JPH06280782A

JPH06280782A - ポンプ装置

Info

Publication number: JPH06280782A
Application number: JP7171693A
Authority: JP
Inventors: Kiyomi Mizushima; 清己水島; Hiroshi Kondo; 洋近藤; Toshio Oka; 俊雄岡; Tatsunori Makiyama; 辰則牧山; Kiyohiro Matsue; 清博松江
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-03-30
Filing date: 1993-03-30
Publication date: 1994-10-04

Abstract

(57)【要約】【目的】ポンプ装置にて機械的なリレー等を半導体化
し、信頼性を向上すると共に水切れ、電源電圧低下等に
関するトラブル検出及びその対策等を容易とする。【構成】制御回路上に起動コンデンサ切放し回路を設
けさらに、水切れ保護、合せて低電圧表示等を有し又、
モータを強制的に回転することが可能なリセットスイッ
チを全て回路上へ構成した。【効果】ポンプ装置以外に各種リレー類、測定器を使
用しなくても各種保護やその復帰が簡便にでき、又信頼
を向上できる様にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は制御ボックスを備えた
ポンプ装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】第３図は例えば特開昭５７−９３６９３
号公報に示された従来のポンプ装置で、１はモータ、２
はポンプ、３はその吐出側流量を検出する流量スイッ
チ、４はアキュムレータ、５は圧力スイッチ、６は蛇
口、７は流量スイッチ３と圧力スイッチ５の信号に基づ
きモータ１を駆動制御する制御装置である。

【０００３】次に動作について説明する。蛇口６を開放
すると、アキュムレータ４の圧力が低下し、圧力スイッ
チ５が閉成され、制御装置７へその信号が入力され、モ
ータ１が運転を開始する。次に、ポンプ２が給水動作を
始めると、流量スイッチ３が閉成され、制御装置７にそ
の信号が同様に入力され、その後、圧力スイッチ５が開
成されても運転を継続する。一方、蛇口６が閉じられる
と、アキュムレータ４へ蓄圧された後、流量スイッチが
開成され、制御回路７へその信号が入力され、モータ１
が停止される。

【０００４】さらに、第２図で制御回路の動作について
運転用コンデンサ及び起動用コンデンサを有し機械的な
電圧リレーを使用した例を説明する。図において、10は
ポンプ２の吐出圧力が規定値以下になった場合にオンす
る圧力スイッチ、11はポンプ２の給水流量が規定値以上
になった場合オンする流量スイッチ、12は圧力スイッチ
10と流量スイッチ11の双方がオフに切替った時に遅延し
てオフ信号とする出力遅延回路で、抵抗13とコンデンサ
14とで構成されている。15は信号を反転させるインバー
タ、17は温度により抵抗値が変化するサーミスタ、18は
サーミスタ17に直列に接続され、その分圧電圧ａを出力
する抵抗、19，20，21，22は抵抗で抵抗19，20の分圧電
圧は抵抗21，22の分圧電圧ｃよりも低く設定されてい
る。23は分圧電圧ｂを基準として分圧電圧ａが低くなれ
ば低温と判断して出力レベルＬを出力するコンパレー
タ、24はこのコンパレータ23の出力レベルの変化Ｌ→
Ｈ，Ｈ→Ｌにヒステリシスを持たせる抵抗、25は分圧ｃ
を基準として分圧電圧ａが高くなれば高温と判断してＨ
を出力するコンパレータ、26，30はＯＲ接続用のダイオ
ードである。なお、サーミスタ17、抵抗18，19，20，2
1，22、コンパレータ23，25、ダイオード26で温度検出
手段15を構成している。38は上記コンパレータ25の出力
レベルがＨになった時に出力レベルＨを出力してその信
号を維持するホールド回路、39は上記ホールド回路38の
ホールドされた信号をリセットする手動リセット回路、
40は上記ホールド回路38とインバータ15の出力を入力と
するＮＯＲ回路、41はＮＯＲ回路40の出力に応じてオン
オフするトランジスタ、42はフォトカプラ、43はこのフ
ォトカプラ42の信号によりオンオフされるトライアック
である。なお、ホールド回路38、手動リセット回路39、
ＮＯＲ回路40、トランジスタ41、フォトカプラ42、トラ
イアック43でモータ停止手段44を構成している。45はコ
ンパレータ23，25を入力とするＮＯＲ回路、46はトラン
ジスタ、47はフォトカプラ、48はトライアック、49は例
えばポンプ２のケーシング外表面に熱伝導性接着剤で接
着される凍結防止用ヒータである。

【０００５】また、モータ１はトライアック43のオンに
より運転を始めるがある回転数以上になると接点54がオ
フとなり運転用コンデンサ52のみで運転することにな
る。50は主差線、51は補助差線、52は運転用コンデンサ
でありモータ１回転中は常時通電となる。53は起動用コ
ンデンサでモータ１が起動する瞬時のみ通電される。接
点54はコイル55によりオンオフし、コイル55は補助コイ
ル51の電圧を検出するものである。接点54とコイル55で
電圧リレー56を構成している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のポンプ装置は以
上のように構成されているので制御装置の他に接点を有
する電圧リレーを必要とし、さらに接点の寿命が短か
く、又、接点音がするという問題やポンプに水が流れて
いない状態でも回りつづけることや圧力スイッチ、流量
スイッチのオンオフ以外ではモータが回らない、さらに
大形出力モータでは起動時の電圧降下が判らないという
問題があった。

【０００７】この発明は上記のような問題を解消するた
めになされたもので、起動コンデンサ回路切放しのタイ
マ回路を設け、圧力スイッチのみの運転では所定時間後
保護停止する。さらにリセットボタンを押すことでモー
タが回転する。また電圧低下時の表示を行なうなど信頼
性を高めたポンプ装置を得ることを目的としたものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係るポンプ装
置は、起動コンデンサ切放し回路を電子化することによ
り信頼性を向上し、さらに水切れの保護を追加し、外部
よりリセットボタンを押すことでモータが運転できる。
又、電圧低下が判定できる等の特徴を持つものである。

【０００９】

【作用】この発明における起動コンデンサ切放し回路
は、そのスイッチとして半導体とし、さらに、圧力スイ
ッチのみオンで所定時間経過後は異常としモータ停止す
る回路を設け、さらに、リセットボタンを押すことでモ
ータが回転できて、電圧低下時は表示を行うものであ
る。

【００１０】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例について説明す
る。図１において12は圧力スイッチ10がオフ信号に切替
った時に遅延してオフ信号とする出力遅延回路で、抵抗
13とコンデンサ14で構成されている。64はＯＲ接続用の
ダイオードである。63は流量スイッチ11がオフ信号に切
替った時に遅延してオフ信号とする出力遅延回路で、抵
抗61とコンデンサ62で構成されている。65はＯＲ接続用
のダイオードである。66は信号を反転させるインバー
タ、100 は抵抗、101 はコイル、102 はトライアックで
あり、103 はフォトカプラである。75，77は抵抗であ
り、76はコンデンサである。抵抗75とコンデンサ76にて
ある時定数を持つＣＲタイマを構成している。78は信号
を反転させるインバータで補助巻線に接続されているフ
ォトカプラ103 を駆動する。74はダイオードであり出力
側はコンデンサ76へ接続されている。68は信号反転のイ
ンバータ、70，72は抵抗、71はコンデンサ、69，73はダ
イオードであり、抵抗70とコンデンサ71によりある時定
数を持つＣＲタイマを構成している。79はトランス、80
は整流回路、81はトランジスタ、82は基準電圧発生用の
ツエナダイオードである。83はコンデンサで、トランス
79、整流回路80、トランジスタ81、ツエナダイオード8
2、コンデンサ83にて制御回路用の定電圧を構成してい
る。84，85は分圧用抵抗、87，88は分圧により基準電圧
を発生するものである。86はコンデンサ、89はコンパレ
ータであり、90は抵抗でコンパレータ89のＬ→Ｈ，Ｈ→
Ｌの変化にヒステリシスを持たせるものである。92は表
示灯である。なお、その他の符号の説明は第２図の説明
と同じにつき省略する。

【００１１】次に動作について説明する。まず蛇口（図
示せず）が開放されると、吐出圧力が低下し、圧力スイ
ッチ10がオン信号を出力し、ダイオード64を介してイン
バータ66の出力はＬとなり、ホールド回路38の出力がＬ
であればＮＯＲ回路40の出力はＨとなりトランジスタ41
がオンとなり、フォトカプラ42を通じてトライアックが
オンされ、モータ１が運転される。同時にインバータ66
の信号は抵抗75、コンデンサ76に伝わりコンデンサ76が
Ｈ状態よりＬ状態へ変化する。インバータ78はコンデン
サ76の電圧降下により規定値時間経過後出力をＨとする
為フォトカプラ103 はその時間経過後オン→オフへ変化
し、トライアック102 も同じ動作を行なう。この為、モ
ータ通電と同時にコンデンサ52とコンデンサ53は通電す
るがモータ回転より規定値時間経過後はコンデンサ53は
切放され、コンデンサ52のみで運転することになる。

【００１２】モータ回転により水流が生じて流量スイッ
チ11がオンするのでダイオード65を介してインバータ66
に信号が伝わるので、圧力スイッチ10がオフになっても
そのままモータ１の運転が継続される。

【００１３】次に蛇口が閉じられると、まず、圧力スイ
ッチ10がオフし、その後、流量スイッチ11がオフし、遅
延回路63を通してダイオード65とインバータ66の出力が
遅延してＬ→Ｈの変化する。この為ＮＯＲ回路40はＬ信
号をトランジスタ41へ出力するので、トライアック43が
オフされ、モータ１は停止される。コンデンサ76の電圧
はインバータ66のＨに合せてＨとなりトライアック102
はオン状態となるが、それ以前にトライアック43がオフ
している為モータ１は停止のままで次の回転を待つこと
になる。

【００１４】コンデンサ53に接続されている抵抗105 は
放電用抵抗であり、さらに、コンデンサ53放電中にノイ
ズ等での誤動作によりコンデンサ52，53の短絡電流防の
為コイル101 と抵抗100 を直列に有している。さらにフ
ォトカプラー103 にゼロクロス付を使用することで短絡
モードは少なくなる。

【００１５】次にサーミスタ17が取付けられているポン
プケーシングの温度が低温になると、サーミスタ17の抵
抗が上昇し、分圧電圧ａが分圧電圧ｂより低下しコンパ
レータ23はＬ信号をＮＯＲ回路45に入力し、コンパレー
タ25がＬであればＮＯＲ回路45はＨを出力してトランジ
スタ46をオンし、フォトカプラ46を通じてトライアック
48がオンされ、ヒータ49が通電される。再びサーミスタ
17の温度が上昇すれば、サーミスタ17の抵抗が低下し、
コンパレータ23のＨが出力し、ＮＯＲ回路45はＬを出力
し、トライアック48はオフとなり、ヒータ49への通電は
停止する。

【００１６】なお、ポンプ２が蛇口閉の状態で運転され
た場合、ポンプ２の内部水温が急上昇し、サーミスタ17
の抵抗が低下して分圧電圧ａが分圧電圧ｃよりも高くな
りコンパレータ25はＨを出力し、ホールド回路38はＨを
ＮＯＲ回路に出力し、その信号を維持する。この為、圧
力スイッチ10や流量スイッチ11からの信号がＨであって
も、ＮＯＲ回路40はＬを出力し続けるので、モータ１は
停止される。

【００１７】この様に構成している為、従来の電圧リレ
ーに比べ小形で又接点音や接点の寿命などの問題が解消
されさらに製造上安価になるという特長が発揮される。

【００１８】次に圧力スイッチ10のみオンになり流量ス
イッチ11が入らない場合は、ＣＲタイマ回路である抵抗
70とコンデンサ71により規定時間経過後ダイオード73を
通してホールド回路38へＨが入力されモータ１の運転は
停止される。この場合規定時間内に流量スイッチ11が入
るとインバータ68を通してコンデンサ71の充電電圧はダ
イオード69より放電し正規の状態に復帰する。

【００１９】この様に、圧力スイッチ10のみオンし流量
スイッチがオフの状態が規定時間以上続くとモータ１を
停止させることでポンプ２の異常状態を防止する役目を
発揮する。

【００２０】この様に従来圧力スイッチのみオンで流量
スイッチがオフの状態を保護する場合、別途水位リレー
と組合せる必要があり又その水位リレーは選定、取付に
際して専門的な知識を必要とし、さらに、据付に日数を
要していたが、本願にては制御回路上へ一体化を行なっ
たので据付時の追加作業を省略することができる。

【００２１】さらに、高温状態や水切れ状態ではホール
ド回路38によりモータ２は停止状態になるが、その状態
を解除する為にリセットスイッチ104 を押すとＨの信号
がダイオード74を通してコンデンサ76へ出力される為モ
ータ１はコンデンサ52，53共接続した状態で運転される
為、修理等で大きなトルクで回したい時にリセットスイ
ッチ104 を押すことでその効果が得られることになる。

【００２２】次に、抵抗84，85はＡＣ１００Ｖからトラ
ンス79で降下させブリッジ80にて全波整流した信号を検
出しているが、これは基準電圧を抵抗87，88により比較
してコンパレータ89により表示灯92をオンオフするもの
である。なお瞬間的な電圧降下では動作しない様に抵抗
85にはＣＲ時定数の為コンデンサ86を並列に接続してい
る。なお抵抗90はコンパレータ89の出力信号がＬ→Ｈ，
Ｈ→Ｌへ変化するヒステリシスを持たせる目的である。

【００２３】この為、モータ出力の大きなポンプにては
交流側電源電圧が低下する事例に対して、他の各種測定
器を利用して電圧値の測定する必要があったが、この機
能により容易に低圧の判断が可能となる。

【００２４】実施例２．なお、上記実施例では起動用コ
ンデンサ53と直列にコイル101 及び抵抗100 を設けて短
絡保護としているが、コンデンサ自体の性質により内部
抵抗が大きなものでは、コイル101 又、抵抗100 は不要
となる。

【００２５】さらに、タイマ回路ではＣＲタイマを利用
しているが、この部分にタイマＩＣ等を利用しても上記
実施例と同様の効果を奏する。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ポン
プの吐出水で作動する圧力スイッチと流量スイッチとの
信号にもとづき上記ポンプ駆動用モータを起動、停止す
る制御回路を設けると共に、上記モータの起動用コンデ
ンサと運転用コンデンサの回路を夫々開閉する半導体ス
イッチング素子を上記制御回路に組み込み構成したの
で、回路を効率的に構成することができ、従ってコンパ
クトで安価なポンプ装置を提供することができる。しか
もスイッチング素子を半導体化したことで頻繁な起動、
停止にも信頼性が高く長寿命である等の優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施回路図例である。

【図２】従来の回路例である。

【図３】この種のポンプ装置の構成図である。

【符号の説明】

１モータ２ポンプ３流量スイッチ４アキュムレータ５圧力スイッチ 10 圧力スイッチ（接点） 11 流力スイッチ（接点） 42 フォトカプラ 43 トライアック 52 運転用コンデンサ 53 起動用コンデンサ 70 抵抗 71 コンデンサ 74 ダイオード 75 抵抗 76 コンデンサ 77 抵抗 84 抵抗 85 抵抗 86 コンデンサ 87 抵抗 88 抵抗 89 コンパレータ 90 抵抗 92 表示灯 100 抵抗 101 コイル 102 トライアック 103 フォトカプラ 104 リセットスイッチ 105 抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者牧山辰則福岡市西区今宿東一丁目１番１号福菱セミコンエンジニアリング株式会社内 (72)発明者松江清博佐賀県多久市南多久町長尾3898番地多久電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】起動用コンデンサと運転用コンデンサを
備えた単相モータに駆動されるポンプ、このポンプの吐
出水で作動する圧力スイッチと流量スイッチとの信号に
基づき上記モータを起動停止制御する制御回路、この制
御回路の制御信号に基づき上記モータの主電源回路を開
閉する第１のスイッチング用半導体素子、および上記起
動用コンデンサに直列に接続され、その回路を開閉する
第２のスイッチング用半導体素子を備え、上記モータの
起動後に上記第２のスイッチング用半導体素子をオフ動
作させ上記起動用コンデンサ回路を切り放すようにした
ことを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】第２のスイッチング用半導体素子をタイ
マーで動作させ起動用コンデンサ回路を切り放すように
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のポン
プ装置。
【請求項３】第１および第２のスイッチング用素子を
双方向性スイッチング素子とし、その制御電極にホトカ
プラを介し制御信号を入力させるようにしたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のポンプ装置。
【請求項４】モータに駆動されるポンプ、このポンプ
の吐出水で作動する圧力スイッチと流量スイッチとの信
号に基づき上記モータを起動停止制御する制御回路、お
よびポンプの吐出圧低下に伴う上記圧力スイッチの動作
後所定時間後に上記流量スイッチが動作しない場合に、
上記モータへの通電を停止する保護回路を備えたポンプ
装置。
【請求項５】モータに駆動されるポンプ、このポンプ
の吐出水で作動する圧力スイッチと流量スイッチとの信
号に基づき上記モータを起動停止制御する制御回路、お
よび異常状態時にモータへの供給を停止する保護回路を
備え、該保護回路のリセットスイッチで上記モータを強
制起動し得るようにしたことを特徴とするポンプ装置。
【請求項６】モータに駆動されるポンプ、このポンプ
の吐出水で作動する圧力スイッチと流量スイッチとの信
号に基づき上記モータを起動停止制御する制御回路、お
よび上記モータへの供給電圧が所定値以下に低下したこ
とを表示する表示手段を備えたポンプ装置。