JP6560561B6 - 感震通電遮断器 - Google Patents

Description

本発明は、地震による建物の震動に反応して作動し、この作動によって家庭のブレーカーの通電状態を遮断するようにした感震通電遮断器に関する。

先の阪神・淡路大震災において発生した火災のうち約６０％は電気関係に起因するものであったことが報告されている。

地震等の非常時に電気関係に起因した火災が多く発生するのは、使用中の電気機器、例えばアイロンやドライヤー等を通電状態のまま放置して発火に至るケース（通電火災という）が相当に多いからである。

従来、上記のような通電火災を未然に防止するため、後記の特許文献１〜４などに開示されているような、地震の震動に反応してリレー式で分電盤の通電を遮断したり、コンセントの通電状態を遮断したりする「感震通電遮断器」が内閣府によって推奨されているが、未だ普及率が約６．６％に過ぎない。

普及しない理由の一つは、前記リレー式で通電遮断する機能を備えた分電盤やコンセントは、既設分電盤やコンセントと取替える必要があるため、取替え手間がかかる上に、購入コストや作業コストもかかる点にあると考えられる。

特開２００９−５９５５４号公報 特開２００８−１７２９８７号公報 特許第３９２５９９６号 特許第３５２２９５６号

本発明は上記のような地震に際して発生する通電火災を未然に防止するための通電遮断装置であって至って簡潔な構造で地震の震動があると直ちに作動し、その作動によって通電中の配電盤や分電盤等のブレーカーを遮断することができるようにしたブレーカーの感震通電遮断器を提供することを課題とする。本発明においてブレーカーは配線用開閉器又は配線用遮断器の意味で用いる。

上記課題を解決することを目的としてなされた本発明通電遮断器の構成は、適宜長さで下端部を閉塞した筒状ケーシングの上端内部に磁石を着脱可能に設けると共に、該ケーシングをブレーカーのターンスイッチのノブに吊下げるための吊下部材を当該ケーシングの上端部に設ける一方、前記ケーシング内に、静定時には前記磁石に吸着保持されているが振動を受けるとその吸着保持が解かれて自然落下する重錘を配して成り、前記重錘を磁石に吸着保持させた状態で前記ケーシングをその吊下部材によって前記ターンスイッチのオン状態のノブに引掛けておき、この状態で地震が発生するとその震動で前記重錘が磁石から離脱してケーシング内を落下して下端閉塞部に衝突し、この衝突加速力によって前記ケーシングが前記ターンスイッチのノブをオフ側に引き下して通電回路を遮断するようにしたことを特徴とするものである。

上記構成において、ケーシング下端部は着脱自在の栓体又は帽体で塞ぎ、また、ケーシング上端部は取り替え可能に設ける磁石を含む栓体又は帽体で着脱可能に塞ぐことにより、磁石や重錘の交換を自由に行えるようにする。

また、磁石の下面と重錘の上面は、直接接触で吸着力を及ぼす形式にするか、又は、薄いフィルム等の薄膜磁性不導体の複数枚を介在させてその枚数を加減することで重錘に及ぶ磁力による吸着力を調整する形式にするかを選択できる。吸着力調整は、重錘の上面に非磁性体のネジを植設し、当該ネジを正逆回転してネジの高さを変えて磁石下面と重錘上面の距離を調整するタイプでもよい。

さらに、ケーシングは透明な合成樹脂製筒体で形成しケーシング内部を見透かせるようにする一方、重錘は発色が強い赤等の着色をして、その動作を外部から見え易くすることが望ましい。また、ケーシング内の下端部にベル状の発音体を配置して震動で重錘が落下したら地震発生を目視で確認できるほか、重錘とベル状発音体の衝突音によって聴覚でも地震の発生を確認できる。

上記ケーシングは、振動を受けた重錘が磁石から離脱しケーシング底部に衝突するが、重錘がケーシング底部に衝突すると、その衝撃加速力がケーシングを介して吊下部材に伝わるからブレーカーのターンスイッチのオン側で上向きのノブがオフ側に引下げられ、通電回路を遮断する。
このときノブに引掛けられている吊下部材はノブから離脱するからケーシング全体が床上に落下してしまう。ケーシングの床上落下を防ぐため、ケーシング底部に適宜長さの紐（ブレーカーノブから床面までの距離の長さよりケーシングを含んだ紐の長さが短い）による保持紐の先端を取付け、その紐の後端をブレーカー近傍に固定すると、ケーシングの床上落下を防ぐことが出来る。

本発明は、ブレーカー用の通電遮断器を、適宜長さで下端部を閉塞した筒状ケーシングの上端内部に磁石を着脱可能に設けると共に、該ケーシングをブレーカーのターンスイッチのオン側のノブに吊下げるための吊下部材を当該ケーシングの上端部に設ける一方、前記ケーシング内に、静定時には前記磁石に吸着保持されているが震動を受けるとその吸着保持が解かれて自然落下する重錘を配して形成した。
そして前記重錘を磁石に吸着保持させた状態で前記ケーシングをその吊下部材によって前記ターンスイッチのオン側のノブに引掛けておきこの状態で地震が発生すると、その震動で前記重錘が磁石から離脱してケーシング内を落下して下端閉塞部に衝突し、この衝突加速力によって前記ケーシングが前記ターンスイッチのノブをオフ側に引き下して通電回路を遮断するようにした。
これにより地震の際に多発していた通電火災を効果的に防ぐことができる。この通電遮断器は、磁石とその磁力に吸着保持される重錘と前記磁石と重錘を収装したケーシングを主要部材として形成したから、シンプルな構造で高い動作精度を得ることができる。

オン状態のブレーカーのノブにセットした本発明感震通電遮断器の一例の正面図。 図１の感震通電遮断器の左側面図。 図２の感震通電遮断器がブレーカーのノブをオフ状態に引き下げて通電を遮断した状態の左側面図。 本発明感震通電遮断器のケーシングの長さ方向を一部省略した要部の拡大断面図。 図４の感震通電遮断器において重錘が地震によりケーシング内を自然落下した状態の断面図。

次に、図を参照しつつ本発明通電遮断器の実施形態について説明する。
図１〜図５において、１は、一例として長さが４０ｃｍ程度で内径が２０〜３０ｍｍ程度の透明なプラスチック製のパイプにより形成したケーシングで、このケーシング１の上端部１ａは、磁石２を埋設した栓体３により閉栓されている。ケーシング１の上記数値は一例であってこれに限られるものではない。
ここで、上記栓体３は、上半部を磁石２の埋設部３ａに形成し、下半部を後述する重錘５の上端が入る凹部３ｂに形成している。埋設部３ａの底と凹部３ｂの天井の間は、厚さを薄く形成した隔壁３ｃに形成し、後述する重錘５の上端が、直接磁石２に触れないようにしている。
また、図４、図５に示した栓体３は、その磁石埋設部３ａが、磁石２を埋めた磁石ホルダ３１を、ネジ式３ｄで当該埋設部３ａに対して上下方向で進退自在に具備している。これによって磁石２の底面と重錘５の上端面との離間距離を微小調整できるように造られている。

上記栓体３は、その材質をゴム系又はプラスチック系の非磁性体とし、ケーシング１への装着は、密に嵌入する嵌合式、又は、ネジ込み式のいずれでもよい。また、磁石２の埋設部３ａの底と凹部３ｂの天井の間に図示した隔壁３ｃを設けず、図示しないが内周面フランジを有する貫通構造とし、このフランジに、栓体３とは別の非磁性部材による薄いフィルム（図示せず）の少なくとも１枚〜複数枚を装着するタイプに形成することもできる。隔壁３ｃの厚さ又はフィルムの使用枚数は、磁力の重錘５に対する吸着力を調整するために、可変にしている。
吸着力の調整は段落００１１に述べた重錘５の上面に非磁性体のネジを植えこのネジの高さを調整して磁石２下面と重錘５上面の隙間の大きさを変えてもよい。磁石２下面と重錘５上面が対面していれば上記ネジは磁石２下面に植えてもよい。

４は、上記ケーシング１の下端部１ｂに、ケーシング内面に対しネジ式、又は嵌め込み式で着脱できるように設けた閉塞栓であり、ケーシング１の内部には、図の例では略丸棒状の重錘５が収装されている。前記閉塞栓４の上には、図示しないがベル状の発音体を設けることもある。上記説明においてケーシング１の上下端部１ａ，１ｂは、いずれも栓体（プラグ）３，４を取付けたが、前記栓体に代えて帽体（キャッップ）を取付けるようにしてもよい。

重錘５は、一例として外径が１０〜１２ｍｍ，長さが７０〜８０ｍｍ程度の丸棒鋼材で形成しているが、この重錘５は材質が磁性体であってケーシング１に収まるものであれば材質や大きさ，形状は任意である。

重錘５の重量は、前記磁石２の磁力による吸着力との関係により定める。すなわち、この重錘５は、ケーシング１を垂直姿勢にしているときであって静定時には、前記磁石２に吸着保持されているが、この姿勢で地震の震動を受けてケーシング１が揺動すると、この揺動で前記磁石２の吸着力から離脱して自然落下するように、重量を設定する。重錘５は、地震の揺れに対する本発明遮断器の動作感度（震度に対する感度）を鋭くするため、磁石2の吸着力が一定の条件では、重量を大きくする。本発明遮断器の揺れに対する感度は、重錘５の重さが一定であれば、磁石２の下面と重錘５の上面との間隔の大きさを調整してコントロールする。

本発明において、磁石２の吸着面（下面）と重錘５の上面が形成する両部材２，５の当接面は、地震の震動でケーシング１がわずかに揺動しても重錘５が磁石２の吸着力から直ちに離脱して落下する必要がある。このため、磁石２，重錘５の当接面は単なるフラット（平坦）ではなく、少なくとも一方の面を浅いドーム状凸面に形成することが好ましい。

当接面を上記のように形成すると、磁石２の吸着力が当接面のフラット面で作用せず、点接触乃至それに近い小面積での磁石２の吸着作用になるから、振動に対して高感度に反応する重錘５の落下を実現できる。

上記の構成が付与されたケーシング１と磁石２と重錘５を主体に形成された感震部本体は、ブレーカー７の通電状態時に上向き位置にあるノブ８に、吊下げて設置される。
前記ノブ８に対する吊下設置のために、本発明では上記ケーシング１の上端部１ａに、上向き位置の当該ノブ８に引掛けられる引掛穴６ａを設けた舌片形状の薄いシート材による吊下部材６を、固定部８ｂを介して設けた。

この構成により、磁石２に重錘５を吸着させた状態のケーシング１を、その吊下部材６の穴６ａを、通電状態にある上向きのノブ８に引掛けておくことにより、本発明通電遮断器をブレーカー７にセットすることができる。図中、７ａはブレーカー７のベース、Ｂｏはブレーカー７の取付ボードである。

上記ブレーカー７にセット状態の本発明通電遮断器に対し、地震が発生してその震動で前記ケーシング１が前記ノブ８に吊下げられた状態で揺動すると、磁石２に吸着されていた重錘５が当該磁石２の吸着から離脱してケーシング１の内部を自然落下する。

重錘５が落下するとその重錘５はケーシング１の底部の閉塞栓４に衝突するが、その衝突により生じる衝撃加速力は、このケーシング１を支持している吊下部材６に及ぶ。この結果、前記ノブ８は吊下部材６によって下方へ引下げられるから、通電回路をオフにする。このとき閉塞栓４にベル状等の打撃型発音体(図示せず)が配置されていると、落下した重錘５との衝突音が生じるから地震の発生を音で知ることが出来る。

上記のようにして、静定時にブレーカー７の上向きノブ８に吊下げられていた本発明通電遮断器が地震の震動を受けて前記ノブ８をオフ側に引き下げると、本発明感震通電遮断器は、あたかも下向きになったノブ８から滑り落ちて床面（地面）に衝突してしまい、装置が損壊しかねない。

そこで本発明では、前記ノブ８をオフ側に引き下げて地上に向って落下する本発明感震通電遮断器を地面に衝突させないために、以下の構成を付加する。
すなわち、ケーシング１の長さに、取付ける紐９（又はチェーン等の索を含む）の長さを加えた長さがブレーカー７から地上（又は床上）までの距離よりも小さくなるように、長さを調整した紐９を、前記ケーシング１の下端部１６とブレーカー７の取付ボードＢｏに取付けるのである。こうすると、ケーシング１がオフ側に下がったノブ８から外れても当該ケーシング１が地上（床上）に落下衝突することはない。 図において１０は紐９を取付ボードＢｏに固定するための釘等の固定具である。

以上の説明において吊下部材を引掛けるブレーカーのスイッチノブは突出していたが、ブレーカーによってはスイッチノブが突出しないフラットタイプのものがある。この場合にはフラットなノブに吊下部材の引掛けを行うための突出した引掛け部を当該ノブに設け、その突出引掛部に前記吊下部材を引掛けるようにする。

本発明は以上の通りであるから、とりわけ既設のブレーカーに、地震の震動を感じて前記ブレーカーの通電回路を遮断する遮断器を取付けるようにしたから、地震により数多く発生していた通電火災を効果的に抑止することができる。
特にそのための構造は、ブレーカーの通電回路のノブに吊下げられるパイプ状のケーシングと、ケーシングの上端部に設けた磁石と、ケーシング内に収めた前記磁石に吸着保持されたりその吸着が解かれる重錘とを主要部材としたから、全体として至って簡潔な構造で形成でき、従って容易に製造して低価格で供給することができるから、通電火災の防止手段としてきわめて有用である。

１ ケーシング
１ａ，１ｂ ケーシングの上，下端部
２ 磁石
３ 栓体
４ 閉塞栓
５ 重錘
６ 吊下部材
７ ブレーカー
８ ノブ
９ 紐
１０ 釘等の固定具

Claims (6)

1. 適宜長さで下端部を閉塞した筒状ケーシングの上端内部に磁石を着脱可能に設けると共に、該ケーシングをブレーカーのスイッチのオン状態の上向きノブに吊下げるための吊下部材を当該ケーシングの上端部に設ける一方、前記ケーシング内に、静定時には前記磁石に吸着保持されているが震動を受けるとその吸着保持が解かれて自然落下する重錘を配して成り、前記重錘を磁石に吸着保持させた状態で前記ケーシングをその吊下部材によって前記スイッチのオン状態のノブに引掛けておき、この状態で地震が発生するとその震動で前記重錘が磁石から離脱しケーシング内を落下して下端閉塞部に衝突し、この衝突加速力によって前記ケーシングが前記スイッチのノブをオフ側に引き下して通電回路を遮断するようにしたことを特徴とする感震通電遮断器。
2. ブレーカーのスイッチのノブがブレーカー前面から突出していないノブでは、当該ノブに突出した引掛部を設け、該引掛部に吊下部材を引掛けるようにした請求項１に記載の感震通電遮断器。
3. ケーシングの上，下端部は、栓体又は帽体で閉塞し、上端部の栓体又は帽体には、磁石を取付可能に設けた請求項１又は２の感震通電遮断器。
4. 磁石の下面と重錘の上面の間には薄い隔壁又は増減できる非磁性フィルム若しくは進退できる非磁性体のネジを感度調整のために介在させた請求項１〜３のいずれかの感震通電遮断器。
5. 磁石の下面と重錘の上面は、少なくとも一方を浅いドーム状凸面に形成して磁石と重錘の当接面をそれらの断面より小さく形成した請求項１〜４のいずれかの感震通電遮断器。
6. ケーシングは透明材で形成すると共に重錘は色を有して形成した請求項１〜５のいずれかの感震通電遮断器。