配電装置
【課題】負荷に電源を供給するプラグをコンセントから引き抜く際に生じやすいアークの発生を防止することが可能な配電装置を提供する。
【解決手段】負荷２０に電源を供給するプラグ１１と；プラグが接続されると共に、プラグの抜き差し状態を検知する検知手段１２を有するコンセント１３と；コンセントに電源線１４を介して電源を供給すると共に、検知手段による検知信号が信号線１５を介して伝送され、電源の供給を制御する制御部１６を有する電源部１７と；を具備する配電装置１０を構成する。
【解決手段】負荷２０に電源を供給するプラグ１１と；プラグが接続されると共に、プラグの抜き差し状態を検知する検知手段１２を有するコンセント１３と；コンセントに電源線１４を介して電源を供給すると共に、検知手段による検知信号が信号線１５を介して伝送され、電源の供給を制御する制御部１６を有する電源部１７と；を具備する配電装置１０を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源に接続されるコンセントにプラグを差し込むことによって負荷に電源を供給する交流または直流の配電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の配電装置においては、プラグをコンセントから引き抜く際に、プラグを遅く緩やかに引き抜くと、プラグの栓刃とコンセントの刃受けとの間でアークが発生する恐れがある。例えば、特許文献１（特に、段落番号［０００６］）には、太陽電池は日射があれば設置者の意思とは無関係に自動的に発電しており、そういう状態でインバータをコンセントから抜くとスパークが飛ぶ恐れがあると記載されている。
【０００３】
一方、近時、太陽光発電の普及に伴って住宅での直流配電の必要性が高まり、これら直流配電装置においては、＋極と−極との間で常に所定の電圧がかかっていることからアークが発生し易い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１０８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１は、段落番号［０００８］に示されているように、太陽電池から入力される直流電力を交流電力に変換し、この変換した交流電力をインバータのプラグからコンセントを介して商用交流系統に出力する際に、インバータのプラグがコンセントから取り外された場合に、交流電力の供給を停止してアークの発生を防止するようした電力変換装置、その電力変換装置を用いる発電装置、およびそれらの制御方法を提供するものである。具体的には、直流を交流に変換するインバータの出力プラグと、商用交流系統に設けられたコンセントとの間のアークの発生を防止しようとするものである。したがって、住宅等の屋内の配電路に接続されたコンセントから電気器具を取り外す操作、すなわち、一般使用者が日常頻繁に行うプラグの抜き差しにおけるアークの発生を防止することには至っていない。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、負荷に電源を供給するプラグをコンセントから引き抜く際に生じやすいアークの発生を防止することが可能な配電装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の配電装置の発明は、負荷に電源を供給するプラグと；プラグが接続されると共に、プラグの抜き差し状態を検知する検知手段を有するコンセントと；コンセントに電源線を介して電源を供給すると共に、検知手段による検知信号が信号線を介して伝送され、電源の供給を制御する制御部を有する電源部と；を具備していることを特徴とする。
【０００８】
本発明において、配電装置は、太陽光発電システム等が設置された直流を電源とした配電装置に適用することが好適であるが、従来の商用交流を電源とした配電装置に適用されてもよい。
【０００９】
本発明において、負荷に接続されるプラグは、電圧側および接地側、直流においては＋極および−極の２本の栓刃を有するもの、さらに、弱電回路に使用されるジャック式の同軸プラグ等であってもよく、特定された形状のプラグには限定されない。さらには、アース端子付きの３本の栓刃からなるプラグであってもよい。
【００１０】
コンセントは、上述した各種のプラグの栓刃が抜き差し可能な刃受けを有する全てのコンセントが許容される。また、プラグの抜き差し状態を検知する検知手段は、手動操作、例えば、プラグを抜き差しする際にボタンを押すことによって生成される信号を検知してもよく、さらに、プラグの安全装置として用いられるプラグの抜け止め機構の動作を検知しても、さらには、赤外線や静電容量等を利用した近接センサによって、手でプラグを掴む、若しくは掴んだ状態を検知するようにしてもよい。さらに、コンセントの刃受けに対しプラグの栓刃を抜き差しする動作を検知してもよく、プラグが抜き差しされる全ての状態を検知することが可能な検知手段が許容される。さらには、上記した各種の検知手段を組み合わせることにより、より確実に検知するようにしてもよい。
【００１１】
電源部は、直流配電装置を構成する場合には、商用交流電源に接続され、住宅等の分電盤内に設置されたＡＣ／ＤＣコンバータ等からなる直流電源部で構成されることが好ましいが、太陽電池や充電可能なバッテリ等からなる直流電源部で構成されるものであってもよい。さらには、交流配電装置を構成する場合には、商用交流電源で構成された電源部であってもよい。
【００１２】
電源の供給を制御する制御部は、例えば、マイクロコンピュータ等からなる制御回路で構成し、この制御回路へ検知手段で検知した検知信号を入力することによって、電源部からコンセントへの電源の供給・遮断、若しくは、低減等によって電源の供給を制御するようにしてもよい。制御部は、例えば、プラグが引き抜かれる状態を検知した検知信号により、電源の供給を遮断することが好ましいが、供給する電力を、例えば、アークが引き難い低電圧に低減し、常時、配電装置の電路に低電圧の電力が供給できるように制御し、プラグが再度差し込まれることによって通常の所定電力が電路に対して供給されるように制御してもよい。要は、アークの発生を防止することが可能になるように、電源の供給を制御する全ての制御手段が許容される。また、電源の供給を遮断する場合には、瞬時に遮断することが好ましいが、電力の供給を徐々に低減させながら遮断するようにしてもよく、アークの発生を防止することが可能な全ての遮断のための制御手段が許容される。
【００１３】
検知信号を伝送する信号線は、２線式の専用の信号線で構成されることが好ましいが、電源線、若しくは電源線の一方に検知信号を重畳させるようにして検知信号を制御部に伝送するようにしてもよい。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の配電装置において、前記コンセントの検知手段は、プラグの抜け止め機構の動作を検知することを特徴とする。
【００１５】
本発明において、プラグの抜け止め機構の動作の検知は、例えば、プラグの安全装置として用いられるプラグとコンセントとの抜け止め作用を有する係合機構を解除するための動作、すなわち、プラグの栓刃を引き抜く前に行われる係合機構の解除動作を検知して検知信号を出力するようにしてもよい。具体的には、抜け止めを行う係合機構に連動して設けられたスイッチが、係合機構を解除するための動作に連動して開放若しくは閉止されることにより検知信号が生成されるようにしてもよい。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の配電装置において、前記コンセントの検知手段は、プラグの抜き差し動作を検知することを特徴とする。
【００１７】
本発明において、プラグの抜き差し動作の検知は、例えば、プラグを引き抜く際のプラグの移動動作を検知して検知信号を出力するようにしてもよい。または、コンセントに設けられたスイッチが、プラグの抜き差し動作に連動して開放若しくは閉止されることにより検知信号が生成されるようにしてもよく、コンセントの刃受けとプラグの栓刃との抜き差し動作を検知する全ての手段が許容される。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３いずれか一記載の配電装置において、前記検知手段は、プラグとコンセントとの接続が解除される前に、検知信号を制御部に伝送し、電源の供給を制御するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、プラグの抜き差し状態を検知する検知手段を有するコンセントと、コンセントに電源線を介して電源を供給すると共に、検知手段による検知信号が信号線を介して伝送され、電源の供給を制御する制御部を有する電源部により、プラグとコンセントとの間に生じやすいアークの発生を防止することが可能な配電装置を提供することができる。
【００２０】
請求項２記載の発明によれば、コンセントの検知手段は、プラグの抜け止め機構の動作を検知するようにしたので、プラグとコンセントとの間に生じやすいアークの発生を、確実に防止することが可能な配電装置を提供することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、コンセントの検知手段は、プラグの抜き差し動作を検知するようにしたので、プラグとコンセントとの間に生じやすいアークの発生を、確実に防止することが可能な配電装置を提供することができる。
【００２２】
請求項４記載の発明によれば、検知手段は、プラグとコンセントとの接続が解除される前に、検知信号を制御部に伝送し、電源の供給を制御するようにしたので、プラグとコンセントとの間に生じやすいアークの発生を、より確実に防止することが可能な配電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態である配電装置を示し、（ａ）は電源部、コンセント、プラグの接続状態と検知手段の動作状態を模式的に示す配電図、（ｂ）はコンセントとプラグが接続された状態および検知手段の作動状態を模式的に示す図。
【図２】同じく配電装置におけるプラグを示し、（ａ）はプラグカバーを外した状態を示す平面図、（ｂ）はプラグカバーを被せた状態の側面図。
【図３】同じく配電装置におけるコンセントを示し、（ａ）はコンセントカバーを外した状態を示す平面図、（ｂ）はコンセントカバーを被せた状態を示す平面図、（ｃ）はコンセントカバーを被せた状態を示す斜視図。
【図４】同じく配電装置の変形例を示す、図１（ａ）に相当する配電図。
【図５】本発明の第２の実施形態である配電装置を示し、（ａ）は電源部、コンセント、プラグの接続状態と検知手段の動作状態を模式的に示す配電図、（ｂ）はコンセントとプラグが接続される途中の状態および検知手段の動作状態を模式的に示す図、（ｃ）はコンセントとプラグが接続された状態および検知手段の作動状態を模式的に示す図。
【図６】同じく配電装置におけるプラグを示し、（ａ）はプラグカバーを外した状態を示す平面図、（ｂ）はプラグカバーを被せた状態の側面図、（ｃ）はコンセントからプラグが外される初期状態および検知手段の動作状態を模式的に示す図。
【図７】同じく配電装置におけるコンセントを示し、（ａ）はコンセントカバーを外した状態を示す平面図、（ｂ）はコンセントカバーを被せた状態を示す平面図、（ｃ）はコンセントカバーを被せた状態を示す斜視図。
【図８】本発明の第３の実施形態である配電装置を示し、（ａ）は電源部、コンセント、プラグの接続状態と検知手段の動作状態を模式的に示す配電図、（ｂ）はコンセントとプラグが接続される途中の状態および検知手段の動作状態を模式的に示す図、（ｃ）はコンセントとプラグが接続された状態および検知手段の作動状態を模式的に示す図。
【図９】同じく配電装置におけるコンセントを示し、（ａ）はコンセントカバーを外した状態を示す平面図、（ｂ）はコンセントカバーを被せた状態を示す平面図、（ｃ）はコンセントカバーを被せた状態を示す斜視図。
【図１０】本発明の第４の実施形態である配電装置を示し、（ａ）は電源部、コンセント、プラグの接続状態と検知手段の動作状態を模式的に示す配電図、（ｂ）はコンセントとプラグが接続される途中の状態および検知手段の動作状態を模式的に示す図、（ｃ）はコンセントとプラグが接続された状態および検知手段の作動状態を模式的に示す図。
【図１１】同じく配電装置におけるプラグを示し、（ａ）はプラグカバーを外した状態を示す平面図、（ｂ）はプラグカバーを被せた状態の側面図。
【図１２】同じく配電装置におけるコンセントを示し、（ａ）はコンセントカバーを外した状態を示す平面図、（ｂ）はコンセントカバーを被せた状態を示す平面図、（ｃ）はコンセントカバーを被せた状態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の配電装置の実施形態について説明する。
【実施例１】
【００２５】
本実施例は、住宅等における直流を電源とした配電装置を構成したもので、配電装置１０は、図１に示すように、負荷に電源を供給するプラグ１１、プラグが接続されると共に、プラグの抜き差し状態を検知する検知手段１２を有するコンセン１３、コンセントに電源線１４を介して電源を供給すると共に、検知手段による検知信号が信号線１５を介して伝送され、電源の供給を制御する制御部１６を有する電源部１７で構成される。
【００２６】
負荷に電源を供給するプラグ１１は、図２に示すように、電気絶縁性を有する熱硬化性合成樹脂、本実施例ではユリア樹脂からなるプラグ本体１１ａと、同形状をなすプラグカバー１１ｂからなる。プラグ本体１１ａ内には、一対の同形状をなす栓刃１１ｃが、その先端部がプラグ本体１１ａの端面部から突出するようにして収納されている。一方の栓刃１１ｃが＋極、他方の栓刃１１ｃが−極の栓刃を構成し、各栓刃１１ｃには、プラグ本体１１ａの他端面に設けられたコード導出孔１１ｅから挿入されたコード１１ｆがネジ１１ｃ１によって接続される。各栓刃１１ｃは導電性の良好な黄銅で構成する。
【００２７】
上記のように一対の栓刃１１ｃが収納され、コード１１ｆが接続されたプラグ本体１１ａは、同形状をなすプラグカバー１１ｂを被せてネジ１１ｇで固定することによってプラグ１１が構成される。また、プラグ本体１１ａのコード導出孔１１ｅから導出されたコード１１ｆには直流機器としての、例えば、発光ダイオードを光源とする照明器具からなる負荷２０が、プラグの栓刃１１ｃの極性に合わせて接続される。図１中、Ｓは、プラグ１の表面側を表示した表示部で、この表示部Ｓを表側にしてプラグ１１をコンセント１３に差し込むことによって、プラグ１１とコンセント１３の極性が自動的に合わせることができるようにしている。
【００２８】
プラグ１１が接続されるコンセント１３は、図３に示すように、電気絶縁性を有する熱硬化性合成樹脂、本実施例ではプラグ１１と同様にユリア樹脂からなるコンセント本体１３ａと、コンセントカバー１３ｂからなる。コンセント本体１３ａ内には、一対の同形状をなす刃受け１３ｃが、長手方向に沿って略平行になるように配置され収納されている。一方の刃受け１３ｃが＋極、他方の刃受け１３ｃが−極の刃受けを構成している。各刃受け１３ｃは、導電性の良好な黄銅で構成する。本実施例のコンセントは１個のプラグ１１が接続される１口用のコンセントとして構成される。
【００２９】
上記に構成された各刃受け１３ｃには、コンセント本体１３ａの端部に設けられたコード導出孔１３ｅから挿入された電源線１４がネジ１３ｃ１によって接続されている。また、コンセント本体１３ａ内には、一対の信号線１５がコード導出孔１３ｅから導入される。各信号線１５は絶縁被覆がなされた一対のコードで形成され、各刃受け１３ｃと電気的に絶縁されるようにしてコンセント本体１３ａ内に導入されている。
【００３０】
さらに、コンセント本体１３ａには、検知手段１２が設けられる。検知手段１２は、本実施例ではＯＮ／ＯＦＦ機能を有する押しボタンスイッチ１２ａからなり、その操作ボタン１２ａ１が、コンセント１３の表面から、すなわち、コンセントカバー１３ｂの表面から突出するようにして、コンセント本体１３ａ内に内蔵される。このスイッチは、プッシュプッシュ式の押しボタンスイッチ１２ａで構成され、操作ボタン１２ａ１を押すと、操作ボタンが押し込まれた位置にロックされてスイッチがＯＮし、再度操作ボタンを押すことによってロックが解除され、操作ボタン１２ａ１が元の位置に戻ると共にスイッチがＯＦＦされるように作動する。
【００３１】
この操作ボタン１２ａ１は、コンセントカバー１３ｂのプラグ挿入口１３ｂ２から離間させて突出するように位置させ、使用者がプラグ１１に邪魔されることなく押圧操作ができるように構成する。また、押しボタンスイッチ１２ａの両端子には、コンセント本体１３ａ内に導入された一対の信号線１５が、それぞれ接続され押しボタンスイッチ１２ａの押圧操作により、信号線１５の一端部が電気的に接続され、または接続が解除されるように構成される。図中１３ｈは、押しボタンスイッチ１２ａがＯＮされると赤色に点灯し、ＯＦＦされると消灯する電源表示用の表示ランプである。
【００３２】
上記のように一対の刃受け１３ｃおよび押しボタンスイッチ１２ａが収納され、電源線１４および信号線１５が接続されたコンセント本体１３ａは、コンセントカバー１３ｂを被せてネジ１３ｇで固定することによってコンセント１３が構成される。また、コンセント本体１３ａのコード導出孔１３ｅから導出された電源線１４および信号線１５は、屋内配線を介して後述する電源部１７に接続される（図１（ａ））。
【００３３】
上記のように、本実施例における検知手段１２は、手動による押しボタンスイッチ１２ａのＯＮ／ＯＦＦ操作による信号線１５の一端部の電気的な接続作用と接続の解除作用によって、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号と、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知信号、すなわち、プラグの抜き差し状態の検知信号を生成する。
【００３４】
そして、検知手段１２が押しボタンスイッチ１２ａで構成されることによって、プラグ１１をコンセント１３に差し込む際には、先に、栓刃１１ｃと刃受け１３ｃとの接続を行い、次に、押しボタンスイッチ１２ａを押圧してＯＮし、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号が生成され電源が供給される。これにより、プラグ１１とコンセント１３との接続が行われてから後に、電源が供給される。
【００３５】
また、プラグ１１をコンセント１３から引き抜く際は、先に、押しボタンスイッチ１２ａを再度押圧してＯＦＦし、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知信号を生成し電源の供給が遮断され、次に、栓刃１１ｃと刃受け１３ｃとの接続の解除が行われる。これにより、プラグ１１とコンセント１３との接続が解除される前に、電源の供給が遮断される。
【００３６】
電源部１７は、図１に示すように、商用交流電源Ｅに接続された住宅等における分電盤１８内に、ＡＣ／ＤＣコンバータからなる電力変換部１９と制御部１６で構成され、この電源部１７から住宅の屋内等に対して直流配電の電路が配線され、この電路に対して、上述したコンセント１３や引掛シーリング等の直流出力部材が設けられ、本実施例における直流の配電装置１０が構成される。本実施例においては、電源部１７とコンセント１３は、２本の電源線１４と１本のアース線（図示せず）および２本の信号線１５の合計５線で接続されている。本実施例の配電装置は、電源部１７から４８Ｖまたは２４Ｖ程度の電圧が出力される弱電圧配電装置として構成される。
【００３７】
制御部１６は、マイクロコンピュータを有する制御回路で構成され、検知手段１２で生成されるプラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号と、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知信号が入力されることによって、電源部１７の電力の供給および遮断を行うように制御する。
【００３８】
次に、上記のように構成された配電装置１０の作用につき説明する。本実施例の配電装置によれば、検知手段１２を構成する押しボタンスイッチ１２ａにより、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知と、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知が行われることによって、特に、直流配電で生じ易いアークの発生を防止することができる。
【００３９】
先ず、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知は、次のようにして行われる。先ず、プラグ１１を、その表示部Ｓを表側にして極性を合わせ、栓刃１１ｃをコンセント１３の刃受け１３ｃに差し込む。次に、押しボタンスイッチ１２ａの操作ボタン１２ａ１を押圧してスイッチをＯＮする（図１（ｂ））。これによって各信号線１５の一端部が閉回路となる。
【００４０】
この各信号線１５の一端部が閉回路となる状態を、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号として捉え、この検知信号を、信号線１５を介して電源部１７の制御部１６に伝送し、この検知信号、すなわち、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号が制御部１６に入力され、所定の電力が電源線１４を介してコンセント１３に供給され、さらに、コンセントに差し込まれたプラグ１１を介して負荷２０に供給される。同時に表示ランプ１３ｈが点灯し電源が供給されたことを表示する。
【００４１】
また、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知は、次のようにして行われる。図１（ｂ）に示す状態から、先ず、押しボタンスイッチ１２ａの操作ボタン１２ａ１を押圧してスイッチをＯＦＦする。これによって、各信号線１５の一端部の閉回路が開放され、先に伝送されていたコンセント１３に差し込まれたことの検知信号が制御部１６に入力されなくなり、電力の供給が遮断される。同時に表示ランプ１３ｈが消灯し電源が遮断されたことを表示する。
【００４２】
換言すれば、各信号線１５の閉回路が開放される状態を、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知信号として捉え、先に伝送されていたコンセント１３に差し込まれたことの検知信号を伝送しなくなるようにすることで電力の供給を遮断している。
【００４３】
そして、次に、プラグ１１を引き抜くことによって、栓刃１１ｃがコンセント１３の刃受け１３ｃから引き抜かれる（図１（ａ））。この際、上記のように、先に、押しボタンスイッチ１２ａがＯＦＦすることによって、既に電力の供給が遮断されているので、プラグ１１の一対の栓刃１１ｃ間には直流電圧がかかっておらず、＋極と−極間でアークを引くことがない。
【００４４】
本実施例において、検知手段を押しボタンスイッチ１２ａで構成し、手動操作によってプラグが引き抜かれる状態を検知するようにしたが、例えば、静電容量を使った近接センサで検知手段を構成し、プラグを引き抜くために手をプラグに近付けた状態を検知することにより、プラグが引き抜かれる状態を検知するようにしてもよい。
【００４５】
以上、本実施例の配電装置によれば、検知手段１２により、プラグ１１が引き抜かれる状態を検知して電源の供給を遮断するようにしたので、プラグ１１をコンセント１３から引き抜く際に、プラグの栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続が解除される前に、電力の供給を遮断することが可能となり、プラグ１１とコンセント１３との間に生じやすいアークの発生を防止することができ、安全な配電装置を提供することができる。
【００４６】
また、プラグ１１をコンセント１３に差し込む際には、検知手段１２により、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことを検知して電源の供給を行うようにしたので、プラグ１１とコンセント１３との接続が先に行われてから後に、電源を供給することが可能となり、プラグ栓刃の半露出状態等で生じ易い感電を防止することができ安全である。
【００４７】
また、プラグ１１は、アークの発生を防止するための格別な構成を有することなく、例えば、既存の直流用のプラグをそのまま使用することができ、簡単な構成で、かつ確実にアークの発生を防止することができる。
【００４８】
本実施例において、電源部１７とコンセント１３は、２本の電源線１４と１本のアース線および２本の信号線１５の合計５線で接続したが、図４に示すように、信号線１５の一方の信号線を２本の電源線の内の一方と共用させて４線（アース線は図示せず）で構成し、共用された電源線に検知手段１２からの検知信号を重畳させて制御部１６に伝送するように構成してもよい。
【００４９】
また、本実施例では１口のコンセントで構成したが、２口、３口等、多口のコンセントを構成する場合には、上記に構成された１口のコンセントと同様構成のコンセントを口数分構成して連接し、それぞれのコンセントに検知手段である押ボタンスイッチを設け、それぞれの押しボタンスイッチの各端子に、それぞれの信号線を接続して構成する。これにより、個々のコンセントにおいて、それぞれが独立した検知信号を制御部に伝送することによって、上記１口のコンセントと同様の作用効果を、多口用のコンセントで得ることができる。
【実施例２】
【００５０】
本実施例は、上述した実施例１と同様に住宅等における直流を電源とした配電装置を構成したもので、本実施例の配電装置１０における検知手段は、プラグの抜け止め機構に連動して動作するスイッチで構成し、プラグの抜き差し状態、すなわち、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれた状態と、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態を自動的に検知するように構成し、プラグ１１とコンセント１３との間に生じやすいアークの発生を防止するようにしたものである。
【００５１】
すなわち、プラグ１１は、図６に示すように、実施例１で構成されたプラグ本体１１ａの両側部に、プラグの抜け止め機構３０を設ける。抜け止め機構３０は、電気絶縁性を有する熱硬化性の合成樹脂、本実施例では、プラグ本体１１ａと同様にユリア樹脂で略Ｕ字形状をなす抜け止め本体３０ａを一体に形成する。抜け止め本体３０ａは、Ｕ字の先端部に一対の係合爪３０ｂを、また、両側部に一対の操作ボタン３０ｃを一体に形成する。
【００５２】
上記に構成された抜け止め本体３０ａは、その両側部がプラグ１１の各栓刃１１ｃと離間して外側に位置し、操作ボタン３０ｃがプラグ本体１１ａ両側面のガイド孔１１ｈから突出するように構成する。また、一対の係合爪３０ｂを、その先端部が栓刃１１ｃの両側の外側で、プラグ１１の端面部から突出するようにして収納する。一対の係合爪３０ｂの突出寸法Ｌ２は、栓刃１１ｃの突出寸法Ｌ１より短く形成する（Ｌ１＞Ｌ２）。そして、抜け止め本体３０ａは、合成樹脂によりＵ字形状に一体に樹脂成型されていることから、その弾性によって操作ボタン３０ｃを指で両側から摘むことによってＵ字の先端部に設けられた係合爪３０ｂが、図６（ａ）中、矢印ａで示す方向に撓み、元の状態に復帰することができる。
【００５３】
上記に構成された抜け止め機構３０は、その係合爪３０ｂを、後述するコンセント１３の爪挿入口１３ｂ３に挿入して係合させ、プラグ１１をコンセント１３に係止する。また係合爪３０ｂと爪挿入口１３ｂ３の係合を解除することによってプラグ１１をコンセント１３から引き抜くことができるように構成される。これにより、コンセント１３に差し込まれたプラグ１１が容易に外れないように構成され、抜け止め機構付きのプラグ１１が構成される。この抜け止め機構３０は、後述するコンセント１３のスイッチ１２ａと共に、プラグ１１の抜き差し状態を検知する検知手段１２を構成する。
【００５４】
上記のように一対の栓刃１１ｃおよびプラグの抜け止め機構３０が収納され、コード１１ｆが接続されたプラグ本体１１ａは、同形状をなすプラグカバー１１ｂを被せてネジ１１ｇで固定することによってプラグ１１が構成される。なおプラグカバー１１ｂにも、プラグ本体１１ａと同様のガイド孔１１ｈが形成されている。このプラグ本体１１ａのガイド孔とプラグカバー１１ｂのガイド孔は切欠で形成され、両者の切欠を合わせることによってガイド孔１１ｈが構成される。このガイド孔１１ｈに対して、操作ボタン３０ｃが挿入され、指の摘み操作によって操作ボタン３０ｃがガイドされる（図６（ｂ））。
【００５５】
コンセント１３は、図７に示すように、実施例１で構成されたコンセント本体１３ａ内の一側部に、上記プラグの抜け止め機構３０における一方の係合爪３０ｂに対応する位置に、ＯＮ／ＯＦＦ式のマイクロスイッチからなるスイッチ１２ａを支持し収納する。このスイッチ１２ａは、抜け止め機構３０と共にプラグの抜き差し状態を検知する検知手段１２を構成するもので、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれ、抜け止め機構３０の係合爪３０ｂが爪挿入口１３ｂ３に挿入され係合された状態で、一方（図６（ｃ）中、上方）の係合爪３０ｂによってスイッチ１２ａが押圧されてＯＮする。
【００５６】
また、プラグ１１をコンセント１３から引き抜く際に、事前に行われる抜け止め機構３０の解除動作、すなわち、係合爪３０ｂと爪挿入口１３ｂ３との係合を解除する操作によって、一方の係合爪３０ｂがスイッチ１２ａから離反してＯＦＦされる。また、スイッチ１２ａの両端子には、コンセント本体１３ａ内に導入された一対の信号線１５が、それぞれ接続されてスイッチ１２ａのＯＮ／ＯＦＦにより、信号線１５の一端部が電気的に接続され、または接続が解除されるように構成される。
【００５７】
上記のように一対の刃受け１３ｃおよびスイッチ１２ａが収納され、電源線１４および信号線１５が接続されたコンセント本体１３ａは、コンセントカバー１３ｂを被せてネジ１３ｇで固定することによってコンセント１３が構成される。なお、コンセントカバー１３ｂの表面には、プラグ挿入口１３ｂ２の両側に一対の爪挿入口１３ｂ３を形成し、プラグ１１の差し込み操作によって、抜け止め機構３０の係合爪３０ｂが爪挿入口１３ｂ３に挿入され、係合爪３０ｂが爪挿入口１３ｂ３の裏面に係合することによってプラグ１１をコンセント１３に係止する。また、コンセント本体１３ａのコード導出孔１３ｅから導出された電源線１４および信号線１５は、屋内配線を介して電源部１７に接続される。
【００５８】
上記のように、本実施例の検知手段１２は、プラグの抜け止め機構３０および抜け止め機構３０に連動して動作するスイッチ１２ａで構成され、このスイッチ１２ａのＯＮ／ＯＦＦによって、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号と、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知信号、すなわち、プラグの抜き差し状態の検知信号を生成する。
【００５９】
そして、栓刃１１ｃの突出寸法Ｌ１が係合爪３０ｂの突出寸法Ｌ２より長く構成されることによって（Ｌ１＞Ｌ２）、プラグ１１をコンセントに差し込む際には、図５（ｂ）に示すように、先に、栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続が行われ、次に、図５（ｃ）に示すように、係合爪３０ｂとコンセントカバー１１ｂの爪挿入口１３ｂ３との係合が行われて一方の係合爪３０ｂがスイッチ１２ａを押圧してＯＮし、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号が生成され電源が供給される。これにより、プラグ１１とコンセント１３との接続が行われてから後に、電源が供給される。
【００６０】
また、プラグ１１をコンセント１３から引き抜く際は、係合爪３０ｂの突出寸法Ｌ２が栓刃１１ｃの突出寸法Ｌ１より短く構成されることによって（Ｌ２＜Ｌ１）、図５（ｂ）に示すように、先に、係合爪３０ｂと爪挿入口１３ｂ３の係合が解除されて、一方の係合爪３０ｂがスイッチ１２ａから離反することでＯＦＦされ、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことの検知信号が生成されて電源の供給が遮断される。そして、次に、図５（ａ）に示すように、栓刃１１ｃと刃受け１３ｃとの接続の解除が行われる。これにより、プラグ１１とコンセント１３との接続が解除される前に、電源の供給が遮断される。
【００６１】
電源部１７、制御部１６は、実施例１と同様に構成され、上述した検知手段１２で生成されるプラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号と、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知信号が入力されることによって、電源部１７の電力の供給および遮断を行うように制御する。
【００６２】
次に、上記のように構成された配電装置１０の作用につき説明する。本実施例の配電装置によれば、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知と、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知が、プラグの抜け止め機構３０の操作に連動して自動的に行われることによって、抜け止め機構を備えたプラグにおける通常の差込み、または、引き抜き操作を行うことで、特に、直流配電で生じ易いアークの発生を防止することができる。
【００６３】
先ず、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知は、次のようにして行われる。図５（ｂ）に示すように、先ず、プラグ１１の栓刃１１ｃをコンセント１３の刃受け１３ｃに差し込む。この差し込み動作により、栓刃１１ｃの突出寸法Ｌ１が抜け止め機構３０の係合爪３０ｂの突出寸法Ｌ２はより長いので、先に、栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続が行われ、これに、若干遅れて、プラグ１１の係合爪３０ｂがコンセント１３の爪挿入口１３ｂ３に差し込まれる。これにより、図５（ｃ）に示すように、プラグ１１の一対の係合爪３０ｂとコンセントカバー１１ｂの爪挿入口１３ｂとの係合が行われ、一方の係合爪３０ｂがスイッチ１２ａを押圧してＯＮし、各信号線１５の一端部が閉回路となる。
【００６４】
この各信号線１５の一端部が閉回路となる状態を、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号として捉え、この検知信号を、信号線１５を介して電源部１７の制御部１６に伝送し、この検知信号、すなわち、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号が制御部１６に自動的に入力されて所定の電力が電源線１４を介してコンセント１３に供給され、さらに、コンセントに差し込まれたプラグ１１を介して負荷２０に供給される。
【００６５】
また、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知は次のようにして行われる。図５（ｃ）の状態から図６（ｃ）に上下の矢印で示すように、プラグ１１における抜け止め機構３０の操作ボタン３０ｃを指で摘み、係合爪３０ｂと爪挿入口１３ｂ３の係合を解除しながら、栓刃１１ｃをコンセント１３の刃受け１３ｃから引き抜く。この動作によって、栓刃１１ｃより突出寸法の短い係合爪３０ｂと爪挿入口１３ｂ３の係合が、先に解除される。
【００６６】
この際、先に、係合爪３０ｂと爪挿入口１３ｂ３の係合が解除されることにより、スイッチ１２ａがＯＦＦし、スイッチ１２ａのＯＮ動作により形成されていた各信号線１５の一端部の閉回路が開放され、先に伝送されていたコンセント１３に差し込まれたことの検知信号が制御部１６に自動的に入力されなくなり、電力の供給が遮断される。
【００６７】
換言すれば、各信号線１５の閉回路が開放される状態を、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知信号として捉え、先に伝送されていたコンセント１３に差し込まれたことの検知信号を伝送しなくなるようにすることで電力の供給を遮断している。
【００６８】
そして、次に、プラグ１１のさらなる引き抜き動作によって、図５（ｂ）→図５（ａ）に示すように、係合爪３０ｂより突出寸法の長い栓刃１１ｃが刃受け１１ｄから引き抜かれる。この際、上記のように、先に、係合爪３０ｂと爪挿入口１３ｂ３との係合が解除され、既に、自動的に電力の供給が遮断されているので、一対の栓刃１１ｃ間には直流電圧がかかっておらず、＋極と−極間でアークを発生することがない。
【００６９】
以上、本実施例の配電装置によれば、検知手段１２は、プラグの抜け止め機構３０に連動して動作するスイッチ１２ａで構成し、プラグ１１が引き抜かれる状態を、抜け止め機構３０の操作に連動して自動的に検知するように構成し、電源の供給を遮断するようにした。これにより、プラグ１１をコンセント１３から引き抜く際に、プラグの栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続が解除される前に、確実かつ簡単な操作で電力の供給を遮断することが可能となり、プラグ１１とコンセント１３との間に生じやすいアークの発生を防止することができ、安全な配電装置を提供することができる。
【００７０】
また、検知手段１２は、プラグの抜け止め機構３０を利用して構成したので、抜け止め機構３０を備えたプラグは、アークの発生を防止するための格別な構成を有することなく、例えば、既存の抜け止め機構３０付きのプラグをそのまま使用することができ、簡単な構成で、かつ確実にアークの発生を防止することができる。また、プラグの抜け止め機構３０が故障し、使用中にプラグがコンセントから外れかかったような場合にも、係合爪３０ｂと爪挿入口１３ｂ３との係合が解除され、電力の供給を自動的に遮断することが可能となり、一層安全な配電装置を提供することができる。
【００７１】
また、プラグ１１をコンセント１３に差し込む際にも、検知手段１２により、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことを自動的に検知して電源の供給を行うようにしたので、プラグ１１とコンセント１３との接続が先に行われてから後に、確実かつ簡単な操作で電源を供給することが可能となり、プラグ栓刃の半露出状態等で生じ易い感電を確実に防止することができ、より一層安全な配電装置を提供することができる。
【００７２】
本実施例において、上記とは逆に、コンセント１３側に係合爪３０ｂを形成し、プラグ１１側に、この係合爪が係合する爪挿入口１３ｂ３を設けるように構成してもよい。これによれば、プラグ１１側には、爪挿入口のみを形成すればよく、プラグが大きくなることがなく、既存の大きさのプラグを構成することができる。
【００７３】
なお、本実施例において、実施例１と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略した。また、本実施例におけるその他の構成、作用、作用効果、変形例等は、実施例１と同様である。
【実施例３】
【００７４】
本実施例は、上述した実施例１、２と同様に、住宅等における直流を電源とした配電装置を構成したもので、本実施例の配電装置１０における検知手段は、プラグの抜き差しに連動してＯＮ／ＯＦＦするスイッチで構成し、プラグの抜き差し状態、本実施例では、プラグの抜き差し動作、すなわち、プラグ１１を差し込む動作と、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことを自動的に検知するように構成し、プラグ１１とコンセント１３との間に生じやすいアークの発生を防止するようにしたものである。
【００７５】
すなわち、本実施例のプラグ１１は、実施例１で構成されたプラグと同様に、プラグは、アークの発生を防止するための格別な構成を有することなく形成される。また、コンセント１３は、図９に示すように、コンセント本体１３ａに検知手段１２が設けられる。検知手段１２は、ＯＮ／ＯＦＦ機能を有する押しボタンスイッチ１２ａからなり、その操作ボタン１２ａ１が、コンセント１３の表面から、すなわち、コンセントカバー１３ｂの表面から突出するようにして、コンセント本体１３ａ内に内蔵される。この操作ボタン１２ａ１は、コンセントカバー１３ｂのプラグ挿入口１３ｂ２に近接して突出するように位置させ、プラグ１１をコンセントのプラグ挿入口１３ｂ２に差し込んだときに、連動して同時にプラグ本体１１ａの端面部で押圧されるように構成する。
【００７６】
また、押しボタンスイッチ１２ａの両端子には、コンセント本体１３ａ内に導入された一対の信号線１５が、それぞれ接続され押しボタンスイッチ１２ａの操作により、信号線１５の一端部が電気的に接続され、または、接続が解除されるように構成される。
【００７７】
上記のように一対の刃受け１３ｃおよび押しボタンスイッチ１２ａが収納され、電源線１４および信号線１５が接続されたコンセント本体１３ａは、コンセントカバー１３ｂを被せてネジ１３ｇで固定することによってコンセント１３が構成される。また、コンセント本体１３ａのコード導出孔１３ｅから導出された電源線１４および信号線１５は、屋内配線を介して電源部１７に接続される。
【００７８】
上記のように、本実施例における検知手段１２は、押しボタンスイッチ１２ａで構成され、プラグ１１をコンセント１３に差し込むことによって操作ボタン１２ａ１を押し込んでスイッチをＯＮし、プラグ１１をコンセント１３から引き抜くことによって操作ボタン１２ａ１の押し込みを解除し、操作ボタン１２ａ１を元の位置に復帰させてスイッチをＯＦＦする。すなわち、押しボタンスイッチ１２ａのＯＮ／ＯＦＦによる信号線１５の一端部の電気的な接続作用と接続の解除作用によって、プラグ１１を差し込む動作の検知信号と、プラグ１１の引き抜き動作の検知信号を生成する。
【００７９】
すなわち、プラグ１１をコンセント１３に差し込む際には、栓刃１１ｃのプラグ１１一端面からの突出寸法Ｌ３が押しボタンスイッチ１２ａの操作ボタン１２ａ１の突出寸法Ｌ４より長く構成されることによって（Ｌ３＞Ｌ４）、図８（ｂ）に示すように、先に、栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続が行われ、次に、図８（ｃ）に示すように、押しボタンスイッチ１２ａがプラグ１１の端面部によって押圧されてＯＮし、プラグ１１をコンセントに１３に差し込む動作の検知信号が生成され電源が供給される。これにより、プラグ１１とコンセント１３との接続が行われてから後に、電源が供給される。
【００８０】
また、プラグ１１をコンセント１３から引き抜く際は、押しボタンスイッチ１２ａの操作ボタン１２ａ１の突出寸法Ｌ４が栓刃１１ｃのプラグ１１一端面からの突出寸法Ｌ３より短く構成されることによって（Ｌ４＜Ｌ３）、図８（ｂ）に示すように、先に、押しボタンスイッチ１２ａがＯＦＦされ、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことの検知信号を生成し電源の供給が遮断される。そして、次に、図８（ａ）に示すように、栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続の解除が行われる。これにより、プラグ１１とコンセント１３との接続が解除される前に、電源の供給が遮断される。
【００８１】
電源部１７および制御部１６は、実施例１と同様に構成され、上述した押しボタンスイッチ１２ａからなる検知手段１２で生成されるプラグ１１をコンセントに１３に差し込む動作の検知信号と、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことの検知信号が入力されることによって、電源部１７の電力の供給および遮断を行うように制御する。
【００８２】
次に、上記のように構成された配電装置１０の作用につき説明する。本実施例の配電装置によれば、プラグ１１を差し込む動作の検知と、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことの検知がプラグの抜き差し動作に連動して自動的に行われることによって、通常のプラグの差込み、または、引き抜き操作を行うことで、特に、直流配電で生じ易いアークの発生を防止することができる。
【００８３】
先ず、プラグ１１を差し込む動作の検知は、次のようにして行われる。図８（ｂ）に示すように、先ず、プラグ１１の栓刃１１ｃをコンセント１３の刃受け１３ｃに差し込む。この差し込み動作により、栓刃１１ｃの突出寸法Ｌ３が押しボタンスイッチ１２ａの操作ボタン１２ａ１の突出寸法Ｌ２より長いので、先に、栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続が行われ、これに、若干遅れて、図８（ｃ）に示されるように、押しボタンスイッチ１２ａの操作ボタン１２ａ１が押圧されてスイッチがＯＮし各信号線１５の一端部が閉回路となる。
【００８４】
この各信号線１５の一端部が閉回路となる状態を、プラグ１１を差し込む動作の検知信号として捉え、この検知信号を、信号線１５を介して電源部１７の制御部１６に伝送し、この検知信号、すなわち、プラグ１１を差し込む動作の検知信号が制御部１６に自動的に入力されて所定の電力が電源線１４を介してコンセント１３に供給され、さらに、コンセントに差し込まれたプラグ１１を介して負荷２０に供給される。
【００８５】
また、プラグ１１の引き抜き動作検知は、次のようにして行われる。図８（ｂ）に示すように、プラグ１１の栓刃１１ｃをコンセント１３の刃受け１３ｃから引き抜くことによって、栓刃１１ｃより突出寸法が短い操作ボタン１２ａ１が先にＯＦＦする。
【００８６】
この際、先に、押しボタンスイッチ１２ａがＯＦＦされるこれにより、スイッチによって形成されていた各信号線１５の一端部の閉回路が開放され、先に伝送されていたプラグ１１を差し込む動作の検知信号が制御部１６に自動的に入力されなくなり、電力の供給が遮断される。
【００８７】
換言すれば、各信号線１５の閉回路が開放される状態を、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことの検知信号として捉え、先に伝送されていたプラグ１１を差し込む動作の検知信号を伝送しなくなるようにすることで電力の供給を遮断している。
【００８８】
そして、次に、プラグ１１のさらなる引き抜き動作によって、図８（ａ）に示すように、押しボタンスイッチ１２ａの操作ボタン１２ａ１より突出寸法が長い栓刃１１ｃがコンセントの刃受け１３ｃから引き抜かれる。この際、上記のように、先に、押しボタンスイッチ１２ａがＯＦＦすることによって、既に、自動的に電力の供給が遮断されているので、一対の栓刃１１ｃ間には直流電圧がかかっておらず、＋極と−極間でアークを引くことがない。
【００８９】
以上、本実施例の配電装置によれば、検知手段１２は、プラグの抜き差しに連動してＯＮ／ＯＦＦする押しボタンスイッチ１２ａで構成し、プラグの抜き差し状態、本実施例では、プラグの抜き差し動作、すなわち、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことを、プラグ１１の引き抜き操作に連動して自動的に検知するように構成し、電源の供給を遮断するようにした。これにより、プラグ１１をコンセント１３から引き抜く際に、プラグの栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続が解除される前に、確実かつ簡単な操作で電力の供給を遮断することが可能となり、プラグ１１とコンセント１３との間に生じやすいアークの発生を防止することができ、安全な配電装置を提供することができる。
【００９０】
また、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことを、プラグ１１の引き抜き操作に連動して自動的に検知するようにしたので、例えば、使用中にプラグがコンセントから外れかかったような場合でも、押しボタンスイッチ１２ａがＯＦＦすることによって、電力の供給を自動的に遮断することが可能となり、一層安全な配電装置を提供することができる。
【００９１】
また、プラグは、アークの発生を防止するための格別な構成を有することなく、例えば、既存の直流用のプラグをそのまま使用することができ、簡単な構成で、かつ確実にアークの発生を防止することができる。また、実施例２と同様に、プラグ１１をコンセント１３に差し込む際にも、プラグ栓刃の半露出状態等で生じ易い感電を確実に防止することができる。
【００９２】
本実施例において、検知手段１２における押ボタンスイッチ１２ａの操作ボタン１２ａ１がプラグを抜いたときにコンセント１３の表面から突出させるように構成したが、プラグ１１を引き抜いたときに操作ボタン１２ａ１がコンセント１３の表面から突出しないように構成してもよい。これによれば、例えば、子供などが不用意に操作ボタン１２ａ１を押すことができず、より安全な配電装置を構成することができる。
【００９３】
なお、本実施例において、実施例１、２と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略した。また、本実施例におけるその他の構成、作用、作用効果、変形例等は、実施例１、２と同様である。
【実施例４】
【００９４】
本実施例は、上述した各実施例と同様に住宅等における直流を電源とした配電装置を構成したもので、本実施例の配電装置１０における検知手段は、プラグに設けられた導電体とコンセントに設けられた導電体受け刃で構成し、プラグの抜き差し状態、本実施例では、プラグの抜き差し動作、すなわち、プラグ１１を差し込む動作と、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことを自動的に検知するように構成し、プラグ１１とコンセント１３との間に生じやすいアークの発生を防止するようにしたものである。
【００９５】
すなわち、プラグ１１は、図１１に示すように、実施例１で構成されたプラグ本体１１ａの両側部に、各栓刃１１ｃと離間して電気的に絶縁された一対の導電体１１ｄを、その先端部が栓刃１１ｃの両側の外側で、かつ、プラグ１１の端面部から突出するようにして収納する。一対の導電体１１ｄの突出寸法Ｌ６は、栓刃１１ｃの突出寸法Ｌ５より短く形成する（Ｌ６＜Ｌ５）。一対の導電体１１ｄは、後述するコンセント１３の導電体受け刃１３ｄと共に、プラグの抜き差し状態、本実施例では、プラグの抜き差し動作を検知する検知手段１２を構成するもので、各栓刃１１ｃと同様に導電性の良好な黄銅によって栓刃状をなすように形成する。上記に構成された一対の導電体１１ｄの各端部には、リード線１１ｄ１の両端がネジ１１ｄ２によって接続されている。
【００９６】
上記のように一対の栓刃１１ｃおよび一対の導電体１１ｄが収納され、コード１１ｆおよびリード線１１ｄ１が接続されたプラグ本体１１ａは、同形状をなすプラグカバー１１ｂを被せてネジ１１ｇで固定することによってプラグ１１が構成される。
【００９７】
コンセント１３は、図１２に示すように、実施例１で構成されたコンセント本体１３ａ内の両側部に、各刃受け１３ｃと離間して電気的に絶縁された一対の導電体受け刃１３ｄが、各刃受け１３ｃの両側の外側に沿って長手方向に配置され収納されている。一対の導電体受け刃１３ｄは、プラグ１１の導電体１１ｄと共にプラグの抜き差し動作を検知する検知手段１２を構成するもので、各刃受け１３ｃと同様に導電性の良好な黄銅によって形成されている。
【００９８】
上記に構成された一対の導電体受け刃１３ｄの端部には、各信号線１５がネジ１３ｄ１によって接続されている。なお、コンセントカバー１３ｂの表面には、プラグ挿入口１３ｂ２の両側に一対の導電体挿入口１３ｂ４を形成し、プラグ１１の差し込み操作によって、導電体１１ｄが導電体挿入口１３ｂ４に挿入され、プラグ１１の導電体１１ｄとコンセント１３の導電体受け刃１３ｄとの接続が行われる。また、コンセント本体１３ａのコード導出孔１３ｅから導出された電源線１４および信号線１５は、屋内配線を介して電源部１７に接続される。
【００９９】
検知手段１２は、プラグ１１の導電体１１ｄおよびコンセント１３の導電体受け刃１３ｄで構成され、この導電体１１ｄと導電体受け刃１３ｄの電気的な接続作用と接続の解除作用によって、プラグ１１を差し込む動作の検知信号と、プラグ１１の引き抜き動作の検知信号を生成する。すなわち、栓刃１１ｃの突出寸法Ｌ６が導電体１１ｄの突出寸法Ｌ５より長く構成されることによって（Ｌ６＞Ｌ５）、プラグ１１をコンセント１３に差し込む際には、図１０（ｂ）に示すように、先に、栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続が行われ、次に、図１０（ｃ）に示すように、導電体１１ｄと導電体受け刃１３ｄの接続が行われ、プラグ１１を差し込む動作の検知信号が生成され電源が供給される。これにより、プラグ１１とコンセント１３との接続が行われてから後に、電源が供給される。
【０１００】
また、プラグ１１をコンセント１３から引き抜く際は、導電体１１ｄの突出寸法Ｌ６が栓刃１１ｃの突出寸法Ｌ５より短く構成されていることによって（Ｌ６＜Ｌ５）、図１０（ｂ）に示すように、先に、導電体１１ｄと導電体受け刃１３ｄの接続の解除が行われ、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことの検知信号を生成し電源の供給が遮断される。そして、次に、図１０（ａ）に示すように、栓刃１１ｃと刃受け１３ｃとの接続の解除が行われる。これにより、プラグ１１とコンセント１３との接続が解除される前に、電源の供給が遮断される。
【０１０１】
電源部１７、制御部１６は、実施例１と同様に構成され、上述した検知手段１２で生成されるプラグ１１を差し込む動作の検知信号と、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことの検知信号が入力されることによって、電源部１７の電力の供給および遮断を行うように制御する。
【０１０２】
次に、上記のように構成された配電装置１０の作用につき説明する。本実施例の配電装置によれば、プラグ１１を差し込む動作の検知と、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことの検知がプラグの抜き差し動作に連動して自動的に行われることによって、通常のプラグの差込み、または、引き抜き操作を行うことで、特に、直流配電で生じ易いアークの発生を防止することができる。
【０１０３】
先ず、プラグ１１を差し込む動作の検知は、次のようにして行われる。図１０（ｂ）に示すように、先ず、プラグ１１の栓刃１１ｃをコンセント１３の刃受け１３ｃに差し込む。この差し込み動作によって、栓刃１１ｃの突出寸法Ｌ５が導電体１１ｄの突出寸法Ｌ６より長いので、先に、栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続が行われ、これに、若干遅れて、図１０（ｃ）に示すように、プラグ１１の導電体１１ｄがコンセント１３の導電体受け刃１３ｄに差し込まれる。これにより、図１１（ａ）に示すように、プラグ１１の一対の導電体１１ｄの間がリード線１１ｄ１によって電気的に接続されていることから、各導電体受け刃１３ｄに、それぞれ接続された各信号線１５の一端部が閉回路となる。
【０１０４】
この各信号線１５の一端部が閉回路となる状態を、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号として捉え、この検知信号を導電体受け刃１５ｄに接続された信号線１５を介して電源部１７の制御部１６に伝送し、この検知信号、すなわち、プラグ１１を差し込む動作の検知信号が制御部１６に自動的に入力されて所定の電力が電源線１４を介してコンセント１３に供給され、さらに、コンセントに差し込まれたプラグ１１を介して負荷に供給される。
【０１０５】
また、プラグ１１の引き抜き動作の検知は、次のようにして行われる。図１０（ｂ）に示すように、プラグ１１の栓刃１１ｃをコンセント１３の刃受け１３ｃから引き抜く動作によって、栓刃１１ｃの突出寸法より短い導電体１１ｄが、先に、コンセント１３の導電体受け刃１３ｄから引き抜かれる。
【０１０６】
この際、先に、プラグの導電体１１ｄがコンセント１３の導電体受け刃１３ｄから引き抜かれることにより、プラグ１１の一対の導電体１１ｄの間を接続したリード線１１ｄ１によって形成されていた各信号線１５の一端部の閉回路が開放され、先に伝送されていたプラグ１１を差し込む動作の検知信号が制御部１６に自動的に入力されなくなり、電力の供給が遮断される。
【０１０７】
換言すれば、各信号線１５の閉回路が開放される状態を、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことの検知信号として捉え、先に伝送されていたプラグ１１を差し込む動作の検知信号を伝送しなくなるようにすることで電力の供給を遮断している。
【０１０８】
そして、次に、プラグ１１のさらなる引き抜き動作によって、図１０（ａ）に示すように導電体１１ｄより突出寸法の長い栓刃１１ｃが刃受け１１ｄから引き抜かれる。この際、上記のように、先に導電体１１ｄが導電体受け刃１３ｄから引き抜かれ、既に、自動的に電力の供給が遮断されているので、一対の栓刃１１ｃ間には直流電圧がかかっておらず、＋極と−極間でアークを引くことがない。
【０１０９】
以上、本実施例の配電装置によれば、検知手段１２は、プラグ１１に設けられた導電体１１ｄとコンセント１３に設けられた導電体受け刃１３ｄで構成し、プラグの抜き差し状態、本実施例ではプラグ１１の抜き差し動作、すなわち、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことを、プラグの引き抜き操作に連動して自動的に検知するように構成し、電源の供給を遮断するようにした。これにより、プラグ１１をコンセント１３から引き抜く際に、プラグの栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続が解除される前に、確実かつ簡単な操作で電力の供給を遮断することが可能となり、プラグ１１とコンセント１３との間に生じやすいアークの発生を防止することができ、安全な配電装置を提供することができる。
【０１１０】
また、実施例３と同様に、使用中にプラグがコンセントから外れかかったような場合でも、先に導電体１１ｄが導電体受け刃１３ｄから引き抜かれて電力の供給を自動的に遮断することが可能となる。さらに、実施例２、３と同様に、プラグ１１をコンセント１３に差し込む際にも、プラグ栓刃の半露出状態等で生じ易い感電を確実に防止することができる。
【０１１１】
なお、本実施例において、実施例１、２、３と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略した。また、本実施例におけるその他の構成、作用、作用効果、変形例等は、実施例１、２、３と同様である。以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の各実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１０ 配電装置
１１ プラグ
１２ 検知手段
１３ コンセント
１４ 電源線
１５ 信号線
１６ 制御部
１７ 電源部
２０ 負荷
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源に接続されるコンセントにプラグを差し込むことによって負荷に電源を供給する交流または直流の配電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の配電装置においては、プラグをコンセントから引き抜く際に、プラグを遅く緩やかに引き抜くと、プラグの栓刃とコンセントの刃受けとの間でアークが発生する恐れがある。例えば、特許文献１（特に、段落番号［０００６］）には、太陽電池は日射があれば設置者の意思とは無関係に自動的に発電しており、そういう状態でインバータをコンセントから抜くとスパークが飛ぶ恐れがあると記載されている。
【０００３】
一方、近時、太陽光発電の普及に伴って住宅での直流配電の必要性が高まり、これら直流配電装置においては、＋極と−極との間で常に所定の電圧がかかっていることからアークが発生し易い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１０８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１は、段落番号［０００８］に示されているように、太陽電池から入力される直流電力を交流電力に変換し、この変換した交流電力をインバータのプラグからコンセントを介して商用交流系統に出力する際に、インバータのプラグがコンセントから取り外された場合に、交流電力の供給を停止してアークの発生を防止するようした電力変換装置、その電力変換装置を用いる発電装置、およびそれらの制御方法を提供するものである。具体的には、直流を交流に変換するインバータの出力プラグと、商用交流系統に設けられたコンセントとの間のアークの発生を防止しようとするものである。したがって、住宅等の屋内の配電路に接続されたコンセントから電気器具を取り外す操作、すなわち、一般使用者が日常頻繁に行うプラグの抜き差しにおけるアークの発生を防止することには至っていない。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、負荷に電源を供給するプラグをコンセントから引き抜く際に生じやすいアークの発生を防止することが可能な配電装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の配電装置の発明は、負荷に電源を供給するプラグと；プラグが接続されると共に、プラグの抜き差し状態を検知する検知手段を有するコンセントと；コンセントに電源線を介して電源を供給すると共に、検知手段による検知信号が信号線を介して伝送され、電源の供給を制御する制御部を有する電源部と；を具備していることを特徴とする。
【０００８】
本発明において、配電装置は、太陽光発電システム等が設置された直流を電源とした配電装置に適用することが好適であるが、従来の商用交流を電源とした配電装置に適用されてもよい。
【０００９】
本発明において、負荷に接続されるプラグは、電圧側および接地側、直流においては＋極および−極の２本の栓刃を有するもの、さらに、弱電回路に使用されるジャック式の同軸プラグ等であってもよく、特定された形状のプラグには限定されない。さらには、アース端子付きの３本の栓刃からなるプラグであってもよい。
【００１０】
コンセントは、上述した各種のプラグの栓刃が抜き差し可能な刃受けを有する全てのコンセントが許容される。また、プラグの抜き差し状態を検知する検知手段は、手動操作、例えば、プラグを抜き差しする際にボタンを押すことによって生成される信号を検知してもよく、さらに、プラグの安全装置として用いられるプラグの抜け止め機構の動作を検知しても、さらには、赤外線や静電容量等を利用した近接センサによって、手でプラグを掴む、若しくは掴んだ状態を検知するようにしてもよい。さらに、コンセントの刃受けに対しプラグの栓刃を抜き差しする動作を検知してもよく、プラグが抜き差しされる全ての状態を検知することが可能な検知手段が許容される。さらには、上記した各種の検知手段を組み合わせることにより、より確実に検知するようにしてもよい。
【００１１】
電源部は、直流配電装置を構成する場合には、商用交流電源に接続され、住宅等の分電盤内に設置されたＡＣ／ＤＣコンバータ等からなる直流電源部で構成されることが好ましいが、太陽電池や充電可能なバッテリ等からなる直流電源部で構成されるものであってもよい。さらには、交流配電装置を構成する場合には、商用交流電源で構成された電源部であってもよい。
【００１２】
電源の供給を制御する制御部は、例えば、マイクロコンピュータ等からなる制御回路で構成し、この制御回路へ検知手段で検知した検知信号を入力することによって、電源部からコンセントへの電源の供給・遮断、若しくは、低減等によって電源の供給を制御するようにしてもよい。制御部は、例えば、プラグが引き抜かれる状態を検知した検知信号により、電源の供給を遮断することが好ましいが、供給する電力を、例えば、アークが引き難い低電圧に低減し、常時、配電装置の電路に低電圧の電力が供給できるように制御し、プラグが再度差し込まれることによって通常の所定電力が電路に対して供給されるように制御してもよい。要は、アークの発生を防止することが可能になるように、電源の供給を制御する全ての制御手段が許容される。また、電源の供給を遮断する場合には、瞬時に遮断することが好ましいが、電力の供給を徐々に低減させながら遮断するようにしてもよく、アークの発生を防止することが可能な全ての遮断のための制御手段が許容される。
【００１３】
検知信号を伝送する信号線は、２線式の専用の信号線で構成されることが好ましいが、電源線、若しくは電源線の一方に検知信号を重畳させるようにして検知信号を制御部に伝送するようにしてもよい。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の配電装置において、前記コンセントの検知手段は、プラグの抜け止め機構の動作を検知することを特徴とする。
【００１５】
本発明において、プラグの抜け止め機構の動作の検知は、例えば、プラグの安全装置として用いられるプラグとコンセントとの抜け止め作用を有する係合機構を解除するための動作、すなわち、プラグの栓刃を引き抜く前に行われる係合機構の解除動作を検知して検知信号を出力するようにしてもよい。具体的には、抜け止めを行う係合機構に連動して設けられたスイッチが、係合機構を解除するための動作に連動して開放若しくは閉止されることにより検知信号が生成されるようにしてもよい。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の配電装置において、前記コンセントの検知手段は、プラグの抜き差し動作を検知することを特徴とする。
【００１７】
本発明において、プラグの抜き差し動作の検知は、例えば、プラグを引き抜く際のプラグの移動動作を検知して検知信号を出力するようにしてもよい。または、コンセントに設けられたスイッチが、プラグの抜き差し動作に連動して開放若しくは閉止されることにより検知信号が生成されるようにしてもよく、コンセントの刃受けとプラグの栓刃との抜き差し動作を検知する全ての手段が許容される。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３いずれか一記載の配電装置において、前記検知手段は、プラグとコンセントとの接続が解除される前に、検知信号を制御部に伝送し、電源の供給を制御するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、プラグの抜き差し状態を検知する検知手段を有するコンセントと、コンセントに電源線を介して電源を供給すると共に、検知手段による検知信号が信号線を介して伝送され、電源の供給を制御する制御部を有する電源部により、プラグとコンセントとの間に生じやすいアークの発生を防止することが可能な配電装置を提供することができる。
【００２０】
請求項２記載の発明によれば、コンセントの検知手段は、プラグの抜け止め機構の動作を検知するようにしたので、プラグとコンセントとの間に生じやすいアークの発生を、確実に防止することが可能な配電装置を提供することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、コンセントの検知手段は、プラグの抜き差し動作を検知するようにしたので、プラグとコンセントとの間に生じやすいアークの発生を、確実に防止することが可能な配電装置を提供することができる。
【００２２】
請求項４記載の発明によれば、検知手段は、プラグとコンセントとの接続が解除される前に、検知信号を制御部に伝送し、電源の供給を制御するようにしたので、プラグとコンセントとの間に生じやすいアークの発生を、より確実に防止することが可能な配電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態である配電装置を示し、（ａ）は電源部、コンセント、プラグの接続状態と検知手段の動作状態を模式的に示す配電図、（ｂ）はコンセントとプラグが接続された状態および検知手段の作動状態を模式的に示す図。
【図２】同じく配電装置におけるプラグを示し、（ａ）はプラグカバーを外した状態を示す平面図、（ｂ）はプラグカバーを被せた状態の側面図。
【図３】同じく配電装置におけるコンセントを示し、（ａ）はコンセントカバーを外した状態を示す平面図、（ｂ）はコンセントカバーを被せた状態を示す平面図、（ｃ）はコンセントカバーを被せた状態を示す斜視図。
【図４】同じく配電装置の変形例を示す、図１（ａ）に相当する配電図。
【図５】本発明の第２の実施形態である配電装置を示し、（ａ）は電源部、コンセント、プラグの接続状態と検知手段の動作状態を模式的に示す配電図、（ｂ）はコンセントとプラグが接続される途中の状態および検知手段の動作状態を模式的に示す図、（ｃ）はコンセントとプラグが接続された状態および検知手段の作動状態を模式的に示す図。
【図６】同じく配電装置におけるプラグを示し、（ａ）はプラグカバーを外した状態を示す平面図、（ｂ）はプラグカバーを被せた状態の側面図、（ｃ）はコンセントからプラグが外される初期状態および検知手段の動作状態を模式的に示す図。
【図７】同じく配電装置におけるコンセントを示し、（ａ）はコンセントカバーを外した状態を示す平面図、（ｂ）はコンセントカバーを被せた状態を示す平面図、（ｃ）はコンセントカバーを被せた状態を示す斜視図。
【図８】本発明の第３の実施形態である配電装置を示し、（ａ）は電源部、コンセント、プラグの接続状態と検知手段の動作状態を模式的に示す配電図、（ｂ）はコンセントとプラグが接続される途中の状態および検知手段の動作状態を模式的に示す図、（ｃ）はコンセントとプラグが接続された状態および検知手段の作動状態を模式的に示す図。
【図９】同じく配電装置におけるコンセントを示し、（ａ）はコンセントカバーを外した状態を示す平面図、（ｂ）はコンセントカバーを被せた状態を示す平面図、（ｃ）はコンセントカバーを被せた状態を示す斜視図。
【図１０】本発明の第４の実施形態である配電装置を示し、（ａ）は電源部、コンセント、プラグの接続状態と検知手段の動作状態を模式的に示す配電図、（ｂ）はコンセントとプラグが接続される途中の状態および検知手段の動作状態を模式的に示す図、（ｃ）はコンセントとプラグが接続された状態および検知手段の作動状態を模式的に示す図。
【図１１】同じく配電装置におけるプラグを示し、（ａ）はプラグカバーを外した状態を示す平面図、（ｂ）はプラグカバーを被せた状態の側面図。
【図１２】同じく配電装置におけるコンセントを示し、（ａ）はコンセントカバーを外した状態を示す平面図、（ｂ）はコンセントカバーを被せた状態を示す平面図、（ｃ）はコンセントカバーを被せた状態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の配電装置の実施形態について説明する。
【実施例１】
【００２５】
本実施例は、住宅等における直流を電源とした配電装置を構成したもので、配電装置１０は、図１に示すように、負荷に電源を供給するプラグ１１、プラグが接続されると共に、プラグの抜き差し状態を検知する検知手段１２を有するコンセン１３、コンセントに電源線１４を介して電源を供給すると共に、検知手段による検知信号が信号線１５を介して伝送され、電源の供給を制御する制御部１６を有する電源部１７で構成される。
【００２６】
負荷に電源を供給するプラグ１１は、図２に示すように、電気絶縁性を有する熱硬化性合成樹脂、本実施例ではユリア樹脂からなるプラグ本体１１ａと、同形状をなすプラグカバー１１ｂからなる。プラグ本体１１ａ内には、一対の同形状をなす栓刃１１ｃが、その先端部がプラグ本体１１ａの端面部から突出するようにして収納されている。一方の栓刃１１ｃが＋極、他方の栓刃１１ｃが−極の栓刃を構成し、各栓刃１１ｃには、プラグ本体１１ａの他端面に設けられたコード導出孔１１ｅから挿入されたコード１１ｆがネジ１１ｃ１によって接続される。各栓刃１１ｃは導電性の良好な黄銅で構成する。
【００２７】
上記のように一対の栓刃１１ｃが収納され、コード１１ｆが接続されたプラグ本体１１ａは、同形状をなすプラグカバー１１ｂを被せてネジ１１ｇで固定することによってプラグ１１が構成される。また、プラグ本体１１ａのコード導出孔１１ｅから導出されたコード１１ｆには直流機器としての、例えば、発光ダイオードを光源とする照明器具からなる負荷２０が、プラグの栓刃１１ｃの極性に合わせて接続される。図１中、Ｓは、プラグ１の表面側を表示した表示部で、この表示部Ｓを表側にしてプラグ１１をコンセント１３に差し込むことによって、プラグ１１とコンセント１３の極性が自動的に合わせることができるようにしている。
【００２８】
プラグ１１が接続されるコンセント１３は、図３に示すように、電気絶縁性を有する熱硬化性合成樹脂、本実施例ではプラグ１１と同様にユリア樹脂からなるコンセント本体１３ａと、コンセントカバー１３ｂからなる。コンセント本体１３ａ内には、一対の同形状をなす刃受け１３ｃが、長手方向に沿って略平行になるように配置され収納されている。一方の刃受け１３ｃが＋極、他方の刃受け１３ｃが−極の刃受けを構成している。各刃受け１３ｃは、導電性の良好な黄銅で構成する。本実施例のコンセントは１個のプラグ１１が接続される１口用のコンセントとして構成される。
【００２９】
上記に構成された各刃受け１３ｃには、コンセント本体１３ａの端部に設けられたコード導出孔１３ｅから挿入された電源線１４がネジ１３ｃ１によって接続されている。また、コンセント本体１３ａ内には、一対の信号線１５がコード導出孔１３ｅから導入される。各信号線１５は絶縁被覆がなされた一対のコードで形成され、各刃受け１３ｃと電気的に絶縁されるようにしてコンセント本体１３ａ内に導入されている。
【００３０】
さらに、コンセント本体１３ａには、検知手段１２が設けられる。検知手段１２は、本実施例ではＯＮ／ＯＦＦ機能を有する押しボタンスイッチ１２ａからなり、その操作ボタン１２ａ１が、コンセント１３の表面から、すなわち、コンセントカバー１３ｂの表面から突出するようにして、コンセント本体１３ａ内に内蔵される。このスイッチは、プッシュプッシュ式の押しボタンスイッチ１２ａで構成され、操作ボタン１２ａ１を押すと、操作ボタンが押し込まれた位置にロックされてスイッチがＯＮし、再度操作ボタンを押すことによってロックが解除され、操作ボタン１２ａ１が元の位置に戻ると共にスイッチがＯＦＦされるように作動する。
【００３１】
この操作ボタン１２ａ１は、コンセントカバー１３ｂのプラグ挿入口１３ｂ２から離間させて突出するように位置させ、使用者がプラグ１１に邪魔されることなく押圧操作ができるように構成する。また、押しボタンスイッチ１２ａの両端子には、コンセント本体１３ａ内に導入された一対の信号線１５が、それぞれ接続され押しボタンスイッチ１２ａの押圧操作により、信号線１５の一端部が電気的に接続され、または接続が解除されるように構成される。図中１３ｈは、押しボタンスイッチ１２ａがＯＮされると赤色に点灯し、ＯＦＦされると消灯する電源表示用の表示ランプである。
【００３２】
上記のように一対の刃受け１３ｃおよび押しボタンスイッチ１２ａが収納され、電源線１４および信号線１５が接続されたコンセント本体１３ａは、コンセントカバー１３ｂを被せてネジ１３ｇで固定することによってコンセント１３が構成される。また、コンセント本体１３ａのコード導出孔１３ｅから導出された電源線１４および信号線１５は、屋内配線を介して後述する電源部１７に接続される（図１（ａ））。
【００３３】
上記のように、本実施例における検知手段１２は、手動による押しボタンスイッチ１２ａのＯＮ／ＯＦＦ操作による信号線１５の一端部の電気的な接続作用と接続の解除作用によって、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号と、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知信号、すなわち、プラグの抜き差し状態の検知信号を生成する。
【００３４】
そして、検知手段１２が押しボタンスイッチ１２ａで構成されることによって、プラグ１１をコンセント１３に差し込む際には、先に、栓刃１１ｃと刃受け１３ｃとの接続を行い、次に、押しボタンスイッチ１２ａを押圧してＯＮし、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号が生成され電源が供給される。これにより、プラグ１１とコンセント１３との接続が行われてから後に、電源が供給される。
【００３５】
また、プラグ１１をコンセント１３から引き抜く際は、先に、押しボタンスイッチ１２ａを再度押圧してＯＦＦし、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知信号を生成し電源の供給が遮断され、次に、栓刃１１ｃと刃受け１３ｃとの接続の解除が行われる。これにより、プラグ１１とコンセント１３との接続が解除される前に、電源の供給が遮断される。
【００３６】
電源部１７は、図１に示すように、商用交流電源Ｅに接続された住宅等における分電盤１８内に、ＡＣ／ＤＣコンバータからなる電力変換部１９と制御部１６で構成され、この電源部１７から住宅の屋内等に対して直流配電の電路が配線され、この電路に対して、上述したコンセント１３や引掛シーリング等の直流出力部材が設けられ、本実施例における直流の配電装置１０が構成される。本実施例においては、電源部１７とコンセント１３は、２本の電源線１４と１本のアース線（図示せず）および２本の信号線１５の合計５線で接続されている。本実施例の配電装置は、電源部１７から４８Ｖまたは２４Ｖ程度の電圧が出力される弱電圧配電装置として構成される。
【００３７】
制御部１６は、マイクロコンピュータを有する制御回路で構成され、検知手段１２で生成されるプラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号と、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知信号が入力されることによって、電源部１７の電力の供給および遮断を行うように制御する。
【００３８】
次に、上記のように構成された配電装置１０の作用につき説明する。本実施例の配電装置によれば、検知手段１２を構成する押しボタンスイッチ１２ａにより、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知と、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知が行われることによって、特に、直流配電で生じ易いアークの発生を防止することができる。
【００３９】
先ず、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知は、次のようにして行われる。先ず、プラグ１１を、その表示部Ｓを表側にして極性を合わせ、栓刃１１ｃをコンセント１３の刃受け１３ｃに差し込む。次に、押しボタンスイッチ１２ａの操作ボタン１２ａ１を押圧してスイッチをＯＮする（図１（ｂ））。これによって各信号線１５の一端部が閉回路となる。
【００４０】
この各信号線１５の一端部が閉回路となる状態を、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号として捉え、この検知信号を、信号線１５を介して電源部１７の制御部１６に伝送し、この検知信号、すなわち、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号が制御部１６に入力され、所定の電力が電源線１４を介してコンセント１３に供給され、さらに、コンセントに差し込まれたプラグ１１を介して負荷２０に供給される。同時に表示ランプ１３ｈが点灯し電源が供給されたことを表示する。
【００４１】
また、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知は、次のようにして行われる。図１（ｂ）に示す状態から、先ず、押しボタンスイッチ１２ａの操作ボタン１２ａ１を押圧してスイッチをＯＦＦする。これによって、各信号線１５の一端部の閉回路が開放され、先に伝送されていたコンセント１３に差し込まれたことの検知信号が制御部１６に入力されなくなり、電力の供給が遮断される。同時に表示ランプ１３ｈが消灯し電源が遮断されたことを表示する。
【００４２】
換言すれば、各信号線１５の閉回路が開放される状態を、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知信号として捉え、先に伝送されていたコンセント１３に差し込まれたことの検知信号を伝送しなくなるようにすることで電力の供給を遮断している。
【００４３】
そして、次に、プラグ１１を引き抜くことによって、栓刃１１ｃがコンセント１３の刃受け１３ｃから引き抜かれる（図１（ａ））。この際、上記のように、先に、押しボタンスイッチ１２ａがＯＦＦすることによって、既に電力の供給が遮断されているので、プラグ１１の一対の栓刃１１ｃ間には直流電圧がかかっておらず、＋極と−極間でアークを引くことがない。
【００４４】
本実施例において、検知手段を押しボタンスイッチ１２ａで構成し、手動操作によってプラグが引き抜かれる状態を検知するようにしたが、例えば、静電容量を使った近接センサで検知手段を構成し、プラグを引き抜くために手をプラグに近付けた状態を検知することにより、プラグが引き抜かれる状態を検知するようにしてもよい。
【００４５】
以上、本実施例の配電装置によれば、検知手段１２により、プラグ１１が引き抜かれる状態を検知して電源の供給を遮断するようにしたので、プラグ１１をコンセント１３から引き抜く際に、プラグの栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続が解除される前に、電力の供給を遮断することが可能となり、プラグ１１とコンセント１３との間に生じやすいアークの発生を防止することができ、安全な配電装置を提供することができる。
【００４６】
また、プラグ１１をコンセント１３に差し込む際には、検知手段１２により、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことを検知して電源の供給を行うようにしたので、プラグ１１とコンセント１３との接続が先に行われてから後に、電源を供給することが可能となり、プラグ栓刃の半露出状態等で生じ易い感電を防止することができ安全である。
【００４７】
また、プラグ１１は、アークの発生を防止するための格別な構成を有することなく、例えば、既存の直流用のプラグをそのまま使用することができ、簡単な構成で、かつ確実にアークの発生を防止することができる。
【００４８】
本実施例において、電源部１７とコンセント１３は、２本の電源線１４と１本のアース線および２本の信号線１５の合計５線で接続したが、図４に示すように、信号線１５の一方の信号線を２本の電源線の内の一方と共用させて４線（アース線は図示せず）で構成し、共用された電源線に検知手段１２からの検知信号を重畳させて制御部１６に伝送するように構成してもよい。
【００４９】
また、本実施例では１口のコンセントで構成したが、２口、３口等、多口のコンセントを構成する場合には、上記に構成された１口のコンセントと同様構成のコンセントを口数分構成して連接し、それぞれのコンセントに検知手段である押ボタンスイッチを設け、それぞれの押しボタンスイッチの各端子に、それぞれの信号線を接続して構成する。これにより、個々のコンセントにおいて、それぞれが独立した検知信号を制御部に伝送することによって、上記１口のコンセントと同様の作用効果を、多口用のコンセントで得ることができる。
【実施例２】
【００５０】
本実施例は、上述した実施例１と同様に住宅等における直流を電源とした配電装置を構成したもので、本実施例の配電装置１０における検知手段は、プラグの抜け止め機構に連動して動作するスイッチで構成し、プラグの抜き差し状態、すなわち、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれた状態と、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態を自動的に検知するように構成し、プラグ１１とコンセント１３との間に生じやすいアークの発生を防止するようにしたものである。
【００５１】
すなわち、プラグ１１は、図６に示すように、実施例１で構成されたプラグ本体１１ａの両側部に、プラグの抜け止め機構３０を設ける。抜け止め機構３０は、電気絶縁性を有する熱硬化性の合成樹脂、本実施例では、プラグ本体１１ａと同様にユリア樹脂で略Ｕ字形状をなす抜け止め本体３０ａを一体に形成する。抜け止め本体３０ａは、Ｕ字の先端部に一対の係合爪３０ｂを、また、両側部に一対の操作ボタン３０ｃを一体に形成する。
【００５２】
上記に構成された抜け止め本体３０ａは、その両側部がプラグ１１の各栓刃１１ｃと離間して外側に位置し、操作ボタン３０ｃがプラグ本体１１ａ両側面のガイド孔１１ｈから突出するように構成する。また、一対の係合爪３０ｂを、その先端部が栓刃１１ｃの両側の外側で、プラグ１１の端面部から突出するようにして収納する。一対の係合爪３０ｂの突出寸法Ｌ２は、栓刃１１ｃの突出寸法Ｌ１より短く形成する（Ｌ１＞Ｌ２）。そして、抜け止め本体３０ａは、合成樹脂によりＵ字形状に一体に樹脂成型されていることから、その弾性によって操作ボタン３０ｃを指で両側から摘むことによってＵ字の先端部に設けられた係合爪３０ｂが、図６（ａ）中、矢印ａで示す方向に撓み、元の状態に復帰することができる。
【００５３】
上記に構成された抜け止め機構３０は、その係合爪３０ｂを、後述するコンセント１３の爪挿入口１３ｂ３に挿入して係合させ、プラグ１１をコンセント１３に係止する。また係合爪３０ｂと爪挿入口１３ｂ３の係合を解除することによってプラグ１１をコンセント１３から引き抜くことができるように構成される。これにより、コンセント１３に差し込まれたプラグ１１が容易に外れないように構成され、抜け止め機構付きのプラグ１１が構成される。この抜け止め機構３０は、後述するコンセント１３のスイッチ１２ａと共に、プラグ１１の抜き差し状態を検知する検知手段１２を構成する。
【００５４】
上記のように一対の栓刃１１ｃおよびプラグの抜け止め機構３０が収納され、コード１１ｆが接続されたプラグ本体１１ａは、同形状をなすプラグカバー１１ｂを被せてネジ１１ｇで固定することによってプラグ１１が構成される。なおプラグカバー１１ｂにも、プラグ本体１１ａと同様のガイド孔１１ｈが形成されている。このプラグ本体１１ａのガイド孔とプラグカバー１１ｂのガイド孔は切欠で形成され、両者の切欠を合わせることによってガイド孔１１ｈが構成される。このガイド孔１１ｈに対して、操作ボタン３０ｃが挿入され、指の摘み操作によって操作ボタン３０ｃがガイドされる（図６（ｂ））。
【００５５】
コンセント１３は、図７に示すように、実施例１で構成されたコンセント本体１３ａ内の一側部に、上記プラグの抜け止め機構３０における一方の係合爪３０ｂに対応する位置に、ＯＮ／ＯＦＦ式のマイクロスイッチからなるスイッチ１２ａを支持し収納する。このスイッチ１２ａは、抜け止め機構３０と共にプラグの抜き差し状態を検知する検知手段１２を構成するもので、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれ、抜け止め機構３０の係合爪３０ｂが爪挿入口１３ｂ３に挿入され係合された状態で、一方（図６（ｃ）中、上方）の係合爪３０ｂによってスイッチ１２ａが押圧されてＯＮする。
【００５６】
また、プラグ１１をコンセント１３から引き抜く際に、事前に行われる抜け止め機構３０の解除動作、すなわち、係合爪３０ｂと爪挿入口１３ｂ３との係合を解除する操作によって、一方の係合爪３０ｂがスイッチ１２ａから離反してＯＦＦされる。また、スイッチ１２ａの両端子には、コンセント本体１３ａ内に導入された一対の信号線１５が、それぞれ接続されてスイッチ１２ａのＯＮ／ＯＦＦにより、信号線１５の一端部が電気的に接続され、または接続が解除されるように構成される。
【００５７】
上記のように一対の刃受け１３ｃおよびスイッチ１２ａが収納され、電源線１４および信号線１５が接続されたコンセント本体１３ａは、コンセントカバー１３ｂを被せてネジ１３ｇで固定することによってコンセント１３が構成される。なお、コンセントカバー１３ｂの表面には、プラグ挿入口１３ｂ２の両側に一対の爪挿入口１３ｂ３を形成し、プラグ１１の差し込み操作によって、抜け止め機構３０の係合爪３０ｂが爪挿入口１３ｂ３に挿入され、係合爪３０ｂが爪挿入口１３ｂ３の裏面に係合することによってプラグ１１をコンセント１３に係止する。また、コンセント本体１３ａのコード導出孔１３ｅから導出された電源線１４および信号線１５は、屋内配線を介して電源部１７に接続される。
【００５８】
上記のように、本実施例の検知手段１２は、プラグの抜け止め機構３０および抜け止め機構３０に連動して動作するスイッチ１２ａで構成され、このスイッチ１２ａのＯＮ／ＯＦＦによって、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号と、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知信号、すなわち、プラグの抜き差し状態の検知信号を生成する。
【００５９】
そして、栓刃１１ｃの突出寸法Ｌ１が係合爪３０ｂの突出寸法Ｌ２より長く構成されることによって（Ｌ１＞Ｌ２）、プラグ１１をコンセントに差し込む際には、図５（ｂ）に示すように、先に、栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続が行われ、次に、図５（ｃ）に示すように、係合爪３０ｂとコンセントカバー１１ｂの爪挿入口１３ｂ３との係合が行われて一方の係合爪３０ｂがスイッチ１２ａを押圧してＯＮし、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号が生成され電源が供給される。これにより、プラグ１１とコンセント１３との接続が行われてから後に、電源が供給される。
【００６０】
また、プラグ１１をコンセント１３から引き抜く際は、係合爪３０ｂの突出寸法Ｌ２が栓刃１１ｃの突出寸法Ｌ１より短く構成されることによって（Ｌ２＜Ｌ１）、図５（ｂ）に示すように、先に、係合爪３０ｂと爪挿入口１３ｂ３の係合が解除されて、一方の係合爪３０ｂがスイッチ１２ａから離反することでＯＦＦされ、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことの検知信号が生成されて電源の供給が遮断される。そして、次に、図５（ａ）に示すように、栓刃１１ｃと刃受け１３ｃとの接続の解除が行われる。これにより、プラグ１１とコンセント１３との接続が解除される前に、電源の供給が遮断される。
【００６１】
電源部１７、制御部１６は、実施例１と同様に構成され、上述した検知手段１２で生成されるプラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号と、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知信号が入力されることによって、電源部１７の電力の供給および遮断を行うように制御する。
【００６２】
次に、上記のように構成された配電装置１０の作用につき説明する。本実施例の配電装置によれば、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知と、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知が、プラグの抜け止め機構３０の操作に連動して自動的に行われることによって、抜け止め機構を備えたプラグにおける通常の差込み、または、引き抜き操作を行うことで、特に、直流配電で生じ易いアークの発生を防止することができる。
【００６３】
先ず、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知は、次のようにして行われる。図５（ｂ）に示すように、先ず、プラグ１１の栓刃１１ｃをコンセント１３の刃受け１３ｃに差し込む。この差し込み動作により、栓刃１１ｃの突出寸法Ｌ１が抜け止め機構３０の係合爪３０ｂの突出寸法Ｌ２はより長いので、先に、栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続が行われ、これに、若干遅れて、プラグ１１の係合爪３０ｂがコンセント１３の爪挿入口１３ｂ３に差し込まれる。これにより、図５（ｃ）に示すように、プラグ１１の一対の係合爪３０ｂとコンセントカバー１１ｂの爪挿入口１３ｂとの係合が行われ、一方の係合爪３０ｂがスイッチ１２ａを押圧してＯＮし、各信号線１５の一端部が閉回路となる。
【００６４】
この各信号線１５の一端部が閉回路となる状態を、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号として捉え、この検知信号を、信号線１５を介して電源部１７の制御部１６に伝送し、この検知信号、すなわち、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号が制御部１６に自動的に入力されて所定の電力が電源線１４を介してコンセント１３に供給され、さらに、コンセントに差し込まれたプラグ１１を介して負荷２０に供給される。
【００６５】
また、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知は次のようにして行われる。図５（ｃ）の状態から図６（ｃ）に上下の矢印で示すように、プラグ１１における抜け止め機構３０の操作ボタン３０ｃを指で摘み、係合爪３０ｂと爪挿入口１３ｂ３の係合を解除しながら、栓刃１１ｃをコンセント１３の刃受け１３ｃから引き抜く。この動作によって、栓刃１１ｃより突出寸法の短い係合爪３０ｂと爪挿入口１３ｂ３の係合が、先に解除される。
【００６６】
この際、先に、係合爪３０ｂと爪挿入口１３ｂ３の係合が解除されることにより、スイッチ１２ａがＯＦＦし、スイッチ１２ａのＯＮ動作により形成されていた各信号線１５の一端部の閉回路が開放され、先に伝送されていたコンセント１３に差し込まれたことの検知信号が制御部１６に自動的に入力されなくなり、電力の供給が遮断される。
【００６７】
換言すれば、各信号線１５の閉回路が開放される状態を、プラグ１１がコンセント１３から引き抜かれる状態の検知信号として捉え、先に伝送されていたコンセント１３に差し込まれたことの検知信号を伝送しなくなるようにすることで電力の供給を遮断している。
【００６８】
そして、次に、プラグ１１のさらなる引き抜き動作によって、図５（ｂ）→図５（ａ）に示すように、係合爪３０ｂより突出寸法の長い栓刃１１ｃが刃受け１１ｄから引き抜かれる。この際、上記のように、先に、係合爪３０ｂと爪挿入口１３ｂ３との係合が解除され、既に、自動的に電力の供給が遮断されているので、一対の栓刃１１ｃ間には直流電圧がかかっておらず、＋極と−極間でアークを発生することがない。
【００６９】
以上、本実施例の配電装置によれば、検知手段１２は、プラグの抜け止め機構３０に連動して動作するスイッチ１２ａで構成し、プラグ１１が引き抜かれる状態を、抜け止め機構３０の操作に連動して自動的に検知するように構成し、電源の供給を遮断するようにした。これにより、プラグ１１をコンセント１３から引き抜く際に、プラグの栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続が解除される前に、確実かつ簡単な操作で電力の供給を遮断することが可能となり、プラグ１１とコンセント１３との間に生じやすいアークの発生を防止することができ、安全な配電装置を提供することができる。
【００７０】
また、検知手段１２は、プラグの抜け止め機構３０を利用して構成したので、抜け止め機構３０を備えたプラグは、アークの発生を防止するための格別な構成を有することなく、例えば、既存の抜け止め機構３０付きのプラグをそのまま使用することができ、簡単な構成で、かつ確実にアークの発生を防止することができる。また、プラグの抜け止め機構３０が故障し、使用中にプラグがコンセントから外れかかったような場合にも、係合爪３０ｂと爪挿入口１３ｂ３との係合が解除され、電力の供給を自動的に遮断することが可能となり、一層安全な配電装置を提供することができる。
【００７１】
また、プラグ１１をコンセント１３に差し込む際にも、検知手段１２により、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことを自動的に検知して電源の供給を行うようにしたので、プラグ１１とコンセント１３との接続が先に行われてから後に、確実かつ簡単な操作で電源を供給することが可能となり、プラグ栓刃の半露出状態等で生じ易い感電を確実に防止することができ、より一層安全な配電装置を提供することができる。
【００７２】
本実施例において、上記とは逆に、コンセント１３側に係合爪３０ｂを形成し、プラグ１１側に、この係合爪が係合する爪挿入口１３ｂ３を設けるように構成してもよい。これによれば、プラグ１１側には、爪挿入口のみを形成すればよく、プラグが大きくなることがなく、既存の大きさのプラグを構成することができる。
【００７３】
なお、本実施例において、実施例１と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略した。また、本実施例におけるその他の構成、作用、作用効果、変形例等は、実施例１と同様である。
【実施例３】
【００７４】
本実施例は、上述した実施例１、２と同様に、住宅等における直流を電源とした配電装置を構成したもので、本実施例の配電装置１０における検知手段は、プラグの抜き差しに連動してＯＮ／ＯＦＦするスイッチで構成し、プラグの抜き差し状態、本実施例では、プラグの抜き差し動作、すなわち、プラグ１１を差し込む動作と、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことを自動的に検知するように構成し、プラグ１１とコンセント１３との間に生じやすいアークの発生を防止するようにしたものである。
【００７５】
すなわち、本実施例のプラグ１１は、実施例１で構成されたプラグと同様に、プラグは、アークの発生を防止するための格別な構成を有することなく形成される。また、コンセント１３は、図９に示すように、コンセント本体１３ａに検知手段１２が設けられる。検知手段１２は、ＯＮ／ＯＦＦ機能を有する押しボタンスイッチ１２ａからなり、その操作ボタン１２ａ１が、コンセント１３の表面から、すなわち、コンセントカバー１３ｂの表面から突出するようにして、コンセント本体１３ａ内に内蔵される。この操作ボタン１２ａ１は、コンセントカバー１３ｂのプラグ挿入口１３ｂ２に近接して突出するように位置させ、プラグ１１をコンセントのプラグ挿入口１３ｂ２に差し込んだときに、連動して同時にプラグ本体１１ａの端面部で押圧されるように構成する。
【００７６】
また、押しボタンスイッチ１２ａの両端子には、コンセント本体１３ａ内に導入された一対の信号線１５が、それぞれ接続され押しボタンスイッチ１２ａの操作により、信号線１５の一端部が電気的に接続され、または、接続が解除されるように構成される。
【００７７】
上記のように一対の刃受け１３ｃおよび押しボタンスイッチ１２ａが収納され、電源線１４および信号線１５が接続されたコンセント本体１３ａは、コンセントカバー１３ｂを被せてネジ１３ｇで固定することによってコンセント１３が構成される。また、コンセント本体１３ａのコード導出孔１３ｅから導出された電源線１４および信号線１５は、屋内配線を介して電源部１７に接続される。
【００７８】
上記のように、本実施例における検知手段１２は、押しボタンスイッチ１２ａで構成され、プラグ１１をコンセント１３に差し込むことによって操作ボタン１２ａ１を押し込んでスイッチをＯＮし、プラグ１１をコンセント１３から引き抜くことによって操作ボタン１２ａ１の押し込みを解除し、操作ボタン１２ａ１を元の位置に復帰させてスイッチをＯＦＦする。すなわち、押しボタンスイッチ１２ａのＯＮ／ＯＦＦによる信号線１５の一端部の電気的な接続作用と接続の解除作用によって、プラグ１１を差し込む動作の検知信号と、プラグ１１の引き抜き動作の検知信号を生成する。
【００７９】
すなわち、プラグ１１をコンセント１３に差し込む際には、栓刃１１ｃのプラグ１１一端面からの突出寸法Ｌ３が押しボタンスイッチ１２ａの操作ボタン１２ａ１の突出寸法Ｌ４より長く構成されることによって（Ｌ３＞Ｌ４）、図８（ｂ）に示すように、先に、栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続が行われ、次に、図８（ｃ）に示すように、押しボタンスイッチ１２ａがプラグ１１の端面部によって押圧されてＯＮし、プラグ１１をコンセントに１３に差し込む動作の検知信号が生成され電源が供給される。これにより、プラグ１１とコンセント１３との接続が行われてから後に、電源が供給される。
【００８０】
また、プラグ１１をコンセント１３から引き抜く際は、押しボタンスイッチ１２ａの操作ボタン１２ａ１の突出寸法Ｌ４が栓刃１１ｃのプラグ１１一端面からの突出寸法Ｌ３より短く構成されることによって（Ｌ４＜Ｌ３）、図８（ｂ）に示すように、先に、押しボタンスイッチ１２ａがＯＦＦされ、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことの検知信号を生成し電源の供給が遮断される。そして、次に、図８（ａ）に示すように、栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続の解除が行われる。これにより、プラグ１１とコンセント１３との接続が解除される前に、電源の供給が遮断される。
【００８１】
電源部１７および制御部１６は、実施例１と同様に構成され、上述した押しボタンスイッチ１２ａからなる検知手段１２で生成されるプラグ１１をコンセントに１３に差し込む動作の検知信号と、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことの検知信号が入力されることによって、電源部１７の電力の供給および遮断を行うように制御する。
【００８２】
次に、上記のように構成された配電装置１０の作用につき説明する。本実施例の配電装置によれば、プラグ１１を差し込む動作の検知と、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことの検知がプラグの抜き差し動作に連動して自動的に行われることによって、通常のプラグの差込み、または、引き抜き操作を行うことで、特に、直流配電で生じ易いアークの発生を防止することができる。
【００８３】
先ず、プラグ１１を差し込む動作の検知は、次のようにして行われる。図８（ｂ）に示すように、先ず、プラグ１１の栓刃１１ｃをコンセント１３の刃受け１３ｃに差し込む。この差し込み動作により、栓刃１１ｃの突出寸法Ｌ３が押しボタンスイッチ１２ａの操作ボタン１２ａ１の突出寸法Ｌ２より長いので、先に、栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続が行われ、これに、若干遅れて、図８（ｃ）に示されるように、押しボタンスイッチ１２ａの操作ボタン１２ａ１が押圧されてスイッチがＯＮし各信号線１５の一端部が閉回路となる。
【００８４】
この各信号線１５の一端部が閉回路となる状態を、プラグ１１を差し込む動作の検知信号として捉え、この検知信号を、信号線１５を介して電源部１７の制御部１６に伝送し、この検知信号、すなわち、プラグ１１を差し込む動作の検知信号が制御部１６に自動的に入力されて所定の電力が電源線１４を介してコンセント１３に供給され、さらに、コンセントに差し込まれたプラグ１１を介して負荷２０に供給される。
【００８５】
また、プラグ１１の引き抜き動作検知は、次のようにして行われる。図８（ｂ）に示すように、プラグ１１の栓刃１１ｃをコンセント１３の刃受け１３ｃから引き抜くことによって、栓刃１１ｃより突出寸法が短い操作ボタン１２ａ１が先にＯＦＦする。
【００８６】
この際、先に、押しボタンスイッチ１２ａがＯＦＦされるこれにより、スイッチによって形成されていた各信号線１５の一端部の閉回路が開放され、先に伝送されていたプラグ１１を差し込む動作の検知信号が制御部１６に自動的に入力されなくなり、電力の供給が遮断される。
【００８７】
換言すれば、各信号線１５の閉回路が開放される状態を、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことの検知信号として捉え、先に伝送されていたプラグ１１を差し込む動作の検知信号を伝送しなくなるようにすることで電力の供給を遮断している。
【００８８】
そして、次に、プラグ１１のさらなる引き抜き動作によって、図８（ａ）に示すように、押しボタンスイッチ１２ａの操作ボタン１２ａ１より突出寸法が長い栓刃１１ｃがコンセントの刃受け１３ｃから引き抜かれる。この際、上記のように、先に、押しボタンスイッチ１２ａがＯＦＦすることによって、既に、自動的に電力の供給が遮断されているので、一対の栓刃１１ｃ間には直流電圧がかかっておらず、＋極と−極間でアークを引くことがない。
【００８９】
以上、本実施例の配電装置によれば、検知手段１２は、プラグの抜き差しに連動してＯＮ／ＯＦＦする押しボタンスイッチ１２ａで構成し、プラグの抜き差し状態、本実施例では、プラグの抜き差し動作、すなわち、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことを、プラグ１１の引き抜き操作に連動して自動的に検知するように構成し、電源の供給を遮断するようにした。これにより、プラグ１１をコンセント１３から引き抜く際に、プラグの栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続が解除される前に、確実かつ簡単な操作で電力の供給を遮断することが可能となり、プラグ１１とコンセント１３との間に生じやすいアークの発生を防止することができ、安全な配電装置を提供することができる。
【００９０】
また、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことを、プラグ１１の引き抜き操作に連動して自動的に検知するようにしたので、例えば、使用中にプラグがコンセントから外れかかったような場合でも、押しボタンスイッチ１２ａがＯＦＦすることによって、電力の供給を自動的に遮断することが可能となり、一層安全な配電装置を提供することができる。
【００９１】
また、プラグは、アークの発生を防止するための格別な構成を有することなく、例えば、既存の直流用のプラグをそのまま使用することができ、簡単な構成で、かつ確実にアークの発生を防止することができる。また、実施例２と同様に、プラグ１１をコンセント１３に差し込む際にも、プラグ栓刃の半露出状態等で生じ易い感電を確実に防止することができる。
【００９２】
本実施例において、検知手段１２における押ボタンスイッチ１２ａの操作ボタン１２ａ１がプラグを抜いたときにコンセント１３の表面から突出させるように構成したが、プラグ１１を引き抜いたときに操作ボタン１２ａ１がコンセント１３の表面から突出しないように構成してもよい。これによれば、例えば、子供などが不用意に操作ボタン１２ａ１を押すことができず、より安全な配電装置を構成することができる。
【００９３】
なお、本実施例において、実施例１、２と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略した。また、本実施例におけるその他の構成、作用、作用効果、変形例等は、実施例１、２と同様である。
【実施例４】
【００９４】
本実施例は、上述した各実施例と同様に住宅等における直流を電源とした配電装置を構成したもので、本実施例の配電装置１０における検知手段は、プラグに設けられた導電体とコンセントに設けられた導電体受け刃で構成し、プラグの抜き差し状態、本実施例では、プラグの抜き差し動作、すなわち、プラグ１１を差し込む動作と、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことを自動的に検知するように構成し、プラグ１１とコンセント１３との間に生じやすいアークの発生を防止するようにしたものである。
【００９５】
すなわち、プラグ１１は、図１１に示すように、実施例１で構成されたプラグ本体１１ａの両側部に、各栓刃１１ｃと離間して電気的に絶縁された一対の導電体１１ｄを、その先端部が栓刃１１ｃの両側の外側で、かつ、プラグ１１の端面部から突出するようにして収納する。一対の導電体１１ｄの突出寸法Ｌ６は、栓刃１１ｃの突出寸法Ｌ５より短く形成する（Ｌ６＜Ｌ５）。一対の導電体１１ｄは、後述するコンセント１３の導電体受け刃１３ｄと共に、プラグの抜き差し状態、本実施例では、プラグの抜き差し動作を検知する検知手段１２を構成するもので、各栓刃１１ｃと同様に導電性の良好な黄銅によって栓刃状をなすように形成する。上記に構成された一対の導電体１１ｄの各端部には、リード線１１ｄ１の両端がネジ１１ｄ２によって接続されている。
【００９６】
上記のように一対の栓刃１１ｃおよび一対の導電体１１ｄが収納され、コード１１ｆおよびリード線１１ｄ１が接続されたプラグ本体１１ａは、同形状をなすプラグカバー１１ｂを被せてネジ１１ｇで固定することによってプラグ１１が構成される。
【００９７】
コンセント１３は、図１２に示すように、実施例１で構成されたコンセント本体１３ａ内の両側部に、各刃受け１３ｃと離間して電気的に絶縁された一対の導電体受け刃１３ｄが、各刃受け１３ｃの両側の外側に沿って長手方向に配置され収納されている。一対の導電体受け刃１３ｄは、プラグ１１の導電体１１ｄと共にプラグの抜き差し動作を検知する検知手段１２を構成するもので、各刃受け１３ｃと同様に導電性の良好な黄銅によって形成されている。
【００９８】
上記に構成された一対の導電体受け刃１３ｄの端部には、各信号線１５がネジ１３ｄ１によって接続されている。なお、コンセントカバー１３ｂの表面には、プラグ挿入口１３ｂ２の両側に一対の導電体挿入口１３ｂ４を形成し、プラグ１１の差し込み操作によって、導電体１１ｄが導電体挿入口１３ｂ４に挿入され、プラグ１１の導電体１１ｄとコンセント１３の導電体受け刃１３ｄとの接続が行われる。また、コンセント本体１３ａのコード導出孔１３ｅから導出された電源線１４および信号線１５は、屋内配線を介して電源部１７に接続される。
【００９９】
検知手段１２は、プラグ１１の導電体１１ｄおよびコンセント１３の導電体受け刃１３ｄで構成され、この導電体１１ｄと導電体受け刃１３ｄの電気的な接続作用と接続の解除作用によって、プラグ１１を差し込む動作の検知信号と、プラグ１１の引き抜き動作の検知信号を生成する。すなわち、栓刃１１ｃの突出寸法Ｌ６が導電体１１ｄの突出寸法Ｌ５より長く構成されることによって（Ｌ６＞Ｌ５）、プラグ１１をコンセント１３に差し込む際には、図１０（ｂ）に示すように、先に、栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続が行われ、次に、図１０（ｃ）に示すように、導電体１１ｄと導電体受け刃１３ｄの接続が行われ、プラグ１１を差し込む動作の検知信号が生成され電源が供給される。これにより、プラグ１１とコンセント１３との接続が行われてから後に、電源が供給される。
【０１００】
また、プラグ１１をコンセント１３から引き抜く際は、導電体１１ｄの突出寸法Ｌ６が栓刃１１ｃの突出寸法Ｌ５より短く構成されていることによって（Ｌ６＜Ｌ５）、図１０（ｂ）に示すように、先に、導電体１１ｄと導電体受け刃１３ｄの接続の解除が行われ、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことの検知信号を生成し電源の供給が遮断される。そして、次に、図１０（ａ）に示すように、栓刃１１ｃと刃受け１３ｃとの接続の解除が行われる。これにより、プラグ１１とコンセント１３との接続が解除される前に、電源の供給が遮断される。
【０１０１】
電源部１７、制御部１６は、実施例１と同様に構成され、上述した検知手段１２で生成されるプラグ１１を差し込む動作の検知信号と、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことの検知信号が入力されることによって、電源部１７の電力の供給および遮断を行うように制御する。
【０１０２】
次に、上記のように構成された配電装置１０の作用につき説明する。本実施例の配電装置によれば、プラグ１１を差し込む動作の検知と、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことの検知がプラグの抜き差し動作に連動して自動的に行われることによって、通常のプラグの差込み、または、引き抜き操作を行うことで、特に、直流配電で生じ易いアークの発生を防止することができる。
【０１０３】
先ず、プラグ１１を差し込む動作の検知は、次のようにして行われる。図１０（ｂ）に示すように、先ず、プラグ１１の栓刃１１ｃをコンセント１３の刃受け１３ｃに差し込む。この差し込み動作によって、栓刃１１ｃの突出寸法Ｌ５が導電体１１ｄの突出寸法Ｌ６より長いので、先に、栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続が行われ、これに、若干遅れて、図１０（ｃ）に示すように、プラグ１１の導電体１１ｄがコンセント１３の導電体受け刃１３ｄに差し込まれる。これにより、図１１（ａ）に示すように、プラグ１１の一対の導電体１１ｄの間がリード線１１ｄ１によって電気的に接続されていることから、各導電体受け刃１３ｄに、それぞれ接続された各信号線１５の一端部が閉回路となる。
【０１０４】
この各信号線１５の一端部が閉回路となる状態を、プラグ１１がコンセント１３に差し込まれたことの検知信号として捉え、この検知信号を導電体受け刃１５ｄに接続された信号線１５を介して電源部１７の制御部１６に伝送し、この検知信号、すなわち、プラグ１１を差し込む動作の検知信号が制御部１６に自動的に入力されて所定の電力が電源線１４を介してコンセント１３に供給され、さらに、コンセントに差し込まれたプラグ１１を介して負荷に供給される。
【０１０５】
また、プラグ１１の引き抜き動作の検知は、次のようにして行われる。図１０（ｂ）に示すように、プラグ１１の栓刃１１ｃをコンセント１３の刃受け１３ｃから引き抜く動作によって、栓刃１１ｃの突出寸法より短い導電体１１ｄが、先に、コンセント１３の導電体受け刃１３ｄから引き抜かれる。
【０１０６】
この際、先に、プラグの導電体１１ｄがコンセント１３の導電体受け刃１３ｄから引き抜かれることにより、プラグ１１の一対の導電体１１ｄの間を接続したリード線１１ｄ１によって形成されていた各信号線１５の一端部の閉回路が開放され、先に伝送されていたプラグ１１を差し込む動作の検知信号が制御部１６に自動的に入力されなくなり、電力の供給が遮断される。
【０１０７】
換言すれば、各信号線１５の閉回路が開放される状態を、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことの検知信号として捉え、先に伝送されていたプラグ１１を差し込む動作の検知信号を伝送しなくなるようにすることで電力の供給を遮断している。
【０１０８】
そして、次に、プラグ１１のさらなる引き抜き動作によって、図１０（ａ）に示すように導電体１１ｄより突出寸法の長い栓刃１１ｃが刃受け１１ｄから引き抜かれる。この際、上記のように、先に導電体１１ｄが導電体受け刃１３ｄから引き抜かれ、既に、自動的に電力の供給が遮断されているので、一対の栓刃１１ｃ間には直流電圧がかかっておらず、＋極と−極間でアークを引くことがない。
【０１０９】
以上、本実施例の配電装置によれば、検知手段１２は、プラグ１１に設けられた導電体１１ｄとコンセント１３に設けられた導電体受け刃１３ｄで構成し、プラグの抜き差し状態、本実施例ではプラグ１１の抜き差し動作、すなわち、プラグ１１の引き抜き動作を行ったことを、プラグの引き抜き操作に連動して自動的に検知するように構成し、電源の供給を遮断するようにした。これにより、プラグ１１をコンセント１３から引き抜く際に、プラグの栓刃１１ｃとコンセントの刃受け１３ｃとの接続が解除される前に、確実かつ簡単な操作で電力の供給を遮断することが可能となり、プラグ１１とコンセント１３との間に生じやすいアークの発生を防止することができ、安全な配電装置を提供することができる。
【０１１０】
また、実施例３と同様に、使用中にプラグがコンセントから外れかかったような場合でも、先に導電体１１ｄが導電体受け刃１３ｄから引き抜かれて電力の供給を自動的に遮断することが可能となる。さらに、実施例２、３と同様に、プラグ１１をコンセント１３に差し込む際にも、プラグ栓刃の半露出状態等で生じ易い感電を確実に防止することができる。
【０１１１】
なお、本実施例において、実施例１、２、３と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略した。また、本実施例におけるその他の構成、作用、作用効果、変形例等は、実施例１、２、３と同様である。以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の各実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１０ 配電装置
１１ プラグ
１２ 検知手段
１３ コンセント
１４ 電源線
１５ 信号線
１６ 制御部
１７ 電源部
２０ 負荷
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に電源を供給するプラグと；
プラグが接続されると共に、プラグの抜き差し状態を検知する検知手段を有するコンセントと；
コンセントに電源線を介して電源を供給すると共に、検知手段による検知信号が信号線を介して伝送され、電源の供給を制御する制御部を有する電源部と；
を具備していることを特徴とする配電装置。
【請求項２】
前記コンセントの検知手段は、プラグの抜け止め機構の動作を検知することを特徴とする請求項１記載の配電装置。
【請求項３】
前記コンセントの検知手段は、プラグの抜き差し動作を検知することを特徴とする請求項１記載の配電装置。
【請求項４】
前記検知手段は、プラグとコンセントとの接続が解除される前に、検知信号を制御部に伝送し、電源の供給を制御するようにしたことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の配電装置。
【請求項１】
負荷に電源を供給するプラグと；
プラグが接続されると共に、プラグの抜き差し状態を検知する検知手段を有するコンセントと；
コンセントに電源線を介して電源を供給すると共に、検知手段による検知信号が信号線を介して伝送され、電源の供給を制御する制御部を有する電源部と；
を具備していることを特徴とする配電装置。
【請求項２】
前記コンセントの検知手段は、プラグの抜け止め機構の動作を検知することを特徴とする請求項１記載の配電装置。
【請求項３】
前記コンセントの検知手段は、プラグの抜き差し動作を検知することを特徴とする請求項１記載の配電装置。
【請求項４】
前記検知手段は、プラグとコンセントとの接続が解除される前に、検知信号を制御部に伝送し、電源の供給を制御するようにしたことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の配電装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１４６３２８（Ｐ２０１１−１４６３２８Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７９６８（Ｐ２０１０−７９６８）
【出願日】平成２２年１月１８日（２０１０．１．１８）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１８日（２０１０．１．１８）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
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