(57)【要約】【課題】  僅かな消費電力によって、コンセントに接続した負荷にかかる過電流及び待機電力を検出して表示する。【解決手段】  消費電力及び過電流表示装置は、消費電力または過電流の状態を表示する表示部５と、当該表示部５の表示を操作する制御部３０と、負荷に流れる電流を検出し、当該検出した電流値に比例する電圧を生成する第１電源部１０と、負荷に流れる電力から間欠的に充電を行うとともに、充電した電力を制御部に供給する第２電源部と、を備える。制御部３０は、第１電源部１０が所定以上の電圧を生成した場合に、第２電源部２０による充電を停止するとともに、第１電源部１０が所定未満の電圧を生成した場合に、第２電源部２０による充電を間欠的に行うように、そのタイミングを指示する構成となっている。【選択図】      図３
2010145244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的負荷が接続されるコンセントにおいて、少なくとも接続した負荷の待機時の消費電力を表示するとともに、当該接続した負荷の使用時の過電流を検出して表示する消費電力及び過電流表示装置であって、
消費電力または過電流の状態を表示する表示部と、
前記表示部に接続するとともに、当該表示部の表示を操作する制御部と、
前記負荷に流れる電流を検出し、当該検出した電流値に比例する電圧を生成する第１電源部と、
前記負荷に流れる電力から間欠的に充電を行うとともに、充電した電力を前記制御部に供給する第２電源部と、を備え、
前記制御部は、前記第１電源部が所定以上の電圧を生成した場合に、前記第２電源部による充電を停止するとともに、前記第１電源部が所定未満の電圧を生成した場合に、前記第２電源部による充電を間欠的に行うように、そのタイミングを指示することを特徴とする消費電力及び過電流表示装置。
【請求項２】
前記第１電源部は、前記負荷がコンセントに接続されていない場合は電流を検出せず、且つ前記制御部及び表示部が駆動しないことを特徴とする請求項１の消費電力及び過電流表示装置。
【請求項３】
前記第１電源部は、負荷に流れる電流を一次側巻線に通して、誘電によって二次側巻線に電圧を生成させる電流トランスを備えることを特徴とする請求項１または２の消費電力及び過電流表示装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１電源部において生成した電圧を用いて、負荷にかかる消費電力及び過電流を検出すること特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の消費電力及び過電流表示装置。
【請求項５】
前記第２電源部は、供給された電力を所定時間蓄える電気二重層コンデンサを備える蓄電部を有しており、
当該蓄電部は、第１電源部において生成した電力も共に蓄電可能な構成であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の消費電力及び過電流表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンセントに接続した電気製品等の負荷に流れる消費電力及び過電流を検出して表示する消費電力及び過電流表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンセントに接続された電気製品（例えば、リモコン入力等の操作に備えて待機するテレビやエアコンなど）が、不使用状態で消費する待機電力は、日本の一般家庭を平均すると２００７年時点で約１８０ＫＷｈ／年・世帯とされており、これは一般家庭の電力消費量のほぼ１ヶ月分に相当する。また日本全体の待機電力は１８６億ＫＷｈと試算され、これは原子力発電所３基分の発電量に相当するとされている。このため、近年では環境保全の観点から、電気機器の待機時にはコンセントを抜くなどの省エネ対策が求められるようになった。
【０００３】
このような状況から、待機電力を計測する計測器の開発が進み、電気機器の電力を計測するワットアワーメーターが販売されている。しかしこれらの計測器自体の消費電力が１．３Ｗ以上の製品が多くあり、仮にコンセント毎に同計測器を取り付けると、大きな待機電力が消費されると言う問題を抱えていた。
【０００４】
なお、待機電力の計測の他に過電流を検出可能な装置として、例えば特許文献１に開示された発明などがある。特許文献１の過電流警報装置は、分電盤の内部に配設された装置本体を備え、装置本体は変流器によって電流を検出し、通信線を介して接続した過電流モニターにデータを送信している。過電流モニターでは過電流を表示するメインインジケータの他に待機電力表示手段としてのサブインジケータが設けられ、これにより分電盤から検出した過電流と待機電力を表示する。
【特許文献１】特開２００５−７７３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の過電流表示装置は、どのような手段によって同装置を動作させるのかが不明であり、前記のワットアワーメーターのように待機電力の計測に一定の電力がかかる問題が解消されてはいない。
【０００６】
一般的に過電流警報装置を適用する場合、特許文献２に示すように構成要素が多くなる傾向があった。特許文献２の過電流警報機能付テーブルタップは、テーブルタップ内部に直列に接続された電流トランスの二次側に発生した信号を増幅する増幅器、増幅された交流信号を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換器、安定化電源、コンパレータ、音声合成装置、パルス発振装置、ＬＥＤ等からなる異常表示ランプ等で構成されている。このため、装置内の回路が複雑化し、動作には消費電力が多くかかることとなる。すなわち過電流の検出と同時に待機電力の計測を行う装置は、消費電力の軽減の観点から見て満足できる装置は存在しなかった。
【０００７】
本発明は、前記のような実情から鑑みてなされたものであり、コンセントに接続した負荷にかかる過電流及び待機電力を検出して表示するとともに、僅かな消費電力によって動作可能な消費電力及び過電流表示装置の提供を目的とする。
【特許文献２】実開平０５−６２９８６号公報
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は、電気的負荷が接続されるコンセントにおいて、少なくとも接続した負荷の待機時の消費電力を表示するとともに、当該接続した負荷の使用時の過電流を検出して表示する消費電力及び過電流表示装置であって、
消費電力または過電流の状態を表示する表示部と、
表示部に接続するとともに、当該表示部の表示を操作する制御部と、
負荷に流れる電流を検出し、当該検出した電流値に比例する電圧を生成する第１電源部と、
負荷に流れる電力から間欠的に充電を行うとともに、蓄電した電力を制御部に供給する第２電源部と、を備え、
制御部は、第１電源部が所定以上の電圧を生成した場合に、第２電源部による充電を停止するとともに、第１電源部が所定未満の電圧を生成した場合に、第２電源部による充電を間欠的に行うように、そのタイミングを指示することを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば、制御部は、制御部及び表示部を動作させる第２電源部の充電タイミングを制御部自体が制御することで、間欠的に充電を行うこととなる。これにより、制御部及び表示部を動作させる電力を最小限に抑えつつ、コンセントに接続した負荷にかかる過電流及び待機電力を確実に検出して表示することができる。よって、この消費電力及び過電流表示装置を用いることで、電力コストをかけずに、負荷による待機電力の使用等をユーザに促すことができ、環境保全にともなう消費電力の低減等に貢献することができる。
【００１０】
また、第１電源部は、負荷がコンセントに接続されていない場合は電流を検出せず、且つ制御部及び表示部が駆動しない構成とすることが好ましい。このように構成することで、負荷をコンセントに接続しない場合は、消費電力及び過電流表示装置が動作せず、その消費電力をゼロとすることができる。
【００１１】
さらに、第１電源部は、負荷に流れる電流を一次側巻線に通して、誘電によって二次側巻線に電圧を生成させる電流トランスを備える構成とすることができる。このように電流トランスを用いることで、負荷に流れる電流に比例した電圧を容易に生成することができる。
【００１２】
制御部は、第１電源部において生成した電圧を用いて、負荷にかかる消費電力及び過電流を検出する構成とすることができる。第１電源部において生成される電圧は、負荷に流れる電流に比例しているため、この電圧の値を利用することで、負荷に流れる電流値を求めることができる。これにより負荷にかかる過電流が検出でき、またコンセントにかかる電圧は予め判明しているので（例えば一般家庭用電圧はＡＣ１００Ｖ）、負荷にかかる消費電力を検出することもできる。
【００１３】
また、第２電源部は、供給された電力を所定時間蓄える電気二重層コンデンサを備える蓄電部を有しており、当該蓄電部は、第１電源部において生成した電力も共に充電可能な構成とすることが好ましい。このように電気二重層コンデンサを備えることで、第１電源部において生成した電力を効率よく蓄電することができる。また第１電源部において生成した電力は、コンセント等から供給された電力ではないため、これを用いて制御部及び表示部を動作させることで、消費電力を大幅に低減することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上、説明したように、本発明によれば制御部及び表示部を動作させる電力を最小限に抑えつつ、コンセントに接続した負荷にかかる過電流及び待機電力を確実に検出して表示することができる。よって、この消費電力及び過電流表示装置を用いることで、電力コストをかけずに、負荷による待機電力の使用状況等をユーザに知らしめて節電を促すことができ、環境保全にともなう消費電力の低減等に貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る消費電力及び過電流表示装置の外観を示す展開図であり、図２は、同じく消費電力及び過電流表示装置をコンセントに取り付けた状態を示す展開図である。
本実施形態の消費電力及び過電流表示装置は、外部の電力供給源（図示せず）からコンセント１００に供給されるＡＣ１００Ｖの電流を検出し、過電流または消費電力として表示する機能を有している。図１及び図２に示すように、消費電力及び過電流表示装置は、樹脂成形した装置本体１を備え、この装置本体１は電気的負荷（図示せず）が接続されるコンセント１００の取付枠１０１上部に直接取付け可能な形状に形成されている。
【００１６】
この装置本体１は、外部の電力供給源及びコンセント１００に配線２を介して接続可能な接続部３を底面及び内部に備えている。また、装置本体１の内部には、接続部３に接続して電流検出等の動作を行う制御回路４が備えられ、上面には過電流または消費電力を表示する表示部５が形成されている。
【００１７】
接続部３は、装置本体１の下面において電源側端子６と、コンセント電源側端子７と、接地側端子８と、コンセント接地側端子９と備えている。電力供給源及びコンセント１００に接続される配線２は、これらの端子に差し込まれることで装置本体１の内部にある接続金具に結線される。これにより、制御回路４に対して電気的に接続され、この制御回路４において電力供給源からコンセント１００に供給される電流を検出することが可能となる。
【００１８】
表示部５は、過電流表示ＬＥＤ５０と、電力表示ＬＣＤ（液晶パネル）５１とを含んでいる。過電流表示ＬＥＤ５０は、負荷にかかる過電流が検出された場合に点灯し、一方の電力表示ＬＣＤ５１は、通常の負荷使用時や待機時における消費電力を、複数個並べたバーの点灯数によって表示する。制御回路４は、この表示部５の表示を操作する構成となっている。
【００１９】
図３は、本実施形態に係る消費電力及び過電流表示装置の内部構成を概略的に示すブロック図であり、図４は、同じく消費電力及び過電流表示装置の回路構成を示す回路図である。
図３に示すように、本実施形態の制御回路４は、第１電源部１０、第２電源部２０、制御部３０を含み、制御部３０から表示部５に接続している。またコンセント１００は、第１電源部１０及び第２電源部２０を介して、電源側端子６及び接地側端子８に電気的に導通している。
【００２０】
図３、図４に示すように、第１電源部１０は、電源生成部１１、電流検出部１２を備えている。電源生成部１１は、電流トランスＣＴ１を内部に備え、この電流トランスＣＴ１の一次側巻線が電源側端子６とコンセント電源側端子７間に接続され、二次側巻線が順方向電圧（ＶＦ）の低いショットキーバリアダイオードＤ１−Ｄ４からなる全波整流回路に接続されている。電流トランスＣＴ１では、一次側巻線に流れる電流によって二次側巻線に電力が誘起される。二次側巻線で生成された電力は全波整流回路において整流され、逆流防止用ダイオードＤ６を介して第２電源部２０の蓄電部２３に送られる。
【００２１】
また、電流検出部１２は、分圧抵抗Ｒ６、Ｒ７および平滑コンデンサＣ１からなり、上記の全波整流回路において整流された直流電圧Ｖ０を利用して、コンセント１００に接続した負荷に流れる電流値を検出することができる。
【００２２】
蓄電部２３は、三端子レギュレータＱ３が設けられており、第１電源部１０において出力された電力がこの三端子レギュレータＱ３に入力される。本実施形態の三端子レギュレータＱ３は、出力電圧が３Ｖとなる定電圧回路として構成されている。この三端子レギュレータＱ３の出力Ｖｏｕｔは、制御部３０を駆動する電源として利用される。
【００２３】
制御部３０は、消費電力の極めて少ないワンチップマイコンを適用することが好ましい。例えば、本実施形態の制御部３０は、システムクロックを３１．２５ＫＨｚ、電源電圧を２Ｖで駆動したときの消費電流が７μＡのマイコンを用いている。この制御部３０は、電流検出部１２にかかる電圧Ｖsを計測して消費電力を演算し、この演算結果を表示部５（過電流表示ＬＥＤ５０、電力表示ＬＣＤ５１）に信号として送信するようにプログラミングされている。なお、本実施形態の制御部３０は、三端子レギュレータＱ３からの出力Ｖｏｕｔとして２Ｖ以上の電圧が、電源入力ピン（図４中の１４ピン）にかかることで駆動を開始する構成となっている。
また、制御部３０は、第２電源部２０にも接続されており、第２電源部２０の動作を制御することができる。
【００２４】
第２電源部２０は、ダイオードブリッジ部２１、間欠充電制御部２２、蓄電部２３を含んでいる。ダイオードブリッジ部２１は、内部にダイオードブリッジ回路Ｄ５が設けてあり、交流入力端子の一方が電流制限用抵抗Ｒ１を介して電源側端子６に接続され、他方の交流入力端子が接地側端子８に接続されている。このダイオードブリッジ部２１は、間欠充電制御部２２によって電源側端子６からの電力供給が制御されている。
【００２５】
間欠充電制御部２２は、ＰＮＰトランジスタＱ１、ＮＰＮトランジスタＱ２、各トランジスタのバイアス設定用抵抗Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びベース電流制限用抵抗Ｒ５から構成されている。ＮＰＮトランジスタＱ２は、ベースがベース電流制限用抵抗Ｒ５を介して制御部３０に接続されており、制御部３０からの信号に基づいてＮＰＮトランジスタＱ２は、コレクタ‐エミッタ間のオン・オフを切り換える。一方、ＰＮＰトランジスタＱ１は、エミッタがダイオードブリッジ回路Ｄ５のプラス側に接続されるとともに、コレクタが蓄電部２３に接続されている。またベースがＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタに接続されており、ベース‐エミッタ間のバイアス抵抗Ｒ２により逆バイアスとなっている。ＰＮＰトランジスタＱ１は、ＮＰＮトランジスタＱ２がオンになると、ＰＮＰトランジスタＱ１のベース電流が引き出され、ＰＮＰトランジスタＱ１のコレクタ‐エミッタ間をオンとする。これにより、ダイオードブリッジ部２１と蓄電部２３間が通電する。
【００２６】
蓄電部２３は、既述したように三端子レギュレータＱ３を備え、さらに三端子レギュレータＱ３の入力電圧平滑用コンデンサＣ２と発振防止用コンデンサＣ３、Ｃ４、電気二重層コンデンサＣ５、基準電圧記録用コンデンサＣ６、逆流防止用ダイオードＤ７、を含んでいる。
ダイオードブリッジ部２１において全波整流された直流電圧は、三端子レギュレータＱ３を介して電気二重層コンデンサＣ５に充電される。本実施形態の電気二重層コンデンサＣ５は、通常のコンデンサの１０００倍程度の容量を有したものを適用しており、充電した電力を制御部３０の電源として利用することができる。一方、基準電圧記録用コンデンサＣ６は逆流防止ダイオードＤ７を介して、電気二重層コンデンサＣ５と並列に接続されており、電気二重層コンデンサＣ５の蓄電電圧を比較する基準電圧として機能する。
【００２７】
制御部３０は、この電気二重層コンデンサＣ５に電力を充電するタイミングを制御する構成となっている。具体的には、制御部３０のＡＤ変換機能によって電気二重層コンデンサＣ５の電圧の降下を検出し、規定の電圧（例えば３Ｖ）より降下した場合、充電を指示するように設定することができる。
【００２８】
次に、本実施形態の消費電力及び過電流表示装置の動作について説明する。
消費電力及び過電流表示装置が取り付けられたコンセント１００は、負荷が接続されることで、電源側端子６と接地側端子８が、コンセント電源側端子７及びコンセント接地側端子９を介して通電する。これにより消費電力及び過電流表示装置は、負荷に流れる電流が電流トランスＣＴ１の一次側巻線を通過することとなり、この一次側巻線に誘電することで、電流値に比例する電圧が二次側巻線に発生する。電流トランスＣＴ１で発生した電力は、ショットキーバリアダイオードＤ１−Ｄ４の全波整流回路において整流された直流電圧Ｖ０となり、逆流防止用ダイオードＤ６を介して３端子レギュレータＱ３に入力される。この電力は、３端子レギュレータＱ３からの出力Ｖｏｕｔとして制御部３０のワンチップマイコン電源ピンに供給される。
【００２９】
図５は、本実施形態に係る消費電力及び過電流表示装置において、負荷に流れる電流と制御回路の各構成にかかる電圧の関係性を示す表である。
消費電力及び過電流表示装置は、コンセント１００に負荷が接続されると、負荷に流れる電流に応じて制御回路４のＡ／Ｄ変換入力ピンに対し図５に示すような電圧がかかる。ここで負荷電流が０．６Ａ（負荷電力が６０Ｗ）以上流れると、電流トランスＣＴ１の二次側巻線は２Ｖ以上の電圧となり、この２Ｖ以上の電圧が３端子レギュレータＱ３を介して制御部３０に入力されると、制御部３０のワンチップマイコンは、オートリセット機能により駆動を開始する。
【００３０】
制御部３０は、駆動開始すると間欠充電制御部２２に接続しているピン（図４中の１６ピン）からパルス信号を出力する。このパルス信号はＬｏｗ（以下、Ｌという）からＨｉｇｈ（以下、Ｈという）に切り替わったとき、Ｈの状態を１秒間保持してＬに切り換わるようにプログラミングされている。また３端子レギュレータＱ３の出力は、制御部３０が駆動開始したことで電気二重層コンデンサＣ５及び基準電圧記録用コンデンサＣ６に充電される。
【００３１】
制御部３０の１６ピン出力がＨとなったパルス信号は、間欠充電制御部２２に送られ、ベース電流制限用抵抗Ｒ５を介してＮＰＮトランジスタＱ２のベースに入力される。これにより、ＮＰＮトランジスタＱ２はコレクタ−エミッタ間がオンとなる。また、バイアス抵抗Ｒ２で逆バイアスが与えられてコレクタ−エミッタ間がオフであったＰＮＰトランジスタＱ１は、ＮＰＮトランジスタＱ２がオンとなったことを受けてベース電流が引き出され、ＰＮＰトランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間をオンとする。
【００３２】
このＰＮＰトランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間がオンとなったことにより、ＰＮＰトランジスタＱ１のエミッタ側に接続されているダイオードブリッジ回路Ｄ５のプラス側に発生する電力を蓄電部２３に送電することが可能となる。この電力は、３端子レギュレータＱ３を介して、電気二重層コンデンサＣ５及び基準電圧記録用コンデンサＣ６に充電される。
電気二重層コンデンサＣ５及び基準電圧記録用コンデンサＣ６の充電時間は、ＰＮＰトランジスタＱ１がオンとなっている時間であり、したがって制御部３０から送信したパルス信号Ｈの状態の時間（１秒）となる。
制御部３０のワンチップマイコンは、オートリセット機能による駆動開始後は、この電気二重層コンデンサＣ５に蓄えられた電力のみで駆動することとなる。
【００３３】
制御部３０を駆動した状態で時間が経過すると、電気二重層コンデンサＣ５の電力が徐々に消費され、電圧が降下していく。このため制御部３０は、基準電圧記録用コンデンサＣ６に蓄えられている電圧を電流制限抵抗Ｒ８を介して制御部のＡ/Ｄ変換機能の１８ピンから入力し、電気二重層コンデンサＣ５の電圧と基準電圧記録用コンデンサＣ６に蓄えられている電圧の比較を行っている。本実施形態の制御部３０は、基準電圧記録用コンデンサＣ６の電圧に対し電気二重層コンデンサＣ５の電圧が７０％まで下がったときに、制御部３０の１６ピン出力をＬからＨへ移行する構成としている。
【００３４】
制御部３０が１６ピン出力をＬからＨへ移行すると、このＨとなったパルス信号がベース電流制限用抵抗Ｒ５を介してＮＰＮトランジスタＱ２のベースに流れ、コレクタ−エミッタ間をオンとする。これによりＰＮＰトランジスタＱ１のコレクタ−エミッタ間もオンになり、ダイオードブリッジ回路Ｄ５のプラス側に発生した電力を再度、電気二重層コンデンサＣ５及び基準電圧記録用コンデンサＣ６の双方に充電することができる。
【００３５】
制御部３０が、電気二重層コンデンサＣ５に電圧を充電するタイミングは、以下の計算過程によって求めることができる。
例えば、電気二重層コンデンサＣ５の耐圧（Ｖ）が３．３Ｖで、静電容量（Ｃ）が０．２２Ｆとすると、電荷量（Ｑ０）は次式（１）によって０．７３クローンとなる。
Ｑ０＝ＣＶ１                    ・・・（１）
【００３６】
ここで、充電電流（ｉ）を１００ｍＡとすると、未充電から満充電に掛かる時間（ｔ）は、次式（２）によって７．２６秒となる。
ｔ＝Ｑ０／ｉ                    ・・・（２）
ただし、３Ｖまで降下した電圧（Ｖ２）から満充電（Ｖ１）にするのに掛かる時間（ｔ）は、次式（３）によって０．６６秒となる。
ｔ＝Ｃ（Ｖ１−Ｖ２）／ｉ        ・・・（３）
【００３７】
また、消費電力及び過電流表示装置の消費電流の計測時にかかる消費電流は１００μＡ以下であるから、規定降下電圧まで放電できる時間（ｔ）は、次式（４）によって１０分５５秒となる。
ｔ＝−Ｃ・Ｒ・Ｌｎ（Ｖ２／Ｖ１）・・・（４）
すなわち、制御部３０は、間欠充電制御部２２に約１１分間隔で０．６６秒間の充電指示を繰り返すことで、電気二重層コンデンサＣ５に対し電力を安定的に充電することができる。本実施形態の制御部３０は、パルス信号としてＨの状態を１秒間保持しており、電気二重層コンデンサＣ５への充電を確実に行える構成となっている。このように制御部３０のプログラムを設定すると、最低限の消費電力で消費電力及び過電流表示装置を安定動作することが可能となる。
【００３８】
なお、降下した電圧（Ｖ２）を満充電（Ｖ１）にするのに掛かる消費電力は、次式（５）によって求めることができる。
Ｐ＝Ｉ・Ｖ２・（ｔ０／３６００）  ・・・（５）
したがって、消費電力及び過電流表示装置の消費電力は、０．０６Ｗｈとなる。
【００３９】
制御部３０は、負荷に流れる電流が５A未満の場合に、上記の電気二重層コンデンサＣ５への間欠充電を繰り返し実施する。このように制御部３０及び表示部５を動作させる電気二重層コンデンサＣ５の充電タイミングを制御部３０自体が制御することにより、制御部３０及び表示部５には電力が安定的に供給される。よって、コンセント１００に接続した負荷が待機状態となっていても、同負荷にかかる待機電力を常に検出して表示することができる。
【００４０】
また、５A以上の負荷電流が流れた場合には、電源生成部１１の電流トランスＣＴ１からの電力供給が充分に行われ、電気二重層コンデンサＣ５に常に充電することが可能となる。このため、制御部３０は間欠充電制御部２２に対する充電指示を停止する構成としている。
このように、電流トランスＣＴ１がコンセント１００に流れる負荷電流に応じた電力を生成することで、電気二重層コンデンサＣ５への充電に用いることができるため、消費電力を大幅に低減することができる。
【００４１】
なお、負荷が接続されていない場合は、コンセント１００の電流経路が遮断された状態となっているので、消費電力及び過電流表示装置が検出する電流がゼロとなる。その結果、消費電力及び過電流表示装置は制御部３０及び表示部５が駆動せず、消費電力をゼロとすることができる。
【００４２】
コンセント１００に接続した負荷にかかる消費電力及び過電流の検出は、電流トランスＣＴ１によって生成した電圧を、電流検出部１２の分圧抵抗Ｒ６、Ｒ７および平滑コンデンサＣ１において検出することでなされる。電流トランスＣＴ１の二次側巻線において一次側巻線に流れる電流値に比例する電圧が生成されると、全波整流回路によって直流電圧化した信号として電流検出部１２に送られる。そして電流検出部１２にかかる電圧Ｖsが、制御部３０のＡ/Ｄ変換機能を備えたピン（図４中の１７ピン）に入力される。制御部３０はこの電圧ＶsのＡ/Ｄ変換の結果を演算して、消費電力として電力表示ＬＣＤ５１に表示する。
【００４３】
本実施形態の消費電力及び過電流表示装置の電力表示ＬＣＤ５１による表示は、図５に示すように、コンセント１００に接続された負荷の消費電力が０．５Ｗから１．０Ｗのときは、電力表示ＬＣＤ５１による「待機電力消費中」の文字が点滅し、５Ｗから９００Ｗまでは、電力表示ＬＣＤ５１の複数個あるバーが順次点灯していく。これによりユーザは、負荷使用時や待機時においてコンセント１００にかかる消費電力を知ることができる。
【００４４】
また、制御部３０は、電圧Ｖsの検出結果からコンセント１００に予め設定された過電流値に近づいていると判別した場合、過電流検出として過電流表示ＬＥＤ５０を点灯する。本実施形態の過電流表示ＬＥＤ５０による表示は、コンセント１００に接続された負荷の電流が１０Ａから１２Ａのときは、過電流表示ＬＥＤ５０によるフェードイン・フェードアウト点滅を２秒間隔で繰り返して注意を促し、１３Ａ以上のときは過電流表示ＬＥＤ５０を０．２秒間隔で点滅し、これ以上の負荷が増えると危険であることを知らせる。
【００４５】
次に、本実施形態の消費電力及び過電流表示装置の使用方法について説明する。
図６は、本実施形態に係る消費電力及び過電流表示装置の配線を概略的に示す正面図であり、図７は、図６の背面図である。
図６に示すように、消費電力及び過電流表示装置を備えたコンセント１００は、屋内配線を介して分電盤（電力供給源）２００に接続される。具体的には、図２、図７に示すように、装置本体１の電源側端子６が電源側線２０１を介して分電盤２００に接続され、また接地側端子８が接地側線２０２を介して分電盤２００に接続される。一方、コンセント電源側端子７は、コンセント内配線電源側線２０３を介して、コンセント１００の電源側端子に接続され、コンセント接地側端子９は、コンセント内配線接地側線２０４を介して、コンセント１００の接地側端子に接続される。このように配線することで、消費電力及び過電流表示装置は、上述した消費電力及び過電流の表示を実施することができる。
【００４６】
また、コンセント１００は、図６、図７に示すように、渡り配線２０５、２０６によって複数個つないでいくことで、各コンセント１００、１００’、１００’’、・・・にかかる負荷全体の消費電力及び過電流を検出することが可能である。具体的には、分電盤２００に直接接続する装置本体１を、コンセント内配線電源側線２０３、コンセント内配線接地側線２０４を介してコンセント１００に接続する。また、次のコンセント１００’に接続する装置本体１’は、前記コンセント１００に対して渡り配線電源側線２０５、渡り配線接地側線２０６を介して接続する。このように接続すると、コンセント１００にある消費電力及び過電流表示装置は、コンセント１００の負荷と、コンセント１００’の負荷を含めた消費電力及び過電流を検出することができる。さらに、３つ目のコンセント１００’’も同じように接続することで、コンセント１００にある消費電力及び過電流表示装置は、コンセント１００の負荷と、コンセント１００’の負荷と、コンセント１００’’を含めた消費電力及び過電流を検出することができる
【００４７】
このように消費電力及び過電流表示装置は、各コンセント１００、１００’、１００’’、・・・にかかる負荷全体の消費電力及び過電流を検出して表示することで、待機電力等の使用をユーザに対し一層意識させることができる。
【００４８】
以上、本実施形態の消費電力及び過電流表示装置によれば、制御部３０及び表示部５を動作させる電力を最小限に抑えつつ、コンセント１００に接続した負荷にかかる過電流及び待機電力を確実に検出して表示することができる。よって、この消費電力及び過電流表示装置を用いることで、電力コストをかけずに、負荷による待機電力の使用等をユーザに促すことができ、環境保全にともなう消費電力の低減等に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態に係る消費電力及び過電流表示装置の外観を示す展開図である。
【図２】本実施形態に係る消費電力及び過電流表示装置をコンセントに取り付けた状態を示す展開図である。
【図３】本実施形態に係る消費電力及び過電流表示装置の内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】本実施形態に係る消費電力及び過電流表示装置の回路構成を示す回路図である。
【図５】本実施形態に係る消費電力及び過電流表示装置において、負荷に流れる電流と制御回路の各構成にかかる電圧の関係性を示す表である。
【図６】本実施形態に係る消費電力及び過電流表示装置の配線を概略的に示す正面図である。
【図７】図６の背面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１：装置本体、２：配線、３：接続部、４：制御回路、５：表示部、６：電源側端子、７：コンセント側端子（電源側）、８：接地側端子、９：コンセント側端子（接地側）、
１０：第１電源部、１１：電源生成部、１２：電流検出部、
２０：第２電源部、２１：ダイオードブリッジ部、２２：間欠充電制御部、２３：蓄電部、
３０：制御部、
５０：過電流表示ＬＥＤ、５１：電力表示ＬＣＤ
１００：コンセント、１０１：取付枠、
２００：分電盤（電力供給源）、２０１：電源側線、２０２：接地側線、２０３：コンセント内配線電源側線、２０４：コンセント内配線接地側線、２０５：渡り配線電源側線、２０６：渡り配線接地側線、
ＣＴ１：電流トランス、
Ｃ５：電気二重層コンデンサ、
Ｃ６：基準電圧記録用コンデンサ、
Ｄ５：ダイオードブリッジ回路、
Ｑ１：ＰＮＰトランジスタ、
Ｑ２：ＮＰＮトランジスタ、
Ｑ３：三端子レギュレータ
【図１】
2010145244.tif 000003
【図２】
2010145244.tif 000004
【図３】
2010145244.tif 000005
【図４】
2010145244.tif 000006
【図５】
2010145244.tif 000007
【図６】
2010145244.tif 000008
【図７】
2010145244.tif 000009