JP2012016115A

JP2012016115A - 家庭用調理機器

Info

Publication number: JP2012016115A
Application number: JP2010148724A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Takechi; 充武智; Hiroshi Fukuda; 浩史福田; Hideki Morozumi; 英樹両角; Seiichi Takakura; 誠一高椋
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2012-01-19
Anticipated expiration: 2030-06-30
Also published as: CN102315630B; JP5445356B2; CN202207069U; CN102315630A

Abstract

【課題】サージ保護デバイスが過大なサージ電流により短絡破壊した際に発生する電流ヒューズ遮断時の音を小さくすると共に、配電盤に接続されたブレーカーがＯＦＦすることも防止すること。
【解決手段】商用電源に接続する電源入力部１と、電流ヒューズ２と、調理機器を制御する負荷回路４と，二つのサージ保護デバイスとを備え、第１のサージ保護デバイス３ａのサージ保護電圧Ｖ１と第２のサージ保護デバイス３ｂのサージ保護電圧Ｖ２は電源入力部から入力される通常時の最大電圧以下としたことにより、第１のサージ保護デバイスと、第２のサージ保護デバイスのどちらかが先に短絡破壊しても、他方が残っているため瞬間的な過大なショート電流の発生を防止でき、電流ヒューズの破壊音の発生や家庭用配電盤のブレーカーがＯＦＦすることを防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は一般家庭で使用する電気炊飯器の電源サージに対するサージ防護構成に関するものである。

従来、この種の電源サージに対するサージ防護構成は、アレスタやサージアブソーバと呼ばれるサージ防護デバイスを機器の電源入力部分に１つ挿入し、電源部から印加された電圧サージや電流サージを一時的に短絡させることで、サージ防護デバイス以降に接続された回路部分にサージが印加されないように構成している（例えば、特許文献１参照）。

図６は、特許文献１に記載された従来のサージ防護構成を示すものである。図６に示すように、電源入力部１と、電流ヒューズ２と、アレスタやサージアブソーバで構成されたサージ保護デバイス３と、サージ保護デバイスで保護される負荷回路４から構成されている。

特開２００４−３２０８５１号公報

しかしながら、前記従来の構成では、電圧サージや電流サージが印加された場合、１つのサージ保護デバイスが一時的に短絡して、負荷回路にサージが印加されないようにしているため、サージ保護デバイスで吸収しきれない過大なサージ電圧やサージ電流が印加された場合は、サージ保護デバイスが短絡状態で故障することがある。

サージ保護デバイスが短絡故障をした場合は、電源をショートした状態になるため、瞬間的に過大なショート電流が流れ、電流ヒューズの遮断容量を超えた場合は、大きな音と共に電流ヒューズが破壊することや、家庭用配電盤に取り付けられた電流ブレーカーがＯＦＦするという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、過大なサージ電圧やサージ電流が印加されサージ保護デバイスが短絡破壊した際にも、ショート電流を緩やかに流し、電流ヒューズの破壊音を小さくすると共に、家庭用配電盤のブレーカーがＯＦＦすることを防止することができる家庭用調理機器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の家庭用調理機器は、商用電源に接続される電源入力部と、過電流が流れた際に電流を遮断する電流ヒューズと、調理機器を制御する負荷回路と、直列に接続された二つのサージ保護デバイスとを備え、直列に接続された第１のサージ保護デバイスと第２のサージ保護デバイスが前記電流ヒューズを介して前記電源入力部と接続され、前記第１のサージ保護デバイスのサージ保護電圧Ｖ１と前記第２のサージ保護デバイスのサージ保護電圧Ｖ２は前記電源入力部から入力される通常時の最大電圧以下としたものである。

これによって、過大なサージ電圧もしくはサージ電流が印加された場合に、第１のサージ保護デバイスもしくは第２のサージ保護デバイスのどちらかが先に短絡破壊しても、他方が短絡されていないため瞬間的に流れる過大なショート電流の発生を防止することができ、電流ヒューズの破壊音の発生や家庭用配電盤のブレーカーがＯＦＦすることを防止することができる。

本発明の家庭用調理機器は、２つのサージ保護デバイスを直列に接続しているため、過大なサージ電圧もしくはサージ電流が印加された場合に、第１のサージ保護デバイス３ａもしくは第２のサージ保護デバイス３ｂどちらかが先に短絡破壊しても、他方が短絡されていないため瞬間的に流れる過大なショート電流の発生を防止することができ、電流ヒューズの破壊音の発生や家庭用配電盤のブレーカーがＯＦＦすることを防止することができる。

本発明の実施の形態１における家庭用調理機器のサージ保護機能部分の回路図本発明の実施の形態１における家庭用調理機器のサージ保護機能部分にサージ電圧が印加された時の動作図本発明の実施の形態２における家庭用調理機器のサージ保護部分の回路図本発明の実施の形態３における家庭用調理機器のサージ保護部分の回路図本発明の実施の形態４における家庭用調理機器のサージ保護部分の回路図従来の家庭用調理機器のサージ保護部分の回路図

第１の発明は、商用電源に接続される電源入力部と、過電流が流れた際に電流を遮断する電流ヒューズと、調理機器を制御する負荷回路と、直列に接続された二つのサージ保護デバイスを備え、直列に接続された第１のサージ保護デバイスと第２のサージ保護デバイスが電流ヒューズを介して前記電源入力部と接続され、前記第１のサージ保護デバイスのサージ保護電圧Ｖ１と前記第２のサージ保護デバイスのサージ保護電圧Ｖ２は前記電源入力部から入力される通常時の最大電圧以下としたことにより、過大なサージ電圧もしくはサージ電流が印加された場合に、第１のサージ保護デバイスと、第２のサージ保護デバイスのどちらかが先に短絡破壊しても、他方が短絡されていないため瞬間的に流れる過大なショート電流の発生を防止することができ、電流ヒューズの破壊音の発生や家庭用配電盤のブレーカーがＯＦＦすることを防止することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、商用電源に接続される電源入力部と、前記電源入力部に接続される第１の電流ヒューズと、直列に接続された第１のサージ保護デバイスと第２のサージ保護デバイスにさらに直列に接続された第２の電流ヒューズとを備え、前記第１の電流ヒューズは機器の定格電流以上の定格容量とし、前記第２の電流ヒューズの容量は第１の電流ヒューズより小さくしたことにより、機器の定格電流に関わらず第２の電流ヒューズの定格容量を第１の電流ヒューズの定格容量より小さく選択することができ、サージ保護デバイスが短絡故障した際により小さな第２の電流ヒューズを先に遮断することができ、電流ヒューズ破壊時のショート電流をより少なくすることができ、電流ヒューズの破壊音の発生や家庭用配電盤のブレーカーがＯＦＦすることの防止効果をさらに高めることができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、第１のサージ保護デバイスと第２のサージ保護デバイスの接続点に接続された電圧検知手段を備え、前記第１のサージ保護デバイスのサージ保護電圧Ｖ１と前記第２のサージ保護デバイスのサージ保護電圧Ｖ２をＶ１＜Ｖ２とし、前記電圧検出手段は検知した電圧があらかじめ決められた電圧より高くなった時に、負荷回路にサージ保護デバイスが故障した事を通知するサージ保護デバイス故障信号を発信し、前記負荷回路はサージ保護デバイス故障信号を受信することで、機器の動作を停止させることにより、過大なサージが印加された場合に、先に第１のサージ保護デバイスが短絡破壊し、電圧検知手段には電源電圧そのものが印加され、電圧検知手段は電源電圧そのものが印加された場合、第１のサージ保護デバイスが破壊されたものとしてサージ保護デバイス故障信号を発信し、その信号を受信して負荷回路は機器の動作を停止させる。

これにより、サージ保護デバイスの１つが破壊し、サージ保護機能が不十分になった場合に安全に機器の動作を停止させることができる。

第４の発明は、特に、第３の発明において、負荷回路に接続された表示手段を備え、前記負荷回路はサージ保護デバイス故障信号を受信した場合に、機器の故障であることを前記表示手段に表示させることにより、サージ保護デバイスの故障により機器が停止したことを使用者に報知することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における家庭用調理機器のサージ保護機能部分の回路図を示すものである。また、図２は本発明の第１の実施の形態における家庭用調理機器のサージ保護機能部分にサージ電圧が印加された時の動作図である。

図１において、配電盤のブレーカーに接続された家庭用コンセントに接続され、機器に商用電源を供給する電源入力部１と、機器に過電流が流れた際に電源を遮断する電流ヒューズ２と機器を制御する負荷回路４と、少なくとも２つ以上のサージ保護デバイスを直列に接続し、電流ヒューズ２を介して電源入力部１と接続された、第１のサージ保護デバイス３ａと第２のサージ保護デバイス３ｂで構成され、第１のサージ保護デバイス３ａ、第２のサージ保護デバイス３ｂのサージ保護電圧は電源入力部から入力される通常時の最大電圧以下としている。

以上のように構成された家庭用調理機器について、図１および図２を用いてその動作、作用を説明する。

まず、図２においてサージ電圧が印加される前の通常動作時では図１に示した第１のサージ保護デバイス３ａおよび第２のサージ保護デバイス３ｂのサージ保護電圧の合計値Ｖ３ａ＋Ｖ３ｂで保護されている。

ここに、図２のＡで示した期間に過大なサージ電圧が印加されたとすると、第１のサージ保護デバイス３ａもしくは第２のサージ保護デバイス３ｂの一方が先に短絡破壊することになる。

短絡破壊後は、他方のサージ保護デバイス１つが接続された状態となるが、サージ保護デバイス１つの保護電圧は電源入力部から入力される通常時の最大電圧以下に設定しているため、サージ電圧が無くなった通常電圧で徐々に破壊が進むことになる。

この時、電源入力部から流れる電流は、電源入力部→電流ヒューズ２→第１のサージ保護デバイス３ａ→第２のサージ保護デバイス３ｂ→電源入力部に流れる。

サージ保護デバイスが徐々に破壊していくことで、電流ヒューズ２に流れる電流も徐々に増加するようになる。

以上のように、本実施の形態においては、図１のように２つのサージ保護デバイスを直列に接続し、且つそれぞれのサージ保護電圧を電源入力部から入力される通常時の最大電圧以下に設定することにより、サージ保護デバイス破壊時に発生する短絡電流を徐々に増加させることができ、電流ヒューズの遮断容量以下で確実に遮断させ、電流ヒューズ遮断時の音を小さくすることができると共に、配電盤に接続されたブレーカーがＯＦＦすることも防止することができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における家庭用調理機器のサージ保護部分の回路図である。

図３において、２つのサージ保護デバイス３ａおよび３ｂに直列に接続された第２の電流ヒューズ８の電流容量は、第１の電流ヒューズ２の電流容量より小さく設定してある。

過大なサージ電圧が印加された時、実施の形態１に記載した内容と同様に、サージ保護デバイス３ａおよび３ｂのいずれかが短絡破壊し、電源入力部→第１の電流ヒューズ２→第１のサージ保護デバイス３ａ→第２のサージ保護デバイス３ｂ→第２の電流ヒューズ８→電源入力部に流れる。

本来、第１の電流ヒューズ２の電流容量は機器の定格電流以下にすることは無く、大容量の機器の場合は必然的に電流容量が大きくなる。

一方、第２の電流ヒューズ８の電流容量は第１のサージ保護デバイスおよび第２のサージ保護デバイスが破壊した際に流れる電流によって決定することができる。

したがって、第２の電流ヒューズ８の定格容量は機器の定格電流に関わらず第１の電流ヒューズの定格容量より小さく設定することができ、サージ保護デバイスが破壊したときに、安全確実に遮断することができる電流容量を選定することが可能となる。

これにより、機器の定格電流に関わらず、少ない短絡電流で遮断することができ、配電盤のブレーカーがＯＦＦする事を、より低減させることができる。

（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態における家庭用調理機器のサージ保護部分の回路図である。

図４において、第２のサージ保護デバイス３ｂに並列に接続された電圧検知手段５を備え、第１のサージ保護デバイス３ａのサージ保護電圧Ｖ１と第２のサージ保護デバイスのサージ保護電圧Ｖ２をＶ１＜Ｖ２とし、電圧検知手段５は検知した電圧があらかじめ決められた電圧より高くなった時に、負荷回路４にサージ保護デバイスが故障した事を通知するサージ保護デバイス故障信号６を発信し、負荷回路４はサージ保護デバイス故障信号６を受信することで、機器の動作を停止させるようにしている。

通常時は電圧検知手段５には、第１のサージ保護デバイス３ａと第２のサージ保護デバイス３ｂで分圧された電源電圧の中間付近の電圧が印加されている。

ここで、第１のサージ保護デバイス３ａのサージ保護電圧Ｖ１と第２のサージ保護デバイスのサージ保護電圧Ｖ２をＶ１＜Ｖ２とすることで、過大なサージ電圧が印加された場合にはサージ保護電圧の低い第１のサージ保護デバイス３ａが先に短絡破壊するようになる。

第１のサージ保護デバイス３ａが短絡破壊したとき、電圧検知手段５には電源入力部１より印加された電源電圧がそのまま印加されることになり、通常時の中間付近の電圧と比較することで第１のサージ保護デバイス３ａが破壊したことを検知することができる。

電圧検知手段５は第１のサージ保護デバイス３ａが破壊したことを検知すると、その情報をサージ保護デバイス故障信号６として負荷回路４に対して発信し、負荷回路４はその信号を受信することで、機器の動作を停止させるようにする。

機器の動作を停止させることで、第１のサージ保護デバイス３ａが破壊し、その後第２のサージ保護デバイス３ｂが破壊し、さらに電流ヒューズ２が遮断するまでの間、一時的にサージ保護が不十分になるが、機器を事前に停止させることで、この期間にサージ電圧が印加された場合でも機器の拡大故障を防止することができる。

（実施の形態４）
図５は、本発明の第４の実施の形態における家庭用調理機器のサージ保護部分の回路図である。

図５において負荷回路４に接続された表示手段７を備え、負荷回路４はサージ保護デバイス故障信号６を受信した場合に、機器の故障であることを表示手段７に表示させるようにしている。

サージ保護デバイスの破壊によって機器が故障したことを表示手段７に表示させることにより、使用者は故障の原因を把握することが容易になる。

これにより、故障時の対応や修理時の対応を迅速に進めることが容易となり、使い勝手の良い家庭用調理機器を提供することができる。

以上のように、本発明にかかる家庭用調理聞きは、過大なサージ電圧もしくはサージ電流が印加された場合に、第１のサージ保護デバイスもしくは第２のサージ保護デバイスのどちらかが先に短絡破壊しても、他方が短絡されていないため瞬間的な過大なショート電流の発生を防止することができ、電流ヒューズの破壊音の発生や家庭用配電盤のブレーカーがＯＦＦすることを防止することが可能となるので、家庭用のみならず業務用の調理機器などの用途に有効である。

１電源入力部
２電流ヒューズ
３ａ第１のサージ保護デバイス
３ｂ第２のサージ保護デバイス
４負荷回路
５電圧検知手段
６サージ保護デバイス故障信号
７表示手段
８第２の電流ヒューズ

Claims

商用電源に接続される電源入力部と、過電流が流れた際に電流を遮断する電流ヒューズと、調理機器を制御する負荷回路と、直列に接続された二つのサージ保護デバイスとを備え、直列に接続された第１のサージ保護デバイスと第２のサージ保護デバイスが前記電流ヒューズを介して前記電源入力部と接続され、前記第１のサージ保護デバイスのサージ保護電圧Ｖ１と前記第２のサージ保護デバイスのサージ保護電圧Ｖ２は前記電源入力部から入力される通常時の最大電圧以下とした家庭用調理機器。
商用電源に接続される電源入力部と、前記電源入力部に接続される第１の電流ヒューズと、直列に接続された第１のサージ保護デバイスと第２のサージ保護デバイスにさらに直列に接続された第２の電流ヒューズとを備え、前記第１の電流ヒューズは機器の定格電流以上の定格容量とし、前記第２の電流ヒューズの容量は第１の電流ヒューズより小さくした請求項１に記載の家庭用調理機器。
第１のサージ保護デバイスと第２のサージ保護デバイスの接続点に接続された電圧検知手段を備え、前記第１のサージ保護デバイスのサージ保護電圧Ｖ１と前記第２のサージ保護デバイスのサージ保護電圧Ｖ２をＶ１＜Ｖ２とし、前記電圧検知手段は検知した電圧があらかじめ決められた電圧より高くなった時に、負荷回路にサージ保護デバイスが故障した事を通知するサージ保護デバイス故障信号を発信し、前記負荷回路はサージ保護デバイス故障信号を受信することで、機器の動作を停止させることとした、請求項１または２に記載の家庭用調理機器。
負荷回路に接続された表示手段を備え、前記負荷回路はサージ保護デバイス故障信号を受信した場合に、機器の故障であることを前記表示手段に表示させることとした請求項３に記載の家庭用調理機器。