JP2013205296A

JP2013205296A - 電力測定器

Info

Publication number: JP2013205296A
Application number: JP2012075907A
Authority: JP
Inventors: Koji Oiwa; 浩二大岩
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2013-10-07

Abstract

【課題】発熱量を抑制して安全性を向上できる電力測定器を提供する。
【解決手段】商用コンセントに挿入されるプラグ部２１と、電気機器の電源プラグが挿入されるコンセント部２０と、プラグ部２１とコンセント部２０との間に配されるとともに、プラグ部２１及びコンセント部２０にそれぞれリベット２５により接合されるシャント抵抗８と、シャント抵抗８に接続して電力測定を行う電力情報計測部７と、を備えた電力測定器１において、シャント抵抗８とコンセント部２０との隙間２６及びシャント抵抗８とプラグ部２１との隙間２６に半田４０を充填したことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明はシャント抵抗を備えた電力測定器に関する。

特許文献１には従来のシャント抵抗を備えた電力測定器が開示されている。この電力測定器はプラグ部（アダプタプラグ）、コンセント部（アダプタコンセント）、シャント抵抗（電流検出手段）及び電力測定部（電力検出手段）を備える。

プラグ部は複数の金属板が突出して設けられ、商用コンセントに挿入される。コンセント部は電気機器の電源プラグが挿入される。シャント抵抗は微小な抵抗値を有してコンセント部とプラグ部との接続経路内に設けられる。

上記構成の電力測定器において、商用コンセントにプラグ部が挿入され、電気機器の電源プラグがコンセント部に挿入されて電気機器が駆動する。電力測定部にはシャント抵抗に印加される電流と、コンセント部に印加される電圧とが入力される。電力測定部に入力された電流値及び電圧値の積により電気機器の消費電力が導出される。

特開２００１−２５１７６０号公報

近年、店舗や事務所等においては２０Ａ以上の大きな電流を必要とする電気機器がある。また、一般家庭においても大型エアコンなどでは１５Ａ以上の大きな電流を必要とする電気機器がある。抵抗を流れる電流による発熱量は電流の二乗及び抵抗に比例する。

このため、１５Ａの電気機器を接続した際に電力測定器が２０℃程度の温度上昇であったとしても、２５Ａの電気機器の接続時には電力測定器は約２．８倍の５６℃程度の温度上昇になる。このため、上記従来の電力測定器によれば、シャント抵抗を固定した際の接触抵抗が大きいと、発熱量が大きくなるため電力測定器の安全性が問題となる。

本発明は、発熱量を抑制して安全性を向上できる電力測定器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の電力測定器は、商用コンセントに挿入されるプラグ部と、電気機器の電源プラグが挿入されるコンセント部と、前記プラグ部と前記コンセント部との間に配されるとともに、前記プラグ部及び前記コンセント部にそれぞれリベットにより接合されるシャント抵抗と、前記シャント抵抗に接続して電力測定を行う電力測定部と、を備えた電力測定器において、前記シャント抵抗と前記コンセント部との隙間及び前記シャント抵抗と前記プラグ部との隙間に半田を充填したことを特徴とする。

この構成によると、商用コンセントにプラグ部が挿入され、電気機器の電源プラグがコンセント部に挿入されて電気機器が駆動する。電力測定部はシャント抵抗に印加される電流と、コンセント部に印加される電圧と、が入力される。電流値と電圧値との積算により電気機器で消費する電力が導出される。この時、シャント抵抗とコンセント部との隙間及びシャント抵抗とプラグ部との隙間に半田を充填したために、シャント抵抗とコンセント部との間の接触抵抗及びシャント抵抗とプラグ部との間の接触抵抗が低減される。

また本発明は、上記構成の電力測定器において、前記リベットの座面に半田を充填したことを特徴とする。

また本発明は、前記プラグ部、前記コンセント部及び前記シャント抵抗に設けられるとともに、前記リベットが挿通される貫通孔の少なくとも一つに半田を充填したことを特徴とする。

また本発明は、前記プラグ部、前記コンセント部及び前記シャント抵抗にメッキ処理を施すとともに、前記半田の接合面にメッキの非形成部を設けたことを特徴とする。

本発明によると、シャント抵抗とコンセント部との隙間及びシャント抵抗とプラグ部との隙間に半田を充填したために、シャント抵抗とコンセント部との間の接触抵抗及びシャント抵抗とプラグ部との間の接触抵抗が低減される。これにより、電力測定器の発熱量を抑制して安全性を向上できる。

本発明の実施形態の電力測定器を示すブロック図本発明の実施形態の電力測定器を示す斜視図本発明の実施形態の電力測定器のコンセント部及びプラグ部を示す斜視図本発明の実施形態の電力測定器のプラグ部とシャントとの接合部を示す上面図

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は一実施形態の電力測定器の斜視図を示している。電力測定器１は平面視略矩形の樹脂成形品から成るハウジング３０により覆われる。ハウジング３０の背面３０ａには商用コンセントに挿入されるプラグ部２１が突出して設けられる。

ハウジング３０の前面３０ｂには開口部３０ｃが開口し、開口部３０ｃの下方には表示部１６が設けられる。開口部３０ｃを介して電気機器の電源プラグが後述するコンセント部２０（図２参照）に挿入される。表示部１６はＬＥＤ等により形成され、電力測定器１の動作状態に応じて点滅や点灯を行う。

ハウジング３０の一側面３０ｄには操作部１７が配される。操作部１７はプッシュスイッチにより形成され、操作部１７の押圧によって各種設定が行われる。

図２は電力測定器１のブロック図を示している。電力測定器１はコンセント部２０、プラグ部２１、電源部２、センサ部６及び制御部１０を有している。コンセント部２０とプラグ部２１ｂとは配線２２ａ、２２ｂにより接続される。

電源部２は配線２２ａ、２２ｂから電源が供給され、ＡＣ／ＤＣ回路部３、ＤＣ／ＤＣ回路部４を備える。ＡＣ／ＤＣ回路部３はプラグ部２１から供給される交流電圧をセンサ部６を駆動する直流電圧（例えば５Ｖ）に変換する。ＤＣ／ＤＣ回路部４はＡＣ／ＤＣ回路部３から供給される直流電圧を制御部１０の駆動電圧（例えば３．３Ｖ）に変換する。

センサ部６はシャント抵抗８及び電力情報計測部７を備え、電気機器で消費される電圧や電流を計測する。シャント抵抗８は１ｍΩ程度の微小抵抗によって形成され、配線２２ｂに接続される。電力情報計測部７はシャント抵抗８に印加される電流値と、コンセント部２０に印加される電圧値とを計測する。

制御部１０はＣＰＵ１１、記憶部１２、ＲＦ部１３及び入出力部１４を備えている。ＣＰＵ１１は電力測定器１の各部を制御する。また、ＣＰＵ１１は電力情報計測部７により計測された電流値及び電圧値から成る電力情報に基づいて、コンセント部２０に接続される電気機器の消費電力を導出する。従って、ＣＰＵ１１及び電力情報計測部７は電気機器の消費電力を測定する電力測定部を構成する。

記憶部１２はＲＡＭ及びＲＯＭから成り、電気機器の消費電力を演算するプログラムを記憶するとともにＣＰＵ１１により導出された消費電力を記憶する。入出力部１４は操作部１７及び表示部１６が接続される。入出力部１４を介してＣＰＵ１１に操作部１７の信号が入力されるとともにＣＰＵ１１から表示部１６に信号が出力される。

ＲＦ部１３はアンテナ部１５を介してＲＦ信号によりサーバー（不図示）等との通信を行う。これにより、記憶部１２に記憶された電気機器の消費電力のデータがサーバー等に蓄積される。これにより、電気機器の消費電力のデータを容易に確認することができる。

ＲＦ信号による通信に替えてＬＡＮケーブル等による有線接続によってサーバーと通信を行ってもよい。尚、ＲＦ部１３を省いて記憶部１２に記憶された消費電力のデータを出力させるように構成してもよく、表示させるように構成してもよい。

図３はコンセント部２０及びプラグ部２１の斜視図を示している。コンセント部２０及びプラグ部２１は銅や銅合金等の金属板により形成され、配線２２ａ、２２ｂ（図２参照）と一体化されている。コンセント部２０及びプラグ部２１は酸化や硫化等の経年劣化を防止するためにニッケルメッキ等のメッキ処理が施される。

シャント抵抗８はマンガニン等によりコ字状に形成され、両端部がそれぞれコンセント部２０及びプラグ部２１にリベット２５により接合される。リベット２５によりシャント抵抗８をコンセント部２０及びプラグ部２１に安価に接合することができる。

図４はプラグ部２１とシャント抵抗８との接合部の詳細を示す上面図である。尚、コンセント部２０とシャント抵抗８との接合部も同様に構成される。リベット２５はアルミニウムや銅等の金属により形成され、頭部２５ａ及び柱部２５ｂを有している。

柱部２５ｂはシャント抵抗８及びプラグ部２１にそれぞれ設けられた貫通孔８ａ、２１ａに挿通される。頭部２５ａは柱部２５ｂの上下端に設けられ、頭部２５ａによってシャント抵抗８とプラグ部２１とが挟持される。

また、プラグ部２１の加工時やリベット接合時の変形によって形成されるプラグ部２１とシャント抵抗８との隙間２６には半田４０が充填される。これにより、プラグ部２１とシャント抵抗８との間の接触抵抗を低減することができる。

この時、コンセント部２０及びプラグ部２１は半田４０の充填後にメッキ処理が施される。これにより、コンセント部２０、プラグ部２１、シャント抵抗８及びリベット２５の半田４０の接合面にはメッキの非形成部が設けられる。ニッケル等のメッキ処理を施した金属面は半田４０が付着しにくい。

このため、半田４０の充填後にメッキ処理を施すことにより、確実に半田４０を充填することができる。尚、半田４０を容易に付着できるメッキの場合はメッキ処理後に半田４０を充填してもよい。

実際にコンセント部２０及びプラグ部２１とシャント抵抗８との間の接触抵抗を計測した結果、半田４０の充填前には４ｍΩであったが、半田４０の充填により２ｍΩまで低減することができた。

また、リベット２５の座面２５ｃに半田４０を充填してもよい。さらにまた、プラグ部２１、コンセント部２０及びシャント抵抗８に設けられてリベット２５が挿通される貫通孔２１ａ（不図示）、貫通孔２０ａ、貫通孔８ａの少なくとも一つに半田４０を充填してもよい。これにより、シャント抵抗８との間の接触抵抗をより低減することができる。

本実施形態によると、シャント抵抗８とコンセント部２０との隙間２６及びシャント抵抗８とプラグ部２１との隙間に半田を充填したために、シャント抵抗８とコンセント部２０との間の接触抵抗及びシャント抵抗８とプラグ部２１との間の接触抵抗が低減される。これにより、電力測定器１の発熱量を抑制して安全性を向上できる。

また、リベット２５の座面２５ｃに半田を充填したため、シャント抵抗８とコンセント部２０との間の接触抵抗及びシャント抵抗８とプラグ部２１との間の接触抵抗をより低減できる。

また、プラグ部２１、コンセント部２０及びシャント抵抗８に設けられるとともに、リベット２５が挿通される貫通孔２１ａ、２０ａ、８ａの少なくとも一つに半田を充填した

また、プラグ部２１、コンセント部２０及びシャント抵抗８にメッキ処理を施すとともに、半田４０の接合面にメッキの非形成部を設けたため、コンセント部２０、シャント抵抗８及びプラグ部２１の酸化や硫化などの経年劣化を防止することができる

本発明によると、シャント抵抗を備えた電力測定器に利用することができる。

１電力測定器
２電源部
６センサ部
７電力情報計測部
８シャント抵抗
８ａ貫通孔
１０制御部
１６表示部
１７操作部
２０コンセント部
２０ａ貫通孔
２１プラグ部
２５リベット
２６隙間
３０ハウジング
３０ｃ開口部
４０半田

Claims

商用コンセントに挿入されるプラグ部と、
電気機器の電源プラグが挿入されるコンセント部と、
前記プラグ部と前記コンセント部との間に配されるとともに、前記プラグ部及び前記コンセント部にそれぞれリベットにより接合されるシャント抵抗と、
前記シャント抵抗に接続して電力測定を行う電力測定部と、
を備えた電力測定器において、
前記シャント抵抗と前記コンセント部との隙間及び前記シャント抵抗と前記プラグ部との隙間に半田を充填したことを特徴とする電力測定器。
前記リベットの座面に半田を充填したことを特徴とする請求項１に記載の電力測定器。
前記プラグ部、前記コンセント部及び前記シャント抵抗に設けられるとともに、前記リベットが挿通される貫通孔の少なくとも一つに半田を充填したことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力測定器。
前記プラグ部、前記コンセント部及び前記シャント抵抗にメッキ処理を施すとともに、半田の接合面にメッキの非形成部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電力測定器。