説明

直流給電用コンセント

【課題】交流電源用のコンセントと直流電源用のコンセントが混在して設置される場合、配電盤から各コンセントへの誤接続を容易には確認できなかった。
【解決手段】電源から供給される電流を入力し整流する整流器70から出力される直流電流が入力される入力部24と、前面に設けられ、接続されるプラグ15のそれぞれの栓刃16に嵌合し、入力部の位置に対応した位置に設けられた少なくとも2つの孔11と、前面に設けられた複数のLED12と、判断部20と、制御部21とを備える。判断部20は、入力部に入力される直流電流が所定の規格に対応しているか否か、および入力される直流電流の電圧値を判断し、制御部21は、判断部に基づいて、所定の規格に対応しているか否かの結果または所定の規格に対応している場合の電圧値の大きさがわかるように、LEDの点灯または点滅を制御する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、直流電流を供給するための直流給電用コンセントに関する。
【背景技術】
【0002】
最近、省エネ化を図るために、電気製品への電源用電力の供給を、現在一般的な交流電流(AC)から直流電流(DC)に変更しようという検討が各国で活発に行なわれている。
【0003】
図11に、現在の家庭に供給される電力の流れを示す。
【0004】
電力会社101からは、一般家庭100に対して、送電線を介して交流電力(AC)が供給される。その交流電力は、一般家庭100内の配電盤103を介して、壁などに取り付けられるACコンセント104に接続される。わが国では、一般家庭用では、ACコンセント104から100Vの交流電流が供給されるのが一般的である。
【0005】
電化製品106は、接続されるACケーブルの一端のACプラグ105をACコンセント104に差し込むことにより、電力が供給される。
【0006】
最近では、家庭内の電化製品は最終的に直流で動くものがほとんどである。パソコン、テレビ、ステレオなどはもちろんのこと、エアコンや洗濯機なども内部的には直流(DC)で動いている。また、省エネ化を図るべく、従来の白熱灯や蛍光灯に替わり普及し始めてきたLED照明なども直流で動作する。
【0007】
したがって、図11に示すように、ほとんどの家庭内の電化製品106は、ACプラグ105を介して供給される交流を内部で直流に変換して使用している。
【0008】
また、省エネ化を図るべく、家庭内で発電した電力を使用する動きも高まってきている。家庭内での発電に使用される発電装置として、今後大きく普及していくと考えられる太陽光発電システム108や燃料電池109などで発電される電力は直流であり、その電力を蓄積しておくリチウム電池などの蓄電池107も、直流で蓄電する。
【0009】
これらの発電装置で発電し蓄電池107に蓄電した電気を利用する際は、整流装置102で直流から交流に変換されて、配電盤103を介してACコンセント104から供給される。
【0010】
このように、電化製品106の内部において交流(AC)から直流(DC)への変換が行なわれ、また、整流装置102において直流(DC)から交流(AC)への変換が行なわれている。
【0011】
これらの、交流から直流への変換、直流から交流への変換を行なう際には、変換によるロスが生じるので、これらの変換が不要になれば、変換によるロスがなくなり消費電力を低減することができる。
【0012】
現在ACコンセント104などで交流で供給している電力を、直流電流で供給するようにすれば、これらの変換は不要となるので、各国において、直流電流で電力を供給する検討が活発に行なわれているのである。
【0013】
直流電流により電力が供給されるようになった場合でも、当面は、現在供給されている交流電流による供給と併用されることになるため、現在使用されている交流電流を供給するコンセントと、新たに設置される直流電流を供給するコンセントが混在して使用されることになる。
【0014】
このように交流電源用のコンセントと直流電源用のコンセントが混在して設置される場合に、交流電源用のコンセントに直流電源用のプラグが誤接続されることを防止する構造とした直流電源用のプラグおよびコンセントの構造が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0015】
【特許文献1】特開2004−031088号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
しかしながら、交流電源用のコンセントと直流電源用のコンセントが混在して設置される場合、配電盤から各コンセントへの接続を誤接続した場合でも、誤接続したことを容易には確認できない、という問題がある。
【0017】
以下、図12を用いて、この問題について具体的に説明する。
【0018】
図12に、配電盤から各コンセントへの接続を誤接続した場合の状態を説明するための図を示す。
【0019】
なお、直流給電するための電圧値や端子の形状などは、各国で検討段階であり、わが国においても決まっていないため、図12に示す電力値や端子の形状などは、あくまで一例として示したものである。ここでは、DCコンセント111から48Vの直流電流を供給するものとして説明する。
【0020】
電化製品113は、電源コード先端のDCプラグ112を壁などに配置されたDCコンセント111に差し込むことにより、48Vの直流電流が供給される。電化製品113は、必要に応じて内部で48Vの電圧を降圧または昇圧して使用するが、交流から直流への変換を行う必要はない。
【0021】
配電盤110には、電力会社などの交流電源から供給される交流電流と、蓄電池などの直流電源から供給される直流電流が入力され、配電盤110からの交流出力が交流電源用のコンセントに接続され、配電盤110からの直流出力が直流電源用のコンセント(DCコンセント111)に接続される。
【0022】
ここで、配電盤110からの交流出力が誤ってDCコンセント111に接続されていた場合、DCプラグ112をDCコンセント111に差し込むと、電化製品113に交流電流が流れてしまい電化製品113が壊れてしまう。
【0023】
そのため、工事業者は、配電盤110と各コンセントを接続する際には、それらの接続が誤っていないことを確認する作業を行なうことになるが、配電盤110と各コンセントを接続しただけでは一見して誤接続かどうかを認識できず、例えば、コンセント毎に計測器を接続して確認していく必要があり、誤接続の確認に多くの手間と時間がかかってしまう。
【0024】
また、もし工事業者が誤接続の確認をし損なって図12のように誤接続された状態になっていた場合には、電化製品113を使用する家庭のユーザは、誤接続されていることを知らずにDCプラグ112をDCコンセント111に差し込んでしまい、電化製品113が壊れてしまう。
【0025】
本発明は、上記従来の課題を考慮して、配線の誤接続を容易に確認できる直流給電用コンセント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】
【0026】
上述した課題を解決するために、第1の本発明は、
電源から供給される電流を入力し整流する整流器から出力される直流電流が入力される入力部と、
前面に設けられ、接続されるプラグのそれぞれの栓刃に嵌合し、前記入力部の位置に対応した位置に設けられた、少なくとも2つの孔と、
前記前面に設けられた複数のLEDと、
前記入力部に入力される直流電流が所定の規格に対応しているか否か、および前記入力される直流電流の電圧値を判断する判断部と、
前記判断部に基づいて、前記所定の規格に対応しているか否かの結果または前記所定の規格に対応している場合の前記電圧値の大きさがわかるように、前記LEDの点灯または点滅を制御する制御部と、を備えた直流給電用コンセントである。
【0027】
また、第2の本発明は、
前記所定の規格に対応しているとは、所定期間における前記入力される直流電流の電圧値の変動幅が所定の値以下のことである、第1の本発明の直流給電用コンセントである。
【0028】
また、第3の本発明は、
前記制御部は、前記所定の規格に対応している場合には、前記入力される直流電流の電圧値に対応して、各電圧値に予め対応づけておいた前記LEDを点灯させ、前記所定の規格に対応していない場合には、少なくともいずれかの前記LEDを点滅させるように制御する、第1または第2の本発明の直流給電用コンセントである。
【0029】
また、第4の本発明は、
前記制御部は、前記所定の規格に対応している場合には、前記入力される直流電流の電圧値に対応して、各電圧値に予め対応づけておいた前記LEDを赤色以外の色で点灯させ、前記所定の規格に対応していない場合には、少なくともいずれかの前記LEDを赤色で点灯または点滅させるように制御する、第1または第2の本発明の直流給電用コンセントである。
【0030】
また、第5の本発明は、
前記プラグの栓刃が前記孔に嵌合したことを検出する接続検出部を備え、
前記複数のLEDは、複数の前記孔に挟まれるまたは囲まれる領域に配置されており、
前記制御部は、前記接続検出部によって前記プラグの接続が検出されたときには、全ての前記LEDを消灯させるように制御する、第1〜第4のいずれかの本発明の直流給電用コンセントである。
【0031】
また、第6の本発明は、
前記複数のLEDは、複数の前記孔に挟まれるまたは囲まれる領域の外側であって、前記プラグの栓刃が前記孔に嵌合して接続されたときに外部から見える位置に配置されている、第1〜第4のいずれかの本発明の直流給電用コンセントである。
【0032】
また、第7の本発明は、
温度を検出する温度検出部と、
前記入力部と前記孔に嵌合した前記栓刃との間の接続を電気的に遮断する接続遮断部とを備え、
前記温度検出部が所定の温度以上になったことを検出したとき、前記制御部は、前記接続遮断部によって前記入力部と前記栓刃との間の接続を遮断させる、第1〜第6のいずれかの本発明の直流給電用コンセントである。
【発明の効果】
【0033】
本発明により、配線の誤接続を容易に確認できる直流給電用コンセントを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本発明の実施の形態1の、電力給電システムの直流電流に関する部分の接続構成図
【図2】本発明の実施の形態1の、DC給電コンセントの内部構成図
【図3】(a)本発明の実施の形態1の、DC給電コンセントを前面から見た正面図、(b)本発明の実施の形態1の、栓刃の先端側から見たDCプラグの正面図
【図4】(a)本発明の実施の形態1の、入力電圧が12Vと判断されたときの各LEDの状態を示した図、(b)本発明の実施の形態1の、入力電圧が24Vと判断されたときの各LEDの状態を示した図、(c)本発明の実施の形態1の、入力電圧が48Vと判断されたときの各LEDの状態を示した図、(d)本発明の実施の形態1の、入力電圧が48Vを超える電圧と判断されたときの各LEDの状態を示した図、(e)本発明の実施の形態1の、入力電圧が規定外の電圧変動のある入力と判断されたときの各LEDの状態を示した図
【図5】本発明の実施の形態1の、LED制御部の各LEDの点灯および点滅を制御する処理フローを示した図
【図6】(a)本発明の実施の形態1において、整流変圧器に直流が入力されたときの入力端子に入力される直流電流の電圧波形を示した図、(b)本発明の実施の形態1において、整流変圧器に交流が入力されたときの入力端子に入力される直流電流の電圧波形を示した図
【図7】(a)本発明の実施の形態1の、入力電圧が12Vと判断されたときの各LEDの状態を示した図、(b)本発明の実施の形態1の、入力電圧が24Vと判断されたときの各LEDの状態を示した図、(c)本発明の実施の形態1の、入力電圧が48Vと判断されたときの各LEDの状態を示した図、(d)本発明の実施の形態1の、入力電圧が48Vを超える電圧と判断されたときの各LEDの状態を示した図、(e)本発明の実施の形態1の、入力電圧が規定外の電圧変動のある入力と判断されたときの各LEDの状態を示した図
【図8】(a)本発明の実施の形態1の、DC給電コンセントを前面から見た正面図、(b)本発明の実施の形態1の、入力電圧が12Vと判断されたときの各LEDの状態を示した図、(c)本発明の実施の形態1の、入力電圧が24Vと判断されたときの各LEDの状態を示した図、(d)本発明の実施の形態1の、入力電圧が48Vと判断されたときの各LEDの状態を示した図
【図9】(a)〜(c)本発明の実施の形態1の、他の構成のDC給電コンセントの正面図
【図10】本発明の実施の形態2の、DC給電コンセントの内部構成図
【図11】従来の家庭に供給される電力の流れを示す図
【図12】配電盤から各コンセントへの接続を誤接続した場合の状態を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【0035】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0036】
なお、前述したように、直流給電のための電圧値や端子の形状などの規格は、現在検討段階であるため、各実施の形態で説明する電圧値や端子の形状などはあくまで一例に過ぎない。
【0037】
(実施の形態1)
図1に、本発明の実施の形態1の、電力給電システムの直流電流に関する接続構成図を示す。
【0038】
本実施の形態1の電力給電システムは、図12に示したように、現在使用されている交流と併用して直流給電される給電システムであるが、図1には、直流給電に関する部分のみを図示している。
【0039】
現在一般に使用されている交流を給電するコンセントと同様に、DC給電コンセント10が、前面部分が露出するように壁などに設置される。
【0040】
DC給電コンセント10の前面には、4つの栓刃挿入孔11が配置されており、4つの栓刃挿入孔11で囲まれる領域内に、4つのLED12が配置されている。
【0041】
本実施の形態1の電力給電システムは、DC給電コンセント10へ電力を供給する配線は、必ず整流変圧器18を介して接続するものとする。
【0042】
なお、DC給電コンセント10が、本発明の直流給電コンセントの一例にあたり、栓刃挿入孔11が、本発明の孔の一例にあたる。
【0043】
整流変圧器18には、家庭内で発電した電力を蓄電した蓄電池などの直流電源からの直流電流が入力される。
【0044】
整流変圧器18は、整流回路70と降圧回路71を備えており、入力された電流は、整流回路70および降圧回路71を経由してDC出力端子19から出力されるようになっている。
【0045】
なお、整流回路70が、本発明の整流器の一例にあたる。
【0046】
DC電源から供給される電圧値がDC給電コンセント10に供給する電圧値と等しい場合には、降圧回路71を設けなくてもよいが、ここでは、DC給電コンセント10に供給する電圧値が3種類(12V、24V、48V)あり、降圧回路71によってこれらの3種類の電圧値を出力できる構成としている。なお、整流変圧器18が出力する電圧値の方が、DC電源から入力される電圧値よりも大きい場合には、整流変圧器18内部に昇圧回路が設けられ、昇圧してDC出力端子19から出力される。
【0047】
ここでは、図1に示すDC給電コンセント10を「48V出力用のコンセント」として使用するものとし、整流変圧器18の48Vの電圧値を出力するDC出力端子19をDC配線13によってDC給電コンセント10に接続する。
【0048】
電化製品には、先端にDCプラグ15が取り付けられたDCコード17が接続され、DCプラグ15には、DC給電コンセント10に差し込むための栓刃16が設けられている。
【0049】
図2に、DC給電コンセント10の内部構成図を示す。
【0050】
DCプラグ15の栓刃16が栓刃挿入孔11に挿入されたときに、栓刃16が接触する位置に栓刃接続部22が配置されており、このときに栓刃16と電気的に確実に接続されるように、栓刃接続部22は、例えば金属製のバネなどが用いられる。
【0051】
DC給電コンセント10の背面の、栓刃挿入孔11および栓刃接続部22に対応する位置に、入力端子24が設けられており、DC配線13が接続され、整流変圧器18のDC出力端子19と電気的に接続される。
【0052】
コンセントボックス14内において、入力端子24と栓刃接続部22は接続されており、栓刃16が栓刃挿入孔11に挿入されると、栓刃16が栓刃挿入孔11および栓刃接続部22に嵌合して、整流変圧器18のDC出力端子19からの出力電流が、DCプラグ15およびDCコード17を介して電化製品に供給される。
【0053】
入力端子24から入力される電源ラインには、入力電圧判断部20が接続されており、入力電圧判断部20は、入力端子24に入力された直流電流が、所定の規格に対応した電流であるかの判断、およびその電圧値の大きさの判断をする。所定の規格およびその判断方法については後述する。
【0054】
また、コンセントボックス14内に、栓刃接続検出部23およびLED制御部21を備えており、栓刃接続検出部23は、栓刃挿入孔11および栓刃接続部22に栓刃16が嵌合したかを検出する。
【0055】
LED制御部21は、入力電圧判断部20の判断結果および栓刃接続検出部23の検出結果に基づいて、LED12の点灯および点滅を制御する。
【0056】
なお、入力電圧判断部20が、本発明の判断部の一例にあたり、LED制御部21が、本発明の制御部の一例にあたる。また、栓刃接続検出部23が、本発明の接続検出部の一例にあたり、入力端子24が、本発明の入力部の一例にあたる。
【0057】
また、本明細書では、「点灯」とは、消灯せずに発光し続けることを表し、「点滅」とは、所定の時間間隔で点灯と消灯を繰り返す、一般的に言う「点滅状態」を表すものとする。
【0058】
次に、図3(a)に、DC給電コンセント10を前面から見た正面図を、図3(b)に、栓刃16の先端側から見たDCプラグ15の正面図をそれぞれ示す。
【0059】
図3(b)に示すように、DCプラグ15に設けられている4つの栓刃16は、平板形状であり、栓刃16の先端側から見て4つの栓刃で矩形を形成するように配置されている。また、所定以外の向きで栓刃挿入孔11に挿入されるのを防止するために非対称に配置されている。
【0060】
4つの栓刃16は、それぞれ、+用栓刃35、−用栓刃36、接地用栓刃37およびガイド用栓刃38としている。+用栓刃35には、直流電流の+側が接続され、−用栓刃36には、直流電流の−側が接続される。
【0061】
図3(a)に示すように、DC給電コンセント10の4つの栓刃挿入孔11は、DCプラグ15の4つの栓刃16に対応して嵌合する位置に形成されている。すなわち、+用栓刃35、−用栓刃36、接地用栓刃37およびガイド用栓刃38が嵌合する位置に、+栓刃受孔30、−栓刃受孔31、接地栓刃受孔32およびガイド栓刃受孔33が形成されている。+栓刃受孔30および−栓刃受孔31に、+用栓刃35および−用栓刃36が挿入されたときに、+用栓刃35および−用栓刃36と接触する位置に設けられている栓刃接続部22が、背面の入力端子24と接続されている。
【0062】
なお、+栓刃受孔30および−栓刃受孔31が、本発明の、少なくとも2つの孔の一例にあたる。
【0063】
DC給電コンセント10の前面に配置された4つのLED12を、それぞれLED41、42、43、44とする。4つのLED41〜44は、図3(a)に示すように、横に並列するように配置されている。
【0064】
また、図3(a)の符号34で示す破線で囲んだ領域は、栓刃挿入孔11にDCプラグ15の栓刃16を挿入した際に、DCプラグ15の外形によって見えなくなる領域を示している。つまりこの場合、4つのLED41〜44は、DCプラグ15をDC給電コンセント10に差したときには、外部から見えなくなる位置に配置されている。
【0065】
次に、LED制御部21が4つのLED41〜44の点灯および点滅を制御する動作について説明する。
【0066】
図4は、入力端子24から入力される直流電流に応じて点灯または点滅させる各LED41〜44の状態を示している。図4(a)は、入力電圧が12Vと判断されたときの状態を、図4(b)は、入力電圧が24Vと判断されたときの状態を、図4(c)は、入力電圧が48Vと判断されたときの状態を、図4(d)は、入力電圧が48Vを超える電圧と判断されたときの状態を、図4(e)は、入力電圧が規定外の電圧変動のある入力と判断されたときの状態を、それぞれ示している。
【0067】
図5は、DCプラグ15がDC給電コンセント10に差し込まれていないときの、LED制御部21の、LED41〜44の点灯および点滅を制御する処理フローを示している。
【0068】
LED制御部21は、栓刃接続検出部23で「栓刃16が嵌合している」とは検出されていないときには、次のようにLED41〜44の点灯および点滅を制御する。
【0069】
まず、入力電圧判断部20によって、入力端子24に入力される直流電流について「電圧変動が規定の範囲内であるか否か」が判断される(ステップS10)。
【0070】
ここで、入力電圧判断部20が、入力端子24に入力された直流電流の「電圧変動が規定の範囲外である」と判断するのは、整流変圧器18の入力に、誤って交流電源(AC)からの交流電流が入力するように接続されている場合である。
【0071】
図6(a)に、整流変圧器18に直流(DC)が入力されたときの、DC給電コンセント10の入力端子24に入力される直流電流の電圧波形を、図6(b)に、整流変圧器18に交流(AC)が入力されたときの入力端子24に入力される直流電流の電圧波形を、それぞれ示している。
【0072】
整流変圧器18に直流が入力されたときのDC出力端子19から出力される直流電流の電圧変動幅Vcwは、降圧回路71のスイッチングによるリップルノイズによるものであり、図6(a)に示すように、出力電圧(48V)に対して小さい変動幅である。
【0073】
これに対し、整流変圧器18に交流が入力されたときのDC出力端子19から出力される直流電流の電圧変動幅Vcwは、図6(b)に示すように、出力電圧(48V)に対して大きい変動幅となる。
【0074】
入力電圧判断部20に、図6(b)の場合の電圧変動幅Vcwを規定の範囲外とするしきい値を予め設定しておき、入力端子24に入力される直流電流の電圧変動幅をしきい値と比較させることにより、入力電圧判断部20によって、整流変圧器18に誤って交流が入力されたことを判断できる。
【0075】
なお、このときに予め設定しておくしきい値が、本発明の所定の値の一例にあたる。つまりこの場合、入力端子24に入力される直流電流の電圧変動幅がしきい値よりも小さいことが、本発明の「所定の規格に対応していること」である。
【0076】
ステップS10において、入力電圧判断部20によって「電圧変動が規定の範囲内である」と判断されたときに、入力電圧判断部20によって「入力された電圧値は12Vである」と判断された場合(ステップS11)には、LED制御部21は、図4(a)に示すように、LED42〜44を消灯させたままLED41を点灯させるように制御する(ステップS15)。
【0077】
さらに、入力電圧判断部20によって「入力された電圧値は24Vである」と判断された場合(ステップS12)には、LED制御部21は、図4(b)に示すように、LED41、43、44を消灯させたままLED42を点灯させるように制御する(ステップS16)。
【0078】
さらに、入力電圧判断部20によって「入力された電圧値は48Vである」と判断された場合(ステップS13)には、LED制御部21は、図4(c)に示すように、LED41、42、44を消灯させたままLED43を点灯させるように制御する(ステップS17)。
【0079】
さらに、入力電圧判断部20によって「入力された電圧値は48Vを超える」と判断された場合(ステップS13)には、LED制御部21は、図4(d)に示すように、LED41〜43を消灯させたままLED44を点灯させるように制御する(ステップS18)。
【0080】
そして、ステップS10において、入力電圧判断部20によって「電圧変動が規定の範囲内ではない」と判断された場合には、LED制御部21は、図4(e)に示すように、全てのLED41〜44を点滅させるように制御する(ステップS14)。
【0081】
このようにLED41〜44の点灯および点滅を制御することにより、整流変圧器18に正しく直流電源が接続されている場合に、DC給電コンセント10から供給される電圧値(12V、24V、48V、48V超)を容易に確認することができる。また、整流変圧器18に誤って交流電源が接続されている場合には、電圧値を表示する場合とは異なり、より目立つように全LEDを点滅させるので、このときには容易に異常であることを視認できる。
【0082】
このように制御することにより、整流変圧器18に誤って交流電源が接続されている場合に、DC給電コンセント10に計測器等を接続することなく、容易に異常を確認できる。また、専門の工事業者でなく一般の家庭ユーザにも、異常であることを確認できる。
【0083】
なお、図3(a)に示すように、DCプラグ15がDC給電コンセント10に差されている状態では、LED41〜44は外部からは見えなくなるので、栓刃接続検出部23によって栓刃16が嵌合したことが検出されたときには、LED制御部21は、全てのLED41〜44を消灯させるように制御して、LEDの点灯に要する消費電力を削減する。そして、再度、栓刃接続検出部23によって栓刃16が嵌合していることが検出されなくなったときには、LED制御部21は、そのときの入力端子24に入力されている直流電流の状態に応じて図4(a)〜(e)のように各LED41〜44を点灯または点滅させるように制御する。
【0084】
なお、上記での「電圧値の判断」とは、予め決めておいたその電圧値の範囲内かどうかを判断するものである。例えば、予め「±20%以内の電圧をその電圧値と判断する」こととしていた場合には、9.6V(12V×80%)以上14.4V(12V×120%)以下の電圧値の場合に「12Vである」と判断される。
【0085】
なお、整流変圧器18に整流回路70を設けているのは、整流変圧器18に誤って交流電源が接続された場合でも、DC出力端子19から交流電流が出力されないようにするためである。整流変圧器18に誤って交流電源が接続された場合には、上記のようにLED41〜44を点滅させることによって異常を知らせるが、それにも関わらずDCプラグ15が接続された場合でも、このように整流回路70を設けたことにより交流電流が電化製品に流れることはなく、そのDCプラグ15に接続される電化製品が壊れるのを防止できる。本実施の形態1では、DC給電コンセント10に接続する配線は、必ず整流変圧器18からの出力を接続することとしているので、交流電源の誤接続による電化製品の破壊を確実に防止できる。
【0086】
上記の図4および図5で説明したLED41〜44の点灯および点滅動作は一例であり、入力される直流の電圧値の大きさおよび誤接続の状態を識別できるように表示できれば、これ以外のLED41〜44の点灯および点滅方法であってもよい。
【0087】
例えば、図4では、電圧値に対して各LED41〜44の点灯する位置を左から順に、12V、24V、48Vに対応させることとしたが、右から順に、12V、24V、48Vに対応させて各LED41〜44を点灯させるようにしてもよい。
【0088】
また、図4の点灯と点滅の動作を入れ替えたような表示としてもよい。すなわち、図4(a)〜(d)のように電圧値の大きさを表示する際に、LEDを点灯させるのではなく点滅させることとし、図4(e)の誤接続を表示する際に、LEDを点滅させるのではなく全てのLEDを点灯させるようにしてもよい。
【0089】
図7に、入力端子24から入力される直流電流に応じて点灯または点滅させる各LED41〜44の他の表示方法を示す。図7(a)は、入力電圧が12Vと判断されたときの状態を、図7(b)は、入力電圧が24Vと判断されたときの状態を、図7(c)は、入力電圧が48Vと判断されたときの状態を、図7(d)は、入力電圧が48Vを超える電圧と判断されたときの状態を、図7(e)は、入力電圧が規定外の電圧変動のある入力と判断されたときの状態を、それぞれ示している。
【0090】
図7(a)の12Vの電圧値を示す場合および図7(e)の誤接続を表示する場合の表示は、図4(a)および図4(e)に示した表示内容と同じであるが、24V、48V、48Vを超える電圧値の場合の表示が、図4の場合と異なる。
【0091】
この場合、入力電圧判断部20によって「入力された電圧値は24Vである」と判断された場合には、LED制御部21は、図7(b)に示すように、LED43、44を消灯させたままLED41と42を同時に点灯させるように制御する。
【0092】
同様に、入力電圧判断部20によって「入力された電圧値は48Vである」と判断された場合には、LED制御部21は、図7(c)に示すように、LED44を消灯させたままLED41、42、43を同時に点灯させるように制御する。
【0093】
さらに、入力電圧判断部20によって「入力された電圧値は48Vを超える」と判断された場合には、LED制御部21は、図7(d)に示すように、全てのLED41〜44を同時に点灯させるように制御する。
【0094】
このように、入力される直流の電圧値の大きさを点灯させるLEDの個数に対応させて表示するので、図4の場合に比べて、遠くから見ても電圧値を認識し易い。
【0095】
図8に、入力端子24から入力される直流電流に応じて点灯させる各LED41〜44の他の表示方法を示す。
【0096】
図8(a)は、DC給電コンセントを前面から見た正面図を示し、図8(b)は、入力電圧が12Vと判断されたときの状態を、図8(c)は、入力電圧が24Vと判断されたときの状態を、図8(d)は、入力電圧が48Vと判断されたときの状態を、それぞれ示している。
【0097】
図8(a)に示すように、栓刃挿入孔および各LED41〜44の配置は、図3(a)と同様であるが、各LED41〜44の上部に、それぞれ「1」、「2」、「4」、「8」の刻印45を付している。
【0098】
そして、入力電圧判断部20によって「入力された電圧値は12Vである」と判断された場合には、LED制御部21は、図8(b)に示すように、LED41と42を同時に点灯させるように制御する。すなわち、「1」と「2」の刻印45の下部の2つのLEDを点灯させる。
【0099】
入力電圧判断部20によって「入力された電圧値は24Vである」と判断された場合には、LED制御部21は、図8(c)に示すように、LED42と43を同時に点灯させるように制御する。すなわち、「2」と「4」の刻印45の下部の2つのLEDを点灯させる。
【0100】
入力電圧判断部20によって「入力された電圧値は48Vである」と判断された場合には、LED制御部21は、図8(d)に示すように、LED43と44を同時に点灯させるように制御する。すなわち、「4」と「8」の刻印45の下部の2つのLEDを点灯させる。
【0101】
このように、各LED41〜44の点灯を制御することにより、点灯しているLEDの上部の刻印45で表される2桁の数字が電圧値を表しているので、一見して電圧の値まで知ることができる。
【0102】
なお、刻印45は、DC給電コンセントの前面パネルに直接刻印されていてもよいし、これらの刻印45を付したシールを、各LED41〜44の上部に貼り付けるようにしてもよい。
【0103】
また、LEDの点灯および点滅の状態だけで電圧値や誤接続を表示させるのではなく、発光させるLEDの色を変えることにより、それらの状態を表示させるようにしてもよい。
【0104】
例えば、正常に接続されており電圧値の大きさを表示する際には、赤色以外の色、例えば黄色や緑色で各LEDを点灯または点滅させるようにし、誤接続を表示する際には、赤色で各LEDを点灯または点滅させるようにしてもよい。
【0105】
また、電圧値の大きさが異なる場合に、異なる色で表示させるようにしてもよい。
【0106】
また、図3(a)では4つのLEDを横に並列させて配置する構成としたが、これは一例であって、LEDの数や配置などはこれ以外の構成であってもよい。LEDは、2個以上であれば、本発明を適用できる。
【0107】
また、栓刃および栓刃挿入孔の数や配置についても、図3は一例であり、これ以外の構成であってもよい。
【0108】
図9(a)〜(c) に、他の構成のDC給電コンセントの正面図を示す。
【0109】
図9(a)および図9(c)は、図3(a)に示した構成とはLEDの配置の異なるDC給電コンセントを示しており、図9(b)は、栓刃挿入孔の数および配置の異なるDC給電コンセントを示している。
【0110】
図9(a)のDC給電コンセント50は、4つのLED51〜54が、2個ずつ2段に配置されている。
【0111】
DC給電コンセントは、少なくとも直流電流の+電位と−電位を供給できればよいので、DCプラグには、少なくとも2つ以上の栓刃があればよい。
【0112】
図9(b)のDC給電コンセント55は、栓刃が2つの構成のDCプラグに対応する2つの栓刃、+栓刃受孔56および+栓刃受孔57が設けられている。そしてこれらの2つの+栓刃受孔56および+栓刃受孔57で挟まれる位置に、4つのLED58〜61が、横に並列して配置されている。
【0113】
図9(c)のDC給電コンセント65は、栓刃挿入孔30〜33の配置は図3(a)と同様であるが、LEDの配置が図3(a)とは異なる。
【0114】
図3(a)の構成では、4つのLED41〜44を、DCプラグを差した時に見えなくなる領域34内に配置したのに対し、図9(c)のDC電源コンセント65は、4つのLED66〜69をDCプラグを差した時に見えなくなる領域34の外側に配置している。
【0115】
したがって、DC給電コンセント65の場合には、DCプラグを差した状態でも4つのLED66〜69が外部から見えるので、LED制御部21は、栓刃接続検出部23で栓刃が嵌合したことを検出した場合でも、各LED66〜69を消灯させないように制御してもよい。また、DC給電コンセント65の内部回路の温度などを各LED66〜69の点灯や色を変化させて表示させるなど、DCプラグ接続時の接続状態に関連する情報を各LED66〜69の発光状態によって明示させるようにしてもよい。
【0116】
(実施の形態2)
図10に、本発明の実施の形態2のDC給電コンセントの内部構成図を示す。図2に示したDC給電コンセント10と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【0117】
本実施の形態2のDC給電コンセント25は、図2のDC給電コンセント10の構成に加えて、温度検出部27、接続遮断部28、および遮断スイッチ29を備えている。
【0118】
本実施の形態2において、DC給電コンセント25のLED12は、図9(c)のLED66〜69のように、DCプラグを差した時に見えなくなる領域34の外側に配置されているものとする。
【0119】
温度検出部27は、内部回路の温度を検出する。
【0120】
遮断スイッチ29は、入力端子24と栓刃接続部22間の電源ラインの接続を切断または接続するスイッチである。
【0121】
接続遮断部28は、温度検出部27によって所定温度以上の温度が検出された場合、遮断スイッチ29によって入力端子24と栓刃接続部22間の電源ラインを遮断させるように制御する。
【0122】
温度検出部27は、所定温度以上の温度が検出された場合には、LED制御部26にも通知し、LED制御部26は、LED66〜69の全てを消灯させる、または異常を通知するような点灯または点滅をするように制御する。
【0123】
このように制御することにより、DC給電コンセント25の内部回路の温度が異常に高くなった場合に、「異常」と判断し、外部への直流電流の供給を遮断する。
【0124】
なお、温度検出部27が、内部回路とは別に外部の温度も検出できるようにしておき、外部の温度と内部回路の温度との温度差が所定の温度差以上となった場合に、「異常」と判断するようにしてもよい。
【0125】
また、温度検出部27に替えて、または温度検出部27に加えて、地震センサーを備える構成とし、地震発生時に、遮断スイッチ29によって、入力端子24と栓刃接続部22間の電源ラインを遮断させるようにしてもよい。
【0126】
なお、DCプラグの栓刃が3つ以上の場合の例として、図3(b)で、+用栓刃35と−用栓刃36以外に、接地用栓刃37とガイド用栓刃38を設けることとしたが、これらに替えてまたはこれらに加えて他の用途の栓刃を備える構成としてもよい。
【0127】
例えば、通信用の栓刃や内部極性検知用のインターロック用途の栓刃を備えた構成としてもよい。
【0128】
また、各実施の形態において、DCプラグの栓刃は平板形状として説明したが、円柱や角柱などの棒状の形状であっても本発明を適用できる。
【産業上の利用可能性】
【0129】
本発明に係る直流給電用コンセントは、配線の誤接続を容易に確認できる効果を有し、直流給電と交流給電を併用するような電力供給システムや直流電流を供給するための直流給電用コンセント等として有用である。
【符号の説明】
【0130】
10、50、55、65 DC給電コンセント
11 栓刃挿入孔
12 LED
13 DC配線
14 コンセントボックス
15 DCプラグ
16 栓刃
17 DCコード
18 整流変圧器
19 DC出力端子
20 入力電圧判断部
21 LED制御部
22 栓刃接続部
23 栓刃接続検出部
24 入力端子
25 DC給電コンセント
26 LED制御部
27 温度検出部
28 接続遮断部
29 遮断スイッチ
30 +栓刃受孔
31 −栓刃受孔
32 接地栓刃受孔
33 ガイド栓刃受孔
34 DCプラグを差した時に見えなくなる領域
35 +用栓刃
36 −用栓刃
37 接地用栓刃
38 ガイド用栓刃
41〜44、51〜54、58〜61、66〜69 LED
45 刻印
56 +栓刃受孔
57 −栓刃受孔
70 整流回路
71 降圧回路
100 一般家庭
101 電力会社
102 整流装置
103 配電盤
104 ACコンセント
105 ACプラグ
106 電化製品
107 蓄電池
108 太陽光発電システム
109 燃料電池
110 配電盤
111 DCコンセント
112 DCプラグ
113 電化製品

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電源から供給される電流を入力し整流する整流器から出力される直流電流が入力される入力部と、
前面に設けられ、接続されるプラグのそれぞれの栓刃に嵌合し、前記入力部の位置に対応した位置に設けられた、少なくとも2つの孔と、
前記前面に設けられた複数のLEDと、
前記入力部に入力される直流電流が所定の規格に対応しているか否か、および前記入力される直流電流の電圧値を判断する判断部と、
前記判断部に基づいて、前記所定の規格に対応しているか否かの結果または前記所定の規格に対応している場合の前記電圧値の大きさがわかるように、前記LEDの点灯または点滅を制御する制御部と、を備えた直流給電用コンセント。
【請求項2】
前記所定の規格に対応しているとは、所定期間における前記入力される直流電流の電圧値の変動幅が所定の値以下のことである、請求項1に記載の直流給電用コンセント。
【請求項3】
前記制御部は、前記所定の規格に対応している場合には、前記入力される直流電流の電圧値に対応して、各電圧値に予め対応づけておいた前記LEDを点灯させ、前記所定の規格に対応していない場合には、少なくともいずれかの前記LEDを点滅させるように制御する、請求項1または2に記載の直流給電用コンセント。
【請求項4】
前記制御部は、前記所定の規格に対応している場合には、前記入力される直流電流の電圧値に対応して、各電圧値に予め対応づけておいた前記LEDを赤色以外の色で点灯させ、前記所定の規格に対応していない場合には、少なくともいずれかの前記LEDを赤色で点灯または点滅させるように制御する、請求項1または2に記載の直流給電用コンセント。
【請求項5】
前記プラグの栓刃が前記孔に嵌合したことを検出する接続検出部を備え、
前記複数のLEDは、複数の前記孔に挟まれるまたは囲まれる領域に配置されており、
前記制御部は、前記接続検出部によって前記プラグの接続が検出されたときには、全ての前記LEDを消灯させるように制御する、請求項1〜4のいずれかに記載の直流給電用コンセント。
【請求項6】
前記複数のLEDは、複数の前記孔に挟まれるまたは囲まれる領域の外側であって、前記プラグの栓刃が前記孔に嵌合して接続されたときに外部から見える位置に配置されている、請求項1〜4のいずれかに記載の直流給電用コンセント。
【請求項7】
温度を検出する温度検出部と、
前記入力部と前記孔に嵌合した前記栓刃との間の接続を電気的に遮断する接続遮断部とを備え、
前記温度検出部が所定の温度以上になったことを検出したとき、前記制御部は、前記接続遮断部によって前記入力部と前記栓刃との間の接続を遮断させる、請求項1〜6のいずれかに記載の直流給電用コンセント。

【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図12】
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【図1】
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【図11】
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【公開番号】特開2012−164567(P2012−164567A)
【公開日】平成24年8月30日(2012.8.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−25087(P2011−25087)
【出願日】平成23年2月8日(2011.2.8)
【出願人】(301049571)八洲電業株式会社 (12)
【Fターム(参考)】