(57)【要約】【目的】一時的に電気器具を使用する場所で主幹ブレーカに流れる電流の情報を得られるようにして電気の使い過ぎによる全停電を防止すること。【構成】定格電流を超えると自動で電路を遮断するブレーカと併用し，該ブレーカの定格電流に応じた監視電流を設定するとともにブレーカの通電電流を検出して該監視電流に対するブレーカの通電電流余裕の情報を表示する，親機と子機からなる装置であって，親機には通電電流検出部と信号処理部と無線送信部を備え，子機には無線受信部と信号処理部と情報表示部を備えるとともに，親機または子機には前記ブレーカの定格電流に応じた監視電流レベルを設定する手段と該監視電流レベルに対する通電電流の状態を演算する手段を有し，子機の電源は子機に設けられたプラグを介して前記ブレーカの負荷側のコンセントから供給されるか，または電池から供給されて子機の場所を移動可能にした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定格電流を超えると自動で電路を遮断するブレーカと併用し，該ブレーカの定格電流に応じた監視電流を設定するとともにブレーカの通電電流を検出して該監視電流に対するブレーカの通電電流余裕の情報を表示する，親機と子機からなる装置であって，親機には通電電流検出部と信号処理部と無線送信部を備え，子機には無線受信部と信号処理部と情報表示部を備えるとともに，親機または子機には前記ブレーカの定格電流に応じた監視電流レベルを設定する手段と該監視電流レベルに対する通電電流の状態を演算する手段を有し，子機の電源は子機に設けられたプラグを介して前記ブレーカの負荷側のコンセントから供給されるか，または電池から供給されて子機の場所を移動可能にしたことを特徴とする電流表示装置。
【請求項２】
定格電流を超えると自動で電路を遮断するブレーカと併用し，該ブレーカの定格電流に応じた監視電流を設定するとともにブレーカの通電電流を検出して該監視電流に対するブレーカの通電電流余裕の情報を表示する，親機と子機からなる装置であって，親機には通電電流検出部と信号処理部と電力線搬送送信部を備え，子機には電力線搬送受信部と信号処理部と情報表示部を備えるとともに，親機または子機には前記ブレーカの定格電流に応じた監視電流レベルを設定する手段と該監視電流レベルに対する通電電流の状態を演算する手段を有し，子機の電源は子機に設けられたプラグを介して前記ブレーカの負荷側のコンセントから供給されて子機の場所を移動可能にしたことを特徴とする電流表示装置。
【請求項３】
前記子機にはプラグと該プラグに接続されるコンセントを備えたことを特徴とする請求項１または２の電流表示装置。
【請求項４】
親機または子機には設定された監視電流レベルに対して通電電流が使い過ぎの状態にあるかどうかの判定手段を含み，子機にはプラグとコンセントおよび該プラグとコンセント間に介在されるリレー接点を含んでいて，前記判定手段が使い過ぎの状態を検出した場合は前記リレー接点によりコンセントとプラグ間を開路することを特徴とする請求項１または２または３の電流表示装置。
【請求項５】
前記子機はプラグを有していて，発光手段と充電可能な電池とを含み，該電池への充電はプラグを通じて前記ブレーカ負荷側のコンセントから行われるものであって，発光手段はブレーカの負荷側が停電した場合に電池に接続されるスイッチ手段により点灯することを特徴とする請求項１または２または３または４の電流表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，住宅などにおいて電気の使い過ぎでブレーカが動作する前に電気の使用を一部中止してブレーカが動作しないようにする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，住宅において電気の使い過ぎでブレーカが動作する前に警報を発するようなものとして特許文献２（図４）のようなものがあった。特許文献２の図４において，主幹ブレーカＭＢは過電流遮断機能を有しており固有の定格電流に応じて該定格電流を超えた電流が所定の時間継続して流れると電路を遮断するようになっている。１０ａと１０ｂはＭＢに流れる電流を検出するセンサーで，その出力を警報装置２０で監視し，電流レベルをランプ２５で表示したり，電気を使い過ぎている場合は２３のスピーカで音声警報するようにしている。なお前記ＭＢの定格電流に応じて検出感度（監視電流レベル）を５ａのつまみで設定できるようになっていて，使用するＭＢの定格電流に応じた前記通電電流レベルの％や音声警報を発するようになっている。電気使用者は前記ランプや音声警報により主幹ブレーカがそろそろ切れそうだということを判断して現在使用中の電気器具の一部の使用を中止し主幹ブレーカ遮断による停電を未然に防止するものである。
【０００３】ところで，警報装置２０は図４のように分電盤に直付けで設置されるので，ランプ表示や音声による警報は分電盤設置場所の近傍でしか認識できないという不具合があった。分電盤は通常台所とか脱衣場など住宅内でも常時は人がいない場合が多い場所に目立たないように設置されるのが一般的であり，そのような場所で警報を発しても別の場所で電気器具を使用する場合はその場所まで警報が届かず表示や警報が役に立ちにくいといったようなことである。
【０００４】そのようなことを改善するため特許文献１のような方法も考えられた。特許文献１の図１によりその概要を説明すれば分電盤内には前記電流センサーと警報信号発生部分を設け警報は別の場所に設置された住宅情報盤で行うようにしたもので，警報信号は分電盤から有線の信号線Ｌ２で住宅情報盤に送信される。この場合，住宅情報盤は分電盤とは異なりリビングなど常時人がいる場合が多い部屋に設置されるので，警報を認識できる可能性は前述の特許文献２より高くなる。また，特許文献１には主幹ブレーカが切れるような電流が所定時間継続した場合，予め定めてある特定の負荷を遮断するような機能も記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２２５４３８（図１）
【特許文献２】
特開２００２−１９９５７３（図４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし近年住宅等においては，オール電化が進展しＩＨクッキングヒーターなど大容量の電気器具の設置が進んでいる。このような現状下では前述の特許文献１や２に記載された方法では警報機能が不充分になりつつある。
【０００７】すなわち，ＩＨクッキングヒーターは１口で２〜３ｋＷの電力を消費するが，通常の住宅において，特に電力会社が取り付ける電流制限器（以下リミッターと言う）が設置されている場合，使用可能な住宅内電力は３ｋＶＡ〜６ｋＶＡ程度である。したがってＩＨクッキングヒーターを使用するとリミッターが遮断動作するまでの使用可能な電流余裕は極端に小さくなる。その余裕内で定常的に冷蔵庫・ＴＶ・こたつ・電気カーペットなどを使用していて，さらに一時的に電子レンジやヘアドライヤー，掃除機など何かひとつの器具を使用しようとするとすぐにリミッターが動作して住戸内停電という状況に陥りやすい。しかもそれらの器具は前述の分電盤や住宅情報盤が設置してある場所で必ずしも使用されない場合がある。その際，一時的に電気器具を使用する場所で前述の電気使用量の情報や警報が認識できればその電気器具を使用可能かどうかの判断が行え，住戸内停電になることを防止できる。
【０００８】本発明は，上述のような問題を解決し，一時的に電気器具を使用するその場所で確実に電気使用量や警報の情報を得られるようにして可能な限り住戸内の全停電を防止すること，もし主幹ブレーカやリミッターが切れて全停電になりそうな場合は，その原因となる電気器具を電路から強制的に切り離して住戸内停電を防止すること，さらに万が一停電で周囲が暗闇になった場合安全や復旧操作をしやすくするような灯りが点灯する機能を有する装置を提供することなどを目的にしている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため請求項１の発明は，定格電流を超えると自動で電路を遮断するブレーカと併用し，該ブレーカの定格電流に応じた監視電流を設定するとともにブレーカの通電電流を検出して該監視電流に対するブレーカの通電電流余裕の情報を表示する，親機と子機からなる装置であって，親機には通電電流検出部と信号処理部と無線送信部を備え，子機には無線受信部と信号処理部と情報表示部を備えるとともに，親機または子機には前記ブレーカの定格電流に応じた監視電流レベルを設定する手段と該監視電流レベルに対する使用電流の状態を演算する手段を有し，子機の電源は子機に設けられたプラグを介して前記ブレーカの負荷側のコンセントから供給されるか，または電池から供給されて子機の場所を移動可能にしたことを特徴とする電流表示装置を提供したものである。
【００１０】請求項２の発明は，定格電流を超えると自動で電路を遮断するブレーカと併用し，該ブレーカの定格電流に応じた監視電流を設定するとともにブレーカの通電電流を検出して該監視電流に対するブレーカの通電電流余裕の情報を表示する，親機と子機からなる装置であって，親機には通電電流検出部と信号処理部と電力線搬送送信部を備え，子機には電力線搬送受信部と信号処理部と情報表示部を備えるとともに，親機または子機には前記ブレーカの定格電流に応じた監視電流レベルを設定する手段と該監視電流レベルに対する使用電流の状態を演算する手段を有し，子機の電源は子機に設けられたプラグを介して前記ブレーカの負荷側のコンセントから供給されて子機の場所を移動可能にしたことを特徴とする電流表示装置を提供したものである。
【００１１】請求項３の発明は，前記子機にはプラグと該プラグに接続されるコンセントを備えたことを特徴とする請求項１または２の電流表示装置を提供したものである。
【００１２】請求項４の発明は，親機または子機には設定された監視電流レベルに対して通電電流が使い過ぎの状態にあるかどうかの判定手段を含み，子機にはプラグとコンセントおよび該プラグとコンセント間に介在されるリレー接点を含んでいて，前記判定手段が使い過ぎの状態を検出した場合は前記リレー接点によりコンセントとプラグ間を開路することを特徴とする請求項１または２または３の電流表示装置を提供したものである。
【００１３】請求項５の発明は，前記子機はプラグを有していて，ランプと充電可能な電池とを含み，該電池への充電はプラグを通じて前記ブレーカ負荷側のコンセントから行われるものであって，ランプはブレーカの負荷側が停電した場合に電池に接続されるスイッチ手段により点灯することを特徴とする請求項１または２または３または４の電流表示装置を提供するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施例について図面を用いて以下に詳細に説明する。図１は本件発明の第一の実施例を用いた電流表示装置を説明する図である。図において１は分電盤，２は主幹ブレーカで配線用遮断器でもリミッターでもよい。３は主幹ブレーカ２の負荷側に接続される分岐ブレーカで図示していないが複数存在する。４０１は電流センサーで，ブレーカ２に通ずる電流を検出できればブレーカ２の電源側でも負荷側でも設置可能である。なお，本実施例では主幹ブレーカが単相３線式配線用であるので電流センサーをふたつ設置しているが，単相２線式用の場合はひとつでよい。４は電流表示装置の親機で，センサー信号処理部４０２と電流設定部４０３と無線送信部４０４を有する。親機４は分電盤１内に設置されてもよいし分電盤１外に設置されてもよい。
【００１５】５は電流表示装置の子機で，無線受信部５０１と信号処理部５０２と表示・警報部５０３を有する。なお親機４の電源は電池でもよいし分電盤から供給されてもよい。子機５の電源は，図１では電池５０４により供給されているがプラグを設けて任意の位置のコンセントから供給されてもよい。
【００１６】以上のような第１の実施例では，まず親機４の電流設定部４０３を手動で操作して監視電流レベルを主幹ブレーカ２の定格電流に合わせておく必要がある。４０１の電流センサーは夫々の貫通した電路の通電電流に応じた大きさの信号を出力する。４０２の信号処理部は，前記監視電流レベルに対する現在電流の比率（％など）の演算，現在電流から監視電流レベルまでの余裕（差の％や差の電流値など）の演算，既に現在電流が主幹ブレーカの定格電流に対して使い過ぎているかどうかの判断などを行い，それらのデータを使用電流情報として無線送信部４０４に送出し無線送信部４０４はそのデータを無線信号として子機５に送信する。なお，前記使用電流情報は主幹ブレーカ２がリミッターである場合は各相の合計電流で演算され，主幹ブレーカ２が配線用遮断器である場合は各相毎に演算される必要がある。
【００１７】子機５は，親機からの無線信号を５０１の無線受信部で受信し信号処理部５０２で含まれる使用電流情報を抽出し，該使用電流情報に応じて５０３の表示・警報部を駆動する。表示・警報部５０３は例えば監視設定電流に対する現在値をグラフや数値で％表示したり，現在電流値を数値やグラフで表示したり，設定電流に対する余裕値（設定電流−現在電流）を数値やグラフであるいは設定電流に対する余裕率（％）を数値やグラフで表示したり，現在値が主幹ブレーカの定格電流に対して使い過ぎている場合はランプやＬＥＤ等の発光手段やブザーまたは音声で「電気の使い過ぎです」などと警報する。
【００１８】図２は第２の実施例を示している。第２の実施例は前述の第１の実施例の変形であって図２は親機４と子機５のみを抽出して示している。図２において信号処理部４０２は電流センサーの検出信号を電流値情報として無線送信部４０４に供給し，無線送信部から電流値情報のみを子機５に送信するようにしている。子機５では，無線受信部５０１で信号を受信し５０２の信号処理部で処理して５０３の表示・警報部で実施例１と同様に表示や警報を行うが，実施例１との違いは，監視電流レベルの設定部５０５が子機側についており，信号処理部５０２は受信部５０１から得られた電流値情報と監視電流レベル設定部５０５が設定した監視電流レベルから，実施例１で説明した前記監視電流レベルに対する現在電流の比率（％など）の演算，現在電流から監視電流レベルまでの余裕（差の％や差の電流値など）の演算，既に現在電流が主幹ブレーカの定格電流に対して使い過ぎているかどうかの判断などを行うことである。
【００１９】以上のような電流表示装置は，親機４と子機５の間の信号伝送を無線化したことと，子機の電源を子機に設けたプラグを介して近傍のコンセントから供給するか電池から供給するようにしたので，子機を自由に持ち運びでき，一時的に電気器具を使用したい場所へも移動可能である。したがって一時的に電気器具を使用する前に子機の監視電流レベルに対する通電電流余裕情報を見て，該電気器具を使用しても主幹ブレーカが動作することがないかどうかを予め判断できるものである。なお，子機５の電源がコンセントから供給される場合においては，やや持ち運びの自由度に制限が加わるが，本装置の目的が一時的に使用する電気器具の通電電流増加による主幹ブレーカの迷惑動作防止であるので，電気器具を使用する場所には必ずコンセントが設置されているのが普通であって実質的な支障にはならない。また無線信号としては電波や赤外線，超音波などが利用可能である。
【００２０】図３は，実施例１における親機４の無線送信部４０４を電力線搬送送信部４０５に，また子機５の無線受信部５０１を電力線搬送受信部５０６に置き換えた第３の実施例の図である。この場合子機５にはプラグ５０７が設けられていて親機４の電力線搬送送信部４０５から送信される電力線搬送信号はプラグ５０７を介して電力線搬送受信部５０７が受信するようになっている。また子機５の電源はプラグ５０７に接続される電源部５０８により供給されるようになっている。さらにプラグ５０７に接続されたコンセント５０９を設ければ，コンセント６に接続可能なプラグが１つであっても子機と電気器具の両方を使用できる。
【００２１】以上の第３の実施例によれば，信号伝送に電力線搬送方式を用いているので，第１，第２の実施例のように無線を用いる方式に比べ，親機からの無線信号が届きにくい場所でもコンセント６が主幹ブレーカ２の系統に接続されたものである限り使用に差し支えないという効果がある。
【００２２】図４は，第４の実施例である。図において，子機５は図１の子機５に対してプラグ５０７，コンセント５０９，リレー５１６，リレー制御部５１５を付加してある。リレー５１６は通常時は接点を閉じている。また，信号処理部５０２では監視電流レベルに対して使い過ぎも判別できるものを使用してある。この実施例においては，子機のプラグ５０７は電気器具をこれから使用しようとする場所のコンセントに差して使用し，電気器具は子機５のコンセント５０９に差して使用する。表示・警報部５０３の表示により監視電流レベルに対する電流余裕を確認後に電気器具のスイッチを入れるが，万が一他のコンセントなどでも電気器具の使用が追加されて使用電流が監視電流レベルを超えた場合，信号処理部５０２の使い過ぎの判定信号によりリレー制御部５１５はリレー５１６の接点を開くように作用する。そのことによりコンセント５０９に接続された電気器具は停止して使えなくなるが，主幹ブレーカ２が切れて住戸内が停電することを防止できる。信号処理部５０２から出力される通電電流レベルが監視電流レベルに対して再度電気器具を使用しても問題ないという所定条件が整ったときにリレー制御部５１５はリレー５１６を再閉路するものである。
【００２３】以上の第４の実施例によれば，主幹ブレーカの通電電流の状態が一時的に使用する電気器具の使用中に監視電流レベルに対して使い過ぎの状態になった場合でも，該一時的に使用する電気器具の通電を停止して主幹ブレーカが切れることを防止できるという効果を有する。
【００２４】図５は第５の実施例の図である。図において，子機５は図１の子機５に対して，プラグ５０７，電源部５１０，充電電池５１２，リレー５１２，手動スイッチ５１３，ランプ５１４を付加している。この実施例では子機５は，一時的に電気器具を使用したい場合のみならず常時プラグ５０７をコンセントに差して使用すると便利である。すなわち常時は電源部５１０はプラグ５０７から直流低電圧を発生して充電電池５１１を予め充電するよう働いている。またリレー５１２は接点開になるよう駆動されていて，手動スイッチ５１３は入りの状態にしておく。一時的に電気器具を使用中あるいはその他の場合でも万が一主幹ブレーカが切れて住戸内停電になった場合，リレー５１２は閉路してランプ５１４を自動点灯させる。
【００２５】以上の第５の実施例によれば，万が一夜間などで主幹ブレーカが切れて停電になった場合でもランプ５１４が点灯して復旧や安全確保のための明かりを確保できる保安灯として便利である。本実施例によれば，子機５にその機能が付加されており別々に保有することが不要である。なお，第５の実施例では発光手段としてランプを用いているが，ＬＥＤを用いて低消費電力で使用時間を長く保つことを可能とした保安灯を構成してもよい。また，子機５が一時使用の電気器具による主幹ブレーカが切れることを防止するために使用するものであって電気器具を一時的に使用した場合に主幹ブレーカが切れる可能性が一番高くその場合，子機５の近傍には人がいる確立が非常に高いので停電になった場合でも即座に対応できて本実施例の子機が手元にあれば非常に役に立つ。
【００２６】以上の実施例４と５は複合して実施しても何ら差し支えない。また本発明の装置は主幹ブレーカのみに適用されるものでなく分岐ブレーカに適用しても差し支えない。
【００２７】子機を複数個使用する場合には，電気器具を使用する際に子機を持ち運ぶ手間を軽減することができる。また，住戸内の複数の場所に同時に警報を伝達することで居住者が電気の使い過ぎを認知しやすくなる。それぞれの子機にＩＤ番号を割り当てておき，主幹ブレーカの定格電流に対して電流を使い過ぎる可能性のある場合には，予め定めたＩＤの子機のリレーを開路することで，全体の使用電流値を下げ主幹ブレーカのトリップ動作を防ぐことができる。ひとつの子機にて使用中の電気器具を停止しただけでは設定電流値を下回らない場合には，複数の子機の間で優先順位を設けておき予め定められた順番にリレーを開路してもよい。あるいは，子機側で設定した設定電流値の低い順，もしくは高い順にリレーを開路するよう設定して住戸内が全停電にならないように本電流表示装置を設けてもよいことを付け加えておく。
【００２８】
【効果】以上のように請求項１，請求項２の発明によれば，どこでも持ち運びが可能なので一時的に使用する電気器具の使用場所で電流余裕を確認してから電気器具の使用を開始できるので電気の使い過ぎで主幹ブレーカが切れることを確実に防止できるという効果がある。
【００２９】また請求項３の発明によれば，一時的に使用する電気器具の使用場所においてコンセント口がひとつしかない場合でも子機を電気器具と一緒に使用できるという効果がある。
【００３０】請求項４の発明によれば，一時的に使用する電気器具の使用中に主幹ブレーカが切れそうな場合にも，その電気器具を自動停止できるので主幹ブレーカが切れることを防止できるという効果がある。
【００３１】請求項５の発明によれば，主幹ブレーカが動作して周囲が暗闇になった場合にもその場で灯りを確保できて復旧や安全の確保が行えるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本件発明の第１の実施例の図。
【図２】本件発明の第２の実施例の図。
【図３】本件発明の第３の実施例の図。
【図４】本件発明の第４の実施例の図。
【図５】本件発明の第５の実施例の図
【符号の説明】
１・・分電盤
２・・主幹ブレーカ
３・・分岐ブレーカ
４・・親機
５・・子機
６・・コンセント
４０１・・電流センサー
４０２・・センサー信号処理部
４０３・・電流設定部
４０４・・無線送信部
４０５・・電力線搬送送信部
５０１・・無線受信部
５０２・・信号処理部
５０３・・表示・警報部
５０４・・電池
５０５・・電流設定部
５０６・・電力線搬送受信部
５０７・・プラグ
５０８・・電源部
５０９・・コンセント
５１０・・電源部
５１１・・充電電池
５１２・・リレー
５１３・・手動スイッチ
５１４・・ランプ
５１５・・リレー制御部
５１６・・リレー
【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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