JPS58604B2 - 液位と液温の報知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は例えば風呂ブザーのごとき液位と液温報知装
置に関するものである。

最近各種の風呂ブザーが市販されているが大きく分けて
機械式のものと電子式のものとがあり前者ではフロート
スイッチやサーモスタットあるいはサーマルリードスイ
ッチなどの有接点スイッチがまた後者には、温度センサ
ーとしてサーミスタを用いこれにトランジスタあるいは
サイリスタが接続されて無接点化したものが使用されて
いる。

機械式のものは装置の軽量化小形化や動作の応答速度、
精度などに難点がありまた取り付は方法に種々な制約が
みられる。

一方サーシスタを用いた電子式のものは機械式のもつこ
のような欠点を改善するが必要な回路素子の点数が多く
なりがちで例えば液位と液温の両方を報知する装置では
サージスフ１個、トランジスタ９個、ダイオード１個と
いった具合であり価格が高くなるという欠点がみられる
。

この発明はこれらの欠点に鑑みてなされたもので液位と
液温の両方の検出を感熱サイリスタで行ないうるように
し、従来よりも大幅な回路の簡略化と低価格化を図るこ
とを目的とするものである。

以下実施例によりこの発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明の一実施例である風呂ブザー１０の電
気回路図を示す。

水位、水温を報知する直流ブザー２は図示のごとく直流
電源（１，５〜９Ｖの乾電池でよい）１と感熱サイリス
タ３の直列回路に接続される。

感熱サイリスタ３は水温を直接感知してスイッチする働
きをもつほかに液温が低いときは通常のサイリスタと同
じようにゲート電流によりスイッチできる。

この感熱サイリスタは水温が感知できるよう水中につけ
られるとともにその陽極端子３ａとゲート端子３ｃ間に
切り換えスイッチ６を介して水抵抗５を感知する一対の
外部電極４ａ、４ｂに接続され、陰極端子３ｂとゲート
端子３ｃ間には切り換えスイッチ６を介して報知を開始
する水温を設定するための可変抵抗器７が接続されてい
る。

また必らずしも必要ではないが感熱サイリスタ５３の陽
極端子３ａとゲート端子３ｃ間に抵抗器８と押ボタンス
イッチ９を接続しスイッチ９を閉じることによりブザー
が鳴るかどうか電気的に点検ができるようにしておくと
便利である。

第２図は第１図の感熱サイリスタ３の記号とその順方向
ブレークオーバ電圧ＶＢＯの温度特性を示すグラフであ
る。

グラフの縦軸は順方向ブレークオーバ電圧ＶＢＯ横軸は
感熱サイリスタ３の温度Ｔｊをそれぞれ表わす。

グラフＡはゲート端子３ｃと陰極端子３ｂ間を開放にし
た場合、グラフＢ、グラフＣは可変抵抗器７の抵抗値が
グラフＢの方がグラフＣのそれよりも大きい場合のＶＢ
Ｏの温度特性である。

いずれの場合も感熱サイリスタ３の順方向印加電圧ＶＡ
を一定に保ちながら感熱サイリスタ３の温度を低い方か
ら上げていくと順方向ブレークオーバ電圧ＶＢＯが低下
し印加電圧ＶＡよりも低くなり始める温度（Ｔ１、Ｔ２
、Ｔ３）で感熱サイリスタ３はオフからオンへスイッチ
することになり直流ブザーを付勢し報知を開始する。

ＶＢＯの温度特性を示すグラフは可変抵抗器７の抵抗値
を調整することにより変化し印加電圧ＶＡが一定の下で
は抵抗値を大きくする程ブザーが鳴り始める温度は低く
なりゲート開放状態で最小となる（但しゲート端子３ｃ
と陽極端子３ａ間も開放である）。

風呂ブザーの場合、室温でブザーが鳴らないように陰極
端子３ｂとゲート端子３ｃが開放のときの順方向ブレー
クオーバ電圧ＶＢＯが常に印加電圧ＶＡよりも高い特性
をもつ感熱サイリスクを使用することが必要である。

第３図、第４図はこの発明の一利用方法およびその動作
を説明するための図である。

同図には感熱サイリスタ３と水抵抗を感知する一対の外
部電極４ａ、４ｃを備えたフロート１１が浴槽１１の水
位により変化することを示している。

フロート１１は図示のごとく感熱サイリスタ３と一対の
電極４ａ、４ｂを収容し水面で浮くように中空部分をも
たせてプラスチック部材で成形され一つの密閉容器を形
成している。

フロート１１の底部の突端内部には水温を感知する感熱
サイリスタ３が埋め込まれその上の直径の大きな部分に
は針状の１対の電極４ａ、４ｂが軸を中心に互いに絶縁
分離して固定されている。

３ａ′、３ｂ′、３ｃ′、４ａ′、４ｂ′はそれぞれ第
１図に示した３ａ。

３ｂ、３ｃ、４ａ、４ｂの外部リードの端子を表わす。

フロート１１の突端には一定の長さをもつロープ１４が
かけられる穴１３がありロープ１５の他方には一定の重
さの錘り１５が取りつけられる。

フロート１１はそれぞれの外部リードの端子３ａ′、３
ｂ′、３ｃ′、４ａ′、４ｂ′を用いて図示していない
が直流ブザー２、電源１、切換えスイッチ６、可変抵抗
器７、抵抗８、押ボタンスイッチ９と浴槽外で第１図の
回路になるよう接続されている。

切り換えスイッチ６を接点６ａに閉じたままフロート１
１を浴槽２０に入れて水１２を注ぎ始めるとフロート１
１は第３図のように水面に傾いた状態で浮く。

この状態では外部電極のいずれか１方が水面上に出るた
め外部電極４ａ、４ｂ間には電流が流れず感熱サイリス
タ３はオフ状態を保っている。

水位が上昇を続は底辺でたるんでいたロープが伸び切る
と錘り１５の重力がフロート１１に伝わり傾いていたフ
ロート１１は第４図のように水面に対し垂直に立った状
態になる。

フロート１１が水面で立つと外部電極４ａ、４ｂの先端
が水面と接しその水抵抗（第１図では５で示す）による
電流が感熱サイリスタ３のゲートに流れることになり感
熱サイリスタ３はオフからオンヘスイツチしブザーが鳴
る。

さらに水位が上昇するとフロート１１も上昇し錘り１５
を持ち上げるのでブザー２は電源１を去勢するまで鳴り
つづける。

この図から分るようにブザー２が鳴り始める水位は予め
ロープ１５の長さを調節することによって簡単に調節で
きる。

水位が所望の高さになった後、切り換えスイッチ６を接
点６ｂに閉じ水温を上げていくとそれにつれて水中に浸
った感熱サイリスタ３の温度も上昇する。

そして予め可変抵抗器７により設定されたスイツチツチ
温度に達すると感熱サイリスタ３がオフからオンにスイ
ッチしブザー２が鳴り始める。

もし、漏水などにより水位が低下しフロート１１が傾く
ことがあっても感熱サイリスタ３を埋め込んだ突端部が
常に水と接するため水温の監視ができる。

また水が完全になくなってもフロート１１は浴槽内の温
度を感知するので空だきなどの危険をブザーで予知する
ことができる。

なおフロート１１は水面に浮かびかつ水面より一定の深
さに感熱サイリスタ３が位置するので水位に関係なく一
定の深さの水温を感知できる長所がある。

また警報水位はロープ１５の長さを調節するだけで簡単
に変更でき極めて融通性に富んでいる。

以上この発明の一実施例について説明したが感熱サイリ
スタを働かす電源として直流電源の代りに一定の波高値
をもった交流電源を用いブザーを交流ブザーとしても同
様な作用効果が得られる。

また上述のＰゲート感熱サイリスタはｐｎｐｎ四層領域
中のＰ形ベース領域にゲートを設けたものであるがｎ形
ベース領域にゲートを設けたｎゲート感熱サイリスタを
用いてもよくこの場合は外部電極４ａ、４ｂと可変抵抗
器７の接続位置を入れ替えればよい。

この発明は以上のように感熱サイリスタを用いているた
め従来の電子式風呂ブザーよりも回路が著しく簡単で必
要な部品点数が少なく安価にできる利点がある。

これは感熱サイリスタが温度センサとスイッチの両方の
機能を兼ねること、温度が低いときは水位に応じてスイ
ッチできるように利用したことによるものである。

部品点数が簡単であるため全体として小形化軽量化が可
能でフロート式と相俟って取り付け、取り扱いが極めて
簡単である。

またサイリスタのオフ電流はナノアンペア（ｎＡ）程度
なのでサーミスタを用いた従来の電子式風呂ブザーのよ
りも非警報時の電力消費が非常に少なく電池電源の場合
、電池の消耗が少なくなる長所がある。

また警報開始温度が可変抵抗器１個で連続的に調整でき
ること、警報開始水位がロープの長さを変えるだけで簡
単に変更できること、水温監視をしないときは簡単な火
災綴器としても使用できるなど実用上の便益大なるもの
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は感
熱サイリスタの記号と順方向ブレークオーバ電圧の温度
特性を示すグラフ、第３図、第４図はこの発明の１部で
あるフロートの動作を示す図である。 図において、１は電源、２は直流ブザー、３は感熱サイ
リスタ、４は１対の外部電極、５は水抵抗、６は切り換
えスイッチ、７は可変抵抗器、８は抵抗器、９は押しボ
タンスイッチ、１０は風呂ブザー、１１はフロート、１
２は水、１３は穴、１４はロープ、１５は錘りである。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 感熱サイリスタを有した感知装置を設け、電源と報
   知器と前記感熱サイリスタとを直列接続し該感熱サイリ
   スタの導通により上記報知器を付勢するようにし、前記
   感熱サイリスタの１つのゲート領域上のゲート電極と該
   ゲート領域と隣接したエミッタ領域上に設けられた一方
   の主電極間に可変抵抗器を接続し被測温液体の温度によ
   って該感熱サイリスタがオフからオンへスイッチする温
   度を調節できるようにするとともに、上記ゲート電極と
   他方のエミッタ領域上に設けた他方の主電極間に所定液
   位でゲート電流が流れるようにした一対の液位感知電極
   を設けてなる液位と液温の報知装置。 ２ 感知装置を、絶縁物で作られた密閉容器内に感熱サ
   イリスタと該密閉容器外に少なくとも一部が露出した水
   位検出用の一対の電極とを具備したフロート、及び該フ
   ロートに一端が接続され他端に錘りを有したロープで構
   成すると共に、前記ロープにつけた上記錘り重力が作用
   した時、液面に浮かべた上記フロートの態位が変わって
   上記水位検出用の一対の電極間が上記液体によって短絡
   されるように構成したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の液位と液温の報知装置。