(57)【要約】【課題】電気設備機器に付加して設置できるようにユニット化し、負荷に流れる電流値をデジタルで表示するとともに、電流値を外部制御機器に出力することができる電流監視ユニットを提供すること。【解決手段】上ケース２と下ケース３とからなるケース本体１内に連結手段２４で上下に間隔を空けて連結された上基板４と下基板５とからなる監視回路部６と、ケース本体１に穿設したトランス挿通穴４０から一部を露出させた電流トランス２０と、負荷電流が設定値を超えた場合に警報を発する警報ブザー２２と、負荷電流値をデジタル表示する表示部１０と、設定値を切り換えるスイッチ１３と、ケース本体１に穿設した接続端子挿通穴４１から露出させた電源接続端子２１と、上ケース２内側には表示部１０とスイッチ１３を押し操作する押しボタン３３を支持するとともに、下基板５を下ケース３に固定する支持枠４５とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上ケースと、下ケースとからなるケース本体と、
上記ケース本体内に連結手段で上下に間隔を空けて連結された上基板と下基板とからなる監視回路部と、
上記ケース本体に穿設したトランス挿通穴から一部を外側に露出した電流トランスと、
該電流トランスにケース本体の外側で挿通された電線に通電される負荷電流が設定値を超えた場合に警報を発する警報ブザーと、
負荷電流値をデジタル表示する上記上基板に搭載された表示部と、上記設定値を切り換え設定する前記上基板に搭載されたスイッチと、
上記監視回路部の電源を供給するケース本体に穿設した接続端子挿通穴から露出させた電源接続端子と、
上ケース内側には上記表示部と上記スイッチを押し操作する押しボタンを支持するとともに、上記下基板を上記下ケースに固定する支持枠とを備えたことを特徴とするデジタル表示電流監視ユニット。
【請求項２】
前記ケース本体には、負荷電流値を外部制御機器に出力するための出力端子を設けた、請求項１記載のデジタル表示電流監視ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル表示電流監視ユニット、詳しくは電気設備機器に付加して設置ができ、負荷に流れる電流値をデジタル表示するとともに、電流値が所定値を越えたときに警報ブザーが働くデジタル表示電流監視ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、負荷に流れる電流を計測するものとして、一般的にクランプ電流計が知られている（例えば、特許文献１）。このクランプ電流計は、クランプ開閉レバーによりクランプを開き、このクランプ内に収納されたカレントトランスフォーマーを対象電路に挟み込むことにより、電流値表示部に検出された電流値が表示されるようになっているものであり、測定器として使用するものであった。
【０００３】
また、負荷電流を計測する負荷電流計測装置としてデジタル型の計測装置（例えば、特許文献２）が提案されている。この計測装置は、従来のデジタル型の計測装置では、高速で処理されるために過渡的な電流値も測定できるため、過渡的な電流値は除外し、実際の負荷電流値を確実に測定することができるようにしたものである。
【特許文献１】実用新案登録第３０４６００７号公報
【特許文献２】特開２００４−２４５７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする問題点は、上述の電流計は前者のクランプ電流計はあくまで測定器で電気設備機器に付加して設置するものではなく、後者の電流計はあくまで電流を正確に計測するための計測装置の構成について記述されているもので、この計測装置を電気設備機器に付加して設置できるようにするためのユニット化された装置として提案されているものではなかった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決し、電気設備機器に付加して設置できるようにユニット化し、負荷に流れる電流値をデジタルで表示するとともに、計測した電流値を外部制御機器に出力することができる電流監視ユニットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明に係るデジタル表示電流監視ユニットは、上ケースと、下ケースとからなるケース本体に、該ケース本体内に連結手段で上下に間隔を空けて連結される上基板と下基板とからなる監視回路部と、上記ケース本体に穿設したトランス挿通穴から一部を外側に露出した電流トランスと、該電流トランスにケース本体の外側で挿通された電線に通電される負荷電流が設定値を超えた場合に警報を発する警報ブザーと、負荷電流値をデジタル表示する上記上基板に搭載された表示部と、上記設定値を切り換え設定する前記上基板に搭載されたスイッチと、上記監視回路部の電源を供給するケース本体に穿設した接続端子挿通穴から露出させた電源接続端子と、上ケース内側には上記表示部と上記スイッチを押し操作する押しボタンを支持するとともに、上記下基板を上記下ケースに固定する支持枠とを備えた。
【０００７】
なお、前記ケース本体には、負荷電流値を外部機器に出力するための出力端子を設け、外部制御機器で負荷電流の状態を把握できるようにすることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、計測した電流をデジタルに表示することができるとともに、設定手段で設定した電流値を超えて電流が流れると警報音で知らせることができる電流監視装置をユニット化し、配電盤やコンセントなどの電気設備機器に容易に組み込むことができるデジタル表示電流監視ユニットを提供することができる。
【０００９】
請求項２の発明によれば、検出した電流値を計測信号として出力端子から出力できるようにしたので、出力端子に接続したパソコンなどの外部制御機器で負荷に流れる電流を監視することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明に係るデジタル表示電流監視ユニットの一例を示し、このデジタル表示電流監視ユニット（以下、電流監視ユニットという）Ａは、電線に流れる電流を監視し、この電流値が設定値を超えた場合はユーザーに知らせることができるようにするとともに、電流値をパソコンなどの外部制御機器で把握できるようにしたもので、この電流監視装置は、上ケース２と、下ケース３とからなるケース本体１に、上基板４と、下基板５とから構成される監視回路部６が収容されている。
【００１１】
監視回路部６の一方を構成する上基板４には、監視する電流値をデジタルに表示する表示部であるデジタル表示ＬＥＤ１０、監視する電流値が設定値を超えたか否かを判断し、電流値が設定値を超えた場合は警報ブザー２２を作動させる制御部１２と、設定値を切り換え設定するスイッチ１３と、検出した電流値を外部に出力するための出力端子１４が主に配置され、監視回路部６の他方を構成する下基板５の下面には電線に流れる電流を検出するための電流トランス２０、監視回路部６に電力を供給するための電源接続端子２１が配置され、上面には電流トランス２０で検出した電流値が所定値を越えたことを知らせる警報ブザー（圧電ブザーで構成）２２が配置されている。
【００１２】
そして、上基板４と下基板５とは連結手段２４で、上下に間隔を空けて連結されている。この連結手段は、２本の支柱２５と接続用プリント基板２６とで構成され、上基板４と下基板５とが電気的に一枚の基板になるように接続用プリント基板２６に形成されたプリント配線２７で電気的に接続され、監視回路部６を構成している（図２（ａ）（ｂ）参照）。
【００１３】
上記監視回路部６を収容するケース本体１の一方を構成する上ケース２は、図３に示すように、上面から表示部である３桁のデジタル表示ＬＥＤ１０が透明カバー３０を透して視認できるように方形の開口部３１が形成され、この開口部３１を挟んで内部に配置された警報ブザーである圧電ブザー２２の音を放出するためのスリット３２と押しボタン３３の先端を突出させる開口部３４と、出力端子１４の差し込み口を開放する開口部３５とがそれぞれ形成され、両端には、この上ケース２をネジ３６、３７で下ケース３に固定するためのネジ差込穴３８が形成されている。
【００１４】
そして、下ケース３の底面には電流トランス２０の中央開口部２０ａにケース本体１の外側から電線を挿通することができるように、上記電流トランス２０の一部を下方に露出させるためのトランス挿通穴４０と、監視回路部６に電源を供給する電源線をケース本体１の外側から接続できるように電源接続端子２１を露出させる接続端子挿通穴４１が形成され、両端には上ケース２をネジ３６、３７でネジ止めするためのネジ孔４２、４３と、後述する支持枠４５をネジ３９でネジ止めするためのネジ孔４４が形成されている。
【００１５】
また、上ケースの内側には表示部１０と、スイッチ１３を上ケース２の上から押し操作する押しボタン３３を支持するとともに、上記下基板５を下ケース３に固定する支持枠４５が配置されている。この支持枠４５は金属板を加工して形成したもので、下基板５の両端にそれぞれ係合する係合部４６とネジ３９を挿通させる挿通孔４７、ネジ３７が挿通する挿通孔４８と、押しボタン３３の上部を突出させる開口部５１と、出力端子１４を露出させる開口部５２と、デジタル表示ＬＥＤ１０を上から視認するための開口部５３と、ネジ３９を差し込むとともに圧電ブザー２２の音を放出するための開口部５４とが形成されている。
【００１６】
なお、上記押しボタン３３はスプリング５５に付勢され、上部が支持枠４５の開口部５１、上ケース２の開口部３４を貫通して上ケース２の上面に露出し、ケース本体１の外から押し操作できるようになっている。
【００１７】
上基板４と下基板５とが支柱２５とプリント基板２６とで連結された監視回路部６は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、電流トランス２０がトランス挿通穴４０から、電源接続端子２１が接続端子挿通穴４１から露出するように下ケース３内にセットし、スプリング５５と押しボタン３３をスイッチ１３に対応させながら、監視回路部６覆うように支持枠４５を被せ、係合部４６を下基板５の両端に係合させた状態で、支持枠４５の開口部５４から差し込んだネジ３９を挿通孔４７を通して下ケース３のネジ孔４４に捻じ込み、支持枠４５を下ケース３上に固定し、透明カバー３０をデジタル表示ＬＥＤ１０に被せた後、上カバー２を支持枠４５を覆うように上から被せ、ネジ３６をネジ差込孔３８を通して下ケースのネジ孔４２に捻じ込み、ネジ３７をネジ差込孔３８、挿通孔４８を通して下ケース３のネジ孔４３に捻じ込むことにより、監視回路部６を下ケース３に支持枠４５で固定できるとともに、上ケース２で監視回路部６を覆うことができるようになっている。
【００１８】
そして、図５は、上記監視回路部６のブロック図を示し、この監視回路部６は交流１００Ｖを監視回路部６を駆動する直流５Ｖに変換する電源回路６０、電流トランス２０で検出された電流に基づいて真の電流実効値を演算する真の実効値演算回路６１、真の実効値演算回路６１の演算結果は電圧値として制御部１２に入力され、ＡＤ変換回路６３でデジタル信号に変換され、このデジタル信号は７セグメントの信号に変換され、３桁のデジタル表示ＬＥＤ１０に負荷電流値として表示するようになっている。上記制御部１２にはさらにスイッチ１３、圧電ブザー２２、フォトカプラ６４を介して出力端子（モジュラージャック）１４が接続され、スイッチ１３をＯＮさせ続けることによりデジタル表示ＬＥＤ１０に設定電流が数秒ごとに順次切換わり表示（本実施例では、１６、１８、２０、２４、２７、３０Ａの６段階に設定）され、スイッチ１３がＯＦＦされるとＣＰＵ６５はその時の表示電流を設定値として内部メモリに記憶するようになっている。
【００１９】
そして、ＣＰＵ６５は計測した電流と設定電流値とを比較判断し、計測値電流が設定電流値を超える場合は圧電ブザー２２を作動させ、警報音を発生させてユーザーに知らせるようになっている。
【００２０】
一方、制御部１２は計測電流値を計測信号として出力するが、この計測信号はリニアに変化する電圧値に変換されてフォトカプラ６４を介してアイソレートされた信号を出力端子（モジュラージャック）１４に送られ、この計測信号は出力端子１４から、外部制御機器に出力できるようになっている。
【００２１】
この計測信号は外部制御機器側でどのように使用するかは、外部制御機器側に委ねられるが、例えば、電流トランス２０に流れる電流がどの程度であるのか、また、計測している電流が設定電流値を超えたか否かを外部制御機器側で判断できるなど、様々な処理を行なわせることが可能になる。しかも、電流監視ユニットと外部制御機器とが離れていても電流を監視することができるので、例えばこの電流監視ユニットを装着した分電盤やコンセントなどの電気設備機器の負荷電流を、一々電気設備機器の側に行って確認する必要がなく、トラブル発生の事前に対応することも可能になるとともに、電気設備機器を集中管理することが可能になる。
【００２２】
上記構成の電流監視ユニットＡによれば、この電流監視ユニットＡが装着された電気設備機器を使用すると、その電気設備機器に流れる電流が常に表示部１０に表示されるので状況が容易に把握できるし、設定電流値を変更する場合は、その設定値が表示部１０に表示されるので設定値を確認しながら設定値の変更を行なうことができる。
【００２３】
そして、測定電流値が設定値を超えると圧電ブザー２２が警報音を出力するので視覚だけではなく聴覚でも測定電流が設定値を超えたことを確認することができる。
【００２４】
また、検出した負荷電流値を計測信号として出力する出力端子１４を備えているので、この出力端子１４にパソコンなどの外部制御機器を接続し、離れたところで監視することも可能になる。しかも、この電流監視ユニットＡは電源接続端子２１にＡＣ１００Ｖを接続し、電流トランス２０に負荷に電力を供給する電源線の片方を通すだけで、負荷に流れる電流を監視することができ、しかもユニット化されているので電気設備機器に容易に設置することができ、設置した電気設備機器に流れる電流を容易に監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）（ｂ）は本発明に係る電流監視ユニットの上面図及び正面図
【図２】（ａ）（ｂ）は監視回路部の正面図及び右側面図
【図３】上記電流監視ユニットの構成を説明する分解図
【図４】（ａ）（ｂ）は上記電流監視ユニットの正面側縦断面図及び右側面側縦断面図
【図５】上記電流監視装置の電気的構成を説明するブロック図
【符号の説明】
【００２６】
１    ケース本体
２    上ケース
３    下ケース
４    上基板
５    下基板
６    監視回路部
１０    表示部（デジタル表示ＬＥＤ）
１２    制御部
１３    スイッチ
２０    電流トランス
２１    電源接続端子
２２    警報ブザー（圧電ブザー）
２４    連結手段
３３    押しボタン
４０    トランス挿通穴
４１    接続端子挿通穴
４５    支持枠
【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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