JP3212352U - 排水装置の排水制御器 - Google Patents

Abstract

【課題】流体が溢れる状態になる前に警報を発する排水装置の排水制御器を提供する。【解決手段】電子回路基板に、マイクロプロセッサ２１、水位センサー３１、モーター駆動回路４１を配置し、ＤＣ電源５１を備える。マイクロプロセッサ２１は、警報信号出力端２１１を有する。水位センサー３１は、マイクロプロセッサ２１に電気的に接続される。モーター駆動回路４１は、マイクロプロセッサ２１に電気的に接続され、かつ別途に接続したＤＣモーター４９に駆動信号を発信する。マイクロプロセッサ２１は水位制御ロジック２２を内蔵し、下記の三つの起動条件を有する。起動条件（１）は水位が低水位以下である場合、マイクロプロセッサ２１はＤＣモーター４９を稼働させない。起動条件（２）は水位が高水位に達している場合、マイクロプロセッサ２１はＤＣモーター４９を起動する。起動条件（３）は水位が満水位に達している場合、マイクロプロセッサ２１は警報信号出力端２１１によって警報信号を外部に発する。【選択図】図２

Description

本考案は排水装置に関し、詳しくは流体が高水位を超えて溢れる状態になる前に警報を発することができる排水装置の排水制御器に関するものである。

従来の排水装置において、特許文献１により開示された凝縮水排出装置は、センサーからの満水信号を受信すると排水弁を起動し、暫く時間が経っても依然として満水信号が感知される際に警告信号を発することが主な機能である。
上述したとおり、特許文献１は満水状況を判断できるが、満水状況を解除できない。一方、水が高水位に達し、溢れる状況に応じて警告を発することもできない。

特許文献２により開示された水位制御装置は、水位制御機構の複数の検知ポイントによって水位の状態を制御盤に伝送し、水位調整機構によって水位センサーの水位を調整し、水槽または池の水位を正確に監視および制御することが主な機能である。
特許文献２の目的は水が溢れる状況に応じて警告を発することでなく、水位を制御することである。一方、特許文献２は構造が比較的複雑であり、パーツが比較的精密であるため、コストが高い。

特許文献３により開示された水位警報制御システムは、水位が警戒線に達すると警告信号を発すると同時に水位調節機構の排水装置によって水位を調節することが主な機能である。
特許文献３により開示された技術は高水位に対応する警報システムに過ぎない。一般的な排水システムにおいて、高水位に達すると排水機能を起動することは一般的な概念であるが、水位が高水位を超え、持続的に上昇して溢れる状況に応じる処置方法は考慮されない。

台湾実用新案Ｍ２６５４７９号公報 台湾特許Ｉ２５４８４３号公報 台湾実用新案Ｍ４６４４７６公報

本考案は、水位が高水位に達すると排水機能を起動し、水位が高水位を超えて満水位に達するとさらに警報信号を外部に発することができる排水装置の排水制御器を提供することを主な目的とする。

上述した課題を解決するため、排水装置の排水制御器は電子回路基板、マイクロプロセッサ、水位センサー、モーター駆動回路およびＤＣ電源を備える。マイクロプロセッサは電子回路基板に配置され、警報信号出力端を有する。水位センサーは電子回路基板に配置され、マイクロプロセッサに電気的に接続され、かつ三つの水位、即ち低水位、高水位および満水位を検知し、検出した水位の信号をマイクロプロセッサに伝送する。モーター駆動回路は電子回路基板に配置され、マイクロプロセッサに電気的に接続され、かつ別途に接続したＤＣモーターに駆動信号を発信する。ＤＣ電源は電子回路基板に配置され、モーター駆動回路に電気的に接続され、モーター駆動回路によってＤＣモーターから供給されるＤＣ電力を制御する。マイクロプロセッサは水位制御ロジックを内蔵および実行する。水位制御ロジックは下記の三つの起動条件を有する。起動条件（１）は水位が低水位以下であることが水位センサーによって判明した場合、マイクロプロセッサはモーター駆動回路を遮断し、別途に接続したＤＣモーターを稼働させないことである。起動条件（２）は水位が高水位に達していることが水位センサーによって判明した場合、マイクロプロセッサはモーター駆動回路を開通し、別途に接続したＤＣモーターを駆動することである。起動条件（３）は水位が満水位に達していることが水位センサーによって判明した場合、マイクロプロセッサは警報信号出力端によって警報信号を外部に発することである。

上述したとおり、本考案は水位が低水位以下である時に排水作業を行わず、水位が高水位である時に排水作業を行い、水位が高水位を超え満水位に達するとさらに警報信号を外部に発する。

本考案の一実施形態による排水装置の排水制御器を示す斜視図である。 本考案の一実施形態による排水装置の排水制御器の回路図を示す模式図である。 本考案の一実施形態による排水装置の排水制御器の別の回路図を示す模式図である。 本考案の一実施形態による排水装置の排水制御器の稼働状態を示す模式図である。 本考案の一実施形態による排水装置の排水制御器の稼働状態を示す模式図である。 本考案の一実施形態による排水装置の排水制御器の稼働状態を示す模式図である。 本考案の一実施形態による排水装置の排水制御器の稼働状態を示す模式図である。

以下、本考案による排水装置の排水制御器を図面に基づいて説明する。

（一実施形態）
図１から図３に示すように、本考案の一実施形態による排水装置の排水制御器１０は電子回路基板１１、マイクロプロセッサ２１、水位センサー３１、モーター駆動回路４１およびＤＣ電源５１から構成される。

マイクロプロセッサ２１は電子回路基板１１に配置され、警報信号出力端２１１を有する。

水位センサー３１は電子回路基板１１に配置され、マイクロプロセッサ２１に電気的に接続され、かつ三つの水位、即ち低水位Ｌ、高水位Ｈおよび満水位Ｏを検知し、検出した水位の信号をマイクロプロセッサ２１に伝送する。満水位Ｏは高水位Ｈより高い。水位センサー３１は従来の技術であり、種類が様々であるため、詳しい説明を省略する。

モーター駆動回路４１は電子回路基板１１に配置され、マイクロプロセッサ２１に電気的に接続され、かつ別途に接続したＤＣモーター４９に駆動信号を発信する。

ＤＣ電源５１は電子回路基板１１に配置され、モーター駆動回路４１に電気的に接続され、モーター駆動回路４１によってＤＣモーター４９から供給されるＤＣ電力を制御する。本実施形態において、モーター駆動回路４１はＰＷＭ機構（パルス幅変調方式）４１１を有し、ＰＷＭ機構４１１によってＤＣ電源５１の出力した電力を調整する。一方、ＤＣ電源５１を配置する際、図２に示すように直接ＤＣ電源５１（或いはバッテリー）を使用してもよい。
図３に示すようにＡＣ−ＤＣ変換回路５１１を増設し、ＡＣ−ＤＣ変換回路５１１と外部のＡＣ電源５２とを接続することによってＡＣ電源５２の電力をＤＣ電源５１に変換してもよい。上述したとおり、一般の家庭用電力をＡＣ電源５２にすれば差込方式によってＤＣ電源５１を得ることができる。

マイクロプロセッサ２１は、水位制御ロジック２２を内蔵および実行する。水位制御ロジック２２は下記の三つの起動条件を有する。
起動条件（１）は水位が低水位Ｌ以下であることが水位センサー３１によって判明した場合、マイクロプロセッサ２１はモーター駆動回路４１を遮断し、別途に接続したＤＣモーター４９を稼働させないことである。
起動条件（２）は水位が高水位Ｈに達していることが水位センサー３１によって判明した場合、マイクロプロセッサ２１はモーター駆動回路４１を開通し、別途に接続したＤＣモーター４９を駆動することである。
起動条件（３）は水位が満水位Ｏに達していることが水位センサー３１によって判明した場合、マイクロプロセッサ２１は警報信号出力端２１１によって警報信号を外部に出力することである。
実際に実施する際、警報信号出力端２１１は状況に応じて様々な種類の警報受信装置２９（例えば空調装置の制御回路または警報器）に接続されてもよい。警報受信装置２９が警報信号を受信するとそれに対応する措置を行う。警報受信装置２９が空調装置の制御回路（図中未表示）である場合、空調装置の制御回路が警報信号を受信すると空調装置の稼働を停止し、凝縮水が持続的に生じることを避ける。警報受信装置２９が警報器である場合、警報器が警報信号を受信すると水位が満水位に達していることを音声または光などの警報で使用者に知らせる。

起動条件（３）において、マイクロプロセッサ２１は外部に警報信号を出力するほかに、モーター駆動回路４１を遮断することによってＤＣモーター４９への電力を中断する。

以上は本実施形態の構築についての説明である。続いて本実施形態の作動について説明を進める。

図２および図４に示すように、水位が低水位Ｌ以下である場合、即ち起動条件（１）を満たす場合、ＤＣモーター４９は稼働が中断される。

図5および図２に示すように、水位が低水位Ｌ以上、高水位Ｈ以下である場合、即ち三つの起動条件を満たさない場合、マイクロプロセッサ２１は作動が何も変わらない。

図６および図２に示すように、水位が高水位Ｈに上昇する場合、即ち起動条件（２）を満たす場合、ＤＣモーター４９は起動され、排水作業を開始する。
図４に示すように排水作業が持続し、水位を高水位Ｈ以下、低水位Ｌ以上に降下させる場合、即ち三つの起動条件を満たさない場合、マイクロプロセッサ２１は作動が何も変わらない、即ち排水作業を持続させる。排水作業が持続し、水位を低水位Ｌ以下に降下させる場合、即ち起動条件（１）を満たす場合、ＤＣモーター４９は稼働が中断される。

図７および図２に示すように、水位が満水位Ｏに上昇する場合、即ち起動条件（３）を満たす場合、マイクロプロセッサ２１はさらに警報信号出力端２１１によって外部に警報信号を出力する。

排水装置が正常稼働する場合、水位は満水位Ｏに上昇するはずはない。水位が満水位Ｏに上昇する状態が発生する場合、モーターの稼働にかかわる部分に異常が発生する可能性がある。ＤＣモーター４９またはモーター駆動回路４１が故障した場合、ＤＣモーター４９を駆動しても無効である。このときモーター駆動回路４１を遮断し、ＤＣモーター４９への電力を中断すれば、電力の無駄および短絡発生を避けることができる。

一方、水位を満水位Oに上昇させた原因が、モーターまたは駆動回路が故障したためでなく、水位上昇速度が速すぎる（例えば排出された水が逆流するか水が急に増大する）ことにある場合、水位制御ロジック２２の起動条件（３）を変更すればよい。つまり、マイクロプロセッサ２１が警告信号を外部に出力すると同時にモーター駆動回路４１を作動させ、ＤＣモーター４９に電力を持続的に供給し、ＤＣモーター４９を持続的に稼働させることによって排水作業を維持することに変更されればよい。

上述したとおり、本考案は水位が高水位Ｈである時にＤＣモーター４９を起動し、排水作業を行い、水位が高水位Ｈを超え満水位Ｏに達している時にマイクロプロセッサ２１によってさらに警報信号を外部に出力することができる。

一方、従来のＤＣモーターの制御回路および水位制御装置の制御回路は相互に分離する独立パーツであるため、それらを組み合わせるか整合させる際にそれらを別々に考慮および設計する必要がある。それに対し、本考案は水位制御およびモーター制御の技術を同一の電子回路基板１１に整合させるため、組み立て、製造および整合作業の便をはかることができる。

１０ 排水装置の排水制御器
１１ 電子回路基板
２１ マイクロプロセッサ
２１１ 警報信号出力端
２２ 水位制御ロジック
２９ 警報受信装置
３１ 水位センサー
４１ モーター駆動回路
４１１ ＰＷＭ機構
４９ ＤＣモーター
５１ ＤＣ電源
５１１ ＡＣ−ＤＣ変換回路
５２ ＡＣ電源
Ｌ 低水位
Ｈ 高水位
Ｏ 満水位

Claims (5)

1. 電子回路基板、マイクロプロセッサ、水位センサー、モーター駆動回路およびＤＣ電源を備え、
   前記マイクロプロセッサは、前記電子回路基板に配置され、警報信号出力端を有し、
   前記水位センサーは、前記電子回路基板に配置され、前記マイクロプロセッサに電気的に接続され、かつ三つの水位、即低水位、高水位および満水位を検知し、検出した水位の信号を前記マイクロプロセッサに伝送し、
   前記モーター駆動回路は、前記電子回路基板に配置され、前記マイクロプロセッサに電気的に接続され、かつ別途に接続したＤＣモーターに駆動信号を発信し、
   前記ＤＣ電源は、前記電子回路基板に配置され、前記モーター駆動回路に電気的に接続され、前記モーター駆動回路によって前記ＤＣモーターから供給されるＤＣ電力を制御し、
   前記マイクロプロセッサは、水位制御ロジックを内蔵および実行し、前記水位制御ロジックは下記の三つの起動条件を有し、
   起動条件（１）は前記水位が低水位以下であることが前記水位センサーによって判明した場合、前記マイクロプロセッサは前記モーター駆動回路を遮断し、別途に接続した前記ＤＣモーターを稼働させないことであり、
   起動条件（２）は前記水位が高水位に達していることが前記水位センサーによって判明した場合、前記マイクロプロセッサは前記モーター駆動回路を開通し、別途に接続した前記ＤＣモーターを起動することであり、
   起動条件（３）は前記水位が満水位に達していることが前記水位センサーによって判明した場合、前記マイクロプロセッサは前記警報信号出力端によって警報信号を外部に発することであることを特徴とする、
   排水装置の排水制御器。
2. 前記モーター駆動回路はＰＷＭ機構（パルス幅変調方式）を有することを特徴とする請求項１に記載の排水装置の排水制御器。
3. 前記水位制御ロジックの前記起動条件（３）において、前記マイクロプロセッサは外部に警報信号を出力するほかに、前記モーター駆動回路を遮断することを特徴とする請求項１に記載の排水装置の排水制御器。
4. 前記水位制御ロジックの前記起動条件（３）において、前記マイクロプロセッサは外部に警報信号を出力するほかに、前記モーター駆動回路を開通することを特徴とする請求項１に記載の排水装置の排水制御器。
5. 前記ＤＣ電源は、ＡＣ−ＤＣ変換回路を有し、前記ＡＣ−ＤＣ変換回路は外部のＡＣ電源と接続することによって前記ＡＣ電源の電力を前記ＤＣ電源に変換できることを特徴とする請求項１に記載の排水装置の排水制御器。

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