(57)【要約】【課題】  電流検出部の構成材料を容易に削減でき、電流検出部の組み付け作業性を向上させる。【解決手段】  電力を供給するための入力端子および負荷に電力を給電するための出力端子からなる端子部と、入力端子に印加される電圧を検出する電圧検出部と、入力端子および出力端子間に流れる電流を検出する電流検出部５と、電圧検出部で検出された電圧と電流検出部で検出された電流から電力量を計測する電力演算部とを筐体８に設けた電子式電力量計において、電流検出部５は、電流検出素子としてのコア１１およびホール素子１３をホットメルト接着剤１５で筐体８に一体化する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を供給するための入力端子および負荷に前記電力を給電するための出力端子からなる端子部と、前記入力端子に印加される電圧を検出する電圧検出部と、前記入力端子および出力端子間に流れる電流を検出する電流検出部と、前記電圧検出部で検出された電圧と前記電流検出部で検出された電流から電力量を計測する電力演算部とを筐体に設けた電子式電力量計において、前記電流検出部は、電流検出素子を接着剤で前記筐体に一体化したことを特徴とする電子式電力量計。
【請求項２】
前記接着剤は熱可塑性樹脂からなるホットメルト接着剤とした請求項１に記載の電子式電力量計。
【請求項３】
前記電流検出部は、磁性材料からなるコアと前記コアに対して近接配置されたホール素子とからなり、前記電流検出部は、筐体に一体的に設けられた収容部に前記コアおよびホール素子を格納し、前記接着剤を前記収容部に充填した請求項１又は２に記載の電子式電力量計。
【請求項４】
前記電流検出部は、磁性材料からなるコアにコイルを装着したＣＴ構造体からなり、前記電流検出部は、筐体に一体的に設けられた収容部に前記ＣＴ構造体を格納し、前記接着剤を前記収容部に充填した請求項１又は２に記載の電子式電力量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば一般家庭などの電力需要家が使用する電力量を計測して表示する電子式電力量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、一般家庭、ビルや工場などの電力需要家が使用する電力量を計測して表示する電力量計として、電子式電力量計が知られている。この電子式電力量計は、電力を供給するための入力端子および負荷に電力を給電するための出力端子からなる端子部と、入力端子に印加される電圧を検出する電圧検出部と、入力端子および出力端子間に流れる電流を検出する電流検出部と、電圧検出部で検出された電圧と電流検出部で検出された電流から電力量を計測する電力演算部とを筐体に設けた構造を具備する。
【０００３】
この電子式電力量計の電流検出部は、ホール素子あるいは計器用変流器（ＣＴ）で構成されたものが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ホール素子を用いた電流検出部は、磁性材料からなるコアと共にエポキシ樹脂などの外装樹脂材でモールドした部品や、コアと共に外装ケースに格納した部品である。このホール素子で構成された電流検出部は、ホール素子とコアを一体化した部品を、電力量計の筐体に取り付けられた配線基板に実装したり、あるいは、筐体にねじ止め等により固定した上で、そのコアに電流線を貫通させた構造を具備する。
【０００５】
一方、変流器は、コイルが装着されたコアを外装樹脂材でモールドしたものや、コイルが装着されたコアを外装ケースに格納したものがある。この変流器で構成された電流検出部は、変流器を、電力量計の筐体に取り付けられた配線基板に実装したり、あるいは、筐体にねじ止め等により固定した上で、そのコアに電流線を貫通させた構造を具備する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３４５２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、電子式電力量計における電流検出部を前述のような部品で構成すると、ホール素子およびコアや、コイルが装着されたコアをモールドするための外装樹脂材、あるいは、ホール素子およびコアや、コイルが装着されたコアを格納するための外装ケースを必要とする。その結果、これら外装樹脂材や外装ケースにより、電流検出部の構成材料を削減することが困難であった。
【０００８】
また、電子式電力量計における電流検出部を、前述したようにホール素子や変流器で構成する場合、それらホール素子や変流器を、電力量計の筐体とは別体の一つの部品としてその筐体に組み付けなければならない。そのため、ホール素子や変流器を組み付ける作業に手間がかかり、作業効率の低下を招くおそれもあった。
【０００９】
そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、電流検出部の構成材料を容易に削減でき、電流検出部の組み付け作業性を向上し得る電子式電力量計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、電力を供給するための入力端子および負荷に電力を給電するための出力端子からなる端子部と、入力端子に印加される電圧を検出する電圧検出部と、入力端子および出力端子間に流れる電流を検出する電流検出部と、電圧検出部で検出された電圧と電流検出部で検出された電流から電力量を計測する電力演算部とを筐体に設けた電子式電力量計において、電流検出部は、電流検出素子を接着剤で筐体に一体化したことを特徴とする。
【００１１】
本発明では、電流検出部を接着剤で筐体に一体化したことにより、電流検出部をモールドするための外装樹脂材や、その電流検出部を格納するための外装ケースを筐体とは別体で設ける必要がないので、電流検出部の構成材料の削減が容易に図れる。また、電流検出部を組み付ける作業も容易となって作業効率の向上が容易に図れる。
【００１２】
本発明では、接着剤として熱可塑性樹脂からなるホットメルト接着剤を使用することが望ましい。このホットメルト接着剤は、エポキシ樹脂などからなる他の接着剤よりも硬化時間が飛躍的に短いことから、そのホットメルト接着剤で電流検出部を筐体に固定する作業時間の短縮化が容易に図れる。また、ホットメルト接着剤の硬化時間が短いことから、電子式電力量計の製造ラインでの作業効率の向上が容易に図れる。
【００１３】
本発明における電流検出部は、磁性材料からなるコアとそのコアに対して近接配置されたホール素子とからなり、電流検出部は、筐体に一体的に設けられた収容部にコアおよびホール素子を格納し、接着剤を収容部に充填した構造が望ましい。このように、接着剤を、コアおよびホール素子が格納された収容部に充填すれば、コアとホール素子との相互位置関係を保持することが容易となり、コアとホール素子との位置ずれによる特性変化を未然に防止することができる。
【００１４】
本発明における電流検出部は、磁性材料からなるコアにコイルを装着したＣＴ構造体からなり、電流検出部は、筐体に一体的に設けられた収容部にＣＴ構造体を格納し、接着剤を収容部に充填した構造が望ましい。このように、接着剤を、ＣＴ構造体が格納された収容部に充填すれば、ＣＴ構造体を筐体と一体化することが容易に行える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電流検出部を接着剤で筐体に一体化したことにより、電流検出部をモールドするための外装樹脂材や、その電流検出部を格納するための外装ケースを筐体とは別体で設ける必要がないので、電流検出部の構成材料の削減が容易に図れる。また、電流検出部を組み付ける作業も容易となって作業効率の向上が容易に図れる。この電流検出部の構成材料の削減および組み付け作業での効率アップにより安価な電子式電力量計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ホール素子で構成された電流検出部で、ホール素子およびコアと電流線を筐体の収容部に組み付ける前の状態を示す部分斜視図である。
【図２】ホール素子で構成された電流検出部で、ホール素子およびコアを筐体の収容部に組み付けた後の状態を示す部分斜視図である。
【図３】ホール素子で構成された電流検出部で、筐体の収容部にホットメルト接着剤を充填した状態を示す部分斜視図である。
【図４】ホール素子で構成された電流検出部で、筐体の収容部に電流線を貫通させた状態を示す部分斜視図である。
【図５】ＣＴ構造体で構成された電流検出部で、ＣＴ構造体および電流線を筐体の収容部に組み付ける前の状態を示す部分斜視図である。
【図６】ＣＴ構造体で構成された電流検出部で、ＣＴ構造体を筐体の収容部に組み付けた後の状態を示す部分斜視図である。
【図７】ＣＴ構造体で構成された電流検出部で、筐体の収容部にホットメルト接着剤を充填した状態を示す部分斜視図である。
【図８】ＣＴ構造体で構成された電流検出部で、筐体の収容部に電流線を貫通させた状態を示す部分斜視図である。
【図９】本発明の実施形態で、電子式電力量計の外観を示す正面図である。
【図１０】電子式電力量計の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】ホール素子で構成された電流検出部の検出原理を説明するための部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る電子式電力量計の実施形態を以下に詳述する。
【００１８】
この電子式電力量計は、図９および図１０に示すように、電力を供給するための入力端子１および負荷に電力を給電するための出力端子２からなる端子部３と、入力端子１に印加される電圧を検出する電圧検出部４と、入力端子１および出力端子２間に流れる電流を検出する電流検出部５と、電圧検出部４で検出された電圧と電流検出部５で検出された電流から電力量を計測する電力演算部６と、その電力演算部６により計測された電力量などを表示する表示部７とを筐体８に設けた構造を具備する。
【００１９】
電力供給設備９からの引込線がねじ止め等により接続される入力端子１（電源側端子）と、電力需要家内の負荷１０への引込線がねじ止め等により接続される出力端子２（負荷側端子）とは、筐体８の下部に端子ブロックとして取り付けられている。また、前述の電圧検出部４、電流検出部５、電力演算部６および表示部７は、筐体８の上部に内蔵された構造となっている。
【００２０】
この電子式電力量計の電流検出部５は、ホール素子あるいは計器用変流器（ＣＴ）で構成されている。以下の実施形態では、ホール素子で構成された電流検出部５を具備した電子式電力量計を例示する。この電流検出部５は、図１１に示すように、磁性材料からなるコア１１のギャップ１２にホール素子１３を配置すると共に、そのコア１１の中心に電流線１４を貫通させた構造を具備する。
【００２１】
電流検出部５では、電流線１４に電流が流れるとコア１１に磁界が発生し、ホール素子１３により、コア１１に発生した磁界に比例した電圧に変換することにより電流を検出するようにしている。このコア１１とホール素子１３の相互位置関係が変化すると、電流検出の特性も変化する。このことから、コア１１とホール素子１３の相互位置関係を保持するため、コア１１とホール素子１３とを固定する必要がある。
【００２２】
そこで、この実施形態における電子式電力量計の電流検出部５は、図１〜図４に示すように、電流検出部を構成しているコア１１およびホール素子１３を、熱可塑性樹脂からなる接着剤であるホットメルト接着剤１５で電子式電力量計の筐体８の一部に一体化した構造を具備する。なお、接着材は、ホットメルト接着剤１５以外の他の熱可塑性樹脂からなるものや、熱硬化性樹脂あるいは光硬化性樹脂などからなるものであってもよい。
【００２３】
つまり、筐体８の底部１６に一体的に設けられた筒状の収容部１７にコア１１が格納されると共に、そのコア１１のギャップ１２にホール素子１３が配置された状態で収容部１７に格納されている。コア１１およびホール素子１３が格納された収容部１７にホットメルト接着剤１５を注入する。収容部１７に充填されたホットメルト接着剤１５によりコア１１およびホール素子１３が固定される。
【００２４】
なお、ホットメルト接着剤１５は、熱可塑性樹脂を主成分とした有機溶剤を全く含まない１００％固形分の接着剤で、常温では固形または半固形である。このホットメルト接着剤１５は、加熱で溶融し、数分程度の冷却により固化して接着を完了するものである。
【００２５】
図１に示すように、ホール素子１３は、配線基板１８の下部に実装されている。一方、電子式電力量計の筐体８の底部１６には、前述したように、コア１１の形状に合致した矩形筒状の収容部１７が一体的に突設され、その収容部１７の中央には帯板状の電流線１４を貫通させるための矩形孔２１が形成されている。
【００２６】
収容部１７の側壁部２２には、前述の配線基板１８が嵌合するスリット２３が形成され、筐体８の底部１６には、配線基板１８が嵌合する凹溝２４が前述のスリット２３と連通して形成されている。
【００２７】
図２に示すように、筐体８の底部１６の収容部１７にコア１１を格納すると共に、ホール素子１３が実装された配線基板１８を筐体８の収容部１７のスリット２３、底部１６の凹溝２４に嵌合させることにより起立保持する。このようにして、コア１１のギャップ１２にホール素子１３が配置された状態で収容部１７に格納される。
【００２８】
図３に示すように、コア１１および配線基板１８のホール素子１３が格納された収容部１７にホットメルト接着剤１５を注入する。この収容部１７に充填されたホットメルト接着剤１５によりコア１１およびホール素子１３が固定される。その上で、図４に示すように、収容部１７の矩形孔２１に電流線１４を貫通させることにより電流検出部５が形成される。この電流検出部５では、電流線１４に電流が流れるとコア１１に磁界が発生し、ホール素子１３により、コア１１に発生した磁界に比例した電圧に変換することにより電流を検出する。
【００２９】
以上で説明した電流検出部５では、コア１１およびホール素子１３をホットメルト接着剤１５で筐体８の一部に一体化したことにより、従来のように、コア１１およびホール素子１３をモールドするための外装樹脂材や、そのコア１１およびホール素子１３を格納するための外装ケースを筐体８とは別体で設ける必要がないので、電流検出部５の構成材料の削減が容易に図れる。また、コア１１およびホール素子１３を組み付ける作業も容易となって作業効率の向上が容易に図れる。
【００３０】
また、コア１１およびホール素子１３を筐体８の収容部１７で固定するためのホットメルト接着剤１５は、エポキシ樹脂などの他の熱可塑性樹脂からなる接着剤（硬化時間は約１２時間）よりも硬化時間（約５分）が飛躍的に短いことから、そのホットメルト接着剤１５でコア１１およびホール素子１３を筐体８の収容部１７内で固定する作業時間の短縮化が容易に図れる。このように、ホットメルト接着剤１５の硬化時間が短いことから、電子式電力量計の製造ラインでの作業効率の向上が容易に図れる。
【００３１】
このように、コア１１およびホール素子１３が格納された収容部１７にホットメルト接着剤１５を充填したことにより、その収容部１７の内部でコア１１およびホール素子１３を固定することができる。これにより、コア１１とホール素子１３との相互位置関係を保持することが容易となり、コア１１とホール素子１３との位置ずれによる特性変化を未然に防止することができる。以上のようにして、コア１１およびホール素子１３を固定した上で、このコア１１とホール素子１３との相互位置関係に基づく特性でもって電流を検出することになる。
【００３２】
以上の実施形態では、電流検出部としてコア１１およびホール素子１３を使用した場合について説明したが、他の電流検出部として計器用変流器（ＣＴ）を使用することも可能である。図５〜図８に示す実施形態では、ＣＴ構造体２８で構成された電流検出部５を具備した電子式電力量計を例示する。この実施形態における電子式電力量計の電流検出部５は、図５〜図８に示すように、磁性材料からなるコア２９にコイル３０が装着されたＣＴ構造体２８を電子式電力量計の筐体８の収容部３１に格納した状態でホットメルト接着剤３５により一体化した構造を具備する。
【００３３】
図５に示すように、ＣＴ構造体２８は、コア２９の外周にコイル３０を巻着したものである。一方、電子式電力量計の筐体８の底部１６には、前述したように、ＣＴ構造体２８の形状に合致した円形筒状の収容部３１が一体的に突設され、その収容部３１の中央には帯板状の電流線１４を貫通させるための矩形孔３２が形成されている。
【００３４】
図６に示すように、筐体８の底部１６の収容部３１にＣＴ構造体２８を格納する。この時、ＣＴ構造体２８におけるコイル３０の巻き始め端３３と巻き終わり端３４とを導出している。図７に示すように、ＣＴ構造体２８が格納された収容部３１にホットメルト接着剤３５を注入する。この収容部３１に充填されたホットメルト接着剤３５によりＣＴ構造体２８が固定される。その上で、図８に示すように、収容部３１の矩形孔３２に電流線１４を貫通させることにより電流検出部５が形成される。
【００３５】
以上で説明した電流検出部５では、ＣＴ構造体２８をホットメルト接着剤３５で筐体８の一部に一体化したことにより、従来のように、ＣＴ構造体２８をモールドするための外装樹脂材や、そのＣＴ構造体２８を格納するための外装ケースを筐体８とは別体で設ける必要がないので、電流検出部５の構成材料の削減が容易に図れる。また、ＣＴ構造体２８を組み付ける作業も容易となって作業効率の向上が容易に図れる。
【００３６】
また、ＣＴ構造体２８を筐体８の収容部３１で固定するためのホットメルト接着剤３５は、エポキシ樹脂などの他の熱可塑性樹脂からなる接着剤よりも硬化時間が飛躍的に短いことから、そのホットメルト接着剤３５でＣＴ構造体２８を筐体８の収容部３１内で固定する作業時間の短縮化が容易に図れる。このように、ホットメルト接着剤３５の硬化時間が短いことから、電子式電力量計の製造ラインでの作業効率の向上が容易に図れる。
【００３７】
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【符号の説明】
【００３８】
１  入力端子
２  出力端子
３  端子部
４  電圧検出部
５  電流検出部
６  電力演算部
８  筐体
１１  電流検出素子（コア）
１３  電流検出素子（ホール素子）
１５  接着剤（ホットメルト接着剤）
１７  収容部
２８  電流検出素子（ＣＴ構造体）
２９  電流検出素子（コア）
３０  コイル
３１  収容部
３５  接着剤（ホットメルト接着剤）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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