(57)【要約】【課題】差込プラグの電源コンセントへの接続が緩い場合でも、差込プラグ電極間に発生する放電を確実に検出できる。【解決手段】差込プラグ１の本体１ａの栓刃２，２間に、栓刃２，２間で発生する火花放電を検知するためのセンサ４となる金属片を配置し、該センサ４に接続された信号出力線５を電源コード３と共に本体１ａ後部から引き出した。電源コンセントには、差込プラグ接続部と信号出力線５を接続する信号入力端子を設け、内部に火花放電発生を判断する火花放電検出回路を設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源コンセントに挿入接続する一対の栓刃間に配置され、該栓刃間に発生する火花放電を検知するセンサと、該センサが検知した火花放電情報を外部に出力する信号出力線とを備えてなることを特徴とする差込プラグ。
【請求項２】
差込プラグ接続部を有する前面に、火花放電を検知するセンサからの信号を入力する信号入力端子を設け、該信号入力端子から入力される情報を基に火花放電発生を判断して放電発生信号を出力する火花放電検出回路を備えたことを特徴とする電源コンセント。
【請求項３】
電路遮断手段を備え、放電発生信号により前記電路遮断手段が遮断動作して、差込プラグ接続部の受刃が電源から遮断される請求項２記載の電源コンセント。
【請求項４】
請求項１記載の差込プラグと、請求項２又は３に記載の電源コンセントとを有し、差込プラグを接続した電源コンセントの信号入力端子に信号出力線を接続し、接続された差込プラグの栓刃間に火花放電が発生したら、電源コンセントが夫れを検出し、放電発生信号を出力するか遮断操作することを特徴とする放電検出システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラッキング火災を防止する為にトラッキング生成を検知する技術に関し、詳しくはトラッキング生成の初期の段階にプラグ栓刃間に発生する火花放電を検出する放電検出システム、及びそのシステムに好適な差込プラグ及び電源コンセントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
合成樹脂で形成された差込プラグ本体は、電極間（栓刃間）の放電現象により電極間が炭化され、やがて加熱発火現象を生じて火災を生ずる場合がある。この現象は、トラッキング火災と言われ、これを防ぐ工夫をした電源コンセントやプラグが開発されている。そのような技術として、例えば特許文献１や特許文献２の技術が知られている。
特許文献１は、電源コンセント前面の差込プラグを挿入する電極間に、アース極へ接続した導電板を設け、トラッキング生成の原因となる電極間の放電が発生したら、その放電電流を導電板を介してアースに流して、漏電遮断機を動作させて電路を遮断してトラッキングの生成を防止していた。また、特許文献２は、差込プラグの栓刃間に溝を設けてトラッキングの原因となる栓刃間の放電を発生し難くしたものであった。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３５５９９号公報
【特許文献２】
特開２００１−３５５８３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
トラッキング現象は、上述するようにプラグの電極間で発生する。そのため、上記特許文献１の技術の場合、金属板は差込プラグが密に電源コンセントに接続されている場合は、差込プラグの電極間に発生する放電を検出することができるが、差込プラグの接続が緩く電源コンセントと差込プラグ本体との間に隙間がある場合、必ずしも差込プラグ電極間の放電が電源コンセントに近い位置で発生する訳ではないので、放電を検出できないことがあった。
また、特許文献２の技術に於いては、あくまでもプラグを放電が発生し難い構造にする技術であり、放電の発生を検出する構成ではない。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、差込プラグの電源コンセントへの接続が緩い場合でも、差込プラグ栓刃間に発生する火花放電を確実に検出する放電検出システム、及びそのシステムに好適な差込プラグ及び電源コンセントを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明に係る差込プラグは、電源コンセントに挿入接続する一対の栓刃間に配置され、該栓刃間に発生する火花放電を検知するセンサと、該センサが検知した火花放電情報を外部に出力する信号出力線とを備えてなることを特徴とする。
この構成により、差込プラグ側で火花放電を検出するので、差込プラグの電源コンセントへの差込状態によらず栓刃間の火花放電を確実に検出することが可能となる。
【０００７】
請求項２の発明に係る電源コンセントは、差込プラグ接続部を有する前面に、火花放電を検知するセンサからの信号を入力する信号入力端子を設け、該信号入力端子から入力される情報を基に火花放電発生を判断して放電発生信号を出力する火花放電検出回路を備えたことを特徴とする。
この構成により、電源コンセントに信号入力端子を設けたので、火花放電を検知するセンサを差込プラグに設けても、そのセンサ信号を容易に電源コンセントに入力でき、火花放電発生を検出できる。そのため、差込プラグで火花放電を検知する構成であっても、差込プラグを複雑な構成にする必要がない。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、電路遮断手段を備え、放電発生信号により前記電路遮断手段が遮断動作して、差込プラグ接続部の受刃が電源から遮断されることを特徴とする。
この構成により、火花放電が発生したら、電源コンセント内で電路を遮断するので、ブレーカにて放電を検出して遮断するよりトラッキング生成をその初期の段階で確実に防止でき、差込プラグが劣化することもない。
【０００９】
請求項４の発明に係る放電検出システムは、請求項１記載の差込プラグと、請求項２又は３に記載の電源コンセントとを有し、差込プラグを接続した電源コンセントの信号入力端子に信号出力線を接続し、接続された差込プラグの栓刃間に火花放電が発生したら、電源コンセントが夫れを検出し、放電発生信号を出力するか遮断操作することを特徴とする。
この構成により、差込プラグの電源コンセントへの差込状態によらず栓刃間の火花放電を確実に検出することができる。然も、電源コンセント側に火花放電発生を判断する火花放電検出回路を設けたので、差込プラグで火花放電を検知する構成であっても差込プラグを複雑な構成にする必要がない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１、図２は本発明に係る放電検出システムを構成する差込プラグの一例を示している。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図、図２はＡ−Ａ線断面を含む側面図であり、１ａは樹脂成形で形成された差込プラグ１の本体、２は栓刃、３は電源コード、４は火花放電を検知するセンサ、５はセンサ４に接続された信号出力線である。図示するように、センサ４は本体１ａの栓刃２，２間に配置され、信号出力線５は電源コード３と共に本体１ａの背部から引き出されている。
【００１１】
センサ４は、棒状の金属片をＵ字状に折り曲げて形成され、その長手方向が両栓刃２を結ぶ線に直交するように一対の栓刃２，２の間に配置され、本体１ａ前面に面一になるように一面を露出して埋設されている。そして、その一端が信号出力線５に接続されている。また、信号出力線５の先端は、後述する電源コンセントの信号入力端子に挿入接続するための挿入プラグ６が取り付けられている。このように、センサ４を栓刃２，２間に配置することで、栓刃間に発生する火花放電を確実に検知することができる。
尚、金属片で形成されたセンサ４は、例えばアースのような固定電位部に接続することで、火花放電が金属片に接触すると金属片からアースに電流が流れることが実験により確認されており、この電流を検出することで火花放電発生を検出できる。また、センサ４は金属片でなくとも良く、導電性を有していれば火花放電の接触により電流は発生する。
【００１２】
図３、図４は本発明の放電検出システムを構成する電源コンセントの一例を示し、図３は正面図、図４は回路図を示している。図３に示す電源コンセント７は、壁面に設置される壁面コンセントであり、差込プラグ１の栓刃２を挿入する差込プラグ接続部８と、信号出力線５を接続する信号入力端子９が設けられている、尚、１０は前面板を示している。
また、図４において、１２は挿入プラグ１の栓刃２を挟持する受刃、１３は信号入力端子９から入力された信号を基に火花放電発生を判断して放電発生信号を出力する火花放電検出回路、１４は電路１５に設けられた電磁開閉器１６を開操作する電路引き外し回路、１７は各回路を駆動するための電源回路であり、２３は電源（この場合、ブレーカに相当する。）である。
【００１３】
火花放電検出回路１３は、絶対値回路１８、増幅回路１９、微分回路２０、比較回路２１から構成され、信号入力端子９は絶対値回路１８に設けられた抵抗素子から成る電流検出素子２２を介してアースに接続されている。
また、火花放電検出回路１３の出力である比較回路２１の出力は、電路引き外し回路１４の駆動信号であり、火花放電検出回路１３が火花放電発生を判断したら、電磁開閉器１６が開動作、即ち電源コンセント７の受刃１２を電路から開放するよう構成されている。
尚、比較回路２１はボリューム２４を有し、放電発生を判断する基準値を変更可能に構成され、感度が調整可能になっている。
【００１４】
上記差込プラグ１と電源コンセント７から成る放電検出システムの火花放電発生から電路の遮断動作までの回路動作を次に説明する。まず、火花放電の火花がセンサ４に接触したら、電流検出素子２２を介してセンサ４から火花放電検出回路１３のアースに微小な電流が流れる。この電流は電流検出素子２２にて電圧に変換され、絶対値回路１８により全波整流される。全波整流後、増幅回路１９により増幅され、微分回路２０で波形整形される。こうして、出力されたＤＣ波形は、比較回路２１に入力される。比較回路２１では、予め設定された基準電位を超えたら信号を出力する。この信号が放電発生信号であり、この信号を受けて電路引き外し回路１４が電磁開閉器１６を開動作させて電路１５を開放操作する。こうして、栓刃２，２間で放電が発生した差込プラグ１は電源２３から遮断される。
【００１５】
このように、差込プラグに火花放電を検知するセンサを設置したので、差込プラグの電源コンセントへの挿入状態が緩くても、トラッキング現象の原因となる栓刃間の火花放電を確実に検出することが可能となる。そして、差込プラグ側で検知した火花放電情報により電源コンセントにて火花放電発生を判断するので、差込プラグで火花放電を検知する構成であっても、差込プラグを複雑な構成にして大型化する必要がない。
また、火花放電を検出したら電源コンセント内で電路を遮断するので、ブレーカにて放電を検出して遮断するより、トラッキング生成をその初期の段階で確実に防止でき、差込プラグが劣化することもない。
【００１６】
図５，図６は差込プラグの他の例を示し、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は正面図、図６はＢ−Ｂ線断面図である。図示するように、センサ４は、図１（ｂ）に示すような方向で配置され、差込プラグ２５の本体２５ａに完全に埋設されている。そして、火花放電をセンサ４に接触させるためのセンサ孔２６が４カ所設けられ、このセンサ孔２６を介してセンサ４は火花放電を検知するように形成されている。尚、上記実施形態と同様の構成部材には同一の符号を付与し、説明を省略する。
このように、センサを完全に差込プラグの本体に埋設して設けても良く、そうすることで、差込プラグを操作する際に、利用者がセンサに触れて火花放電検出回路が誤動作するようなこともなくなる。
【００１７】
尚、上記実施形態では電源コンセントに電路遮断手段を設けて、火花放電が発生したらコンセント内で電路の遮断操作をするようにしているが、放電発生信号をブレーカに出力して、ブレーカを遮断操作して電路を遮断させても良く、そうすれば電路遮断手段を電源コンセントに設けることなく電路を遮断することも可能である。また、放電発生を報知するＬＥＤやブザーを電源コンセントに設けても良い。
【００１８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、差込プラグに火花放電を検知するセンサを設置したので、トラッキング現象の原因となる栓刃間の火花放電を確実に検出することが可能となる。
また、電源コンセント側で火花放電発生を判断するので、差込プラグで火花放電を検知する構成であっても、差込プラグは複雑な構成に成らず大型化する必要もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る差込プラグの一例を示す外観図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面を含む側面図である。
【図３】本発明に係る電源コンセントの一例を示す正面図である。
【図４】図４の電源コンセントの回路図である。
【図５】差込プラグの他の例を示す外観図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１・・差込プラグ、２・・栓刃、４・・センサ、５・・信号出力線、７・・電源コンセント、９・・信号入力端子、１３・・火花放電検出回路、１４・・電路引き外し回路、１６・・電磁開閉器、２５・・差込プラグ。
【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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