JPH07238578A - 水道管凍結防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】温度変化によりオン／オフする温度スイッチを
樹脂により一体的にモールドして電源側ユニットを形成
し、これにヒータ・エレメントが埋設されている凍結防
止帯の接続プラグを着脱可能に接続し、製造コストの低
減を図る。 【構成】スイッチケース本体６４内に収納されて水道管
周囲の温度変化に対応してオン／オフする温度スイッチ
１２と、スイッチケース本体６４内に収納された温度ス
イッチ１２とこれに接続される端子とを樹脂モールドに
より一体的に成形した電源側ユニット１４と、電源側ユ
ニット１４に樹脂モールドされた端子に電気的に接続さ
れる接続プラグ１６と、ヒータ・エレメント１８を所定
の長さ埋設した水道管に巻き付けられる凍結防止帯２０
と、接続プラグ１６のリード線端子と凍結防止帯２０内
に埋設したヒータ・エレメント１８のリード線端子とを
電気的に接続するコネクタ２２とを有するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水道管凍結防止装置に
関し、さらに詳細には、温度スイッチにより、水道管の
周囲温度を検知するとともに、ヒータ・エレメントへの
通電を制御するようにした水道管凍結防止装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、水道管の凍結を防止するために
は、外部に露出している水道管の周囲に断熱材または保
温材などを巻付けているが、極寒地では電気ヒータなど
を組込んだ凍結防止帯を水道管に巻付け、水道管の温度
が設定値より低下したときに通電することにより凍結を
防止している。

【０００３】上記凍結防止帯には、外気温などの変化に
応じてオン／オフする接点を備えたサーマル・リード・
スイッチあるいはバイメタル・サーモスタットを備えた
温度スイッチが設けられており、水道管周囲の外気温が
予め設定された温度に低下したときに、温度スイッチが
オンすることにより凍結防止帯に通電して水道管を暖
め、水道管の周囲温度がスイッチ・オフ温度に上昇する
と温度スイッチが切れるようになっている。

【０００４】従来の温度スイッチを備えた水道管凍結防
止装置には、図５および図６に示すように、水道管の周
囲に巻き付ける凍結防止帯の中間部に温度スイッチを設
けた構造のもの、図７に示すように、電源プラグと凍結
防止帯との間に温度スイッチを設けた構造のもの、ある
いは、図８に示すように、電源プラグと凍結防止帯との
間に接続コネクタを介して温度スイッチを別体に設けた
構造のものなどが提案されている。

【０００５】図５および図６において、水道管凍結防止
装置１００は、水道管１０２に巻き付けられる所定の長
さを有する凍結防止帯１０４と、この凍結防止帯１０４
の内部に一体的に埋設されたヒータ・エレメント１０６
と、上記凍結防止帯１０４の中間部でヒータ・エレメン
ト１０６に直列に接続されて水道管１０２および周囲の
温度変化に対応してオン／オフする温度スイッチ１０８
と、上記ヒータ・エレメント１０６および温度スイッチ
１０８に電力を供給するための電源プラグ１１０と、上
記電源プラグ１１０と凍結防止帯１０４のヒータ・エレ
メント１０６とを電気的に接続するコネクタ１１２とに
より構成されている。

【０００６】上記温度スイッチ１０８は、温度変化に応
じてオン／オフする接点を備えたサーマル・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１１４をスイッチケース１１６内に組込んだ構
成になっている。

【０００７】また、電源プラグ１１０の端子１１８ａ、
１１８ｂには、リード線１１９ａ、１１９ｂが圧着端子
１２０を介して固着されており、このリード線１１９
ａ、１１９ｂが絶縁コード１２２により被覆されて電源
プラグ１１０の外部に延長され、コネクタ１１２内で凍
結防止帯１０４のヒータ・エレメント１０６と圧着端子
１２０を介して接続されている。

【０００８】なお、上記温度スイッチ１０８内の感熱ス
イッチ１１４に使用されているバイメタル・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。

【０００９】そして、水道管１０２に水道管凍結防止装
置１００を取付ける場合には、水道管１０２に凍結防止
帯１０４が直接接触するように巻付けるとともに、感熱
スイッチ１１４による温度スイッチ１０８が水道管１０
２に直接接触するように配設され、水道管１０２の温度
変化に応じて、温度スイッチ１０８がオン／オフの作動
をすることにより、ヒータ・エレメント１０６への通電
を制御して水道管１０２の凍結を防止するものである。

【００１０】以上の構成において、上記水道管凍結防止
装置１００の電源プラグ１１０を電源に接続することに
より、温度スイッチ１０８を介して被制御部材である凍
結防止帯１０４内のヒータ・エレメント１０６に給電さ
れ、水道管１０２の凍結が防止される。

【００１１】図７に示した従来の構造においては、電源
プラグ１１０の外部に延長された絶縁コード１２２の端
部にメス型コネクタ１３０が設けられており、この電源
プラグ１１０とメス型コネクタ１３０の中間部で絶縁コ
ード１２２のリード線１１９ａ、１１９ｂに対し、温度
スイッチ１０８のスイッチケース１１６内に組み込まれ
た感熱スイッチ１１４が直列に接続されている。

【００１２】また、メス型コネクタ１３０内のリード線
１１９ａ、１１９ｂには、それぞれ圧着端子１２０を介
してメス型端子１３２ａ、１３２ｂが固着されている。
そして、このメス型コネクタ１３０のメス型端子１３２
ａ、１３２ｂには、凍結防止帯１０４の一端側に設けら
れたコネクタ１１２より絶縁コードを介して延長され、
しかも、その先端部に設けられた接続プラグ１３４の端
子１３６ａ、１３６ｂが着脱自在に接続されるようにな
っている。

【００１３】なお、上記凍結防止帯１０４の一端側に設
けた接続プラグ１３４は、電源プラグ１１０と同一部品
が好ましく、電源プラグ１１０を電源に接続するととも
に、凍結防止帯１０４側の接続プラグ１３４をメス型コ
ネクタ１３０に接続ことにより、温度スイッチ１０８を
介して被制御部材である凍結防止帯１０４内のヒータ・
エレメント１０６に給電されるようになっている。

【００１４】図８に示した従来の構造においては、電源
プラグ１１０の外部に延長された絶縁コード１２２の端
部にメス型コネクタ１３０が設けられており、このメス
型コネクタ１３０のメス型端子１３２ａに接続される一
方のリード線１１９ａが絶縁コード１４０により被覆さ
れて延長されている。そして、この延長された絶縁コー
ド１４０のリード線１１９ａの先端部には、スイッチケ
ース１１６内に組み込まれた感熱スイッチ１１４が直列
に接続されて温度スイッチ１０８を構成している。

【００１５】また、メス型コネクタ１３０内のリード線
１１９ａ、１１９ｂには、それぞれ圧着端子１２０を介
してメス型端子１３２ａ、１３２ｂが固着されている。
そして、このメス型コネクタ１３０のメス型端子１３２
ａ、１３２ｂには、凍結防止帯１０４の一端側に設けら
れたコネクタ１１２より絶縁コードを介して延長され、
しかも、その先端部に設けられた接続プラグ１３４の端
子１３６ａ、１３６ｂが着脱自在に接続されるようにな
っている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た水道管凍結防止装置において、図６に示した従来の構
造では、水道管に巻付ける凍結防止帯の中間部に水道管
の温度変化に応じてオン／オフする温度スイッチが設け
られているために、凍結防止帯を中間で分断しなければ
ならず、その加工および組み立て工数が増大してコスト
高になるなどの問題点があった。

【００１７】また、図７に示した従来構造では、温度ス
イッチのスイッチケースは、上ケースと下ケースをそれ
ぞれ別体に成形し、感熱スイッチを組み込んだ後に上ケ
ースと下ケースを組合せて溶着加工しなければならず、
成形加工工数が増大してコスト高になっているととも
に、電源プラグより延長した特殊な小判コードに温度ス
イッチを組み付けなければならないという問題点があっ
た。

【００１８】さらに、図８に示した従来構造では、電源
プラグと凍結防止帯との間に接続コネクタを介して温度
スイッチを別体に設けたものであるが、図７と同様な問
題点があるとともに、特殊な小判コードを長くしなけれ
ばならないという問題点があった。

【００１９】さらにまた、水道管凍結防止装置におい
て、電源プラグ、メス型コネクタおよび接続プラグなど
は、リード線などを圧着端子により固着した後に樹脂モ
ールドにより一体成形することもできるが、上記温度ス
イッチを樹脂モールドにより一体成形しようとすると、
感熱スイッチの感熱板が成形圧および収縮圧により変形
して機能不良を起したり、樹脂モールド成形時のガスが
バイメタル・サーモスタットの内部に入り込み錆びを発
生して機能不良を起すなどの問題点があった。

【００２０】本発明は、従来の技術の有するこのような
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、温度変化によりオン／オフする温度スイッチを
樹脂により一体的にモールドして電源側ユニットを形成
し、この電源側ユニットにヒータ・エレメントが埋設さ
れている凍結防止帯の接続プラグを着脱可能に接続する
ようにして、製造コストの低減を図った水道管凍結防止
装置を提供しようとするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における水道管凍結防止装置は、スイッチケ
ース本体内に収納されて外部から遮蔽されるとともに、
水道管周囲の温度変化に対応してオン／オフする温度ス
イッチと、上記スイッチケース本体内に収納された上記
温度スイッチと上記温度スイッチに接続される端子とを
樹脂モールドにより一体的に成形した電源側ユニット
と、上記電源側ユニットに樹脂モールドされた上記端子
に電気的に接続される接続プラグと、ヒータ・エレメン
トを所定の長さ埋設した水道管に巻き付けられる凍結防
止帯と、上記接続プラグのリード線端子と上記凍結防止
帯内に埋設した上記ヒータ・エレメントのリード線端子
とを電気的に接続するコネクタとを有するようにしたも
のである。

【００２２】

【作用】温度スイッチがスイッチケース本体内に収納さ
れて外部と遮蔽されているために、スイッチケース本体
内に収納された温度スイッチをそのまま電源側ユニット
内に一体的にモールドできるので、部品点数およびその
組付け工数が削減されて大幅な製造コストの低減を図る
ことができる。

【００２３】

【実施例】以下図面に基づいて、本発明による水道管凍
結防止装置の一実施例を詳細に説明するものとする。

【００２４】図１は本発明による水道管凍結防止装置の
概略構成を示す横断面図、図２は図１に示した温度スイ
ッチの詳細な横断面図、図３は図２の正面図、図４は図
３の側面図である。

【００２５】図において、符号１０は水道管凍結防止装
置であり、水道管周囲の温度変化に対応してオン／オフ
する温度スイッチ１２と、この温度スイッチ１２を樹脂
モールドにより一体的に成形した電源側ユニット１４
と、上記電源側ユニット１４に電気的に接続される接続
プラグ１６と、ヒータ・エレメント１８を所定の長さ埋
設して水道管に巻付けられる凍結防止帯２０と、上記接
続プラグ１６のリード線端子とヒータ・エレメント１８
のリード線端子とを電気的に接続するコネクタ２２とに
より構成されている。

【００２６】上記接続プラグ１６より突設したオス型端
子２４ａ、２４ｂの基端部には、リード線２６ａ、２６
ｂが圧着端子２８ａ、２８ｂを介して固着されており、
このリード線２６ａ、２６ｂが絶縁コード３０により被
覆されて接続プラグ１６の外部に延長され、コネクタ２
２内で凍結防止帯２０のヒータ・エレメント１８とプラ
グ端子３２ａ、３２ｂを介して接続されている。

【００２７】また、上記ヒータ・エレメント１８は、水
道管に巻付けられる凍結防止帯２０の内部にヒータ線３
４ａ、３４ｂを埋設したものであり、このヒータ線３４
ａ、３４ｂの一方の端部が、コネクタ２２のプラグ端子
３２ａ、３２ｂに固着されるとともに、ヒータ線３４
ａ、３４ｂの他方の端部がコネクタ３６のプラグ端子３
８により電気的に導通状態に接続されている。

【００２８】上記電源側ユニット１４の一端部側には、
電源用コンセント（図示せず）に差し込まれるオス型端
子４０ａ、４０ｂが突設しており、他端部側には、接続
プラグ１６のオス型端子２４ａ、２４ｂが着脱自在に差
し込まれるメス型端子４２ａ、４２ｂが埋設されてい
る。そして、上記電源側ユニット１４より突設したオス
型端子４０ａ、４０ｂの基端部には温度スイッチ１２側
の入力端子４４ａ、４４ｂが接続され、メス型端子４２
ａ、４２ｂの基端部には温度スイッチ１２側の出力端子
４６ａ、４６ｂが接続されている。

【００２９】上記電源側ユニット１４内にモールドされ
ている温度スイッチ１２側の入力端子４４ａに固着され
た可動接点板５０の接点５１と、出力端子４６ａに固着
された固定接点５２とは、それぞれ樹脂製の円筒状内ケ
ース５４の内部に組み付けられ、この内ケース５４の開
口側には感熱板５６およびバイメタル５８を組み付けた
中ケース６０が組み込まれている。

【００３０】そして、上記中ケース６０中央部を貫通し
て組み込まれた伝導体６２の一端部がバイメタル５８に
接するとともに、他端部が可動接点５１を有する可動接
点板５０に接しており、感熱板５６からの熱によるバイ
メタル５８の作動により伝導体６２が移動して可動接点
５１と固定接点５２とをオン／オフさせるように構成さ
れている。

【００３１】上記可動接点５１と固定接点５２とを組み
付けた内ケース５４および中ケース６０は、樹脂により
成形され一端側が開口した円筒状のスイッチケース本体
６４の内腔部６４ａに組み込まれる。

【００３２】また、上記スイッチケース本体６４の底部
に形成された溝部６４ｂには、温度スイッチ１２の入力
端子４４ｂと出力端子４６ｂとを接続するリード線６６
が嵌め込まれるとともに、凹嵌部６４ｃには、スイッチ
ケース本体６４の内腔部６４ａに組み込んだ感熱板５６
に近接して設置される抵抗あるいは発熱線などの発熱素
子６８が嵌め込まれている。

【００３３】さらに、上記発熱素子６８の一方の端子７
０は温度スイッチ１２側の入力端子４４ｂと出力端子４
６ｂとを接続するリード線６６に接続されており、発熱
素子６８の他方の端子７２と温度スイッチ１２の一方の
出力端子４６ａとがリード線７４によりスイッチケース
本体６４の外側で接続されている。

【００３４】以上の構成において、上記電源側ユニット
１４を製造する場合は、まず、上記スイッチケース本体
６４の内腔部６４ａに、温度スイッチ１２側の入力端子
４４ａに固着された可動接点５１と、出力端子４６ａに
固着された固定接点５２とを組み付けた内ケース５４お
よび中ケース６０を組み込み、さらに、スイッチケース
本体６４の底部に、温度スイッチ１２側の入力端子４４
ｂと出力端子４６ｂとを接続するリード線６６と、スイ
ッチケース本体６４の内腔部６４ａに組み込んだ感熱板
５６に近接して設置される発熱素子６８とを嵌め込み、
上記スイッチケース本体６４の開口部に樹脂製の蓋体７
６を嵌着した後、このスイッチケース本体６４と蓋体７
６とをオス型端子４０ａ、４０ｂおよびメス型端子４２
ａ、４２ｂの先端部を除いて樹脂により一体的にモール
ドすることにより電源側ユニット１４が形成されるもの
である。

【００３５】そして、上記水道管凍結防止装置１０を使
用する場合には、ヒータ・エレメント１８を埋設した凍
結防止帯２０を水道管に直接的に巻付け、電源側ユニッ
ト１４のメス型端子４２ａ、４２ｂに、凍結防止帯２０
の一端部に設けた接続プラグ１６のオス型端子２４ａ、
２４ｂを差し込むとともに、上記電源側ユニット１４の
オス型端子４０ａ、４０ｂを電源用コンセントに差し込
むことにより、電力が供給される。

【００３６】また、上記電源側ユニット１４にモールド
された温度スイッチ１２の作動は、水道管周囲の温度が
予め設定された所定温度まで低下したときに、バイメタ
ル５８の作動により可動接点５１と固定接点５２が接触
してオンし、発熱素子６８とヒータ・エレメント１８に
通電され、発熱素子６８とヒータ・エレメント１８が発
熱する。

【００３７】上記ヒータ・エレメント１８が発熱するこ
とにより、凍結防止帯２０を巻付けた水道管が温度上昇
して凍結を防ぐとともに、電源側ユニット１４内も発熱
素子６８の発熱により温度上昇が促進される。

【００３８】上記電源側ユニット１４内の温度が設定さ
れた所定の温度に上昇すると、バイメタル５８の作動に
より伝導体６２を介して可動接点板５０を押し上げ、可
動接点５１を固定接点５２より引き離すことにより温度
スイッチ１２をオフさせるので、発熱素子６８とヒータ
・エレメント１８への通電が遮断され、発熱素子６８と
ヒータ・エレメント１８の発熱が停止する。

【００３９】ここで、上記発熱素子６８は、水道管の温
度が上昇して設定された所定の温度になった場合に、温
度スイッチ１２がオフしてヒータ・エレメント１８への
通電が停止するよう制御されるように、予め熱量を設計
しておけばよい。

【００４０】なお、本発明による温度スイッチ１２は、
予め成形されたスイッチケース本体６４内に組み込んだ
後に、このスイッチケース本体６４を樹脂により一体的
にモールドして電源側ユニット１４を形成しているが、
これに限定するものではなく、温度スイッチ１２を予め
エポキシ樹脂などで覆った後に樹脂により一体的にモー
ルドしてもよい。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、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。

【００４２】スイッチケース本体内に収納されて外部か
ら遮蔽されるとともに、水道管周囲の温度変化に対応し
てオン／オフする温度スイッチと、スイッチケース本体
内に収納された温度スイッチと温度スイッチに接続され
る端子とを樹脂モールドにより一体的に成形した電源側
ユニットと、電源側ユニットに樹脂モールドされた端子
に電気的に接続される接続プラグと、ヒータ・エレメン
トを所定の長さ埋設した水道管に巻き付けられる凍結防
止帯と、接続プラグのリード線端子と凍結防止帯内に埋
設したヒータ・エレメントのリード線端子とを電気的に
接続するコネクタとを有するようにしたため、温度スイ
ッチがスイッチケース本体内に収納されて外部と遮蔽さ
れることになるため、スイッチケース本体内に収納され
た温度スイッチをそのまま電源側ユニット内に一体的に
モールドできるので、部品点数およびその組付け工数が
削減されて大幅な製造コストの低減を図ることができる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による水道管凍結防止装置の概略構成を
示す横断面図である。

【図２】図１に示した温度スイッチの詳細な横断面図で
ある。

【図３】図２の温度スイッチを示す正面図である。

【図４】図３の側面図である。

【図５】従来の水道管凍結防止装置の実際の取付け状態
を示す説明図である。

【図６】従来構造による水道管凍結防止装置の概略構成
を示す横断面図である。

【図７】従来構造による他の水道管凍結防止装置の概略
構成を示す横断面図である。

【図８】従来構造による他の水道管凍結防止装置の概略
構成を示す横断面図である。

【符号の説明】

１０ 水道管凍結防止装置 １２ 温度スイッチ １４ 電源側ユニット １６ 接続プラグ １８ ヒータ・エレメント ２０ 凍結防止帯 ２２ コネクタ ５１ 可動接点 ５２ 固定接点 ５４ 内ケース ５６ 感熱板 ５８ バイメタル ６０ 中ケース ６４ スイッチケース本体 ６４ａ 内腔部 ６８ 発熱素子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチケース本体内に収納されて外部
   から遮蔽されるとともに、水道管周囲の温度変化に対応
   してオン／オフする温度スイッチと、 前記スイッチケース本体内に収納された前記温度スイッ
   チと前記温度スイッチに接続される端子とを樹脂モール
   ドにより一体的に成形した電源側ユニットと、 前記電源側ユニットに樹脂モールドされた前記端子に電
   気的に接続される接続プラグと、 ヒータ・エレメントを所定の長さ埋設した水道管に巻き
   付けられる凍結防止帯と、 前記接続プラグのリード線端子と前記凍結防止帯内に埋
   設した前記ヒータ・エレメントのリード線端子とを電気
   的に接続するコネクタとを有することを特徴とする水道
   管凍結防止装置。
2. 【請求項２】 前記温度スイッチは、 上面に開口部を備えたスイッチケース本体と、 前記スイッチケース本体の内腔部に組み込まれた、前記
   温度スイッチ側の入力端子に固着された可動接点と前記
   温度スイッチ側の出力端子に固着された固定接点とを組
   み付けた内ケースと、 前記スイッチケース本体の内腔部に組み込まれた、温度
   変化により前記可動接点と前記固定接点をオン／オフさ
   せる感熱素子を組み付けた中ケースと前記スイッチケー
   ス本体の底部に嵌め込まれた前記温度スイッチ側の入力
   端子と出力端子とを接続するリード線と、 前記スイッチケース本体の底部に嵌め込まれるととも
   に、前記スイッチケース本体の内腔部に組み込ん前記中
   ケースに組み付けた前記感熱素子に近接して設置される
   発熱素子と、 前記スイッチケース本体の前記開口部に嵌着された樹脂
   製の蓋体とを有して構成され、前記温度スイッチを樹脂
   により一体的にモールドして電源側ユニットを成形した
   請求項１記載の水道管凍結防止装置。
3. 【請求項３】 前記温度スイッチは、スイッチケース本
   体内に収納されて外部から遮蔽されたサーマル・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
   感熱スイッチと、前記感熱スイッチに近接して設置され
   ている抵抗あるいは発熱線などの発熱素子とにより構成
   され、前記スイッチケース本体内に収納された前記温度
   スイッチを樹脂により一体的にモールドして電源側ユニ
   ットを成形した請求項１記載の水道管凍結防止装置。