JP7462535B2 - Outlet device - Google Patents
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Description
本発明は、差し込まれたプラグを介して電気機器に電力を供給するコンセント装置に関し、特に接続異常を伴う発熱を検知する機能を備えたコンセント装置に関する。 The present invention relates to an outlet device that supplies power to an electrical device through an inserted plug, and in particular to an outlet device that has a function for detecting heat generation that accompanies a connection abnormality.
発熱による火災の発生を防止するために、発熱を検知する機能を備えたコンセント装置がある。例えば特許文献1では、コンセントに決められた電流値の2倍の電流が流れたら電流を遮断した。
また、特許文献2では、コンセントボックスの2ヶ所の温度を計測し、両者の温度の関係が所定の条件を満たしたら異常発生と判断し電路を遮断した。
In order to prevent fires caused by heat generation, there are outlet devices equipped with a function for detecting heat generation. For example, in
In addition, in
上記特許文献1の技術は、電流値で判断したため、接続不良による発熱を検知できなかった。また、特許文献2の技術は、2ヶ所の温度情報で判断することで、環境温度の影響を小さくできたが、接続不良が発生しても通電電流が小さい場合は発熱量自体が小さいため、検出できなない場合があった。
The technology in
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、接続不良が発生したら発熱量が小さくても接続不良発生を検出でき、従来よりきめ細かい監視ができるコンセント装置を提供することを目的としている。 In view of these problems, the present invention aims to provide an outlet device that can detect the occurrence of a connection failure even if the amount of heat generated is small, and that can provide more detailed monitoring than conventional methods.
上記課題を解決する為に、請求項1の発明は、挿入されたプラグを挟持する刃受けバネの近傍の温度を検出する温度検出回路と、プラグと刃受けバネとの間の電位差を検出する電圧検出回路と、異常発生を判断する判定部とを有し、判定部は、電位差から温度を予測するための温度情報を記憶する予測温度情報記憶部を有して、電圧検出回路の電位差情報と予測温度情報記憶部の温度情報とから温度を予測し、予測した温度と温度検出回路から入手した実温度とが、予め設定された基準温度に対して所定の条件を満たしたら、電路異常発生と判断することを特徴とする。
この構成によれば、プラグと刃受けバネとの間の電位差から予測した温度と実温度とから異常発生を判断するため、接続不良と温度異常の双方を検出することが可能であり、従来よりきめ細かい監視ができる。
In order to solve the above problem, the invention of
With this configuration, the occurrence of an abnormality is determined from the temperature predicted from the potential difference between the plug and the blade receiving spring and the actual temperature, making it possible to detect both poor connections and temperature abnormalities, allowing for more detailed monitoring than before.
請求項2の発明は、挿入されたプラグを挟持する刃受けバネの近傍の温度を検出する温度検出回路と、プラグと刃受けバネとの間の電位差を検出する電圧検出回路と、刃受けバネを備えた電路の電流を検出する電流検出回路と、異常発生を判断する判定部とを有し、判定部は、電力から温度を予測するための温度情報を記憶する予測温度情報記憶部を有して、電圧検出回路の電位差情報及び電流検出回路の電流情報から電力を算出し、この電力情報と予測温度情報記憶部の温度情報とから温度を予測し、予測した温度と温度検出回路から入手した実温度とが、予め設定された基準温度に対して所定の条件を満たしたら、電路異常発生と判断することを特徴とする。
この構成によれば、プラグと刃受けバネとの間で消費される電力から予測した温度と、実温度とから異常発生を判断するため、接続不良と温度異常の双方を検出することが可能であり、従来よりきめ細かい監視ができる。
The invention of
With this configuration, the occurrence of an abnormality is determined from the temperature predicted from the power consumed between the plug and the blade receiving spring and the actual temperature, making it possible to detect both poor connections and temperature abnormalities, allowing for more detailed monitoring than before.
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の構成において、判定部は、実温度及び予測した温度の少なくとも一方が基準温度を超えたら、異常発生と判断することを特徴とする。
この構成によれば、実温度が基準温度を超えた場合は危険であるし、予測温度が基準温度を超えた場合は、プラグと刃受けバネとの接触不良が発生したと考えられ、異常の発生を確実に検知できる。
The present invention according to a third aspect is characterized in that in the configuration according to the first or second aspect, the determination unit determines that an abnormality has occurred when at least one of the actual temperature and the predicted temperature exceeds a reference temperature.
With this configuration, if the actual temperature exceeds the reference temperature, it is dangerous, and if the predicted temperature exceeds the reference temperature, it is assumed that poor contact has occurred between the plug and the blade receiving spring, making it possible to reliably detect the occurrence of an abnormality.
請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の構成において、刃受けバネの奥部に、挿入されたプラグの栓刃の先端が接触する接触子が配置され、電圧検出回路は、接触子と刃受けバネとの間の電圧差を、プラグの栓刃と刃受けバネとの間の電位差として計測することを特徴とする。
この構成によれば、プラグの栓刃と刃受けバネとの間の電位差を簡易な構成で検出できる。
The invention of
According to this configuration, the potential difference between the plug blades and the blade receiving springs can be detected with a simple configuration.
本発明によれば、プラグと刃受けバネとの間の電位差から予測した温度と実温度とから、或いはプラグと刃受けバネとの間の電位差による消費電力から予測した温度と実温度とから異常発生を判断するため、接続不良と温度異常の双方を検出することが可能であり、従来よりきめ細かい監視ができる。 According to the present invention, abnormality is judged from the temperature predicted from the potential difference between the plug and the blade receiving spring and the actual temperature, or from the temperature predicted from the power consumption due to the potential difference between the plug and the blade receiving spring and the actual temperature, so it is possible to detect both poor connections and temperature abnormalities, allowing for more detailed monitoring than ever before.
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明に係るコンセント装置の第1の形態を示す概略図であり、プラグを接続した状態を示している。1がコンセント装置、2がプラグである。
コンセント装置1のハウジング10内には、挿入されたプラグ2の栓刃2aを挟持する刃受けバネ11を商用電源4に接続する電路Lに、開閉接点部13が設けられ、刃受けバネを商用電源4から遮断可能としている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which: FIG 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of an outlet device according to the present invention, showing a state in which a plug is connected; 1 is an outlet device; 2 is a plug;
Within the
また、刃受けバネ11の奥部には、挿入された栓刃2aの先端が接触する接触子12が配置され、この接触子12と電路Lとの間の電位差を、栓刃2aと刃受けバネ11との間の電圧差として検出する電圧検出回路14、刃受けバネ11近傍の温度を検出する温度検出回路15を備えている。
In addition, a
そして、栓刃2aと刃受けバネ11との間の接触不良等の異常の有無を判定する判定部16、開閉接点部13を開動作させる遮断回路17、異常発生を報知する警報回路18、等が組み込まれている。
接触子12は、対を成す2つの刃受けバネ11,11の双方に対して設けられ、電圧検出回路14も同様に双方に対して設けられている。
判定部16は、電位差から温度を予測するための温度情報を記憶する記憶部(予測温度情報記憶部)16a、CPUを備えて電圧情報と温度情報とから異常発生を判断する演算部16bを有している。
It also incorporates a
The
The
上記の如く構成されたコンセント装置の動作は以下のようである。
判定部16は、電圧検出回路14から例えば0.2秒間隔で電圧情報を入手し、温度検出回路15から例えば1秒間隔で温度情報を入手する。但し、電位差情報は例えば1秒間のデータが平均化され、入手した温度情報と対を成すデータが生成される。
その後、この平均化された電圧情報が記憶部16aを参照して温度情報(予測温度)に変換される。こうして入手した予測温度、温度検出回路15から入手した温度、そして予め設定されている基準温度の3者情報を基に、3者が以下に示す所定の関係を満たしたら演算部16bが異常発生と判断し、所定の制御を実施する。
The operation of the outlet device constructed as above is as follows.
The
Then, the averaged voltage information is converted into temperature information (predicted temperature) by referring to the
図2は、記憶部16aが記憶している電圧情報を温度情報へ変換する表を示し、この表を基に計測した電位差が温度に変換される。例えば、電位差が45Vであったら、30V~50Vの範囲にあたるため、60℃の温度に変換される。この予測温度は、実験により求められた数値により設定されている。
Figure 2 shows a table for converting the voltage information stored in the
図3は、異常と判断する温度変化を示している。図3(a)は温度検出回路15から入手した温度情報(以下、「実温度」とする)が急上昇する場合、図3(b)は実温度が基準温度を超える場合、図3(c)は予測温度が基準温度を超える場合、図3(d)は実温度と予測温度が基準温度を超える場合を示している。図3において、Taは実温度、Tbは予測温度、Tsは基準温度である。閾値となる基準温度Tsは70℃に設定されている。
図3の(a)と(b)は、何れも実温度Taが基準温度Tsを超える場合を示しているが、(a)は例えば60秒の間に60℃以上上昇する場合を示し、(b)は60秒の間に20℃上昇して基準温度Tsを超える状況を示し、何れも電路Lを遮断する。
判定部16は、温度の上昇速度を算出し、基準温度Tsを超える速度が(a)に示すように60秒で40℃以上であったら、異常発生と判断して電路Lを遮断する。
一方、(b)に示すように実温度Taが基準温度Tsを超えても、変化量が20℃程度であれば、警報音を発報する制御を行うが、遮断しない制御を実施する。
Fig. 3 shows temperature changes that are judged to be abnormal. Fig. 3(a) shows a case where the temperature information obtained from the temperature detection circuit 15 (hereinafter referred to as "actual temperature") rises sharply, Fig. 3(b) shows a case where the actual temperature exceeds a reference temperature, Fig. 3(c) shows a case where the predicted temperature exceeds the reference temperature, and Fig. 3(d) shows a case where the actual temperature and the predicted temperature exceed the reference temperature. In Fig. 3, Ta is the actual temperature, Tb is the predicted temperature, and Ts is the reference temperature. The reference temperature Ts, which is the threshold value, is set to 70°C.
(a) and (b) in Figure 3 both show cases where the actual temperature Ta exceeds the reference temperature Ts, with (a) showing a case where the actual temperature Ta rises by 60°C or more in, for example, 60 seconds, and (b) showing a situation where the actual temperature Ta rises by 20°C in 60 seconds, exceeding the reference temperature Ts, and in both cases the electrical circuit L is interrupted.
The
On the other hand, as shown in (b), even if the actual temperature Ta exceeds the reference temperature Ts, if the amount of change is about 20° C., control is performed to issue an alarm sound but not to shut it off.
図3(c)は、実温度Taの上昇は無いが、予測温度Tbが上昇して基準温度Tsを超える場合を示している。この場合、プラグ2とコンセント装置1の間の接続不良が考えられるが、実温度Taの上昇が見られないため、警報を発するのみで遮断しない。
図3(d)は、実温度Ta、予測温度Tbの双方が同時に基準温度Tsを超える変化を示しており、これは接続不良による発熱発生と判断して警報を発すると共に電路Lを遮断する。尚、図3の(b)(c)の異常に対して電路Lを遮断しても良い。
尚、図2の変換表に示すように、栓刃2aと刃受けバネ11との間の電位差が50V以上であったら、比較判断をせずに電路Lを遮断する。
3C shows a case where the actual temperature Ta does not rise, but the predicted temperature Tb rises and exceeds the reference temperature Ts. In this case, a poor connection between the
3(d) shows a change in which both the actual temperature Ta and the predicted temperature Tb simultaneously exceed the reference temperature Ts, which is determined to be heat generation caused by a poor connection, and an alarm is issued and the electric circuit L is cut off. Note that the electric circuit L may also be cut off for the abnormalities shown in FIG. 3(b) and (c).
As shown in the conversion table of FIG. 2, if the potential difference between the
このように、プラグ2と刃受けバネ11との間の電位差から予測した温度と実温度Taとから異常発生を判断するため、接続不良と温度異常の双方を検出することが可能であり、従来よりきめ細かい監視ができる。
また、実温度Taが基準温度Tsを超えた場合は、プラグ2の破損等が考えられるため危険であるし、予測温度Tbが基準温度Tsを超えた場合は、プラグ2と刃受けバネ11との接触不良が発生したと考えられ、異常の発生を確実に検知できる。
更に、プラグ2の栓刃2aの電圧を、刃受けバネ11の奥部に配置した接触子12で検出するため、プラグ2と刃受けバネ11との間の電位差を簡易な構成で検出できる。
In this way, since the occurrence of an abnormality is determined from the temperature predicted from the potential difference between the
Furthermore, if the actual temperature Ta exceeds the reference temperature Ts, it is dangerous as the
Furthermore, since the voltage of the
図4はコンセント装置1の第2の形態を示す概略図であり、上記図1の構成とは電路Lの電流を計測する電流検出回路19を備えている点が相違している。以下、相違点を説明する。
電流検出回路19が電路Lの電流を計測することで、上記形態のように電位差情報を予測温度Tbに変換するのではなく、電圧情報と電流情報とから電位差により生ずる消費電力を算出し、算出した電力を予測温度Tbに変換して、異常判定の制御を実施する。そのため、記憶部16aは電力と温度の関係を記憶している。図5は、この構成における記憶部16aが記憶する電力と予測温度の一例を示している。
予測温度に変換後の制御は上記形態と同様であり、図3に示す4つの温度変化が発生したら異常発生と判断する。
尚、図5の変換表に示すように、栓刃2aと刃受けバネ11との間の電位差に基づく電力が250W以上であったら、比較判断をせずに電路Lを遮断する。
Fig. 4 is a schematic diagram showing a second embodiment of the
The
The control after conversion to the predicted temperature is the same as that described above, and if any of the four temperature changes shown in FIG. 3 occur, it is determined that an abnormality has occurred.
As shown in the conversion table of FIG. 5, if the power based on the potential difference between the
このように、プラグ2と刃受けバネ11との間の電位差と電路Lの電流とから電力を算出し、この電力と、コンセント装置1の実温度Taと、基準温度Tsとから異常発生を判断するため、接続不良と温度異常の双方を検出することができ、従来よりきめ細かい監視ができる。
In this way, the power is calculated from the potential difference between the
尚、上記実施形態では、電圧検出回路14を2つ備えているが1つでも良い。また、1つのコンセントを備えたコンセント装置1を示しているが、複数のコンセントを備えている場合は、個々に電圧検出回路14、温度検出回路15等が設けられる。但し、開閉接点部13は分岐前の電路に設ければ1つで済むし、警報回路18を共通とすることができる。
In the above embodiment, two
1・・コンセント装置、2・・プラグ、11・・刃受けバネ、12・・接触子、13・・開閉接点部、14・・電圧検出回路、15・・温度検出回路、16・・判定部、16a・・記憶部(予測温度情報記憶部)、19・・電流検出回路、L・・電路、Ta・・予測温度。 1: Outlet device, 2: Plug, 11: Prong receiving spring, 12: Contact, 13: Opening and closing contact section, 14: Voltage detection circuit, 15: Temperature detection circuit, 16: Determination section, 16a: Memory section (predicted temperature information memory section), 19: Current detection circuit, L: Electric circuit, Ta: Predicted temperature.
Claims (4)
前記プラグと前記刃受けバネとの間の電位差を検出する電圧検出回路と、
異常発生を判断する判定部と、を有し、
前記判定部は、電位差から温度を予測するための温度情報を記憶する予測温度情報記憶部を有して、前記電圧検出回路の電位差情報と前記予測温度情報記憶部の温度情報とから温度を予測し、予測した温度と前記温度検出回路から入手した実温度とが、予め設定された基準温度に対して所定の条件を満たしたら、電路異常発生と判断することを特徴とするコンセント装置。 a temperature detection circuit for detecting the temperature in the vicinity of the blade receiving spring that holds the inserted plug;
a voltage detection circuit for detecting a potential difference between the plug and the prong receiving spring;
A determination unit that determines whether an abnormality has occurred,
The outlet device is characterized in that the judgment unit has a predicted temperature information memory unit that stores temperature information for predicting temperature from a potential difference, predicts a temperature from the potential difference information of the voltage detection circuit and the temperature information of the predicted temperature information memory unit, and determines that an electrical circuit abnormality has occurred if the predicted temperature and the actual temperature obtained from the temperature detection circuit satisfy a predetermined condition with respect to a preset reference temperature.
前記プラグと前記刃受けバネとの間の電位差を検出する電圧検出回路と、
前記刃受けバネを備えた電路の電流を検出する電流検出回路と、
異常発生を判断する判定部と、を有し、
前記判定部は、電力から温度を予測するための温度情報を記憶する予測温度情報記憶部を有して、前記電圧検出回路の電位差情報及び前記電流検出回路の電流情報から電力を算出し、この電力情報と前記予測温度情報記憶部の温度情報とから温度を予測し、予測した温度と前記温度検出回路から入手した実温度とが、予め設定された基準温度に対して所定の条件を満たしたら、電路異常発生と判断することを特徴とするコンセント装置。 a temperature detection circuit for detecting the temperature in the vicinity of the blade receiving spring that holds the inserted plug;
a voltage detection circuit for detecting a potential difference between the plug and the prong receiving spring;
a current detection circuit for detecting a current in an electric circuit having the blade receiving spring;
A determination unit that determines whether an abnormality has occurred,
The judgment unit has a predicted temperature information memory unit that stores temperature information for predicting temperature from power, calculates power from the potential difference information of the voltage detection circuit and the current information of the current detection circuit, predicts temperature from this power information and the temperature information of the predicted temperature information memory unit, and if the predicted temperature and the actual temperature obtained from the temperature detection circuit satisfy a predetermined condition with respect to a preset reference temperature, determines that an abnormality has occurred in the electrical circuit.
前記電圧検出回路は、前記接触子と前記刃受けバネとの間の電圧差を、プラグの栓刃と刃受けバネとの間の電位差として計測することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のコンセント装置。 A contact is disposed at the back of the blade receiving spring, with which the tip of the plug blade of the inserted plug comes into contact;
4. The outlet device according to claim 1, wherein the voltage detection circuit measures the voltage difference between the contact and the blade receiving spring as a potential difference between the plug blades of the plug and the blade receiving spring.
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