JP5578233B2 - テーブルタップ及び電力測定システム - Google Patents

Description

本発明はテーブルタップ及び電力測定システムに関する。

近年、電力需要の増加や地球環境の配慮から、家庭やオフィスにおける消費電力を節約しようという機運が高まりつつある。このような省エネルギ志向の高まりにより、電気機器の電源をこまめに切ったり、空調の設定温度を見直す等の努力がなされている。

これらの努力によって実際にどの程度の省エネルギ化が図られたかを把握すべく、様々な消費電力の測定方法が提案されている。

しかし、いずれの方法においても、電気機器の個々の消費電力を正確に測定するのが難しい。

例えば、家庭内のコンセントに消費電力を測定するターミナルを設け、そのコンセントに接続されている電気機器の現在の消費電力を測定する方法が提案されている。但し、この方法では、一つの壁面コンセントにテーブルタップが接続され、そのテーブルタップに複数の電気機器が接続されている場合、各電気機器の消費電力の総計しか測定できず、各電気機器の消費電力を個別に測定することができないという問題がある。

また、家庭内の分電盤で分岐される前の電源線に消費電力を測定するための電流センサを設ける方法もある。しかし、この方法では、分電盤で分岐された後の各電源線において、どの程度の電力が消費されているかを知ることはできない。

特開平９−８４１４６号公報 特開平１０−９７８７９号公報 特開平１１−１０８９７１号公報 特開平１１−３１３４４１号公報

テーブルタップと電力測定システムにおいて、テーブルタップの複数のプラグ差込部に接続された各電気機器の消費電力が小さい場合でも、その消費電力を電気機器毎に測定できるようにすることを目的とする。

本発明の一観点によれば、コンセントプラグの第１のプラグ刃と第２のプラグ刃がそれぞれ挿入される第１の挿入口と第２の挿入口を有するプラグ差込部を複数備えた筐体と、前記複数のプラグ差込部の各々に対応して設けられ、前記第１のプラグ刃が挿入される第１の開口と、前記第２のプラグ刃が挿入される第２の開口と、前記第１の開口と前記第２の開口とを連絡するスリットとを備えた磁性体コアと、前記スリット内に設けられた磁気センサとを有し、前記スリットの表面の底辺と前記磁気センサの底辺とを揃えた状態で、前記スリットの前記表面の高さが、前記磁気センサの高さの１．５倍以上２．５倍以下であるテーブルタップが提供される。

また、その開示の他の観点によれば、外部の複数の電気機器のコンセントプラグの各々が差し込まれるプラグ差込部を複数備え、該プラグ差込部の各々に電源電圧を供給するテーブルタップと、前記プラグ差込部の各々に設けられ、スリットが形成された磁性体コアと、前記スリット内に設けられ、前記コンセントプラグが備える第１のプラグ刃と第２のプラグ刃を流れる電流を測定する磁気センサと、前記測定された電流に前記電源電圧を乗ずることにより、前記プラグ差込部に接続された複数の電気機器で消費されている電力を前記電気機器毎に個別に演算するプログラムとを備え、前記磁性体コアが、前記第１のプラグ刃が挿入される第１の開口と、前記第２のプラグ刃が挿入される第２の開口とを有し、前記スリットが前記第１の開口と前記第２の開口とを連絡し、前記スリットの表面の底辺と前記磁気センサの底辺とを揃えた状態で、前記スリットの前記表面の高さが、前記磁気センサの高さの１．５倍以上２．５倍以下である電力測定システムが提供される。

図１は、第１実施形態に係るテーブルタップの外観図である。 図２は、筐体を取り外したときの第１実施形態に係るテーブルタップの外観図である。 図３は、第１実施形態に係るテーブルタップが備える各バスバーの配置を示す斜視図である。 図４は、第１実施形態に係るテーブルタップに複数のコンセントプラグを差し込んだときの斜視図である。 図５は、第１実施形態に係るテーブルタップの上部筐体への磁性体コアの取り付け方法について説明するための斜視図（その１）である。 図６は、第１実施形態に係るテーブルタップの上部筐体への磁性体コアの取り付け方法について説明するための斜視図（その２）である。 図７は、第１実施形態に係るテーブルタップの上部筐体への磁性体コアの取り付け方法について説明するための斜視図（その３）である。 図８は、第１実施形態に係るテーブルタップが備える磁性体コアの平面図である。 図９は、第１実施形態において、プラグが挿入されたときの磁性体コアとその周囲の斜視図である。 図１０は、第１実施形態に係るテーブルタップが備える磁気センサの回路図である。 図１１は、第１実施形態に係るテーブルタップが備える磁気センサの平面図である。 図１２は、第１実施形態に係るテーブルタップが備える磁気センサの感磁面と各プラグ刃との位置関係について説明するための斜視図である。 図１３は、第１実施形態において、プラグ刃の周囲に発生する磁束の様子を模式的に示す平面図である。 図１４（ａ）は、第１実施形態に係るテーブルタップが備える上部筐体の内側の平面図であり、図１４（ｂ）は、第１実施形態に係るテーブルタップにおいて、送信回路部を設けた場合の下部筐体の内側の平面図である。 図１５は、第１実施形態に係るテーブルタップが備える送信回路部の機能ブロック図である。 図１６は、第１実施形態に係る電力測定システムについて説明するための模式図である。 図１７は、第２実施形態において本願発明者が行ったシミュレーションについて説明するための斜視図である。 図１８は、第２実施形態において本願発明者が行ったシミュレーション結果について示す図である。 図１９（ａ）、（ｂ）は、第３実施形態に係るテーブルタップが備える上部筐体とその周囲の斜視図（その１）である。 図２０は、第３実施形態に係るテーブルタップが備える上部筐体とその周囲の斜視図（その２）である。 図２１（ａ）、（ｂ）は、第４実施形態に係るテーブルタップが備える上部筐体とその周囲の斜視図（その１）である。 図２２は、第４実施形態に係るテーブルタップが備える上部筐体とその周囲の斜視図（その２）である。 図２３（ａ）、（ｂ）は、第５実施形態に係るテーブルタップが備える上部筐体とその周囲の斜視図（その１）である。 図２４は、第５実施形態に係るテーブルタップが備える上部筐体とその周囲の斜視図（その２）である。 図２５は、第６実施形態において、各バスバーの元となる導電板の斜視図である。 図２６は、第６実施形態に係る第１のバスバーの斜視図である。 図２７は、第６実施形態に係る第２のバスバーの斜視図である。 図２８は、第６実施形態に係る第３のバスバーの斜視図である。 図２９は、第６実施形態における第１〜第３のバスバーの配置を示す斜視図である。 図３０は、第７実施形態に係る電力測定システムの模式図である 図３１は、第８実施形態に係るテーブルタップの外観図である。 図３２は、下部筐体と上部筐体を外した状態での第８実施形態に係るテーブルタップの斜視図である。 図３３は、図３２の構造から第１の回路基板、スイッチ、及びカバーを除いた状態での斜視図である。 図３４は、第８実施形態に係る第２のバスバーと補助バーの斜視図である。 図３５は、第８実施形態に係る第１のバスバーの斜視図である。 図３６は、第８実施形態に係る第３のバスバーの斜視図である。 図３７は、第８実施形態に係る分岐バーの斜視図である。 図３８は、第８実施形態に係るテーブルタップの分解斜視図である。 図３９は、第８実施形態に係るテーブルタップの回路図である。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係るテーブルタップ１の外観図である。

このテーブルタップ１は、コンセントプラグ２、電源コード３、下部筐体５、及び上部筐体６を備える。

このうち、上部筐体６には、コンセントプラグ７に対応して複数のプラグ差込部１ａが設けられる。コンセントプラグ７は、外部の電気機器が備えるものであって、第１のプラグ刃８、第２のプラグ刃９、及びアース端子１０を有する。

そして、上記の各プラグ差込部１ａには、第１のプラグ刃８が挿入される第１の挿入口６ａと、第２のプラグ刃９が挿入される第２の挿入口６ｂと、アース端子１０が挿入される第３の挿入口６ｃが設けられる。

このようなテーブルタップ１においては、壁面等にある既設コンセントにコンセントプラグ２を差し込むことで、既設コンセントの交流電源の電圧が電源コード３を介して各プラグ差込部１ａに供給されることになる。

図２は、各筐体５、６を取り外したときのテーブルタップ１の外観図である。

図２に示されるように、テーブルタップ１には、第１〜第３のバスバー１１〜１３が所定の間隔P₁、P₂をおいて設けられる。これらのバスバー１１〜１３は、例えば、真鍮板等の金属板を型抜きしてそれを曲げ加工して作製され得る。

各バスバー１１〜１３のうち、第１のバスバー１１と第２のバスバー１２は、電源コード３（図１参照）を介してそれぞれ壁面等の交流電源ACの両極A_-、A₊に電気的に接続され、第３のバスバー１３は電源コード３を介して接地電位に維持される。

また、各バスバー１１〜１３の上方には第１の回路基板２０が設けられる。

その第１の回路基板２０上には、コンセントプラグ７に対応した磁性体コア２１が複数設けられる。

図３は、各バスバー１１〜１３の配置を示す斜視図である。

図３に示されるように、第１のバスバー１１は、上記の第１のプラグ刃８を受容する複数の第１のコンタクト１１ａを有する。そして、第２のバスバー１２は、第２のプラグ刃９を受容する複数の第２のコンタクト１２ａを有する。

また、第３のバスバー１３は、アース端子１０を受容する複数の第３のコンタクト１３ａを有する。

図４は、テーブルタップ１に複数のコンセントプラグ７を差し込んだときの斜視図である。

図４に示すように、各コンセントプラグ７のプラグ刃８、９は磁性体コア２１を挿通する。そして、第１のプラグ刃８は第１のコンタクト１１ａにコンタクトし、第２のプラグ刃９は第２のコンタクト１２ａにコンタクトする。

また、コンセントプラグ７のアース端子１０は、第３のコンタクト１３ａにコンタクトする。

図５〜図７は、上部筐体６への磁性体コア２１の取り付け方法について説明するための斜視図である。

図５に示すように、第１の回路基板２０には、上部筐体６の第１の開口６ａと第２の開口６ｂに対応して、複数の第１の孔２０ｃと第２の孔２０ｄが形成される。

磁性体コア２１の取り付けに際しては、図５に示すように、上部筐体６から近い順に磁性体コア２１と第１の回路基板２０とを用意する。そして、第１の回路基板２０のネジ孔２０ｆと上部筐体６のネジ孔６ｅとを位置合わせし、各ネジ孔６ｅ、２０ｆにネジ７１を通す。

図６は、取り付け時の様子を上部筐体６の表面側から見た斜視図である。

図６に示すように、第１の基板２０には、各磁性体コア２１に対応して複数の磁気センサ２２が立設される。

図７は、磁性体コア２１を取り付けた後の上部筐体６の斜視図である。

図７に示すように、第１の回路基板２０は、ネジ７１によって上部筐体６の内面６ｘに固定され、そのネジ７１の押圧力によって内面６ｘに磁性体コア２１が固定される。

このように一つの第１の回路基板２０のみで複数の磁性体コア２１を固定することで、各磁性体コア２１を個別に固定する場合よりも部品点数を削減してコストダウンを図ることができ、また、テーブルタップ１の組み立ても容易になる。

なお、このようなネジ７１を利用した取り付け方法は、後述の第２〜第４実施形態でも採用される。

図８は、磁性体コア２１の平面図である。

図８に示すように、磁性体コア２１は、矩形状の外形を有しており、第１のプラグ刃８が挿入される第１の開口２１ａと、第２のプラグ刃９が挿入される第２の開口２１ｂとを備える。

これらの開口２１ａ、２１ｂは平面視で矩形状であり、各開口２１ａ、２１ｂの延在方向L₁、L₂は互いに平行である。

そして、各開口２１ａ、２１ｂの間には、これらの開口２１ａ、２１ｂを連絡する矩形状のスリット２１ｃが設けられる。そのスリット２１ｃの形状は平面視で矩形状であり、その延在方向L₃は上記の各開口２１ａ、２１ｂの延在方向L₁、L₂の各々に垂直である。これにより、開口２１ａ、２１ｂとスリット２１ｃとを合成した形状は、平面視で概略H型となる。

また、スリット２１ｃの幅W₃は、各プラグ刃８、９の幅W₁、W₂よりも狭く、本実施形態では幅W₃を約１．４mm程度にする。

なお、磁性体コア２１の材料は特に限定されないが、本実施形態では入手が容易なフェライトを使用する。

図９は、各プラグ刃８、９が挿入されたときの磁性体コア２１とその周囲の斜視図である。

図９に示すように、各プラグ刃８、９は、それぞれ第１の回路基板２０の第１の孔２０ｃと第２の孔２０ｄに挿入される。

そして、第１の回路基板２０には磁気センサ２２としてホール素子がはんだ付けされる。その磁気センサ２２は、スリット２１ｃ内に収められており、当該スリット２１ｃ内の磁界の強さから各プラグ刃８、９を流れる電流値を測定するよう機能する。

図１０は、磁気センサ２２として供されるホール素子の回路図である。

図１０に示されるように、磁気センサ２２は、ガリウム砒素系の感磁部２３と差動増幅器２４とを有する。

感磁部２３は、電源端子２２ａと接地端子２２ｂとの間に電圧Vccが与えられた状態で磁界に曝されると、その磁界の強さに応じた電位差ΔVを発生する。その電位差ΔVは、差動増幅器２４において増幅された後、出力端子２２ｃから外部に出力される。

図１１は、磁気センサ２２の平面図である。

図１１に示すように、感磁部２３は、感磁面P_Mの面内に位置するように、樹脂２６によって封止される。そして、磁気センサ２２は、感磁部２３を貫く磁界のうち、感磁面P_Mに垂直な成分を検出し、その成分の大きさに相当する出力信号を上記の出力端子２２ｃから出力する。

なお、各端子２２ａ〜２２ｃは、はんだ付け等により、第１の回路基板２０（図９参照）内の配線と電気的に接続される。

磁気センサ２２として使用するホール素子は、カレント・トランスのような他の素子と比較して素子の大きさが小さいので、テーブルタップの大型化を招くおそれがない。

更に、カレント・トランスは、磁界の時間的変動に伴って発生する誘導電流を利用して磁界の大きさを測定するため測定対象が交流磁界に限定されてしまうが、ホール素子は静磁界の強さも測定できるという利点がある。

また、ホール素子は、カレント・トランスと比較して安価であるため、テーブルタップの高コスト化を防止できる。

図１２は、磁気センサ２２の感磁面P_Mと各プラグ刃８、９との位置関係について説明するための斜視図である。

感磁面P_Mの法線方向nは、第１のプラグ刃８と第２のプラグ刃９の各々の延在方向D₁、すなわち各開口２１ａ、２１ｂの各々の深さ方向に対して垂直である。このようにすると、プラグ刃８、９の各々を流れる電流Iから発生する磁界H₁が感磁面P_Mを略垂直に貫くようになり、磁気センサ２２による電流検出感度が向上する。

図１３は、プラグ刃８、９の周囲に発生する磁束Φ₁、Φ₂の様子を模式的に示す平面図である。

第１のプラグ刃８と第２のプラグ刃９の各々の周囲の磁性体コア２１には、各プラグ刃８、９を流れる電流Iにより、それぞれ第１の磁束Φ₁と第２の磁束Φ₂が生成される。

電流Iは、各プラグ刃８、９のうちの一方から外部の電気機器に供給された後に他方のプラグ刃に戻るため、各プラグ刃８、９を流れる電流Iの向きは互いに逆向きになり、各磁束Φ₁、Φ₂のうちの一方の向きは時計回りになり、他方の向きは半時計周りになる。

その結果、各プラグ刃８、９の間にあるスリット２１ｃの近傍においては、各磁束Φ₁、Φ₂の向きが略同じとなる。そのため、これらの磁束Φ₁、Φ₂によりスリット２１ｃ内に発生する磁界H₁が増強され、各プラグ刃８、９の一方のみから発生する磁界と比較してその磁界H₁を強くすることができる。

これにより、電流Iの大きさが小さい場合でも、磁気センサ２２（図１２参照）が検知するのに十分な大きさの磁界H₁を発生させることができ、磁気センサ２２による電流Iの測定精度が向上する。

しかも、図８に示したように、スリット２１ｃの幅W₃を各開口２１ａ、２１ｂの幅W₁、W₂よりも狭くしたので、磁気センサ２２にスリット２１ｃの内面を近づけることができる。本実施形態では、厚さが約１．２mmの磁気センサ２２に対し、スリット２１ｃの幅W₃を既述のように１．４mmとすることで、スリット２１ｃの内面に磁気センサ２２を限界まで近づける。

これにより、磁気センサ２２に磁界H₁を集中させることが可能となり、磁気センサ２２による電流Iの測定精度を更に向上させることができる。

このような測定精度の向上は、外部の電気機器が消費電力が１W以下の待機状態にあり、電流Iの大きさが微弱である場合に特に実益がある。

更に、各プラグ刃８、９をプラグ差込部１ａ（図１参照）に差し込まない場合には、各プラグ刃８、９に電流Iが流れず磁界H₁が発生しないので、プラグ差込部１ａが未使用であるにも関わらず磁気センサ２２が誤って磁界を測定する危険性が少ない。

図１４（ａ）は、上部筐体６の内側の平面図である。

図１４（ａ）に示すように、上部筐体６には、第２の回路基板２５を収容する送信回路部２７が区画される。

第２の回路基板２５にはコネクタ３６が設けられ、そのコネクタ３６には通信ケーブル３７が接続される。

通信ケーブル３７は、端部が第１の回路基板２０の接続部Cに接続され、各磁気センサ２２の駆動に必要な電力を電源コード３から取り込んで第１の回路基板２０に供給したり、各磁気センサ２２の出力信号を第２の回路基板２５に送信したりする機能を有する。

なお、このように上部筐体６に送信回路部２７を設けるのではなく、図１４（ｂ）のように下部筐体５に送信回路部２７を設けてもよい。

図１４（ｂ）は、送信回路部２７を設けた場合の下部筐体５の内側の平面図である。

この場合は、下部筐体５の送信回路部２７に第２の回路基板２５を設ける。そして、第２の回路基板２５のコネクタ３６に通信ケーブル３７を接続し、その通信ケーブル３７の端部を第１の回路基板２０の接続部C（図１４（ａ）参照）に接続すればよい。

図１５は、送信回路部２７の機能ブロック図である。

図１５に示すように、送信回路部２７は、電源コード３を流れる交流電力の周期を検出する周期センサ３１と、各磁気センサ２２から出力されたアナログ信号をデジタル化するADコンバータ３２と、演算部３３と、出力ポート３４とを有する。

このような送信回路部２７は以下のように機能する。

まず、各磁気センサ２２からは、各プラグ刃８、９を流れる電流Iの大きさに応じたアナログ電流信号S_IAが出力端子２２ｃ（図１０参照）を介して出力される。

アナログ値であるアナログ電流信号S_IAは、ADコンバータ３２においてデジタル化され、デジタル電流信号S_IDとなる。

周期センサ３１は、例えばフォトカプラであって、交流電源ACに接続された電源コード３を流れる交流電力の周期を検知して、その周期に同期して「０」から「１」に立ち上がる周期信号S_Pを出力する。例えば、交流電流力の周期が５０Hzのときは、周期信号S_Pも５０Hzの周期で「０」から「１」に立ち上がることになる。

演算部３３は、上記の周期信号S_Pにおいて信号が立ち上がる周期を測定し、その周期を交流電力の周期Tと同定する。更に、演算部３３は、６４／Tをサンプリング周波数とし、そのサンプリング周波数でデジタル電流信号S_IDを取り込む。

なお、演算部３３は特に限定されないが、本実施形態では８ビットのMPU(Micro Processing Unit)を演算部３３として使用する。

その後、演算部３３は、デジタル電流信号S_IDをUSB(Universal Serial Bus)規格にフォーマットし、それを出力信号S_outとして出力ポート３４に出力する。

なお、出力信号S_outの規格はUSB規格に限定されず、有線LAN(Local Area Network)や無線LAN等の任意の規格に出力信号S_outをフォーマットし得る。

また、演算部３３に乗算器を設けてもよい。その場合、乗算器内において、交流電源ACの電源電圧に上記のデジタル電流信号S_IDを乗算することにより、プラグ差込部１ａの各々に接続された電気機器で消費されている電力量を求めてもよい。

次に、このテーブルタップ１を利用した電力測定システムについて説明する。

図１６は、本実施形態に係る電力測定システム６０について説明するための模式図である。

テーブルタップ１の使用に際しては、図１６に示すように、壁面コンセント４８にプラグ２を差し込むことで、交流電源AC（図１５参照）に電源コード３を接続する。

そして、テーブルタップ１の各プラグ差込部１ａに、第１〜第４の電気機器４１〜４４のコンセントプラグ４１ａ〜４４ａを差し込む。なお、全てのプラグ差込部１ａを電気機器に接続する必要はなく、複数のプラグ差込部１ａの中に未使用のものがあってもよい。

更に、パーソナルコンピュータ等の電子計算機４６とテーブルタップ１の出力ポート３４とをUSBケーブル等の信号ケーブル４５で接続する。

このようにすると、各プラグ差込部１ａから電気機器４１〜４４に供給される個々の電流の値が、既述の出力信号S_outとして電子計算機４６に取り込まれる。

電子計算機４６には、ハードディスク等の記憶部４６ａが設けられる。そして、その記憶部４６ａには、出力信号S_outに含まれる電流を、壁面コンセント４８の電源電圧に乗ずることにより、各電気機器４１〜４４で消費されている電力を電気機器４１〜４４ごとに個別に演算するプログラム４７が格納されている。

記憶部４６ａへのプログラム４７の格納方法は特に限定されない。例えば、電子計算機４６が備える不図示のCD(Compact Disk)ドライバ等を利用して、CD等の記憶媒体４９に格納されたプログラム４７を電子計算機４６が読み取ることにより、記憶部４６ａにプログラム４７を格納してもよい。

使用時においては、そのプログラム４７はRAM(Random Access Memory)４６ｂに展開され、CPU等の演算部４６ｃがそのプログラム４６を利用して消費電力を電気機器４１〜４４ごとに個別に計算する。そして、その計算結果が、プラグ差込部１ａごとにモニタ４７に表示される。

なお、既述のように演算部３３（図１５参照）に乗算器を設ける場合は、このような計算を電子計算機４６で行う必要はなく、出力信号S_outに含まれる各プラグ差込部１ａでの電力量をモニタ４７に表示する。

そして、ユーザは、モニタ４７を監視することにより、各電気機器４１〜４４においてどの程度の電力が消費しているかをリアルタイムに把握することができ、省エネルギ化のために各電気機器４１〜４４の電力を低減すべきかどうかの判断材料を得ることができる。

また、電子計算機４６内にデータベース４６ｄを設け、そのデータベース４６ｄに各電器機器４１〜４４の所定期間内における総電力を格納してもよい。これにより、電力を低減すべきかどうかの判断材料を更に増やすことができる。

以上説明した本実施形態によれば、図１６を参照して説明したように、テーブルタップ１に接続された各電気機器４１〜４４の消費電力を個別にモニタすることができる。

しかも、図１３に示したように、第１のプラグ刃８と第２のプラグ刃９とを磁性体コア２１で共通に囲うようにしたため、スリット２１ｃの近傍では各プラグ刃８、９の周囲に発生する磁束Φ₁、Φ₂の向きが揃い、磁界H₁が増強する。

そのため、各プラグ刃８、９のいずれか一方を流れる電流Iのみから発生する磁界を測定する場合と比較して、磁気センサ２２で微弱な電流Iを測定するのが容易となり、磁気センサ２２による電流の検出感度を向上させることができる。

更に、磁気センサ２２による測定の対象が各プラグ刃８、９の周囲に発生する磁界H₁であるため、図２のように磁界H₁を収束するための磁性体コア２１を各バスバー１１〜１３の上方に配すればよい。そのため、磁性体コア２１が原因で各バスバー１１〜１３同士の間隔P₁、P₂（図２参照）が広まることがなく、テーブルタップ１の大型化を抑制することができる。

そして、各バスバー１１〜１３に新たな部品を接続することなく磁界H₁を測定できるので、テーブルタップ１のコスト増も抑えることができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、磁気センサ２２と磁性体コア２１との好適な位置関係について説明する。

図１７は、本願発明者が行ったシミュレーションについて説明するための斜視図である。なお、図１７において、第１実施形態で説明したのと同じ要素には第１実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。

図１７に示すように、このシミュレーションでは、スリット２１ｃに露出する磁性体コア２１の表面２１ｄにおける磁界強度をシミュレーションした。

図１８は、そのシミュレーション結果について示す図である。

図１８に示すように、表面２１ｄの縁２１ｅでは、表面２１ｄの中央Ｃ付近と比較して磁界強度が急激に弱くなる。

このことから、磁気センサ２２による磁界の測定精度を保障するには、磁界の空間的な変動が少ない中央C付近に感磁部２３が位置するようにするのが好ましい。

但し、第１の回路基板２０（図９参照）に磁気センサ２２を実装する際には、磁気センサ２２と第１の回路基板２０との間にある程度の位置ずれが見込まれるので、感磁部２３を正確に位置決めするのは難しく、中央C付近から感磁部２３が外れることがある。

そのため、表面２１ｄの面積を感磁部２３の面積よりも十分に大きくすることにより、表面２１ｄにおいて磁界が略一様である領域を増大させ、縁２１ｅのように磁界が空間的に急激に変化する領域に感磁部２３が位置する危険性を低減するのが好ましい。

例えば、図１８に示すように、磁気センサ２２と表面２１ｄの各々の底辺を揃えた状態で、表面２１ｄの高さBを磁気センサ２２の高さAの１．５〜２．５倍程度にすることにより、感磁部２３が中央C付近に留まるようにするのが好ましい。

（第３実施形態）
本実施形態では、磁性体コア２１の取り付けに好適な上部筐体６について説明する。

図１９〜図２０は、本実施形態に係る上部筐体６とその周囲の拡大斜視図である。なお、図１９〜図２０において、第１実施形態で説明したのと同じ要素には同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。

図１９（ａ）に示すように、本実施形態では、上部筐体６の内面６ｘに、矩形状の磁性体コア２１をその対角線方向から挟持する一対のL字リブ６ｐを立設する。

図１９（ｂ）は、コンセントプラグ７側から見た場合の斜視図である。

図１９（ｂ）に示すように、第１の回路基板２０に立設された磁気センサ２２は、磁性体コア２１のスリット２１ｃと位置合わせされる。

図２０は、上部筐体６に磁性体コア２１と第１の回路基板２０とを固定した状態で、上部筐体６にコンセントプラグ７を差し込んだ状態の斜視図である。

本実施形態では、上記のようにL字リブ６ｐで磁性体コア２１を挟持することで、上部筐体６と磁性体コア２１との位置合わせを簡単に行うことができると共に、完成後に上部筐体６と磁性体コア２１とが位置ずれするのを防止できる。

（第４実施形態）
図２１〜図２２は、本実施形態に係る上部筐体６とその周囲の拡大斜視図である。なお、図２１〜図２２において、第３実施形態で説明したのと同じ要素には同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。

図２１（ａ）に示すように、本実施形態では、上部筐体６のL字リブ６ｐの高さHを磁性体コア２１の厚さDよりも高くする。そして、第１の回路基板２０に、複数のL字リブ６ｐの各々に嵌合する複数のL字状の第３の孔２０ｅを形成する。

なお、図２１（ｂ）はコンセントプラグ７側から見た場合の斜視図であり、第３実施形態と同様に、磁性体コア２１のスリット２１ｃと磁気センサ２２とが位置合わせされる。

図２２は、上部筐体６に磁性体コア２１と第１の回路基板２０とを固定した状態で、上部筐体６にコンセントプラグ７を差し込んだ状態の斜視図である。

本実施形態では、上記のようにL字リブ６ｐを高くしたことで、第１の回路基板２０の第３の孔２０ｅにL字リブ６ｐが嵌合する。これにより、L字リブ６ｐにより磁性体コア２１を挟持できるだけでなく、第１の回路基板２０と上部筐体６との位置ずれをも防止することができる。

（第５実施形態）
図２３〜図２４は、本実施形態に係る上部筐体６とその周囲の拡大斜視図である。なお、図２３〜図２４において、第３実施形態で説明したのと同じ要素には同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。

図２３（ａ）に示すように、本実施形態では、L字リブ６ｐに延長部６ｑを設け、更にその延長部６ｑの先端に爪６ｒを形成する。そして、第１の回路基板２０の第３の孔２０ｅは、爪６ｒが通る矩形状に形成される。

なお、図２３（ｂ）はコンセントプラグ７側から見た場合の斜視図であり、第３実施形態と同様に、磁性体コア２１のスリット２１ｃと磁気センサ２２とが位置合わせされる。

図２４は、上部筐体６に磁性体コア２１と第１の回路基板２０とを固定した状態で、上部筐体６にコンセントプラグ７を差し込んだ状態の斜視図である。

本実施形態では、上記のように上部筐体６に爪６ｒを設けたので、爪６ｒによって第１の回路基板２０の主面２０ｘが保持され、主面２０ｘの法線方向に第１の回路基板２０が位置ずれするのを防止できる。

更に、このように爪６ｒで第１の回路基板２０を保持できるので、上部筐体６に第１の回路基板２０を固定するためのネジ７１（図５参照）も不要となり、部品点数を削減してコストダウンを図ることが可能となる。

（第６実施形態）
本実施形態では、第１実施形態で説明した第１〜第３のバスバー１１〜１３の作製方法について説明する。

図２５は、各バスバー１１〜１３の元となる導電板５５の斜視図である。

この導電板５５は、金型で真鍮板を加工してなり、複数の突起５５ａを備える。

図２６〜図２８は、この導電板５５を曲げ加工して得られた第１〜第３のバスバー１１〜１３の斜視図である。

図２６〜図２８に示されるように、上記の複数の突起５５ａは、曲げ加工によって第１〜第３のバスバー１１〜１３の各々と一体的に設けられた第１〜第３のコンタクト１１ａ〜１３ａとなる。

また、図２９は、このようにして作製された第１〜第３のバスバー１１〜１３のテーブルタップ１内での配置を示す斜視図である。

このように、本実施形態では、同一の平面形状の導電板５５において曲げる部位や曲げの方向を変えることで、第１〜第３のバスバー１１〜１３を簡単に作製することができ、これらのバスバー１１〜１３の作製コストを安価にできる。

（第７実施形態）
本実施形態では、オフィスや事業所等のように多数のユーザにより電力が消費される場合に有用な電力測定システムについて説明する。

図３０は、本実施形態に係る電力測定システムの模式図である。

この電力測定システム１００は、第１実施形態で説明した複数のテーブルタップ１、中継器９０、データ収集サーバ９１、管理サーバ９２、及びビル管理システム９８を有する。

中継器９０は、各テーブルタップ１から出力された出力信号S_outを集約し、それらの各々をIP(Internet Protocol)変換してデータ収集サーバ９１に出力する。

データ収集サーバ９１は、収集部９１ａと、行動・消費電力統合部９１ｂと、可視化処理部９１ｃとを備える。

このうち、収集部９１ａは、上記の出力信号S_outを受ける入力部としての機能を有する。

行動・消費電力統合部９１ｂは、管理サーバ９２に格納されているスケジュールデータベース９２ａを参照する。スケジュールデータベース９２ａは、複数のユーザのスケジュールを記憶するものであって、例えば、オフィス内における各ユーザの不在時間等を記憶する。

行動・消費電力統合部９１ｂは、そのようなスケジュールデータベース９２ａを参照してユーザの不在時間を把握する。更に、出力信号S_outに基づいて、そのユーザが使用しているテーブルタップ１の消費電力を把握し、当該ユーザが不在時に電力を無駄に消費しているか否かを判断する。

可視化処理部９１ｃは、そのような行動・消費電力統合部９１ｂの判断を可視化する画像データS_pを生成する。

その画像データS_pは、LANケーブル等を通じて各ユーザや管理者のパーソナルコンピュータ９９に取り込まれる。そして、管理者がモニタ９９ａを監視することで、各ユーザの不在時にオフィス全体でどの程度の電力が無駄になっているかを把握できる。

また、ビル管理システム９８がデータ収集サーバ９１を参照してもよい。その場合、不在のユーザのテーブルタップ１において電力が無駄に消費されていることが行動・消費電力統合部９１ｂにより分かったら、ビル管理システム９８が自動的に照明や空調の電力を落とすのが好ましい。

このような本実施形態によれば、多数のユーザが使用しているテーブルタップ１の消費電力をデータ収集サーバ９１に蓄積できる。蓄積の単位を日、月、テーブルタップ１、電気機器毎にすれば消費電力を様々に比較でき、多数のユーザが集まるオフィス等において様々な角度から低消費電力化の判断材料を得ることができる。

（第８実施形態）
図３１は、本実施形態に係るテーブルタップ１０１の外観図である。なお、図３１において、第１実施形態で説明したのと同一の機能を有する要素には第１実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。

図３１に示すように、このテーブルタップ１０１では、複数のプラグ差込部１ａの各々に対応してスイッチ１０２を設ける。

図３２は、下部筐体５と上部筐体６を外した状態でのテーブルタップ１０１の斜視図である。

各スイッチ１０２はロッカースイッチであって、ユーザがボタン１０２ｘをオン側やオフ側に押すことで、第２のバスバー１２に各分岐バー１７を電気的に接続させたり、第２のバスバー１２から各分岐バー１７を電気的に遮断したりすることができる。

また、第１の回路基板２０には、磁性体コアを収容するカバー１０８がネジ１１０により固定される。

図３３は、図３２の構造から第１の回路基板２０、スイッチ１０２、及びカバー１０８を除いた状態での斜視図である。

なお、図３３において、第１実施形態で説明したのと同じ機能を有する要素には第１実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。

図３３に示すように、本実施形態では、第１のバスバー１１に第４のコンタクト１１ｅを設けると共に、分岐バー１７の先端に第５のコンタクト１７ｅを設ける。

更に、第１〜第３のバスバー１１〜１３の他に、各スイッチ１０２が内蔵するLED等の光源に電力を供給するための補助バー１０４を設ける。

その補助バー１０４は、真鍮板等の金属板を型抜きしてそれを曲げ加工することで作製され、各スイッチ１０２に対応した複数の枝１０４ａを有する。そして、その枝１０４ａの先端には、枝１０４ａの延在方向から垂直方向に屈曲した第６のコンタクト１０４ｅが形成される。

図３４は第２のバスバー１２と補助バー１０４の斜視図である。

図３４に示すように、第２のバスバー１２と補助バー１０４は、接続ケーブル１１０によって互いに電気的に接続され、互いに同電位にされる。

一方、図３５は第１のバスバー１１の斜視図であり、図３６は第３のバスバー１３の斜視図である。

これらのバスバー１１、１３も真鍮板等の金属板を型抜きしてそれを曲げ加工することで作製され得る。

また、図３７は、本実施形態に係る分岐バー１７の斜視図である。

図３７に示すように、分岐バー１７の端部には、第２のコンタクト１７ａの延長部１７ｙが設けられる。

図３８は、テーブルタップ１０１の分解斜視図である。

図３８に示すように、カバー１０８は、その内側に磁性体コア２１を収容する大きさを有し、分岐バー１７が挿通するスリット１０８ａを備える。

更に、そのカバー１０８の底部には二つの嵌合突起１０８ｂが設けられる。その嵌合突起１０８ｂは第１の回路基板２０に設けられた嵌合孔２０ｅに嵌合し、それによりカバー１０８と第１の回路基板２０とが位置決めされる。

このように磁性体コア２１毎にカバー１０８を設け、ネジにより第１の回路基板２０にカバー１０８を固定することで、第１の回路基板２０上での磁性体コア２１の安定性が向上する。

一方、スイッチ１０２には第１〜第３の端子１０２ａ〜１０２ｃが設けられる。これらの端子１０２ａ〜１０２ｃは、それぞれ上記の第４のコンタクト１１ｅ、第５のコンタクト１７ｅ、及び第６のコンタクト１０４ｅに嵌合する。

図３９は、このスイッチ１０２を含むテーブルタップ１０１の回路図である。なお、図３９では、アース線となる第３のバスバー１３については省いてある。

図３９に示すように、各スイッチ１０２は、光源１２０と二枚の導電刃１１８を有する。これらの導電刃１１８はボタン１０２ｘ（図３２参照）と機械的に接続されており、ボタン１０２ｘの操作によりスイッチ１０２がオン状態になると、分岐バー１７と枝１０４ａとが同時に第１のバスバー１１に電気的に接続される。

このようにオン状態になると光源１２０が発光し、その光によって透光性のボタン１０２ｘ（図３２参照）の全体が照らされて、スイッチ１０２がオン状態であることをユーザが知ることができる。

なお、本実施形態に係るテーブルタップ１０１も、図１５と同じ回路構成の送信回路部２７を有し、第１実施形態と同じ電力測定方法を行うことができる。

以上説明した本実施形態によれば、図３１に示したように、各プラグ差込部１ａの各々にスイッチ１０２を設ける。これにより、プラグ差込部１ａに接続されている電気機器が不使用の場合、そのプラグ差込部１ａに対応したスイッチ１０２をオフにすることで、プラグ差込部１ａから電気機器に供給される電力を遮断して、当該電気機器の待機電力をカットすることができる。

更に、図３８に示したように、カバー１０８の内側に磁性体コア２１を収容し、第１の回路基板２０にカバー１０８を固定することで、回路基板２０上で磁性体コア２１が位置ずれし難くなり、回路基板２０への磁性体コア２１の取り付けの安定性が向上する。

以上、各実施形態について詳細に説明したが、各実施形態は上記に限定されない。

例えば、上記では、図１や図３１のようにテーブルタップ１、１０１に複数のプラグ差込部１ａが設けられた場合について説明したが、一つのプラグ差込部１ａのみをテーブルタップ１、１０１に設けるようにしてもよい。

Claims (10)

1. コンセントプラグの第１のプラグ刃と第２のプラグ刃がそれぞれ挿入される第１の挿入口と第２の挿入口を有するプラグ差込部を複数備えた筐体と、
   前記複数のプラグ差込部の各々に対応して設けられ、前記第１のプラグ刃が挿入される第１の開口と、前記第２のプラグ刃が挿入される第２の開口と、前記第１の開口と前記第２の開口とを連絡するスリットとを備えた磁性体コアと、
   前記スリット内に設けられた磁気センサとを有し、
   前記スリットの表面の底辺と前記磁気センサの底辺とを揃えた状態で、前記スリットの前記表面の高さが、前記磁気センサの高さの１．５倍以上２．５倍以下であることを特徴とするテーブルタップ。
2. 前記第１の開口、前記第２の開口、及び前記スリットを合成した形状は、平面視で概略Ｈ型であることを特徴とする請求項１に記載のテーブルタップ。
3. 前記磁気センサの感磁面の法線方向は、前記第１の開口と前記第２の開口の深さ方向に対して垂直であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のテーブルタップ。
4. 前記筐体の内面に固定された回路基板を更に有し、
   前記筐体の前記内面と前記回路基板との間に前記磁性体コアが設けられ、前記回路基板から作用する押圧力によって前記磁性体コアが前記筐体に固定されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のテーブルタップ。
5. 前記回路基板に、前記第１のプラグ刃が挿入される第１の孔と、前記第２のプラグ刃が挿入される第２の孔が形成されたことを特徴とする請求項４に記載のテーブルタップ。
6. 前記筐体の内面にリブが立設され、
   前記リブによって前記磁性体コアが挟持されたことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のテーブルタップ。
7. 前記リブはＬ字リブであることを特徴とする請求項６に記載のテーブルタップ。
8. 前記回路基板に、前記Ｌ字リブが嵌合する第３の孔が形成されたことを特徴とする請求項７に記載のテーブルタップ。
9. 前記リブに設けられた延長部と、
   前記延長部の先端に設けられた爪とを更に有し、
   前記回路基板に前記延長部が挿入される第３の孔を形成して、前記爪により前記回路基板の主面が保持されたことを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載のテーブルタップ。
10. 外部の複数の電気機器のコンセントプラグの各々が差し込まれるプラグ差込部を複数備え、該プラグ差込部の各々に電源電圧を供給するテーブルタップと、
    前記プラグ差込部の各々に設けられ、スリットが形成された磁性体コアと、
    前記スリット内に設けられ、前記コンセントプラグが備える第１のプラグ刃と第２のプラグ刃を流れる電流を測定する磁気センサと、
    前記測定された電流に前記電源電圧を乗ずることにより、前記プラグ差込部に接続された複数の電気機器で消費されている電力を前記電気機器毎に個別に演算するプログラムとを備え、
    前記磁性体コアが、前記第１のプラグ刃が挿入される第１の開口と、前記第２のプラグ刃が挿入される第２の開口とを有し、前記スリットが前記第１の開口と前記第２の開口とを連絡し、
    前記スリットの表面の底辺と前記磁気センサの底辺とを揃えた状態で、前記スリットの前記表面の高さが、前記磁気センサの高さの１．５倍以上２．５倍以下であることを特徴とする電力測定システム。

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