(57)【要約】【課題】３つの極性を確実に検出できて、交流電源と電気機器の各端子の接続を簡単に行い得る交流電源の極性検出装置を提供する。【解決手段】ホット端子、コールド端子及びアース端子の３つの端子間の各電圧を検出する電圧検出回路を設け、該電圧検出回路の検出結果に基づいて交流電源と電気機器の各端子間の接続状態が正常か異常かを判定して極性を検出することを特徴とする。そして、電圧検出回路は、例えば３つの各端子間にそれぞれ接続された抵抗と表示灯の直列回路で構成され、また、電圧検出回路による３つの各端子間の検出電圧をマトリクス回路で処理することにより、接続状態が正常か異常かを自動的に判定して電源供給を遮断する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホット端子とコールド端子及びアース端子の３つの端子を有する交流電源と、同様の３つの端子を有する電気機器とを接続する際に各端子の極性を検出する交流電源の極性検出装置であって、
前記ホット端子、コールド端子及びアース端子の３つの端子間の各電圧を検出する電圧検出回路を設け、該電圧検出回路の検出結果に基づいて交流電源と電気機器の各端子間の接続状態が正常か異常かを判定して極性を検出することを特徴とする交流電源の極性検出装置。
【請求項２】
前記電圧検出回路は、３つの各端子間にそれぞれ接続された抵抗と表示灯の直列回路を備えることを特徴とする請求項１に記載の交流電源の極性検出装置。
【請求項３】
前記電圧検出回路による３つの各端子間の検出電圧をマトリクス回路で処理することにより、接続状態が正常か異常かを判定することを特徴とする請求項１または２に記載の交流電源の極性検出装置。
【請求項４】
前記電圧検出回路の検出電圧で各端子間の接続が異常と判定された際に、交流電源の電気機器への供給を遮断する遮断回路を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の交流電源の極性検出装置。
【請求項５】
前記電圧検出回路は、電気機器に一体的に組み込まれていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の交流電源の極性検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばシステムバス等の浴室に設置される電気機器への交流電源の接続が、正常に接続されているか否かを検出する交流電源の極性検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、例えば単相１００Ｖの商用交流電源の場合、１００Ｖの電圧が供給されるホット端子とコールド端子の他に接地するためのアース端子の３つの端子が設けられている場合がある。そして、このような交流電源を、浴室内に設置されるＰＴＣヒータが内蔵された暖房用送風機等に接続する場合、送風機に設けられる３つの端子の極性と交流電源の３つの端子の極性とを正しく接続する必要がある。従来、このような交流電源と電気機器との接続に際しては、各端子の極性を検出する装置が存在せず、実際に接続し電気機器の作動を確認すること等によって行われているのが一般的である。なお、アース端子の接続状態を検出等するものとしては、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１０５２４号公報
【特許文献２】
実開平４−１１８６７６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、交流電源と電気機器の３つの各端子の接続状態を実際に接続して確認する方法では、例えば電気機器の構造によっては、その設置（接続）作業中に電気機器のホット端子とアース端子が何らかの導体物で接触すると、アース端子に１００Ｖの電源が供給されるので安全性等の点で作業が面倒になり易いという問題点を有している。特に、作業がし難い浴室の天井等に設置される暖房用送風機等の場合に、作業が一層面倒となり易い。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、３つの極性を確実に検出できて、交流電源と電気機器の各端子の接続を簡単に行い得る交流電源の極性検出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、ホット端子とコールド端子及びアース端子の３つの端子を有する交流電源と、同様の３つの端子を有する電気機器とを接続する際に各端子の極性を検出する交流電源の極性検出装置であって、前記ホット端子、コールド端子及びアース端子の３つの端子間の各電圧を検出する電圧検出回路を設け、該電圧検出回路の検出結果に基づいて交流電源と電気機器の各端子間の接続状態が正常か異常かを判定して極性を検出することを特徴とする。
【０００７】
このように構成することにより、交流電源のホット端子とコールド端子及びアース端子の３つの端子と電気機器の３つの端子をそれぞれ接続すると、３つの端子の各端子間の電圧が電圧検出回路で検出され、この電圧検出回路の検出結果に基づいて各端子が正常に接続されているかあるいは接続が異常かが判定される。
これにより、電圧検出回路の検出結果で接続が正常か異常かが即座に判定、すなわち３つの端子の極性を即座に検出できて、交流電源と電気機器の正常な接続状態が簡単かつ確実に得られる。
【０００８】
そして、前記電圧検出回路は、請求項２に記載の発明のように、３つの各端子間にそれぞれ接続された抵抗と表示灯の直列回路を備えることが好ましい。このように構成することにより、電圧検出回路が表示灯を備えることから、この表示灯の点灯もしくは消灯で接続が正常か異常かを目視で確認できて、交流電源と電気機器の接続状態の確認が一層簡単に行える。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明のように、前記電圧検出回路による３つの各端子間の検出電圧をマトリクス回路で処理することにより、接続状態が正常か異常かを判定することが好ましい。このように構成することにより、マトリクス回路で３つの各端子間の検出電圧が処理されて接続状態が自動的に判定されることから、交流電源と電気機器の接続状態の確認がより一層確実に行える。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明のように、前記電圧検出回路の検出電圧で各端子間の接続が異常と判定された際に、交流電源の電気機器への供給を遮断する遮断回路を備えることが好ましい。このように構成することにより、各端子の接続が異常の場合に、遮断回路が作動して交流電源の電気機器への供給が強制的に遮断されることから、誤配線をした場合等に、電気機器への誤った極性の電圧供給が確実に防止されて、作業の安全性向上と電気機器の破損防止等が図れる。
【００１１】
さらに、前記電圧検出回路は、請求項５に記載の発明のように、電気機器に一体的に組み込まれていることが好ましい。このように構成することにより、極性を検出し得る電圧検出回路が電気機器に予め一体的に組み込まれていることから、交流電源の各端子を電気機器の端子に１本づつ順番に接続するだけで、接続が正常か異常かを判定しつつ作業できて、設置作業の作業性向上が図れる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係わる交流電源の極性検出装置の一実施形態を示す回路図である。
【００１３】
図１において、極性検出装置１は、入力側のホット端子４ａ、コールド端子５ａ及びアース端子６ａと、出力側のホット端子４ｂ、コールド端子５ｂ及びアース端子６ｂ等を有している。そして、ホット端子４ａ、４ｂとコールド端子５ａ、５ｂ間には抵抗７ａと表示灯としてのネオン管８ａの直列回路が接続され、コールド端子５ａ、５ｂとアース端子６ａ、６ｂ間には抵抗７ｂとネオン管８ｂの直列回路が接続され、さらにホット端子４ａ、４ｂとアース端子６ａ、６ｂ間には抵抗７ｃとネオン管８ｃの直列回路が接続されている。この抵抗７ａ〜７ｃとネオン管８ａ〜８ｃの３つの直列回路によって本発明の電圧検出回路９が構成されている。
【００１４】
この極性検出装置１の入力側の３つの各端子４ａ、５ａ、６ａには、交流電源２の各端子２ａ〜２ｃが接続され、出力側の３つの各端子４ｂ、５ｂ、６ｂには、電気機器としての例えば暖房用送風機３の３つの各端子３ａ〜３ｃが接続される。すなわち、例えば単相１００Ｖの交流電源２のホット端子２ａがホット端子４ａに接続され、交流電源２のコールド端子２ｂがコールド端子５ａに、また交流電源２のアース端子２ｃがアース端子６ａに接続される。
【００１５】
また、暖房用送風機３のホット端子３ａがホット端子４ｂに接続され、暖房用送風機３のコールド端子３ｂがコールド端子５ｂに、また暖房用送風機３のアース端子３ｃがアース端子６ｂに接続される。なお、暖房用送風機３は、例えばＰＴＣヒータ１３と、ファンモータ１４によって回転するファン１５等を有し、ファンモータ１４及びＰＴＣヒータ１３が電源スイッチ１２に接続されて、該電源スイッチ１２がオンすることにより、ＰＴＣヒータ１３に電流が流れて発熱すると共にファン１５が回転して、温風が所定方向に送風されるようになっている。
【００１６】
また、前記極性検出装置１は、暖房用送風機３のケース１６内に３つのネオン管８ａ〜８ｃの点灯状態がケース１６外部から視認されるようにして予め組み込まれている。そして、暖房用送風機３を浴室の天井等に設置する際に、このネオン管８ａ〜８ｃの点灯状態を確認しつつ、交流電源２の３つの端子２ａ〜２ｃ（もしくは端子２ａ〜２ｃに接続された３本の電線）を、ケース１６に露出する状態で設けられた極性検出装置１の入力側の３つの端子４ａ、５ａ、６ａに順番にそれぞれ接続する。
【００１７】
すなわち、例えば先ず交流電源２のアース端子２ｃを極性検出装置１の入力側のアース端子６ａに接続し、次に交流電源２のコールド端子２ｂを極性検出装置１の入力側のコールド端子５ａに接続すると、コールド端子５ａとアース端子６ａへの交流電源２の接続が正常であることから、コールド端子５ａとアース端子６ａ間には１００Ｖの電圧が供給（電圧が検出）されず、コールド端子５ａとアース端子６ａ間に接続されたネオン管８ｂは消灯状態となって点灯しない。
【００１８】
同様に、交流電源２のホット端子２ａを極性検出装置１の入力側のホット端子４ａに接続すると、交流電源２の３本全ての端子２ａ〜２ｃが正常に極性検出装置１の各端子４ａ、５ａ、６ａに接続されることから、ホット端子４ａとコールド端子５ａ及びホット端子４ａとアース端子６ａ間に１００Ｖの電圧がそれぞれ供給（電圧が検出）され、ホット端子４ａとコールド端子５ａ間及びホット端子４ａとアース端子６ａ間に接続されたネオン管８ａ、８ｃが１００Ｖの電源供給を受けて点灯する。
【００１９】
このネオン管８ａ、８ｃの点灯とネオン管８ｂの消灯により、交流電源２の各端子２ａ〜２ｃが暖房用送風機３に組み込まれた極性検出装置１に正常に接続されて、暖房用送風機３が正常に動作することになる。下記表１は、交流電源２の３つの端子２ａ〜２ｃと極性検出装置１の入力側の３つの端子４ａ、５ａ、６ａの接続形態による、３つのネオン管８ａ〜８ｃの点灯・消灯状態を示している。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
この表１から明らかなように、交流電源２の３つの端子２ａ〜２ｃと極性検出装置１の３つの端子４ａ、５ａ、６ａが正常に接続された場合は、３つのネオン管８ａ〜８ｃは前述したような点灯・消灯状態となる。また、交流電源２のホット端子２ａとコールド端子２ｂが逆に接続された形態１、交流電源２のアース端子２ｃの接続がない形態２、そして交流電源２の１００Ｖの接続（ホット端子２ａとコールド端子２ｂの接続）がない形態３の異常接続状態の場合は、正常接続状態に対して各ネオン管８ａ〜８ｃの点灯・消灯状態が異なり、このネオン管８ａ〜８ｃの点灯・消灯状態で、接続の正常・異常を例えば作業者が接続作業中に目視で確認して即座に判定できることになる。
【００２２】
なお、以上の例では、極性検出装置１が電気機器としての暖房用送風機３のケース１６内に予め一体的に組み込まれる場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば極性検出装置１を専用のケース内（図示せず）に組み込み、このケースに入力側の３つの端子４ａ、５ａ、６ａと出力側の３つの端子４ｂ、５ｂ、６ｂに先端に鰐口クリップ（図示せず）を有する電線を接続すると共に、ケースに３つのネオン管８ａ〜８ｃを露出状態で配設して、可搬型に構成してもよい。
【００２３】
このように極性検出装置１を可搬型に構成した場合は、暖房用送風機３の設置場所に持参して、暖房用送風機３の３つの端子３ａ〜３ｃに極性検出装置１の出力側の３つの端子４ｂ、５ｂ、６ｂの鰐口クリップをそれぞれ接続し、この状態で極性検出装置１の入力側の３つの端子４ａ、５ａ、６ａの鰐口クリップを、交流電源２の３つの端子２ａ〜２ｃにネオン管８ａ〜８ｃの点灯状態を確認しつつそれぞれ接続する。
【００２４】
そして、極性検出装置１を介して正常な接続状態が得られたら、極性検出装置１の入力側の鰐口クリップに接続されている交流電源２の各端子２ａ〜２ｃを１本づつ取り外し、出力側の鰐口クリップが接続されている電気機器の所定の端子に接続する。この作業を３つの端子２ａ〜２ｃの全てについて行うことにより、交流電源２と暖房用送風機３とが正常に接続されることになる。
【００２５】
このように、上記実施形態の極性検出装置１においては、交流電源２のホット側、コールド側及びアース側の３つの極性の端子２ａ〜２ｃ間の電圧を、電圧検出回路９で検出することができるため、この電圧検出回路９で極性検出装置１の各端子４ａ、５ａ、６ａ間の電圧を検出して、交流電源２の３つの端子２ａ〜２ｃの全ての接続状態が正常か異常かを判定することができる。
【００２６】
特に、電圧検出回路９が抵抗７ａ〜７ｃとネオン管８ａ〜８ｃの直列回路で構成されているため、３つのネオン管８ａ〜８ｃの点灯・消灯状態で接続状態を目視で判定できて、作業者がネオン管８ａ〜８ｃの点灯・消灯状態を目視で確認しつつ接続作業を行うことができ、暖房用送風機３の設置（配線作業）が簡単かつ確実に行なえる。これにより、接続作業中の誤配線等を確実に防ぐことができて、作業時間の短縮化等を図ることが可能になる。
【００２７】
また、極性検出装置１を暖房用送風機３に予め一体的に組み込むようにすれば、暖房用送風機３への配線作業が極めて簡単となり、例えば浴室の天井等のように作業がし難い場所への暖房用送風機３の設置であっても、交流電源２の各端子２ａ〜２ｃの接続作業を簡単かつ確実に行うことができる。また、極性検出装置１を可搬型に構成した場合は、各種の電気機器への交流電源２の接続作業に適用できて、汎用性に優れた極性検出装置１を得ることができる。
【００２８】
さらに、極性検出装置１が抵抗７ａ〜７ｃとネオン管８ａ〜８ｃの３つの直列回路（電圧検出回路９）を各端子４ａ、５ａ、６ａ間に接続することで構成されるため、配線の煩雑化が防止されると共に部品点数自体を削減して安価な極性検出装置１を得ることができる。また同時に、電圧検出回路９によって誤配線が防止されるため、誤配線による暖房用送風機３の破損等も確実に防止され、安価で使い勝手に優れた極性検出装置１を得ることが可能になる。
【００２９】
図２は、本発明に係わる極性検出装置の他の実施形態を示す回路図である。以下、上記実施形態と同一部位には同一符号を付して説明する。この実施形態の極性検出装置１の特徴は、各端子４ａ、５ａ、６ａ間に接続された電圧検出回路９の検出電圧をマトリクス処理して、接続が異常の場合に暖房用送風機３への電源の供給を遮断させるようにした点にある。
【００３０】
すなわち、各端子４ａ、５ａ、６ａ間に前記ネオン管８ａ〜８ｃに代えてＤＣ電源回路２３で作動するネオン管式ホトカプラー１７ａ〜１７ｃを接続し、このネオン管式フォトカプラー１７ａ〜１７ｃのＣｄｓ抵抗１８ａ〜１８ｃを、抵抗２２を介してアースすると共に論理回路等からなるマトリクス回路１９の入力側に接続する。また、マトリクス回路１９の出力側には、トランジスタ２０（スイッチング素子）を介してリレー２１のリレーコイル２１ａを接続すると共に、リレー２１の３個のＮ．Ｏ．接点であるリレー接点２１ｂ〜２１ｄを、極性検出装置１の端子４ａ−４ｂ、５ａ−５ｂ、６ａ−６ｂ間に接続する。
【００３１】
そして、各ネオン管式フォトカプラー１７ａ〜１７ｃのＣｄｓ抵抗１８ａ〜１８ｄが、対応するネオン管の点灯に伴って抵抗値が変化してマトリクス回路１９に入力され、この例のマトリクス回路１９の場合は、ネオン管式フォトカプラー１７ａが点灯、ネオン管式フォトカプラー１７ｂが消灯、ネオン管式フォトカプラー１７ｃが点灯の場合にのみ、その出力端子から信号「１」が出力される。この出力でトランジスタ２０がオンし、該トランジスタ２０に接続されているリレーコイル２１ａに電圧Ｖが供給されてリレー２１がオンし、リレー接点２１ｂ〜２１ｄが閉じる。これにより、端子４ａ−４ｂ、５ａ−５ｂ、６ａ−６ｂ間が接続されて、交流電源２の各端子２ａ〜２ｃと暖房用送風機３の各端子３ａ〜３ｃとが極性検出装置１を介して接続されることになる。
【００３２】
つまり、この実施形態の場合は、各ネオン管式フォトカプラー１７ａ〜１７ｃの正常な点灯もしくは消灯により、作業者が正常な接続状態を目視確認できると共に、正常な接続状態の場合にのみ各端子４ａ−４ｂ、５ａ−５ｂ、６ａ−６ｂ間が接続されて電源が暖房用送風機３に供給されることになる。この実施形態においても、抵抗７ａ〜７ｃとネオン管式フォトカプラー１７ａ〜１７ｃからなる電圧検出回路９の検出結果に基づいて接続が正常か異常かを判定でき、上記実施形態と略同様の作用効果が得られる他に、正常状態の判定がマトリクス回路１９で自動的に判定されて、極性検出装置１の各端子４ａ−４ｂ、５ａ−５ｂ、６ａ−６ｂ間の回路が自動的に接続されるため、正常・異常の確認が一層簡単かつ確実に行なえると共に、異常接続時の暖房用送風機３の電源供給が阻止されて、暖房用送風機３の破損等を一層確実に防止できるという作用効果が得られる。
【００３３】
なお、上記各実施形態においては、電圧検出回路９として抵抗７ａ〜７ｃとネオン管８ａ〜８ｃやネオン管式フォトカプラー１７ａ〜１７ｃの直列回路を使用したが、ネオン管の使用に限らず電圧や電流を検出する他の適宜の検出回路を使用できるし、表示灯もネオン管に限らず、他の適宜の表示灯を使用することができる。さらに、本発明は、電気機器として浴室に設置される暖房用送風機３に限らず、交流電源２に３つの極性を必要とする全ての電気機器に適用することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明によれば、ホット端子、コールド端子及びアース端子の３つの端子間の各電圧を検出する電圧検出回路を設け、この電圧検出回路の検出結果に基づいて交流電源と電気機器の各端子間の接続状態を正常か異常かが判定されて極性が検出されるため、電圧検出回路の検出結果で接続が正常か異常かを即座に判定できて、交流電源と電気機器の正常な接続状態を簡単かつ確実に得ることができる。
【００３５】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、電圧検出回路が３つの各端子間にそれぞれ接続された抵抗と表示灯の直列回路を備えるため、表示灯の点灯もしくは消灯で接続が正常か異常かを目視で確認できて、交流電源と電気機器の接続状態の確認を一層簡単に行うことができる。
【００３６】
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、電圧検出回路で検出した３つの各端子間の検出電圧がマトリクス回路で処理されて接続状態が正常か異常かが自動的に判定されるため、交流電源と電気機器の接続状態の確認をより一層確実に行うことができる。
【００３７】
また、請求項４に記載の発明によれば、請求項１ないし３に記載の発明の効果に加え、電圧検出回路の検出電圧で各端子間の接続が異常と判定された際に交流電源の電気機器への供給を遮断する遮断回路を備えるため、接続ミスをした場合等に、電気機器への誤った極性の電圧供給を確実に防止することができて、作業の安全性向上と電気機器の破損防止等を図ることができる。
【００３８】
また、請求項５に記載の発明によれば、請求項１ないし４に記載の発明の効果に加え、電圧検出回路が電気機器に一体的に組み込まれているため、交流電源の各端子を電気機器の端子に１本づつ順番に接続するだけで、接続が正常か異常かを判定しつつ作業できて、設置作業の作業性向上が図れる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる交流電源の極性検出装置の一実施形態を示す回路図
【図２】同他の実施形態の回路図
【符号の説明】
１・・・・・・・・・極性検出装置
２・・・・・・・・・交流電源
２ａ〜２ｃ・・・・・端子
３・・・・・・・・・暖房用送風機
３ａ〜３ｃ・・・・・端子
４ａ、４ｂ・・・・・ホット端子
５ａ、５ｂ・・・・・コールド端子
６ａ、６ｂ・・・・・アース端子
７ａ〜７ｃ・・・・・抵抗
８ａ〜８ｃ・・・・・ネオン管
９・・・・・・・・・検出回路
１２・・・・・・・・電源スイッチ
１３・・・・・・・・ＰＴＣヒータ
１４・・・・・・・・ファンモータ
１５・・・・・・・・ファン
１７ａ〜１７ｃ・・・ネオン管式フォトカプラー
１８ａ〜１８ｃ・・・Ｃｄｓ抵抗
１９・・・・・・・・マトリクス回路
２０・・・・・・・・トランジスタ
２１・・・・・・・・リレー
２１ａ・・・・・・・リレーコイル
２１ｂ〜２１ｄ・・・リレー接点
２２・・・・・・・・抵抗
２３・・・・・・・・ＤＣ電源回路
【図１】
2004333215.tif 000004
【図２】
2004333215.tif 000005