JP3247325B2 - サーマルリレー及びこれを用いた制御回路 - Google Patents
サーマルリレー及びこれを用いた制御回路Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば貯湯型湯沸
器や給湯器或いは加熱器などの電気機器において、温度
等の物理量が設定値を超えたときにも電気機器が作動す
ることを防止するためサーマルリレーを用いた制御回路
に関するものである。
器や給湯器或いは加熱器などの電気機器において、温度
等の物理量が設定値を超えたときにも電気機器が作動す
ることを防止するためサーマルリレーを用いた制御回路
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、貯湯型湯沸器の貯湯タンクにより
湯温を制御する場合、液体膨張式サーモスタット、アナ
ログ式電子温調器、マイコン式温調器等が利用されてい
る。
湯温を制御する場合、液体膨張式サーモスタット、アナ
ログ式電子温調器、マイコン式温調器等が利用されてい
る。
【０００３】しかし、制御するヒータなどの負荷量によ
っては、温調器自体の開閉能力が不足するので、容量の
大きい電磁式リレーや電磁接触器等を併用する場合もあ
る。
っては、温調器自体の開閉能力が不足するので、容量の
大きい電磁式リレーや電磁接触器等を併用する場合もあ
る。
【０００４】いずれにしても、温調機器の故障に備えて
過昇温防止装置が装備されるのが一般的である。
過昇温防止装置が装備されるのが一般的である。
【０００５】通常、過昇温防止装置には、温調器とは違
った方式、例えば、バイメタル式サーマルリレーが用い
られ、温調器の最大制御可能温度よりも高い温度で作動
するように選定される。この作動温度は、通常、温調器
と過昇温防止装置のそれぞれのばらつきや誤差範囲を勘
案して３°Ｃ〜１０°Ｃ高い温度に設定される。
った方式、例えば、バイメタル式サーマルリレーが用い
られ、温調器の最大制御可能温度よりも高い温度で作動
するように選定される。この作動温度は、通常、温調器
と過昇温防止装置のそれぞれのばらつきや誤差範囲を勘
案して３°Ｃ〜１０°Ｃ高い温度に設定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、温調器
の作動設定温度が沸点近傍の場合、上記のように設定温
度プラス３°Ｃ〜１０°Ｃという間隔をとることはもは
や不可能である。そこで、従来は湯温ではなく発生した
蒸気による温度上昇を検出して湯温が設定温度以上であ
る時に異常を判断して過昇温防止装置を作動させるよう
にしている。
の作動設定温度が沸点近傍の場合、上記のように設定温
度プラス３°Ｃ〜１０°Ｃという間隔をとることはもは
や不可能である。そこで、従来は湯温ではなく発生した
蒸気による温度上昇を検出して湯温が設定温度以上であ
る時に異常を判断して過昇温防止装置を作動させるよう
にしている。
【０００７】また、設定温度が沸点近傍でない場合で
も、過昇温防止装置を確実に作動させるためには、貯湯
タンク表面の温度分布を計測し、正常状態ではあまり温
度が上がらず、且つ、故障発生時に確実に温度が上がる
部位を特定し、且つ、貯湯タンクになるべく広い面積で
接触するように、過昇温防止装置を固着する必要があっ
た。
も、過昇温防止装置を確実に作動させるためには、貯湯
タンク表面の温度分布を計測し、正常状態ではあまり温
度が上がらず、且つ、故障発生時に確実に温度が上がる
部位を特定し、且つ、貯湯タンクになるべく広い面積で
接触するように、過昇温防止装置を固着する必要があっ
た。
【０００８】本発明は、このような問題に着目したもの
であり、少ない部品点数で安価に製造でき、温調機器の
故障発生時に素早く確実に作動し、電気機器の安全性の
向上を図るとと共に、貯湯タンク表面に固着させないで
保守の容易性を向上させることを目的とし、併せて、過
昇温防止装置に限らず、安価で堅牢な温度制御装置とし
て提供することを目的とする。
であり、少ない部品点数で安価に製造でき、温調機器の
故障発生時に素早く確実に作動し、電気機器の安全性の
向上を図るとと共に、貯湯タンク表面に固着させないで
保守の容易性を向上させることを目的とし、併せて、過
昇温防止装置に限らず、安価で堅牢な温度制御装置とし
て提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１のサーマルリレーを用いた制御回路は、設
定温度によりバイメタル接点の断続を行うサーマルリレ
ーにおいて、前記バイメタル接点近傍に、当該バイメタ
ル接点とは別の回路により通電されて前記バイメタル接
点を非導通とする発熱素子を設けたサーマルリレーを用
いた制御回路であって、 電気機器への給電を行う第１の
常開接点と、前記サーマルリレーのバイメタル接点が直
列に接続されて第１の回路が構成され、前記第１の常開
接点を閉じて導通させる第１のリレーと、所定の物理量
を検知して設定物理量に到達後に導通遮断する制御素子
とが直列接続されると共に、前記第１のリレーに対して
第２のリレーを並列接続して第２の回路が構成され、前
記サーマルリレーの発熱素子と、前記第２のリレーの励
磁により開き、前記第２のリレーの励磁解除により閉じ
る第１の常閉接点とを直列接続してなる第３の回路が、
前記電気機器と並列接続されていることを特徴とするサ
ーマルリレーを用いた制御回路。
に、請求項１のサーマルリレーを用いた制御回路は、設
定温度によりバイメタル接点の断続を行うサーマルリレ
ーにおいて、前記バイメタル接点近傍に、当該バイメタ
ル接点とは別の回路により通電されて前記バイメタル接
点を非導通とする発熱素子を設けたサーマルリレーを用
いた制御回路であって、 電気機器への給電を行う第１の
常開接点と、前記サーマルリレーのバイメタル接点が直
列に接続されて第１の回路が構成され、前記第１の常開
接点を閉じて導通させる第１のリレーと、所定の物理量
を検知して設定物理量に到達後に導通遮断する制御素子
とが直列接続されると共に、前記第１のリレーに対して
第２のリレーを並列接続して第２の回路が構成され、前
記サーマルリレーの発熱素子と、前記第２のリレーの励
磁により開き、前記第２のリレーの励磁解除により閉じ
る第１の常閉接点とを直列接続してなる第３の回路が、
前記電気機器と並列接続されていることを特徴とするサ
ーマルリレーを用いた制御回路。
【００１０】請求項２のサーマルリレーを用いた制御回
路は、請求項１のサーマルリレーを用いた制御回路であ
って、前記発熱素子はＰＴＣ素子からなるヒータである
ことを特徴とする。
路は、請求項１のサーマルリレーを用いた制御回路であ
って、前記発熱素子はＰＴＣ素子からなるヒータである
ことを特徴とする。
【００１１】請求項３のサーマルリレーを用いた制御回
路は、請求項１、２のいずれかのサーマルリレーを用い
た制御回路において、前記物理量は温度であり、前記電
気機器はヒータであることを特徴とする。
路は、請求項１、２のいずれかのサーマルリレーを用い
た制御回路において、前記物理量は温度であり、前記電
気機器はヒータであることを特徴とする。
【００１２】
【００１３】
【発明の実施の形態】次に，本発明の好ましい実施形態
にかかる制御回路及びサーマルリレーを図面に基づいて
説明する。
にかかる制御回路及びサーマルリレーを図面に基づいて
説明する。
【００１４】図１は本実施形態の加熱装置用の制御回路
を示したものである。図１では便宜上一対の導線１，２
の間に、第１の回路３と第２の回路４とが接続されてい
るが、第１の回路３と第２の回路４とは相互に接続され
ていなくとも良い。一対の導線１，２のいずれか一方に
は、図示しない通電用のメインスイッチが設けられてい
る。第１の回路３には、図示しない貯湯タンクを過熱す
るためのヒータ５（電気機器）と、常開接点Ｒ１と、常
閉接点からなるバイメタル接点を備えたサーマルリレー
６とが直列に接続されている。常開接点Ｒ１は第２の回
路４のリレーＲ１により動作し、リレーＲ１が通電によ
り励磁されたときに、常開接点Ｒ１を閉じてヒータ５に
通電する。
を示したものである。図１では便宜上一対の導線１，２
の間に、第１の回路３と第２の回路４とが接続されてい
るが、第１の回路３と第２の回路４とは相互に接続され
ていなくとも良い。一対の導線１，２のいずれか一方に
は、図示しない通電用のメインスイッチが設けられてい
る。第１の回路３には、図示しない貯湯タンクを過熱す
るためのヒータ５（電気機器）と、常開接点Ｒ１と、常
閉接点からなるバイメタル接点を備えたサーマルリレー
６とが直列に接続されている。常開接点Ｒ１は第２の回
路４のリレーＲ１により動作し、リレーＲ１が通電によ
り励磁されたときに、常開接点Ｒ１を閉じてヒータ５に
通電する。
【００１５】ヒータ５は湯沸器の図示しない貯湯タンク
底部近傍に配設されている。サーマルリレー６は、前記
貯湯タンクから離間した位置であってリセットスイッチ
７を操作しやすい位置に設けられており、湯沸器の外側
からリセットスイッチ７を押圧して再度常閉側に接点を
戻すことが出来るようになっている。
底部近傍に配設されている。サーマルリレー６は、前記
貯湯タンクから離間した位置であってリセットスイッチ
７を操作しやすい位置に設けられており、湯沸器の外側
からリセットスイッチ７を押圧して再度常閉側に接点を
戻すことが出来るようになっている。
【００１６】サーマルリレー６は、図２に示すようにリ
セットスイッチ７を備えており、リセットスイッチ７を
押圧することにより接点同士が分離可能に接触し、溶着
が防止されている。
セットスイッチ７を備えており、リセットスイッチ７を
押圧することにより接点同士が分離可能に接触し、溶着
が防止されている。
【００１７】ヒータ５には、サーマルリレー６を非導通
とするための過熱防止回路８（別個の回路）が並列に接
続されている。過熱防止回路８は、導通により発熱する
ＰＴＣ素子からなるヒータ９と第２の回路４のリレーＲ
２により動作する常閉接点Ｒ２とから構成されている。
とするための過熱防止回路８（別個の回路）が並列に接
続されている。過熱防止回路８は、導通により発熱する
ＰＴＣ素子からなるヒータ９と第２の回路４のリレーＲ
２により動作する常閉接点Ｒ２とから構成されている。
【００１８】サーマルリレー６のバイメタル接点６は取
付板１１上に固定され、ヒータ９は取付板１２に固定さ
れている。ヒータ９は、絶縁材１３により、取付板１
１，１２と電気的に絶縁されている。ヒータ９が過熱防
止回路８の通電により加熱すると、サーマルリレー６内
部のバイメタル接点が変形して第１の回路３に接続され
る端子１４，１４が遮断される。サーマルリレー６の前
記リセットスイッチは、端子１４，１４を非導通とした
バイメタル接点を元のように端子１４，１４同士を接続
する。
付板１１上に固定され、ヒータ９は取付板１２に固定さ
れている。ヒータ９は、絶縁材１３により、取付板１
１，１２と電気的に絶縁されている。ヒータ９が過熱防
止回路８の通電により加熱すると、サーマルリレー６内
部のバイメタル接点が変形して第１の回路３に接続され
る端子１４，１４が遮断される。サーマルリレー６の前
記リセットスイッチは、端子１４，１４を非導通とした
バイメタル接点を元のように端子１４，１４同士を接続
する。
【００１９】第２の回路４は、ヒータ５により過熱され
る貯湯タンク内の湯温が設定温度に到達したときに遮断
されるサーモスタット１０と、サーモスタット１０に直
列接続されるリレーＲ１，Ｒ２とを有しており、リレー
Ｒ１，Ｒ２は並列に接続されている。サーモスタット１
０は湯沸器の貯湯タンクの水温を検知しており、貯湯タ
ンクの水温が設定温度以上になると、接点が開いて非導
通状態となる。
る貯湯タンク内の湯温が設定温度に到達したときに遮断
されるサーモスタット１０と、サーモスタット１０に直
列接続されるリレーＲ１，Ｒ２とを有しており、リレー
Ｒ１，Ｒ２は並列に接続されている。サーモスタット１
０は湯沸器の貯湯タンクの水温を検知しており、貯湯タ
ンクの水温が設定温度以上になると、接点が開いて非導
通状態となる。
【００２０】次に、この実施形態の加熱装置における回
路の動作について説明する。
路の動作について説明する。
【００２１】湯沸器のメインスイッチ（図示せず）がオ
ンすると、サーモスタット１０は常閉で導通しているの
で、第２の回路４が導通し、リレーＲ１，Ｒ２が励磁さ
れる。これにより、常開接点Ｒ１が閉じ、常閉接点Ｒ２
が開く。常開接点Ｒ１の導通接続により、ヒータ５が発
熱し、湯沸器の貯湯タンクの水が加熱される。貯湯タン
クの水温がサーモスタット１０の設定温度に到達する
と、サーモスタット１０が作動して第２の回路４が非導
通となり、リレーＲ１の励磁が解消されて常開接点Ｒ１
が非導通とされる。常開接点Ｒ１が溶着している場合、
サーモスタット１０が作動してもヒータ５の加熱は持続
されることとなるが、リレーＲ２の励磁が解消されるた
め、加熱防止回路８の常閉接点Ｒ２が閉じてヒータ９が
加熱され、サーマルリレー６が作動して、サーマルリレ
ー６のバイメタル接点同士を開く。これにより、ヒータ
５への給電が停止してヒータ５の加熱が防止されるの
で、万一常開接点Ｒ１が溶着していても確実に過熱を防
止できる。
ンすると、サーモスタット１０は常閉で導通しているの
で、第２の回路４が導通し、リレーＲ１，Ｒ２が励磁さ
れる。これにより、常開接点Ｒ１が閉じ、常閉接点Ｒ２
が開く。常開接点Ｒ１の導通接続により、ヒータ５が発
熱し、湯沸器の貯湯タンクの水が加熱される。貯湯タン
クの水温がサーモスタット１０の設定温度に到達する
と、サーモスタット１０が作動して第２の回路４が非導
通となり、リレーＲ１の励磁が解消されて常開接点Ｒ１
が非導通とされる。常開接点Ｒ１が溶着している場合、
サーモスタット１０が作動してもヒータ５の加熱は持続
されることとなるが、リレーＲ２の励磁が解消されるた
め、加熱防止回路８の常閉接点Ｒ２が閉じてヒータ９が
加熱され、サーマルリレー６が作動して、サーマルリレ
ー６のバイメタル接点同士を開く。これにより、ヒータ
５への給電が停止してヒータ５の加熱が防止されるの
で、万一常開接点Ｒ１が溶着していても確実に過熱を防
止できる。
【００２２】なお、上記実施形態の制御回路８は、あら
ゆる接点の溶着に対して有効であるが、とりわけ、湯温
を沸点に設定する場合、図１の過熱防止回路８にタイマ
ーを設けることにより、更に、沸騰時間を制御すること
も可能となる。更に、電気機器としては、この実施形態
ではヒータを用いたが、ヒータに限らず、工作機器に用
いても良い。
ゆる接点の溶着に対して有効であるが、とりわけ、湯温
を沸点に設定する場合、図１の過熱防止回路８にタイマ
ーを設けることにより、更に、沸騰時間を制御すること
も可能となる。更に、電気機器としては、この実施形態
ではヒータを用いたが、ヒータに限らず、工作機器に用
いても良い。
【００２３】本発明の請求項１のサーマルリレーを用い
た制御回路によれば、設定温度によりバイメタル接点の
断続を行うサーマルリレーにおいて、前記バイメタル接
点近傍に、当該バイメタル接点とは別の回路により通電
されて前記バイメタル接点を非導通とする発熱素子を設
けたサーマルリレーを用いた制御回路であって、 電気機
器への給電を行う第１の常開接点と、前記サーマルリレ
ーのバイメタル接点が直列に接続されて第１の回路が構
成され、前記第１の常開接点を閉じて導通させる第１の
リレーと、所定の物理量を検知して設定物理量に到達後
に導通遮断する制御素子とが直列接続されると共に、前
記第１のリレーに対して第２のリレーを並列接続して第
２の回路が構成され、前記サーマルリレーの発熱素子
と、前記第２のリレーの励磁により開き、前記第２のリ
レーの励磁解除により閉じる第１の常閉接点とを直列接
続してなる第３の回路が、前記電気機器と並列接続され
ているので、第１の常開接点が接点溶着により給電を切
断できなくなっても、サーマルリレーのバイメタル接点
が発熱素子により過熱され、確実に切断されるので、電
気機器の異常駆動を停止することが出来る。
た制御回路によれば、設定温度によりバイメタル接点の
断続を行うサーマルリレーにおいて、前記バイメタル接
点近傍に、当該バイメタル接点とは別の回路により通電
されて前記バイメタル接点を非導通とする発熱素子を設
けたサーマルリレーを用いた制御回路であって、 電気機
器への給電を行う第１の常開接点と、前記サーマルリレ
ーのバイメタル接点が直列に接続されて第１の回路が構
成され、前記第１の常開接点を閉じて導通させる第１の
リレーと、所定の物理量を検知して設定物理量に到達後
に導通遮断する制御素子とが直列接続されると共に、前
記第１のリレーに対して第２のリレーを並列接続して第
２の回路が構成され、前記サーマルリレーの発熱素子
と、前記第２のリレーの励磁により開き、前記第２のリ
レーの励磁解除により閉じる第１の常閉接点とを直列接
続してなる第３の回路が、前記電気機器と並列接続され
ているので、第１の常開接点が接点溶着により給電を切
断できなくなっても、サーマルリレーのバイメタル接点
が発熱素子により過熱され、確実に切断されるので、電
気機器の異常駆動を停止することが出来る。
【００２４】本発明の請求項２のサーマルリレーを用い
た制御回路によれば、前記発熱素子はＰＴＣ素子からな
るヒータであるので、小さな電流による通電制御が容易
である。
た制御回路によれば、前記発熱素子はＰＴＣ素子からな
るヒータであるので、小さな電流による通電制御が容易
である。
【００２５】本発明の請求項３のサーマルリレーを用い
た制御回路によれば、前記物理量は温度であり、前記電
気機器はヒータであるので、第１の常開接点の溶着によ
るヒータの過熱を確実に防止できる。
た制御回路によれば、前記物理量は温度であり、前記電
気機器はヒータであるので、第１の常開接点の溶着によ
るヒータの過熱を確実に防止できる。
【００２６】請求項４の制御回路によれば、請求項３の
いずれかの制御回路において、前記物理量は温度であ
り、前記電気機器はヒータであるので、第１の常開接点
の溶着によるヒータの過熱を確実に防止できる。
いずれかの制御回路において、前記物理量は温度であ
り、前記電気機器はヒータであるので、第１の常開接点
の溶着によるヒータの過熱を確実に防止できる。
【図１】本発明の実施の形態にかかる加熱装置の制御回
路である。
路である。
【図２】図１の制御回路に設けられたサーマルリレーに
おけるバイメタルスイッチとＰＴＣ素子との配置状態を
示す図である。
おけるバイメタルスイッチとＰＴＣ素子との配置状態を
示す図である。
３ 第１の回路 ４ 第２の回路 ５ ヒータ ６ サーマルリレー ８ 第３の回路 ９ ＰＴＣ素子
Claims (3)
- 【請求項１】設定温度によりバイメタル接点の断続を行
うサーマルリレーにおいて、前記バイメタル接点近傍
に、当該バイメタル接点とは別の回路により通電されて
前記バイメタル接点を非導通とする発熱素子を設けたサ
ーマルリレーを用いた制御回路であって、 電気機器への給電を行う第１の常開接点と、前記サーマ
ルリレーのバイメタル接点が直列に接続されて第１の回
路が構成され、 前記第１の常開接点を閉じて導通させる第１のリレー
と、所定の物理量を検知して設定物理量に到達後に導通
遮断する制御素子とが直列接続されると共に、前記第１
のリレーに対して第２のリレーを並列接続して第２の回
路が構成され、 前記サーマルリレーの発熱素子と、前記第２のリレーの
励磁により開き、前記第２のリレーの励磁解除により閉
じる第１の常閉接点とを直列接続してなる第３の回路
が、前記電気機器と並列接続されていることを特徴とす
るサーマルリレーを用いた制御回路。 - 【請求項２】請求項１のサーマルリレーを用いた制御回
路であって、 前記発熱素子はＰＴＣ素子からなるヒータであることを
特徴とするサーマルリレーを用いた制御回路。 - 【請求項３】請求項１、２のいずれかのサーマルリレー
を用いた制御回路において、前記物理量は温度であり、
前記電気機器はヒータであることを特徴とするサーマル
リレーを用いた制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32980397A JP3247325B2 (ja) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | サーマルリレー及びこれを用いた制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32980397A JP3247325B2 (ja) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | サーマルリレー及びこれを用いた制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11162312A JPH11162312A (ja) | 1999-06-18 |
| JP3247325B2 true JP3247325B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=18225431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32980397A Expired - Fee Related JP3247325B2 (ja) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | サーマルリレー及びこれを用いた制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3247325B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9960000B2 (en) | 2010-12-16 | 2018-05-01 | Littelfuse Japan G.K. | Protective device |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2350232B (en) * | 1999-05-17 | 2003-02-19 | Otter Controls Ltd | Improvements relating to controls for water boiling vessels |
| US6790296B2 (en) | 2000-11-13 | 2004-09-14 | Neomax Co., Ltd. | Nanocomposite magnet and method for producing same |
| US7324876B2 (en) | 2001-07-10 | 2008-01-29 | Yingco Electronic Inc. | System for remotely controlling energy distribution at local sites |
| US6636141B2 (en) | 2001-07-10 | 2003-10-21 | Yingco Electronic Inc. | Controllable electronic switch |
| US7265652B2 (en) | 2001-07-10 | 2007-09-04 | Yingco Electronic Inc. | Controllable electronic switch |
| JP6512534B2 (ja) * | 2015-09-28 | 2019-05-15 | Toto株式会社 | 温水器 |
-
1997
- 1997-12-01 JP JP32980397A patent/JP3247325B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9960000B2 (en) | 2010-12-16 | 2018-05-01 | Littelfuse Japan G.K. | Protective device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11162312A (ja) | 1999-06-18 |
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