JPH04185225A - 感電事故防止装置 - Google Patents

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】 【概要】

感電事故防止装置に関し、 安全性を高くすることを目的とし、 ２次側コイルに負荷が接続される降圧トランスと、該降
圧トランスの１次側コイルに接続された漏電ブレーカと
、該２次側コイルと大地との間に接続され、所定電圧以
上が印加されたときに抵抗値が低下して該２次側コイル
を接地状態にする可変抵抗素子と、を備えて構成する。

【産業上の利用分野】 本発明は、感電事故防止装置に関する。

【従来の技術】

例えば熱圧着シークでは、ポリエチレン袋等の開口部を
ヒータで挟んで加熱圧着することにより、ポリエチレン
袋等を封止する。ヒーターへの供給電力は２ｋＷ程度と
比較的大きく、また、ヒーターは露出する可能性があり
、しかも、水で濡れた食品を袋内に封入したり或はアル
ミニューム箔をポリエチレンで覆った袋等を封止対象と
するので、感電事故の危険がある。 そこで、第９図に示す如く降圧トランスｌＯを用い、降
圧トランス１０の２次側コイルにヒータ１２ａ、１２ｂ
を並列接続し、降圧トランス１０の１次側コイルにスイ
ッチ１４を介してＡＣ２００Ｖの商用電源電圧を供給し
ていた。このスイッッチ１４は、不図示のフットスイッ
チ又は押ボタンスイッチを押下すると不図示のタイマー
で設定された時間（０，１〜３秒間）オンになる。降圧
トランス１０の２次側電圧は例えば４８Ｖである。 これらヒータ１２ａと１２ｂとの間にポリエチレン袋等
の開口部を挟み、スイッチ１４をオンにすることにより
、ポリエチレン袋等が封止される。 しかし、降圧トランス１０の２次側コイルには４０八程
度の大電流が流れるので、降圧トランス１０の絶縁が劣
化し易い。この絶縁劣化により降圧トランス１０の１次
側コイルと２次側コイルとが短絡すると、ヒータ１２ａ
、１２ｂに高電圧が加わるので危険である。 これを防止するために、第１０図に示す如く、降圧トラ
ンス１００１次側コイルに漏電ブレーカ１６を接続し、
降圧トランス１０の２次側コイルを接地していた。この
構成によれば、１次側コイルと２次側コイルとが短絡す
ると、漏電ブレーカ１６が作動して高電圧が遮断される
。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、降圧トランス１００２次側コイルを接地
しているので、降圧トランス１０の１次側コイルと２次
側コイルとが短絡していない通常の状態において、ヒー
タ１２ａ又は１２ｂに人体が触れると人体に電流が流れ
、この場合、漏電ブレーカ１６に不平衡電流が流れない
ので漏電ブレーカ１６は作動せず、危険である（常人の
場合の安全電圧は乾いた手で３０Ｖ、濡れた手で２０Ｖ
と言われている。）。 また、降圧トランスｌＯの１次側コイルと２次側コイル
とが短絡した場合、漏電ブレーカ１６は定格感度電流値
（高感度形は３０ｍＡ以下と規程。 一方、人体に対する危険電流は２２．７ｍＡ、）以上の
不平衡電流が流れないと作動せず、作動時間（高速形は
１００ｍ５以内と規程。）も充分短いとは言えないので
、安全性に欠ける。 本発明の目的は、このような問題点に鑑み、安全性の高
い感電事故防止装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】 第１図は第１の発明に係る感電事故防止装置の原理構成
を示す。 図中、１は降圧トランスであり、２次側コイルに負荷２
、例えば露出する可能性があるヒータが接続される。 ３は漏電ブレーカであり、降圧トランス１ノ１次側コイ
ルに接続されている。 ４は可変抵抗素子、例えば抵抗器とバリスタ又は抵抗器
とネオンランプが直列接続されたものであり、該２次側
コイルと大地との間に接続され、所定電圧以上が印加さ
れたときに抵抗値が低下して該２次側コイルを接地状態
にする。 第２図は第２の発明に係る感電事故防止装置の原理構成
を示す。 この感電事故防止装置は、上記構成に加え、不平衡電流
増幅手段５を備えており、不平衡電流増幅手段５は、可
変抵抗素子４の変化、例えば可変抵抗素子４の発光又は
可変抵抗素子４の端子間電圧の低下を検出したときに、
漏電ブレーカ３に不平衡電流を流す。 上記第２の発明は次のような態様（１）〜（３）を含ん
でいる。 （＋、　）第１の態様では、第６図に示すように、可変
抵抗素子４はネオンランプであり、不平衡電流増幅手段
５は、該ネオンランプに相対して配置された受光素子と
、該受光素子からの光検出信号に応答して、漏電ブレー
カ３の互いに不導通の入力端子と出力端子との間を導通
状態にするスイッチ回路とを備えている。 （２）第２の態様では、第７図に示すように、可変抵抗
素子４はネオンランプであり、不平衡電流増幅手段５は
、該ネオンランプに相対して配置され、漏電ブレーカ３
の互いに不導通の入力端子と出力端子との間に接続され
た光導電素子を備えている。 （３）第３の態様では、第８図に示すように、可変抵抗
素子４はバリスタであり、不平衡電流増幅手段５は、該
バリスタの端子間電圧が基準電圧以上であるかどうかを
検出する検出手段と、該検出結果に応じて、前記漏電ブ
レーカの互いに不導通の入力端子と出力端子との間を導
通状態にするスイッチ回路とを備えている。

【作用】

第１の発明の作用は次の通りである。 降圧トランス１が正常の場合には、可変抵抗素ｆ４に加
わる電圧が所定電圧より低いので、降圧トランス１の２
次側電圧はフローティング状態となっている。 したがって、この場合、人体が負荷２に触れても、人体
には電流が流れず、安全性が高くなる。 降圧トランス１の絶縁が劣化し、その１次側コイルと２
次側コイルとが短絡した場合には、２次側コイルが接地
状態となるので、漏電ブレーカ３に不平衡電流が流れ、
この電流が定格感度電流値量Ｊ−となって漏電ブレーカ
３が作動し、負荷２が電源から遮断される。 したがって、この場合、負荷２に人体が触れていても安
全である。 第２の発明では、上記の如く１次側コイルと２次側コイ
ルとが短絡して２次側コイルが接地状態りなると、可変
抵抗素子４の変化が検出され、漏電ブレーカ３に不平衡
電流がさらに流されて、不平衡電流が増幅され、この電
流が定格感度電流値量Ｅとなって漏電ブレーカ３が迅速
に作動し、負荷２が電源から遮断される。 したがって、この場合、安全性がさらに高くなる。 」１記態様（１）又は（２）のように、可変抵抗素子４
としてネオンランプを使用すれば、降圧トランス１の１
次側コイルと２次側コイルを試験的に接続することによ
り、ネオンランプが正常動作するかどうかを容易に確認
することができる。 上記態様（２）では、上記態様１又は３のようなスイッ
チ回路が不要となり、特別な電源も不要となるので゛、
構成が簡単になる。 また、上記態様（３）はバリスタを用いているので、上
記態様１又は２よりも一般に長寿命となる。

【実施例】

以下、図面に基づいて本発明に係る感電事故防止゛装置
の実施例を説明する。 （１）第１実施例 第３図は感電事故防止装置が適用された熱圧着シークを
示す。第１０図と同一構成要素には同一符号を付してそ
の説明を省略する。 降圧トランスｌＯの２次側コイルの中点は、直列接続さ
れた電流制限抵抗器１８とバリスタ２０とを介して接地
されている。バリスタ２０は、例えば第４図に示すよう
な電圧−電流特性を有しており、通常はその端子間電圧
が７０Ｖ以下であって、オフ状態になっている。 一方、漏電ブレーカ１６は、入力端子に配＠Ｌ１、Ｌ２
が接続され、出力端子に配線し３、Ｌ４が接続されてお
り、配線し１と５３間が導通され、配線し２とＬ４間が
導通され、これらの間の配線は内蔵された零相変流器内
を通っている。配線Ｌ１．５３間に流れる電流と配線し
２、Ｌ４間に流れる電流との差（不平衡電流）が定格感
度電流値用上となると、漏電ブレーカ１６が作動して配
線し１と５３間及び配線し２とＬ４間が遮断される。 次に、上記の如く構成された本実施例の動作を説明する
。 ヒータ１２ａと１２ｂとの間にポリエチレン袋等の開口
部を挟み、スイッチ１４をオンにすると、この間にヒー
タ１２ａ、１２ｂに流れる電流によリヒータ１２ａ、１
２ｂからジュール熱が発生してポリエチレン袋等の開口
部が加熱圧着され、ポリエチレン袋等が封止される。こ
の通電の際、ヒータ１２ａ、１２ｂに人体が触れても、
バリスタ２０がオフ状態になっているので、人体には電
流が流れず、安全である。 降圧トランス１０の絶縁が劣化し、その１次側コイルと
２次側コイルとが短絡した状態において、スイッチ１４
をオンにすると、バリスタ２０の端子間に高電圧が加わ
り、バリスタ２０の抵抗値が急低下する。これにより、
漏電ブレーカ】６に不平衡電流が流れ、漏電ブレーカ１
６が作動して配置１Ｌ１と５３間及び配線し２とＬ４間
が遮断状態になる。 したがって、このような漏電状態の時にヒータ１２ａ、
１．２ｂに人体が触れていても、安全である。 なお、電流制限抵抗器１８は漏電時にバリスタ２０が損
傷するのを防止するためのものであり、必須のものでは
ない。 （２）第２実施例 第５図は感電事故防止装置が適用された熱圧着シークを
示す。第３図と同一構成要素には同一符号を付してその
説明を省略する。 この熱圧着シークでは、降圧トランス１０の２次側コイ
ルの一方の端点が、直列接続された電流制限抵抗器１８
とバリスタ２０とを介して接地されている。他の点は第
１実施例と同一である。 （３）第３実施例 第６図は感電事故防止装置が適用された熱圧着シークを
示す。第３図と同一構成要素には同一符号を付してその
説明を省略する。 降圧トランス１０の２次側コイルは、直列接続された電
流制限抵抗器１８とネオンランプ２１とを介して接地さ
れている。ネオンランプ２１の放電電圧は７０Ｖ程度で
あり、通常はオフ状態になっている。このネオンランプ
２１に相対して、受光素子２２、例えばホトトランジス
タ又はＣｄＳ光導電素子が配置されており、ネオンラン
プ２１が放電発光すると、受光素子２２はこれを検出し
、その検出信号を、例えば無接点リレーであるスイッチ
回路２４の制御端子に供給する。スイッチ回路２４は、
通常、端子ＴＩ、７２間が遮断状態となっており、制御
端子が受光素子２２から光検出信号を受は取ると、端子
Ｔｌ、Ｔ２間が導通状態となる。 一方、配線Ｌｌは配線し５を介してスイッチ回路２４の
端子Ｔｌに接続され、配線し４は配線し６、電流制限抵
抗器２６を介してスイッチ回路２４の端子Ｔ２に接続さ
れている。 次に、上記の如く構成された本実施例の動作を説明する
。 通常は、」１記同様に、ヒータ１２ａ、１２ｂに人体が
触れても、ネオンランプ２１がオフ状態になっているの
で、人体には電流が流れず、安全である。 降圧トランス１０の絶縁が劣化し、その１次側フィルと
２次側コイルとが短絡した状態において、スイッチ１４
をオンにすると、ネオンランプ２１の端子間に高電圧が
加わり、ネオンランプ２１が放電発光してその抵抗値が
低下する。これにより、漏電ブレーカ１６に不平衡電流
が流れる。一方、この発光が受光素子２２で検出されて
、スイッチ回路２４の端子ＴＩ、Ｔ２間が導通状態とな
り、漏電ブレーカ１６の外部の配線Ｌ１、Ｌ５、端子”
１”１、Ｔ２、電流制限抵抗器２６、配線Ｌ６及びＩ、
４を通り、漏電ブレーカ１６内を通って配線Ｌ２に電流
が流れるので、漏電ブレーカ１６に流れる不平衡電流が
増幅される。 不平衡電流が定格感度電流値具Ｅ流れると、漏電ブレー
カ１６が作動して配線し１とＬ３間及び配線Ｉ、２と１
．４間が遮断状態になる。 したがって、このような漏電状態の時にヒータ１２ａ、
１２ｂに人体が触れていても、電流制限抵抗器１８、ネ
オンランプ２１を通って大地に電流が流れ、かつ、前記
増幅作用により漏電ブレーカ１６が従来よりも短時間で
作動するので、安全性が高くなる。 なお、電流制限抵抗器１８は漏電時にネオンランプ２Ｉ
が損傷するのを防止するだめのものであり、必須のもの
ではない。 （４）第４実施例 第７図は第４実施例の感電事故防止装置が適用された熱
圧着シークを示す。 この実施例では、第６図に示す受光素子２２として光導
電セル２８を用い、第６図に示すスイッチ回路２４を用
いずに、光導電セル２８の一方の端子を配線し５を介し
て配線し１に接続し、光導電セル２８の他方の端子を電
流制限抵抗器２６、配線し６を介して配線し４に接続し
ている。光導電セル２８の抵抗値は、通常の状態では数
ＭΩであり、ネオンランプ２１の発光を検出すると数に
Ωに低下する。 し、たがって、通常の状態では漏電ブレーカ１Ｇに流れ
る不平衡電流が定格感度電流値以下となり、漏電ブレー
カ１６は作動しない。ネオンランプ２１の発光を光導電
セル２８が検出すると、漏電ブレーカ１６に流れる不平
衡電流が直ちに定格感度電流値具−Ｅとなって漏電ブレ
ーカ１６が作動する。 他の点は」−記第３実施例と同一である。 （５）第５実施例 第８図は第５実施例の感電事故防止装置が適用された熱
圧着シークを示す。 この感電事故防止装置では、第６図に示ずネオンランプ
２０の代わりに、バリスタ２０とフォトカブラ３０の発
光ダイオード３０ａとを直列接続したものを用いている
。また、第６図に示す受光素子２２の代わりに、フォト
カブラ３０のフォトトランジスタ３０））とフォトトラ
ンジスタ３０ｂのオン・オフを検出する検出回路３２と
を用いている。発光ダイオード３０ａの発光が検出され
ると、検出回路３２の出力が反転し、これに応答してス
イッチ回路２４の端子Ｔｌ５Ｔ２間が導通状態となる。 他の点は上記第３実施例と同一である。 なお、上記各実施例では本発明を熱圧着シークに適用１
．た場合を説明したが、本発明は各種電気装置に適用可
能である。

【発明の効果】

以上説明した如く、第１及び第２の発明に係る感電事故
防止装置では、降圧トランスが正常の場合にはその２次
側電圧がフローティング状態となって、人体が負荷に触
れても人体には電流が流れず、また、降圧トランスの絶
縁が劣化してその１次側コイルと２次側フィルとが短絡
した場合には２次側コイルが接地状態となって、漏電ブ
レーカに不平衡電流が流れ、第１の発明では、この電流
が定格感度電流値以上となって漏電ブレーカが作動する
ので、安全性が従来よりも高くなるという効果を奏し、
第２の発明では、可変抵抗素子の変化が検出されて不平
衡電流が増幅され、従来よりも短時間で定格感度電流値
以上となって漏電ブレーカが作動するので、安全性がさ
らに高くなるという優れた効果を奏する。 また、上述した第２の発明の態様１又は２のように、可
変抵抗素子としてネオンランプを使用すれば、降圧トラ
ンスの１次側コイルと２次側コイルを試験的に接続する
ことにより、ネオンランプが正常動作するかどうかを容
易に確認することができるという効果を奏する。 態様２では、態Ｉｌｌ又は３のようなスイッチ回路が不
要となり、特別な電源も不要となるので、構成が簡単に
なるという効果を奏する。 また、態様３はバリスタを用いているので、態様１又は
２よりも一般に長寿命となるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明に係る感電事故防止装置の原理構成
を示すブロック図、 第２図は第２の発明に係る感電事故防止装置の原理構成
を示すブロック図である。 第３図及び第４図は本発明の第１実施例に係り、第３図
は本発明に係る感電事故防止装置が適用された熱圧着シ
ークの回路図、 第４図はバリスタの電圧−電流特性図である。 第５図乃至第８図は本発明に係る感電事故防止装置が適
用された第２乃至第５実施例の熱圧着シークの回路図で
ある。 第９図及び第１０図は従来の感電事故防止装置が適用さ
れた熱圧着シークの回路図である。 図中、 １０は降圧トランス １２ａ、１２ｂはヒータ １４はスイッチ ２０はバリスタ ２１はネオンランプ Ｌｌ、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６は配線２８は光導
電セル Ｃ２００Ｖ Ｃ２００Ｖ Ａ、Ｃ２００Ｖ 従来の熱圧着シーク 第９図 従来の熱圧着シーク 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）、２次側コイルに負荷（２）が接続される降圧トラ
   ンス（１）と、 該降圧トランスの１次側コイルに接続された漏電ブレー
   カ（３）と、 該２次側コイルと大地との間に接続され、所定電圧以上
   が印加されたときに抵抗値が低下して該２次側コイルを
   接地状態にする可変抵抗素子（４）と、 を有することを特徴とする感電事故防止装置。 ２）、前記可変抵抗素子の変化を検出したときに前記漏
   電ブレーカに不平衡電流を流す不平衡電流増幅手段（５
   ）を有することを特徴とする請求項１記載の感電事故防
   止装置。 ３）、前記可変抵抗素子（４）はネオンランプ（２１）
   であり、 前記不平衡電流増幅手段（５）は、 該ネオンランプに相対して配置された受光素子（２２）
   と、 該受光素子からの光検出信号に応答して、前記漏電ブレ
   ーカの互いに不導通の入力端子と出力端子との間を導通
   状態にするスイッチ回路（２４）と、 を有することを特徴とする請求項２記載の感電事故防止
   装置。 ４）、前記可変抵抗素子（４）はネオンランプ（２１）
   であり、 前記不平衡電流増幅手段（５）は、 該ネオンランプに相対して配置され、前記漏電ブレーカ
   の互いに不導通の入力端子と出力端子との間に接続され
   た光導電素子（２８）を有することを特徴とする請求項
   ２記載の感電事故防止装置。 ５）、前記可変抵抗素子（４）はバリスタ（２０）であ
   り、 前記不平衡電流増幅手段（５）は、 該バリスタの端子間電圧が基準電圧以上であるかどうか
   を検出する検出手段（３０、３２）と、該検出結果に応
   じて、前記漏電ブレーカの互いに不導通の入力端子と出
   力端子との間を導通状態にするスイッチ回路（２４）と
   、 を有することを特徴とする請求項２記載の感電事故防止
   装置。