(57)【要約】【課題】簡易な構成で平行２線式の電力供給用電線で供給される電力を計測することができる電力計を提供する。【解決手段】家庭用の電力を供給するために、被覆された平行２線式電線５０の２本の電線５２，５４の中心を、電線の配線方向と垂直方向に結んだ線分上で、２本の電線５２，５４のうちの１本の電線５２の被覆５６部分に接触し、接触する部分近傍の被覆５６をアダプタ１０で挟み込むことにより、平行２線式電線５０を挟持する。そして、アダプタ１０近傍に配置され、アダプタ１０に被覆５６部分が接触する平行２線式電線５０の２本の電線５２，５４のうち１本の電線５２によって生じる磁束の磁束密度をホール素子２２で検出し、検出した磁束密度と平行２線式電線５０で供給する電圧とから平行２線式電線５０で供給する電力を算出し、算出した電力を表示部４０に表示させるようにした電力計。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
家庭用の電力を供給するために、被覆された平行２線式電線の２本の電線の中心を、電線の配線方向と垂直方向に結んだ線分上で、前記２本の電線のうちの１本の電線の被覆部分に接触し、該接触する部分近傍の被覆を挟み込むことにより、前記平行２線式電線を挟持する挟持手段と、
前記挟持手段近傍に配置され、前記挟持手段に被覆部分が接触する前記平行２線式電線の２本の電線のうち１本の電線によって生じる磁束の磁束密度を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出した前記磁束密度と前記平行２線式電線で供給する電圧とから前記平行２線式電線で供給する電力を算出する電力算出手段と、
を備えてことを特徴とする電力計。
【請求項２】
請求項１に記載の電力計において、
前記電力算出手段で算出した電力を表示する表示手段を備えていることを特徴とする電力計
【請求項３】
請求項１又は請求項２の記載の電力計において、
前記電力算出手段で算出した電力を外部に出力する無線送信手段、前記算出した電力を外部に出力するためのインターフェース及び前記算出した電力を記憶しておく外部記憶手段のうち少なくとも１つを備えていることを特徴とする電力計。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電力計において、
前記挟持手段は、
前記平行２線式電線を挟持する面が、前記平行２線式電線の被覆の断面形状に合わせて形成され、前記検出手段、前記電力算出手段及び前記表示手段を収納する収納部に着脱可能に構成されていることを特徴とする電力計。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の電力計において、
前記検出手段は、
ホール素子により磁束密度を検出することを特徴とする電力計。
【請求項６】
家庭用の電力を供給するための３線式電線又は２線式電線にアースラインが付加された電線の３プラグを差し込むと共に、前記３線式電線又は前記２線式電線にアースラインが付加された電線により供給される電力を、前記平行２線式電線で供給される電力に変換する変換用コンセントと、
家庭用２線式電力を共有するコンセントに差し込むための変換用プラグと、
前記変換用コンセントと前記変換用プラグとの間を接続する、被覆された変換用平行２線式電線と、
を備え、
前記変換用２線式電線において、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の電力計で電力を計測可能に構成してことを特徴とする電力計測用アダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭用電力供給用電線で供給される電力を簡便に計測できる電力計及びその電力計で電力を計測するための電力計測用アダプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力供給用電線の１線の周囲を非接触状態でクランプし、その電力供給用電線で供給される電力を測定する、いわゆるクランプメータと呼ばれる電力測定装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】登録実用新案第３０６７５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記クランプメータでは、電力供給用電線で供給される電力を正確に計測することはできるが、電力計測の際には、電力供給用電線のうち１線のみをクランプする必要がある。
【０００５】
したがって、例えば、家庭用として一般的に使用されている平行２線式の電線をビニールで被覆したような電力供給用電線をクランプした場合には、供給電力を計測することはできないという問題があった。
【０００６】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、簡易な構成で平行２線式の電力供給用電線で供給される電力を計測することができる電力計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この欄においては、発明に対する理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための形態」欄において用いた符号を付すが、この符号によって請求の範囲を限定することを意味するものではない。
【０００８】
上記「発明が解決しようとする課題」において述べた問題を解決するためになされた発明は、挟持手段（１０）、検出手段（２０）、電力算出手段（３０）を備えた電力計（１）である。
【０００９】
挟持手段（１０）は、家庭用の電力を供給するために、被覆された平行２線式電線（５０）の２本の電線（５２，５４）の中心を、電線の配線方向と垂直方向に結んだ線分上で、２本の電線（５２，５４）のうちの１本の電線（５２）の被覆（５６）部分に接触し、接触する部分近傍の被覆（５６）を挟み込むことにより、平行２線式電線（５０）を挟持する手段である。
【００１０】
検出手段（２０）は、挟持手段（１０）近傍に配置され、挟持手段（１０）に被覆（５６）部分が接触する平行２線式電線（５０）の２本の電線（５２，５４）のうち１本の電線（５２）によって生じる磁束の磁束密度を検出する手段である。
【００１１】
電力算出手段（３０）は、検出手段（２０）で検出した磁束密度と平行２線式電線（５０）で供給する電圧とから平行２線式電線（５０）で供給する電力を算出する手段である。
【００１２】
このような電力計（１）では、被覆された平行２線式の２本電線のうち１本の電線（５２）によって生じる磁束の磁束密度を他の１本の電線（５４）から最も離れた位置で計測することができる。
【００１３】
したがって、１本の電線（５２）により生じる磁束の磁束密度を計測する場合、他の１本の電線（５４）により生じる磁束から受ける影響を少なくすることができるので、計測した磁束密度と供給電圧とから平行２線式電線（５０）で供給する電力を算出することができる。
【００１４】
また、電力算出手段（３０）で算出した電力を、請求項２に記載のように、表示手段（４０）で表示してもよいし、また、請求項３に記載のように、無線送信手段（７０）で外部に送信したり、インターフェース（７２）を介して外部に出力したり、外部記憶手段（７４）に記憶させたりすると、使用者にとっては種々の方法で電力を確認することができるので便利である。
【００１５】
ところで、家庭用の平行２線式電線（５０）には、使用電圧や被覆方法によって、その断面形状が異なるものがある。すると、挟持手段（１０）の挟持部分の形状がある特定の断面形状を有する場合には、平行２線式電線（５０）の断面形状によっては、検出手段（２０）で、１本の電線（５２）によって生じる磁束の磁束密度を他の１本の電線（５４）から最も離れた位置で計測することができなくなることが考えられる。
【００１６】
そこで、請求項２に記載のように、挟持手段（１０）を、平行２線式電線（５０）を挟持する面が、平行２線式電線（５０）の被覆（５６）の断面形状に合わせて形成し、検出手段（２０）、電力算出手段（３０）及び表示手段（４０）を収納する収納部（６０）に着脱可能に構成するとよい。
【００１７】
このようにすると、平行２線式電線（５０）の断面形状が異なるものであっても、その断面形状に合わせた挟持面を有する挟持手段（１０）に付け替えることで、検出手段（２０）により、１本の電線（５２）によって生じる磁束の磁束密度を他の１本の電線（５４）から最も離れた位置で計測することができるようになる。したがって、電力をより正確に計測できるようになる。
【００１８】
また、磁束密度を計測する方法としては、作動トランスやインダクトシンなどのように電磁誘導作用を用いるもの、磁石や磁性流体のように磁気吸引反発作用を用いるもの、あるいは、磁歪センサのように磁歪現象を用いるものなど種々の方法やセンサがあるが、請求項３に記載のように、ホール素子（２２）により磁束密度を検出するようにすると、小型で耐久性もあり、低コストの検出手段（２０）とすることができる。
【００１９】
ところで、家庭用電力を供給するための電力線には、３線式や２線式にアースラインが付加されているものがある。その場合には、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力計では、供給される電力を計測することができない。
【００２０】
そこで、請求項５に記載のように、家庭用の電力を供給するための３線式電線又は２線式電線にアースラインが付加された電線の３プラグを差し込むと共に、３線式電線又は２線式電線にアースラインが付加された電線により供給される電力を、平行２線式電線（５０）で供給される電力に変換する変換用コンセント（８０）と、家庭用２線式電力を共有するコンセントに差し込むための変換用プラグ（８２）と、変換用コンセント（８０）と変換用プラグ（８２）との間を接続する、被覆された変換用平行２線式電線（８４）と、を備え、変換用２線式電線において、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の電力計（１）で電力を計測可能に構成するとよい。
【００２１】
このようにすると、３線式や２線式にアースラインが付加されている家庭用の電力供給線であっても供給電力を計測できるようになって、便利である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】電力計の概略の形状を示す外観図である。
【図２】電力計の概略の構成を示す構成図である。
【図３】第２実施形態における電力算出部に対する入出力に関するブロック図である。
【図４】電力計測用アダプタの概略の外観を示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［第１実施形態］
以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００２４】
図１及び図２に示すように、電力計１は、アダプタ１０、検出部２０、電力算出部３０及び表示部４０を備えている。
アダプタ１０は、家庭用の電力を供給するために、被覆された平行２線式電線５０の２本の電線５２，５４の中心を、電線の配線方向と垂直方向に結んだ線分上で、２本の電線５２，５４のうちの１本の電線５２の被覆５６部分に接触し、接触する部分近傍の被覆５６を挟み込むことにより、平行２線式電線５０を挟持する。
【００２５】
アダプタ１０は、塩化ビニールなどの樹脂を成形したものであり、図１のＡの拡大図に示すように、平行２線式電線５０を挟持する面が、平行２線式電線５０の被覆５６の断面形状に合わせて形成され、収納部６０に着脱可能に構成されている。
【００２６】
収納部６０は、プラスチックなどの樹脂製の筐体であり、図１に示すように、検出部２０、電力算出部３０及び表示部４０を収納すると共に、アダプタ１０を着脱可能な構造となっている。
【００２７】
検出部２０は、アダプタ１０近傍に配置され、アダプタ１０に被覆５６部分が接触する平行２線式電線５０の２本の電線５２，５４のうち１本の電線５２によって生じる磁束の磁束密度を検出する。
【００２８】
つまり、平行２線式電線５０に電気が流れると、各電線５２，５４の周りには、図２に一点鎖線で示すように磁束が発生する。したがって、後述するように検出部でその磁束密度を検出すれば、平行２線式電線５０により供給される電力を計測することができる。
【００２９】
検出部２０は、ホール素子２２及びホール素子２２の駆動回路（図示せず）及び検出回路（図示せず）により磁束密度を検出する。
ホール素子２２では、駆動回路からホール電流ＩHを入力する場合、ホール素子２２に入射角度θでの磁束密度Ｂの磁束が入力されると、ホール素子２２からの出力電圧（ホール電圧）ＶHは、下記式１で表される。
【００３０】
ＶH［Ｖ］＝ＫS・ＩH・Ｂｃｏｓθ  ・・・  式１
ただし、ＫSは、積感度である。
電力算出部３０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏを備えており、ＲＯＭに格納したプログラムにより、検出部２０で検出した磁束密度と平行２線式電線５０で供給する電圧とから平行２線式電線５０で供給する電力を算出する。
【００３１】
つまり、磁束密度Ｂは、電線５２の電流値Ｉ［Ａ］に比例するので、ホール電圧ＶHが分かれば、供給電力の電圧をＶ［Ｖ］とすると、電線５２によって供給されている電力Ｐ［Ｗ］は、下記式２により求めることができる。
【００３２】
Ｐ［Ｗ］＝Ｉ・Ｖ・ｃｏｓφ＝Ｋ・ＶH・Ｖ・ｃｏｓφ  ・・・  式２
ただし、ｃｏｓφは力率、Ｋはホール電圧ＶHに対する電流値の比例係数である。
なお、平行２線式電線５０で供給される電力は交流であるため、式２で算出される電力は瞬時電力である。したがって、表示部４０に表示する電力は、式２に基づき算出される瞬時電力の平均値又は実行値を算出して表示する。
【００３３】
ここで、家庭用電気機器は、一般的に力率がよいため、力率（ｃｏｓφ）を１として、式１を簡易化してもよい。
表示部４０は、電力算出部３０で算出した電力を表示するための表示器であり、具体的には、７セグメントの液晶表示装置を用いている。
（電力計１の特徴）
以上のような電力計１では、被覆された平行２線式の２本電線のうち１本の電線５２によって生じる磁束の磁束密度を他の１本の電線５４から最も離れた位置で計測することができる。
【００３４】
したがって、１本の電線５２により生じる磁束の磁束密度を計測する場合、他の１本の電線５４により生じる磁束から受ける影響を少なくすることができるので、計測した磁束密度と供給電圧とから平行２線式電線５０で供給する電力を算出することができる。
【００３５】
また、算出した電力を、表示部４０で表示しているので、使用者が力を確認することができ、便利である。
さらに、平行２線式電線５０の断面形状が異なるものであっても、その断面形状に合わせた挟持面を有するアダプタ１０に付け替えることで、検出部２０により、１本の電線５２によって生じる磁束の磁束密度を他の１本の電線５４から最も離れた位置で計測することができるようになる。したがって、電力をより正確に計測できるようになる。
【００３６】
また、ホール素子２２により磁束密度を検出するようにしているので、小型で耐久性もあり、低コストの検出部２０とすることができる。
［第２実施形態］
次に、電力算出部３０で算出した電力を表示部以外に出力するようにした、第２実施形態について図３に基づき説明する。
【００３７】
第２実施形態では、図３に示すように、表示部４０以外に、無線送信機７０、インターフェース７２及び外部記憶装置７４を備えている。
無線送信機７０は、算出した電力を無線で外部に送信するための送信機であり、無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの規格により出力される。
【００３８】
インターフェース７２は、算出した電力を、（例えば、パーソナルコンピュータなどの外部機器に出力するためのインターフェースであり、ＵＳＢ規格などのインターフェースである。
【００３９】
外部記憶装置７４は、算出した電力を記憶する外部記憶装置であり、ＵＳＢメモリやＳＤカードメモリなどの記憶装置である。
このように、電力算出部３０で算出した電力を、無線送信機７０で外部に送信したり、インターフェース７２を介して外部に出力したり、外部記憶装置７４に記憶させたりすると、使用者にとっては種々の方法で電力を確認することができるので便利である。
［第３実施形態］
次に、第３実施形態として、電力計測用アダプタ５について説明する。電力計測用アダプタ５は、図４に示すように、変換用コンセント８０、変換用プラグ８２及び変換用平行２線式電線８４を備えている。
【００４０】
変換用コンセント８０は、家庭用の電力を供給するための３線式電線又は２線式電線にアースラインが付加された電線の３プラグを差し込むと共に、３線式電線又は２線式電線にアースラインが付加された電線により供給される電力を、平行２線式電線５０で供給される電力に変換するためのコンセントである。
【００４１】
２線式電線にアースラインが付加されていた電線を変換する変換用コンセント８０においてには、アースに接続するためのアース端子８６が設けられており、アースラインをアースに接続できるようになっている。
【００４２】
変換用プラグ８２は、家庭用２線式電力を共有するコンセントに差し込むためのプラグである。
変換用平行２線式電線８４は、変換用コンセント８０と変換用プラグ８２との間を接続する、被覆された電線であり、第１実施形態で使用された平行２線式電線５０と同じ電線である。
【００４３】
このような電力計測用アダプタ５も用いると、３線式や２線式にアースラインが付加されている家庭用の電力供給線であっても供給電力を計測できるようになって、便利である。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
（１）上記実施形態では、電力算出部３０において、電力を算出して表示部４０に表示したが、電流Ｉ［Ａ］を表示部４０に表示してもよい。
（２）また、電力量を算出し、算出した電力量を表示部４０において表示するようにしてもよい。つまり、上記式２で算出した電力Ｐ［Ｗ］に１時間（＝３６００［Ｓ］）を掛けで１時間当たりの電力量［Ｗｈ］を算出し、表示部４０で表示するようにしてもよい。
（３）さらに、電力算出部３０のＲＯＭに標準的な電気料金を格納しておき、算出した電力量［Ｗｈ］に電気料金を掛けて、電気料金［円］を算出し、表示部４０に表示するようにしてもよい。
（４）また、電力算出部３０又は表示部４０に切替スイッチを設け、電力［Ｗ］、電力量［Ｗｈ］及び電気料金［円］の表示を切り替えできるようにしてもよい。
（５）上記実施形態では、アダプタ１０を用いていたが、アダプタ１０の代わりに、収納部６０の先端部分を固定の形状に成形してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１… 電力計  ５… 電力計測用アダプタ  １０… アダプタ  ２０… 検出部  ２２… ホール素子  ３０… 電力算出部  ４０… 表示部  ５０… 平行２線式電線  ５２，５４… 電線  ５６… 被覆  ６０… 収納部  ７０… 無線送信機  ７２… インターフェース  ７４… 外部記憶装置  ８０… 変換用コンセント  ８２… 変換用プラグ  ８４… 変換用平行２線式電線  ８６… アース端子。
【図３】
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【図４】
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【図１】
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【図２】
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