JPH0561478B2

JPH0561478B2 -

Info

Publication number: JPH0561478B2
Application number: JP60298974A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Ueda
Original assignee: Yashima Denki Co Ltd
Current assignee: Yashima Denki Co Ltd
Priority date: 1985-12-30
Filing date: 1985-12-30
Publication date: 1993-09-06
Also published as: JPS62159790A

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野この発明は、井戸用等のポンプ制御装置、特に
凍結防止機能を有する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ツチを設け、蛇口を開
き水を出すと、圧力が下がつて圧力スイツチがオ
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、圧力が上
がつて圧力スイツチがオフし、ポンプのモータの
運転を停止するようになつている。また、この種
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し、あるいはヒータに通電
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。

また、圧力スイツチの他に流量スイツチも設
け、圧力と流量を検出し、その状態に応じ、ポン
プモータを制御するものも提案されている。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点上記従来の給水ポンプ制御装置では、凍結防止
を行うために電球やヒータを設けているが、これ
らは凍結防止専用であり、凍結の心配のない季節
では全く無用となり、装置全体としてコスト高と
なる問題があつた。

一方、凍結は給水蛇口が全閉され、流量が零の
時に特にその防止策が必要となる。

この発明は、上記に鑑み、ヒータ等の特別専用
の凍結防止手段を用いることなく、蛇口全閉時に
おける凍結防止をなし得る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この発明のポンプ制御装置は、交流電源７と、
主コイル２・補助コイル３を含み、前記交流電源
によつて駆動されるポンプモータ１と、前記主コ
イルの通電を制御するため前記主コイルに直列に
接続される第１のスイツチング回路５と、前記補
助コイルの通電を制御するため前記補助コイルに
直列に接続される第２のスイツチング回路６と、
ポンプ系の圧力の減少に応答してオン動作する圧
力スイツチ１８と、ポンプ系の流量に応答してオ
ン動作する流量スイツチ１９と、ポンプモータ近
傍の温度を検出する温度センサ２２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
に出力を出す低温検出回路２３と、前記圧力スイ
ツチがオフ、前記流量スイツチがオフ、前記低温
検出回路に出力有の状態で前記第１のスイツチン
グ回路を位相制御すると共に、前記第２のスイツ
チング回路をオフ動作させる論理制御手段２０，
２５，２６，２８，２９とから構成されている。

(ホ) 作用このポンプ制御装置では、圧力スイツチがオフ
状態（圧力大）、流量スイツチがオフ状態（蛇口
全閉）である時に、温度センサで検出される温度
が低温検出回路で所定値以下の低温であると検出
されると、第１のスイツチング回路を位相制御
し、第２のスイツチング回路はオフする。そのた
め、補助コイルには電流が流れず、ポンプモータ
は駆動されないが、主コイルには位相角に応じた
電流が流れ、主コイル自身の発熱により一定温度
以上に保温され、凍結が防止される。

(ヘ) 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。

第１図は、この発明の一実施例を示す井戸ポン
プ制御装置の回路ブロツク図である。

この実施例井戸ポンプ制御装置において、ポン
プモータ１は主コイル２と補助コイル３及びコン
デンサ４を含み、主コイル２は一端が補助コイル
３に共通接続され、他端が第１のスイツチング回
路５に直列に接続されている。また、補助コイル
３はコンデンサ４を介して、第２のスイツチング
回路６に直列に接続されている。

主コイル２と第１のスイツチング回路５の直列
回路及び補助コイル３と第２のスイツチング回路
６の直列回路は、コイル保護用のサーモスタツト
１ａを介して、いずれも交流電源７に並列接続さ
れている。

第１のスイツチング回路５は、トライアツク
８、逆並列接続ダイオード９，１０、三脚トラン
ス１１等から構成されている。三脚トランス１１
は、一次コイルL₁、二次コイルL₂及び三次コイ
ルL₃からなるものである。三脚トランス１１は、
二次コイルL₂側が短絡されると三次コイルL₃に
低電圧が発生し、逆並列接続ダイオード９，１０
を介してトライアツク８の端子T₁、ゲートＧ間
にトリガゲート電圧以上の電圧が印加され、トラ
イアツク８は点弧されるようになつている。

第２のスイツチング回路６は、トライアツク１
２と、このトライアツク１２を点弧する点弧回路
１３等から構成されており、点弧回路１３はホト
カプラ１４の光導電素子１５を含んでいる。

三脚トランス１１の一次コイルL₁は交流電源
７に接続され、二次コイルL₂側に導出された交
流電圧は整流回路１６で整流され、定電圧回路１
７で安定化され、電子回路各部に電源電圧が与え
られるようになつている。

一方、圧力スイツチ１８及び流量スイツチ１９
のオン／オフ信号が、保温運転検出回路２０と省
電力運転検出回路２１に入力されている。また、
ポンプモータ近傍に設けられる温度センサ２２で
検出される温度が、低温検出比較回路２３で２℃
の温度と比較され、２℃より低いと低温を示す信
号が出力され、保温運転検出回路２０に入力され
るようになつている。

保温運転検出回路２０は、圧力スイツチ１８よ
りロー信号、流量スイツチ１９よりロー信号、ま
た低温検出回路２３より温度が２℃以下であるこ
とを示すハイ信号を受けると、保温運転を示す信
号を論理回路２５に加えるとともに、オア回路３
４を介して、点弧位相角制御回路２８に加えるよ
うになつている。また、三脚トランス１１の二次
コイルL₂側に導出される交流電圧のゼロクロス
がゼロクロス検出回路で検出され、点弧位相角制
御回路２８に入力されるようになつている。点弧
位相角制御回路２８は、保温運転検出回路２０あ
るいは省電力運転検出回路２１から付勢信号が加
えられている条件下でゼロクロス信号が入力され
ると、ゼロクロス点から所定期間（位相角α）ロ
ーで、その後、次のゼロクロス点までハイとなる
信号を出力し、論理回路２５に加え、論理回路２
５を通して、位相角制御を行うようになつてい
る。

発振回路２４は、数ＫHz〜十数ＫHzの信号を発
振し、その信号を論理回路２５に加えている。論
理回路２５は、保温運転検出回路２０、省電力運
転検出回路２１の出力状態及び点弧位相角制御回
路２８からの信号に応じ、発振回路２４よりの信
号を主コイル用スイツチング回路２６に加えて、
この発振信号により主コイル用スイツチング回路
２６をオン／オフし、三脚トランス１１の二次コ
イルL₂を短絡・開放する。

また、論理回路２５は、保温運転検出回路２０
と省電力運転検出回路２１の出力状態に応じ、補
助コイル用スイツチング回路２９をオン／オフす
る。補助コイル用スイツチング回路２９のオン／
オフにより、ホトカプラ１４の発光ダイオード３
０が点灯あるいは消灯する。この発光ダイオード
３０の発光で、光が点弧回路１３の光導電素子１
５に送られ、光導電素子１５の抵抗値が小さくな
り、これに応じて第２のスイツチング回路６のト
ライアツク１２が点弧されるようになつている。

第１のスイツチング回路５には、変流器３１が
結合され、ポンプモータ１の主コイル２に流れる
電流を導出し、突入電流不動作回路３２で、突入
電流等による過大値は不動作とする一方、運転電
流比較回路３３で電流が所定値以上であるか否か
を比較し、所定値以上であればその旨を示す信号
を省電力運転検出回路２１に入力するようになつ
ている。

次に、この実施例装置の動作を説明する。

先ず、蛇口が適宜開かれ、ポンプモータ１も回
転し、揚水が行われる場合を想定すると、この場
合、圧力スイツチ１８がオン、流量スイツチ１９
もオンであり、保温運転検出回路２０は通常運転
を示す信号を論理回路２５に出力するが、点弧位
相角制御回路２８は付勢しない。そのため、整流
回路１６で整流された信号波形を第２図ａの波形
とし、発振回路２４よりの信号が第２図ｂとする
と、この信号でオン／オフされる主コイル用スイ
ツチング回路２６の出力は、第２図ｃとなる。つ
まり、交流信号の全サイクルに亘り、オン／オフ
される。そして、三脚トランス１１の二次コイル
L₂の短絡・開放が繰返される。この二次コイル
L₂の短絡により、第１のスイツチング回路５の
トライアツク８が点弧され、主コイル２に電流が
流れる。また、論理回路２５は補助コイル用スイ
ツチング回路２９もオンし、発光ダイオード３０
を点灯するので、第２のスイツチング回路６のト
ライアツク１２も点弧され、補助コイル３にも電
流が流れ、ポンプモータ１が駆動される。

次に、蛇口が全閉され、ポンプ系の圧力が大き
く、流量が０の場合を想定する。この場合、圧力
スイツチ１８がロー（オフ）、流量スイツチ１９
もロー（オフ）であり、これらの信号が保温運転
検出回路２０に入力される。しかし、温度センサ
２２で検出される温度が常温付近であると、検出
温度は２℃よりも高く、従つて、この場合は低温
検出比較回路２３はロー信号を出力する。そのた
め、保温運転検出回路２０に入力される信号が全
てローとなり、これらの論理状態信号が論理回路
２５に加えられる。この状態は、蛇口全閉で温度
も常温であるから、ポンプモータ１を駆動する必
要もないし、主コイル２及び補助コイル３に電流
を流す必要もないので、論理回路２５は主コイル
用スイツチング回路２６及び補助コイル用スイツ
チング回路２９をオンしない。従つて、第１のス
イツチング回路５及び第２のスイツチング回路６
はいずれもオフしたままである。

蛇口が全閉状態で、ポンプ近傍の温度が２℃よ
り低くなると、ポンプ系の水が凍結するおそれが
ある。

この場合、温度センサで２２で検出される温度
が２℃より低いので、低温検出比較回路２３は低
温であることを示すハイ（オン）信号を出力す
る。保温運転検出回路２０は、この低温を示すハ
イ信号、さらに圧力スイツチ１８及び流量スイツ
チ１９のロー信号を受けて、これらの信号状態、
つまり保温運転を示す信号を論理回路２５に出力
する。また、保温運転を示す信号により、点弧位
相角制御回路２８が付勢される。そのため、点弧
位相角制御回路２８は、第２図ｄに示すゼロクロ
ス信号を受けてαの期間の後にオンし、ゼロクロ
ス点でオフする信号〔第２図ｅ参照〕を論理回路
２５に入力する。これにより、論理回路２５は第
２図ｆに示すように、α期間後から次のゼロクロ
ス点まで、発振回路２４の信号を主コイル用スイ
ツチング回路２６に入力する。そのため、主コイ
ル用スイツチング回路２６の出力は第２図ｇに示
すようになり、α期間後から次のゼロクロス点ま
で、三脚トランス１１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１１の三
次コイルL₃に電圧が誘起され、トライアツク８
が点弧する。つまり、第１のスイツチング回路５
が位相制御される。これにより、ポンプモータ１
の主コイル２に電流が流れ、この電流により主コ
イル２自身が発熱し、保温作用を営む。そのた
め、ポンプ系の凍結が防止される。

この場合、論理回路２５は、補助コイル用スイ
ツチング回路２９ををオフしている。そのため、
第２のスイツチング回路６がオフしており、補助
コイル３には電流が流れないので、ポンプモータ
１は駆動されない。

なお、上記実施例において、主コイルにどの程
度の電流を流して凍結防止をなすかは、点弧位相
角αの設定を調整することになる。

(ト) 発明の効果この発明によれば、圧力スイツチがオフ、流量
スイツチがオフの状態下で、所定温度以下の低温
が検出されると、ポンプモータの補助コイルをオ
フにしたまま、主コイルのみに電流を流し、主コ
イル自身の発する熱及び保温機能により、ポンプ
系の水の温度が低下するのを防止でき、特別専用
の手段を用いることなく、凍結防止を行うことが
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ポンプ制
御装置の回路ブロツク図、第２図は、同装置の動
作を説明するための波形図である。１：ポンプモータ、２：主コイル、３：補助コ
イル、５：第１のスイツチング回路、６：第２の
スイツチング回路、７：交流電源、１８：圧力ス
イツチ、１９：流量スイツチ、２０：保温運転検
出回路、２２：温度センサ、２３：低温検出比較
回路、２５：論理回路、２６：主コイル用スイツ
チング回路、２８：点弧位相角制御回路、２９：
補助コイル用スイツチング回路。

Claims

【特許請求の範囲】

１交流電源と、主コイル・補助コイルを含み、
前記交流電源によつて駆動されるポンプモータ
と、前記主コイルの通電を制御するため前記主コ
イルに直列に接続される第１のスイツチング回路
と、前記補助コイルの通電を制御するため前記補
助コイルに直列に接続される第２のスイツチング
回路と、ポンプ系の圧力の減少に応答してオン動
作する圧力スイツチと、ポンプ系の流量に応答し
てオン動作する流量スイツチと、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出
力を出す低温検出回路と、前記圧力スイツチがオ
フ、前記流量スイツチがオフ、前記低温検出回路
に出力有の状態で前記第１のスイツチング回路を
位相制御すると共に、前記第２のスイツチング回
路をオフ動作させる論理制御手段とを備えること
を特徴とするポンプ制御装置。