JPH01240790A - 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等をマイ
コンにより通断電制御して発熱させ、この熱によりポン
プを保温するポンプの制御装置に関する。 （ロ）従来の技術 本発明に先行する特開昭６２−２６５４９４％公報に記
載された従来のポンプの制御装置では、凍結の危惧のあ
る場合、ポンプモータに高速回転しない程度の微少電流
を供給してこのポンプモータを発熱させてポンプケーシ
ングを保温しているが、前記ポンプモータの発熱はポン
プケーシングに接続した配管までは作用し得ず、この配
管の内部の水の凍結する危惧がある。 （ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は祈る点に濫み、ポンプケーシングに接続した配
管までも充分に保温できるポンプの制御装置を提供する
ものである。 に）課題を解決するための手段 本発明は、ポンプケーシングに対して熱伝達の良好な状
態で設けたポンプモータと、該ポンプモータの近傍に設
けた温度センサと、該温度センサの出力に基いて前記ポ
ンプモータを通断電制御するマイコンとを備え、 前記マイコンは、前記１度センサによ、０ＦＴｒ定値以
下の温度が検出されたとき、商用電源周波数に同期した
割込み信号にて前記ポンプモータを所定周期毎に通断電
制御して発熱させることで、前記ポンプケーシング内で
の水の凍結を防止すべく構成してなるものであって、 前記ポンプケーシングに接続した配管の内部にｎ耐水性
電気ヒーターを設けると共に、この耐水性電気ヒーター
を前記温度センサの出力信号に基いて通断（制御してな
るものである。 （ホ）作　用 本発明によれば、周囲温度が低下するとその状態が温度
センサによジ検知され、ポンプモータは通ｖｆｒｔ制御
され発熱し、従ってポンプケーシングは保温される。前
記温度センサの出力信号に基いて耐水性電気ヒーターも
通１１ｆｉ電制御され、従って、この耐水性電気ヒータ
ーの設けられた配管も、その内部から効率的に保温加熱
される。 （へ）実施例 次に本発明の一実施例について説明する。 第１図において、（１）はポンプ本体部で、具体的６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。またポンプモータ（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。（６）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＋６１に設けた圧力センサ、（８）
は施蓋センサ、（９）は吐出側配管１６）に接続し比圧
カタンク、（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、（川はポンプの制御装置の主体部を構
成するマイコンで、中央処理装置α本メモリθ本更には
このメモリ０３に設けたリードオンリーメモリ（１４′
ｔ−有している。このマイコン（川の機能については後
述される。 ０句は商用電源に接続した醒源回路部で、前記ポンプモ
ータ（２）に直列接続し九スイッチング回路部（１６１
を有している。スイッチング回路部（１６）はトライア
ック（１７）等により形成され、このトライブックａη
のゲート側の７オトトテイアツク端を介してオン、オフ
される。 α鴫は前記スイッチング回路部０１に制御信号を送る制
御回路部で、マイコン（Ｉｔ）の駆動用出力ポート（Ｇ
Ｏ）に接続されると共に、フォトダイオード翰を有して
ＩｔＩ′Ｉｔｉ！Ｊスイッチング回＋Ｉｌｔ部（ＩＩの
フォトトライアック０樽とカップリングされている。 列は直流電源回路部で、降圧用トランス翰、整流子Ａ及
びＲＣ平滑回路（２４１ｔ−有して、５ポルトと７ボル
トの電圧を各所に給電する。 四は割り込み信号回路部で、降圧用トランス翰を経て入
力端（ａ）には！３図（ａ）に示すように半波１流され
た電流を入力し、トランジスタの出力端（ｂ）に第３図
（ｂ）に示すような方形波状の割込み信号（ｖＩＮＴ）
を出力し、この商用電源周波数に同期した割込み信号（
ｖＩＮＴ）を端子（ＩＮＴ）Ｋ入力している。 弼はリセット回路部で、種４の故障によりポンプモータ
（２）が停止され念場合に、そのリセットボタン（財）
を手前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。　 儲は温度検出回路部で、ポンプの雰囲気温度を検知する
温度センサ四とコンパレーターを有し、温度センサ四の
温度信９を分割抵抗（ロ）との接続部からコンパレータ
ー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（至）から出力端子
（Ｃ）ｔ−介して入力する。この温度検出回路部（至）
では、マイコン（川のリードオンリーメモリ０４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
て出力ボート（ＤＯ）〜（Ｄ２）及び（ＦＯ）〜（Ｆ８
）から温度デ−タを順次出力してラダー抵抗（至）を通
じて階段状電圧を発生し、この基準値信号としての階段
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、階段状電圧値が小さく変転したときコンパレータ
ーの出力は低レベルとなり同時にこの低レベル信号がマ
イコン（１１）のポート（Ａｔ）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℃以下の温度、後述の
ように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。 ８３は自ｆｌｌＪ切換スイッチ部で、前記圧力センサ（
））、前記漉機センサ（８）及び前記低水位センサ（６
）のそれぞれに対応するスイッチ部（７ａ）（８ａ）（
５ａ）ｋ存している。 （至）は手前操作切換スイッチ部で、使用者により手切
操作される各種切換スイッチ（至）（至）＠を有してい
る。切換スイッチ（７）は交流ｔｔ源の５０／６０Ｈｚ
を切換えるものであジ、切換スイッチ（至）（ロ）はポ
ンプケーシングの容量に応じて切換えられるものである
。切換スイッチ…りはその開閉の組合せにより第４図に
示すようにポンプケーシングの容量の異なる４種類のポ
ンプ機種（ＰＬＬ）（ＰＬ）（ＰＭ）（ＰＳ）に対応で
きるように構成されている。また前記リードオンリーメ
モリリ荀には前記４種類の容量機種（ＰＬＬ）（ＰＰＬ
）（ＰＭ）（ＰＳ）に対応する保温カウンター値（Ｃ）
を記憶しである。この保温カウンター値（Ｃ）は前記４
櫨傾の容量機種（ＰＬＬ）（ＰＬ）（ＰＭ）（ＰＳ）に
対応してそれぞれ異なった保温電流を供給するためのも
ので、その詳細は後述される。更にマイコン（川は、入
カポ−）　（Ｃ２）（Ｃ８）から入力する前記切換スイ
ッチ（７）（ロ）の４通りの組合せ信号のそれぞれに対
応して所定の保温カウンター値（Ｃ）　を選択し、この
保温カウンター値（Ｃ）に基いて後述のように信号処理
してその出力によって前記ＩＪ御回路部−及び前記スイ
ッチング回路部０６１介して前記ポンプモータ（２）を
通断電制御すべく構成しである。 前記マイコン（川はその保温運転制御に関連して以下の
ようにプログラム構成しである０前記マイコン（！ｌ）
では、第５図Ｔａ）に示すように７０−チヤート処理■
で電源投入時に正常運転（揚水運転）モードの設定を行
い、またポンプモータ（２）へ供給される保温電流の通
断電の１問期を決定する保温カウンターをリセットする
。保温カウンターは、商用１！源周波敗の１サイクル分
をオン時間としてまたその後のＣ０ＦＦサイクル分をオ
フ時間としてカウントするよう構成しである。ＣｏＦＦ
サイクルＷＫは前記保温カウンター値（Ｃ）に基いて前
記ポンプ機種（ＰＬＬ）（ＰＬ）（ＰＭ）（ＰＳ　）の
各保温容量に対応して決定される。例えば中間の保温容
量機種（ＰＭ）に対しては、前記保温カウンター値（Ｃ
）は２５サイクルに記憶されており、この保温カウンタ
ー値（Ｃ）からオンの１サイクルを除いた２４サイクル
が（ＱＦＦサイクル敗となる。電源周波数をｆｃとする
と、ポンプモータ（２）のオン時間ｔｏｎは、 ｔｏｎ＝１／ｆｃ（ｓｅｅ）のように示される。 またポンプモータ（２）のオフ時間ｔｏＦＦは、ｔｏＦ
Ｆ　＝１／ｆｃＸｃｏＦＦ＝１／ｆｃＸ（Ｃ−１）（ｓ
ｅｃ）のように示される。 続いて処理■では現行の運転状態が正常運転なのか保温
運転なのかをやＪ足し、もし正常運転であるなら前記温
度セン＋）′怨の検出−度が２℃以下であるかどうか確
１襖し、２℃以下であれば正常運転モードから保温運転
モードへ移行し保温モードを設定する。２℃以上であれ
ば正常運転モードを継続する。また、もし現行運転状急
が保温運転の場合は検出温度が９℃以上であるかどうか
ｍ認し９℃以上であれば保温運転モードから正常運転モ
ードへ移行して正常モードを設定する。尚９℃以下であ
れば保温運転モードｆ：継続する。斯様に決定した運転
モードの結果処理■で保温運転と判定されるとマイコン
ｔｌ　ｌ）では商用ｔ！を源同波攻に同期したｉｔ＋述
の割込み信ｑ（ｖｘＮｒ）の入力するのを待ち、第５図
（ｂ）に示す処理■へ移る。処理■では保温カウンター
を確認しカウンター値が０になったときに各種ポンプ機
種（ＰＬＬ）（ＰＬ）（ＰＭ）（ＰＳ）のいずれかの保
温容量に対応する保温カウンター値（Ｃ）をリードオン
リーメモリ１１４から読み出して設定する。処理■でに
設定した保温カウンター１直（Ｃ）ｆ：減算しカウンタ
ー値が１まで減算されたときにポンプモータ（２）ヲ商
用電ＦＡ周波敗０１サイクル分だけオンし、次の割込み
信号（ＶＥＮＴ）でカウンター値がＯになったときにポ
ンプモータ（２）ヲオフし、このオフ状態を次回のカウ
ンター値がＣから１に減算されるまで継続する。この処
理■に関連してマイコン（ｌすの出カポ−）（Ｇｏ）か
らは！３図（Ｃ）に示すような制御信号（ＶＯＵＴ）が
出力され、この制御信号（Ｖｏｖｒ）はカウンター値が
Ｃから１″！で減算される闇の（Ｃ−１）サイクル分だ
け高レベルとなり、その後のカウンター値の１サイクル
分だけ低レベルとなり、この低レベル２号毎に前記フォ
トダイオード−が導通、点灯し更にスイッチング回路部
帖がオンし、従ってポンプモータ（２）は、商用電源周
波数が所定の保温カウンター値（Ｃ７分だけカウントさ
れる所定周期Ｔｃ毎に、（Ｃ−１）サイクル分だけオフ
で１サイクル分だけオンの通断電制御がなされる。 而して前記配管＋３１１６１は、その内部に、耐水性電
気ヒーター、具体的にはセラミックヒータ−Ｃ＠を配投
しである。このセラミックヒータ−（至）は、第２図に
示すように、電源回路部ａ均のリレー接点（３９Ｓ）に
直列接続しである。このリレー接点（３９Ｓ）に対応す
るリレーコイル（至）は、ヒータースイッチング回路部
叫に接続しである。このヒータースイッチング回路部（
７）は、マイコン（ｌりの出カポ−）（Ｈ）に接続し、
この出力ポート（Ｈ）のヒーター制御（，１（ＳＨ）が
前述の保温運転モードに対応して高レベルに変転した場
合に、第１トランジスタ悼υ更には第２トランジスタ囮
がオンとなり、該第２トランジスタ匈４の出力側の前記
リレーコイル（３９Ｌ）が付勢されるように構成しであ
る。前記ヒーター制御信号（ＳＨ）に関連して前記マイ
コン（１１）は、第６図に示すようにプログラム構成し
である。マイコン（１υ：ｃ＃−ｊ：、電源投入時に正
常逓伝モードの設定を行い、次いで前記Ａ度セ／す翰の
検出温度が２℃以下でるるかどうか確認して、２℃以下
であれば正常運転モードから保温運転モードへ移行し保
温運転モードを設定する。 ２℃以上であれば正常運転モードを継続する。保温運転
モードの設定時においては前記出力ポート（Ｈ）ｆ：高
レベルとして前記リレーコイル（３９Ｌ）及び前記リレ
ー接点（３９５）を介して前記セラミックヒータ−＠全
通電状態に制御すると共に前記温度センサ翰の検出温度
が９℃以上であるかどうか確認し９℃以上であれば保温
運転モードから正常運転モードへ移行して前記セラミッ
クヒータ−（至）への通電をＩ２１ｖｆｒする。 また、前記マイコン（川では、前述の保温運転モードの
移行温度及び解除温度を変更するためのグログラム構成
も備えである。マイコン（＋１１では、その出力ポート
（ＢＯ）にボリウム回路（ＶＲ）を接続し、出カポ−）
（Ｂｌ）に設定スイッチ回路（ＳＷ）ｔ−それぞれ接続
し、前記ボリウム回路（ＶＲ）のボリウム（ＶＲＩ）を
第７図に示すように操作パネル部囮にて一１５℃〜１５
℃の範囲で所望の温度値に合わせて前記設定スイッチ回
路（ＳＷ）の設定スイッチ（ＳＷＩ）をワンブツシュす
ることで１個の温度値をメモリａ騰に記憶し、更に同様
の操作をもう一度く仄返すことで合計、２個の温度値を
メモリ０３に記憶できるようにａ成しである。前記マイ
コン（１υでは、前記ラダー抵抗■を通じて階段状電圧
を発生し、この基準Ｍｉは号としての階段状電圧をその
出力端子（Ｃ）を介して前記ボリウム回路（ＶＲ）のコ
ンパレータ（ロ）に入力して、この階段状電圧と前記ボ
リウム（ＶＲｌ）の設定値の対応電圧とを比較し、階段
状電圧値が小さく変転したときコンパレータ６剖の出力
は低レベルとなり同時にこの低レベル信号がマイコン（
１りのボート（ＢＯ）に入力することで、前記ボリウム
（ＶＲＩ）の設定温度値を検出する。またマイコン間で
は、前述の２個のＡ度設定＃！を比較して、低い方を保
温運転モードへの移行温度値、高い方を保温運転モード
の解除蝿度埴とそれぞれ判断してメモリ（１３に記憶す
るようになっている。前記マイコン（川では、特に、設
定スイッチ（ＳＷＩ）をブツシュしない場合は、メモリ
圓に記憶されている２℃と９℃の基本設定温度に基いて
保温運転が行なわれる。 前記ポンプの制御装置では、水栓ｎｏｔが開かれてポン
プ本体ｇ（ｉｌ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（川の出力ポート（Ｇ
Ｏ）の制御回路ａｌｌが導通し、電源スイッチング回路
部θ四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）が作動してそれに基いて制御回路部Ｑｌ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念場合には、低水位スイッチ（６
）が作動して制御回路部端が非導通となりポンプモータ
（２）は起動不能になる。 また前記制御装置では、検出温度が２℃以下に低下した
場合には、ポンプモータ（２）は商用電源周波数に同期
した割込み信号（ＶＩＮＴ）に基いて所定周期（Ｔｃ　
）毎に商用を源周波改０１サイクル分だけオンの通断を
制御がなされ、この通断電制御時には通電時間率に対応
した微少な保温電流によりポンプモータ（２）更にはポ
ンプケーシングが保温加熱されると共に、この保温加熱
の不足分を補うように所定周期（Ｔｃ　）毎に商用電源
周波の半波ｌサイクル分がポンプモータ（２）に供給さ
れポンプモータ（２）がノツチ（ｎｏｔｃｈ）回転し、
このノツチ回転によるインペラーの攪拌力も併用して凍
結が防止される。更に、セラミックヒータ−（７）も通
電され、従って、このセラミックヒータ−（至）の設け
られた配管ｆ３１１）も、その内部から効率的に保温加
熱される。 （ト）　　発明の効果 本発明は以上のように構成したから、凍結の危惧のある
場合にはポンプモータを所定周期毎に通断電制御して発
熱させ、この保温熱をポンプケーシングに作用し得ると
共に、このポンプケーシングに接続した配管もその内部
から附水性電気ヒーターにて自助的に効率良く保温加熱
でき、従って、ポンプケーシング及びその接続配管を、
周囲温度に対応して自助的に且つそれらの内部から効率
的に保温加熱でき、凍結防止機能の優れたポンプの制御
装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７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（ａ）（ｂ）（ｃ
）は第２図の成魚回路の各所で発生する信号波形図、第
４図は切換スイッチの切換態様の説明図、第５図（ａ）
（ｂ）はマイコンの前作の前段と後段を説明するフロー
チャート図、＠６図はマイコンの前作のｒ＃熱性電気ヒ
ーターの制御部分を説明するフローチャート図、第７図
は操作パネル部の正面図である。 （２）・・・ポンプモータ、＋３１１６１・・・配’ｆ
ｆ％　ｔｌｌ）・・・マイコン、翰・・・温度センサ、
（至）・・・耐水性電気ヒーター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポンプケーシングに対して熱伝達の良好な状態で
   設けたポンプモータと、該ポンプモータの近傍に設けた
   温度センサと、該温度センサの出力に基いて前記ポンプ
   モータを通断電制御するマイコンとを備え、 前記マイコンは、前記温度センサにより所定値以下の温
   度が検出されたとき、商用電源周波数に同期した割込み
   信号にて前記ポンプモータを所定周期毎に通断電制御し
   て発熱させることで、前記ポンプケーシング内での水の
   凍結を防止すべく構成してなるものであって、 前記ポンプケーシングに接続した配管の内部に耐水性電
   気ヒーターを設けると共に、この耐水性電気ヒーターを
   前記温度センサの出力信号に基いて通断電制御してなる
   ことを特徴とするポンプの制御装置。