特開 2024-99405 コンセント装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024099405

(43)【公開日】2024-07-25

(54)【発明の名称】コンセント装置

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/713 20060101AFI20240718BHJP

【ＦＩ】

H01R13/713

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023003329

(22)【出願日】2023-01-12

(71)【出願人】

【識別番号】000124591

【氏名又は名称】河村電器産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078721

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 喜樹

(74)【代理人】

【識別番号】100121142

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 恭一

(74)【代理人】

【識別番号】100124420

【弁理士】

【氏名又は名称】園田 清隆

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 智晴

(72)【発明者】

【氏名】小林 正和

【テーマコード（参考）】

5E021

【Ｆターム（参考）】

5E021FA03

5E021FA16

5E021FB07

5E021FB21

5E021MA04

5E021MA06

5E021MA19

(57)【要約】

【課題】 全ての回路の電源を接点部の電源側から取ることを可能とする。
【解決手段】 接続されたプラグ３の栓刃３ａ間でトラッキング放電が発生したらそれを検出するトラッキング検出回路６と、プラグ３が接続された受刃に至る電路Ｌを遮断する遮断部５と、トラッキング放電の発生を報知する報知部８と、トラッキング検出回路６をテストするテストボタン７ａとを有し、トラッキング放電を検知したら遮断部及び報知部を制御する制御部９は、遮断部５の動作を停止させる断路回路１５と、断路回路１５の動作を一定時間遅らせる第１時延回路１７とを有する。遮断部６、テストボタン７ａ、報知部８、及び制御部９の電源は、遮断部５が遮断する部位より電源側から供給され、一定時間が経過したら、断路回路１５の停止作用でテストボタン７ａが連続して押されても遮断部５は動作しない。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

接続されたプラグの栓刃間でトラッキング放電が発生したらそれを検出するトラッキング検出回路と、前記プラグが接続された受刃に至る電路を遮断する遮断部と、トラッキング放電の発生を報知する報知部と、前記トラッキング検出回路をテストするテストボタンとを有して、トラッキング放電を検出したら前記電路を遮断すると共に報知動作するコンセント装置であって、
トラッキング放電の検知を受けて、前記遮断部及び前記報知部を制御する制御部は、前記遮断部の動作を停止させる断路回路と、前記断路回路の動作を一定時間遅らせる第１時延回路と、を有すると共に、
前記遮断部、前記テストボタン、前記報知部、及び前記制御部の電源は、前記遮断部が遮断する部位より電源側から供給され、
前記一定時間が経過したら、前記断路回路の停止作用で、前記テストボタンが連続して押されても前記遮断部は動作しないことを特徴とするコンセント装置。

【請求項2】

トラッキング検出回路がトラッキング放電を検出してから、前記遮断部を遮断動作させる時間を前記一定時間より短い所定時間時延させる第２時延回路を有することを特徴とする請求項１記載のコンセント装置。

【請求項3】

接続されたプラグの栓刃間でトラッキング放電が発生したらそれを検出するトラッキング検出回路と、前記プラグが接続された受刃に至る電路を遮断する遮断部と、トラッキング放電の発生を報知する報知部と、前記トラッキング検出回路をテストするテストボタンとを有して、トラッキング放電を検出したら前記電路を遮断すると共に報知動作するコンセント装置であって、
前記遮断部、前記テストボタン、及び前記報知部の電源は、前記遮断部が遮断する部位より電源側から供給される一方、
前記テストボタンを備えたテスト回路への電源供給、及び前記遮断部の制御回路への電源供給をオン／オフする開閉接点を有し、
前記遮断部の遮断動作で、前記受刃に至る電路が遮断されると同時に、前記開閉接点がオフ操作されることを特徴とするコンセント装置。

【請求項4】

トラッキング検出回路がトラッキング放電を検出してから、前記遮断部を遮断動作させる時間を所定時間時延させる時延回路を有することを特徴とする請求項３記載のコンセント装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トラッキング放電を検出したら出力を遮断する機能を備えたコンセント装置に関する。

【背景技術】

【0002】

接続されたプラグから電気機器に電力を供給するコンセント装置は、接続されたプラグの栓刃間でトラッキング放電が発生する場合があるため、トラッキング放電を検出して電路を遮断する機能を備えたものがある。例えば、特許文献１の電源コンセント（コンセント装置）では、トラッキング検出回路、報知部に加えて、電路を遮断する接点部を電路の途中に設け、トラッキング放電を検出したらトラッキング放電の発生を報知させると共に電路を遮断した。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－２２０３６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来のコンセント装置は、電路遮断後は遮断部に電源が供給されないように遮断部の電源を接点部の２次側から電源を取った。特にトラッキング検出回路の動作テストをするテスト回路の場合、テストスイッチの操作を受けてトラッキング回路には電流が流れるため、電源を電源側（１次側）から取ると、遮断後であってもテストボタンを操作するとテスト回路に電流が流れる事になるため、遮断動作で電源の供給が止まる２次側から取るのが好ましかった。
一方で、報知部は電路遮断後も報知動作を継続させる必要があるため、電源は接点部の電源側に設けた。そのため、２つの電源部を有し、コスト高な回路構成となっていた。

【0005】

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、全ての回路の電源を接点部の電源側から取ることを可能としたコンセント装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決する為に、本発明に係るコンセント装置は、接続されたプラグの栓刃間でトラッキング放電が発生したらそれを検出するトラッキング検出回路と、プラグが接続された受刃に至る電路を遮断する遮断部と、トラッキング放電の発生を報知する報知部と、トラッキング検出回路をテストするテストボタンとを有して、トラッキング放電を検出したら電路を遮断すると共に報知動作するコンセント装置であって、トラッキング放電の検知を受けて、遮断部及び報知部を制御する制御部は、遮断部の動作を停止させる断路回路と、断路回路の動作を一定時間遅らせる第１時延回路と、を有すると共に、遮断部、テストボタン、報知部、及び制御部の電源は、遮断部が遮断する部位より電源側から供給され、一定時間が経過したら、断路回路の停止作用で、テストボタンが連続して押されても遮断部は動作しないことを特徴とする。
この構成によれば、テストボタンが連続操作されても、遮断部の動作は断路回路により一定時間が経過したら停止する。よって、遮断部の電源を接点部の電源側から取っても、遮断部が駆動し続ける事が無く、接点部の負荷側から別途電源を取る必要がない。

【0007】

本発明の別の態様は、上記構成において、トラッキング検出回路がトラッキング放電を検出してから、遮断部を遮断動作させる時間を一定時間より短い所定時間時延させる第２時延回路を有することを特徴とする。
この構成によれば、トラッキング放電を検出した所定時間後に遮断部は断路動作するため、所定時間を報知部が報知を開始するまでに必要な時間に設定すれば、トラッキング放電発生の報知を確実に行ってから電路を遮断できる。そして、この遮断動作は断路回路の動作前に実施されるため、確実に遮断動作する。

【0008】

本発明に係るコンセント装置の別の態様は、接続されたプラグの栓刃間でトラッキング放電が発生したらそれを検出するトラッキング検出回路と、プラグが接続された受刃に至る電路を遮断する遮断部と、トラッキング放電の発生を報知する報知部と、トラッキング検出回路をテストするテストボタンとを有して、トラッキング放電を検出したら電路を遮断すると共に報知動作するコンセント装置であって、遮断部、テストボタン、及び報知部の電源は、遮断部が遮断する部位より電源側から供給される一方、テストボタンを備えたテスト回路への電源供給、及び遮断部の制御回路への電源供給をオン／オフする開閉接点を有し、遮断部の遮断動作で、受刃に至る電路が遮断されると同時に、開閉接点がオフ操作されることを特徴徴とする。
この構成によれば、受刃に至る電路が遮断されると、テスト回路及び遮断部への電源も停止するため、遮断部及びテスト回路の電源を接点部の電源側から取っても、遮断部が駆動し続ける事が無く、接点部の負荷側から別途電源を取る必要がない。

【0009】

本発明の別の態様は、上記構成において、トラッキング検出回路がトラッキング放電を検出してから、遮断部を遮断動作させる時間を所定時間時延させる時延回路を有することを特徴とする。
この構成によれば、トラッキング放電を検出した所定時間後に遮断部は断路動作するため、所定時間を報知部が報知を開始するまでに必要な時間に設定すれば、トラッキング放電発生の報知を確実に行ってから電路を遮断できる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、テストボタンが連続操作されても、遮断部の動作は一定時間が経過したら停止する。よって、遮断部の電源を接点部の電源側から取っても、遮断部が駆動し続ける事が無く、接点部の負荷側から別途電源を取る必要がない。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明に係るコンセント装置の一例を示す回路ブロック図である。

【図2】コンセント装置の他の例を示す回路ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係るコンセント装置の一例を示す回路ブロック図である。コンセント装置１は、プラグ３の栓刃３ａが接続されるコンセント口２に備えられた受刃（図示せず）に至る電路Ｌの途中に設けられた接点部４を開操作（遮断操作）する遮断部５、トラッキング放電を検出するトラッキング検出回路６、トラッキング検出回路６をテストするテストボタン７ａを備えたテスト回路７、トラッキング放電の発生を報知する報知部８、トラッキング放電の発生を受けて所定の制御を実施する制御部９等を備え、接点部４の電源側に配置された電源回路１０から各回路に電源が供給されている。
また、Ｐは商用電源等の１００Ｖの交流電源を示し、この電力が電路Ｌを介して受刃に供給される。

【0013】

遮断部５は、マグネットコイル等の電磁力で接点部４を開操作する引き外し機構部５ａと、引き外し機構部５ａを駆動する制御回路５ｂを備えている。制御回路５ｂの電源は電源回路１０から供給され、引き外し機構部５ａの電源は交流電源Ｐから供給される。

【0014】

トラッキング検出回路６は、コンセント口２の中間位置に配置された電極６ａに流れ込む電流を検出してトラッキング発生を判断する。具体的に、電極６ａは電源回路１０と接続されており、電極６ａにトラッキング放電が接触したら、電極６ａがその放電の通路に配置されているため、電源回路１０の図示しない整流回路を介して電源側の電路Ｌの何れか一方の極（トラッキング放電の発生元を電路Ｌの正極とすると、反対極の電路Ｌの負極）との間で電流が流れる。トラッキング検出回路６は、この電流を検出するとトラッキング検出信号を制御部９に出力する。

【0015】

テスト回路７は、テストボタン７ａが操作されると、電極６ａと電路Ｌの負極側の間に擬似トラッキング放電電流を流し、流れた擬似トラッキング放電電流によりトラッキング検出回路６がトラッキング検出信号を出力する。

【0016】

報知部８は、異常発生を報知するためのＬＥＤ１２ａ、ブザー１３ａを有し、それぞれを動作させるＬＥＤ点灯回路１２、ブザー動作回路１３を備えている。

【0017】

制御部９は、トラッキング検出信号を増幅する増幅回路１４、遮断部５の動作を停止させる断路回路１５、報知部８の報知動作を実施させると共に報知動作を継続させる警報保持回路１６、警報保持回路１６の信号が出力してから第１時延時間（所定時間）が経過したら断路回路１５を断路動作させる第１時延回路１７、増幅回路１４が信号を出力してから第２時延時間（一定時間）が経過したら遮断信号を出力する第２時延回路１８等を備えている。
尚、第１時延回路１７による第１時延時間は、例えば交流電源Ｐの周波数の２サイクル（３３ｍｓｅｃ～４０ｍｓｅｃ）の時間であり、第２時延回路１８による第２時延時間は１サイクル（１７ｍｓｅｃ～２０ｍｓｅｃ）の時間である。第２時延時間は、第１時延時間より短く、報知部８が報知を開始するまでに必要な時間で設定される。

【0018】

電源回路１０は、交流電源Ｐから１２Ｖ等の直流電圧を生成する。この直流電圧が遮断部５の制御回路５ｂ、トラッキング検出回路６、テスト回路７、制御部９、報知部８に電源として供給される。尚、遮断部５の引き外し機構部５ａは、電源線Ｌ１により交流電源Ｐから電源が供給される。

【0019】

このように構成されたコンセント装置１にトラッキング放電が発生したら以下のように動作する。プラグ３の栓刃３ａ間でトラッキング放電が発生したら、電極６ａから負極側に電流が流れ、この電流をトラッキング検出回路６が検出する。
検出した電流が、予め設定された基準値を超えるとトラッキング検出信号を出力する。このトラッキング検出信号は増幅回路１４を経由して警報保持回路１６及び第２時延回路１８に送られる。
警報保持回路１６は、トラッキング検出信号を受けて、所定の停止操作を受けるまで報知部８を報知動作させる。また、警報保持回路１６の出力信号により第１時延回路１７が起動する。

【0020】

第２時延回路１８は、トラッキング検出信号を受けたら、その第２時延時間後に遮断信号を出力する。この遮断信号により遮断部５が接点部４を開操作（遮断操作）し、プラグ３に至る電路Ｌが遮断される。

【0021】

一方、警報保持回路１６の出力信号を受けた第１時延回路１７は、第１時延時間経過後に断路回路１５を起動させる。起動した断路回路１５は増幅回路１４を停止させる。
結果、その後トラッキング検出回路６がトラッキング放電を検出しても増幅回路１４は信号の増幅を実施しないため、遮断部５に遮断信号が送られる事は無く遮断動作しない。

【0022】

このように、トラッキング放電を検出した所定時間後に遮断部５は断路動作するため、所定時間を報知部８が報知を開始するまでに必要な時間に設定することで、トラッキング放電発生の報知を確実に行ってから電路Ｌを遮断できる。そして、この遮断動作は断路回路１５の動作前に実施されるため、確実に遮断動作する。
そして、この所定時間より長い第１時延回路１７による一定時間が経過すると、遮断部５に遮断信号が送信されることが無くなるため、遮断部５に交流電源Ｐが接続されていても、遮断部５が動作することがない。

【0023】

次に、テストボタン７ａが操作された場合を説明する。テストボタン７ａが操作されると、電極６ａと電路Ｌの負極側との間で擬似トラッキング放電電流が流れ、トラッキング検出回路６がそれを検出してトラッキング検出信号を出力する。結果、報知部８が報知動作すると共に、電路Ｌが遮断される。
但し、上述したように第２時延回路１８の動作により、トラッキング検出回路６が検出動作してから第２時延時間が経過すると、断路回路１５の作用で増幅回路１４が停止するため、トラッキング検出回路６の出力信号を受け付けない。
結果、遮断動作してから第２時延時間が経過すると、第２時延回路１８から遮断信号が出力されず、遮断部５は遮断動作しない。

【0024】

このように、テストボタン７ａが連続操作されても、遮断部５の動作は断路回路１５により一定時間が経過したら動作しなくなる。よって、遮断部５の電源を接点部４の電源側から取っても、遮断部５が駆動し続ける事が無く、接点部４の負荷側から別途電源を取る必要がない。
尚、第１時延時間を交流電源の周波数の２サイクル、第２時延時間を１サイクルとしたが、第１時延時間が第２時延時間より長ければ良く、例えば第１時延時間を４サイクル、第２時延時間を２サイクルとしても良い。

【0025】

次に、コンセント装置１の他の形態を説明する。図２はコンセント装置１の他の形態を示す回路ブロック図であり、図２を参照して説明する。上記図１と同様の構成要素には同一の符号を付与して説明を省略し、相違点を中心に説明する。
上記形態とは、遮断部５及びテスト回路７の電源の構成、制御部９の構成が異なっている。具体的に、電源回路１０からテスト回路７及び遮断部５に接続された電源ラインＬ２に開閉接点２０が設けられ、遮断部５の遮断動作を受けて電源ラインＬ２が遮断されるよう構成されている。
この遮断により、テスト回路７の電源、及び遮断部５の制御回路５ｂの電源が遮断される。

【0026】

制御部９は、トラッキング検出回路６が出力するトラッキング検出信号を増幅する増幅回路１４、報知部８の報知を継続させる警報保持回路１６、遮断部５を時延動作させる時延回路１９を備えている。

【0027】

このように構成されたコンセント装置１にトラッキング放電が発生したら以下のように動作する。トラッキング放電の発生により、電極６ａから負極側に電流が流れ、この電流をトラッキング検出回路６が検出する。検出した電流が、予め設定された基準値を超えるとトラッキング検出信号を出力する。この検出信号は増幅回路１４を経由して警報保持回路１６に送られ、所定の停止操作を受けるまで報知部８を報知動作させる。
また、増幅回路１４の出力信号により時延回路１９が起動する。この時延時間は、上記第２時延時間と同様であり、報知部８が報知を開始するまでに必要な時間で設定される。

【0028】

トラッキング検出信号により起動した時延回路１９は、所定の時間時延後に遮断信号を出力する。この遮断信号により遮断部５が接点部４を遮断操作し、受刃に至る電路即ちプラグ３に至る電路Ｌが遮断される。同時に開閉接点２０が開操作即ち遮断される。

【0029】

また、テストボタン７ａが操作されると、上記形態と同様に電極６ａと負極側との間で擬似トラッキング放電電流が流れ、トラッキング検出回路６がそれを検出してトラッキング検出信号を出力する。このトラッキング検出信号を受けて報知部８が報知動作する一方、時延回路１９で設定された所定時間後に電路Ｌが遮断される。
そして、電路Ｌが遮断されると同時に電源ラインＬ２が遮断されるため、その後テストボタン７ａが操作されても、擬似トラッキング放電電流が流れないし、遮断部５も動作しない。

【0030】

このように、トラッキング放電を検出した所定時間後に遮断部５は断路動作するため、所定時間を報知部８が報知を開始するまでに必要な時間に設定すれば、トラッキング放電発生の報知を確実に行ってから電路を遮断できる。
また、受刃に至る電路Ｌが遮断されると、テスト回路７及び遮断部５への電源も停止するため、遮断部５及びテスト回路７の電源を接点部４の電源側から取っても、遮断部５が駆動し続ける事が無く、接点部４の負荷側から別途電源を取る必要がない。

【0031】

尚、上記形態では、電源ラインＬ２に開閉接点２０を配置して接点部４と同時に遮断操作しているが、遮断部５の引き外し機構部５ａを動作させる交流電源Ｐからの電源線Ｌ１に開閉接点を配置して、接点部４を遮断する際に、同時に電源線Ｌ１を開操作しても良い。

【符号の説明】

【0032】

１・・コンセント装置、２・・コンセント口、３・・プラグ、４・・接点部、５・・遮断部、５ａ・・引き外し機構部、５ｂ・制御回路、６・・トラッキング検出回路、７・・テスト回路、７ａ・・テストボタン、８・・報知部、１２・・ＬＥＤ点灯回路、１３・・ブザー動作回路、１４・・増幅回路、１５・・断路回路、１６・・警報保持回路、１７・・第１時延回路、１８・・第２時延回路、１９・・時延回路、２０・・開閉接点、Ｌ・・電路、Ｌ１・・電源線、Ｌ２・・電源ライン。

【図1】

【図2】