JPH07240136A - 温度スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】温度スイッチに発熱容量の異なる複数個の発熱
素子を設け、各発熱素子に設けた切換スイッチを負荷に
応じて選択的に切換え、発熱素子のオン／オフ時間を負
荷に合わせて変更するようにして、温度スイッチの応用
範囲を広げる。 【構成】密閉されたケース１２と、ケース内１２に配設
され、温度変化によりオン／オフする感熱スイッチ１６
と、ケース１２内の感熱スイッチ１６の近傍に配設さ
れ、感熱スイッチ１６がオンしたときに通電されて発熱
し、感熱スイッチ１６がオフしたときに通電が遮断され
て発熱しない熱容量の異なる複数個の発熱素子１８、２
０と、ケース１２の外部に配設され、各発熱素子１８、
２０の一方の端子に設けられたスイッチ接点３２、３４
と、各発熱素子１８、２０のスイッチ接点３２、３４を
被制御部材の負荷に合わせて選択できるように配設した
切換スイッチ３６とを有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、周囲の温度変化を検知
してオン／オフを繰り返す温度スイッチに関し、さらに
詳細には、水道管凍結防止装置あるいは各種電熱機器な
どに使用される温度スイッチに、発熱容量の異なる複数
個の発熱素子を設け、これらの各発熱素子に設けた切換
スイッチを負荷に応じて選択的に切換えることにより温
度スイッチの応用範囲を広げてなる温度スイッチに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の温度スイッチは、気温などの温度
の変化を感熱素子により検知してオン／オフする感熱ス
イッチを備えていて、この感熱スイッチによりオン／オ
フの制御を行うオン／オフ二位置制御温度スイッチであ
った。従って、感熱スイッチのオン温度以下では、当然
のことながら、温度スイッチはオンしたままの状態であ
り、オン／オフは繰り返さず、オン温度に温度ディファ
レンシャルを加えたオフ温度になって始めて、オフ状態
になるものであった。

【０００３】このような感熱素子として、例えば、バイ
メタルがあり、このバイメタルを利用した感熱スイッチ
により、温度変化に応じてオン／オフの作動をし、各種
電熱機器などの被制御部材を制御する温度スイッチとし
て、バイメタル・サーモスタットが一般的に知られてい
る。

【０００４】このようなバイメタル・サーモスタット
は、予め設定されたスイッチ・オン温度以下の温度に下
がれば、スイッチ・オンしてスイッチが入り、このスイ
ッチ・オン温度に当該バイメタル・サーモスタット固有
の温度ディファレンシャルを加えたスイッチ・オフ温度
に温度が上昇すると、スイッチ・オフしてスイッチが切
れるものである。

【０００５】図７および図８は、このようなバイメタル
・サーモスタットを備えた水道管凍結防止装置を示して
いる。

【０００６】この水道管凍結防止装置は、バイメタル・
サーモスタット１００にヒータ・エレメント１０２を直
列に接続し、プラグ１０４を介して電力を給電されるよ
う構成されている。そして、水道管１０６に水道管凍結
防止装置を取付ける際には、ヒータ・エレメント１０２
が水道管１０６に直接的に接触するように巻き付けると
ともに、バイメタル・サーモスタット１００が水道管１
０６に直接接触するように配設され、水道管１０６の温
度変化に応じて、オン／オフの作動をするように構成さ
れているものである。

【０００７】このような水道管凍結防止装置に使用され
るバイメタル・サーモスタット１００は、水道管１０６
の凍結を防止するために、例えば、ヒータ・エレメント
１０２に通電するスイッチ・オン温度を５°Ｃとし、ス
イッチ・オフ温度はスイッチ・オン温度５°Ｃに例えば
温度ディファレンシャルとして６°Ｃを加えた１１°Ｃ
に設定されている。

【０００８】そこで、気温が低下して水道管１０６の温
度が５°Ｃになると、バイメタル・サーモスタット１０
０がスイッチ・オンされて、ヒータ・エレメント１０２
に通電される。このヒータ・エレメント１０２への通電
により、水道管１０６の温度が上昇して、スイッチ・オ
ン温度５°Ｃに温度ディファレンシャル６°Ｃを加えた
スイッチ・オフ温度１１°Ｃになると、バイメタル・サ
ーモスタット１００がスイッチ・オフされてヒータ・エ
レメント１０２への給電が停止される。

【０００９】すなわち、上記した従来のバイメタル・サ
ーモスタットよりなる温度スイッチを備えた水道管凍結
防止装置にあっては、バイメタル・サーモスタットの温
度ディファレンシャルの存在のために、水道管の温度が
スイッチ・オン温度５°Ｃになりスイッチ・オンされる
と、水道管の温度がスイッチ・オフ温度１１°Ｃに上昇
するまで、スイッチ・オフされずに、ヒータ・エレメン
トへの給電が継続されている。

【００１０】しかしながら、水道管凍結防止装置を必要
とする寒冷地方における冬季においては、水道管の温度
が１１°Ｃ以上に上昇しない場合が多く、また水道管の
温度が１１°Ｃ未満の温度であっても、水道管の凍結を
生じさせないことが経験的に知られている。

【００１１】したがって、従来の水道管凍結防止装置に
あっては、一旦水道管の温度が５°Ｃになり、バイメタ
ル・サーモスタットがスイッチ・オンし、ヒータ・エレ
メントに給電されると、水道管の温度が凍結の恐れのな
い温度に上昇し、その温度が継続されても、スイッチ・
オフ温度１１°Ｃに到達しない限りは、バイメタル・サ
ーモスタットがスイッチ・オンしたままであり、ヒータ
・エレメントへの給電が停止されないため、必要としな
い電力を無駄に消費していたという問題点があった。

【００１２】近年、これらの問題点を解決するために温
度スイッチの改良がなされ、例えば、図９に示すよう
に、密閉されたケース１１０と、このケース１１０内に
配設されて温度変化によりオン／オフする感熱スイッチ
部１１２と、ケース１１０内の感熱スイッチ部１１２の
近接部位に配設された発熱素子１１４とにより構成され
ており、ケース１１０内の発熱素子１１４は感熱スイッ
チ部１１２がオンしたときに通電されて発熱し、感熱ス
イッチ部１１２がオフしたとき通電が遮断されて発熱し
ない構造のものが提案されている。

【００１３】この改良された温度スイッチでは、感熱ス
イッチ部１１２のリード端子１１２ｂと発熱素子１１４
のリード端子１１４ｂとに、ケース１１０の外部でメス
型のソケット１１６が接続されているとともに、感熱ス
イッチ部１１２のリード端子１１２ａと発熱素子１１４
のリード端子１１４ａとに、ケース１１０の外部でオス
型の電源プラグ１１８が接続されていて、電源プラグ１
１８を電源に接続することにより、給電されるように構
成されている。また、ヒータ・エレメント１２０の両方
のリード端子１２０ａおよび１２０ｂには、メス型のソ
ケット１１６に接続可能なヒータ・プラグ１２２が接続
されている。

【００１４】以上の構成において、この温度スイッチで
は、ケース１１０内の温度がケース外部の温度と熱平衡
して、感熱スイッチ部１１２の温度が、スイッチ・オン
温度に下がると、感熱スイッチ部１１２がスイッチ・オ
ンされる。この感熱スイッチ部１１２のスイッチ・オン
にともない、発熱素子１１４に通電されて、発熱素子１
１４が発熱するようになる。この発熱素子１１４の発熱
による温度上昇により、ケース１１０内の感熱スイッチ
部１１２の温度がスイッチ・オフ温度に上昇すると、ケ
ース外部の温度に関わらず、感熱スイッチ部１１２がス
イッチ・オフされるとともに、発熱素子１１４にも通電
されなくなり、ケース１１０内の温度も徐々に下降し始
める。

【００１５】そして、ケース１１０内の温度が、ケース
外部の温度と熱平衡して、感熱スイッチ部１１２の温度
が、スイッチ・オン温度に下がると、感熱スイッチ部１
１２が再びスイッチ・オンされる。また、この温度スイ
ッチのオン／オフ時間および周期は、ケース１１０外部
の温度とケース１１０内の温度が熱平衡する時間によっ
て変わってくる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た温度スイッチは、温度変化によりオン／オフする感熱
スイッチ部と、ケース内の感熱スイッチ部の近接部位に
配設された発熱素子とにより構成されており、この温度
スイッチのオン／オフ時間および周期は、ケース外部の
温度とケース内の温度の熱平衡する時間によって変わる
が、発熱素子の発熱容量が一定であるために、温度スイ
ッチのオン／オフ時間を負荷に合わせて調整することが
できず、温度スイッチの応用範囲が狭いなどの問題点が
あった。

【００１７】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、温度スイッチに発熱容量の異なる複数個の発熱
素子を設け、これらの各発熱素子に設けた切換スイッチ
を電熱機器の負荷に応じて選択的に切換えることによ
り、発熱素子のオン／オフ時間を負荷に合わせて変更
し、温度スイッチの応用範囲を広げてなる温度スイッチ
を提供しようとするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における温度スイッチは、密閉されたケース
と、上記ケース内に配設されるとともに、温度変化によ
りオン／オフする感熱スイッチ部と、上記ケース内の上
記感熱スイッチ部の近接部位に配設され、上記感熱スイ
ッチ部がオンしたときに通電されて発熱し、上記感熱ス
イッチ部がオフしたときに通電が遮断さて発熱しない熱
容量の異なる複数個の発熱素子と、上記ケースの外部に
配設されるとともに、上記各発熱素子の一方の端子に設
けられたスイッチ接点と、上記各発熱素子のスイッチ接
点を被制御部材の負荷に合わせて選択できるように配設
された切換スイッチとを有し、上記切換スイッチにより
選択されたスイッチ接点の発熱素子のみ通電可能とした
ものである。

【００１９】

【作用】以上の構成に基づいて、本発明によれば、密閉
されたケース内に温度変化によりオン／オフする感熱ス
イッチ部を配設し、この感熱スイッチ部の近傍に、感熱
スイッチ部がオンしたときに通電されて発熱し、感熱ス
イッチ部がオフしたときに通電が遮断さて発熱しない熱
容量の異なる複数個の発熱素子を配設し、上記各発熱素
子の一方の端子にそれぞれケース外に位置したスイッチ
接点を設け、上記発熱素子のスイッチ接点を被制御部材
の負荷に合わせて切換スイッチにより選択できるよう構
成したので、ケース内の温度がケース外部の温度と熱平
衡して、感熱スイッチ部の温度がスイッチオン温度に下
がると、感熱スイッチ部がスイッチ・オンされる。この
感熱スイッチ部のスイッチ・オンにともない、切換スイ
ッチにより選択された発熱素子に通電されて発熱素子が
発熱するようになる。また、発熱素子の発熱による温度
上昇により、ケース内の感熱素子の温度がスイッチ・オ
フ温度に上昇すると、感熱スイッチ部がスイッチ・オフ
される。

【００２０】感熱スイッチ部がスイッチ・オフされて、
発熱素子に通電されなくなると、ケース内の温度が徐々
に下降し始め、ケース内の温度がケース外部の温度と熱
平衡して、感熱スイッチ部の温度が、感熱スイッチ部の
スイッチ・オン温度まで下がると、感熱スイッチ部が再
びスイッチ・オンされるものであり、ケース外部の気温
が感熱スイッチ部のオン温度以下であっても、オン／オ
フを繰り返すことができる。

【００２１】したがって、本発明による温度スイッチで
は、密閉されたケースの内部に、接点を備えた感熱スイ
ッチ部が配設されるとともに、この感熱スイッチ部に近
接する位置には、被制御部材などの負荷に合わせてスイ
ッチ接点を選択することができる熱容量の異なる複数個
の発熱素子が配設されており、発熱素子のいずれかを選
択すると、感熱スイッチ部がオンしたときに選択された
発熱素子が通電されて発熱し、感熱スイッチ部がオフし
たときにその通電が遮断されて、温度スイッチのオン／
オフ時間および周期を変更することができる。

【００２２】

【実施例】以下、図面に基づいて、本発明による温度ス
イッチの実施例を詳細に説明するものとする。

【００２３】図１は、本発明による温度スイッチの第１
の実施例を示した回路構成図、図２は、図１による温度
スイッチを水道管凍結防止装置に用いた場合の一例を示
した説明図であり、温度スイッチ１０は、外部Ａと内部
Ｂとを遮断して、内部Ｂを密閉した箱状のケース１２を
備えている。このケース１２は、内部Ｂの温度が、外部
Ａの温度と熱平衡するように形成されている。

【００２４】ケース１２の内部Ｂには、既知の接点１４
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部１６が配設さ
れるとともに、この感熱スイッチ部１６に近接する位置
には、熱容量の異なる抵抗あるいは発熱線などからなる
２個の発熱素子１８、２０が配設されている。

【００２５】また、電源プラグ２２の一方の端子２４ａ
より延長されたリード線２６ａには、感熱スイッチ部１
６の入力側の端子１６ａが接続され、感熱スイッチ部１
６の出力側の端子１６ｂがケース１２の内部Ｂより引き
出されてメス型のソケット２８の一方の端子３０ａに接
続されている。そして電源プラグ２２の他方の端子２４
ｂより延長されたリード線２６ｂは、メス型のソケット
２８の他方の端子３０ｂに接続されている。

【００２６】上記感熱スイッチ部１６の出力側の端子１
６ｂには、発熱素子１８、２０の一方の端子１８ｂ、２
０ｂがケース１２の内部で接続されており、発熱素子１
８、２０の他方の端子１８ａ、２０ａがケース１２の内
部Ｂより外部Ａに引き出され、それぞれスイッチ接点３
２、３４が設けられている。そして発熱素子１８、２０
のスイッチ接点３２、３４には、電源プラグ２２の他方
の端子２４ｂに接続された切換スイッチ３６が選択的に
導通できるようになっている。

【００２７】上記した回路構成を有する温度スイッチ１
０を、被制御部材としての水道管凍結防止装置４０に用
いた場合の一例が、図２に示されている。

【００２８】水道管凍結防止装置４０は、温度スイッチ
１０側のソケット２８に接続される接続プラグ４２と、
接続プラグ４２の端子４４ａ、４４ｂに接続されたヒー
タ・エレメント４６とからなり、このヒータ・エレメン
ト４６は水道管などに巻き付けられる帯状部材４８に一
体的に埋設されている。

【００２９】そして、温度スイッチ１０側のソケット２
８に水道管凍結防止装置４０側の接続プラグ４２を差し
込み、電源プラグ２２を電源側コンセント（図示せず）
に差し込むことにより、ヒータ・エレメント４６に電力
が給電されるようになっている。このとき、ヒータ・エ
レメント４６は、電源に対して発熱素子１８または２０
と並列に接続されているため、ヒータ・エレメント４６
には電源電圧がかかり、発熱素子１８または２０による
電圧降下を受けることなく、ヒータ・エレメント４６を
制御できるので、発熱素子１８、２０は、ヒータ・エレ
メント４６などの被制御部材とは無関係に設定され、汎
用性の高いものとなる。

【００３０】以上の構成において、温度スイッチ１０の
動作について説明する。まず、温度スイッチ１０を水道
管凍結防止装置４０に使用する場合は、ヒータ・エレメ
ント４６を一体的に埋設した帯状部材４８を水道管に直
接的に巻き付け、接続プラグ４２を温度スイッチ１０側
のソケット２８に差し込み、電力を給電する。また、温
度スイッチ１０の切換スイッチ３６により、発熱素子１
８、２０のスイッチ接点３２、３４のいずれか一方が選
択されて接続されている。

【００３１】水道管の温度が下がり、ケース１２内で感
熱スイッチ部１６の接点１４が閉じると、切換スイッチ
３６により選択された一方の発熱素子１８または２０と
ヒータ・エレメント４６とが通電されて発熱し、ヒータ
・エレメント４６の発熱により水道管の温度が上昇して
凍結を防止するとともに、密閉されたケース１２の内部
が発熱素子１８または２０の発熱によりケース１２内の
温度が上昇し、所定の温度になると感熱スイッチ部１６
の接点１４が開かれてスイッチ・オフされる。

【００３２】このスイッチ・オフで、発熱素子１８また
は２０とヒータ・エレメント４６への通電が遮断され、
発熱が停止される。発熱素子１８または２０は、水道管
の温度が所定の温度になったときに、感熱スイッチ部１
６の接点１４がスイッチ・オフするように、予め熱量を
設計しておけばよい。

【００３３】また、上記発熱素子１８、２０は、それぞ
れ熱容量が異なるものであり、被制御部材などの負荷に
合わせて切換スイッチ３６により、発熱素子１８または
２０のスイッチ接点３２、３４を選択し、温度スイッチ
１０のオン／オフ時間および周期を変更することができ
る。

【００３４】上記温度スイッチ１０は、上記したサイク
ルで、感熱スイッチ部１６の接点１４の開閉を行ってス
イッチ・オン／オフすることにより、ヒータ・エレメン
ト４６への電力の供給を制御して、効率よく水道管の凍
結を防止する。すなわち、水道管の温度が、感熱スイッ
チ部１６のスイッチ・オフ温度である所定温度まで上昇
せず、スイッチ・オン温度よりわずかに上昇したような
場合においてもスイッチ・オフさせることができるもの
である。

【００３５】さらに、熱平衡の原理により、ケース１２
の外部Ａの温度を低くするほどスイッチ・オン時間が長
くなり、ケース１２が風に吹かれれば風によってケース
１２から熱が奪うため、熱平衡の原理により発熱素子１
８または２０により、内部Ｂの温度が上昇し難くなるの
で、スイッチ・オン時間が長くなるとともに、ケース１
２が陽光にさらされれば、ケース１２の内部Ｂの温度上
昇が促進されるのでスイッチ・オン時間が短くなる。

【００３６】なお、気温にかかわらず、温度スイッチ１
０は、ケース１２の内部Ｂの温度変化によりスイッチ・
オン／オフされるものであり、水道管を凍結させない温
度に水道管温度を一定に維持しながら、温度スイッチ１
０のスイッチ・オン／オフ制御を行うことができるの
で、ヒータ・エレメント４６への必要のない無駄な電力
を供給することが防止される。また、感熱スイッチ部１
６としてのバイメタル・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。

【００３７】図３は、本発明による温度スイッチの第２
の実施例を示した回路構成図であり、上記した第１の実
施例と同一の構成部材は、同一の符号により示すことに
より詳細な説明は省略するものとする。

【００３８】ケース１２の内部Ｂには、第１の実施例と
同様に、感熱スイッチ部１６が配設されるとともに、こ
の感熱スイッチ部１６に近接する位置には、熱容量の異
なる抵抗あるいは発熱線などからなる２個の発熱素子１
８、２０が配設されている。

【００３９】また、電源プラグ２２の一方の端子２４ａ
より延長されたリード線２６ａには、ケース１２の内部
Ｂに配設された感熱スイッチ部１６と並列に半波整流用
ダイオード５０が接続されている。

【００４０】さらに、温度スイッチ１０のケース１２よ
り引き出されたリード線を接続したソケット２８の一方
の端子３０ａと、電源プラグ２２の他方のリード線２６
ｂを接続したソケット２８の他方の端子３０ｂとの間に
は、ＬＥＤ保護用抵抗５２とＬＥＤ保護用ダイオード５
４とＬＥＤ５６とが、感熱スイッチ部１６と直列に接続
されている。

【００４１】上記半波整流用ダイオード５０は、温度ス
イッチ１０の感熱スイッチ部１６がオフ状態のときに、
完全に通電が遮断されることなく、半波整流用ダイオー
ド５０により負荷に５０％の電力を供給できることにな
り、被制御部材である電熱機器などを保温状態に維持す
ることができるようになる。

【００４２】また、ＬＥＤ５６は、温度スイッチ１０の
感熱スイッチ部１６のオン状態を確認するためのランプ
であり、このＬＥＤ５６の保護のために、ＬＥＤ保護用
抵抗５２およびＬＥＤ保護用ダイオード５４が使用され
ている。

【００４３】以上の構成により、第２の実施例による回
路構成図を備えた温度スイッチ１０では、密閉されたケ
ース１２の内部Ｂに、既知の接点１４を備えた感熱スイ
ッチ部１６が配設されるとともに、この感熱スイッチ部
１６に近接する位置には、被制御部材などの負荷に合わ
せて切換スイッチ３６によりスイッチ接点３２、３４を
選択することができる熱容量の異なる２個の発熱素子１
８、２０が配設されているので、切換スイッチ３６によ
り発熱素子１８、２０のうちいずれか一方を選択する
と、感熱スイッチ部１６がオンしたときに選択された発
熱素子１８または２０が通電されて発熱し、感熱スイッ
チ部１６がオフしたときに通電が遮断されて、温度スイ
ッチ１０のオン／オフ時間および周期を変更することが
できる。

【００４４】また、温度スイッチ１０の感熱スイッチ部
１６がオフ状態のときにでも、完全に通電が遮断される
ことなく、半波整流用ダイオード５０により負荷に５０
％の電力を供給できることになる。従って、被制御部材
である電熱機器の負荷として、電気コタツ、電気毛布、
電気カーペットあるいは電気ポットなどを接続した場合
には、感熱スイッチ部１６がスイッチ・オフしても、こ
れらに対して、半波整流用ダイオード５０により電力が
遮断されずに５０％供給されるので、暖房能力や給湯能
力を低下させることなく、約３０％以上の節電を行うこ
とができる。

【００４５】図４は、本発明による温度スイッチの第３
の実施例を示した回路構成図であり、上記した第１の実
施例と同一の構成部材は、同一の符号により示すことに
より詳細な説明は省略するものとする。

【００４６】電源プラグ２２の一方の端子２４ａより延
長されたリード線２６ａには、ケース１２の内部Ｂに配
設された感熱スイッチ部１６の入力側の端子１６ａが接
続されている。そして、この感熱スイッチ部１６の出力
側の端子１６ｂがケース１２の内部Ｂより引き出され、
感熱スイッチ部１６と直列に接続されたパワーリレーコ
イル６０を介して電源プラグ２２の他方の端子２４ｂよ
り延長されたリード線２６ｂに接続されているととも
に、このリード線２６ｂがソケット２８の他方の端子３
０ｂに接続されている。

【００４７】また、電源プラグ２２より延長されたリー
ド線２６ａには、感熱スイッチ部１６と並列にパワーリ
レー接点６２の一端部が接続され、このパワーリレー接
点６２の他端部がソケット２８の一方の端子３０ａに接
続されている。

【００４８】以上の構成において、温度スイッチ１０で
は、密閉されたケース１２の内部Ｂに、既知の接点１４
を備えた感熱スイッチ部１６が配設されるとともに、こ
の感熱スイッチ部１６に近接する位置には、被制御部材
などの負荷に合わせて切換スイッチ３６によりスイッチ
接点３２、３４を選択することができる熱容量の異なる
２個の発熱素子１８、２０が配設されているので、切換
スイッチ３６により発熱素子１８、２０のうちいずれか
一方を選択すると、感熱スイッチ部１６がオンしたとき
に選択された発熱素子１８または２０が通電されて発熱
し、感熱スイッチ部１６がオフしたときに通電を遮断し
て、温度スイッチ１０のオン／オフ時間および周期を変
更することができる。

【００４９】また、上記パワーリレーコイル６０は、増
幅用のリレーであり、ソケット２８に接続される被制御
部材の負荷容量が大きい場合に、発熱素子１８または２
０の選択と合わせてパワーリレー接点６２をオンするこ
とにより、発熱素子による電圧降下などを受けることな
く最適な温度制御を行うことができる。

【００５０】図５は、本発明による温度スイッチの第４
の実施例を示した回路構成図であり、上記した第２およ
び第３の実施例と同一の構成部材は、同一の符号により
示すことにより詳細な説明は省略するものとする。

【００５１】温度スイッチ１０を構成する感熱スイッチ
部１６の出力側の端子１６ｂには、パワーリレーコイル
６０の一端が直列に接続され、このパワーリレーコイル
６０の他端がソケット２８の他方の端子３０ｂに接続さ
れている。

【００５２】また、電源プラグ２２より延長されたリー
ド線２６ａには、パワーリレー接点６２の一端部が接続
され、このパワーリレー接点６２の他端部がソケット２
８の一方の端子３０ａに接続されている。

【００５３】さらに、電源プラグ２２より延長されたリ
ード線２６ａには、パワーリレー接点６２と並列に半波
整流用ダイオード５０が接続されているとともに、パワ
ーリレー接点６２および半波整流用ダイオード５０の出
力側のリード線を接続したソケット２８の一方の端子３
０ａと、電源プラグ２２の他方のリード線２６ｂを接続
したソケット２８の他方の端子３０ｂとの間には、ＬＥ
Ｄ保護用抵抗５２とＬＥＤ保護用ダイオード５４とＬＥ
Ｄ５６とが感熱スイッチ部１６に直列に接続されてい
る。

【００５４】以上の構成において、温度スイッチ１０で
は、密閉されたケース１２の内部Ｂに、既知の接点１４
を備えた感熱スイッチ部１６が配設されるとともに、こ
の感熱スイッチ部１６に近接する位置には、被制御部材
などの負荷に合わせて切換スイッチ３６によりスイッチ
接点３２、３４を選択することができる熱容量の異なる
２個の発熱素子１８、２０が配設されているので、切換
スイッチ３６により発熱素子１８、２０のうちいずれか
一方を選択すると、感熱スイッチ部１６がオンしたとき
に選択された発熱素子１８または２０に通電されて発熱
し、感熱スイッチ部１６がオフしたときに通電を遮断し
て、温度スイッチ１０のオン／オフ時間および周期を変
更することができる。

【００５５】また、上記パワーリレーコイル６０は、増
幅用のリレーであり、ソケット２８に接続される被制御
部材の負荷容量が大きい場合に、発熱素子１８または２
０の選択と合わせてパワーリレー接点６２をオンするこ
とにより、発熱素子による電圧降下などを受けることな
く最適な温度制御を行うことができる。

【００５６】さらに、温度スイッチ１０の感熱スイッチ
部１６がオフ状態のときにでも、完全に通電が遮断され
ることなく、半波整流用ダイオード５０により負荷に５
０％の電力を供給できることになり、被制御部材である
電熱機器の負荷として、電気コタツ、電気毛布、電気カ
ーペットあるいは電気ポットなどを接続した場合には、
感熱スイッチ部１６がスイッチ・オフしても、これらに
対して、半波整流用ダイオード５０により電力が遮断さ
れずに５０％供給されるので、暖房能力や給湯能力を低
下させることなく、約３０％以上の節電を行うことがで
きる。

【００５７】図６は、本発明による温度スイッチの第５
の実施例を示した回路構成図であり、上記した第１の実
施例と同一の構成部材は、同一の符号により示すことに
より詳細な説明は省略するものとする。

【００５８】この実施例では、温度スイッチ７０を構成
しているケース１２の内部Ｂには、既知の接点１４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部１６が配設される
とともに、この感熱スイッチ部１６に近接する位置に
は、熱容量の異なる抵抗あるいは発熱線などからなる３
個の発熱素子１８、２０および７２が配設されている。

【００５９】上記感熱スイッチ部１６の出力側の端子１
６ｂには、発熱素子１８、２０、７２の一方の端子１８
ｂ、２０ｂ、７２ｂがケース１２の内部で接続されてお
り、発熱素子１８、２０、７２の他方の端子１８ａ、２
０ａ、７２ａがケース１２の内部Ｂより外部Ａに引き出
され、それぞれスイッチ接点３２、３４、７４が設けら
れている。そして発熱素子１８、２０、７２のスイッチ
接点３２、３４、７４には、電源プラグ２２の他方の端
子２４ｂに接続された切換スイッチ７６が選択的に導通
できるようになっている。

【００６０】なお、上記第５の実施例に示した温度スイ
ッチ７０を、前記第２ないし第４の実施例に使用されて
いる温度スイッチ１０に代えて使用することもできる。

【００６１】以上の構成において、温度スイッチ７０で
は、密閉されたケース１２の内部Ｂに、既知の接点１４
を備えた感熱スイッチ部１６が配設されるとともに、こ
の感熱スイッチ部１６に近接する位置には、被制御部材
などの負荷に合わせて切換スイッチ７６によりスイッチ
接点３２、３４、７４を選択することができる熱容量の
異なる３個の発熱素子１８、２０、７２が配設されてい
るので、切換スイッチ７６により発熱素子１８、２０、
７２のうちいずれかを選択すると、感熱スイッチ部１６
がオンしたときに選択された発熱素子１８、２０または
７２が通電されて発熱し、感熱スイッチ部１６がオフし
たときに通電を遮断して、温度スイッチ７０のオン／オ
フ時間および周期を変更することができる。

【００６２】

【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。

【００６３】密閉されたケースと、ケース内に配設され
るとともに、温度変化によりオン／オフする感熱スイッ
チ部と、ケース内の感熱スイッチ部の近接部位に配設さ
れ、感熱スイッチ部がオンしたときに通電されて発熱
し、感熱スイッチ部がオフしたときに通電が遮断さて発
熱しない熱容量の異なる複数個の発熱素子と、ケースの
外部に配設されるとともに、各発熱素子の一方の端子に
設けられたスイッチ接点と、各発熱素子のスイッチ接点
を被制御部材の負荷に合わせて選択できるように配設さ
れた切換スイッチとを有し、切換スイッチにより選択さ
れたスイッチ接点の発熱素子のみ通電可能としたため、
ケース内の温度がケース外部の温度と熱平衡して、感熱
スイッチ部の温度がスイッチオン温度に下がると、感熱
スイッチ部がスイッチ・オンされる。この感熱スイッチ
部のスイッチ・オンにともない、切換スイッチにより選
択された発熱素子に通電されて発熱素子が発熱するよう
になる。この発熱素子の発熱による温度上昇により、ケ
ース内の感熱素子の温度がスイッチ・オフ温度に上昇す
ると、感熱スイッチ部がスイッチ・オフされる。

【００６４】感熱スイッチ部がスイッチ・オフされて、
発熱素子に通電されなくなると、ケース内の温度が徐々
に加工し始め、ケース内の温度がケース外部の温度と熱
平衡して、感熱スイッチ部の温度が、感熱スイッチ部の
スイッチ・オン温度まで下がると、感熱スイッチ部が再
びスイッチ・オンされるものであり、ケース外部の気温
が感熱スイッチ部のオン温度以下であっても、オン／オ
フを繰り返すことができる。

【００６５】即ち、本発明による温度スイッチでは、被
制御部材などの負荷に合わせて切換スイッチによりスイ
ッチ接点を選択することができる熱容量の異なる複数個
の発熱素子が配設されているので、いずれか一方の発熱
素子を選択することにより、温度スイッチのオン／オフ
時間を変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による温度スイッチの第１の実施例を示
した回路構成図である。

【図２】図１による温度スイッチを水道管凍結防止装置
に用いた場合の一例を示した概略構成図である。

【図３】本発明による温度スイッチの第２の実施例を示
した回路構成図である。

【図４】本発明による温度スイッチの第３の実施例を示
した回路構成図である。

【図５】本発明による温度スイッチの第４の実施例を示
した回路構成図である。

【図６】本発明による温度スイッチの第５の実施例を示
した回路構成図である。

【図７】従来構造の温度スイッチを水道管凍結防止装置
に用いた場合を示す概略構成図である。

【図８】図７の水道管凍結防止装置の実際の取付け状態
を示す概略説明図である。

【図９】従来構造の温度スイッチを水道管凍結防止装置
に用いた場合を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１０ 温度スイッチ １２ ケース １４ 接点 １６ 感熱スイッチ部 １８、２０、７０ 発熱素子 ２２ 電源プラグ ２８ ソケット ３２、３４ スイッチ接点 ３６ 切換スイッチ ４２ 接続プラグ ４６ ヒータ・エレメント ５０ 半波整流用ダイオード ５２ ＬＥＤ保護用抵抗 ５４ ＬＥＤ保護用ダイオード ５６ ＬＥＤ ６０ パワーリレーコイル ６２ パワーリレー接点

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉されたケースと、 前記ケース内に配設されるとともに、温度変化によりオ
   ン／オフする感熱スイッチ部と、 前記ケース内の前記感熱スイッチ部の近接部位に配設さ
   れ、前記感熱スイッチ部がオンしたときに通電されて発
   熱し、前記感熱スイッチ部がオフしたときに通電が遮断
   さて発熱しない熱容量の異なる複数個の発熱素子と、 前記ケースの外部に配設されるとともに、前記各発熱素
   子の一方の端子に設けられたスイッチ接点と、 前記各発熱素子のスイッチ接点を被制御部材の負荷に合
   わせて選択できるように配設された切換スイッチとを有
   し、前記切換スイッチにより選択されたスイッチ接点の
   発熱素子のみ通電可能としたことを特徴とする温度スイ
   ッチ。
2. 【請求項２】 密閉されたケースと、 前記ケース内に配設されるとともに、温度変化によりオ
   ン／オフする感熱スイッチ部と、 前記ケース内の前記感熱スイッチ部の近接部位に配設さ
   れ、前記感熱スイッチ部がオンしたときに通電されて発
   熱し、前記感熱スイッチ部がオフしたときに通電が遮断
   さて発熱しない熱容量の異なる複数個の発熱素子と、 前記ケースの外部に配設されるとともに、前記各発熱素
   子の一方の端子に設けられたスイッチ接点と、 前記各発熱素子のスイッチ接点を被制御部材の負荷に合
   わせて選択できるように配設された切換スイッチとを有
   し、前記切換スイッチにより選択されたスイッチ接点の
   発熱素子のみ通電可能とし、さらに、 前記ケースの外部に前記ケース内の感熱スイッチ部と並
   列に半波整流用ダイオードを接続したことを特徴とする
   温度スイッチ。
3. 【請求項３】 密閉されたケースと、 前記ケース内に配設されるとともに、温度変化によりオ
   ン／オフする感熱スイッチ部と、 前記ケース内の前記感熱スイッチ部の近接部位に配設さ
   れ、前記感熱スイッチ部がオンしたときに通電されて発
   熱し、前記感熱スイッチ部がオフしたときに通電が遮断
   さて発熱しない熱容量の異なる複数個の発熱素子と、 前記ケースの外部に配設されるとともに、前記各発熱素
   子の一方の端子に設けられたスイッチ接点と、 前記各発熱素子のスイッチ接点を被制御部材の負荷に合
   わせて選択できるように配設された切換スイッチとを有
   し、前記切換スイッチにより選択されたスイッチ接点の
   発熱素子のみ通電可能とし、さらに、 前記ケース内の感熱スイッチ部と直列にＬＥＤ保護用抵
   抗とＬＥＤ保護用ダイオードとＬＥＤとを接続したこと
   を特徴とする温度スイッチ。
4. 【請求項４】 密閉されたケースと、 前記ケース内に配設されるとともに、温度変化によりオ
   ン／オフする感熱スイッチ部と、 前記ケース内の前記感熱スイッチ部の近接部位に配設さ
   れ、前記感熱スイッチ部がオンしたときに通電されて発
   熱し、前記感熱スイッチ部がオフしたときに通電が遮断
   さて発熱しない熱容量の異なる複数個の発熱素子と、 前記ケースの外部に配設されるとともに、前記各発熱素
   子の一方の端子に設けられたスイッチ接点と、 前記各発熱素子のスイッチ接点を被制御部材の負荷に合
   わせて選択できるように配設された切換スイッチとを有
   し、前記切換スイッチにより選択されたスイッチ接点の
   発熱素子のみ通電可能とし、さらに、 前記ケースの外部に前記ケース内の感熱スイッチ部と並
   列に半波整流用ダイオードを接続し、前記ケース内の感
   熱スイッチ部と直列にＬＥＤ保護用抵抗とＬＥＤ保護用
   ダイオードとＬＥＤとを接続したことを特徴とする温度
   スイッチ。
5. 【請求項５】 密閉されたケースと、 前記ケース内に配設されるとともに、温度変化によりオ
   ン／オフする感熱スイッチ部と、 前記ケース内の前記感熱スイッチ部の近接部位に配設さ
   れ、前記感熱スイッチ部がオンしたときに通電されて発
   熱し、前記感熱スイッチ部がオフしたときに通電が遮断
   さて発熱しない熱容量の異なる複数個の発熱素子と、 前記ケースの外部に配設されるとともに、前記各発熱素
   子の一方の端子に設けられたスイッチ接点と、 前記各発熱素子のスイッチ接点を被制御部材の負荷に合
   わせて選択できるように配設された切換スイッチとを有
   し、前記切換スイッチにより選択されたスイッチ接点の
   発熱素子のみ通電可能とし、さらに、 前記ケースの外部に前記ケース内の感熱スイッチ部と並
   列にパワーリレー接点を接続するとともに、前記感熱ス
   イッチ部と直列にパワーリレーコイルを接続したことを
   特徴とする温度スイッチ。
6. 【請求項６】 密閉されたケースと、 前記ケース内に配設されるとともに、温度変化によりオ
   ン／オフする感熱スイッチ部と、 前記ケース内の前記感熱スイッチ部の近接部位に配設さ
   れ、前記感熱スイッチ部がオンしたときに通電されて発
   熱し、前記感熱スイッチ部がオフしたときに通電が遮断
   さて発熱しない熱容量の異なる複数個の発熱素子と、 前記ケースの外部に配設されるとともに、前記各発熱素
   子の一方の端子に設けられたスイッチ接点と、 前記各発熱素子のスイッチ接点を被制御部材の負荷に合
   わせて選択できるように配設された切換スイッチとを有
   し、前記切換スイッチにより選択されたスイッチ接点の
   発熱素子のみ通電可能とし、さらに、 前記ケースの外部に前記ケース内の感熱スイッチ部と並
   列にパワーリレー接点を接続するとともに、前記感熱ス
   イッチ部と直列にパワーリレーコイルを接続し、 前記ケースの外部に前記ケース内の感熱スイッチ部と並
   列に半波整流用ダイオードを接続し、 前記ケースの外部に前記ケース内の感熱スイッチ部と直
   列にＬＥＤ保護用抵抗とＬＥＤ保護用ダイオードとＬＥ
   Ｄとを接続したことを特徴とする温度スイッチ。