JP2007220363A - 電源コンセント - Google Patents

Abstract

【課題】操作手順を簡素化する。
【解決手段】受刃４を商用電源２に電路を介して接続し、受刃４の間に差込プラグの栓刃間で発生する微少な放電を検知するセンサ５を設ける。そして、センサ情報としての放電検知信号から放電発生を判断し、放電発生と判断したら放電発生信号を出力する放電検出手段としての放電検出回路６と、使用者による手動操作で電路を開閉可能な開閉手段としての開閉ハンドル８、及び、放電発生信号に基づき開閉ハンドル８を強制的に開動作させ電路を遮断する電路引き外し装置９を有してなるブレーカ７と、放電発生信号に基づき、ＬＥＤ１２、ブザー１３を駆動して、放電発生を使用者に報知する報知回路１１と、ＬＥＤ１２、ブザー１３の駆動を停止する報知停止回路１５と、を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、トラッキング現象等による放電の発生に伴い電路を遮断するとともにその発生を報知する電源コンセントに関する。

従来、電源コンセントにおいては、いわゆるトラッキング短絡による事故を防止する技術として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この技術は、差込プラグに発生する微少な放電をセンサで検知させ、センサから出力された信号に基づいてブレーカを遮断動作させることによって、差込プラグが接続された受刃を電源から遮断する電源コンセントに関するものである。

この電源コンセントによれば、別体のブレーカを電源コンセントに設けることなくトラッキング生成を防止できる。しかし、この電源コンセントが放電を検出してブレーカを遮断動作させた場合、ブレーカの動作状態を確認する際には、その操作ハンドルの傾倒状態を目視することになる。そのため、例えばブレーカが電気機器の背面や暗室等に配置され目視し難い場合には、動作状態の確認作業が困難となることがあった。

また、例えば特許文献２に記載された警告表示コンセントのように、過電流検出手段からの信号で警告表示する警告表示手段を備えるものも案出されている。しかし、この技術は、過電流検出を単に警告表示するだけのものであり、電源から過電流発生源を遮断することはできない。

さらに、上記問題点を解決するため、上記特許文献１、２の技術を組み合わせて、センサから出力された信号に基づき、差込プラグにおける放電を検知し、ブレーカで電源と受刃との間の電路を遮断させるとともに、警告表示手段に相当する報知手段で放電発生を使用者に報知させることのできる電源コンセントが案出されている。

特開２００４−３６２８３６号公報 特開２００４−１０３５２４号公報

しかし、この電源コンセントでは、上記の組み合せのみからなる構成であったり、報知手段を停止しない限りブレーカの操作ハンドルを操作することができない構成等、ブレーカと報知手段との連動状態が特定されていないため、ブレーカの遮断手段の復旧操作等を十分に理解していない場合、操作手順が複雑になり易い点で問題があった。

したがって、本発明では上記課題を鑑み、例えば報知動作を停止しなくてもブレーカの操作ハンドルを操作できる等、ブレーカと報知手段との連動状態を適正に特定して、操作手順を簡素化できる電源コンセントの提供を課題とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明に係る電源コンセントは、電源に電路を介して接続された受刃と、受刃に接続された差込プラグの栓刃間で発生する放電を検知するセンサと、センサの放電検知信号から放電発生を判断するとともに放電発生と判断したら放電発生信号を出力する放電検出手段と、電路を開閉する開閉手段、及び、放電発生信号に基づき開閉手段を開動作させ電源と受刃との接続を遮断する遮断手段を有するブレーカと、放電発生信号に基づき放電発生を報知するとともに、遮断手段が遮断動作した状態において、電源から供給された駆動電力で報知動作を保持する報知手段と、開閉手段を閉動作させた状態で保持した報知動作を停止可能とする報知停止手段と、を備えてなるように構成される。

請求項２の発明に係る電源コンセントは、報知停止手段が、開閉手段の閉動作に連動して、保持した報知動作を停止するものであるように構成される。

請求項３の発明に係る電源コンセントは、報知停止手段が、開閉手段の閉動作とは独立して、保持した報知動作を停止するか否かを選択する選択手段によって、保持した報知動作を停止するものであるように構成される。

請求項４の発明に係る電源コンセントは、報知手段が、発光素子と発音素子のうちの少なくとも一方を駆動して報知動作するものであるように構成される。

請求項１の発明によれば、報知手段を、遮断手段が遮断動作した状態において、電源から供給された駆動電力で報知動作を保持するように構成したので、報知手段の報知動作を保持したままブレーカの開閉手段を操作でき、よって操作手順を簡素化できる。さらに、報知停止手段を、開閉手段を閉動作させた状態で保持した報知動作を停止可能とするように構成したので、保持した報知動作を遮断動作中に誤って停止する誤操作を防ぐことができる。

請求項２の発明によれば、ブレーカの開閉手段を閉操作するだけで、自動的に報知手段による報知動作を停止させることができる。よって、操作手順を簡素化できる。

請求項３の発明によれば、選択手段によって、開閉手段の閉操作とは独立して、使用者の任意時に報知動作を停止させることができる。即ち、使用者に対してトラッキング現象発生の主原因であるホコリを除去するが十分であるか否かを判断する機会を与えることができ、開閉手段の閉動作に連動して報知動作を停止する場合に比較して、ホコリの除去に対する使用者の注意力を増すことができる。よって、トラッキング現象発生の可能性をより小さくできる。

請求項４の発明によれば、使用者に対して、発光と発音とのうち少なくとも一方を通じて放電発生を知らせることができ、操作ハンドルの位置を目視し難い場合であっても、動作状態の確認作業を容易にできる。

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る電源コンセントの第１実施形態を示す回路図である。例えば本電源コンセント１は、一般的な家庭用コンセントが取付可能な壁面の取付ボックス内に取付可能な外形寸法の箱体に収納され、箱体前面には、電気機器の差込プラグを挿入する一対のプラグ挿入口が設けられている。

電源コンセント１の電極、即ち差込プラグをプラグ挿入口を介して接続する受刃４は、商用電源２に電路を介して接続されている。受刃４の間には、差込プラグの栓刃間で、例えばトラッキング現象によって発生する微少な放電を検知するセンサ５が設けられている。そして、６は、センサ情報としての放電検知信号から放電発生を判断し、放電発生と判断したら放電発生信号を出力する放電検出手段としての放電検出回路を示している。

このセンサ５は金属片で形成され、差込プラグの電極間（栓刃間）で微少な放電が発生した際、その放電電流が接触するように一対のプラグ挿入口の間に設置されている。例えばアースのような固定電位に金属片を接続することで、金属片に放電電流が接触し、その金属片と固定電位の間で電流が流れることが実験により確認されており、上記構成は、この現象を利用して、発生する微少な放電を検出するよう構成されている。

また、電源コンセント１は、使用者による手動操作で電路を開閉可能な開閉手段としての開閉ハンドル８、及び、放電発生信号に基づき開閉ハンドル８を強制的に開動作させ電路を遮断する遮断手段としての電路引き外し装置９を有してなるブレーカ７を備えている。更に、電源コンセント１は、放電発生信号に基づき、発光素子としてのＬＥＤ１２と発音素子としてのブザー１３を駆動して、放電発生を使用者に報知する報知手段としての報知回路１１を備えるとともに、ＬＥＤ１２とブザー１３の駆動を停止する報知停止手段としての報知停止回路１５を備えている。

次に、上記電源コンセント１の放電検出、報知、遮断の諸動作を説明する。上述するようにセンサ５より、トラッキング現象によって発生する放電の初期状態を検知すると、放電検出回路６において、Ｄ１（ダイオード）を介してＰＣ１（フォトトランジスタ）のダイオードに微少な電流（放電検知信号）が流れる。この信号に基づき、ＰＣ１がＯＮする。ＰＣ１のＯＮによって、Ｔｒ１（トランジスタ）がＯＮする（放電検出動作）。

報知回路１１において、Ｔｒ１のＯＮにより、ＳＣＲ１（サイリスタ）のゲートに所定値の電流（放電発生信号）が流れる。この信号に基づきＳＣＲ１がＯＮする。またＳＣＲ１のＯＮにより、電源２から供給された駆動電力でＬＥＤ１２が発光し（報知保持動作）、Ｔｒ２がＯＮする。そしてＴｒ２のＯＮにより、電源２から駆動電力がブザー駆動回路１４に供給され、ブザー１３が所定間隔で断続的に発音する（報知保持動作）。

またＳＣＲ１のＯＮにより、ＰＣ２がＯＮし、Ｔｒ３がＯＮする。そしてＴｒ３のＯＮにより、ＳＣＲ２がＯＮして、電路引き外し装置９に連動する開閉ハンドル８が開動作し、電源２と受刃４との接続を瞬時に遮断する（遮断動作）。
このように電源コンセント１は、ブレーカ７が遮断動作した状態において、報知回路１１が電源２から供給された駆動電力でＬＥＤ１２、ブザー１３を駆動して報知動作するとともにその報知動作を保持する。

次に、電源コンセント１の遮断解除、保持停止の諸動作を説明する。ブレーカ７が遮断動作した状態から手動操作によって開閉ハンドル８を閉動作（遮断解除動作）させた状態で、その閉動作に連動して電源から再び供給された電力によって、ＰＣ３のダイオードに所定値の電流が流れＰＣ３がＯＮする。ＰＣ３のＯＮにより、報知停止手段としての報知停止回路１５から報知停止信号としてのワンショットパルスが出力され、ＳＣＲ１をＯＦＦさせ、さらにＰＣ２、Ｔｒ２をＯＦＦさせる。そしてＳＣＲ１のＯＦＦによってＬＥＤ１２の発光を停止し、Ｔｒ２のＯＦＦによってブザー１３の発音を停止する（報知停止動作）。
このように電源コンセント１は、開閉ハンドル８の閉動作に連動して報知停止回路１５を動作させ、報知回路１１により保持したＬＥＤ１２、ブザー１３の報知動作を停止する。

この電源コンセント１によれば、ブレーカ７の電路取り外し装置９が遮断動作した状態において、報知回路１１の報知動作を保持したままブレーカ７の開閉ハンドル８を操作でき、またブレーカ７の開閉ハンドル８を閉操作するだけで、自動的にＬＥＤ１２、ブザー１３の報知保持動作を停止させることができる。よって、操作手順を簡素化できる。また開閉ハンドル８を閉動作させた状態で保持した報知動作を停止可能とするように報知解除回路１５を設けたので、保持した報知動作を遮断動作中に誤って停止する誤操作を防ぐことができる。
また、使用者に対して、ＬＥＤ１２の発光とブザー１３の発音によって放電発生を知らせることができ、開閉ハンドル８の操作状態を目視し難い場合であっても、ブレーカ７の動作状態の確認作業を容易にできる。

図２は、本発明に係る電源コンセントの第２実施形態を示す回路図である。図２の電源コンセント１０１は、図１の電源コンセント１と異なり、ブレーカ７の開閉ハンドル８の閉動作に連動して報知動作を停止するものでなく、ブレーカ７の開閉ハンドル８を閉動作させた状態で、開閉ハンドル８の閉動作とは独立して、報知回路１１１が保持したＬＥＤ１１２、ブザー１１３の報知動作を停止するか否かを選択スイッチ１１６で選択するように構成されている。その他の構成は、図１の電源コンセント１と同様である。

上記電源コンセント１０１の放電検出、報知、遮断の諸動作を説明する。電源コンセント１と同様に、センサ５より、放電の初期状態を検知すると、放電検出回路６において、Ｄ１を介してＰＣ１のダイオードに微少な電流（放電検知信号）が流れ、この信号に基づきＰＣ１がＯＮする。ＰＣ１のＯＮによって、Ｔｒ１がＯＮする（放電検出動作）。

報知回路１１１において、Ｔｒ１のＯＮにより、Ｄ１０２、Ｄ１０３に信号（放電発生信号）が分岐して流れる。Ｄ１０２からの信号は、ＳＣＲ１０１のゲートに入力され、電源２から供給された駆動電力でＬＥＤ１１２が点灯し（報知保持動作）、Ｔｒ１０２がＯＮする。そしてＴｒ１０２のＯＮにより、電源２から駆動電力がブザー駆動回路１１４に供給され、ブザー１１３が所定間隔で断続的に発音する（報知保持動作）。

また、Ｄ１０３からの信号は、ＣＲのフィルタ回路、ＰＣ１０３、Ｔｒ１０３、ＣＲの時延回路を介して、ＳＣＲ２のゲートに入力される、そしてＳＣＲ２がＯＮして、ブレーカ７の電路引き外し装置９に連動する開閉ハンドル８が開動作し、電源２と受刃４との接続を瞬時に遮断する（遮断動作）。この時、ＣＲのフィルタ回路、ＰＣ１０３、ＣＲの時延回路を設けることで、ＳＣＲ２よりＳＣＲ１０１を先に動作させている。
このように電源コンセント１０１は、ブレーカ７が遮断動作した状態において、報知回路１１１が電源２から供給された駆動電力でＬＥＤ１１２、ブザー１１３を駆動して報知動作するとともにその報知動作を保持する。また、放電発生信号をＤ１０２、Ｄ１０３に分岐して流すことで、報知保持動作と遮断動作とが独立して動作するように構成されている。

次に、電源コンセント１０１の遮断解除、保持停止の諸動作を説明する。ブレーカ７が遮断動作した状態から手動操作によって開閉ハンドル８を閉動作（遮断解除動作）させた状態で、開閉ハンドル８の閉動作とは独立して、任意時に報知回路１１１に設けられた選択スイッチ１１６を手動により閉動作すると、ＳＣＲ１０１、Ｔｒ１０２がＯＦＦする。ＳＣＲ１０１のＯＦＦによってＬＥＤ１１２の発光を停止し、Ｔｒ１０２のＯＦＦによりブザー１１３の発音を停止する（報知停止動作）。
このように電源コンセント１０１は、開閉ハンドル８を閉動作（ＯＮ操作）させた状態で、開閉ハンドル８の閉動作とは独立して、選択スイッチ１１６の使用者による自発的な手動操作によって、報知回路１１１が保持したＬＥＤ１１２、ブザー１１３の報知動作を停止する。

この電源コンセント１０１によれば、ブレーカ７の電路取り外し装置９が遮断動作した状態において、報知回路１１１の報知動作を保持したままブレーカ７の開閉ハンドル８を操作できる。よって操作手順を簡素化できる。また開閉ハンドル８を閉動作させた状態で保持した報知動作を結果的に停止する選択スイッチ１１６を設けたので、保持した報知動作を遮断動作中に誤って停止する誤操作を防ぐことができる。
さらに、選択スイッチ１１６によって、開閉ハンドル８の閉操作とは独立して、使用者の任意時にＬＥＤ１１２、ブザー１１３の報知保持動作を停止させることができる。即ち、使用者に対してトラッキング発生の主原因であるホコリの除去が十分であるか否かを判断する機会を与えることができ、開閉ハンドル８の閉動作に連動して報知動作を停止する場合に比較して、ホコリの除去に対する使用者の注意力を増すことができる。よって、トラッキング現象発生の可能性をより小さくできる。
加えて、電源コンセント１と同様に、使用者にＬＥＤ１１２の発光とブザー１１３の発音を通じて、放電発生を知らせることができ、開閉ハンドル８の操作状態を目視し難い場合であっても、ブレーカ７の動作状態の確認作業を容易にできる。

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下列挙するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状並びに構成を適宜に変更して実施することも可能である。
（１）センサは、金属片に放電電流を接触させるものに限らず、放電により発生した電荷を含んだガスを検出するものを利用して構成しても良い。
（２）報知手段は、ＬＥＤ、ブザーの両方に限らず、いずれか一方で構成することもできる。この場合も同様の効果を得ることができる。
（３）電源コンセントは、１対の受刃に限らず、複数対の受刃を設け、それぞれにセンサを設けて構成しても良い。

本発明の第１実施形態を示す回路図である。 本発明の第２実施形態を示す回路図である。

符号の説明

１，１０１・・電源コンセント、２・・商用電源、４・・受刃、５・・センサ、６・・放電検出手段としての放電検出回路、７・・ブレーカ、８・・開閉手段としての開閉ハンドル、９・・遮断手段としての電路引き外し装置、１１，１１１・・報知手段としての報知回路、１２，１１２・・発光素子としてのＬＥＤ、１３，１１３・・発音素子としてのブザー、１４，１１４・・ブザー駆動回路、１５・・報知停止手段としての報知停止回路、１１６・・選択手段としての選択スイッチ、Ｄ１，Ｄ１０２，Ｄ１０３・・ダイオード、ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３，ＰＣ１０３・・フォトトランジスタ、ＳＣＲ１，ＳＣＲ２，ＳＣＲ１０１・・サイリスタ、Ｔｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３，Ｔｒ１０２，Ｔｒ１０３・・トランジスタ。

Claims (4)

1. 電源に電路を介して接続された受刃と、
   受刃に接続された差込プラグの栓刃間で発生する放電を検知するセンサと、
   センサの放電検知信号から放電発生を判断するとともに放電発生と判断したら放電発生信号を出力する放電検出手段と、
   電路を開閉する開閉手段、及び、放電発生信号に基づき開閉手段を開動作させ電源と受刃との接続を遮断する遮断手段を有するブレーカと、
   放電発生信号に基づき放電発生を報知するとともに、遮断手段が遮断動作した状態において、電源から供給された駆動電力で報知動作を保持する報知手段と、
   開閉手段を閉動作させた状態で保持した報知動作を停止可能とする報知停止手段と、
   を備えてなる、
   ことを特徴とする電源コンセント。
2. 報知停止手段は、開閉手段の閉動作に連動して、保持した報知動作を停止するものである、
   請求項１に記載の電源コンセント。
3. 報知停止手段は、開閉手段の閉動作とは独立して、保持した報知動作を停止するか否かを選択する選択手段によって、保持した報知動作を停止するものである、
   請求項１に記載の電源コンセント。
4. 報知手段は、発光素子と発音素子のうちの少なくとも一方を駆動して報知動作するものである、
   請求項１乃至３のいずれかに記載の電源コンセント。
   

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