| 【発明の名称】 |
地震安全器 |
| 【発明者】 |
【氏名】後閑 始
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| 【要約】 |
【課題】地震発生時電気器具の電源を遮断して火災等の２次災害を防止する地震安全器を提供する。
【解決手段】電源側のコンセントに差し込まれるプラグ刃１２を有するケーシング１１内に、引張りコイルばねとしての上部及び下部ばね２１、２２により、導電材質の重錘２３を弾性的、かつ垂直方向及び水平方向に変位可能に吊設し、一方、この重錘２３を包囲するようにして、断面Ｌ字形で導電材質の集電体２４を配設し、重錘２３には電源側のコンセントの陽極電圧を印加すると共に、集電体２４を接地し、地震発生時ケーシング１１内で振動する重錘２３が集電体２４に接触したとき、この接触を屋内に既設されている漏電ブレーカーにより検知して、漏電ブレーカーの機能により電気器具の電源を遮断する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 建物の内壁に設置された電源側のコンセントに差し込まれるプラグ刃をケーシングの一端に突設し、このプラグ刃により建物の内壁に装着される縦長の筒状のケーシングと、このケーシングの内側において、上部及び下部弾性条帯を介してケーシングの上端及び下端に接続され、弾性的に、かつ垂直方向及び水平方向に変位可能に吊設された導電材質の重錘と、この重錘とケーシングを電気的に接続する導線と、上記重錘と所定の間隔を保ってこれを包囲する導電材質で筒状の集電筒、及びこの集電筒の上端または下端に、重錘との間に所定の間隙を保って一体に結合され、中央に重錘の弾性条帯が遊動できる開口を形成した導電材質の集電板よりなる集電体とを有し、上記重錘には電源側のコンセントの陽極電圧を印加すると共に、集電体を接地したことを特徴とする地震安全器。
【請求項２】 上記ケーシング内の上端及び／又は下端の弾性条帯との接続部を上下方向に移動可能にしたことを特徴とする請求項１記載の地震安全器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、地震安全器に係り、特に、大地震の発生時に地震の振動を利用して漏電ブレーカーを作動させ、以て負荷に掛かる電源を遮断して火災の発生等を防止する地震安全器に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近における度重なる地震災害の発生に伴い、電気ストーブ等の大型の家庭電化製品では、その機器自体にカムやレバー機構を応用した電路遮断装置が付設されており、地震による火災の発生防止措置が講じられている。
【０００３】また、ある種の電路遮断装置は、室内のコンセントと電気器具との間に挿設され、例えば振動によって落下する重錘の動きを利用して内蔵されたスイッチを閉成するように構成されている。
【０００４】更にまた、ブレーカーに、地震の振動で傾動する短絡棒により作動し、個々のブレーカーを作動させる対震スイッチ遮断器も提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、家庭電化製品の内でも、例えばトースター等小型のものや、ヘアードライヤー等手で振り回して使用するものは組込むためのスペースが無いので、機器自体に電路自動遮断装置を付設することはできず、地震に対する火災の発生防止措置は講じられていない。
【０００６】また、上記室内のコンセントと電気器具との間に挿設される電路遮断装置は、電気器具毎に、或いはコンセント毎に電路遮断装置を設ける必要が有り、費用が掛かるばかりでなく、例えばその感度の設定や管理等が面倒である、という不都合がある。
【０００７】更にまた、ブレーカーの前記した短絡棒による対震スイッチ遮断器は、資格のある電気工事士に取付工事を依頼しなければならず、簡単に設置することができない、という恨みが残る。
【０００８】この発明は、家庭においていわゆる素人でも簡単に設置でき、地震時その振動を利用して漏洩電流を発生させ、電気回路元の漏電ブレーカーを作動させることにより同時に多数の電気器具の電源を遮断する地震安全器を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、建物の内壁に設置された電源側のコンセントに差し込まれるプラグ刃をケーシングの一端に突設し、このプラグ刃により建物の内壁に装着される縦長の筒状のケーシングと、このケーシングの内側において、上部及び下部弾性条帯を介してケーシングの上端及び下端に接続され、弾性的に、かつ垂直方向及び水平方向に変位可能に吊設された導電材質の重錘と、この重錘とケーシングを電気的に接続する導線と、上記重錘と所定の間隔を保ってこれを包囲する導電材質で筒状の集電筒、及びこの集電筒の上端または下端に、重錘との間に所定の間隙を保って一体に結合され、中央に重錘の弾性条帯が遊動できる開口を形成した導電材質の集電板よりなる集電体とを有し、上記重錘には電源側のコンセントの陽極電圧を印加すると共に、集電体を接地したことを特徴とする。
【００１０】また、請求項２に記載の発明は、上記ケーシング内の上端及び／又は下端の弾性条帯との接続部を上下方向に移動可能にしたことを特徴とする。
【００１１】
【実施例】以下、図面に示す実施例に基いて、この発明について説明する。図１及び図２において、地震安全器１０はプラスチック等、電気絶縁材からなる略中空円筒状の縦長のケーシング１１を有し、ケーシング１１の上部には同じ横断面形状の突起部１１ａが一体に接続されている。
【００１２】この突起部１１ａには水平方向に延伸するプラグ刃１２が電気的に絶縁された状態で装着され、このプラグ刃１２は平行な一対の刃体１２ａ、１２ｂから構成されている。このプラグ刃は後述するように電源側のコンセントに差し込まれる。
【００１３】なお、これはこの発明の必須の構成要件ではないが、上記プラグ刃１２は水平軸１２ｃ（図２参照）の回りを９０度回動できるように構成されており、例えば壁面に固定されたコンセントにプラグ刃１２を差込むときには、図１及び図２に実線で示すように、プラグ刃１２を水平にする。
【００１４】また、コンセントが適当な箇所にない壁面にこの地震安全器１０を装着するときには、例えば図１及び図２に鎖線で示すようにプラグ刃１２を上方に向け、一端に他のプラグ刃を、他端にコンセントを夫々装着した延長コードを介して遠方のコンセントに接続する（図示せず）。
【００１５】この場合、地震安全器１０自体が延長コードの下端でブラブラして不安定になるから、複数の取付け用のブラケット１１ｄ、１１ｄを使用して小ねじ等により内壁７０に固定すると良い。なお、プラグ刃を回動できるプラグは市販されているから、それを利用することもできる。
【００１６】一方、ケーシング１１の上端面１１ｂの内面にはばね取付部材１３が固定されており、下端面１１ｃの内面にはナット１４が固定されている。
【００１７】そして、上記ナット１４には調整ねじ１６が上下動可能に螺合されており、調整ねじの頭部はケーシングの下端面１１ｃから下方に突出している。
【００１８】また、調整ねじ１６の内端には、ばね取付部材１５が回動可能に取付けられていて、このばね取付部材１５は、上記調整ねじ１６の回転を後述の下部ばね２２に伝えないように遮断する捩れ止めとしての機能を有している。
【００１９】一方、上記したばね取付部材１３とナット１４との間には、夫々引張りコイルばねとしての上部及び下部ばね２１、２２を介して、導電材質で例えば外形がパンケーキ形の重錘２３が弾性的に吊設されている。
【００２０】すなわち、ばね取付部材１３には上部ばね２１の上端が固定され、ばね取付部材１５には下部ばね２２の下端が固定されており、上部ばね２１の下端と下部ばね２２の上端との間には重錘２３が垂直方向及び水平方向に変位可能に連結されている。
【００２１】上記上部及び下部ばね２１、２２は、ばね鋼或いは隣青銅等、導電性で弾性のある材料から作られており、従って、上部ばね２１の上端と重錘２３とは電気的に通じている。
【００２２】図示の実施例では、上記したように、重錘２３をばねで吊るものとしたが、重錘２３は必ずしも金属製のばねで吊る必要はなく、例えばゴム紐等の弾力性に富む紐や細い帯（以下単に弾性条帯と総称する）で吊っても良い。
【００２３】但し、この場合、重錘２３とケーシング１１とを電気的に接続する導線（図示せず）を必要とする。上記した上部及び下部ばね２１、２２は弾性条帯と導線とを兼ね備えた構成部材である。
【００２４】一方、ケーシング１１の内面のほぼ中央部には、導電材質の集電体２４が重錘２３を包囲するようにして配設されている。
【００２５】上記集電体２４は、重錘２３と所定の間隔２６を保ってこれを包囲する筒状の集電筒２４ｂと、この集電筒２４ｂの上端及び／又は下端（図示の実施例では上端）に、重錘２３との間に所定の間隔２５を保って一体に結合された集電板２４ａよりなる。
【００２６】上記集電板２４ａの中央には円形の開口が形成されていて、この開口内を上部ばね２１が遊動できる状態で挿通されている。
【００２７】なお、図示の実施例では集電板２４ａは集電筒２４ｂの上端に結合されているものとしたが、これは集電筒２４ｂの下端に結合してもよい。
【００２８】上記した構造により、この発明による地震安全器において、重錘２３、上部ばね２１及び下部ばね２２から成る振動系を構成し、ケーシング１１が外力により変位されたとき、重錘は変位の方向により垂直、水平、或いは斜め方向に振動をおこす。
【００２９】ケーシング１１の変位量を一定とした場合、重錘２３の振幅は上部ばね及び下部ばねのばね常数により決定され、調整ねじ１６を下方に下げて上部ばね及び下部ばねを伸長させると、ばね常数は大きくなって重錘の振幅は小さくなり、逆に調整ねじ１６を上方に上げると、ばね常数は小さくなって重錘の振幅は大きくなる。
【００３０】しかして、ケーシング１１が地震による振動を受けたとき、重錘が振動して重錘と集電体２４とが接触する、すなわち上記した隙間２５或いは隙間２６がゼロとなるように設定されており、かつ、調整ねじ１６の操作により、この接触状態となる地震の震度を変えることができ、調整ねじの上下方向の移動量と震度との関係は予めキャリブレーションされている。
【００３１】なお、図示の実施例ではケーシング１１の下方に調整ねじを設けるものとしたが、これは上方に設けても、また、上方及び下方の双方に設けてもよく、双方に設けた場合には、この発明による地震安全器の検知震度の調整の幅を大きくすることができる、という別の利点が生じる。
【００３２】又、垂直方向の隙間２５及び水平方向の隙間２６を設定したことにより、縦揺れの地震及び横揺れの地震にも対応可能である。
【００３３】他方、図１及び図２に示すように、ケーシング１１の側面を貫通するようにしてアース端子５０が接続され、このアース端子５０は集電体２４に電気的に接続されている。
【００３４】更にケーシング１１の外側面にはパイロットランプ３０及び切替スイッチ４０がプラグ刃１２に近接した位置に取付けられ、後述するようにプラグ刃１２に電気的に接続されている。
【００３５】また、図１において、符号７０は建物の内壁を示し、この内壁７０にはプラグ刃を受入れるコンセント８０が装着されている。
【００３６】そして、コンセント８０には地震安全器１０のプラグ刃１２が差し込まれて機械的に固定され、かつ電気的に接続される。
【００３７】又、ケーシング１１に複数の取付け用のブラケット１１ｄ、１１ｄを形成し、これらのブラケットを使用して小ねじ等により内壁７０に固定しても良い。
【００３８】この発明の一実施例による地震安全器１０は以上のように構成されているから、地震が発生したとき、地震の振動はブラケット１１ｄ及びプラグ刃１２を介してケーシング１１に伝達される。
【００３９】一方、この地震安全器１０の電気回路は以下に述べるように構成されている。すなわち、図３の電気回路図において、説明の都合上、プラグ刃１２をコンセント８０に差し込んだとき、刃体１２ａは電源の陽極に、刃体１２ｂは電源の負極に接続されるものとする。
【００４０】刃体１２ａ及び刃体１２ｂは夫々切替スイッチ４０の切替接点４０ａ及び接点４０ｂに接続され、切替スイッチの出力側の端子４０ｃは電路６１、６３を通して重錘２３に通じている。
【００４１】また、切替スイッチ４０の出力側の端子４０ｃは、電路６１、６２を介してパイロットランプ３０の入力端子ににも接続されている。
【００４２】更にまた、パイロットランプ３０の出力端子は、大きな抵抗器３１を介して電路６４、６６を通り、アース端子５０に到ってアース６０に通じている。すなわち接地されている。
【００４３】また、集電体２４は、電路６５、６６を通ってアース端子５０に到り、接地されている。
【００４４】そして、図３に示すように切替スイッチ４０を実線の位置にして端子４０ｃをプラグ刃１２ａに接続すると、パイロットランプ３０には陽極電圧が印加されてパイロットランプは点灯される。
【００４５】一方、切替スイッチ４０を鎖線の位置にすると、切替スイッチの端子４０ｃはアース極に通じた刃体１２ｂに接続される。よって、パイロットランプは点灯しない。
【００４６】上記した操作により、パイロットランプ３０が点灯されれば切替スイッチの端子４０ｃに陽極電圧が印加されたことを確認できる。
【００４７】なお、刃体１２ａが負極に、刃体１２ｂが陽極に接続されている場合には切替スイッチ４０を図３の鎖線位置に切替えることにより切替スイッチの端子４０ｃに陽極電圧を印加することができる。
【００４８】一方、重錘２３には陽極電圧が印加されているが、アースに通じている円筒との間には隙間２５、２６が形成されているために通常の状態では電流は流れない。
【００４９】他方、大地震が発生し、重錘２３が振動により変位して隙間２５或いは隙間２６がゼロになると、電路６３及び電路６５を介して重錘２３が接地され、その結果、後述するように漏洩電流が発生して漏電ブレーカーが作動する。
【００５０】なお、パイロットランプ３０は非常に小さな電流で点灯可能なネオンランプ等を使用することにより、ネオンランプ点灯による漏電ブレーカーの作動を防止するように回路設計がなされている。
【００５１】一方、図４において符号９０は電力供給者と電力受給者との間の管理限界を示し、管理限界９０の向って左側には電力供給者のブレーカー１００が設置され、このブレーカー１００の容量は電力契約量に応じた容量に設定されている。
【００５２】管理限界９０の向って右側には電力受給者の漏電ブレーカー１１０が接続され、漏電ブレーカー１１０の出力側には配線容量に応じた容量の複数のノンフューズブレーカー１２０が接続され、更に各ブレーカーの出力側には複数のコンセントや電気器具が接続されている。
【００５３】漏電ブレーカー１１０は漏電ブレーカーの出力側において漏洩電流が発生すると、漏電ブレーカーが作動して電源を遮断し、火災の発生等を防止する構成となっていることは周知の通りである。
【００５４】漏洩電流は電源の陽極が建物の一端に接触すること等により発生するのが普通であるが、この発明では、複数のコンセント８０のうちの任意のコンセントに地震安全器１０を取付けて前述した重錘２３の変位を利用して集電体２４に接触させて接地させ、電路の遮断に利用する。
【００５５】通常の状態では地震安全器の重錘２３は集電体２４から離間しており、地震により重錘２３が集電体２４に接触すると陽極が接地されて漏洩電流を発生する。
【００５６】この漏洩電流を検出した漏電ブレーカー１１０は、その本来の機能により作動して室内の全電気器具の電源を遮断し、電気機器により発生の可能性のある火災を防止することができる。
【００５７】上記のように構成されたこの発明の一実施例による地震安全器は、漏電ブレーカー１１０の出力側に接続されたコンセント８０のうちの任意のコンセントにプラグ刃１２を差し込み、要すればブラケット１１ｄ、１１ｄを利用してケーシング１１を内壁７０に固定する。
【００５８】この場合、漏電ブレーカーとコンセントとの間のブレーカー１２０の有無は関係無い。また、プラグ刃が差し込まれるコンセントは成可く住居人の動きの邪魔にならない位置にあるものを選択することが望ましい。
【００５９】次いで、アース端子５０にアース線を接続する。なお、パイロットランプ３０が点灯すれば切替スイッチ４０はそのままとし、パイロットランプが点灯しなければ切替スイッチを反対側に切替え、パイロットランプの点灯を確認する。
【００６０】そして、調整ねじ１６を操作して、予めキャリブレーションされている任意の震度位置に設定する。以上で取付けが完了し、地震が発生したときには上記したように作動する。
【００６１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発明は、建物に固定された電源側コンセントとアース線との間に介在させるだけで、地震が発生した場合に漏洩電流を発生させて漏電ブレーカーを作動させることができ、火災の発生を未然に防止できるという防災上絶大な効果を奏する。
【００６２】また、この地震安全器は取付に際し電気工事士に頼る必要が無く、各家庭で簡単に設置することができる。
【００６３】更にまた、電源を遮断する機能は既に設置されている漏電ブレーカーの機能を利用しているので、この地震安全器自体は小型かつ安価であり、設置しても邪魔にならず、また、電力消費も殆どなく、加えて信頼性も高い、等種々の効果を奏する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９７１０７５０４
【氏名又は名称】後閑 始
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| 【出願日】 |
平成１３年４月２６日（２００１．４．２６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７８０９７
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 岳雄
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| 【公開番号】 |
特開２００２−３２０６８５（Ｐ２００２−３２０６８５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１１月５日（２００２．１１．５） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−１３０１１２（Ｐ２００１−１３０１１２） |
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