JP2019161896A - 電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電気機器の自動停止発生時に、ユーザが電気機器の故障と誤認することを防止する電気機器を提供する。【解決手段】電気機器は、ＡＣ回路１１、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２およびＤＣ回路１３からなる、商用電源から規定電圧値の直流電流を生成する電源回路を有している。コンパレータ１４は、電源回路にて生成される直流電流における電圧値の異常を監視し、異常検出時には異常検出信号をリレー１５およびマイコン１６に出力する。リレー１５は、異常検出信号が入力された時に、電源回路への電力供給を遮断し、電気機器を自動停止させる。この時、マイコン１６は、通知部１７により、電力供給の遮断により電気機器が停止することを外部に事前通知する。【選択図】図１

Description

本発明は、電源回路の電圧異常時に自動で動作を停止する機能を有する電気機器に関する。

近年、多くの家庭用電気機器が高機能化されており、ユーザにとっての利便性を向上させる様々な機能が付加されている。また、このように高機能化された電気機器では、該電気機器が有する機能を制御するためのマイコンが搭載されている。

通常、このような電気機器は商用電源によって作動するものである。具体的には、商用電源からＡＣ（交流）電流をＡＣ回路にて取り込み、さらにこのＡＣ電流をＡＣ／ＤＣ変換回路によってＤＣ（直流）電流に変換しＤＣ回路へ入力する。ＤＣ回路は、スイッチング電源回路を有しており、スイッチング電源回路はＡＣ／ＤＣ変換回路から入力されるＤＣ電流を所定電圧の直流電流に変換（降圧）する。スイッチング電源回路によって所定電圧に変換された直流電流が、電気機器の各機能部（負荷）の作動電流となる。

電気機器の各機能部における作動電流は、負荷に応じた規定の電圧となるように定められており、これよりも高いもしくは低い電圧の作動電流が入力されると、誤動作が生じたり、あるいは電気回路の劣化や故障を招いたりする恐れがある。

特許文献１には、動作検出部によって電源回路の動作状況を監視し、電源回路の異常（過電流や過電圧）が検出された場合に商用電源から電源回路への電力供給を遮断することで、電源回路の異常から電気機器を保護することが開示されている。

特開２００４−２７４８８８号公報

特許文献１では、動作検出部によって電源回路の異常（過電流や過電圧）が検出された場合に商用電源からの電力供給が自動的に遮断される。すなわち、該電源回路を有する電気機器は、自動で動作を停止する。

ここで、電源回路における出力電圧が規定の電位範囲から外れることは、ノイズ等によって生じることが多く、殆どの場合は電気機器の故障によるものではない。そのため、商用電源からの電力供給が遮断され、電気機器が自動的に停止した後でも、ユーザが再度電源を入れれば電気機器は正常に動作し得る。

このように電源回路において電圧異常が生じ、この電圧異常によって電気機器が自動的に停止することは、実際には頻繁に生じることではなく、稀にしか生じない。しかしながら、稀にしか生じないがゆえに、このような電気機器の自動停止が生じた場合には、ユーザが電気機器の故障であると誤認する恐れがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電気機器の自動停止発生時に、ユーザが電気機器の故障と誤認することを防止する電気機器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の電気機器は、商用電源から規定電圧値の直流電流を生成する電源回路と、前記電源回路にて生成される前記直流電流における電圧値の異常を監視する電源監視部と、前記電源監視部により前記電圧値の異常が発見された場合に、前記電源回路における電力供給を遮断する電源遮断部と、前記電源遮断部が電力供給の遮断を行う場合に、該遮断を実行する前に、電力供給の遮断によって電気機器が停止することを外部に事前通知する通知部とを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、電源監視部により電源の異常が発見され、電源遮断部によって電源回路における電力供給を遮断する場合、該遮断を実行する前に、電力供給の遮断を行うことを通知部によって外部に事前通知することで、電源遮断による電気機器の停止をユーザが電気機器の故障と誤認することを防止できる。

また、上記電気機器では、前記通知部は、表示灯の点灯または点滅、もしくは文字メッセージの表示によって前記事前通知を行う表示部を含む構成とすることができる。

上記の構成によれば、ユーザは表示部の視認によって、電源遮断による電気機器の停止を認識することができる。

また、上記電気機器では、前記通知部は、警告音の鳴動、もしくは音声メッセージによって前記事前通知を行う報知音発生部を含む構成とすることができる。

上記の構成によれば、ユーザは報知音発生部から発生する警告音や音声メッセージによって、表示部を見ていなくても電源遮断による電気機器の停止を認識することができる。

また、上記電気機器では、前記通知部は、外部端末機器にメールによって前記事前通知を行う無線通信部を含む構成とすることができる。

上記の構成によれば、ユーザは電気機器の停止時に電気機器の近くにいなくても、メールによって電源遮断による電気機器の停止を認識することができる。

本発明の電気機器は、電源の異常電圧によって電気機器を自動停止させる場合、電気機器停止の前にユーザに事前通知を行うことで、ユーザが電気機器の故障と誤認することを防止できるといった効果を奏する。

実施の形態１に係る電気機器の電源保護システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る電気機器において、通知部の一例を示す図である。 実施の形態２に係る電気機器において、通知部の一例を示す図である。 実施の形態３に係る電気機器において、通知部の一例を示す図である。

〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態１に係る電気機器の電源保護システムの構成を示すブロック図である。

図１に示す電源保護システムは、大略的に、電気プラグ１０、ＡＣ回路１１、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２、ＤＣ回路１３、コンパレータ（電源監視部）１４、リレー（電源遮断部）１５、マイコン１６および通知部１７により構成されている。この構成では、ＡＣ回路１１、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２およびＤＣ回路１３が特許請求の範囲に記載の電源回路に相当する。

本実施の形態１に係る電気機器は商用電源によって作動するものであり、電気プラグ１０をコンセントに差し込み、商用電源からＡＣ電流をＡＣ回路１１にて取り込むことが可能である。ＡＣ回路１１に取り込まれたＡＣ電流は、ＡＣ／ＤＣ変換回路１２によってＤＣ（直流）電流に変換され、ＤＣ回路１３へ入力される。ＤＣ回路１３は、スイッチング電源回路１３１を有しており、スイッチング電源回路１３１はＡＣ／ＤＣ変換回路１２から入力されるＤＣ電流を規定電圧値となる直流電流に変換する。そして、スイッチング電源回路１３１によって変換された直流電流が、電気機器の各機能部（負荷）の作動電流となる。

尚、図１では、１つのスイッチング電源回路１３１が記載されているが、スイッチング電源回路１３１は複数備えられていてもよい。例えば、大電流で作動する機能部に作動電流を供給するスイッチング電源回路１３１と、小電流で作動する機能部に作動電流を供給するスイッチング電源回路１３１とが別々に設けられていてもよい。

また、スイッチング電源回路１３１は異常検知端子１３１ａを有しており、異常検知端子１３１ａの出力電圧はコンパレータ１４に入力されて所定の閾値と比較される。すなわち、コンパレータ１４は、スイッチング電源回路１３１における出力電圧の異常を検出するものであり、異常検知端子１３１ａの出力電圧が上限閾値を超えた場合には、規定電圧を超えたとして過電圧を検出し、異常検知端子１３１ａの出力電圧が下限閾値を下回った場合には規定電圧に足りないとして不足電圧を検出する。コンパレータ１４は、スイッチング電源回路１３１における過電圧または不足電圧を検出した場合、異常検出信号をリレー１５およびマイコン１６に出力する。

尚、上記説明では、異常検知端子１３１ａの出力電圧を２種類の閾値（上限閾値および下限閾値）と比較することで、過電圧および不足電圧の両方を検出しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、過電圧および不足電圧の何れか一方のみを検出するものであってもよい。

リレー１５は、コンパレータ１４から異常検出信号が入力された時に、電気機器への電源回路への電力供給を遮断（電源遮断）し、電気機器を自動停止させる。図１の例では、リレー１５はＡＣ回路１１を遮断するものであって、ＡＣ回路１１の内部もしく外部の適切な箇所に配置されている。例えば、リレー１５は、電気プラグ１０とＡＣ回路１１との間に配置され、リレー１５がオープンとされることでＡＣ回路１１によるＡＣ電流の取り込みを遮断するものとすることができる。

尚、上記説明では、リレー１５はＡＣ回路１１を遮断するものとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、リレー１５をＤＣ回路１３の内部に備え、スイッチング電源回路１３１へのＤＣ電流の供給を遮断する構成としてもよい。

リレー１５によってＡＣ回路１１が遮断された場合、これに伴って電気機器の動作は自動的に停止する。これにより、電気機器の何れかの機能部に異常電圧（過電圧および不足電圧）が入力されたまま電気機器が動作することを防止できる。

しかしながら、このような電気機器の自動停止が予告なく発生した場合、ユーザが電気機器の故障と誤認する恐れがあることは上述した通りである。このため、本実施の形態に係る電気機器は、電源の異常電圧によって電気機器を自動停止させる場合、電気機器の停止（電源遮断）の前にユーザに通知を行うものとする。

上述したように、コンパレータ１４がスイッチング電源回路１３１における過電圧または不足電圧を検出した場合、コンパレータ１４は異常検出信号をマイコン１６にも出力する。マイコン１６は、コンパレータ１４から異常検出信号が入力された時に、通知部１７により電気機器が停止することの事前通知を行う。リレー１５は、通知部１７による電気機器の停止の事前通知が行われた後に電源遮断を行うものとする。

本実施の形態１に係る電気機器は、図２に示すように、通知部１７の一例として表示部１７Ａを備えるものとする。

表示部１７Ａは、一例としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの表示灯とすることが考えられる。マイコン１６は、コンパレータ１４から異常検出信号が入力された時に、表示部１７Ａを点灯もしくは点滅させることで、電源の異常電圧によって電気機器が自動停止することをユーザに事前に通知する。

また、表示部１７Ａは、他の例として液晶パネルなどの表示装置とすることも考えられる。この場合、表示部１７Ａによる事前通知を文字メッセージにて行うことができ、ユーザに対してより詳細な通知を行うことができる。この場合の通知は、例えば、『電源の異常が検出されたため電気機器を自動停止します。再度電源を入れれば電気機器は正常に作動します。』といった文字メッセージとすることが考えられる。

尚、表示部１７Ａが液晶パネルなどの表示装置である場合、この表示装置は電気機器の本体に設けられるものであってもよいが、電気機器が操作用のリモコンを有するものであれば、このリモコンに表示装置が設けられていてもよい。

〔実施の形態２〕
上記実施の形態１では、通知部１７の一例として表示部１７Ａを用いる構成を例示した。しかしながら、リレー１５による電源遮断が行われた後は、マイコン１６や表示部１７Ａへの電力供給も遮断されるため、表示部１７Ａによる表示通知はこれを継続して行うことはできない。すなわち、表示部１７Ａによる表示通知は、リレー１５による電源遮断が行われるまでの短時間しか行うことができず、この通知をユーザが見落とすことも考えられる。

本実施の形態２に係る電気機器は、図３に示すように、通知部１７の一例として報知音発生部１７Ｂを備えるものとする。無論、報知音発生部１７Ｂは、実施の形態１における表示部１７Ａと併用されるものであってもよい。

報知音発生部１７Ｂは、一例としてブザーなどの警報装置とすることが考えられる。マイコン１６は、コンパレータ１４から異常検出信号が入力された時に、報知音発生部１７Ｂからブザー音などの警告音を鳴動させることで、電源の異常電圧によって電気機器が自動停止することをユーザに事前に通知する。

また、報知音発生部１７Ｂは、他の例として音声メッセージを出力可能なスピーカ部とすることも考えられる。この場合、報知音発生部１７Ｂによる事前通知を音声メッセージにて行うことができ、ユーザに対してより詳細な通知を行うことができる。この場合の通知は、例えば、『電源の異常が検出されたため電気機器を自動停止します。再度電源を入れれば電気機器は正常に作動します。』といった音声メッセージとすることが考えられる。

このように、電源の異常電圧によって電気機器が自動停止することの事前通知をブザー音や音声メッセージによって行うことで、ユーザに対する通知をより確実に行うことができる。

〔実施の形態３〕
本発明が適用可能な電気機器は、その種類が特に限定されるものではなく、種々の家庭用電気機器において本発明は適用可能である。但し、家庭用電気機器の種類によっては、その作動中にユーザが近くにいない可能性が高く、電気機器が自動停止される場合に表示部１７Ａや報知音発生部１７Ｂによって事前通知を行っても、その通知がユーザに認識されない場合もある。例えば、本発明が適用される電気機器が洗濯機や加熱調理器（電気オーブン）等であった場合には、ユーザが電気機器を作動させたままその場所を離れることが多くある。

本実施の形態３に係る電気機器は、電気機器を自動停止する場合に、ユーザが近くにいなくても通知を行えるようにするものである。本実施の形態３に係る電気機器は、図４に示すように、通知部１７の一例として無線通信部１７Ｃを備えるものとする。無論、無線通信部１７Ｃは、実施の形態１，２における表示部１７Ａや報知音発生部１７Ｂと併用されるものであってもよい。

無線通信部１７Ｃは、ユーザが持つ携帯端末（外部端末機器）２０などにメールを送信するための機能を有する。マイコン１６は、コンパレータ１４から異常検出信号が入力された時に、無線通信部１７Ｃから携帯端末２０へメールを送信することで、電源の異常電圧によって電気機器が自動停止することをユーザに事前に通知する。この場合のメールは、例えば、『電源の異常が検出されたため電気機器（機種や型番など）を自動停止します。再度電源を入れれば電気機器は正常に作動します。』といったメッセージとすることが考えられる。

このように、電源の異常電圧によって電気機器が自動停止することの事前通知をメールによって行うことで、電気機器が停止した後であってもユーザは電気機器の自動停止を認識することができる。これにより、ユーザに対する通知をより確実に行うことができる。

尚、本実施の形態３において、携帯端末２０へのメール送信は、電気機器から携帯端末２０へ直接メールを送信するものであってもよいが、クラウド経由でメール送信するものであってもよい。クラウド経由の場合、無線通信部１７Ｃからインターネットを介して、電気機器の製造会社のサーバに電気機器の自動停止を知らせる信号が送られる。また、この信号には、本通知を行う電気機器を特定するための固有番号が含まれる。この通知を受け取るサーバには、電気機器の固有番号に対応付けて、電気機器の自動停止を知らせるメールの送信先となるメールアドレスが予め登録されている。上記サーバは、登録されているメールアドレスにメールを送信する。クラウド経由でのメール通知を行う場合、ユーザは、パソコン等によって製造会社のホームページにアクセスし、メールの通知先となるアドレスを登録できるため、アドレス登録作業が容易となる。

実施の形態１〜３における上記説明では、コンパレータ１４がスイッチング電源回路１３１における出力電圧の異常を検出した場合、異常検出信号をリレー１５およびマイコン１６に出力するものとした。しかしながら、実施の形態１〜３で説明した電気機器の自動停止を知らせる事前通知は、何れもリレー１５が電気機器への電源遮断を行う前に実施される必要がある。

このため、上記事前通知を行う時間的余裕を確保するには、コンパレータ１４が異常検出信号をマイコン１６のみに出力し、リレー１５をマイコン１６からの信号によって制御されるものとしても良い。この場合、異常検出信号を受けたマイコン１６は、上述した事前通知処理を行った後、リレー１５を制御して電気機器への電源遮断を行えばよい。

また、電気機器がバッテリ電源を備え、上述した事前通知、特に実施の形態１，２で説明した表示もしくは音声による事前通知を、バッテリ電源によって行う構成とすることも考えられる。この場合、リレー１５によって電源遮断が行われた後もバッテリ電源によって通知部１７を作動させ、電源異常による電気機器停止が行われたことをユーザに通知することができる。

今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１０ 電気プラグ
１１ ＡＣ回路
１２ ＡＣ／ＤＣ変換回路
１３ ＤＣ回路
１３１ スイッチング電源回路
１３１ａ 異常検知端子
１４ コンパレータ（電源監視部）
１５ リレー（電源遮断部）
１６ マイコン
１７ 通知部
１７Ａ 表示部
１７Ｂ 報知音発生部
１７Ｃ 無線通信部
２０ 携帯端末（外部端末機器）

Claims (4)

1. 商用電源から規定電圧値の直流電流を生成する電源回路と、
   前記電源回路にて生成される前記直流電流における電圧値の異常を監視する電源監視部と、
   前記電源監視部により前記電圧値の異常が発見された場合に、前記電源回路における電力供給を遮断する電源遮断部と、
   前記電源遮断部が電力供給の遮断を行う場合に、該遮断を実行する前に、電力供給の遮断によって電気機器が停止することを外部に事前通知する通知部とを備えていることを特徴とする電気機器。
2. 請求項１に記載の電気機器であって、
   前記通知部は、表示灯の点灯または点滅、もしくは文字メッセージの表示によって前記事前通知を行う表示部を含むことを特徴とする電気機器。
3. 請求項１または２に記載の電気機器であって、
   前記通知部は、警告音の鳴動、もしくは音声メッセージによって前記事前通知を行う報知音発生部を含むことを特徴とする電気機器。
4. 請求項１から３の何れか１項に記載の電気機器であって、
   前記通知部は、外部端末機器にメールによって前記事前通知を行う無線通信部を含むことを特徴とする電気機器。

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