JP2009158303A - コンセント、並びに、コンセント及びコンセントプラグ - Google Patents

Abstract

【課題】誤結線或いは誤接続による直流機器への悪影響を防止すること。
【解決手段】コンセントプラグ１０の複数極の栓刃１１,１２が接続される複数極の栓刃受部２,３に対して直流電源の複数本の直流給電線Ｗｄｃ１,Ｗｄｃ２をそれぞれ結線して、コンセントプラグ１０に対して所定電圧の直流電源を供給する構成において、複数極の栓刃受部２,３に対して直流電源の複数本の直流給電線Ｗｄｃ１,Ｗｄｃ２が適切な極性で結線されているか否かを検知するための結線検知手段４を備えたコンセント１である。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンセント、並びに、コンセント及びコンセントプラグに関し、詳しくはコンセントプラグの複数極の栓刃をコンセントの複数極の栓刃受部に接続して、コンセントプラグに対して所定電圧の直流電源を供給するようにしたコンセント、並びに、コンセント及びコンセントプラグに関するものである。

一般に、直流機器には極性があるため、直流電源に接続される場合に、＋,−の極性を間違えないように注意する必要がある。

そこで、従来より、栓刃受部の形態を既存のものと異ならせることで誤接続を防止する方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところが、コンセント内部において直流電源からの２本の直流給電線をコンセントの２極の栓刃受部に各々接続される各端子部に結線する際に、誤結線により極性が逆になる可能性があり、このような誤結線が原因で、直流機器に悪影響を及ぼすという問題がある。

さらにコンセントプラグをコンセントに接続する際に、コンセントの極性を持つ栓刃受部が極性の区別ができない形状の場合には、コンセントプラグが逆の極性で誤接続されてしまう可能性があり、このような誤接続が原因で直流機器に悪影響を及ぼすという問題もある。
特開２００４−３１０８８号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、複数本の直流給電線とコンセントの複数極の栓刃受部とが誤った極性で誤結線された場合はこれを検知して、誤結線による直流機器への悪影響を防止できるようにしたコンセントを提供することを課題とし、さらに、コンセントの極性を持つ栓刃受部に対してコンセントプラグを誤った極性で接続した場合にはこれを検知して、誤接続による直流機器への悪影響を防止できるようにしたコンセント及びコンセントプラグを提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明は、コンセントプラグ１０の複数極の栓刃１１,１２が接続される複数極の栓刃受部２,３に対して複数本の直流給電線Ｗｄｃ１,Ｗｄｃ２をそれぞれ結線して、コンセントプラグ１０に対して所定電圧の直流電源を供給するようにしたコンセントであって、上記複数極の栓刃受部２,３に対して複数本の直流給電線Ｗｄｃ１,Ｗｄｃ２が適切な極性で結線されているか否かを検知するための結線検知手段４を設けたことを特徴としている。

このような構成とすることで、極性を持つ栓刃受部２,３に対して直流給電線Ｗｄｃ１,Ｗｄｃ２の誤結線により極性が逆になった場合であっても、結線検知手段４によって誤結線を検知できるので、誤結線の確認が容易となる。

また、上記結線検知手段４により誤結線が検知された場合にこれを報知するための報知手段５を設けるのが好ましく、この場合、誤結線を検出してただちに作業者に知らせることで、誤結線をより確実に確認できる。

また、上記結線検知手段４により誤結線が検知されない場合のみ、コンセントプラグ１０に対して電力供給を行なうように制御する電力供給制御部６を設けるのが好ましく、この場合、誤結線のときは電力供給制御部６が電力供給を停止するので、誤結線に気づかずにコンセントプラグ１０を接続した場合でも、直流機器１０２に悪影響を及ぼすことを確実に防止できる。

さらに本発明は、コンセントプラグ１０の複数極の栓刃１１,１２をコンセント１の複数極の栓刃受部２,３に接続して、コンセント１からコンセントプラグ１０に対して所定電圧の直流電源を供給するようにしたコンセント及びコンセントプラグであって、コンセントプラグ１０の複数極の栓刃１１,１２がコンセント１の極性を持つ栓刃受部２,３に対して適切な極性で接続されているか否かを検知するための接続検知手段７を設けたことを特徴としている。

このような構成とすることで、ユーザー使用時にコンセント１の極性を持つ栓刃受部２,３に対してコンセントプラグ１０が誤った極性で接続された場合は、接続検知手段７によって誤接続を検知できるので、誤接続の確認が容易となる。

ここで、上記接続検知手段７は、コンセントプラグ１０とコンセント１との対向する面に、それぞれ、Ｎ極、Ｓ極の磁石８ａ,８ｂを設けて、コンセントプラグ１０の栓刃１１,１２がコンセント１の栓刃受部２,３に対して適切な極性で接続された場合のみ対向する各々の磁石８ａ,８ｂが互いに引き合うように配置された磁石装置８を備えるのが好ましく、この場合、正しい極性でコンセントプラグ１０がコンセント１に接続されたときは、対向する各々の磁石８ａ,８ｂが互いに引き合うようになるが仮にコンセントプラグ１０が誤った極性でコンセント１に接続された場合は、対向する各々の磁石８ａ,８ｂが引き合った状態とならず、磁石８ａ,８ｂを用いた簡易な構造で、接続検知手段７を構成できる。

また、上記接続検知手段７によりコンセントプラグ１０とコンセント１との誤接続が検知されない場合のみ、コンセントプラグ１０に対して電力供給を行なうように制御する電力供給制御部９を設けるのが好ましく、この場合、誤接続のときは電力供給制御部６が電力供給を行なわないので、直流機器１０２に悪影響を及ぼすことを確実に防止できる。

本発明の請求項１のコンセントは、コンセントの極性を持つ栓刃受部に対して複数本の直流給電線が適切な極性で結線されているか否かを結線検知手段により検知することにより、仮に誤った結線が行なわれている場合は、結線検知手段がこれを検知するので、誤結線の確認が容易となり、結果、誤結線が原因で直流機器に悪影響が及ぶのを確実に防止できるものである。

請求項２のコンセントは、誤結線を検出してただちに作業者に知らせることで、誤結線をより確実に確認できる。

請求項３のコンセントは、誤結線のときは電力供給制御部が電力供給を停止するので、誤結線に気づかずにコンセントプラグを接続した場合でも、直流機器に悪影響を及ぼすことを確実に防止できる。

請求項４のコンセント及びコンセントプラグは、コンセントプラグの複数極の栓刃がコンセントの極性を持つ栓刃受部に対して適切な極性で接続されているか否かを接続検知手段により検知することにより、仮に誤った極性でコンセントプラグの接続が行なわれている場合でもその確認が容易となり、結果、誤接続が原因で直流機器に悪影響が及ぶのを確実に防止できるものである。

請求項５のコンセント及びコンセントプラグは、磁石を用いた簡易な構造で、接続検知手段を構成できる。

請求項６のコンセント及びコンセントプラグは、誤接続でない場合のみ電力供給制御部が電力供給を行ない、誤接続のときは電力供給を停止するので、直流機器に悪影響を及ぼすことを確実に防止できるものである。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

以下の実施形態では、本発明を適用する建物として戸建て住宅の家屋を想定して説明するが、本発明の技術思想を集合住宅に適用することを妨げるものではない。家屋Ｈには、図７に示すように、直流電力を出力する直流電力供給部１０１と、直流電力により駆動される電気機器としての直流機器１０２とが設けられ、直流電力供給部１０１の出力端部に接続した直流給電線Ｗｄｃを通して直流機器１０２に直流電力が供給される。直流電力供給部１０１と直流機器１０２との間には、直流給電線Ｗｄｃに流れる電流を監視し、異常を検知したときに直流給電線Ｗｄｃ上で直流電力供給部１０１から直流機器１０２への給電を制限ないし遮断する直流ブレーカ１１４が設けられる。

直流給電線Ｗｄｃは、直流電力の給電路であるとともに通信路としても兼用されており、高周波の搬送波を用いてデータを伝送する通信信号を直流電圧に重畳することにより直流給電線Ｗｄｃに接続された機器間での通信を可能にしている。この技術は、交流電力を供給する電力線において交流電圧に通信信号を重畳させる電力線搬送技術と類似した技術である。

直流給電線Ｗｄｃは、直流電力供給部１０１を介して情報ブレーカ１１６に接続される。情報ブレーカ１１６は、宅内の通信網（以下、「宅内網」という）を構築する主装置であり、宅内網において直流機器１０２が構築するサブシステムなどと通信を行う。

図７に示す例では、サブシステムとして、パーソナルコンピュータ、無線アクセスポイント、ルータ、ＩＰ電話機のような情報系の直流機器１０２からなる情報機器システムＫ１０１，Ｋ１０６、照明器具のような照明系の直流機器１０２からなる照明システムＫ１０２，Ｋ１０７、来客対応や侵入者の監視などを行う直流機器１０２からなるインターホンシステムＫ１０３、火災感知器のような警報系の直流機器１０２からなる住警器システムＫ１０４、換気や空気調和のための直流機器１０２からなるファンシステムＫ１０５などがある。各サブシステムは、自立分散システムを構成しており、サブシステム単独でも動作が可能になっている。

上述した直流ブレーカ１１４は、サブシステムに関連付けて設けられており、図７に示す例では、情報機器システムＫ１０１、照明システムＫ１０２およびインターホンシステムＫ１０３、住警器システムＫ１０４およびファンシステムＫ１０５、情報機器システムＫ１０６、照明システムＫ１０７に関連付けて５個の直流ブレーカ１１４を設けている。１台の直流ブレーカ１１４に複数個のサブシステムを関連付ける場合には、サブシステムごとに直流給電線Ｗｄｃの系統を分割する接続ボックス１２１が設けられる。図７に示す例においては、照明システムＫ１０２とインターホンシステムＫ１０３との間に接続ボックス１２１が設けられ、住警器システムＫ１０４とファンシステムＫ１０５との間に接続ボックス１２１が設けられている。

情報機器システムＫ１０１，Ｋ１０６としては、壁コンセントあるいは床コンセントの形態で家屋Ｈに先行配置（家屋Ｈの建築時に施工）される直流コンセント１、もしくは直流コンセント１３１に接続される直流テーブルタップに接続される直流機器１０２からなる情報機器システムＫ１０１と、ＰｏＥ（Power over Ethernet：Ethernetは登録商標)を利用するＩＰ電話、無線アクセスポイント、監視カメラのような直流機器１０２からなる情報機器システムＫ１０６とが設けられる。情報機器システムＫ１０６では、ＰｏＥ規格の接続口を設けた接続ボックス１３４を用いる。接続ボックス１３４への給電は、直流給電線Ｗｄｃからなされる。

照明システムＫ１０２、Ｋ１０７としては、家屋Ｈに先行配置される照明器具（直流機器１０２）からなる照明システムＫ１０２と、天井に先行配置される引掛シーリング１３３に接続する照明器具（直流機器１０２）からなる照明システムＫ１０７とが設けられる。引掛シーリング１３３には、家屋Ｈの内装施工時に施工業者が照明器具を取り付けるか、または家人自身が照明器具を取り付ける。

照明システムＫ１０２を構成する直流機器１０２である照明器具に対する制御の指示は、赤外線リモコン装置を用いて与えるほか、直流給電線Ｗｄｃに接続されたスイッチ１４１から通信信号を用いて与えることができる。すなわち、スイッチ１４１は直流機器１０２とともに通信の機能を有している。また、スイッチ１４１の操作によらず、宅内網の別の直流機器１０２あるいは情報ブレーカ１１６から通信信号により制御の指示がなされることもある。照明器具への指示には、点灯、消灯、調光、点滅点灯などがある。

上述した直流コンセント１、直流テーブルタップ、引掛シーリング１３３には、任意の直流機器１０２を接続することができ、接続された直流機器１０２に直流電力を出力するから、以下では直流コンセント１、直流テーブルタップ、引掛シーリング１３３を区別する必要がない場合には「直流アウトレット」と呼ぶ。

これらの直流アウトレットは、直流機器１０２に直接設けた接触子（図示せず）または接続線を介して設けた接触子（図示せず）が差し込まれる差込式の接続口が器体に開口し、接続口に差し込まれた接触子に直接接触する接触子受けが器体に保持された構造を有している。すなわち、直流アウトレットは接触式で給電を行う。直流アウトレットに接続された直流機器１０２が通信機能を有する場合には、直流給電線Ｗｄｃを通して通信信号を伝送することが可能になる。直流機器１０２だけではなく直流アウトレットにも通信機能が設けられている。

情報ブレーカ１１６は、宅内網に接続されるだけではなく、インターネットを構築する広域網ＮＴに接続される接続口を有している。図示していないが、広域網ＮＴに情報ブレーカ１１６を接続するには、情報ブレーカ１１６と広域網ＮＴとの間にＤＨＣＰサーバの機能を有したルータを設ける。情報ブレーカ１１６が広域網ＮＴに接続されている場合には、広域網ＮＴに接続されたコンピュータサーバであるセンタサーバ２００によるサービスを享受することができる。

センタサーバ２００が提供するサービスには、広域網ＮＴを通して宅内網に接続された機器（主として直流機器１０２であるが通信機能を有した他の機器も含む）の監視や制御を可能にするサービスがある。このサービスにより、パーソナルコンピュータ、インターネットＴＶ、移動体電話機などのブラウザ機能を備える通信端末（図示せず）を用いて宅内網に接続された機器の監視や制御が可能になる。

情報ブレーカ１１６は、広域網ＮＴに接続されるから、センタサーバ２００との通信のための通信ミドルウェアとしての機能と、広域網ＮＴと接続するネットワークセキュリティとしての機能とを備える。通信ミドルウェアとしては、広域網ＮＴに接続されたセンタサーバ２００との間の通信と、宅内網に接続された機器との間の通信との両方の機能を備える必要があり、また時刻合わせの機能、宅内網の機器に関する識別情報（ここでは、ＩＰアドレスを用いるものとする）の取得の機能も備えている。

まず、情報ブレーカ１１６が備える通信ミドルウェアの機能のうちセンタサーバ２００との通信機能を簡単に説明する。宅内の機器は、センタサーバ２００に対して定期的に片方向のポーリング通信を行い、センタサーバ２００におけるコンテンツの有無を確認する。一方、広域網ＮＴに接続された情報端末から監視や制御の要求があると、センタサーバ２００ではコンテンツが生成され記憶される。宅内の機器からセンタサーバ２００へのポーリング時にコンテンツが記憶されていると、機器への制御ないし監視の要求がなされる。この要求に対する応答をセンタサーバが受信すると、センタサーバは情報端末に応答内容を送信する。したがって、宅内の機器に関する制御ないし監視を情報端末により行うことが可能になる。

宅内の機器において火災検知など情報端末に通知すべきイベントが生じたときには、宅内の機器からセンタサーバ２００に通知し、センタサーバ２００から情報端末に対して電子メールによる通知を行う。なお、センタサーバ２００へのアクセスは、ＳＳＬ（Secure Sockets Layer protocol）による暗号化がなされている。また、センタサーバ２００は多重化されており、いずれかのセンタサーバ２００で通信エラーが生じると、他のセンタサーバ２００が機能を代替する。

一方、情報ブレーカ１１６が備える通信ミドルウェアの機能のうち宅内網との通信機能のうち重要な機能は、宅内網を構成する機器の検出と管理である。情報ブレーカ１１６では、ＵＰｎＰ（Universal Plug and Play）を応用して宅内網に接続された機器を自動的に検出する。情報ブレーカ１１６はブラウザ機能を有する表示器１１７を備えており、検出した機器の一覧を表示器１１７に表示する。この表示器１１７はタッチパネル式もしくは操作部が付設されており、表示器１１７の画面に表示された選択肢から所望の内容を選択する操作が可能になっている。したがって、情報ブレーカ１１６の利用者（施工業者あるいは家人）は、表示器１１７の画面上で機器の監視ないし制御が可能になる。

宅内網に接続される各機器は宅内網への参加時（宅内網への接続時あるいは接続後の最初の電源投入時）に参加パケットを送信するように構成され、情報ブレーカ１１６は機器からの参加パケットを受信すると宅内網に参加している機器の種類や機能を知ることができる。機器のアドレス（ＩＰアドレスを用いる）は機器が自動的に設定する（ＤＨＣＰサーバが存在するときには、機器はＤＨＣＰサーバからアドレスを取得する）。

また、各機器は生存確認応答パケットを返送する機能を有し、情報ブレーカ１１６から生存確認パケットを受信した機器においてアドレスの変更などの機器構成の変更がなされているときには、生存確認応答パケットに状態変化通知フラグを含めて生存確認パケットに応答する。

情報ブレーカ１１６では、機器の接続に関する情報を管理しており、参加パケットおよび生存確認応答パケットの受信により宅内網に接続された機器の種類や機能とアドレスとを把握する。宅内網に接続された機器において何らかのイベントが発生し、情報ブレーカ１１６にイベントの発生が通知されると、情報ブレーカ１１６は管理下の機器に対して、アプリケーション層で生成されるイベントパケットを機器の種類や機能に応じてユニキャストで機器に送信する。

機器では、情報ブレーカ１１６から送信されたイベントパケットの内容を判断し、必要なイベントパケットであれば、その内容に従って動作し、不要なイベントパケットであれば機器側で破棄する。したがって、宅内網の機器を連動動作させることができる。たとえば、機器であるスイッチの操作により、機器である照明器具の点灯あるいは消灯の動作を行うことが可能になる。

また、機器を連動動作させるにあたって、情報ブレーカ１１６にパーソナルコンピュータのような情報端末を接続し、情報端末のブラウザ機能を利用してアドレスにより機器の関係付けを行ってもよい。機器の連動動作の関係は各機器がそれぞれ保持する。したがって、機器は情報ブレーカ１１６を通すことなく連動動作することができる。連動動作の関係付けはサブシステム内で行うことが多いが、サブシステムを超える関係付けも可能であり、たとえば、住警器システムＫ１０４により火災が検知されると、照明システムＫ１０２，Ｋ１０７を点滅点灯させて警報報知を行ったり、避難経路に相当する照明システムＫ１０２，Ｋ１０７を点灯させて避難経路の誘導を行ったりすることが可能になる。

次に、情報ブレーカ１１６におけるネットワークセキュリティの機能について簡単に説明する。宅内の機器とセンタサーバ２００との間では、情報ブレーカ１１６を経由して通信を行っており、情報ブレーカ１１６ではＳＰＩ（Stateful Packet Inspection）に対応したファイアウォール機能により、宅内の機器とセンタサーバ２００との間の通信におけるセッションを管理する。したがって、情報ブレーカ１１６は、広域網ＮＴからの不正なアクセスを検出し、不正なパケットを廃棄する。また、情報ブレーカ１１６では、ＭＡＣアドレスを用いてアクセス制限を行っており、登録されていない情報端末からのアクセスを防止する。

以上説明したように、情報ブレーカ１１６は、宅内網に接続された機器間の連動動作のための管理を行うサービスと、ブラウザ機能を備える通信端末による機器の監視および制御を可能にするサービスとを行う。したがって、情報ブレーカ１１６は、宅内網に対して宅内サーバとしての機能を有すると言える。

ところで、直流電力供給部１０１は、基本的には、商用電源のように宅外から供給される交流電源ＡＣの電力変換により直流電力を生成する。図７に示す構成では、交流電源ＡＣは、分電盤１１０に内器として取り付けられた主幹ブレーカ１１１を通して、スイッチング電源を含むＡＣ／ＤＣコンバータ１１２に入力される。ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２から出力される直流電力は、協調制御部１１３を通して各直流ブレーカ１１４に接続される。

直流電力供給部１０１には、交流電源ＡＣから電力が供給されない期間（たとえば、商用電源ＡＣの停電期間）に備えて二次電池１６２が設けられている。また、直流電力を生成する太陽電池１６１や燃料電池１６３を併用することも可能になっている。交流電源ＡＣから直流電力を生成するＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を備える主電源に対して、太陽電池１６１や二次電池１６２や燃料電池１６３は分散電源になる。なお、図７に示す例において、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３は出力電圧を制御する回路部を含み、二次電池１６２は放電だけではなく充電を制御する回路部も含んでいる。

分散電源のうち太陽電池１６１や燃料電池１６３は必ずしも設けなくてもよいが、二次電池１６２は設けるのが望ましい。二次電池１６２は主電源や他の分散電源により適時充電され、二次電池１６２の放電は、交流電源ＡＣから電力が供給されない期間だけではなく必要に応じて適時に行われる。二次電池１６２の充放電や主電源と分散電源との協調は、協調制御部１１３により行われる。すなわち、協調制御部１１３は、直流電力供給部１０１を構成する主電源および分散電源から直流機器１０２への電力の配分を制御する直流電力制御部として機能する。

直流機器１０２の駆動電圧は機器に応じて５Ｖ、１２Ｖ、２４Ｖ、４８Ｖなどから選択されるから、協調制御部１１３に直流コンバータを設け、主電源および分散電源から得られる直流電圧を必要な電圧に変換するのが望ましい。通常は、１系統のサブシステム（もしくは１台の直流ブレーカ１１４に接続された直流機器１０２）に対して１種類の電圧が供給されるが、１系統のサブシステムに対して３線以上を用いて複数種類の電圧を供給するように構成してもよい。あるいはまた、直流給電線Ｗｄｃを２線式とし、線間に印加する電圧を時間経過に伴って変化させる構成を採用することも可能である。直流コンバータは、直流ブレーカと同様に複数に分散して設けてもよい。

上述したように直流給電線Ｗｄｃを通して供給される直流電圧は、商用電源のような交流電源ＡＣに比較すると低電圧であり、１系統の直流給電線Ｗｄｃに流すことができる電流には制限があるから、住宅内で使用する電気機器のうち消費電力が比較的大きい電気機器Ｋ１１０への電力供給を直流電力で賄うことは難しい。とくに、洗濯機のような動力系の電気機器や炊飯器や電子レンジのような熱系の電気機器、あるいは大画面テレビジョン受像機などへの電力供給には交流電力が必要である。

この種の電気機器Ｋ１１０に対しては、主幹ブレーカ１１１とともに分電盤１１０内に設けた分岐ブレーカ１１５に接続した交流供給線Ｗａｃを通して交流電力を供給する。交流供給線Ｗａｃは、壁コンセントや床コンセントや引掛シーリングの形態で先行配置されるアウトレット１５１に接続される。電気機器Ｋ１１０は、電気機器Ｋ１１０に接続された電源コードの一端部に設けた電源プラグ（図示せず）をアウトレット１５１に差し込むことにより交流電力が供給される。なお、交流供給線Ｗａｃを通して直流ブレーカ１１４と、電気機器Ｋ１０１あるいはアウトレット１５１との通信を可能にする機能を設けてもよく、この機能を設けると交流電源により駆動される電気機器Ｋ１１０にまで宅内網を拡張することができる。

上述の構成例では、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を１個だけ図示しているが、複数個のＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を並設することが可能であり、複数個のＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を設けるときには、電気機器の大きさに応じて運転するＡＣ／ＤＣコンバータ１１２の台数を増減させるのが望ましい。

上述したＡＣ／ＤＣコンバータ１１２、協調制御部１１３、直流ブレーカ１１４、太陽電池１６１、二次電池１６２、燃料電池１６３には通信機能が設けられており、主電源および分散電源や直流機器１０２を含む電気機器の状態に対処する連携動作を行うことを可能にしている。この通信に用いる通信信号は、直流機器１０２に用いる通信信号と同様に直流電圧に重畳する形式で伝送する。

上述の例では主幹ブレーカ１１１から出力された交流電力をＡＣ／ＤＣコンバータ１１２により直流電力に変換するために、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２を分電盤１１０内に配置しているが、主幹ブレーカ１１１の出力側において分電盤１１０内に設けた分岐ブレーカ１１５で交流供給線Ｗａｃを複数系統に分岐し、各系統の交流供給線ＷａｃにＡＣ／ＤＣコンバータを設けて系統ごとに直流電力に変換する構成を採用してもよい。

この場合、家屋Ｈの各階や各部屋を単位として直流供給部を設けることができるから、直流供給部を系統別に管理することができ、直流電力を利用する直流機器１０２との間の直流給電線Ｗｄｃの距離が小さくなるから、直流給電線Ｗｄｃでの電圧降下による電力損失を低減させることができる。あるいはまた、主幹ブレーカ１１１および分岐ブレーカ１１５を分電盤１１０に収納し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１２と協調制御部１１３と直流ブレーカ１１４と情報ブレーカ１１６とを分電盤１１０とは別の盤に収納してもよい。

次に本発明の実施形態を説明する。

直流コンセント１（以下「コンセント１」と略す）は、図１に示すように、コンセントプラグ１０の２極の栓刃１１,１２が接続される２極の栓刃受部２,３を備えると共に、この２極の栓刃受部２,３に対して２本の直流給電線Ｗｄｃ１,Ｗｄｃ２をそれぞれ結線して、直流機器１０２に接続されるコンセントプラグ１０に対して所定電圧の直流電源を供給するものである。なお栓刃受部２,３はコンセント１のプラグ受け面１ａに設けた２つの栓刃挿入口（図示せず）の奥側にそれぞれ臨んで配置されている。

ここで、本発明のコンセント１においては、コンセント１の２極の栓刃受部２,３に対して２本の直流給電線Ｗｄｃ１,Ｗｄｃ２が適切な極性で結線されているか否かを検知するための結線検知手段４を備えている。

図１は、請求項１、２にそれぞれ対応する実施形態であり、本例では結線検知手段４と報知手段５とを兼ねる誤結線表示部５ａをコンセント１のプラグ受け面１ａの一部に露出して設けている。図１（ｂ）の例では誤結線表示部５ａがＬＥＤからなり、２本の直流給電線Ｗｄｃ１,Ｗｄｃ２と２極の栓刃受部２,３とが正確な極性で接続されている状態（プラス極の栓刃受部２とプラス極の直流給電線Ｗｄｃ１、マイナス極の栓刃受部３とマイナス極の直流給電線Ｗｄｃ２との接続状態）ではＬＥＤには通電されずに消灯状態にあり、一方、誤まった極性で結線されている状態（プラス極の栓刃受部２とマイナス極の直流給電線Ｗｄｃ２、マイナス極の栓刃受部３とプラス極の直流給電線Ｗｄｃ１との接続状態）では、矢印イ方向に電流が流れてＬＥＤが点灯して誤結線が報知される。なお図１（ｂ）中の６０はＬＥＤに電流が流れすぎないようにするための抵抗である。

なお、上記ＬＥＤに代えて、図２に示すブザー（誤結線表示部５ｂ）を用いてもよい。この場合、２本の直流給電線Ｗｄｃ１,Ｗｄｃ２と２極の栓刃受部２,３とが正確な極性で接続されている場合はブザーには通電されないが、誤まった極性で結線されている場合は、矢印イ方向に電流が流れてブザーが鳴り、誤結線が報知される。なお図２（ｂ）中の６１は電流を矢印イ方向のみに流すためのダイオードである。

しかして、上記図１又は図２の構成によれば、コンセント１の極性を持つ栓刃受部２,３に対して直流給電線Ｗｄｃ１,Ｗｄｃ２が誤って逆極性で誤結線された場合は、上記ＬＥＤを点灯させたり、或いはブザーを鳴らすことにより、誤結線の確認が容易となり、結果、誤結線が原因で直流機器１０２に悪影響が及ぶことを確実に防止できるものである。

また、報知手段５であるＬＥＤ、或いはブザーが結線検知手段４を兼ねることで、結線検知手段４の回路構成を簡素化できる利点もある。

図３は、請求項３に対応する実施形態であり、端子部２６ａ,２６ｂと結線検知手段４との間に、誤結線が検知された場合はコンセントプラグ１０に対して電力供給は行なわず、誤結線が検知されない場合のみコンセントプラグ１０に対して電力供給を行なうように制御する電力供給制御部６を設けている。電力供給制御部６は例えば直流電源から栓刃受部２,３に至る回路を開閉するリレー（図示せず）で構成される。なお、コンセント１の結線検知手段４、栓刃受部２,３及び端子部２６ａ,２６ｂについては前記実施形態と同様である。本例の電力供給制御部６は誤結線があったときには電力供給を停止させるためのものであり、例えば２本の直流給電線Ｗｄｃ１,Ｗｄｃ２とコンセント１の２極の栓刃受部２,３の各端子部２６ａ,２６ｂとが正しい極性で結線されている場合は、リレーの接点がオンとなって電力供給を可能にするが、誤結線によりＬＥＤに通電されたときは、リレーの接点がオフに切り替わり、電力供給が停止される。これにより、誤結線のときは電力供給が行なわれないので、誤結線に気づかずにコンセントプラグ１０を接続した場合でも、直流機器１０２に悪影響を及ぼすことを未然に防止できる。

ところで、コンセント１に対してコンセントプラグ１０が誤まった極性で誤接続される場合がある。図４はこれを防止するための一例であり、コンセント１の栓刃受部２,３の形状を図４（ａ）のようにハの字形に形成したり、或いは、図４（ｂ）のように長さ違いに形成する。或いは、図４（ｃ）のように異なる大きさのピン孔状に形成する。さらに、栓刃受部２,３の形状を変えずに、例えば図４（ｄ）のようにコンセント１のプラグ受け面１ａの一部に凹部５１を設け、コンセントプラグ１０側に上記凹部５１と嵌まり合う凸部（図示せず）を設けることでコンセントプラグ１０の誤接続を防止するようにしてもよい。

しかし仮にコンセント１の栓刃受部２,３の極性の区別ができない形状（同じ形状、大きさ）の場合は、コンセントプラグ１０が誤った極性で接続されてしまう可能性がある。

図５は、請求項４、５に対応する実施形態であり、コンセントプラグ１０がコンセント１の極性を持つ２極の栓刃受部２,３に対して適切な極性で接続されているか否か、つまりユーザー使用時において誤って逆に接続されていないかどうかを検知するための接続検知手段７を備えた一例を示している。この接続検知手段７は、図５（ｂ）に示すように、コンセントプラグ１０のプラグ本体１０ａとコンセント１のプラグ受け面１ａとの対向する面に、それぞれ、Ｎ極、Ｓ極の磁石８ａ,８ｂを対向配置して、コンセントプラグ１０の栓刃１１,１２がコンセント１の栓刃受部２,３に対して適切な極性で接続された場合のみ対向する各々の磁石８ａ,８ｂが互いに引き合うように配置された磁石装置８と、上記各々の磁石８ａ,８ｂが互いに引き合った場合のみコンセントプラグ１０に対して電力供給を行なうように制御する電力供給制御部９とで構成されている。ここでは電力供給制御部９は、例えば図５（ｃ）（ｄ）に示すように、コンセント１側の磁石８ａ,８ｂによって開閉されるリレー９ａからなる。先ず、コンセントプラグ１０が正しい極性で接続された場合はコンセント１側のＮ極とＳ極の各磁石８ａ,８ｂがコンセントプラグ１０側のＳ極、Ｎ極の各磁石８ｂ,８ａからそれぞれ吸引力を受けて図５（ｃ）のように前方Ａに引き寄せられることでスライド片６２が前進してリレー９ａの接点をオン状態とする。しかし、接続の極性が逆の場合にはコンセント１側の磁石８ａ,８ｂは引き寄せられず、スライド片６２が前進しないためリレー９ａの接点はオフ状態（図５（ｄ）の状態）に保たれたままとなる。しかして、正しい極性では電源が供給されるが、誤接続の場合は電力供給が停止されるので、誤接続の確認が容易となり、そのうえ磁石８ａ,８ｂとリレー９ａとを備えた簡単な構造で、誤接続の確認を容易に行なうことができ、結果、直流機器１０２への悪影響を確実に防止できるものである。

なお、前記図５のように電力供給制御部９によって誤接続の場合に電力供給を停止するシステムに限定されるものではなく、例えば、誤接続を報知するシステムであってもよい。その一例を図６に示す。図６の例では、コンセントプラグ１０をコンセント１に接続したときにコンセントプラグ１０側の磁石８ａ,８ｂがコンセント1側に引き寄せられない場合にはこれを検知部７（接続検知手段）で検知して、報知部５１を作動させるものである。つまり、誤接続が検知されたときは、図５のように電源停止を行なうのではなく、報知部５１によってユーザに知らせるものである。なお報知部として、例えばＬＥＤを発光させたり、ブザーを鳴らしたりしてもよいものであり、報知の種類は適宜に設計変更自在である。

本発明の一実施形態の結線検知手段を備えたコンセントであり、（ａ）はコンセントの正面図、（ｂ）はＬＥＤを結線検知手段として用いた場合の回路図である。 他の実施形態であり、（ａ）はコンセントの正面図、（ｂ）はブザーを結線検知手段として用いた場合の回路図である。 更に他の実施形態を説明するブロック図である。 （ａ）〜（ｄ）は同上のコンセントの栓刃受部の形状を逆接続できない形状とした場合の実施形態の一例である。 更に他の実施形態であり、（ａ）はコンセントの正面図、（ｂ）はコンセントと、接続検知手段と電力供給制御部とを備えたコンセントプラグとを示すブロック図、（ｃ）（ｄ）は接続検知手段の一例として磁石の移動によってリレー（電力供給制御部）を開閉する場合の動作説明図である。 更に他の実施形態であり、誤接続が検知されたときに報知部にて報知する場合の一例を示すブロック図である。 同上の直流電力を出力する直流電力供給部と、直流電力により駆動される電気機器としての直流機器とが設けられる戸建て住宅の家屋を想定した全体構成図である。

符号の説明

１ コンセント
２,３ 栓刃受部
４ 結線検知手段
５ 報知手段
６ 電力供給制御部
７ 接続検知手段
８ 磁石装置
８ａ,８ｂ 磁石
９ 電力供給制御部
１０ コンセントプラグ
１１,１２ 栓刃
５１ 報知部
１０２ 直流機器
Ｗｄｃ１,Ｗｄｃ２ 直流給電線

Claims (6)

1. コンセントプラグの複数極の栓刃が接続される複数極の栓刃受部に対して複数本の直流給電線をそれぞれ結線して、コンセントプラグに対して所定電圧の直流電源を供給するようにしたコンセントであって、上記複数極の栓刃受部に対して複数本の直流給電線が適切な極性で結線されているか否かを検知するための結線検知手段を設けたことを特徴とするコンセント。
2. 上記結線検知手段により誤結線が検知された場合にこれを報知するための報知手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のコンセント。
3. 上記結線検知手段により誤結線が検知されない場合のみ、コンセントプラグに対して電力供給を行なうように制御する電力供給制御部を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のコンセント。
4. コンセントプラグの複数極の栓刃をコンセントの複数極の栓刃受部に接続して、コンセントからコンセントプラグに対して所定電圧の直流電源を供給するようにしたコンセント及びコンセントプラグであって、コンセントプラグの複数極の栓刃がコンセントの極性を持つ栓刃受部に対して適切な極性で接続されているか否かを検知するための接続検知手段を設けたことを特徴とするコンセント及びコンセントプラグ。
5. 上記接続検知手段は、コンセントプラグとコンセントとの対向する面に、それぞれ、Ｎ極、Ｓ極の磁石を設けて、コンセントプラグの栓刃がコンセントの栓刃受部に対して適切な極性で接続された場合のみ対向する各々の磁石が互いに引き合うように配置された磁石装置であることを特徴とする請求項４記載のコンセント及びコンセントプラグ。
6. 上記接続検知手段によりコンセントプラグとコンセントとの誤接続が検知されない場合のみ、コンセントプラグに対して電力供給を行なうように制御する電力供給制御部を設けたことを特徴とする請求項４又は５記載のコンセント及びコンセントプラグ。
   

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