(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用電流をその電流に対応した低レベルの電流に変換する電流トランスと、前記低レベルの電流が流れた場合にその電流のレベルに応じてそれぞれ発光する第１乃至第３の発光ダイオードと、前記第１の発光ダイオードを介して流れる電流を電圧に変換するとともに前記第２の発光ダイオードの発光する電流のレベルを決める第１の抵抗器と、前記第２の発光ダイオードを介して流れる電流を電圧に変換するとともに前記第３の発光ダイオードの発光する電流のレベルを決める第２の抵抗器と、前記第３の発光ダイオードに流れる電流を制限する抵抗器とを具備したことを特徴とする電源コンセント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源コンセントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の交流電源用の電源コンセントは、使用機器の電流量表示機能を有してはいない。電流量が配線設備などの許容量を越えた場合はコンセントではなく配電盤に設置されているヒューズやブレーカ等が働き、回路を開状態とし、発熱発火を防いでいる。
【０００３】
しかし、この方式によると、機器使用中に前触れなく電源を遮断されてしまう。今日パソコン等の使用が多くこのように電源を遮断されてしまうと、データの破壊等につながり不都合が生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の電源コンセントは使用機器の電流量表示機能を持っておらず、従来のようにヒューズやブレーカ等による回路遮断による配電設備の保護方式を用いた場合、機器の使用中に突然電源を遮断されてしまうことが想定される。その場合パソコン等のデータ破壊等の問題がある。
【０００５】
本発明は、従来のこのような点に鑑み為されたもので、電源の遮断に至る前に警告またはその電流量の目安を表示する機能を有する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】
本発明に係る電源コンセントは、使用電流をその電流に対応した低レベルの電流に変換する電流トランスと、低レベルの電流が流れた場合にその電流のレベルに応じてそれぞれ発光する第１乃至第３の発光ダイオードと、第１の発光ダイオードを介して流れる電流を電圧に変換するとともに第２の発光ダイオードの発光する電流のレベルを決める第１の抵抗器と、第２の発光ダイオードを介して流れる電流を電圧に変換するとともに第３の発光ダイオードの発光する電流のレベルを決める第２の抵抗器と、第３の発光ダイオードに流れる電流を制限する抵抗器とを具備したことを特徴とする。
【００１４】
このような構成により、使用電流量の目安を表示することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の図において、同符号は同一部分または対応部分を示す。
【００１７】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る壁用の電源コンセントについて説明する。この実施形態の回路構成を図１に、またこの実施形態の外観を図２に示す。
【００１８】
この実施形態は２口コンセントの場合の例で、図において、１、２はコンセント口で、電線３、４に接続されている。電線３、４の反対端はＡＣ１００ボルト等の交流電源に接続して使用する。
【００１９】
ＣＴ１は電流センサとなる電流トランスで、電線４に流れる電流を検出し低レベルの電流に変換している。Ｄ１はダイオードで、電流トランスＣＴ１の電流を交流から直流に変換している。Ｒ１は抵抗器で、ダイオードＤ１を介して電流トランスＣＴ１から流れる電流を電圧に変換する役目をしている。ＬＥＤ１は発光ダイオードで、抵抗器Ｒｌの両端に現れる電位差が一定値を越えた場合発光する。Ｒ２は抵抗器で発光ダイオードＬＥＤｌに流れる電流を制限している。なお、Ｄ２は、負の半サイクルの電流を通過させるためのダイオードである。
【００２０】
次に、この実施形態の動作について説明する。
【００２１】
電線４にピークで交流電流がａ１アンペア流れたとする。また、電流トランスＣＴｌはｎターンであるとする。
【００２２】
その時、電流トランスＣＴｌの２次側に流れる電流ａ２は、
【００２３】
【数１】
ａ２＝ａ１／ｎ
となる。その電流がダイオードＤｌと抵抗器Ｒｌに流れると抵抗器Ｒ１の両端には、
【００２４】
【数２】
ｖ１＝Ｒ１×ａ２＝Ｒ１×ａ１／ｎ
なる電圧が発生する。発光ダイオードＬＥＤ１は、自己の持つ順方向電圧Ｖｄを越えた電圧が印加された時発光する。よって、発光させたい１次側電流をａｘとするならば、
【００２５】
【数３】
Ｖｄ＝Ｒ１×ａｘ／ｎ
よって、
【００２６】
【数４】
Ｒｌ＝Ｖｄ×ｎ／ａｘ
となるようにＲ１を選択すれば１次側電流がａｘ（ピーク）を越えた時発光ダイオードＬＥＤ１が発光することになる。このようにして電流が一定のレベルを越えた時に注意警告等を表示することができる装置を供給することができる。
【００２７】
例えば、１次側電流のピークが１０アンペアを越えた時発光ダイオードＬＥＤ１を発光させるには、ｎが１０００ターンとすると、ａ２が１０ミリアンペアとなり、Ｖｄが１．２ボルトであると、Ｒ１は１２０オームとなる。
【００２８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る壁用の電源コンセントについて説明する。この実施形態の回路構成を図３に、またこの実施形態の外観を図４に示す。
【００２９】
この実施形態は２口コンセントの場合の例で、図において、１、２はコンセント口で、電線３、４に接続されている。電線３、４の反対端はＡＣ１００ボルト等の交流電源に接続して使用する。
【００３０】
ＣＴｌは電流センサとなる電流トランスで電線４に流れる電流を検出し低レベルの電流に変換している。ＬＥＤ２〜ＬＥＤ４はそれぞれ発光ダイオードである。Ｒ３は抵抗器で、発光ダイオードＬＥＤ２を介し電流トランスＣＴｌからの電流を電圧に変換する役目をしているとともに発光ダイオードＬＥＤ３の光り出す電流値を決めている。発光ダイオードＬＥＤ３は抵抗器Ｒ３の両端に現れる電位差が一定以上になった場合発光する。Ｒ４は抵抗器でＬＥＤ３に流れる電流を制限しているとともに発光ダイオードＬＥＤ４の光り出す電流値を決めている。発光ダイオードＬＥＤ４は抵抗器Ｒ４の両端に現れる電位差が一定値を越えた場合発光する。Ｒ５は抵抗器でＬＥＤ４に流れる電流を制限している。
【００３１】
なお、Ｄ２は負の半サイクルの電流を通過させるためのダイオードであり、Ｄ３は逆電圧による発光ダイオードＬＥＤ２〜ＬＥＤ４の破壊を防止するためのダイオードである。
【００３２】
次に、この実施形態の動作について説明する。
【００３３】
電線４にピークで交流電流がａ１アンペア流れたとする。また、電流トランスＣＴ１はｎターンであったとする。その時電流トランスＣＴ１の２次側に流れる電流ａ２は、
【００３４】
【数５】
ａ２＝ａ１／ｎ
となる。その電流が発光ダイオードＬＥＤ２と抵抗器Ｒ３に流れるとＲ３の両端には、
【００３５】
【数６】
ｖ１＝Ｒ３×ａ２＝Ｒ３×ａ１／ｎ
なる電圧が発生する。発光ダイオードＬＥＤ３は自己の持つ順方向電圧Ｖｄを越えた電圧が印加された時発光する。よって、発光させたい１次側電流をａｘとするならば、
【００３６】
【数７】
Ｖｄ＝Ｒ３×ａｘ／ｎ
よって、
【００３７】
【数８】
Ｒ３＝Ｖｄ×ｎ／ａｘ
となるようにＲ３を選択すれば１次側電流がａｘ（ピーク）を越えた時発光ダイオードＬＥＤ３が発光することになる。
【００３８】
同様な方法にてＲ４を選択し、ＬＥＤ４の発光しはじめる電流ａｙを決めることができる。このようにして電流が一定値を越える都度、発光ダイオードを点灯することができるようになる。
【００３９】
この例は発光ダイオード３個の例で、使用電流０〜ａｘで発光ダイオードＬＥＤ２が、使用電流ａｘ〜ａｙで発光ダイオードＬＥＤ２と発光ダイオードＬＥＤ３が、そして使用電流ａｙ以上で発光ダイオードＬＥＤ２と発光ダイオードＬＥＤ３と発光ダイオードＬＥＤ４が点灯する。このように使用電流のレベル、即ち使用電流量の目安を表示することができる装置を供給することができる。
【００４０】
例えば、１次側電流が流れたとき発光ダイオードＬＥＤ２を発光させ、１次側電流のピークが１０アンペアを越えた時発光ダイオードＬＥＤ３を発光させ、１次側電流のピークが２０アンペアを越えた時発光ダイオードＬＥＤ４を発光させるには、ｎが１０００ターン、Ｖｄが１．２ボルトであるとすると、Ｒ３を１２０オーム、Ｒ４をＲ３より少し小さい値の１００オームとすればよい。
【００４１】
（変形例）
上述の各実施形態においては、表示素子として発光ダイオードを用いた場合について説明したが、表示素子としては発光ダイオードに限らず、他の素子、例えば豆電球を用いて構成してもよい。第２の実施形態における発光ダイオードを豆電球に変更した場合の回路構成を図５に示す。図５において、Ｌ１〜Ｌ３は豆電球、Ｄ４〜Ｄ６はダイオード、Ｒ６〜Ｒ８は抵抗器である。
【００４２】
また、上述の各実施形態においては、２口用コンセントの場合を示したが１口〜複数口コンセントとすることもできる。
【００４３】
更に、上述の各実施形態においては、壁用の電源コンセントの場合について図示したが可搬用（テーブルタップ）の電源コンセントとすることもできる。
【００４４】
更にまた、上述の第２の実施形態においては、発光ダイオードによる３段階表示の場合を示したが、表示の段階数をそれ以外の段階とすることもできる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明を用いた場合、以下のメリットがある。
▲１▼使用電流のおおよその値を知ることができるのでヒューズやブレーカによる回路遮断が発生する前に負荷接続の加減を調整することができる。
▲２▼使用電流の状態を表示により確認できるため省エネに役立てることができる。
▲３▼内部の構成部品が少ないため従来の形状のコンセントに内蔵することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態の回路構成を示す図。
【図２】  本発明の第１の実施形態の外観を示す正面図。
【図３】  本発明の第２の実施形態の回路構成を示す図。
【図４】  本発明の第２の実施形態の外観を示す正面図。
【図５】  第２の実施形態の変形例の回路構成を示す図。
【符号の説明】
１、２…コンセント口
３、４…電線
ＣＴ１…電流トランス
Ｄ１〜Ｄ６…ダイオード
ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４…発光ダイオード
Ｒ１〜Ｒ８…抵抗器
Ｌ１〜Ｌ３…豆電球
【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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