JPS6212876Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、圧力タンクを備えたポンプの自動運
転装置に関する。

〔従来の技術〕

ポンプの吐出側に接続される圧力タンクを小形
化するために、圧力スイツチと流量スイツチおよ
びタイマを備えたポンプの自動運転装置が知られ
ている。この種の装置において、上記圧力スイツ
チは、圧力タンクの内圧が所定値以下に低下した
とき閉じてポンプを起動させ、かつ内圧が所定値
に達したときに開放されるようになつている。ま
た流量スイツチは、圧力タンクの内圧が上昇して
圧力スイツチが開放してからは、圧力タンクから
の流出流量が所定値以下に低下したときポンプを
停止させるようにしてある。そして上記タイマ
は、ポンプが一旦起動されると所定時間が経過す
るまでは、圧力タンクからの流出流量に拘らずポ
ンプを運転状態に保持するようになつている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記従来装置において、ポンプの駆動用電動機
の発停を行なう電磁開閉器の制御回路およびタイ
マ等は、電動機と同一の商用交流電源から給電さ
れる。従つて、小容量の流量スイツチでは上記開
閉器を直接制御できないため、例えばトライアツ
ク等の電気弁を介して制御しなければならない。
また、CR回路を有するタイマでは整流回路を必
要とし、特に小容量のポンプの自動運転用として
は上記制御回路の占める大きさと価格の割合いが
大き過ぎるという問題がある。

しかも上記従来装置では流量スイツチを使用し
てポンプの発停制御をなしていることから、例え
ば給水栓の急閉等によつてポンプが停止される際
に、ウオータハンマ等による瞬間的な不安定変動
が流量スイツチに影響し、流量スイツチが振動的
に開閉を繰返すなど、ポンプ駆動用電動機の運転
に悪影響を与えることがあつた。

〔問題点を解決するための手段〕

従つて本考案の目的とするところは、装置の所
要スペースが少なくかつ安価に製造可能であり、
特に小容量のポンプに好適であるばかりでなく、
ポンプの起動・停止時においても安定した動作が
可能なポンプの自動運転装置を提供することにあ
る。

すなわち本考案は、交流電源に接続された電動
機と、この電動機によつて駆動されるポンプと、
上記電動機と交流電源との間に設けられた開閉器
と、上記ポンプの吐出側に設けられた圧力タンク
と、この圧力タンクの内圧が所定値以下に低下し
たとき閉成しかつ所定の内圧を越えたときに開放
する圧力スイツチと、上記交流電源を直流化する
直流電源部と、上記圧力タンクから流出する水量
が所定値以上のときには閉成しかつ所定の値以下
のときに開放する流量スイツチと、上記圧力スイ
ツチおよび流量スイツチの出力信号を受けて上記
ポンプの電動機を発停制御する制御回路とを具備
している。

更に本考案において上記制御回路は、上記圧力
スイツチに並列接続された自己保持接点と、上記
圧力スイツチおよび流量スイツチに直列接続され
て上記開閉器と自己保持接点を開閉駆動する励磁
コイルと、上記流量スイツチに並列接続された出
力スイツチ部をもつタイマとを備えて構成され
る。

また上記タイマは、上記直流電源部に接続され
るとともに、所定長さのタイムカウント時間とこ
のタイムカウント時間よりも短いタイムアツプ時
間とを交互に繰返し、タイムカウント中は上記出
力スイツチ部を閉成するがタイムアツプ中は上記
出力スイツチ部を開放する回路を備えて構成され
る。

そして上記励磁コイルは、前記圧力スイツチが
閉じたときに通電されて上記開閉器を閉成して電
動機を起動させると同時に上記自己保持接点を閉
成させ、圧力スイツチが開放されたのちも上記自
己保持接点を介して上記タイマに直流電源を供給
してタイマ動作を継続させるとともに、上記タイ
マによるタイムアツプ中に上記流量スイツチの開
放動作と重なつたとき上記励磁コイルへの通電を
断つように構成されていることを特徴とするポン
プの自動運転装置である。

〔作用〕

上記構成のポンプの自動運転装置は、圧力スイ
ツチと流量スイツチが閉じると、上記励磁コイル
に通電され、電動機駆動用の開閉器が閉じるため
ポンプが起動するとともに、自己保持接点が閉じ
る。また、圧力スイツチが閉じると同時にタイマ
に直流電源が供給されるため、タイマはタイムカ
ウントとタイムアツプを繰返す。

上記のように励磁コイルに通電されて自己保持
接点が閉じると、それ以降に圧力スイツチが開放
されても自己保持接点を介して通電され続け、上
記開閉器は閉じられたままになるからポンプは運
転を続け、かつタイマへの直流電源の給電も継続
される。タイムカウント中は、タイマの出力スイ
ツチ部が閉じているので、流量スイツチが開放し
ても励磁コイルへの通電は継続される。しかし、
タイムアツプ中は出力スイツチ部が開放状態にあ
るから、タイムアツプ中に流量スイツチが開放さ
れれば上記励磁コイルへの通電が断たれ、ポンプ
が停止する。

〔実施例〕

第１図に示された自動運転装置は、ポンプ１
と、駆動用電動機２と、開閉器３を備えて構成さ
れている。開閉器３は交流電源の入力端４に接続
されている。直流電源部５は、交流電源を直流化
および低電圧化する変圧器６や整流器７および平
滑用コンデンサ８を備えている。

上記ポンプ１の吐出側に接続された圧力タンク
（図示略）には、圧力スイツチ９が設けられてい
る。この圧力スイツチ９は、タンク内圧が所定値
以下に低下したとき閉成するとともに、所定の内
圧に達したときに開放する。また上記圧力タンク
の流出側流路には、流量スイツチ１０が設けられ
ている。この流量スイツチ１０は、圧力タンクか
ら流出する水量が所定値以上になつたときに閉成
するとともに、水量が所定値以下に低下したとき
に開放するようになつている。

上記圧力スイツチ９および流量スイツチ１０
は、開閉器３を開閉駆動する励磁コイル１１と直
列に接続されている。励磁コイル１１によつて開
閉駆動される自己保持接点１２は、圧力スイツチ
９と並列に接続されている。

タイマ１３は、出力スイツチ部として使われる
トランジスタ１４と、保護用ダイオード１５、バ
イアス抵抗１６、ダイオード１７、時定数設定用
の抵抗１８およびコンデンサ１９、保護用抵抗２
０、分圧用抵抗２１，２２およびPUT２３等を
備えている。すなわち、上記励磁コイル１１や自
己保持接点１２、およびタイマ１３等によつて、
制御回路２５が構成されている。

次に、上記構成の自動運転装置の作用について
説明する。

圧力タンクの内圧が高くかつ給水栓等からの流
出水量が所定値以下であれば、圧力スイツチ９と
流量スイツチ１０は開放している。この場合、励
磁コイル１１は非通電状態にあるから開閉器３と
自己保持接点１２はいずれも開放され、電動機２
は停止状態にある。すなわちポンプ１は停止して
いる。

この状態においては、圧力タンクから流出する
水量が所定値を越えることにより流量スイツチ１
０が閉成しても、圧力スイツチ９と自己保持接点
１２が共に開放されているので、励磁コイル１１
には通電されない。従つて開閉器３は開放され、
ポンプ１は停止したままである。こうして圧力タ
ンクからの所定値以上の水の流出が継続して行わ
れているときは流量スイツチ１０が閉じているか
ら、タンク内圧が所定値以下に低下して圧力スイ
ツチ９が閉じられると、励磁コイル１１が通電状
態となり、開閉器３と自己保持接点１２が閉じる
ので電動機２が起動され、ポンプ１の運転が開始
される。これにより圧力タンクの内圧が所定値を
越えて上昇すれば、圧力スイツチ９は開放する
が、自己保持接点１２が閉じているので励磁コイ
ル１１は通電状態にある。従つて開閉器３が閉じ
たままであるからポンプ１は停止しない。

一方、圧力スイツチ９が閉じられると、タイマ
１３においてはトランジスタ１４が導通状態にな
るので、この状態においては流量スイツチ１０が
開放されても、トランジスタ１４すなわち出力ス
イツチ部は閉成状態にあるから励磁コイル１１の
通電状態が保持されており、ポンプ１は引続き運
転される。しかし、圧力スイツチ９が閉じられる
と同時に抵抗１８を介してコンデンサ１９への充
電が始まる。そして抵抗１８およびコンデンサ１
９の容量で定まる所定時間すなわち比較的長いタ
イムカウント時間（例えば10秒）が経過すると、
コンデンサ１９は所定の充電電圧に達するため、
PUT２３を介して短時間（例えば0.1〜2.0秒）で
放電が行われる。この瞬間的なタイムアツプ時間
中はトランジスタ14に逆バイアスが加わるため、
トランジスタ１４は非導通状態すなわち開放状態
となる。従つてこのとき流量スイツチ１０も開放
状態となれば励磁コイル１１は非導通状態とな
り、開閉器３と自己保持接点１２が共に開放さ
れ、ポンプ１が停止される。

このようにタイマ１３はポンプ運転中はコンデ
ンサ１９の充電と放電を繰返すことにより、比較
的長いタイムカウント時間と、短いタイムアツプ
時間を交互に繰返す。なお上記タイムカウント時
間は、流量スイツチ１０の動作が安定するに充分
な時間よりも長く設定されていることは言うまで
もない。一方、タイムアツプ時間は、開閉器３の
接点が確実に復帰するに足る時間よりも長く設定
されている。

第２図に、本実施例装置を用いた一般的な給水
パターンを示す。同図において、使用水量がQ₁
に達すると流量スイツチ１０が閉じる。また、圧
力タンクの内圧がH₁まで下がると圧力スイツチ
９が閉じる。そして同図から判るように、タイマ
出力がオフになつても流量スイツチ１０が閉じて
いるうちはポンプは停止しないが、タイマ出力が
オフになつたときに流量スイツチ１０が開放して
いればポンプ１は停止する。

また第３図は圧力タンクから流出する水量が大
から小に急激に変化した場合であり、この図に示
されているように、ウオータハンマ等により流量
スイツチ１０が不安定動作を起こした際にも、前
述したタイマ動作によつて安定した給水が行われ
る。

しかも上記構成の自動運転装置によれば、開閉
器３を制御する流量スイツチ１０にタイマ１３と
共通の直流電源部５から給電するようにしたの
で、流量スイツチ１０に小容量のものを直接用い
ることができ、従来の商用交流電源を用いる場合
のように流量スイツチ１０に対する保護用電気弁
等を特設する必要がない。また、電源の共通化に
よつて電源部の構成が簡略化され、安価に製造可
能となる。更に、電源部を共通化することによ
り、開閉器３をタイマ１３の出力リレーとして利
用することができる。従つて、回路全体の簡略化
と装置の小形化そしてコストの節減が可能であ
る。

また、出力スイツチ部として使われるトランジ
スタ１４と流量スイツチ１０とを互いに並列に接
続したから双方のスイツチ素子に電流が分配され
るため、各スイツチ素子の分担を軽減でき、装置
の耐久性を向上できる。

なお、本考案は上記実施例のみに限定されるも
のではなく、例えば電動機２が多相交流形であつ
てもよい。また、直流電源部５およびタイマ１３
等はそれぞれ適宜に設計変更が可能である。

〔考案の効果〕

本考案によれば、ポンプの起動・停止時におい
て安定した発停動作が行われるため、例えば給水
栓の急閉等に起因するウオータハンマ等の不安定
な変動が流量スイツチおよびポンプの発停動作に
悪影響を及ぼすことを防止でき、安定した給水が
行なえる。

また、ポンプ駆動用電動機を発停させる開閉器
の制御回路に小容量の流量スイツチを直接用いる
ことができるとともに、上記開閉器をタイマの出
力リレーとして用いることができ、装置の小形化
と構造の簡略化、そしてコストダウンに寄与でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す回路図、第２
図と第３図はそれぞれ第１図に示された装置の動
作を説明するためのタイミング図である。 １……ポンプ、２……電動機、３……開閉器、
５……直流電源部、９……圧力スイツチ、１０…
…流量スイツチ、１１……励磁コイル、１２……
自己保持接点、１３……タイマ、１４……トラン
ジスタ（出力スイツチ部）、２５……制御回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 交流電源に接続される電動機と、この電動機に
   よつて駆動されるポンプと、上記電動機と交流電
   源との間に設けられた開閉器と、上記ポンプの吐
   出側に設けられた圧力タンクと、この圧力タンク
   の内圧が所定値以下に低下したとき閉成しかつ所
   定の内圧を越えたときに開放する圧力スイツチ
   と、上記交流電源を直流化する直流電源部と、上
   記圧力タンクから流出する水量が所定値以上のと
   きには閉成しかつ所定値以下のときに開放する流
   量スイツチと、上記圧力スイツチおよび流量スイ
   ツチの出力信号を受けて上記ポンプの電動機を発
   停制御する制御回路とを具備し、 上記制御回路は、上記圧力スイツチに並列接続
   された自己保持接点と、上記圧力スイツチおよび
   流量スイツチに直列接続されて上記開閉器と上記
   自己保持接点を開閉駆動する励磁コイルと、上記
   流量スイツチに並列接続された出力スイツチ部を
   もつタイマとを備えて構成され、 上記タイマは上記直流電源部に接続されるとと
   もに、所定長さのタイムカウント時間とこのタイ
   ムカウント時間よりも短いタイムアツプ時間とを
   交互に繰返し、タイムカウント中は上記出力スイ
   ツチ部を閉成しかつタイムアツプ中は上記出力ス
   イツチ部を開放する回路を備えて構成され、 また上記励磁コイルは、前記圧力スイツチが閉
   じたときに通電されて上記開閉器を閉成して電動
   機を起動させると同時に上記自己保持接点を閉成
   させ、圧力スイツチが開放されたのちも上記自己
   保持接点を介して上記タイマに直流電源を供給し
   てタイマ動作を継続させるとともに、上記タイマ
   によるタイムアツプ中に上記流量スイツチの開放
   動作と重なつたとき上記励磁コイルへの通電を断
   つように構成されていることを特徴とするポンプ
   の自動運転装置。