(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中電動ポンプの外カバー外側に沿って下面開口状に導下されたセンサカバーの壁面に上記下面開口部と通じる通水窓を開口させ、発光素子と受光素子をプリズムの一面へ対向させるよう並設してなる光電センサがセンサカバー内より通水窓に面して装着され、センサカバーの上方部と連なり外カバー上面へ定着される取付ホルダ内に自動運転回路を収容して樹脂モールドを施し、液位の変動に伴う光電センサの検出信号の切換えによりポンプモータの起動回路が開閉されるよう電気的に接続したことを特徴とする、水中電動ポンプの自動運転装置。
【請求項２】
水中電動ポンプの外カバー外側に沿って下面開口状に導下されたセンサカバーの壁面に上下方向へ間隔を距てて上記下面開口部と通じる複数の通水窓を開口させ、発光素子と受光素子をプリズムの一面へ対向させるよう並設してなる光電センサがセンサカバー内より複数の通水窓に面してそれぞれ装着され、センサカバーの上方部と連なり外カバー上面へ定着される取付ホルダ内に自動運転回路を収容して樹脂モールドを施し、液位の変動に伴う各光電センサの検出信号の切換えによりポンプモータの起動回路が開閉されるよう電気的に接続したことを特徴とする、水中電動ポンプの自動運転装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、光電センサを用いた水中電動ポンプの自動運転装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
従来、水中電動ポンプの自動運転には、フロート式または電極式の液位検出器が多用されていた。しかしフロート式のものは可動部に作動障害やリード線の損傷を生じ易く、電極式のものは導電性の悪い液中では検出機能が損なわれることになる。他方、可動部を有しない光電式のものには作動障害や損傷という問題を生じる余地はなく、また、非導電性の液中でも有効に機能するという利点がある反面、液中の異物がプリズム面に付着すれば検出機能が低下するという欠点がある。
【０００３】
【発明の目的】
本発明の目的は、非導電性の液中でも有効に機能し、液中の異物がプリズム面に付着し難く、且つ、プリズム面が目視で点検でき、異物が付着した場合でもそれを容易に除去し得られる、光電センサを用いた水中電動ポンプの自動運転装置を提供することにある。
【０００４】
【発明の構成】
本発明に係る水中電動ポンプの自動運転装置においては、水中電動ポンプの外カバー外側に沿って下面開口状に導下されたセンサカバーの壁面に単一または上下方向へ間隔を距てて複数の通水窓を上記下面開口部と通じるよう開口させ、発光素子と受光素子をプリズムの一面へ対向させるよう並設してなる光電センサがセンサカバー内より前記単一または複数の通水窓に面して装着され、センサカバーの上方部と連なり外カバー上面へ定着される取付ホルダ内に自動運転回路を収容して樹脂モールドを施し、液位の変動に伴う前記自動運転回路の切換えによりポンプモータの起動回路が開閉されるよう電気的に接続した。
【０００５】
【実施例】
以下実施例の図面により説明をする。
【０００６】
１は水中電動ポンプの外カバー、２は外カバー１の外側に沿って下面開口状に導下されたセンサカバー、３は上記下面開口部４と通じるようセンサカバー２の壁面に開口された通水窓であり、センサカバー２内における後記光電センサ５の装着個数に対応させて一箇所または上下方向へ間隔を距てて複数箇所に開口される。光電センサ５は、発光素子と受光素子を一定の間隔に並設させてプリズム６の一面６ａへ対向させてなり、プリズム６の凸状背面６ｂ，６ｃが気中に露出している間は発光素子から発する光信号がプリズム６内で屈折して受光素子へ達し、プリズム６の凸状背面６ｂ，６ｃが透光性の液中へ没することにより発光素子からの光信号はプリズム６内を透過して受光素子に到達しなくなるものである。そしてセンサカバー２内より通水窓３に面して上記光電センサ５が装着される。７はセンサカバー２の上方部と連なり外カバー１の上面へ定着される取付ホルダであり、その中空部を利用してポンプモータの自動運転回路８を内装させ、且つ、取付ホルダ７内に樹脂モールドＭを施して水密性の強固な構造とする。また、光電センサ５より導出された引出線を自動運転回路８の入力側へ接続すると共に出力側には電源用および負荷用の引出線が導出されており、電源コード１１の分割芯線とモータ側引出線とにそれぞれ接続される。尚、アース用芯線の導出および接続については、周知事項であり且つ本発明の要点となるものではないので、図示および説明を省略する。
【０００７】
【作用】
ポンプ据付槽の液位が上昇してプリズム６が液中に没すれば光路がＯＦＦして液位検出信号を出力し、液位の下降でプリズム６が気中に露出すれば光路がＯＮして液位検出信号は出力されなくなるのであるが、この検出信号の切換りに基づきポンプモータを自動運転させるについて、上下２個の光電センサ５Ａ，５Ｂを装着した場合には、例えば図７に示すような回路構成とする。この回路構成において図８に示すよう、液位が次第に上昇し下部光電センサ５Ｂのプリズム６が液中に没入して液位検出信号が出力されても、上部光電センサ５Ａのプリズム６が気中に露出している間は上部光電センサ５Ａからは液位検出信号が出力されていないため、制御回路部はポンプモータの電源回路をＯＦＦとしポンプモータは停止状態を持続する。液位が更に上昇し上部光電センサ５Ａのプリズム６も液中に没入して液位検出信号が出力されると、制御回路部はポンプモータの電源回路をＯＮしポンプモータが駆動して水中電動ポンプによる排水が行われることになる。排水の進行により液位が次第に下降し上部光電センサ５Ａのプリズム６が液中から脱して気中へ露出しても、下部光電センサ５Ｂからの液位検出信号の出力がなくなるまでは水中電動ポンプの運転を継続するため、制御回路部はポンプモータの電源回路を自己保持状態に維持制御する。更に液位が下降し続けて下部光電センサ５Ｂのプリズム６が気中へ露出し、下部光電センサ５Ｂからの液位検出信号の出力がなくなると、ポンプモータは停止して水中電動ポンプによる排水作用が行われなくなる。ポンプモータの停止中に液位が上昇し下部光電センサ５Ｂのプリズム６が液中に没入しても、上部光電センサ５Ａのプリズム６が気中に露出している間は前述の理由によりポンプモータは停止状態を維持しているが、液位が更に上昇して上部光電センサ５Ａのプリズム６が液中に没入するとポンプモータは再び駆動して水中電動ポンプによる排水が行われるのである。このようにポンプ据付槽内における液位の昇降に応じて水中電動ポンプは運転・停止を繰り返すが、この液位の昇降に同調して上下の通水窓３，３および下面開口部４を通じてセンサカバー２内への導液・排液が繰り返されるのに伴い、センサカバー２内からの排気が行われて空気溜まりを形成することがないので、ポンプ据付槽の液位変化と一致したセンサカバー２内の液位変化が円滑に行われ、且つ、センサカバー２の壁面による波防効果とが相まって、誤作動のない適確な液面検出が行われる。また、メンテナンス時には通水窓３，３から目視で簡単にプリズム反射面の状況を点検できると共に、プリズム反射面に付着物が視認された場合にはセンサカバー２を取り外すことなく通水窓３，３から直接プリズム面の清掃ができるのである。
【０００８】
単一の光電センサ５を装着した場合には、ポンプ据付槽の液位が上昇して光電センサ５のプリズム６が液中に没すればポンプモータが即時起動して水中電動ポンプによる排水が行われるが、排水により液位が低下し光電センサ５のプリズム６が気中に露出してもポンプモータは直ちに停止せず、例えば１０分間程度運転を継続した後に停止して水中電動ポンプによる排水作用が経時的に行われなくなるよう設定しておくのである。
【０００９】
【発明の効果】
本発明に係る水中電動ポンプの自動運転装置においては、フロート式の液位検出器を用いた従来のもののように可動部の作動障害やリード線の損傷を生じることがなく、また、電極式の液位検出器を用いた従来のものと異なり非導電性の液中でも有効に機能し、且つ、センサカバーの壁面による異物付着防止および波防効果とセンサカバー内への流通作用によって誤作動のない適確な液面検出が行われ、更に、プリズム面の状況を通水窓から目視で簡単に点検できると共にプリズム反射面に付着物を視認した場合にもセンサカバーを取り外すことなく通水窓から直接清掃でき、メンテナンス性にも優れているという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明自動運転装置を水中電動ポンプに装着した状態を示す要部縦断側面図である。
【図２】  本発明自動運転装置におけるセンサカバー部および取付ホルダ部の縦断側面図である。
【図３】  本発明自動運転装置における取付部の平面図である。
【図４】  本発明自動運転装置におけるセンサカバーの正面図である。
【図５】  本発明自動運転装置の装着対象となる水中電動ポンプの要部縦断側面図である。
【図６】  本発明自動運転装置における光電センサの光信号の光路形成を示した説明図である。
【図７】  本発明自動運転装置における電気回路図の一例である。
【図８】  本発明自動運転装置による水中電動ポンプの運転状況を示すフロー図である。
【符号の説明】
１    水中電動ポンプの外カバー
２    センサカバー
３    通水窓
４    下面開口部
５    光電センサ
５Ａ  上部光電センサ
５Ｂ  下部光電センサ
６    プリズム
７    取付ホルダ
８    自動運転回路
Ｍ    樹脂モールド
【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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【図８】
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