JP6310629B2 - コンセント - Google Patents

Description

本発明は、架線電流計により電流値の測定が可能なコンセントの技術に関する。

一般的に１９インチラックと通称される収容ラックには、工場の制御機器、業務用音響機器、業務用映像機器、実験機器、コンピュータ機器、通信機器等がまとめて収容される。また、１９インチラックには、これらの機器に電力を提供するために複数の差し込み口（プラグ用差込口）を備えたコンセントが配備される。このようなコンセントは、例えば１９インチラック用コンセント、あるいはラック用コンセントなどと呼ばれる。このようなコンセントにおいては、機器が稼働している際に過電流が検知され安全装置（ブレーカ）が作動してしまい、意図しない電力供給の遮断を回避するために、当該コンセントの通過電流、つまり使用される電力（消費電力）の状態を把握する必要がある。また、コンセント毎に計測機器を配備する場合には当該コンセント自体の製造コストが上昇してしまう。そのため、電線などの被測定電線を流れる電流値を簡便に測定でき、且つ、携帯性に優れたハンディータイプの架線電流計（クランプメータ、クランプ式電流計などとも呼ばれる。以下、これらを総じてクランプ式電流計と称す。）を使用することができるコンセントが望まれている。

このような通過電流を測定し、電流値を把握するという観点では、特許文献１に開示された差込接続器がある。この差込接続器はいわゆる差し込みプラグであり、当該プラグのケースには、クランプ式電流計のクランプ部を挿入可能な挿入路（隙間、間隙）が形成されている。この挿入路にクランプ式電流計のクランプ部を挿入してコンセントの通過電流の電流値を測定する、というものである。

また、特許文献２に開示された１９インチラック用コンセントは、受刃金具と電源コードとの間に介装する一本の接続用コードをケーシングカバーに穿設した一対のコード貫通孔とＵ字状チューブとに挿通させて、ケーシングカバーの上面に逆Ｕ字状に湾曲させた電流測定部を備える。この電流測定部にクランプ式電流計を挿入して電流値を測定する、というものである。

特開２００５−２７６７９８号公報 実用新案登録第３１７３３０３号公報

例えばラック用のコンセントでは、当該コンセント本体の内部において、供給電源に接続される電源母線から分岐した組電線それぞれに差し込み口が接続され、電力が供給されるように構成したものがある。具体的には、例えば８個の差し込み口が配設されたコンセントであれば、電源母線を２分岐して、一の組電線に対して４つの差し込み口を対応させて電力供給するように構成する。つまり、４つの差し込み口を一組とする２組の差し込み口に対してそれぞれ異なる組電線から電力が供給される。
特許文献１に開示されている差込接続器、特許文献２に開示されている１９インチラック用コンセントは、当該コンセントの通過電流、つまり電源母線に流れる電流の値（以下、電流値称す）を測定するものである。しかしながら、コンセント本体の内部において分岐した組電線に流れる電流値をそれぞれ個別に測定することができない、という課題が残る。

本発明は、上記の課題を解消し、クランプ式電流計を用いてコンセントにおける全体の通過電流を測定するとともに、電源母線から分岐したそれぞれの組電線に流れる電流値を個別に測定することもできるコンセントを提供することを、主たる課題とする。

本発明のコンセントは、各種機器の電源プラグが差し込まれる差し込み口を複数備えた筐体と、前記各差し込み口と対向して前記筐体内に配設された受刃端子と、供給電源に接続される電源母線から分岐し、前記差し込み口毎又は複数の前記差し込み口を一組とした組毎の受刃端子と電気的に接続された複数の組電線と、前記筐体の表面上に配設され、その内部を前記受刃端子に接続された組電線の内の一本の電線が挿通するように構成するとともに、当該電線に流れる電流値を測定するクランプ式電流計のクランプ部によりクランプ可能な形状に形成された当該組電線毎の電流測定部と、を有しており、前記組電線毎の電流測定部は、それぞれ個別に前記クランプ部が挿入可能に配設され、且つ、当該組電線毎の電流測定部全てを同時に前記クランプ部が挿通可能となるように前記クランプ部の挿入方向において一部分が重なるように配設されることを特徴とする。
これにより、クランプ式電流計を用いてコンセントにおける全体の通過電流を測定するとともに、電源母線から分岐したそれぞれの組電線に流れる電流値を個別に測定することもできる。

ある実施の態様では、前記組電線毎の電流測定部は、それぞれを前記筐体の長さ方向に所定の距離だけずらして配設されることを特徴とする。
これにより、コンセント本体の幅を広げることなく、クランプ式電流計を用いてコンセントにおける全体の通過電流を測定するとともに、電源母線から分岐したそれぞれの組電線に流れる電流値を個別に測定可能に構成することができる。そのため、例えばコンセントが配備されるラックの空間利用の自由度を高めることができる。

ある実施の態様では、前記組電線毎の電流測定部は、それぞれがＵ字形状をした中空筒体として形成されており、当該中空筒体を前記筐体の表面上に配設し、これにより前記クランプ式電流計のクランプ部を挿入する挿入路が当該中空筒体毎に形成され、前記中空筒体毎の挿入路は、前記クランプ部の挿入方向において、当該クランプ部を挿入可能なサイズに各挿入路の一部分が重なるように形成され、且つ、各挿入路の他の一部分がそれぞれ当該クランプ部を挿入可能なサイズに形成されることを特徴とする。
これにより、電流値の測定に使用するクランプ式電流計のクランプ部の形状、サイズに応じた挿入路を形成することができる。

ある実施の態様では、前記組電線は、少なくともその内の一本の電線が、供給電源に接続される電源母線から分岐して第１接続端子に接続された第１の接続コードと、前記受刃端子から第２接続端子に接続された第２の接続コードとして構成されており、さらに、前記電流測定部の内部を挿通する第３の接続コードを有しており、前記第３の接続コードの一端を前記第１接続端子と電気的に接続し、他端を前記第２接続端子と電気的に接続することにより当該第３の接続コードに流れる電流値を測定可能に構成されることを特徴とする。
これにより、コンセントを製造する際の電流測定部の製造工程の効率化を図ることができる。また、電流測定部を含むユニットの保守、メンテナンス作業の効率化を図ることができる。

本発明によれば、クランプ式電流計を用いてコンセントにおける全体の通過電流を測定するとともに、電源母線から分岐したそれぞれの組電線に流れる電流値を個別に測定することができる。

本実施形態に係るラック用コンセントの外観を示す概略斜視図。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、電流測定ユニットに配設される２つの電流測定部の位置関係を説明するための図。 ラック用コンセントにおける各ユニットの電気的な接続関係を説明するための模式図。 電流測定ユニットの構成の別例を示す上面図。

以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。なお、本実施形態に係るコンセントは、差し込み口を複数備えた１９インチラックに用いられるラック用コンセントを例に挙げて説明する。このラック用コンセントでは、当該コンセント本体に配備された８個の差し込み口を４個ずつの２組に分けて管理するものとする。また、電流値の測定にはクランプ式電流計を用いるものとする。なお、電流センサ（ＣＴ：Current Transformer）を用いて電流値を測定することもできる。また、コンセント本体に配備する差し込み口の個数、及び、これらを何組に分けて管理するかなどは任意に設定することができる。

図１は、本実施形態に係るラック用コンセントの外観の一例を示す斜視図である。図１（ａ）は、ラック用コンセント１０の全体外観を示す図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すサークルＡ部分を拡大した図である。

図１（ａ）に示すラック用コンセント１０は、ガイドレール１００、差し込み口ユニット１０１Ａ、１０１Ｂ、安全装置（ブレーカ）１０２Ａ、１０２Ｂ、分岐ユニット１０３、電流測定ユニット１０４を含んで構成される。
ガイドレール１００は、ラック用コンセント１０を構成する各ユニットを取り付けるためのレールである。差し込み口ユニット１０１Ａ、１０１Ｂは、それぞれ４個の差し込み口を備えたユニットである。なお、それぞれの差し込み口と対向してラック用コンセント本体内（筐体内）に受刃端子が配設される。各種機器の電源プラグとこの受刃端子が電気的に接続されることにより当該各種機器に電力が供給される。安全装置１０２Ａは、差し込み口ユニット１０１Ａと電気的に接続されており、当該差し込み口ユニット１０１Ａに対する過電流を検知するブレーカである。安全装置１０２Ｂは、差し込み口ユニット１０１Ｂと電気的に接続されており、当該差し込み口ユニット１０１Ｂに対する過電流を検知するブレーカである。

分岐ユニット１０３は、後述する電源母線Ｓを２系統に分岐するための機構を含むユニットである。具体的には、安全装置１０２Ａを介して差し込み口ユニット１０１Ａの受刃端子と電気的に接続される組電線Ａ（不図示）と、安全装置１０２Ｂを介して差し込み口ユニット１０１Ｂの受刃端子と電気的に接続される組電線Ｂ（不図示）との２系統に分岐される。つまり、差し込み口ユニット１０１Ａは、安全装置１０２Ａを介して組電線Ａから電力の供給を受けることになり、差し込み口ユニット１０１Ｂは、安全装置１０２Ｂを介して組電線Ａから電力の供給を受けることになる。なお、組電線は、電源母線の線数（２芯線、あるいは３芯線など）に対応する線数を有する組電線である。また、本実施形態においては、ラック用コンセント１０が複数の差し込み口を一組とした組毎の受刃端子と、電気的に接続された複数の組電線とを有する場合を例に挙げている。その他、差し込み口毎の受刃端子と１対１に電気的に接続された複数の組電線を有するように構成することもできる。この場合には、ラック用コンセント１０は、当該ラック用コンセント１０に備わる差し込み口数と同じ数の組電線を有することになる。

電流測定ユニット１０４は、クランプ式電流計（後述する図２に示すクランプ式電流計ＣＭ）を用いてラック用コンセント１０全体の通過電流を測定したり、差し込み口ユニット１０１Ａあるいは差し込み口ユニット１０１Ｂの通過電流を個別に測定したりするための、後述する電流測定部１０５Ａ、１０５Ｂを含むユニットである。
これらの各ユニットを例えばラックサイズあるいは必要な差し込み口数に応じて適宜組み合わせることにより、ラック用コンセント１０が形成される。

電流測定部１０５Ａは、例えばプラスチックなどの硬質樹脂素材を用いてＵ字形状に形成されたチューブ（中空筒体。以下、Ｕ字状チューブと称する場合もある）であり、その中心部には組電線Ａ中の１本のコードを挿通させることが可能な空間が形成されている。電流測定部１０５Ｂも同様に、硬質樹脂素材などを用いて形成されたＵ字状チューブであり、その中心部には組電線Ｂ中の１本のコードを挿通させることが可能な空間が形成されている。さらに、電流測定部１０５Ａには、Ｕ字状チューブの両端部と接続した板状の装着部１０６Ａが形成される。電流測定部１０５Ａは、この装着部１０６Ａを介して電流測定ユニット１０４の表面上に装着される。同様に、電流測定部１０５Ｂには、Ｕ字状チューブの両端部と接続した板状の装着部１０６Ｂが形成される。電流測定部１０５Ｂは、この装着部１０６Ｂを介して電流測定ユニット１０４の表面上に装着される。このようにして、電流測定部１０５Ａ、１０５Ｂは、それぞれラック用コンセント１０の表面上に配設される。
なお、本実施形態の説明においては、プラスチックなどの硬質樹脂素材を用いた場合を例に挙げたが、このような素材を用いることに限定するものではない。例えば、塩化ビニルなどの軟質樹脂素材を用いて構成しても良い。

なお、それぞれの装着部には、Ｕ字状チューブとの接続部位に孔部（不図示）が形成されている。この孔部を介してＵ字状チューブに組電線中の一本のコードが挿通される。また、Ｕ字状チューブと装着部とにより形成される空間は、クランプ式電流計ＣＭのクランプ部を挿入するための挿入路となる。これにより、クランプ式電流計ＣＭによるクランプが可能となり、電流測定部１０５Ａの通過電流の測定、及び、電流測定部１０５Ｂの通過電流の測定を行うことができる。なお、挿入路の形状、サイズ、及び、電流測定ユニット１０４に配設される電流測定部１０５Ａ、電流測定部１０５Ｂの位置関係の詳細については、後述する。

電流測定ユニット１０４に配設された状態の電流測定部１０５Ａ、１０５Ｂは、図１（ｂ）に示すように、それぞれのＵ字状チューブが逆Ｕ字状となるように配設される。このように、Ｕ字状チューブに組電線中の１本のコードの挿入を容易にするために、電流測定部１０５Ａ、１０５Ｂそれぞれを電流測定ユニット１０４に着脱可能な部品として形成することができる。なお、電流測定部１０５Ａ、１０５Ｂは、電流測定ユニット１０４と一体的に形成しても良い。

図２は、電流測定ユニット１０４に配設される電流測定部１０５Ａ、１０５Ｂそれぞれの位置関係を説明するための図である。図２（ａ）は、クランプ式電流計ＣＭにより電流測定部１０５Ａの通過電流のみを測定している様子を示す部分拡大図である。図２（ｂ）は、クランプ式電流計ＣＭにより電流測定部１０５Ｂの通過電流のみを測定している様子を示す部分拡大図である。図２（ｃ）は、クランプ式電流計ＣＭにより電流測定部１０５Ａの通過電流と、電流測定部１０５Ｂの通過電流とを同時に測定している様子を示す部分拡大図である。

電流測定部１０５Ａ、１０５Ｂは、図２（ａ）から（ｃ）に示すように、ラック用コンセント１０の幅方向（クランプ式電流計のクランプ部の挿入方向）において、クランプ式電流計ＣＭによるクランプが可能な距離（例えば、１０［ｍｍ］）だけ離間し、且つ、それぞれの挿入路の一部分が重なるようにラック用コンセント１０の長さ方向に所定の距離だけずらして配設される。具体的には、図２（ｃ）に示すように、それぞれの挿入路の一部が重なる部分のサイズは、クランプ式電流計ＣＭのクランプ部が挿入可能なサイズに形成される。重なる部分の挿入路を介して電流測定部１０５Ａ、１０５Ｂを同時にクランプすることにより、電流測定部１０５Ａの通過電流と、電流測定部１０５Ｂの通過電流とを同時に測定することができる。つまり、この状態においては、ラック用コンセント１０全体の通過電流が測定される。

また、図２（ａ）に示すように、電流測定部１０５Ｂの挿入路と重なる部分を除く電流測定部１０５Ａの挿入路のサイズは、クランプ式電流計ＣＭのクランプ部が挿入可能なサイズに形成される。この部分の挿入路を介して電流測定部１０５Ａをクランプすることにより、当該電流測定部１０５Ａの通過電流を測定することができる。同様に、図２（ｂ）に示すように、電流測定部１０５Ａの挿入路と重なる部分を除く電流測定部１０５Ｂの挿入路のサイズは、クランプ式電流計ＣＭのクランプ部が挿入可能なサイズに形成される。この部分の挿入路を介して電流測定部１０５Ｂをクランプすることにより、当該電流測定部１０５Ｂの通過電流を測定することができる。

このように、前述した挿入路は、クランプ式電流計ＣＭによる電流測定部１０５Ａのクランプと、電流測定部１０５Ｂのクランプとをそれぞれ個別に行え、且つ、電流測定部１０５Ａ、電流測定部１０５Ｂ全てを同時にクランプすることが可能な形状、サイズに形成される。さらに、電流測定ユニット１０４における電流測定部１０５Ａと電流測定部１０５Ｂの配設位置は、クランプ式電流計ＣＭがそれぞれを同時にクランプ可能であり、且つ、個別にもクランプ可能な位置に配設される。
なお、それぞれの挿入路、並びに、配設位置は、Ｕ字状チューブ、あるいはその他の形状（例えば、半円形、あるいは半楕円形）に形成されたチューブを用いる場合、その形状、及び、外形サイズ等に応じて調整する。

図３は、ラック用コンセント１０における各ユニットの電気的な接続関係を説明するための模式図である。図３に示すように、供給電源Ｖと電気的に接続された電源母線Ｓは、分岐ユニット１０３により組電線Ａと組電線Ｂとに分岐される。電源母線Ｓから分岐した組電線Ａは、図３に示すように、安全装置１０２Ａを介して差し込み口ユニット１０１Ａに電力を供給する。また、電源母線Ｓから分岐した組電線Ｂは、図３に示すように、安全装置１０２Ｂを介して差し込み口ユニット１０１Ｂに電力を供給する。

組電線Ａの電流値は、電流測定ユニット１０４において、当該組電線Ａ中の１本のコードを、図３中に示す逆Ｃマーク１のようにクランプ式電流計ＣＭがクランプすることにより測定される。つまり、電流測定部１０５Ａのみをクランプすることにより、当該電流測定部１０５Ａの通過電流を測定することができる。組電線Ｂの電流値は、電流測定ユニット１０４において、当該組電線Ｂ中の１本のコードを、図３中に示す逆Ｃマーク２のようにクランプ式電流計ＣＭがクランプすることにより測定される。つまり、電流測定部１０５Ｂのみをクランプすることにより、当該電流測定部１０５Ｂの通過電流を測定することができる。ラック用コンセント１０全体の通過電流、つまり組電線Ａと組電線Ｂの合計電流値は、電流測定ユニット１０４において、当該組電線Ａ中の１本のコードと、当該組電線Ｂ中の１本のコードとを、図３中に示す逆Ｃマーク３のようにクランプ式電流計ＣＭがクランプすることにより測定される。つまり、電流測定部１０５Ａと電流測定部１０５Ｂとを同時にクランプすることにより、ラック用コンセント１０全体の通過電流を測定することができる。

このように、本実施形態のラック用コンセント１０は、クランプ式電流計ＣＭにより同時に、あるいはそれぞれ個別にクランプ可能な電流測定部１０５Ａ、電流測定部１０５Ｂを備える。これにより、ラック用コンセント１０内部で電源母線Ｓから分岐したそれぞれ組電線Ａ、Ｂに流れる電流値をそれぞれ個別に測定できるとともに、一回のクランプで当該ラック用コンセント１０全体の電流値も測定することができる。

［変形例］
前述のラック用コンセント１０では、電流測定ユニット１０４に配設されたＵ字状チューブに組電線中の１本のコードを挿入する構成例について説明した。ここでは、ガイドレール１００への電流測定ユニット１０４の取り付け、及び、取り外しを容易にする構成例について説明する。なお、既に説明したものと同一の構成については、同じ符号を付すと共にその説明を省略する。

図４は、電流測定ユニット１０４の構成の別例を示す上面図である。
図４に示す電流測定ユニット１０４では、電源母線Ｓから分岐した組電線Ａ中の１本のコードを電流測定部１０５Ａに挿入することに替えて、接続コード１０７Ａを当該Ｕ字状チューブに挿通する。接続コード１０７Ａの端部それぞれは、コード接続金具Ｔを介して組電線Ａ中の１本のコードに接続されている。同様に、電源母線Ｓから分岐した組電線Ｂ中の１本のコードを電流測定部１０５Ｂに挿入することに替えて、接続コード１０７Ｂを当該Ｕ字状チューブに挿通する。接続コード１０７Ｂの端部それぞれは、コード接続金具Ｔを介して組電線Ｂ中の１本のコードに接続されている。

つまり、組電線Ａは、少なくともその内の一本の電線が、供給電源Ｖに接続される電源母線Ｓから分岐して第１接続端子である一方のコード接続金具Ｔに接続された第１の接続コードと、受刃端子から第２接続端子である他方のコード接続金具Ｔに接続された第２の接続コードとして構成される。接続コード１０７Ａは、電流測定部１０５Ａの内部を挿通させる第３の接続コードである。この第３の接続コードの一端を第１接続端子と電気的に接続し、他端を第２接続端子と電気的に接続することにより当該第３の接続コードに流れる電流値の測定が可能になる。組電線Ｂについても、同様に構成される。

このように構成することにより、ガイドレール１００への電流測定ユニット１０４の取り付け、及び、取り外しを容易にすることができる。そのため、コンセントを製造する際の電流測定部の製造工程の効率化を図ることができる。また、電流測定部を含むユニットの保守、メンテナンス作業の効率化を図ることができる。

上記説明した実施形態は、本発明をより具体的に説明するためのものであり、本発明の範囲が、これらの例に限定されるものではない。

１０・・・ラック用コンセント、１００・・・ガイドレール、１０１Ａ、Ｂ・・・差し込み口ユニット、１０２Ａ、Ｂ・・・安全装置（ブレーカ）、１０３・・・分岐ユニット、１０４・・・電流測定ユニット、１０５Ａ、Ｂ・・・電流測定部、１０６Ａ、Ｂ・・・装着部、１０７Ａ、Ｂ・・・接続用コード、Ａ、Ｂ・・・組電線、Ｓ・・・電源母線、Ｔ・・・コード接続金具、Ｖ・・・供給電源。

Claims (4)

1. 各種機器の電源プラグが差し込まれる差し込み口を複数備えた筐体と、
   前記各差し込み口と対向して前記筐体内に配設された受刃端子と、
   供給電源に接続される電源母線から分岐し、前記差し込み口毎又は複数の前記差し込み口を一組とした組毎の受刃端子と電気的に接続された複数の組電線と、
   前記筐体の表面上に配設され、その内部を前記受刃端子に接続された組電線の内の一本の電線が挿通するように構成するとともに、当該電線に流れる電流値を測定するクランプ式電流計のクランプ部によりクランプ可能な形状に形成された当該組電線毎の電流測定部と、を有しており、
   前記組電線毎の電流測定部は、それぞれ個別に前記クランプ部が挿入可能に配設され、且つ、当該組電線毎の電流測定部全てを同時に前記クランプ部が挿通可能となるように前記クランプ部の挿入方向において一部分が重なるように配設されることを特徴とする、
   コンセント。
2. 前記組電線毎の電流測定部は、それぞれを前記筐体の長さ方向に所定の距離だけずらして配設されることを特徴とする、
   請求項１に記載のコンセント。
3. 前記組電線毎の電流測定部は、それぞれがＵ字形状をした中空筒体として形成されており、当該中空筒体を前記筐体の表面上に配設し、これにより前記クランプ式電流計のクランプ部を挿入する挿入路が当該中空筒体毎に形成され、
   前記中空筒体毎の挿入路は、前記クランプ部の挿入方向において当該クランプ部を挿入可能なサイズに各挿入路の一部分が重なるように形成され、且つ、各挿入路の他の一部分がそれぞれ当該クランプ部を挿入可能なサイズに形成されることを特徴とする、
   請求項１又は２に記載のコンセント。
4. 前記組電線は、少なくともその内の一本の電線が、供給電源に接続される電源母線から分岐して第１接続端子に接続された第１の接続コードと、前記受刃端子から第２接続端子に接続された第２の接続コードとして構成されており、
   さらに、前記電流測定部の内部を挿通する第３の接続コードを有しており、
   前記第３の接続コードの一端を前記第１接続端子と電気的に接続し、他端を前記第２接続端子と電気的に接続することにより当該第３の接続コードに流れる電流値を測定可能に構成されることを特徴とする、
   請求項１、２又は３に記載のコンセント。
   

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