(57)【要約】【課題】電気器具を使用する者が目視により過電流状態を認識し、建築物等の火災原因を解消する警告表示安全コンセントの技術を提供する。【解決手段】警告表示安全コンセントＡのプレート３の下面に筺体９を設置し、該筺体９の底面に回路基板１０は、その上面１０ｅに前述したトランス５、ＡＣ／ＤＣコンバータ６としての逆流防止ダイオード６ａ、６ｂ及びコンデンサ６ｃ、電流調整器としての可変抵抗器７ａ、過電流検出スイッチ手段７ｂ及びバッテリ７ｃの各電気、電子素子群を装着している。前記プレート３の上面に赤色発光ランプや赤色発光ダイオード等の警告表示手段を装着する。前記筺体９は内部が空間を形成しており、前記回路基板１０により、前記筺体９底部の開口を閉塞したとき、該回路基板１０の上面１０ｅに搭載した各種電気、電子素子群を収容する構成となっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンセントを差込み接点を有した所望数のプラグ孔を配設した警告表示手段付プレートと、該プレートの下面に装着しかつ前記埋込み型接点に接続した負荷の過負荷有無を検出する検出回路を構成すると共に建築物の壁面内に埋込み配置した過電流検出ユニットとを具備することを特徴とする警告表示安全コンセント。
【請求項２】
コンセント差込み接点を有した所望数のプラグ孔を配設した警告表示手段付プレートと、該プレートの下面に装着した回路基板と、該回路基板上に配線しかつ前記埋込み型接点に接続した負荷の過負荷有無を検出する検出回路を構成すると共に、建築物の壁面内に埋め込み配置する過電流検出ユニットとを具備することを特徴とする警告表示安全コンセント。
【請求項３】
前記過電流検出ユニットがケース体を構成してなり、該ケース体が回路基板を備えることを特徴とする請求項２記載の警告表示安全コンセント。
【請求項４】
コンセントに設けたコンセント差込み接点に各種負荷を介して接続するＡＣ電源回路に於いて、該ＡＣ電源回路にトランスの一次側巻線を接続すると共に該トランスの二次側巻線にＡＣ／ＤＣコンバータを介して過電流検出手段を配線し該電流検出手段からの信号で警告表示する警告表示手段を前記コンセントの表面に備えることを特徴とする警告表示安全コンセント。
【請求項５】
前記ＡＣ／ＤＣコンバータが整流回路であって、ダイオード及びコンデンサの接続回路で構成することを特徴とする請求項４記載の警告表示安全コンセント。
【請求項６】
前記過電流検出手段がバッテリを備えてあって可変抵抗器及び／又は、バイメタル式過電流検出スイッチで構成されたことを特徴とする請求項４記載の警告表示安全コンセント。
【請求項７】
前記過電流検出手段が過電流応動リレーで構成したことを特徴とする請求項４記載の警告表示安全コンセント。
【請求項８】
前記過電流検出手段が赤色警告ランプ又は赤色発光ダイオードで構成することを特徴とする請求項１、２又は４記載の警告表示安全コンセント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、接続使用する電気器具の全電力消費が所定値以上の場合、コンセントに備えた表示手段により警告することを特徴とした警告表示安全コンセントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から各家庭の家屋、又は各事務所や各工場若しくは各事業所に於いては、これらの家屋等の壁面部位にコンセントを配置し、各家庭や各工場等で使用する各種電気器具等のプラグを差込み使用していた。また、使用する電気器具が多くなるにつれて、前記コンセントの差込口にテーブルタップを接続したうえに、該電気器具等を使用する人が認識することなく、更に、該テーブルタップに備えたコンセント部に各種の電気器具のプラグを差込み使用し不用意に前記家屋等壁面部位のコンセントに多種多量な電気器具を接続する方法やいわゆる蛸足配線の方法が採られていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のコンセントは複数のプラグ孔と電源スイッチ等を設けたものがあり、接続使用する電気器具の電力消費が様々なため、各種の電気器具を使用する際、一斉に接続しているうちに電気許容値以上の電力消費となり、突然の停電事故や火災事故に繋がる危険な問題があった。
【０００４】
一方、災害の二大原因に、感電と火災があり、火災の発生の原因の高いパーセンテージを電線走火が占め、その主要な原因は電気設備の不当な使用にあり、配線回路の電流が過大となり、適時にそれを感知し回路を切断できないことや過電流状態を外部の者が認識できないことにある。現在、延長専用コンセントには過大電流時に断電する装置が設けられている。ただしそれは機械式動作方式であり、反応の敏感度と効果は理想的ではなく、且つ消費者がコンセントを使用するとき、不注意あるいは無知のために感電を被ることがあり、また、コンセントの負荷、例えばモータ、ヒータ、クーラー、換気扇、冷凍庫などに、絶縁破壊により漏電が生じた時、自動的に電源を切断する保護機能を有していなかった。
また、消費者が同時に多くの電気設備を使用する時、オーバーロードや短絡により回路を流れる電流が増加した場合、例えば配電盤に無ヒューズスイッチが、品質不良や老化により即時動作不能であると、主電源が跳脱し、電線走火により火災が発生する惧れがあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、各家庭の家屋に於ける壁面等に配置する警告表示手段付コンセントプレートを備え、該コンセントプレート下面に該コンセントへの過負荷接続や過電流状態を検出する過電流検出ユニットを装着してなり、電気器具を使用する者に対してこの過負荷接続又は過大電流状態を直ちに認識させて、当該電気器具を該コンセントプレートから引抜くことを促すことを特徴とする警告表示安全コンセントを提供することを目的としたものであって、次の構成、手段から成立する。
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、コンセントを差込み接点を有した所望数のプラグ孔を配設した警告表示手段付プレートと、該プレートの下面に装着しかつ前記埋込み型接点に接続した負荷の過負荷有無を検出する検出回路を構成すると共に建築物の壁面内に埋込み配置した過電流検出ユニットとを具備することを特徴とする警告表示安全コンセントである。
【０００７】
請求項２記載の発明によれば、コンセント差込み接点を有した所望数のプラグ孔を配設した警告表示手段付プレートと、該プレートの下面に装着した回路基板と、該回路基板上に配線しかつ前記埋込み型接点に接続した負荷の過負荷有無を検出する検出回路を構成すると共に建築物の壁面内に埋込み配置する過電流検出ユニットとを具備することを特徴とする警告表示安全コンセントである。
【０００８】
請求項３記載の発明によれば、前記過電流検出ユニットがケース体を構成してなり、該ケース体が回路基板を備えることを特徴とする請求項２記載の警告表示安全コンセントである。
【０００９】
請求項４記載の発明によれば、コンセントに設けたコンセント差込み接点に各種負荷を介して接続するＡＣ電源回路に於いて、該ＡＣ電源回路にトランスの一次側巻線を接続すると共に該トランスの二次側巻線にＡＣ／ＤＣコンバータを介して過電流検出手段を配線し該電流検出手段からの信号で警告表示する警告表示手段を前記コンセントの表面に備えることを特徴とする警告表示安全コンセントである。
【００１０】
請求項５記載の発明によれば、前記ＡＣ／ＤＣコンバータが整流回路であって、ダイオード及びコンデンサの接続回路で構成することを特徴とする請求項４記載の警告表示安全コンセントである。
【００１１】
請求項６記載の発明によれば、前記過電流検出手段がバッテリを備えてあって可変抵抗器及び／又は、バイメタル式過電流検出スイッチで構成されたことを特徴とする請求項４記載の警告表示安全コンセントである。
【００１２】
請求項７記載の発明によれば、前記過電流検出手段が過電流応動リレーで構成したことを特徴とする請求項４記載の警告表示安全コンセントである。
【００１３】
請求項８記載の発明によれば、前記過電流検出手段が赤色警告ランプ又は赤色発光ダイオードで構成することを特徴とする請求項１、２又は４記載の警告表示安全コンセントである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る警告表示安全コンセントに於ける実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。
本発明に係る警告表示安全コンセントに於ける実施の形態について図１に示す電気回路の構成に基づき説明する。
【００１５】
１ａ、１ｂは図１に示すように各家庭の家屋又は各事務所や各工場等建築物に引廻し設置している配線であって、例えばその配線１ａ、１ｂ間に１２５Ｖ交流（ＡＣ）電源電圧が印加されている。該配線１ａ、１ｂ間には、図２に示すように、本発明に係る警告表示安全コンセントＡを接続している。該警告表示安全コンセントＡはプレート３を備え、該プレート３は図２に於いては、例示として６つのプラグ孔すなわち埋込み接点孔３ａ〜３ｆをその表面部に穿設し、プラグ孔すなわち該埋込み接点孔３ａ〜３ｆ内にそれぞれそれに対応した６つのコンセント差込み接点４ａ〜４ｆを埋込み構成している。そして、該コンセント差込み接点の一方側、つまりコンセント差込み接点４ｄ〜４ｆは該配線１ａに接続している前記家庭や事務所で使用する各種の電気器具、例えば、掃除機等のプラグを前記差込み接点孔３ａ、４ｄ内に挿入すれば、プラグ孔すなわち当該コンセント差込み接点４ａ，４ｄ間を介して、当該電気器具すなわち掃除機に交流（ＡＣ）電源電圧、１２５Ｖが印加される。
而して、掃除機は動作を開始する。尚、前記プレート３に各種電気器具を接続する場合、該プラグ孔３ａと３ｄ、３ｂと３ｅ、及び３ｃと３ｆが一体となって、これらの該電気器具のプラグ（図示せず）を差込むものである。
【００１６】
前記コンセント差込み接点の他方側、つまりコンセント差込み接点４ａ〜４ｃはトランス５を介して前記配線１ｂに接続している。該トランス５は鉄心の周囲を巻回する一次側巻線５ａと二次側巻線５ｂで構成しており、具体的には比較的巻回数の少ない一次側巻線５ａを該配線１ｂに介在させている。比較的巻数の多い二次側巻線５ｂは後述するＡＣ／ＤＣコンバータ６に接続している。
【００１７】
前記過電流検出ユニットＢは、ＡＣ／ＤＣコンバータ６すなわち、整流回路と、該ＡＣ／ＤＣコンバータ６の出力側に接続される過電流検出回路７を備えている。該ＡＣ／ＤＣコンバータ６は逆流防止用ダイオード６ａ、６ｂ及びコンデンサ６ｃの接続回路で構成し、前記トランス５の二次側巻線５ｂから発生した交流電気信号を直流に変換する機能すなわち、交流を直流に変換し及び整流する機能を有する。当該ＡＣ／ＤＣコンバータ６は上述ダイオード６ａ、６ｂ及びコンデンサ６ｃ以外の他の電子素子、例えばリアクタンス素子等でも構成できる。
【００１８】
前記過電流検出回路７は電流調整器としての可変抵抗器７ａと、これに接続する過電流検出スイッチ７ｂ及びバッテリ７ｃを有している。該過電流検出スイッチ手段７ｂは例えば、バイメタル式過電流検出スイッチ又は過電流応動リレー等でなる。そして所定値つまり１５（Ａ）以上の過電流が当該過電流検出回路７に通電すると、該過電流検出手段７ｂがオン動作を行う。
【００１９】
前記過電流検出回路７の出力側には、警告表示手段８が接続され、前記過電流検出回路７に所定値以上の過電流が通電したとき、該過電流検出スイッチ手段７ｂがオン作動し、前記プレート３の表面に備えた該警告表示手段８を点灯し、過電流が通電した旨の警告表示を行う。該警告表示手段８は例えば、赤色表示灯や赤色発光ダイオード等で構成し、電気器具のプラグをコンセントに差し込んで使用する者が、目視により当該本発明に係る警告表示安全コンセントＡについて過負荷状態である旨を直ちに認識することができる。
【００２０】
次に、前述した本発明に係る警告表示安全コンセントの実施の形態に於ける動作を説明する。
各種電気器具の使用者は必要に応じて、該当する電気器具のプラグを前記警告表示安全コンセントＡのプレート３に配備したプラグ孔すなわち埋込み接点孔３ａ及び３ｄ等のいずれかに挿入する。而して当該電気器具、例えば掃除機に通電して、適切に作動を行わせ、清掃作業を完了する。この場合、前記トランス５の一次側巻線５ａは通常電流つまり所定値、例えば、１５（Ａ）以下電流が流れるので、該過電流回路７は動作せず、過電流検出スイッチ手段７ｂはオフ状態であり、警告表示手段８は不動作状態のままで点灯や発光作用をしない。そこで、当該電気器具を使用する者は、目視により、当該警告表示安全コンセントを許容値以内で使用していることを認識する。
【００２１】
一方、前記使用者以外の他の電気器具を使用する者又は当該本人等が不用意にかつ各種の電気器具の追加的使用を行う等そのプラグを前記プレート３に装備したプラグ孔すなわち埋込み接点孔３ｂと３ｅやその他の埋込み接点孔等に差し込んだ場合、特に、消費電力の大きい電気器具を使用した場合、前記トランス５の一次側巻線５ａに、過大電流、例えば１５（Ａ）以上の電流値を有する電流が通電する。
而して、該トランス５の二次側巻線５ｂにも交流大電流が流過し、該電流をＡＣ／ＤＣコンバータ６により直流に変換する。このときコンデンサ６ｃによりＡＣ／ＤＣコンバータ６内に通電する電流を平滑し又、逆流防止ダイオード６ａ、６ｂにより＋極から−極に一方方向に通電する。そして、前記ＡＣ／ＤＣコンバータ６の出力側に配電した可変抵抗器７ａにより、電流調整を行い、後段の検出スイッチ手段７ｂに通電する。
該検出スイッチ手段７ｂは例えば、バイメタル式過電流検出スイッチである場合、過電流信号を感知し、通電動作によりこのバイメタルを伸張又は湾曲してスイッチオン動作及び過電流検出リレーの場合はリレーオン動作を行う。
【００２２】
而して、警告表示手段８を動作し、赤色ランプ発光や該赤色発光ダイオードの動作による赤色発光を行い、前記電気器具を使用している者は、この警告発光動作を前記警告表示安全コンセントを目視することにより直ちに過負荷接続状態である旨を認識でき、当該電気器具のプラグをプラグ孔すなわち該コンセントの埋込み接点孔３ａと３ｄ、３ｂと３ｅ及び３ｃと３ｄのいずれかから引抜き、過負荷接続に伴い誘因される建築物の火災等を未然に防止することができる。
【００２３】
次に、本発明に係る警告表示安全コンセントに於ける具体的実施例について説明する。
【００２４】
【実施例１】
図２は、上述した本発明の電気回路に示す構成について具体的に実施する場合の実施例１を示す斜視図であって、特に、警告表示安全コンセントＡのプレート３の下面に筺体９を設置し、該筺体９の底面に回路基板１０を装着した構造を示すものである。これについて説明し、本発明の実施例１を明らかにする。
前記回路基板１０は、その上面１０ｅに前述したトランス５、ＡＣ／ＤＣコンバータ６としての逆流防止ダイオード６ａ、６ｂ及びコンデンサ６ｃ、電流調整器としての可変抵抗器７ａ、過電流検出スイッチ手段７ｂ及びバッテリ７ｃ（図２に図示せず）の各電気、電子素子群を装着している。尚、図中８は前記プレート３の上面に装着した赤色発光ランプや赤色発光ダイオード等の警告表示手段である。前記筺体９は内部が空間を形成しており、前記回路基板１０により、前記筺体９底部の開口を閉塞したとき、該回路基板１０の上面１０ｅに搭載した各種電気、電子素子群を収容する構成となっている。
【００２５】
前記筺体９の左側面及び右側面には係合孔９ａ及び９ｂ（右側面の９ｃ、９ｄは図示せず）を穿設しており、前記回路基板１０左縁部及び右縁部には前記係合孔９ａ及び９ｂに係合する突出縁１０ａ及び１０ｂを並びに１０ｃ及び１０ｄ（図示せず）を備えている。そして、前記回路基板１０を前記筺体９の底部開口に装着するときは、該回路基板１０の突出縁１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄを前記係合孔９ａ、９ｂ、９ｃ及び１０ｄにいわゆるワンタッチ方式で押込み係合し、固定する。
尚、図１１はねじ等であり、当該コンセントＡのプレート３を建築物の壁面に固定するものである。
このように、実施例１によれば電気、電子素子で構成する検出ユニットが故障したとき等の取外しや新規なものとの交換が容易にできる。
また、家屋やその他の建築物に装着するコンセントの標準化設計による多量生産が可能となる等の特徴がある。
【００２６】
本発明の実施例１に於ける他の構成部分、その動作や作用は前記本発明の実施の形態の項で説明したので、同一番号、同一符号を付しその説明を省略する。
【００２７】
【実施例２】
図３は上述した本発明の電気回路を示す構成について具体的に実施する場合の実施例２を示す垂直断面図であって、特に、警告表示安全コンセントＡのプレート３の下面に回路基板１０を直接配置し、該回路基板１０上に電気、電子素子群でなる過電流検出ユニットＢを装着した構造を示すものである。これについて更に、詳しく説明し、本発明の実施例２を明らかにする。
本発明の実施例２は、前記回路基板１０の下面に密閉型の筺体９を備え、この筺体９内に前記回路基板１０に装着する電気、電子素子群を収容している。図中、１２は家屋や建築物等の壁面であって前記筺体９を該壁面１２の凹陥１２ａに挿入した後、前記プレート３及び／又は回路基板１０を接合して固定する。
尚、本実施例２では、警告表示安全コンセントＡのプレート３の下面に回路基板１０を直接に接合して構成したが、該プレート３を省略し、回路基板１０自体をコンセントプレートに代用してもよく、部品点数や工数を削減することもできる。
【００２８】
本発明の実施例２に於ける他の構成部分、その動作や作用は、前記本発明の実施の形態の項で説明したので、同一番号、同一符号を付し、その説明を省略する。
【発明の効果】
本発明に係る警告表示安全コンセントは叙上の構成及び動作であるので次の効果がある。
すなわち各家庭の家屋や事務所の壁面に放置したコンセントのプレートの警告表示によって、当該コンセントに過負荷接続したかどうかを目視により直ちに判断でき、過電流によるショート現象や配線の燃焼事故若しくは建築物の火災事故を未然に防止できる効果がある。
【００２９】
また、当該過負荷検出装置若しくは過電源検出装置をユニット化し、該コンセントのプレートに着脱自在に取付ける構成であるので、省スペース化を図り、設置工数を極めて少なくすると共に、ユニット内の電気、電子素子等の故障に際しては、ユニット全体を交換可能として修理工数も大幅に低減させる効果がある。
【００３０】
また、過電流検出ユニットを各種の建付物に於ける警告表示安全コンセントの標準設計構造とすることができ、各種工場や事務所等に於けるコンセントに共用して装着することができ、実施化を容易にすると共に、多量生産を実現する効果がある。
【００３１】
また、コンセントのプレートの下面若しくは該プレート自体を回路基板に構成することで、部品点数及び組立工数を大幅に削減できると共に小型、軽量の警告表示安全コンセントを提供できる効果がある。
【００３２】
また、警告表示手段として各種のミニチュア赤色ランプや赤色発光ダイオードまで構成し、その視認性を高めると共に動作を容易にする効果がある。
【００３３】
また、プレートの下面に筺体又はユニット構造物を装着し、該筺体又はユニット構造物を建築物の壁面に於ける凹陥に嵌入して当該安全コンセントを装着したので、該コンセント及び筺体部が突出することなく、仕上がりが美麗であり、かつ塵埃が混入することなく、装着が極めて簡単である効果がある。
【００３４】
また、過電流ユニットを構成する各電流、電子群を装着した回路基板をいわゆるワンタッチ方式で、前記コンセントの下面にある筺体の底部開口に着脱自在に装着したので、組立が容易であると共に、回路基板自体の取替えも容易となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る警告表示安全コンセントに於ける実施の形態を示す電気回路構成図である。
【図２】本発明に係る警告表示安全コンセントに於ける具体例としての実施例１を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る警告表示安全コンセントに於ける具体例としての実施例２を示す垂直断面図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ　　配線
２　　交流（ＡＣ）電源電圧
３　　プレート
３ａ〜３ｆ　　プラグ孔
４ａ〜４ｆ　　コンセント差込み接点
５　　トランス
５ａ　　トランスの一次側巻線
５ａ　　トランスの二次側巻線
６　　ＡＣ／ＤＣコンバータ
６ａ、６ｂ　　逆流防止用ダイオード
６ｃ　　コンデンサ
７　　過電流検出回路
７ａ　　可変抵抗器
７ｂ　　過電流検出スイッチ手段
７ｃ　　バッテリ
８　　警告手段
９　　筺体
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ　　係合孔
１０　　回路基板
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ回路基板の突出縁
１０ｅ　　突出縁の上面
１１　　ねじ
１２　　建築物の壁面
１２ａ　　建築物の壁面の凹陥
Ａ　　警告表示安全コンセント
Ｂ　　過電流検出ユニット
【図１】
2004103524.tif 000003
【図２】
2004103524.tif 000004
【図３】
2004103524.tif 000005