JPS62173931A - 電気機器の漏電検出装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ヘアードライヤやヘアーアイロン等の電気機
器が水等の液体につかったときの漏電によって人体への
感電及び電気機器の閾但を受けることを防止する漏電検
出装置に関する。

（従来技術） 最近の住宅では化粧室が浴室内に設けられることが多く
なりつつあることから、電源プラグに差込んだままのへ
アードライヤやヘアーアイロン等の電気機器を誤って浴
槽等の水中に落としたような場合、人体への感電事故を
発生する可能性が出てきた。

従来から感電防止のために、漏電を検出するものとして
は、一般に例えば、特公昭６０−７８８５号公報に示さ
れるように零相変流器（ＺＣＴ）を用いて、負荷から大
地へ地経電流が流れたとき、ＺＣＴを目通する電源の入
出力電流の差をＺＣＴの誘起電圧として検出し、接点を
引き外すものがある。ところが、浴槽等の絶縁性の高い
容器内の水中に電気機器（負荷）がつかった場合、水中
に漏ａｉ’、ｔｆ流が流れ、水中の人間が感電したとし
ても、この漏電電流と等しい電流が電源にもどり、水も
人間も負荷の一部となるため、ＺＣＦではこの秤の漏電
電流は検出しにくいという問題がある。また、７Ｃ王は
微少な１ｌｉｉｌ電電流の発生を磁気的に検出するもの
であるので、感度を高くする必要があり、したがってＳ
／Ｎ比が悪いとともに、外部からの磁気的ノイズのＩＩ
を受は易く、誤動作し易い欠点がある。また、部品点数
が多く、全体形状も大きくなり、コスト＾となるといっ
た問題も有していた。

（発明の目的） 本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、水につか
ったことを電極片間の抵抗変化で確実に検出してラッチ
ングリレーにより即座かつ的確に電路を遮断することに
より、人体への感電や機器の損傷を確実に保護でき、し
かも、部品点数も少なく低コストの漏電検出装置を提供
することを目的とする。

（発明の構＠） 本発明は、電気機器の負荷回路と電気的に独立さけて、
電源供給用のプラグを入切するリレー手段と、対になっ
た電極片の通電を検出して前記リレー手段を動作させる
電極とを備え、前記リレー手段の動作により前記電気機
器への通電を遮断するようにした電気機器の漏電検出装
置であって、前記リレー手段としてラッチングリレーを
用いるとともに、前記負荷回路と並列に整流器を接続し
、前記整流器出力の一方を前記ラッチングリレーの励磁
コイルの一端に接続するとともに、前記整流器出力の使
方と前記励磁コイルの他端を前記対になった′電極に接
続し、前記負荷回路およびＶ流器より電源側に直列に前
記ラッチングリレーの接点を介設置ノたことを特徴とす
る電気機器の漏電検出装置である。

この構成により電気様器が水中につかった場合や水をか
ぶった場合に、電極の水による抵抗変化を検出して、電
源プラグを入切するラッチングリレーが作動し、的確に
電源を遮断することにより事故を未然に防止するもので
ある。

（実施例） 以下、本発明を電源プラグを有する電気機器として、負
荷回路にモータおよびヒータを有するヘアードライヤに
実施した例について図面とともに説明する。

第１図〜第４図において、１は商用電源、２は０荷への
電源を制御する電源プラグで、この電源プラグ２内にリ
レー手段としてのラッチングリレー３が内蔵され、ラッ
チングリレー３の接点４の入力に商用電源１が接続され
、前記接点４の出力に整流器５が接続され、この整流器
５の出力の一端はラッチングリレー３の励磁コイル６の
一端に接続されている。前記ラッチングリレー３の接点
４は整流器５および後記負荷回路１ｏより電源側に直列
に介設されることになる。

７はドライヤ本体で、このドライヤ本体７には七−タ８
およびヒータ９を有する負荷回路１０が設けられ、ラッ
チングリレ−３の接点４、電源コード１１、およびドラ
イＡνスイッチ１２を通して負荷回路１０１．ｌｆ源が
供給されるとともに、前記整流器５の他端（励磁コイル
６が接続されていない出力端）と励磁コイル６の他端（
整流器５が接続されていない端子）が検出線１３．１４
を介して対になった電極片１５．１６からなる電極１７
に接続されている。なお、第２図、第３図において、７
ａはドライヤのハウジング、７ｂは温風の吐出口、８ａ
はモータ８により駆動されるファン、１５はヒータ９の
周囲に設けられた囲い枠であり、電極片と兼用している
。また電源コード１１内には検出線１３．１４が内蔵さ
れている。

ここで、ラッチングリレ−３の構成および動作原理につ
いて第４図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）を用いて説明すると
、アマチュア２１は２つのヨーク２２．２３°　と磁石
２４と接点駆動用リブ２５かうなり、磁石２４はヨーク
２２．２３方向に磁化されている。

また、中心には支点軸穴２６があり、左右で質Ｍバラン
スが取られている。このアマチュア２１は支点軸２７に
支点軸穴２６によって回転可能に設けられている。この
支点軸２７は固定ヨーク２８に固定され、この固定ヨー
ク２８には前記励磁コイル６が巻かれている。一方接点
４は２つの固定接ｆ’Ｔ４ａ、４ａ’　と２つの可動接
点４ｂ、４ｂ’からなっている。

ラッチングリレ−３は初期状態では第４図（ａ）の状態
であり、磁石２３、］−り２２、固定ヨーク２８、ヨー
ク２３により磁気回路が構成されこの状態で保持されて
いる。この第４図（ａ）の状態では２つの接点４はオン
状態であり、商用電源１はこの接点４および電源コード
１１を通してドライ曳７本体７に供給されるとともに整
流器５にも供給されている。そして、正常時は１１４１
７は開放状態で、励磁コイル６には電流は流れていない
。

ここで、電極１７が水につかり短絡状態となると第４図
（ｂ）の状態になる。すなわち励磁コイル６には整流器
５より電極１７を通して電流が流れ、この電流により固
定ヨーク２８は第４図（ａ）の状態での磁束を打消して
逆方向に磁化されるため、ヨーク２２．２３と固定ヨー
ク２８の吸着側では反発力が働き、開放側では吸引力が
働くためアマデユア２１は支点軸２７を支点として回転
し第４図（ｂ）の状態となる。このとき可動接点４ｂ、
４ｂ′はリブ２５に押されて固定接点４ａ、４ａ’とｌ
Ｉｉ　離し、２つの接点４はオフ状態となり、接点４　
＋；Ｌ両切り接点であるため、ドライヤ本体７の負荷回
路１０および整流器５には電源が供給されなくなる。こ
の状態においても磁石２４、ヨーク２２、固定ヨーク２
８、ヨーク２３で磁気回路が構成され、この磁力によっ
てこの状態が保持される。

また、通常ラッチングリレ−３の２個の接点ばね力は、
アマチュア２１の回転に対してお豆いに打消すような構
成にされるが、本発明においては、第４図（ａ）の状態
ではアマチュア２１に可動接点４ｂ、４ｂ’のばね力が
働かないようにし、第４図（ｂ）の状態ではｉ′ｉＴ仙
接点４ｂ、４ｂ’　のばね力がアマヂ１ア２１の回転可
能方向に動くようにすることにより、落下Ｗ！Ｉ撃等に
よる外力でアマチュア２１が反転する誤動作に対して第
４図（ａ）の状態において強＜／ｒるように構成されて
いる。

上記実施例構成の動作を説明すると、ドライヤ初期状Ｌ
ｉ１（出荷時）より正常使用時においては、電極１７は
高抵抗で、オフの状態にある。そのため、ラッチングリ
レー３の接点４はオン状態（実線）であり、ドライヤ本
体７と整流器５には商用電源１が供給される。ドライヤ
本体７においてはドライヤスイッチ１２をオンするとヒ
ータ９に電源が供給されるとともに、モータ８が駆動さ
れファン８ａにより冷風が温風される。次にドライセス
イッチ１２がオフとなるとドライヤは停止する。

次にドライ１７本体７が水中につかると、ドライセスイ
ッチ１２のオン、オフに関係なく、電極１７の一対の電
極片１５．１６間に水が入り、電極片間の抵抗が急激に
低くなり、ラッチングリレー３の励磁コイル６に電流が
流れ接点４がオフとなり、ドライヤ本体７の負仙回路１
０には電源が供給されなくなる。しかも整流器５にも電
源が供給されないため、電極１７は商用電源１とは接点
４により絶縁されるため安全であり、水を介して人が感
電するのを防止することができる。また、整Ｗｔ　高４
に電源が供給されないため、励磁コイル６にも電流が流
れなくなるが、）３点４は磁力によりオフ状態を保持し
続ける。

本発明の第２の実施例について第５図により説明する。

この実施例では分圧抵抗１８ａ、１８ｂを設けたこと、
および商用電源１の′９圧が異なる場合でも電圧切替ス
イッチ１９を切替えることにより対応できるようにした
点が上記第１実施例と相異する。

すなわち、整流７！４５の出力の励磁コイル６が接続さ
れていない端子と電極片１５の間の検出線１３の途中で
あって、電圧プラグ２内に分圧抵抗１８ａを介設し、ド
ライヤ本体７内に分圧抵抗１８ｂ１電ｎ切替スイツヂ１
９の一部を介設している。

そして前記電圧切替スイッチ１９は、分圧抵抗１８ｂを
短絡および挿入の切替ができるとともに、ヒータ９ａ、
９ｂの並列、直列の切合えもできるように配設されてい
る。商用電源１が１００〜１２０ボルトの地域において
は、電圧切替スイッチ１９を実線側にすることにより、
モータ８およびヒータ９ａ、９ｂに１００〜１２０ボル
トを加えて、このときに定格の出力が得られるようにｔ
−タ８、ヒータ９ａ、９ｂ　（ヒータ９ａ、９ｂはほぼ
同抵抗）を設定しておく。一方、励磁コイル６にもラッ
チングリレー３が最適に動作するように分圧抵抗１８ａ
の定数を設定しておく。

次に商用電源１が２００〜２４０ボルトの地域において
は、電圧切替スイッチ１つを点線側にすることによりヒ
ータ９ａと９ｂは直列となり、１００〜１２０ボルト時
と同じ定格出力が得られるとともにモータ８にはヒータ
９ａとヒータ９ｂで分圧された電圧すなわち１００〜１
２０ボルトがかかるため１００〜１２０ボルト時と同じ
出力が得られ、故障することもない。一方、ラッチング
リレ−３の励磁コイル６の回路にも分１千抵抗１８ａ、
１８ｂが挿入されるため１００〜１２０ボルト時と同じ
電流が流れることとなり、ラッチングリレー３も１００
〜１２０ボルト時と同前の動作が得られる。一方、分圧
抵抗１８ａ、１８ｂを整流器５と電極片１５の間に挿入
したことによりドライヤ使用時に誤って電＠Ａ１７に人
体が触れたとしても、分圧抵抗１ｓａ、１８ｂまたは励
磁コイル６を通して電流が流れるため、これらが保護抵
抗として動き人体へは微小の電流しか流れないため感電
したとしても極めて軽微となり問題はない。

次に、ラッチングリレ−３の他の実施例を第６図（ａ）
　（ｂ）　（ｃ）により説明する。Ｌ字型固定］−り２
９に駆動可能にアマチユア３０を固定し可動接点４ｂ、
４ｂ’　をそれぞれ固定し、固定］−り２９どアマチュ
ア３０の接触部分でばね竹をもたせることにより、アマ
チュア３０を上方向に引き上げるようにする。このとき
可動接点４ｂ、４ｂ′は固定接点４ａ、４ａ’　と接触
しオン状態である。固定接点４ａ、４ａ’　はアマチュ
ア３０のストッパーとしても働く。ここで可動度点４ｂ
、４ｂ′は固定ヨーク２９、アマチュア３０とは絶縁さ
れているため、可動接点４ｂ、４ｂ’同志も絶縁されて
いる。固定ヨーク２９には］ア３１が図のように取付け
られコア３１の回りには励磁コイル６が巻かれている。

ラッチングリレー３の初期においては第６図（ａ）の状
態であり、可動接点４ｔ）、４ｂ’のばね力により接点
はオン状態にある。ここで電極１７が水で短絡状態にな
ると整流器５、分圧抵抗１８、電極１７を通して励１１
１イル６に電流が流れる。

この電流によりニブ］ロイ等の半硬質磁性材料からなる
コア３１が磁化され、アマチュア３０をばね力に反して
吸引し、コア３１、アマチュア３０、固定ヨーク２９に
より磁気回路が構成される。これにより１■動接点４ｂ
、４ｂ’　と固定接点４ａ。

４ａ’　は間離し、ドライヤ本体７には電源が供給され
なくなるとともに整流器５にも電源が供給されなくなる
。したがって励磁］イル６に５電流は流れなくなるが、
コア３１の残留磁束によりアマチュア３０は吸引された
ままで保持され、接点４゛ｂ間離された状態で保持され
る。

この接点オンの状態においては落下ＶＩＵ撃笠の外力が
加わってｂ、ばね力で保持されているため、一旦アマヂ
ュア３０が動いて接点４がヂャタリングを発生したとし
ても第６図（ｂ）の状態で保持されることはなく第６図
（ａ）の状態に戻るため、電極１７が水につからない限
り、ラッチングリレー３が誤動作することはない。

本発明の第３の実施例について第７図により説明する。

この実施例では整流器５の電源をトランス３２で電気的
に絶縁したことが他の実施例と相異する。

すなわら商用電源１が接点４を通してトランス３２の一
次コイルに供給され、商用電源１と絶縁され降圧された
電圧が二次コイルに発生し、これを整流器５で整流し、
その出力が励磁コイル６および検出１！１ｌ１３に接続
されている。このため電極１７には低電圧でしかも商用
電源１とは絶縁された電源から給電されているため、人
体が誤って電極１７に触れてｂ感電するおそれはなく安
全である。また、ドライヤ本体７が浸水した場合でもド
ライヤ本体７の負荷回路１０から電流が電極１７に流れ
込むこともないためラッチングリレー３の動作に影響が
でることもなく整流器５の負荷も軽減できる。

なお、トランス３２の代りに発光ダイオードとホト廿ル
（太陽電池）により励磁コイル６への電源を絶縁し、低
圧化しても同様の効果が得られる。

なお、本発明の実施例においては電極１７（１５，１６
＞を吐出ロアｂ（第２図）に設けているが、浸水経路に
応じて吸込口の部分、スイッチの部分、電源コードの取
出口のそれぞれに配置すればさらに安全である。

また、ラッチングリレー３等を電源プラグ２に内蔵した
が、これらをドライヤ本体７内に入れて防水構造として
もよい。

また本発明においては電気代器に電源が供給され得る正
常な状態においてラッチングリレー３の耐衝撃力を強く
したことにより、電源プラグ２を落下したり、物にぶつ
ぶつけたりしてもラッチングリレー３が動作することが
ないため、水につかってもいないのにドライヤが動かな
くなるといったトラブルを防ぐことができる。一方、浸
水ににリラッチングリレー３が動作した後の耐衝撃力に
ついては、電源プラグ２がコンセントにさされたままで
は大ぎな衝撃力が加わらないことと、一旦コンセントか
ら電源プラグ２を抜いた後に衝撃によってラッチングリ
レ−３が誤動作して初期状態に戻ったとしても、再度コ
ンセントに差込んで通電したとき、電極１７閤に水があ
ったりドライヤ本体が水につかっていると再度ラッチン
グリレー３が動作して電源が供給されなくなるため、ラ
ッチングリレ−３動作後の耐Ｗｉ　ｊｌｌ力がやや弱く
なっても安全である。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば電気Ｂ！器の浸水などを対
となった電極片間の通電により検出して、リレー手段を
即座に作動させて電気ｎ器への通電を遮断するようにし
たしのであり、電気機器が水につかっても人が感電した
りすることもなく、また水につかったことによる電気機
器の劣化や水が各部に残っている状態で通電したことに
よる感電事故を未然に防止することができる。

しかもラッチングリレーを用いたことにより浸水により
リレーが０１作した後は励磁コイルへも電流が流れなく
なるため長時間浸水することによって電極間に電流が流
れ続けることがなく、電流による電極間の水の電気分解
により発生する水素や酸素によって電極が酸化するとい
ったことがなくなる。また浸水によるリレー動作後にコ
ンセントから電源プラグを扱いて電源が供給されなくな
っても自動的に復帰することはなく安全である。さらに
従来の漏電ブレーカ方式に比べて構成が簡単になり、大
幅な低コスト化が図れ、全体形状も小型化することがで
きるなど大なる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図に本発明の電気機器の漏電検出装置の第１実施例
による電気回路図、第２図は同実施例によるヘアードラ
イヤの構成図、第３図は第２図のＡ−Ａ線断面図、第４
図（ａ）　（ｂ）は同実施例におけるラッチングリレー
の構成および動作を示す説明図、第４図（Ｃ）は第４図
（ａ）の８−１３線断面図、第５図は本発明の電気機器
の漏電検出装置の第２実施例による電気回路図、第６図
（ａ）　（ｂ）　（ｃ）はラッチングリレーの他の実施
例による構成および動作を示す説明図、第７図は本発明
の電気機器の漏電検出装置の第３の実施例による電気回
路図である。 １・・・商用電源、２・・・電源プラグ、３・・・ラッ
ヂングリレー、４・・・接点、５・・・整流器、６・・
・励磁コイル、１０・・・負荷回路、１３．１４・・・
検出線、１５゜１６・・・電極片、１７・・・電極、１
８．１８ａ、１８ｂ・・・分圧抵抗、１９・・・電圧切
替スイッチ（スイッチ手段）、２１・・・アマチュア、
２４・・・磁石、３０・・・アマチュア、３２・・・ト
ランス。 特許出願人　　　　　　松下電工株式会社代　理　人　
　　　　　弁理士　小谷悦司同　　　　　　　　弁理士
　長１）正 向　　　　　　　　弁理士　板谷康夫 第　　１　　図 第　　４　　図 （ａ） 第４図 （ｂ） 第　　４　　図 （Ｃ−＞ 第　　６　　図　　　　　　　　　第　　６　　図（ａ
’Ｉ　　　　　（１７） 第　　６　　図 （Ｃ＞ ｌりＩイ 手続ネ虻ロ正需　（自発） 昭和６１年８月ノ／、−Ｉ−日 １、事件の表示 昭和６１年特許願第１４３６５号 ２、発明の名称 電気機器の漏電検出装置 ３、補１［をする右 事件どの関係　　特許出願人 名称　　（５８３）松下電工株式会礼 ４、代理人 住所　大阪市西区西本町１丁目１０番３号新松岡ビル 二ｉ駈第二・・・・ ６、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の謁 ７、補正の内容 （１）明細書第３頁第１７行の１゛地軽電流」を「地絡
電流」と補正します。 （２）同第８頁第６行の「磁石２３」をｒ　１１６２４
」と補正します。 （３）同第１０頁第１９〜２０行の［整流器４」を「整
流器５１と補正します。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電気機器の負荷回路と電気的に独立させて、電源供
   給用のプラグを入切するリレー手段と、対になった電極
   片の通電を検出して前記リレー手段を動作させる電極と
   を備え、前記リレー手段の動作により前記電気機器への
   通電を遮断するようにした電気機器の漏電検出装置であ
   って、前記リレー手段としてラッチングリレーを用いる
   とともに、前記負荷回路と並列に整流器を接続し、前記
   整流器出力の一方を前記ラッチングリレーの励磁コイル
   の一端に接続するとともに、前記整流器出力の他方と前
   記励磁コイルの他端を前記対になった電極に接続し、前
   記負荷回路および整流器より電源側に直列に前記ラッチ
   ングリレーの接点を介設したことを特徴とする電気機器
   の漏電検出装置。 ２、ラッチングリレーは、接点を開閉する回転可能に設
   けられたアマチュアを有し、このアマチュアの反転衝撃
   力を接点のオン状態とオフ状態で差をもたせ、接点オン
   状態でのアマチュア反転衝撃力を大きくしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の電気機器の漏電検出
   装置。 ３、ラッチングリレーは、その接点のオン状態をばね力
   で保持し、オフ状態を磁力で保持したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の電気機器の漏電検出装置。 ４、整流器出力と電極との間のラッチングリレーの励磁
   コイルが接続されていない側に分圧抵抗を介設したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気機器の漏
   電検出装置。 ５、整流器出力と電極間に介設した分圧抵抗の抵抗値を
   、スイッチ手段でもって電源電圧に応じて切替えるよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電
   気機器の漏電検出装置。 ６、電源から電気的に絶縁された電源を、ラッチングリ
   レー駆動用の電源としたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の電気機器の漏電検出装置。