JP7340819B2 - 計測ユニット、増設ユニット、計測システム及び分電盤システム - Google Patents

Description

本開示は、一般に計測ユニット、増設ユニット、計測システム及び分電盤システムに関する。本開示は、より詳細には、電路を通過する電気に関する物理量を計測するための計測ユニット、計測ユニットに拡張機能を付加する増設ユニット、計測ユニット及び増設ユニットを備える計測システム、計測ユニット及び分電盤を備える分電盤システムに関する。

従来、分電盤と電力計測装置とを備えた分電盤システムが知られている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１の分電盤は、主幹ブレーカと、複数の分岐ブレーカと、電流センサ（ＣＴ：Current Transformer）と、を備えている。主幹ブレーカは、第１の電圧線（Ｌ１）、第２の電圧線（Ｌ２）及び中性線（Ｎ）を通じて各分岐ブレーカに電力を供給する。Ｌ１相に対応する分岐ブレーカは、第１の電圧線及び中性線に接続される。Ｌ２相に対応する分岐ブレーカは、第２の電圧線及び中性線に接続される。分岐ブレーカは、各相１５個、計３０個設けられている。分岐ブレーカからの電力は、各給電対象（負荷）に供給される。

Ｌ１相に対応する電流センサは、対応する分岐ブレーカから給電対象へ供給される電流を検出するとともに、その検出結果を、ケーブルを介して電力計測装置（のＬ１端子）に出力する。Ｌ２相に対応する電流センサは、対応する分岐ブレーカから給電対象へ供給される電流を検出するとともに、その検出結果を、ケーブルを介して電力計測装置（のＬ２端子）に出力する。

電力計測装置は、Ｌ１、Ｌ２端子を通じて電流センサの検出結果を取得し、その検出結果に基づき消費電力を計測する。

特開２０１４－７９１１５号公報

特許文献１に記載の電力計測装置は、３０個の分岐ブレーカにそれぞれ対応する電流センサからの検出結果を全て受け取れるように、予めＬ１端子とＬ２端子とを両方有している。すなわち、特許文献１の電力計測装置は、使用環境によっては、実際に必要な電流センサの数よりも多くの電流センサに接続可能であり、使用環境によっては不要な機能まで、予め設けられていることになる。

本開示は上記事由に鑑みてなされており、使用環境に応じて機能の拡張が可能な計測ユニット、増設ユニット、計測システム及び分電盤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計測ユニットは、計測部と、筐体と、配置スペースと、電源基板と、を備える。前記計測部は、電路を通過する電気に関する物理量に応じた信号を出力するセンサからの前記信号に基づいて、前記物理量を計測する。前記筐体は、前記計測部を収容する。前記配置スペースは、拡張機能を付加する増設ユニットを配置するためのスペースである。前記電源基板は、前記計測部に電力を供給する電源部を構成する複数の電源回路部品が実装されており、前記筐体に収容されている。前記筐体は、厚さ方向において、前側に一表面を有し後側に他表面を有する。前記筐体は、前記一表面の前方から見たときに前記配置スペースに配置された前記増設ユニットの少なくとも一部を覆う、覆い部を有する。前記配置スペースは、前記他表面の後方から前方に向かって凹んだ凹所である。前記一表面の前方から見たときの前記筐体の投影面内において、前記配置スペースに配置された前記増設ユニットが、前記複数の電源回路部品のうちの少なくとも一部と隣り合う。前記電源基板の一部が、前記一表面の前方から見たときに前記覆い部と重なっている。
本開示の一態様に係る計測ユニットは、計測部と、筐体と、配置スペースと、を備える。前記計測部は、電路を通過する電気に関する物理量に応じた信号を出力するセンサからの前記信号に基づいて、前記物理量を計測する。前記筐体は、前記計測部を収容する。前記配置スペースは、拡張機能を付加する増設ユニットを配置するためのスペースである。前記筐体は、厚さ方向において、前側に一表面を有し後側に他表面を有する。前記筐体は、前記一表面の前方から見たときに前記配置スペースに配置された前記増設ユニットの少なくとも一部を覆う、覆い部を有する。前記配置スペースは、前記他表面の後方から前方に向かって凹んだ凹所であって、前記後方、及び前記厚さ方向と交差する側方に開放されている。

本開示の一態様に係る増設ユニットは、前記計測ユニットに前記拡張機能を付加する。

本開示の一態様に係る計測システムは、前記計測ユニットと、前記増設ユニットと、を備える。

本開示の一態様に係る分電盤システムは、前記計測ユニットと、前記電路を有する分電盤と、を備える。

本開示の計測ユニット、増設ユニット、計測システム及び分電盤システムは、使用環境に応じて機能の拡張が可能という利点がある。

図１は、本開示の一実施形態に係る計測ユニット、増設ユニット、ユニットカバー及び取付ベースの斜視図である。 図２は、同上の計測ユニット及び増設ユニットの後方から見た斜視図である。 図３は、同上の計測ユニットの正面図である。 図４は、同上の計測ユニットの側面図である。 図５は、同上の計測ユニットの背面図である。 図６は、同上の計測ユニットのカバーを外した状態の前から見た斜視図である。 図７は、同上の計測ユニットに増設ユニットを取り付けた状態の後方から見た斜視図である。 図８は、同上の計測ユニットに増設ユニットを取り付けた状態の正面図である。 図９は、同上の計測ユニットに増設ユニットを取り付けた状態の側面図である。 図１０は、同上の計測ユニットに増設ユニットを取り付けた状態の背面図である。 図１１は、図８のＡ－Ａ線断面矢視図である。 図１２は、同上の計測ユニット及び分電盤を備えた分電盤システムの概略図である。 図１３は、同上の計測ユニット及び増設ユニットのブロック図である。

下記の実施形態等において説明する図１～図１３は、模式的な図であり、図１～図１３中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

（１）概要
本実施形態に係る計測ユニット１（及び増設ユニット２）は、図１２に示すように、分電盤４とともに分電盤システム５を構成し、分電盤４内の電路（主幹回路及び／又は分岐回路）を通過する電気に関する物理量を計測するために用いられる。本実施形態の計測ユニット１は、特に、分電盤４内の電路に設定された計測点を流れる電流を計測するために用いられる。

本実施形態の計測ユニット１は、電路（の計測点）に設けられて電路を流れる電流を計測する電流センサ（ＣＴ）８から、電流値に応じた信号を取得する。計測ユニット１は、電流センサ８から取得した信号に基づいて、この電流センサ８に対応する電路（の計測点）を流れる電流（例えば、電流波形、実効値等）を、求める。なお、計測ユニット１は、電流センサ８から取得した電流値と、電圧センサ（図示せず）から取得した各電路の電圧値と、を用いて、各電路を通過する電力を求めてもよい。

本実施形態では、計測ユニット１は、主幹用入力端子部１５０１と、分岐用入力端子部１５０２と、を備えている。主幹用入力端子部１５０１は、分電盤４の主幹回路（に設定された計測点）を流れる主幹電流を計測する主幹電流センサ（主幹用ＣＴ）８１に、ケーブル９を介して接続可能である。分岐用入力端子部１５０２は８つの入力端子を備えており、８つの分岐回路（に設定された計測点）をそれぞれ流れる分岐電流を計測する８つの分岐電流センサ（分岐用ＣＴ）８２に、ケーブル９を介して接続可能である。

計測ユニット１は、主幹用入力端子部１５０１に接続された主幹電流センサ８１から、信号（電流値）を取得する。また、計測ユニット１は、分岐用入力端子部１５０２に接続された各分岐電流センサ８２から、信号（電流値）を取得する。すなわち、計測ユニット１は、主幹用入力端子部１５０１に主幹電流センサ８１を接続し、分岐用入力端子部１５０２に８つの分岐電流センサ８２を接続することで、主幹回路と８個の分岐回路との合計９個の電路（の計測点）を流れる電流を求めることができる。

また、本実施形態に係る計測ユニット１は、増設ユニット２とともに計測システム３を構成する。

増設ユニット２は、計測ユニット１に拡張機能を付加する。本実施形態では、増設ユニット２は、拡張機能として、計測ユニット１に接続可能な電流センサ８の個数を増加させる機能を有する。

具体的には、増設ユニット２は、３つの入力端子部２１を備えている。各入力端子部２１は、１０個の分岐回路（に設定された計測点）をそれぞれ流れる分岐電流を計測する１０個の分岐電流センサ（分岐用ＣＴ）８２に、ケーブルを介して接続可能である。すなわち、増設ユニット２は、合計３０個の電流センサ８から、信号（電流値）を取得することが可能である。

また、増設ユニット２は、出力端子部２２を更に備えており、計測ユニット１は、出力端子部２２に（ケーブルを介して）接続される接続端子部１５０３を更に備えている。増設ユニット２は、各入力端子部２１を介して電流センサ８から取得した信号（電流値）を、出力端子部２２から計測ユニット１に出力する。計測ユニット１は、接続端子部１５０３によって増設ユニット２から受け取った信号（電流値）から、対応する電路を流れる電流（電流波形、実効値等）を求める。

これにより、計測ユニット１に接続可能な電流センサ８の個数を増加させることが可能となり、計測ユニット１によって電流を計測可能な電路（計測点）の個数を、増加させることが可能となる。

なお、計測ユニット１に接続すべき電流センサ８の個数が、計測ユニット１の入力端子部（主幹用入力端子部１５０１、分岐用入力端子部１５０２）に接続可能な電流センサ８の個数以下であれば、増設ユニット２は不要である。すなわち、使用者は、電流を計測すべき電路（の計測点）の数が、計測ユニット１のみで対応可能な数を超えたときに、増設ユニット２を後付けすればよい。

（２）詳細
以下、本実施形態に係る計測ユニット１、増設ユニット２、計測システム３、分電盤４、分電盤システム５について、図１～図１３を参照して詳しく説明する。

（２．１）計測ユニット
まず、本実施形態の計測ユニット１について、図１～図６、図１１及び図１３を参照して説明する。

計測ユニット１は、図１３に示すように、主幹用入力端子部１５０１、分岐用入力端子部１５０２、接続端子部１５０３に加えて、計測部１１と、操作部１２と、通信部１３と、電源部１４と、を備える。

計測部１１は、各電流センサ８から取得した信号（計測値）の演算処理を行い、電流センサ８に対応する電路（の計測点）を流れる電流を求める。操作部１２は、使用者による手動操作を受け付ける。通信部１３は、本実施形態では無線通信機能を有し、計測部１１で求めた電流等の情報を、外部の装置との間で無線により送受信する。電源部１４は、外部の電源（系統電源等）から得られる電力を、計測部１１、操作部１２及び通信部１３の動作電力に変換して、計測部１１、操作部１２及び通信部１３に供給する。

また、計測ユニット１は、計測部１１、操作部１２、通信部１３及び電源部１４を収容する筐体１０を備えている。筐体１０は、図２に示すように、ボディ１１１とカバー１１２との２つの部材が組み合わされて構成されている。また、計測ユニット１は、図６及び図１１に示すように、実装基板１６及び電源基板１７を更に備えている。実装基板１６及び電源基板１７は、筐体１０内に収容されている。ここにおいて、計測部１１、操作部１２及び通信部１３は、それぞれ、実装基板１６に実装された複数の回路部品（複数の計測回路部品１１０、複数の操作回路部品１２０、複数の通信回路部品１３０）から構成されている。電源部１４は、電源基板１７に実装された複数の回路部品（複数の電源回路部品１４０）から構成されている。

図２～図６、図１１に示すように、筐体１０は、一方向に長い中空の大略直方体状である。計測ユニット１は、例えば、筐体１０の長手方向が鉛直方向に沿い、ボディ１１１が造営材を向くようにして、造営材（例えば、石膏ボード）に取り付けられる。

以下では、造営材に計測ユニット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（筐体１０の長手方向）を「上下方向」とし、下方（鉛直方向）を「下方」として説明する。また、上下方向と直交する方向であって、筐体１０におけるボディ１１１とカバー１１２とが組み合わされる方向（筐体１０の厚さ方向）を「前後方向」とし、ボディ１１１からカバー１１２に近づく向きを「前方」として説明する。また、上下方向と前後方向との両方に直交する方向（筐体１０の幅方向）を「左右方向」とし、筐体１０を正面から見て右方を「右方」、左方を「左方」として説明する。なお、図面中の「上下方向」、「前後方向」、及び「左右方向」を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。また、これらの方向は計測ユニット１の使用態様を限定する趣旨ではない。

筐体１０は、例えば合成樹脂製である。上述したように、筐体１０は、ボディ１１１とカバー１１２とが前後方向において組み合わされて構成される。ボディ１１１は前面が開放されており、カバー１１２は後面が開放されている。ボディ１１１及びカバー１１２は、互いの開口を合わせるようにして、前後方向に結合される。これにより、筐体１０の内部に、実装基板１６及び電源基板１７等を収容する収容空間が形成される。ボディ１１１とカバー１１２とは、ねじ止めによって互いに結合される。

筐体１０は、前後方向（厚さ方向）の両側に、一表面（第１面）及び他表面（第２面）を有している。第１面は、カバー１１２の前面であり、筐体１０の前面を構成する。第２面は、ボディ１１１の後面であり、筐体１０の後面を構成する。

図２～図５、図１１に示すように、筐体１０は、第一ブロック１１３と第二ブロック１１４と第三ブロック１１５とから構成される。第一ブロック１１３と第二ブロック１１４と第三ブロック１１５とは、筐体１０の長手方向（上下方向）において、上側からこの順に並んでいる。第一ブロック１１３、第二ブロック１１４及び第三ブロック１１５の各々は、筐体１０の一部分である。

第一ブロック１１３は、図１１に示すように、中空の直方体状であって、下面の前側の部分に開口を有している。

第二ブロック１１４は、図１１に示すように、中空の直方体状であって、上面及び下面に開口を有している。第二ブロック１１４の上面の開口の縁部は、第一ブロック１１３の下面の開口の縁部と繋がっている。すなわち、第一ブロック１１３と第二ブロック１１４とは上下方向に連続しており、第一ブロック１１３の内部空間と第二ブロック１１４の内部空間とは上下方向に繋がっている。第二ブロック１１４の前面は、第一ブロック１１３の前面と連続している。一方、第二ブロック１１４の後面は、第一ブロック１１３の後面よりも前方にある。すなわち、第二ブロック１１４の前後方向の寸法（筐体１０の厚さ方向における第二ブロック１１４の寸法）は、第一ブロック１１３の前後方向の寸法よりも小さい。

第三ブロック１１５は、図１１に示すように、前下側に傾斜面を有する中空の直方体状であって、上面の前側の部分に開口を有している。第三ブロック１１５の上面の開口の縁部は、第二ブロック１１４の下面の開口の縁部と繋がっている。すなわち、第二ブロック１１４と第三ブロック１１５とは上下方向に連続しており、第二ブロック１１４の内部空間と第三ブロック１１５の内部空間とは上下方向に繋がっている。第三ブロック１１５の前面は、第二ブロック１１４の前面と連続している。一方、第三ブロック１１５の後面は、第二ブロック１１４の後面よりも後方にある。

そして、図２に示すように、第一ブロック１１３の下面（の後側の部分）、第二ブロック１１４の後面、及び第三ブロック１１５の上面（の後側の部分）に囲まれるように、空間１００が形成されている。空間１００は、直方体状の凹所である。空間１００は、前方（筐体１０の第１面の前方）から見たときに、上下方向において第一ブロック１１３と第三ブロック１１５との間にあり、また、第二ブロック１１４の後方にある。本実施形態では、この空間１００が、増設ユニット２を後付けで配置するための、配置スペースを構成する。

また、図３、図４に示すように、第一ブロック１１３において、前面の右側における中央よりも上側の部分、及び右側面の前側における中央よりも上側の部分が切り欠かれて、開口が形成されている。この開口から、電源基板１７に実装された電源端子部１７１が露出する。また、第一ブロック１１３の前面において上記の開口の下側には、矩形状の開口が形成されている。この開口から、電源基板１７に実装された電源スイッチ１７２が露出する。図３に示すように、第一ブロック１１３の前面において左下の部分には、使用者の手動操作に応じて前後方向に進退する突起１０１が設けられている。また、第一ブロック１１３の右側面の上側の部分からは、挿通孔が形成された半円状の突出板１０２が右方に突出して形成されている。

図１、図３、図４に示すように、第二ブロック１１４の前面において右上の部分には、使用者の手動操作に応じて前後方向に進退する８つの突起１０３が並んで設けられている。また、第二ブロック１１４の前面における右下の部分（突起１０３が設けられている領域の下方）には、実装基板１６に実装された主幹用入力端子部１５０１、分岐用入力端子部１５０２、接続端子部１５０３を露出するための開口が形成されている。第二ブロック１１４の前面における左下の部分には、実装基板１６に実装されたＬＡＮコネクタ１５０４のコネクタ挿入孔を露出するための開口が形成されている。

図２に示すように、第二ブロック１１４の後面における中央部分には、略Ｕ字状の溝が形成されており、溝に囲まれるようにして、前後方向に撓み可能な嵌合爪１０４が上下方向に長く形成されている。また、第二ブロック１１４の後面の左端には、この後面の左端に沿って、後方に突出する突出壁１０５が形成されている。突出壁１０５の突出先端は、第一ブロック１１３の後面及び第三ブロック１１５の後面と面一となっている。突出壁１０５の上下方向の中央には、突出壁１０５を左右方向に貫通する円形状の孔１０６が形成されている。

図１、図１１に示すように、第三ブロック１１５の前下側の傾斜面には、電源基板１７に実装された拡張端子部１７３を露出するための開口が形成されている。

実装基板１６は、図６に示すように、本実施形態では１枚のプリント基板から構成されており、その長手方向が筐体１０の長手方向（上下方向）に沿い、その厚さ方向が筐体１０の厚さ方向（前後方向）に沿う略矩形板状である。実装基板１６は、前方から見て筐体１０のほぼ全体と重なる大きさ（筐体１０よりも一回りだけ小さい）を有している。

上記のように、実装基板１６には、計測部１１を構成する複数の計測回路部品１１０が実装されている。複数の計測回路部品１１０は、演算処理を行うための集積回路１１０１を含む。複数の計測回路部品１１０は、実装基板１６において、筐体１０の第一ブロック１１３に収容される領域に配置されている。

また、上記のように、実装基板１６には、操作部１２を構成する複数の操作回路部品１２０が実装されている。複数の操作回路部品１２０は、複数（ここでは１１個）の操作ボタン１２０１を含む。１１個の操作ボタン１２０１のうちの９個は、筐体１０の計９個の突起１０１、１０３の後方にそれぞれ位置しており（図１、図６及び図１１参照）、対応する突起１０１、１０３への使用者の押操作に応じて押される。複数の操作回路部品１２０は、実装基板１６において、筐体１０の第一ブロック１１３に収容される領域及び第二ブロック１１４に収容される領域に、配置されている。

また、上記のように、実装基板１６には、通信部１３を構成する複数の通信回路部品１３０が実装されている。複数の通信回路部品１３０は、無線通信用のアンテナ１３０１を含む。複数の通信回路部品１３０は、実装基板１６において、筐体１０の第一ブロック１１３に収容される領域に配置されている。

また、実装基板１６には、外部の装置と接続するための複数の接続回路部品１５０も実装されている。複数の接続回路部品１５０は、上記の主幹用入力端子部１５０１、分岐用入力端子部１５０２、接続端子部１５０３、及びＬＡＮコネクタ１５０４を含む。複数の接続回路部品１５０は、実装基板１６において、筐体１０の第二ブロック１１４に収容される領域に配置されている。

本実施形態では、実装基板１６の前面が部品面、後面が半田面であり、実装基板１６の前面に、複数の計測回路部品１１０、複数の操作回路部品１２０、複数の通信回路部品１３０、及び複数の接続回路部品１５０が実装されている。

図６に示すように、電源基板１７は、本実施形態では１枚のプリント基板から構成されており、その長手方向が筐体１０の長手方向（上下方向）に沿い、その厚さ方向が筐体１０の厚さ方向（前後方向）に沿う略矩形板状である。電源基板１７は、前方から見て筐体１０のほぼ全体と重なる大きさ（筐体１０よりも一回りだけ小さい）を有している。また、図６及び図１１に示すように、電源基板１７は実装基板１６の後方に配置されている。さらに、電源基板１７は、前方から見てその少なくとも一部が実装基板１６と重なるように配置されている。

図６に示すように、電源基板１７には、上記の電源端子部１７１、電源スイッチ１７２、及び拡張端子部１７３が実装されている。電源端子部１７１、電源スイッチ１７２及び拡張端子部１７３は、電源基板１７の前面に実装されている。電源端子部１７１は、外部の電源に接続される。電源スイッチ１７２は、電源端子部１７１と電源部１４との間の電路に介在し、外部の電源と電源部１４との間の電路を開閉する。拡張端子部１７３は、例えば、水道メータ、ガスメータ等の電力以外のエネルギーの消費量を計測する機器に接続され、これらの機器から計測量のデータ等を受け取る。

また、図１１に示すように、電源基板１７には、電源部１４を構成する複数の電源回路部品１４０が実装されている。複数の電源回路部品１４０は、電源基板１７において、筐体１０の第一ブロック１１３に収容される領域に実装されている。また、図４及び図１０に示すように、複数の電源回路部品１４０（の少なくとも一部）は、前後方向において、空間１００と隣り合う位置に配置されている。

本実施形態では、電源基板１７の後面が部品面、前面が半田面であり、電源基板１７の後面に、電源部１４を構成する複数の電源回路部品１４０が実装されている。

図６、図１１に示すように、筐体１０内において、実装基板１６と電源基板１７とは、半田面同士が対向するように互いに平行に配置されている。実装基板１６と電源基板１７とは、各基板の中央に配置されたコネクタ（図示せず）によって互いに接続されている。

（２．２）増設ユニット
次に、増設ユニット２について、図１、図２、図６～図１０を参照して説明する。

図１、図２、図１０に示すように、増設ユニット２は、上記の３つの入力端子部２１及び出力端子部２２に加えて、筐体２０及び増設基板２３を備えている。筐体２０は、ボディ２１１とカバー２１２との２つの部材が組み合わされて構成されている。

筐体２０は、例えば合成樹脂製である。筐体２０は、中空のへん平な直方体状であって、その内部に増設基板２３が収容される。図８に示すように、筐体２０の前面の右側の部分には、４つの開口が上下方向に並んで形成されており、４つの開口から、増設基板２３に実装された３つの入力端子部２１及び出力端子部２２が露出している。また、図１に示すように、筐体２０の前面の中央左側の部分には、計測ユニット１の筐体１０の嵌合爪１０４が嵌まる嵌合溝２０１が、上下方向に長く形成されている。また、筐体２０の左側面には、円柱形状の突部２０２が設けられている。

図８に示すように、増設基板２３は、本実施形態では１枚の矩形状のプリント基板から構成されており、その右端に沿って、３つの入力端子部２１及び出力端子部２２が上下方向に並んで実装されている。

ここにおいて、増設ユニット２の筐体２０の前後方向の寸法は、計測ユニット１の筐体１０によって形成される空間１００の前後方向の寸法と、略等しい（僅かに小さい）。筐体２０の上下方向の寸法は、空間１００の上下方向の寸法と略等しい（僅かに小さい）。筐体２０の左右方向の寸法は、空間１００の左右方向の寸法よりも大きく、筐体１０の左右方向の寸法よりも大きい。

（２．３）計測ユニットへの増設ユニットの取り付け
次に、計測ユニット１への増設ユニット２の取り付けについて説明する。上記のように、計測ユニット１に拡張機能を付加したい場合に、計測ユニット１に増設ユニット２が後付けされる。

本実施形態では、増設ユニット２は、その少なくとも一部が空間（配置スペース）１００内に位置するように、計測ユニット１に対して物理的に取り付け可能である。

本実施形態では、増設ユニット２は、計測ユニット１の幅方向（左右方向）に沿って空間１００内に差し込まれることで、計測ユニット１に取り付けられる。そのために、計測ユニット１の筐体１０は、増設ユニット２の筐体２０の左右方向への移動をガイドするガイド機構を備えている。本実施形態では、ガイド機構は、第一ブロック１１３の下面の後端縁から下方に突出する３つの第１突起片１０７と、第三ブロック１１５の上面の後端縁から上方に突出する３つの第２突起片１０８と（図２参照）、から構成される。３つの第１突起片１０７は、第一ブロック１１３の下面の後端縁の、左右両端と中央とに並んで設けられている。３つの第２突起片１０８は、第三ブロック１１５の上面の後端縁の、左右両端と中央とに並んで設けられている。

計測ユニット１に増設ユニット２を取付けるには、まず、図２に示すように計測ユニット１の筐体１０の右側に増設ユニット２の筐体２０を配置する。そして、筐体１０における左端の第１突起片１０７及び左端の第２突起片１０８と、筐体１０の第二ブロック１１４の後面と、の間に、筐体２０を差し込む。そして、筐体２０を、第二ブロック１１４の後面に沿って左向きにスライドさせることで、空間１００内に増設ユニット２が挿入される。なお、本実施形態では、増設ユニット２の筐体２０の後面の左下端及び左上端には、左端に向かうほど下面から遠ざかる形状の傾斜面が形成されている。これにより、左端の突起片１０７、１０８と第二ブロック１１４の後面との間に筐体２０を差し込む作業が、容易になる。

さらに、本実施形態では、計測ユニット１の筐体１０は、空間（配置スペース）１００に配置された増設ユニット２の筐体２０を保持する、保持構造を備えている。具体的には、増設ユニット２を空間１００に差し込んだ状態では、３つの第１突起片１０７及び３つの第２突起片１０８、並びに第二ブロック１１４によって、増設ユニット２の前後方向の移動が規制される。また、増設ユニット２を空間１００に差し込んだ状態では、第一ブロック１１３の下面及び第三ブロック１１５の上面によって、増設ユニット２の上下方向の移動が規制される。さらに、増設ユニット２を空間１００に差し込んだ状態では、筐体１０の第二ブロック１１４の後面の嵌合爪１０４が、筐体２０の前面の嵌合溝２０１に嵌まり込み、これによって増設ユニット２の左右方向の移動が規制される。これにより、増設ユニット２を空間１００に配置した状態で、計測ユニット１に対する増設ユニット２の移動が規制される。

計測ユニット１と増設ユニット２とは、計測ユニット１の接続端子部１５０３と増設ユニット２の出力端子部２２とをケーブルで接続することによって、互いに電気的に接続される。なお、計測ユニット１と増設ユニット２との電気的な接続は、計測ユニット１への増設ユニット２の取り付けの前に行われてもよいし後に行われてもよい。

ここにおいて本実施形態では、上下方向及び前後方向において、増設ユニット２が空間１００内に収まるように、増設ユニット２及び空間１００の寸法が設定されている。一方、増設ユニット２を空間１００内に配置したときに、増設ユニット１００において端子部（入力端子部２１及び出力端子部２２）が設けられている右側の部分が前方に露出するように、増設ユニット２の幅寸法（左右方向の寸法）が設定されている（図８参照）。これにより、増設ユニット２を空間１００に配置した後でも、端子部へのコネクタ等の接続が行いやすくなる。

また、図８に示すように、空間１００に配置された増設ユニット２の一部（入力端子部２１及び出力端子部２２が設けられた領域以外の部分）は、前方から見て、第二ブロック１１４によって覆われる。さらに、図８及び図１１に示すように、第二ブロック１１４は、前方から見て、空間１００に配置された増設ユニット２の増設基板２３の少なくとも一部と重なる。すなわち、増設ユニット２の筐体２０において、増設基板２３を収容する部分の少なくとも一部が、前方から見て第二ブロック（覆い部）１１４に隠される。これにより、配置スペース１００を目立ち難くすることが可能となり、かつ、配置スペース１００に配置された増設ユニット２を目立ち難くすることが可能となる。

さらに、図１１に示すように、前方から見たときの筐体１０の投影面内において、空間１００に配置された増設ユニット２が、計測ユニット１の電源基板１７に実装された複数の電源回路部品１４０のうちの少なくとも一部と隣り合っている。一般に、電源部１４を構成する電源回路部品１４０は、トランス、コンデンサ等、背の高さ（基板からの高さ）が高い回路部品を多く含む。このため、筐体１０内には、電源回路部品１４０を配置させるためのスペースが必要となる。本実施形態では、電源回路部品１４０と隣り合うように、増設ユニット２を配置するための空間（配置スペース）１００を設けることで、筐体１０の小型化を図りつつ、電源回路部品１４０と隣り合うスペースを有効利用することが可能となる。

増設ユニット２を計測ユニット１から取り外すには、例えば、計測ユニット１の筐体１０の突出壁１０５に設けられた孔１０６を通して、増設ユニット２の突部２０２を左側から（指や治具等で）押せばよい。こうすれば、嵌合爪１０４が後方に撓んで嵌合溝２０１から外れるので、増設ユニット２を第１突起片１０７及び第２突起片１０８に沿って右側に移動させることで、増設ユニット２を空間１００から取り出すことができる。

（２．４）計測ユニットの造営材への取り付け
計測ユニット１は、例えば、図１に示す取付ベース６及びユニットカバー７を用いて、造営材に取り付けられる。

取付ベース６は、上下方向に長い矩形板状である。取付ベース６は、例えば、取付ベース６の四隅及び中央に設けられた計６つの貫通孔６１に木ねじを通し、木ねじを造営材にねじ止めすることで、造営材に取り付けられる。

ここにおいて、計測ユニット１の筐体１０の後面には、左右両端における、上下方向の中央及び下方の位置に、計４つのフック１０９が設けられている。また、取付ベース６の前面には、左右両端における、上下方向の中央及び下方の位置に、計４つのフック６２が設けられている。さらに、取り付けベース６００の前面における右上の位置には、ねじ孔６３が形成されている。筐体１０の４つのフック１０９を、取付ベース６の４つのフック６２にそれぞれ引っ掛け、ねじを、筐体１０の突出板１０２の挿通孔に前方から通して取付ベース６のねじ孔６３に結合することで、計測ユニット１を取り付けベース６００に取り付けることができる。

増設ユニット２は、取付ベース６には直接は取り付けられず、取付ベース６に取り付けられた計測ユニット１に取り付けられることで、間接的に取付ベース６に取り付けられる。

なお、取付ベース６における下側の領域には、前後方向に貫通する貫通孔６４が形成されており、計測ユニット１の主幹用入力端子部１５０１等に接続されたケーブル等を、通すことが可能である。

ユニットカバー７は、後面が開口した中空の直方体状であり、その内部に計測システム３（計測ユニット１及び増設ユニット２）を収納可能である。ユニットカバー７は、下面に２つの挿通孔７１が形成されている。ユニットカバー７の後面の開口縁部を取付ベース６に嵌め合わせ、ねじを、挿通孔７１を通して取付ベース６の下側に設けられたねじ孔６５に結合することで、ユニットカバー７が取付ベース６に取付けられる。

（２．５）分電盤システム
次に、図１２を参照して、分電盤システム５について説明する。

分電盤システム５は、計測システム３（計測ユニット１及びオプションとして増設ユニット２）と、分電盤４と、を備える。

分電盤４は、主幹ブレーカ４１と、複数（ここでは、１９個）の分岐ブレーカ４２と、を備えている。

主幹ブレーカ４１は、接続線４３、電流制限器４４、及び電源線４５を介して系統電源に接続されている。本実施形態では、系統電源からの電力供給方式が単相三線方式であって、接続線４３及び電源線４５は、中性線（Ｎ相）、第１の電圧線（Ｌ１相）、第２の電圧線（Ｌ２相）の３線で構成されている。電流制限器４４は、例えば、電力会社（系統電源の供給者）と分電盤が設置されている施設の需要家との、最大使用電流値の料金契約用として使用される装置である。電流制限器４４は、需要家が契約電流値を超えて電気を使用すると、自動的に電気を切る。なお、接続線４３及び電流制限器４４はオプションであって省略可能であり、主幹ブレーカ４１に電源線４５が接続されてもよい。

主幹ブレーカ４１に、複数の分岐ブレーカ４２が接続されている。複数の分岐ブレーカ４２は、主幹ブレーカ４１が挿入されている主幹回路を、複数（ここでは、１９）の分岐回路にそれぞれ分岐させる。ここで、主幹回路は、分電盤４の内部において電源線４５から各分岐ブレーカ４２の電源側の端子までの電路を意味し、分岐回路は、各分岐ブレーカ４２の電源側の端子よりも下流側の電路を意味する。一例として、各分岐回路には、負荷が１つずつ含まれている。負荷は、対応する分岐ブレーカ４２を介して、系統電源から電力を受け取る。ここで、複数の分岐ブレーカ４２のうちの一つ（４２１）は、計測ユニット１の電源端子部１７１に接続されている。計測ユニット１は、分岐ブレーカ４２１を介して系統電源から電力を受け取り、受け取った電力を用いて動作する。

また、分電盤４には、複数の電流センサ８が設けられている。複数の電流センサ８は、主幹電流センサ８１と、複数の分岐電流センサ８２と、を含む。

主幹電流センサ８１は、電源線４５の第１の電圧線を流れる電流を計測する第１主幹センサ８１１と、電源線４５の第２の電圧線を流れる電流を計測する第２主幹センサ８１２と、を備える。第１主幹センサ８１１及び第２主幹センサ８１２の各々はＣＴである。第１主幹センサ８１１及び第２主幹センサ８１２の各々は、対応する電線を流れる電流に応じた電気信号を出力する。

各分岐電流センサ８２は、対応する分岐回路の電圧線（Ｌ相）を流れる電流を計測する。各分岐電流センサ８２は、ＣＴである。各分岐電流センサ８２は、対応する電線を流れる電流に応じた電気信号を出力する。

各電流センサ８は、対応するケーブル９を介して計測ユニット１に接続されている。具体的には、主幹電流センサ８１は、計測ユニット１の主幹用入力端子部１５０１にケーブル９を介して接続され、分岐電流センサ８２は、計測ユニット１の分岐用入力端子部１５０２にケーブル９を介して接続されている。各電流センサ８からの電気信号は、対応するケーブル９を介して計測ユニット１に伝送される。なお、本実施形態では、ケーブル９の途中にコネクタが設けられており、図１１においては、コネクタよりも計測ユニット１側ではケーブル９の図示を簡略化している。

計測ユニット１は、各電流センサ８から伝送された信号を計測部１１で演算処理することで、各電流センサ８に対応する電路（計測点）の電流を求めることが可能である。

計測ユニット１は、例えば、分電盤４の外部において分電盤４に隣接して取り付けられる。例えば、計測ユニット１は、分電盤４が取り付けられている造営材の一面に、分電盤４と隣接して取り付けられる。ただし、計測ユニット１の取り付け位置は特に限定されず、例えば計測ユニット１は、分電盤４から離れて取り付けられていてもよいし、分電盤４のキャビネット内に取り付けられてもよい。

ここで、計測ユニット１に接続する電流センサ８の個数を増加させたい、という要望が生じる場合がある。この場合、増設ユニット２を計測ユニット１に取付け、図１１の点線に示すように増設ユニット２の出力端子部２２を計測ユニット１の接続端子部１５０３に接続すればよい。これにより、計測ユニット１は、増設ユニット２を介して電流センサ８から信号（計測値）を受け取ることが可能となり、より多くの電流センサ８に対応する電路（計測点）の電流を求めることが可能となる。

また、計測ユニット１は、第二ブロック（覆い部）１１４の後方に、増設ユニット２を配置するための空間（配置スペース）１００を有している。このため、増設ユニット２を計測ユニット１に取り付けた場合でも、計測ユニット１及び増設ユニット２を含む計測システム３全体のサイズが、過度に大きくなることがない。

（３）変形例
上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、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。以下、上述の実施形態の変形例を列挙する。以下では、上述した実施形態を「基本例」と呼ぶ。以下に説明する変形例及び基本例は、適宜組み合わせて適用可能である。

増設ユニット２は、基本例とは異なる拡張機能を有していてもよい。例えば、増設ユニット２は、拡張端子部１７３のように、水道メータ、ガスメータ等の電力以外のエネルギーの消費量を計測する機器に接続される端子部を備えていてもよいし、無線通信の機能を備えていてもよい。この場合、計測ユニット１から拡張端子部１７３又は通信部１３を省略可能である。また、増設ユニット２は、太陽光発電装置の発電量を計測する装置から、信号を受け取る構成であってもよい。

異なる機能を有する複数の増設ユニット２のうちから選択された一つの増設ユニット２が、計測ユニット１に取付けられてもよい。すなわち、必要に応じて、所望の機能を有する増設ユニット２が計測ユニット１に取り付け可能な構成であってもよい。

配置スペース１００は、後方に開放されていなくてもよい。例えば、配置スペース１００は、筐体１０の左側面又は右側面に設けられたスリット状の穴であってもよい。

配置スペース１００が筐体１０の後面に設けられている場合、増設ユニット２がガイド機構に沿って前後方向に移動できるように、ガイド機構が増設ユニット２を前後方向にガイドする構造であってもよい。

増設ユニット２と計測ユニット１とは、いわゆるＢｔｏＢ（Board to Board）で電気的に互いに接続されてもよい。

計測ユニット１の計測部１１が物理量を計測する対象は、分電盤４の回路に限られない。

（４）態様
以上説明した基本例及び変形例から明らかなように、第１の態様の計測ユニット（１）は、計測部（１１）と、筐体（１０）と、配置スペース（空間１００）と、を備える。計測部（１１）は、電路（主幹回路及び／又は分岐回路）を通過する電気に関する物理量に応じた信号を出力するセンサ（電流センサ８）からの信号に基づいて、物理量を計測する。筐体（１０）は、計測部（１１）を収容する。配置スペースは、拡張機能を付加する増設ユニット（２）を配置するためのスペースである。筐体（１０）は、一表面を有する。筐体（１０）は、一表面の前方から見たときに配置スペースに配置された増設ユニット（２）の少なくとも一部を覆う、覆い部（第二ブロック１１４）を有する。

この構成によれば、計測ユニット（１）の使用環境に応じて、計測ユニット（１）の機能を拡張することが可能である。また、計測ユニット（１）が覆い部（第二ブロック１１４）を備えているので、一表面の前方から見たときに、配置スペース（空間１００）、及び配置スペースに配置された増設ユニット（２）が、目立ちにくくなる。

第２の態様の計測ユニット（１）は、第１の態様において、増設ユニット（２）は増設基板（２３）を有する。覆い部（第二ブロック１１４）は、一表面の前方から見たときに、配置スペース（空間１００）に配置された増設ユニット（２）の増設基板（２３）の少なくとも一部と重なる。

この構成によれば、一表面の前方から見たときに、配置スペース（空間１００）に配置された増設ユニット（２）の増設基板（２３）の少なくとも一部が、覆い部（第二ブロック１１４）に覆われる。そのため、一表面の前方から見たときに、配置スペースに配置された増設ユニット（２）が、更に目立ちにくくなる。

第３の態様の計測ユニット（１）は、第２の態様において、増設ユニット（２）は、増設基板（２３）に実装されており外部の装置（電流センサ８）と接続される端子部（入力端子部２１）を更に有する。計測ユニット（１）では、一表面の前方から見たときに、配置スペース（空間１００）に配置された増設ユニット（２）の端子部（入力端子部２１）が、露出している。

この構成によれば、配置スペース（空間１００）に配置された増設ユニット（２）の端子部と、外部の装置と、を接続する作業が容易になる。

第４の態様の計測ユニット（１）は、第１～第３の何れかの態様において、電路は複数の電路から構成されており、センサ（電流センサ８）は複数のセンサを含む。増設ユニット（２）は、入力端子部（２１）と出力端子部（２２）と、を有する。入力端子部（２１）は、複数のセンサのうちの少なくとも一部のセンサに接続されて、この少なくとも一部のセンサからの信号を受け取る。出力端子部（２２）は、計測ユニット（１）に接続されて、入力端子部（２１）で受け取った信号を計測ユニット（１）に出力する。

この構成によれば、計測ユニット（１）が、増設ユニット（２）を介して、センサ（電流センサ８）から信号を受け取ることが可能となる。このため、計測ユニット（１）が信号を受け取るセンサ（電流センサ８）の数を、増やすことが可能となる。

第５の態様の計測ユニット（１）は、第１～第４の何れかの態様において、配置スペース（空間１００）に配置された増設ユニット（２）を保持する保持構造を、更に備える。

この構成によれば、配置スペース（空間１００）に配置された増設ユニット（２）を保持することが可能となる。

第６の態様の計測ユニット（１）は、第１～第５の何れかの態様において、実装基板（１６）を更に備える。実装基板（１６）には、手動操作を受け付けるための操作回路部品（１２０）が実装されている。実装基板（１６）は、筐体（１０）に収容されている。覆い部（第二ブロック１１４）は、その内部に実装基板（１６）の少なくとも一部を収容している。

この構成によれば、一表面の前方から見て、実装基板（１６）が、配置スペース（空間１００）に配置された増設ユニット（２）の前方にある。このため、例えば、筐体（１０）の一表面に沿って実装基板（１６）を配置させることが可能となり、筐体（１０）内の限られたスペースで、実装基板（１６）のサイズを大きくすることが可能となる。

第７の態様の計測ユニット（１）は、第６の態様において、電源基板（１７）を更に備える。電源基板（１７）には、計測部（１１）に電力を供給する電源部（１４）を構成する複数の電源回路部品（１４０）が実装されている。電源基板（１７）は、筐体（１０）に収容されている。計測ユニット（１）では、一表面の前方から見たときに、電源基板（１７）は、実装基板（１６）の後方にある。

この構成によれば、ノイズの発生源となり得る電源回路部品（１４０）が、実装基板（１６）とは異なる基板（電源基板１７）に実装されている。このため、電源回路基板（１４０）から実装基板（１７）に実装された回路部品へのノイズの影響を低減することが可能となる。

第８の態様の計測ユニット（１）は、第７の態様において、一表面の前方から見たときの筐体（１１０）の投影面内において、配置スペース（空間１００）に配置された増設ユニット（２）が、複数の電源回路部品（１４０）のうちの少なくとも一部と隣り合う。

この構成によれば、比較的サイズの大きな電源回路部品（１４０）が配置される領域と隣り合うスペースに、増設ユニット（２）を配置させることが可能となる。このため、配置スペース（空間１００）に配置された増設ユニット（２）が複数の電源回路部品（１４０）のうちの少なくとも一部と隣り合わない場合に比べて、増設ユニット（２）が取付けられたときの計測ユニット（１）のサイズを小さくすることが可能となる。

第９の態様の増設ユニット（２）は、第１～第８の何れかの態様の計測ユニット（１）に、拡張機能を付加する。

この構成によれば、計測ユニット（１）に拡張機能を付加する増設ユニット（２）を提供することが可能となる。

第１０の態様の計測システム（３）は、第１～第８の何れかの態様の計測ユニット（１）と、増設ユニット（２）と、を備える。

この構成によれば、増設ユニット（２）によって機能が拡張された計測ユニット（１）を含む計測システム（３）を提供することが可能となる。

第１１の態様の分電盤システム（５）は、第１～第８の何れかの態様の計測ユニット（１）と、電路（主幹回路及び／又は分岐回路）を有する分電盤（４）と、を備える。

この構成によれば、計測ユニット（１）によって、分電盤の電路（主幹回路及び／又は分岐回路）を通過する電気に関する物理量を計測することが可能となる。

１ 計測ユニット
１０ 筐体
１１４ 第二ブロック（覆い部）
１００ 空間（配置スペース）
１１ 計測部
１２０ 操作回路部品
１４ 電源部
１４０ 電源回路部品
１６ 実装基板
１７ 電源基板
２ 増設ユニット
２１ 入力端子部（端子部）
２２ 出力端子部
２３ 増設基板
３ 計測システム
４ 分電盤
５ 分電盤システム
８ 電流センサ（センサ）

Claims (8)

1. 電路を通過する電気に関する物理量に応じた信号を出力するセンサからの前記信号に基づいて、前記物理量を計測する計測部と、
   前記計測部を収容する筐体と、
   拡張機能を付加する増設ユニットを配置するための配置スペースと、
   前記計測部に電力を供給する電源部を構成する複数の電源回路部品が実装されており前記筐体に収容されている電源基板と、
   を備え、
   前記筐体は、厚さ方向において、前側に一表面を有し後側に他表面を有し、
   前記筐体は、前記一表面の前方から見たときに前記配置スペースに配置された前記増設ユニットの少なくとも一部を覆う、覆い部を有し、
   前記配置スペースは、前記他表面の後方から前方に向かって凹んだ凹所であり、
   前記一表面の前方から見たときの前記筐体の投影面内において、前記配置スペースに配置された前記増設ユニットが、前記複数の電源回路部品のうちの少なくとも一部と隣り合い、
   前記電源基板の一部が、前記一表面の前方から見たときに前記覆い部と重なっている
   計測ユニット。
2. 電路を通過する電気に関する物理量に応じた信号を出力するセンサからの前記信号に基づいて、前記物理量を計測する計測部と、
   前記計測部を収容する筐体と、
   拡張機能を付加する増設ユニットを配置するための配置スペースと、
   を備え、
   前記筐体は、厚さ方向において、前側に一表面を有し後側に他表面を有し、
   前記筐体は、前記一表面の前方から見たときに前記配置スペースに配置された前記増設ユニットの少なくとも一部を覆う、覆い部を有し、
   前記配置スペースは、前記他表面の後方から前方に向かって凹んだ凹所であって、前記後方、及び前記厚さ方向と交差する側方に開放されている
   計測ユニット。
3. 前記増設ユニットは増設基板を有し、
   前記覆い部は、前記一表面の前方から見たときに、前記配置スペースに配置された前記増設ユニットの前記増設基板の少なくとも一部と重なる
   請求項１又は２記載の計測ユニット。
4. 前記増設ユニットは、前記増設基板に実装されており外部の装置と接続される端子部を更に有し、
   前記一表面の前方から見たときに、前記配置スペースに配置された前記増設ユニットの前記端子部が、露出している
   請求項３記載の計測ユニット。
5. 前記配置スペースに配置された前記増設ユニットを保持する保持構造を、更に備える
   請求項１～４の何れか一項記載の計測ユニット。
6. 請求項１～５の何れか一項記載の計測ユニットに前記拡張機能を付加する
   増設ユニット。
7. 請求項１～５の何れか一項記載の計測ユニットと、
   前記増設ユニットと、
   を備える計測システム。
8. 請求項１～５の何れか一項記載の計測ユニットと、
   前記電路を有する分電盤と、
   を備える分電盤システム。

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