JPH10239376A - 漏電検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えば観賞魚用水槽において使用される、ヒ
ータ等の加熱防止機能を備えた漏電検出器を得る。 【解決手段】 漏電検出器の一方の電路が分岐し、零相
変流器２を介して取り出された電路と、他方の電路との
間に、一定温度以上で内部導体が短絡する感熱線１６ま
たは温度に応じてインピーダンスが変化する感熱線１６
を接続し、前記感熱線１６の一部をコイル状に成形して
ヒータ１２の周囲に巻き付けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、漏電検出器に関
するものであり、さらに詳細にはヒータ等の加熱防止機
能を備えた漏電検出器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に観賞魚用水槽においては、水槽内
にヒータと水温センサを設置し、これらを水槽外部に設
置したコントローラに接続して、水温センサにより検出
した水温が設定温度になるようにヒータへの通電をＯＮ
／ＯＦＦ制御している。ここで、ヒータは水中に設置さ
れるため漏電による感電事故が起こりやすく、前記コン
トローラは漏電検出器を介して電源に接続するのが望ま
しい。前記構成において、例えば地震等の災害により水
槽が転倒または破損し、ヒータが空気中に露出した場
合、コントローラによる温度制御が不能となるため、ヒ
ータは連続通電により加熱し、周辺の可燃物が発火して
火災などの２次災害が発生する恐れがある。このため、
従来の漏電検出器には、漏電検出器のテストスイッチと
並列に、外部テスト端子を設け、これにサーモスタット
等の外部接点を接続し、ヒータの加熱により前記外部接
点が閉じることにより、漏電検出器が電路を遮断するよ
うに構成されたものがある。

【０００３】図８は前記従来の漏電検出器を用いた観賞
魚水槽用水温調節器のブロック図であり、１は漏電検出
器本体、２は零相変流器、３は制御回路、４は励磁コイ
ル、５は負荷への電路を開閉する接点、６は漏電検出機
能の動作テストをするためのテストスイッチ、９はテス
トスイッチ６と並列に接続された外部テスト端子、１０
は温度コントローラ本体、１１は温度制御回路、１２は
ヒータ、１３は水温センサ、１４は水槽、１５はサーモ
スタットである。テストスイッチ６と並列に接続された
サーモスタット１５は、ヒータ１２と密着して配置され
ている。図９はヒータを空中で通電したときの温度上昇
特性の一例であり、３０秒で約２００℃、１分間で約３
５０℃に達している。一方、ヒータが水中にあるときは
ヒータ表面は水により冷却されるため、表面温度は約６
０℃以下に保たれる。ここで、サーモスタット１５の動
作温度を例えば１００℃程度に設定しておけば、ヒータ
１２が水中にあるときはサーモスタット１５は動作せ
ず、ヒータ１２が空中に出たとき十数秒でサーモスタッ
ト１５の接点が閉じて、漏電検出器のテストスイッチ６
を押したときと等価な動作により、制御回路３が励磁コ
イル４に通電し、接点５を開いて負荷への電路を遮断
し、火災に至る前にヒータ１２への通電を停止する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の漏電検出器は以
上のように構成されており、ヒータの加熱検出に、サー
モスタットのような機械的接点を用いるため、構造が複
雑になり信頼性が低くなるとともにコストが高くなる。

【０００５】更に、サーモスタットをヒータに取り付け
た場合、ヒータ表面の限られた一点の温度に対し加熱を
検出するが、一般的にヒータ表面の温度分布は不均一で
あり、仮に温度の低い部分にサーモスタットが取り付け
られた場合、加熱保護機能が有効に作動しないという問
題があった。

【０００６】本発明は、上記のような問題を解決するも
のであり、構造が簡単で信頼性が高いとともにコストが
安く、ヒータの表面温度のばらつきに影響されない、ヒ
ータ等の加熱保護機能を備えた漏電検出器を得ることを
目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、漏電電流を検出する零相変流器及び制御回
路から成る漏電検出部と、漏電検出部からの信号により
電路を遮断する開閉機構部と、商用電源を得る為の受電
端子と、その電源を外部機器に供給する為の給電端子か
ら成り、前記商用電源の一方の電路が分岐し、前記零相
変流器を介して取り出された電路と他方の電路がそれぞ
れ接続された外部テスト端子を設けた漏電検出器に於い
て、一定温度以上で急激に溶融する感熱層を一対の導線
間に介在させ、一定温度以上で感熱層が溶融し前記一対
の導線が短絡する様に構成された感熱線または、温度に
応じてインピーダンスが変化する感熱層を一対の導線間
に介在させて構成された感熱線を前記外部テスト端子に
接続したものである。

【０００８】さらに、前記感熱線の少なくとも一部をコ
イル状に成形したものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１に、本発明による漏電検出器
を観賞魚水槽用水温調節器に使用した実施例１のブロッ
ク図を、図２に実施例１による漏電検出器の外観形状を
示す。図１において、１は漏電検出器本体、２は零相変
流器、３は制御回路、４は励磁コイル、５は負荷への電
路を開閉する接点、６は漏電検出機能の動作テストをす
るためのテストスイッチ、９はテストスイッチ６と並列
に接続された外部テスト端子、１０は温度コントローラ
本体、１１は温度制御回路、１２はヒータ、１３は水温
センサ、１４は水槽、１５はサーモスタット、１６は感
熱線である。感熱線１６は図３に示すような構造であ
り、巻芯２１の外周に順次内側導体２２、高分子感熱体
２３、外側導体２４、防水性を有する絶縁体２５が設け
られており、さらに、感熱線１６のヒータ１２に接触さ
せる側の一端は内部に水が侵入しないよう防水処理が施
されている。前記構成において、高分子感熱体２３はナ
イロン系の材料から成り、約１８０℃で急激に溶融する
特性を持ち、これにより、感熱線１６は約１８０℃以上
で内側導体２２と外側導体２４が短絡する特性を有して
いる。また、図４は感熱線１６単品の先端形状を示す図
であり、可撓性を有するコイル状に成形された部分の内
径Ｄは、円筒形状を有するヒータ１２の直径より小さく
なるように成形されており、これをヒータ１２の発熱部
周囲に巻き付けることにより、適当な圧接力をもって感
熱線１６はヒータ１２に固定されている。また、感熱線
１６の他端において内側導体２２と外側導体２４は、外
部テスト端子９に接続されている。

【００１０】以上の構成された漏電検出器について、そ
の動作を説明する。例えば地震等の災害により水槽が転
倒または破損し、ヒータ１２が空気中に露出した場合、
コントローラ１０による温度制御が不能となるため、ヒ
ータ１２は連続通電により加熱する。ヒータ１２の表面
温度が約１８０℃以上になると、ヒータ１２の外周に巻
き付けた感熱線１６内部の高分子感熱体２３は急激に溶
融し、内側導体２２と外側導体２４が接触することによ
り、外部テスト端子９間が短絡し、零相変流器２に電流
が流れ、制御回路３が励磁コイル４に通電し、接点５を
開いてコントローラ本体１０への電路を遮断し、火災に
至る前にヒータ１２への通電を停止することができる。

【００１１】また、上記実施例１の構成において、感熱
線１６の高分子感熱体２３にＰＶＣ系の材料を使用し、
例えば内側導体２２と外側導体２４間のインビーダンス
が６０℃において数百ＫΩ、１５０℃において数ＫΩに
なるような特性を与えておいても、ヒータ１２の表面温
度が上昇するにつれ、内側導体２２と外側導体２４間の
インピーダンスが減少することにより、零相変流器２に
電流が流れ、制御回路３が励磁コイル４に通電し、接点
５を開いてコントローラ１０への電路を遮断し、火災に
至る前にヒータ１２への通電を停止することができる。

【００１２】なお、実施例１では図２に示すように、漏
電検出器本体１に給電端子８と外部テスト端子９を設け
ているが、図５に示す実施例２のように、外部に電線を
引き出し、その端末に接続端子を取り付けても良いし、
図６に示す実施例３のように、漏電検出器本体１と温度
コントローラ本体１０を３芯の電線にて接続し、温度コ
ントローラ本体１０に外部テスト端子９を設けても良
い。さらに、漏電検出器本体１と温度コントローラ本体
１０を一体化すれば、回路基板や筐体等の部品が共通化
でき、コストを安くできるので好ましい。

【００１３】また、実施例１では図１に示すように、ヒ
ータ１２に感熱線１６を巻き付けているが、図７に示す
実施例４のようにヒータ１２の長手方向に感熱線１６を
添わせて、結束バンド１７等にてヒータ１２と密着させ
て取り付けても同様の効果を得ることができる。さら
に、感熱線１６の先端を折り返して空中に引き出せば、
先端の防水処理が不要になり、さらにコストを下げるこ
とができる他、この先端部分に外部テストスイッチ１７
を設け、手動にて内部導体２２と外部導体２４間のイン
ピーダンスを下げるか、短絡させることにより、漏電検
出器の遮断動作が正常に機能するかテストすることがで
きる。

【００１４】上記実施例では、観賞魚水槽用温度調整器
に利用する場合について述べたが、その他の液体温度調
整器、および液体以外の対象物に利用できることはいう
までもない。

【００１５】

【発明の効果】本発明は上記構成により、加熱検出手段
には、一定の温度以上で一対の導体が短絡するか、温度
に応じて一対の導体間のインピーダンスが変化するよう
に構成された感熱線を用いており、機械的接点を有しな
いため構造が簡単になり、信頼性が向上するとともに、
製造コストを安くできるという効果を得ることができ
る。

【００１６】また、感熱線の一部をあらかじめコイル状
に成形しておくことにより、ヒータへの取付が容易にな
るとともに、感熱線がヒータ表面を幅広くカバーするた
め加熱防止機能がヒータ表面温度のばらつきに影響され
にくいという効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施例１による漏電検出器の外観図で
ある。

【図３】本発明の実施例１による感熱線の構造図であ
る。

【図４】本発明の実施例１による感熱線の先端形状図で
ある。

【図５】本発明の実施例２による漏電検出器の外観図で
ある。

【図６】本発明の実施例３を示すブロック図である。

【図７】本発明の実施例４を示すブロック図である。

【図８】従来の漏電検出器を示すブロック図である。

【図９】空中でのヒータの温度上昇特性を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１ 漏電検出器本体 ２ 零相変流器 ３ 制御回路 ４ 励磁コイル ５ 接点 ６ テストスイッチ ７ 受電端子 ８ 給電端子 ９ 外部テスト端子 １０ 温度コントローラ本体 １１ 温度制御回路 １２ ヒータ １３ 水温センサ １４ 水槽 １５ サーモスタット １６ 感熱線 １７ 結束バンド １８ 外部テストスイッチ ２１ 巻芯 ２２ 内側導体 ２３ 高分子感熱体 ２４ 外側導体 ２５ 絶縁体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 漏電電流を検出する零相変流器及び制御
   回路から成る漏電検出部と、漏電検出部からの信号によ
   り電路を遮断する開閉機構部と、商用電源を得る為の受
   電端子と、その電源を外部機器に供給する為の給電端子
   から成り、前記商用電源の一方の電路が分岐し、前記零
   相変流器を介して取り出された電路と他方の電路がそれ
   ぞれ接続された外部テスト端子を設けた漏電検出器に於
   いて、一定温度以上で溶融する感熱層を一対の導線間に
   介在させ、一定温度以上で感熱層が溶融し前記一対の導
   線が短絡する様に構成された感熱線を前記外部テスト端
   子に接続したことを特徴とする漏電検出器。
2. 【請求項２】 感熱線は、温度に応じてインピーダンス
   が変化する感熱層を一対の導線間に介在させて構成され
   たことを特徴とする請求項１記載の漏電検出器。
3. 【請求項３】 感熱線は、少なくとも一部をコイル状に
   成形したことを特徴とする請求項１または請求項２記載
   の漏電検出器。