JP2582635Y2 - 温度スイッチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、温度スイッチに関し、
温度変化を検知してオン／オフをするとともに、特に、
気温が感熱スイッチのオン温度以下でもオン／オフを繰
り返し、ある温度以下になるとオンの状態を維持し、気
温が、感熱スイッチのオン温度に温度ディファレンシャ
ルを加えたスイッチ・オフの温度まで上昇して、始めて
オフ状態を維持する温度スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の温度スイッチは、気温などの温度
の変化を感熱素子により検知して、オン／オフの制御を
行うオン／オフ二位置温度制御スイッチであった。従っ
て、感熱スイッチのオン温度以下では、当然のことなが
ら、温度スイッチはオンしたままの状態であり、オン／
オフは繰り返さず、オン温度に温度ディファレンシャル
を加えたオフ温度になって始めて、オフ状態になった。

【０００３】このような感熱素子として、例えば、バイ
メタルがあり、このバイメタルを利用した感熱スイッチ
により、温度変化に応じてオン／オフの作動をし、被制
御部材を制御する温度スイッチとして、バイメタル・サ
ーモスタットが一般に知られている。

【０００４】このようなバイメタル・サーモスタット
は、予め設定されたスイッチ・オン温度以下の温度に下
がれば、スイッチ・オンしてスイッチが入り、このスイ
ッチ・オン温度に当該バイメタル・サーモスタット固有
の温度ディファレンシャル（通常、約６゜Ｃ乃至約１０
゜Ｃに設定されている。）を加えたスイッチ・オフ温度
に温度が上昇すると、スイッチ・オフしてスイッチが切
れるものである。

【０００５】図１９および図２０は、このようなバイメ
タル・サーモスタットを備えた水道管凍結防止装置を示
している。

【０００６】この水道管凍結防止装置は、バイメタル・
サーモスタット１００にヒータ・エレメント１０２を直
列に接続し、プラグ１０４を介して電力を給電されるよ
う構成されている。そして、水道管１０６に水道管凍結
防止装置を取り付ける際には、ヒータ・エレメント１０
２が水道管１０６に直接的に接触するように巻き付ける
とともに、バイメタル・サーモスタット１００が水道管
１０６に直接接触するように配設され、水道管１０６の
温度変化に応じて、オン／オフの作動をするようになさ
れているものである。

【０００７】このような水道凍結防止装置に使用される
バイメタル・サーモスタット１００は、水道管１０６の
凍結を防止するために、ヒータ・エレメント１０２に通
電するスイッチ・オン温度を５゜Ｃとして設定されてい
る。なお、温度ディファレンシャルを６゜Ｃに設定した
とする。

【０００８】次に、図２１を参照しながら、この温度ス
イッチの動作を説明する。

【０００９】まず、気温が低下して水道管１０６の温度
が５゜Ｃになると、バイメタル・サーモスタット１００
がスイッチ・オンされて、ヒータ・エレメント１０２に
通電される。このヒータ・エレメント１０２の通電によ
り、水道管１０６の温度が上昇して、スイッチ・オン温
度５゜Ｃに温度ディファレンシャル６゜Ｃを加えたスイ
ッチ・オフ温度１１゜Ｃになると、バイメタル・サーモ
スタット１００がスイッチ・オフされて、ヒータ・エレ
メント１０２への給電が停止されるものである。このよ
うにして、ヒータ・エレメント１０２への給電が停止さ
れると、水道管１０６の温度も下がって行き、再度スイ
ッチ・オン温度５゜Ｃになると、バイメタル・サーモス
タット１００がスイッチ・オンされて、ヒータ・エレメ
ント１０２に通電される。そして、このヒータ・エレメ
ント１０２の通電により、水道管１０６の温度が上昇し
て、スイッチ・オン温度５゜Ｃに温度ディファレンシャ
ル６゜Ｃを加えたスイッチ・オフ温度１１゜Ｃになる
と、バイメタル・サーモスタット１００がスイッチ・オ
フされて、ヒータ・エレメント１０２への給電が停止さ
れるというように、上記サイクルを繰り返すものであ
る。

【００１０】このように水道凍結防止装置は、温度スイ
ッチにより、水道管１０６の温度変化を検知するととも
にヒータ・エレメント１０２への通電を制御して、水道
管１０６の凍結を防止するものである。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来のバイメタル・サーモスタットよりなる温
度スイッチを備えた水道凍結防止装置にあっては、バイ
メタル・サーモスタットの温度ディファレンシャルの存
在のために、水道管の温度がスイッチ・オン温度５゜Ｃ
になりスイッチ・オンされると、水道管の温度がスイッ
チ・オフ温度１１゜Ｃになるまで、スイッチ・オフされ
ずに、ヒータ・エレメントへの給電が継続されていた。

【００１２】しかしながら、水道凍結防止装置を必要と
する寒冷地方における冬期においては、水道管の温度が
１１゜Ｃ以上に上昇しない場合が多く、また水道管の温
度が１１゜Ｃ未満の温度でも、水道管の凍結を生じさせ
ないことが経験的に知られていた。

【００１３】ところが、従来の水道凍結防止装置にあっ
ては、一旦水道管の温度が５゜Ｃになり、バイメタル・
サーモスタットがスイッチ・オンしヒータ・エレメント
に給電されると、水道管の温度が凍結の恐れのない温度
に上昇し、その温度が継続されても、スイッチ・オフ温
度１１゜Ｃに到達しない限りは、バイメタル・サーモス
タットがスイッチ・オフしてヒータ・エレメントへの給
電を停止しない。このため、必要のない電力を無駄に消
費していたという問題点があった。

【００１４】また、バイメタル・サーモスタットよりな
る温度スイッチは、水道管に直接接触するように配設し
なければならないため、取り付け工事が大変であるとい
う問題点があった。

【００１５】さらに、工事の際に、バイメタル・サーモ
スタットを折り曲げたり、ぶつけたりして、故障させる
場合も多いという問題点があった。

【００１６】本考案は、従来の技術の有するこのような
種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、従来から知られているバイメタル・サー
モスタットやサーマル・リード・スイッチなどを用い
て、簡潔な構造により、水道管に温度スイッチを直接接
触させなくてもよく、例えば、外部温度が５゜Ｃになれ
ばスイッチ・オンし、スイッチ・オンした後でも、外部
温度と内部温度が熱平衡したり、しなかったりして、外
部温度がスイッチ・オン温度以下でもオン／オフを繰り
返し、外部温度がある温度以下になると、スイッチ・オ
ンの状態を維持し、しかもそのオン／オフ時間と周期を
変化させたもので、水道凍結防止装置に用いた場合に
は、水道管に直接接触させることなく、必要のない電力
を無駄に消費することを防止した温度スイッチを提供す
るものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案における温度スイッチは、密閉されたケース
と、このケース内に配設されるとともに、温度変化によ
りオン／オフする感熱スイッチ部と、ケース内の感熱ス
イッチ部の近接部位に配設され、感熱スイッチ部がオン
したとき通電されて発熱し、感熱スイッチ部がオフした
とき通電を遮断されて発熱しない発熱素子とを設けて構
成するようにしたものである。

【００１８】

【作用】ケース内の温度がケース外部の温度と熱平衡し
て、感熱スイッチ部の温度が、スイッチ・オン温度に下
がると、感熱スイッチ部がスイッチ・オンされる。この
感熱スイッチ部のスイッチ・オンにともない、発熱素子
が通電されて、発熱素子が発熱するようになる。この発
熱素子の発熱による温度上昇により、ケース内の感熱ス
イッチ部の温度が上昇してスイッチ・オフ温度になる
と、ケース外部の温度に関わらず、感熱スイッチ部がス
イッチ・オフされるとともに、発熱素子にも通電されな
くなり、ケース内の温度も徐々に下降し始める。

【００１９】そして、ケース内の温度が、ケース外部の
温度と熱平衡して、感熱スイッチ部の温度が、スイッチ
・オン温度に下がると、感熱スイッチ部がまたスイッチ
・オンされる。そして、このオン／オフ時間および周期
は、外部の温度とケース内の温度の熱平衡する時間によ
って変わってくる。

【００２０】

【実施例】以下、図面に基づいて、本考案による温度ス
イッチの実施例を詳細に説明するものとする。なお、図
１９および図２０と同一の構成部材は、同一の符号によ
り示すことにより、詳細な構成および作用の説明は省略
するものとする。

【００２１】図１および図２は、本考案による温度スイ
ッチの第一の実施例を示すものである。

【００２２】図１には、温度スイッチの回路構成が示さ
れており、この温度スイッチは、外部Ａと内部Ｂとを遮
断して、内部Ｂを密閉した箱状のケース１０を備えてい
る。このケース１０は、内部Ｂの温度が、外部Ａの温度
と熱平衡するように形成されている。

【００２３】さらに、ケース１０の内部Ｂには、既知の
接点１２を備えたサーマル・リード・スイッチあるいは
バイメタル・サーモスタットなどの感熱スイッチ１４が
配設されるとともに、この感熱スイッチ１４に近接する
位置には、抵抗あるいは発熱線などの発熱素子１６が配
設されている。感熱スイッチ１４の一方の端子１４ａと
発熱素子１６の一方の端子１６ａとは、リード線１８に
よりケース１０の内部Ｂで直列に接続されており、感熱
スイッチ１４の他方の端子１４ｂと発熱素子１６の他方
の端子１６ｂとは、ケース１０の内部Ｂから外部Ａへと
引き出されている。なお、感熱スイッチ１４としてのバ
イメタル・サーモスタットなどは、スイッチ・オン温度
およびスイッチ・オフ温度を可変することのできる、所
謂、バリアブル・タイプのものであってもよい。

【００２４】上記した回路構成を有する温度スイッチ
に、被制御部材としてヒータ・エレメント１０２を接続
し、温度スイッチを水道凍結防止装置に用いた場合の一
例が、図２に示されている。この温度スイッチは、水道
管１０６に巻き付けるヒータ・エレメント１０２の一方
の端子１０２ａと発熱素子１６の端子１６ｂとを接続し
て、ヒータ１０２を発熱素子１６と直列に接続する。そ
して、ヒータ・エレメント１０２の他方の端子１０２ｂ
と感熱スイッチ１４の端子１４ｂとを、プラグ１０４に
接続し、プラグ１０４を介して電力を給電されるよう構
成されものである。従って、感熱スイッチ１４と、発熱
素子１６と、ヒータ・エレメント１０２とが、直列に接
続されることになる。

【００２５】そして、この水道凍結防止装置を使用する
場合には、図２示すように、ヒータ・エレメント１０２
を水道管１０６に直接的に巻き付け、プラグ１０４から
電力が給電されるようにする。

【００２６】以上の構成において、図３を参照しなが
ら、この温度スイッチの動作について説明する。なお、
感熱スイッチ１４としては、従来より既知のサーマル・
リード・スイッチあるいはバイメタル・サーモスタット
などを用いており、接点１２を閉じるスイッチ・オン温
度が５゜Ｃであり、接点１２を開くスイッチ・オフ温度
が１１゜Ｃである場合について説明する。また、この際
に、水道管の１０６の温度が５゜Ｃになった場合にヒー
タ・エレメント１０２に通電されて、ヒータ・エレメン
ト１０２の発熱により水道管１０６が温度上昇して凍結
を防ぎ、水道管の１０６の温度が５．１゜Ｃになった場
合にヒータ・エレメント１０２への通電が停止されるよ
うに制御するものとする。

【００２７】まず、外部Ａの気温が５゜Ｃ以下になる
と、短時間に、ケース１０の内部Ｂと熱平衡して、ケー
ス１０の内部Ｂの温度が５゜Ｃになり、感熱スイッチ１
４の接点１２が閉じられてスイッチ・オンされる。この
スイッチ・オンにより、発熱素子１６とヒータ・エレメ
ント１０２に通電され、発熱素子１６とヒータ・エレメ
ント１０２が発熱する。

【００２８】水道管１０６は、ヒータ・エレメント１０
２の発熱により温度上昇するが、その上昇は遅く、冬期
においては１１゜Ｃ以上には上がらない。

【００２９】一方、密閉されたケース１０の内部Ｂは、
水道管１０６の温度より先に温度上昇する発熱素子１６
の発熱により、温度上昇が促進される。そして、内部Ｂ
の温度が、１１゜Ｃ以上に上昇し、感熱スイッチ１４の
温度が１１゜Ｃになると、接点１２が開かれてスイッチ
・オフされる。このスイッチ・オフにより、発熱素子１
６とヒータ・エレメント１０２への通電が遮断され、発
熱素子１６とヒータ・エレメント１０２の発熱が停止さ
れる。発熱素子１６は、水道管１０６の温度が５．１゜
Ｃになったときに、感熱スイッチ１４が１１゜Ｃになる
ように、予め熱量を設計しておけばよい。

【００３０】このように、感熱スイッチ１４の接点が開
かれて、発熱素子１６とヒータ・エレメント１０２の発
熱が停止されると、密閉されたケース１０の内部Ｂと水
道管１０６とヒータ・エレメント１０２の温度がゆっく
り低下して行く。そして、水道管１０６の降下温度と、
外部Ａの気温と密閉されたケース１０の内部Ｂの温度と
が熱平衡するまでの降下温度とは、同じになるように設
計されているから、水道管１０６の温度が５゜Ｃになれ
ば、ケース１０内部Ｂの温度も５゜Ｃに低下し、感熱ス
イッチ１４の温度が５゜Ｃになると、感熱スイッチ１４
の接点１２が閉じられて再びスイッチ・オンし、発熱素
子１６およびヒータ・エレメント１０２に通電され、水
道管１０６およびケース１０の内部Ｂの温度を上昇させ
る。

【００３１】そして、上記と同様にして、感熱スイッチ
１４の温度が１１゜Ｃになると、感熱スイッチ１４の接
点１２が開かれて、発熱素子１６およびヒータ・エレメ
ント１０２への通電が停止される。

【００３２】温度スイッチは、上記したサイクルで、感
熱スイッチ１４の接点１２の開閉を行ってスイッチ・オ
ン／オフすることにより、ヒータ・エレメント１０２へ
の電力の供給を制御して、効率よく水道管１０６の凍結
を防止する。即ち、水道管１０６の温度が、感熱スイッ
チ１４のスイッチ・オフ温度である１１゜Ｃまで上昇し
なくても、スイッチ・オン温度より、わずか０．１゜Ｃ
上昇した５．１゜Ｃでスイッチ・オフすることができる
ものである。

【００３３】出願人による実験によれば、本発明の温度
スイッチによれば、気温が零下１５゜Ｃに低下するま
で、スイッチ・オン／オフを繰り返し、零下１５゜Ｃ以
下でスイッチ・オン状態を継続することが確認された
（図３）。つまり、感熱スイッチ１４のスイッチ・オン
温度である５゜Ｃ以下においても、ケース１０内の温度
が１１゜Ｃに上昇して、スイッチ・オフ作動するもので
ある。なお、熱平衡の原理により、ケース１０の外部Ａ
の温度が低下するほど、スイッチ・オン時間が長くなる
ものである。

【００３４】また、ケース１０が風に吹かれれば、風に
よってケース１０から熱を奪うため、熱平衡の原理によ
り、発熱素子１６により内部Ｂの温度が上昇し難くなる
ので、スイッチ・オン時間が長くなる。一方、ケース１
０が陽光にさらされれば、熱平衡の原理により、陽光に
よってケース１０の内部Ｂの温度上昇が促進されるの
で、スイッチ・オン時間が短くなる。

【００３５】なお、出願人による実験によれば、図３に
基づいて上記で説明したように、気温にかかわらず、温
度スイッチは、ケース１０の内部Ｂの温度の変化により
スイッチ・オン／オフされものである。従って、水道管
１０６を凍結させない温度に水道管１０６の温度を一定
に維持しながら、温度スイッチのスイッチ・オン／オフ
制御を行うことができるので、ヒータ・エレメント１０
２へ必要のない無駄な電力を供給することが防止され
る。

【００３６】次に、本発明による温度スイッチの他の実
施例を説明するものとする。なお、以下の説明において
も、上記した第一の実施例および図１９および図２０と
同一の構成部材は、同一の符号により示すことにより、
詳細な説明は省略するものとする。

【００３７】図４および図５は、第二の実施例を示し、
感熱スイッチ１４の端子１４ｂと発熱素子１６の端子１
６ｂにソケット２０が接続されているとともに、感熱ス
イッチ１４の端子１４ａと発熱素子１６の端子１６ａに
電源プラグ２２が接続されていて、電源プラグ２２を電
源に接続することにより、給電されるように構成されて
いる。また、ヒータ・エレメント１０２の両方の端子１
０２ａおよび端子１０２ｂには、ソケット２０に接続可
能なヒータ・プラグ２４が接続されている。

【００３８】以上の構成において、ヒータ・エレメント
１０２を水道管１０６に巻き付けるとともに、電源プラ
グ２２を電源に接続する。そして、ソケット２０とヒー
タ・プラグ２４とを接続することにより、上記した第一
の実施例と同様に作動するものである。

【００３９】この第二の実施例の温度スイッチは、電源
プラグ２２とソケット２０を備えているため、容易に電
源からの給電を行うことができるとともに、被制御部材
たるヒータ・エレメント１０２が故障した場合などに
は、ヒータ・エレメント１０２のみ容易に交換すること
ができる。また、被制御部材として、ヒータ・エレメン
ト１０２以外の部材を容易に接続することができる。

【００４０】なお、上記した第一の実施例および第二の
実施例は、ヒータ１０２と発熱素子１６とが直列に接続
されているため、感熱スイッチ１４のスイッチ・オンに
より接点１２が閉じられて、発熱素子１６およびヒータ
１０２に通電された際に、発熱素子１６の電圧降下を生
じるが、その電圧降下分を見込んでヒータ１０２を設計
すれば、極めて簡単な回路構成の温度スイッチを得るこ
とができる。

【００４１】図６および図７は、第三の実施例を示し、
感熱スイッチ１４と発熱素子１６とを接続する方法にお
いて、上記第一の実施例および第二の実施例と異なるも
のである。

【００４２】この第三の実施例においては、発熱素子１
６の端子１６ｂを、感熱スイッチ１４の端子１４ｂに接
続し、発熱素子１６の端子１６ａを分岐して端子１６ａ
₁および端子１６ａ₂とし、発熱素子１６の端子１６ａ₁
と感熱スイッチ１４の端子１４ａに電源プラグ２２を接
続するとともに、発熱素子の端子１６ａ₂と感熱スイッ
チ１４の端子１４ｂにソケット２０を接続したものであ
る。

【００４３】この第三の実施例によれば、ヒータ・エレ
メント１０２は、電源に対して発熱素子１６と並列接続
されるようになるため、ヒータ・エレメント１０２には
電源電圧がかかることになる。従って、発熱素子１６に
よる電圧降下を受けることなく、ヒータ・エレメント１
０２を制御できる。このため、発熱素子１６は、ヒータ
・エレメント１０２などの被制御部材とは無関係に設定
できるため、汎用性の高いものとなる。

【００４４】図８および図９は、第四の実施例を示し、
感熱スイッチ１４の端子と発熱素子１６の端子とを、既
知のＡＣ（交流）パワー・リレー２６に接続した場合を
示すものである。

【００４５】この第四の実施例にあっては、ケース１０
の内部Ｂに、ＡＣパワー・リレー２６を配設し、感熱ス
イッチ１４の端子１４ｂに、発熱素子１６の端子１６ｂ
を接続するとともに、この端子１４ｂを、ＡＣパワー・
リレー２６のコイル２８の一方の端子２８ａに接続す
る。そして、発熱素子１６の端子１６ａを分岐して端子
１６ａ₁および端子１６ａ₂および１６ａ₃とし、発熱素
子１６の端子１６ａ₂にＡＣパワー・リレー２６のコイ
ル２８の他方の端子２８ｂを接続する。また、感熱スイ
ッチ１４の端子１４ａに、ＡＣパワー・リレー２６の接
点３０の一方の端子３０ａを接続する。

【００４６】さらに、感熱スイッチ１４の端子１４ａと
発熱素子１６の端子１６ａ₁に電源プラグ２２を接続
し、接点３０の他方の端子３０ｂと発熱素子１６の端子
１６ａ₃にソケット２０を接続したものである。

【００４７】この第四の実施例にあっては、ヒータ・エ
レメント１０２はＡＣパワー・リレー２６の接点３０を
介して電源電圧を得ることができるので、感熱スイッチ
１４の接点１２の容量に関係なく、ＡＣパワー・リレー
２６の接点３０の容量に従って接続することができる。
このため、ＡＣパワー・リレー２６の接点３０に大容量
のものを使用すれば、ヒータ・エレメント１０２も大容
量のものを接続することができるとともに、ソケット２
０も複数個配設し、複数のヒータ・エレメント１０２を
接続することができる。

【００４８】また、図１０は、第四の実施例において、
ソケット２０を３個備えた場合の構成の一例を示してい
る。

【００４９】図１１は、第五の実施例を示し、パワー・
リレーとしてＤＣ（直流）パワー・リレー４０を使用し
た点について、第四の実施例と異なるものである。即
ち、この第五の実施例においては、ＤＣパワー・リレー
４０の接点４２と、接点４２の断接を制御するＤＣパワ
ー・リレー４０のコイル４４とを備えている。

【００５０】さらに、ＡＣをＤＣに変換するために、感
熱スイッチ１４の端子１４ｂに、電圧降下用の抵抗４６
を介して全波整流回路４８が接続され、さらに平滑コン
デンサー５０が接続されている。

【００５１】従って、第四の実施例がＡＣ１００Ｖで作
動するパワー・リレーを用いるのに対して、この第五の
実施例ではＤＣ２４Ｖで作動するパワー・リレーを用い
るので、製造コストを大幅に低減することができる。

【００５２】図１２は第六の実施例を示し、この第六の
実施例は、図６に示した第三の実施例の変形例であり、
半波整流素子６０を感熱スイッチ１４に並列に接続した
ものである。

【００５３】また、図１３は第七の実施例を示し、この
第七の実施例は、図８に示した第四の実施例の変形例で
あり、半波整流素子６０をＡＣパワー・リレー２６の接
点３０に並列に接続したものである。

【００５４】さらに、図１４は第八の実施例を示し、こ
の第八の実施例は、図１１に示す第五の実施例の変形例
であり、半波整流素子６０をＤＣパワー・リレー４０の
接点４２に並列に接続したものである。

【００５５】上記した第六の実施例、第七の実施例およ
び第八の実施例においては、感熱スイッチ１４がスイッ
チ・オフした場合においても、完全に通電が遮断される
ことなく、半波整流素子６０により負荷に５０％の電力
を供給できることになる。

【００５６】従って、負荷として電気こたつ、電気毛
布、電気敷布、電気カーペットあるいは電気ポットなど
を接続した場合には、感熱スイッチ１４がスイッチ・オ
フしても、これらに対して半波整流素子６０により５０
％の電力が供給されるから、これらの暖房能力や給湯能
力を低下させることなく、約３０％以上の節電を行うこ
とができることになる。

【００５７】図１５は第九の実施例を示し、この第九の
実施例は第七の実施例あるいは第八の実施例とは異な
り、ＡＣパワー・リレー２６あるいはＤＣパワー・リレ
ー４０の使用に代えて、ソリッド・ステート・リレーな
どの無接点リレー７０を使用している。

【００５８】即ち、ＡＣパワー・リレー２６あるいはＤ
Ｃパワー・リレー４０などの有接点リレーを使用した場
合には、スイッチングの際にノイズが発生し易いが、無
接点リレー７０を使用することによりノイズの発生を防
止でき、しかも機械的および電気的寿命を大幅に改善で
きる。

【００５９】図１６は、第十の実施例を示している。こ
の第十の実施例は、ＤＣパワー・リレー４０の接点４２
に、マニュアル・スイッチ８０を並列に接続したもので
ある。

【００６０】従って、この第十の実施例においては、感
熱スイッチ１４のスイッチ・オンあるいはスイッチ・オ
フとは無関係に、操作者がマニュアル・スイッチ８０を
任意にスイッチ・オン操作あるいはスイッチ・オフ操作
をして、負荷に電力を供給することができる。

【００６１】このため、負荷として電気こたつあるいは
電気ポットなどが接続されている場合において、電気こ
たつにより急速暖房したり、あるいは電気ポットにより
急速沸騰したいときに、たまたま感熱スイッチ１４がス
イッチ・オフしている際には負荷に電力が供給されない
から、暖房あるいは沸騰に時間を要することになるが、
こうした場合に、操作者がマニュアル・スイッチ８０を
スイッチ・オン操作すると、負荷に電力が供給されるよ
うになるので、任意に急速暖房あるいは急速沸騰させる
ことができる。

【００６２】なお、図１７および図１８には、図１０お
よび図１１に示す実施例の外観図が示されており、全体
を非常にコンパクトに構成することができる。

【００６３】

【考案の効果】本考案は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する

【００６４】密閉されたケースと、このケース内に配設
されるとともに、温度変化によりオン／オフする感熱ス
イッチ部と、ケース内の感熱スイッチ部の近接部位に配
設され、感熱スイッチ部がオンしたとき通電されて発熱
し、感熱スイッチ部がオフしたとき通電を遮断されて発
熱しない発熱素子とを設けるようにしたため、ケース内
の温度がケース外部の温度と熱平衡して、感熱スイッチ
部の温度が感熱スイッチ部のスイッチ・オン温度に下が
ると、感熱スイッチ部がスイッチ・オンされる。この感
熱スイッチ部のスイッチ・オンにともない、発熱素子が
通電されて、発熱素子が発熱するようになる。この発熱
素子の発熱による温度上昇により、ケース内部の感熱ス
イッチ部の温度が、感熱スイッチ部のスイッチ・オフ温
度に上昇すると、感熱スイッチ部がスイッチ・オフされ
る。

【００６５】感熱スイッチ部がスイッチ・オフされて、
発熱素子に通電されなくなると、ケース内の温度が徐々
に下降し始め、ケース内の温度がケース外部の温度と熱
平衡して、感熱スイッチ部の温度が、感熱スイッチ部の
スイッチ・オン温度まで下がると、感熱スイッチ部がま
たスイッチ・オンされる。

【００６６】このため、図１９に示す従来の温度スイッ
チでは、感熱スイッチのオン温度以下では、オン状態を
維持し、オン温度に温度ディファレンシャルを加えたオ
フ温度になって、始めてオフするオン／オフ特性であっ
たが、本発明によれば、図３に示すように、外部の気温
が感熱スイッチ部のオン温度以下であっても、オン／オ
フを繰り返すことができる。

【００６７】このため、被制御部材としてヒータを接続
し、水道凍結防止装置を構成すれば、外気の温度に関わ
らず、極めて高精度に、かつ、温度スイッチのオン温度
以下の気温でも、外部温度と、ケース内部の温度および
発熱素子とが熱平衡したり、しなかったりして、オン／
オフを繰り返し、ヒータのオン／オフを制御できるた
め、必要のない電力を無駄に消費することが防止され
る。

【００６８】また、温度スイッチを、直接的に水道管に
密着固定しなくても良いため、工事が容易にできるよう
になり、工事の際に、温度スイッチを折り曲げたり、ぶ
つけたりして故障させることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による温度スイッチの第一の実施例を示
す回路構成図である。

【図２】図１の温度スイッチを、水道凍結防止装置に用
いた場合を示す説明図である。

【図３】温度スイッチの作動状態を示す説明図である。

【図４】本考案による温度スイッチの第二の実施例を示
す回路構成図であり、電源プラグおよびソケットを取り
付けた状態を示す。

【図５】図４の温度スイッチを、水道凍結防止装置に用
いた場合を示す説明図である。

【図６】本考案による温度スイッチの第三の実施例を示
す回路構成図であり、電源プラグおよびソケットを取り
付けた状態を示す。

【図７】図６の温度スイッチを、水道凍結防止装置に用
いた場合を示す説明図である。

【図８】本考案による温度スイッチの第四の実施例を示
す回路構成図であり、電源プラグおよびソケットを取り
付けた状態を示す。

【図９】図８の温度スイッチを、水道凍結防止装置に用
いた場合を示す説明図である。

【図１０】第四の実施例のソケットを３個取り付けた状
態を示す変形例の回路構成図である。

【図１１】本考案による温度スイッチの第五の実施例を
示す回路構成図であり、電源プラグおよび３個のソケッ
トを取り付けた状態を示す。

【図１２】本考案による温度スイッチの第六の実施例を
示す回路構成図であり、電源プラグおよびソケットを取
り付けた状態を示す。

【図１３】本考案による温度スイッチの第七の実施例を
示す回路構成図であり、電源プラグおよびソケットを取
り付けた状態を示す。

【図１４】本考案による温度スイッチの第八の実施例を
示す回路構成図であり、電源プラグおよびソケットを取
り付けた状態を示す。

【図１５】本考案による温度スイッチの第九の実施例を
示す回路構成図であり、電源プラグおよびソケットを取
り付けた状態を示す。

【図１６】本考案による温度スイッチの第十の実施例を
示す回路構成図であり、電源プラグおよびソケットを取
り付けた状態を示す。

【図１７】図１０および図１１に示す実施例の外観正面
図である。

【図１８】図１７の外観側面図である。

【図１９】従来の温度スイッチを備えた水道凍結防止装
置を示す図２に対応する説明図である。

【図２０】図１９の水道凍結防止装置の実際の取り付け
状態の説明図である。

【図２１】従来の温度スイッチの作動状態を示す図３に
対応する説明図である。

【符号の説明】

１０ ケース １２ 接点 １４ 感熱スイッチ １４ａ 端子 １４ｂ 端子 １６ 発熱素子 １６ａ 端子 １６ａ₁ 分岐された端子 １６ａ₂ 分岐された端子 １６ａ₃ 分岐された端子 １６ｂ 端子 １８ リード線 ２０ ソケット ２２ 電源プラグ ２４ ヒータ・プラグ ２６ ＡＣパワー・リレー ２８ ＡＣパワー・リレーのコイル ２８ａ 端子 ２８ｂ 端子 ３０ ＡＣパワー・リレーの接点 ３０ａ 端子 ３０ｂ 端子 ４０ ＤＣパワー・リレー ４２ ＤＣパワー・リレーの接点 ４４ ＤＣパワー・リレーのコイル ４６ 電圧降下用抵抗 ４８ 全波整流回路 ５０ 平滑コンデンサー ６０ 半波整流素子 ７０ 無接点リレー ８０ マニュアル・スイッチ １００ バイメタル・サーモスタット １０２ ヒータ・エレメント １０４ プラグ １０６ 水道管

Claims (10)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉されたケースと、 前記ケース内に配設されるとともに、温度変化によりオ
   ンあるいはオフする感熱スイッチ部と、 前記ケース内の前記感熱スイッチ部の近接部位に配設さ
   れ、前記感熱スイッチ部がオンしたとき通電されて発熱
   し、前記感熱スイッチ部がオフしたとき通電を遮断され
   て発熱しない発熱素子とを有することを特徴とする温度
   スイッチ。
2. 【請求項２】 外部温度と内部温度とが熱平衡するよう
   にして、外部と内部とを遮断したケースと、 前記ケースの内部に配設されるとともに、前記ケースの
   内部の温度がスイッチ・オン温度まで低下したときにオ
   ンし、前記ケースの内部温度が、前記スイッチ・オン温
   度に温度ディファレンシャルを加えたスイッチ・オフ温
   度まで上昇したときにオフする感熱スイッチ部と、 前記ケースの内部の前記感熱スイッチ部の近接部位に配
   設され、前記感熱スイッチ部がオンしたとき通電されて
   発熱し、前記感熱スイッチ部がオフしたとき通電を遮断
   されて発熱しない発熱素子とを有することを特徴とする
   温度スイッチ。
3. 【請求項３】 外部温度と内部温度とが熱平衡するよう
   にして、外部と内部とを遮断したケースと、 前記ケースの内部に配設されるとともに、前記ケースの
   内部の温度がスイッチ・オン温度まで低下したときにオ
   ンし、前記ケースの内部温度が、前記スイッチ・オン温
   度に温度ディファレンシャルを加えたスイッチ・オフ温
   度まで上昇したときにオフする感熱スイッチ部と、 前記ケースの内部の前記感熱スイッチ部の近接部位に配
   設され、前記感熱スイッチ部がオンしたとき通電されて
   発熱し、前記感熱スイッチ部がオフしたとき通電を遮断
   されて発熱しない発熱素子とを有し、 前記感熱スイッチ部の一方の端子と前記発熱素子の一方
   の端子とを直列に接続し、前記感熱スイッチ部の他方の
   端子と前記発熱素子の他方の端子とを、前記ケースの外
   部へ引き出したことを特徴とする温度スイッチ。
4. 【請求項４】 外部温度と内部温度とが熱平衡するよう
   にして、外部と内部とを遮断したケースと、 前記ケースの内部に配設されるとともに、前記ケースの
   内部の温度がスイッチ・オン温度まで低下したときにオ
   ンし、前記ケースの内部温度が、前記スイッチ・オン温
   度に温度ディファレンシャルを加えたスイッチ・オフ温
   度まで上昇したときにオフする感熱スイッチ部と、 前記ケースの内部の前記感熱スイッチ部の近接部位に配
   設され、前記感熱スイッチ部がオンしたとき通電されて
   発熱し、前記感熱スイッチ部がオフしたとき通電を遮断
   されて発熱しない発熱素子とを有し、 前記感熱スイッチ部の一方の端子と前記発熱素子の一方
   の端子とを、前記ケースの外部に引き出すとともに、前
   記感熱スイッチ部の他方の端子と前記発熱素子の他方の
   端子とを、前記ケースの外部へ引き出したことを特徴と
   する温度スイッチ。
5. 【請求項５】 外部温度と内部温度とが熱平衡するよう
   にして、外部と内部とを遮断したケースと、 前記ケースの内部に配設されるとともに、前記ケースの
   内部の温度がスイッチ・オン温度まで低下したときにオ
   ンし、前記ケースの内部温度が、前記スイッチ・オン温
   度に温度ディファレンシャルを加えたスイッチ・オフ温
   度まで上昇したときにオフする感熱スイッチ部と、 前記ケースの内部の前記感熱スイッチ部の近接部位に配
   設され、前記感熱スイッチ部がオンしたとき通電されて
   発熱し、前記感熱スイッチ部がオフしたとき通電を遮断
   されて発熱しない発熱素子とを有し、 前記発熱素子の一方の端子を分岐し、分岐された両方の
   端子を前記ケースの外部へ引き出すとともに、前記発熱
   素子の他方の端子と前記感熱スイッチの一方の端子とを
   接続し、前記感熱スイッチの前記一方の端子および他方
   の端子を、前記ケースの外部へ引き出したことを特徴と
   する温度スイッチ。
6. 【請求項６】 外部温度と内部温度とが熱平衡するよう
   にして、外部と内部とを遮断したケースと、 前記ケースの内部に配設されるとともに、前記ケースの
   内部の温度がスイッチ・オン温度まで低下したときにオ
   ンし、前記ケースの内部温度が、前記スイッチ・オン温
   度に温度ディファレンシャルを加えたスイッチ・オフ温
   度まで上昇したときにオフする感熱スイッチ部と、 前記ケースの内部の前記感熱スイッチ部の近接部位に配
   設され、前記感熱スイッチ部がオンしたとき通電されて
   発熱し、前記感熱スイッチ部がオフしたとき通電を遮断
   されて発熱しない発熱素子と、 前記ケースの内部に配設されたパワー・リレーとを有
   し、 前記感熱スイッチ部がオンしたとき、前記パワー・リレ
   ーをオンするとともに、前記感熱スイッチ部がオフした
   ときに、前記パワー・リレーをオフすることを特徴とす
   る温度スイッチ。
7. 【請求項７】 外部温度と内部温度とが熱平衡するよう
   にして、外部と内部とを遮断したケースと、 前記ケースの内部に配設されるとともに、前記ケースの
   内部の温度がスイッチ・オン温度まで低下したときにオ
   ンし、前記ケースの内部温度が、前記スイッチ・オン温
   度に温度ディファレンシャルを加えたスイッチ・オフ温
   度まで上昇したときにオフする感熱スイッチ部と、 前記ケースの内部の前記感熱スイッチ部の近接部位に配
   設され、前記感熱スイッチ部がオンしたとき通電されて
   発熱し、前記感熱スイッチ部がオフしたとき通電を遮断
   されて発熱しない発熱素子と、 前記感熱スイッチ部に並列に接続して電流を半波整流す
   る半波整流素子とを有することを特徴とする温度スイッ
   チ。
8. 【請求項８】 外部温度と内部温度とが熱平衡するよう
   にして、外部と内部とを遮断したケースと、 前記ケースの内部に配設されるとともに、前記ケースの
   内部の温度がスイッチ・オン温度まで低下したときにオ
   ンし、前記ケースの内部温度が、前記スイッチ・オン温
   度に温度ディファレンシャルを加えたスイッチ・オフ温
   度まで上昇したときにオフする感熱スイッチ部と、 前記ケースの内部の前記感熱スイッチ部の近接部位に配
   設され、前記感熱スイッチ部がオンしたとき通電されて
   発熱し、前記感熱スイッチ部がオフしたとき通電を遮断
   されて発熱しない発熱素子と、 前記ケース内部に配設され、前記感熱スイッチ部がオン
   したときにオンするとともに、前記感熱スイッチ部がオ
   フしたときにオフするパワー・リレーと、 前記パワー・リレーの接点部に並列に接続して電流を半
   波整流する半波整流素子とを有することを特徴とする温
   度スイッチ。
9. 【請求項９】 前記感熱スイッチ部のオンあるいはオフ
   と独立してオン操作あるいはオフ操作可能であって、通
   電あるいは通電の遮断を任意に選択できるマニュアル・
   スイッチを備えた請求項１、２、３、４、５、６、７ま
   たは８記載の温度スイッチ。
10. 【請求項１０】 前記温度スイッチのオンあるいはオフ
    により制御される被制御部材として、ヒータ・エレメン
    トを接続した請求項１、２、３、４、５、６、７、８ま
    たは９記載の温度スイッチ。