(57)【要約】【課題】通常よりも大きな電圧の商用電源を誤接続した場合に、簡単な方法で内部装置を保護することが可能な過電圧保護回路を提供する。【解決手段】過電圧保護回路１０は、入力端子１２Ａ，１２Ｂ間に接続された整流回路２０と、スイッチ素子２４と、機械式リレー３０とを備える。スイッチ素子２４は、整流回路２０と接続され、第１の交流電圧が入力端子１２Ａ，１２Ｂ間に印加されたときに非導通状態となることによって整流回路２０から直流電流が出力されないようにし、第１の交流電圧よりも高電圧である第２の交流電圧が入力端子１２Ａ，１２Ｂ間に印加されたときに導通状態となることによって整流回路から直流電流が出力されるようにする。機械式リレー３０は、スイッチ素子２４が導通状態のとき整流回路２０から出力される直流電流によって動作する電磁石３２と、入力端子１２Ａと出力端子１４Ａとを接続する電源配線１６に設けられ、電磁石３２の動作によって開放する常閉接点３４とを含む。【選択図】図１
2016101034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流電圧として第１の交流電圧を受けるための入力端子と、
前記入力端子と電源配線を介して接続された出力端子と、
前記入力端子に接続された整流回路と、
前記整流回路と接続され、前記第１の交流電圧が前記入力端子に印加されたときに非導通状態となることによって前記整流回路から直流電流が出力されないようにし、前記第１の交流電圧よりも高電圧である第２の交流電圧が前記入力端子に印加されたときに導通状態となることによって前記整流回路から直流電流が出力されるようにするスイッチ素子と、
機械式リレーとを備え、
前記機械式リレーは、
前記スイッチ素子が導通状態のとき前記整流回路から出力される直流電流によって動作する電磁石と、
前記入力端子と前記出力端子とを接続する前記電源配線に設けられ、前記電磁石の動作によって開放する常閉接点とを含む、過電圧保護回路。
【請求項２】
前記機械式リレーは、前記電磁石の動作によって第１接点から第２接点に切り換わる切換接点をさらに含み、
前記過電圧保護回路は、前記切換接点の前記第２接点と前記電磁石との間に接続されるとともに互いに直列接続された複数の抵抗素子をさらに含み、前記第１接点は前記複数の抵抗素子のいずれかの接続ノードに接続され、
前記スイッチ素子が導通状態のとき前記整流回路から出力される直流電流は、前記切換接点を介して前記電磁石を流れる、請求項１に記載の過電圧保護回路。
【請求項３】
前記整流回路は、ダイオードブリッジによって構成された全波整流回路を含み、前記全波整流回路は第１〜第４のノードを含み、前記第１および第２のノード間に前記入力端子を介して交流電圧が入力され、前記第３および第４のノードから直流電圧が出力され、
前記電磁石は、前記第３および第４のノード間に接続される、請求項１または２に記載の過電圧保護回路。
【請求項４】
前記整流回路は、ダイオードによって構成された半波整流回路を含み、
前記入力端子には、前記ダイオード、前記電磁石、および前記スイッチ素子が直列に接続される、請求項１または２に記載の過電圧保護回路。
【請求項５】
機器本体と、
前記機器本体の第１および第２の入力ノード間に接続されたバリスタと、
前記機器本体の前記第１の入力ノードに接続されたヒューズと、
前記ヒューズを介して前記機器本体と接続された請求項１〜４のいずれか１項に記載の過電圧保護回路とを備えた電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、過電圧保護回路に関し、たとえば、電気機器の外部から過電圧が誤って印加された場合に内部装置を保護する際に好適に用いられる。さらに、この発明は、過電圧保護回路を備えた電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
１００Ｖの商用電源にて使用される空気調和機などの電気機器において、機器の取り付け時に２００Ｖの商用電源を誤って接続してしまった場合にそのまま運転すると、内部装置を破損するおそれがある。そこで、通常は、バリスタとヒューズを用いた保護回路が設けられる。バリスタは１００Ｖより大きい電圧で短絡破壊し、これによってヒューズが溶断する結果、内部装置が保護される（たとえば、特開平４−１２７８３５号公報（特許文献１）の図４を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１２７８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、一般住宅でも１００Ｖ用のコンセント以外に２００Ｖ用のコンセントも設けられるようになってきている。このため、１００Ｖ用の電気機器に２００Ｖの商用電源を誤って接続することがしばしば起きる。しかし、上記の保護回路の場合、２００Ｖの商用電源を誤接続したときには、ヒューズおよびバリスタの交換作業が必要になるために非常に面倒である。
【０００５】
特開平４−１２７８３５号公報（特許文献１）では、２００Ｖの商用電源が接続された場合でもバリスタが短絡破壊しないようにした上で、過電圧印加時にマイクロコンピュータの制御によって内部のリレーがオンしないようにしている。しかしながら、マイクロコンピュータを使用するためコストがかかるという問題がある。
【０００６】
この発明は、上記の問題点を考慮してなされたものであり、その目的は、通常よりも大きな電圧の商用電源を誤接続した場合に、簡単な方法で内部装置を保護することが可能な過電圧保護回路およびそれを備えた電気機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は一局面において過電圧保護回路であって、商用交流電圧として第１の交流電圧を受けるための入力端子と、入力端子と電源配線を介して接続された出力端子と、入力端子に接続された整流回路と、スイッチ素子と、機械式リレーとを備える。スイッチ素子は、整流回路と接続され、第１の交流電圧が入力端子に印加されたときに非導通状態となることによって整流回路から直流電流が出力されないようにし、第１の交流電圧よりも高電圧である第２の交流電圧が入力端子に印加されたときに導通状態となることによって整流回路から直流電流が出力されるようにする。機械式リレーは、スイッチ素子が導通状態のとき整流回路から出力される直流電流によって動作する電磁石と、入力端子と出力端子とを接続する電源配線に設けられ、電磁石の動作によって開放する常閉接点とを含む。
【０００８】
好ましくは、機械式リレーは、電磁石の動作によって第１接点から第２接点に切り換わる切換接点をさらに含む。過電圧保護回路は、切換接点の第２接点と電磁石との間に接続されるとともに互いに直列接続された複数の抵抗素子をさらに含む。この場合、第１接点は複数の抵抗素子のいずれかの接続ノードに接続される。スイッチ素子が導通状態のとき整流回路から出力される直流電流は、切換接点を介して電磁石を流れる。
【０００９】
好ましい実施の一形態において、整流回路は、ダイオードブリッジによって構成された全波整流回路を含み、全波整流回路は第１〜第４のノードを含む。第１および第２のノード間に入力端子を介して交流電圧が入力され、第３および第４のノードから直流電圧が出力される。電磁石は、第３および第４のノード間に接続される。
【００１０】
好ましい実施の他の形態において、整流回路は、ダイオードによって構成された半波整流回路を含む。入力端子には、上記ダイオード、電磁石、およびスイッチ素子が直列に接続される。
【００１１】
この発明は他の局面において電気機器であって、機器本体と、機器本体の第１および第２の入力ノード間に接続されたバリスタと、機器本体の第１の入力ノードに接続されたヒューズと、ヒューズを介して機器本体と接続された上記の過電圧保護回路とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、通常よりも大きな電圧の商用電源を誤接続した場合に、従来よりも簡単な方法で内部装置を保護することが可能な過電圧保護回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態による過電圧保護回路１０を備えた電気機器の構成を示す回路図である。
【図２】図１の各部の電圧波形を示す図である。
【図３】第２の実施形態による過電圧保護回路１０Ａの構成を示す回路図である。
【図４】第３の実施形態による過電圧保護回路１０Ｂの構成を示す回路図である。
【図５】第４の実施形態による過電圧保護回路１０Ｃの構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰返さない。
【００１５】
＜第１の実施形態＞
［電気機器の構成］
図１は、第１の実施形態による過電圧保護回路１０を備えた電気機器の構成を示す回路図である。図１に示すように、電気機器は、過電圧保護回路１０と、従来の保護回路５０と、電気機器本体６０とを含む。電気機器本体６０の入力ノード保護回路５０に（節点：node）６２Ａ，６２Ｂには、まず、従来の保護回路５０が接続され、さらに、第１の実施形態による過電圧保護回路１０が接続される。過電圧保護回路１０はカートリッジとして電気機器に着脱可能に構成されていてもよい。
【００１６】
従来の保護回路５０は、電気機器本体６０の入力ノード６２Ａ，６２Ｂ間に接続されたバリスタ５４と、入力ノード６２Ａに接続されたヒューズ５２とを含む。保護回路５０は、電気機器本体の故障によって入力ノード６２Ａ，６２Ｂ間に過電流が流れた場合および入力ノード６２Ａ，６２Ｂ間に過電圧が印加された場合に、電気機器本体６０と商用電源とを切り離す役目も有している。
【００１７】
［過電圧保護回路１０の構成］
過電圧保護回路１０は、電気機器が通常よりも高電圧の商用電源に誤って接続された場合に、その高電圧の商用電源電圧が過電圧保護回路１０により保護回路５０および電気機器本体に６０に印加されることを防止するためのものである。図１に示すように過電圧保護回路１０は、入力端子１２（１２Ａ，１２Ｂ）と、出力端子１４（１４Ａ，１４Ｂ）と、整流回路２０と、スイッチ素子２４と、定電圧素子４２と、機械式リレー３０と、抵抗部２６，２８と、コンデンサ４０（平滑用）と、コンデンサ４４とを含む。
【００１８】
入力端子１２Ａ，１２Ｂ間には、商用電源として第１の交流電圧（たとえば、１００Ｖ）が印加される。入力端子１２Ａ，１２Ｂ間には第１の交流電圧よりも高電圧である第２の交流電圧（たとえば、２００Ｖ）が誤って印加される場合もある。入力端子１２Ａ，１２Ｂは、電源配線１６，１８をそれぞれ介して出力端子１４Ａ，１４Ｂと接続される。
【００１９】
整流回路２０は、入力端子１２Ａ，１２Ｂ間に接続され、ダイオードブリッジによって構成された全波整流回路である。整流回路２０は、ノード２２Ａ〜２２Ｄと、ダイオード２１Ａ〜２１Ｄとを含む。ダイオード２１Ｄ，２１Ａは、この並び順でノード２２Ｄ，２２Ｃ間に順方向で直列に接続される。ダイオード２１Ｃ，２１Ｂは、この並び順でノード２２Ｄ，２２Ｃ間に順方向で直列かつダイオード２１Ｄ，２１Ａの全体と並列に接続される。ダイオード２１Ｄ，２１Ａの接続ノード２２Ａは、入力端子１２Ａに接続され、ダイオード２１Ｃ，２１Ｂの接続ノード２２Ｂは、スイッチ素子２４を介して入力端子１２Ｂと接続される。ノード２２Ｃからノード２２Ｄから直流電圧が出力される。図１の場合、ノード２２Ｃが正側、ノード２２Ｄが負側となる。
【００２０】
スイッチ素子２４は、たとえば、サイダック（登録商標）と称されるものであり、端子間電圧（正方向および負方向のいずれでもよい）の絶対値がブレークオーバ電圧以下のとき非導通となり、端子間電圧の絶対値がブレークオーバ電圧を超えたときに導通する。サイダック（登録商標）は、一旦導通状態になると電流が閾値電流以下となるまで（ブレークオーバ電圧以下であっても）導通状態を維持する。本実施形態の場合、入力端子１２Ａ，１２Ｂ間の印加電圧が第１の交流電圧（たとえば、１００Ｖ）のときにスイッチ素子２４は、印加電圧が常にブレークオーバ電圧以下であるので導通しない。一方、入力端子１２Ａ，１２Ｂ間の印加電圧が第２の交流電圧（たとえば、２００Ｖ）のときには、すなわち、ブレークオーバ電圧を超える電圧がスイッチ素子２４に印加されると、スイッチ素子２４は導通する。スイッチ素子２４は、機能的には、ゲート端子のないサイリスタ（トライアック）と同等である。
【００２１】
機械式リレー３０は、電磁石用のコイル３２と、常閉接点（常閉コンタクト）を有するスイッチ３４とを含む。コイル３２に所定電流が流れることによって電磁石が動作したとき、スイッチ３４は開放する。スイッチ３４は、電源配線１６の途中に設けられている。電磁石用のコイル３２と並列に、コンデンサ４０（平滑用）および定電圧素子４２（たとえば、ツェナーダイオード）がそれぞれ設けられる。これらのコンデンサ４０（平滑用）および定電圧素子４２は、電磁石用のコイル３２に印加される電圧を安定化するために設けられている。
【００２２】
抵抗部２６は互いに直列接続された抵抗素子２６Ａ〜２６Ｅを含み、抵抗部２８は互いに直列接続された抵抗素子２８Ａ〜２８Ｅを含む。複数の抵抗素子を設けた理由は、個々の抵抗素子にかかる電圧を所定値以下に制限するためである。抵抗部２６、機械式リレー３０のコイル３２、および抵抗部２８は、この並び順で整流回路２０のノード２２Ｃ，２２Ｄ間に直列に接続される。
【００２３】
コンデンサ４４は、整流回路２０のノード２２Ｃ，２２Ｄ間に、抵抗部２６、機械式リレー３０のコイル３２、および抵抗部２８の全体と並列に接続される。コンデンサ４４は、スイッチ素子２４への動作電流を強化するために設けられている。
【００２４】
［過電圧保護回路１０の動作］
図２は、図１の各部の電圧波形を示す図である。図２では、入力端子１２Ａ，１２Ｂ間の印加電圧９０、コンデンサ４４の両端の電圧（整流電圧、充電電圧とも称する）９２、および機械式リレー３０のコイル３２に印加される直流電圧９４（コンデンサ４０の両端間の電圧に等しい）を示す。ただし、直流電圧９４の大きさは他の電圧９０，９２に比べて２０倍した値で示している。以下、図１および図２を参照して、過電圧保護回路１０の動作について説明する。
【００２５】
まず、入力端子１２Ａ，１２Ｂ間に第１の交流電圧（たとえば、１００Ｖ）が印加された場合、スイッチ素子２４は非導通状態である。この場合、整流回路２０のノード２２Ｃから出力される直流電流は０であるので、機械式リレー３０のコイル３２には電流が流れない。この結果、スイッチ３４（常閉接点）は導通状態となるので、入力端子１２Ａ，１２Ｂから、スイッチ３４（常閉接点）および従来の保護回路５０を介して、電気機器本体６０に第１の電源電圧が供給される。
【００２６】
次に、入力端子１２Ａ，１２Ｂ間に第２の交流電圧（たとえば、２００Ｖ）９０が印加された場合について説明する。この場合、スイッチ素子２４にかかる電圧の絶対値がブレークオーバ電圧ＢＯを超えるとスイッチ素子２４は導通する。具体的には、図２に示すように、時刻ｔ１において入力端子１２Ａ，１２Ｂの印加電圧９０の絶対値がブレークオーバ電圧ＢＯを超えるとスイッチ素子２４は導通状態となり、コンデンサ４４に充電電流が流れる。コンデンサ４４の充電電圧９２の増加によってスイッチ素子２４にかかる電圧は減少し、スイッチ素子２４を流れる電流が閾値電流以下となることによって、スイッチ素子２４は非導通になる。
【００２７】
その後、コンデンサ４４の充電電圧９２は、抵抗部２６、コイル３２、および抵抗部２８を介して徐々に流れることによって減少する（時刻ｔ１〜時刻ｔ２）。コンデンサの充電電圧９２の減少に伴ってスイッチ素子２４にかかる電圧の絶対値は徐々に増加し、時刻ｔ２において、スイッチ素子２４にかかる電圧の絶対値がブレークオーバ電圧ＢＯを超えた瞬間にスイッチ素子２４は導通状態になる。この結果、コンデンサ４４に充電電流が流れることによってコンデンサ４４の充電電圧９２は増加し、やがてスイッチ素子２４を流れる電流が閾値電流以下となるとスイッチ素子２４は非導通になる。
【００２８】
コンデンサ４４の充電電圧９２は、抵抗部２６、コイル３２、および抵抗部２８を介して徐々に流れることによって減少する（時刻ｔ２〜時刻ｔ３）。その後、時刻ｔ３においてスイッチ素子２４にかかる電圧の絶対値がブレークオーバ電圧ＢＯを超えた瞬間にスイッチ素子２４は導通状態となる。これによって、コンデンサ４４に充電電流が流れ、コンデンサ４４の充電電圧９２の増加に伴って、スイッチ素子２４を流れる電流が閾値電流以下となるとスイッチ素子２４は非導通になる。
【００２９】
以下、時刻ｔ２、時刻ｔ３の場合と同様の動作が時刻ｔ４、時刻ｔ５において、さらには時刻ｔ６以降において繰り返される。最終的に整流波形９２が得られる。
【００３０】
図２の整流波形９２が抵抗部２６，２８ならびにコイル３２、コンデンサ４０（平滑用）、および定電圧素子４２の並列接続部に印加されるので、コンデンサ４０（平滑用）の両端間に電圧（すなわち、直流電圧９４）が生じてコイル３２には所定電流が常時流れることになる。この結果、機械式リレー３０の電磁石が動作するので、スイッチ３４（常閉接点）が開放する。スイッチ３４の開放によって、第２の交流電圧（たとえば、２００Ｖ）が遮断される。
【００３１】
［第１の実施形態の効果］
上記構成の過電圧保護回路１０によれば、整流回路２０、機械式リレー３０、およびスイッチ素子２４などを用いた簡単な構成によって、誤接続によって入力端子１２Ａ，１２Ｂに過大電圧が印加された場合にこの過大電圧を遮断することができる。この結果、バリスタ５４およびヒューズ５２によって構成されている後段の従来の保護回路５０が破壊されるのを防止することができるとともに、電気機器本体６０を保護することができる。
【００３２】
＜第２の実施形態＞
図３は、第２の実施形態による過電圧保護回路１０Ａの構成を示す回路図である。
【００３３】
図３の過電圧保護回路１０Ａは、機械式リレー３０がスイッチ３６（切換接点）をさらに含む点で図１の過電圧保護回路１０と異なる。スイッチ３６は、電磁石の動作によって接点３７Ｂを接点３７Ｍに切り換える。具体的に、スイッチ３６の共通ノード３７Ｃは整流回路２０のノード２２Ｃに接続される。スイッチ３６の接点３７Ｍは、抵抗素子２６Ａ〜２６Ｅを介してコイル３２と接続される。スイッチ３６の接点３７Ｂは、抵抗素子２６Ｄ，２６Ｅの接続ノード２７と接続される。
【００３４】
さらに、図３の過電圧保護回路１０Ａは、コンデンサ４４が、スイッチ３６の接点３７Ｍと整流回路２０のノード２２Ｄとの間に接続される点で図１の過電圧保護回路１０と異なる。図３のその他の構成は図１の場合と同じであるので、同一または相当する部分は同一の参照符号を付して説明を繰返さない。
【００３５】
次の過電圧保護回路１０Ａの動作について説明する。まず、入力端子１２Ａ，１２Ｂ間に第１の交流電圧（たとえば、１００Ｖ）が印加される場合は、第１の実施形態の場合と同様であるので説明を繰返さない。
【００３６】
次に、入力端子１２Ａ，１２Ｂ間に第２の交流電圧（たとえば、２００Ｖ）が印加された場合について説明する。この場合、スイッチ素子２４が導通することによって、整流回路２０のノード２２Ｃ、スイッチ３６の接点３７Ｂ、抵抗素子２６Ｅ、機械式リレー３０のコイル３２、抵抗部２８、整流回路２０のノード２２Ｄの順に直流電流が流れる。これによって、機械式リレー３０の電磁石が動作すると、スイッチ３４（常閉接点）が開放し、スイッチ３６（切換接点）が切替わる。このスイッチ３６の切替わりによって、直流電流の経路が、整流回路２０のノード２２Ｃ、スイッチ３６の接点３７Ｍ、抵抗部２６（抵抗素子２６Ａ〜２６Ｅ）、機械式リレー３０のコイル３２、抵抗部２８、整流回路２０のノード２２Ｄを順にたどる経路に変化する。
【００３７】
上記の経路変更によって、コイル３２に流れる電流は、抵抗素子２６Ａ〜２６Ｄも通過するようになるのでその大きさが減少し、その結果、機械式リレー３０の動作時における過電圧保護回路１０Ａの消費電力を低減させることができる。図３の過電圧保護回路１０Ａのその他の効果は第１の実施形態の場合と同様であるので説明を繰り返さない。
【００３８】
＜第３の実施形態＞
図４は、第３の実施形態による過電圧保護回路１０Ｂの構成を示す回路図である。図４の過電圧保護回路１０Ｂは、スイッチ素子２４に代えて、整流回路２０のノード２２Ｃ，２２Ｄ間に接続されたスイッチ素子４６を含む点で図３の過電圧保護回路１０Ａと異なる。抵抗素子４６は、抵抗部２６，２８およびコイル３２と直列に接続される。
【００３９】
スイッチ素子４６として、双方向または単方向のサイダック（登録商標）を用いてもよいし、耐圧が比較的大きなツェナーダイオードを用いてもよい。スイッチ素子４６にかかる直流電圧がブレークオーバ電圧を超えたときに、スイッチ素子４６は導通状態となる。本実施形態の場合、入力端子１２Ａ，１２Ｂ間の印加電圧が第１の交流電圧（たとえば、１００Ｖ）のとき、スイッチ素子４６は導通しない。一方、入力端子１２Ａ，１２Ｂ間の印加電圧が第２の交流電圧（たとえば、２００Ｖ）のときには、ブレークオーバ電圧を超える電圧がスイッチ素子４６に印加されると、スイッチ素子４６は導通する。したがって、スイッチ素子４６を用いることによって第１および第２の実施形態の場合と同様の効果を奏することができる。
【００４０】
なお、スイッチ素子４６を図１に示した第１の実施形態の場合の機械式リレー３０（図３のスイッチ３６を含まない場合）と組み合わせることもできる。
【００４１】
＜第４の実施形態＞
図５は、第４の実施形態による過電圧保護回路１０Ｃの構成を示す回路図である。図５の過電圧保護回路１０Ｃは、ダイオードブリッジによって構成される全波整流回路２０に代えて、単一のダイオード４９を含む半波整流回路４８を含む点で、図４の過電圧保護回路１０Ｂと異なる。ダイオード４９のアノードは入力端子１２Ａに接続され、カソードはスイッチ３６の共通ノード３７Ｃと接続される。
【００４２】
上記の構成の場合も、入力端子１２Ａ，１２Ｂ間の印加電圧が第１の交流電圧（たとえば、１００Ｖ）のとき、スイッチ素子４６は導通しない。一方、入力端子１２Ａ，１２Ｂ間の印加電圧が第２の交流電圧（たとえば、２００Ｖ）のときには、スイッチ素子４６のブレークオーバ電圧を超える電圧がスイッチ素子４６に印加されると、スイッチ素子４６は導通する。したがって、第１および第２の実施形態の場合と同様の効果を奏することができる。
【００４３】
なお、半波整流回路４８を図１に示した第１の実施形態の場合の機械式リレー３０（図３のスイッチ３６を含まない場合）と組み合わせることもできる。この場合のダイオード４９と、抵抗部２６およびコンデンサ４４との接続関係は、図５において、スイッチ３６の接点３７Ｍが電磁石の動作によらず常時接続されている場合と同じである。
【００４４】
＜付記＞
上記の各実施形態の一部の特徴を要約すると以下のようになる。
【００４５】
（１）  過電圧保護回路１０，１０Ａ〜１０Ｃは、商用交流電圧として第１の交流電圧を受けるための入力端子１２Ａ，１２Ｂと、入力端子１２Ａ，１２Ｂと電源配線１６，１８を介して接続された出力端子１４Ａ，１４Ｂと、入力端子１２Ａ，１２Ｂ間に接続された整流回路２０，４８と、スイッチ素子２４，４６と、機械式リレー３０とを備える。スイッチ素子２４，４６は、整流回路２０，４８と接続され、第１の交流電圧が入力端子１２Ａ，１２Ｂ間に印加されたときに非導通状態となることによって整流回路２０，４８から整流電圧９２が出力されないようにし、第１の交流電圧よりも高電圧である第２の交流電圧が入力端子１２Ａ，１２Ｂ間に印加されたときに導通状態となることによって整流回路から整流電圧９２が出力され、直流電圧９４が発生するようにする。機械式リレー３０は、スイッチ素子２４，４６が導通状態のとき整流回路２０，４８を介してコンデンサ４０（平滑用）に発生する直流電圧９４によって動作する電磁石３２と、入力端子１２Ａと出力端子１４Ａとを接続する電源配線１６に設けられ、電磁石３２の動作によって開放する常閉接点３４とを含む。
【００４６】
上記構成によれば、入力端子１２Ａ，１２Ｂ間に第１の交流電圧が印加されたとき、整流回路２０，４８から出力される整流電圧９２はスイッチ素子２４，４６によって阻止されるので電磁石３２は動作しない。したがって、過電圧保護回路１０，１０Ａ〜１０Ｃの出力端子１４Ａ，１４Ｂから内部装置に第１の交流電圧が印加される。一方、入力端子１２Ａ，１２Ｂ間に第２の交流電圧が印加されることによってスイッチ素子２４，４６が導通すると、整流回路２０，４８を介してコンデンサ４０（平滑用）に発生する直流電圧９４によって電磁石３２が動作する。この結果、常閉接点３４が開放するために、第２の交流電圧が遮断される。このように、整流回路２０，４８、機械式リレー３０、およびスイッチ素子２４，４６などを用いた簡単な構成によって過電圧保護回路を実現することができる。
【００４７】
（２）  上記（１）において、機械式リレー３０は、電磁石３２の動作によって第１接点３７Ｂから第２接点３７Ｍに切り換わる切換接点３６をさらに含む。過電圧保護回路１０Ａ〜１０Ｃは、切換接点３６の第２接点３７Ｍと電磁石３２との間に接続されるとともに互いに直列接続された複数の抵抗素子２６Ａ〜２６Ｅをさらに含む。第１接点３７Ｂは複数の抵抗素子２６Ａ〜２６Ｅのいずれかの接続ノード２７に接続される。スイッチ素子２４，４６が導通状態のとき整流回路２０，４８から出力される整流電圧９２は、切換接点３６を介して電磁石３２に印加される。
【００４８】
上記構成によれば、切換接点３６は、スイッチ素子２４，４６の導通によって電磁石３２が動作したときに第１接点３７Ｂから第２接点３７Ｍに切り換わる。この結果、電磁石３２を流れる電流を低減させることができるので、過電圧保護回路１０Ａ〜１０Ｃの消費電力を削減することができる。
【００４９】
（３）  上記（１）または（２）において、整流回路２０，４８は、ダイオードブリッジによって構成された全波整流回路を含み、全波整流回路は第１〜第４のノード２２Ａ〜２２Ｄを含む。第１および第２のノード２２Ａ，２２Ｂ間に入力端子１２Ａ，１２Ｂを介して交流電圧が入力され、第３および第４のノード２２Ｃ，２２Ｄから直流電圧が出力される。電磁石３２は、第３および第４のノード２２Ｃ，２２Ｄ間に接続される。
【００５０】
（４）  上記（３）において、スイッチ素子２４は、第２のノード２２Ｂと入力端子１２Ｂとの間に接続される。
【００５１】
（５）  上記（３）において、スイッチ素子４６は、第３および第４のノード２２Ｃ，２２Ｄ間に電磁石３２と直列に接続される。
【００５２】
（６）  上記（１）または（２）において、整流回路４８は、ダイオード４９によって構成された半波整流回路を含む。入力端子１２Ａ，１２Ｂ間には、上記ダイオード４９、電磁石３２、およびスイッチ素子４６が直列に接続される。
【００５３】
（７）  電気機器は、機器本体６０と、機器本体６０の第１および第２の入力ノード６２Ａ，６２Ｂ間に接続されたバリスタ５４と、機器本体６０の第１の入力ノード６２Ａに接続されたヒューズ５２と、ヒューズ５２を介して機器本体６０と接続された上記（１）〜（６）のいずれかの過電圧保護回路１０，１０Ａ〜１０Ｃとを備える。
【００５４】
今回開示された各実施形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５５】
１０，１０Ａ〜１０Ｃ  過電圧保護回路、１２Ａ，１２Ｂ  入力端子、１４Ａ，１４Ｂ  出力端子、１６，１８  電源配線、２０  全波整流回路、２１Ａ〜２１Ｄ，４９  ダイオード、２２Ａ〜２２Ｄ  全波整流回路のノード、２４，４２，４６  定電圧素子、２６，２８  抵抗部、２６Ａ〜２６Ｅ，２８Ａ〜２８Ｅ  抵抗素子、３０  機械式リレー、３２  コイル（電磁石）、３４  スイッチ（常閉接点）、３６  スイッチ（切換接点）、３７Ｂ，３７Ｍ  接点、３７Ｃ  共通ノード、４０，４４  コンデンサ、４８  半波整流回路、５０  保護回路、５２  ヒューズ、５４  バリスタ、６０  電気機器本体、６２Ａ，６２Ｂ  入力ノード。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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