JP2009043509A

JP2009043509A - 電源コード

Info

Publication number: JP2009043509A
Application number: JP2007206237A
Authority: JP
Inventors: Kazuhito Inagaki; 和仁稲垣; Shinichi Tsujino; 真一辻野
Original assignee: Fuji Electric Wire Industries Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Wire Industries Co Ltd
Priority date: 2007-08-08
Filing date: 2007-08-08
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2027-08-08
Also published as: WO2009019801A1; JP4031026B1

Abstract

【課題】プラグの過熱が原因となる発火、火災等が起きるのを防止することができる電源コードを提供する。
【解決手段】コンセントＡに電源コード１のプラグ２を差し込んで、コンセントＡから負荷装置８へ電流を供給する電力供給時において、プラグ２の前端面の温度を中子５に内蔵されたサーミスタ６で検知する。サーミスタ６から出力される検知信号に基づいて、プラグ２の前端面が所定温度以下であるか否かを電流遮断装置７で判定する。プラグ２の前端面の温度が所定温度以上であると判定された場合、電流遮断装置７によりコンセントＡから負荷装置８への電流の供給を遮断する。プラグ２の前端面の温度が所定温度以下であると判定された場合、電流遮断装置７により電流の供給を遮断せず、コンセントＡから負荷装置８への電流の供給を継続する。
【選択図】図６

Description

この発明は、例えばコンセントからプラグを介して給電を受けるパネルヒータ、電子レンジ、トースター、電子機器、電気機器、電気器具等において、コンセントとプラグとの接触不良により生じる発熱が原因となる発火、火災等が起きるのを防止する際に用いられる電源コードに関する。

従来、前記電源コードのプラグをコンセントに差し込んだまま長期間放置すると、例えば埃や繊維、塵埃、油分、水分等がプラグ前端面に突設された２本の各栓刃の間に付着して微電流が流れ始め、各栓刃の間と対応するプラグの前端面にトラッキングが起きる。これによりプラグが徐々に加熱され、やがてプラグが炭化して、発火や火災等が発生することがある。前記プラグの発火を防止する方法としては、例えばコンセントに差込まれたプラグの温度を、該プラグに内蔵された温度センサにより検知する。温度センサが電源プラグの過熱を検知した際、電流遮断装置により電源供給回路から負荷に対する電流の供給を遮断する特許文献１の電源供給回路の安全装置がある。

特開平７−６７２４５号公報

しかし、前記特許文献１の電源供給回路の安全装置は、プラグ内部の温度を温度センサで検知するものであり、トラッキング発生時において他の部分よりも温度が高くなり始めるプラグ前端面の温度を正確に検知することができない。つまり、プラグの内部と前端面との間に温度差が生じるため、トラッキングが生じるような温度にプラグの前端面が上昇しても、電流の供給が遮断されず、プラグの過熱が原因となる発火、火災等が起きるのを防止することができない。

この発明は前記問題に鑑み、プラグの過熱が原因となる発火、火災等が起きるのを防止することができる電源コードの提供を目的とする。

請求項１に記載した発明の電源コードは、コンセントに差し込まれる２本の各栓刃が突出されたプラグの温度を温度検知手段で検知し、該温度検知手段がプラグの過熱を検知した際に電流の供給を遮断する電流遮断手段を備えた電源コードであって、前記プラグの前端面に対して一部が露出した状態に埋設された中子の内部に前記温度検知手段を内蔵し、前記プラグの前端面に露出された中子の露出側前端面の温度を前記温度検知手段により検知することを特徴とする。

この発明によると、コンセントに差し込まれたプラグの前端面の温度を、中子に内蔵された温度検知手段により検知する。温度検知手段から出力される検知信号に基づいて、プラグの前端面が所定温度以下であるか否かを電流遮断手段により判定する。プラグの前端面の温度が所定温度以上であると判定された場合には、電流遮断手段によりコンセントからの電流の供給を遮断する。また、プラグの前端面の温度が所定温度以下であると判定された場合には、電流遮断手段により電流の供給を遮断せず、コンセントからの電流の供給を継続する。

前記温度検知手段は、例えばサーミスタ、バリスタ、感温半導体素子等の温度センサで構成することができる。また、中子は、例えばメラミン樹脂、ユリヤ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂で構成することができる。また、プラグは、例えばポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂で構成することができる。

また、コードは、例えば銅線、メッキ処理（金、錫等）した銅線等を多数本集束してなる導体の周面全長、又は、所定の線径に形成した一本の導体の周面全長を、例えばクロロプレンゴム、ＥＰゴム、クロロスルホルン化ポリエチレンゴム等のゴム素材よりなる外装部で被覆して構成することができる。或いは、例えば繊維、糸等の絶縁体が巻回された導体の周面全長を、上述のゴム素材で被覆して外装部を形成してもよい。なお、前記コードに代えて、例えば平形、丸形、長円形、単心形等の形状及び構造に形成したコード、或いは、例えば繊維、糸等の絶縁体で被覆したコードを用いてもよい。

請求項２に記載した発明の電源コードは、前記請求項１に記載の構成と併せて、前記温度検知手段を、前記中子の露出側前端面に突出される２本の各栓刃の間と対応する該中子の中央部に内蔵したことを特徴とする。

この発明によると、プラグをコンセントに差し込んだまま長期間放置した場合、中子の露出側前端面に突出する各栓刃の間が最も高温となるので、各栓刃の間と対応する中子の中央部分の温度を温度検知手段により検知すれば、トラッキングが生じるような高温に達するまえに電流の供給を遮断することができる。

請求項３に記載した発明の電源コードは、前記請求項１又は２に記載の構成と併せて、前記中子の中央部に、該中子の露出側前端面の温度を検知するのに適した位置に前記温度検知手段を保持するための保持孔を形成し、前記中子の保持孔に対して前記温度検知手段を保持したまま、前記中子の露出側前端面を除いて、該中子の残りの外面が覆われる状態に合成樹脂製のプラグを一体的にモールド成形したことを特徴とする。

この発明によると、中子の保持孔に対して温度検知手段を保持したまま、中子の露出側前端面を除いて、中子の残りの外面が覆われる状態に中子が覆われる状態に合成樹脂製のプラグを一体的にモールド成形する。つまり、モールド成形時において、温度検知手段の位置が変位したりせず、中子の露出側前端面の温度を検知するのに適した位置に規制することができるので、温度検知が正確に行える。また、中子の保持孔に、温度検知手段を保持するための保持手段又は抜止めするための抜止め手段を設けてもよい。

この発明によれば、プラグの前端面に対して露出する状態に埋設された中子に温度検知手段を内蔵しておき、コンセントに差し込まれたプラグの前端面の温度を中子に内蔵された温度検知手段で検知し、温度検知手段から出力される検知信号に基づいて、プラグの前端面が所定温度以下であるか否かを電流遮断手段により判定する。つまり、温度検知手段によりプラグの前端面に生じる温度変化を正確に検知することができ、トラッキングが生じるような高温に達するまえに電流遮断手段により電流の供給を遮断するので、プラグの前端面が所定温度以上に過熱されず、プラグの過熱が原因となる発火、火災等が起きるのを防止することができる。

この発明は、プラグの過熱が原因となる発火、火災等が起きるのを防止することができるという目的を、プラグの前端面に対して一部が露出した状態に埋設される中子の内部に前記温度検知手段を内蔵し、前記プラグの前端面に露出された中子の露出側前端面の温度を前記温度検知手段により検知することで達成した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面は、コンセントに差込まれたプラグを介して給電する際に用いられる丸形の電源コードを示し、図１、図６に於いて、この電源コード１は、商用のコンセントＡに差し込まれるプラグ２と、該プラグ２の後端側に連設されたコード３とで構成される。また、コード３は、後述するコンセントＡから給電される電力を遮断するための電流遮断装置７を介して、図示しないパネルヒータ等の消費電力が大きい負荷装置８に接続している。

プラグ２の前端側には、図２、図３、図５にも示すように、コンセントＡに差し込まれる２本の各栓刃４，４を差込み方向と平行して突設している。また、各栓刃４，４は、プラグ２の前端側中央部に埋設された中子５により差込み方向に向けて所定間隔に隔てられた状態に支持している。また、各栓刃４，４の後端には、コード３に内蔵された２本の各電線３ａ，３ｂをカシメ等の接続方法で接続している。なお、カシメ以外の接続方法として、例えば圧着、ハンダ付け、スポット溶接等で接続してもよい。

中子５は、絶縁性及び熱伝導が良いメラミン樹脂で形成され、プラグ２の前端側中央部に対して該中子５の露出側前端面が露出された状態に埋設している。また、中子５の露出側前端面は、プラグ２の前端面と略同一となる高さに平面仕上げしている。なお、コンセントＡに対してプラグ２をトラッキングが発生しない状態に接続することが可能であれば、中子５の露出側前端面をプラグ２の前端面よりも前方に突出してもよい。

中子５の両端部には、各栓刃４，４の差込みが許容される各差込み孔５ａ，５ａを差込み方向と平行して前後方向に貫通して形成している。また、差込み孔５ａは、栓刃４の断面形状と略合致する大きさ及び形状に形成している（図５参照）。つまり、栓刃４を中子５の差込み孔５ａに対して後方から差し込んだ際に、栓刃４の外面と差込み孔５ａの内面とが部分的又は全体的に密着するので、栓刃４が中子５の差込み孔５ａに対して差込み方向に向けて平行に差込まれた状態に保持される。

また、栓刃４の先端部は、プラグ２の前端面に露出される中子５の露出側前端面よりも前方に突出され、電源であるコンセントＡに対して差込み可能な長さに略平行して突出している。なお、栓刃４，４の長さ、幅、厚み、間隔は、ＪＩＳ規格に基づいた寸法に設定している。

また、中子５の後端側中央部に寄った差込み孔５ａの後縁部には、栓刃４を支持するための支持壁５ｂを差込み方向と平行して形成している。

中子５の後端側中央部には、温度検知手段の一例であるサーミスタ６の差込みが許容される保持孔５ｃを差込み方向と平行して形成している。また、保持孔５ｃは、サーミスタ６の断面形状と略合致する大きさ及び形状に形成している。また、中子５の露出側前端面と対応する保持孔５ｃの前端面は、半球状に形成されたサーミスタ６の前端部と略合致する曲面形状に形成している。

つまり、サーミスタ６を中子５の保持孔５ｃに対して後方から差し込んだ際に、サーミスタ６の外面と保持孔５ｃの内面とが部分的又は全体的に密着するので、サーミスタ６が中子５の保持孔５ｃに対して差込み方向に向けて平行に差込まれた状態に保持される。また、半球状に形成された保持孔５ｃの前端面とサーミスタ６の前端部とが密着するので、中子５とサーミスタ６との間に、空気や樹脂等の熱伝導を損なわせるものが介在せず、中子５の露出側前端面の熱がサーミスタ６に対して効率よく熱伝導される。

また、中子５の露出側前端面と、サーミスタ６が保持された保持孔５ｃとの間の肉厚ｔを（図２、図５参照）、中子５の露出側前端面の温度がサーミスタ６に対して直接的に熱伝導される肉厚に形成している。つまり、中子５の露出側前端面の温度が、中子５の保持孔５ｃに保持されたサーミスタ６に対して直接的に熱伝導されるので、熱伝導におけるタイムロスが少なく、トラッキングが生じるような高温に達するまえに、後述する電流遮断装置７により電流の供給を遮断することができる。

サーミスタ６の後端に突出された２本の各端子６ａ，６ｂは、図４にも示すように、コード３に内蔵された２本の各信号線３Ａ，３Ｂに接続している。また、各信号線３Ａ，３Ｂは、コンセントＡから負荷装置８への電流の供給を遮断するための電流遮断装置７に接続している。

各端子６ａ，６ｂと各信号線３Ａ，３Ｂとを接続する場合、筒状に形成された各接続金具９，９に、各端子６ａ，６ｂの接続側端部と各信号線３Ａ，３Ｂの接続側端部とを挿入した後、各接続金具９，９を偏平状態にカシメ加工して、各端子６ａ，６ｂと各信号線３Ａ，３Ｂとを接続している。また、端子６ｂは、チューブ状に形成された熱収縮性の絶縁カバー６ｃに挿入した後、絶縁カバー６ｃの熱収縮により端子６ｂの外面を被覆している。

また、サーミスタ６の各端子６ａ，６ｂが接続された各信号線３Ａ，３Ｂは、チューブ状に形成された熱収縮性の束ね部材１０に挿入した後、束ね部材１０の熱収縮により２本の各信号線３Ａ，３Ｂを１つに束ねている。また、束ね部材１０は、熱収縮時において保持孔５ｃの内面に対して密着される大きさ及び形状に形成される。つまり、サーミスタ６を中子５の保持孔５ｃに差し込んだ際に、保持孔５ｃの入口側内面に対して束ね部材１０の外面がシール状態に密着されるので、後述するプラグ２のモールド成形時において、中子５の保持孔５ｃに対して樹脂が侵入するのを防止することができる。

中子５の両側面中央部には、前端側から見て略丸形の各丸孔５ｄ，５ｄを差込み方向と平行して前後方向に貫通して形成している。この各丸孔５ｄ，５ｄは、中子５の保持孔５ｃに対してサーミスタ６を差し込んだまま、中子５の露出側前端面を除いて、中子５の残りの外面が覆われる状態に熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を被覆して、プラグ２を一体的にモールド成形する際において、中子５をプラグ２の中央部に埋設される状態に位置規制するための位置決め孔として用いることができる。また、成形時において、中子５の各丸孔５ｄ，５ｄにも一部の樹脂が入り込むため、プラグ２と中子５とが一体的に結合される。

また、中子５の上下面中央部には、前端側から見て略横長の各角孔５ｅ，５ｅを差込み方向に貫通して形成している。つまり、プラグ２のモールド成形時において、中子５の各角孔５ｅ，５ｅにも樹脂が入り込むため、プラグ２と中子５とが一体的に結合される。

また、中子５の前端側周縁部には、中子５の露出側前端面を中心として段部５ｆを周縁部に沿って連続して形成している。つまり、プラグ２のモールド成形時において、中子５の段部５ｆにも樹脂が被覆されるため、プラグ２と中子５とが一体的に結合され、中子５を強固に抜止めすることができる。

電流遮断装置７は、図６に示すように、プラグ２の前端面に露出された中子５の露出側前端面の温度をサーミスタ６で検知した際に、サーミスタ６から出力される検知信号に基づいて、プラグ２の前端面の温度変化に応じて変動するサーミスタ６の抵抗値を算出する。そのサーミスタ６の抵抗値と予め設定された閾値とを比較して、中子５の露出側前端面の温度、すなわち、プラグ２の前端面が所定温度以下であるか否かを判定する。

つまり、プラグ２の前端面に露出する中子５の露出側前端面の温度が上昇すると、サーミスタ６の抵抗値が下がる。また、中子５の露出側前端面の温度が降下すると、サーミスタ６の抵抗値が上がるので、中子５の温度変化に応じて変動するサーミスタ６の抵抗値の変化により、プラグ２の前端面の温度を判定することができる。

プラグ２の前端面の温度が所定温度以上に上昇すると、サーミスタ６の抵抗値が予め設定された閾値よりも低くなる。抵抗値が低いと判定された場合には、電流遮断装置７によりコンセントＡから負荷装置８への電流の供給を遮断する。また、プラグ２の前端面の温度が所定温度以下に降下すると、サーミスタ６の抵抗値が閾値よりも高くなる。抵抗値が高いと判定された場合には、電流遮断装置７を駆動せず、コンセントＡから負荷装置８への電流の供給を継続する。

図示実施例は前記の如く構成するものにして、以下、電源コード１による電流の供給方法を説明する。

先ず、図６に示すように、商用のコンセントＡに電源コード１のプラグ２を差し込んで、コンセントＡから負荷装置８へ電流を供給する電力供給時において、プラグ２の前端面の温度、すなわち、プラグ２の前端面に露出された中子５の露出側前端面の温度をサーミスタ６で正確に検知するとともに、そのサーミスタ６で検知した検知信号を電流遮断装置７へ出力する。

電流遮断装置７は、サーミスタ６から出力される検知信号に基づいて、プラグ２の前端面の温度変化に応じて変動するサーミスタ６の抵抗値を算出する。そのサーミスタ６の抵抗値と予め設定された閾値とを比較して、中子５の露出側前端面の温度、すなわち、プラグ２の前端面が所定温度以下であるか否かを判定する。

プラグ２の前端面の温度が所定温度以上に上昇すると、サーミスタ６の抵抗値が予め設定された閾値よりも低くなるので、サーミスタ６の抵抗値が低いと判定された場合には、電流遮断装置７によりコンセントＡから負荷装置８への電流の供給を遮断する。

つまり、サーミスタ６によりプラグ２の前端面に生じる温度変化を正確に検知することができ、トラッキングが生じるような高温に達するまえに電流遮断装置７により電流の供給を遮断するので、プラグ２の前端面が所定温度以上に過熱されず、プラグ２の過熱が原因となる発火、火災等が起きるのを防止することができる。

また、プラグ２の前端面の温度が所定温度以下に降下すると、サーミスタ６の抵抗値が閾値よりも高くなるので、サーミスタ６の抵抗値が高いと判定された場合には、電流遮断装置７により電流の供給を遮断せず、コンセントＡから負荷装置８への電流の供給を継続する。

図７は、サーミスタ６の一方の端子６ａをコード３の信号線３Ａに接続し、他方の端子６ｂをニュートラルであるコード３の電線３ｂに接続した他の接続方法を示している。つまり、プラグ２の前端面の温度をサーミスタ６で検知し、その検知した検知信号をコード３の電線３ｂと信号線３Ａとを介して電流遮断装置７へ出力するので、プラグ２の前端面が所定温度以下であるか否かを正確且つ確実に判定することができる。また、プラグ２の前端面が所定温度以上の高温であると判定された場合、電流遮断装置７によりコンセントＡから負荷装置８への電流の供給を遮断するので、前記実施例と略同等の作用及び効果を奏することができる。

この発明の構成と、前記実施例との対応において、
この発明の温度検知手段は、実施例のサーミスタ６に対応し、
以下同様に、
電流遮断手段は、電流遮断装置７に対応するも、
この発明は、前記実施例の構成のみに限定されるものではなく、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、多くの実施の形態を得ることができる。

本発明の電源コードの構成は、例えば三相交流電源から給電するための電源コードにも適用することができる。

電源コードをプラグ側から見た外観を示す斜視図。サーミスタを内蔵したプラグの内部構造を示す縦断平面図。図２のプラグの内部構造を示すＡ−Ａ線矢視断面図。サーミスタと各信号線との接続方法を示す平面図。各栓刃、サーミスタ、中子の組付け方を示す平面図。電源コードの接続状態を示すブロック図。サーミスタとコードとの他の接続方法を示す平面図。

符号の説明

Ａ…コンセント
１…電源コード
２…プラグ
３…コード
３ａ，３ｂ…電線
３Ａ，３Ｂ…信号線
４…栓刃
５…中子
５ａ…差込み孔
５ｃ…保持孔
６…サーミスタ
６ａ，６ｂ…端子
７…電流遮断装置
８…負荷装置

Claims

コンセントに差し込まれる２本の各栓刃が突出されたプラグの温度を温度検知手段で検知し、該温度検知手段がプラグの過熱を検知した際に電流の供給を遮断する電流遮断手段を備えた電源コードであって、
前記プラグの前端面に対して一部が露出した状態に埋設された中子の内部に前記温度検知手段を内蔵し、前記プラグの前端面に露出された中子の露出側前端面の温度を前記温度検知手段により検知することを特徴とする
電源コード。
前記温度検知手段を、前記中子の露出側前端面に突出される２本の各栓刃の間と対応する該中子の中央部に内蔵したことを特徴とする
請求項１に記載の電源コード。
前記中子の中央部に、該中子の露出側前端面の温度を検知するのに適した位置に前記温度検知手段を保持するための保持孔を形成し、
前記中子の保持孔に対して前記温度検知手段を保持したまま、前記中子の露出側前端面を除いて、該中子の残りの外面が覆われる状態に合成樹脂製のプラグを一体的にモールド成形したことを特徴とする
請求項１又は２に記載の電源コード。
前記中子の露出側前端面と、前記温度検知手段が保持された前記保持孔との間の肉厚を、該中子の露出側前端面の温度が前記温度検知手段に対して直接的に熱伝導される肉厚に形成したことを特徴とする
請求項１〜３のいずれか一つに記載の電源コード。