(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配水管の凍結防止用に取り付けた発熱体および温度検知部と、該温度検知部の出力信号に基づいて前記発熱体を通電制御する制御部とを備えた凍結防止装置の発熱回路の発熱テスト方法であって、該発熱テスト方法は、発熱テストが開始されると制御部は、前記発熱体に通電を開始し、予め定めた通電時間内に、前記温度検知部の検知温度がテスト開始時の検知温度より所定の温度幅だけ高く設定した合否判定温度に達するか否かを判定するようにした凍結防止装置の発熱テスト方法。
【請求項２】
配水管の凍結防止用に取り付けた発熱体および温度検知部と、該温度検知部の出力信号に基づいて前記発熱体を通電制御する制御部とを備えた凍結防止装置において、前記制御部は、発熱テストのために通電時間を予め設定されており、発熱テスト開始信号により前記発熱体に通電を開始し、前記通電時間内に、前記温度検知部の検知温度が前記発熱テスト開始時の検知温度より予め設定された温度幅だけ高い合否判定温度に達するか否かを判定するようにした発熱テスト手段を備えた凍結防止装置。
【請求項３】
発熱テスト実施中点灯または点滅する表示装置を前記制御部または表示装置に設けた請求項２記載の発熱テスト手段を備えた凍結防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯・給水用配管などの凍結防止装置の発熱テスト方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば厨房、洗面所などに水道管を引き込む場合や、温水器と建物との間の給水・給湯用配管は、水道管を一旦地上に立ち上げたり、温水器と建物との間を空中に浮かせて配管する場合が多い。このように戸外に露出した配管内の水は、寒冷地においては寒い時期に凍結し、給水・給湯ができなくなる場合があり、従来から各種の対策が提案されている。
【０００３】
例えば特開平１１−２００４３１号公報で開示された装置は、複数本の水道管に取り付けた凍結防止発熱帯を、一つのサーモスタット (感温スイッチ) でオンオフ制御し、感温スイッチ回路および各発熱回路ごとにオンオフ状態を表示する発光ダイオードを設け、点灯状態を対比させることで故障の発見ができるようにしたものである。また、特開平６−１０８５０２号公報にも発熱部が断線すると警告ランプを点灯させる提案がなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記凍結防止装置の発熱体取付部は屋外であり、一般には発熱体は配管に巻き付け易いように発熱線を軟質の絶縁性樹脂で被覆した帯状のものであり、その上を被覆する保温材も軟質の独立発泡樹脂製で、その外側を通常テープで巻き締め固定するという工事が行われている。
【０００５】
したがって気象条件や、排水管などの保守工事などで人為的影響を受け易い場所に設置されるなどのため、発熱体の巻き付けが緩んだり、接続部の接触不良を生じるおそれがあり、しかも外部から点検が困難であるなど、いざというときの役に立たない場合が生じるという問題がある。
【０００６】
したがって前記各公報に記載された提案は、単に電流が流れているか否かを確認できるに止まり、発熱回路の接触不良、発熱線などの腐食その他により発熱量が低下しているか否かの判定が困難である。しかも、発熱テストはできるだけ実際に近い低温で実施しなければ高い信頼性を得ることができないが、氷点に近い低い温度での発熱テスト法についての提案はなされていない。
【０００７】
本発明は、以上の問題に着目してなされたものであり、特別の機器を使用することなく可及的に低い温度で実際に発熱させて発熱回路の傷み具合を検査する方法およびその装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の凍結防止装置の発熱テスト方法は、配水管の凍結防止用に取り付けた発熱体および温度検知部と、該温度検知部の出力信号に基づいて前記発熱体を通電制御する制御部とを備えた凍結防止装置の発熱回路の発熱テスト方法であって、該発熱テスト方法は、発熱テストが開始されると制御部は、前記発熱体に通電を開始し、予め定めた通電時間内に、前記温度検知部の検知温度がテスト開始時の検知温度より所定の温度幅だけ高く設定した合否判定温度に達するか否かを判定するようにしたものである。
【０００９】
使用し得る発熱体には特に限定はない。例えば可撓性の絶縁性樹脂からなる芯線に発熱線を巻き付けたものを中央部分で折り返し、所定の間隔を開けて可撓性の絶縁樹脂により一体的に被覆して帯状に形成した従来から使用されるもの、特開平８−１７５５３号公報に開示されたものと同様の発熱体、即ち芯線の周囲に発熱線を巻き付ける点は前記と同様であるが、更にその上にポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂その他の温度が上昇するとインピーダンスが低下する感熱層で被覆し、その上を電流検知線を巻き絶縁被覆を施し、帯状としたものなどを使用することができる。但し、本発明はこれに限定されず、配水管の凍結防止に適う発熱体を適宜選定して使用することができる。
【００１０】
また前記目的を達成するための本発明の発熱テスト手段を備えた凍結防止装置は、配水管の凍結防止用に取り付けた発熱体および温度検知部と、該温度検知部の出力信号に基づいて前記発熱体を通電制御する制御部とを備えた凍結防止装置において、前記制御部は、発熱テストのために通電時間を予め設定されており、発熱テスト開始信号により前記発熱体に通電を開始し、前記通電時間内に、前記温度検知部の検知温度が前記発熱テスト開始時の検知温度より予め設定された温度幅だけ高い合否判定温度に達するか否かを判定するようにしたものである。
【００１１】
制御部は、一般に屋外に取り付けることが好ましい場合が多い。したがって表示、監視、遠隔操作などの機能を有する装置（以下まとめて表示部という）を取り付け、この表示部を建物内に取り付けることが一般に好ましく、制御部の機能の一部を表示部に設けることができる。
【００１２】
制御部および／または表示部に、発熱テスト実施中点灯または点滅する表示装置を前記制御部または表示装置に設けことができる。このようにすると凍結防止動作開始温度以上で装置が作動している場合に、誤動作でないことを確認することができる。
【００１３】
本発明は、何ヶ月も前に予め設定した日時および時刻に発熱テストを行わせるようにしても、より凍結に近い条件で発熱テストを実施することができ、またテスト開始ボタンを押すなどして強制発熱テストを行う場合にも、最適の条件で発熱テストを行わせることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面を参照する実施の形態により本発明を具体的に説明する。
【００１５】
先ず本実施の形態の発熱テストを行う凍結防止装置の測定部位を図１に例示する場合について説明する。
【００１６】
図１において、地面３から立上り建物４内に引き込まれた水道管などの配水管２に発熱線を封じ込めた帯状の発熱体１を巻き付け、例えばサーミスタなどの温度センサー６を所定の位置に取り付け、その周囲を保温材５で覆い、発熱体１に通電するスイッチ（図示せず）を温度センサー６の出力信号により制御部７の出力する制御信号でオンオフし、配水管２内の水が凍結することを防止するものである。なお図１に示す符合８は表示部である。
【００１７】
上記凍結防止動作は、図２に示すように例えば温度が凍結防止動作開始温度（例えば２℃）に低下すると、発熱体１のスイッチが入り通電が開始され配水管を温め、外気温度が０℃以下になっても配水管２内の水が氷結温度に達しないようにし、温度センサー６の出力信号が設定温度（例えば７℃）を超えるとスイッチが切れ凍結防止動作を終了する。
【００１８】
これに対し発熱テストは、実際に凍結が起こる前に、しかもできるだけ凍結する条件に近い環境で行うことが好ましい。第１実施の形態においては、外気温度が５℃に達すると発熱テストのための通電を開始するように設定した。
【００１９】
この場合、前記外気温度は５℃が最低温度である場合もあるが、更に温度が低下する場合もある。したがって、本実施の形態においては、発熱テスト開始後設定通電時間ｔ（例えば１時間）以内に、通電開始時の温度センサー６の検出温度に一定幅の温度Δ（例えば３ｄｅｇ）を加算した温度８℃まで温度上昇できれば装置に異常は無いと判定するようにした。
【００２０】
本実施の形態の温度変化曲線は図２に示すように、外気温度が更に低下した場合の温度変化を表している。したがって発熱体１が発熱を開始しても温度センサー６の出力信号温度は下降線を辿り、その後配水管２が温まりだすと上昇に転じ、図２に示すように合否判定時間内に８℃に達すると制御装置（図示せず）は異常なしと判定しメモリーに記録したり、表示装置（図示せず）に判定結果を出力するように、予めプログラムされている。
【００２１】
ところで、発熱回路の接続部の接触が不良になり接触抵抗が発生し、発熱体１に実質的に印加される電圧が低下する、発熱体１の巻き付けが振動などで緩み巻き付けにむらが生じるなど、均一な温度上昇が行われないか、制御装置の故障などが発生し、十分な発熱が得られない等の場合には、所定の温度上昇は得られず図３のＢ曲線に示すように設定通電時間ｔ内に合否判定温度８℃に達することができないと、制御装置は不合格と判定する。なお図３に示すＡ曲線は正常な場合を示している。
【００２２】
なお図２，３に示すように本実施の形態では、検知温度が合否判定温度に達すると温度制御機能が作動し、発熱体１を合否判定温度に維持するようにしたが、設定通電時間ｔが終了すると通電を停止するように、予め制御部７を設定しておくことができる。更に合否判定温度に達すると設定通電時間ｔが終了しないでも通電を停止することもできる。
【００２３】
図４は、第２実施の形態の場合であり、外気温度が例えば５℃に達すると発熱テストが開始されるが、実際の通電は行われず、温度検知を続け、最低温度が検知されるか（ケ−ス１の曲線）、または最低温度が得られずに設定待ち時間
（例えば１時間）が終了すると通電を開始することもできる。この場合の検知温度は、前記説明のように通電開始したときの検知温度を発熱テスト開始温度とする。
【００２４】
したがって、通電開始時の検知温度は前記最低温度または設定待ち時間切れ時の温度であり、合否判定温度を前記温度に所定の温度幅Δ（例えば３ｄｅｇ）を加えた温度とし、設定通電時間（例えば１時間）の間に前記合否判定温度に達するか否かを判定するようにしたものである。図４に示すグラフは４℃で外気温度が最低温度となり、合否判定温度７℃を設定通電時間以内に達成した場合（ケース１）と、設定待ち時間が終了しても最低温度とならない場合（ケース２）について示している。
【００２５】
ケース１では最低温度達成時の検知温度が４℃であったので合否判定温度は７℃（４℃＋３ｄｅｇ）であり、ケース２では設定待ち時間が終了した時点の検知温度が３℃であったので合否判定温度は６℃（３℃＋３ｄｅｇ）と環境条件によって合否判定温度、テスト終了時刻などが変化するが、いずれの場合にも発熱テストは、より実際に近い条件のもとで実行されたことが分かる。
【００２６】
以上説明した第２実施の形態の方法を図５に示すフローチャートによって説明する。
【００２７】
図５に示すフローチャートが実行されると、ステップＵ１において発熱テスト合否判定温度Ｔj （図示せず）の設定が行われる。合否判定温度Ｔj は、検知温度Ｔi に設定値α（本実施の形態のΔは３℃）を加算（Ｔj ＝Ｔi ＋Δ）した値とする。
【００２８】
次いでステップＵ２においてタイマーを初期化し、タイマーカウントを開始し（フルカウントは例えば３０分）、ステップＵ３において発熱体１に通電を開始し、ステップＵ４において温度センサー６の出力する検知温度Ｔi （図示せず）を取得し、取得温度Ｔi が合否判定温度Ｔj より高いか否かが判別され、肯定的結果が得られると、ステップＵ５に移行し、「発熱回路は正常」と判定する信号が出力され、ステップＵ８が実行される。
【００２９】
ステップＵ４において否定的結果が得られると、ステップＵ６においてタイマーの計時が終了しているか否かが判別され、否定的結果が得られると、再度ステップＵ４が実行され、肯定的結果が得られると、ステップＵ７において、「発熱回路は不良」と判定する信号が出力され、ステップＵ８が実行される。
【００３０】
ステップＵ８が実行されると発熱回路への通電が停止され、発熱テストは終了する。なお前記「発熱回路は正常」または「発熱回路は不良」の判定結果の出力は、例えば表示部のディスプレイ上に表示されるが、その他の出力場所としては表示ランプ、記憶装置などである。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の凍結防止装置の発熱テスト方法およびその装置は、発熱テストが開始され、発熱体への通電が開始されると、通電開始時の温度検知部の検知温度（発熱開始温度）に一定幅の温度を加えた温度（合否判定温度））に一定時間以内に達するか否かで当該発熱回路の状態を判定するようにしたので以下の効果を得ることができる。
【００３２】
即ち、十分な昇温能力が発熱体にあるか否かを確認することができる。また、合否判定温度を通電開始温度と連動させることで、少ない消費電力で信頼性のある発熱テストを実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態のテストを行う対象の一般的状態を説明するための図である。
【図２】本発明の第１実施の形態による発熱テスト時の異常の無い場合の温度変化を示すグラフ図である。
【図３】図２において、発熱回路に異常がある場合の温度変化（曲線Ｂ）の一例を示すグラフ図である。
【図４】第２実施の形態の温度変化を示すグラフ図である。
【図５】本実施の形態の発熱テストの第２実施の形態の方法を示したフローチャート図である。
【符号の説明】
１  発熱体
６  温度検知部
７  制御部
ｔ  設定通電時間
Δ  温度幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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