JP2004027826A - 水道凍結防止装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水道凍結防止装置1は切換スイッチ9を備えており、通常は、発光ダイオード7は発熱体2に並列状態で給電ライン4、5間に接続されている。サーモスイッチ6のオンオフにより発光ダイオード7も点滅するので、当該発光ダイオード7を目視することにより水道凍結防止装置1が動作中であるか停止中であるかを確認できる。切換スイッチ9を押すと、サーモスイッチ6をバイパスして発光ダイオード7と発熱体2が直列接続された給電回路が形成される。発熱体2が正常な場合には発光ダイオード7が点灯し、発熱体2が断線している場合には発光ダイオード7が点灯しない。よって、切換スイッチ9を押した状態で発光ダイオード7を目視することにより発熱体2の断線の有無を確認できる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオードの発光の有無により発熱体の断線の有無を検知可能な水道凍結防止装置に関するものである。また、本発明は、発光ダイオードの発光の有無により、発熱体の断線の有無を含む各種の状態を簡単な回路構成により検知可能な水道凍結防止装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の水道凍結防止装置は、図3に示すように、水道管を加熱するための発熱体101と、この発熱体101に給電するための電源プラグ102と、電源プラグ102から発熱体101に対する給電および給電停止を切換えるサーモスイッチ103と、サーモスイッチ103がオンして発熱体に給電中であること(作動中であること)を表示する発光ダイオード104とを有している。発光ダイオード104は、減圧整流用の抵抗106およびダイオード105に直列接続されていると共に、サーモスイッチ103よりも発熱体101の側の位置において発熱体101に並列接続されている。
【0003】
サーモスイッチ103は、温度が低温、例えば3℃以下になるとオフ状態からオン状態に切り換わり、温度が高温、例えば、10℃以上になるとオフ状態に切り換わるように設定されている。このサーモスイッチ103のオンオフにより、水道が凍ってしまうおそれのある低温時にのみ発熱体101に給電することができる。
【0004】
また、サーモスイッチ103がオンの状態では発光ダイオード104にも給電されるので、発光ダイオード104が発光する。よって、発光ダイオード104を目視することにより水道凍結防止装置100が作動中か否かを確認できる。
【0005】
このような構成の水道凍結防止装置は、例えば、下記の各特許文献に開示されている。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−142464号公報
【特許文献2】
特開平11−200431号公報
【特許文献3】
特開2001−124414号公報
【特許文献4】
特開2001−295325号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、発光ダイオード104は、サーモスイッチ103がオンになると給電されるので、発熱体101が断線した状態であっても点灯する。しかしながら、使用者は、発光ダイオード104の点灯を見て発熱体101が加熱していると誤解し易い。このため、冬季に、水道凍結防止装置を備えていたにもかかわらず、発熱体101が断線していて発熱せずに、水道管を破裂させてしまう事故が発生する危険性がある。
【0008】
このような事故を防ぐためには、発熱体101の断線の有無を寒い季節になる前に検査することが望ましい。しかし、外気温が高いと、サーモスイッチ103がオフ状態のままであるので、サーモスイッチ103を強制的に冷却してオン状態にして、実際に発熱体101が加熱するか否かを確認する作業が必要である。このような作業は手間が掛かり面倒である。
【0009】
さらに、水道凍結防止装置に動作状態のチェック項目としては、電源がオンしているか否か、発熱体が断線しているか否か、サーモスイッチがオンしているか否かがある。しかしながら、従来の水道凍結防止装置においては、サーモスイッチがオンオフ状態の如何に拘わりなく、発熱体が断線しているか否かをチェックすることができないとう不具合がある。
【0010】
本発明の課題は、シーズン前などのようにサーモスイッチがオフ状態の場合において発熱体の断線の有無を簡単な操作により確認可能な水道凍結防止装置を提案することにある。
【0011】
また、本発明の課題は、サーモスイッチのオンオフに拘わり無く、発熱体の断線の有無を確認可能な簡単な回路構成からなる水道凍結防止装置を提案することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の水道凍結防止装置は、
水道管を加熱するための発熱体と、
この発熱体に電力を供給するために当該発熱体の両端にそれぞれ接続された第1および第2の給電ラインと、
前記第1の給電ラインに介挿されたサーモスイッチと、
前記第1の給電ラインにおける前記サーモスイッチと前記発熱体の間の位置に一端側が接続されている発光ダイオードと、
前記発光ダイオードの他端側を、前記第2の給電ラインおよび、前記第1の給電ラインにおける前記サーモスイッチよりも電源側の位置のいずれかに選択的に接続する切換スイッチとを有していることを特徴としている。
【0013】
本発明の水道凍結防止装置では、切換スイッチにより発光ダイオードの他端を第2の給電ラインに接続すると、発光ダイオードは、サーモスイッチよりも発熱体の側において、給電ライン間に接続され、発熱体と並列接続状態になる。この状態では、サーモスイッチのオンオフに連動して発光ダイオードは点滅するので、当該発光ダイオードを目視することにより、水道凍結防止装置が作動中であるのか停止中であるのかを確認できる。
【0014】
また、切換スイッチにより発光ダイオードの他端を第1の給電ラインにおけるサーモスイッチよりも電源側の位置に接続すると、発光ダイオードおよび発熱体が直列接続された状態のサーモスイッチバイパス回路が形成される。この状態では、発熱体が断線していると発光ダイオードは点灯しない。よって、発光ダイオードの点灯の有無から、発熱体の断線の有無を確認できる。
【0015】
ここで、一般的には、前記切換スイッチは、常時は、前記発光ダイオードの他端側を前記第2の給電ラインに接続しており、外部操作時にのみ前記第1の給電ラインの側に接続を切り換えるように構成される。このようにすれば、発熱体の断線確認が必要なときにのみ切換スイッチを操作すればよい。
【0016】
また、一般には、発光ダイオードには減圧整流用の抵抗およびダイオードが直列接続される。例えば、前記発光ダイオードと前記切換スイッチの間にダイオードを直列接続し、前記切換スイッチと前記第1の給電ラインの間に抵抗を直列接続し、当該切換スイッチと前記第2の電源ラインの間にも抵抗を直列接続しておけばよい。
【0017】
次に、本発明の水道凍結防止装置は、
水道管を加熱するための発熱体と、
前記発熱体への通電をオンオフするためのサーモスイッチと、
電源側から、整流用ダイオードが挿入された第1の給電ラインおよび前記発熱体を経由して、前記サーモスイッチが介挿された第2の給電ラインを介して前記電源側に戻る給電回路と、
前記第1の給電ラインから、前記発熱体および前記サーモスイッチをバイパスして前記第2の給電ラインに戻る第1の一方向通電回路に挿入されている電源確認用発光ダイオードと、
前記第2の給電ラインから、前記サーモスイッチをバイパスして前記発熱体を経由した後に、前記整流用ダイオードをバイパスして前記第1の給電ラインに戻る第2の一方向通電回路に挿入されている発熱体断線確認用発光ダイオードと、前記給電回路における前記第1の給電ラインに対して、前記整流用ダイオードに並列状態となるように接続された発熱体通電確認用発光ダイオードとを有していることを特徴としている。
【0018】
この構成の水道凍結防止装置では、発熱体に対して電力供給が開始されると、発熱体の断線の有無およびサーモスイッチのオンオフに拘わり無く、第1の一方向通電回路を介して電流が流れ、電源確認用発光ダイオードが点灯する。よって、電源がオンしていることが電源確認用発光ダイオードにより確認できる。
【0019】
また、電源がオンされると、サーモスイッチのオンオフに拘わり無く、第2の一方向通電回路を介して、発熱体断線確認用発光ダイオードおよび発熱体を経由して電流が流れる。よって、発熱体が断線している場合には当該第2の一方向通電回路が形成されないので、発熱体断線確認用発光ダイオードが点灯した場合には発熱体にも通電されて正常であることが確認され、点灯しない場合には発熱体が断線状態であることが確認される。
【0020】
次に、電源がオン状態において、サーモスイッチがオンすると、第2の一方向通電回路が遮断され、発熱体への給電回路が形成される。よって、発熱体断線確認用発光ダイオードが消灯し、代わって、給電回路に並列接続されている発熱体通電確認用発光ダイオードに電流が流れる。したがって、この発光ダイオードが点灯した場合には、発熱体が正常であることが確認され、点灯しない場合には発熱体が断線状態であることが確認される。なお、電源オンの状態では、第1の一方向通電回路には常に電流が流れているので、通電確認用発光ダイオードは点灯状態を維持する。
【0021】
このように、本発明によれば、サーモスイッチのオンオフの如何に拘わりなく、発熱体断線確認用発光ダイオードおよび発熱体通電確認用発光ダイオードの点灯の有無に基づき、発熱体の断線の有無をチェックできる。
【0022】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
図1は、本発明を適用した実施の形態1に係る水道凍結防止装置の回路図である。本実施の形態に係る水道凍結防止装置1は、水道管(図示せず)を加熱するための発熱体2を有しており、この発熱体2に対しては電源プラグ3から一対の給電ライン4、5を介して給電が行われる。発熱体2の一端2aに接続されている一方の給電ライン4にはサーモスイッチ6が介挿されている。また、この給電ライン4におけるサーモスイッチ6と発熱体2の間の位置には、発光ダイオード7のカソード側の端子7aが接続されている。発光ダイオード7のアノード側の端子7bは順方向に直列接続されているダイオード8を介して切換スイッチ(断線検知用スイッチ)9に接続されている。
【0023】
切換スイッチ9の切換端子9aは常時、抵抗10に接続されている接点10aに接続されており、この抵抗10の他端10bは給電ライン5に接続されている。切換スイッチ9の操作部(図示せず)を押すと、切換端子9aは抵抗11に接続されている他方の接点11aの側に切り換わる。この抵抗11の他端11bは、給電ライン4におけるサーモスイッチ6よりも電源側の位置に接続されている。切換スイッチ9の押下を解除すると、切換端子9aは再び接点10aの側に戻るようになっている。
【0024】
サーモスイッチ6は、温度が低温、例えば、3℃以下になるとオフ状態からオン状態に切り換わり、温度が高温、例えば、10℃以上になるとオフ状態に切り換わるように動作設定されている。
【0025】
本例の水道凍結防止装置1の動作を説明する。切換スイッチ9の切換端子9aは接点10aに接続されている。この状態で、外気温が下がってサーモスイッチ6がオンすると、給電ライン4、サーモスイッチ6、発熱体2および給電ライン5を経由する発熱体給電回路が形成され、発熱体2が給電されて発熱して水道管を加熱して、その凍結を防止する。
【0026】
この状態では、給電ライン5、抵抗10、切換スイッチ9、ダイオード8、発光ダイオード7および給電ライン4を経由する発光ダイオード給電回路も形成され、発光ダイオード7は発熱体2に対して並列に給電ライン4、5間に接続されている。従って、発光ダイオード7が点灯状態になるので、これにより、水道凍結防止装置1が作動状態であることを確認できる。
【0027】
次に、切換スイッチ9を操作すると、切換スイッチ9が抵抗11の側に切り換わる。この結果、給電ライン4、抵抗11、切換スイッチ9、ダイオード8、発光ダイオード7、発熱体2および給電ライン5を経由する給電回路が形成される。すなわち、発光ダイオード7と発熱体2が、サーモスイッチ6をバイパスした直列接続状態になる。
【0028】
この状態において、発熱体2が断線しておらず正常な場合には当該発熱体2および発光ダイオード7に給電され、発熱体2が発熱すると共に発光ダイオード7が点灯する。しかるに、発熱体2が断線しており発熱しない場合には発光ダイオード7にも給電されないので、発光ダイオード7は点灯しない。従って、切換スイッチ9を押した状態での発光ダイオード7の点灯の有無を目視することにより、発熱体2が正常であるか断線しているのかを確認できる。
【0029】
(実施の形態2)
図2は本発明を適用した実施の形態2に係る水道凍結防止装置の回路図である。本実施の形態に係る水道凍結防止装置20の基本的構成は図1の場合と同様であり、発熱体21と、電源プラグ22と、電源プラグ22から発熱体21に給電するための第1および第2の給電ライン23、24と、第2の給電ライン24に介挿されたサーモスイッチ(TH1)25とを有している。サーモスイッチ25の動作は図1の場合と同様である。
【0030】
第1の給電ライン23には電源プラグ22側から発熱体21側に向けて順方向となるように3個の整流用ダイオードD13、D14、D15が直列に接続されている。これにより、商用100V交流電源に接続される電源プラグ22から第1の給電ライン23を介して発熱体21を経由し、サーモスイッチ25が介挿された第2の給電ライン24を介して再び電源プラグ22に戻る給電回路が形成される。
【0031】
第1の給電ライン23には、整流用ダイオードD13〜D15に対して並列接続状態となるように、整流用ダイオードD16と、抵抗R13と、発熱体通電確認用発光ダイオードL13および抵抗R14とが、それぞれ接続されている。整流用ダイオードD13〜D15に対して、整流用ダイオードD16は逆方向に接続されており、発熱体通電確認用発光ダイオードL13は順方向に接続されている。
【0032】
第1の給電ライン23における電源プラグ22とダイオードD13の間の部位23aと、第2の給電ライン24における電源プラグ22とサーモスイッチ25の間の部位24aとの間には、部位23aの側から順方向に整流用ダイオードD11および電源確認用発光ダイオードL11が直列接続され、更に、抵抗R11が直列接続されている。また、第2の給電ライン24には、サーモスイッチ25に並列状態となるように、整流用ダイオードD12、抵抗R12および断線確認用発光ダイオードL12がこの順序に直列接続されている。
【0033】
このように構成した水道凍結防止装置20の動作を説明する。まず、電源プラグ22が電源に接続されると(電源をオンすると)、第1の給電ライン23から発熱体21およびサーモスイッチ25をバイパスして第2の給電ライン24に戻る第1の一方向通電回路に電流が流れ、この回路に挿入されている電源確認用発光ダイオードL11が点灯する。これにより、電源がオン状態に切り替わったことを確認できる。
【0034】
電源がオンすると、サーモスイッチ25がオフ状態においては、サーモスイッチ25をバイパスするダイオードD12、抵抗R12および断線確認用発光ダイオードL12を介して発熱体21を経由した後に、整流用ダイオードD13〜D15をバイパスする整流用ダイオードD16を介して第1の給電ライン23に戻る第2の一方向通電回路が形成される。よって、発熱体21が正常な場合には断線確認用発光ダイオードL12が点灯し、発熱体21が断線している場合には断線確認用発光ダイオードL12は点灯しない。したがって、電源オン状態において、サーモスイッチ25がオフのときには、断線確認用発光ダイオードL12の点灯の有無により、発熱体21の断線の有無を確認できる。例えば、冬期前(シーズン前)において発熱体21の断線の有無を確認できる。
【0035】
次に、電源がオン状態において、サーモスイッチ25がオンすると、電源プラグ22から第1の給電ライン23、発熱体21および第2の給電ライン24を経由して電源プラグ22に戻る給電回路が形成される。この結果、発熱体21に電流が流れて発熱し、水道管の凍結を防止する。
【0036】
ここで、サーモスイッチ25がオンの状態においては、整流用ダイオードD13〜D15に並列接続されている発熱体通電確認用発光ダイオードL13にも電流が流れる。よって、発熱体21が正常な場合には発熱体通電確認用発光ダイオードL13が点灯する。しかるに、発熱体21が断線している場合には、発熱体通電確認用発光ダイオードL13には電流が流れないので、当該発光ダイオードL13は点灯しない。よって、電源オン状態において、サーモスイッチ25がオンのときには、発熱体通電確認用発光ダイオードL13の点灯の有無により、発熱体21の断線の有無を確認できる。
【0037】
このように、本実施の形態に係る水道凍結防止装置20では、サーモスイッチ25のオンオフの如何に拘わりなく、発熱体断線確認用発光ダイオードL12および発熱体通電確認用発光ダイオードL13の点灯の有無に基づき、発熱体21の断線の有無をチェックできる。
【0038】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の水道凍結防止装置では、発熱体の断線を検知するための切換スイッチを備えており、この切換スイッチを操作することにより、サーモスイッチをバイパスした状態で発光ダイオードと発熱体が直列接続された給電回路が形成される。従って、発光ダイオードの点灯の有無に基づき発熱体の断線の有無を確認できる。
【0039】
よって、本発明によれば、サーモスイッチがオンしないような状態、例えば、冬場以外の状態においても発熱体の断線の有無を切換スイッチを押すという簡単な操作のみで確認できる。
【0040】
次に、本発明の水道凍結防止装置は、発熱体の給電回路に並列接続した通電確認用発光ダイオードと、サーモスイッチをバイパスして給電時とは逆向きに電流が流れる第2の一方向通電回路に挿入した断線確認用発光ダイオードとを備えている。サーモスイッチがオフ状態においては、発熱体に直列接続状態の断線確認用発光ダイオードを介して電流が流れるので、当該断線確認用発光ダイオードの点灯の有無により発熱体の断線の有無を確認できる。サーモスイッチがオン状態においては、発熱体に直列接続状態の通電確認用発光ダイオードを介して電流が流れるので、当該通電確認用発光ダイオードの点灯の有無により発熱体の断線の有無を確認できる。よって、本発明によれば、サーモスイッチのオンオフの如何に拘わらず、発熱体の断線の有無を確認できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る水道凍結防止装置の回路図である。
【図2】本発明の実施の形態2に係る水道凍結防止装置の回路図である。
【図3】従来の水道凍結防止装置の回路図である。
【符号の説明】
1、20 水道凍結防止装置
2、21 発熱体
3、22 電源プラグ
4、5、23、24 給電ライン
6、25 サーモスイッチ
7 発光ダイオード
8 ダイオード
9 切換スイッチ
9a 切換端子
10、11 抵抗
10a、11a 切換スイッチの接点
D11〜D15 整流用ダイオード
R11〜R14 抵抗
L11 電源確認用発光ダイオード
L12 発熱体断線確認用発光ダイオード
L13 発熱体通電確認用発光ダイオード
Claims (4)
- 水道管を加熱するための発熱体と、
電源プラグから前記発熱体に電力を供給するために当該発熱体の両端にそれぞれ接続された第1および第2の給電ラインと、
前記第1の給電ラインに介挿されたサーモスイッチと、
前記第1の給電ラインにおける前記サーモスイッチと前記発熱体の間の位置に一端側が接続されている発光ダイオードと、
前記発光ダイオードの他端側を、前記第2の給電ラインおよび、前記第1の給電ラインにおける前記サーモスイッチよりも電源側の位置のいずれかに選択的に接続する切換スイッチとを有している水道凍結防止装置。 - 請求項1において、
前記切換スイッチは、常時は、前記発光ダイオードの他端側を前記第2の給電ラインに接続しており、外部操作時にのみ前記第1の給電ラインの側に接続を切り換えることを特徴とする水道凍結防止装置。 - 請求項1または2において、
前記発光ダイオードと前記切換スイッチの間にはダイオードが直列接続されており、
前記切換スイッチと前記第1の給電ラインの間には抵抗が直列接続され、当該切換スイッチと前記第2の電源ラインの間にも抵抗が直列接続されていることを特徴とする水道凍結防止装置。 - 水道管を加熱するための発熱体と、
前記発熱体への通電をオンオフするためのサーモスイッチと、
電源側から、整流用ダイオードが挿入された第1の給電ラインおよび前記発熱体を経由して、前記サーモスイッチが挿入された第2の給電ラインを介して前記電源側に戻る給電回路と、
前記第1の給電ラインから、前記発熱体および前記サーモスイッチをバイパスして前記第2の給電ラインに戻る第1の一方向通電回路に挿入されている電源確認用発光ダイオードと、
前記第2の給電ラインから、前記サーモスイッチをバイパスして前記発熱体を経由した後に、前記整流用ダイオードをバイパスして前記第1の給電ラインに戻る第2の一方向通電回路に挿入されている発熱体断線確認用発光ダイオードと、前記給電回路における前記第1の給電ラインに対して、前記整流用ダイオードに並列状態となるように接続された発熱体通電確認用発光ダイオードと、
を有している水道凍結防止装置。
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