JP2010073405A - 漏電検知機能付き電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁被覆されたヒータや電線から液体が浸入しても、主管機器や制御機器側への手前で液体の浸入を簡単な構造で確実に検知できる漏電検知機能付き電気コネクタを提供すること。
【解決手段】液体中に漬けられた絶縁被覆されているヒータ線や電線を具えて成る端末機器の電線端末と、主管機器又は制御機器の電線端末との間に取り付けられる雄雌コネクタであって、前記雄雌コネクタで構成される空間内には、端末機器の電線端末に電気的接続状態となっている第１電極及び第２電極と、前記端末機器の電線端末から浸入してきた液体に接することで第１電極又は第２電極に短絡して通電状態となる浸水検知用ピンとを具えている。
【選択図】図５

Description

この発明は、液体中に、絶縁被覆したヒータや電線等を直接又は間接的に浸漬する使用を目的とした機器（例えば自動車用尿素水配管等）に用いられる漏電検知機能付き電気コネクタに関するものである。

この種の機器としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。この機器は配管中にコードヒータを挿入して、当該配管中の液体の温度を昇温又は維持させるためのものであるが、コードヒータの被覆絶縁部材に孔や亀裂が生じた場合、漏電し、場合によっては主管機器や制御機器を破損したり又は人体への感電が起こり得るという問題があった。

例えば、液体がコードヒータにできた孔や亀裂から浸入した場合、逃げ道が無いが故に電線内を通って主管機器や制御機器側へ浸入していき、その結果、当該機器を破損させるという重大な問題にまでに至る。

したがって、上記の如き問題が起こらないように、漏電が起きたときには主管機器や制御機器に到達するまでに、確実に漏電検知できる手段を模索しているが、極めて簡単に（これまでの手段では電圧比較回路や電流変動検知回路等の増設が必要となる）液体流入を検知する手段は存在していない。
特開平２００５−３５１３３３号

そこで、この発明では、絶縁被覆されたヒータや電線から液体が浸入しても、主管機器や制御機器側への手前で液体の浸入を簡単な構造で確実に検知できる漏電検知機能付き電気コネクタを提供することを課題とする。

（請求項１記載の発明）
この発明の漏電検知機能付き電気コネクタは、液体中に漬けられた絶縁被覆されているヒータ線や電線を具えて成る端末機器の電線端末と、主管機器又は制御機器の電線端末との間に取り付けられる雄雌コネクタであって、前記雄雌コネクタで構成される空間内には、端末機器の電線端末に電気的接続状態となっている第１電極及び第２電極と、前記端末機器の電線端末から浸入してきた液体に接することで第１電極又は第２電極に短絡して通電状態となる浸水検知用ピンとを具えている。
（請求項２記載の発明）
この発明は、上記請求項１記載の発明に関し、雄雌コネクタの接続状態では、第１電極及び第２電極の一端側は端末機器側の電線端末と、第１電極及び第２電極の他端側は主管機器又は制御機器側の電線端末と、それぞれ電気的接続状態になると共に、浸水検知用ピンは主管機器又は制御機器とは別の浸水検知用電線に電気的接続状態となっている。
（請求項３記載の発明）
この発明は、上記請求項１又は２に記載の発明に関し、第１電極、第２電極及び浸水検知用ピンは、雄雌コネクタのうちいずれか一方側に設けており、浸入してきた液体が一つの吸液材により吸液されることにより、前記第１電極、第２電極及び浸水検知用ピンが相互に電気的接続状態となるようにしている。
（請求項４記載の発明）
この発明は、上記請求項１乃至３のいずれかの発明に関し、雄雌コネクタは接続状態において、防水性を有するものとしてある。

この発明の漏電検知機能付き電気コネクタによると、絶縁被覆されたヒータや電線から液体が浸入しても、主管機器や制御機器側への手前で液体の浸入を簡単な構造で確実に検知できる。これにより、機器の重大な破損、人体への感電が起こり得なくできる。

以下に、この発明の漏電検知機能付き電気コネクタを実施するための最良の形態として実施例について詳しく説明する。

図１は加熱・保温チューブ装置ＴＳ（端末機器Ｔ）の全体の断面図、図２は前記加熱・保温チューブ装置ＴＳの流体入口付近の拡大断面図、図３は接続前の雄雌コネクタ３、４の断面図、図４は第１電極３０ａ、第２電極３２ａ、浸水検知用ピン３１ａ及び吸液材５の組付け状態を示す斜視図、図５は接続状態にある雄雌コネクタ３、４の断面図、図６は第１電極３０ａ又は／及び第２電極３２ａと、浸水検知用ピン３１ａとが電気的接続状態となることを示す概念図である。

この実施例は、図１に示すように、チューブ１内にコードヒータ１０を挿入させてなる加熱・保温チューブ装置ＴＳを、端末機器（Ｔ）としたものであり、加熱・保温される液体がコードヒータ１０の絶縁被覆層にできた孔や亀裂から浸入した場合であっても、図３〜図５に示す漏電検知機能付き電気コネクタ２の存在により液体が主管機器（Ｓ１）の手前において液体の浸入が阻止されるような対策を採っている。
（加熱・保温チューブ装置ＴＳ構成について）
この加熱・保温チューブ装置ＴＳは、図１や図２に示すように、チューブ１にコードヒータ１０を挿通させて当該チューブ１内を流れる液体を直接加熱・保温させるようにしてある。また、この加熱・保温チューブ装置ＴＳでは、図１や図２に示すように、チューブ１の一端を、竹の子状継手部１２に外圧入すると共に竹の子状部１２の孔部分にコードヒータ１０の折り曲げ部を挿入してある。

ここで、上記コードヒータ１０は、図１や図２に示すように、封止部材１４、１４によって液密状態で引き出されており、更にその先において、封止部材１５、１５により形成された液密性を有する室内の中でリード線１１と接続（接続部を符号１３で示す）されている。
（端末機器Ｔと主管機器Ｓ１との間に設置される漏電検知機能付き電気コネクタ２の構成について）
この漏電検知機能付き電気コネクタ２は、図３や図５に示すように、雄コネクタ３と雌コネクタ４から構成されており、端末機器Ｔと主管機器Ｓ１相互間に介在させることにより浸水による漏電検知（浸水検知）ができるようにしている。このため、雄雌コネクタ３、４の接続状態では、図５に示すように、第１電極３０ａ及び第２電極３２ａの一端側は端末機器Ｔ側の電線端末と、第１電極３０ａ及び第２電極３２ａの他端側は主管機器Ｓ１の電線端末と、それぞれ電気的接続状態になると共に、浸水検知用ピン３１ａは主管機器Ｓ１とは別の浸水検知用電線６に電気的接続状態となっている。

雄コネクタ３は、図３や図４に示すように、その内部に３本の雄ターミナル３０、３１、３２を、雌コネクタ４側へ延びるように設けてあり、雄ターミナル３０の先端部側を第１電極３０ａと、雄ターミナル３１の先端部側を浸水検知用ピン３１ａと、雄ターミナル３２の先端部側を第２電極３２ａとしている。なお、符号３３、３４、３５で示すものは、雄ワイヤシールであり、これら雄ワイヤシール３３、３４、３５と上記した雄ターミナル３０、３１、３２が外れないように係止させてある。

また、上記雄ターミナル３０、３１、３２は、図３や図４に示すように、一つの吸液材５を介して相互に繋がれており、前記吸液材５の一部に液体が接触した場合でも中央部の浸水検知用ピン３１ａに液体が至るようにしてある。

更に、雄コネクタ３の外周部には、図３や図５に示すように、雄係止部３６を突設させてある。

続いて、雌コネクタ４は、図３や図４に示すように、その内部に３本の雌ターミナル４０、４１、４２を、接続する雄コネクタ３側へ延びるように設けてあり、その先端部に上記した第１電極３０ａと、浸水検知用ピン３１ａと、第２電極３２ａが、挿通される開口４０ａ、４１ｂ、４２ｃを設けてある。なお、前記第１電極３０ａと第２電極３２ａは開口４０ａ、４２ｃを通って主管機器Ｓ１の電線端末に繋がれ、浸水検知用ピン３１ａは主管機器Ｓ１とは別の浸水検知用電線６に繋がれる。

なお、符号４３、４４、４５で示すものは、雌ワイヤシールであり、これら雌ワイヤシール４３、４４、４５と上記した雄ターミナル３０、３１、３２を抜け止め状態に係止させてある。

また、雌コネクタ４には、図３や図５に示すように、雄係止部３６と係止状態にできる雌係止部４７を備えている。

さらに、雌コネクタ４の雌係止部４７と上記雄コネクタ３の雄係止部３６とが接続状態となったときには、防水性を発揮するコネクタシール４８を備えている。
（端末機器Ｔと主管機器Ｓ１との間に設置される漏電検知機能付き電気コネクタ２の機能について）
加熱・保温される液体がコードヒータ１０の被覆部材にできた孔や亀裂から浸入することとなった場合、液体はコードヒータ１０内を流れ、その液体はついには主管機器Ｔに至ることになる。このような事態が生じると、機器全体の重大な損害や人体への感電が起こり得る。

しかしながら、液体中に漬けられた絶縁被覆層を有するコードヒータ１０を具えて成る端末機器Ｔの電線端末と、主管機器Ｓ１の電線端末との間にこの漏電検知機能付き電気コネクタ２を取り付けた場合、以下のような働きにより、上記不具合を回避することができる。

この実施例のものでは、ヒータ内を流れる液体は、雄ワイヤシール３３、３４、３５内→雄ターミナル３０、３１、３２内→雌コネクタ４側に至る又至ろうとするが、その途中で、吸液材５により前記液体が吸液される。すなわち、図６に示す如き、第１電極３０ａ又は／及び第２電極３２ａと、浸水検知用ピン３１ａとは電気的接続状態となっている。

例えば、第１電極３０ａに繋がっている電線から浸水があった場合、浸水検知用ピン３１ａと第１電極３０ａ又は／及び第２電極３２ａ相互間に吸液材５を介して電気が流れる（通電する）こととなり、これにより浸水検知が可能となる。これを利用して、機器の漏電検知を有する電源ブレーカに接続すれば、機器ごとに緊急停止ができる。

また、専用の回路を設けると、一部の機能を停止したり低減することが可能になる。

要するに、絶縁被覆されたヒータや電線から液体が浸入しても、主管機器Ｓ１や制御機器Ｓ２側への手前で液体の浸入を防ぐことができる。しかも電圧比較回路や電流変動検知回路等の増設は不要である。
（その他）
図７は、液体が、浸水検知用ピン３１ａに接して、浸水検知用電線６が通電状態になった場合において、漏電ブレーカが落ちて電源線からの電気が端末機器Ｔ側に供給されなくなる例である。

その他、浸水検知用電線６が通電状態になると、その他の機器への電源の切断及び異常を知らせる手段（パトライトや音発生装置）が働くようにすることもできる。

上記実施例１は、液体中に漬けられた絶縁被覆したヒータで形成されたものを端末機器Ｔとしているが、これに限らず、液体中に漬けられた絶縁被覆した電線で形成されたものを端末機器Ｔとしてもよい。

上記実施例における主管機器Ｓ１を、制御機器Ｓ２に置き換えることができる。

加熱・保温チューブを有する装置（端末機器）の全体の断面図。 前記加熱・保温チューブを有する装置の流体入口付近の拡大断面図。 接続前の雄雌コネクタの断面図。 第１電極及び第２電極、浸水検知用ピン及び吸液材の組付け状態を示す斜視図。 接続状態にある雄雌コネクタの断面図。 第１電極又は／及び第２電極と、浸水検知用ピンとが電気的接続状態となることを示す概念図。 浸水検知用電線が通電状態になった場合、漏電ブレーカが落ちて電源線からの電気が端末機器側に供給されなくなる例を示す概念図。

符号の説明

Ｔ 端末機器
Ｓ１ 主管機器
２ 漏電検知機能付き電気コネクタ
３ 雄コネクタ
４ 雌コネクタ
３０、３１、３２ 雄ターミナル
３３、３４、３５ 雄ワイヤシール
３０ａ 第１電極
３１ａ 浸水検知用ピン
３２ａ 第２電極
３６ 雄係止部
４０、４１、４２ 雌ターミナル
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ 開口
４３、４４、４５ 雌ワイヤーシール
４７ 雌係止部
４８ コネクタシール

Claims (4)

1. 液体中に漬けられた絶縁被覆されているヒータ線や電線を具えて成る端末機器の電線端末と、主管機器又は制御機器の電線端末との間に取り付けられる雄雌コネクタであって、前記雄雌コネクタで構成される空間内には、端末機器の電線端末に電気的接続状態となっている第１電極及び第２電極と、前記端末機器の電線端末から浸入してきた液体に接することで第１電極又は第２電極に短絡して通電状態となる浸水検知用ピンとを具えていることを特徴とする漏電検知機能付き電気コネクタ。
2. 雄雌コネクタの接続状態では、第１電極及び第２電極の一端側は端末機器側の電線端末と、第１電極及び第２電極の他端側は主管機器又は制御機器側の電線端末と、それぞれ電気的接続状態になると共に、浸水検知用ピンは主管機器又は制御機器とは別の浸水検知用電線に電気的接続状態となっていることを特徴とする請求項１記載の漏電検知機能付き電気コネクタ。
3. 第１電極、第２電極及び浸水検知用ピンは、雄雌コネクタのうちいずれか一方側に設けており、浸入してきた液体が一つの吸液材により吸液されることにより、前記第１電極、第２電極及び浸水検知用ピンが相互に電気的接続状態となるようにしていることを特徴とする請求項１又は２記載の漏電検知機能付き電気コネクタ。
4. 雄雌コネクタは接続状態において、防水性を有するものとしてあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の漏電検知機能付き電気コネクタ。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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