JPS63230987A - ポンプの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）　産業上の利用分野 本発明は、温度が低下したときにポンプモータを微少電
流で発熱させ、この発熱によりポンプの水の凍結を防止
するポンプの制御装置に関する。

（ロ）　従来の技術 本出願人が特願昭６１−１０７３０７号で出願した従来
の技術では、凍結の危惧のある場合、温度センサの検知
信号に基いてポンプモータを微少電流で保温発熱させて
いるが、前記ポンプモータの熱はその近傍のポンプケー
シングには作用するものの、前記ポンプモータから離隔
した吸込側配管には作用し得す、この吸込側配管内の水
が凍結する等の欠点があった。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は前述の欠点を解消し、吸込側配管内の水の凍結
を防止するものである。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、ポンプケーシングの近傍に該ポンプケーシン
グに対して熱伝達の良好な状態でポンプモータを設置し
、前記ポンプモータの近傍に設けた温度センサの検知信
号に基いて前記ポンプモータを微少電流で保温発熱させ
てなるものにおいて、 前記ポンプケーシングに連通した吸込側配管に、水温セ
ンサと汲水栓を設け、前記水温センサの検知信号に基い
て前記汲水栓を開成するようにしたものである。

（ホ）　作用 本発明によれば、温度が低下すると、その状態が温度セ
ンサにより検出されポンプモータが微少電流で保温発熱
すると共に、水温センサの検知信号に基いて汲水栓が開
成して吸込側配管内の水が落下、除去され吸込側配管内
の凍結も防止きれる。

（へ）　実施例 次に本発明の一実施例について説明する。

第１ｒＭにおいて、（１）はポンプ本体部で、具体的に
は、ポンプモータ（２）（後記する）及びポンプケーシ
ング（図示しない）等から構成され、前記ポンプモータ
（２）及び前記ポンプケーシングは他部品と共に収納カ
バーで覆われている。またボン゛プモータ（２）はその
回転軸に取着したウェスコ型インペラー等を介して熱伝
達の良好な状態で前記ポンプケーシングに連結している
。（３）はポンプ本体部（１）に接続した吸込側配管で
、逆止弁（４）を介設している。（５）は断水等により
水位が所定値以下であることを検出する低水位検出セン
サ、（６）はポンプ本体部（１）に接続した吐出側配管
、（７）は吐出側配管（６）に設置−Ｊた圧力センサ、
（８）は流肚センサ、（９）は吐出側配管（６）に接続
した圧力タンク、（１０）は吐出側配管（６）の先端部
に設けた吐出水栓である。

第２図において、（１１）はポンプの制御装置の主要部
を構成するマイコンで、中央処理装置（１２）、メモリ
（１３）、更にほこのメモリ（１３）に設けたり一ドオ
ンリーメモリ（１４）を有している。このマイコン（１
１）の機能については後述される。

（１５）は商用電源に接続した電源回路部で、前記ポン
プモータ（２）に直列接続した第１スイッチング回路部
（１６）を有している。第１スイッチング回路部（１６
）は交流電流制限素子としての第１トライアツク（１７
）等により形成され、この第１トライアツク（１７）の
ゲート側のフォトトライアック（１８）を介してオン、
オフされる。

（１９）は前記第１スイッチング回路部（１６）に制御
信号を送る第１制御回路部で、マイコン（１１）の駆動
用出力ボート（ＧＯ）に接続されると共に、フォトダイ
オード（２０）を有して前記第１スイッチング回路部（
１６）の第１フオトトライアツク（１８）とカップリン
グされている。

（２１）は直流電源回路部で、降圧用トランス（２２）
、整流子（２３）及びＲＣ平滑回路（２４）を有して、
５ボルトと７ボルトの電圧を各所に給電する。

＜２５）は割込信号回路部で、商用電源電圧を降圧用ト
ランス（２２）を介して全波整流回路（２６）に印加し
て、該全波ｖｉ流回路（２６）の出力側から第３図（ａ
＞に示すような全波整流は号（Ｖ？）を入力し、この全
波整流信号（７丁）をツェナーダイオード（２７）にて
レベル分割してトランジスタ（２８）のベースに作用し
てこのトランジスタ（２８）を所定時間だけ導通させ、
従ってトランジスタ（２８）の出力＊（ｂ）に第３図（
ｂ）に示すような商用電源周波数の半周期に同期したパ
ルス信号（Ｖ□７）を出力し、このパルス信号（Ｖａｓ
ｔ）を割込み信号としてボート（ＩＮＴ）に入力してい
る。

（２９）はりセット回路部で、種々の故障によりポンプ
モータ（２）が停止された場合に、そのリセットボタン
（３０）を手動操作することによりポンプモータ（２）
を起動可能にするものである。

（３１）は前記ポンプモニタ（２）の過電流を検出する
過電流検出回路部で、前記ポンプモータ（２）の電流値
をカレントトランス（３２）で検出して、このトランス
（３２）の２′次側端子（ｂｌ）（ｂ２）に接続したｔ
流子（３３〉及びＲＣ平滑回路（３４）を介してコンパ
レータ（３５）のプラス側端子に電流値の比例電圧を入
力し、この比例電圧をマイナス側に入力する基準値とし
ての電圧信号と比較して過電流を判定する。この基準値
としての信号はラダー抵抗（３６）から出力端子（ｅ）
を介して入力する。この過電流検出回路部（３１）では
、前記リードオンリーメモリ（１４）に記憶されている
過電流基準値に基いて出力ボート（ＤＯ）〜（Ｄ２）及
び（ＦＯ）〜（Ｆ３）から−電流データを順次出力して
ラダー抵抗（３６）を通じて段階状電圧を発生し、この
基準信号としての段階状電圧と前記ポンプモータ（２）
の電流値に比例したカレントトランス（３２）からの電
圧とを比較し、段階状電圧値が小さくなった時コンパレ
ータ（３５）の出力は高レベルとなり同時にこの高レベ
ル信号がマイコン（１１）のボート（ＡＯ）に入力して
、マイコン（１１）によりポンプモータ（２）の過電流
が判定、検出される。

（３７）は表示装置で、フォトダイオード（３８ａ）（
３８ｂ）（３８ｃ）（３８ｄ）を有してボー１−　（Ｅ
　Ｏ）（Ｅ　Ｌ）（Ｅ　２）（Ｅ３）を介してマイコン
（１１）の内部の駆動部（３９）に接続している０表示
装置（３７）ではマイコン（１１）の出力に基いて駆動
部（３９）が各フォトダイオード（３８＆）（３８ｂバ
３８ｃ）＜３８ｄ）を選択的に点灯し点灯状態の組合せ
によって保温運転、空転、締切運転等の極々の状態を区
別して表示する。使用者はその表示状態をその説明コに
対照して、トラブルの種類及びそのトラブルに対する処
理方法をｍ＊に知ることができる。

（４０）は雰囲気温度検出回路部で、ポンプモータ（２
）の近傍に配置され雰囲気温度を検知する温度センサ（
４１）とコンパレータ〈４２）を有し、温度センサ（４
１）の温度信号を分割抵抗（４３）との接続部からコン
パレータ（４２〉のマイナス側に入力し、この温度信号
をプラス側に入力する基準値信号と比較して保温の必要
な温度等を検出する。前記基準値信号はラダー抵抗（３
６）から出力端子（ｅ）を介して入力する。この雰囲気
温度検出回路部（４０）では、マイコン（１１）のリー
ドオンリーメモリ（１４）に記憶されている種々の温度
基準値に基いてそれぞれに対応して出カポ−ｈ（ＤＯ）
〜（Ｄ２）及び（ＦＯ）〜（Ｆ３）から温度データ［７
Ｆ（Ｈ）、７（Ｈ）、・・・ＤＯ（Ｈ）］を順順次力し
てラダー抵抗（３６）を通じて段階状電圧を発生し、こ
の基準値信号としての段階状電圧とポンプの雰囲気温度
に対応した電圧とを比較し、段階状電圧値が小きく変転
したときフンパレータ（４２）の出力は高レベルとなり
同時にこの高レベル信号がマイコン（１１）のボート（
Ａ１）に入力してマイコン（１１）により保温の必要な
温度等の種々の温度を検出する。具体的には、保温の必
要な２°Ｃ以下の温度、保温運転モードから正常運転モ
ードへ移行させるときの９℃以上の温度等を検出する。

（４４）は自動切換スイッチ部で、前記圧力センサ（７
）、゛前記流量センサ（８）及び前記低水位センサ（５
）のそれぞれに対応するスイッチ部（７ｓ＞（８ｇ）（
５ａ）を有している。

而して前記吸込側配管（３）は、第１図に示すように、
水温センサ（４５）と吸水栓（４６）を設けである。水
温センサ（４５）では吸込側配管（３）の表層部に装着
され水温を間接的に検知するものも、また吸込側配管（
３）の内部に臨設きれ水温を直接的に検知するものも実
施される。吸水栓（４６）は、吸込側配管（３）内の水
の凍結の危惧のある場合に前記水温センサ（４５）の検
知信号に基いて開成することにより、吸込側配管（３）
内の水を落下、除去して凍結防止するものである。

前記水温センナ（４５）は、第２図に示すように水温検
出回路部（４７）の一部を構成している。この水温検出
回路部（４７）では、水温センサ〈４５〉とコンパし・
−タ（４８）を有し、水温センサ（４５）の検知信号を
分割抵抗（４９）との接続部からコンパレータ（４８）
のマイナス側に入力し、この検知信号をプラス側に入力
する基準値信号と比較して水抜きの必要な温度を検出す
る。この水温検出回路部（４７）では、前述の雰囲気温
度検出回路部（４０）の場合とｒＷＪ復に、その基準値
信号を前記ラダー抵抗（３６）から出力端子（ｅ）を介
して入力すると共にコンパレータ（４８）の比較結果を
入力ボート（Ｇ２）からマイコン（１１）に入力し、こ
のマイコン（１１）と協同して１℃等の凍結の直＋ｉｉ
ｌ温度を検出する。斯ろ水温検出結果に基いてマイコン
（１１）では、駆動用出力ポート（Ｇ１）から第２制御
回路部（５０）に制御信号を出力しこの制御信号をフォ
トダイオード（５１）を通じて第２スイッチング回路部
（５２）のフォトトライアック（５３）に伝達する。こ
れによりフォトトライアック（５３）がオンとなり、交
流電流制限素子としての第２トライアツク（５４）が導
通し、吸水栓ソレノイド（４６ａ）に通電され、従って
前記吸水栓（４６）が自動的に開成される。吸水栓（４
６）では、それが開成することで吸込側配管（３）に送
気し工吸込側配管（３）内の水を井戸に抜き落とす用に
機能し、またポンプ運転が再開された場合にはこの吸水
栓（４６）を閉成することでポンプ本体部の残留呼水利
用の自吸運転を可能として井戸水を自動的に汲み上げ得
るように機能する。

前記ポンプの制御装置では、水栓（１０）が開かれてポ
ンプ本体部（１）の圧力が低下すると、圧力センサ（７
）が作動してそれに基いてマイコン（１１）（７）出力
ボート（ＧＯ）の第１制御回路部（１９）が導通し、第
１電源スイッチング回路部（１６）がオンとなりポンプ
モータ（２）が作動する。

水栓（１０）が閉じられて流量がなくなると流量センサ
（８）が作Ｍｂ　してそれに基いて第１制御回路部（１
９）のフォトトライアＶり（２０）が非導通となり、ポ
ンプモータ（２）も停止する。

吸込側の水位が低下した場合には、低水位スイッテ（５
）が作動して制御回路部（１９）のフォトトライアック
（２０）が非導通となりポンプモータ（２）は起動不能
になる。

また前記制御装置は、検出温度が２℃以下に低下した場
合には、正常運転モードから保温運転モードへ移行し、
マイコン（１１）のボート（ＩＮＴ）に入力する商用電
源電流の半周期に同期したパル３１３号（Ｖ＋５ｒ）Ｌ
’：基イテボート（ＧＯ）から第３図（ｃ）に示すよう
に制御信号（Ｖｏａｔ）を出力し、この制御信号（Ｖ、
Ｌ、４）に基いて第１トライアツク（１７）を所定周期
（３Ｔａ）毎に商用電源周波数の１７２周期（Ｔａ）分
だけ導通し、従ってポンプモータ（２）は第３図（ｄ）
に示すような微少電流で保温発熱する。

また前記制御装置では、吸込側配管（３）内の水温が１
℃以下に低下した場合には、水温センサ（４５）の検知
信号に基いてマイコン（１１）の出力ボート（Ｇｌ）か
ら制御信号が出力されこの制御信号に基いて第２トライ
アツク（５４）が導通し、更には汲水栓ソレノイド（４
６ｍ）が通電され、よって、汲水栓（４６）が開成する
ことにより吸込側配管（３）内に送気され、従って吸込
側配管（３〉内の水は井戸に落下して除去され凍結が防
止きれる。

（ト）発明の効果 本発明は以上のように構成されたから、凍結の危惧のあ
る場合には、温度センサの検知信号に基いてポンプモー
タを微少を流で保温発熱させ、前記ポンプモータの近傍
のポンプウ′−シング内の水を凍結防止できる。また前
記ポンプモータから離隔して保温熱を供給できない吸込
側配管内の水も、水温センサの検知信号に基いて汲水栓
が開成して吸込側配管に送気されることによりこの吸込
側配管から落下、除去され凍結防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は
水路図、第２図は電気回路図、第３図は第２図の各所で
発生する信号波形図である。 （１）・・・ポンプ本体部、（２）・・・ポンプモータ
、（３）・・・吸込側配管、（４１）・・・温度センサ
、（４５）・・・水温センサ、（４６）・・・汲水栓、
（４６ｇ）・・・汲水栓ソレノイド、（４７）・・・水
温検出回路部、（５０）・・・第２制御回路、（５２）
・・・第２スイッチング回路部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポンプケーシングの近傍に該ポンプケーシングに
   対して熱伝達の良好な状態でポンプモータを設置し、前
   記ポンプモータの近傍に設けた温度センサの検知信号に
   基いて前記ポンプモータを微少電流で保温発熱させてな
   るものにおいて、前記ポンプケーシングに連通した吸込
   側配管に、水温センサと汲水栓を設け、前記水温センサ
   の検知信号に基いて前記汲水栓を開成するようにしたこ
   とを特徴とするポンプの制御装置。