JPH10172406A - 自動電源切り離し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単かつ低コストで、地震などによる停電等
のあと再び送電が再開されたときに、コンセントに電気
器具が接続されていても、それが原因で発生する火災を
防止することができる自動電源切り離し装置を提供す
る。 【解決手段】 接点２１ａ，２１ｂは図示しないバネに
より開く方向に付勢されているが、電磁コイル２０に電
流が流れるとその磁力によって閉じられる。但し、電磁
コイル２０は接点２１ａ，２１ｂからみて差し込み口１
１側のラインに並列に接続されているので、差し込みプ
ラグ１０が家庭用商用電源ＡＣ１００Ｖのコンセントに
差し込まれていても、手動スイッチ２２を押さない限り
は接点２１ａ，２１ｂは開いた状態のままであり、差し
込みプラグ１０と差し込み口１１との間は電気的に切り
離されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭用商用電源等
の停電などによって電力供給が停止した際に、電源に接
続された機器の電気的接続を自動的に切り離す自動電源
切り離し装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】１９９５年１月に発生した阪神淡路大震
災では、震災そのものによる被害の他に、電源に接続さ
れたままの電気器具に起因して発生した火災による二次
的な被害が相次いだ旨が報道されている。これは、地震
で停電した後、再び送電が再開された際に、コンセント
に接続され、スイッチが入ったままとなっていた電気ス
トーブ等に電力が供給されて発熱し、接触していた或い
は近傍にあった可燃物に引火したことが原因とされてい
る。東京消防庁の消防科学研究所はこのような事態に対
し、地震の揺れを感知してプラグが外れる「自動切り離
し型電気コンセント」を開発した（平成８年４月１６日
読売新聞）。このコンセントは、揺れを感じると、コン
セント内に内蔵された感震器が作動し、バネの反動、歯
車、圧縮空気の力を使ってプラグを押し出し、コンセン
トから外す仕組みとなっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
「自動切り離し型電気コンセント」は、感震器を内蔵す
る必要があり、またバネ、歯車、圧縮空気発生装置等の
機械装置の構成も複雑となる。このため、広く一般家庭
に普及させるには、コスト的に問題がある。本発明は、
上記事情に基づいてなされたものであり、簡単かつ低コ
ストで、地震などによる停電等のあと再び送電が再開さ
れたときに、コンセントに電気器具が接続されていて
も、それが原因で発生する火災を防止することができる
自動電源切り離し装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの請求項１記載の発明である自動電源切り離し装置
は、電力供給ラインに設けられ、閉じたときに前記電力
供給ラインを通電状態とし、開いたときに前記電力供給
ラインを非通電状態とする断接手段と、前記断接手段を
開く方向に付勢する付勢手段と、前記断接手段からみて
電力を供給される機器の側において前記電力供給ライン
に並列に接続され、電流が流れたときに発生する磁力に
よって前記断接手段を前記付勢手段に抗して閉じる電磁
コイルと、人為的な操作により、前記付勢手段に抗して
前記断接手段を一時的に接触させる押圧手段とを具備す
ることを特徴とする。

【０００５】請求項１記載の発明は、前記より、接点が
開いた状態では、接点からみて電力を供給される機器の
側に並列に接続された電磁コイルには電流が流れないの
で、接点には閉じる力は働かない。人為的な操作でスイ
ッチを押して接点を一時的に接触させると、電磁コイル
には電流が流れて磁力が発生するので、この磁力によっ
て接点が接触した状態が維持する。このため上記の一時
的な力が働かなくなった後も、接触した状態は持続し、
機器に電力が供給され続ける。停電等で電力の供給が停
止すると、電磁コイルには電流が流れなくなるので接点
は開く。その後電力の供給が再開されても、人為的にス
イッチを押さない限り、接点は開いたままの状態にあ
る。したがってスイッチが入ったままの電気器具がコン
セントに接続されていたことに気づかない場合でも、そ
の電気器具に通電することはない。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。図１は市販のリレーを用い
て構成できる一般的な自動電源切り離し回路の回路図、
図２は本発明の一実施形態の自動電源切り離し装置の回
路図、図３は図２の自動電源切り離し装置を用いたテー
ブルタップの概略斜視図、図４は図２の自動電源切り離
し装置を用いた差し込みプラグの概略斜視図、図５は図
２の自動電源切り離し装置を用いた埋め込み式コンセン
トを示した図である。

【０００７】停電等によって家庭用商用電源のＡＣ１０
０Ｖの電力供給が停止したときに、再び電力供給が再開
されたときの不測の災害を防止するために自動的に電源
を切り離す回路として最も普通に考えられるのは、図１
に示すような市販のリレーを用いた回路である。同図の
自動電源切り離し回路は、例えば一般的なテーブルタッ
プの中に内蔵するという形態で実用に供される。リレー
としては、交流１００Ｖで動作するもの、例えば電流５
Ａ以下のものとしては立石電気製のＭＹ２−０２という
型式のリレーを用いることができる。

【０００８】図１において、差し込みプラグ１０は通常
の家庭用商用電源ＡＣ１００Ｖの埋め込み型のコンセン
トなどに差し込み、差し込み口１１には種々の電気器具
の電源プラグが差し込まれる。リレー１２は差し込みプ
ラグ１０と差し込み口１１の間に設けられ、接点１２
ａ，１２ｂ及び電磁コイル１２ｃを有する。接点１２
ａ，１２ｂが接触状態のときは差し込みプラグ１０と差
し込み口１１は電気的に接続され、接点が開いた状態の
ときは、差し込みプラグ１０と差し込み口１１は電気的
に切り離される。接点１２ａ，１２ｂは図示しないバネ
によって開く方向に付勢されているが、電磁コイル１２
ｃに電流が流れると、電磁コイル１２ｃに生じる磁力に
よってバネに抗する力が働き、これがバネの付勢力より
も優勢となって、接点１２ａ，１２ｂが接触状態とな
る。また、スイッチ１３はバネを内蔵した自己復帰型の
スイッチで、人間が手で押したときは閉じるが、手を放
すと自動的に開く。ヒューズ１４及び抵抗Ｒの部分は、
後述するようにスイッチ１３を保護するために設けられ
た回路である。

【０００９】最初に差し込みプラグ１０を家庭用商用電
源ＡＣ１００Ｖのコンセントに差し込んだだけのとき
は、スイッチ１３が開いているのでリレー１２のコイル
１２ｃに電流は流れず、したがって接点１２ａ，１２ｂ
は開いた状態のままである。その後スイッチ１３を押す
と、その瞬間にコイル１２ｃに電流が流れてリレー１２
が作動し、接点１２ａ，１２ｂが閉じられる。するとス
イッチ１３から手を放しても、接点１２ａ，ヒューズ１
４，抵抗Ｒ，コイル１２ｃの経路で電流が流れ続けるの
で、接点１２ａ，１２ｂが接触した状態が持続し、差し
込み口１１に電源プラグが差し込まれている電気器具に
は電力が供給される。一方、地震などで停電になるとコ
イル１２ｃへは電流が流れなくなるので、接点１２ａ，
１２ｂはバネの付勢力によって開いた状態となる。この
とき停電が解除され送電が再開されても、スイッチ１３
を人為的に押さない限りはコイル１２ｃに電流は流れな
い。したがって、例えば差し込み口１１に電気ストーブ
等の発熱する電気器具が接続されていてもその電気器具
には電力が供給されず、火災などの不測の事態を防止す
ることができる。

【００１０】しかしながら、図２に示す自動電源切り離
し回路には次のような欠点がある。一般に、リレーなど
の接点には塵埃やカーボン等が付着して接触不良となる
ことがある。図１の回路で、例えば接点１２ａが接触不
良となって電気抵抗が異常に高くなった場合には、差し
込み口１１に接続された電気器具の負荷電流はスイッチ
１３を押した瞬間にスイッチ１３、抵抗Ｒ、ヒューズ１
４の経路を通って流れる。この差し込み口１１に接続さ
れている電気器具の種類によってはこの電流が非常に大
きなものとなり、スイッチ１３の通常の定格電流を超え
る場合がある。また、二つの接点１２ａ，１２ｂは同時
に接触することが望ましいが、製造上のばらつきや長期
の使用によるバネの疲労などのために、接触のタイミン
グにずれが生じる場合がある。このとき、接点１２ａの
接触タイミングが１２ｂよりも遅れると、やはりその瞬
間にスイッチ１３に定格を超える電流が流れることにな
る。このため、このような大電流からスイッチ１３を保
護するために、抵抗Ｒ及びヒューズ１４からなる保護回
路が必要となる。したがって、この保護回路のために自
動電源切り離し装置全体のコストが上昇する。

【００１１】また、上記とは逆に、接点１２ｂだけが、
完全な不接触でなくある程度の電流は流す接触不良の状
態になった場合、コイル１２ｃには通常どおり電流が流
れ続けるので、接点１２ｂには磁力が働いて接触不良の
状態で電気器具に電力が供給され続ける。このため、接
点ｂの接触抵抗に電流が流れて発熱し、場合によっては
発火する危険性がある。

【００１２】そこで、図１の装置についての上述のよう
な欠点を解消するために、本実施形態では、図１の差し
込みプラグ１０と差し込み口１１との間の回路を改良
し、図２に示す構造とした。図２において、図１と同一
の部分については同一の符号を付してその詳細な説明を
省略する。図２の回路には図１の回路で使用したスイッ
チ１３、ヒューズ１４、抵抗Ｒは含まれていない。ま
た、図１の市販のリレー１２を使用する代わりに電磁コ
イル２０と接点２１ａ，２１ｂを使用する。尚、これら
電磁コイル２０及び接点２１ａ，２１ｂは、市販のリレ
ーを改造して構成することもできる。接点２１ａ，２１
ｂは、図１のリレー１２の接点１２ａ，１２ｂと同様
に、図示しないバネによって開く方向に付勢されている
が、電磁コイル２０に電流が流れると、その際に発生す
る磁力によって閉じられる。但し、電磁コイル２０は、
接点２１ａ，２１ｂからみて差し込み口１１側のライン
に並列に接続されている。この点が図１のリレー１２の
コイル１２ｃとは異なる。接点２１ａ，２１ｂは手動ス
イッチ２２を押すことによっても閉じられるが、手動ス
イッチ２２はバネ２２ａによって図２の上方に付勢され
ているので、手動スイッチ２２から手を放すと、スイッ
チはバネ２２ａによって上に戻される。

【００１３】図２の回路の差し込みプラグ１０が家庭用
商用電源ＡＣ１００Ｖのコンセントに差し込まれていて
も、手動スイッチ２２を押さない限りは接点２１ａ，２
１ｂは開いた状態であり、差し込みプラグ１０と差し込
み口１１との間は電気的に切り離された状態にある。ま
た、電磁コイル２０は接点２１ａ，２１ｂの右側に接続
されているので、接点２１ａ，２１ｂが開いたままでは
電磁コイル２０に電流は流れず、したがって接点２１
ａ，２１ｂを閉じる方向に付勢する磁界も発生しない。

【００１４】図２に示す状態で人為的にスイッチ２２を
押すと、接点２１ａ，２１ｂは閉じられる。これによっ
て差し込みプラグ１０と差し込み口１１との間は電気的
に接続され、差し込み口１１に電源プラグが差し込まれ
ている電気器具には電力が供給される。このとき、同時
にコイル２０にも電流が流れ、その際に発生する磁界に
よって接点２１ａ，２１ｂは閉じる方向に付勢される。
この付勢力によって、接点２１ａ，２１ｂは開く方向に
作用するバネ２２ａの付勢力に抗して、閉じたままの状
態が持続される。一旦接点２１ａ，２１ｂが閉じられる
と、ＡＣ１００Ｖの電圧が供給されている限り電磁コイ
ル２０には電流が流れ続けるので、接点２１ａ，２１ｂ
は閉じたままとされ、たとえ電気器具を差し込み口１１
から引き抜いたとしても、この状態は持続する。

【００１５】ここで、接点２１ａ，２１ｂが閉じた状態
のときに地震が発生し、停電になったと仮定する。この
とき、電磁コイル２０に供給される電圧は遮断されるの
で、電磁コイル２０による接点２１ａ，２１ｂを閉じよ
うとする付勢力は消滅し、接点２１ａ，２１ｂに設けら
れたバネの付勢力の作用によって接点２１ａ，２１ｂは
開いた状態となり、差し込みプラグ１０と差し込み口１
１との間の電気的な接続は自動的に切り離される。

【００１６】地震によって家屋が倒壊するなどの被害が
生じると、電気ストーブをはじめとする発熱を伴う家庭
用電気器具に家具、布、紙その他の燃え易いものが付着
したり異常に接近している可能性がある。そのような場
合、これに気付かずに停電が復旧して電力供給が再開さ
れると、コンセントに差し込まれたままのストーブなど
が発熱し、火災が発生する危険性が高い。しかしなが
ら、図２に示す自動電源切り離し装置を家庭用コンセン
トと電気器具との間に介在させておけば、停電が復旧し
て電力供給が再開されても、手動スイッチ２２を人為的
に押さない限り接点２１ａ，２１ｂが閉じることはない
ので、電気ストーブなどの電気器具に電力が供給される
ことはなく、したがってたとえ燃えやすいものが付着等
していることに気づかぬまま送電が再開された場合で
も、火災につながることはない。

【００１７】また、一般に電気的な接点は開成・閉成を
繰り返すことにより、機械的な疲労などのために接触不
良を起こす場合がある。接触不良になると、図１との関
連で説明したように、本来接点が完全に接触した状態で
十分な電流を流さなければならないにもかかわらず、接
点のうちのほんの僅かな部分しか接触せず、このため接
触抵抗が生じて発熱の原因となり、これが電気器具の焼
損や火災につながることもある。これに対して、図２に
示す回路では、電磁コイル２０が接点２１ａ，２１ｂか
ら見て右側に接続されているので、接点２１ａ，２１ｂ
の一方又は両方が接触不良になると電気抵抗が高くな
り、電磁コイル２０に供給される電流が低下して発生す
る磁界が小さくなり、接点２１ａ，２１ｂを閉じる方向
に働く付勢力が減少する。その結果、スイッチ２２に設
けられたバネ２２ａの付勢力が優勢となって接点２１
ａ，２１ｂが完全に開いた状態となり、ＡＣ１００Ｖと
差し込み口１１との間の電気的な接続は切り離される。
このため接点２１ａ，２１ｂの接触不良を原因とする焼
損等は有効に防止できる。

【００１８】更に、図２の自動電源切り離し装置は、図
１の回路にあるスイッチ１３が不要であるため、接点２
１ａ，２１ｂの接触タイミングにずれがあっても、それ
に起因する不都合はない。しかも、図１の回路に比べて
部品点数が削減されるため、低コストで製造できる。図
３は、図２の自動電源切り離し装置を組み込んだテーブ
ルタップの概略斜視図である。同図のテーブルタップに
は三つの差し込み口３０ａ，３０ｂ，３０ｃがあり、一
見すると一般的なテーブルタップと似ているが、ケース
の側面に押しボタンスイッチ３１が設けられている点が
通常のテーブルタップとは異なる。また、このテーブル
タップの内部には、図２に示した電磁コイル２０及び接
点２１ａ，２１ｂが内蔵されている。押しボタンスイッ
チ２１は、図２の手動スイッチ２２に対応するものであ
り、内部には図２の接点２１ａ，２１ｂを切り離す方向
に付勢するバネ（不図示）が入っている。図２の回路で
説明したように、図３のプラグ３２を家庭用コンセント
に差し込んだだけの状態では内部の電磁コイルには通電
しないので、内部の接点は開いた状態のままである。し
たがって、差し込み口３０ａ，３０ｂ，３０ｃにプラグ
が差し込まれている電気器具には電力は供給されない。

【００１９】図３のテーブルタップのプラグ３２を家庭
用コンセントに差し込んだ後に押しボタンスイッチ３１
を押すと、内部の電磁コイルに通電して接点が閉じ、か
つコイルの電磁力によって接点の接触状態が維持され
る。したがって、差し込み口３０ａ，３０ｂ，３０ｃに
プラグが差し込まれている電気器具に電力が供給され
る。

【００２０】電気ストーブのような発熱を伴う電気器具
を、図３に示すようなテーブルタップを介して家庭用コ
ンセントにつないでおけば、地震などで家屋が倒壊して
電力の供給が停止した場合に、たとえ電気ストーブ等が
コンセントにつながっていることを知らずに電力の供給
が再開されたとしても、電気ストーブ等には通電しない
ので、火災などの不測の事態を未然に防止できる。

【００２１】ところで、図３のテーブルタップでは、家
庭用商用電源が停電となったあと再び送電が再開されて
も、押しボタンスイッチ３１を人為的に押さない限り差
し込み口３０ａ等にプラグが差し込まれた電気器具は直
ちに動作しないので、送電が再開されたことに気づかず
にいる場合がある。そのため、電力が供給されていると
きには点灯することによってそのことを知らせる案内灯
をテーブルタップの表面に設けてもよい。このような案
内灯があれば、送電が再開されたときにこれが点灯した
のを見て送電が再開されたことを知ることができ、送電
再開後直ちに押しボタンスイッチ３１を押して電力の供
給を受けることができる。

【００２２】図４は、図２の自動電源切り離し装置を組
み込んだ差し込みプラグの概略斜視図である。図３の例
では、自動電源切り離し装置をテーブルタップに組み込
んだが、図４に示すように差し込みプラグの方に組み込
むことも可能である。図４の押しボタンスイッチ４１
は、図３の押しボタンスイッチ３１と同様の役割を果た
す。また、図３との関連で説明したような案内灯を設け
ることもできる。

【００２３】図５は、家庭用商用電源の埋め込み式コン
セントに自動電源切り離し装置を組み込んだ例を示す図
で、同図（ａ）が斜視図、同図（ｂ）が中央で切った縦
断面図である。（ａ）は、（ｂ）に示すカバー５５を外
した状態を示し、このユニットを家庭の壁や柱などに埋
め込む。このユニットにカバー５５を被せ、電源プラグ
５６ａ，５６ｂを差し込むと図５（ｂ）のようになる。
二つの差し込み口５０ａ，５０ｂの中央には、押しボタ
ンスイッチ５１が設けられている。押しボタンスイッチ
５１は、図３の押しボタンスイッチ３１、図４の押しボ
タンスイッチ４１と同様の役割を果たす。図５（ｂ）
で、押しボタンスイッチ５１と接する内側の部分５４に
は、図２の電磁コイル２０、接点２１ａ及び２１ｂ、バ
ネ２２ａが内蔵されている。また、図３との関連で説明
したような案内灯を設けることもできる。

【００２４】尚、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、その要旨の範囲内で種々の変更が可能であ
る。例えば、上記の実施形態ではコンセントに電気スト
ーブの電源プラグが差し込まれ、そのスイッチがオンに
なっていた場合の火災発生防止について説明したが、電
気ストーブだけでなく、電熱器、ドライヤ、その他の電
気製品がコンセントに接続されている場合、また、家庭
用商用電源以外の電気的設備についても、同様の安全性
確保が図られる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
家屋が倒壊するような地震等によって停電すると電磁コ
イルには電流が流れなくなるので接点が開き、その後電
力の供給が再開されても、接点は開いたままの状態とな
るので、電気ストーブ等の発熱を伴う電気器具が電源ス
イッチを入れたまま接続されていたとしても人為的にス
イッチを押さない限りは電気器具には通電せず、したが
って電力供給の再開に伴う火災等の事態を防止でき、し
かもヒューズや抵抗からなる特別な保護回路を必要とし
ないので部品点数が少なく、構造が簡単でコストも低く
抑えることができるので、広く家庭に普及させることも
可能である自動電源切り離し装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】市販のリレーを用いて構成される一般的な自動
電源切り離し回路の回路図である。

【図２】本発明の一実施形態の自動電源切り離し装置の
回路図である。

【図３】図２の自動電源切り離し装置を用いたテーブル
タップの概略斜視図である。

【図４】図２の自動電源切り離し装置を用いた差し込み
プラグの概略斜視図である。

【図５】家庭用商用電源の埋め込み式コンセントに自動
電源切り離し装置を組み込んだ例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 差し込みプラグ １１ 差し込み口 １２ リレー １２ａ，１２ｂ 接点 １２ｃ 電磁コイル １３ スイッチ ２０ 電磁コイル ２１ａ，２１ｂ 接点 ２２ 手動スイッチ ２２ａ バネ ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，５０ａ，５０ｂ 差し込み
口 ３１，４１，５１ 押しボタンスイッチ ３２，５６ａ，５６ｂ 差し込みプラグ ５５ カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596177836 藤崎 孝男 埼玉県八潮市小作田567 グリーンパーク 第３八潮806 (72)発明者 阿曽 昌道 埼玉県南埼玉郡宮代町東姫宮２−９−15 (72)発明者 植野 純 東京都足立区青井３−32−７ グリーンパ ーク西綾瀬ＩＩ101 (72)発明者 対馬 剛志 東京都板橋区南常盤台１−31−８ (72)発明者 藤崎 孝男 埼玉県八潮市小作田567 グリーンパーク 第３八潮806

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力供給ラインに設けられ、閉じたとき
   に前記電力供給ラインを通電状態とし、開いたときに前
   記電力供給ラインを非通電状態とする断接手段と、 前記断接手段を開く方向に付勢する付勢手段と、 前記断接手段からみて電力を供給される機器の側におい
   て前記電力供給ラインに並列に接続され、電流が流れた
   ときに発生する磁力によって前記断接手段を前記付勢手
   段に抗して閉じる電磁コイルと、 人為的な操作により、前記付勢手段に抗して前記断接手
   段を一時的に接触させる押圧手段と、 を具備することを特徴とする自動電源切り離し装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動電源切り離し装置を
   組み込んだことを特徴とするテーブルタップ。
3. 【請求項３】 請求項１記載の自動電源切り離し装置を
   組み込んだことを特徴とする電源差し込みプラグ。
4. 【請求項４】 請求項１記載の自動電源切り離し装置を
   組み込んだことを特徴とする家庭用商用電源コンセン
   ト。
5. 【請求項５】 請求項１記載の自動電源切り離し装置を
   組み込んだことを特徴とするブレーカー。