JP2516325Y2 - 水道管凍結防止ヒータ用節電ユニット - Google Patents
水道管凍結防止ヒータ用節電ユニットInfo
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- JP2516325Y2 JP2516325Y2 JP1993055513U JP5551393U JP2516325Y2 JP 2516325 Y2 JP2516325 Y2 JP 2516325Y2 JP 1993055513 U JP1993055513 U JP 1993055513U JP 5551393 U JP5551393 U JP 5551393U JP 2516325 Y2 JP2516325 Y2 JP 2516325Y2
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- temperature
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は水道管凍結防止ヒータ用
節電ユニットに関し、特に外気温の度合いによりヒータ
の消費電力を段階的に制御して節電を図るものに関す
る。
節電ユニットに関し、特に外気温の度合いによりヒータ
の消費電力を段階的に制御して節電を図るものに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】冬季の寒冷地においては気温が氷点下を
大きく下回り、水道管内の水が凍結することがしばしば
ある。水栓が閉じられている状態で水道管内の水が凍結
すると、凍結による体積の増加によって水道管が破裂す
ることになる。このような事態を避ける手段として、水
道管に凍結防止ヒータを回巻してこれに通電し、水道管
が氷点下にならないよう保温することが行われている。
さらに近年では、この凍結防止ヒータを効率良く通電制
御して、消費電力の低減を図る節電ユニット等が付設さ
れることが多くなってきた。
大きく下回り、水道管内の水が凍結することがしばしば
ある。水栓が閉じられている状態で水道管内の水が凍結
すると、凍結による体積の増加によって水道管が破裂す
ることになる。このような事態を避ける手段として、水
道管に凍結防止ヒータを回巻してこれに通電し、水道管
が氷点下にならないよう保温することが行われている。
さらに近年では、この凍結防止ヒータを効率良く通電制
御して、消費電力の低減を図る節電ユニット等が付設さ
れることが多くなってきた。
【０００３】図３に従来の節電ユニットの構成を示す。
これによれば、節電ユニット３の入力プラグ１と出力レ
セプタクル２の間にはサーマルスイッチ３ａが設けら
れ、水道管４に回巻されたヒータ５は、プラグ６を節電
ユニット３の出力レセプタクル２に接続し、他方、節電
ユニット３のプラグ１を交流電源に接続している。そし
て、外気温がある一定の温度、例えば２℃以下になった
ときにサーマルスイッチ３ａが閉じてヒータ５を加熱
し、それ以外の温度ではサーマルスイッチ３ａは開いて
ヒータ５は加熱されないように構成されている。
これによれば、節電ユニット３の入力プラグ１と出力レ
セプタクル２の間にはサーマルスイッチ３ａが設けら
れ、水道管４に回巻されたヒータ５は、プラグ６を節電
ユニット３の出力レセプタクル２に接続し、他方、節電
ユニット３のプラグ１を交流電源に接続している。そし
て、外気温がある一定の温度、例えば２℃以下になった
ときにサーマルスイッチ３ａが閉じてヒータ５を加熱
し、それ以外の温度ではサーマルスイッチ３ａは開いて
ヒータ５は加熱されないように構成されている。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来例は、一定温度を境とするＯＮ−ＯＦＦ制御によ
って一応の節電効果は期待できるものの、依然として、
次のような課題を有している。この従来例の節電ユニッ
ト３は、図４に示されるような出力特性を有しており、
サーマルスイッチ３ａの設定温度を、例えば２℃に設定
した場合、外気温が２℃以下では１００％の出力でヒー
タ５が加熱されることになる。このことから理解できる
ように、従来例の節電ユニット３では、外気温度が非凍
結温度範囲Ｅ1以下の温度（Ｅ2及びＥ3）であれば、そ
れが０℃であれ−１０℃であれ、ヒータ５には１００％
の出力で電力が供給される。
た従来例は、一定温度を境とするＯＮ−ＯＦＦ制御によ
って一応の節電効果は期待できるものの、依然として、
次のような課題を有している。この従来例の節電ユニッ
ト３は、図４に示されるような出力特性を有しており、
サーマルスイッチ３ａの設定温度を、例えば２℃に設定
した場合、外気温が２℃以下では１００％の出力でヒー
タ５が加熱されることになる。このことから理解できる
ように、従来例の節電ユニット３では、外気温度が非凍
結温度範囲Ｅ1以下の温度（Ｅ2及びＥ3）であれば、そ
れが０℃であれ−１０℃であれ、ヒータ５には１００％
の出力で電力が供給される。
【０００５】つまり、水道管４の温度を０℃から３〜４
℃に上昇させる場合も、−１０℃から３〜４℃に上昇さ
せる場合も同等に扱っている。一般的に、外気温が２℃
から−５℃程度の弱凍結温度範囲Ｅ2では、ヒータ５は
少ない発熱量であっても水道管４の凍結は十分に回避す
ることができることは、実験的に確認されている。換言
すれば、従来例の節電ユニット３は、弱凍結温度範囲Ｅ
2では、ヒータ５に必要以上の電力が供給され、節電効
率が非常に低いという課題を有している。
℃に上昇させる場合も、−１０℃から３〜４℃に上昇さ
せる場合も同等に扱っている。一般的に、外気温が２℃
から−５℃程度の弱凍結温度範囲Ｅ2では、ヒータ５は
少ない発熱量であっても水道管４の凍結は十分に回避す
ることができることは、実験的に確認されている。換言
すれば、従来例の節電ユニット３は、弱凍結温度範囲Ｅ
2では、ヒータ５に必要以上の電力が供給され、節電効
率が非常に低いという課題を有している。
【０００６】また、サーマルスイッチ３ａの電流容量
は、通常、５０ワット程度しかなく、特注品でも最大１
００ワットであるため、ヒータ５の容量が制限される可
能性がある。しかも、大容量のサーマルスイッチ３ａを
用いることはコストアップにつながるにも係らず、サー
マルスイッチ３ａの耐久寿命は負荷容量の大きさに反比
例して短くなる傾向があるため、耐久性の高い商品を提
供することができないという課題を有している。さら
に、ヒータ５の通電に際しては、大電流が一気に流れる
ため、サーマルスイッチ３ａのコンタクトにアークが発
生したり、このアークに伴ってＲＦＩを引き起こすとい
う課題を有している。
は、通常、５０ワット程度しかなく、特注品でも最大１
００ワットであるため、ヒータ５の容量が制限される可
能性がある。しかも、大容量のサーマルスイッチ３ａを
用いることはコストアップにつながるにも係らず、サー
マルスイッチ３ａの耐久寿命は負荷容量の大きさに反比
例して短くなる傾向があるため、耐久性の高い商品を提
供することができないという課題を有している。さら
に、ヒータ５の通電に際しては、大電流が一気に流れる
ため、サーマルスイッチ３ａのコンタクトにアークが発
生したり、このアークに伴ってＲＦＩを引き起こすとい
う課題を有している。
【０００７】本考案はこのような従来例の課題に鑑みて
開発されたものであり、外気温に応じてヒータに必要な
電力を出力することで無駄な電力の消費を抑えた、商品
価値の高い製品を提供することを目的とする。
開発されたものであり、外気温に応じてヒータに必要な
電力を出力することで無駄な電力の消費を抑えた、商品
価値の高い製品を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、水道管凍結防止ヒータに接続する節電ユニットで
あって、温度センサによる任意の設定温度で半導体式の
スイッチング手段によってヒータの通電制御を行う節電
ユニットにおいて、外気温の変化を検出する温度センサ
を、任意の温度範囲に定めた非凍結温度範囲、弱凍結温
度範囲および強凍結温度範囲を検知する温度測定手段に
接続し、この温度測定手段は、差動増幅回路とゲイン鯛
整回路から成り、この温度測定手段の出力をスイッチン
グ手段に接続し、このスイッチング手段はゼロクロスス
イッチを介して交流電源に接続し、かつスイッチング手
段のトライアックをゲートするパルスは、交流電源の周
波数にシンクロされたトリガ回路によってトリガされ、
スイッチング手段に接続されたヒータが外気温の変化に
よりＯＮ−ＯＦＦ制御されると共に、スイッチング手段
に双方向性サイリスタを用い、このスイッチング手段
は、弱凍結温度範囲では正または負何れかのパルスでゲ
ートされ、強凍結温度範囲では正および負双方のパルス
でゲートされることにより、通常の正負対称波形の電圧
または半波正流波形の電圧がヒータに印加されるように
構成した。
めに、水道管凍結防止ヒータに接続する節電ユニットで
あって、温度センサによる任意の設定温度で半導体式の
スイッチング手段によってヒータの通電制御を行う節電
ユニットにおいて、外気温の変化を検出する温度センサ
を、任意の温度範囲に定めた非凍結温度範囲、弱凍結温
度範囲および強凍結温度範囲を検知する温度測定手段に
接続し、この温度測定手段は、差動増幅回路とゲイン鯛
整回路から成り、この温度測定手段の出力をスイッチン
グ手段に接続し、このスイッチング手段はゼロクロスス
イッチを介して交流電源に接続し、かつスイッチング手
段のトライアックをゲートするパルスは、交流電源の周
波数にシンクロされたトリガ回路によってトリガされ、
スイッチング手段に接続されたヒータが外気温の変化に
よりＯＮ−ＯＦＦ制御されると共に、スイッチング手段
に双方向性サイリスタを用い、このスイッチング手段
は、弱凍結温度範囲では正または負何れかのパルスでゲ
ートされ、強凍結温度範囲では正および負双方のパルス
でゲートされることにより、通常の正負対称波形の電圧
または半波正流波形の電圧がヒータに印加されるように
構成した。
【０００９】
【作用】本考案は、上記したように構成されるので、温
度センサが外気温の変化を検出し、温度測定手段が任意
に設定された弱凍結温度範囲或は強凍結温度範囲より下
がったことを検知すると、スイッチング手段はＯＮにな
り、ヒータは加熱されて水道管内の水温は氷点下となら
ないように温められる。一方、外気温が非凍結温度範囲
以上になると、スイッチング手段はＯＦＦになりヒータ
への通電を停止し、不必要な電力の消費を避けている。
そして、このようなＯＮ−ＯＦＦ動作を繰り返すことで
水道管が保温されて、凍結による破損を防止している。
度センサが外気温の変化を検出し、温度測定手段が任意
に設定された弱凍結温度範囲或は強凍結温度範囲より下
がったことを検知すると、スイッチング手段はＯＮにな
り、ヒータは加熱されて水道管内の水温は氷点下となら
ないように温められる。一方、外気温が非凍結温度範囲
以上になると、スイッチング手段はＯＦＦになりヒータ
への通電を停止し、不必要な電力の消費を避けている。
そして、このようなＯＮ−ＯＦＦ動作を繰り返すことで
水道管が保温されて、凍結による破損を防止している。
【００１０】このとき、温度測定手段が弱凍結温度範囲
であると検知した場合、双方向性サイリスタを用いたス
イッチング手段は、正または負何れかのパルスでゲート
されるため、ヒータには半波正流波形の電圧が印加さ
れ、必要以上の電力の供給を避けている。また、温度測
定手段が強凍結温度範囲であると検知した場合、スイッ
チング手段は、正及び負双方のパルスでゲートされるた
め、ヒータには通常の正負対称波形の電圧が印加され
る。なお、スイッチング手段をゲートするパルスは、交
流電源の周波数とシンクロしたゼロクロススイッチによ
って発生されるが、これは、交流電源の電圧値が０Ｖの
ときにトリガされてるので、スイッチング手段がＯＮす
るときにＲＦＩが発生することはない。また、このよう
なスイッチング手段は、半導体式のスイッチで行われる
のであるから、アークが発生することは皆無である。
であると検知した場合、双方向性サイリスタを用いたス
イッチング手段は、正または負何れかのパルスでゲート
されるため、ヒータには半波正流波形の電圧が印加さ
れ、必要以上の電力の供給を避けている。また、温度測
定手段が強凍結温度範囲であると検知した場合、スイッ
チング手段は、正及び負双方のパルスでゲートされるた
め、ヒータには通常の正負対称波形の電圧が印加され
る。なお、スイッチング手段をゲートするパルスは、交
流電源の周波数とシンクロしたゼロクロススイッチによ
って発生されるが、これは、交流電源の電圧値が０Ｖの
ときにトリガされてるので、スイッチング手段がＯＮす
るときにＲＦＩが発生することはない。また、このよう
なスイッチング手段は、半導体式のスイッチで行われる
のであるから、アークが発生することは皆無である。
【００１１】
【実施例】これより、本考案の一実施例について図面を
用いた詳細な説明を行う。図１は、本実施例における水
道管凍結防止ヒータ用節電ユニットのブロック図であ
り、節電ユニット本体１０は、交流電源、例えばＡＣ１
００Ｖラインにプラグ１２を接続し、一方、水道管４に
巻回されたヒータ５のプラグ６を節電ユニット本体１０
のレセプタクル１９に接続することで、使用に供され
る。
用いた詳細な説明を行う。図１は、本実施例における水
道管凍結防止ヒータ用節電ユニットのブロック図であ
り、節電ユニット本体１０は、交流電源、例えばＡＣ１
００Ｖラインにプラグ１２を接続し、一方、水道管４に
巻回されたヒータ５のプラグ６を節電ユニット本体１０
のレセプタクル１９に接続することで、使用に供され
る。
【００１２】節電ユニット本体１０は、図示しないケー
シングに収められたプリント基板上に、第１差動増幅回
路１４、第１ゲイン調整回路１５、第１シュミット回路
１６、第１スイッチング回路１７、第２差動増幅回路２
０、第２ゲイン調整回路２１、第２シュミット回路２
２、第２スイッチング回路２３が設けられ、さらに、電
源回路１８、トリガ回路１８、温度センサ１３が設けら
れている。また、図示しないケーシングには、例えば３
連のレセプタクル１９が装備される。
シングに収められたプリント基板上に、第１差動増幅回
路１４、第１ゲイン調整回路１５、第１シュミット回路
１６、第１スイッチング回路１７、第２差動増幅回路２
０、第２ゲイン調整回路２１、第２シュミット回路２
２、第２スイッチング回路２３が設けられ、さらに、電
源回路１８、トリガ回路１８、温度センサ１３が設けら
れている。また、図示しないケーシングには、例えば３
連のレセプタクル１９が装備される。
【００１３】本実施例において、温度測定手段は、第１
差動増幅回路１４、第１ゲイン調整回路１５、第２差動
増幅回路２０及び第２ゲイン調整回路２１、の各回路で
構成される。この場合、弱凍結温度範囲Ｅ2の検知は、
第１差動増幅回路１４及び第１ゲイン調整回路１５で行
われ、強凍結温度範囲Ｅ3の検知は、第２差動増幅回路
２０及び第２ゲイン調整回路２１で行われる。また、ス
イッチング手段は第１スイッチング回路１７及び第２ス
イッチング回路２３で構成され、トリガ回路１８、第１
シュミット回路１６及び第２シュミット回路２２でゼロ
クロススイッチが構成される。
差動増幅回路１４、第１ゲイン調整回路１５、第２差動
増幅回路２０及び第２ゲイン調整回路２１、の各回路で
構成される。この場合、弱凍結温度範囲Ｅ2の検知は、
第１差動増幅回路１４及び第１ゲイン調整回路１５で行
われ、強凍結温度範囲Ｅ3の検知は、第２差動増幅回路
２０及び第２ゲイン調整回路２１で行われる。また、ス
イッチング手段は第１スイッチング回路１７及び第２ス
イッチング回路２３で構成され、トリガ回路１８、第１
シュミット回路１６及び第２シュミット回路２２でゼロ
クロススイッチが構成される。
【００１４】上記において、温度センサ１３は、サーミ
スタ、サーモカップル、トランジスタ、ダイオード等さ
まざまな素子を用いることができるが、本実施例では白
金温度センサを用いている。また、ヒータ５は、詳しく
図示しないが、電源コードの先端にフレキシブルヒータ
部とサーモスタット部が一体に形成された、一般に市販
されているものを用いている。節電ユニット本体１０を
構成する各回路はソリッドステート化されている。特
に、第１差動増幅回路１４、第１ゲイン調整回路１５、
第１シュミット回路１６、トリガ回路１８及び第２差動
増幅回路２０、第２ゲイン調整回路２１、第２シュミッ
ト回路２２、第２スイッチング回路２３はＩＣ化すると
ユニット本体１を小型化できると共に製造コストの削減
をもたらすことができる。また、電源回路１１は各回路
を動作させるためのＤＣ安定化電源であり、レギュレー
タ用ＩＣを用いることで小型化、低コスト化を図ること
ができる。さらに、第１スイッチング回路１７はヒータ
５の通電制御をするため、大電流がドライブできる半導
体素子、例えばトライアックを用いている。
スタ、サーモカップル、トランジスタ、ダイオード等さ
まざまな素子を用いることができるが、本実施例では白
金温度センサを用いている。また、ヒータ５は、詳しく
図示しないが、電源コードの先端にフレキシブルヒータ
部とサーモスタット部が一体に形成された、一般に市販
されているものを用いている。節電ユニット本体１０を
構成する各回路はソリッドステート化されている。特
に、第１差動増幅回路１４、第１ゲイン調整回路１５、
第１シュミット回路１６、トリガ回路１８及び第２差動
増幅回路２０、第２ゲイン調整回路２１、第２シュミッ
ト回路２２、第２スイッチング回路２３はＩＣ化すると
ユニット本体１を小型化できると共に製造コストの削減
をもたらすことができる。また、電源回路１１は各回路
を動作させるためのＤＣ安定化電源であり、レギュレー
タ用ＩＣを用いることで小型化、低コスト化を図ること
ができる。さらに、第１スイッチング回路１７はヒータ
５の通電制御をするため、大電流がドライブできる半導
体素子、例えばトライアックを用いている。
【００１５】次に、本実施例の作用の説明を行う。な
お、本実施例では、２℃以上の温度範囲を非凍結温度Ｅ
1とし、２〜−５℃の温度範囲を弱凍結温度範囲Ｅ2と
し、−５℃以下の温度範囲を強凍結温度範囲Ｅ3として
いる。しかし、これらの温度設定は、例示であり、第１
ゲイン調整回路１５および第２ゲイン調整回路２１のセ
ッティングにより、任意値に可変することが可能であ
る。
お、本実施例では、２℃以上の温度範囲を非凍結温度Ｅ
1とし、２〜−５℃の温度範囲を弱凍結温度範囲Ｅ2と
し、−５℃以下の温度範囲を強凍結温度範囲Ｅ3として
いる。しかし、これらの温度設定は、例示であり、第１
ゲイン調整回路１５および第２ゲイン調整回路２１のセ
ッティングにより、任意値に可変することが可能であ
る。
【００１６】まず、節電ユニット本体１０のプラグ１２
を交流電源に接続すると、電源回路１１は各回路に直流
電流を供給し、使用可能な状態となる。図示しないケー
シングに収められた温度センサ１３は、外気温の変化に
応じた検出信号を出力し、第１差動増幅回路１４及び第
２差動増幅回路２０で十分に増幅される。そして、第１
差動増幅回路１４の出力は第１ゲイン調整回路１５に送
られると共に、第２差動増幅回路２０の出力は第２ゲイ
ン調整回路２１に送られる。外気温が非凍結温度Ｅ1か
ら弱凍結温度範囲Ｅ2に下がったことを検知すると、第
１シュミット回路１６は、第１スイッチング回路１７に
正または負のパルスを出力する。ただし、弱凍結温度範
囲Ｅ2では第２シュミット回路２２からはパルスは出力
されない。これによって第１スイッチング手段１７のト
ライアックはＯＮされ、ヒータ５に電力が供給される。
すると、ヒータ５は加熱されて水道管４内の水温は氷点
下とならないように温められる。
を交流電源に接続すると、電源回路１１は各回路に直流
電流を供給し、使用可能な状態となる。図示しないケー
シングに収められた温度センサ１３は、外気温の変化に
応じた検出信号を出力し、第１差動増幅回路１４及び第
２差動増幅回路２０で十分に増幅される。そして、第１
差動増幅回路１４の出力は第１ゲイン調整回路１５に送
られると共に、第２差動増幅回路２０の出力は第２ゲイ
ン調整回路２１に送られる。外気温が非凍結温度Ｅ1か
ら弱凍結温度範囲Ｅ2に下がったことを検知すると、第
１シュミット回路１６は、第１スイッチング回路１７に
正または負のパルスを出力する。ただし、弱凍結温度範
囲Ｅ2では第２シュミット回路２２からはパルスは出力
されない。これによって第１スイッチング手段１７のト
ライアックはＯＮされ、ヒータ５に電力が供給される。
すると、ヒータ５は加熱されて水道管４内の水温は氷点
下とならないように温められる。
【００１７】このとき、レセプタクル１９からヒータ５
に供給される交流電圧は、第１スイッチング手段１７の
トライアックが正または負のパルスでゲートされるた
め、正相または負相の半波整流波形の電圧が出力され
る。これにより、外気温が弱凍結温度範囲Ｅ2では、図
２の出力特性に示されるように、ヒータ５に必要以上の
電力の供給を回避することができる。つまり、ヒータ５
に印加される電流の波形は半波整流波形であるから、通
常の５０％の電力を節電することができる。また、第１
スイッチング手段１７のトライアックをゲートするパル
スは、交流電源の周波数にシンクロされたトリガ回路１
８によってトリガされるので、第１スイッチング手段１
７がＯＮするときにＲＦＩが発生することはない。
に供給される交流電圧は、第１スイッチング手段１７の
トライアックが正または負のパルスでゲートされるた
め、正相または負相の半波整流波形の電圧が出力され
る。これにより、外気温が弱凍結温度範囲Ｅ2では、図
２の出力特性に示されるように、ヒータ５に必要以上の
電力の供給を回避することができる。つまり、ヒータ５
に印加される電流の波形は半波整流波形であるから、通
常の５０％の電力を節電することができる。また、第１
スイッチング手段１７のトライアックをゲートするパル
スは、交流電源の周波数にシンクロされたトリガ回路１
８によってトリガされるので、第１スイッチング手段１
７がＯＮするときにＲＦＩが発生することはない。
【００１８】一方、外気温がさらに下がって強凍結温度
範囲Ｅ3まで低下すると、上記した動作に加え、第２シ
ュミット回路２２もパルスを出力する。このパルスは第
２スイッチング回路２３に送られ、この第２スイッチン
グ回路２３の出力は第１シュミット回路１６に送られ
る。すると、第１シュミット回路１６は、第１スイッチ
ング回路１７に正及び負のパルスを出力する。これによ
って第１スイッチング手段１７のトライアックはＯＮさ
れ、ヒータ５に電力が供給される。すると、ヒータ５は
加熱されて水道管４内の水温は氷点下とならないように
温められる。
範囲Ｅ3まで低下すると、上記した動作に加え、第２シ
ュミット回路２２もパルスを出力する。このパルスは第
２スイッチング回路２３に送られ、この第２スイッチン
グ回路２３の出力は第１シュミット回路１６に送られ
る。すると、第１シュミット回路１６は、第１スイッチ
ング回路１７に正及び負のパルスを出力する。これによ
って第１スイッチング手段１７のトライアックはＯＮさ
れ、ヒータ５に電力が供給される。すると、ヒータ５は
加熱されて水道管４内の水温は氷点下とならないように
温められる。
【００１９】このとき、レセプタクル１９からヒータ５
に供給される交流電圧は、第１スイッチング手段１７の
トライアックが正及び負のパルスでゲートされるため、
通常の正負対称波形の電圧が出力される。これにより、
外気温が強凍結温度範囲Ｅ3では、ヒータ５に１００％
出力の電力が供給される。また、第２スイッチング手段
２３をゲートするパルスも、交流電源の周波数にシンク
ロされたトリガ回路１８によってトリガされるので、第
１スイッチング手段１７がＯＮするときにＲＦＩが発生
することはない。
に供給される交流電圧は、第１スイッチング手段１７の
トライアックが正及び負のパルスでゲートされるため、
通常の正負対称波形の電圧が出力される。これにより、
外気温が強凍結温度範囲Ｅ3では、ヒータ５に１００％
出力の電力が供給される。また、第２スイッチング手段
２３をゲートするパルスも、交流電源の周波数にシンク
ロされたトリガ回路１８によってトリガされるので、第
１スイッチング手段１７がＯＮするときにＲＦＩが発生
することはない。
【００２０】また、外気温が上昇して強凍結温度範囲Ｅ
3から弱凍結温度範囲Ｅ2になると、第２シュミット回路
２２はパルスの出力を停止するので、第２スイッチング
回路２３も動作を停止する。その結果、第１シュミット
回路１６は、再び、第１スイッチング回路１７に正また
は負のパルスを出力するようになるので、レセプタクル
１９からヒータ５に供給される交流電圧は、正相または
負相の半波整流波形の電圧が出力され、節電状態とな
る。さらに外気温が上昇して、弱凍結温度範囲Ｅ2から
非凍結温度Ｅ1になると、第１シュミット回路１６もパ
ルスの出力を停止し、第１スイッチング回路１７はＯＦ
Ｆとなり、ヒータ５への通電は停止される。そして、こ
のようなＯＮ−ＯＦＦ動作を繰り返すことで水道管４が
保温されて、凍結による破損を防止することができる。
なお、非凍結温度Ｅ1、弱凍結温度範囲Ｅ2及び強凍結温
度範囲Ｅ3の設定におけるそれぞれの境界線には、第１
スイッチング回路１７及び第２スイッチング回路２３の
動作を安定させるため、適宜温度でヒステリシスを持た
せている。
3から弱凍結温度範囲Ｅ2になると、第２シュミット回路
２２はパルスの出力を停止するので、第２スイッチング
回路２３も動作を停止する。その結果、第１シュミット
回路１６は、再び、第１スイッチング回路１７に正また
は負のパルスを出力するようになるので、レセプタクル
１９からヒータ５に供給される交流電圧は、正相または
負相の半波整流波形の電圧が出力され、節電状態とな
る。さらに外気温が上昇して、弱凍結温度範囲Ｅ2から
非凍結温度Ｅ1になると、第１シュミット回路１６もパ
ルスの出力を停止し、第１スイッチング回路１７はＯＦ
Ｆとなり、ヒータ５への通電は停止される。そして、こ
のようなＯＮ−ＯＦＦ動作を繰り返すことで水道管４が
保温されて、凍結による破損を防止することができる。
なお、非凍結温度Ｅ1、弱凍結温度範囲Ｅ2及び強凍結温
度範囲Ｅ3の設定におけるそれぞれの境界線には、第１
スイッチング回路１７及び第２スイッチング回路２３の
動作を安定させるため、適宜温度でヒステリシスを持た
せている。
【００２１】
【考案の効果】以上の説明で明らかな通り、本考案の水
道管凍結防止ヒータ用節電ユニットによれば、氷点に比
較的近い温度ではヒータに少ない電力を供給し、氷点か
らかなり下がった時点で１００％の電力を供給するよう
に構成したので、非常に高い節電効果を上げることがで
きる。また、本考案は半導体回路によって構成されてお
り、半導体スイッチの制御はゼロクロススイッチで行わ
れるので、半導体スイッチの通電時にＲＦＩが発生する
ことがない。また、このように半導体化された構成は、
故障が少なく、高い耐久性を有し、低コストで生産がで
き、非常に商品価値の高い製品を提供することができる
等の優れた効果を有するものである。
道管凍結防止ヒータ用節電ユニットによれば、氷点に比
較的近い温度ではヒータに少ない電力を供給し、氷点か
らかなり下がった時点で１００％の電力を供給するよう
に構成したので、非常に高い節電効果を上げることがで
きる。また、本考案は半導体回路によって構成されてお
り、半導体スイッチの制御はゼロクロススイッチで行わ
れるので、半導体スイッチの通電時にＲＦＩが発生する
ことがない。また、このように半導体化された構成は、
故障が少なく、高い耐久性を有し、低コストで生産がで
き、非常に商品価値の高い製品を提供することができる
等の優れた効果を有するものである。
【図１】本考案の一実施例におけるブロック図である。
【図２】本実施例の節電ユニットの出力特性を示す図で
ある。
ある。
【図３】従来の節電ユニットの内部構造を示す概略図で
ある。
ある。
【図４】従来の節電ユニットの出力特性を示す図であ
る。
る。
５ ヒータ １０ 節電ユニット本体 １３ 温度センサ １４ 第１差動増幅回路 １５ 第１ゲイン調整回路 １６ 第１シュミット回路 １７ スイッチング回路 １８ トリガ回路 ２０ 第２差動増幅回路 ２１ 第２ゲイン調整回路 ２２ 第２シュミット回路 ２３ 第２スイッチング回路
Claims (1)
- 【請求項１】 水道管凍結防止ヒータに接続する節電ユ
ニットであって、温度センサによる任意の設定温度で半
導体式のスイッチング手段によってヒータの通電制御を
行う節電ユニットにおいて、外気温の変化を検出する温
度センサを、任意の温度範囲に定めた非凍結温度範囲、
弱凍結温度範囲および強凍結温度範囲を検知する温度測
定手段に接続し、この温度測定手段は、差動増幅回路と
ゲイン調整回路から成り、この温度測定手段の出力をス
イッチング手段に接続し、このスイッチング手段はゼロ
クロススイッチを介して交流電源に接続し、かつスイッ
チング手段のトライアックをゲートするパルスは、交流
電源の周波数にシンクロされたトリガ回路によつてトリ
ガされ、スイッチング手段に接続されたヒータが外気温
の変化によりＯＮ−ＯＦＦ制御されると共に、スイッチ
ング手段に双方向性サイリスタを用い、このスイッチン
グ手段は、弱凍結温度範囲では正または負何れかのパル
スでゲートされ、強凍結温度範囲では正および負双方の
パルスでゲートされることにより、通常の正負対称波形
の電圧または半波正流波形の電圧がヒータに印加される
ように構成したことを特徴とする水道管凍結防止ヒータ
用節電ユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993055513U JP2516325Y2 (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 水道管凍結防止ヒータ用節電ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993055513U JP2516325Y2 (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 水道管凍結防止ヒータ用節電ユニット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0720359U JPH0720359U (ja) | 1995-04-11 |
| JP2516325Y2 true JP2516325Y2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=13000780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1993055513U Expired - Lifetime JP2516325Y2 (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 水道管凍結防止ヒータ用節電ユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2516325Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5854882B2 (ja) * | 2012-02-24 | 2016-02-09 | 三菱電機株式会社 | チリングユニット |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6312185U (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-26 | ||
| JPS6435435U (ja) * | 1987-08-21 | 1989-03-03 | ||
| JP2662630B2 (ja) * | 1987-08-28 | 1997-10-15 | 中日本プロジェクト株式会社 | テレビゲーム機 |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP1993055513U patent/JP2516325Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0720359U (ja) | 1995-04-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |