JPH0386161A

JPH0386161A - 浴湯循環装置を備えた電気機器の自動アース接続装置

Info

Publication number: JPH0386161A
Application number: JP22590689A
Authority: JP
Inventors: Hisato Haraga; 久人原賀; Yasutoshi Inatomi; 康利稲富; Takashi Obata; 小畑　隆志; Mitsuaki Hashida; 橋田　光明; Koichi Uchiyama; 浩一内山; Kenji Moriyama; 謙治森山
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1989-08-31
Filing date: 1989-08-31
Publication date: 1991-04-11
Anticipated expiration: 2014-03-31
Also published as: JP2876640B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）　産業上の利用分野本発明は電気機器の自動アース接続装置に関する。

（ロ）　従来の技術従来、商用電源は配線の一つを大地にアースしており、
同商用電源から電力の供給を受ける電気機器のフレーム
等のグラウンド側を、大地にアースされた配線に接続す
る事により、電気機器のグラウンドの電位を大地と等し
くすることが行われている。

そして、商用電源のアースされた配線を検出するのに、
検電ドライバー等が用いられており、同検電ドライバー
は、一端をビットに接続し他端をグリップに接続したネ
オン管を封入しており、人が同ドライバーのグリップを
把持して、ビットを商用電源の配線に接触させたとき、
ネオン管が点灯するとアースされていない配線であり、
点灯しなければアースされたに線であることから、アー
スされた方の配線を検知するようにしている。

（ハ）　発明が解決しようとする課題しかしながら、アース検出作業中に誤ってビットに手が
触れたりすると感電する恐れがあり、また、ネオン管の
感度が低いため、人体と大地との間に十分な浮遊容量が
無い場合等には、検電ドライバーをアースされていない
配線にビットを接触させても点灯せず、この配線がアー
スされているものと誤認して、かえって危険を増大する
恐れがある。

また、商用電源のアース配線を検出しても、電気機器の
グラウンドをアース配線に接続する作業を要し、これら
の作業には電気に対する知識を要するという欠点があり
、また、アース工事を忘れたり、不確実なアース工事が
行われたりすると、感電の危険があり、更に、集合住宅
等では多数の電気機器をそれぞれ個別にアースしなけれ
ばならず、工事が煩雑であった。

（ニ）　課題を角ｑ決するための手段本発明では、一方の配線を介して大地にアースした商用
電源から電力の供給を受ける電気機器において、商用電
源と電気機器との間に絶縁トランスを介設すると共に、
商用電源の配線に高入力インピーダンスを有する増幅器
の入力端子を接続し、各増幅器の出力端子に、それぞれ
リレーを接続して、各リレーの一方により、電気機器の
グラウンドを、商用電源のアースされた配線に接続させ
ることを特徴とする電気機器の自動アース接続装置を提
供せんとするものである。

（ホ）　作用・効果本発明によれば、商用電源の各配線のうち、大地にアー
スされた配線の電位は大地と等しいが、他の配線の電位
は大地の電位と等しくないので、増幅器の入力端子に接
続された商用電源の配線がアースされていれば、同素子
からの出力がなく、アースされていなければ、同素子か
らの出力があることになる。

したがって、増幅器の出力の有無によって、同素子の入
力端子に接続された商用電源のに線が大地にアースされ
ているか、否かを判定することができる。

なお、電気機器と大地との間にはストレキャパシタンス
が存在するので、高インピーダンスの入力端子を有する
増幅器であれば、商用電源の配線と大地間の電位差を検
出できる。

そして、上記各増幅器の出力によってリレーを作動させ
、電気機器のグラウンドを大地にアースされた配線に接
続することができる。

したがって、甲に商用電源に電気機器を接続するだけで
、自動的に電気機器のグラウンドを商用電源の大地にア
ースされた配線に接続することができ、電気機器のグラ
ウンド側の電位を大地の電位と等しくすることができ、
前記の危険を防止する事ができる。

（へ）　実施例本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る電気機器の自動アース接続装置（
Ｋ）の構成を示しており、（Ｓ）は単相の商用電源であ
って、２本の配線（Ｌｃ）　（１、ｈ）のうち、方のに
線（Ｌｃ）は大地にアースされ、他方の配線（Ｌ　ｈ　
）はアースされていない。

（［））は商用電源（Ｓ）にプラグ（Ｐ）を介して接続
した電気機器であり、ケース（ｄ）に収納されている。

また、上記商用電源（Ｓ）と電気機器（Ｄ）とは絶縁ト
ランス（Ｔ）を介して接続しており、商用電源（Ｓ）と
電気機器（Ｄ）とは直流的には絶縁されている。

（Ａｔ）（Ａ２）は高入力インピーダンスを有する増幅
器であり、それぞれ電気機器（Ｄ）に接続した電源端子
（Ｖｃｃ）と、ケース（ｄ）に接続したグラウンド端子
（ｇ）とを介して直流電力が供給されており、入力端子
（１１）（１２）をそれぞれ商用電源（Ｓ）の各配線（
Ｌｃ）　（Ｌｈ）に接続して、各グラウンド端子（ｇ）
と入力端子（Ｉｔ）（１２）間の電圧を増幅し、各出力
端子（０１）（０２）からそれぞれ反転素子（ＩＩ）（
１２）を介してリレー（Ｒ１）（Ｒ２）に出力するよう
にしている。

また、各リレー（Ｒ１）（Ｒ２）の接点には、それぞれ
電気機器（Ｄ）のグラウンド（Ｇ）と、商用電源の配線
（Ｌｃ）（Ｌｈ）とが接続されている。

なお、（Ｃｓ　）はケース（ｄ）と大地との間に存在す
るストレキャバシタンスを示す。

本発明の実施例は上記のように構成されており、商用電
源（Ｓ）に、プラグ（Ｐ）を挿入して電気機器（Ｄ）を
接続すると、各増幅器（Ａ１）（Ａ２）の入力端子（Ｉ
ｔ）（１２）に、商用電源（Ｓ）の各配線（Ｌｃ）　（
Ｌｈ）が接続される。

そして、各増幅器（＾ｌ）（Ａ２）の入力端子（］１）
（１２）に接続された商用電源（Ｓ）の各配線（Ｌｃ）
（Ｌｈ）のうち、大地にアースされていない配線（Ｌｈ
）に接続された増幅器からは出力があり、大地にアース
された配線（Ｌｃ）に接続された増幅器からは出力が無
いことになる。

そして、上記の各出力はそれぞれ反転素子（＋１）（１
２）によって出力が反転されてリレー（Ｒ１）（Ｒ２）
に出力される。

したがって、大地にアースされた配線（Ｌｃ）に接続し
た側のリレーが作動し接点を閉じ、電気機器（Ｄ）のグ
ラウンド（Ｇ）とケース（ｄ）を、大地にアースされた
配線（Ｌｃ）に接続する。

一方、大地にアースされていない配線（Ｌ　ｈ　）に接
続した側のリレーは作動しないので、接点は開いたまま
である。

このように、電気機器（Ｄ）のプラグ（Ｐ）を商用電源
（Ｓ）に接続するだけで、大地にアースされた配線（Ｌ
ｃ）を検出し、この配線（Ｌｃ）に電気機器（Ｄ）のグ
ラウンド（Ｇ）とケース（ｄ）とを接続するので、自動
的に電気機器（Ｄ）のグラウンド（Ｇ）の電位を大地と
同電位にすることができる。

なお、増幅器（Ａｔ）（Ａ２）の出力端子（Ｏｆ）　（
０２）とリレー（Ｒ１’）（Ｒ２）との接続を交替させ
て反転素子（］ｌ）（］２〉を省略したり、増幅器（＾
ｌ）　（Ａ２）をそれぞれ反転増幅器と置換して反転素
子（Ｉｔ）（１２）を省略したりするなど、回路構成上
の等価変換を行うことができる。

次に、本発明をインバータで浴場循環ポンプを駆動する
ように構成した気泡発生浴ｔ！　（Ａ）の電源人力部に
適用して、インバータで発生した高周波による感電を防
止するようにした適用例について説明する。

まず、気泡発生浴槽（Ａ）について説明する。

第２図及び第３図は気泡発生浴槽（Ａ）の構成を示して
おり、同気泡発生浴１　（Ａ）は浴槽本体（１）と同浴
槽本体（１）の外部に設置した浴場循環装置（２）との
間に、浴湯吸込流路（３）と浴渇強送流路（４）とを介
設し、浴湯強送流路（４）の終端部を６個に分岐し、分
岐された浴渇強送流路（４）の各終端にそれぞれ足側、
背側、腹側噴出ノズル（５）（５）（８）（６）　（ｎ
　（７）を連通連設し、同足側、背側、腹側噴出ノズル
（５）　（５）（６）（６）　（７）（７）を介し、浴
湯強送流路〈４〉を浴槽本体（１）内に開口させると共
に、同浴湯強送流路（４）に空気取入部（８）を連通連
設して、気泡混じりの漬湯を浴槽本体（］〉内に噴出す
べく構成している。

また、浴槽本体（１）の周縁に所定幅のリム（９〉を形
成して、同リム（９）に空気取入部（８〉を設け、その
上部に操作パネル（１４）を設けている。

また、浴槽本体（１）の外部に機能部ケース（１０）を
設けて、内部に前記の浴湯循環装置（２）と、濾過機（
１１）と、制御装置（Ｃ）と、インバータ（１３）等の
電気機器（Ｄｏ）を−括して収納している。

浴湯循環装置（２）は、第４図で示すように、モータ（
２１）とポンプ（２２）とで構成されており、モータ（
２１）は、３ｔｔｌ誘導モータであり、モータケーシン
グ（２３）中に界磁（２４）を配設して、同界磁（２４
〉に巻線（２５）を巻回し、同巻梓（２５）に交流電圧
を印加して回転磁界を発生させると共に、モータケーシ
ング（２３）中に薄型の回転子（２６）を出力軸（２７
）を介し軸支して、上記回転磁界によって回転子（２６
）と出力軸（２７〉とを回転させるようにしている。

ポンプ（２２）は、ポンプケーシング（２８）内に、上
段インペラー室（２９）と下段インペラー室（３０）を
形成し、下段インペラー室（３０）には浴湯吸込流路（
３〉と浴湯強送流路（４〉とを連通連結し、上段インペ
ラー室（２９〉には濾過機（１１）を連通連結している
。そして、上下段インペラー室（２９）　（３０）中に
それぞれ上下段インペラー（３１）（３２）を回動自在
に配設してモータ（２ｔ）の出力軸（２７）に連動連結
している。

また、本実施例では、モータケーシング（２３）とポン
プケーシング（２８）との間に、ポリプロピレン、ポリ
エチレン、ポリテトラフルオロエチレン、メチルペンテ
ン樹脂等、電気絶縁性を有し比誘電率が低い素材よりな
る厚さ約ＬｏｆｆＩｇの絶縁板（３３）を介設したこと
によって、高周波電流がポンプケーシング（２８）を介
して浴湯に漏洩するのを防止している。

また、上下段インペラー（３１）（３２）とこれらの上
方に延設した中心軸（３４〉を、絶縁板（３３）と同様
の素材で一体に構威し、同中心軸（３４）の上端部に出
力軸押入孔（３５）を穿設し、回礼（３５）にモータ（
２１）の出力軸（２７）を押入固定すると共に、ポンプ
ケーシング（２８）の上部と中心軸（３４〉との間にメ
カニカルシール（３Ｂ）を介設して、シーリングすると
共に、回転子（２Ｂ）を介して出力軸（２７）に漏洩し
た高周波及びモータ（２１）の巻線（２５〉の絶縁が劣
化して巻線（２５）とショートしたときの電流が浴湯に
漏洩するのを防止している。

インバータ（１３〉は、第５図、第６図で示すように、
商用電源（Ｓ）からの単相交流１００Ｖを、整流回路（
３８）及び平滑回路（Ｐ）で直流２００Ｖに変換し、ス
イッチング回路（３９）に供給し、同スイッチング回路
（３９）を、インバータ制御回路（１２）を介し制御装
置（Ｃ）で制御して、インバータ（１３）の出力周波数
を任意に変更することができる。

したがって、制御装置（Ｃ）からの制御によって、浴湯
循環装置（２）のモータ（２１）の回転数を変更して、
同浴場循環装置（２）の吐出圧および吐出量を変更する
ことができることになる。

また、上記インバータの出力波形をＰＷＭ制御すること
により、同出力波形の平均値を正弦波形に近似させて、
モータ（２Ｉ〉の回転を円滑にしている。

ところが、インバータ（１３）の交流出力には、多くの
高周波成分が含まれており、この高周波成分がモータ（
２Ｉ）の界磁（２４）と巻線（２５〉間の浮遊容量によ
って界磁（２４）側に伝達され、モータ（２１）等のア
ースが不完全であると、高周波電流がポンプ（２２）の
接水部を介して浴槽本体（１）内の浴場に漏洩し、入浴
者が感電する危険性があった。

なお、商用電源は必ず一方の極が大地にアースされてお
り、入浴者がアースされた物品に接触すると、インバー
タ（１３）で発生した高周波電流が、同インバータ（１
３）−モータ（２１）の巻線（２５）−（浮遊容量〉→
モータ（２１）の界磁（２４〉−ポンプ（２２）　−洛
湯一人体一アースされた物品−大地−商用電源のアース
−商用電源からインバータ（１３〉への配線−インバー
タ（１３）という経路を介して漏洩し、上記経路中に介
在した入浴者を感電させることになる。

上記の感電の危険性は、インバータ（１３）、モータ（
２１）及び後述の制御装置（Ｃ）等の電気機器（Ｄｏ）
のアースが不完全であることが原因であり、確実な大地
アースが行われていれば、かかる危険を防１卜すること
ができる。

そこで第７図で示すように、気泡発生浴１ｆ？（＾〉の
電源人力部に、本発明の電気機器の自動アース接続装置
（Ｋ）を設けて、自動的にインバータ（Ｉ３）等の電気
機器（Ｄｏ）のグラウンドを、上記アース配線（Ｌｃ）
を介して大地に接続することにより、上記電気機器（Ｄ
ｏ）から別途大地にアースをとらなくとも、電気機器（
Ｄｏ）を大地と同電位にすることができ、入浴者がアー
スされた物品に接触した際の感電を防止することができ
る。

次に気泡発生浴槽（＾）の他の部分について説明する。

各噴出ノズル（５）（８）　（７）は同一構成であり、
足側噴出ノズル（５）を例にとり、第８図を参照して説
明する。

足側噴出ノズル（５）は、浴槽本体（１）の側壁に咲入
させた筒状のノズル本体（７０〉と、同ノズル本体（７
０〉内に設けた弁座（７１）と、同弁座（７１）の後方
に設けた弁体（７２）と、同弁体（７２〉を進退作動さ
せるノズルモータ（旧）と、上記弁座（７１）の前方に
設けた首振り自在のスロー）　（７３）とで構成されて
いる。

ノズル本体（７０〉には、その後部に浴湯強送流路（４
）を連通させ、上記弁座（７１）に弁体（７２）を接離
させて、同ノズル（５）からの浴湯の噴出量と噴出圧と
を調節すると共に、中央部周壁に空気取入部（８〉を連
通した空気吸入口（７４）を開口させて、弁座（７Ｉ）
を通過した浴湯のエジェクタ効果により、浴槽本体（１
）内に噴出する浴湯中に空気を混入させるように構成し
ている。

ノズルモータ（旧）は、ノズル本体（７０）の後壁に取
付けられたステヅピングモータと、同モータの回転運動
を直線運動に変換して弁体（７２）に伝達するボールス
クリューとで構成されており、後端部に弁体（７２）の
位置を検出する弁体位置センサ（７５〉を配設している
。

制御袋ａｉ　（Ｃ）は第９図で示すように、マイクロプ
ロセッサ（ＭＰＵ）と、人出力インターフェース（１）
（０）と、制御プログラムを格納したメモリ（Ｍ）とで
構成されており、人力インターフェース（＋）には、浴
湯強送流路（４〉に配設した温度センサ（Ｌ）と圧力セ
ンサ（ｐ）と、操作パネル部（１４〉に配設した気泡発
生浴槽（Ａ）の運転をＯＮ・ＯＦＦしたり、各噴出ノズ
ルからの浴湯噴出を強弱調節したり、浴場の噴出形態を
指定したり、浴湯を噴出させるノズルを指定したりする
各種スイッチ（５０）（５０）・・・と接続しており、
これらのセンサ（ｔ）（ｐ）及びスイッチ群からの人力
により各噴出ノズル（５）（５）　（６）　（６）　（
７）（７）の開閉度合や、浴湯循環装置（２）の回転数
等を制御して、各種の浴場噴出形態をとることができる
ようにしている。

また、操作パネル部（＋４）は、−側端部に赤外線受信
部（＋７）を設けて、リモートコントローラ（１６〉か
らの制御信号を受けるようにしている。

リモートコントローラ（（６）には、操作パネル部（１
４）に配設した各種スイッチ（５０）　（５０）・・・
に対応したスイッチ群を配設しており、同スイッチ群の
操作により、各スイッチごとに設定した赤外線信号を赤
外線照射部（１５）から発信し、同赤外線信号を操作パ
ネル部（１４）の赤外線受信部（１７）で受信して、制
御装置（Ｃ）の人力インターフェース（１）に入力する
ことにより、入浴者からの制御操作を受付けて、上記各
スイッチに対応した浴場の噴出形態をとるように構成し
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電気機器の自動アース接続装置の
構成を示す説明図、第２図は気泡発生浴槽の斜視図、第
３図は同浴槽の構成を示すブロック図、第４図は浴湯循
環装置の縦断面図、第５図、第６図はインバータの構成
を示すブロック図、第７図は本発明適用例の構成を示す
ブロック図、第８図は噴出ノズルの縦断面図、第９図は
制御装置の構成を示すブロック図。（＾１）（＾２）：増幅器（Ｄ）ｌ！電気機器Ｌｃ）　（Ｌｈ）　’配線（Ｒ１）（Ｒ２）　：リレー（Ｓ〉：商用電源（Ｔ）；絶縁トランス（Ｇ）ニゲラウンド端子（Ｉｔ）（１２）：入力端子（０１）（０２）：出力端子

Claims

【特許請求の範囲】１）配線（Ｌｃ）を介して大地にアースした商用電源（
Ｓ）から電力の供給を受ける電気機器（Ｄ）において、商用電源（Ｓ）と電気機器（Ｄ）との間に絶縁トランス
（Ｔ）を介設すると共に、商用電源（Ｓ）の配線（Ｌｃ
）（Ｌｈ）に高入力インピーダンスを有する増幅器（Ａ
１）（Ａ２）の入力端子（１１）（１２）を接続し、各
増幅器（Ａ１）（Ａ２）の出力端子（０１）（０２）に
、それぞれリレー（Ｒ１）（Ｒ２）を接続して、各リレ
ー（Ｒ１）（Ｒ２）の一方により、電気機器（Ｄ）のグ
ラウンド（Ｇ）を、商用電源（Ｓ）のアースされた配線
（Ｌｃ）に接続させることを特徴とする電気機器の自動
アース接続装置。