JPH0748915B2

JPH0748915B2 - 水中スピーカーの漏電防止装置

Info

Publication number: JPH0748915B2
Application number: JP4337015A
Authority: JP
Inventors: 正孝植木
Original assignee: 株式会社植山
Priority date: 1992-12-17
Filing date: 1992-12-17
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2010-05-24
Also published as: JPH06189390A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、密閉容器内にスピー
カー回路が収められた水中スピーカーに使用され、上記
密閉容器内への浸水が有ったときに漏電を防止できる水
中スピーカーの漏電防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、水中スピーカーとしては、防水加
工された密閉容器と、その密閉容器内に収められたスピ
ーカー回路と、このスピーカー回路によって駆動され、
水中に音を出力する機械的振動装置とを備えたものがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
水中スピーカーでは、上記密閉容器内に浸水が起きた場
合に、上記スピーカー回路から密閉容器または密閉容器
内の導電性の部材に漏電して、スピーカー回路等を破損
すると共に、水中の人等が感電するという問題がある。

【０００４】そこで、この発明の目的は、密閉容器内に
浸水が起きた場合に、上記密閉容器内のセンサにより漏
電を検出して、上記スピーカー回路への駆動信号をカッ
トできる水中スピーカーの漏電防止装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の水中スピーカーの漏電防止装置は、内部
にスピーカー回路を有する密閉容器と、バイアス電圧源
と、上記スピーカー回路に接続されると共に、上記バイ
アス電圧源から電圧が印加される二つの信号線と、上記
密閉容器内において上記スピーカー回路に近接して設け
られたセンサと、上記スピーカー回路とセンサとの間を
水を介して流れる電流により漏電を検出する検出回路
と、上記検出回路からの漏電検出信号を受けて、上記ス
ピーカー回路への駆動信号の入力をカットする遮断装置
とを備えたことを特徴としている。

【０００６】また、上記検出回路と上記遮断装置とを上
記密閉容器内に配置してもよい。

【０００７】また、上記検出回路の漏電検出信号を受け
て、表示または音の少なくとも一方により漏電を知らせ
る通報装置を備えることが望ましい。

【０００８】

【作用】上記構成の水中スピーカーの漏電防止装置によ
れば、上記密閉容器内に浸水が起こると、バイアス電圧
源から二つの信号線を介して電圧が印加されたスピーカ
ー回路とセンサとの間を水を介して電流が流れ、この電
流により検出回路が漏電を検出する。上記検出回路の漏
電検出信号を受けた遮断装置が上記スピーカー回路への
駆動信号の入力をカットする。したがって、漏電が防止
される。

【０００９】なお、バイアス電圧源は、スピーカー回路
の駆動電源と異なるから、低電圧に設定でき、漏電検出
時に上記センサに微小電流しか流れず、水中の人等に実
際上影響を与えることはない。

【００１０】また、正常時は、バイアス電圧源から電流
が流れないから、音声に影響することがなく、エネルギ
ーロスもない。

【００１１】また、上記通報装置を備えた場合は、上記
通報装置が検出回路の漏電検出信号を受けて、表示また
は音の少なくとも一方により漏電を人に知らせる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の水中スピーカーの漏電防止
装置を実施例により詳細に説明する。

【００１３】図１はこの発明の実施例の水中スピーカー
の漏電防止装置の回路図を示しており、１は水１０内に
配置される密閉容器で、この密閉容器１内にスピーカー
回路５，機械的振動装置ＳＰおよびセンサ６を収納して
いる。Ｓは上記センサ６からの信号を受けて漏電を検出
する検出回路、Ｃは上記検出回路Ｓが漏電を検出したと
きに上記スピーカー回路５への駆動信号の入力をカット
する遮断装置、Ｗは上記検出回路Ｓからの信号を受けて
漏電を知らせる通報装置である。

【００１４】上記スピーカー回路５は信号線Ｌ１，Ｌ２
をトランスＴに接続しており、このトランスＴには信号
源ＳＧからの音声信号を増幅器ＡＭＰ１で増幅して入力
する。つまり、上記信号源ＳＧからの音声信号は増幅器
ＡＭＰ１，出力トランスＴ，信号線Ｌ１，Ｌ２を介して
スピーカー回路５に入力する。また、上記信号線Ｌ１，
Ｌ２に抵抗Ｒ９とＲ１０を介してバイアス電圧源Ｖｃｃ
から電圧Ｖｃｃを印加する。そして、上記スピーカー回
路５から機械的振動装置ＳＰを介して水中に音声を出力
する。上記密閉容器１内のスピーカー回路５に近接する
ようにセンサを取り付けている。そして、上記センサ６
は密閉容器１の外部でセンサ用信号線Ｌ３を介してグラ
ンドＥとの間に検出回路Ｓの抵抗Ｒ１，Ｒ２を直列接続
すると共に、センサ６とシャーシアース２０との間に信
号線Ｌ１，Ｌ２からの誘導信号を除去するコンデンサＣ
１を接続している。

【００１５】上記密閉容器１内に水が侵入していない状
態では、上記密閉容器１内のスピーカー回路５とセンサ
６との間は絶縁されているので、上記検出回路Ｓの抵抗
Ｒ１，Ｒ２に電流は流れず、上記抵抗Ｒ１とＲ２との間
の接続点とベースが接続されたトランジスタＱ１はオフ
し、抵抗Ｒ３とダイオードＤ１を介してトランジスタＱ
２のベースに電源Ｖｃｃから電流が流れて、このトラン
ジスタＱ２はオンとなる。そのため、上記電源Ｖｃｃと
トランジスタＱ２のコレクタとの間に接続されている抵
抗Ｒ４を介してトランジスタＱ２に電流が流れ、トラン
ジスタＱ２のコレクタはＬレベルとなる。したがって、
上記トランジスタＱ２のコレクタと抵抗Ｒ５を介して接
続されているトランジスタＱ３のベースはＬレベルとな
るから、このトランジスタＱ３はオフとなる。このトラ
ンジスタＱ３のコレクタは抵抗Ｒ６を介して電源Ｖｃｃ
に接続している。したがって、このトランジスタＱ３の
コレクタと抵抗Ｒ６との接続点Ｘに表れる検出回路Ｓの
出力は、密閉容器１内に水が侵入していないときは、ト
ランジスタＱ３がオフであるから、Ｈレベルとなる。

【００１６】なお、上記トランジスタＱ１のベースとコ
レクタとの間に接続したコンデンサＣ２は、トランジス
タＱ１の高周波動作を抑制するものである。また、上記
トランジスタＱ２のベースとグランドＥとの間には、こ
のトランジスタＱ２のオフディレー用のコンデンサＣ３
とダイオードＤ２とを並列に接続している。

【００１７】一方、否定論理積回路Ｑ５，Ｑ６によりフ
リップフロップＦＦが構成され、このフリップフロップ
ＦＦにより検出回路Ｓの出力の保持を行うようにしてい
る。上記電源Ｖｃｃと否定論理積回路Ｑ６の一方の入力
との間には抵抗Ｒ７が接続され、この否定論理積回路Ｑ
６の入力とグランドＥとの間にコンデンサＣ４が接続さ
れている。そして、この検出回路Ｓの作動開始時に電源
Ｖｃｃがオンすると、上記否定論理積回路Ｑ６の入力は
コンデンサＣ４が充電される間しばらくＬレベルとな
り、また、上記否定論理積回路Ｑ５の入力は抵抗Ｒ６を
介して電源Ｖｃｃに接続されているのでＨレベルとな
り、否定論理積回路Ｑ５側の出力をＬレベル、否定論理積
回路Ｑ６の出力をＨレベルにリセットする。

【００１８】そして、上記否定論理積回路Ｑ５の出力、
つまり、フリップフロップＦＦの出力Ｙを上記遮断装置
Ｃの抵抗Ｒ８を介してトランジスタＱ４のベースに接続
している。上記フリップフロップＦＦの出力ＹはＬレベ
ルなので、トランジスタＱ４はオフとなる。上記電源Ｖ
ｃｃとトランジスタＱ４のコレクタとの間にリレーＲＬ
１のコイルと逆起電力吸収用のダイオードＤ３とを並列
接続している。上記トランジスタＱ４がオフなので、上
記リレーＲＬ１のコイルには電流が流れず、リレーＲＬ
１の切換回路は信号線Ｌ１，Ｌ２をスピーカー回路５に
接続している。

【００１９】一方、上記通報装置Ｗの否定論理積回路Ｑ
７の一方の入力にフリップフロップＦＦの出力Ｙを接続
し、否定論理積回路Ｑ７のもう一方の入力とこの否定論
理積回路Ｑ７の出力との間に、抵抗Ｒ１１の一端が否定
論理積回路Ｑ７の入力側になるように抵抗Ｒ１１，１２
を直列接続している。上記フリップフロップＦＦの出力
ＹはＬレベルであるため、否定論理積回路Ｑ７の出力は
Ｈレベルとなる。さらに、上記否定論理積回路Ｑ７のＨ
レベルの出力はインバータＱ８に入力され、インバータ
Ｑ８の出力はＬレベルとなる。上記インバータＱ８の出
力は発光ダイオードＬＥＤのカソードに接続されると共
に、発光ダイオードＬＥＤのアノードと電源Ｖｃｃとの
間に抵抗Ｒ１３が接続され、上記インバータＱ８の出力
がＬレベルなので、電源Ｖｃｃから抵抗Ｒ１３を介して
発光ダイオードＬＥＤに電流が流れ、この発光ダイオー
ドＬＥＤは点灯して、水中スピーカーが漏電が生じてい
ないことを表示する。なお、上記抵抗Ｒ１１とＲ１２と
の間の接続点と上記インバータＱ８の出力との間には、
漏電検出時に発光ダイオードＬＥＤを点滅させるための
コンデンサＣ５を接続して、このコンデンサＣ５に否定
論理積回路Ｑ７の出力から、抵抗Ｒ１２を介して充電す
る。

【００２０】一方、いま、上記密閉容器１内に外部の水
１０が浸水して、スピーカー回路５とセンサ６との間に
水蒸気または水滴がかかると、上記スピーカー回路５に
印加しているバイアス電圧源である電源Ｖｃｃから、抵
抗Ｒ１，Ｒ２→信号線Ｌ１，Ｌ２→スピーカー回路５→
水→センサ６→センサ用信号線Ｌ３→検出回路Ｓの抵抗
Ｒ１，Ｒ２→グランドＥの経路で微小電流（数マイクロ
アンペア）が流れる。そして、この微小電流が所定の電
流値を越えるとトランジスタＱ１のベース電流がオン条
件を満足して、このトランジスタＱ１がオンすると、上
記コンデンサＣ３への充電が停止され、このコンデンサ
Ｃ３に充電された電荷はトランジスタＱ２のベースを介
して放電され、トランジスタＱ２は一定時間遅れてオフ
する。これは、上記センサ用信号線Ｌ３からの誘導性ノ
イズ等による誤動作を防止するため、トランジスタＱ２
がすぐにオフしないようにするためである。また、上記
トランジスタＱ２がオフすると、トランジスタＱ３のベ
ースはＨレベルとなり、このトランジスタＱ３はオンす
る。そして、この検出回路Ｓの出力ＸはＬレベルとな
る。

【００２１】上記出力ＸがＬレベルなので、フリップフ
ロップＦＦの入力はＬレベルとなり、フリップフロップ
ＦＦの出力ＹがＨレベルとなる。

【００２２】そして、上記フリップフロップＦＦの出力
ＹがＨレベルなので、上記遮断装置ＣのトランジスタＱ
４はオンとなり、電源ＶｃｃからリレーＲＬ１のコイル
に電流が流れる。したがって、上記リレーＲＬ１の切換
回路は、上記信号線Ｌ１，Ｌ２をスピーカー回路５から
切り離す。したがって、漏電が防止され、水中の人等が
感電したり、機器を損したりすることはない。

【００２３】一方、上記フリップフロップＦＦの出力Ｙ
がＨレベルなので、上記通報装置Ｗの否定論理積回路Ｑ
７の入力はＨレベルとなり、否定論理積回路Ｑ７の抵抗
Ｒ１１が接続されているもう一方の入力はＨレベルなの
で、この否定論理積回路Ｑ７の出力はＬレベルとなる。
さらに、上記インバータＱ８の入力はＬレベルとなり、
インバータＱ８の出力はＨレベルとなる。したがって、
上記発光ダイオードＬＥＤには電流が流れず、この発光
ダイオードＬＥＤは消灯する。上記コンデンサＣ５に充
電されていた電荷は抵抗Ｒ１２を介して否定論理積回路
Ｑ７の出力端子に放電する。そして、一定時間経過後に
放電が略完了し、抵抗Ｒ１１の一端が接続されている否
定論理積回路Ｑ７の入力がＬレベルとなり、再びこの否
定論理積回路Ｑ７の出力はＨレベルとなる。したがっ
て、上記インバータＱ８の入力はＨレベル、出力はＬレ
ベルとなるので、上記発光ダイオードＬＥＤに電流が流
れて、この発光ダイオードＬＥＤは点灯する。そして、
上記否定論理積回路Ｑ７の出力から、上記コンデンサＣ
５に再び充電する。このように、このコンデンサＣ５の
充放電を繰り返して、発光ダイオードＬＥＤが点滅し
て、漏電が起きたことが表示される。したがって、直ち
に密閉容器１内への水の侵入に対する対策をとることが
できる。

【００２４】このように、上記密閉容器１内に浸水する
と漏電を検出して、上記スピーカー回路５と信号線Ｌ
１，Ｌ２との接続を遮断装置Ｃによってカットするの
で、人間等の感電を防止できると共に、増幅器ＡＭＰ１
等の破損を防ぐことができる。また、上記通報装置Ｗの
発光ダイオードＬＥＤの点滅により漏電を人に知らせる
ことができる。また、単にバイアス電圧をスピーカー回
路に信号線を介して印加し、スピーカー回路とセンサと
の間に流れる電流によって浸水を検出するので、簡単な
構成で漏電防止装置を製作することができる。

【００２５】また、正常時は上記バイアス電圧源から電
流が流れないので、エネルギーロスがない一方、漏電検
出時はバイアス電圧源から微小電流しか流れないので、
消費電力を小さくできる。また、センサーは、単に端子
（導線のみ）でよく、構造が簡単で安価に製作すること
ができる。

【００２６】上記実施例では、上記検出回路Ｓと遮断装
置Ｃを密閉容器１の外部に設けたが、内部電源を用いる
場合には、それらは密閉容器１内に設けてもよい。

【００２７】また、上記実施例では、上記通報装置Ｗ
は、発光ダイオードＬＥＤの点滅により漏電を人に知ら
せたが、スピーカーやブザー等の警報音により漏電を人
に知らせてもよい。

【００２８】また、上記実施例では、上記遮断装置Ｃは
信号線Ｌ１，Ｌ２をスピーカー回路５から切り離した
が、上記増幅器ＡＭＰ１の電源または全ての電源を遮断
装置で切るようにしてもよい。なお、上記増幅器ＡＭＰ
１の電源のみを切る構成とした場合は、バイアス電圧は
信号線Ｌ１，Ｌ２に印加されたままとなるが、微小電流
しか流れず、人体に影響することはない。

【００２９】また、上記実施例では、上記密閉容器１を
水１０の中に入れる例について述べたが、導電性の液体
が密閉容器内に侵入する場合にも、この発明を適用でき
るのは勿論である。

【００３０】また、上記実施例では、上記遮断装置Ｃに
接点方式の電磁リレーＲＬ１を用いたが、トランジスタ
やシリコン制御整流器を用いた無接点方式の半導体リレ
ー等を用いてもよいのは勿論である。また、検出回路は
演算増幅器により構成してもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の水
中スピーカーの漏電防止装置は、密閉容器内のスピーカ
ー回路にバイアス電圧源から電圧が印加された二つの信
号線を接続し、上記スピーカー回路にセンサを近接して
設け、このスピーカー回路とセンサとの間に水を介して
流れる電流により検出回路で漏電を検出し、上記検出回
路の漏電検出信号を受けて、遮断装置がスピーカー回路
への駆動信号の入力をカットするものである。したがっ
て、簡単な構成でもって、上記スピーカー回路と駆動信
号源の破損を防ぐと共に、水中における人体への感電を
防止することできる。

【００３２】また、通報装置を備えた場合は、上記通報
装置が検出回路の漏電検出信号を受けて、表示または音
の少なくとも一方により漏電を人に知らせることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の一実施例の水中スピーカー
の漏電防止装置の回路図である。

【符号の説明】

１…密閉容器、５…スピーカー回路、６…センサ、１０
…水、Ｓ…検出回路、Ｃ…遮断装置、Ｗ…通報装置、Ｓ
Ｐ…機械的振動装置、ＡＭＰ１…増幅器、Ｌ１，Ｌ２…
信号線、Ｌ３…センサ用信号線、ＬＥＤ…発光ダイオー
ド。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部にスピーカー回路を有する密閉容器
と、バイアス電圧源と、上記スピーカー回路に接続されると共に、上記バイアス
電圧源から電圧が印加される二つの信号線と、上記密閉容器内において上記スピーカー回路に近接して
設けられたセンサと、上記スピーカー回路とセンサとの
間を水を介して流れる電流により漏電を検出する検出回
路と、上記検出回路からの漏電検出信号を受けて、上記スピー
カー回路への駆動信号の入力をカットする遮断装置とを
備えたことを特徴とする水中スピーカーの漏電防止装
置。
【請求項２】上記検出回路と上記遮断装置とを上記密
閉容器内に配置したことを特徴とする請求項１に記載の
水中スピーカーの漏電防止装置。
【請求項３】上記検出回路からの漏電検出信号を受け
て、表示または音の少なくとも一方により漏電を知らせ
る通報装置を備えたことを特徴とする請求項１または２
に記載の水中スピーカーの漏電防止装置。