JPS61283793A - 井戸ポンプ制御装置 - 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 この発明は井戸ポンプ制御装置、特に井戸ポンプに異常
が生じた場合にポンプモータ等め安、全を確保するよう
にした井戸ポンプ制御装置に関する。

（ロ）従来の技術 従来よりよく知られた井戸ポンプ制御装置は、ポンプの
出水側に圧力スイッチを設け、蛇口を開き水を出すと、
圧力スイッチの圧力が下がってスイッチがオンし、これ
によりポンプのモータを運転させて揚水を行い、圧力が
上昇するとモータが停止する。また、モータ運転中に蛇
口を閉じると、圧力スイッチの圧力が上がってスイッチ
がオフし、ポンプのモータの運転を停止するようになっ
ている。また、この種の井戸ポンプ制御装置において、
冬期あるいは寒冷地での使用で、ポンプモータ等の凍結
破壊が生じないように、電球を点灯する等して温度降下
を抑え、いわゆる凍結防止処理を施しているものがある
。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記従来の井戸ポンプ制御装置では、凍結′防止の為、
電球を点灯する等しているが、電球の点灯・消灯は人が
基塩を判断して行うものであるため、取扱いが大変であ
った。取扱いを簡便にするために、１日中あるいは答中
点灯しておくことも考えられるが、その場合は、温度が
比較低高くて点灯が必要のない時でも点灯されることに
なり、不経済である。

また、井戸ポンプ制御装置では、状態により空運転され
る場合があり、そのため、ポンプモータが過熱し危険な
状態に至る場合がある。また時として、ポンプモータに
過電流が流れることもあり、この状態が放置されても危
険である。

しかし、これら過熱や過電流に対しては、従来の井戸ポ
ンプ制御装置では、何ら特別の自動安全対策を施してい
ないというのが実情である。

この発明は、上記に鑑み、凍結する程度の低温時にも、
あるいは逆に、高温や過電流の状態に至っても、装置を
安全側に保護し得る井戸ポンプ制御装置を提供すること
を目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段及び作用この発明の
井戸ポンプ制御装置は、交流電源（１，２１）と、この
交流電源によって駆動される井戸ポンプモータ（２，２
２）と、同交流電源によって加熱される発熱手段（３，
２３）と、前記井戸ポンプモータを駆動制御するために
前記井戸ポンプモータに直列接続される第１のスイッチ
ング回路（２，２４）と、前記発熱手段を駆動制御する
ために前記発熱手段に直列接続される第２のスイッチン
グ回路（５，２５）と、井戸ポンプの状態を弁別し、そ
の状態弁別出力に応じて前記第１のスイッチング回路を
オン・オフする状態弁別手段（６）と、ポンプモータ近
傍の温度を検出する温度センサ（７，４５）と、この温
度センサで検出される温度が所定値以下である場合に前
記第２のスイッチング回路をオンする低温検出回路（８
，４６）とから構成されている。

この井戸ポンプ制御装置では、状態弁別手段が井戸ポン
プの異常状態を弁別すると、その弁別出力により第１の
スイッチング回路がオフされ、井戸ポンプモータの運転
は停止される。また、低温検出回路が低温を検出すると
、第２のスイッチング回路がオンし、発熱手段が発熱作
用を開始し、加熱される。そのため、ポンプモータ等の
凍結が防止される。

（ホ）実施例 以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

〈実施例１〉 第１図は、この発明の−、実施例を示す井戸ポンプ制御
装置の概略回路ブロック図である・第１図において、井
戸ポンプモータ２と第１のスイッチング回路４が直列に
接続され、この直列回路が１００ｖの交流電源１に並列
接続されている。また、凍結防止に使用されるヒータ等
の発熱手段３と第２のスイッチング回路５が直列に接続
され、この直列回路も交流電源１に並列接続されている
。

第１及び第２のスイッチング回路４．５は、いずれもト
ライアック等を含む無接点回路が使用される。

温度センサ７は、サーミスタが使用され、井戸ポンプの
モータ２の設置場所近傍に設けられ、周囲温度を検出す
るために設けられている。この温度センサ７よりの温度
信号は、低温検出回路８に加えられるようになっている
。

低温検出回路８は、周囲温度が水が凍結する程度に低下
すると、論理状態「１」の信号を出力し、この信号で第
２のスイッチング回路５をオンするようになっている。

圧力スイッチ９及びフロースイッチ１０は、従来と同様
に井戸ポンプに設けられるスイッチであり、これら両ス
イッチ９、ｌＯのオン信号は論理回路１１に加えられて
おり、論理回路１１は両スイッチ９．１０のオン・オフ
、つまり論理状態の変化に応じて第１のスイッチング回
路４をオン・オフするようになっている。この実施例で
は、圧力スイッチ９、フロースイッチ１０及び論理回路
１１で状態弁別回路６を構成している。

次に、この実施例装置の全体動作を説明する。

周囲温度が常温の場合は、低温検出回路８は低温検出を
意味する信号「１」を出力せず、第２のスイッチング回
路５はオンされず、従って発熱手段３には電流が流れず
、加熱されない。

この状態下で、圧力スイッチ９がオンすると、論理回路
１１は応じて信号「１」を出力し、第１のスイッチング
回路４をオンする、これにより、ポンプモータ２が運転
を開始する。次にフロースイッチ１０がオンすると、そ
の後、圧力スイッチ９がオフしても、論理回路１１は、
そのまま信号「１」の出力をｍｕする。従って、ポンプ
モータ２はそのまま運転を継続する。そして、圧力スイ
ッチ９に続きフロースイ・７チ１０がオフすると、論理
回路１１は、この時点で信号「０」を出力し、スイッチ
ング回路４をオフする。これにより、ポンプモータ２も
停止する。

水が凍結する程度に周囲温度が低下すると、低温検出回
路８が信号「１」を出力し、第２のスイッチング回路５
をオンする。これにより、発熱手段３に電流が流れ、発
熱し、周囲を加熱する。従って、周囲は凍結温度を越え
た温度に保持される。

〈実施例２〉 第２図は、この発明の他の実施例を示す井戸ポンプ制御
装置の概略回路ブロック図である。

この実施例装置は、第１図の装置にさらに高温検出回路
１２を付加し、この高温検出回路１２に温度センサ７よ
りの信号を加え、周囲温度が所定値以上（高温）になる
と、高温検出回路１２は信号「１」を出力するようにし
、論理回路１１は、この信号「１」によりスイッチング
回路４を強制的にオフするようにしている。ポンプモー
タ２が空運転等により温度上昇した場合、その危険を避
けるため、スイッチング回路４をオフしてポンプモータ
２を停止するようにしたものである。その他の部分の構
成及び作用は実施例１と同じなので一１説明は省略する
。

〈実施例３〉 第３図は、この発明のさらに他の実施例を示す井戸ポン
プ制御装置の概略回路ブロック図である。

この実施例装置は、実施例２の装置にさらに変流器１３
と過電流検出回路１４を付加したものである。変流器１
３は、ポンプモータ２とスイッチング回路４の直列回路
に設けられ、ポンプモータ２に流れる電流を検出し、こ
の電流が所定値以上になると過電流検出回路１４が信号
「１」を出力し、論理回路１１に加えるようになってい
る。論理回路１１は、この信号「１」により、スイッチ
ング回路４を強制的にＯＦＦするようにしている。

ポンプモータ２回路の短絡等により過大電流が流れた場
合に、装置破壊を避けるためにスイッチング回路４をオ
フし、ポンプモータ２を停止するようにしたものである
。その他の部分の構成及び作用は実施例２と同じなので
、説明は省略する。

〈実施例４〉 第４図は、この発明のさらに他の実施例を示す井戸ポン
プ制御装置の回路ブロック図である。

この実施例装置は、実施例３の装置をより実用的、かつ
具体的にしたものである。

ポンプモータ２２と第１のスイッチング回路２４の直列
回路及び凍結防止ヒータ２３と第２のスイッチング回路
２５の直列回路は、いずれも交流電源２１に並列接続さ
れるでいる。

第１のスイッチング回路２４は、トライアック２６、逆
接続ダイオード２７・２８、三脚トランス２９等から構
成されている。三脚トランス２９は−次コイルＬ＋、二
次コイルＬ２及び三次コイルし、からなるものである。

三脚トランス２９は、二次コイル上２側が短絡されると
三次コイルし。

に低電圧が発声し、逆接続ダイオード２７・２８を介し
てトライアック２６の端子Ｔ１、ゲート０間にトリガゲ
ート電圧以上の電圧が印加され、トライアック２６はフ
ル点弧されるようになっている。

第２のスイッチング回路２５は、トライアック３０と、
このトライアック３０を点弧する点弧回路３１等から構
成されており、点弧回路３１はホトカプラ３２のホトト
ランジスタ３３を含んでいる。

三脚トランス２９の一次コイルＬ、は交流電源２１に接
続され、二次コイル上２側に導出された交流電圧は、整
流回路３４で整流され、定電圧回路３５で安定化され、
電子回路各部、に電源電圧が与えられるようになってい
る。また、三脚トランス２９の二次コイルＬ２には、動
作表示用の発光ダイオード３６及び二次コイル短絡用の
トランジスタ３７が接続されている。

井戸ポンプの圧力スイッチ３８、フロースイッチ３９及
び断水リレー４０よりの信号が論理回路４１に入力され
ている。論理回路４１は、例えば圧力スイッチ３８のオ
ンで信号ａをｒｌＪで出力し・続くフロースイッチ３９
のオフで信号ａを「０」で出力し、この論理回路４１の
出力信号ａは出力弁別回路４２に入力される。

また、論理回路４１は、圧力スイッチ３８のオン信号を
受けてタイマ回路４３をスタートさせ、続くフロースイ
ッチ３９のオンでタイマ回路４３をリセットしている。

このタイマ回路４３がリセットされずに所定時間が経過
すると、タイムアツプ信号すが出力弁別回路４２に入力
されるようになっている。

発振回路４４は、数Ｋ　＋Ｉｚ　〜十数ＫＨｚ（例：１
８Ｋ　Ｈｚ　）の信号を発振し、その信号を出力信号弁
別回路４２とゲート回路４８に加える。出力信号弁別回
路４２は、ポンプモータ２２をオンさせるための信号が
論理回路４１より加えられると発振回路４４よりの信号
をトランジスタ３７に加え、この信号で三脚トランス２
９の二次コイルＬ２を短絡・開放する。これにより、二
次コイルＬ、には交流電源２１よりの交流信号に重畳し
て上記信号の逆起電力骨が上乗せされ、その結果、定電
圧回路３５には比較的大なる電源電圧が得られる。

ポンプモータ２２の近傍に設けられる温度センサ４５は
、その検出温度信号を高温比較回路４６と低温比較回路
４７に入力している。高温比較回路４６は、検出温度が
所定値以上の高温になると、信号Ｃを出力信号弁別回路
４２に入力するようになっている。また、低温比較回路
４７は、検出温度が所定値以下の低温になるとハイ信号
をゲート回路４８に加え、発振回路４４よりの信号をト
ランジスタ４９に入力する。このトランジスタ４９には
、ホトカプラ３２の発光ダイオード５ｏが接続されてお
り、トランジスタ４９がオン／オフすると発光ダイオー
ド５ｏが点滅点灯し、点弧回路３１のホトトランジスタ
３３に光を送り、トライアック３０を点弧するようにな
っている。

また、第１のスイッチング回路２４には変流器５１が結
合され、ポンプモータ２２に流れる電流を導出し、突入
電流不動作回路５２で突入電流等による過大値は不動作
とし、電流比較回路５３では、電流が所定値以上の場合
、禁止信号ｄを出力信号弁別回路４２に入力している。

次に、この実施例装置の動作を説明する。

温度センサ４５で検出される温度が常温の場合は、高温
比較回路４６、低温比較回路４６とも出力信号を出さな
いから、トライアック３０は点弧されず、凍結防止ヒー
タ２３には電流が流れない。

この温度状態で、圧力スイッチ３８がオンされると、こ
の信号を受けて、論理回路４１はタイマ回路４３をスタ
ートさせるとともに、信号ａを出力信号弁別回路４２に
与える。出力信号弁別回路４２は、この信号により、発
振回路４４よりの信号をトランジスタ゛３７に与える。

トランジスタ３７は、この高周波信号によりオン／オフ
され、三脚トランス２９の二次コイルＬ２を短絡・開放
する。そして、短絡時に三脚トランス２９の三次コイル
し、に電圧が誘起され、トライアック２６がオンされ、
ポンプモータ２２が運転を開始する。

正常な運転が続く間は、変流器５１を経て電流値比較回
路５３に得られる電流は微小であり、電流値比較回路５
３は禁止信号ｄを出力しない。

圧力スイッチ３８のオンに続いてフロースイッチ３９が
オンすると、タイマ回路４３はリセフトされる。しかし
、出力信号弁別回路４２には論理回路４１より信号ａが
継続して加えられ、トランジスタ３７のオン／オフが続
き、ポンプモータ２２の運転が続行する。圧力スイッチ
３８がオフしても、論理回路４１の出力に変化はない。

圧力スイッチ３８のオフに続いてフロースイッチ３９が
オフすると、論理回路４１は信号をオフとする。これに
より、出力信号弁別回路４２は発進回路４４よりの信号
をトランジスタ３７に加えるのを禁止する。そのため、
トランジスタ３７はオフし、三脚トランス２９の二次コ
イルＬｔが開放状態となり、三次コイルし、に電圧を誘
起しなくなり、トライアック２６がオフし、ポンプモー
タ２２の運転が停止する。

次に、圧力スイツチ３８がオンした後、フロースイッチ
３９がオンしない場合には、タイマ回路４３がタイムア
ツプし、禁止信号すを出力信号弁別回路４２に入力する
。この場合は、出力信号弁別回路４２は発進回路４４よ
りの信号をトランジスタ３７に加えるのを禁止するので
、ポンプモータ２２の運転が停止する。

周囲温度が上がり過ぎると、高温比較回路４６より禁止
信号Ｃが出力され、出力信号弁別回路４２に入力される
。また、ポンプモータ２２に過大電流が流れると、電流
値比較回路５３より禁止信号が出力され、出力信号弁別
回路４２に入力される。これらの場合も同様にして、ポ
ンプモータ２２の運転が停止する。

出力信号弁別回路４２は、禁止信号の保持機能を有し、
禁止信号す、ｃ、ｄのいずれかが入力され、ポンプモー
タ２２の運転が停止すると、禁止が解除されても手動リ
セット（例えば電源断）しないと禁止、つまりポンプモ
ータ２２の運転停止状態がそのまま継続する。

一方、断水スイッチ４０が断水でオフすると、論理回路
４１は信号ａをオフとする。これを受けた出力信号弁別
回路４２は、トランジスタ３７をオフし・ポンプモータ
２２の運転を停止する。この断水スイッチ４０がオンす
ると、論理回路４１信号ａをＯＮするので、この場合は
直ちにポンプモータ２２が再運転される。

季節が冬期に至り、周囲温度が低温となると、温度セン
サ４５で検出される温度が所定値以下となると低温比較
回路４７がハイ信号を出力し、発進回路４４よりの信号
をゲート回路４日を介してトランジスタ４９に入力する
ことになる。この信号により、トランジスタ４９がオン
／オフし、応じてホトカプラ３２の発光ダイオード５０
が点滅点灯する。そして、ホトカプラ３２のホトトラン
ジスタ３３が点滅光を受け、点弧回路３１が作動し、ト
ライアック３０が点弧され、凍結防止ヒータ２３に電流
が流れ、凍結防止ヒータが発熱し、周囲温度を高める。

なお、この実施例装置では、正常時の動作として圧力ス
イッチ３８のオンでポンプモータ２２がオン、圧力スイ
ツチ３８のオフ後のフロースイ・７チ３９のオフでポン
プモータ２２をオフしているが・圧力スイッチ３８かフ
ロースイ・ノチ３９のｐｚずれかがオンの時、ポンプモ
ータ２２をオンするようにしてもよい。

（へ）発明の効果 この発明の井戸ポンプ制御装置によれば、井戸ポンプの
状態により井戸ポンプモータの運転を制御しているので
、例えば高温や過電流時には自動的に井戸ポンプモータ
の運転を停止することが出来、装置の安全を確保できる
。また、凍結する程度に低温となった場合は、これを検
出して発熱手段を作動させて周囲温度を上げるようにし
ているので、凍結による装置の破壊発生を回避すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す井戸ポンプ制御装
置の概略回路ブロック図、第２図、第３図は、この発明
の他の実施例を示す井戸ポンプ制御装置の概略回路ブロ
ック図、第４図は、この発明のさらに他の実施例を具体
的に示す井戸ポンプ制御装置の回路ブロック図である。 １・２１：交流電源、 ２・２２：井戸ポンプモータ、 ３・２３：発熱手段、 ４・２４：第１のスイッチング回路、 ５・２５：第２のスイッチング回路、 ６：状態弁別手段、　７：温度センサ、８：低温検出回
路、　　１２：高温検出回路、１４：過電流検出回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電源と、この交流電源によって駆動される井
   戸ポンプモータと、同交流電源より通電されると発熱す
   る発熱手段と、前記井戸ポンプモータを駆動制御するた
   めに前記井戸ポンプモータに直列接続される第１のスイ
   ッチング回路と、前記発熱手段を駆動制御するために前
   記発熱手段に直列接続される第２のスイッチング回路と
   、井戸ポンプの状態を弁別し、その状態弁別出力に応じ
   て前記第１のスイッチング回路をオン・オフする状態弁
   別手段と、ポンプモータ近傍の温度を検出する温度セン
   サと、この温度センサで検出される温度が所定値以下で
   ある場合に前記第２のスイッチング回路をオンする低温
   検出回路とからなる井戸ポンプ制御装置。
2. （２）前記状態弁別手段は、圧力スイッチ、フロースイ
   ッチを含み、これらスイッチのオン・オフ論理状態によ
   り前記第１のスイッチング回路をオン・オフするもので
   ある特許請求の範囲第１項記載の井戸ポンプ制御装置。
3. （３）前記状態弁別手段は、前記温度センサの検出出力
   を受け、温度が所定値以上であることを検出する高温検
   出回路を含み、この高温検出回路の高温検出出力で前記
   第１のスイッチング回路をオフするようにした特許請求
   の範囲第１項記載の井戸ポンプ制御装置。
4. （４）前記状態弁別手段は、前記ポンプモータに流れる
   電流が所定値以上になったことを検出する過電流検出回
   路を含み、この過電流検出回路の出力で前記第１のスイ
   ッチング回路をオフするようにした特許請求の範囲第１
   項記載の井戸ポンプ制御装置。