JP2010157465A - 電源プラグ - Google Patents

Abstract

【課題】トラッキング火災を未然に防止し得る構造的に信頼性の高い電源プラグを得る。
【解決手段】プラグ本体１１にコンセント１の受け刃２に差し込まれる一対のプラグ栓刃２０，３０を備える電源プラグにおいて、プラグ本体１１のコンセント１と対向する前端面１１ａのプラグ栓刃２０，３０の間に凹部１２を形成し、凹部１２内に所定の加熱温度で沸騰する消火液６０を充填し、凹部１２の開口部を消火液６０の沸騰時の熱および／または圧力により凹部１２開口部から外れる蓋４０で閉塞するとともに、凹部１２内にプラグ栓刃２０，３０に発生する熱を消火液６０に移送するヒートパイプ６１，６２を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は電源プラグに関し、さらに詳しく言えば、トラッキング火災防止機能を有する電源プラグに関するものである。

電源プラグは、使用する電化製品に給電するためコンセントに挿入される少なくとも一対の金属製のプラグ栓刃を有し、その先端部の接触子が、コンセントの受け刃に対して電気的、かつ機械的に接続されるとともに、他端部がプラグ本体に固定されている。

テレビ、洗濯機、冷蔵庫などの電源プラグは、長期間にわたって壁コンセントやテーブルタップ等に差し込まれた状態で使用されることが一般的である。したがって、プラグ栓刃間にたまるゴミや埃などに起因して発生するトラッキング火災が社会的な問題となっている。

トラッキング火災を防止する方法として、数多くの提案がなされているが、その一つとして、コンセントカバーに庇伏の突起を取り付け、物理的にプラグ栓刃に埃やゴミが付着しないようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

これによれば、塵や埃などがコンセントと電源プラグとの間に貯まることを防止できるが、風呂場やトイレ等の水場での使用時に、水分が隙間から入り込み、それが導体となって電気を通してしまうことがあり、確実とは言えない。

また、トラッキング火災が発生する前段階でのプラグ栓刃の発熱により変形する形状記憶合金のバネ力を利用して、電源プラグをコンセントから強制的に引き抜く方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、電源プラグによっては、接触子がコンセントの受け刃に対して強固に固定されているものがあり、形状記憶合金のバネ力では電源プラグが外れないこともあり、信頼性に欠ける。

また別の方法として、特許文献３には、漏電やプラグ栓刃の温度を検知して電源を切断することが提案されているが、これには検知システムを構築する必要があり、導入コストがかかる、という問題がある。

登録実用新案第３０８９０７９号公報 特開平５−１５９８２８号公報 特開２００４−２２１７２号公報

したがって、本発明の課題は、トラッキング火災を未然に防止し得る構造的に信頼性の高い電源プラグを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、電気絶縁材からなるプラグ本体に、コンセントの受け刃に差し込まれる一対のプラグ栓刃を備える電源プラグにおいて、上記プラグ本体は、上記コンセントと対向する面の上記プラグ栓刃の間に凹部を備え、上記凹部内に所定の加熱温度で沸騰する消火液が充填され、上記凹部の開口部は上記消火液の沸騰時の熱および／または圧力により上記凹部の開口部から離脱する蓋で閉塞されているとともに、上記凹部には、上記プラグ栓刃に発生する熱を上記消火液に移送するヒートパイプが内蔵されていることを特徴としている。

本発明の好ましい態様として、上記プラグ栓刃の各々が、所定長さのバネ弾性を有する帯状の金属板をその両端部側が交叉するように中央部分でほぼ１８０゜折り曲げた状態に塑性変形させ、上記中央部分を上記受け刃に差し込まれる先端部として、上記先端部と上記両端部側の交叉部との間を上記受け刃内に弾性的に接触する腹部とした形状に形成されており、上記各プラグ栓刃は、上記プラグ本体に並べて配置された状態で、外側の各端部が固定端としてそれぞれ上記プラグ本体内に埋設され、互いに対向する内側の各端部が可動端として上記蓋の両端に弾性的に接触している態様が挙げられる。

本発明において、上記消火液は、常温状態で無加圧として上記凹部内に充填されていることが好ましい。

本発明において、上記蓋には熱収縮性合成樹脂が好ましく採用される。また、上記蓋の中央部分に折損を誘起させる溝が形成されていることが好ましい。

本発明によれば、電気絶縁材からなるプラグ本体に、コンセントの受け刃に差し込まれる一対のプラグ栓刃を備える電源プラグにおいて、上記プラグ本体は、上記コンセントと対向する面の上記プラグ栓刃の間に凹部を備え、上記凹部内に所定の加熱温度で沸騰する消火液が充填され、上記凹部の開口部は上記消火液の沸騰時の熱および／または圧力により上記凹部の開口部から離脱する蓋で閉塞されているとともに、上記凹部には、上記プラグ栓刃に発生する熱を上記消火液に移送するヒートパイプが内蔵されている、という構成を採用したことにより、プラグ栓刃が常温以上の所定の温度に熱せられると、その熱がヒートパイプにより消火液に移送され、消火液が沸騰するに至ると、その沸騰時の熱および／または圧力により蓋が外れて消火液が噴出するため、トラッキング火災を未然に確実に防止することができる。本発明において、蓋は熱的信管として作用する。

また、本発明の好ましい態様として、上記プラグ栓刃の各々が、所定長さのバネ弾性を有する帯状の金属板をその両端部側が交叉するように中央部分でほぼ１８０゜折り曲げた状態に塑性変形させ、上記中央部分を上記受け刃に差し込まれる先端部として、上記先端部と上記両端部側の交叉部との間を上記受け刃内に弾性的に接触する腹部とした形状に形成されており、上記各プラグ栓刃は、上記プラグ本体に並べて配置された状態で、外側の各端部が固定端としてそれぞれ上記プラグ本体内に埋設され、互いに対向する内側の各端部が可動端として上記蓋の両端に弾性的に接触している態様によれば、消火液の沸騰時における熱および／または圧力により蓋が外れて消火液が噴出するとともに、各可動端間の距離が縮められることによりプラグ栓刃の腹部の膨らみが消失し、コンセントの受け刃に対する保持力がなくなり電源プラグが自然と抜けでるため、より確実にトラッキング火災を未然に防止することができる。

また、消火液を常温状態で無加圧として凹部内に充填することにより、プラグ本体を圧力容器とする必要がなく、安全である。

また、蓋に熱収縮性合成樹脂を用いることにより、構成が簡単かつ安価でありながら蓋に熱応動の信管の役割を持たせることができる。

また、蓋の中央部分に折損を誘起させる溝を形成することにより、蓋がある程度収縮した時点で折損し、瞬時に消火液が噴出するとともに、各可動端間の距離が縮められ電源プラグがコンセントから抜けでるため、トラッキング火災防止の信頼性がより高められる。

本発明の電源プラグがコンセントに挿入された通常の使用状態時を示す断面図。 図１の使用状態時における各プラグ栓刃を示す模式図。 上記電源プラグが加熱によりコンセントから抜け出た状態を示す断面図。 図３の電源プラグが抜け出た状態時における各プラグ栓刃を示す模式図。

次に、図１ないし図４により、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の電源プラグがコンセントに挿入された通常の使用状態時を示す断面図、図２は図１の使用状態時における各プラグ栓刃を示す模式図、図３は上記電源プラグが加熱によりコンセントから抜け出た状態を示す断面図、図４は図３の電源プラグが抜け出た状態時における各プラグ栓刃を示す模式図である。

図１に示すように、この電源プラグ１０は、電気絶縁材からなり摘み部として用いられるプラグ本体１１を有し、プラグ本体１１の前端面１１ａには、コンセント１の受け刃２，２内に差し込まれる一対のプラグ栓刃２０，３０が設けられている。コンセント１は、壁コンセントやテーブルタップが予定されてよい。

この実施形態において、プラグ栓刃２０，３０は、図３，図４に示すように、所定長さのバネ弾性を有する帯状の金属板２０ａ，３０ａを、その両端部２２，２３；３２，３３側が交叉するように中央部分でほぼ１８０゜折り曲げた状態に塑性変形させることにより形成される。

すなわち、各プラグ栓刃２０，３０は、金属板２０ａ，３０ａの各中央部分にほぼ１８０゜の折り曲げ癖を付けることにより形成され、折り曲げ癖が付けられた中央部分を受け刃２，２内に差し込まれる先端部２１，３１として、先端部２１，３１と両端部側の交叉部２０Ｘ，３０Ｘとの間が受け刃２，２内に弾性的に接触する腹部２４，３４として用いられる。

図４を参照して、金属板２０ａの両端部２２，２３側を交叉させるにあたって、金属板２０ａの中央部分の幅をＷとして、一方の端部２２側の幅を金属板２０ａの例えば右側の半分幅Ｗ／２とし、他方の端部２３の幅を左側の半分幅Ｗ／２とすることが好ましい。これによれば、プラグ栓刃２０の幅を金属板２０ａの幅Ｗ内に納めることができる（金属板３０ａ（プラグ栓刃３０）も同様）。

図１に示すように、プラグ栓刃２０，３０は、プラグ本体１１の前端面１１ａ側に互いに平行として配置されるが、プラグ本体１１の前端面１１ａのうちのプラグ栓刃２０，３０の間には、所定深さの凹部１２が形成されている。

図２を併せて参照して、プラグ栓刃２０，３０は、プラグ本体１１に並べて配置された状態で、外側の各端部２２，３２は、固定端２２ａ，３２ａとして、それぞれプラグ本体１１内に埋設される。

これに対して、互いに対向する内側の各端部２３，３３は、可動端２３ａ，３３ａとして、それぞれ凹部１２内に配置される。

本発明において、凹部１２内には消火液６０が充填され、凹部１２の開口部は蓋４０によって閉塞される。本発明で用いる消火液６０は、所定の加熱温度で沸騰する消火液で、この種の消火液には、例えばユニコム社製の商品名「ボンペット」に使われているものがある。

消火液６０は無加圧状態で凹部１２内に充填され、蓋４０により封止される。これにより、プラグ本体１１を圧力容器とする必要がなく、この電源プラグ１０を安全に使用することができる。

蓋４０を凹部１２の開口部に取り付ける際、可動端２３ａ，３３ａは蓋４０の両端に弾性的に接触した状態で蓋４０とともに凹部１２の開口部内に配置され、凹部１２の開口部を気密的に封止する。蓋４０は可動端２３ａ，３３ａの間隔を所定距離に保つスペーサとしても作用する。

凹部１２内には、一端が可動端２３ａ，３３ａ側に配置され、他端が凹部１２の底部側に引き込まれるヒートパイプ６１，６２が設けられている。ヒートパイプ６１，６２のうち、いずれか一方は省略されてもよい。

蓋４０は消火液６０の沸騰時の熱および／または圧力により凹部１２の開口部から離脱する。すなわち、蓋４０は消火液放出の信管として作用する。そのため、蓋４０は、熱収縮性合成樹脂製で、しかも折損を誘起する例えばＶ字状の溝４１が形成されていることが好ましい。

蓋４０は、常温状態においては、可動端２３ａ，３３ａ間の距離（間隔）を押し広げた状態に保つ。これにより、各プラグ栓刃２０，３０の腹部２４，３４にコンセント１の受け刃２，２内に弾性的に圧接する膨らみが与えられる。

これに対して、蓋４０が凹部１２の開口部から外れると、可動端２３ａ，３３ａ間の距離が縮められ、これにより各プラグ栓刃２０，３０の腹部２４，３４の膨らみが消失し、各プラグ栓刃２０，３０は当初の塑性変形状態の形状に戻る。

なお、プラグ本体１１の後端面１１ｂには、電源コード５０がつなげられ、電源コード５０に含まれている一方の芯線５１がプラグ栓刃２０の固定端２２ａに接続され、他方の芯線５２がプラグ栓刃３０の固定端３２ａに接続されている。

この電源プラグ１０は、常温状態では、可動端２３ａ，３３ａ間が蓋４０により押し広げられた状態に保持され、これにより、プラグ栓刃２０，３０の腹部２４，３４に膨らみが与えられるため、図１に示すように、プラグ栓刃２０，３０をコンセント１の受け刃２，２内に適度な圧入力をもって差し込むことができる。

これに対して、トラッキング現象によりプラグ栓刃２０，３０が常温以上の所定の温度に熱せられると、その熱がヒートパイプ６１，６２により消火液６０に移送される。

移送された熱により消火液６０が所定温度以上に熱せられると、消火液６０が沸騰し凹部１２内が加圧され、その沸騰時の熱および／または圧力により、図３に示すように、蓋４０が収縮し、好ましくは折損して凹部１２の開口部から外れる。

これにより、凹部１２から消火液６０がコンセント１に向けて噴出すると同時に、プラグ栓刃２０，３０の腹部２４，３４の膨らみが急激に消失し、コンセント１の受け刃２，２に対する保持力がなくなるため、電源プラグ１０がコンセント１から自然と抜け出る（抜け落ちる）。

このようにして、本発明の電源プラグ１０によれば、トラッキング火災を未然に防止することができる。なお、上記実施形態では、蓋４０を熱収縮性合成樹脂としているが、蓋４０に融点の低い熱溶融性合成樹脂や全面を電気絶縁処理した形状記憶合金が用いられてもよい。

１ コンセント
２ 受け刃
１０ 電源プラグ
１１ プラグ本体
１２ 凹部
２０，３０ プラグ栓刃
２１，３１ 先端部
２２ａ，３２ａ 固定端
２３ａ，３３ａ 可動端
２４，３４ 腹部
２０Ｘ，３０Ｘ 交叉部
４０ 蓋
４１ 溝
５０ 電源コード
６０ 消火液
６１，６２ ヒートパイプ

Claims (5)

1. 電気絶縁材からなるプラグ本体に、コンセントの受け刃に差し込まれる一対のプラグ栓刃を備える電源プラグにおいて、
   上記プラグ本体は、上記コンセントと対向する面の上記プラグ栓刃の間に凹部を備え、上記凹部内に所定の加熱温度で沸騰する消火液が充填され、上記凹部の開口部は上記消火液の沸騰時の熱および／または圧力により上記凹部の開口部から離脱する蓋で閉塞されているとともに、上記凹部には、上記プラグ栓刃に発生する熱を上記消火液に移送するヒートパイプが内蔵されていることを特徴とする電源プラグ。
2. 上記プラグ栓刃の各々が、所定長さのバネ弾性を有する帯状の金属板をその両端部側が交叉するように中央部分でほぼ１８０゜折り曲げた状態に塑性変形させ、上記中央部分を上記受け刃に差し込まれる先端部として、上記先端部と上記両端部側の交叉部との間を上記受け刃内に弾性的に接触する腹部とした形状に形成されており、上記各プラグ栓刃は、上記プラグ本体に並べて配置された状態で、外側の各端部が固定端としてそれぞれ上記プラグ本体内に埋設され、互いに対向する内側の各端部が可動端として上記蓋の両端に弾性的に接触していることを特徴とする請求項１に記載の電源プラグ。
3. 上記消火液は、常温状態で無加圧として上記凹部内に充填されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電源プラグ。
4. 上記蓋が熱収縮性合成樹脂からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電源プラグ。
5. 上記蓋の中央部分に折損を誘起させる溝が形成さ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１項に記載の電源プラグ。

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