JP6164787B1 - 検電器 - Google Patents

Abstract

【課題】コンデンサユニットの電極における本体部の端に立設する非平行部を設けて、所定の電界内における電極間での「取得電位差の増加」等の実現を図る。【解決手段】一対の電極２を有したコンデンサユニット１である。一対の電極２の両方は、互いに略平行な本体部３をそれぞれ備え、一対の電極２のうち少なくとも一方は、本体部３の端にもう一方の電極側へ立設し且つもう一方の電極とは略平行でない非平行部４も備えている。又、一対の電極２を保持するケーシング５は、一対の電極２それぞれの本体部３を保持する一対の本体側部６と、各本体側部６の端から立設し且つ一対の本体側部６間を連結する連結側部７を備え、一対の電極２のうち少なくとも一方がケーシング５の内面に導電素材を被覆して構成された被覆電極２’であっても良い。【選択図】図２

Description

本発明は、一対の電極を有したコンデンサユニット、及び、このコンデンサユニットを備え、当該コンデンサユニットからの電流を用いて、電路の通電を検査する検電器に関する。

従来、電気二重層コンデンサが知られている（特許文献１参照）。
このコンデンサは、電解液中に対向させて配した一対の分極性電極と、各分極性電極の外面に接続した一対の導電性電極を備えてなる電気二重層コンデンサであって、導電性電極と分極性電極を一体化した一対の電極ユニットを形成し、各電極ユニットを規制部材により定位置に保持してなる。

特開平５−１５９９７５号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたコンデンサは、一対の分極性電極の両方が平板状で（特許文献１の図１、２、４、７）、一対の分極性電極を平行に配しており（特許文献１の段落００１６、００２９）、例えば、既に発生している電界（高圧な電流が流れることで電路近傍に発生する電界など）内に位置させても、これら一対の分極性電極間に十分な電位差が生じず、この電位差を用いても ＬＥＤなどの素子を駆動させることが困難であった。

本発明は、このような点に鑑み、コンデンサユニットの電極における本体部の端に立設する非平行部を設けることで、所定の電界内における電極間の「取得電位差の増加」等を検電器で実現することを目的とする。

本発明に係る検電器１０は、一対の電極２を有し、前記一対の電極２の両方は、互いに略平行な本体部３をそれぞれ備え、前記一対の電極２のうち一方のみ又は両方は、前記本体部３の端にもう一方の電極側へ立設し且つ前記もう一方の電極とは略平行でない非平行部４も備え、前記一対の電極２を保持するケーシング５を有したコンデンサユニット１を備えていて、このコンデンサユニット１からの電流を用いて、電路Ｒの通電を検査する検電器であって、当該検電器を前記電路Ｒの通電により生じる電界Ｅ内に位置させた際に、前記コンデンサユニット１の一対の電極２間の電位差による電流で点灯する発光部１１を備え、前記コンデンサユニット１のケーシング５は、当該検電器のケーシング１２を兼用し、前記電路Ｒは長手方向Ｌを有し、前記コンデンサユニット１からの電流を蓄電装置３２に充電し、この蓄電装置３２から放電する電流で前記発光部１１を点灯させる充放電回路３１を備え、この充放電回路３１の基板３３では、前記電路Ｒの長手方向Ｌと略平行な配線が、前記電路Ｒの長手方向Ｌと略平行でない配線より少ないことを第１の特徴とする。
尚、本発明における「もう一方の電極」とは、一方の電極２ａの視点に立ってみれば「他方の電極２ｂ」を意味し、他方の電極２ｂの視点に立ってみれば「一方の電極２ａ」を意味する。つまり、互いに対向する相手方の電極となる。

本発明に係る検電器１０の第２の特徴は、第１の特徴に加えて、 前記コンデンサユニット１のケーシング５は、前記一対の電極２それぞれの本体部３を保持する一対の本体側部６と、これらの本体側部６それぞれの端から立設し且つ前記一対の本体側部６の間を連結する連結側部７を備え、前記一対の電極２のうち一方が前記ケーシング５の内面に導電素材を被覆して構成された被覆電極２’であり、且つ、前記一対の電極２のうち他方が金属プレート２”で構成され、又は、前記一対の電極２の両方が前記ケーシング５の内面に導電素材を被覆して構成された被覆電極２’であり、前記被覆電極２’が前記本体部３及び非平行部４を備えている場合には、前記本体部３が前記ケーシング５の本体側部６の内面に導電素材を被覆して構成され、前記非平行部４は前記ケーシング５の連結側部７の内面に被覆して構成され、前記被覆電極２’が前記本体部３のみを備えている場合には、前記本体部３が前記ケーシング５の本体側部６の内面のみに導電素材を被覆して構成されている点にある。

これらの特徴により、一対の電極２の両方に、互いに略平行な本体部３を設け、一対の電極２の少なくとも一方に、本体部３の端にもう一方の電極側へ立設し且つもう一方の電極とは略平行でない非平行部４を設けることで、特許文献１とは異なり、所定の電界Ｅ（例えば、後述する電路Ｒの通電により生じる電界Ｅなど）内でも、一対の電極２間の電位差を十分に生じ得るコンデンサユニットを実現できる（「取得電位差の増加」）。

又、一対の電極２を保持するケーシング５に、各電極２の本体部３を保持する一対の本体側部６と、各本体側部６の端から立設し且つ一対の本体側部６間を連結する連結側部７を設け、一対の電極２の少なくとも一方を、ケーシング５の内面に導電素材を被覆して構成された被覆電極２’とすることで、電極２を設けるために必要なスペースが導電素材の被覆厚だけで済み、ケーシング５とは別の金属プレート２”分が嵩張らないため、一対の電極２両方を金属プレート２”とした場合より、小型化が図れる。

本発明に係る検電器１０の第３の特徴は、第１又は２の特徴に加えて、前記一対の電極２のうち、一方は前記本体部３と非平行部４を備えた被覆電極２’であり、他方は前記本体部３のみを備えた金属プレート２”であり、前記一対の電極２のうち、一方の被覆電極２’は、他方の金属プレート２”より前記電路Ｒから遠くに位置し、前記一対の電極２のうち、一方の被覆電極２’の本体部３は、他方の金属プレート２”の本体部３と略同じ大きさ又はより大きい点にある。

これらの特徴により、電路Ｒの通電により生じる電界Ｅ内に位置させた一対の電極２間からの電流で点灯する発光部１１を備え、コンデンサユニット１のケーシング５を、検電器１０のケーシング１２と兼用することで、特許文献１と比べて、非平行部４を有している分だけ、電路Ｒの通電により生じる電界Ｅ内における一対の電極２間の電位差が大きくなり、発光部１１をより明るく点灯できるため、検電器１０として、電路Ｒの通電を使用者に伝え易い。
これと同時に、検電器１０のケーシング１２と、コンデンサユニット１のケーシング５を別々に設ける必要がないため、小型化を実現できる。

又、一対の電極２の一方を本体部３と非平行部４を備えた被覆電極２’とし、他方を本体部３のみを備えた金属プレート２”とし、一方の被覆電極２’を他方の金属プレート２”より電路Ｒから遠ざけ、一方の被覆電極２’の本体部３を、他方の金属プレート２”の本体部３と略同じ大きさ又はより大きくすることで、電路Ｒから遠ざかるにつれて広がる電路Ｒの通電により生じる電界Ｅを、電路Ｒから遠い側にある被覆電極２’でより漏れなく捉えることが出来、小型化も図れる（更なる「取得電位差の増加」と「小型化」の両立）。
これと同時に、電路Ｒに近い側から金属プレート２”の電極２で検電器１０を支えることとなり、検電器１０を電路Ｒに確り固定し易くなる。

更に、充放電回路３１の基板３３で、電路Ｒの長手方向Ｌと略平行な配線を、電路Ｒの長手方向Ｌと略平行でない配線より少なくすることで、電路Ｒと、当該電路Ｒの長手方向Ｌと略平行な配線との間に生じる寄生容量を低減し、その影響を抑えることが出来る。

本発明に係る検電器によると、当該コンデンサユニットの電極における本体部の端に立設する非平行部を設けることで、所定の電界内における電極間の「取得電位差の増加」等を実現できる。

第１実施形態に係るコンデンサユニットの電極、ケーシングを示す図面代用写真であり、（ａ）はコンデンサユニットのケーシングと電極（金属プレート）を示し、（ｂ）はコンデンサユニットのケーシング内面と電極（被覆電極・金属プレート）を示す。 コンデンサユニットを示す断面概要図であり、（ａ）は第１実施形態のコンデンサユニットにおける図１（ａ）中のＡ矢視断面を示し、（ｂ）は第２実施形態を示す。 第１実施形態のコンデンサユニットにおける図１（ａ）中のＢ矢視断面を示す。 第１、２実施形態に係るコンデンサユニット、及び、本発明に係る検電器を示す回路概要図である。 検電器の基板レイアウトと電路の長手方向を例示する概要図であって、（ａ）は部品面のパターン図と電路と長手方向を示し、（ｂ）は半田面のパターン図と電路の長手方向を示す。 検電器の構成部品を例示する分解斜視図である。 検電器の電路（ケーブル）への取付け状態を例示する概要斜視図であって、（ａ）は分解斜視図であり、（ｂ）は正面斜視図であり、（ｃ）は背面斜視図である。 検電器の電路（バスバー）への取付け状態を例示する概要斜視図であって、（ａ）は分解斜視図であり、（ｂ）は正面斜視図であり、（ｃ）は背面斜視図である。 検電器の電路（バスバー）への取付け状態を例示する図面代用写真である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
＜第１実施形態のコンデンサユニット１＞
図１〜４、７、８には、第１実施形態に係るコンデンサユニット１が示されている。
このコンデンサユニット１は、一対の電極２を有し、これら一対の電極２を保持するケーシング５も有している。

＜一対の電極２＞
図１〜４、７、８（特に、図２（ａ））に示したように、一対の電極２（２ａ、２ｂ）は、その両方が、互いに略平行な本体部３（３ａ、３ｂ）をそれぞれ備えた導体である。
第１実施形態のコンデンサユニット１の場合、一対の電極２ａ、２ｂのうち一方の電極２ａのみが、その本体部３（３ａ）の端にもう一方（他方）の電極２ｂ側へ立設し且つもう一方（他方）の電極２ｂとは略平行でない非平行部４（４ａ）も備えており、この非平行部４が本体部３の両端に立設されている場合、電極２は、断面視で略コ字型（略Ｃ字型）であるとも言える。

一対の電極２の間の距離は、特に限定はないが、所定値（例えば、１０ｍｍなど）以上であっても良い。
一対の電極２の間には、後述のケーシング５（検電器１０のケーシング１２）に内蔵される充放電回路３１や基板３３等があるが、その他は、空洞（空気）であったり、比誘電率が１より大きい誘電体を挟んでいたり、比誘電率が１の状態（つまり、電極間が真空の状態）であるなど、何れの状態でも構わない。

一対の電極２間の静電容量は、特に制限はないが、例えば、０．００５ｐＦ以上５００００．０００ｐＦ以下であったり、好ましくは０．０１ｐＦ以上１００００．００μＦ以下、更に好ましくは０．１ｐＦ以上１０００．００ｐＦ以下（０．５ｐＦや４ｐＦ、２０ｐＦ、１００ｐＦ、２００ｐＦ、２５０ｐＦなど）でも良い。
その他、一対の電極２は、同じ素材等であったり、その逆に、異なる素材であっても構わないが、それらの素材については後述する。
又、一対の電極２は、所定の電界Ｅ（後述する電路Ｒ（交流電路Ｒ’等）の通電により生じる電界Ｅなど）内に位置させた際に、当該一対の電極２間の電位差が生じる。

＜電極２の本体部３＞
特に、図２（ａ）に示したように、本体部３（３ａ、３ｂ）は、一対の電極２（２ａ、２ｂ）の両方に備えられ（電極２の一部であり）、互いに略平行な部分である。
ここで、「略平行」とは、例えば、平らな導体同士が略平行となる状態だけでなく、その他、側面視で、後述の変形例のように湾曲したり、波形やジグザクに屈曲している導体同士であっても、一対の導体において、対向する（向かい合う）任意の箇所、又は、互いに最も近接した任意の箇所で、その任意の箇所間の距離が略同じであるとも言える。

一対の本体部３ａ、３ｂは、互いに略平行であれば、その形状は特に限定がなく、例えば、何れもが略板状体や略直方体であったり、何れか一方が略板状体で、他方が略直方体であっても良い。
一対の本体部３ａ、３ｂは、平面視形状も、何れであっても良く、例えば、略矩形や略正方形であったり、略円形、略楕円形、三角形や六角形などであっても構わない。

その他、一対の本体部３ａ、３ｂ同士は、同じ形状・大きさ、同じ厚み等であっても良く、その逆に、異なる形状・大きさ、異なる厚み等であっても構わない。
又、各本体部３ａ、３ｂは、それぞれ多少の凹凸が形成されていても良く、これら凸部の上面や凹部の底面が、もう一方の本体部３と略平行であれば構わない。

尚、各本体部３ａ、３ｂにおける凹凸の側面（外側面や内側面、端面など）は、もう一方の本体部３と略平行でないのであれば、当該本体部３の端に形成されていない場合でも、後述する非平行部４であるとも言える。
以下、その非平行部４について述べる。

＜電極２の非平行部４＞
特に、図２（ａ）に示したように、非平行部４（４ａ）は、第１実施形態においては、一対の電極２ａ、２ｂのうち一方（一方の電極２ａ）のみに備えられている（電極２ａの一部である）。
非平行部４ａは、一方の本体部３ａの端にもう一方の電極２ｂ側へ立設し且つもう一方の電極２ｂとは略平行でない。

ここで、「立設する」とは、本体部３ａと当該非平行部４ａは、１つの電極２ａとして連続しつつ、本体部３ａ（の表面）と当該非平行部４ａ（の表面）間の角度が略０°（ゼロ度）ではない状態を言い、当然、もう一方の電極２ｂと当該非平行部４ａ（の延長）間の角度も略０°ではない状態（つまり、もう一方の電極２ｂとは略平行でない状態）となる。
尚、本体部３ａと非平行部４ａ間の角度は、略０°ではなければ何れの値でも良いが、例えば、略９０°であったり（つまり、非平行部４ａは、本体部３ａ（やもう一方の電極２ｂ）と略直交していたり）、その他、３０°や４５°、６０°など所定の角度であっても良い。

非平行部４ａの立設についても、その断面視で直線状であったり、その他、湾曲していても良い。
このような非平行部４は、本体部３ａにおいて、少なくともその端に立設していれば良い。

詳解すれば、非平行部４ａは、本体部３ａにおける端のうち、何れか１つの一端にだけでも立設していれば良く、その他、例えば、本体部３ａが略矩形や略正方形の略板状体等であれば、４つの端のうち、２つや３つ、又は、４つの端（周端）すべてに非平行部４ａが立設していても構わない（図１（ｂ）、図３参照）。
特に、図３に示すように、電路Ｒの長手方向Ｌに略直交する本体部３ａの端（上下端）に、非平行部４が立設している場合には、例えば、電路Ｒが前後方向（図３中の符号Ｌで指示した両矢印のように、検電器１０に近接したり離間する方向）に湾曲していたとしても、電路Ｒの通電により生じる電界Ｅを漏れなく捉え易くなる。
又、非平行部４ａは、本体部３ａが略円形や略楕円形の略板状体等であれば、周端のうち一部にだけ立設していれば良く、又は、周端すべてに非平行部４ａが立設していても構わない。

非平行部４ａは、その本体部３ａの端だけでなく、本体部３ａの中途部（端以外の部分）で形成（立設）されていても良い。
ここで、上述した本体部３の中途部にある凹凸の側面を、非平行部４ａと捉えても良い。

＜コンデンサユニット１のケーシング５、本体側部６、連結側部７＞
図１〜４、７、８に示したように、コンデンサユニット１のケーシング（コンデンサケーシング）５は、一対の電極２ａ、２ｂを保持するもの（筐体）である。
ケーシング５は、一対の電極２ａ、２ｂそれぞれの本体部３ａ、３ｂを保持する一対の本体側部６（６ａ、６ｂ）と、これらの本体側部６ａ、６ｂそれぞれの端から立設し且つ一対の本体側部６ａ、６ｂの間を連結する連結側部７を備えている。

ケーシング５は、上述の本体側部６ａ、６ｂや連結側部７を有するのであれば、何れの構成でも良いが、その形状は、略直方体や略立方体であったり、略円柱や、略楕円体、略三角柱、略六角柱であっても良い。
以下、ケーシング５は、略直方体として述べ、この場合、略直方体において、対向する最も大きい２つの面側が本体側部６ａ、６ｂであり、残り４つの面側が連結側部７であると言える。

ケーシング５は、後述する発光部１１用の窓や、取付孔２３等が設けられていても良い。
ケーシング５の素材も、所定の電界Ｅ内に位置させた際に、当該一対の電極２ａ、２ｂ間の電位差が生じるのであれば、特に限定はないが、例えば、非導電性の合成樹脂製、木製、陶磁器製の素材であっても良い。
尚、ケーシング５は、一方の本体側部６ａに（４つの）連結側部７が一体化している等の構成でも良く（図１（ｂ）参照）、これら一方の本体側部６ａ及び連結側部７に対して、他方の本体側部６ｂを、所定数のネジ１６等で留めたり（図６参照）、溝等に沿って嵌め込む構造であっても良い。

＜被覆電極２’＞
特に、図１（ｂ）に示したように、被覆電極２’は、上述したケーシング５の内面に導電素材を被覆して構成され、一対の電極２ａ、２ｂのうち一方又は両方が、この被覆電極２’となる。
ここで、「導電素材」とは、銅やニッケル等の導電性の素材を含む導電塗料であったり、同じく銅やニッケル等の導電性の素材をメッキして形成される被膜などであっても良い。

被覆電極２’の厚さも、特に限定はないが、例えば、導電塗料の場合、その塗膜の厚さは、１０μｍ以上５０μｍ以下（２０μｍ、３０μｍ、４０μｍなど）であっても良い。
又、メッキの場合、被覆電極２’（被膜）の厚さは、銅メッキであれば、０．５μｍ以上３μｍ以下（例えば、０．８μｍや１．２μｍ、１．５μｍ、２．０μｍなど）であり、ニッケルメッキであれば、０．１０μｍ以上０．４０μｍ以下（０．２５μｍなど）であっても構わない。

このような被覆電極２’（２ａ’）が本体部３（３ａ）及び非平行部４（４ａ）の両方を備えている場合には、本体部３ａは、ケーシング５の本体側部６ａの内面に構成され、非平行部４ａはケーシング５の連結側部７の内面に構成される。
ここで、連結側部７の内面に構成された非平行部４ａは、当然に、もう一方の電極２ｂに接触しない範囲までにしか被覆されない。
つまり、被覆電極２ａ’は、その非平行部４ａが、本体側部６ａと連結側部７とに亘って、且つ、連結側部７においても、少なくとも一方の本体部６ａ寄りの部分に被覆して構成されれば良く、必ずしも連結側部７の内面全てに被覆されるものではない。

一方、被覆電極２ａ’が本体部３ａのみを備えている場合には、上述したように、本体部３ａは、ケーシング５の本体側部６ａの内面のみに構成される。
尚、一対の電極２ａ、２ｂのうち一方の電極２ａのみが、被覆電極２’であれば、他方の電極２ｂは、被覆電極２’以外のもの（後述する金属プレート２”）で構成される。
以下、この金属プレート２”について述べる。

＜金属プレート２”＞
特に、図１、図２（ａ）、図６等に示したように、金属プレート２”は、一対の電極２ａ、２ｂのうち、一方の電極２ａが上述した被覆電極２’であった場合、他方の電極２ｂを構成する。
金属プレート２”（２ｂ”）は、鉄、銅、アルミニウム、銀、金、ニクロム等の導電性の金属製である。

このような金属プレート２ｂ”が本体部３（３ｂ）及び非平行部４（４ｂ）の両方を備えている場合には、１つの金属プレート２”の端等を折り曲げて非平行部４ｂとしたり、本体部３ｂに対して、非平行となるように溶接等により非平行部４ｂを接合して構成しても良い。
一方、金属プレート２ｂ”が本体部３ｂのみを備えている場合には、当然に、その形状は、略板状体となる。
尚、金属プレート２ｂ”には、後述する取付孔２３等が設けられていても良い。

＜第１実施形態のコンデンサユニット１の変形例＞
第１実施形態に係るコンデンサユニット１の変形例において第１実施形態と最も異なるのは、一対の電極２ａ、２ｂにおける本体部３（３ａ、３ｂ）が、湾曲している点である。

詳解すれば、変形例は、例えば、後述するケーブルなど断面略円形状（又は断面略楕円形）等の電路Ｒを取り囲むように湾曲し、一対の本体部３ａ、３ｂは、断面視で電路Ｒをぐるっと取り囲むように、それぞれが略同心円上の円弧形状となっている。
このように一対の本体部３ａ、３ｂが湾曲している場合であっても、対向する（向かい合う）任意の箇所、又は、互いに最も近接した任意の箇所で、その任意の箇所間の距離が略同じであるとも言えることから、互いに略平行である。

このように、一対の本体部３ａ、３ｂが湾曲することで、電路Ｒから遠ざかるにつれて放射状に広がる所定の電界Ｅ（例えば、後述する電路Ｒの通電により生じる電界Ｅなど）を、より漏れなく捉えることが出来ると言える。
その他のコンデンサユニット１の構成、作用効果及び使用態様は、第１実施形態と同様である。

＜第２実施形態のコンデンサユニット１＞
図２（ｂ）には、第２実施形態の変形例に係るコンデンサユニット１が示されている。
この第２実施形態において第１実施形態と最も異なるのは、非平行部４（４ａ、４ｂ）が、一対の電極２ａ、２ｂの両方に備えられている（それぞれの電極２ａ、２ｂの一部である）点である。

このように、両方の電極２ａ、２ｂに非平行部４ａ、４ｂがあることで、例えば、電路Ｒから遠ざかるにつれて放射状に広がる所定の電界であっても、２つの電極２ａ、２ｂそれぞれに非平行部４ａ、４ｂが設けられている分だけ、より漏れなく捉えることが出来るとも言える。
その他のコンデンサユニット１の構成、作用効果及び使用態様は、第１実施形態やその変形例と同様である。

＜検電器１０＞
図１〜９に示したように、検電器１０は、第１、２実施形態等のコンデンサユニット１を備え、このコンデンサユニット１からの電流を用いて、電路Ｒの通電を検査するものである。
検電器１０は、当該検電器１０を電路Ｒの通電により生じる電界Ｅ内に位置させた際に、コンデンサユニット１の一対の電極２（２ａ、２ｂ）間の電位差による電流で点灯する発光部１１を備えている。

又、検電器１０におけるコンデンサユニット１は、一対の電極２ａ、２ｂのうち、一方の電極２ａは、本体部３と非平行部４を備えた被覆電極２’（２ａ’）であり、他方の電極２ｂは、本体部３のみを備えた金属プレート２”（２ｂ”）であっても良い。
更に、検電器１０におけるコンデンサユニット１は、一対の電極２ａ、２ｂのうち、一方の被覆電極２ａ’は、他方の金属プレート２ｂ”より電路Ｒから遠くに位置していたり、一方の被覆電極２ａ’の本体部３ａは、他方の金属プレート２ｂ”の本体部３ｂと略同じ大きさ又はより大きくても良い。

＜検電器１０のケーシング１２＞
特に、図１、６に示したように、検電器１０のケーシング（検電ケーシング）１２は、上述したコンデンサユニット１のケーシング（コンデンサケーシング）５を兼用している。
詳解すれば、検電ケーシング１２は、後述する充放電回路３１が実装された基板３３も内蔵しており、カバー（蓋、前面）１３側と、基板３３を支持するシャーシ１４を有している。

これらのうち、カバー１３が、上述した一方の被覆電極２ａ’を保持する一方の本体側部６ａと４つの連結側部７であって、これら各側部６ａ、７が一体成形されている。
このカバー１３（一方の本体側部６ａと連結側部７）の内面に、導電素材が被覆されることで、一方の被覆電極２ａ’が保持（構成）されている（図１（ｂ）参照）。

これに対して、シャーシ１４は、上述した他方の金属プレート２”を、その背面側で保持しており、他方の本体側部６ｂとなっている。
又、基板３３とシャーシ１４や、シャーシ１４と他方の金属プレート２”は、両面テープ１５にて貼り付けられていても良く、シャーシ１４とカバー１３は、上述したように、所定数のネジ１６によって留められても良い。

その他、検電器１０は、コンデンサユニット１からの電流を充電・放電する充放電回路３１を備えていたり、後述する電路Ｒが交流電路Ｒ’であれば、交流電流を直流電流に変換する整流器１７を備えていても良い。
そこで、このような検電器１０が通電の検査をする電路Ｒについて、まず詳解する。

＜電路Ｒ（交流電路Ｒ’）、電界Ｅなど＞
図２〜５、７〜９に示したように、電路Ｒは、長手方向Ｌを有した電流の通路、又は、電気回路であって、検電器１０に導通されて、電流が流れているか（通電しているか）を検査されるものであって、銅、アルミニウム、銀、金、ニクロム等の導体や、この導体を絶縁物で覆ったケーブル、一般的な電線などを含む。
電路Ｒに流れる電流は、交流電流、直流電流の何れでも良く、交流電流が流れる電路を交流電路Ｒ’とし、直流電路が流れる電路を直流電路Ｒ”とする。

電路Ｒは、電流が流れるのであれば、何れの構成でも良いが、例えば、交流電路Ｒ’としては、太陽光発電プラント（太陽光発電所）の配電盤内において、所定の電圧（例えば、高圧であれば６６００Ｖや２２０００Ｖなど、低圧であっても１００Ｖ〜２００Ｖなど）の三相ケーブル（そのうちの１本や２本）や、バスバーでも良い（図１、６、９参照）。
尚、図９に示したように、配電盤内は薄暗く、更にカバー越しであれば、交流電路Ｒ’の位置が確認しにくいが、検電器１０の発光部１１によって、使用者に容易に通電している状態を示せる。
その他の交流電路Ｒ’の例としては、商用電源として家屋、建物に設けられたコンセントやブレーカーをはじめ、送電設備などであっても良い。

一方、直流電路Ｒ”の例としては、太陽光発電プラントにおいて、多数の太陽電池パネルや、これらの太陽電池パネルを複数直列に繋げた多数の太陽電池ストリングや、これらの太陽電池ストリングを複数本纏める接続箱における直流ケーブルでも良い。
その他の直流電路Ｒ”の例としては、直流電流が流れる電化製品をはじめ、デスクトップ型やノート型などのコンピュータ、オフィス機器、各種端末などであっても良い。
以下では、電路Ｒは、交流電路Ｒ’（特に、６６００Ｖや２２０００Ｖの三相ケーブル）であるとして述べる。

＜検電器１０におけるコンデンサユニット１の役割＞
図４に示したように、検電器１０において、コンデンサユニット１の役割は、その一対の電極２からの電流を、後述する充放電回路３１への入力電流Ｘとすることである。
より具体的には、コンデンサユニット１の一方の被覆電極２ａ’と他方の金属プレート２ｂ”は、それぞれが、充放電回路３１への入力配線Ｘに接続されており、この一対の電極２（被覆電極２ａ’と金属プレート２ｂ”）を、上述した電路Ｒ（交流電路Ｒ’等）の通電により生じる電界Ｅ内に位置させた際は、当該一対の電極２ａ’、２ｂ”間に電位差が生じる。

従って、一対の電極２ａ’、２ｂ”は、検電器１０におけるゲートコンデンサ２１（一対のゲート電極２１ａ、２１ｂ）であるとも言える。
カバー１３側のゲート電極２１ａである被覆電極２ａ’は、充放電回路３１における一方の入力配線Ｘ’（Ｘａ’）に、ゲート接触子（例えば、ポリウレタンフォームに導電布を巻付けたガスケットなど）１８を介して接続されても良い。

又、シャーシ１４側のゲート電極２１ｂである金属プレート２”は、シャーシ１４背面側に設けた凹部に、両面テープ１５を介して取り付けられて、充放電回路３１における他方の入力配線Ｘ’（Ｘｂ’）に、ゲート電極配線２０を介して接続されても良い。
このゲート電極配線２０は、充放電回路３１の基板３３における部品面（表面）３３ａ側から貫通孔３３ｃを通って半田面（裏面）３３ｂ側へ配線され、配線端子２０ａを介して、シャーシ１４背面側の金属プレート２”に接続していても良い。

＜整流器１７＞
図４に示されたように、整流器１７は、交流電路Ｒ’から交流電流を直流電流に変換するものである（図４中においてはＤ１及びＤ２で表される）。
整流器１７は、交流電路Ｒ’から交流電流を直流電流に変換できるのであれば、何れの構成でも良いが、例えば、２つのダイオード部材と組み合わさって１つの素子となったものを２つ用いても構わない。

＜充放電回路３１＞
図４等に示したように、充放電回路３１は、コンデンサユニット１（ゲートコンデンサ２１）からの電流（入力電流Ｘ）を別の蓄電装置３２に充電し、この蓄電装置蓄電装置３２から放電する電流（出力電流Ｙ）で、後述する発光部１１を点灯させる回路である。
充放電回路３１は、ゲートコンデンサ２１からの電流を、蓄電装置３２に充電・放電させるのであれば、何れの構成であっても良いが、例えば、蓄電装置３２を、ゲートコンデンサ２１とは別のチャージコンデンサ３２としても良い。

更に、充放電回路３１は、このチャージコンデンサ３２を複数有し、これら複数のチャージコンデンサ３２を、充電時には直列に接続し、放電時には並列に接続する構成としても良い。
尚、チャージコンデンサ３２の個数は、２つや３つ、４つ以上など、複数であれば、何れの値でも良い。

各チャージコンデンサ３２の静電容量は、特に制限はないが、例えば、０．００１μＦ以上１００００．０００μＦ以下であったり、好ましくは０．０１μＦ以上５０００．００μＦ以下、更に好ましくは０．１μＦ以上１０００．００μＦ以下（２．２μＦなど）でも良い。
更に、チャージコンデンサ３２における電極間には、比誘電率が１より大きい誘電体を挟んでいたり、比誘電率が１の状態（つまり、電極間が真空の状態）であるなど、何れの状態でも構わない。
尚、各チャージコンデンサ３２は、幾つかのコンデンサ部材が集まったものでも良い。

このような充放電回路３１のチャージコンデンサ３２など各素子や、当該各素子を結ぶ素子配線３４、その他の素子（例えば、雷サージ保護素子など）は、上述した基板３３の部品面（表面）３３ａ側に配設される。
このように、充放電回路３１の基板３３では、素子配線３４や上述したゲート電極配線２０等が配設されているが、これらの配線２０、３４のうち、電路Ｒの長手方向Ｌと略平行な配線Ｌ’が、電路Ｒの長手方向Ｌと略平行でない配線（非平行配線）Ｌ”より少なくても良い。

ここで、「電路Ｒの長手方向Ｌと略平行な配線Ｌ’が、電路Ｒの長手方向Ｌと略平行でない配線Ｌ”より少ない」とは、充放電回路３１の基板３３における配線２０、３４のうち、電路Ｒの長手方向Ｌと略平行な配線の本数Ｌ’が、電路Ｒの長手方向Ｌと略平行でない配線Ｌ”の本数より少ない場合や、電路Ｒの長手方向Ｌと略平行な配線Ｌ’すべてを合計した総長さが、電路Ｒの長手方向Ｌと略平行でない配線Ｌ”すべてを合計した総長さより少ない（短い）場合、又は、その両方同時の場合など、何れの場合も含む。
尚、電路Ｒの長手方向Ｌと略平行でない配線Ｌ”には、平面視（又は正面視）で、電路Ｒの長手方向Ｌと略直交する配線Ｌａ”や、電路Ｒの長手方向Ｌと斜めに交わる配線Ｌｂ”などを意味する。

＜発光部１１＞
図４〜９に示されたように、発光部１１は、充放電回路３１（チャージコンデンサ３２）から放電される出力電流Ｙで、電路Ｒ（交流電路Ｒ’等）が通電している状態を、光で表すものである（図４中においては、ＬＥＤ１で表される）。
発光部１１は、交流電路Ｒ’等が通電している状態を光の点滅で表すなど、何れの構成であっても良く、上述した充放電回路３１の出力配線Ｙ’に接続されている。

発光部１１は、具体的には、発光ダイオード（ＬＥＤ）や有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）、ネオンランプの他、発光するものであれば、ハロゲンランプ、白熱電球、蛍光ランプ（蛍光灯）、水銀ランプ（水銀灯）等の放電灯であっても良い。
以下は、発光部１１が主に発光ダイオードであるとして述べる。

発光部１１は、上述した充放電回路３１によって、所定の発光周期Ｔで発光（点灯）する構成でも良く、この発光周期Ｔに対する発光部１１の発光時間Ｔ’のデューティ比Ｄ（つまり、デューティ比Ｄ＝（発光時間Ｔ’）÷（発光周期Ｔ））が、０．０００００１以上０．５０００００以下であっても良い。
尚、発光部１１は、検電器１０のケーシング（検電ケーシング）１２に内蔵される際に、レンズ２２を被せられていても良く、このレンズ２２と検電ケーシング１２のカバー１３は、互いに両面テープ１５で貼り付けられていても良い。

＜検電器１０の使用＞
図７〜９等に示したように、検電器１０の使用に際しては、電路Ｒの形態（ケーブルかバスバーかなど）に応じた固定手段にて、電路Ｒに取り付けても良い。
特に、図７で示したように、例えば、電路Ｒがケーブルである場合には、当該ケーブルにホースバンド等の固定手段２５を用いてブラケット（ブラケット板金）２４を取り付け、このブラケット２４を介して、検電ケーシング１２の背面側を、電路Ｒに近接・接近させた状態で、検電ケーシング１２の一端部（下部）を貫通する取付孔２３に対して、ボルト・ワッシャ等の固定手段２５を用いて、電路Ｒに取り付けても良い。

又、特に、図８、９に示したように、例えば、電路Ｒが断面略矩形状等のバスバーである場合には、当該バスバーにネジ孔を設け、このネジ孔’を介して、検電ケーシング１２の背面側を、電路Ｒに近接・接近させた状態で、検電ケーシング１２の取付孔２３に対して、固定手段２５を用いて、電路Ｒに取り付けても良い。
その他、検電ケーシング１２の一端部に溝２６を形成し、この溝に沿わせる結束バンド（図１（ａ）参照）等の固定手段２５を用いて、検電器１０を電路Ｒに取り付けても良い。

＜検電器１０のその他の部材＞
図４に示したように、検電器１０は、上述した充放電回路３１や、そのチャージコンデンサ３２、素子配線３４、ゲート電極配線２０、発光部１１、整流器１７等の他に、抵抗部材や雷サージ保護素子などを有していても良く、以下に例示する。
図４中のＲ１やＺ１は、雷保護用素子であって、まずＲ１の抵抗部材は、整流器１７以降の回路に瞬時に高電圧が印加されるのを防止すると言え、Ｚ１の雷サージ保護素子は、整流器１７の内部抵抗で端子間の電圧が増加した際、アースへ電流を流し端子電圧の上昇を防止すると言える。

＜その他＞
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。コンデンサユニット１、検電器１０等の各構成又は全体の構造、形状、寸法などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することが出来る。
コンデンサユニット１又は検電器１０は、その一対の電極２の少なくとも一方が非平行部４を備えるが、その各電極２に対して、断面視で、非平行部４は、本体部３の一端だけに（つまり、１つだけ）立設したり、本体部３の両端に（つまり、２つ）立設したり、更には、本体部３の両端又は一端に加えて、当該本体部３の中途部で１つ又は複数（つまり、合計で２つ又は３つ以上）立設しても良い。
コンデンサユニット１又は検電器１０は、その一対の電極２ａ、２ｂのうち、両方が金属プレート２”であっても良い。

検電器１０におけるコンデンサユニット１（ゲートコンデンサ２１）は、一対の電極２ａ、２ｂの両方が、電路Ｒから略同じ距離に位置していても良く、一対の電極２ａ、２ｂそれぞれが、電路Ｒから異なる距離に位置している場合でも、上述とは逆に、電路Ｒから遠い位置にある一方の電極２ａの方が、電路Ｒにより近い位置にある他方の電極２ｂより小さくても良い。
又、検電器１０におけるゲートコンデンサ２１は、一対の電極２ａ、２ｂの両方が、非平行部４を備えていても良い。
検電器１０は、充放電回路３１を備えていなくとも良く、ゲートコンデンサ２１における一対の電極２間に生じた電位差による電流を、コンデンサ等に充電などすることなく、直接、発光部１１に流して、当該発光部１１を点灯させる構成であっても良い。

充放電回路３１における蓄電装置３２は、チャージコンデンサ３２以外に、鉛蓄電池やリチウムイオン蓄電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池などの蓄電池（バッテリ）３２であっても良い。
充放電回路３１は、複数のチャージコンデンサ３２を、充電時には直接に接続し、放電時にては並列に接続する回路以外であっても良く、例えば、比較器を用いて、チャージコンデンサ３２の充電電圧が所定値を越えたことを検出して、発光部１１を点灯し、この発光部１１の点灯でチャージコンデンサ３２の充電電圧が所定値以下となると発光部１１を消灯し、再度、チャージコンデンサ３２の充電を待つ回路など、何れの構成であっても良い。

尚、比較器を用いた上述の回路の場合、そのチャージコンデンサ３２の個数は、複数でなく、１つであっても良い。
検電器１０の充放電回路３１の基板３３は、上述した取付孔２３周辺の絶縁膜が除去されていても良い。

＜碍子４０＞
図９に示したように、検電器１０は、碍子４０に取り付けられていても良い。
このとき、検電器１０におけるゲートコンデンサ２１（コンデンサユニット１）は、碍子４０に内蔵されることとなり、そのゲート電極２１ａ、２１ｂ間には、比誘電率が１より大きい誘電体（エポキシ樹脂やＰＥＴ樹脂、ナイロン樹脂等の合成樹脂、石英ガラス、陶磁器などの素材）を挟むこととなる。

このように、ゲートコンデンサ２１を碍子４０に内蔵し、碍子４０に検電器１０を取り付けることで、交流電路Ｒ’において取り付けられる碍子と検電器を兼用でき、省スペース化が図れる。
碍子４０は、電路Ｒ（交流電路Ｒ’等）と支持物の間を絶縁し、ゲートコンデンサ２１を内蔵するものであれば、何れの構成でも良い。
尚、ゲートコンデンサ２１は、そのゲート電極２１ａ、２１ｂのうち、低電位側（電路Ｒ側でない側）だけが、充放電回路３１の高電位側（例えば、一方の入力配線Ｘａ’）に接続されており、充放電回路３１の低電位側（例えば、他方の入力配線Ｘｂ’）は接地（ＧＮＤに接地）されている。

検電器１０は、通電の状態を検査（検電）する電路Ｒ（交流電路Ｒ’や直流電路Ｒ”）に後付け可能な構成としたり、又、電路Ｒの製造当初から取り付けていても良い。
検電器１０は、一旦、電路Ｒに取り付けた後は、そのまま付けたままで、常に検電を行う構成としたり、検電する時だけ取り付ける構成としても良い。
又、電路Ｒが直流電路Ｒ”であれば、検電器１０において、上述した整流器１７は不要となる。

コンデンサユニットは、検電器をはじめ、太陽光発電における監視・制御装置の電源回路や、その他、従来では利用することができなかった、電路などからの無駄な又は邪魔な電界を、漏れなく捉えることが出来、例えば、ウェアラブルコンピューティング（身体装着可能なコンピュータを利用すること）の電力供給源などにも利用可能である。
又、本発明に係る検電器は、太陽光発電プラントをはじめ、送電設備や、各家庭用、オフィス、工場において、電路が交流か直流か、電位の高低、碍子の有無、取付位置も問わず、利用可能である。

１ コンデンサユニット
２ 電極
２’ 被覆電極
２” 金属プレート
３ 電極の本体部
４ 電極の非平行部
５ （コンデンサユニットの）ケーシング
６ ケーシングの本体側部
７ ケーシングの連結側部
１０ 検電器
１１ 発光部
１２ （検電器の）ケーシング
３１ 充放電回路
３２ 蓄電装置
３３ 充放電回路の基板
Ｒ 電路
Ｌ 電路の長手方向
Ｅ 電界

Claims (3)

1. 一対の電極（２）を有し、前記一対の電極（２）の両方は、互いに略平行な本体部（３）をそれぞれ備え、前記一対の電極（２）のうち一方のみ又は両方は、前記本体部（３）の端にもう一方の電極側へ立設し且つ前記もう一方の電極とは略平行でない非平行部（４）も備え、前記一対の電極（２）を保持するケーシング（５）を有したコンデンサユニット（１）を備えていて、
   このコンデンサユニット（１）からの電流を用いて、電路（Ｒ）の通電を検査する検電器であって、
   当該検電器を前記電路（Ｒ）の通電により生じる電界（Ｅ）内に位置させた際に、前記コンデンサユニット（１）の一対の電極（２）間の電位差による電流で点灯する発光部（１１）を備え、
   前記コンデンサユニット（１）のケーシング（５）は、当該検電器のケーシング（１２）を兼用し、
   前記電路（Ｒ）は長手方向（Ｌ）を有し、
   前記コンデンサユニット（１）からの電流を蓄電装置（３２）に充電し、この蓄電装置（３２）から放電する電流で前記発光部（１１）を点灯させる充放電回路（３１）を備え、
   この充放電回路（３１）の基板（３３）では、前記電路（Ｒ）の長手方向（Ｌ）と略平行な配線が、前記電路（Ｒ）の長手方向（Ｌ）と略平行でない配線より少ないことを特徴とする検電器。
2. 前記コンデンサユニット（１）のケーシング（５）は、前記一対の電極（２）それぞれの本体部（３）を保持する一対の本体側部（６）と、これらの本体側部（６）それぞれの端から立設し且つ前記一対の本体側部（６）の間を連結する連結側部（７）を備え、
   前記一対の電極（２）のうち一方が前記ケーシング（５）の内面に導電素材を被覆して構成された被覆電極（２’）であり、且つ、前記一対の電極（２）のうち他方が金属プレート（２”）で構成され、又は、
   前記一対の電極（２）の両方が前記ケーシング（５）の内面に導電素材を被覆して構成された被覆電極（２’）であり、
   前記被覆電極（２’）が前記本体部（３）及び非平行部（４）を備えている場合には、前記本体部（３）が前記ケーシング（５）の本体側部（６）の内面に導電素材を被覆して構成され、前記非平行部（４）は前記ケーシング（５）の連結側部（７）の内面に被覆して構成され、
   前記被覆電極（２’）が前記本体部（３）のみを備えている場合には、前記本体部（３）が前記ケーシング（５）の本体側部（６）の内面のみに導電素材を被覆して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の検電器。
3. 前記一対の電極（２）のうち、一方は前記本体部（３）と非平行部（４）を備えた被覆電極（２’）であり、他方は前記本体部（３）のみを備えた金属プレート（２”）であり、
   前記一対の電極（２）のうち、一方の被覆電極（２’）は、他方の金属プレート（２”）より前記電路（Ｒ）から遠くに位置し、
   前記一対の電極（２）のうち、一方の被覆電極（２’）の本体部（３）は、他方の金属プレート（２”）の本体部（３）と略同じ大きさ又はより大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の検電器。