JP2019179721A - コンセントシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】部品点数の増加を抑えることができるコンセントシステムを提供する。【解決手段】温度検出部5は、1つの温度センサ51を含む。温度検出部5は、複数の第1検出点と、複数の第2検出点と、の少なくとも一方を含む検出点群P100の温度を、検出温度として1つの温度センサ51にて検出する。複数の第1検出点は、互いに電気的に絶縁された検出点である。複数の第2検出点は、端子部材2、接続部材3、及び筐体の内部空間40のうち互いに異なる部位に設けられた検出点である。開閉部6は、端子部材2と接続部材3との間に電気的に接続される。開閉部6は、検出温度が閾値温度以上であることを含む判定条件を満たしたときに、導通状態から遮断状態に切り替わる。伝熱構造50は、検出点群P100と1つの温度センサ51とを熱的に結合する。【選択図】図1
Description
本開示は、一般にコンセントシステムに関し、より詳細には、温度検出部の検出結果に応じて導通状態から遮断状態に切り替わる開閉部を備えるコンセントシステムに関する。
特許文献1には、外部電源からの電線が電気的に接続される端子部材(第1接続部)と、電気機器からの電線に設けられた差込プラグが着脱自在に接続される接続部材(第2接続部)と、を備えるコンセント(配線装置)が記載されている。このコンセントは、例えば、端子部材及び接続部材の1箇所以上に取り付けられた温度検出部(温度測定部)と、端子部材と接続部材との間を電気的に遮断する遮断部と、を備えている。
特許文献1に記載のコンセントは、温度検出部で検出された温度をもとに異常と判断すると、遮断部に接点をオフさせる。そのため、施工時の結線不良又は使用中に加わる振動の影響等によって、端子部材と電線との接触部位に発生するジュール熱が増加すると、温度検出部の測定温度が上昇し、遮断部の接点がオフされて電気機器への電力供給を遮断することができる。
特許文献1に記載の構成では、例えば、端子部材及び接続部材等の複数箇所の温度を検出するためには、複数の温度センサが必要であり、コンセントの部品点数の増加につながる。
本開示は上記事由に鑑みてなされており、部品点数の増加を抑えることができるコンセントシステムを提供することを目的とする。
本開示の一態様に係るコンセントシステムは、端子部材と、接続部材と、筐体と、温度検出部と、開閉部と、伝熱構造と、を備える。前記端子部材は、給電線が接続される。前記接続部材は、プラグが接続される。前記筐体は、前記端子部材及び前記接続部材を収容する。前記温度検出部は、1つの温度センサを含む。前記温度検出部は、複数の第1検出点と、複数の第2検出点と、の少なくとも一方を含む検出点群の温度を、検出温度として前記1つの温度センサにて検出する。前記複数の第1検出点は、互いに電気的に絶縁された検出点である。前記複数の第2検出点は、前記端子部材、前記接続部材、及び前記筐体の内部空間のうち互いに異なる部位に設けられた検出点である。前記開閉部は、前記端子部材と前記接続部材との間に電気的に接続される。前記開閉部は、前記検出温度が閾値温度以上であることを含む判定条件を満たしたときに、導通状態から遮断状態に切り替わる。前記伝熱構造は、前記検出点群と前記1つの温度センサとを熱的に結合する。
本開示によれば、部品点数の増加を抑えることができる、という利点がある。
(実施形態1)
(1)概要
本実施形態に係るコンセントシステム10は、図1Aに示すように、コンセント1を備えている。コンセント1(Outlet)は、端子部材2と、接続部材3と、筐体4(図2A参照)と、を有している。本実施形態では、コンセントシステム10における筐体4以外の構成要素(端子部材2及び接続部材3等)は全て、筐体4に収容又は保持されている。つまり、本実施形態では、コンセントシステム10の構成要素は全て1つのコンセント1に集約されており、コンセントシステム10とコンセント1とは同一である。
(1)概要
本実施形態に係るコンセントシステム10は、図1Aに示すように、コンセント1を備えている。コンセント1(Outlet)は、端子部材2と、接続部材3と、筐体4(図2A参照)と、を有している。本実施形態では、コンセントシステム10における筐体4以外の構成要素(端子部材2及び接続部材3等)は全て、筐体4に収容又は保持されている。つまり、本実施形態では、コンセントシステム10の構成要素は全て1つのコンセント1に集約されており、コンセントシステム10とコンセント1とは同一である。
本実施形態に係るコンセント1(コンセントシステム10)は、例えば、電気機器のプラグ91(図5A参照)が接続されて電気機器への電力供給を行う配線器具、つまりアウトレット(Outlet)である。コンセント1は、例えば、戸建住宅若しくは集合住宅等の住宅施設、又は事務所、店舗、学校若しくは介護施設等の非住宅施設等に設置される。コンセント1は、例えば、施設(建物)の壁面、天井面及び床面等の造営面100(図2A参照)に取り付けられる。
本実施形態に係るコンセントシステム10は、図1A及び図1Bに示すように、端子部材2、接続部材3及び筐体4に加えて、温度検出部5、開閉部6及び伝熱構造50を更に備えている。端子部材2は、給電線92(図5B参照)が接続される部材である。接続部材3は、プラグ91が接続される部材である。筐体4は、端子部材2及び接続部材3を収容する。
温度検出部5は、1つの温度センサ51を含んでいる。温度検出部5は、複数の第1検出点と、複数の第2検出点と、の少なくとも一方を含む検出点群P100の温度を、検出温度として1つの温度センサ51にて検出する。複数の第1検出点は、互いに電気的に絶縁された複数の検出点である。複数の第2検出点は、端子部材2、接続部材3、及び筐体4の内部空間40(図1B参照)のうち互いに異なる部位に設けられた複数の検出点である。詳しくは後述するが、一例として、図1Bにおける検出点P1及び検出点P2の組み合わせ(又は検出点P3及び検出点P4の組み合わせ)が、複数の第1検出点となる。一方、図1Bにおける検出点P1、検出点P3及び検出点P5の組み合わせ(又は検出点P2、検出点P4及び検出点P5の組み合わせ)が、複数の第2検出点となる。
ここで、1つの温度センサ51での温度の検出対象となる検出点群P100は、複数の第1検出点と、複数の第2検出点と、の少なくとも一方を含んでいればよい。つまり、検出点群P100は、複数の第1検出点及び複数の第2検出点のうち、複数の第1検出点のみを含んでいてもよいし、複数の第2検出点のみを含んでいてもよいし、複数の第1検出点及び複数の第2検出点の両方を含んでいてもよい。検出点群P100が複数の第1検出点及び複数の第2検出点の両方を含む場合において、一部の第1検出点と一部の第2検出点とは重複していてもよい。つまり、図1Bの例において検出点P1は、検出点P2との組み合わせでは第1検出点となり、検出点P3及び検出点P5との組み合わせでは第2検出点となる。このように、一部の第1検出点は、一部の第2検出点と同一の検出点(例えば検出点P1)であってもよい。
開閉部6は、端子部材2と接続部材3との間に電気的に接続されている。開閉部6は、判定条件を満たしたときに、導通状態から遮断状態に切り替わる。判定条件は、検出温度が閾値温度以上であることを含んでいる。伝熱構造50は、検出点群P100と1つの温度センサ51とを熱的に結合する。本開示でいう「熱的に結合」とは、熱伝導、放射若しくは対流、又はこれらの組み合わせによって、2点間で熱(熱エネルギー)が移動するように2点間を結合することを意味する。つまり、伝熱構造50にて熱的に結合された検出点群P100と1つの温度センサ51との間では、熱の移動が可能である。
上記構成によれば、コンセントシステム10は、温度検出部5での検出温度が閾値温度以上になって判定条件を満たすと、開閉部6が導通状態から遮断状態に切り替わることで、端子部材2と接続部材3との間が電気的に遮断される。そのため、コンセントシステム10は、例えば、端子部材2と給電線92との接触不良、又は接続部材3とプラグ91との接触不良等により、検出温度が上昇することがあれば、自動で、接続部材3を端子部材2から電気的に切り離すことが可能である。これにより、例えば、接続部材3に電気機器のプラグ91が接続されたままの状態にあっても、電気機器への電力供給が停止し、更なる発熱を抑制することが可能である。
しかも、上記コンセントシステム10では、温度検出部5は、1つの温度センサ51にて、複数の第1検出点と、複数の第2検出点と、の少なくとも一方を含む検出点群P100の温度を、検出温度として検出する。すなわち、コンセントシステム10においては、互いに電気的に絶縁された複数の第1検出点、及び互いに異なる部位に設けられた複数の第2検出点、の少なくとも一方の温度を、1つの温度センサ51が検出する。したがって、1つの温度センサ51は、例えば、複数の第1検出点の温度の検出に共用されることになる。または、1つの温度センサ51は、例えば、複数の第2検出点の温度の検出に共用されることになる。そのため、複数の第1検出点の各々に個別の温度センサを設ける場合、又は複数の第2検出点の各々に個別の温度センサを設ける場合に比べて、必要な温度センサの個数を少なく抑えることが可能である。結果的に、上記コンセントシステム10によれば、検出点の数に対して必要な温度センサの個数を少なく抑えることができ、部品点数の増加を抑えることができる。
(2)詳細
次に、本実施形態に係るコンセントシステム10について、より詳細に説明する。
次に、本実施形態に係るコンセントシステム10について、より詳細に説明する。
(2.1)全体構成
まず、コンセントシステム10の全体構成について、図1A〜図4Bを参照して説明する。
まず、コンセントシステム10の全体構成について、図1A〜図4Bを参照して説明する。
本実施形態に係るコンセントシステム10は、図1Aに示すように、端子部材2、接続部材3、筐体4(図2A参照)、温度検出部5及び開閉部6に加えて、制御部7、操作部材81、表示部82、ブザー83及びスイッチ84を更に備えている。また、コンセントシステム10は、図1Bに示すように、検出点群P100と1つの温度センサ51とを熱的に結合する伝熱構造50を備えている。
図2A及び図2Bは、コンセントシステム10のコンセント1が造営面100に取り付けられた状態の斜視図である。本実施形態では、コンセント1は、日本工業規格によって規格化された大角形連用配線器具の取付枠に取り付けられる埋込形配線器具である。具体的には、コンセント1は、取付枠を介して造営面100に取り付けられる。ここで、取付枠は、埋込ボックスを介して又は直接的に、造営面100に固定される。つまり、取付枠が造営面100に固定されることにより、コンセント1が取付枠を介して造営面100に取り付けられる。取付枠には化粧プレート101が取り付けられ、図2A及び図2Bに示すように、化粧プレート101の内側からコンセント1が露出する形になる。ここで、取付枠は、コンセント1の筐体4と別体であってもよいし、筐体4と一体であってもよい。本実施形態では、コンセント1が屋内用である場合、つまり造営面100が建物(施設)の内壁面である場合について説明するが、この例に限らず、コンセント1は屋外用であってもよい。
以下では、造営面100である建物の内壁面にコンセント1が取り付けられた状態での、水平面に対して垂直な(直交する)方向を「上下方向」とし、コンセント1を正面から見て下方(鉛直方向)を「下方」として説明する。また、上下方向と直交し、かつ造営面100に平行な方向を「左右方向」とし、コンセント1を正面から見て右方を「右方」、左方を「左方」として説明する。さらに、上下方向と左右方向との両方に直交する方向、つまり造営面100に直交する方向を「前後方向」とし、造営面100の裏側(壁裏側)を「後方」として説明する。ただし、これらの方向はコンセントシステム10の使用方向を限定する趣旨ではない。例えば、コンセント1が壁面ではなく床面に取り付けられる場合には、「前後方向」は水平面に対して垂直な方向となり、「上下方向」及び「左右方向」は水平面に平行な方向となる。また、コンセント1が壁面に取り付けられる場合でも、「上下方向」が水平面に平行な方向となる向き(つまり横向き)で、コンセント1が壁面に取り付けられることにより、「左右方向」は水平面に垂直な方向となる。
また、本実施形態では、コンセントシステム10として、2個のプラグ91を同時に接続可能な2個口タイプのコンセント1を例示する。すなわち、コンセント1は、2個のプラグ91に対応するように、2個の接続口11を有している。2個の接続口11は、各々が1つのプラグ91を接続可能に構成されており、筐体4の前面において上下方向(鉛直方向)に沿って並んで配置されている。2個の接続口11のうち、一方(上方)の接続口11は、交流100V用の2極接地極付きコンセントであって、他方(下方)の接続口11は、交流100V用の接地極無しの2極コンセントである。
本実施形態では、2極のプラグ91に対応するように、コンセント1は、互いに異極性となる一対の端子部材2を備えている。つまり、一対の端子部材2のうち一方の端子部材2にはL極(HOT)側の給電線92が接続され、他方の端子部材2にはN極(COLD)側の給電線92が接続される。同様に、コンセント1は、各接続口11につき互いに異極性となる一対の接続部材3を備えており、計二対(4個)の接続部材3を備えている。ここで、互いに同極性である2個の接続部材3は、リード板30(図3参照)にて連結されている。さらに、互いに同極性である接続部材3と端子部材2とは、開閉部6を介して電気的に接続されている。
コンセント1は、筐体4と、筐体4に収容又は保持される端子部材2及び接続部材3等の内部部品と、を備えている。筐体4は、図3に示すように、外ボディ41と、外カバー42と、内カバー43と、内ブロック44と、端子ブロック45と、を有している。これら外ボディ41、外カバー42、内カバー43、内ブロック44及び端子ブロック45が組み合わされることにより、筐体4が構成されている。筐体4は、電気絶縁性を有する合成樹脂製である。
外ボディ41は、前面が開口された箱状に形成されている。外ボディ41の開口面(前面)は、上下方向の寸法が左右方向の寸法よりも長い長方形状である。内ブロック44は、接続部材3を保持した状態で、他の内部部品(端子部材2及び開閉部6等)と共に外ボディ41に収容される。外ボディ41の前面には内カバー43が取り付けられる。これにより、外ボディ41と内カバー43との間には、内ブロック44に保持された状態の接続部材3を含む内部部品が収容されることになる。外カバー42は、内カバー43の前面に取り付けられる。これにより、内ブロック44と外カバー42との間に接続部材3が収容される。ここで、内カバー43のうち、内ブロック44に対応する部位には、前後方向に貫通する開口窓431が形成されている。そのため、接続部材3を保持した内ブロック44の前面は外カバー42で覆われることになり、外カバー42を外した状態では、内ブロック44の前面は開口窓431を通して前方に露出する。端子ブロック45は、端子部材2を保持した状態で、他の内部部品と共に外ボディ41に収容される。
つまり、内ブロック44及び外カバー42は、接続部材3を保持する保持部材を構成する。端子ブロック45は、端子部材2を保持する保持部材を構成する。言い換えれば、コンセントシステム10は、端子部材2及び接続部材3の少なくとも一方を保持する保持部材を更に備えている。
本実施形態では、外カバー42は更に複数の部材(例えば3つの部材)に分割可能に構成されているが、外カバー42は一体(一部材)であってもよい。ここで、外カバー42のうち内ブロック44を覆う部位、及び内ブロック44は、例えば、ユリア樹脂製である。
外カバー42のうち内ブロック44を覆う部位には、上述した2個の接続口11が形成されている。2個の接続口11のうち一方(上方)の接続口11は、プラグ91の一対の栓刃911(図5A参照)が差し込まれる一対の挿入孔111を有している。2個の接続口11のうち他方(下方)の接続口11は、一対の挿入孔111に加えて、接地極付きプラグの接地ピンが差し込まれる接地挿入孔112、及びアース蓋113を有している。筐体4の内部において、各挿入孔111に対応する位置には接続部材3が配置され、接地挿入孔112に対応する位置には第1接地部材114が配置され、アース蓋113に対応する位置には第2接地部材115が配置される。第1接地部材114は、接地極付きプラグの接地ピンが接続されるばね部材である。第2接地部材115は、電気機器の接地線が接続されるねじ式端子である。接地線は、アース蓋113が開いた状態で第2接地部材115への着脱が可能になる。
また、外ボディ41と内カバー43との間の空間であって内ブロック44の左方には、開閉部6及び基板85が収容されている。基板85は、開閉部6の上方に配置されている。基板85には、表示部82を構成する第1表示灯821及び第2表示灯822、並びにスイッチ84が実装されている。一例として、第1表示灯821及び第2表示灯822は、互いに発光色の異なるLED(Light Emitting Diode)であって、スイッチ84は、押ボタンスイッチである。このように、開閉部6、表示部82及びスイッチ84は、筐体4(外ボディ41及び内カバー43)内に収容されている。ただし、表示部82の光が筐体4の前方から視認可能となり、かつ筐体4の前方からスイッチ84の押操作が可能となるように、内カバー43には透光部432及びカンチレバー433が形成されている。つまり、表示部82の光は透光部432を通して筐体4の前方から視認可能であって、スイッチ84はカンチレバー433を介して筐体4の前方から押操作可能である。図2A及び図2Bでは、便宜上、筐体4の前面における表示部82(第1表示灯821及び第2表示灯822)及びスイッチ84に対応する各位置に、表示部82及びスイッチ84の符号を付している。
制御部7は、筐体4に収容されており、例えば、内ブロック44の後方に配置された制御基板に実装されている。ブザー83についても同様に、筐体4に収容されており、例えば、制御基板に実装されている。制御部7は、開閉部6、表示部82、ブザー83、スイッチ84及び温度検出部5に電気的に接続されている。制御部7は、少なくとも開閉部6、表示部82及びブザー83の制御を行う。
制御部7は、例えば、マイクロコンピュータを主構成として備えている。マイクロコンピュータは、マイクロコンピュータのメモリに記録されているプログラムをCPU(Central Processing Unit)で実行することにより、制御部7としての機能を実現する。プログラムは、予めマイコンのメモリに記録されていてもよいし、メモリカードのような非一時的記録媒体に記録されて提供されたり、電気通信回線を通して提供されたりしてもよい。言い換えれば、上記プログラムは、マイクロコンピュータを、制御部7として機能させるためのプログラムである。
また、制御部7は、報知部71としての機能、及び状態提示部72としての機能を有している。報知部71は、温度検出部5での検出温度が閾値温度より低い注意温度以上であることを含む注意判定条件を満たしたときに報知を行う。本実施形態では一例として、報知部71での報知は、ブザー83からの注意音の出力、及び表示部82での注意表示により実現される。つまり、制御部7は、ブザー83及び表示部82を制御することにより報知部71での報知を実現する。状態提示部72は、開閉部6が導通状態にあるか遮断状態にあるかを提示する。本実施形態では一例として、状態提示部72での提示は、ブザー83からの警告音の出力、及び表示部82での警告表示により実現される。つまり、制御部7は、ブザー83及び表示部82を制御することにより状態提示部72での提示を実現する。制御部7(報知部71及び状態提示部72を含む)について詳しくは「(2.3)動作」の欄で説明する。
スイッチ84は、ブザー83の音出力を停止させる際に操作される。つまり、ブザー83が注意音又は警告音を出力している状態でスイッチ84が押操作されると、ブザー83を停止させるように、制御部7がブザー83を制御する。また、スイッチ84は、テストスイッチとしても兼用されており、開閉部6を強制的に導通状態から遮断状態に切り替える場合にも使用される。
開閉部6は、端子部材2と接続部材3との間に電気的に接続されている。開閉部6は、導通状態及び遮断状態の2つの状態が切り替わる装置である。すなわち、開閉部6が導通状態にあれば、端子部材2と接続部材3との間は開閉部6を介して導通し、開閉部6が遮断状態にあれば、端子部材2と接続部材3との間は開閉部6にて電気的に遮断(絶縁)される。本実施形態では、上述したように、コンセント1は互いに異極性となる一対の端子部材2を備えており、開閉部6は、一対の端子部材2の両方に対して電気的に接続されている。そのため、開閉部6が遮断状態にあれば、二対(4個)の接続部材3は、全て端子部材2から電気的に切り離されることになる。
具体的には、開閉部6は、互いに異極性となる一対の接点装置と、電磁釈放装置と、を有している。一対の接点装置の各々は、固定接点及び可動接点を有している。可動接点は、固定接点に接触する閉位置と、固定接点から離れた開位置との間で移動する。固定接点には端子部材2が電気的に接続され、可動接点には接続部材3が電気的に接続される。より詳細には、可動接点は可動接触子に設けられており、可動接触子が編組線にてリード板30に接続されることにより、可動接点と接続部材3とが電気的に接続される。
このような構成の開閉部6は、定常時には、可動接点が閉位置に位置することで、端子部材2と接続部材3との間を導通させる導通状態にある。一方、開閉部6は、制御部7からの駆動信号を受けると、電磁釈放装置を作動させて可動接触子を駆動し、可動接点を開位置に移動させることで、端子部材2と接続部材3との間を電気的に遮断する遮断状態に切り替わる。このように、開閉部6は、制御部7からの駆動信号により、導通状態から遮断状態に切り替わる。
また、開閉部6には、操作部材81が機械的に結合されている。操作部材81は、回転軸を中心に回転可能なレバー式ハンドルである。ここで、筐体4の前方から操作部材81の操作が可能となるように、内カバー43及び外カバー42にはそれぞれ第1操作孔434及び第2操作孔421が形成されている。つまり、操作部材81は、第1操作孔434及び第2操作孔421を通して筐体4の前方に露出し、筐体4の前方から操作可能となる。
操作部材81は、開閉部6に連動して回転し、オン位置(図2A参照)、オフ位置(図2B参照)との間で移動する。オン位置は開閉部6の導通状態に対応する位置であって、オフ位置は開閉部6の遮断状態に対応する位置である。つまり、開閉部6が導通状態にあれば、図2Aに示すように、操作部材81がオン位置に位置する。操作部材81がオン位置にあるとき、操作部材81の前面は筐体4の前面と略面一になる。一方、開閉部6が導通状態から遮断状態に切り替わると、操作部材81が回転して操作部材81の先端部が前方(手前側)に移動し、図2Bに示すように、操作部材81がオフ位置に移動する。操作部材81がオフ位置にあるとき、操作部材81は筐体4の前面から前方に突出する。
このように、操作部材81と開閉部6とは連動しているので、開閉部6が制御部7からの駆動信号を受けて開閉部6が導通状態から遮断状態に切り替わると、操作部材81はオン位置からオフ位置に移動する。反対に、操作部材81がオフ位置からオン位置に移動すると、開閉部6が遮断状態から導通状態に切り替わる。そのため、オフ位置にある操作部材81をユーザが操作してオン位置に移動させることで、遮断状態にある開閉部6を導通状態に切り替えることができる。以下では、操作部材81をオフ位置からオン位置に移動させる操作を、「復旧操作」という。復旧操作について詳しくは「(2.3)動作」の欄で説明する。
また、本実施形態では、開閉部6は、制御部7からの駆動信号を受けた場合のみならず、操作部材81をオン位置からオフ位置に移動させた場合にも、導通状態から遮断状態に切り替わる。そのため、開閉部6の導通状態と遮断状態とは、操作部材81の操作によりユーザが手動で切り替えることが可能である。言い換えれば、開閉部6は、操作部材81の操作に応じてオンオフするスイッチ装置として機能する。
次に、接続部材3及び端子部材2の構成について、図4A〜図5Bを参照して説明する。
二対(4個)の接続部材3は、図4A及び図5Aに示すように、内ブロック44に保持されている。ここで、二対の接続部材3は、外カバー42に形成された二対の挿入孔111にそれぞれ対応する位置、具体的には、正面視において内ブロック44の四隅に配置されている。さらに、上述したように、互いに同極性である2個の接続部材3、つまり上下方向に並ぶ2個の接続部材3は、リード板30にて連結されている。互いに異極性となる一対のリード板30の各々は、左右方向よりも上下方向に長い帯板状に形成されている。ここでは、互いに同極性である2個の接続部材3及びリード板30は、1枚の金属板から一体に形成されている。図4A及び図5Aでは、接続部材3及びリード板30を構成する金属板に網掛(ドットハッチング)を付している。
各接続部材3は、プラグ91の接続時に、プラグ91の栓刃911が差し込まれる刃受部材である。各接続部材3は、導電性及び弾性を有する金属、例えば、銅又は銅合金等からなる。各接続部材3は、左右方向において互いに対向する一対の刃受片31を有している。各接続部材3は、一対の刃受片31の間に栓刃911を挟んだ状態で、栓刃911と電気的に接続され、かつ栓刃911を機械的に保持する。
一対の端子部材2は、図4B及び図5Bに示すように、端子ブロック45に保持されている。ここで、一対の端子部材2は、端子ブロック45の後面に形成された一対の端子孔121にそれぞれ対応する位置に配置されている。各端子部材2は、給電線92の心線921が差し込まれることで給電線92が接続される、差込式の速結端子である。具体的には、各端子部材2は、図5Bに示すように、端子板21及び鎖錠ばね22を有している。端子板21は、導電性を有する金属、例えば、銅又は銅合金等からなる。鎖錠ばね22は、弾性を有する金属、例えば、ステンレス等からなる。各端子部材2は、筐体4の後面に開口した端子孔121に給電線92が挿入されると、端子板21と鎖錠ばね22との間に給電線92の心線を挟んだ状態で、給電線92と電気的に接続され、かつ栓刃911を機械的に保持する。
さらに、端子ブロック45には、アース線を接続するための接地端子116(図4B参照)が保持されている。接地端子116は、端子部材2と同様の差込式の速結端子であって、端子ブロック45の後面に形成された接地端子孔122に対応する位置に配置されている。接地端子116は、筐体4内において、第1接地部材114及び第2接地部材115に電気的に接続されている。
温度検出部5は、1つの温度センサ51を含んでいる。温度検出部5は、筐体4内に収容されている。詳しくは「(2.2)温度検出部の構成」の欄で説明するが、温度検出部5は、複数の第1検出点と、複数の第2検出点と、の少なくとも一方を含む検出点群P100(図1B参照)の温度を、検出温度として1つの温度センサ51にて検出する。温度センサ51は、端子部材2、接続部材3、及び筐体4の内部空間40(図5A参照)等の温度を検出するためのセンサである。温度センサ51は、例えば、サーミスタ、熱電対、バイメタル又はサーモパイル等で実現される。
本実施形態では、温度検出部5は、センサ素子として1つの温度センサ51のみを有する。本開示でいう「センサ素子として1つの温度センサ51のみ」とは、センサ素子としては、温度センサ51の数が1つのみであることを意味し、温度検出部5が、センサ素子以外の素子(例えば基板及び電子部品等)を有することを除外する趣旨ではない。つまり、温度検出部5は、温度センサ51を1つのみ有しており、この1つの温度センサ51にて、検出点群P100に含まれる複数の検出点P1〜P5(図1B参照)の温度を検出する。そのため、温度センサ51は、後述する伝熱構造50により、検出点群P100に含まれる複数の検出点P1〜P5と熱的に結合されている。
温度検出部5は、温度センサ51で検出された検出温度に応じた検出信号を制御部7に出力する。本開示でいう「検出信号」は、特定の符号によって温度に応じた情報を伝える信号(電気信号)であればよく、例えば、温度に応じて、抵抗値、電圧値又は電流値等の電気量が変化する信号である。また、検出信号は、温度検出部5で検出される温度が閾値温度以上か閾値温度未満かによって、オン/オフ(又はハイレベル/ローレベル)の2値が切り替わる信号等であってもよい。さらに、温度検出部5は、温度センサ51の出力を処理して検出信号を出力する、処理回路を含んでいてもよい。
伝熱構造50は、図1Bに示すように、検出点群P100と1つの温度センサ51とを熱的に結合する。伝熱構造50は、熱伝導、放射若しくは対流、又はこれらの組み合わせによって、検出点群P100と1つの温度センサ51との間で熱(熱エネルギー)が移動する態様で、検出点群P100と1つの温度センサ51とを結合(つまり熱的に結合)する構造である。伝熱構造50は、一例として、検出点群P100と温度センサ51との間に配置される、樹脂部材又は金属部材等の伝熱性を有する部材であってもよいし、ヒートパイプ等であってもよい。また、伝熱構造50は、検出点群P100と1つの温度センサ51とを熱的に結合すればよいので、検出点群P100と温度センサ51との間を隙間なく埋める必要はなく、検出点群P100と温度センサ51との間に隙間(空間)が介在してもよい。
本実施形態では、上述したように温度検出部5が、センサ素子として1つの温度センサ51のみを有するので、伝熱構造50は、検出点群P100に含まれる全ての検出点P1〜P5と、1つの温度センサ51とを熱的に結合する。つまり、検出点群P100に含まれる複数の検出点P1〜P5の熱は、伝熱構造50にて1つの温度センサ51に集約されることになる。
また、本実施形態では、伝熱構造50は、端子部材2と接続部材3との間を電気的に接続する導電部材とは別体である。本開示でいう「導電部材」は、導電性を有し、端子部材2と接続部材3との間の電流経路の少なくとも一部を構成する部材であって、例えば、リード板30、及び開閉部6の可動接触子とリード板30とを接続する編組線等を含む。要するに、伝熱構造50は、これらの導電部材(リード板30及び編組線等)とは別部材であって、端子部材2と接続部材3との間の電気的な接続は導電部材で確保されるので、伝熱構造50は導電性を有さなくてもよい。
具体的には、伝熱構造50は、図5Aに示すように、筐体4の内部空間40を埋めるポッティング材にて実現される。つまり、本実施形態では、筐体4の内部空間40には、電気絶縁性を有する合成樹脂のポッティング材が充填され、ポッティング材が硬化することによって伝熱構造50を構成している。ポッティング材は、比較的高い伝熱性を有することが好ましい。伝熱構造50を構成するポッティング材は、内部空間40の少なくとも一部を埋めていればよく、内部空間40の全体を埋め尽くさなくてもよい。
(2.2)温度検出部の構成
次に、温度検出部5の構成について、図1B、図4A〜図5Bを参照して詳細に説明する。
次に、温度検出部5の構成について、図1B、図4A〜図5Bを参照して詳細に説明する。
本実施形態では、温度検出部5(図1A参照)の温度センサ51は、例えば、図5Aに示すように、筐体4の内部空間40に配置されている。具体的には、温度センサ51は、内部空間40のうち、内ブロック44の後方であって、内ブロック44から離れた位置に配置されている。より詳細には、温度センサ51は、図4Aに示すように、正面視において、内ブロック44の中心のやや上方となる位置に配置されている。つまり、正面視において、温度センサ51は、互いに異極性となる一対のリード板30の間であって、上下方向においては、リード板30で連結された互いに同極性である2個の接続部材3のうち、上方の接続部材3寄りの位置に配置されている。
筐体4内には、一対の端子部材2と、二対(4個)の接続部材3と、が収容されている。しかも、筐体4の内部空間40には、上述したように伝熱構造50としてのポッティング材が充填されているので、温度センサ51は、伝熱構造50(ポッティング材)に埋め込まれることになる。これにより、筐体4内において、端子部材2又は接続部材3で発生した熱は、内部空間40に配置された伝熱構造50を介して温度センサ51に伝わることになる。本実施形態では、熱が上方に移動しやすいという熱の性質を考慮して、内ブロック44の中心のやや上方に温度センサ51が配置されている。
上記構成により、図1Bに示すように、端子部材2、接続部材3及び内部空間40に設けられた検出点P1〜P5の温度を、温度センサ51で検出可能となる。ここで、検出点P1及び検出点P2は、それぞれ互いに異極性である一対の端子部材2の一方及び他方に設けられた検出点である。検出点P3及び検出点P4は、それぞれ互いに異極性である一対の接続部材3の一方及び他方に設けられた検出点である。検出点P5は、筐体4の内部空間40に設けられた検出点である。図1Bは、温度センサ51での温度の検出対象となる検出点群P100として、検出点P1〜P5を概念的に図示しているのであって、検出点P1〜P5の具体的な位置等を特定する趣旨ではない。
これらの検出点P1〜P5のうち、検出点P1及び検出点P2の組み合わせ(又は検出点P3及び検出点P4の組み合わせ)が、互いに電気的に絶縁された複数の第1検出点となる。つまり、例えば、検出点P1及び検出点P2は、それぞれ互いに異極性である一対の端子部材2の一方及び他方に設けられた検出点であるから、複数の第1の検出点に相当する。一方、検出点P1、検出点P3及び検出点P5の組み合わせ(又は検出点P2、検出点P4及び検出点P5の組み合わせ)が、端子部材2、接続部材3、及び筐体4の内部空間40のうち互いに異なる部位に設けられた複数の第2検出点となる。つまり、例えば、検出点P1、検出点P3及び検出点P5は、それぞれ端子部材2、接続部材3、及び筐体4の内部空間40に設けられた検出点であるから、複数の第2の検出点に相当する。
本実施形態では、1つの温度センサ51での温度の検出対象となる検出点群P100は、検出点P1〜P5の全て、つまり複数の第1検出点及び複数の第2検出点の両方を含むことになる。要するに、検出点群P100は、検出点P1及び検出点P2の組み合わせ等からなる複数の第1検出点と、検出点P1、検出点P3及び検出点P5の組み合わせ等からなる複数の第2検出点と、の両方を含む。
ここにおいて、温度検出部5で検出される接続部材3の温度は、一例として、図5Aに示す複数の検出点P101〜P111のいずれかの温度である。言い換えれば、接続部材3に設けられる検出点P3及び検出点P4の各々は、図5Aに示す複数の検出点P101〜P111の中から選択される。すなわち、接続部材3の温度上昇は、接続部材3における栓刃911との接触部位が熱源となって生じることが多い。そのため、接続部材3に設けられる検出点P3又は検出点P4は、例えば、接続部材3における栓刃911との接触部位に近い検出点P101,P102,P110,P111から選択される。また、いずれか1つの接続部材3の温度上昇が生じると、接続部材3の熱は熱伝導によりリード板30、及びリード板30にて連結された他の接続部材3に伝わる。そのため、接続部材3に設けられる検出点P3又は検出点P4は、例えば、リード板30の上下方向の中央部に設定された検出点P107であってもよい。
さらに、接続部材3の温度上昇が生じると、接続部材3を保持する保持部材には、接続部材3又はリード板30からの熱が伝わることがある。特に、本実施形態のように、保持部材が内ブロック44及び外カバー42等の合成樹脂製の部材である場合には、保持部材(内ブロック44及び外カバー42)の特性が熱による影響を受け、保持部材の特性が変化(変質、変色及び変形を含む)することがある。そのため、接続部材3に設けられる検出点P3又は検出点P4は、例えば、接続部材3及びリード板30における保持部材(内ブロック44及び外カバー42)との接触部位に近い検出点P105,P106,P108,P109から選択されてもよい。
また、温度検出部5で検出される端子部材2の温度は、一例として、図5Bに示す複数の検出点P121〜P125のいずれかの温度である。すなわち、端子部材2の温度上昇は、端子部材2における心線921との接触部位が熱源となって生じることが多い。そのため、端子部材2に設けられる検出点P1又は検出点P2は、例えば、端子部材2における心線921との接触部位に近い検出点P124,P125から選択される。また、端子部材2の温度上昇が生じると、その熱は熱伝導により端子板21の全体に伝わる。そのため、端子部材2に設けられる検出点P1又は検出点P2は、例えば、端子板21における心線921との接触部位から離れた検出点P122であってもよい。
また、端子部材2の温度上昇が生じると、端子部材2を保持する保持部材には、端子部材2からの熱が伝わることがある。特に、本実施形態のように、保持部材が端子ブロック45等の合成樹脂製の部材である場合には、保持部材(端子ブロック45)の特性が熱による影響を受け、保持部材の特性が変化(変質、変色及び変形を含む)することがある。そのため、端子部材2に設けられる検出点P1又は検出点P2は、例えば、端子部材2における保持部材(端子ブロック45)との接触部位に近い検出点P121,P123から選択されてもよい。
さらに、接続部材3の温度上昇が生じると、接続部材3又はリード板30からの放熱により、筐体4の内部空間40(図5A参照)の温度も上昇する。同様に、端子部材2の温度上昇が生じると、端子板21又は鎖錠ばね22からの放熱により、筐体4の内部空間40の温度も上昇する。そのため、温度検出部5は、接続部材3、リード板30又は端子部材2上ではなく、筐体4の内部空間40に設定された検出点P112,P113,P114(図5A参照)等の温度を検出することで、間接的に接続部材3又は端子部材2の温度を検出してもよい。つまり、筐体4の内部空間40に設けられた検出点P5は、例えば、検出点P112,P113,P114から選択される。
図5A及び図5Bに示す、温度センサ51の配置、並びに検出点P101〜P114,P121〜P125の位置は一例に過ぎず、適宜変更可能である。
ところで、上述したように、温度検出部5が1つの温度センサ51にて、端子部材2、接続部材3及び内部空間40に設けられた検出点P1〜P5の温度を検出する場合、例えば、以下のような構成で、検出点P1〜P5の温度を区別可能である。
すなわち、上述したように、例えば、接続部材3の温度上昇は、接続部材3における栓刃911との接触部位が熱源となって生じることが多く、一方で、端子部材2の温度上昇は、端子部材2における心線921との接触部位が熱源となって生じることが多い。さらに、筐体4の内部空間40の温度上昇は、端子部材2又は接続部材3の温度上昇に起因して生じる。そのため、端子部材2に設けられた検出点P1,P2と、接続部材3に設けられた検出点P3,P4と、筐体4の内部空間40に設けられた検出点P5とでは、温度変化の振る舞いが相違する。したがって、温度検出部5又は制御部7は、温度センサ51の出力に対する解析処理を行うことで、検出点P1〜P5の温度を区別することが可能である。
一例として、コンセントシステム10への通電開始直後、つまりコンセントシステム10の起動直後において、数秒の間に急激に温度が上昇した場合には端子部材2に設けられた検出点P1,P2の温度上昇と推定される。一方、コンセントシステム10への通電開始から所定時間経過後において、数秒の間に急激に温度が上昇した場合には接続部材3に設けられた検出点P3,P4の温度上昇と推定される。また、1時間の間に徐々に温度が上昇した場合には筐体4の内部空間40に設けられた検出点P5の温度上昇と推定される。
(2.3)動作
次に、本実施形態に係るコンセントシステム10の動作について説明する。
次に、本実施形態に係るコンセントシステム10の動作について説明する。
コンセントシステム10の基本的な動作として、開閉部6は、判定条件を満たしたときに、導通状態から遮断状態に切り替わるように動作する。判定条件は、検出温度が閾値温度以上であることを含んでいる。ここで、検出温度は、温度検出部5で検出された端子部材2と接続部材3との少なくとも一方の温度である。開閉部6は、判定条件を満たさない場合において、遮断状態から導通状態に切替可能である。
本開示でいう「遮断状態から導通状態に切替可能」とは、遮断状態から導通状態への開閉部6の切替えが許容された状態、つまり遮断状態にある開閉部6を導通状態へ切り替えることが許容された状態を意味する。そのため、「遮断状態から導通状態に切替可能」でなければ、遮断状態にある開閉部6は導通状態への切替えが禁止され、遮断状態を維持することになる。ここで、遮断状態から導通状態への開閉部6の切替えは、ユーザが手動で行ってもよいし、例えば、コンセント1の外部からの復旧信号を受信する、又は所定時間が経過する等の復旧条件を満たした場合に、コンセントシステム10が自動で行ってもよい。
本実施形態では、制御部7が、温度検出部5からの検出信号を受信することにより、検出温度を取得する。そして、制御部7は、メモリ等に記憶されている閾値温度と検出温度との比較を行い、判定条件の判定を行う。制御部7は、判定条件を満たすと判断した場合に、開閉部6に駆動信号を出力し、開閉部6を導通状態から遮断状態に切り替える。また、本実施形態では一例として、判定条件は、検出温度が閾値温度以上であることのみとする。つまり、検出温度が閾値温度以上であれば判定条件を満たし、検出温度が閾値温度未満であれば判定条件を満たさない。
ここにおいて、本実施形態では、温度検出部5は、接続部材3の温度を検出温度として検出し、かつ端子部材2の温度を補助検出温度として検出する。開閉部6は、補助検出温度が補助閾値温度以上であることを含む補助判定条件を満たしたときには、導通状態から遮断状態に切り替わり、遮断状態から導通状態への切替えが制限される。すなわち、本実施形態では、温度検出部5は、端子部材2及び接続部材3のうち、接続部材3の温度のみを検出温度として検出し、端子部材2の温度については、検出温度とは別の補助検出温度として検出する。
そのため、端子部材2及び接続部材3のうち、接続部材3の温度に関してのみ、判定条件を満たしたときに、開閉部6が導通状態から遮断状態に切り替わり、かつ判定条件を満たさない場合において、開閉部6が遮断状態から導通状態に切替可能となる。端子部材2の温度(補助検出温度)に関しては、補助判定条件を満たしたときに、開閉部6が導通状態から遮断状態に切り替わるものの、遮断状態から導通状態への切替えが制限される。つまり、補助検出温度が補助判定条件を満たした場合には、補助判定条件を満たさなくなっても、遮断状態から導通状態への開閉部6の切替えは制限(例えば禁止)される。
本実施形態では一例として、補助判定条件は、判定条件と同様に補助検出温度が補助閾値温度以上であることのみとする。つまり、補助検出温度が補助閾値温度以上であれば補助判定条件を満たし、補助検出温度が補助閾値温度未満であれば判定条件を満たさない。報知部71による報知を行うか否かの判定に使用される注意判定条件についても同様に、本実施形態では、検出温度が注意温度以上であることのみとする。つまり、検出温度が注意度以上であれば注意判定条件を満たし、検出温度が注意温度未満であれば注意判定条件を満たさない。
また、本実施形態では、表示部82の表示態様としては、第1表示灯821及び第2表示灯822の点灯状態(消灯、点灯又は点滅等)の組み合わせにより、複数パターンの表示態様がある。例えば、表示部82は、開閉部6が導通状態にある定常時には第1表示灯821を点灯、第2表示灯822を消灯させることで「正常」の表示を行う。一方、温度検出部5での検出温度が閾値温度より低い注意温度以上であることを含む注意判定条件を満たしたときには、表示部82は、第1表示灯821を点灯、第2表示灯822を点滅させることで「注意」の表示を行う。さらに、開閉部6が導通状態から遮断状態に切り替わると、表示部82は、第1表示灯821を点灯、第2表示灯822を点灯させることで「警告」の表示を行う。
同様に、ブザー83からの出力音の態様としても、報知部71での報知を実現する注意音、及び状態提示部72での提示を実現する警告音を含む、複数パターンの態様がある。すなわち、ブザー83は、開閉部6が導通状態にある定常時には停止しており、温度検出部5での検出温度が閾値温度より低い注意温度以上であることを含む注意判定条件を満たしたときに、注意音を出力する。さらに、開閉部6が導通状態から遮断状態に切り替わると、ブザー83は、注意音とは別の警告音を出力する。
また、本実施形態では、閾値温度は、保持部材の特性が所定の変化をするときの検出温度未満に設定されている。つまり、上述したように、接続部材3を保持する保持部材(内ブロック44及び外カバー42)には、接続部材3からの熱が伝わることがあり、保持部材の特性が熱による影響を受けて、保持部材の特性が変化(変質、変色及び変形を含む)することがある。一方で、本実施形態に係るコンセントシステム10では、温度上昇が生じた後であっても、コンセント1を再使用可能とするため、保持部材の特性が許容範囲を超えないように、開閉部6を遮断することが好ましい。本開示でいう「所定の変化」とは、保持部材の特性の変化において許容範囲の上限となるときの変化である。例えば、特定の規格において保持部材の特性の許容範囲が定められている場合、温度上昇が生じたとしても、保持部材の特性がこの許容範囲内で収まることが好ましい。そこで、保持部材の特性が所定の変化をするときの検出温度未満の温度を閾値温度とすることで、保持部材の特性に所定の変化以上の変化が生じる前に、開閉部6を遮断状態とすることが可能である。これにより、保持部材の特性が劣化する前に、開閉部6を遮断状態として更なる温度上昇を抑制し、コンセント1の再使用に備えることができる。
また、本実施形態に係るコンセントシステム10は、上述したようにユーザからの操作を受け付ける操作部材81を備え、この操作部材81を開閉部6と連動させている。そのため、開閉部6は、判定条件を満たさない場合における操作部材81の操作(復旧操作)により、遮断状態から導通状態に切り替わることになる。つまり、判定条件を満たして開閉部6が導通状態から遮断状態に切り替わった後に、判定条件を満たした要因が解消し、判定条件を満たさなくなった状態で復旧操作が行われると、開閉部6が遮断状態から導通状態に切り替わる。これにより、ユーザは、手動にて開閉部6を遮断状態から導通状態に切り替えることが可能である。
また、本実施形態では、上述したように、操作部材81が開閉部6に連動してオン位置とオフ位置との間で移動する。つまり、操作部材81の位置によっても開閉部6が導通状態にあるか遮断状態にあるかは提示されるため、操作部材81もまた、開閉部6の状態を提示する状態提示部として機能する。本実施形態では、操作部材81のうち、操作部材81がオフ位置にある場合にのみ視認可能となる部位に、赤色等の着色がされていることで、操作部材81がオン位置とオフ位置とのいずれにあるかが、遠目でも視認可能である。
以下、本実施形態に係るコンセントシステム10の動作の一例について、図6のフローチャートを参照して説明する。また、図6のフローチャートは一例に過ぎず、処理の順番が適宜変更されてもよいし、処理が適宜追加又は省略されてもよい。
図6において、まず、制御部7が温度検出部5から検出信号を受信することにより、実測温度T1を取得する(S1)。実測温度T1は、接続部材3の温度(検出温度)と端子部材2の温度(補助検出温度)との両方を含んでいる。
次に、制御部7は、実測温度T1と注意温度Tth1とを比較する(S2)。注意温度Tth1は、注意判定条件を満たすか否か、つまり報知部71による報知を行うか否かの判定のために、検出温度と比較される温度である。注意温度Tth1は、閾値温度Tth2よりも低い温度である。実測温度T1が注意温度Tth1未満であれば(S2:No)、制御部7は、注意判定条件を満たさないと判断し、ブザー83の停止処理(S3)、及び表示部82での「正常」表示(S4)を実行し、処理S1に戻る。
一方、処理S2にて、実測温度T1が注意温度Tth1以上であれば(S2:Yes)、制御部7は、注意判定条件を満たすと判断し、報知部71での報知、つまりブザー83からの注意音の出力(S5)、及び表示部82での「注意」表示を行う(S6)。この状態で、スイッチ84が押操作される、つまりブザー83の停止ボタンが押されると(S7:Yes)、制御部7は、ブザー83の停止処理(S8)を実行し、実測温度T1を取得する(S9)。スイッチ84が押操作されない、つまりブザー83の停止ボタンが押されなければ(S7:No)、制御部7は、ブザー83の停止処理(S8)をスキップして、実測温度T1を取得する(S9)。
次に、制御部7は、処理S9で取得した実測温度T1と閾値温度Tth2とを比較する(S10)。閾値温度Tth2は、判定条件を満たすか否か、つまり開閉部6を遮断状態とするか否かの判定のために、検出温度と比較される温度である。さらに、本実施形態では、閾値温度Tth2は、補助判定条件を満たすか否かの判定のために、補助検出温度と比較される補助閾値温度を兼ねている。つまり、補助閾値温度は閾値温度Tth2と等しい。実測温度T1が閾値温度Tth2未満であれば(S10:No)、制御部7は、判定条件及び補助判定条件を満たさないと判断し、処理S1に戻る。
そのため、一度、注意判定条件を満たすと判断されて報知部71による報知が行われた場合でも、その後に、実測温度T1が低下し注意温度Tth1を下回れば(S2:No)、ブザー83の停止処理(S3)、及び表示部82での「正常」表示(S4)が行われる。したがって、例えば、一過性の事象に起因する温度上昇が生じ、実測温度T1が低下し注意温度Tth1以上と判断された場合でも、その後、実測温度T1が低下すれば、自動的に報知部71による報知は停止する。
一方、処理S10にて、実測温度T1が閾値温度Tth2以上であれば(S10:Yes)、制御部7は、判定条件又は補助判定条件を満たすと判断し、開閉部6に駆動信号を出力し、開閉部6を導通状態から遮断状態に切り替える(S11)。その後、制御部7は、状態提示部72での提示、つまりブザー83からの警告音の出力(S12)、及び表示部82での「警告」表示を行う(S13)。この状態で、スイッチ84が押操作される、つまりブザー83の停止ボタンが押されると(S14:Yes)、制御部7は、ブザー83の停止処理(S15)を実行し、処理S16に移行する。スイッチ84が押操作されない、つまりブザー83の停止ボタンが押されなければ(S14:No)、制御部7は、ブザー83の停止処理(S15)をスキップして、処理S16に移行する。
処理S16では、制御部7は、閾値温度Tth2以上と判定された実測温度T1が、接続部材3の温度か否かを判断する。つまり、このときの実測温度T1が、接続部材3の温度であれば(S16:Yes)、処理S10において、判定条件を満たすと判断されたことになるので、制御部7は、開閉部6を遮断状態から導通状態へ切替可能な処理S17に移行する。この状態で、操作部材81の復旧操作が行われると(S17:Yes)、開閉部6が遮断状態から導通状態へ切り替わり(S18)、処理S9に移行する。このとき、判定条件の要因が解消していない、つまり実測温度T1が依然として閾値温度Tth2以上であれば(S10:Yes)、制御部7は、即座に開閉部6を導通状態から遮断状態に切り替える(S11)。一方、判定条件の要因が解消し、実測温度T1が閾値温度Tth2未満であれば(S10:No)、制御部7は、判定条件及び補助判定条件を満たさないと判断し、処理S1に戻る。これにより、開閉部6は導通状態を維持し、コンセント1は再使用可能な状態となる。
一方、処理S16にて、閾値温度Tth2以上と判定された実測温度T1が、接続部材3の温度でないと判断された場合(S16:No)、処理S10において、補助判定条件を満たすと判断されたことになる。この場合、制御部7は、開閉部6を遮断状態から導通状態へ切替不可能な処理S19に移行する。この状態で、操作部材81の復旧操作が行われると(S19:Yes)、制御部7は、駆動信号により強制的に開閉部6を遮断状態に維持する(S11)。
また、処理S17及び処理S19のいずれにおいても、復旧操作が行われなければ(S17No又はS19:No)、制御部7は、処理S14に移行する。
上記コンセントシステム10では、判定条件を満たさない場合、開閉部6は遮断状態から導通状態に切替可能である。すなわち、コンセントシステム10においては、判定条件を満たすことによって、開閉部6が一度、遮断状態になっても、その後、判定条件を満たした要因が解消することにより、判定条件を満たさなくなると、開閉部6を導通状態に復帰させることが可能である。したがって、コンセントシステム10によれば、開閉部6が一度遮断状態になっても、開閉部6を復旧させることで、コンセントシステム10(コンセント1)を交換することなく、コンセントシステム10(コンセント1)を再使用することができる。そのため、例えば、温度上昇が、一過性の事象に起因する場合、又はコンセント1に接続されている電気機器に起因する場合等、コンセント1の交換が本来不要な場合には、コンセント1の交換が不要であり、コンセントシステム10としての利便性が向上する。
(3)変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、上記実施形態に係る制御部7と同様の機能は、コンセント1の制御方法、コンピュータプログラム、又はコンピュータプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、上記実施形態に係る制御部7と同様の機能は、コンセント1の制御方法、コンピュータプログラム、又はコンピュータプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。
以下、上記実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
本開示におけるコンセントシステム10は、例えば、制御部7等に、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における制御部7としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1ないし複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。
また、コンセントシステム10における複数の機能が、1つの筐体4に集約されていることはコンセントシステム10に必須の構成ではなく、コンセントシステム10の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、制御部7等、コンセントシステム10の少なくとも一部の機能は、例えば、クラウド(クラウドコンピューティング)等によって実現されてもよい。反対に、上記実施形態のように、コンセントシステム10の全ての機能が、1つの筐体4に集約されていてもよい。
また、制御部7は、コンセントシステム10に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。つまり、コンセントシステム10は、判定条件を満たしたときに、開閉部6が、導通状態から遮断状態に切り替わるように動作し、判定条件を満たさない場合において、開閉部6が、遮断状態から導通状態に切替可能であればよい。そのため、例えば、温度検出部5の出力(検出信号)が直接的に開閉部6に入力され、開閉部6が検出信号を受けて動作する場合には、制御部7が省略可能である。さらに、例えば、温度検出部5がバイメタル等であって、開閉部6を直接的に駆動する場合においても、制御部7が省略可能である。
また、上記実施形態では、温度検出部5が接続部材3の温度を検出温度として検出し、かつ端子部材2の温度を補助検出温度として検出する場合について説明したが、この例に限らない。例えば、温度検出部5は、端子部材2の温度、又は端子部材2及び接続部材3の両方の温度を検出温度として検出してもよい。端子部材2及び接続部材3の両方の温度を検出温度とする場合において、判定条件は、端子部材2の検出温度と接続部材3の検出温度とで、同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。
また、判定条件は、検出温度が閾値温度以上であることを含んでいればよく、検出温度が閾値温度以上であることに加えて、他の条件を含んでいてもよい。例えば、判定条件は、検出温度が閾値温度以上であるという事象が、所定時間継続すること、所定回数発生すること、又は所定値以上の頻度で発生すること等を含んでいてもよい。補助判定条件についても同様に、補助検出温度が補助閾値温度以上であることを含んでいればよく、補助検出温度が補助閾値温度以上であることに加えて、他の条件を含んでいてもよい。注意判定条件についても同様に、検出温度が注意温度以上であることを含んでいればよく、検出温度が注意温度以上であることに加えて、他の条件を含んでいてもよい。
また、コンセント1は、接地極付きに限らず、接地極無しであってもよいし、例えば、交流200V用又は直流用のコンセント(Outlet)であってもよい。さらに、コンセント1は、Aタイプのコンセントに限らず、例えば、Bタイプ又はCタイプのように、ピン形状の栓刃を有するプラグを接続可能なコンセントであってもよい。コンセント1は、2個口タイプに限らず、例えば、1個口タイプ又は3個口タイプであってもよい。さらに、コンセントシステム10は、コンセント1だけでなく、例えば、人感センサ、タイマ又はスイッチ等を更に備えていてもよい。また、端子部材2は、速結端子でなくてもよく、例えば、ねじ式端子であってもよい。また、コンセント1は、取付枠を用いて後部が造営面100内に埋め込まれた状態で設置される構成(埋込設置型)に限らず、全体が露出した状態で造営面100に設置される構成(露出設置型)であってもよい。
また、コンセント1は、プラグ91の抜け止めとなるロック機構を有していてもよい。ロック機構は、例えば、プラグ91を回転させることによってプラグ91の栓刃911の抜け止めを行う。コンセント1は、扉付きであってもよい。
また、上記実施形態では、電磁釈放装置が作動して開閉部6が導通状態から遮断状態に切り替わると、開閉部6に連動して操作部材81もオフ位置に移動するが、この構成に限らない。例えば、開閉部6が導通状態から遮断状態に切り替わる際、操作部材81については、オン位置のままであってもよい。この場合、復旧操作は、操作部材81をオン位置からオフ位置に一旦移動させた後、操作部材81をオフ位置からオン位置に移動させることで実現される。
また、開閉部6は、例えば、メカニカルリレー又は半導体スイッチ等で実現されてもよい。
また、温度検出部5は、少なくとも1つの温度センサ51を含んでいればよく、1つの温度センサ51に加えて他の温度センサを1つ以上含んでいてもよい。この場合においても、1つの温度センサ51は、複数の第1検出点と、複数の第2検出点と、の少なくとも一方を含む検出点群P100の温度を、検出温度として検出する。
また、伝熱構造50は、筐体4の内部空間40を埋めるポッティング材に限らず、その他の樹脂部材若しくは金属部材等の伝熱性を有する部材、又はヒートパイプ等であってもよいし、これらの組み合わせで実現されてもよい。この場合、内部空間40を埋めるポッティング材は省略可能である。さらに、伝熱構造50は、端子部材2及び接続部材3の間を電気的に接続する導電部材と一体であってもよい。つまり、導電部材(リード板30及び編組線等)が伝熱構造50として兼用されてもよい。
また、上記実施形態では、状態提示部72での提示の態様は、判定条件を満たす場合でも、補助判定条件を満たす場合でも同じであるが、これに限らず、判定条件を満たす場合と補助判定条件を満たす場合とで、状態提示部72は異なる態様の提示を行ってもよい。一例として、閾値温度Tth2以上と判定された実測温度T1が接続部材3の温度である場合には第1表示灯821を点灯させ、実測温度T1が端子部材2の温度である場合には第1表示灯821を点滅させる等により、表示部82の表示態様を異ならせてもよい。
本開示にて、検出温度と閾値温度等の2値の比較において、「以上」としているところは、2値が等しい場合、及び2値の一方が他方を超えている場合との両方を含む。ただし、これに限らず、ここでいう「以上」は、2値の一方が他方を超えている場合のみを含む「より大きい」と同義であってもよい。つまり、2値が等しい場合を含むか否かは、基準値等の設定次第で任意に変更できるので、「以上」か「より大きい」かに技術上の差異はない。同様に、「未満」においても「以下」と同義であってもよい。
(実施形態2)
本実施形態に係るコンセントシステム10Aは、図7A及び図7Bに示すように、コンセント1Aが温度センサ52を有する点で、実施形態1に係るコンセントシステム10と相違する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
本実施形態に係るコンセントシステム10Aは、図7A及び図7Bに示すように、コンセント1Aが温度センサ52を有する点で、実施形態1に係るコンセントシステム10と相違する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
すなわち、本実施形態では、温度検出部5は、温度センサ51(以下、「第1の温度センサ51」ともいう)と、温度センサ52(以下、「第2の温度センサ52」ともいう)と、の2つのセンサ素子を有している。第2の温度センサ52は、第1の温度センサ51と同様に、例えば、サーミスタ、熱電対、バイメタル又はサーモパイル等で実現される。
第1の温度センサ51は、接続部材3の温度を検出するためのセンサである。第2の温度センサ52は、端子部材2の温度を検出するためのセンサである。そのため、第1の温度センサ51は、接続部材3に設けられた検出点P3,P4(図1B参照)と伝熱構造50にて熱的に結合され、第2温度センサ52は、端子部材2に設けられた検出点P1,P2(図1B参照)と伝熱構造50にて熱的に結合されている。
第2の温度センサ52は、例えば、筐体4の内部空間40(図5A参照)に配置されている。具体的には、第2の温度センサ52は、図7A及び図7Bに示すように、内部空間40のうち、端子ブロック45の後方に配置されている。より詳細には、第2の温度センサ52は、図7Aに示すように、正面視において、互いに異極性となる一対の端子部材2の間に配置されている。
上記構成により、端子部材2に設けられた検出点P1,P2の温度については、第2の温度センサ52で検出可能となる。ここで、検出点P1及び検出点P2は、それぞれ互いに異極性である一対の端子部材2の一方及び他方に設けられた検出点であるため、検出点P1及び検出点P2の組み合わせは、互いに電気的に絶縁された複数の第1検出点となる。つまり、第2の温度センサ52での温度の検出対象となる検出点群は、複数の第1検出点(検出点P1,P2)を含むことになる。一方、接続部材3に設けられた検出点P3,P4の温度については、第1の温度センサ51で検出可能である。ここで、検出点P3及び検出点P4は、それぞれ互いに異極性である一対の接続部材3の一方及び他方に設けられた検出点であるため、検出点P3及び検出点P4の組み合わせは、互いに電気的に絶縁された複数の第1検出点となる。つまり、第1の温度センサ51での温度の検出対象となる検出点群は、複数の第1検出点(検出点P3,P4)を含むことになる。
本実施形態の構成によれば、互いに電気的に絶縁された複数の第1検出点の温度を、1つの温度センサ(51又は52)で検出するので、検出点の数に対して必要な温度センサの個数を少なく抑えることができ、部品点数の増加を抑えることができる。しかも、端子部材2の温度と接続部材3の温度とは、別々の温度センサ51,52で検出されるので、端子部材2の温度と接続部材3の温度とを区別しやすくなる。
実施形態2で説明した構成は、実施形態1で説明した種々の構成(変形例を含む)と適宜組み合わせて採用可能である。
(まとめ)
以上説明したように、第1の態様に係るコンセントシステム(10,10A)は、端子部材(2)と、接続部材(3)と、筐体(4)と、温度検出部(5)と、開閉部(6)と、伝熱構造(50)と、を備える。端子部材(2)は、給電線(92)が接続される。接続部材(3)は、プラグ(91)が接続される。筐体(4)は、端子部材(2)及び接続部材(3)を収容する。温度検出部(5)は、1つの温度センサ(51又は52)を含む。温度検出部(5)は、複数の第1検出点と、複数の第2検出点と、の少なくとも一方を含む検出点群(P100)の温度を、検出温度として1つの温度センサ(51又は52)にて検出する。複数の第1検出点は、互いに電気的に絶縁された検出点である。複数の第2検出点は、端子部材(2)、接続部材(3)、及び筐体(4)の内部空間(40)のうち互いに異なる部位に設けられた検出点である。開閉部(6)は、端子部材(2)と接続部材(3)との間に電気的に接続される。開閉部(6)は、検出温度が閾値温度以上であることを含む判定条件を満たしたときに、導通状態から遮断状態に切り替わる。伝熱構造(50)は、検出点群(P100)と1つの温度センサ(51又は52)とを熱的に結合する。
以上説明したように、第1の態様に係るコンセントシステム(10,10A)は、端子部材(2)と、接続部材(3)と、筐体(4)と、温度検出部(5)と、開閉部(6)と、伝熱構造(50)と、を備える。端子部材(2)は、給電線(92)が接続される。接続部材(3)は、プラグ(91)が接続される。筐体(4)は、端子部材(2)及び接続部材(3)を収容する。温度検出部(5)は、1つの温度センサ(51又は52)を含む。温度検出部(5)は、複数の第1検出点と、複数の第2検出点と、の少なくとも一方を含む検出点群(P100)の温度を、検出温度として1つの温度センサ(51又は52)にて検出する。複数の第1検出点は、互いに電気的に絶縁された検出点である。複数の第2検出点は、端子部材(2)、接続部材(3)、及び筐体(4)の内部空間(40)のうち互いに異なる部位に設けられた検出点である。開閉部(6)は、端子部材(2)と接続部材(3)との間に電気的に接続される。開閉部(6)は、検出温度が閾値温度以上であることを含む判定条件を満たしたときに、導通状態から遮断状態に切り替わる。伝熱構造(50)は、検出点群(P100)と1つの温度センサ(51又は52)とを熱的に結合する。
この態様によれば、互いに電気的に絶縁された複数の第1検出点、及び互いに異なる部位に設けられた複数の第2検出点、の少なくとも一方の温度を、1つの温度センサ(51又は52)が検出する。したがって、1つの温度センサ(51又は52)は、例えば、複数の第1検出点の温度の検出に共用されることになる。または、1つの温度センサ(51又は52)は、例えば、複数の第2検出点の温度の検出に共用されることになる。そのため、複数の第1検出点の各々に個別の温度センサを設ける場合、又は複数の第2検出点の各々に個別の温度センサを設ける場合に比べて、必要な温度センサの個数を少なく抑えることが可能である。結果的に、コンセントシステム(10,10A)によれば、検出点の数に対して必要な温度センサの個数を少なく抑えることができ、部品点数の増加を抑えることができる。
第2の態様に係るコンセントシステム(10,10A)では、第1の態様において、伝熱構造(50)は、端子部材(2)と接続部材(3)との間を電気的に接続する導電部材とは別体である。
この態様によれば、端子部材(2)と接続部材(3)との間の電気的な接続は導電部材で確保されるので、例えば、伝熱構造(50)は導電性を有さなくてもよく、伝熱構造(50)の設計の自由度が向上する。
第3の態様に係るコンセントシステム(10)では、第1又は2の態様において、温度検出部(5)は、センサ素子として1つの温度センサ(51)のみを有する。
この態様によれば、センサ素子として1つの温度センサ(51)のみが用いられるので、必要な温度センサの個数をより少なく抑えることができ、部品点数の増加を抑えることができる。
第2又は3の態様に係る構成については、コンセントシステム(10,10A)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
2 端子部材
3 接続部材
5 温度検出部
6 開閉部
10,10A コンセントシステム
50 伝熱構造
51,52 温度センサ
91 プラグ
92 給電線
P1〜P5 検出点
P100 検出点群
3 接続部材
5 温度検出部
6 開閉部
10,10A コンセントシステム
50 伝熱構造
51,52 温度センサ
91 プラグ
92 給電線
P1〜P5 検出点
P100 検出点群
Claims (3)
- 給電線が接続される端子部材と、
プラグが接続される接続部材と、
前記端子部材及び前記接続部材を収容する筐体と、
1つの温度センサを含み、互いに電気的に絶縁された複数の第1検出点と、前記端子部材、前記接続部材、及び前記筐体の内部空間のうち互いに異なる部位に設けられた複数の第2検出点と、の少なくとも一方を含む検出点群の温度を、検出温度として前記1つの温度センサにて検出する温度検出部と、
前記端子部材と前記接続部材との間に電気的に接続され、前記検出温度が閾値温度以上であることを含む判定条件を満たしたときに、導通状態から遮断状態に切り替わる開閉部と、
前記検出点群と前記1つの温度センサとを熱的に結合する伝熱構造と、を備える
コンセントシステム。 - 前記伝熱構造は、前記端子部材と前記接続部材との間を電気的に接続する導電部材とは別体である
請求項1に記載のコンセントシステム。 - 前記温度検出部は、センサ素子として前記1つの温度センサのみを有する
請求項1又は2に記載のコンセントシステム。
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