JPH08315709A

JPH08315709A - 非常時電気遮断装置

Info

Publication number: JPH08315709A
Application number: JP7114573A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Hazama; 孝之硲
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-05-12
Filing date: 1995-05-12
Publication date: 1996-11-29

Abstract

(57)【要約】【目的】非常時に即座に電路を遮断し、電路からの発
火あるいは人体の感電を防止する。【構成】過電流が流れたとき電路を遮断する遮断器１
と、震動によって遮断器１の出力端子間２ａ，２ｂを短
絡させる震動検知器３とからなり、震動検知器３と遮断
器１がケース４に内装されて、遮断器１と一体構造とさ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電路に過電流が流れた
ときに電路を遮断し、危険を防止する電気遮断装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電路に過電流が流れたとき、電気
機械器具および電線の温度が上昇し、絶縁物が変形ある
いは燃焼さらには火災の原因となることもあり、それを
防止するために過電流保護器が多くの電路に設けられて
いる。そして、その過電流保護器としては、直流コイル
を備え、過電流が流れると可動鉄片を吸引し、ひっかか
りをはずして、ばねによって電流の流れる接点を引き離
して回路を遮断する電磁式遮断器、あるいはバイメタル
に負荷電流が流れるようにしておき、そのバイメタルに
過電流が流れるとバイメタルの温度が上がって変形する
ことを利用して、ひっかかりをはずし回路を遮断するバ
イメタル式遮断器、あるいはヒューズ等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記過
電流保護器は過電流が流れた直後に動作するものであ
り、非常時における過電流の流れる原因を回避するもの
ではない。したがって、地震等の災害においては震動に
よって、電路の配線が切断されたり、あるいは電気機械
器具の電源コードが損傷したり、さらには電気機械器具
が破壊される。そのため、樹脂皮膜あるいは保護カバー
等で導体を保護した電路である電線が損傷するなどして
導体が剥き出し状態となり、その剥き出し状態の電路に
導電体などが接触して電路が短絡し、その接触点で非常
に大きい短絡電流によるスパークが起き、火災が発生す
る恐れがある。また、電路の損傷による漏電などで電路
が過熱され、火災の発生となる恐れもある。さらに、剥
き出し状態の電路に人などが触れ、感電する恐れもあっ
た。

【０００４】本発明は、上記に鑑み、非常時に即座に電
路を遮断し、電路からの発火あるいは人体の感電を防止
し得る非常時電気遮断装置を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、図１の如く、過電流が流れたとき電路を遮断する
遮断器１と、震動によって前記遮断器１の出力端子間２
ａ，２ｂを短絡させる震動検知器３とから構成され、該
震動検知器３と前記遮断器１を一体構造とするものであ
る。また、図５の如く、前記震動検知器３が遮断器１７
に着脱自在に取り付られるもの、あるいは前記震動検知
器３が前記遮断器１７の出力側の電路に取り付けるもの
である。

【０００６】

【作用】上記課題解決手段において、電源が供給された
遮断器１，１７が通電状態にある場合、地震等の災害に
よる震動が生じると、震動検知器３は導通状態となり、
震動検知器３が接続された遮断器１，１７の出力端子２
ａ，２ｂ間が短絡され、遮断器１，１７に過電流が流れ
る。そして、その過電流により遮断器１，１７が自動的
に出力側の電路への通電を遮断する。

【０００７】

【実施例】

（第一実施例）本実施例の非常時電気遮断装置は、図１
の如く、過電流が流れたとき電路を遮断する遮断器１
と、震動によって前記遮断器１の出力端子２ａ，２ｂ間
を短絡させる震動検知器３とからなり、該震動検知器３
と前記遮断器１が一体構造とされ、ケース４に内装され
たものである。

【０００８】前記遮断器１は、電柱から引き込まれ電力
量計を介した電源に接続された２線式の一般家庭等の分
電盤に取り付けらて使用されているバイメタル方式の遮
断器１であり、図４の如く、電路を導通する導通姿勢と
電路を遮断する遮断姿勢との間を切換わる接点１ａ，１
ｂ、負荷電流が流れるように配されたバイメタル、バイ
メタルの特性により両接点１ａ，１ｂを連動させ導通姿
勢と遮断姿勢とを切換える機械的機構、該機械的機構に
より遮断姿勢となった接点１ａ，１ｂを手動操作により
導通姿勢に復帰させるための操作取っ手５よりなる。

【０００９】また、前記ケース４は、絶縁性の合成樹脂
から凸状に成形されており、突き出た面を前面とし、そ
の前面に長方形の開口部７が形成され、その開口部７か
ら操作取っ手５が突出して垂直方向に回動するように配
されている。そして、ケース４の上部には、導体のねじ
と圧接板とからなる入力端子６ａ，６ｂが配され電源が
接続され、下部には同じくねじと圧接板からなる出力端
子２ａ，２ｂが配され、電気機械器具あるいはコンセン
ト回路等が接続されている。そして、ケース４の内部に
おいて、図２の如く、後面部４ａの内面には震動検知器
３が一対のＬ字状の固定金具８とねじ９により上下方向
に挟持され固定されている。

【００１０】該震動検知器３は、図３の如く、容器１０
内に二つの電極１１，１２が内装され、さらに水銀１３
が注入されたものである。そして、前記容器１０は、絶
縁性の合成樹脂からなる中空密閉構造の直径１０ｍｍ程
度の球形容器とされ、内部で発生した火花が飛び散らな
いようにしている。さらに、強度を高めるために容器１
０の外側を金属のケースで覆ってもよい。また、容器１
０内の上部に電極１１、下部に電極１２が間隔をおいて
それぞれ容器１０の内面より突出した取り付け部１０
ａ，１０ｂに取り付けられ、電極１１は通電初期に発生
する非常に高い電流であるラッシュ電流を抑制する抵抗
体１４を金属の導電板１１ａで挟み込んだものであり、
電極１２は導電板のみからなる。なお、ラッシュ電流を
抑えることにより、電極間のスパークあるいは電極が溶
ける等の損傷を防ぐことができる。さらに、電極１１，
１２にはそれぞれ線状の導体を絶縁皮膜で覆った電線１
５，１６が半田付け等の接続方法で取り付けられ、容器
１０の外部へと配線されている。

【００１１】また、前記水銀１３は、通常時は電極１２
を覆い、震動により液面が傾いたときに電極１１と電極
１２の両方同時に接触し導通する程度に注入されてい
る。そこで、どの程度の震動で水銀１３の液面が傾き、
電極１１と電極１２の間が導通するかは、電極１１，１
２間の間隔と水銀１３の量によって調節できる。したが
って、水銀１３の液面が両電極１１，１２に接触しない
ように震動検知器３を水平な状態でケース４に取り付け
ておくことによって、震動が震動検知器３に加わると、
水銀１３の液面が傾いて電極１１と電極１２が水銀１３
を介して導通され、電線１５と電線１６間が導通する。
なお、水銀の代わりに、粘性の低い導電性溶液、例えば
塩化ナトリウム等を使用してもよい。

【００１２】そして、非常時電気遮断装置の内部接続
は、図４の如く、遮断器１の接点１ａが入力用端子６ａ
と出力端子２ａに、また接点１ｂが入力端子６ｂと出力
端子２ｂに接続され、さらに各接点と各出力端子との中
間点に震動検知器３の電線１５，１６が接続されてい
る。

【００１３】ところで、本実施例では遮断器をバイメタ
ル式のものとしたが、他に電磁式の遮断器やヒューズを
配した遮断器でもよい。また、電気回路によりサーマル
リレーと電磁接触器を組み合わせたものを遮断器として
使用してもよい。さらに、電源が１相３線式、あるいは
３相３線式のものは接点が３個配されるので、入力端
子、出力端子がそれぞれ３対設置されたものを使用する
ことで対応できる。

【００１４】上記構成において、電源Ａが供給された遮
断器１が通電状態にある場合、地震等の災害による震動
が生じると、震動検知器３は震動により容器１０が揺れ
て内部の水銀１３の液面が傾き、電極１１と電極１２が
水銀１３を介して導通され、震動検知器３が接続された
遮断器１の出力端子２ａ，２ｂ間が短絡されることにな
り、遮断器１に過電流が流れる。そして、その過電流が
遮断器１内のバイメタルに流れ、バイメタルの温度が上
昇して変形し、機械的機構により自動的に接点１ａ，１
ｂが遮断姿勢に切換わり電路を遮断する。遮断器１を通
電状態に復帰させるには、操作取っ手５を手動操作にて
上側に倒すことによって、接点が導通姿勢となり、通電
状態に復帰する。

【００１５】このように、地震等の災害による震動が生
じると、電路が即座に遮断されるので、電路の損傷によ
って、電路が短絡されても短絡電流が流れずスパークが
起きない、また漏電による電路の過熱が起きない。その
ため、火災の発生がなくなり、また剥き出し状態の電路
の導体に人などが触れても感電することがないので、非
常に安全で、そして危険を防止できる。また、従来の遮
断器に一体的に震動検知器３が設けられているので、設
置スペースも取らず、しかも過電流防止の機能も当然兼
ね備え、非常に便利である。

【００１６】（第二実施例）本実施例では、図５の如
く、震動検知器３が遮断器１７に着脱自在に取り付けら
れ、震動検知器３は、図６の如く、ユニットケース１８
に内装され、端子１９ａ，１９ｂと連結板２０ａ，２０
ｂと共に震動検知ユニット２１を構成している。なお、
震動検知器３の構造は第一実施例のものと同じである。

【００１７】前記ユニットケース１８は、絶縁性の合成
樹脂から中空のＬ字状に成形されている。そして、ユニ
ットケース１８内部では、導体のねじと圧接板からなる
２個の端子１９ａ，１９ｂに２枚の連結板２０ａ，２０
ｂの一端がそれぞれ接続されている。連結板２０ａ，２
０ｂは導電体の金属で形成され、その他端はユニットケ
ース１８を貫通して外部に突出するように配されてい
る。また、ユニットケース１８から突出した連結板２０
ａ，２０ｂの端部は、遮断器１７の出力端子２ａ，２ｂ
に嵌合されるようにＵ字状に切り欠かれた嵌合部２０
ｃ，２０ｄが形成されている。そして、遮断器１７の出
力端子２ａ，２ｂと嵌合部２０ｃ，２０ｄがねじ止めさ
れることによって、遮断器１７と震動検知ユニット２１
が着脱可能とされている。

【００１８】また、震動検知器３は、図６の如く、ユニ
ットケース１８の内部に形成された収納部２２に固定金
具２３とねじ２４により挟持され、水平な状態で固定さ
れている。そして、震動検知器３に設けられた電線１
５，１６は、ユニットケース１８内部において、それぞ
れ連結板２０ａ，２０ｂに半田付け等の方法で接続され
ている。なお、その他の構成は第一実施例と同じであ
り、同じ機能を有する部材には同符号を付している。な
お、震動検知器３を遮断器に着脱自在に取り付ける他の
方法として、遮断器１７に出力端子２ａ，２ｂに接続さ
れたコンセントを設け、連結板２０ａ，２０ｂをプラグ
状にして、着脱自在にすることも考えられる。

【００１９】上記構成において、震動検知ユニット２１
が遮断器１７に取り付けられた状態において、電源Ａが
入力端子６ａ，６ｂに供給され遮断器１７が通電状態に
ある場合、地震等の災害による震動が生じると電路が第
一実施例と同じプロセスで遮断される。

【００２０】ところで、遮断器と震動検知器を同一ケー
ス内に一体構造とすると、高価なものになり、過電流対
策のみを目的とする場合はコスト高となるが、このよう
に震動検知器を遮断器に着脱可能とすることにより、非
常時に電路を遮断する作用を奏する遮断器のみでも使用
でき、また既設の遮断器に震動検知器を必要とするとき
は、簡単に遮断器に取り付けることができ、非常に経済
的で有用である。

【００２１】（第三実施例）本実施例では、震動検知器
３が遮断器１７の出力側の電路に取り付けられており、
遮断器１７としては第二実施例と同じものを使用し、震
動検知器３の構成は第一実施例に示したものと同じであ
り、図７，８の如く、電源が２線式の一般の家庭によく
使われるコンセントに着脱自在な構造のコンセント式震
動検知ユニット２５に内装されている。

【００２２】該コンセント式震動検知ユニット２５は、
コンセント部２６と震動検知器３を水平な状態にするた
めの検知器収納部２７とからなり、前記コンセント部２
６と前記検知器収納部２７との間に揺動部２８が介装さ
れている。前記コンセント部２６は、一対のコンセント
プラグ２９、二組の分配コンセント部３０、コンセント
プラグ２９と分配コンセント部３０を接続する導体から
なる２個の連結部材３１とをケース本体３２に内装した
ものである。

【００２３】そして、ケース本体３２は、絶縁性の合成
樹脂で中空の直方体に成形されており、前面３２ａの下
部には分配コンセント部３０に対するプラグ挿入用の４
個の長方形の孔３３が形成されている。そして、前面３
２ａの上部には円筒軸３４が突設され、該円筒軸３４の
中空孔がケース本体３２内部と貫通している。また、後
面３２ｂにはコンセントプラグ２９が貫通して突出する
ように配されている。さらに、ケース本体３２の内部で
は、コンセントプラグ２９と分配コンセント部３０が一
対の連結部材３１の両端にそれぞれねじ止めされてい
る。

【００２４】前記揺動部２８は、コンセント部２６と同
材質でコ字型に成形され、左右に検知器収納部２７を係
合する孔３５、さらに中央部分には円筒軸３４が貫通す
る孔３６が形成されている。また、一方の側壁２８ａに
は、上方に突出した突出片２８ｂが成形されている。そ
して、揺動部２８は、ケース本体３２の円筒軸３４に孔
３５が嵌合して、さらに円筒軸３４の端部に円環状の係
止部材３７が外嵌固定されることによって円筒軸３４周
りに回動自在に支持されている。

【００２５】一方、前記検知器収納部２７はコンセント
部２６と同材質の中空容器からなり、震動検知器３が検
知器収納部２７の内面に突出した固定台３８に固定金具
３９とねじ４０により挟持されて固定されている。そし
て、左右側壁２７ａ，２７ｂの後部が揺動部２８に嵌合
するように切り欠かれている。また、左右側壁２７ａ，
２７ｂに円柱形の突起４１が形成されており、揺動部２
８の孔３５に枢着することによって突起４１周りに回動
可能とされ、揺動部２８の突出片２８ｂに検知器収納部
２７が係止されることによってケース本体３２に対して
検知器収納部２７が直角となる。また、検知器収納部２
７には、震動検知器３の電線１５，１６が挿通される孔
４２が開口されており、電線１５，１６が、可撓性のあ
るゴム管等の保護管４３に通されて検知器収納部２７の
孔４２を挿通し、さらに円筒軸３４に挿通され、連結部
材３１にそれぞれ半田付け等により接続されている。

【００２６】ここで、揺動部２８が円筒軸３４周りに回
動自在にされ、また検知器収納部２７が突起４１周りに
回動自在になされているのは、震動検知ユニット２５を
コンセントに挿着したときに、コンセントの傾きに合わ
せて震動検知器３を水平に調節するためである。

【００２７】上記構成において、遮断器１７の出力端子
２ａ，２ｂから配線されたコンセントに震動検知ユニッ
ト２５を挿着しておき、電源Ａが入力端子７ａ，７ｂに
供給され遮断器１７が通電状態にある場合、地震等の災
害による震動が生じると、震動検知器３が震動により導
通され、コンセントに挿着した震動検知ユニット２５を
介して遮断器１７の出力端子２ａ，２ｂ間が短絡され、
遮断器１７に過電流が流れ、遮断器１７が動作して電路
を遮断する。

【００２８】このように、遮断器１７から配線された電
路のコンセントに震動検知器３を内蔵したコンセント式
のユニットを挿着可能とすることで、専用の遮断器を必
要とせず、既存の過電流保護用の遮断器と組み合わせる
ことができ、さらにコンセント式にすることで、非常に
簡単に電路に挿着することが可能となる。

【００２９】なお、図９の如く、検知器収納部２７の左
右側壁２７ａ，２７ｂの切り欠きの形状と揺動部２８の
両側面とを検知器収納部２７が折り畳める構造とするこ
とで、天井や床に設けられたコンセントに挿着しても震
動検知器３を通常の検知待機状態、すなわち水平状態に
することができる。また、折り畳むことでコンパクトに
なり、不使用時あるいは持ち運びする場合に便利であ
る。しかも、検知器収納部２７を折り畳んでも、分配コ
ンセント部３０が露出しているので、分配コンセント部
３０の機能が損なわれることはなく、使用性がよい。

【００３０】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正およ
び変更を加え得ることは勿論である。例えば、遮断器の
接点に通電用接点とは逆の開閉動作をする接点を配し、
その接点により電路が遮断された時点で電池式あるいは
充電式のブラケット，ダウンライト等の非常用照明器具
を点灯させるようにしておくと、電路が遮断され照明が
消えても非常用照明器具が点灯するので、室内等が暗く
ならず安全性が増すことになる。また、震動検知器３を
照明器具に組み込んでもよい。

【００３１】さらに、震動検知器３の他の例として、振
動変位センサ、圧電素子を利用した振動加速度センサ等
の振動計を利用し、電気回路を用いて遮断器を作動させ
ることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、過電流が流れたとき電路を遮断する遮断器
と、震動によって前記遮断器の出力端子間を短絡させる
震動検知器とから構成し、該震動検知器と前記遮断器を
一体構造とすることにより、地震等の災害による震動が
生じると、電路を即座に遮断することができる。したが
って、電路に異常が発生してもスパークが起きず、また
漏電による電路の過熱が起きない。そのため、火災の発
生を防止できる。また、剥き出し状態の電路の導体に人
などが触れても感電することがないので、非常に安全で
ある。また、従来の遮断器に一体的に震動検知器が設け
られているので、設置スペースも取らず、しかも過電流
防止の機能も当然兼ね備え、非常に便利である。

【００３３】また、震動検知器が遮断器に着脱自在に取
り付けらる場合は、非常時に電路を遮断する作用を奏す
る遮断器のみでも使用でき、また既設の遮断器に震動検
知器を必要とするときは、簡単に遮断器に取り付けるこ
とができ、非常に経済的で有用である。

【００３４】さらに、震動検知器が遮断器の出力側の電
路に取り付けられる場合は、専用の遮断器を必要とせ
ず、既存の過電流保護用の遮断器と組み合わせることが
でき、しかもコンセント式とすることにより、非常に簡
単に電路に挿着することが可能となり、取り扱い性が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施例の非常時電気遮断装置の斜視図

【図２】震動検知器の取り付け部分を示す図

【図３】震動検知器の断面図

【図４】非常時電気遮断装置の電気配線図

【図５】第二実施例の非常時電気遮断装置の斜視図

【図６】震動検知ユニットの一部破断側面図

【図７】第三実施例の非常時電気遮断装置を示す図で、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図

【図８】震動検知ユニットの断面図

【図９】他の実施例の震動検知ユニットの側面図

【符号の説明】

１，１７遮断器２ａ，２ｂ出力端子３震動検知器２１，２５震動検知ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】過電流が流れたとき電路を遮断する遮断
器と、震動によって前記遮断器の出力端子間を短絡させ
る震動検知器とからなり、該震動検知器と前記遮断器と
が一体構造とされたことを特徴とする非常時電気遮断装
置。
【請求項２】過電流が流れたとき電路を遮断する遮断
器と、震動によって前記遮断器の出力端子間を短絡させ
る震動検知器とからなり、該震動検知器が前記遮断器に
着脱自在に取り付けられたことを特徴とする非常時電気
遮断装置。
【請求項３】過電流が流れたとき電路を遮断する遮断
器と、震動によって前記遮断器の出力端子間を短絡させ
る震動検知器とからなり、該震動検知器が前記遮断器の
出力側の電路に取り付けられたことを特徴とする非常時
電気遮断装置。