(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯留槽に貯留される液体の排出をモータの駆動制御により実行する排出制御装置において、前記液体の液面を検出して検出信号を出力する液面検出手段と、抵抗及びコンデンサの積分回路からなり、前記検出信号を遅延させて出力する遅延手段と、前記遅延手段の抵抗に対して並列に、前記検出信号の入力方向に対して逆バイアスであるダイオード及び前記遅延手段の抵抗より抵抗値が小さい抵抗の直列回路を接続してなる分岐手段と、前記遅延手段から出力される検出信号に基づいて前記モータを駆動制御する制御手段とを備えることを特徴とする排出制御装置。
【請求項２】
貯留槽に貯留される液体の排出をモータの駆動制御により実行する排出制御装置において、前記液体の液面を検出して検出信号を出力する液面検出手段と、抵抗、前記検出信号の入力方向に対して順バイアスであるダイオード及びコンデンサの積分回路からなり、前記検出信号を遅延させて出力する遅延手段と、前記遅延手段の抵抗に対して並列に、且つ前記検出信号の入力方向に対して逆バイアスであるダイオード及び抵抗を接続してなる分岐手段と、前記遅延手段から出力される検出信号に基づいて前記モータを駆動制御する制御手段とを備えることを特徴とする排出制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は貯留槽の液体の注入又は排出を制御する排出制御装置に関し、特に排出の起動・停止のタイミングを調整することができる排出制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の排出制御装置として図６及び図７に示すものがあった。この図６は従来の排出制御装置の全体回路構成図、図７は貯留槽に排出制御装置を適用した場合の全体概略構成図である。
【０００３】
前記各図において従来の排出制御装置は、貯留槽１００の底面近傍に配設された水位センサ１と、この水位センサ１から出力される検出信号の電圧値を積分して遅延させる遅延回路２と、この遅延された検出信号と基準電圧ＶＲＥＦとを比較するコンパレータ３と、このコンパレータ３の比較結果に基づいて電動モータ５を駆動制御する駆動制御回路４とを備える構成である。
【０００４】
前記電動モータ５は貯留槽１００内に配設されたポンプ５０を駆動させて排水パイプ１０１を介して貯留槽１００外へ水を排出する。
次に、前記従来の排出制御装置をミネラル水製水器に応用した場合の排水動作について説明する。
【０００５】
まず、予め水が満水状態に貯留された貯留槽１００内の水をポンプ５０の駆動により排水させると貯留槽１００の水位が低下し、水位センサ１が所定高さの水位を検知する。この水位センサ１は発光ダイオードＤ１から発光された光が透明反射板１１で全反射され、この反射した光を受光トランジスタＱ１で受光する。さらに具体的には、貯留槽１００内の水が所定高さ以下となると透明反射板１１の外面が空気と接することとなり、透明反射板１１と空気との相対屈折率が大きいために全反射し、受光トランジスタＱ１側へ光を入射させる。他方、この貯留槽１００内に十分に水が貯留されている場合には、透明反射板１１と水との相対屈折率が小さいために光は全反射することなく透明反射板１１を透過して受光トランジスタＱ１へ反射されない。
【０００６】
前記水位センサ１が水位を検知すると検出信号として電源電圧Ｖｃｃが遅延回路２の抵抗Ｒ１及びコンデンサＣからなる積分回路に印加される。この遅延回路２は検出信号の検出電圧を抵抗Ｒ１及びコンデンサＣの時定数で遅延させて後段のコンパレータ３の−端子に出力する。また、このコンパレータ３の＋端子には抵抗Ｒ５、Ｒ６で分圧されて得られる基準電圧ＶＲＥＦが出力され、検出信号の検出電圧と基準電圧ＶＲＥＦとをコンパレータ３が比較演算する。
【０００７】
この比較演算の結果により検出信号の検出電圧が基準電圧ＶＲＥＦより大きい場合には−側の電圧を駆動制御回路４の制御トランジスタＱ２に出力する。この制御トランジスタＱ２は−側の電圧がベース端子に印加されることからターンオフ状態となり、駆動コイルＬ１から電源電圧Ｖｃｃを遮断して消磁させる。この駆動コイルＬ１の消磁により継電器４１を開放して電源電圧Ｖｃｃを電動モータ５から遮断し、排水パイプ１０１を介して電動モータ５による水の排出を停止させる。
【０００８】
この排出の停止は遅延回路２により遅延された時間Ｔ１（図２を参照）だけ水位センサ１で検出された時点より長く電動モータ５（及びポンプ５０）を駆動させることにより、上記時間Ｔ１経過後にポンプ５０が停止し、排水ポンプ１０１内に残留する水が貯留槽１００内へ逆流して液面が上昇しても、その上昇位置は水位センサ１の検出位置より低下しているので、水位センサ１は液面低下状態を検出したままとなり、残留水の逆流→水位上昇→ポンプＯＮ→水位センサレベル低下検出→ポンプＯＦＦ→残留水の逆流という悪循環に陥ることはない。なお、上記動作を確保するための遅延時間Ｔ１は、排水パイプ１０１内の水の残留量と貯留槽１００のサイズとを考慮して決定する。また、前記遅延回路２の遅延動作により、貯留槽１００の水面の揺れ等による水位センサ１の誤検出に基づく誤った制御も防止できることとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の排出制御装置は以上のように構成されていたことから、遅延回路２の遅延動作により貯留槽１００に遅延動作により、ポンプのＯＮ−ＯＦＦ悪循環を起こすことなく排出を完了させることができるが、貯留槽１００に水が補充されて満水状態となった際にも遅延回路２が作動して再排水（又は循環）の開始が遅れるという課題を有する。即ち、図２に示すように前記水位センサ１の検出後に時間Ｔ１を遅延させるために、遅延回路２における抵抗Ｒ１及びコンデンサＣの時間定数を大きく設定していることから、前記コンデンサＣにチャージされている大きな容量の電荷が大きな抵抗値の抵抗Ｒ１を介して徐々に放出されることとなり、この遅々とした放出のために電動モータ５の再起動が時間Ｔ３のように大きく遅れることとなる。
【００１０】
本発明は前記課題を解消するためになされたもので、貯留槽の液体の排出における停止及び起動を異ならせて制御することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る排出制御装置は、貯留槽に貯留される液体の排出をモータの駆動制御により実行する排出制御装置において、前記液体の液面を検出して検出信号を出力する液面検出手段と、抵抗及びコンデンサの積分回路からなり、前記検出信号を遅延させて出力する遅延手段と、前記遅延手段の抵抗に対して並列に、前記検出信号の入力方向に対して逆バイアスであるダイオード及び前記遅延手段の抵抗より抵抗値が小さい抵抗の直列回路を接続してなる分岐手段と、前記遅延手段から出力される検出信号に基づいて前記モータを駆動制御する制御手段とを備えるものである。
【００１２】
また本発明に係る排出制御装置は、貯留槽に貯留される液体の排出をモータの駆動制御により実行する排出制御装置において、前記液体の液面を検出して検出信号を出力する液面検出手段と、抵抗、前記検出信号の入力方向に対して順バイアスであるダイオード及びコンデンサの積分回路からなり、前記検出信号を遅延させて出力する遅延手段と、前記遅延手段の抵抗に対して並列に、且つ前記検出信号の入力方向に対して逆バイアスであるダイオード及び抵抗を接続してなる分岐手段と、前記遅延手段から出力される検出信号に基づいて前記モータを駆動制御する制御手段とを備えるものである。
【００１３】
【作用】
本発明においては、液面検出手段で検出した検出信号を遅延手段で遅延させて制御手段に出力し、この検出信号を遅延させる際に遅延手段のコンデンサに蓄積された電荷を分岐手段のダイオードを介して放電し、前記遅延された検出信号に基づいて制御手段がモータを駆動制御するようにしたので、モータの起動と停止とを異なるタイミングで作動制御できることとなる。また、貯留槽から液体の排出を停止させる信号として検出信号が出力された後に、貯留槽に液体が補充されて検出信号が変化した場合には遅延手段に蓄積された電荷を、ダイオード及び遅延手段の抵抗より抵抗値の小さい抵抗の直列回路からなる分岐手段を介して極めて急激に放電するようにしたので、貯留槽にポンプのＯＮ−ＯＦＦ悪循環を起こすことなく排出できると共に、液体補充後の排出動作の再起動を即座に行なうことができる。
【００１４】
また、本発明においては、前記遅延手段の抵抗とコンデンサとの間にダイオードを接続して構成し、このダイオードを検出信号の入力方向に対して順バイアスとなるように接続され、一方、分岐手段のダイオードを検出信号の入力方向に対して逆バイアスとなるように接続しているので、このように遅延手段のダイオードと分岐回路のダイオードとを相互に逆方向に接続することにより、遅延手段の抵抗と分岐手段の抵抗との関係が大小逆になった場合であっても、貯留槽に貯留される水の排出を適切に制御することができる。
【００１５】
【実施例】
（本発明の一実施例）
以下、本発明の一実施例を図１及び図２に基づき、前記図７を参照して説明する。この図１は本実施例に係る排出制御装置装置の全体回路構成図、図２は図１に記載する実施例装置における電圧レベル特性図である。
【００１６】
同図において本実施例に係る排出制御装置は、前記図６に記載の従来装置と同様に水位センサ１、遅延回路２、コンパレータ３及び駆動制御回路４を共通して備え、この構成に加え、前記遅延回路２の抵抗Ｒ１に対して分岐回路２１を並列に接続する構成である。この分岐回路２１は、ダイオードＤ２及び抵抗Ｒ２の直列回路からなり、このダイオードＤ２を前記水位センサ１の受光トランジスタＱ１のエミッタ端子が高電位の場合に逆バイアスとなるように接続する構成である。また、前記遅延回路２の抵抗Ｒ１の値は、分岐回路２１の抵抗Ｒ２の値及び抵抗Ｒ４の値よりも十分大きな値で構成される。
【００１７】
次に、前記構成に基づく排出制御装置の注排水制御動作について説明する。
まず、時刻ｔ０で電動モータ５が起動するとポンプ５０により貯留槽１００内の水を排出して水位が低下する。この貯留槽１００内の水位が低下すると水位センサ１は前記従来技術の場合と同様に時刻ｔ１で検知して電源電圧Ｖｃｃを検出信号として遅延回路２に出力する。この遅延回路２は、この検出信号が検出（出力）された時刻ｔ１から時間Ｔ１後に抵抗Ｒ１及びコンデンサＣにより特定される時定数により電位レベルを徐徐に上昇させて基準電圧ＶＲＥＦとする。この基準電圧ＶＲＥＦに達した時点ｔ２でコンパレータ３が−側の電圧により駆動制御回路４の制御トランジスタＱ２がターンオフ状態となり駆動コイルＬ１を電源電圧Ｖｃｃから遮断する。この遮断により駆動コイルＬ１が消磁状態となり継電器４１を開放して電動モータ５の駆動を停止させる（図２中の時刻ｔ２を参照）。
【００１８】
このように電動モータ５の駆動停止を時間Ｔ１だけ遅延させて行なうことにより、前記従来装置の場合と同様に水位センサ１で検出した時刻ｔ１の後に引き続いて電動モータ５（及びポンプ５０）を駆動させることにより、水位センサ１の検出レベルより充分に降下した位置まで排出を継続でき、電動モータ５の停止後の排水パイプ１０１内の水が逆戻りして水位レベルが復帰上昇しても、検出レベルより下回っているため電動モータ５は停止を継続し再起動することはない。こうして、排水パイプ１０１内に残留する水も完全に排出できることとなる。この水の完全な排水により、排水パイプ１０１の水が貯留槽１００に戻り込むことによる水位センサ１の誤動作を未然に防止できることとなる。
【００１９】
前記貯留槽１００の水が完全に排出された後は、操作者が貯留槽１００に新たな水を補充して満水状態（時刻ｔ３）とすると、この時刻ｔ３から水位センサ１が電源電圧Ｖｃｃの検出をしなくなる。即ち、水位センサ１は貯留槽１００に水が補充されると発光ダイオードＤ１からの光が透明反射板１１を透過させて受光トランジスタＱ１へ光が入射されなくなり、電源電圧Ｖｃｃの検出信号が出力されなくなる。
【００２０】
この検出信号が出力されなくなると、コンデンサＣに電荷がチャージされているためにダイオードＤ２が順バイアスとなり、コンデンサＣの電荷が抵抗Ｒ２−ダイオードＤ２−抵抗Ｒ４の回路を介して接地ＧＮＤ側へ放出される。この放電は遅延回路２の抵抗Ｒ１の値より十分に小さな値の抵抗Ｒ２、Ｒ４を介して行われるので、極めて急激に電荷を放出して短時間Ｔ２で電位レベルを基準電圧ＶＲＥＦより低い値に降下させる。この基準電圧ＶＲＥＦより−側端子が小さくなるためコンパレータ３の出力が＋側の電圧を駆動制御回路４へ出力する。
【００２１】
このコンパレータ３からの＋側の電圧により駆動制御回路４の制御トランジスタＱ２がターンオン状態となり駆動コイルＬ１に電源電圧Ｖｃｃを印加し、この駆動コイルＬ１を励磁状態とする。この駆動コイルＬ１の励磁により継電器４１を閉結して電動モータ５を起動させる（図２中の時刻ｔ４を参照）。このように水の補充（時刻ｔ３）から電動モータ５の起動までが従来装置の時間Ｔ３に対して時間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ３）という短い時間で再起動できることとなる。
【００２２】
（本発明の他の実施例）
図３は本発明の他の実施例装置の要部回路構成図を示す。同図において他の実施例に係る排出制御装置は、抵抗Ｒ１とコンデンサＣとの間にダイオードＤ３を接続して遅延回路２０を構成し、このダイオードＤ３を水位センサ１の受光トランジスタＱ１のエミッタ端子が高電位となった場合に順バイアスとなるように接続される。このように遅延回路２０のダイオードＤ３と分岐回路２１のダイオードＤ２とを相互に逆方向に接続することにより、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ４との関係がＲ２》Ｒ１、Ｒ２》Ｒ４となった場合でも実施例装置と同様に貯留槽１００に貯留される水の排出を制御することができる。
【００２３】
図４は本発明の他の実施例装置の全体回路構成図を示す。同図において他の実施例に係る排出制御装置は、水位センサ１と遅延回路２との間にバッファ回路１０を接続する構成である。このバッファ回路１０は、補正トランジスタＱ３を有して形成され、この補正トランジスタＱ３と前記水位センサ１の受光トランジスタＱ１とがダーリントン接続される構成である。
【００２４】
このように受光トランジスタＱ１及び補正トランジスタＱ３による組合わせトランジスタ回路（ダーリントン回路）とすることにより、受光トランジスタＱ１で生じる検出誤差を補正して遅延回路２による時定数（遅延時間）を大きくすることができる。即ち、受光トランジスタＱ１におけるターンオン時のコレクタ電流Ｉｃ、ターンオフ時の暗電流ｉｅ、コレクタ−エミッタ間電圧ＶＣＥ等により、電源電圧Ｖｃｃの「Ｈ」→「Ｌ」（ＯＮ−ＯＦＦ）による電圧変化が小さくなる。この電圧変化は、｛Ｖｃｃ（ＶＣＥ＋ｉｅ・Ｒ）｝として表すことができ、ｉｅ・Ｒに相当する値が小さくなる。
【００２５】
また、同図においてコンパレータ３における遅延回路２からの入力を非反転入力とする構成である。この場合も前記各実施例と同様に電動モータ５の駆動制御が可能となる。
さらに、図５はその他の実施例に係る排出制御装置における制御回路の回路構成図である。同図においては非反転入力することなく出力を反転させた状態で電動モータ５を駆動制御することができる。
【００２６】
なお、前記各実施例においては貯留槽１００に水を貯留して排出する具体例で説明したが、他の各種液体を排出する場合、所定量を計量して排出する場合等について適用することもできる。
また、前記実施例においては貯留槽１００からの水の排出を制御する場合について説明したが、貯留槽１００に液体を注入する制御についても適用することもできる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、液面検出手段で検出した検出信号を遅延手段で遅延させて制御手段に出力し、この検出信号を遅延させる際に遅延手段のコンデンサに蓄積された電荷を分岐手段のダイオードを介して放電し、前記遅延された検出信号に基づいて制御手段がモータを駆動制御するようにしたので、モータの起動と停止とを異なるタイミングで作動制御できることとなるという効果を奏する。貯留槽から液体の排出を停止させる信号として検出信号が出力された後に、貯留槽に液体が補充されて検出信号が変化した場合には遅延手段に蓄積された電荷を、ダイオード及び遅延手段の抵抗より抵抗値の小さい抵抗の直列回路からなる分岐手段を介して極めて急激に放電するようにしたので、貯留槽にポンプのＯＮ−ＯＦＦ悪循環を起こすことなく排出できると共に、液体補充後の排出動作の再起動を即座に行なうことができるという効果を有する。また、本発明においては、前記遅延手段の抵抗とコンデンサとの間にダイオードを接続して構成し、このダイオードを検出信号の入力方向に対して順バイアスとなるように接続され、一方、分岐手段のダイオードを検出信号の入力方向に対して逆バイアスとなるように接続しているので、このように遅延手段のダイオードと分岐回路のダイオードとを相互に逆方向に接続することにより、遅延手段の抵抗と分岐手段の抵抗との関係が大小逆になった場合であっても、貯留槽に貯留される水の排出を適切に制御することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る排出制御装置の全体回路構成図である。
【図２】本発明の一実施例に係る排出制御装置の電圧レベル特性図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る排出制御装置の要部回路構成図である。
【図４】本発明の他の実施例に係る排出制御装置の全体回路構成図である。
【図５】本発明のその他の実施例に係る排出制御装置における駆動制御回路の回路構成図である。
【図６】従来の排出制御装置の全体回路構成図である。
【図７】一般的な排出制御装置を貯留槽に適用した場合の全体構成図である。
【符号の説明】
１  水位センサ
２、２０  遅延回路
３  コンパレータ
４  駆動制御回路
５  電動モータ
１０  バッファ回路
１１  透明反射板
２１  分岐回路
４１  継電器
５０  ポンプ
１００  貯留槽
１０１  排水パイプ
【図１】
0003611614.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003611614.tif 000005
【図５】
0003611614.tif 000006
【図６】
0003611614.tif 000007
【図７】
0003611614.tif 000008