(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流入力端子とトランスの一次巻線との間に挿入される第１ブレーカと、
前記交流入力端子の内の２入力端に接続されて閉ループを形成する第１電流路に挿入され、前記トランスの温度が正常なときオンし異常なときオフするノーマルクローズ型の温度スイッチと、
前記トランスの一次巻線の２入力端に接続されて閉ループを形成する第２電流路に挿入され、前記第１電流路に電流が流れているときオフし流れていないときオンするＢ接点スイッチと、
前記第１電流路に挿入されブレーカであり、前記交流入力端子と前記一次巻線との間に挿入されるブレーカより先に導通させるべき第２ブレーカと、を備え、
前記第１ブレーカは、前記第２電流路に電流が流れているとき、前記交流入力端子と前記一次巻線との間を遮断することを特徴とする交流入力回路。
【請求項２】
前記第２電流路に挿入され、前記第１電流路に電流が流れているときオンし流れていないときオフするＡ接点スイッチをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の交流入力回路。
【請求項３】
交流入力端子とトランスの一次巻線との間に挿入されるブレーカと、
前記一次巻線の２入力端に接続されて閉ループを形成する第１電流路に挿入され、前記トランスの温度が正常なときオンし異常なときオフするノーマルクローズ型の温度スイッチと、
前記一次巻線の２入力端に接続されて閉ループを形成する第２電流路に挿入され、前記第１電流路に電流が流れているときオフし流れていないときオンするＢ接点スイッチと、
前記第２電流路に挿入され、前記第１電流路に電流が流れているときオンし流れていないときオフするＡ接点スイッチと、を備え、
前記ブレーカは、前記第２電流路に電流が流れているとき、前記交流入力端子と前記一次巻線との間を遮断することを特徴とする交流入力回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスを備える交流入力回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
温度保護用の温度スイッチを備えた電源トランスが普及している。温度スイッチは、トランスが発熱したとき、トランスの前段に設けられるブレーカを遮断してトランスへの入力電流を遮断する。一般的に、トランスの温度が異常になったときに温度スイッチがオンしてトランスのトリップコイルに通電し、トランスが遮断する仕組みが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−２１２１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の温度スイッチとブレーカを使用した温度保護回路は、温度スイッチとブレーカ間の配線が切断した場合、使用できなくなる。上述のようにノーマルオープン型の温度スイッチを用いる場合、トランスの温度が異常な状態になっても当該配線が切断されている場合、ブレーカが遮断されない。また断線していても外からは分からないため、温度保護回路が無効な状態で電源トランスが使い続けられてしまうことがあった。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、より安全性の高いトランスの温度保護回路を実現する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の交流入力回路は、交流入力端子とトランスの一次巻線との間に挿入されるブレーカと、前記交流入力端子の内の２入力端に接続されて閉ループを形成する第１電流路に挿入され、前記トランスの温度が正常なときオンし異常なときオフするノーマルクローズ型の温度スイッチと、前記トランスの一次巻線の２入力端に接続されて閉ループを形成する第２電流路に挿入され、前記第１電流路に電流が流れているときオフし流れていないときオンするＢ接点スイッチと、を備える。前記ブレーカは、前記第２電流路に電流が流れているとき、前記交流入力端子と前記一次巻線との間を遮断する。
【０００７】
本発明の別の態様もまた、交流入力回路である。この交流入力回路は、交流入力端子とトランスの一次巻線との間に挿入されるブレーカと、前一次巻線の２入力端に接続されて閉ループを形成する第１電流路に挿入され、前記トランスの温度が正常なときオンし異常なときオフするノーマルクローズ型の温度スイッチと、前記一次巻線の２入力端に接続されて閉ループを形成する第２電流路に挿入され、前記第１電流路に電流が流れているときオフし流れていないときオンするＢ接点スイッチと、前記第２電流路に挿入され、前記第１電流路に電流が流れているときオンし流れていないときオフするＡ接点スイッチと、を備える。前記ブレーカは、前記第２電流路に電流が流れているとき、前記交流入力端子と前記一次巻線との間を遮断する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、安全性の高いトランスの温度保護回路を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】比較例に係る交流入力回路の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る交流入力回路の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る交流入力回路の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る交流入力回路の構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係る交流入力回路の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、比較例に係る交流入力回路１０の構成を示す図である。本明細書では商用系統から入力される２００Ｖの３相交流電圧を１００Ｖの単相交流電圧に変換する交流入力回路１０を想定する。トランスＴ１は２００Ｖの３相交流電圧を降圧して１００Ｖの単相交流電圧を出力する。トランスＴ１には温度スイッチＳｔｏが備えられている。温度スイッチＳｔｏはトランスＴ１の鉄心に巻き付けられていてもよいし、トランスＴ１の外表面に密着させておいてもよい。
【００１１】
比較例ではノーマルオープン型の温度スイッチＳｔｏを使用している。ノーマルオープン型の温度スイッチＳｔｏはトランスＴ１の温度が正常なときオフし異常なときオンするスイッチである。温度スイッチＳｔｏのオン／オフは、サーミスタ等の温度により抵抗値が変化する素子を用いて制御される。
【００１２】
交流入力端子（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）とトランスＴ１の一次巻線との間に第１ブレーカＢ１が挿入される。第１ブレーカＢ１は電磁式のブレーカであり、トリップコイルと接点を備える。トリップコイルに電流が流れると、トリップコイルが励磁して接点が開く仕組みになっている。接点が開くと交流入力端子からトランスＴ１の一次巻線に流れる電流が遮断される。
【００１３】
温度スイッチＳｔｏ及び第１ブレーカＢ１のトリップコイルは、トランスＴ１の一次巻線の２入力端に接続されて閉ループを形成する電流路に挿入される。一次側の入力電圧が三相であるため一次巻線の入力端は３つあるが、その内の任意の２つを用いて当該電流路を形成すればよく、使用する端子は特に限定されない。
【００１４】
以上の回路構成においてトランスＴ１の温度が正常なとき、温度スイッチＳｔｏはオフ状態であり、第１ブレーカＢ１のトリップコイルに電流が流れない。従って第１ブレーカＢ１は閉状態である。一方、トランスＴ１の温度が異常なとき、温度スイッチＳｔｏはオン状態であり、第１ブレーカＢ１のトリップコイルに電流が流れる。従って第１ブレーカＢ１は開状態となり、トランスＴ１へ流れる電流が遮断される。
【００１５】
しかしながら上記の電流路が断線している場合、トランスＴ１の温度が異常になってもトリップコイルに電流が流れず、第１ブレーカＢ１は閉状態のままである。以下、この課題を解決する回路構成を説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図２は、本発明の実施の形態１に係る交流入力回路１０の構成を示す図である。実施の形態１ではノーマルオープン型の温度スイッチＳｔｏの代わりに、ノーマルクローズ型の温度スイッチＳｔｃを使用する。温度スイッチＳｔｃは、交流入力端子の２入力端に接続されて閉ループを形成する第１電流路に挿入される。交流入力端は３つあるが、その内の任意の２つを用いて当該電流路を形成すればよく、使用する端子は特に限定されない。ノーマルクローズ型の温度スイッチＳｔｃはトランスＴ１の温度が正常なときオンし異常なときオフするスイッチである。
【００１７】
トランスＴ１の一次巻線の２入力端に接続されて閉ループを形成する第２電流路に、Ｂ接点リレーＲＹ１が挿入される。Ｂ接点リレーＲＹ１は駆動コイルと接点を備える。駆動コイルは第１電流路に挿入される。従ってＢ接点リレーＲＹ１は第１電流路に電流が流れているときオフして第２電流路を遮断し、第１電流路に電流が流れていないときオンして第２電流路を導通させるスイッチとして機能する。
【００１８】
なおＢ接点リレーＲＹ１はＢ接点スイッチの一例であり、他のスイッチ素子を使用してもよい。例えばフォトスイッチを使用してもよい。なおフォトスイッチを使用する場合は第１電流路に流れる電流を直流に変換する必要がある。
【００１９】
実施の形態１では第１ブレーカＢ１のトリップコイルは第２電流路に挿入される。以上の回路構成においてトランスＴ１の温度が正常なとき、温度スイッチＳｔｃはオン状態であり、Ｂ接点リレーＲＹ１はオフ状態である。従って、第２電流路に挿入されている第１ブレーカＢ１のトリップコイルに電流が流れず、第１ブレーカＢ１は閉状態である。一方、トランスＴ１の温度が異常なとき、温度スイッチＳｔｃはオフ状態であり、Ｂ接点リレーＲＹ１はオン状態である。従って、第２電流路に挿入されている第１ブレーカＢ１のトリップコイルに電流が流れ、第１ブレーカＢ１は開状態になる。これにより交流入力端子とトランスＴ１の一次巻線との間が電気的に遮断される。
【００２０】
以上説明したように実施の形態１によれば、ノーマルクローズ型の温度スイッチＳｔｃを使用することにより、断線して温度保護回路が無効な状態でトランスＴ１が使い続けられることを防止できる。ノーマルクローズ型の温度スイッチＳｔｃを使用すれば、断線した時点で第１ブレーカＢ１のトリップコイルへの通電がなくなるため第１ブレーカＢ１が遮断する。従って断線した場合、外部から簡単に異常が発生したことを認識できる。従って、より安全性の高いトランスの温度保護回路を実現できる。
【００２１】
また交流入力回路１０の出荷時には試験が行われるが、ノーマルクローズ型の温度スイッチＳｔｃを使用していれば、交流入力回路１０の入力端子に電圧を印加するだけで、断線の試験も行うことができる。これに対してノーマルオープン型の温度スイッチＳｔｏを使用している場合、温度スイッチＳｔｏを含む閉ループを特定して電圧を印加する必要があり、非常に手間がかかる作業になる。
【００２２】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係る交流入力回路１０の構成を示す図である。実施の形態２に係る交流入力回路１０は、実施の形態１に係る交流入力回路１０に第２ブレーカＢ２が追加された構成である。第２ブレーカＢ２は、温度スイッチＳｔｃが挿入されている第１電流路に挿入される。第２ブレーカＢ２は第１ブレーカＢ１より先に導通される。具体的には交流入力回路１０を設置後、作業者は第２ブレーカＢ２のハンドルを先に上げて第１電流路が導通した後、第１ブレーカＢ１のハンドルを上げる。一度、第１ブレーカＢ１が遮断されて、交流入力回路１０を再起動するときも同様の手順で操作する。
【００２３】
以上説明したように実施の形態２によれば、実施の形態１の効果に加えて、交流入力回路１０への入力電圧投入時において、第１ブレーカＢ１が必要なく遮断されることを防止できる。即ち第２ブレーカＢ２が設けられない場合、入力電圧投入時においてＢ接点リレーＲＹ１の駆動コイルへの通電が、第１ブレーカＢ１への通電より遅延すると、第１ブレーカＢ１のトリップコイルに電流が流れて第１ブレーカＢ１が遮断してしまう。これに対して実施の形態２では第２ブレーカＢ２を設け、第２ブレーカＢ２への通電が第１ブレーカＢ１への通電より先になるようにすることにより、Ｂ接点リレーＲＹ１の駆動コイルへの通電が、第１ブレーカＢ１への通電より遅延することを防止できる。従って入力電圧投入時において、第１ブレーカＢ１が必要なく遮断されることを防止できる。
【００２４】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３に係る交流入力回路１０の構成を示す図である。実施の形態３に係る交流入力回路１０は、実施の形態２に係る交流入力回路１０にＡ接点リレーＲＹ２が追加された構成である。Ａ接点リレーＲＹ２は、Ｂ接点リレーＲＹ１が挿入されている第２電流路に挿入される。即ちＡ接点リレーＲＹ２とＢ接点リレーＲＹ１は第２電流路において直列接続される。
【００２５】
Ａ接点リレーＲＹ２は駆動コイルと接点を備える。Ａ接点リレーＲＹ２の駆動コイルは第１電流路に、Ｂ接点リレーＲＹ１の駆動コイルと並列に挿入される。従ってＡ接点リレーＲＹ２は第１電流路に電流が流れているときオンして第２電流路を導通し、第１電流路に電流が流れていないときオフして第２電流路を遮断させるスイッチとして機能する。
【００２６】
以上説明したように実施の形態３によれば、実施の形態２の効果に加えて、入力電圧の瞬断時に第１ブレーカＢ１が必要なく遮断されることを防止できる。即ちＡ接点リレーＲＹ２が設けられない場合、入力電圧の瞬断時、トランスＴ１の一次巻線にエネルギーが残存している状態でＢ接点リレーＲＹ１がターンオンして第２電流路に電流が流れてしまう可能性がある。第２電流路に電流が流れるとトリップコイルが励磁して第１ブレーカＢ１が遮断する。
【００２７】
これに対して実施の形態３では第２電流路に、Ａ接点リレーＲＹ２とＢ接点リレーＲＹ１が直列に挿入されている。Ａ接点リレーＲＹ２とＢ接点リレーＲＹ１は相補的にオン／オフする関係にあり、入力電圧の瞬断時もいずれかがオフ状態になるため第２電流路に電流が流れて第１ブレーカＢ１が必要なく遮断されることを防止できる。
【００２８】
（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４に係る交流入力回路１０の構成を示す図である。実施の形態４に係る交流入力回路１０は、実施の形態３に係る交流入力回路１０から第２ブレーカＢ２を取り除いた構成である。さらに第１電流路を、トランスＴ１の一次巻線の２入力端に接続して形成した閉ループにより形成している。なお一次巻線の入力端は３つあるが、その内の任意の２つを用いて第１電流路を形成すればよく、使用する端子は特に限定されない。
【００２９】
以上の構成により、第２ブレーカＢ２を設けなくても入力電圧投入時に、第１ブレーカＢ１が必要なく遮断されることを防止できる。即ち第１電流路と第２電流路がいずれもトランスＴ１の一次巻線に接続されているため、第２電流路が通電可能な状態のとき、Ｂ接点リレーＲＹ１及びＡ接点リレーＲＹ２の相補状態が確定しており第２電流路に電流が流れることはない。
【００３０】
一方、第１電流路が交流入力端子に接続され第２ブレーカＢ２が設けられていない場合、入力電圧投入時に第２電流路に電流が流れる可能性ある。即ち第１電流路への通電が第２電流路への通電より遅延すると、Ｂ接点リレーＲＹ１及びＡ接点リレーＲＹ２のオン／オフが逆になる途中で発生する同時のオンのステータスで、第２電流路に電流が流れてしまう可能性がある。実施の形態４に係る接続形態では、この可能性を排除できる。従って実施の形態４も実施の形態３と同様の効果を奏する。
【００３１】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３２】
上述の実施の形態では三相交流入力を想定したが、本実施の形態に係る技術は単相交流入力にも使用できる。単相交流入力で容量が小さい場合（例えば、１０Ａ以下）、ブレーカではなくヒューズが使用されることが多い。ただし単相交流入力でも容量が大きい場合（例えば、２０Ａ以上）、ブレーカが使用される場合があり、その場合、本実施の形態に係る技術を適用できる。
【符号の説明】
【００３３】
１０  交流入力回路、  Ｔ１  トランス、  Ｓｔｏ，Ｓｔｃ  温度スイッチ、  Ｂ１  第１ブレーカ、  Ｂ２  第２ブレーカ、  ＲＹ１  Ｂ接点リレー、  ＲＹ２  Ａ接点リレー。
【図１】
0006440540.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006440540.tif 000004
【図４】
0006440540.tif 000005
【図５】
0006440540.tif 000006