(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源プラグからの一方の中継線に介装された感温スイッチ及び端末に凍結防止ヒータを接続すべき接続コネクタを具えた主中継系統と、前記電源プラグから電気的に分岐して端末に凍結防止ヒータを接続すべき接続コネクタを具えた副中継系統と、前記感温スイッチの閉成による電源付勢に基づき電磁コイルを励磁すべきコイル励磁回路と、前記副中継系統の一方の中継線に介装されて前記電磁コイルの励磁により閉成する可動スイッチ接点と、前記感温スイッチに直列接続すると共に前記主中継系統の前記接続コネクタに並列接続する第１の整流路と、この第１の整流路に介在する感温スイッチ・オン／オフ検出表示灯と、前記感温スイッチに対し並列接続し、前記第１の整流路の整流極性とは逆極性で整流する第２の整流路と、この第２の整流路に介在する前記主中継系統のヒータ別供電表示灯と、前記可動スイッチ接点に対し並列接続した前記副中継系統のヒータ別供電表示灯と、を有して成ることを特徴とする凍結防止ヒータ用節電コントローラ。
【請求項２】
感温スイッチを介して電源プラグに接続された一方の供電線及び前記電源プラグに接続された他方の供電線から電気的に分岐して互いに並列であって、各端末に凍結防止ヒータを接続すべき接続コネクタを具えた複数の中継系統と、前記感温スイッチの閉成による電源付勢に基づき電磁コイルを励磁するべきコイル励磁回路と、前記各中継系統の一方の中継線に介装されて前記電磁コイルの励磁により閉成する可動スイッチ接点と、前記感温スイッチに対し並列接続した感温スイッチ・オン／オフ表示灯と、前記可動スイッチ接点に対しそれぞれ並列接続したヒータ別供電表示灯とを有して成ることを特徴とする凍結防止ヒータ用節電コントローラ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、前記電磁コイルと前記可動スイッチ接点とに接点電磁リレーを用いて成ることを特徴とする凍結防止ヒータ用節電コントローラ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、前記感温スイッチに直列接続すると共に前記中継系統の前記接続コネクタに並列接続する模擬発熱素子を当該感温スイッチに近接配置して成ることを特徴とする凍結防止ヒータ用節電コントローラ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、前記感温スイッチに直列接続した感温フューズを前記模擬発熱素子に近接配置して成ることを特徴とする凍結防止ヒータ用節電コントローラ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、前記コイル励磁回路は半波整流平滑回路であることを特徴とする凍結防止ヒータ用節電コントローラ。
【請求項７】
請求項６において、前記模擬発熱素子には、前記半波整流平滑回路の半波整流回路が直列接続されて成ることを特徴とする凍結防止ヒータ用節電コントローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道管等の凍結防止技術に関し、特に、水道管等に使用される凍結防止ヒータの断線又は供電状況を検出できる凍結防止ヒータ用節電コントローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
寒冷地等において電熱で水道管の凍結を防止する水道凍結防止技術には、一般に図４（ａ）に示すように、水道管に巻き付け又は添接して接触固定される発熱帯（ヒータ）１と、差込み電源プラグ２ａを持ち発熱帯１に供電するための交流電源コード２と、このコード２の途中の防水接続プラグ２ｂで分岐接続された過熱防止及び節電のためのサーモスタット（感温スイッチ）３とを備えた水道凍結防止ヒータ１０が用いられている。発熱帯１はその端部にコード接続部１ａと端末封止部１ｂを有しており、端末封止部１ｂの貫通孔には、発熱帯の掛止又は固定用の可撓性芯線入り樹脂被覆帯（いわゆるビニールタイ）１ｃが結び付けられている。
【０００３】
発熱帯１は一般に図４（ｂ）に示す断面構造を有しており、等間隔で並行した一対の電熱線（電気抵抗線）Ｌ1 ，Ｌ2 を軟質耐熱性の電気絶縁樹脂部Ｓで押出成形法により連続被覆したものであり、電気絶縁樹脂部Ｓは電熱線Ｌ1 ，Ｌ2 の周囲の山形被覆部（突条被覆部）Ｓ1 ，Ｓ2 とそれらを連結する肉薄連結部Ｓ0 とからなり、山形被覆部（突条被覆部）Ｓ1 ，Ｓ2 との間には谷部Ｖが形成されている。
【０００４】
発熱帯１としては上記の電気抵抗線タイプのものに限らず、最近では自己温度制御式タイプのものが使用されるようになって来ており、この自己温度制御式タイプにおいては、Ｌ1 ，Ｌ2 が導電線（リード線）に相当し、Ｓが周囲温度に応じて発熱量を変化させるポリマー発熱体（コア）となっており、そのポリマー発熱体の周囲がポリマー絶縁外皮（図示せず）で被覆されたものである。等価回路的には、２本の導電線Ｌ1 ，Ｌ2 に沿って無数の並列可変抵抗回路が分布しており、コアの温度が下がると、微少収縮して電気抵抗が下がり、ヒータ出力を上げ、逆に、コアの温度が上がると、微少膨張して電気抵抗が上がり、ヒータ出力を下げるようになっている。従って、自己温度制御式タイプの凍結防止帯では感温スイッチ等のサーモスタット３が不要となっている。
【０００５】
このような水道凍結防止ヒータ１０は、発熱帯１を水道管に巻付け又は添接して接触させながら、接着テープで固定した後、発泡スチロール保温筒，保温テープ等の保温材で覆って固定されるものである。
【０００６】
ところで、水道凍結防止ヒータ１０の発熱帯１は２本の電熱線（電気抵抗線）又は導電線で構成されているため、これらの供電線が断線していると、発熱不能により寒冷下では水道管が凍結してしまう。また、サーモスタット３がオフ状態で故障している場合も、水道管が凍結してしまう。
【０００７】
このような実情から、水道凍結防止ヒータの施工時や使用中において発熱帯１の供電線の断線不良等を検出する目的で、水道凍結防止ヒータとは別に、水道凍結防止ヒータ用節電コントローラが用いられて来た。
【０００８】
図５は水道凍結防止ヒータに使用される水道凍結防止ヒータ用節電コントローラを示す回路図である。この水道凍結防止ヒータ用節電コントローラ２０は、交流電源（例えばＡＣ１００Ｖ）から水道凍結防止ヒータ１０へ中継接続するためのものであり、商用交流電源のコンセントに接続される差込み電源プラグ２１と、水道凍結防止ヒータ１０の差込み電源プラグ２ａが差込み接続される雌型接続コネクタ２２と、差込みプラグ２１とコネクタ２２とを導通するための２本の供電線２３，２４と、一方の供電線２３に介在し設定温度でオン・オフするサーモスタット（感温スイッチ）３と、供電線２３，２４間に介在し、サーモスタット３に直列接続すると共に水道凍結防止ヒータ１０に並列接続しており、サーモスタット３に近接配置された小形の模擬（ダミー）発熱抵抗器Ｒと、供電線２３，２４間に介在するヒータ供電検出回路２５とから成る。
【０００９】
通常、バイメタル・サーモスタットのオン温度は６±３°Ｃで、オフ温度は１３±３°Ｃとなっているが、ケース３ａに内蔵されて模擬発熱抵抗器Ｒが近接付帯したサーモスタット３のオン作動は発熱帯１の外気温度に実質上感応するものであり、またそのオフ作動は、後述するように、実質的に発熱帯１付近の水道管温度に近似したサーモスタット環境温度（擬似水道管温度）に感応するものである。感温スイッチ・オン／オフ検出回路２５は、電流制限抵抗器ｒと電源パイロット・ランプの発光ダイオード（ＬＥＤ）Ｌと整流ダイオードＤとの直列接続回路である。
【００１０】
節電コントローラ２０と水道凍結防止ヒータ１０の使用態様は、コネクタ２２と水道凍結防止ヒータ１０の差込み電源プラグ２ａとを接続し、コントローラ２０の差込み電源プラグ２１を商用交流電源のコンセントに差し込んでおくものである。水道管は長く引き回れているため、現実には水道管の部位が異なるとその部位の温度は多少異なるものであるが、発熱帯１の非発熱期間では平均的な水道管温度としては外気温度と略等しく、外気温度の変化に応じて水道管温度も変化する。またケース３ａ内のサーモスタット３の環境温度は外気温度に追従する。
【００１１】
他方、発熱帯１の発熱期間では水道管温度が上昇するが、発熱帯１に対し並列接続の模擬発熱抵抗器Ｒも発熱するため、ケース３ａ内のサーモスタット３の環境温度も上昇する。寒風のときは無風のときよりも水道管から熱が奪われるため、水道管が凍結し易いものであるが、寒風にケース３ａが曝されると、その分、ケース３ａ内のサーモスタット３の環境温度は上昇し難くなるので、発熱期間ではサーモスタット３の環境温度は水道管温度をトレースしている。
【００１２】
例えば、寒冷地で昼間から夜間にかけて、図６（Ｂ）の実線で示す如く、外気温度Ｔs が除々に降下し、サーモスタット３のオン温度を下回ると、時刻ｔ1 でサーモスタット３がオンするので、発光ダイオードＬが点灯し、図６（Ａ）に示す如く、発熱帯１への供電により発熱帯１が発熱し始めると共に、模擬発熱抵抗器Ｒも発熱し始める。水道管自身は熱容量が相当大きいため、発熱帯１の発熱による水道管温度ＴS （図６（Ｂ）の１点鎖線で図示）の上昇変化率は比較的小さいものの、ケース３ａ内の模擬発熱抵抗器Ｒが発熱すると、それに近接配置されたサーモスタット３の環境温度ＴD （図６（Ｂ）の２点鎖線で図示）は比較的速く上昇するので、速やかにオフ温度に到達し、時刻ｔ2 でサーモスタット３がオフする。この発熱帯１の発熱時間（ｔ2 −ｔ1 ）では水道管が加温されるものの、水道管温度ＴP がオン温度迄は昇温しない。
【００１３】
サーモスタット３が時刻ｔ2 でオフすると、外気温度Ｔs がなおもオン温度よりも低いため、サーモスタット３の環境温度ＴD がまた降下し始め、再度、オン温度を下回るので、時刻ｔ3 でサーモスタット３がオンし、発熱帯１が発熱し始めると共に、模擬発熱抵抗器Ｒも発熱し始め、やがて環境温度ＴD の昇温によりオフ温度に達するので、時刻ｔ4 でサーモスタット３がオフする。この第２回目の発熱期間（ｔ4 −ｔ3 ）は、外気温度Ｔs が第１回目よりも低くなっており、サーモスタット３の環境温度ＴD が昇温し難くなっているため、第１回目の発熱期間（ｔ2 −ｔ1 ）よりも長くなる。
【００１４】
更に、サーモスタット３が時刻ｔ4 でオフすると、外気温度Ｔs がなおも低いため、サーモスタット３の環境温度ＴD が急激に降下して、再々度、オン温度を下回るので、時刻ｔ5 でサーモスタット３がオンし、発熱帯１が発熱し始めると共に、模擬発熱抵抗器Ｒも発熱し始め、やがてオフ温度に達し、時刻ｔ6 でサーモスタット３がオフする。この第２回目の非発熱期間たる間歇休止期間（ｔ5 −ｔ4 ）は、外気温度Ｔs が第１回目よりも低くなっており、サーモスタット３の環境温度ＴD が急激に降温するため、第１回目の発熱期間（ｔ3 −ｔ2 ）よりも短くなる。
【００１５】
そしてまた、サーモスタット３が時刻ｔ6 でオフすると、外気温度Ｔs がなおも一層低いため、サーモスタット３の環境温度ＴD が急激に降下してオン温度を下回り、時刻ｔ7 でサーモスタット３がオンし、発熱帯１が発熱し始めると共に、模擬発熱抵抗器Ｒも発熱し始めるが、外気温度Ｔs が例えば−１０°Ｃ以下の酷寒冷であったり、寒風が強い場合は、サーモスタット３の環境温度ＴD の上昇が起こり難くなるため、サーモスタット３はオンし続け、発熱帯１の発熱がそのまま継続する。
【００１６】
このように、サーモスタット３のオフ期間では外気温度Ｔs に見立てたサーモスタット３の環境温度ＴD がオン温度以下になると、サーモスタット３がオンして発熱帯１及び模擬発熱抵抗器Ｒが発熱し始め、水道管の凍結を未然に防止し、他方、サーモスタット３のオン期間では発熱帯１で加温される水道管の水道管温度ＴP に見立てたサーモスタット３の環境温度ＴD がオフ温度以上になると、サーモスタット３がオフして発熱帯１及び模擬発熱抵抗器Ｒの発熱が休止し、水道管の過剰加温が抑制されて消費電力の節約が図られる。
【００１７】
そして、サーモスタット３がオンすると、発光ダイオードＬが点灯し、サーモスタット３がオフすると、発光ダイオードＬが消灯する。しかしながら、水道凍結防止ヒータ１０がコントローラ２０に接続されていなかったり、発熱帯１に断線が発生している場合でも、サーモスタット３がオンすると、発光ダイオードＬが点灯してしまうため、この感温スイッチ・オン／オフ検出回路２５はサーモスタット３のオン・オフを検出できるに過ぎず、実際の発熱帯１への供電有無を検出できるものではない。
【００１８】
図７は水道凍結防止ヒータに使用される水道凍結防止ヒータ用（３本用）節電コントローラ２０を示す回路図である。なお、図５に示す節電コントローラ２０の部分と同一部分には同一参照符号を付し、その説明を省略する。この水道凍結防止ヒータ用節電コントローラ３０は、交流電源（例えばＡＣ１００Ｖ）から３本の水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 へ中継接続するためのものであり、互いに並列の雌形接続コネクタ２２1 ，２２2 ，２２3 を供電線２３，２４の端末に接続したものである。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の水道凍結防止ヒータ用（３本用）節電コントローラ３０においては、それぞれ次のような問題点があった。
【００２０】
▲１▼  節電コントローラ２０と同様に、感温スイッチ・オン／オフ検出回路２５の発光ダイオードＬが発光している場合、サーモスタット３がオン状態にあることは判るものの、水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 に実際供電されて発熱していることは検出できない。ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 がコントローラ３０に接続されていなかったり、ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 のいずれかに断線が発生していても、サーモスタット３がオンすると、発光ダイオードＬが点灯してしまうからである。
【００２１】
▲２▼  また、水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 のいずれかに断線不良が生じていても、その断線不良に係る水道凍結防止ヒータを特定することはできない。
【００２２】
そこで、上記問題点に鑑み、本発明の課題は、感温スイッチ・オン／オフ状態の検出と複数本接続のヒータのうち断線不良に係るヒータの特定とが可能の凍結防止ヒータ用節電コントローラを提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る凍結防止ヒータ用節電コントローラは、凍結防止ヒータを端末に接続すべき中継系統において感温スイッチの閉成による電源付勢により連動する電磁スイッチを介在させたことを特徴とする。
【００２４】
即ち、本発明の第１の手段は、電源プラグからの一方の中継線に介装された感温スイッチ及び端末に凍結防止ヒータを接続すべき接続コネクタを具えた主中継系統と、上記電源プラグから電気的に分岐して端末に凍結防止ヒータを接続すべき接続コネクタを具えた副中継系統と、上記感温スイッチの閉成による電源付勢に基づき電磁コイルを励磁すべきコイル励磁回路と、上記副中継系統の一方の中継線に介装されて前記電磁コイルの励磁により閉成する可動スイッチ接点と、上記感温スイッチに直列接続すると共に上記主中継系統の上記接続コネクタに並列接続する第１の整流路と、この第１の整流路に介在する感温スイッチ・オン／オフ検出表示灯と、上記感温スイッチに対し並列接続し、上記第１の整流路の整流極性とは逆極性で整流する第２の整流路と、この第２の整流路に介在する上記主中継系統のヒータ別供電表示灯と、上記可動スイッチ接点に対し並列接続した上記副中継系統のヒータ別供電表示灯と、を有して成ることを特徴とする。
【００２５】
第１の手段では、電源プラグをコンセントに接続すると共に、中継系統の端末の接続コネクタに凍結防止ヒータを接続した使用状態において、外気温度がオン温度以上であると、感温スイッチが開成しているため、これに並列接続の第２の整流路を介して整流電流が流れるので、主中継系統のヒータ別供電表示灯が点灯すると共に、可動スイッチ接点に対し並列接続した副中継系統のヒータ別供電表示灯も点灯する。この第２の整流路に整流電流が流れる極性では第１の整流路には電流が流れず、また第２の整流路に整流電流が流れない逆極性では第２の整流路によって第１の電流路は電流遮断状態となっているため、感温スイッチ・オン／オフ検出表示灯は消灯状態となっている。なお、感温スイッチの開成期では、各ヒータ別供電表示灯を介して凍結防止ヒータへ電流が流れているが、通常、ヒータ別供電表示灯に対し直列の電流制限抵抗を接続しておくことで、電流値を絞り込み、表示電力を抑制することができる。
【００２６】
他方、外気温度がオン温度以下になると、感温スイッチが閉成するため、第２の整流路が短絡するので、主中継系統のヒータ別供電表示灯が消灯すると共に、主中継系統に接続された凍結防止ヒータの発熱が開始する。また、第１の整流路に整流電流が流れ、感温スイッチ・オン／オフ検出表示灯は点灯状態となる。更に、感温スイッチの閉成による電源付勢に基づきコイル励磁回路が電磁コイルを励磁するので、副中継開系統の可動スイッチ接点が閉成し、副中継開系統の端末に接続された凍結防止ヒータが通電して発熱が開始される。
【００２７】
従って、通常、外気温度がオン温度以上である冬場の昼間や夏場など（施工時に感温スイッチの周囲を暖めた場合も含む）において、感温スイッチ・オン／オフ検出表示灯が消灯状態である場合には、感温スイッチが正常に開成状態であることを確認できる。逆に、感温スイッチ・オン／オフ検出表示灯が点灯状態である場合は、感温スイッチがオン故障となっていることを検出できる。また、ヒータ別供電表示灯が点灯状態である場合、コネクタに断線故障の無い正常の凍結防止ヒータが接続されていることを確認できる。逆に、いずれかのヒータ別供電表示灯が消灯状態である場合、そのヒータ別供電表示灯に係るコネクタに凍結防止ヒータが接続されていないか、そのコネクタに凍結防止ヒータが接続されていてもその凍結防止ヒータが断線故障となっていることを検出できる。
【００２８】
外気温度がオン温度以下である場合（施工時に感温スイッチの周囲を冷却スプレー等で冷やした場合も含む）、感温スイッチ・オン／オフ検出表示灯が点灯状態であるときは、感温スイッチが正常に開成状態であることを確認できる。逆に、感温スイッチ・オン／オフ検出表示灯が消灯状態であるときは、感温スイッチのオフ故障になっていることを検出できる。また、ヒータ別供電表示灯が消灯状態であるときは、コネクタに断線故障の無い正常の凍結防止ヒータが接続されて、発熱状態であることを確認できる。逆に、いずれかのヒータ別供電表示灯が点灯状態であるときは、そのヒータ別供電表示灯に係るコネクタに凍結防止ヒータが接続されていないか、そのコネクタに凍結防止ヒータが接続されていてもその凍結防止ヒータが断線故障であることを検出できる。
【００２９】
このように、本発明の第１の手段の凍結防止ヒータ用節電コントローラでは、感温スイッチ・オン／オフ検出表示灯の点灯・消灯と各ヒータ別供電表示灯の点灯・消灯とは排他的な表示を行うようになっているので、夏場での施工時には感温スイッチ・オン／オフ検出表示灯と各ヒータ別供電表示灯の排他的な点灯・消灯状態を視認すると共に、感温スイッチの周囲を冷却スプレー等で冷やし、その排他的点灯・消灯状態が反転する場合には、すべて正常（感温スイッチのオン・オフ故障無し、凍結防止ヒータの接続不良無し、凍結防止ヒータの断線不良無し）であることを確認できる。
【００３０】
更に、主中継系統に感温スイッチが介装されており、且つ第１及び第２の整流路に表示灯が介在しているため、可動スイッチ接点の接点数を少なくでき、低コスト化に寄与する。
【００３１】
本発明の第２の手段は、感温スイッチを介して電源プラグに接続された一方の供電線及び上記電源プラグに接続された他方の供電線から電気的に分岐して互いに並列であって、各端末に凍結防止ヒータを接続すべき接続コネクタを具えた複数の中継系統と、上記感温スイッチの閉成による電源付勢に基づき電磁コイルを励磁するべきコイル励磁回路と、上記各中継系統の一方の中継線に介装されて上記電磁コイルの励磁により閉成する可動スイッチ接点と、上記感温スイッチに対し並列接続した感温スイッチ・オン／オフ表示灯と、上記可動スイッチ接点に対し並列接続したヒータ別供電状況表示灯とを有して成ることを特徴とする。
【００３２】
この第２の手段でも、電源プラグをコンセントに接続すると共に、中継系統の端末の接続コネクタに凍結防止ヒータを接続した状態において、外気温度がオン温度以上であると、感温スイッチが開成しているため、これに並列接続の感温スイッチ・オン／オフ検出表示灯が点灯していると共に、中継開系統の可動スイッチ接点に並列接続のヒータ別供電表示灯が点灯している。
【００３３】
他方、外気温度がオン温度以下になると、感温スイッチが閉成するため、感温スイッチ・オン／オフ検出表示灯が点灯していると共に、感温スイッチの閉成による電源付勢に基づいててコイル励磁回路が電磁コイルを励磁するので、中継開系統の可動スイッチ接点が閉成し、各中継開系統に接続された凍結防止ヒータへ通電し発熱が開始される。
【００３４】
従って、通常、外気温度がオン温度以上である冬場の昼間や夏場など（施工時に感温スイッチの周囲を暖めた場合も含む）において、感温スイッチ・オン／オフ検出表示灯が点灯状態である場合、感温スイッチが正常に開成状態であることを確認できる。逆に、感温スイッチ・オン／オフ検出表示灯が消灯状態である場合は、感温スイッチがオン故障になっていることを検出できる。また、ヒータ別供電表示灯が点灯状態である場合、端末コネクタに断線故障の無い正常の凍結防止ヒータが接続されていることを確認できる。逆に、いずれかのヒータ別供電表示灯が消灯状態である場合、そのヒータ別供電表示灯に係るコネクタに凍結防止ヒータが接続されていないか、そのコネクタに凍結防止ヒータが接続されていてもその凍結防止ヒータが断線故障であることを検出できる。
【００３５】
外気温度がオン温度以下である場合（施工時に感温スイッチの周囲を冷却スプレー等で冷やした場合も含む）、感温スイッチ・オン／オフ検出表示灯が消灯状態であるときは、感温スイッチが正常に開成状態であることを確認できる。逆に、感温スイッチ・オン／オフ検出表示灯が点灯状態であるときは、感温スイッチのオフ故障になっていることを検出できる。また、ヒータ別供電表示灯が消灯状態であるときは、コネクタに断線故障の無い正常の凍結防止ヒータが接続されて、発熱状態であることを確認できる。逆に、いずれかのヒータ別供電表示灯が点灯状態であるときは、そのヒータ別供電表示灯に係るコネクタに凍結防止ヒータが接続されていないか、そのコネクタに凍結防止ヒータが接続されていてもその凍結防止ヒータが断線故障であることを検出できる。
【００３６】
このように、本発明の第２の手段に係る凍結防止ヒータ用節電コントローラでは、感温スイッチ・オン／オフ検出表示灯の点灯・消灯と各ヒータ別供電表示灯の点灯・消灯とは同表示モードで動作するようになっているので、夏場での施工時には感温スイッチ・オン／オフ検出表示灯及び各ヒータ別供電表示灯の点灯状態を視認すると共に、感温スイッチの周囲を冷却スプレー等で冷やし、消灯状態へ反転する場合には、すべて正常（感温スイッチのオン・オフ故障無し、凍結防止ヒータの接続不良無し、凍結防止ヒータの断線不良無し）であることを確認できる。
【００３７】
この第２の手段では、各中継開系統がそれぞれ平等の並列関係にあるため、第１の手段における第１及び第２の整流路を特に設けなくて済む。
【００３８】
通常は、各表示灯として安価な発光ダイオードが用いられる。発光ダイオードの故障率は殆ど問題とならないが、中継系統の可動スイッチ接点の故障対策については顧慮する必要がある。しかし、ヒータ別供電表示灯が並列に接続されているので、例えば、凍結防止ヒータを接続しない状態において、複数のヒータ別供電表示灯の表示モードの横並び異同を照合することで、可動スイッチ接点の不良をも発見できる。
【００３９】
感温スイッチ・オン／オフ検出表示灯やヒータ別供電表示灯は電流定格の大きいものならば、感温スイッチや可動スイッチ接点に直列接続しても構わない。しかし、表示電力が元々無効電力であることから、表示灯を直列に接続する場合は、電流制限抵抗や整流ダイオードを更に直列に接続し、表示電流を低減することが必要になる。ところが、凍結防止ヒータが通電して発熱する期間では、これらの表示灯に比較的大きな電流を流す必要があることから、電流制限抵抗等が却って障害となり、高出力の凍結防止ヒータをコントローラに接続し難くなる。また接続すべき凍結防止ヒータの出力如何により電流制限抵抗の抵抗値の最適化を余儀無くされ、汎用性のあるコントローラの実現が困難となる。
【００４０】
このような事情から、本発明では、表示灯を感温スイッチや可動スイッチ接点に並列接続し、ヒータへの通電時の障害にならないようにしており、非通電時ではそのヒータ負荷が表示灯に直列に加わることから、電流制限効果が自ずと発揮され、表示電力の低減にも寄与する。
【００４１】
第１及び第２の手段において、電磁コイルと複数の可動スイッチ接点とは接点電磁リレーを用いて構成できるため、部品点数の削減と低コスト化に寄与する。
【００４２】
また、第１及び第２の手段において、感温スイッチに直列接続すると共に中継系統の接続コネクタに並列接続する模擬（ダミー）発熱素子を当該感温スイッチに近接配置して成ることが好ましい。外気温度に近似の感温スイッチの環境温度に感応して感温スイッチがオンすることは勿論であるが、感温スイッチがオフするのは、外気温度に感応するのではなく、模擬発熱素子が凍結防止ヒータの発熱と同時的に発熱しているため、模擬発熱素子の発熱による感温スイッチの環境温度に感応するものである。つまり、オン・オフするときはヒータ加温対象の温度をトレースした形で行われるので、ヒータ加温対象の無駄な過熱を防止でき、小刻みな間歇発熱制御により、消費電力の大幅低減を達成できる。
【００４３】
感温スイッチとしては、サーマル・リード・スイッチやバイメタル・サーモスタットが通常使用される。感温スイッチの故障率は非常に低いものの、そのスイッチ故障率のうち約８０％はオン故障であるとの報告がある。感温スイッチがオン故障である場合、夏期でも、凍結防止ヒータが発熱し続けているため、ヒータの保温材等の火災発生を招く虞れがある。
【００４４】
そこで、本発明においては、感温スイッチに直列接続した感温フューズを模擬発熱素子に近接配置して成る。このように、模擬発熱素子に近接させて温度フューズを設けることにより、外気温度がオン温度よりも高くなっても、なおも感温スイッチのオン故障により凍結防止ヒータが発熱し続けている場合、模擬発熱素子も同時的に発熱し続けているため、模擬発熱素子の近傍温度が高温になるので、感温フューズが溶断し、感温スイッチへは供電されなくなる。これにより、コイル励磁回路の電源付勢が消滅するため、電磁コイルが非励磁となり、可動スイッチ接点が開成し、各中継系統の通電が停止して発熱が止む。従って、感温スイッチのオン故障による火災発生や無駄な電力消費を無くすことができる。また、感温フューズが溶断すると、すべての表示灯が消灯状態となるので、感温フューズの溶断を発見できる。
【００４５】
第１及び第２の手段において、コイル励磁回路としては半波整流平滑回路を採用できる。部品点数の少ない簡素な直流電源で済ませることができるため、低コスト化に寄与する。
【００４６】
更に、模擬発熱素子には、その半波整流平滑回路の半波整流回路を直列接続して成ることが好ましい。模擬発熱素子は感温スイッチに近接配置されていることから、微弱発熱でも構わないものである。そこで、半波整流回路から模擬発熱素子に印加するのは交流半波電流であるため、消費電力の低減を図ることができる。
【００４７】
なお、本発明の節電コントローラは端末に複数の接続コネクタを備えており、これに凍結防止ヒータを適宜接続できるようになっているが、本発明には接続コネクタを設けずに、予めに凍結防止ヒータが接続固定されているものも含まれる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００４９】
〔実施形態１〕
図１は本発明の実施形態１に係る水道凍結防止ヒータ用節電コントローラの外観を示す斜視図、図２は実施形態１に係る水道凍結防止ヒータ用節電コントローラの回路構成を示す回路図である。
【００５０】
本例の水道凍結防止ヒータ用節電コントローラ（断線チェッカー）１２０は、後述の電子部品を内蔵した樹脂製のコントローラ・ボックス１２０Ａと、この一側端から延び出る接続コード１２１ａの先端に設けられ、商用交流電源のコンセントに接続すべき電源プラグ１２１と、コントローラ・ボックス１２０Ａの他側端から延び出る３本の接続コード１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃの先端に設けられ、水道管凍結防止ヒータを接続すべき雌形接続コネクタ１２２1 ，１２２2 ，１２２3 とを有している。コントローラ・ボックス１２０Ａの表面側において、接続コード１２１ａ寄りでそれに対応する位置にはサーモスタット・オン／オフ検出用緑色発光ダイオードＬ0 が設けられており、また各接続コード１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ寄りでそれぞれに対応する位置にはヒータ別供電検出用赤色発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 が設けられている。
【００５１】
本例の回路構成は、図２に示す如く、電源プラグ１２１からの一方の中継線１２３1 にて介装されたサーモスタット３及び端末に水道凍結防止ヒータ１０1 を接続すべき接続コネクタ１２２1 を具えた主中継系統１２５1 と、電源プラグ１２１から電気的に分岐して互いに並列であって各端末に水道凍結防止ヒータ１０2 ，１０3 を接続すべき接続コネクタ１２２2 ，１２２3 を具えた副中継系統１２５2 ，１２５3 と、サーモスタット３の閉成による電源付勢に基づき電磁コイルＸを励磁すべきコイル励磁回路１２６と、副中継系統１２５2 ，１２５3 の一方の中継線１２３2 ，１２３3 に介装されて電磁コイルＸの励磁により閉成する可動スイッチ接点ａ，ｂと、サーモスタット３に直列接続すると共に主中継系統１２５1 の接続コネクタ１２２1 に並列接続する第１の整流路１２７と、サーモスタット３に対し並列接続し、第１の整流路１２７の整流極性とは逆極性で整流する第２の整流路１２８と、第１の整流路１２７に介在するサーモスタット・オン／オフ検出用発光ダイオードＬ0 と、第２の整流路１２８に介在する主中継系統のヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 と、可動スイッチ接点ａ，ｂに対しそれぞれ並列接続した副中継系統のヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ2 ，Ｌ3 と、を有して成る
主中継系統１２５1 は一方の中継線１２３1 と他方の中継線１２４1 とから成る開回路である。また、第１の副中継系統１２５2 は一方の中継線１２３2 と他方の中継線１２４2 とから成る開回路である。更に、第２の副中継系統１２５3 も一方の中継線１２３3 と他方の中継線１２４3 とから成る開回路である。
【００５２】
コイル励磁回路１２６は、整流ダイオードＤと、抵抗器ｒ及び蓄電コンデンサＣの積分回路とから成る半波整流平滑回路である。第１の整流路１２７は、整流ダイオードＤ0 と電流制限抵抗器ｒ0 とサーモスタット・オン／オフ検出用発光ダイオードＬ0 との直列回路である。第２の整流路１２８も、整流ダイオードＤ1 と電流制限抵抗器ｒ1 とヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 との直列回路である。また、ヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ2 ，Ｌ3 には直列に整流ダイオードＤ2 ，Ｄ3 と電流制限抵抗器ｒ2 ，ｒ3 が接続されている。電磁コイルＸと可動スイッチ接点ａ，ｂとは２接点電磁リレーＲＹ2 を構成している。
【００５３】
主中継系統１２５1 において、サーモスタット３に直列接続すると共に接続コネクタ１２２1 に並列接続する小形の模擬（ダミー）発熱抵抗器（発熱素子）Ｒがサーモスタット３に近接配置されている。この模擬発熱抵抗器Ｒには、コイル励磁回路１２６の整流ダイオードＤが直列接続されている。そして、サーモスタット３に直列接続した感温フューズＦが模擬発熱抵抗器Ｒに近接配置されている。
【００５４】
このような構成の水道凍結防止ヒータ用節電コントローラ１２０は、電源プラグ１２１を商用交流電源の壁面コンセントに接続すると共に、中継系統１２５1 ，１２５2 ，１２５3 の端末の接続雌コネクタ１２２1 ，１２２2 ，１２２3 に水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 をそれぞれ接続して使用する。
【００５５】
外気温度がオン温度以上であると、サーモストッタ３が開成しているため、これに並列接続の第２の整流路１２８を介して整流電流が流れているので、主中継系統１２５1 のヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 が赤色点灯していると共に、可動スイッチ接点ａ，ｂに対し並列接続した副中継系統１２５2 ，１２５3 のヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ2 ，Ｌ3 も赤色点灯している。この第２の整流路１２８に整流電流が流れる半波極性では第１の整流路１２７には電流が流れず、また第２の整流路１２８に整流電流が流れない半波逆極性では第２の整流路１２８によって第１の電流路１２７は電流遮断状態となっているため、サーモスタット・オン／オフ検出用発光ダイオードＬ0 は消灯状態となっている。なお、このサーモストッタ３の開成期では、各ヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 を介して凍結防止ヒータへ半波整流が流れているが、ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 に対し直列の電流制限抵抗ｒ1 ，ｒ2 ，ｒ3 が接続されているため、電流値が絞り込まれており、表示電力が抑制されている。
【００５６】
他方、外気温度がオン温度以下になると、サーモストッタ３が閉成するため、第２の整流路１２８が短絡するので、主中継系統１２５1 のヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 が消灯すると共に、主中継系統１２５1 に接続された水道凍結防止ヒータ１０1 の発熱が開始する。また、第１の整流路１２７に整流電流が流れ、サーモスタット・オン／オフ検出用発光ダイオードＬ0 は緑色点灯状態となる。更に、サーモストッタ３の閉成による電源付勢に基づきコイル励磁回路１２６が電磁コイルＸを励磁するので、副中継開系統１２５2 ，１２５3 の可動スイッチ接点ａ，ｂが閉成し、副中継開系統１２５2 ，１２５3 の端末に接続された水道凍結防止ヒータ１０2 ，１０3 が通電して発熱が開始される。
【００５７】
従って、通常、外気温度がオン温度以上である冬場の昼間や夏場など（施工時にサーモスタット３の周囲を暖めた場合も含む）において、サーモスタット・オン／オフ検出用発光ダイオードＬ0 が消灯状態である場合には、サーモスタット３が正常に開成状態であることを確認できる。逆に、サーモスタット・オン／オフ検出用発光ダイオードＬ0 が点灯状態である場合は、サーモスタット３がオン故障となっていることを検出できる。また、ヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 が点灯状態である場合、コネクタ１２２1 ，１２２2 ，１２２3 に断線故障の無い正常の水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 が接続されていることを確認できる。逆に、いずれかのヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 が消灯状態である場合、そのコネクタ１２２1 ，１２２2 ，１２２3 に水道凍結防止ヒータが接続されていないか、そのコネクタに水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 が接続されていてもその水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 が断線故障となっていることを検出できる。
【００５８】
外気温度がオン温度以下である場合（施工時にサーモスタット３の周囲を冷却スプレー等で冷やした場合も含む）、サーモスタット・オン／オフ検出用発光ダイオードＬ0 が点灯状態であるときは、サーモスタット３が正常に開成状態であることを確認できる。逆に、サーモスタット・オン／オフ検出用発光ダイオードＬ0 が消灯状態であるときは、サーモスタット３のオフ故障になっていることを検出できる。また、ヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 が消灯状態であるときは、コネクタ１２２1 ，１２２2 ，１２２3 に断線故障の無い正常の水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 が接続されて、発熱状態であることを確認できる。逆に、いずれかのヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 が点灯状態であるときは、その雌コネクタ１２２1 ，１２２2 ，１２２3 に水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 が接続されていないか、そのコネクタ１２２1 ，１２２2 ，１２２3 に水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 が接続されていてもその水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 が断線故障であることを検出できる。
【００５９】
このように、本例の水道凍結防止ヒータ用節電コントローラ１２０では、サーモスタット・オン／オフ検出用発光ダイオードＬ0 の点灯・消灯状態と各ヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 の点灯・消灯状態とは排他的な表示を行うようになっているので、夏場での施工時にはサーモスタット・オン／オフ検出用発光ダイオードＬ0 と各ヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 の排他的な点灯・消灯モードを視認すると共に、サーモスタット３の周囲を冷却スプレー等で冷やし、その排他的点灯・消灯状態が反転する場合には、サーモスタット３は、すべて正常（サーモスタット３のオン・オフ故障無し、水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 の接続不良無し、水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 の断線不良無し）であることを確認できる。
【００６０】
本例では、発光ダイオードＬ0 ，Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 をサーモスタット３や可動スイッチ接点ａ，ｂに並列接続し、ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 への通電時では電流制限しないようにしており、非通電時ではそのヒータ負荷が発光ダイオードＬ0 ，Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 に直列に加わることから、電流制限効果が自ずと発揮され、表示電力の低減に寄与している。
【００６１】
ここに、発光ダイオードＬ0 ，Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 の故障率は殆ど問題とならないが、中継系統の可動スイッチ接点ａ，ｂの故障対策については顧慮する必要がある。ヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 が並列に接続されているので、例えば、水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 を接続しない状態において、ヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 の点灯・消灯モードの横並び異同を照合することで、可動スイッチ接点ａ，ｂの不良をも発見できる。
【００６２】
また、副中継開系統１２５2 ，１２５3 の感温開閉は２接点電磁リレーＲＹ2 を用いて達成しているため、部品点数の削減と低コスト化に寄与している。
【００６３】
更に、本例においては、サーモスタット３に直列接続すると共に中継系統の接続コネクタに並列接続する模擬発熱抵抗器Ｒがサーモスタット３に近接配置されている。前述したように、模擬発熱抵抗器Ｒによりサーモスタット環境温度が模擬水道管温度として見立てられるため、図６に示す間歇発熱制御が行われる。即ち、外気温度に近似のサーモスタット３の環境温度に感応して感温スイッチがオンすることは勿論であるが、サーモスタット３がオフするのは、外気温度に感応するのではなく、模擬発熱抵抗器Ｒが水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 の発熱と同時的に発熱しているため、模擬発熱抵抗器Ｒの発熱によるサーモスタット３の環境温度に感応するものである。つまり、オン・オフするときは水道管の温度をトレースした形で行われるので、水道管の無駄な過熱（オン／オフ・マージン間の発熱）を防止でき、小刻みな間歇発熱制御により、消費電力の大幅低減を達成できる。
【００６４】
これに加え、本例では、サーモスタット３に直列接続した感温フューズＦ（溶断温度約６０°Ｃ）が模擬発熱抵抗器Ｒに近接配置されている。このような温度フューズＦを設けることにより、外気温度がオン温度よりも高くなっても、サーモスタット３のオン故障により水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 が発熱し続けている場合、模擬発熱抵抗器Ｒも同時的に発熱し続けているため、模擬発熱抵抗器Ｒの近傍温度が高温になるので、感温フューズＦが溶断し、サーモスタット３へは供電されなくなる。これにより、コイル励磁回路１２６の電源付勢が消滅するため、電磁コイルＸが非励磁となり、可動スイッチ接点ａ，ｂが開成し、各中継系統１２５1 ，１２５2 ，１２５3 の通電が停止して発熱が止む。従って、サーモスタット３のオン故障による火災発生や無駄な電力消費を無くすことができる。また、感温フューズＦが溶断すると、すべての発熱ダイオードＬ0 〜Ｌ3 が消灯状態となるため、感温フューズＦの溶断を発見でき、コントローラの交換を促すに役立つ。
【００６５】
コイル励磁回路１２６としては半波整流平滑回路が採用されているため、部品点数の少ない簡素な回路で済み、低コスト化に寄与する。しかも、模擬発熱抵抗器Ｒには、コイル励磁回路１２６の整流ダイオードＤから半波整流が印加されるようになっているので、模擬発熱抵抗器Ｒの消費電力の低減も図ることができる。
【００６６】
更に、本例では、主中継系統１２５1 にサーモスタット３が介装されており、また第１の整流路１２７及び第２の整流路１２８に発光ダイオードＬ0 ，Ｌ1 が介在しているため、２接点電磁リレーＲＹ2 で３中継系統の通電制御ができ、低コスト化に寄与する。
【００６７】
〔実施形態２〕
図３は実施形態２に係る水道凍結防止ヒータ用節電コントローラの回路構成を示す回路図である。
【００６８】
本例の水道凍結防止ヒータ用節電コントローラ（断線チェッカー）１３０も、図１に示す如くの外観構成を有している。またその回路構成は、サーモスタット３を介して電源プラグ１２１に接続された一方の供電線１３３及び電源プラグ１２１に接続された他方の供電線１３４から電気的に分岐して互いに並列であって、各端末に水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 を接続すべき雌形接続コネクタ１２２1 ，１２２2 ，１２２3 を具えた複数の中継系統１３５1 ，１３５2 ，１３５3 と、サーモスタット３の閉成による電源付勢に基づき電磁コイルＸを励磁するべきコイル励磁回路１３６と、各中継系統１３５1 ，１３５2 ，１３５3 の一方の中継線１３３1 ，１３３2 ，１３３3 に介装されて電磁コイルＸの励磁により閉成する可動スイッチ接点ａ，ｂ，ｃと、サーモスタット３に対し並列接続したサーモスタット・オン／オフ検出用発光ダイオードＬ0 と、可動スイッチ接点ａ，ｂ，ｃに対しそれぞれ並列接続したヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 とを有して成る。
【００６９】
第１の中継系統１３５1 は一方の中継線１３３1 と他方の中継線１３４1 とから成る開回路である。また、第２の中継系統１３５2 は一方の中継線１３３2 と他方の中継線１３４2 とから成る開回路である。更に、第３の中継系統１３５3 も一方の中継線１３３3 と他方の中継線１３４3 とから成る開回路である。
【００７０】
コイル励磁回路１３６は、整流ダイオードＤと、抵抗器ｒ及び蓄電コンデンサＣの積分回路とから成る半波整流平滑回路である。また、ヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 には直列に整流ダイオードＤ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 と電流制限抵抗器ｒ1 ，ｒ2 ，ｒ3 が接続されている。電磁コイルＸと可動スイッチ接点ａ，ｂ，ｃとは３接点電磁リレーＲＹ3 を構成している。
【００７１】
供電線１３３においては、サーモスタット３に直列接続すると共に接続雌コネクタ１２２1 〜１２２3 に並列接続する小形の模擬（ダミー）発熱抵抗器（発熱素子）Ｒがサーモスタット３に近接配置している。この模擬発熱抵抗器Ｒには、コイル励磁回路１３６の整流ダイオードＤが直列接続されている。そして、サーモスタット３に直列接続した感温フューズＦが模擬発熱抵抗器Ｒに近接配置されている。
【００７２】
この水道凍結防止ヒータ用コントローラ１３０も、電源プラグ１２１を商用交流電源の壁面コンセントに接続すると共に、中継系統１３５1 ，１３５2 ，１３５3 の端末の接続コネクタ１２２1 ，１２２2 ，１２２3 に水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 を接続して使用される。
【００７３】
外気温度がオン温度以上であると、サーモスタット３が開成しているため、これに並列接続のサーモスタット・オン／オフ検出用発光ダイオードＬ0 が緑色点灯していると共に、中継開系統１３５1 ，１３５2 ，１３５3 の可動スイッチ接点ａ，ｂ，ｃに並列接続のヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 が赤色点灯している。
【００７４】
他方、外気温度がオン温度以下になると、サーモスタット３が閉成するため、サーモスタット・オン／オフ検出用発光ダイオードＬ0 が消灯していると共に、サーモスタット３の閉成による電源付勢に基づいててコイル励磁回路１３６が電磁コイルＸを励磁するので、中継開系統１３５1 ，１３５2 ，１３５3 の可動スイッチ接点ａ，ｂ，ｃが閉成し、ヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 が消灯すると共に、各中継開系統１３５1 ，１３５2 ，１３５3 に接続された水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 へ通電し発熱が開始される。
【００７５】
従って、通常、外気温度がオン温度以上である冬場の昼間や夏場など（施工時にサーモスタット３の周囲を暖めた場合も含む）において、サーモスタット・オン／オフ検出用発光ダイオードＬ0 が点灯状態である場合、サーモスタット３が正常に開成状態であることを確認できる。逆に、サーモスタット・オン／オフ検出用発光ダイオードＬ0 が消灯状態である場合は、サーモスタット３のオン故障になっていることを検出できる。また、ヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 が点灯状態である場合、端末コネクタ１２２1 ，１２２2 ，１２２3 に断線故障の無い正常の水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 が接続されていることを確認できる。逆に、いずれかのヒータ別供電表示灯が消灯状態である場合、そのヒータ別供電表示灯に係るコネクタ１２２1 ，１２２2 ，１２２3 にヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 が接続されていないか、そのコネクタ１２２1 ，１２２2 ，１２２3 に水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 が接続されていてもその水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 が断線故障であることを検出できる。
【００７６】
外気温度がオン温度以下である場合（施工時にサーモスタット３の周囲を冷却スプレー等で冷やした場合も含む）、サーモスタット・オン／オフ検出用発光ダイオードＬ0 が消灯状態であるときは、サーモスタット３が正常に開成状態であることを確認できる。逆に、サーモスタット・オン／オフ検出用発光ダイオードＬ0 が点灯状態であるときは、サーモスタット３のオフ故障になっていることを検出できる。また、ヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 が消灯状態であるときは、コネクタ１２２1 ，１２２2 ，１２２3 に断線故障の無い正常の水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 が接続されて、発熱状態であることを確認できる。逆に、いずれかのヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 が点灯状態であるときは、そのヒータ別供電検出用発光ダイオードに係るコネクタ１２２1 ，１２２2 ，１２２3 に水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 が接続されていないか、そのコネクタ１２２1 ，１２２2 ，１２２3 に水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 が接続されていてもその水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 が断線故障であることを検出できる。
【００７７】
このように、本例では、サーモスタット・オン／オフ検出用発光ダイオードＬ0 の点灯・消灯状態と各ヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 の点灯・消灯状態とは同表示モードで動作するようになっているので、夏場での施工時にはサーモスタット・オン／オフ検出用発光ダイオードＬ0 及び各ヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 の点灯モードを視認すると共に、サーモスタット３の周囲を冷却スプレー等で冷やし、消灯状態へ反転する場合には、すべて正常（サーモスタット３のオン・オフ故障無し、水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 の接続不良無し、水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 の断線不良無し）であることを確認できる。
【００７８】
本例では、各中継開系統１３５1 ，１３５2 ，１３５3 がそれぞれ平等の並列関係にあるため、実施形態１における第１及び第２の整流路１２７，１２８を特に設けなくて良い。
【００７９】
また実施形態１と同様に、発光ダイオードＬ0 ，Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 をサーモスタット３や可動スイッチ接点ａ，ｂ，ｃに並列接続し、ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 への通電時では電流制限しないようにしており、非通電時ではそのヒータ負荷が発光ダイオードＬ0 ，Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 に直列に加わることから、電流制限効果が自ずと発揮され、表示電力の低減に寄与している。
【００８０】
ここに、発光ダイオードＬ0 ，Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 の故障率は殆ど問題とならないが、中継系統の可動スイッチ接点ａ，ｂの故障対策については顧慮する必要がある。ヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 が並列に接続されているので、例えば、水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 を接続しない状態において、ヒータ別供電検出用発光ダイオードＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 の点灯・消灯を異同を照合することで、可動スイッチ接点ａ，ｂ，ｃの不良をも発見できる。
【００８１】
また、中継開系統１３５1 ，１３５2 ，１３５3 の感温開閉は３接点電磁リレーＲＹ3 を用いて達成しているため、部品点数の削減と低コスト化に寄与している。
【００８２】
更に、サーモスタット３に直列接続すると共に中継系統の接続コネクタに並列接続する模擬発熱抵抗器Ｒがサーモスタット３に近接配置されている。前述した理由により、図６に示す間歇発熱制御が行われる。即ち、外気温度に近似のサーモスタット３の環境温度に感応して感温スイッチがオンすることは勿論であるが、サーモスタット３がオフするのは、外気温度に感応するのではなく、模擬発熱抵抗器Ｒが水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 の発熱と同時的に発熱しているため、模擬発熱抵抗器Ｒの発熱によるサーモスタット３の環境温度に感応するものである。つまり、オン・オフするときは水道管の温度をトレースした形で行われるので、水道管の無駄な過熱を防止でき、間歇発熱制御により消費電力の大幅低減を達成できる。
【００８３】
これに加え、本例では、サーモスタット３に直列接続した感温フューズＦ（溶断温度約６０°Ｃ）が模擬発熱抵抗器Ｒに近接配置されている。このような温度フューズＦを設けることにより、外気温度がオン温度よりも高くなっても、サーモスタット３のオン故障により水道凍結防止ヒータ１０1 ，１０2 ，１０3 が発熱し続けている場合、模擬発熱抵抗器Ｒも同時的に発熱し続けているため、模擬発熱抵抗器Ｒの近傍温度が高温になるので、感温フューズＦが溶断し、サーモスタット３へは供電されなくなる。これにより、コイル励磁回路１３６の電源付勢が消滅するため、電磁コイルＸが非励磁となり、可動スイッチ接点ａ，ｂ，ｃが開成し、各中継系統１３５1 ，１３５2 ，１３５3 の通電が停止して発熱が止む。従って、サーモスタット３のオン故障による火災発生や無駄な電力消費を無くすことができる。また、感温フューズＦが溶断すると、すべての発光ダイオードＬ0 〜Ｌ3 が消灯状態となるので、感温フューズＦの溶断を早期に発見でき、コントローラの交換を促すに役立つ。
【００８４】
更に、コイル励磁回路１３６としては半波整流平滑回路が採用されているため、部品点数の少ない簡素な回路で済み、低コスト化に寄与する。しかも、模擬発熱抵抗器Ｒには、コイル励磁回路１３６の整流ダイオードＤから半波整流が印加されるようになっているので、模擬発熱抵抗器Ｒの消費電力の低減も図ることができる。
【００８５】
なお、上記各実施形態では３本のヒータを接続できる節電コントローラを説明してあるが、２本のヒータだけを接続できる節電コントローラや４本以上のヒータを接続できる節電コントローラも中継系統を増減するだけで容易に実現することができる。
【００８６】
また、本実施形態では水道凍結防止ヒータに用いる例を説明してあるが、水道管の凍結に限らず、一般に、凍結（氷化）を生じさせたくない箇所のために用いるヒータ（防凍器）に広く適用できることは言う迄もない。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る凍結防止ヒータ用節電コントローラは、凍結防止ヒータを端末に接続すべき中継系統において感温スイッチの閉成による電源付勢により連動する電磁スイッチと、感温スイッチ及び可動スイッチ接点に並列接続した表示灯とを有する点を特長とするものであるから、次のような効果を奏する。
【００８８】
（１）  本発明では、感温スイッチ・オン／オフ検出表示灯の点灯・消灯と各ヒータ別供電表示灯の点灯・消灯とは排他的又は同時的な表示を行うようになっているので、感温スイッチのオン・オフ故障、特定の凍結防止ヒータの接続不良、又は特定の凍結防止ヒータの断線不良を検出できる。しかも、複数のヒータ別供電表示灯の点灯・消灯モードの横並び異同を照合することで、可動スイッチ接点の不良をも発見できる。また、表示灯を感温スイッチや可動スイッチ接点に並列接続し、ヒータへの通電時の障害にならないようにしており、非通電時ではそのヒータ負荷が表示灯に直列に加わることから、電流制限効果が自ずと発揮され、表示電力の低減に寄与する。
【００８９】
（２）  特に第１の手段では、主中継系統に感温スイッチが介装されており、且つ第１及び第２の整流路に表示灯が介在しているため、可動スイッチ接点の接点数を少なくでき、低コスト化に寄与する。
【００９０】
（３）  特に第２の手段では、各中継開系統がそれぞれ平等の並列関係にあるため、第１の手段における第１及び第２の整流路を特に設けなくて済む。
【００９１】
（４）  電磁コイルと複数の可動スイッチ接点とが接点電磁リレーを用いて構成されて成る場合、部品点数の削減と低コスト化に寄与する。
【００９２】
（５）  感温スイッチに直列接続すると共に中継系統の接続コネクタに並列接続する模擬発熱素子を当該感温スイッチに近接配置して成る場合、感温スイッチがオフするのは、外気温度に感応するのではなく、模擬発熱素子が凍結防止ヒータの発熱と同時的に発熱しているため、模擬発熱素子の発熱による感温スイッチの環境温度に感応する。このため、ヒータ加温対象の無駄な過熱を防止でき、小刻みな間歇発熱制御により、消費電力の大幅低減を達成できる。
【００９３】
（６）  感温スイッチに直列接続した感温フューズを模擬発熱素子に近接配置して成る場合、感温スイッチがオン故障のときは、模擬発熱素子も同時的に発熱し続けているため、模擬発熱素子の近傍温度が高温になるので、感温フューズが溶断し、感温スイッチへは供電されなくなる。これにより、コイル励磁回路の電源付勢が消滅するため、電磁コイルが非励磁となり、可動スイッチ接点が開成し、各中継系統の通電が停止して発熱が止む。従って、感温スイッチのオン故障による火災発生や無駄な電力消費を無くすことができる。また、感温フューズが溶断すると、すべての表示灯が消灯状態となるので、感温フューズの溶断を発見でき、コントローラの交換を促すに役立つ。
【００９４】
（７）  コイル励磁回路を半波整流平滑回路で構成した場合、部品点数の少ない簡素な直流電源で済ませることができるため、低コスト化に寄与する。
【００９５】
（８）  模擬発熱素子にはその半波整流平滑回路の半波整流回路を直列接続して成る場合、模擬発熱素子は感温スイッチに近接配置されていることから、微弱発熱でも構わないものである。半波整流回路から模擬発熱素子に印加するのは交流半波電流であるため、消費電力の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る水道凍結防止ヒータ用節電コントローラの外観を示す斜視図である。
【図２】実施形態１に係る水道凍結防止ヒータ用節電コントローラの回路構成を示す回路図である。
【図３】実施形態２に係る水道凍結防止ヒータ用節電コントローラの回路構成を示す回路図である。
【図４】（ａ）は水道凍結防止ヒータの一例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ′線に沿って切断した状態を示す断面図である。
【図５】従来の模擬発熱抵抗器を用いた水道凍結防止ヒータ用（１本用）節電コントローラの回路構成を示す回路図である。
【図６】（Ａ）は模擬発熱抵抗器を用いた水道凍結防止ヒータ用節電コントローラのヒータ発熱制御の経時変化を示すグラフで、（Ｂ）はそのヒータ間歇発熱制御による水道管等の温度推移を示すグラフである。
【図７】従来の模擬発熱抵抗器を用いた水道凍結防止ヒータ用（３本用）節電コントローラの回路構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１…発熱帯
２ａ…電源プラグ
３…サーモスタット（感温スイッチ）
１０1 ，１０2 ，１０3 …水道凍結防止ヒータ
１２０，１３０…水道凍結防止ヒータ用節電コントローラ
１２０Ａ…コントローラ・ボックス
１２１ａ，１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ…接続コード
１２１…電源プラグ
１２２1 ，１２２2 ，１２２3 …雌形接続コネクタ
１２３1 ，１２３2 ，１２３3 ，１３３1 ，１３３2 ，１３３3 …一方の中継線
１２４1 ，１２４2 ，１２４3 ，１３４1 ，１３４2 ，１３４3 …他方の中継線
１２５1 …主中継系統
１２５2 ，１２５3 …副中継系統
１２６，１３６…コイル励磁回路
１２７…第１の整流路
１２８…第２の整流路
１３３…一方の供電線
１３４…他方の供電線
１３５1 ，１３５2 ，１３５3 …中継系統
Ｘ…電磁コイル
ａ，ｂ，ｃ…可動スイッチ接点
Ｌ0 …サーモスタット・オン／オフ検出用発光ダイオード
Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 …ヒータ別供電検出用発光ダイオード
Ｄ，Ｄ0 ，Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 …整流ダイオード
ｒ…抵抗器
ｒ0 ，ｒ1 ，ｒ2 ，ｒ3 …電流制限抵抗器
Ｃ…蓄電コンデンサ
ＲＹ2 …２接点電磁リレー
ＲＹ3 …３接点電磁リレー
Ｒ…模擬発熱抵抗器
Ｆ…感温フューズ。
【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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【図６】
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【図７】
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