(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を排出するポンプと、長さの異なる３以上の電極棒と、前記電極棒間の導通の有無により前記ポンプを制御させる制御盤と、を備えたポンプ装置であって、前記制御盤が、前記電極棒と同数形成されて前記電極棒と１対１の対応で各々接続される端子から構成される接続部と、前記接続部を介して接続された前記電極棒の内２つの電極棒を選択して全ての組合せに対して導通の有無を算出し選択された内の１組にのみ電極棒間に導通がある場合にこの２つの電極棒のどちらかを共通電極棒と判定する共通電極棒判定手段と、前記共通電極棒判定手段で判定された共通電極棒と他の電極棒間との総導通数から水位を検出する水位検出手段とを有する水位検出部と、前記水位検出部の出力により前記電極棒から２電極棒を選択する電極選択部と、前記電極選択部で選択された２電極棒間の導通の有無を前記接続部を介して検出する導通検出部と、前記導通検出部で検出された導通情報を基に前記水位検出部の指示により前記ポンプの制御を行うポンプ制御部と、を備えたことを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】
前記水位検出部が前記共通電極棒判定手段で全ての２つの電極棒の組合せに対して導通がある場合には満水と判定し全ての２つの電極棒の組合せに対して導通がない場合には空水と判定する満水・空水判定手段を有する水位検出部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電極式液面検出機能を備えたポンプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電極棒間の導通の有無により液面の位置を検出した際の結果により、水等の液体の排出を行うポンプ装置が使用されている。
【０００３】
以下に従来のポンプ装置について、図面を参照しながら説明する。図７は従来のポンプ装置の構成図である。１は水を貯えておく受水槽、２は受水槽１に貯えられた水を加圧して排出するポンプ、３は受水槽１に給水する給水口、４はポンプ２の運転を開始する際の液面の水位１３ａを検出する第１の電極棒、５はポンプ２の運転を停止する際の液面の水位１３ｂを検出する第２の電極棒、６は第１の電極棒４及び第２の電極棒５と異なる極性を有しアースとなる共通電極棒（以下共通極と略す）である第３の電極棒、７は後述の端子７ａ乃至７ｃが配設されて各端子に各々所定の第１乃至第３の電極棒４，５，６を接続するための端子台、７ａは第１の電極棒４と接続される第１の端子、７ｂは第２の電極棒５と接続される第２の端子、７ｃは第３の電極棒６と接続される第３の端子、８は第１の電極棒４と第３の電極棒６間に導通があることを検出する運転開始用導通検出装置、９は第２の電極棒５と第３の電極棒６間に導通がないことを検出する運転停止用導通検出装置、１０は運転開始用導通検出装置８及び運転停止用導通検出装置９の信号によりポンプ２の運転を制御するポンプ制御装置、１１は端子台７，運転開始用導通検出装置８，運転停止用導通検出装置９，ポンプ制御装置１０等よりなる制御盤、１２はポンプ２で加圧された液体を排出する排水口、１３ａ，１３ｂ，１３ｃは受水槽１の液面の水位である。
【０００４】
以上のように構成された従来のポンプ装置について、以下その動作を説明する。初めに、給水口３を開口して受水槽１に水等の液体を貯える。次に、受水槽１の液面の位置が水位１３ａに達するとき、運転開始用導通検出装置８により第１の電極棒４と第３の電極棒６の２電極棒間に導通があることを検出する。次に、ポンプ制御装置１０によって、運転開始用導通検出装置８で検出された結果により送出される信号を受けてポンプ２の運転を開始する。次に、ポンプ制御装置１０で制御されるポンプ２によって受水槽１の水等の液体を加圧して排水口１２を介して排水する。次に、液面の位置が水位１３ｃに達するとき、運転停止用導通検出装置９により第２の電極棒５と第３の電極棒６の２電極棒間に導通がないことを検出する。次に、ポンプ制御装置１０によって、運転停止用導通検出装置９で検出された結果により送出される信号を受けて、ポンプ２の運転を停止させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、ポンプ装置を設置する際に、電極棒を各電極棒に対応する予め指定された端子に正しく接続しなければならず、その確認に煩雑さを伴い作業性に欠けるという問題点を有していた。また、誤って各電極棒を予め指定された端子以外の端子と接続してしまった場合に、受水槽の水位を正しく検出できないため、ポンプを正常に動作させることができず信頼性に欠けるという問題点を有していた。
【０００６】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、各電極棒と各端子を１対１で対応させさえすれば、電極棒をどの端子に接続しても受水槽の水位を正しく検出することができ、ポンプを正常に動作させることができるので、ポンプ装置を設置する際に容易に電極棒を端子に接続することができ作業性に優れるとともに、ポンプ装置の誤動作を防止することのできる信頼性に優れたポンプ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の請求項１に記載のポンプ装置は、液体を排出するポンプと、長さの異なる３以上の電極棒と、前記電極棒間の導通の有無により前記ポンプを制御させる制御盤と、を備えたポンプ装置であって、前記制御盤が、前記電極棒と同数形成されて前記電極棒と１対１の対応で各々接続される端子等から構成される接続部と、前記接続部を介して接続された前記電極棒の内２つの電極棒を選択して全ての組合せに対して導通の有無を算出し選択された内の１組にのみ電極棒間に導通がある場合にこの２つの電極棒のどちらかを共通電極棒と判定する共通電極棒判定手段と、前記共通電極棒判定手段で判定された共通電極棒と他の電極棒間との総導通数から水位を検出する水位検出手段とを有する水位検出部と、前記水位検出部の出力により前記電極棒から２電極棒を選択する電極選択部と、前記電極選択部で選択された２電極棒間の導通の有無を前記接続部を介して検出する導通検出部と、前記導通検出部で検出された導通情報を基に前記水位検出部の指示により前記ポンプの制御を行うポンプ制御部と、を備えた構成を有しており、請求項２に記載のポンプ装置は、請求項１において、前記水位検出部が前記共通電極棒判定手段で全ての２つの電極棒の組合せに対して導通がある場合には満水と判定し全ての組合せに対して導通がない場合には空水と判定する満水・空水判定手段を有する水位検出部を備えた構成を有している。
【０００８】
ここで、液体としては水道水，海水，アルコール等の導電性のものが挙げられる。また、電極棒の長さは、検出したい液面の位置に応じて決定することができる。
【０００９】
【作用】
この構成によって、制御盤が、電極棒と１対１の対応で各々接続される端子等から構成される接続部と、接続部を介して接続された電極棒の内、２つの電極棒を選択して全ての組合せに対して導通の有無を算出し、選択された内の１組にのみ電極棒間に導通がある場合に、この２つの電極棒のどちらかを共通電極棒と判定する共通電極棒判定手段と、共通電極棒判定手段で判定された共通電極棒と他の電極棒間との総導通数から水位を検出する水位検出手段とを有する水位検出部と、水位検出部の出力により電極棒から２電極棒を選択する電極選択部と、電極選択部で選択された２電極棒間の導通の有無を接続部を介して検出する導通検出部と、導通検出部で検出された導通情報を基に水位検出部の指示により前記ポンプの制御を行うポンプ制御部と、を備えたことにより、順次２電極棒の選択を行い、２電極棒間の導通の有無を検出し、その総導通数に基いて水位を検出するために、各電極棒と各端子を１対１で対応させさえすれば、各電極棒をどの端子に接続しても受水槽の水位を正しく検出することができ、ポンプを正常に動作させることができるので、ポンプを設置する際に、容易に電極棒を端子に接続することができるとともに、ポンプ装置の誤動作を防止することができる。また、演算部が、共通電極棒判定手段で全ての２つの電極棒の組合せに対して導通がある場合には満水と判定し全ての２つの電極棒の組合せに対して導通がない場合には空水と判定する満水・空水判定手段を有することにより、共通電極棒が判定済でなくても、満水又は空水であるかを判定でき、ポンプを迅速に制御することができるので、受水槽での満水又は空水の状態を即座に解消することができる。
【００１０】
【実施例】
以下本発明の一実施例におけるポンプ装置について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施例におけるポンプ装置の構成図であり、図２は本発明の一実施例におけるポンプ装置の制御盤の機能ブロック図であり、図３は本発明の一実施例におけるポンプ装置の制御盤の回路構成図である。１は受水槽、２はポンプ、３は給水口、４は第１の電極棒、５は第２の電極棒、６は第３の電極棒、７は端子台、１０はポンプ制御装置、１２は排水口、１３ａ，１３ｂ，１３ｃは水位であり、これらは従来例と同様なものなので、同一の符号を付し説明を省略する。１４は第１乃至第３の電極棒４，５，６の内いずれか２つの間の導通の有無に基づいてポンプ２の制御を行う制御盤である。図２において、１５は第１乃至第３の電極棒４，５，６を制御盤１４に接続する接続部、１６は後述の水位検出部１８の指示により３つの第１乃至第３の電極棒４，５，６の内の２つを選択する電極選択部、１７は２つの電極棒間の導通の有無を検出する導通検出部、１８は共通電極棒を判定するための共通電極棒判定手段とこの共通電極棒と他の電極棒間の総導通数から受水槽１の水位１３ａ，１３ｂを検出する水位検出手段等とを有し実行処理等の演算を行い制御盤１４全体を制御する水位検出部、１９はポンプ２の運転の制御を行うポンプ制御部である。図３において、７ｄ乃至７ｆは第１乃至第３の電極棒４，５，６と同数形成されて第１乃至第３の電極棒４，５，６と１対１の対応で接続される端子、２０はフォト・トライアック等からなり電極選択部１６を構成する電極選択装置、２１は導通検出部１７を構成する導通検出装置、２２はマイクロコンピュータ等からなり水位検出部１８を構成する演算装置である。
【００１１】
以上のように構成された本発明の一実施例におけるポンプ装置について、以下その動作を説明する。図４は本発明の一実施例におけるポンプ装置の共通電極棒が判定済でない場合の水位検出部のフローチャートであり、図５及び図６は本発明の一実施例におけるポンプ装置の共通電極棒が判定済である場合の水位検出部のフローチャートである。まず、端子台７の各端子７ｄ乃至７ｆに各々接続された第１の電極棒４，第２の電極棒５，第３の電極棒６の各電極棒の内、共通電極棒が判別済であるか判別する（Ｓ１）。Ｙｅｓである場合は、Ｓ２４にジャンプし、Ｎｏである場合は、電極選択部１６に端子７ｄに接続された電極棒と端子７ｅに接続された電極棒を選択する指示を与える（Ｓ２）。次に、導通検出部１７の回路を安定させるためにタイマー（図示せず）で０．７秒間カウントする（Ｓ３）。次に、０．７秒間経過したか判別する（Ｓ４）。Ｎｏである場合は、Ｓ３にジャンプし、Ｙｅｓである場合は、タイマー（図示せず）を初期化する（Ｓ５）。次に、導通検出部１７で端子７ｄと端子７ｅに接続された第１乃至第３の電極棒４，５，６間の導通の有無を検出し、その際の導通情報を受け取る（Ｓ６）。次に、Ｓ６で受け取った導通情報により、端子７ｄと端子７ｅに接続された第１乃至第３の電極棒４，５，６間に導通があるか判別する（Ｓ７）。Ｎｏである場合は、Ｓ１６へジャンプし、Ｙｅｓである場合は、電極選択部１６に、端子７ｅに接続された電極棒と端子７ｆに接続された電極棒とを選択する指示を与える（Ｓ８）。次に、導通検出部１７の回路を安定させるためにタイマー（図示せず）で０．７秒間カウントする（Ｓ９）。次に、０．７秒間経過したか判別する（Ｓ１０）。Ｎｏである場合は、Ｓ９にジャンプし、Ｙｅｓである場合は、タイマー（図示せず）を初期化する（Ｓ１１）。次に、導通検出部１７で端子７ｅと端子７ｆに接続された第１乃至第３の電極棒４，５，６間の導通の有無を検出し、その際の導通情報を受け取る（Ｓ１２）。次に、Ｓ１２で受け取った導通情報により、端子７ｅと端子７ｆに接続された第１乃至第３の電極棒４，５，６間に導通があるか判別する（Ｓ１３）。Ｙｅｓである場合、即ち液面の位置が水位１３ａである場合は、ポンプ制御部１９にポンプ２の運転開始を指示し（Ｓ１４）、Ｓ１にジャンプする。Ｎｏである場合、即ち液面の位置が水位１３ｂである場合は、端子７ｄ又は端子７ｅが共通電極棒であると認識し（Ｓ１５）、Ｓ１にジャンプする。一方、Ｓ７でＮｏである場合は、電極選択部１６に、端子７ｅに接続された電極棒と端子７ｆに接続された電極棒とを選択する指示を与える（Ｓ１６）。次に、導通検出部１７の回路を安定させるためにタイマー（図示せず）で０．７秒間カウントする（Ｓ１７）。次に、０．７秒間経過したか判別する（Ｓ１８）。Ｎｏである場合は、Ｓ１７にジャンプし、Ｙｅｓである場合は、タイマー（図示せず）を初期化する（Ｓ１９）。次に、導通検出部１７で端子７ｅに接続された電極棒と端子７ｆに接続された電極棒との間の導通の有無を検出し、その際の導通情報を受け取る（Ｓ２０）。次に、Ｓ２０で受け取った導通情報により、端子７ｅに接続された電極棒と端子７ｆに接続された電極棒との間に導通があるか判別する（Ｓ２１）。Ｙｅｓである場合、即ち液面の位置が水位１３ｂである場合は、端子７ｅ又は端子７ｆに接続されている電極棒が共通電極棒であると認識し（Ｓ２２）、Ｓ１にジャンプする。Ｎｏである場合、即ち液面の位置が水位１３ｃである場合は、ポンプ制御部１９にポンプ２の運転停止を指示し（Ｓ２３）、Ｓ１にジャンプする。
【００１２】
次に、Ｓ１でＹｅｓである場合、即ち共通電極棒が判別済である場合の詳細について説明する。図５において、まず端子７ｄ又は端子７ｅに接続されている電極棒が共通電極棒であるか判別する（Ｓ２４）。Ｎｏである場合は、Ｓ４０へジャンプし、Ｙｅｓである場合は、端子７ｄに接続されている電極棒を共通電極棒とみなす（Ｓ２５）。次に、端子７ｄに接続されている共通電極棒とみなされた電極棒と端子７ｆに接続された電極棒とを選択する指示を与える（Ｓ２６）。次に、導通検出部１７の回路を安定させるためにタイマー（図示せず）で０．７秒間カウントする（Ｓ２７）。次に、０．７秒間経過したか判別する（Ｓ２８）。Ｎｏである場合は、Ｓ２７にジャンプし、Ｙｅｓである場合は、タイマー（図示せず）を初期化する（Ｓ２９）。次に、導通検出部１７によって、Ｓ２６で選択された２電極棒間の導通の有無を検出し、その際の導通情報を受け取る（Ｓ３０）。次に、Ｓ３０で受け取った導通情報により、この２電極棒間に導通があるか判別する（Ｓ３１）。Ｎｏである場合、即ち液面の位置が水位１３ｃである場合は、ポンプ制御部１９にポンプ２の運転停止を指示し（Ｓ３２）、Ｓ１にジャンプする。Ｙｅｓである場合は、端子７ｄに接続されている共通極とみなされた電極棒と端子７ｆに接続された電極棒とを選択する指示を与える（Ｓ３３）。次に、導通検出部１７の回路を安定させるためにタイマー（図示せず）で０．７秒間カウントする（Ｓ３４）。次に、０．７秒間経過したか判別する（Ｓ３５）。Ｎｏである場合は、Ｓ３４にジャンプし、Ｙｅｓである場合は、タイマー（図示せず）を初期化する（Ｓ３６）。次に、導通検出部１７によって、Ｓ３３で選択された２電極棒間の導通の有無を検出し、その際の導通情報を受け取る（Ｓ３７）。次に、Ｓ３７で受け取った導通情報により、２電極棒間に導通があるか判別する（Ｓ３８）。Ｎｏである場合、即ち液面の位置が水位１３ｂである場合は、Ｓ１にジャンプし、Ｙｅｓである場合、即ち液面の位置が水位１３ａである場合は、ポンプ制御部１９にポンプ２の運転開始を指示し（Ｓ３９）、Ｓ１にジャンプする。
【００１３】
一方、Ｓ２４でＮｏである場合、即ち端子７ｅ又は端子７ｆに接続されている電極棒が共通極である場合は、端子７ｆに接続されている電極棒を共通極とみなす（Ｓ４０）。次に、端子７ｆに接続されている共通極とみなされた電極棒と端子７ｅに接続された電極棒とを選択する指示を与える（Ｓ４１）。次に、導通検出部１７の回路を安定させるためにタイマー（図示せず）で０．７秒間カウントする（Ｓ４２）。次に、０．７秒間経過したか判別する（Ｓ４３）。Ｎｏである場合は、Ｓ４２にジャンプし、Ｙｅｓである場合は、タイマー（図示せず）を初期化する（Ｓ４４）。次に、導通検出部１７によって、Ｓ４１で選択された２電極棒間の導通の有無を検出し、その際の導通情報を受け取る（Ｓ４５）。次に、Ｓ４５で受け取った導通情報により、この２電極棒間に導通があるか判別する（Ｓ４６）。Ｎｏである場合、即ち液面の位置が水位１３ｃである場合は、ポンプ制御部１９にポンプ２の運転停止を指示し（Ｓ４７）、Ｓ１にジャンプする。Ｙｅｓである場合は、端子７ｆに接続されている共通極とみなされた電極棒と端子７ｄに接続された電極棒とを選択する指示を与える（Ｓ４８）。次に、導通検出部１７の回路を安定させるためにタイマー（図示せず）で０．７秒間カウントする（Ｓ４９）。次に、０．７秒間経過したか判別する（Ｓ５０）。Ｎｏである場合は、Ｓ４９にジャンプし、Ｙｅｓである場合は、タイマー（図示せず）を初期化する（Ｓ５１）。次に、導通検出部１７によって、Ｓ４８で選択された２電極棒間の導通の有無を検出し、その際の導通情報を受け取る（Ｓ５２）。次に、Ｓ５２で受け取った導通情報により、２電極棒間に導通があるか判別する（Ｓ５３）。Ｎｏである場合、即ち液面の位置が水位１３ｂである場合は、Ｓ１にジャンプし、Ｙｅｓである場合、即ち液面の位置が水位１３ａである場合は、ポンプ制御部１９にポンプ２の運転開始を指示し（Ｓ５４）、Ｓ１にジャンプする。
【００１４】
尚、本実施例では第１の電極棒４，第２の電極棒５，第３の電極棒６を各々端子７ｄ，端子７ｅ，端子７ｆに接続したが、これらは１対１の対応で接続されるようにすれば、どの端子に接続してもよい。また、本実施例では電極棒の数を３としたが、検出したい液面の位置の数に応じて電極棒の数を３以上にしても、一対の電極棒間の導通の有無を各々調べ、共通極となる電極棒を決定し、この電極棒と他の電極との総導通数を調べることで、同様に処理を行うことができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように本発明は、電極棒と１対１の対応で接続される端子等から構成される接続部と、接続部を介して接続された電極棒の内、２つの電極棒を選択して全ての組合せに対して導通の有無を算出し、選択された内の１組にのみ電極棒間に導通がある場合に、この２つの電極棒のどちらかを共通電極棒と判定する共通電極棒判定手段と、共通電極棒判定手段で判定された共通電極棒と他の電極棒間との総導通数から水位を検出する水位検出手段とを有する水位検出部と、水位検出部の出力により電極棒から２電極棒を選択する電極選択部と、電極選択部で選択された２電極間の導通の有無を接続部を介して検出する導通検出部と、導通検出部で検出された導通情報を基に水位検出部の指示により前記ポンプの制御を行うポンプ制御部と、を備えたことにより、順次２電極棒の選択を行い、２電極棒間の導通の有無を検出し、その導通数に基いて水位を検出するために、各端子と各電極棒を１対１で対応させさえすれば、各電極棒をどの端子に接続しても受水槽の水位を正しく検出することができ、ポンプを正常に動作させることができるので、容易に電極棒を端子に接続することができ、ポンプを設置する際の作業性に優れるとともに、ポンプ装置の誤動作を防止することができ信頼性に優れ、また、水位検出部が共通電極棒判定手段で全ての２つの電極の組合せに対して導通がある場合には満水と判定し全ての２つの電極棒の組合せに対して導通がない場合には空水と判定する満水・空水判定手段を有することにより、共通電極棒が判定済でなくても、満水又は空水であるかを判定でき、ポンプを迅速に制御することができるので、受水槽での満水又は空水の状態を即座に解消することのできる安全性に優れたポンプ装置を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるポンプ装置の構成図
【図２】本発明の一実施例におけるポンプ装置の制御盤の機能ブロック図
【図３】本発明の一実施例におけるポンプ装置の制御盤の回路構成図
【図４】本発明の一実施例におけるポンプ装置の共通極が判定済でない場合の水位検出部のフローチャート
【図５】本発明の一実施例におけるポンプ装置の共通極が判定済である場合の水位検出部のフローチャート
【図６】本発明の一実施例におけるポンプ装置の共通極が判定済である場合の水位検出部のフローチャート
【図７】従来のポンプ装置の構成図
【符号の説明】
１  受水槽
２  ポンプ
３  給水口
４  第１の電極棒
５  第２の電極棒
６  第３の電極棒
７  端子台
７ａ  第１の端子
７ｂ  第２の端子
７ｃ  第３の端子
７ｄ，７ｅ，７ｆ  端子
８  運転開始用導通検出装置
９  運転停止用導通検出装置
１０  ポンプ制御装置
１１，１４  制御盤
１２  排水口
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ  水位
１５  接続部
１６  電極選択部
１７  導通検出部
１８  水位検出部
１９  ポンプ制御部
２０  電極選択装置
２１  導通検出装置
２２  演算装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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