ホーム > 特許ランキング > 河村電器産業株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023039294
(43)【公開日】2023-03-20
(54)【発明の名称】電路接続異常検知センサ及び電源コンセント
(51)【国際特許分類】
H01H 37/52 20060101AFI20230313BHJP
H01R 13/66 20060101ALI20230313BHJP
H01R 13/44 20060101ALI20230313BHJP
H01R 27/00 20060101ALI20230313BHJP
【ＦＩ】
H01H37/52 A
H01R13/66
H01R13/44 Z
H01R27/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021146405
(22)【出願日】2021-09-08
(71)【出願人】
【識別番号】000124591
【氏名又は名称】河村電器産業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100078721
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 喜樹
(72)【発明者】
【氏名】加藤 明義
【テーマコード（参考）】
5E021
5E087
5G041
【Ｆターム（参考）】
5E021FA03
5E021FA16
5E021FB21
5E021FC27
5E021KA13
5E021MA04
5E021MA18
5E087EE07
5E087FF02
5E087LL37
5E087QQ03
5E087RR17
5G041AA03
5G041BB11
5G041DA07
5G041DB01
5G041DC02
(57)【要約】
【課題】 １つのセンサ部材で、トラッキング放電と発熱の双方を検知できる電路接続異常検知センサを提供する。
【解決手段】 天面１０ｂ及び底面１０ｃを有する筒状のハウジング１０の内部中心軸Ｍ上に、トラッキング放電を検出するための棒状の第１電極部材２を配置し、第１電極部材２の先端が対峙する天面中央には、透孔１１が設けられて天面１０ｂ上で発生するトラッキング放電を第１電極部材２が検知可能とし、第１電極部材２にはハウジング１０内に配置されたバイメタル部材４の一端が連結される。ハウジング１０内にバイメタル部材４が熱変形して自由端である他端が接触可能な第２電極部材３が配置され、第２電極部材３と第１電極部材２とが、ハウジング１０の底面１０ｃから送出されて一対の電極２ａ，３ａを形成している。
【選択図】 図２
【解決手段】 天面１０ｂ及び底面１０ｃを有する筒状のハウジング１０の内部中心軸Ｍ上に、トラッキング放電を検出するための棒状の第１電極部材２を配置し、第１電極部材２の先端が対峙する天面中央には、透孔１１が設けられて天面１０ｂ上で発生するトラッキング放電を第１電極部材２が検知可能とし、第１電極部材２にはハウジング１０内に配置されたバイメタル部材４の一端が連結される。ハウジング１０内にバイメタル部材４が熱変形して自由端である他端が接触可能な第２電極部材３が配置され、第２電極部材３と第１電極部材２とが、ハウジング１０の底面１０ｃから送出されて一対の電極２ａ，３ａを形成している。
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
天面及び底面を有する筒状のハウジングの内部中心軸上に、トラッキング放電を検出するための棒状導体を配置し、 前記棒状導体の先端が対峙する前記天面中央には、透孔が設けられて天面上で発生するトラッキング放電を前記棒状導体が検知可能とし、
前記棒状導体には、前記ハウジング内に配置されたバイメタル部材の一端が連結される一方、
前記ハウジング内に、前記バイメタル部材が熱変形して自由端である他端が接触可能な電極部材が配置され、
前記電極部材と前記棒状導体とが、前記ハウジングの前記底面から送出されて一対の電極を形成して成ることを特徴とする電路接続異常検知センサ。
前記棒状導体には、前記ハウジング内に配置されたバイメタル部材の一端が連結される一方、
前記ハウジング内に、前記バイメタル部材が熱変形して自由端である他端が接触可能な電極部材が配置され、
前記電極部材と前記棒状導体とが、前記ハウジングの前記底面から送出されて一対の電極を形成して成ることを特徴とする電路接続異常検知センサ。
【請求項2】
前記バイメタル部材は、渦巻形状、弦巻形状の少なくとも一方の形状を成すことを特徴とする請求項１記載の電路接続異常検知センサ。
【請求項3】
前記ハウジングは、直径或いは幅が２～４ｍｍ、長さが６～１２ｍｍの円筒形状或いは角柱形状であることを特徴とする請求項１又は２記載の電路接続異常検知センサ。
【請求項4】
電源プラグを接続する電源コンセントであって、請求項１乃至３の何れかに記載の電路接続異常検知センサが電源コンセントのケース内に配置され、
ケースの電源プラグを挿入する対を成す受刃の間には孔が穿設されて成り、
前記電路接続異常検知センサは、天面に設けた透孔が前記孔と連通するよう配置されることを特徴とする電源コンセント。
ケースの電源プラグを挿入する対を成す受刃の間には孔が穿設されて成り、
前記電路接続異常検知センサは、天面に設けた透孔が前記孔と連通するよう配置されることを特徴とする電源コンセント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電源コンセント等の電気機器において電路接続部に発生する異常を検知する電路接続異常検知センサに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば電源コンセントは、接続したプラグの栓刃間に埃等の微小なゴミが付着することでトラッキング放電が発生する場合がある。このトラッキング放電に関しては、例えば特許文献１に開示されているように、その対策が取られた電源コンセントがある。
一方で、端子部のネジの緩み等で、電路接続部が発熱する問題があり、この問題に関してもバイメタルや温度センサを配置して対応可能としている。
一方で、端子部のネジの緩み等で、電路接続部が発熱する問題があり、この問題に関してもバイメタルや温度センサを配置して対応可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００６－４８９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
トラッキング放電を検知する上記特許文献１の技術は、電源プラグの栓刃を挿入する電源コンセントの２つの孔の間に微小な孔を設け、この中に電極を配置して栓刃間で発生するトラッキング放電の電流を検知させた。
しかしながら、電源コンセントの発熱は、トラッキング放電以外に電線の接続不良等で発生する場合があり、これはトラッキング放電を検出する電極等では検出できないため、別途温度センサ等を取り付ける必要がった。
しかしながら、電源コンセントの発熱は、トラッキング放電以外に電線の接続不良等で発生する場合があり、これはトラッキング放電を検出する電極等では検出できないため、別途温度センサ等を取り付ける必要がった。
【0005】
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、１つのセンサ部材で、トラッキング放電と発熱の双方を検知できる電路接続異常検知センサを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決する為に、請求項１の発明に係る電路接続異常検知センサは、天面及び底面を有する筒状のハウジングの内部中心軸上に、トラッキング放電を検出するための棒状導体を配置し、 棒状導体の先端が対峙する天面中央には、透孔が設けられて天面上で発生するトラッキング放電を棒状導体が検知可能とし、棒状導体には、ハウジング内に配置されたバイメタル部材の一端が連結される一方、ハウジング内に、バイメタル部材が熱変形して自由端である他端が接触可能な電極部材が配置され、電極部材と棒状導体とが、ハウジングの底面から送出されて一対の電極を形成して成ることを特徴とする。
この構成によれば、ハウジングから送出された一対の電極に対して検知回路を接続することで、１つのセンサ部材でトラッキング放電と発熱の双方を検知でき、電路接続部に発生する異常検知に活用できる。
この構成によれば、ハウジングから送出された一対の電極に対して検知回路を接続することで、１つのセンサ部材でトラッキング放電と発熱の双方を検知でき、電路接続部に発生する異常検知に活用できる。
【0007】
請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、バイメタル部材は、渦巻形状、弦巻形状の少なくとも一方の加工が成されて形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、省スペースで熱感度の優れたセンサを得ることができる。
この構成によれば、省スペースで熱感度の優れたセンサを得ることができる。
【0008】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の構成において、ハウジングは、直径或いは幅が２～４ｍｍ、長さが６～１２ｍｍの円筒形状或いは角柱形状であることを特徴とする。
この構成によれば、ハウジングが小さいため、例えば電源コンセントに対して大きさを大きく変更すること無く容易に取り付けできる。
この構成によれば、ハウジングが小さいため、例えば電源コンセントに対して大きさを大きく変更すること無く容易に取り付けできる。
【0009】
請求項４の発明は、電源プラグを接続する電源コンセントであって、請求項１乃至３の何れかに記載の電路接続異常検知センサが電源コンセントのケース内に配置され、ケースの電源プラグを挿入する対を成す受刃の間には孔が穿設されて成り、電路接続異常検知センサは、天面に設けた透孔が孔と連通するよう配置されることを特徴とする。
この構成によれば、２種類のセンサを設けること無く、またケースを大型化すること無く、トラッキング放電と発熱の双方を検知することが可能となる。
この構成によれば、２種類のセンサを設けること無く、またケースを大型化すること無く、トラッキング放電と発熱の双方を検知することが可能となる。
【発明の効果】
【0010】
本発明の電路接続異常検知センサによれば、ハウジングから送出された一対の電極に対して検知回路を接続することで、１つのセンサ部材でトラッキング放電と発熱の双方を検知でき、電路接続部の異常検知に活用できる。
また、本発明の電源コンセントによれば、２種類のセンサを設けること無く、またケースを大型化すること無く、トラッキング放電と発熱の双方を検知することが可能となる。
また、本発明の電源コンセントによれば、２種類のセンサを設けること無く、またケースを大型化すること無く、トラッキング放電と発熱の双方を検知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
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１，２は本発明に係る電路接続異常検知センサの一例を示す説明図であり、図１（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、図２はハウジングの一部を削除して内部構成を示した斜視図（図１のＡ－Ａ線で切断した図）である。
電路接続異常検知センサ１は、合成樹脂製のハウジング１０内に２つの電極部材（第１電極部材２，第２電極部材３）と、バイメタル部材４を収容して形成されている。
ハウジング１０は、円筒形状の側面１０ａ、天面１０ｂ、底面１０ｃを有し、寸法は例えば直径Ｗが３ｍｍ、長さＬが１０ｍｍである。尚、図示上面を天面、下面を底面とする。
電路接続異常検知センサ１は、合成樹脂製のハウジング１０内に２つの電極部材（第１電極部材２，第２電極部材３）と、バイメタル部材４を収容して形成されている。
ハウジング１０は、円筒形状の側面１０ａ、天面１０ｂ、底面１０ｃを有し、寸法は例えば直径Ｗが３ｍｍ、長さＬが１０ｍｍである。尚、図示上面を天面、下面を底面とする。
【0013】
第１電極部材２は棒状導体であり、ハウジング１０の中心軸Ｍにおいて全長に亘り配置され、先端が対峙するハウジング１０の天面１０ｂの中央には、透孔１１が穿設されている。一方、第１電極部材２の他方は、ハウジング１０の底面１０ｃから下方に送出され、電極２ａを形成して外部に設けられた検知回路（図示せず）に接続される。
第２電極部材３は、ハウジング１０内に配置されてバイメタル部材４が熱変形して接触する電極部材３ｂと、底面１０ｃから下方に送出して、検知回路に接続する電極３ａとで形成されている。
第２電極部材３は、ハウジング１０内に配置されてバイメタル部材４が熱変形して接触する電極部材３ｂと、底面１０ｃから下方に送出して、検知回路に接続する電極３ａとで形成されている。
【0014】
バイメタル部材４は、渦巻形状を成す渦巻部４１と弦巻形状を成す弦巻部４２とを有し、両者は連結されている。渦巻部４１の中心４１ａが第１電極２の先端部に連結され、その最外周の先端部４１ｂは側面１０ａ近傍に配置され天面１０ｂに平行に配置されている。
この渦巻部４１の先端部４１ｂに弦巻部４２の一端４２ａが連結されて、垂下するようにハウジング１０に収容されている。弦巻部４２の他端はハウジング１０の下方に配置され、自由端であり電極４２ｂを形成している。バイメタル部材４が熱変形することで、この自由端が図２の矢印Ｙで示す方向に移動し、第２電極部材３の電極部材３ｂに接触する。
バイメタル部材４を、このように渦巻部４１と弦巻部４２との２種類の形状を連結して形成することで、上方（天面１０ｂの上方）で発生する熱は渦巻部４１が検知して熱変形するし、ハウジング１０の側方で発生する熱は弦巻部４２が検知して熱変形するため、周囲で発生する発熱を良好に検知できる。
この渦巻部４１の先端部４１ｂに弦巻部４２の一端４２ａが連結されて、垂下するようにハウジング１０に収容されている。弦巻部４２の他端はハウジング１０の下方に配置され、自由端であり電極４２ｂを形成している。バイメタル部材４が熱変形することで、この自由端が図２の矢印Ｙで示す方向に移動し、第２電極部材３の電極部材３ｂに接触する。
バイメタル部材４を、このように渦巻部４１と弦巻部４２との２種類の形状を連結して形成することで、上方（天面１０ｂの上方）で発生する熱は渦巻部４１が検知して熱変形するし、ハウジング１０の側方で発生する熱は弦巻部４２が検知して熱変形するため、周囲で発生する発熱を良好に検知できる。
【0015】
このように、ハウジング１０から送出された一対の電極２ａ，３ａに対して検知回路を接続すれば、１つのセンサ部材でトラッキング放電と発熱の双方を検知でき、電路接続部の異常検知に活用できる。
また、バイメタル部材４を直線状に形成すること無く、渦巻部４１と弦巻部４２の２つの形状を備えるため、省スペースで熱感度の優れたセンサを得ることができる。
更に、ハウジング１０を小さくすることで、例えば電源コンセントに対してケースの大きさを大きく変更すること無く容易に収容できる。
また、バイメタル部材４を直線状に形成すること無く、渦巻部４１と弦巻部４２の２つの形状を備えるため、省スペースで熱感度の優れたセンサを得ることができる。
更に、ハウジング１０を小さくすることで、例えば電源コンセントに対してケースの大きさを大きく変更すること無く容易に収容できる。
【0016】
尚、ハウジング１０の寸法は、小さいほど組み付けやすいが直径２～４ｍｍ、長さ６～１２ｍｍであれば、コンセントケース等に収容可能であるし作製可能である。また、ハウジング１０の形状は、四角柱或いは六角柱等、角柱形状であっても良い。
【0017】
図３は電源コンセントの断面説明図であり、上記電路接続異常検知センサ１を組み込んだ構成を示している。図３において、５１は電源コンセント５のケース５０内に収容され、挿入された電源プラグ（図示せず）の栓刃を把持する受刃、５２は電源プラグを挿入するケース５０に形成された孔、５３は電路接続異常検知センサ１からの検知情報を受けて異常発生を判定する判定回路が組み付けられた回路基板、５４はトラッキング放電を検知するための孔である。また７は電源コンセント５に接続される電線である。
【0018】
図３に示すように、電路接続異常検知センサ１は、一対の受刃５１の間において天面１０ｂを電源コンセント５の前面に向けて配置されている。そして、ハウジング１０の天面１０ｂに設けられた透孔１１が、ケース５０の孔５４に一致して連通し、トラッキング放電電流が、電路接続異常検知センサ１に入り込むよう構成されている。
そして、電路接続部異常検知センサ１の電極２ａ，３ａがケース５０内に配置されたコネクタ５５に接続されることで、回路基板５３に形成された接点５６を介して判定回路に、検知した放電電流が流れて異常の有無が判定される。
また、トラッキング放電やケース５０内の発熱等でケース５０の周囲或いは内部の温度が上昇したら電路接続異常検知センサ１がそれを検知する。
そして、電路接続部異常検知センサ１の電極２ａ，３ａがケース５０内に配置されたコネクタ５５に接続されることで、回路基板５３に形成された接点５６を介して判定回路に、検知した放電電流が流れて異常の有無が判定される。
また、トラッキング放電やケース５０内の発熱等でケース５０の周囲或いは内部の温度が上昇したら電路接続異常検知センサ１がそれを検知する。
【0019】
このように電路接続異常検知センサ１を配置することで、電源プラグと電源コンセント５の間で発生するトラッキング放電を検知できるし、過電流や接触不良で発生する発熱も検知できる。
加えて、２種類のセンサを設けること無く、またケース５０を大型化すること無く、トラッキング放電と発熱の双方を検知することが可能となる。
加えて、２種類のセンサを設けること無く、またケース５０を大型化すること無く、トラッキング放電と発熱の双方を検知することが可能となる。
【0020】
尚、上記実施形態の電路接続異常検知センサ１は、バイメタル部材４が渦巻部４１と弦巻部４２の双方を備えた形状であるが、何れか一方の形状のみでも良い。
また、電源コンセント５に設置してコンセントの異常を検知する場合を説明したが、本発明の電路接続異常検知センサ１は、発熱を検知するセンサとして広く利用できる。
更に、電源コンセント５は、ケース５０の前面に電路接続異常検知センサ１の透孔１１に連通する孔５４を設けているが、電路接続異常検知センサ１の天面１０ｂ全体をケース５０から露出させても良い。
また、電源コンセント５に設置してコンセントの異常を検知する場合を説明したが、本発明の電路接続異常検知センサ１は、発熱を検知するセンサとして広く利用できる。
更に、電源コンセント５は、ケース５０の前面に電路接続異常検知センサ１の透孔１１に連通する孔５４を設けているが、電路接続異常検知センサ１の天面１０ｂ全体をケース５０から露出させても良い。
【符号の説明】
【0021】
１・・電路接続異常検知センサ、２・・第１電極部材（棒状導体）、２ａ・・電極、３・・第２電極部材（電極部材）、３ａ・・電極、４・バイメタル部材、５・・電源コンセント、１０・・ハウジング、１０ａ・・側面、１０ｂ・・天面、１０ｃ・・底面、１１・・透孔、４１・・渦巻部、４２・・弦巻部、５１・・受刃、Ｍ・・中心軸、Ｗ・・直径、Ｌ・・長さ。
【図1】
【図2】
【図3】