JPH063237Y2

JPH063237Y2 - 水抜栓制御装置

Info

Publication number: JPH063237Y2
Application number: JP1986074459U
Authority: JP
Inventors: 敏男竹村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-05-17
Filing date: 1986-05-17
Publication date: 1994-01-26
Anticipated expiration: 2001-05-17
Also published as: JPS62185986U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は駆動モータにより水抜栓の開閉を自動的に行う
ようにした水道管の凍結防止に利用される水抜栓制御装
置に関する。

〔従来技術及びその問題点〕

従来より駆動モータを制御して自動的に水抜栓を閉栓又
は開栓できるようにした水抜栓制御装置は各種知られて
いる。

例えば、特公昭60-35588号公報で開示される水抜栓の温
度スイッチは温度センサによって温度を検出し、一定温
度以下ではフリップフロップの機能を利用してモータを
駆動し、水抜栓を閉栓するようにその出力を保持すると
ともに、水道を使用するときは操作スイッチの投入によ
って前記フリップフロップの出力を反転させ、モータを
逆転駆動して開栓して閉栓する。

しかし、このような従来の装置においてはモーターの停
止をリミットスイッチによって行っているため、次のよ
うな問題点がある。

即ち、リミットスイッチは機械的なスイッチ接点構造を
有し、しかも、水道管近傍及び屋外へ設置することか
ら、長期の使用によって経時劣化し、誤動作しやすく、
また、錆等の劣化を生じやすい等信頼性、耐候性に劣
り、しかも精度、確実性、安定性に劣る。

さらに、モーターの駆動部分自体にリミットスイッチを
付設することから、モーターを利用した既設設備に新し
く上記従来装置を設置する場合には既設されたモーター
も取り替え、或は改良しなければならず、コスト面でき
わめて不利となる。

また、フリップフロップの機能、つまり入力状態に対し
て出力を反転保持する機能を利用してモーターの正逆回
転方向を制御しているためモーター側にリミットスイッ
チを付設せざるを得ず、他方、回路側は出力状態を保持
するため消費電力が大きくなり、使用時間が長いこの種
制御装置にとってはその問題が大きい。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上述した従来技術に存在する諸問題を解決した
水抜栓制御装置の提供を目的とするもので、以下に示す
回路によって達成される。

即ち、本考案に係る水抜栓制御装置(M)は温度センサ(20
a)による検出温度が一定値以下になったこと又は不凍ス
イッチ(30)のＯＮに基づく第一セット信号(S₁)により、
駆動モータ(2)を一方向へ作動させて閉栓する第一ドラ
イブ回路(4)と、通水スイッチ(31)のＯＮに基づく第二
セット信号(S₂)により、駆動モータ(2)を他方向へ作動
させて開栓する第二ドライブ回路(5)と、駆動モータ(2)
の停止時の過電流検出に基づくリセット信号(Sr)によ
り、駆動モータ(2)を停止させる過電流検出回路部(6)を
備えことを特徴とする。この場合、第一ドライブ回路
(4)は第一リセット信号(S₁)により反転し、かつリセッ
ト信号(Sr)により反転するフリップフロップ(37)を備
え、また、第二ドライブ回路(5)は第二リセット信号
(S₂)により反転し、かつリセット信号(Sr)により反転す
るフリップフロップ(45)を備えて構成する。

〔作用〕

次に、本考案の作用について説明する。

本考案に係る水抜栓制御装置(M)は、まず、温度センサ
(20a)による検出温度が一定値以下、或は不凍スイッチ
(30)がＯＮすると、第一セット信号(S₁)がドライブ回路
(4)におけるフリップフロップ(37)に供給され、当該フ
リップフロップ(37)を反転させてセット状態にする。こ
の結果、駆動モータ(2)は閉栓方向に回転して閉栓す
る。そして、全閉時、つまり、ストローク終端における
駆動モータ(2)の停止によって過電流が流れると、過電
流検出回路部(6)により、これを検出し、リセット信号
(Sr)がフリップフロップ(37)に供給され、フリップフロ
ップ(37)を反転させてリセット状態にする。よって、駆
動モータ(2)は停止する。

他方、通水スイッチ(31)がＯＮすると、第二リセット信
号(S₂)がドライブ回路(5)におけるフリップフロップ(4
5)に供給され、当該フリップフロップ(45)を反転させて
セット状態にする。この結果、駆動モータ(2)は開栓方
向に回転して開栓する。そして、全開時、つまり、スト
ローク終端における駆動モータ(2)の停止によって過電
流が流れると、過電流検出回路部(6)により、これを検
出し、リセット信号(Sr)がフリップフロップ(45)に供給
され、フリップフロップ(45)を反転させてリセット状態
にする。よって、駆動モータ(2)が停止する。

このような閉栓制御及び開栓制御はそれぞれ専用に設け
た第一ドライブ回路(4)と第二ドライブ回路(5)により実
行され、また、過電流検出回路部(6)からのリセット信
号(Sr)により実行される。

〔実施例〕

以下には本考案に係る好適な実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

第１図は本考案に係る水抜栓制御装置におけるモータ制
御回路の電気回路図、第２図は同制御回路を含む水抜栓
制御装置のブロック回路図、第３図は第２図中各部の信
号のタイムチャート図、第４図は同水抜栓制御装置の外
観構成図である。

まず、本考案を明確にするため第２図を参照して水抜栓
制御装置(M)の構成について説明する。

全体の制御装置(M)は大別してセンサユニット(20)とモ
ータ制御回路(1)からなる。

センサユニット(20)はサーミスタ等を利用した着脱式の
温度センサ(20a)を備える。一方、(21)は比較回路で、
当該温度センサ(20a)の検出電圧とボリューム(22)によ
って可変設定された基準電圧（しきい値）を比較し、そ
の結果をＮＡＮＤ回路(23)とＯＲ回路(24)の入力に付与
する。また、(25)はカウンタで構成した第一タイマで、
この出力側は前記ＯＲ回路(24)の入力に接続する。(26)
は同じくカウンタで構成した第二タイマで、この入力側
は前記ＯＲ回路(24)の出力に接続し、出力側は前記ＮＡ
ＮＤ回路(23)の入力に接続する。ＮＡＮＤ回路(23)の出
力側及び第一タイマ(25)の入力側は制御回路(1)の接続
端子(33),(34)に接続する。

次に、モータ制御回路(1)の概要を説明する。同回路(1)
において、前記接続端子(33)には第一ドライブ回路(4)
の入力側を接続するとともに不凍スイッチ(30)を介して
接地する。また、接続端子(34)には第二ドライブ回路
(5)の入力側を接続するとともに通水スイッチ(31)を介
して接地する。これら各ドライブ回路(4),(5)はそれぞ
れ駆動モータ(2)を正転及び逆転すべく制御する機能を
備える。さらにまた、同回路(1)には駆動モータ(2)の過
電流を検出し、これに基づくモータ停止信号を上記ドラ
イブ回路(4),(5)に付与してリセット状態にする過電流
検出回路(6)を備えている。

次に、第１図を参照して本考案の要部であるモータ制御
回路(1)について具体的に説明する。なお、同図におい
て第２図と同一部分には同一符号を付した。まず、第一
ドライブ回路(4)は一対の入力否定のＯＲ回路(35),(36)
によってフリップフロップ(37)を構成し、この出力をス
イッチングトランジスタ(38)のベースに供給する。ま
た、トランジスタ(38)のコレクタはリレーコイル(39),
(40)を介して直流電源ライン(H)に接続する。

一方、駆動モータ(2)は直流モータであり、その結線は
次の通りである。

モータ(2)の各入力端子はそれぞれリレースイッチ(41),
(42)の可動接点に接続し、スイッチ(41),(42)の各ブレ
ーク接点は共通接続して過電流検出回路(6)における変
流器(61)の一次側を介して接地する。また、スイッチ(4
1),(42)の各メーク接点は共通接続し、直流電源ライン
に接続する。この一方のスイッチ(41)は前記リレーコイ
ル(39)の励磁によって切り換えられる。

他方、第二ドライブ回路(5)も上記ドライブ回路(4)と同
様に入力否定のＯＲ回路(43),(44)によってフリップフ
ロップ(45)を構成し、その出力をスイッチングトランジ
スタ(46)のベースに供給し、また、トランジスタ(46)の
コレクタはリレーコイル(47),(48)を介して電源ライン
(H)に接続する。なお、リレーコイル(47)は前記駆動モ
ータ(2)のリレースイッチ(42)を切り換える。

また、電源ライン(H)と接地間にはリレースイッチ(51)
を介して通水ランプ(49)と不凍ランプ(50)を接続する。
このスイッチ(51)は前記リレーコイル(40),(48)によっ
て切り換えられ、ドライブ回路(5)側のリレーコイル(4
8)の励磁によって通水ランプ(49)が、また、ドライブ回
路(4)側のリレーコイル(40)の励磁によって不凍ランプ
(50)がそれぞれ選択的に点灯する。これにより、双方の
リレーコイルが励磁されない状態でも、水抜栓の開閉状
態を表示する。さらにまた、フリップフロップ(37),(4
5)の反転出力は入力否定のＯＲ回路(52)を介してトラン
ジスタ(53)のベースに接続し、コレクタに接続した作動
ランプ(54)を点滅させる。

一方、過電流検出回路(6)は前記変流器(61)と、この二
次側に接続したバッファアンプ(62)と、この出力信号を
直流化する整流回路(63)と、この回路(63)の出力電圧と
可変設定器(64)によって設定された基準電圧（しきい
値）を比較する比較回路(65)と、この比較結果に基づく
リセット信号(Sr)を若干遅延させて出力するタイマ回路
(66)からなり、この回路(66)の出力側を前記各フリップ
フロップ(37),(45)のリセット入力に接続する。

この、過電流検出回路(6)は次のように機能する。今、
駆動モータ(2)が停止して負荷がかかると過電流が流れ
て変流器(61)の二次側に誘起電圧が生じる。この電圧は
バッファアンプ(62)によって増幅されるとともに、整流
回路(63)によって直流化される。この直流化信号は比較
回路(65)に入力し、その信号の大きさによって出力状態
を反転させる。この結果、タイマ回路(66)がセットさ
れ、所定時間経過後にリセット信号(Sr)を出力し、フリ
ップフロップ(37),(45)をリセットする。

次に、本考案に係る水抜栓制御装置(M)の全体的動作に
ついて説明する。

今、温度（気温又は水温）が比較的高く、水抜栓は開栓
状態にある場合を想定する。この場合、比較回路(21)の
出力レベルはＬ（ローレベル）、したがってＮＡＮＤ回
路(23)の出力はＨ（ハイレベル）である。一方、この状
態において低温状態へ移行し、温度センサ(2a)の出力が
ボリューム(22)の基準電圧より低下すると回路(21)の出
力(D₁)は第３図(a)のように反転、つまりＨとなる。こ
の結果、ＯＲ回路(24)の出力がＨとなり、第二タイマ(2
6)がセットされ、第３図(d)に示す時間Ｔ₁（２秒程度）
のカウントを行い、単パルス(S₀)を出力する。よって、
ＮＡＮＤ回路(23)の出力はパルス(S₀)に対応してＬとな
り、ドライブ回路(4)、つまり、フリップフロップ(37)
の入力状態を反転して出力をＨにする。この結果、トラ
ンジスタ(38)をオンにし、リレースイッチ(41)を切り換
える。よって駆動モータ(2)には矢印(P)方向へ電流が流
れ、水抜栓を閉栓する。そして、全閉すると駆動モータ
(2)が停止し、過電流が流れる。この変化は変流器(61)
で検出し、前述した過電流検出回路(6)の機能によって
リセット信号(Sr)を出力する。この信号(Sr)によってフ
リップフロップ(37)はリセットされ、その出力はＬとな
ってトランジスタ(38)がオフし、駆動モータ(2)は閉栓
状態で停止する。なお、かかるドライブ回路(4)の動作
に対して他方のドライブ回路(5)は全く影響を受けな
い。

次に、この状態において、水道を使いたい場合には、通
水スイッチ(31)をＯＮすればよい。スイッチ(31)は手動
であり、例えば手を離すことによって復帰(OFF)する。
これにより、ドライブ回路(5)、つまり、フリップフロ
ップ(45)の入力(D₂)は第３図(b)のようになり、その状
態を反転し、出力をＨにする。そしてトランジスタ(46)
をオンし、リレースイッチ(42)を切り換える。この結
果、モータ(2)には矢印(Q)方向に電流が流れ、水抜栓を
開栓する。そして全開すると、前記同様モータ(2)の停
止による過電流を検出し、フリップフロップ(45)をリセ
ットする。よって駆動モータ(2)は開栓状態で停止す
る。この場合、他方のドライブ回路(4)は全く影響を受
けない。

また、通水スイッチ(31)のＯＮによって第一タイマ(25)
がセットされ、第３図(c)のように時間Ｔ₂（１５分程
度）カウントした後に第二タイマ(26)をセットし、前記
単パルス(S₀)を出力する。そして、この際温度が低い場
合にはＮＡＮＤ回路(23)の入力はＨであるから、当該パ
ルス(S₀)に対応して同回路(23)はＬを出力する。この結
果、前記と同様に水抜栓を閉栓する再閉栓駆動機能を発
揮する。

なお、温度が高い場合にはＮＡＮＤ回路(23)によってド
ライブ回路(4)が作動することはない。また、センサユ
ニット(20)とモータ制御回路(1)は接続端子(33),(34)か
ら分離することができる。この場合、不凍スイッチ(30)
を手動で操作することによって水抜栓を閉栓できる。

このように、各ドライブ回路(4),(5)は駆動モータ(2)を
作動させるときのみ各独立してセットされ、モータ(2)
が停止したときはリセットされる。つまり、モータ(2)
が停止状態のときはいずれの回路(4),(5)もリセット状
態にあり、回路の消費電力は僅かとなる。

第４図は水抜栓制御装置(M)の全体的外観構成を示す。
なお、同図において第１図及び第２図と同一部分につい
ては同一符号を付し、その構成を明確にした。第４図に
おいて、(70)はモータユニットであり、前記駆動モータ
(3)及び所定の減速ギヤ機構を含む。(71)は水抜栓であ
り、モータユニット(70)の出力は伝達部(72)を介して弁
(73)に伝わり、弁(73)を昇降して開閉栓する。

以上、実施例について述べたが本考案はこのような実施
例に限定されるものではない。例えば、各ロジック等は
同機能を発揮するマイクロコンピュータ等で置換するこ
とができるし、また、過電流検出回路は他の同機能をも
つ回路構成を採用できる。その他、細部の回路構成、配
列、時間値、部品等において、本考案の精神を逸脱しな
い範囲において任意に変更実施できる。

〔考案の効果〕

このように、本考案に係る水抜栓制御装置は開栓動作と
閉栓動作をそれぞれ独立して制御する第一及び第二のド
ライブ回路を備えるとともに、駆動モータの停止に基づ
く過電流を検出し、これにより各ドライブ回路をそれぞ
れリセットして開栓動作と閉栓動作を停止させる過電流
検出回路部を備えてなるため、次のような顕著な効果を
得る。

一般に、水抜栓は屋外に設置され、しかも駆動モータ
とコントローラの距離は大きくなる。しかし、本制御装
置は駆動モータから離れたコントローラ内に全て収める
ことができるため、従来のようなリミットスイッチが不
要となり、リミットスイッチの錆発生や長期使用による
劣化等の不具合を配し、信頼性、かつ耐候性の高い装置
を構成できる。

応答性や位置精度が問われる機械構造が不要となるた
め、応答性が高く、高精度で、しかも確実かつ安定に開
閉栓制御を行うことができる。

開栓用と閉栓用の独立したフリップフロップを有する
ドライブ回路を備え、かつ各ドライブ回路はモータが停
止しているときはリセットされるため、過電流検出によ
るモータの停止制御を水抜栓において容易に実現できる
とともに、制御動作の安定化、さらには誤動作防止を図
れる。

既設の設備に本装置を取付けるに際しては、既設のモ
ータを改良したり、取替えたりすることなくそのまま利
用でき、低コスト性に資する。

【図面の簡単な説明】

第１図：本考案に係る水抜栓制御装置におけるモータ制
御回路の電気回路図、第２図：同水抜栓制御装置のブロック回路図、第３図：第２図中各部の信号のタイムチャート図、第４図：同水抜栓制御装置の外観構成図。尚図面中、 (M)：水抜栓制御装置、(2)：駆動モータ (3)：ドライブ回路部、(4)：第一ドライブ回路 (5)：第二ドライブ回路、(6)：過電流検出回路部 (S₁),(S₂)：セット信号、(Sr)：リセット信号

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】温度センサ(20a)による検出温度が一定値
以下になったこと又は不凍スイッチ(30)のＯＮに基づく
第一セット信号(S1)により第一のフリップフロップ(37)
が反転し、駆動モータ(2)を一方向へ作動させて閉栓を
行う第一ドライブ回路(4)と、通水スイッチ(31)のＯＮ
に基づく第二セット信号(S2)により第二のフリップフロ
ップ(45)が反転し、駆動モータ(2)を他方向へ作動させ
て開栓を行う第二ドライブ回路(5)と、駆動モータ(2)の
停止時の過電流検出に基づくリセット信号(Sr)により、
各フリップフロップ(37),(45)を反転させ、駆動モータ
(2)を停止させる過電流検出回路部(6)を備えることを特
徴とする水抜栓制御装置。