(57)【要約】【課題】  電路の負荷電流値が、回路遮断器の自動遮断および所定レベルに対する裕度の有無を、使用者が容易に認識できる回路遮断器を得る。【解決手段】  変流器５を介して電流実効値演算手段１１２によって演算された電路の負荷電流値と、定格電流設定手段１１５によって設定された回路遮断器１０１の定格電流値より、負荷率を負荷率計算手段１１６にて計算し、この負荷率をモノクロ液晶表示素子１３に表示させるとともに、その大きさに応じて予め設定された発光ダイオードの点灯あるいは点滅をモノクロ液晶表示素子１３に照射させ、モノクロ液晶表示素子１３のバックライト照明として供させることで、負荷率の視認性が得られるよう構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電路に流れる負荷電流を検出、およびアナログ／ディジタル変換してディジタル信号にする電流検出変換手段と、上記電流検出変換手段により検出・変換された電流値から電流実効値を演算する電流実効値演算手段と、該回路遮断器の定格電流に対応し、上記負荷電流の大きさに応じた複数の動作時限特性を記憶保持する時限回路と、上記負荷電流が上記動作時限特性のいずれかの動作レベルにある状態が所定の時間継続したとき、該回路遮断器を遮断動作させる信号を出力する遮断動作出力手段とを備えた回路遮断器において、
該回路遮断器の定格電流に対する、上記電流実効値演算手段により演算された電流実効値の割合を示した負荷率を計算する負荷率計算手段と、かつ上記負荷率を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする回路遮断器。
【請求項２】
表示手段が液晶素子であり、かつ上記液晶素子を後方から照射させるバックライト光源と、負荷率の状態に応じて上記バックライト光源の発光を変化させるバックライト制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の回路遮断器。
【請求項３】
バックライト光源は、発光色を異とする複数の発光ダイオードで構成されたことを特徴とする請求項２に記載の回路遮断器。
【請求項４】
バックライト制御手段は、発光ダイオードの発光の変化する基準を、負荷率に対して設定できるように構成されたことを特徴とする請求項２に記載の回路遮断器。
【請求項５】
該回路遮断器の定格電流を設定する定格電流設定手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の回路遮断器。
【請求項６】
電流実効値演算手段により演算された電流実効値を、負荷率とともに液晶素子へ表示させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の回路遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、配線用遮断器や漏電遮断器などの回路遮断器に関し、詳しくは電路の負荷電流などの電路情報を表示する機能を持たせた表示装置を有する回路遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
過電流や短絡、あるいは漏電事故に対し、当該電路を自動遮断する配線用遮断器、あるいは漏電遮断器には、こういった遮断動作に至る前の兆候（情報）を事前に捉え、場合によってはこの情報を使用者側が有意義に活かすことで、当該電路の無瞬断化を担う機器としての役目も求められている。こういった市場の声に応えるため、従来の回路遮断器においては、当該電路の漏電電流が所定の値を越えたとき、あるいは当該電路の負荷電流が回路遮断器の自動遮断に至らぬ所定レベルを越えたとき、これらの状態を使用者側に知らしめるために、回路遮断器に具備された発光ダイオードを点灯させる構成にしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１２８３５３号公報（段落番号０００９〜００１１、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の回路遮断器では、発光ダイオードが点灯したことで、予め決められた所定レベルを越えたことは目視により認識できるが、発光ダイオードが点灯後は、当該電路の負荷電流値が回路遮断器の自動遮断に対する裕度の有無が、また発光ダイオードの点灯前では、当該電路の負荷電流値が所定レベルに対する裕度の有無が、それぞれ認識できないという欠点があった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、当該電路の負荷電流値が、回路遮断器の自動遮断および所定レベルに対する裕度の有無を、使用者（観察者）が容易に認識できる回路遮断器を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る回路遮断器においては、当該電路の負荷電流値を回路遮断器の定格電流に対する割合に換算した値として、回路遮断器に具備された表示ユニットに表示するよう構成されたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は以上説明したように、電路に流れる負荷電流を検出、およびアナログ／ディジタル変換してディジタル信号にする電流検出変換手段と、上記電流検出変換手段により検出・変換された電流値から電流実効値を演算する電流実効値演算手段と、該回路遮断器の定格電流に対応し、上記負荷電流の大きさに応じた複数の動作時限特性を記憶保持する時限回路と、上記負荷電流が上記動作時限特性のいずれかの動作レベルにある状態が所定の時間継続したとき、該回路遮断器を遮断動作させる信号を出力する遮断動作出力手段とを備えた回路遮断器において、該回路遮断器の定格電流に対する、上記電流実効値演算手段により演算された電流実効値の割合を示した負荷率を計算する負荷率計算手段と、かつ上記負荷率を表示する表示手段とを備えたので、上記負荷電流の該回路遮断器の自動遮断および所定レベルに対する裕度の有無を、使用者（観察者）は容易に認識することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における回路遮断器のブロック回路図を示すものである。図１において、図示しない変圧器などの電源に接続されている電路１、および同じく図示しないモーターなどの負荷に接続されている電路２は、それぞれ絶縁性の筐体を有する回路遮断器１０１に具備された電源側端子３および負荷側端子４に接続されている。この電源から負荷へ、つまり電路１から電路２へ流れる電流（以下、負荷電流と称す）は、常時、回路遮断器１０１に内蔵された変流器５を介して電流検出変換手段１１１に入力されている。この電流検出変換手段１１１において、負荷電流は、電流検出回路６で電流検出信号、さらにはＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換回路７でディジタル信号と、その形態を変え、このディジタル信号が電流実効値演算手段１１２に取り込まれ、この電流実効値演算手段１１２にて演算されることで、回路遮断器１０１は負荷電流の値を認識することができる。
【０００９】
演算された負荷電流の値が回路遮断器１０１の定格電流を越えた場合、その大きさに応じて、時限回路１１３内に具備された、長限時９、短限時１０、および瞬時１１の各動作時限特性のいずれかに送られ、この状態が所定の時間継続すれば、時限回路１１３は遮断動作出力手段１１４に対し遮断指令を与える。詳しくは、例えば、回路遮断器１０１の定格電流が１６００Ａのとき、負荷電流が定格電流に対し、
ａ．２倍（よって、３２００Ａ）では長限時９が１５０秒後に、
ｂ．４倍×１．５倍（よって、９６００Ａ）では短限時１０が０．５秒後に、
ｃ．１６倍（よって、２５６００Ａ）では瞬時１１が０．０５秒後に、
それぞれ遮断動作出力手段１１４に対し遮断指令を送り、この遮断動作出力手段１１４は直ちに開閉機構部８をトリップ動作させ、負荷電流を断つことで、電路１、あるいは電路２で使用される電線などの焼損を未然に防いでいる。また、定格電流設定手段１１５によって定格電流が変更になったときは、その情報が時限回路１１３にも送られ、前述の各動作時限特性も連動して変更される（例えば、定格電流を１４４０Ａに変更した場合、短限時特性の電流値は８６４０Ａとなる）。なお、この定格電流設定手段１１５は、例えば、図示しない回路遮断器１０１に具備された操作ハンドルの近傍などに、いわゆる使用者が操作し易いよう、前述した絶縁性の筐体の表面に設けられている場合が多い。
【００１０】
演算された負荷電流の値と定格電流設定手段１１５によって設定された回路遮断器１０１の定格電流の情報は負荷率計算手段１１６にも送られ、ここで定格電流に対する負荷電流の割合（以下、負荷率と称す）が計算される。例えば、定格電流１６００Ａに対し、負荷電流が１１２０Ａならば、負荷率は７０％となる。この負荷率は液晶ドライバ回路１２を介してモノクロ液晶表示素子１３に表示されるとともに、後述するＬＥＤドライバ回路１４にも送られる。
【００１１】
図２は負荷電流に応じた、モノクロ液晶表示素子１３の状態変化の一例を表した図である。図２において、紙面上太線の軌跡は負荷率の時間推移を表しており、任意の時刻Ｔ１〜Ｔ７における負荷率がモノクロ液晶表示素子１３に表示されている（例えば、時刻Ｔ４においては、モノクロ液晶表示素子１３は７５％を表示している）。モノクロ液晶表示素子１３の下部には発光色を異とする発光ダイオード（以下、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）と略す）１５〜１８が具備されており、負荷率の情報がＬＥＤドライバ回路１４（図１参照）に送られることで、このＬＥＤドライバ回路１４は、その負荷率の大きさに応じてＬＥＤ１５〜１８のうち、いずれか少なくとも一つをモノクロ液晶表示素子のバックライト光源として点灯させる。ここで、例えば、ＬＥＤ１５を青色、ＬＥＤ１６を緑色、ＬＥＤ１７を黄色、およびＬＥＤ１８を赤色とし、さらに負荷率が、８０％未満では青色を、８０％以上９０％未満では緑色を、９０％以上１００％未満では黄色を、１００％以上では赤色を、それぞれ点灯するように予め設定しておけば、時刻Ｔ１、Ｔ２およびＴ４では青色が、時刻Ｔ３およびＴ５では緑色が、時刻Ｔ６では黄色が、時刻Ｔ７では赤色が、それぞれ図示しない導光板を通じてモノクロ液晶表示素子１３のバックライト照明に供される。なお、図２では、バックライト照明色の違いを、作図の便宜上、ハッチングの違いで表している。
【００１２】
したがって、負荷電流を定格電流に対する負荷率として表示しているので、回路遮断器１０１の自動遮断レベル、あるいは任意に設定された所定レベルに対する裕度の有無、すなわち負荷の使用状況が一目で認識できるとともに、負荷率の大小に応じてモノクロ液晶表示素子１３のバックライト色を変更させているので視野角にあまり左右されることなく、いわゆるレベルメーターとして機能させることができる。なお、モノクロ液晶表示素子１３とＬＥＤ１５〜１８で構成される表示ユニット１１７は、図１において、定格電流設定手段１１５と同様、回路遮断器１０１の表面に設置されているように記載しているが、回路遮断器１０１が、例えば配電盤の高い位置や奥まった箇所に取り付けられることを考慮し、この表示ユニット１１７は分離可能とし、任意の場所に自在に設置できるようにしておけば、さらに視認性は向上する。
【００１３】
視認性を高めるという点で考えれば、単にカラー液晶表示素子を使用しても同様の効果は得られるが、回路遮断器として求められるスペック、すなわち経済性、寿命、使用環境などを鑑み、本発明のようにモノクロ液晶表示素子およびバックライト光源用ＬＥＤの組み合わせで構成することが好ましい。以上、これまでの説明では、負荷率に限定していたが、図１において、電流実効値演算手段１１２によって演算された負荷電流の値を液晶ドライバ回路１２に送ることで、負荷電流値を同時に表示してもよく、また、これら負荷電流に関する情報以外、例えば漏洩電流であっても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００１４】
実施の形態２．
実施の形態１では、バックライト照明色の切換ポイントは予め決められていたが、図３に示すように、バックライト制御手段１１８を設けることで、使用者側がバックライト照明色の切換ポイントを任意に設定できるとともに、このバックライト照明色の点灯順番も変えることができる。この設定方法を図４に基づき説明する。図４において、表示ユニット１１７ａには、モノクロ液晶表示素子１３の紙面上、下側に押しボタンなどで構成されるバックライト制御手段１１８が備わっている。使用者は回路遮断器１０１への通電開始にあたり、負荷率の切換ポイントおよびバックライト照明色を決定する。例えば、
１．７０％以上１０５％未満では、緑色の点灯、
２．１０５％以上１１５％未満では、青色の点灯、
３．１１５％以上１３０％未満では、黄色の点灯、
４．１３０％以上では、赤色の点滅
としたい場合には、上記番号１．２．・・・に、下記番号１−１．１−２．・・・を呼応させる形として、
１−１．７→０→緑→点灯→設定、
２−１．１→０→５→青→点灯→設定、
３−１．１→１→５→黄→点灯→設定、
４−１．１→３→０→赤→点滅→設定
と設定する。
【００１５】
このように構成および設定された回路遮断器１０１における、負荷電流に応じたモノクロ液晶表示素子１３の状態変化の一例を図５に基づいて説明する。図５において、紙面上太線の軌跡は負荷率の時間推移を表しており、任意の時刻Ｔ１〜Ｔ４における、定格電流１６００Ａでの負荷率および負荷電流値がモノクロ液晶表示素子１３に表示されている（例えば、時刻Ｔ２においては、モノクロ液晶表示素子１３は１１０％および１７６０Ａを表示している）。前述した設定に基づき、時刻Ｔ１では緑色が、時刻Ｔ２では青色が、および時刻Ｔ３では黄色が、それぞれモノクロ液晶表示素子１３のバックライト照明として点灯し、さらに時刻Ｔ４では赤色が点滅、いわゆるフリッカ表示することで、回路遮断器１０１の自動遮断が近づいていることをより強調させることができる（実施の形態１と同様、バックライト照明色の違いを、作図の便宜上、ハッチングの違いで表している）。したがって、使用者側がきめ細かい管理を必要としたい負荷率の領域を自由に設定することができるので、負荷の稼動状況や通常の電力使用状況などにフレキシブルに対応した負荷率の状態変化を、使用者に認識させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１における回路遮断器のブロック回路図である。
【図２】この発明の実施の形態１における負荷電流に応じたモノクロ液晶表示素子の状態変化の一例を表した図である。
【図３】この発明の実施の形態２における回路遮断器のブロック回路図である。
【図４】この発明の実施の形態２における表示ユニットの正面図である。
【図５】この発明の実施の形態２における負荷電流に応じたモノクロ液晶表示素子の状態変化の一例を表した図である。
【符号の説明】
【００１７】
６  電流検出回路、７  Ａ／Ｄ変換回路、１２  液晶ドライバ回路、
１３  モノクロ液晶表示素子、１４  ＬＥＤドライバ回路、
１５〜１８  ＬＥＤ、
１０１  回路遮断器、１１１  電流検出変換手段、
１１２  電流実効値演算手段、１１５  定格電流設定手段、
１１６  負荷率計算手段、１１７・１１７ａ  表示ユニット、
１１８  バックライト。
【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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