JP2000321311A

JP2000321311A - 電流表示器

Info

Publication number: JP2000321311A
Application number: JP11133407A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Yasuzawa; 精一安沢
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 1999-05-14
Publication date: 2000-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】一般人が電気配線を流れている電流量を安全
かつ容易に監視でき、しかも、保守が容易で低価格の電
流表示器を提供する。【解決手段】電流トランスおよび磁気素子のいずれか
一方で構成され電気配線ＫＷを流れる電流量を専用的に
検出する電流検出手段４と、検出した電流量を表示する
液晶表示器７とを備え、光電変換素子２および蓄電素子
３の少なくとも１つを駆動源として作動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気配線、特に商
用交流用配線を流れる電流量を検出して表示する電流表
示器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、省エネルギーが重視されるように
なってきており、待機時電力も含めて電気製品の消費電
力低減意識が消費者の間で高まっている。また、電気製
品の製造メーカでも、低消費電力をセールスポイントに
して宣伝販売を行うようになってきている。このような
状況下において、消費者は、購入した電気製品が実際に
低消費電力化されているかを確認するには、テスターな
どの電流計を用いて実際に電流量を測定する必要があ
る。このテスターを用いた測定方法では、テスターの一
方のテストプローブと商用交流用のアウトレットの一方
の端子とを接続すると共にテスターの他方のテストプロ
ーブと電気製品のインレットの一方の入力端子とを接続
し、かつアウトレットの他方の端子と電気製品のインレ
ットの他方の入力端子とを接続し、その状態で、両者間
を流れる電流量を測定する。しかし、この測定方法で
は、感電事故などの危険をまねくおそれがある。このた
め、一般的には、電気製品の消費電力を測定できない場
合が殆どであり、測定の必要性が極めて大きい場合に
は、クランプ型の電流測定装置を使用することによって
電流量を測定している。

【０００３】このクランプ型の電流測定装置では、２分
割された磁気コアで構成されたクランプ型センサで電源
ケーブルの一方をクランプすれば、その状態で電源ケー
ブルを流れている電流量を容易に測定することができ
る。したがって、電気配線が露出している限り、任意の
電気配線に流れている電流量を測定することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のクラ
ンプ型の電流測定装置を使用した電流量測定方法には、
以下の問題点がある。すなわち、この種の電流測定装置
は、一般的には高価であり、また保守も必要となる。こ
のため、一般家庭に１台というように、広く普及させる
には問題がある。また、省エネルギーに関心があって
も、測定装置に不慣れな主婦などにとっては、その取り
扱いが難しいという問題がある。さらに、クランプ型の
電流測定装置は、露出している電気配線を測定すること
ができても、壁型や床に埋め込まれる埋め込み型アウト
レットに流れる電流量を測定するのは、実際には不可能
である。また、電気配線は、通常、２本の電線が樹脂で
一体化されており、そのうちの１本の電気配線を流れる
電流量を測定するためには、２本の電線を切り離した状
態で測定する必要がある。このため、測定後の電気配線
の見た目が極めて悪くなるという問題もある。

【０００５】なお、従来から、屋内配線などには過電流
に対する保護のために、ヒューズやブレーカなどが使用
されているが、これらは、過電流が流れたときに切断ま
たは作動するため、現状においてどの程度の電流が流れ
ているのかを把握することができない。このため、電気
製品のスイッチを投入した途端にヒューズが切断される
事態が生じ、かかる場合、その配線系に接続されている
すべての電気製品が一斉に作動停止してしまうという不
都合が生じている。

【０００６】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、一般人が電気配線を流れている電流量を安
全かつ容易に監視でき、しかも、保守が容易で低価格の
電流表示器を提供することを主目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項１記載の電流表示器は、電流トランスおよび磁気素
子のいずれか一方で構成され電気配線を流れる電流量を
専用的に検出する電流検出手段と、検出した電流量を表
示する液晶表示器とを備え、光電変換素子および蓄電素
子の少なくとも１つを駆動源として作動することを特徴
とする。

【０００８】請求項２記載の電流表示器は、請求項１記
載の電流表示器において、電気配線を流れる電流の実効
値または実効値近似値を電流量として液晶表示器に表示
させることを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の電流表示器は、請求項１ま
たは２記載の電流表示器において、アウトレット、ＡＣ
プラグ、ＡＣインレット、テーブルタップ、中間スイッ
チおよび電気製品のいずれかで構成される取付対象体の
外表面に液晶表示器および光電変換素子が露出するよう
に、取付対象体に内蔵されていることを特徴とする。

【００１０】請求項４記載の電流表示器は、請求項１か
ら３のいずれかに記載の電流表示器において、電気配線
が貫通可能に構成され、電流検出手段は、貫通状態の電
気配線を流れる電流量を検出することを特徴とする。

【００１１】請求項５記載の電流表示器は、請求項１か
ら４のいずれかに記載の電流表示器において、光電変換
素子を駆動源として作動することを特徴とする。

【００１２】請求項６記載の電流測定器は、請求項１か
ら５のいずれかに記載の電流表示器において、検出電流
は、商用交流電流であることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る電流表示器の好適な実施の形態について説明す
る。

【００１４】電流表示器１は、図２（ａ）〜（ｄ）に示
すように、ＡＣプラグ２１、壁取付型のアウトレット２
２、テーブルタップ２３、およびこたつなどに接続され
る電源ケーブルの中間に配設される中間スイッチ２４な
どに内蔵される。具体的な構成としては、電流表示器１
は、図１に示すように、太陽電池２、電池３、電流トラ
ンス４、整流器５、実効値検出回路６、液晶表示器７、
ダイオード８、ツェナーダイオード９ａ〜９ｃ（以下、
区別しないときには「ツェナーダイオード９」とい
う）、トランジスタ１０ａ〜１０ｃ（以下、区別しない
ときには「トランジスタ１０」という）、抵抗１１ａ〜
１１ｃ（以下、区別しないときには「抵抗１１」とい
う），１２を備えて構成されている。

【００１５】太陽電池２は、本発明における光電変換素
子に相当し、実効値検出回路６および液晶表示器７用の
駆動電力を生成する。電池３は、ボタン型電池であっ
て、本発明における蓄電素子に相当し、実効値検出回路
６および液晶表示器７用の駆動電力を出力する。なお、
電池３は、電流表示器１の取付対象体の種類や、用途に
応じて適宜配設される。電流トランス４は、筒型の磁気
コアで電気配線ＫＷを貫通可能に形成され、電気配線Ｋ
Ｗを流れる例えば商用交流の電流量を検出する。整流器
５は、ダイオードブリッジで構成され、電流トランス４
の検出信号ＳD を整流することにより、電気配線ＫＷを
流れている電流量に応じた電圧の直流電圧ＶDCを生成す
る。実効値検出回路６は、入力した直流電圧ＶDCに基づ
いて、電気配線ＫＷを流れている電流の実効値を検出
し、その実効値に応じた電圧の検出信号Ｓ1 を出力す
る。

【００１６】液晶表示器７は、図３に示すように、小型
タイプのものが用いられており、例えば、電気配線ＫＷ
を流れる電流量が１Ａ〜２Ａのときに点灯制御される単
位表示部７ａと、２Ａ〜３Ａのときに点灯制御される単
位表示部７ｂと、３Ａ以上のときに点灯制御される単位
表示部７ｃとを備え、その電流量に応じてバーグラフ状
に点灯制御される。ツェナーダイオード９ａ〜９ｂは、
ツェナー電圧が互いに異なるタイプのものが用いられ、
電気配線ＫＷを流れる電流量が１Ａ〜２Ａ、２Ａ〜３
Ａ、および３Ａ以上のときに実効値検出回路６から出力
される検出信号Ｓ1 によってそれぞれ導通する。トラン
ジスタ１０ａ〜１０Ｃは、ＰＮＰ型トランジスタで構成
され、ツェナーダイオード９ａ〜９ｃが導通したときに
それぞれオン状態に制御されることにより、接続されて
いる各単位表示部７ａ〜７ｃを点灯させる。

【００１７】次に、電流表示器１の製造方法および使用
方法について、例えばＡＣプラグ２１に内蔵されるタイ
プのものを例に挙げて説明する。

【００１８】まず、電流表示器１の製造の際には、電気
配線ＫＷの一方を電流トランス４に貫通させ、その先端
部を一方の栓刃３１に接続する。また、他方の電気配線
ＫＷの先端部を他方の栓刃３１に接続する。次いで、太
陽電池２および液晶表示器７の表面が露出するようにし
て、電流表示器１の各部品、栓刃３１，３１および電気
配線ＫＷをインサート成形用金型内に収納する。この状
態で成型用金型内に樹脂を注入することにより、ＡＣプ
ラグ２１が完成する。次いで、例えば、電気配線ＫＷに
おけるＡＣプラグ２１の配設側端部とは逆側の端部をテ
ーブルタップに接続することにより、ＡＣプラグ２１と
テーブルタップとで接続ケーブルが構成される。

【００１９】この接続ケーブルの使用時には、栓刃３
１，３１をアウトレットに差し込み、テーブルタップに
家電製品側のＡＣプラグを差し込む。この際には、その
家電製品によって消費される電流が電気配線ＫＷを流
れ、その電流量が電流トランス４によって検出される。
この場合、整流器５が、電流トランス４から出力される
検出信号ＳD を整流することにより生成した直流電圧Ｖ
DCを実効値検出回路６に出力する。実効値検出回路６
は、直流電圧ＶDCに基づいて検出信号Ｓ1 を出力する。
この際に、家電製品の消費電流が１Ａ未満のときには、
いずれのツェナーダイオード９も導通しないため、液晶
表示器７は、非点灯状態を維持する。

【００２０】一方、家電製品の消費電流が１Ａ〜２Ａの
間のときには、ツェナーダイオード９ａが導通し、抵抗
１１ａを介してトランジスタ１０ａのベースに電流が流
れることにより、トランジスタ１０ａがオン状態とな
る。このときには、単位表示部７ａが点灯制御される。
また、家電製品の消費電流が２Ａ〜３Ａの間のときに
は、ツェナーダイオード９ａ，９ｂが共に導通し、抵抗
１１ａ，１１ｂを介してトランジスタ１０ａ，１０ｂの
ベースに電流が流れることにより、トランジスタ１０
ａ，１０ｂがそれぞれオン状態となる。このときには、
単位表示部７ａ，７ｂが共に点灯制御される。さらに、
家電製品の消費電流が３Ａ以上のときには、ツェナーダ
イオード９ａ〜９ｃがすべて導通し、抵抗１１ａ〜１１
ｃを介してトランジスタ１０ａ〜１０ｃのベースに電流
が流れることにより、トランジスタ１０ａ〜１０ｃのす
べてがオン状態となる。このときには、単位表示部７ａ
〜７ｃがすべて点灯制御される。

【００２１】このように、本実施形態に係る電流表示器
１によれば、主婦など機械操作が苦手な者にとっても、
何ら特殊な操作を必要とせずに、液晶表示器７の表示状
態を監視するだけで、家電製品の消費電流を安全かつ極
めて容易に知ることができる。また、ＡＣプラグ２１や
テーブルタップ２３の定格電流まで、あとどれ位の電流
を流せるかを容易に判別できるため、ＡＣプラグ２１な
どの定格電流オーバーに起因しての焼損や、ヒューズま
たはブレーカの切断などを未然に防止することができ
る。さらに、電気製品のおおよその消費電流を知ること
ができるため、ＡＣプラグ２１などを定格電流内で使用
するために、そのＡＣプラグ２１を介して商用交流を供
給すべき複数の電気製品の組合せを容易に判別すること
もできる。また、電池３を使用した場合の電池交換を除
き、太陽電池２で作動するため、保守点検を不要にする
ことができる。また、電流量を専用的に測定する構成の
みを備え、かつ液晶表示器７を表示器として用いたこと
により、その消費電流が極めて小さいため、小型の太陽
電池２を用いることができる結果、電流表示器１を極め
て小型軽量化することができる。

【００２２】次に、図４を参照して他の実施の形態に係
る電流表示器４１について説明する。なお、電流表示器
１と同一の構成要素については同一の符号を付して重複
した説明を省略する。

【００２３】電流表示器４１は、電流表示器１の実効値
検出回路６に代えて、コンデンサ４２を配設して構成さ
れている。このため、この電流表示器４１では、整流器
５が、検出信号ＳD を全波整流することにより、電気配
線ＫＷを流れる電流量の概略平均値に応じた直流電圧Ｖ
DCを生成する。したがって、この電流表示器４１では、
実効電流値にほぼ比例する電気製品の実際の消費電力量
に対する測定精度がやや低下するものの、その構造を極
めて簡易にすることができる。このため、製造コスト、
ひいては販売コストを大幅に低下させることができる結
果、電流表示器４１を内蔵したタイプのＡＣプラグ２１
などを安価に製造することができる。これにより、家庭
のすべてのＡＣプラグ２１やアウトレット２２などに電
流表示器１を内蔵させることで、省エネルギー化を大い
に促進することができる。

【００２４】なお、本実施形態では、ＡＣプラグ２１な
どに予め内蔵するタイプの電流表示器１，４１を例に挙
げて説明したが、本発明に係る電流表示器は、これに限
定されない。例えば、図５（ａ）に示す電流表示器５１
のように、電流トランス４をクランプ型に形成し、既に
屋内配線されている電気配線に電流トランス４を後付け
できるように構成してもよい。この場合、電流表示器１
を電気配線ＫＷから容易に取り外すことができる。ま
た、同図（ｂ）に示すように、電気配線ＫＷを貫通可能
に電流表示器６１をＡＣプラグなどとは別体で単独に構
成してもよい。さらに、本発明に係る電流表示器は、Ａ
Ｃ１００Ｖ用およびＡＣ２００用の商用交流の電流量を
表示させることができる。また、液晶表示器７の表示レ
ンジは、ＡＣプラグ２１などの内蔵対象の定格に応じて
適宜定めることができる。

【００２５】さらに、本発明における電流表示器は、必
ずしも電池３の配設を必要とせず、太陽電池２のみを駆
動源とすることができる。ただし、電池３を配設するこ
とにより、薄暗い場所に電流表示器を設置した場合など
であっても、液晶表示器７の表示を容易に読み取ること
ができる。また、本発明の実施の形態では、電流トラン
ス４を使用した例について説明したが、電気配線に流れ
る電流量に応じて変化する磁気量を検出するＭＲ（Magn
et Resistance ）素子やホール素子などの磁気素子を電
流検出手段として用いることができる。

【００２６】また、液晶表示器の表示内容は、上記実施
の形態に示した例に限定されず、数値をディジタル的に
表示したり、円グラフ的に表示してもよい。ただし、バ
ーグラフ的に表示した場合には、視覚的かつ直感的に電
流量を把握することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の電流表示器
によれば、電流検出手段によって検出された電流量を液
晶表示器に表示させることにより、何ら特殊な操作を必
要とせずに、液晶表示器の表示状態を監視するだけで、
家電製品の消費電流を安全かつ極めて容易に知らしめる
ことができる。また、ＡＣプラグやテーブルタップの定
格電流まで、あとどれ位の電流を流せるかを容易に判別
できるため、ＡＣプラグなどの定格電流オーバーに起因
しての焼損や、ヒューズまたはブレーカの切断などを未
然に防止することができる。さらに、電気製品のおおよ
その消費電流を知ることができるため、ＡＣプラグなど
を定格電流内で使用するために、そのＡＣプラグを介し
て商用交流を供給すべき複数の電気製品の組合せを容易
に判別することもできる。また、太陽電池で作動させる
ことにより、保守点検を不要にすることができる。加え
て、電流量を専用的に測定することにより、極めて小型
軽量で低価格の電流表示器を提供することができる。

【００２８】また、請求項２記載の電流表示器によれ
ば、電気配線を流れる電流の実効値または実効値近似値
を電流量として液晶表示器に表示させることにより、電
気製品の消費電流を一目で知らしめることができる。

【００２９】さらに、請求項３記載の電流表示器によれ
ば、アウトレット、ＡＣプラグ、ＡＣインレット、テー
ブルタップ、中間スイッチおよび電気製品などに内蔵さ
せることにより、各電気配線を流れている電流量や電気
製品の消費電流を極めて安全かつ容易に把握させること
ができる。

【００３０】また、請求項４記載の電流表示器によれ
ば、電気配線などを途中で切断したりすることなく電流
量を表示できるため、電気製品の消費電流などを容易に
把握させることができる。

【００３１】また、請求項５記載の電流表示器によれ
ば、太陽電池などの光電変換素子を駆動源として作動す
るため、保守を不要にすることができ、これにより、主
婦などの機械操作が苦手な者にとっても極めて使い易い
電流表示器を提供することができる。

【００３２】また、請求項６記載の電流表示器によれ
ば、商用交流電流の電流量を液晶表示器に表示させるこ
とにより、一般人に対して、省エネルギーへの関心を大
いに促進させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る電流表示器１の電気
的構成を示す回路図である。

【図２】（ａ）は電流表示器内蔵タイプのＡＣプラグ２
１の外観斜視図、（ｂ）は電流表示器内蔵タイプのアウ
トレット２２の外観斜視図、（ｃ）は電流表示器内蔵タ
イプのテーブルタップ２３の外観斜視図、（ｄ）は電流
表示器内蔵タイプの中間スイッチ２４の外観斜視図であ
る。

【図３】本発明の実施の形態に係る電流表示器１におけ
る液晶表示器７の正面図である。

【図４】他の実施の形態に係る電流表示器４１の電気的
構成を示す回路図である。

【図５】（ａ）は本発明の他の実施の形態に係る電流表
示器５１の外観斜視図、（ｂ）は本発明の他の実施の形
態に係る電流表示器６１の外観斜視図である。

【符号の説明】

１電流表示器２太陽電池３電池４電流トランス５整流器６実効値検出回路７液晶表示器２１ＡＣプラグ２２アウトレット２３テーブルタップ２４中間スイッチ４１電流表示器４２コンデンサ５１電流表示器６１電流表示器ＫＷ電気配線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電流トランスおよび磁気素子のいずれか
一方で構成され電気配線を流れる電流量を専用的に検出
する電流検出手段と、前記検出した電流量を表示する液
晶表示器とを備え、光電変換素子および蓄電素子の少な
くとも１つを駆動源として作動することを特徴とする電
流表示器。
【請求項２】前記電気配線を流れる電流の実効値また
は実効値近似値を前記電流量として前記液晶表示器に表
示させることを特徴とする請求項１記載の電流表示器。
【請求項３】アウトレット、ＡＣプラグ、ＡＣインレ
ット、テーブルタップ、中間スイッチおよび電気製品の
いずれかで構成される取付対象体の外表面に前記液晶表
示器および前記光電変換素子が露出するように、当該取
付対象体に内蔵されていることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の電流表示器。
【請求項４】前記電気配線が貫通可能に構成され、前
記電流検出手段は、前記貫通状態の電気配線を流れる電
流量を検出することを特徴とする請求項１から３のいず
れかに記載の電流表示器。
【請求項５】前記光電変換素子を駆動源として作動す
ることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の
電流表示器。
【請求項６】前記検出電流は、商用交流電流であるこ
とを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の電流
表示器。