(57)【要約】【課題】発熱体の断線の有無を簡単な操作により確認できる水道凍結防止装置を提案すること。【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
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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２】
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３】
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。
【請求項４】
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【図１】
2004027826.tif 000003
【図２】
2004027826.tif 000004
【図３】
2004027826.tif 000005