JP2016213924A - 設備機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】漏電発生時に負荷への電気の供給は遮断すると共に、制御系統への電気の供給は継続できるようにした設備機器を提供する。
【解決手段】設備機器1Aは、電源4より電気が供給される第1の電源系統3A及び第2の電源系統3Bと、第1の電源系統3Aで電気が供給される負荷2と、第2の電源系統3Bで電気が供給される制御部100と、第1の電源系統3Aを遮断する遮断部8とを備え、制御部100は、第1の電源系統3Aで不良が発生したことを検出すると、遮断部8で第1の電源系統3Aへの電気の供給を遮断する。制御部100は、第1の電源系統3Aの遮断の有無によらず、第2の電源系統3Bで供給される電気で作動する。
【選択図】図1

Description

本発明は、住宅等に設置され、電気で作動する設備機器に関する。
住宅等に設置される電気で作動する設備機器は、漏電の発生を検出すると電気の供給を停止できる構成が備えられている。漏電の発生で電気の供給を停止する構成としては、電源コードのプラグに、漏電検出器と遮断器を備えた漏電ブレーカーを接続した構成が知られている。
生ゴミ等の厨芥を破砕処理する厨芥処理装置と称す設備機器は、シンクの下のキャビネット内に設置される。厨芥処理装置で電源コードのプラグに漏電ブレーカーが接続される構成では、キャビネット内に漏電ブレーカーが露出するので、キャビネット内の物品の出し入れに支障をきたす場合がある。
そこで、漏電検出器や遮断器を厨芥処理装置に内蔵した技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、厨芥処理装置を操作するリモートコントロール装置に漏電検出回路を備えた技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開平09−122526号公報 特開平09−195342号公報
しかし、漏電ブレーカーを電源コードのプラグに接続する従来の設備機器では、漏電が検出されて漏電ブレーカーが作動すると、装置全体への電気の供給が停止するので、漏電が防止される一方、装置から漏電が発生したことを使用者等の報知することができなかった。
また、漏電検出器及び遮断器を装置本体に備えた従来の設備機器でも、漏電が検出されると、装置全体への電気の供給が停止するので、装置から漏電が発生したことを使用者等の報知することができなかった。
このため、漏電で電源から遮断されたことを使用者は認識できず、装置が動かない原因を把握することができなかった。
本発明は、このような課題を解決するためなされたもので、漏電発生時に負荷への電気の供給は遮断すると共に、制御系統への電気の供給は継続できるようにした設備機器を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するため、本発明は、電源より電気が供給される第1の電源系統及び第2の電源系統と、第1の電源系統で電気が供給される負荷と、第2の電源系統で電気が供給される制御手段と、第1の電源系統を遮断する遮断手段とを備え、第1の電源系統で不良が発生した場合、遮断手段で第1の電源系統への電気の供給を遮断する設備機器である。
本発明では、第1の電源系統で漏電等の不良が発生したことが検出されると、第1の電源系統が遮断されることで、漏電が防止される。これに対し、第2の電源系統では電気の供給が継続され、制御系統が作動して報知、履歴の記憶等を行うことが可能となる。
本発明によれば、負荷への電気の供給を遮断した後も、制御系統への電気を供給できるので、不良が発生したことの通知、不良が発生したことの履歴を記憶することができる。これにより、負荷が駆動されない理由を把握することができ、不良発生時の迅速な対応が可能となる。
本実施の形態の設備機器の機能の一例を示すブロック図である。 本実施の形態の設備機器の構成の一例を示すブロック図である。 設備機器の実施の形態としての厨芥処理装置の一例を示す構成図である。 設備機器の実施の形態としての厨芥処理装置の一例を示す構成図である。 本実施の形態の設備機器の変形例を示すブロック図である。
以下に、図面を参照して本発明の設備機器の実施の形態について説明する。
<本実施の形態の設備機器の構成例>
図1は、本実施の形態の設備機器の機能の一例を示すブロック図、図2は、本実施の形態の設備機器の構成の一例を示すブロック図である。また、図3及び図4は、設備機器の実施の形態としての厨芥処理装置の一例を示す構成図である。なお、図3は、厨芥処理装置の内部構成を示す側断面図、図4は、厨芥処理装置の要部構成を示す一部破断斜視図である。
設備機器1Aは、負荷2へ電気を供給する第1の電源系統3Aと、制御部100へ電気を供給する第2の電源系統3Bを備える。設備機器1Aは、第1の電源系統3Aと第2の電源系統3Bが電源4に対して並列に接続され、本例では同一の電源4から電気の供給を受ける。電源4は、本例では商用電源である。設備機器1Aは、100Vあるいは200V程度の高電圧の電気、本例では交流(AC)の供給を電源4から受ける。
設備機器1Aは、第2の電源系統3Bに制御電力生成部5を備える。制御電力生成部5は制御電力生成手段の一例で、トランスで構成される変圧部50と、交流を直流に変換する整流部51を備える。
設備機器1Aは、電源4から供給される高電圧の交流で負荷2が作動する。また、設備機器1Aは、電源4から供給される高電圧の交流を制御電力生成部5で降圧、整流した低電圧の直流(DC)で制御部100が作動する。制御電力生成部5は、磁気回路で構成される所謂絶縁トランスと称す変圧部50で降圧を行っており、制御部100は電源4と電気的に絶縁されている。
負荷2は、例えばモータ、電磁弁、ヒータ等で構成される。設備機器1Aが図3及び図4に示すような厨芥処理装置200である場合、負荷2は、回転破砕部201を回転させるモータ20、水の供給の有無を切り換える図示しない電磁弁である。また、設備機器1Aが図示しない浴室換気乾燥暖房装置である場合、負荷2は、風路を切り替えるダンパを駆動するモータ、ファンを回転させるモータ、ヒータである。
設備機器1Aは、制御部100から出力される制御信号S1が駆動部6に入力され、制御信号S1に基づきモータ20等の負荷2が制御される。なお、制御信号S1等、制御部100から駆動部6に流れる電気は低電圧であるが、第1の電源系統3Aでの漏電時に制御部100から流れる電気の漏電を防止するため、制御部100と駆動部6との間に絶縁回路部60を備える。
設備機器1Aは、第1の電源系統3Aでの漏電の発生を検出する漏電検出部7を備える。漏電検出部7は漏電検出手段の一例で、電源4と負荷2の間の第1の電源系統3Aに設けられる。漏電検出部7は、第1の電源系統3Aを流れる電流値を計測し、第1の電源系統3Aでの漏電の有無を検出する。漏電検出部7は、漏電の発生を検出すると、漏電検出信号S2を制御部100に出力する。
設備機器1Aは、第1の電源系統3Aでの電気の流れを遮断する遮断部8を備える。遮断部8は遮断手段の一例で、電源4に対して第2の電源系統3Bと並列に接続される第1の電源系統3Aに設けられる。
遮断部8は、接点を開閉する部材を備えて電気的な導通の有無を切り換える構成により、第1の電源系統3Aに電気が流れる状態と第1の電源系統3Aが遮断される状態を切り換える。遮断部8は、両切りスイッチが使用され、遮断部8で第1の電源系統3Aが遮断されると、負荷2に電気が流れないように構成される。
設備機器1Aは、遮断部8が導通した状態では、第1の電源系統3Aと第2の電源系統3Bの両方に電気が流れる。これに対し、遮断部8で第1の電源系統3Aが遮断された状態では、第1の電源系統3Aには電気が流れず、第2の電源系統3Bには電気が流れる。
遮断部8は、制御部100から出力される遮断信号S3で導通状態から遮断状態へ作動し、遮断信号S3が入力されると、第1の電源系統3Aを遮断する。設備機器1Aは、遮断部8で第1の電源系統3Aが遮断されても、電源4から制御電力生成部5へ電気は供給され、制御電力生成部5で生成された電気で制御部100が作動する。
また、遮断部8は、復帰信号S4で遮断状態から導通状態へ作動する。復帰信号S4は、制御部100が出力する構成でも良いし、遮断部8を復帰させる操作部を別に備え、この操作部の操作で復帰信号を出力し、導通状態へ復帰したことを制御部100に通知する構成でも良い。
制御部100は制御手段の一例で、操作部101での所定で出力される操作信号S5に応じた制御信号S1を駆動部6に出力し、負荷2を制御する。また、制御部100は、漏電検出部7で漏電が検出されることで出力される漏電検出信号S2が入力されると、遮断部8に遮断信号S3を出力し、遮断部8を作動させて第1の電源系統3Aを遮断する。更に、制御部100は、漏電検出信号S2が入力されると、報知信号S6を報知部102に出力し、使用者等が認識可能な形態で報知を行う。
報知部102は報知手段の一例で、音による報知を行うブザー、光による報知を行うランプ、表示による報知を行うディスプレイ等で構成される。制御部100は、報知部102がブザーであれば、例えば、連続して音を出力する、あるいは、一定間隔で音を出力する等の報知信号S6を出力する。
また、制御部100は、報知部102がランプであれば、例えば、連続して光を出力する、あるいは、漏電の検出を示す予め決められた一定間隔で光の点灯と消灯を繰り返す等の報知信号S6を出力する。更に、制御部100は、報知部102がディスプレイであれば、例えば、漏電を検出したことを示す文言、画像等を表示する報知信号S6を出力する。
制御部100は、設備機器1Aが電源4から遮断される、例えば、電源コードのプラグがコンセントから抜かれる、あるいは、ブレーカーが切られることで、制御部100への電気の供給が停止されるまで、報知信号S6を出力することとしても良い。
制御部100は、漏電検出信号S2が入力されると、履歴として漏電が発生したことを検出し、記憶信号S7を出力して記憶部103に記憶する。制御部100は、電源が再投入されると、電源遮断前の状態、本例では、漏電を検出した状態に基づいて再度報知信号S6を出力し、漏電検出信号S2が入力されないと判断すると、報知信号S6を停止する。
また、制御部100は、設備機器1Aの電源4からの遮断によらず、操作部101での所定の操作で報知信号S6の出力を停止しても良い。また、制御部100は、漏電検出信号S2が入力されると、一定期間毎に報知信号S6を出力しても良い。
<本実施の形態の厨芥処理装置の構成例>
次に、図3及び図4等を参照して、設備機器1Aの実施の形態としての厨芥処理装置200の構成について説明する。
厨芥処理装置200は、生ゴミ等の厨芥が投入される略円筒形状の破砕室202を備え、厨房のシンク203に設置される。破砕室202は、厨芥処理装置200の上部に形成された投入口204につながり、投入口204がシンク203の開口部205に露出する。破砕室202は、厨芥処理装置200に着脱自在に取り付けられ、破砕室202を取り外しての清掃が可能である。
厨芥処理装置200は、破砕室202とつながる排水管接続口206を備える。厨芥処理装置200は、破砕室202の下側に、図示しないが排水管接続口206に向かって下がる方向に傾斜した空間を有し、破砕室202に投入されて破砕された厨芥の破砕物が、破砕室202への給水で排水管接続口206方向に流れるように構成される。
厨芥処理装置200は、破砕室202の投入口204に着脱可能に取り付けられる蓋207を備える。厨芥処理装置200は、投入口204が蓋207で閉じられた状態で、シンク203に水が流されると、蓋207の図示しない給水孔を通して、破砕室202内へ給水が行われる。なお、厨芥処理装置200は、電磁弁で作動する図示しない吸水バルブと接続されて、破砕室202部201内へ直接給水する機構を備えても良い。
厨芥処理装置200は、投入口204を閉じた蓋207の回転動作で、蓋207が投入口204に着脱可能な状態と、投入口204を閉じた状態で着脱不可の状態を切り替えて、蓋207のロック及びロック解除を行う図示しないロック機構を備える。
また、厨芥処理装置200は、操作部101として、永久磁石とマグネットセンサ等を利用して蓋207の開閉を検出することで、破砕開始及び破砕停止のスイッチを構成する図示しない検出センサを備える。
例えば、厨芥処理装置200では、投入口204を閉じた蓋207を所定の方向に回転させて投入口204にロックすると、スイッチがオンとなり、破砕が開始する。また、厨芥処理装置200は、蓋207を逆方向に回転させてロックを解除すると、破砕が停止する。
破砕室202は、底面202aから上方に延在する破砕軸208を備える。破砕軸208は、図2に示す負荷2としてのモータ20に駆動されて回転する。破砕軸208は、回転破砕部201が設けられた破砕腕部209が取り付けられる。
破砕腕部209は、破砕軸208の回転方向に対して内側から外側へ向けて破砕軸208から延在し、破砕室202の底面202aから空間210を開けて配置される。回転破砕部201は、金属材料で構成され、破砕腕部209の回転方向外側の端部から破砕室202の内壁に沿って本例では下方に延在する。
回転破砕部201は、破砕室202の底面202aに向かって先細りするテーパ形状を有する。また、回転破砕部201は、破砕室202の底面202aに略水平な方向の断面形状が、破砕室202の内壁側が長辺、破砕軸208側が短辺となる略台形である。
破砕室202は、内壁から内側に向けて突出する突出部211を備える。突出部211は、破砕室202の底面202aから上方に延在し、本例では、約120°間隔で設けられる。突出部211の水平方向の断面形状は略三角形状である。突出部211は、回転破砕部201よりも上方に高く延在することが好ましい。
破砕室202は、底面10aから上方に延在する立ち上げ破砕部212を備える。立ち上げ破砕部212は、突出部211と位置をずらして、約120°間隔の同心円上に配置される。立ち上げ破砕部212は、水平方向の断面形状が、回転破砕部201と同様に、破砕室202の内壁側が長辺、破砕軸208側が短辺となる略台形であることが好ましい。立ち上げ破砕部212の立ち上げ長さは、回転破砕部201が回転して立ち上げ破砕部212の近傍を通り過ぎる際に、厨芥を破砕可能な長さであればよい。破砕室202では、回転破砕部201の軌跡に対して外側に突出部211が配置され、内側に立ち上げ破砕部212が配置される。
破砕室202は、底面202aにターンテーブル213を備える。ターンテーブル213は、破砕軸208に取り付けられ、回転破砕部201と共に回転する。
破砕室202は、破砕した厨芥等の破砕物を破砕室202外に排出する排出口214を備える。排出口214は、破砕室202の底面202aに、本例では回転破砕部201の軌跡に沿った円弧状の開口を設けて構成される。
厨芥処理装置200は、蓋207の所定の操作等でモータ20が回転すると、破砕軸208、破砕腕部209、回転破砕部201、ターンテーブル213が一体に回転する。これに対して、突出部211と立ち上げ破砕部212は回転しない。
投入口204から破砕室202内に投入された厨芥は、破砕腕部209及びターンテーブル213により攪拌され、回転破砕部201と突出部211との間、及び、回転破砕部201と立ち上げ破砕部212との間で破砕される。
一般に、軽く小さい厨芥、及び、軽く薄い厨芥は、遠心力により破砕室202の内壁に向けて飛ばされる。一方、重たく大きい厨芥は、軽く小さい厨芥よりも下方に誘導される。これにより、回転破砕部201と突出部211との間では、遠心力で飛ばされた主に軽い厨芥、薄い厨芥が破砕される。また、回転破砕部201と立ち上げ破砕部212との間では、主に重さがあるような厨芥、大きさのある厨芥等が破砕される。破砕腕部209は、破砕室202の底面202aから空間210を開けて配置されるので、ある程度の大きさのある厨芥でも開口210aから空間210に入り破砕される。
回転破砕部201は、突出部211及び立ち上げ破砕部212に対して上下方向に平行に設けたことで、破砕時の破砕物と接する上下方向の長さを大きく取れ、破砕効率を向上させることができる。
また、回転破砕部201は、突出部211とすれ違うタイミングと立ち上げ破砕部21とすれ違うタイミングをずらしているので、破砕時の負荷を軽減することができる。
更に、回転破砕部201と立ち上げ破砕部212の断面形状を台形とすることで、破砕時に厨芥を挟む回転破砕部201と突出部211との隙間を小さくすることができる。これにより、小さく軽いまたは薄い厨芥を、より細かく破砕することができる。また、破砕時に厨芥を挟む回転破砕部201と立ち上げ破砕部212との隙間を広くすることができる。これにより、小さく軽いまたは薄い厨芥より内側で下方に飛んだ大きく重い厨芥を、回転破砕部201の鈍角の広い間口で受け入れつつ、立ち上げ破砕部212の鋭角頂点で破砕することができる。
排出口214の大きさより小さく破砕された厨芥は、排出口214から破砕室202の外へ落とされ、排水管接続口206から排出される。
<本実施の形態の設備機器の動作例>
以下に、各図を参照して本実施の形態の設備機器の動作について説明する。
制御部100は、操作部101での所定の操作に応じた制御信号S1を駆動部6に出力し、負荷2を制御する。設備機器1Aが厨芥処理装置200である場合、操作部101は、例えば蓋207の開閉を検出する検出センサで構成され、蓋207が閉じられたことを検出すると、制御部100は制御信号S1を駆動部6に出力し、モータ20を制御する。厨芥処理装置200は、モータ20で回転破砕部201が駆動され、例えば、所定時間毎に正逆回転が切り替えられる制御、負荷に応じて正逆回転が切り替えられる制御、時間で回転を停止させる制御、負荷に応じて回転を停止させる制御等が行われる。
設備機器1Aでは、負荷2に電気を供給する第1の電源系統3Aで漏電が発生したことを、第1の電源系統3Aを流れる電流値等から漏電検出部7が検出すると、漏電検出部7から漏電検出信号S2が出力される。
制御部100は、漏電検出信号S2が入力されると、遮断信号S3を遮断部8に出力する。遮断部8は、遮断信号S3が入力されると、第1の電源系統3Aを遮断する。遮断部8で第1の電源系統3Aが遮断されることで、漏電発生箇所では電気が流れない。
一方、制御部100は、遮断部8で第1の電源系統3Aが遮断されても、第2の電源系統3Bで電気が供給される。これにより、制御部100は、漏電検出信号S2が入力されると報知信号S6を出力し、報知部102により使用者等に報知を行う。
報知部102がブザーであれば、例えば、一定間隔で音を出力する。異常の発生をブザーで報知する構成では、異常の種別に応じて音を出力する間隔を変える等により、異常を識別できるようにしても良く、漏電の検出を示す予め決められた間隔で音を出力することとしても良い。
設備機器1Aが厨芥処理装置200である場合、厨芥処理装置200は、シンク下に設置されるので、扉を開けないと視認することができない。そこで、ブザーで異常の報知を行うことで、扉を開ける前に、漏電等の異常の発生、及び異常の発生により装置が停止したことを認識可能となる。
また、設備機器1Aが図示しない浴室換気乾燥暖房装置である場合、洗面脱衣所に設置された操作部で、ランプの点灯、点滅等で漏電を検出したことを報知しても良いし、ブザーで報知しても良い。また、ディスプレイに文言等を出力して報知しても良い。
制御部100は、保守作業のため、上述したように、設備機器1Aが電源4から遮断されるまで報知信号S6を出力することとしても良い。また、設備機器1Aが厨芥処理装置200である場合、蓋207を開閉する所定の操作を検出すると、報知信号S6を停止しても良い。
制御部100は、遮断部8で第1の電源系統3Aが遮断されても、第2の電源系統3Bで電気が供給されるので、記憶信号S7を出力して漏電が発生したことを示す履歴を記憶部103に記憶することが可能である。これにより、保守作業者等は、履歴を参照することで漏電の発生を認識でき、保守作業を容易に行うことが可能である。
電源4から供給される高電圧の交流で負荷2を作動させる設備機器1Aでは、負荷2で高い出力を得ることができ、負荷2がモータ20であると、高いトルクを得ることが可能となる。一方、電源4から負荷2へ電気を供給する第1の電源系統3Aで漏電が発生した場合、制御部100の制御によって遮断部8により第1の電源系統3Aを遮断することができる。これにより、高電圧で負荷を駆動する構成の設備機器1Aにおいて安全性が向上する。
また、電源4と制御部100は、制御電力生成部5を構成する変圧部50で電気的に絶縁されており、制御部100へは低電圧の電気が供給されるので、高電圧の電気が漏電することなく、制御部100に電気を供給することができる。
更に、遮断部8により第1の電源系統3Aを遮断した後も、電源4から制御部100へ電気を供給する第2の電源系統3Bは遮断されないので、例えば、漏電により負荷2の駆動を停止したことを、報知部102で使用者に報知することができる。これにより、設備機器1Aの使用者、設備機器1Aの保守作業者等は、機器が停止した原因が漏電によるものであることを知ることができる。
また、制御部100は、設備機器1Aの動作で使用回数、使用時間等の履歴を記憶部103に記憶しており、漏電発生による第1の電源系統3Aへの電気の供給を停止した後も、制御部100には電気が供給されるので、漏電発生に伴う履歴情報を記憶部103に記憶することができる。
これにより、漏電が発生するまでの使用回数、使用時間、漏電発生から復帰までの経過時間、日数等の日時情報等の漏電履歴情報が記憶部103に記憶されて、保守作業者等が漏電履歴情報を把握できるようにすることができる。従って、漏電が製造等の初期段階での不具合に要因があるのか、使用時間が長いのであれば、経年劣化によって漏電が発生しやすい場所があるのか等、原因の特定が容易となる。
<本実施の形態の設備機器の変形例>
上述した本実施の形態の設備機器1Aでは、負荷2に電気を供給する第1の電源系統3Aと、制御部100に電気を供給する第2の電源系統3Bは同一の電源4、具体的には1つのコンセントから電気の供給を受ける構成とした。これに対し、第1の電源系統3Aと第2の電源系統3Bで異なる電源、例えば、異なる2つのコンセントから電気の供給を受ける構成としても良い。
図5は、本実施の形態の設備機器の変形例を示すブロック図である。変形例の設備機器1Bは、第2の電源系統に電気を供給する補助電源9を備える。補助電源9は、充電不可のバッテリ、充電可能なバッテリ等で構成される。
設備機器1Bは、第1の電源系統3Aが商用電源である電源4から電気の供給を受け、第2の電源系統3Bが補助電源9から電気の供給を受ける。これにより、第1の電源系統3を遮断部8で遮断しても、制御部100は補助電源9から電気の供給を受けて作動する。なお、補助電源9から電気を供給する構成では、制御部100に対応した電圧で電気が供給できる構成であれば、制御電力生成部は不要である。また、第2の電源系統3Bは、電源4からの電気の供給と、補助電源9からの電気の供給が切り換えられる構成でも良い。
本発明は、住宅等に設置される電気で作動する様々な設備機器に適用される。
1A、1B・・・設備機器、2・・・負荷、3A・・・第1の電源系統、3B・・・第2の電源系統、4・・・電源、5・・・制御電力生成部、50・・・変圧部、51・・・整流部、6・・・駆動部、60・・・絶縁回路部、7・・・漏電検出部、8・・・遮断部、9・・・補助電源、100・・・制御部、101・・・操作部、102・・・報知部、103・・・記憶部、200・・・厨芥処理装置

Claims (5)

  1. 電源より電気が供給される第1の電源系統及び第2の電源系統と、
    前記第1の電源系統で電気が供給される負荷と、
    前記第2の電源系統で電気が供給される制御手段と、
    前記第1の電源系統を遮断する遮断手段とを備え、
    前記第1の電源系統で不良が発生した場合、前記遮断手段で前記第1の電源系統への電気の供給を遮断する
    ことを特徴とする設備機器。
  2. 前記制御手段は、前記第1の電源系統で不良が発生した場合、前記第2の電源系統で供給される電気で作動して報知手段で報知する
    ことを特徴とする請求項1に記載の設備機器。
  3. 前記制御手段は、前記第1の電源系統で不良が発生した場合、前記第2の電源系統で供給される電気で作動して記憶手段に履歴情報を記憶する
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の設備機器。
  4. 前記第1の電源系統の不良を検出する検出手段を備え、
    前記制御手段は、前記第1の電源系統で不良が発生したことを前記検出手段で検出すると、前記遮断手段で前記第1の電源系統への電気の供給を遮断する
    ことを特徴とする請求項1、請求項2または請求項3に記載の設備機器。
  5. 前記第2の電源系統に供給される電気を少なくとも変圧して前記制御手段に供給する制御電力生成手段を備えた
    ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の設備機器。
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