JP6534286B2 - 過電流保護装置 - Google Patents

Description

本発明は、電源から電気負荷に対して過電流が供給されることを抑制する過電流保護装置に関する。

従来、電源から電気負荷への通電経路にスイッチング素子を備えて、通電経路に流れる電流が所定レベル以上になった状態が所定時間以上継続したときに、スイッチング素子をオフ状態（遮断状態）として、電源を保護するようにした過電流保護装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された過電流保護装置は、通電経路に所定時間以上継続して過電流が流れていることを検出したときに、スイッチング素子をオフ状態にしているが、一定時間が経過した時にスイッチング素子をオン状態（導通状態）に復帰させる構成になっている。

そして、この構成により、メンテナンス時等に、作業者が誤って電気負荷の接続端子を短絡させてスイッチング素子がオフ状態になったときに、スイッチング素子を自動的にオン状態に復帰させて、メンテナンス作業を継続できるようにしている。

特開２０１２−１５７０８８号公報

特許文献１に記載された過電流保護装置においては、電気負荷の異常により通電経路に過電流が流れたときに、スイッチング素子がオフして電源から電気負荷への通電が遮断されるが、一定時間の経過によりスイッチング素子がオン状態に復帰し、その後は、スイッチング素子がオフ状態とオン状態に切り替わる状態が継続する。

そして、このように、電気負荷の異常が生じているときに、断続的に電源から電気負荷に過電流が供給される状況が継続することは、電源及び電気負荷の過熱を招くおそれがあるため、好ましくない。

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、過電流の要因に応じて、適切な処理を行うことができる過電流保護装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の過電流防止装置は、
電源と電気負荷とを接続する通電経路の途中に設けられたスイッチング素子と、
前記通電経路に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記スイッチング素子が導通状態であるときに、前記電流検出部による所定レベル以上の電流の検出の有無を監視して、前記電流検出部により前記所定レベル以上の電流が検出された状態が第１所定時間以上継続したときには、前記スイッチング素子を遮断状態とする過電流監視処理と、該過電流監視処理により前記スイッチング素子が遮断状態とされた時から第２所定時間が経過した時に、前記スイッチング素子を導通状態に復帰させる給電復帰処理とを実行する制御部とを備えた過電流保護装置において、
前記電気負荷は、接続端子を介して前記通電経路に接続され、
前記制御部は、前記過電流監視処理により前記スイッチング素子を遮断状態とした後、
前記電流検出部により前記所定レベル以上の電流が検出される状態が過電流による異常の発生から前記第１所定時間よりも長い第３所定時間以上継続したときには、前記電気負荷への電力供給を前記電源の遮断回路により強制的に遮断し、
前記電流検出部により前記所定レベル以上の電流が検出される状態が前記第３所定時間よりも短いときには、前記給電復帰処理により前記スイッチング素子を導通状態に復帰させて、前記過電流監視処理を再開したときに、前記電流検出部により前記所定レベル以上の電流が検出される状態が前記第１所定時間以上継続したために、再び前記スイッチング素子を遮断状態とする処理を、所定回数以上実行したときには、前記給電復帰処理を禁止して、前記スイッチング素子を遮断状態に維持することを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記制御部は、前記スイッチング素子が導通状態であるときに、前記電流検出部による前記所定レベル以上の電流の有無を監視する。そして、前記電流検出部により前記所定レベル以上の電流が検出された状態が前記第１所定時間以上継続したときには、前記スイッチング素子を遮断状態として前記電源を保護するが、前記給電復帰処理により、その後前記第２所定時間が経過した時に、前記スイッチング素子を導通状態に復帰させる。

このように、前記給電復帰処理を実行することにより、メンテナンス作業者等が、前記接続端子を誤って短絡させて、瞬間的に前記通電経路に前記所定レベル以上の電流が流れて、前記スイッチング素子が遮断状態にされたときには、前記スイッチング素子を自動的に導通状態に復帰させることができる。そのため、メンテナンス作業者等は、メンテナンス作業を継続することができる。

一方、前記電気負荷の異常等により、前記過電流監視処理により前記スイッチング素子を遮断状態とした後、前記給電復帰処理により前記スイッチング素子を導通状態に復帰させて、前記過電流監視処理を再開したときに、前記電流検出部により前記所定レベル以上の電流が検出される状態が前記第１所定時間以上継続したために、再び前記スイッチング素子を遮断状態とする処理を、所定回数以上実行したときには、前記制御部は、前記給電復帰処理を禁止して、前記スイッチング素子を遮断状態に維持する。そのため、前記給電復帰処理が繰り返し実行されることにより、前記電源から前記電気負荷に対して前記所定レベル以上の電流が断続的に供給されて、前記電源と前記電気負荷の過熱が生じることを防止することができる。

ここで、前記第１所定時間は、一定時間としてもよく、或は、例えば１回目の前記過電流監視処理においては、電気的ノイズによる誤検知の防止を優先させて前記第１所定時間を長めに設定し、２回目以降の前記過電流監視処理においては、前記電源と前記電気負荷の過熱防止を優先させて１回目よりも前記第１所定時間を短く設定してもよい。

このように、本発明によれば、過電流が生じた要因に応じて、メンテナンス時の誤作業等により瞬間的に過電流が生じたときは、前記給電復帰処理により前記スイッチング素子を導通状態に復帰させてメンテナンス作業の継続を可能にし、前記電気負荷の異常により過電流が生じる状況が継続するときには、前記給電復帰処理を禁止して前記スイッチング素子を遮断状態に維持することにより、前記電源と前記電気負荷の過熱を防止するという適切な処理を行うことができる。

また、前記制御部は、前記給電復帰処理を禁止するときに、第１の報知を行うことを特徴とする。

この構成によれば、前記第１の報知により、使用者に対して過電流の異常が生じていることを認識させて、修理依頼等を促すことができる。

また、前記制御部は、前記スイッチング素子を遮断状態から導通状態に切り替える制御を行ったときに、前記電流検出部により前記所定レベル以上の電流が検出されなかったときには、前記第１の報知と異なる第２の報知を行うことを特徴とする。

前記スイッチング素子が遮断状態から導通状態に正常に切り替わったときには、前記電源から前記電気負荷の回路の容量成分（コンデンサ等）に、前記所定レベル以上の突入電流が流れる。そのため、前記スイッチング素子を遮断状態から導通状態に切り替える制御を行ったときに、前記電流検出部により前記所定レベル以上の電流が検出されなかったときには、前記電流検出部の異常が生じていると判定することができる。そこで、前記制御部により、前記スイッチング素子を遮断状態から導通状態に切り替える制御を行ったときに、前記電流検出部により前記所定レベル以上の電流が検出されなかったときには、前記第１の報知と異なる第２の報知を行うことによって、メンテナンス作業者等に、前記電流検出部の異常が生じていることを認識させて、前記電流検出部の修理等の対応を促すことができる。

過電流保護装置の構成図。 マイコンの作動フローチャート。 図２に示した過電流要因特定処理のフローチャート。 図４Ａ〜図４Ｂは、過電流が生じたときの過電流保護装置のタイミングチャートであり、図４Ａは過電流の要因がリモコンの異常である場合を示し、図４Ｂは過電流の要因がメンテナンスの誤作業である場合を示す。 図５Ａ〜図５Ｂは回路の異常が生じたときの過電流保護装置のタイミングチャートであり、図５Ａは電流検出部の異常が生じた場合を示し、図５Ｂは通電制御部の異常が生じた場合を示す。

本発明の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。

図１を参照して、本実施形態の過電流保護装置１は、遠隔操作用の台所リモコン６１及び浴室リモコン６２を備えた給湯装置のコントローラの一部を構成する。なお、台所リモコン６１及び浴室リモコン６２は、本発明の電気負荷に相当する。

過電流保護装置１は、商用電源２から供給される交流電力により直流電力を生成する直流電源５（本発明の電源に相当する）から、通電経路４５を介して台所リモコン６１及び浴室リモコン６２に供給される電流Ｉｏのレベルを監視し、Ｉｏが判定電流Ｉｔｈ（本発明の所定レベルの電流に相当する）以上になったときに、台所リモコン６１及び浴室リモコン６２への電力供給を遮断する制御を行う。

直流電源５は、電源端子台１０の接続端子１１ａ，１１ｂを介して過電流保護装置１に接続されている。また、台所リモコン６１は、リモコン端子台５０の接続端子５１ａ，５１ｂを介して過電流保護装置１に接続され、浴室リモコン６２は、リモコン端子台５０の接続端子５２ａ，５２ｂを介して過電流保護装置１に接続されている。

過電流保護装置１は、通電経路４５に流れる電流Ｉｏを検出する電流検出部３０と、直流電源５から台所リモコン６１及び浴室リモコン６２への電力の供給と遮断を制御する通電制御部４０と、過電流保護装置１の作動を制御するマイコン２０（本発明の制御部に相当する）と、後述するエラーコード等を表示する表示器２５とを備えている。

電流検出部３０は、直流電源５の出力端子（Ｖｄ及びＧＮＤ端子）間に直列に接続されたトランジスタ３１、抵抗３２、及び抵抗３３と、トランジスタ３１のエミッタ及びベース間に直列に接続された抵抗３４，３５とにより構成されている。

抵抗３４，３５は、通電経路４５に流れる電流Ｉｏが判定電流Ｉｔｈ以上であるときは、トランジスタ３１がＯＮ状態（導通状態）となり、通電経路４５に流れる電流Ｉｏが判定電流Ｉｔｈ未満であるときには、トランジスタ３１がＯＦＦ状態（遮断状態）になるように設定されている。

抵抗３２と抵抗３３の接続箇所は、マイコン２０の入力ポートＰｉ１に接続されており、抵抗３２と抵抗３３の接続箇所とＧＮＤ間の電圧Ｖａが、入力ポートＰｉ１に入力される。トランジスタ３１がＯＦＦ状態であるときは、ＶａはＧＮＤレベル（０Ｖ）の電圧Ｖ１となり、トランジスタ３１がＯＮ状態であるときには、Ｖａは直流電源５の出力電圧Ｖｄをトランジスタ３１及び抵抗３２と抵抗３３とにより分圧した電圧Ｖ２となる。

通電制御部４０は、通電経路４５の途中に接続されたスイッチング素子４１（トランジスタ、ＦＥＴ、リレー等）、スイッチング素子４１の入力端子と制御端子間に接続された抵抗４２、及び、スイッチング素子４１の制御端子とＧＮＤ間に直列に接続された抵抗４３とスイッチ回路４４を備えている。

スイッチ回路４４の制御端子はマイコン２０の出力ポートＰｏ１に接続されており、出力ポートＰｏ１の出力電圧ＶｂがＨｉｇｈレベルのときはスイッチ回路４４がＯＮ状態（導通状態）となり、ＶｂがＬｏｗレベルのときにはスイッチ回路４４がＯＦＦ状態（遮断状態）となる。

スイッチング素子４１は、制御端子への入力電圧が、Ｖ１とＶ２の間に設定された判定電圧Ｖｔｈ未満であるときはＯＮ状態（導通状態）となり、制御端子への入力電圧が判定電圧Ｖｔｈ以上であるときにはＯＦＦ状態（遮断状態）となる。

マイコン２０は、出力ポートＰｏ１の出力電圧ＶｂをＨｉｇｈレベルとしてスイッチ回路４４をＯＮ状態とすることで、スイッチング素子４１の制御端子に判定電圧Ｖth未満の電圧を入力して、スイッチング素子４１をＯＮ状態に制御する。

また、マイコン２０は、出力ポートＰｏ１の出力電圧ＶｂをＬｏｗレベルとしてスイッチ回路４４をＯＦＦ状態（遮断状態）とすることで、スイッチング素子４１の制御端子に判定電圧Ｖth以上の電圧を入力して、スイッチング素子４１をＯＦＦ状態に制御する。

トランジスタ３１のコレクタとスイッチング素子４１の制御端子間には、トランジスタ３１のコレクタからスイッチング素子の制御端子への向きを順方向としてダイオード３７が接続されている。

通電経路４５に流れる電流Ｉｏが判定電流Ｉｔｈ未満であってトランジスタ３１がＯＦＦ状態であるときは、スイッチング素子４１の制御端子から電流検出部３０への通電がダイオード３７により阻止される。そのため、スイッチング素子４１は、マイコン２０の出力ポートＰｏ１の出力電圧Ｖｂのレベル（Ｈｉｇｈ又はＬｏｗレベル）に応じて、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とに切り替わる。

次に、図２〜図３に示したフローチャートに従って、マイコン２０により実行される通電経路４５に流れる電流Ｉｏの監視と、Ｉｏが判定電流Ｉｔｈ以上になったときの処理について説明する。

マイコン２０は、給湯装置に電源が投入されて、直流電源５から過電流保護装置１への電力供給が開始された時に起動して、図２〜図３に示したフローチャートによる処理を実行する。

マイコン２０は、図２のＳＴＥＰ１で所定の遅延時間が経過するのを待ってＳＴＥＰ２に進み、出力ポートＰｏ１の出力電圧ＶｂをＨｉｇｈレベルにする。これにより、スイッチング素子４１がＯＮ状態（導通状態）になって、直流電源５から台所リモコン６１及び浴室リモコン６２への電力供給が開始される。続くＳＴＥＰ３で、マイコン２０は、入力ポートＰｉ１への入力電圧Ｖａが判定電圧Ｖｔｈ以上（通電経路４５に流れる電流Ｉｏが判定電流Ｉｔｈ以上）であるか否かを判断する。

ここで、図４Ａ，図４Ｂ，図５Ａ，図５Ｂは、過電流保護装置１に電源が投入された後のマイコン２０の出力ポートＰｏ１の出力電圧Ｖｂと、入力ポートＰｉ１への入力電圧Ｖａの推移を、共通の時間軸ｔについて表したものである。

図４Ａを参照して、ｔ10で過電流保護装置１に電源が投入され、遅延時間が経過したｔ11で、マイコン２０は出力ポートＰｏ１の出力電圧ＶｂをＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切替える（ＳＴＥＰ２の処理）。

これにより、直流電源５から台所リモコン６１及び浴室リモコン６２への電力供給が開始されるが、電力供給開始時には、台所リモコン６１及び浴室リモコン６２の回路基板に実装されたコンデンサ等の容量成分に流れ込む電流（突入電流）により、ｔ11〜ｔ12の間、通電経路４５に流れる電流Ｉｏが瞬間的に電流閾値Ｉｔｈ以上となって、トランジスタ３１がＯＮ状態となり、入力ポートＰｉ１への入力電圧ＶａがＶ１からＶ２に切り替わっている。

それに対して、電流検出部３０に異常が生じていて、通電経路４５に流れる電流Ｉｏが判定電流Ｉｔｈ以上になっても、トランジスタ３１がＯＮ状態にならないといきには、図５Ａに示したように、ｔ30で電源が投入された後、ｔ31で出力電圧ＶｂをＨｉｇｈレベルにして、スイッチング素子４１をＯＮ状態に制御しても、マイコン２０の入力ポートＰｉ１への入力電圧ＶａがＶ１に維持され、判定電圧Ｖth以上にならない。

そのため、マイコン２０は、ＳＴＥＰ３でマイコン２０の入力ポートＰｉ１への入力電圧Ｖａが判定電圧Ｖｔｈ未満であるときはＳＴＥＰ４に進み、出力ポートＰｏ１の出力電圧ＶｂをＬｏｗレベルにしてスイッチング素子４１をＯＦＦ状態（遮断状態）にし、直流電源５から台所リモコン６１及び浴室リモコン６２への電力供給を遮断する（図５Ａのｔ32）。

そして、次のＳＴＥＰ５で、マイコン２０は、表示器２５に電流検出部３０の異常を示す「エラーコード２」を表示して（本発明の第２の報知に相当する）、処理を終了する。この場合、給湯装置のメンテナンス作業者等は、表示器２５に表示された「エラーコード２」を視認することで、過電流保護装置１の基板を交換して修理を行う必要があることを速やかに認識することができる。

一方、ＳＴＥＰ３で、マイコン２０の入力ポートＰｉ１への入力電圧Ｖａが判定電圧Ｖｔｈ以上であったとき（この場合は、電流検出部３０が正常に動作していると判断できる）は、ＳＴＥＰ１０に分岐する。

ＳＴＥＰ１０で、マイコン２０は、入力ポートＰｉ１への入力電圧Ｖａが判定電圧Ｖｔｈ以上である状態が第１判定時間Ｔｄ１（本発明の第１所定時間に相当する）以上継続しているか否かを判断する。

そして、入力電圧Ｖａが判定電圧Ｖｔｈ以上である状態が第１判定時間Ｔｄ１以上継続していないときは、通電電流Ｉｏが判定電流Ｉｔｈ以上になった状態が解消されて、トランジスタ３１がＯＦＦされ、台所リモコン６１及び浴室リモコン６２に正常に電力が供給されていると判断できる。そのため、この場合はＳＴＥＰ１０に戻り、マイコン２０は、入力ポートＰｉ１への入力電圧Ｖａが判定電圧Ｖｔｈ以上である状態（通電経路４５に流れる電流Ｉｏが判定電流Ｉｔｈ以上である状態）が第１判定時間Ｔｄ１以上継続しているか否かを監視する処理を、繰り返し実行する。

ＳＴＥＰ１０で、入力ポートＰｉ１への入力電圧Ｖａが判定電圧Ｖｔｈ以上である状態が第１判定時間Ｔｄ１以上継続したときにはＳＴＥＰ１１に進み、マイコン２０は、出力ポートＰｏ１の出力電圧ＶｂをＬｏｗレベルにして、スイッチング素子４１をＯＦＦ状態にする制御を行う。そして、続くＳＴＥＰ１２で、マイコン２０は、「過電流要因特定処理」を行う。

マイコン２０は、「過電流要因特定処理」として、図３に示したフローチャートによる処理を実行する。

マイコン２０は、図３のＳＴＥＰ３１で、マイコン２０は、入力ポートＰｉ１への入力電圧Ｖａが判定電圧Ｖｔｈ以上である状態の継続時間が、第３判定時間Ｔｄ３以下であるか否かを判断する。ここで、第３判定時間Ｔｄ３は第１判定時間Ｔｄ１よりも長い時間に設定されている。図２のＳＴＥＰ１１でスイッチング素子４１をＯＦＦ状態にする制御を行ったにも拘わらず、入力電圧Ｖａが判定電圧Ｖｔｈ以上である状態が第３判定時間Ｔｄ３よりも長く継続しているときは、通電制御部４０の異常により、スイッチング素子４１がＯＦＦ状態になっていない（スイッチング素子４１がＯＮ故障した状態）と判断することができる。

そこで、この場合はＳＴＥＰ３２に進み、マイコン２０は、図示しない電源遮断回路により、直流電源５から台所リモコン６１及び浴室リモコン６２への電力供給を強制的に遮断して、直流電源５を保護する。続くＳＴＥＰ３３で、マイコン２０は、表示器２５に、通電制御部４０の異常が生じていることを示す「エラーコード３」を表示する。

メンテナンス作業者等は、表示器２５に示された「エラーコード３」を視認して、過電流保護装置１の異常が生じていることを認識することができる。そのため、メンテナンス作業者等は、過電流保護装置１の基板を交換する等の対応措置を速やかに行うことができる。

図５Ｂは、このように、通電制御部４０の異常によりスイッチング素子４１がＯＮ故障しているときに、過電流が生じた場合を示しており、ｔ40で電源が投入され、ｔ41〜ｔ42で瞬間的に過電流（突入電流）が流れた後、ｔ43で、台所リモコン６１又は浴室リモコン６２の異常が生じて、マイコン２０の入力ポートＰｉ１への入力電圧ＶａがＶ１からＶ２に切り替わっている。

その後、入力電圧ＶａがＶ２である状態の継続時間が、ｔ43からｔ44までの第１判定時間Ｔｄ１以上になった時に、マイコン２０は、出力ポートＰｏ１の出力電圧ＶｂをＬｏｗレベルに切り替えて、スイッチング素子４１をＯＦＦする制御を行っているが、通電制御部４０の異常により、スイッチング素子４１はＯＮ状態に維持されている。

そして、異常が発生したｔ43からの経過時間が第３判定時間Ｔｄ３以上になったｔ45で、直流電源５から過電流保護装置１への電力供給が強制的にシャットダウンされ、入力電圧ＶａがＶ２からＶ１に切り替わっている。これにより、直流電源５が保護される。

一方、図３のＳＴＥＰ３１で、マイコン２０の入力ポートＰｉ１への入力電圧Ｖａが判定電圧Ｖth以上である状態の継続時間が、第３判定時間Ｔｄ３よりも短いときには、ＳＴＥＰ４０に分岐する。この場合は、通電制御部４０が正常に動作して、スイッチング素子４１がＯＦＦ状態になったと判断でき、過電流が生じた要因として、以下の（１）又は（２）が考えられる。

（１）給湯装置のメンテナンスを行った作業者が、リモコン端子台５０の接続端子５１ａと５１ｂ、又は接続端子５２ａと５２ｂ間を誤って瞬間的に短絡させた。

（２）台所リモコン６１又は浴室リモコン６２の異常により、台所リモコン６１又は浴室リモコン６２に過電流が流れ込んでいる。

そして、上記（１）の場合は、台所リモコン６１及び浴室リモコン６２の異常が生じていないので、スイッチング素子４１をＯＮ状態に復帰（自動復帰）させて、メンテナンス作業が継続できる状態にすることが望ましい。

そこで、マイコン２０は、ＳＴＥＰ４０で、スイッチング素子４１を自動復帰させた回数をカウントするためのカウンタＣＮＴをクリアする。そして、続くＳＴＥＰ４１で自動復帰待ち時間Ｔｏｆｆ（本発明の第２所定時間に相当する）が経過するのを待ってＳＴＥＰ４２に進み、出力ポートＰｏ１の出力電圧ＶｂをＨｉｇｈレベルとして、スイッチング素子４１をＯＮ状態に復帰させる。

次のＳＴＥＰ４３で、マイコン２０は、入力ポートＰｉ１への入力電圧Ｖａが判定電圧Ｖｔｈ以上である状態が第２判定時間Ｔｄ２（本発明の第１所定時間に相当する）以上継続しているか否かを判断する。

ここで、入力電圧Ｖａが判定電圧Ｖｔｈ以上である状態が、第２判定時間Ｔｄ２以上継続しなかったときは、リモコン端子台５０の接続端子５１ａ，５１ｂ又は５２ａ，５２ｂ間の短絡により瞬間的に過電流が流れたが、この短絡状態が解消していると判定できる（上記（１）の場合）。そこで、この場合は図２のＳＴＥＰ１０に分岐し、マイコン２０は、スイッチング素子４１をＯＮ状態に維持する。そのため、メンテナンス作業者等は、メンテナンス作業を継続することができる。

図４Ｂは、このようにメンテナンス作業の誤操作によって過電流が生じた場合の入力電圧Ｖａと出力電圧Ｖｂの推移を示している。ｔ20で過電流保護装置１に電源が投入され、ｔ21でマイコン２０が出力ポートＰｏ１の出力電圧ＶｂをＨｉｇｈレベルにして、スイッチング素子４１をＯＮ状態に制御している。

そして、ｔ23で、メンテナンス作業者等がリモコン端子台５０の接続端子５１ａ，５１ｂ間又は接続端子５２ａ，５２ｂ間を誤って短絡させ、マイコン２０は、第１判定時間Ｔｄ１が経過したｔ24で、出力ポートＰｏ１の出力電圧ＶｂをＬｏｗレベルにして、スイッチング素子４１をＯＦＦ状態に制御している。

自動復帰待ち時間Ｔｏｆｆが経過したｔ26よりも前のｔ25で、リモコン端子台５０の接続端子５１ａ，５１ｂ間又は接続端子５２ａ，５２ｂ間の短絡状態が解消している。そのため、マイコン２０が、ｔ26で出力ポートＰｏ１の出力電圧ＶｂをＨｉｇｈレベルとして、スイッチング素子４１をＯＮ状態に復帰させたときに、入力ポートＰｉ１への入力電圧Ｖａは判定電圧Ｖｔｈよりも低いＶ１になり、スイッチング素子４１がＯＮ状態に維持される（図３のＳＴＥＰ４３でＮＯ分岐）。

一方、ＳＴＥＰ４３で、マイコン２０の入力ポートＰｉ１への入力電圧Ｖａが判定電圧Ｖｔｈ以上である状態が第２判定時間Ｔｄ２以上継続したときは、台所リモコン６１又は浴室リモコン６２の異常により、通電電流Ｉｏが判定電流Ｉｔｈ以上である状態（上記（２）の場合）が継続している可能性がある。

そこで、この場合はＳＴＥＰ４４に進み、マイコン２０は、出力ポートＰｏ１の出力電圧ＶｂをＬｏｗレベルにしてスイッチング素子４１をＯＦＦ状態に制御し、続くＳＴＥＰ４５で、カウンタＣＮＴをカウントアップする。次のＳＴＥＰ４６で、マイコン２０は、カウンタＣＮＴが２以上になったか否かを判断する。そして、カウンタＣＮＴが２以上であるときはＳＴＥＰ５０に分岐し、カウンタＣＮＴが２未満であるときにはＳＴＥＰ４１に戻る。

なお、図２のＳＴＥＰ１０〜ＳＴＥＰ１１、及び図３のＳＴＥＰ４３〜ＳＴＥＰ４４で、通電電流Ｉｏが判定電流Ｉｔｈ以上である状態が所定時間以上継続したときに、スイッチング素子４１をＯＦＦ状態に制御する処理は、本発明の過電流監視処理に相当する。また、図３のＳＴＥＰ４１〜ＳＴＥＰ４２で、自動復帰待ち時間Ｔｏｆｆが経過した時にスイッチング素子４１をＯＮ状態に復帰させる処理は、本発明の給電復帰処理に相当する。

また、本実施形態では、第１判定時間Ｔｄ１を第２判定時間Ｔｄ２よりも長く設定している（図４Ａ参照）。これは、第１判定時間Ｔｄ１については、電気ノイズによる過電流の誤検知を優先させて長めに設定し、第２判定時間Ｔｄ２については、スイッチング素子４１をＯＮ状態にしている間に流れる過電流による台所リモコン６１及び浴室リモコン６２と直流電源５の発熱の抑制を優先して、短めに設定したものである。

ここで、図４Ａは、台所リモコン６１又は浴室リモコン６２の異常により、過電流が発生している場合を示しており、ｔ13で異常が発生して、第１判定時間Ｔｄ１が経過したｔ14で、マイコン２０が出力ポートＰｏ１の出力電圧ＶｂをＬｏｗレベルとして、スイッチング素子４１をＯＦＦ状態に切り替えている。

そして、ｔ14から自動復帰待ち時間Ｔｏｆｆが経過したｔ15で、マイコン２０は、出力ポートＰｏ１の出力電圧ＶｂをＨｉｇｈレベルに切り替えているが（ＳＴＥＰ４１〜ＳＴＥＰ４２の自動復帰処理）、台所リモコン６１又は浴室リモコン６２の異常は解消していないため、再び過電流が流れて、マイコン２０の入力ポートＰｉ１への入力電圧ＶａはＶ２となる。

そのため、第２判定時間Ｔｄ２が経過したｔ16で、マイコン２０は、出力ポートＰｏ１の出力電圧ＶｂをＬｏｗレベルとして、スイッチング素子４１をＯＦＦ状態にする（図３のＳＴＥＰ４３〜ＳＴＥＰ４４の処理）。そして、ｔ16から自動復帰待ち時間Ｔｏｆｆが経過したｔ17で、マイコン２０は、スイッチング素子４１をＯＮ状態に復帰させた後、スイッチング素子４１をＯＦＦ状態にする処理（図３のＳＴＥＰ４１〜ＳＴＥＰ４６の処理）が再び実行される。

そして、ＳＴＥＰ４１〜ＳＴＥＰ４６の処理が繰り返されるうちに、ＳＴＥＰ４６で、カウンタＣＮＴが２以上になったとき（ＳＴＥＰ４１〜ＳＴＥＰ４６の処理を２回（本発明の所定回数に相当する）以上実行したときは、ＳＴＥＰ５０に分岐する。

このように、ＳＴＥＰ４１〜ＳＴＥＰ４２の自動復帰処理によりスイッチング素子４１をＯＮ状態に復帰させても、ＳＴＥＰ４３〜ＳＴＥＰ４４によりスイッチング素子４１がＯＦＦされる処理が再び実行された場合は、台所リモコン６１又は浴室リモコン６２の異常により、スイッチング素子４１をＯＮしたときに過電流が流れるとみなされる状況が継続していると判断できる。

そこで、マイコン２０は、ＳＴＥＰ５０で、表示器２５に、台所リモコン６１又は浴室リモコン６２の異常が生じていることを示す「エラーコード１」を表示し（本発明の第１の報知に相当する）する。この場合、ＳＴＥＰ４３〜ＳＴＥＰ４４の自動復帰処理が２回実行された時に、スイッチング素子４１をＯＮ状態に復帰させる処理が禁止されて、スイッチング素子４１がＯＦＦ状態に維持される。

メンテナンス作業者等は、表示器２５に表示された「エラーコード１」を視認することによって、台所リモコン６１又は浴室リモコン６２の異常が生じていることを認識することができる。そのため、メンテナンス作業者等は、台所リモコン６１と浴室リモコン６２の異常を確認して交換する等の対応措置を、速やかに実行することができる。

また、スイッチング素子４１をＯＮ状態に自動復帰させる処理が禁止されて、スイッチング素子がＯＦＦ状態に維持されるため、ＳＴＥＰ４１〜ＳＴＥＰ４６の処理が制限無く繰り返されて、台所リモコン６１及び浴室リモコン６２に過電流が断続的に供給されることによって、台所リモコン６１及び浴室リモコン６２と直流電源５の過熱が生じることを防止することができる。

なお、本実施形態では、図２のＳＴＥＰ３〜ＳＴＥＰ５により電流検出部３０の異常を判断する処理と、図３のＳＴＥＰ３１〜ＳＴＥＰ３３により通電制御部４０の異常を判断する処理とを行ったが、これらの処理のいずれか一方のみを行う場合、及びこれらの処理を行わない場合にも、本発明の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、ＳＴＥＰ５０で、台所リモコン６１又は浴室リモコン６２の異常が生じていることを示す「エラーコード１」を表示したが、この表示を行わない場合にも本発明の効果を得ることができる。

１…過電流保護装置、５…直流電源、２０…マイコン（制御部）、３０…電流検出部、４０…通電制御部、４１…スイッチング素子、５０…リモコン端子台、５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ…接続端子、６１…台所リモコン（電気負荷）、６２…浴室リモコン（電気負荷）。

Claims (3)

1. 電源と電気負荷とを接続する通電経路の途中に設けられたスイッチング素子と、
   前記通電経路に流れる電流を検出する電流検出部と、
   前記スイッチング素子が導通状態であるときに、前記電流検出部による所定レベル以上の電流の検出の有無を監視して、前記電流検出部により前記所定レベル以上の電流が検出された状態が第１所定時間以上継続したときには、前記スイッチング素子を遮断状態とする過電流監視処理と、該過電流監視処理により前記スイッチング素子が遮断状態とされた時から第２所定時間が経過した時に、前記スイッチング素子を導通状態に復帰させる給電復帰処理とを実行する制御部とを備えた過電流保護装置において、
   前記電気負荷は、接続端子を介して前記通電経路に接続され、
   前記制御部は、前記過電流監視処理により前記スイッチング素子を遮断状態とした後、
   前記電流検出部により前記所定レベル以上の電流が検出される状態が過電流による異常の発生から前記第１所定時間よりも長い第３所定時間以上継続したときには、前記電気負荷への電力供給を前記電源の遮断回路により強制的に遮断し、
   前記電流検出部により前記所定レベル以上の電流が検出される状態が前記第３所定時間よりも短いときには、前記給電復帰処理により前記スイッチング素子を導通状態に復帰させて、前記過電流監視処理を再開したときに、前記電流検出部により前記所定レベル以上の電流が検出される状態が前記第１所定時間以上継続したために、再び前記スイッチング素子を遮断状態とする処理を、所定回数以上実行したときには、前記給電復帰処理を禁止して、前記スイッチング素子を遮断状態に維持することを特徴とする過電流保護装置。
2. 請求項１に記載の過電流保護装置において、
   前記制御部は、前記給電復帰処理を禁止するときに、第１の報知を行うことを特徴とする過電流保護装置。
3. 請求項２に記載の過電流保護装置において、
   前記制御部は、前記スイッチング素子を遮断状態から導通状態に切り替える制御を行ったときに、前記電流検出部により前記所定レベル以上の電流が検出されなかったときには、前記第１の報知と異なる第２の報知を行うことを特徴とする過電流保護装置。