(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水位が所定位置より低下した状態を検出してポンプの駆動を停止させるポンプの駆動制御装置において、
交流電源から取り出された第１の交流電力を井戸内の所定位置に高低差を設けて配設された複数の水位検出電極の間を通して整流器に接続し、水による水位検出電極間の短絡による整流器からの出力を平滑コンデンサにより平滑して第１の直流電圧を作成し、これを比較器に入力して基準電圧と比較することにより、減水による前記水位検出電極間の開放を検知し、この比較器の検知出力によりポンプの運転を制御するポンプ駆動制御回路と、
前記交流電源から取り出された第２の交流電力を整流して第２の直流電圧を作成し、これを前記基準電圧として供給すると共に前記ポンプ駆動制御回路の電源電力として供する直流電源回路と、
前記交流電源ＯＮ時に前記第２の直流電圧がコンデンサを介してトランジスタのベースに入力されることによりトランジスタスイッチを起動させ、このトランジスタスイッチにより前記平滑コンデンサを第２の直流電圧により充電する起動制御回路とを具備してなることを特徴とするポンプの駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、井戸、貯水槽等の水位が所定水位以下に減少した状態を検出して、ポンプの駆動を停止させるポンプの駆動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、井戸ポンプの駆動制御装置に井戸水の液面を検出する液面検出手段を設けて、井戸水の水位が所定水位以下に低下したときには井戸ポンプの空転を防止するために、その駆動を停止させる。前記液面検出手段を設けることなく、ポンプモータの駆動電流から液面高さを求めることもできるが、装置構成が複雑でコスト高となるため、特殊な揚水システムを構築する以外では液面検出手段を設けた方が得策といえる。この液面検出手段としては、フロートにより液面を検出する方式、水位検出電極により水位を検出する方式等が採用されている。前記フロートを用いた方式は、井戸内に落ちた異物によるゴミ詰まりなどによって誤動作を生じる恐れがあり、水位検出電極による方式が安定性において優れたものといえる。この水位検出電極による方式では、井戸内に高低差を設けて配設された複数の電極間に水の短絡によって電流が流れることによる電食を避けるため、電極間には交流電流を流し、この交流電流を整流平滑化した直流電圧を基準電圧と比較して、電極間が水により短絡されているか否かによって変化する直流電圧から水位を検出してポンプの駆動を制御する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように構成される水位検出電極によりポンプ駆動制御を行うとき、交流電源の投入時や瞬時の停電後の復電時に、ポンプ駆動制御回路の比較器に入力される整流出力電圧は、水位検出電極間が水の電気抵抗（Ｒ）によって短絡された整流出力により平滑コンデンサ（Ｃ）を充電するＲＣ回路の時定数で決定される時間で平滑コンデンサが充電されることになるので、充電されるまでの立ち上がり時間を要し、この整流出力電圧が入力される以前に基準電圧が入力されるため、比較器は水位検出電極間がＯＦＦの状態、即ち、井戸内に水がない渇水状態と判断してポンプを停止させてしまうので、リセット操作により起動させる必要があった。
【０００４】
本発明の目的とするところは、電源投入時や停電からの復電時に誤検出を生じさせない水位検出動作を行うことができるようにしたポンプの駆動制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、水位が所定位置より低下した状態を検出してポンプの駆動を停止させるポンプの駆動制御装置において、交流電源から取り出された第１の交流電力を井戸内の所定位置に高低差を設けて配設された複数の水位検出電極の間を通して整流器に接続し、水による水位検出電極間の短絡による整流器からの出力を平滑コンデンサにより平滑して第１の直流電圧を作成し、これを比較器に入力して基準電圧と比較することにより、減水による前記水位検出電極間の開放を検知し、この比較器の検知出力によりポンプの運転を制御するポンプ駆動制御回路と、前記交流電源から取り出された第２の交流電力を整流して第２の直流電圧を作成し、これを前記基準電圧として供給すると共に前記ポンプ駆動制御回路の電源電力として供する直流電源回路と、前記交流電源ＯＮ時に前記第２の直流電圧がコンデンサを介してトランジスタのベースに入力されることによりトランジスタスイッチを起動させ、このトランジスタスイッチにより前記平滑コンデンサを第２の直流電圧により充電する起動制御回路とを具備してなることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、電源投入時あるいは停電後の復電時には、起動制御回路に設けられたトランジスタはベースにコンデンサから瞬間的な電流が流れることによってトランジスタスイッチとして動作し、第２の直流電圧を平滑コンデンサに接続して充電するので、第１の交流電力を整流した整流出力が平滑コンデンサに充電されるまでの立ち上がりの遅れが防止され、第１の直流電圧が基準電圧と同時に比較器に入力されるので、平滑コンデンサへの充電に伴って起動時の立ち上がりが遅れて第１の直流電圧がないことによる起動時の水位検出の誤動作はなく、電源ＯＮ時にポンプ駆動制御回路が水が有るのに無いと判断する誤動作は生じない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００８】
本実施形態に係るポンプの駆動制御装置は、井戸内の水位が所定水位以下に低下したときに井戸ポンプの空転を防止するために井戸ポンプの駆動を停止させる駆動制御装置として構成されている。
【０００９】
図１において、井戸ポンプ１の駆動電源となる交流電源２からトランス３により第１の交流電力ＡＣ１と第２の交流電力ＡＣ２とを取り出し、第１の交流電力ＡＣ１は、これを井戸水位の検出に用いて、検出出力により井戸ポンプ１の駆動を制御するポンプ駆動制御回路１０が構成されている。また、第２の交流電力ＡＣ２は、整流器４及び平滑コンデンサＣ２  により第２の直流電圧ＤＣ２を作成する直流電源回路１２に接続され、この第２の直流電圧ＤＣ２は、前記ポンプ駆動制御回路１０の電源電力として供給されるように構成されている。
【００１０】
ポンプ駆動制御回路１０は、前記第１の交流電力ＡＣ１を水位検出電極６を介して整流器５に接続し、水位検出電極６の電極Ｅ０  と電極Ｅ１  または電極Ｅ２  との間が井戸水により短絡されている間のみ整流器５から整流出力が得られる状態をコンパレータ（比較器）７により検出し、コンパレータ７の出力端子に接続されたトランジスタＱ１  によりリレー８を動作させて井戸ポンプ１の運転を制御している。即ち、前記整流器５の整流出力は平滑コンデンサＣ１  により平滑された第１の直流電圧ＤＣ１としてコンパレータ７のマイナス入力端子に入力され、プラス入力端子に第２の直流電圧ＤＣ２を抵抗器Ｒ１  と抵抗器Ｒ２  とで分圧して入力される基準電圧と比較して、前記水位検出電極６の電極Ｅ０  と電極Ｅ１  または電極Ｅ２  との間が井戸水により短絡されている状態、即ち井戸内に所定量の水が有る状態では、マイナス入力端子に入力される第１の直流電圧ＤＣ１の方が高い状態に設定されているので、コンパレータ７の出力端子はＬレベルとなる。このとき出力端子に接続されているトランジスタＱ１  はＯＦＦの状態であり、接続されているリレー８は作動しない。前記リレー８は、井戸ポンプ１の電磁開閉器９をＯＦＦ制御するリレー接点ｘを開閉するので、トランジスタＱ１  がＯＦＦ状態にあるとき、即ち、井戸内に所定量の水がある状態では、井戸ポンプ１は動作状態に維持される。
【００１１】
前記水位検出電極６は、井戸内の低い位置から電極Ｅ０  、Ｅ２  、Ｅ１  の順に配設され、井戸内の水位が高い状態から低下する方向では、電極Ｅ２  の配設位置より水位が低下したとき電極Ｅ２  と電極Ｅ０  との間の水による短絡状態がなくなるので、整流器５からの出力電圧がなくなり、コンパレータ７のマイナス入力端子に入力される第１の直流電圧ＤＣ１よりプラス入力端子の基準電圧の方が高くなるので、出力端子はＨレベルとなり、トランジスタＱ１  はＯＮとなってリレー８を動作させ、電磁開閉器９により井戸ポンプ１の動作は停止される。
【００１２】
逆に、井戸内の水位が低い状態から上昇する方向では、電極Ｅ２  の配設位置まで水位が上昇して電極Ｅ２  と電極Ｅ０  との間が水により短絡された状態となっても、電極Ｅ２  は抵抗器Ｒ８  を通して整流器５に接続されているので、第１の直流電圧ＤＣ１は低く、コンパレータ７に抵抗器Ｒ３  により形成されたヒステリシス回路によりコンパレータ７の出力端子がＨレベルとなった反転状態は戻らず、更に水位が上昇して電極Ｅ１  と電極Ｅ０  とが短絡される水位上昇となった時点で第１の直流電圧ＤＣ１が上昇してコンパレータ７の出力端子はＬレベルとなり、出力端子に接続されているトランジスタＱ１  はＯＦＦの状態となり、接続されているリレー８の作動停止により電磁開閉器９をＯＦＦ制御するリレー接点ｘを閉じるので、井戸ポンプ１は動作状態となり揚水が開始される。この動作により、水位が電極Ｅ１  の配設位置まで上昇する充分な水位状態になってから井戸ポンプ１による揚水が開始されるように制御することができる。
【００１３】
尚、リレー接点ｘと直列に配設されたスイッチ１３は、手動により井戸ポンプ１の運転を停止させるための運転停止スイッチであって、本ポンプ駆動制御装置により自動運転制御される井戸ポンプ１を人為的に停止させたいときに操作することができるように設けられている。
【００１４】
上記構成において、第１の直流電圧ＤＣ１の平滑コンデンサＣ１  に充電された電荷は、交流電源２のＯＦＦ時には抵抗器Ｒ４  を通じて放電されてしまうので、交流電源２の投入時あるいは井戸ポンプ１が運転状態にあるときの停電の復電時に、この平滑コンデンサＣ１  の充電は、水位検出電極６の電極間を短絡する水の電気抵抗を通じてなされるので、第１の直流電圧ＤＣ１の立ち上がりは遅くなり、平滑コンデンサＣ１  が充電される以前に、立ち上がりの早い第２の直流電圧ＤＣ２による基準電圧の方が先にコンパレータ７のプラス入力端子に入力されると、コンパレータ７のマイナス入力端子には第１の直流電圧ＤＣ１の入力がない状態なので、コンパレータ７は井戸内に水がない状態と判断して井戸ポンプ１を起動させないように制御してしまうことになる。これを防止するために、本構成においては起動制御回路１１が設けられている。
【００１５】
前記起動制御回路１１は、電源投入時または停電の復電時には、整流器４からコンデンサＣ３  を充電する瞬間的な大きな電流がトランジスタＱ２  のベースに入力されることによりトランジスタＱ２  を一気に立ち上げ、第２の直流電圧ＤＣ２をコンパレータ７のマイナス入力端子に入力するトランジスタスイッチの作用がなされる。この起動制御回路１１の動作により、第２の直流電圧ＤＣ２により平滑コンデンサＣ１  が充電され、その立ち上がりを早めることができるので、平滑コンデンサＣ１  の充電の遅れによるコンパレータ７の誤動作は防止される。従って、電源投入時あるいは瞬時停電の復電時に、水があっても水がない状態と誤動作してしまうことは防止される。
【００１６】
【発明の効果】
以上の説明の通り本発明によれば、水位検出電極を設けて水位が所定位置以下に低下した状態を検出してポンプの運転を停止させるポンプの駆動制御装置において、電源の投入時や停電からの復電時に水があるのに水がないと判定してしまうことがないように起動制御回路が設けられているので、誤動作から復旧させるためのリセット操作を行うことなくポンプの運転を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る井戸ポンプの駆動制御装置の構成を示す回路図。
【符号の説明】
１  井戸ポンプ
２  交流電源
３  トランス
４  第２の整流器
５  第１の整流器
６  水位検出電極
７  コンパレータ（比較器）
１０  ポンプ駆動制御回路
１１  起動制御回路
１２  第２の直流電源
【図１】
0003583318.tif 000002