JP5876692B2

JP5876692B2 - 漏電検知リレーの接点保護方法

Info

Publication number: JP5876692B2
Application number: JP2011199952A
Authority: JP
Inventors: 篤身内藤
Original assignee: Lixil Corp
Current assignee: Lixil Corp
Priority date: 2011-09-13
Filing date: 2011-09-13
Publication date: 2016-03-02
Anticipated expiration: 2031-09-13
Also published as: JP2013062149A

Description

本発明は、電気機器に設けられている漏電検知リレーの接点を保護する方法に関するものである。

従来、水を使用する環境に設置される電気機器では漏電への対策が必要となるため、これらの電気機器には漏電検知機能が備えられている。
特許文献１には、漏電検知機能の確認試験を自動制御できる便座装置が開示されており、この特許文献１では、便座装置が使用されている状態にあるか否かを定期的に判定し、便座装置が使用されていない状態であると判定した時には、漏電検知遮断部であるリレー機構のリレー接点を試験的に開閉させ、異常の有無を検知させるものとしている。
また、特許文献２に開示されている漏電遮断器では、テスト者がテストボタンを押す操作をして、漏電遮断器のリレーが正常に遮断動作をするか否かを確認できるようにしている。

特開２０１０−５１７９２号公報特開平１１−１３５０００号公報

上記特許文献１に開示されている漏電検知機能を確認する制御では、便座装置が使用されていない状態でリレー接点を開閉させ、異常の有無の確認を行うものであり、また、特許文献２では、テストボタンを操作することにより漏電遮断器のリレー動作の確認を行うものであり、漏電遮断器のリレーの接点に生成する酸化被膜を除去するという思想は存在しないものであった。
即ち、漏電遮断器の接点部には使用環境等により酸化被膜ができ、この酸化被膜ができることによりリレーの接点部の抵抗が増加し、これにより接点部が発熱して故障する懸念があるが、この酸化被膜を除去する解決策は講じられていないものであった。

本発明は、漏電検知リレーの接点の酸化被膜を除去して、漏電検知リレーの接点を良好に保護できる方法の提供を目的とし、この目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
本発明の漏電検知リレーの接点保護方法は、漏電発生時に開放される漏電検知リレーが、内部の通電回路に接続されてなる電気機器において、
一定時間経過時に前記通電回路に電流が流れているＯＮ状態にあるか否かを判定することと、ＯＮ状態にある場合に、前記漏電検知リレーを開放する制御を行い、開放時に該リレーの接点にアークを発生させて該接点の酸化被膜を除去することを要旨とする。

本発明の漏電検知リレーの接点保護方法では、電気機器の内部の通電回路に電流が流れている状態で一定時間毎に漏電検知リレーを開放する制御を行って、開放時にリレーの接点に確実にアークを発生させて、接点の酸化被膜を良好に除去することができ、これにより漏電検知リレーの接点部の抵抗値増加を抑制でき、接点部の発熱による故障を良好に防ぐことができるものとなる。

また、本発明の漏電検知リレーの接点保護方法は、漏電発生時に開放される漏電検知リレーが、内部の通電回路に接続されてなる電気機器において、
一定時間経過時に前記通電回路に電流が流れていないＯＦＦ状態にあるか否かを判定することと、ＯＦＦ状態にある場合に、該通電回路に電流を流すＯＮ状態にすることと、ＯＮ状態にするとともに前記漏電検知リレーを開放させ、該リレーの接点にアークを発生させて該接点の酸化被膜を除去することを要旨とする。
電気機器の内部の通電回路に電流が流れていない、即ち電気機器が使用されていない状態では、一定時間毎に通電回路に電流を流すとともに漏電検知リレーを開放させる制御を行い、開放時にリレーの接点にアークを確実に発生させて、接点の酸化被膜を良好に除去することができ、これにより接点部の抵抗値増加を抑制して故障を防ぎ、リレーの接点を良好に保護することができるものとなる。

電気温水器の制御基板の概略構成図である。漏電検知リレーの接点の酸化被膜を除去する制御のフローチャート図である。漏電検知リレーの接点が閉じた状態の要部拡大構成図である。漏電検知リレーの接点を開放し、接点間にアークを発生させた時の構成図である。アークを発生させることにより接点の酸化被膜を除去した状態の漏電検知リレーの接点の開放状態の要部拡大構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
図１は、電気温水器の制御基板の概略構成図である。
制御基板１内には、外部電源に接続される電源プラグ２から主給電路３が引き込まれており、主給電路３は、制御基板１内で電源トランス４に接続されている。
主給電路３は一対の電気配線３ａ，３ｂからなり、この電気配線３ａ，３ｂ間には零相検流器（ＺＣＴ）５が設けられており、この零相検流器（ＺＣＴ）５は漏電検知ＩＣ６に接続されている。また、主給電路３を構成する電気配線３ａには、漏電検知リレー７が接続されており、電気配線３ｂには漏電検知リレー８が接続されている。

漏電検知リレー７には、通電回路９の一端側が接続されており、漏電検知リレー８には、通電回路９の他端側が接続されている。この通電回路９内には、電気温水器のタンク内に設けられて湯を沸かすことのできるヒーター１０が配置されており、また、通電回路９内には、ヒーター１０への通電をＯＮ，ＯＦＦするヒーター制御リレー１１が設けられている。
制御基板１内には、このヒーター制御リレー１１を開閉制御するためのマイクロコンピューターで構成されている電気温水器制御マイコン１２が設けられており、この電気温水器制御マイコン１２と前記漏電検知リレー７，８とはそれぞれ制御回路で接続されている。

前記主給電路３には、電源プラグ２を通して例えば電圧２２０ボルトで１１アンペア程度の電流が供給されるものである。
なお、電源トランス４は、電圧を２４ボルト或いは１２ボルトに落とすためのものであり、この電源トランス４を介して低電圧の電力が前記リレー７，８，１１に供給され、さらに漏電検知ＩＣ６および電気温水器制御マイコン１２に供給されるものである。

なお、前記零相検流器（ＺＣＴ）５は、検出コイルを巻回して構成されたものであり、主給電路３を構成する一対の電気配線３ａ，３ｂに流れる電流に両者間で差が生じると、この零相検流器（ＺＣＴ）５に電圧が誘起され、この電圧が誘起された状態を漏電検知ＩＣ６が漏電発生として検知する。
漏電検知ＩＣ６が漏電発生を検知すると、漏電検知ＩＣ６は前記漏電検知リレー７，８に駆動信号を発し、これにより漏電検知リレー７，８の接点が開放されて、漏電時における電気的な接続が遮断されるものである。

漏電検知リレー７，８は、機械的なスイッチング手段である図３に拡大して示すような固定側接点７ａと可動側接点７ｂと、この接点７ｂを駆動するための図示しないコイルとを備えており、図示しないコイルは前記漏電検知ＩＣ６からの駆動信号により通電されて磁場を発生させ、これにより図４或いは図５のように、可動側接点７ｂを固定側接点７ａから離反させる方向に開放させることができる。
即ち、漏電検知リレー７，８は図示しないコイルに通電することにより、可動側接点７ｂが固定側接点７ａから離反し、通電を停止させることで、コイルの磁場が消滅し、可動側接点７ｂが図３のように固定側接点７ａに接触して閉じた状態となる。

通常の使用時には、この漏電検知リレー７，８の接点７ａ，７ｂは図３のように閉じて電気的に接続された状態となっている。
なお、前記ヒーター制御リレー１１も同様な構造であり、電気温水器制御マイコン１２からの駆動信号を受けて接点が開閉されるものである。

なお、漏電検知リレー７，８の接点７ａ，７ｂは、金合金，銀合金，白金合金，パラジウム合金の何れかで構成されており、この接点７ａ，７ｂには、水廻り環境下にあるため時間の経過により酸化被膜Ｐが表面に形成されてゆき、この酸化被膜Ｐが増大してゆくと、接点７ａ，７ｂの抵抗が増加し、発熱が生じて故障する懸念があるため、本例では、例えば１ヶ月毎に、図２にフローチャートで示すようなリレーの接点７ａ，７ｂを保護するための制御を電気温水器制御マイコン１２で行う。

図２において、電気温水器制御マイコン１２内には１ヶ月タイマーが設けられており、このタイマーにより、ステップＳ１において１ヶ月のタイムアップが計測されると、ステップＳ２において、ヒーター１０がＯＮされているか否かが判定される。
ヒーター１０がＯＦＦ状態である場合は、ステップＳ３において、電気温水器制御マイコン１２からヒーター制御リレー１１へ駆動信号が発せられて、ヒーター制御リレー１１の接点が閉じられ、通電回路９に電流が流れてヒーター１０がＯＮ状態となる。このヒーター１０への通電は、ステップＳ４において３秒間持続させる。

通電回路９に電流が流れヒーター１０がＯＮされて、通電回路９に接続されている閉状態の漏電検知リレー７，８に１１アンペア程度の電流が流れている状態で、ステップＳ５において、電気温水器制御マイコン１２から漏電検知リレー７，８へ駆動信号が送られ、漏電検知リレー７，８は、図３の閉状態から図４の開放状態とされる。
漏電検知リレー７，８は、接点７ａから接点７ｂが離反し開放される瞬間に、図４のように接点７ａ，７ｂ間でアークＡが発生し、このアークにより接点７ａ，７ｂの表面の酸化被膜Ｐが瞬時に溶かされて除去される。
漏電検知リレー７，８の開放時間は５秒程度持続され、その後ステップＳ６において、電気温水器制御マイコン１２からの信号により漏電検知リレー７，８の接点７ａ，７ｂは再び図３のように閉状態、即ち接続状態にされる。

このように、例えば１ヶ月毎に電気温水器制御マイコン１２を介して、通電回路９へ通電させて電流を流すとともに漏電検知リレー７，８を開放させ、開放時にリレーの接点７ａ，７ｂ間にアークを瞬時に発生させて、アークにより接点７ａ，７ｂの酸化被膜Ｐを良好に除去することができ、この制御は自動的に１ヶ月毎に行われるため、漏電検知リレー７，８の接点７ａ，７ｂの抵抗が増加して発熱するようなことはなくなり、良好に漏電検知リレー７，８の接点７ａ，７ｂが保護されることとなる。

このように１１アンペア程度の電流が流れている状態で漏電検知リレー７，８の接点を開放させるものであるため、確実に接点７ａ，７ｂ間にアークを発生させることができ、良好に接点７ａ，７ｂの酸化被膜Ｐを除去できるものである。
なお、ステップＳ１において、１ヶ月タイムアップ時にヒーター１０が使用中であり、通電回路９へ電流が流れている状態である場合には、ステップＳ２において、ヒーター１０は既に使用中でありＯＮ状態であるため、直ちにステップＳ５において漏電検知リレー７，８の接点７ａ，７ｂが開放され、アークが発生されて酸化被膜Ｐが除去されることとなる。

なお、本例では、電気温水器の制御基板１に設けられた漏電検知リレー７，８の接点７ａ，７ｂの保護を例示しているが、電気温水器に限らず、漏電検知リレー７，８を備えている水廻り環境で使用される暖房便座や温水洗浄便座等の電気機器についても、その電気機器制御用のマイコンによる制御で、一定期間毎に、電流が流れている状態にして漏電検知リレー７，８を開放させ、良好に接点７ａ，７ｂの酸化被膜Ｐを除去して、故障を防ぐことができるものである。

１電気温水器の制御基板
２電源プラグ
３主給電路
３ａ，３ｂ電気配線
４電源トランス
５零相検流器（ＺＣＴ）
６漏電検知ＩＣ
７，８漏電検知リレー
７ａ固定側接点
７ｂ可動側接点
９通電回路
１０ヒーター
１１ヒーター制御リレー
１２電気温水器制御マイコン
Ａアーク
Ｐ酸化被膜

Claims

漏電発生時に開放される漏電検知リレーが、内部の通電回路に接続されてなる電気機器において、
一定時間経過時に前記通電回路に電流が流れているＯＮ状態にあるか否かを判定することと、
前記ＯＮ状態にある場合に、前記漏電検知リレーを開放する制御を行い、開放時に該リレーの接点にアークを発生させて該接点の酸化被膜を除去することを特徴とする漏電検知リレーの接点保護方法。
漏電発生時に開放される漏電検知リレーが、内部の通電回路に接続されてなる電気機器において、
一定時間経過時に前記通電回路に電流が流れていないＯＦＦ状態にあるか否かを判定することと、
前記ＯＦＦ状態にある場合に、該通電回路に電流を流すＯＮ状態にすることと、
前記ＯＮ状態にするとともに前記漏電検知リレーを開放させ、該リレーの接点にアークを発生させて該接点の酸化被膜を除去することを特徴とする漏電検知リレーの接点保護方法。