JP2012039829A - コンセントおよび配電システム - Google Patents

Abstract

【課題】交流配電と直流配電を簡易な作業により確実に配線することが可能なコンセントおよび配電システムを提供する。
【解決手段】コンセント本体１１を有し、コンセント本体に設けられる電源入力端子部１２は、配電用ケーブルが接続される。コンセント本体に設けられる交流電源出力端子部１３は、交流負荷のプラグＰ１が接続される。コンセント本体に設けられる直流電源出力端子部１４は、直流負荷のプラグＰ２が接続される。コンセント本体に設けられる交直判別制御手段１５は、電源入力端子部から入力される交流と直流の種別を判別し、交流電源を前記交流電源出力端子部１３に供給し、直流電源を前記直流電源出力端子部１４に供給するように構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、交流と直流を判別することが可能なコンセントおよび配電システムに関する。

従来、一般住宅用の配電システムは、交流１００Ｖまたは２００Ｖで配線され、直流で作動する機器も交流で供給された電源を機器内で直流に変換するか、直流用のアダプタを接続することによって使用されている。一方、最近では、省エネや環境問題等から太陽光発電システム等の再生エネルギーが注目され、一般住宅においても使用されてきている。現在は、太陽光発電システムで得られた直流を、交流に変換して住宅用配電システムに供給している。このため、これら直流発電を伴う再生エネルギーを有効活用することからも、将来的には、一般住宅においても直流配電システムの構築が必要となる。

特開２００９−１５９６５３号公報 特開２００５−２１０８２３号公報 特開平２−１９７２１９号公報

しかしながら、この直流配電システムに移行するには、直流発電機器のさらなる発展が必要であることは勿論、家庭用電気機器等の負荷機器が直接直流給電され、直流で作動する機器に移行する必要があり長年を要することが予想される。したがって、これらが移行するまでの過渡期においては、住宅内に交流配電と直流配電が混在する時期が必要となる。この交流配電と直流配電が混在する時期における例えば新築時の住宅等の配線作業は、屋内に交流配電用のケーブルと直流配電用のケーブルを配線し、さらに、交流用のコンセントと直流用のコンセントを壁面等に設置し、これらコンセントとケーブルを接続する作業となる。

しかし、ケーブルの施設、コンセントの施工、給電開始は、同時に行われないことが一般的で、コンセントの壁面等への設置時には、ケーブルがどのような電源に接続されているかがわからない状態で施工配線が行われることになる。このため作業においては、ケーブルの区別、コンセントの選択、電源供給源の確認等の煩雑な作業を伴う。さらに、これら煩雑な作業を伴うことから誤配線が発生する虞もあり、誤配線の場合には負荷の機器を破損する虞も生じる。

このため、交流配電と直流配電が混在する時期においては、これらのケーブルの区別、コンセントの選択、電源供給源の確認等の煩雑な作業を伴うことなく、如何に簡易な作業によって、確実に配線できるようにするかが重要な課題となる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、交流配電と直流配電を簡易な作業により確実に配線することが可能なコンセントおよび配電システムを提供しようとするものである。

本発明の実施形態におけるコンセントは、被設置部に設置されるコンセント本体を有し、コンセント本体に設けられる電源入力端子部は、配電用ケーブルが接続される。コンセント本体に設けられる交流電源出力端子部は、交流負荷のプラグが接続される。コンセント本体に設けられる直流電源出力端子部は、直流負荷のプラグが接続される。コンセント本体に設けられる交直判別制御手段は、電源入力端子部から入力される交流と直流の種別を判別し、交流電源を前記交流電源出力端子部に供給し、直流電源を前記直流電源出力端子部に供給するように構成する。

本発明の実施形態によれば、交流配電と直流配電を簡易な作業により確実に配線することが可能なコンセントおよび配電システムを提供することができる。

本発明の第１の実施形態におけるコンセントを示し、（ａ）は蓋体を外した状態を示す正面図、（ｂ）は（ａ）図のコンセントに接続される交流プラグの側面図、（ｃ）は（ａ）図のコンセントに接続される直流プラグの側面図、（ｄ）は（ｃ）図の直流プラグの正面図。 同じくコンセントを示し、（ａ）は蓋体の正面図、（ｂ）はコンセント本体の背面図。 同じくコンセントに設けられる交直判別制御手段を示す回路ブロック図。 同じく交直判別制御手段におけるＡＣ／ＤＣ判別部の回路図。 同じく交直判別制御手段における出力選別部の回路図。 同じく配電システムを概略的に示す回路ブロック図。 本発明の第２の実施形態における配電システムを概略的に示し、（ａ）は交流配電時の回路ブロック図、（ｂ）は直流配電時の回路ブロック図。 同じく配電システムの変形例を示す回路ブロック図。

以下、本発明に係るコンセントおよび配電システムの実施形態について説明する。

実施形態１

先ず、本実施形態におけるコンセントの構成につき説明する。本実施形態のコンセント１０は、部屋等の壁面に設置されるコンセント本体１１、コンセント本体に設けられ配電用ケーブルｗ１、ｗ２が接続される電源入力端子部１２、コンセント本体に設けられ交流負荷のプラグＰ１が接続される交流電源出力端子部１３、コンセント本体に設けられ直流負荷のプラグＰ２が接続される直流電源出力端子部１４、コンセント本体に設けられ電源入力端子部から入力される交流と直流の種別を判別し、交流電源を前記交流電源出力端子部に供給し、直流電源を前記直流電源出力端子部に供給する交直判別制御手段１５で構成する。

コンセント本体１１は、図１（ａ）、図２（ａ）に示すように、電気絶縁性を有する合成樹脂で一体に形成されたケース体１１ａと、ケース体の開放部を閉塞するための蓋体１１ｂで構成する。ケース体１１ａは、その内部に、配電用ケーブルが接続される電源入力端子部１２、本実施形態では、２個の電源入力端子部１２ａ、１２ｂが設けられている。すなわち、配電用ケーブルｗ１が接続される一対の第１の電源入力端子部１２ａと、配電用ケーブルｗ２が接続される一対の第２の電源入力端子部１２ｂが設けられる。これら第1、第２の電源入力端子部１２ａ、１２ｂは、同一の構成からなり、いわゆる、ねじ無し端子として構成されるもので、銅板からなる電線支持部１２ｃと、ケーブルを電線支持部１２ｃに対し押圧して係止するための板バネ１２ｄで構成される。

電源入力端子部１２には、電源出力端子部が隣接してコンセント本体１１内に設けられる。すなわち、一対の第１の電源入力端子部１２ａにそれぞれ隣接して一対の交流電源出力端子部１３を設ける。また、同様にして、一対の第２の電源入力端子部１２ｂにそれぞれ隣接して一対の直流電源出力端子部１４を形成する。これら一対の交流電源出力端子部１３および直流電源出力端子部１４は、銅板からなる刃受け金具によって構成する。なお、一対の直流電源出力端子部１４においては、一方が＋極、他方が−極を構成する。

上記交流電源出力端子部１３を形成する刃受け金具には、交流負荷の交流プラグＰ１が挿入されて接続され、直流電源出力端子部１４を形成する刃受け金具には、直流負荷の直流プラグＰ２が挿入されて接続される。なお、交流プラグＰ１は栓刃Ｐ１−１で構成され、直流プラグＰ２はピンＰ２−１で構成される。

また、ケース体１１ａ内の中間部には、後述する交直判別制御手段１５が設けられ、一対の第１の電源入力端子部１２ａが交直判別制御手段１５の入力端子部ａ、ｂに接続され、一対の第２の電源入力端子部１２ｂが交直判別制御手段１５の入力端子部ｃ、ｄに接続される。さらに、交流電源出力端子部１３を形成する一対の刃受け金具は、交直判別制御手段１５の出力端子部ｅ、ｆに接続され、直流電源出力端子部１４を形成する一対の刃受け金具は、交直判別制御手段１５の出力端子部ｇ、ｈに接続される。

蓋体１１ｂは、図２（ａ）に示すように、ケース体１１ａと同様に電気絶縁性を有する合成樹脂で一体に形成され、交流電源出力端子部１３を形成する刃受け金具に対応して、交流プラグＰ１の栓刃が挿入される一対の角孔からなる差込口１１ｂ１が形成され、直流電源出力端子部１４を形成する刃受け金具に対応して、直流プラグＰ２のピンが挿入される一対の丸孔からなる差込口１１ｂ２が形成される。この状態で、蓋体１１ｂをケース体１１ａの開放部に被せて閉塞することによりコンセント１０が構成される。

また、直流プラグＰ２は、図１（ｃ）（ｄ）に示すように、外郭形状が略台形をなす形状に構成され、この直流プラグＰ２が挿入される一対の差込口１１ｂ２の周囲には、略台形の凹嵌部をなす規制穴１１ｂ３が一体に形成され、直流プラグＰ２の台形と規制穴１１ｂ３の台形の凹嵌部を合致させることによって直流プラグＰ２のピンが差込口１１ｂ２に対して差し込むことができるように構成する。すなわち、直流プラグＰ２の極性と、差込口１１ｂ２の極性を自動的に合わすようになっている。

なお、ケース体１１ａの裏面には、図２（ｂ）に示すように、交流配電用ケーブルｗ１または直流配電用ケーブルｗ２をいずれかの電源入力端子部１２ａまたは１２ｂのねじ無し端子に挿入するための一対の電線挿入孔１１ａ１、１１ａ３およびねじ無し端子とケーブルｗ１、ｗ２の接続を解除し、ケーブルを引き外すための一対のリリースボタン１１ａ２、１１ａ４が設けられている。

次に、ケース体１１ａ内の中間部に設けられる交直判別制御手段１５は、図３の回路ブロック図に示すように、ＡＣ／ＤＣ判別部１５ａ、ＡＣ／ＤＣ判別制御部１５ｂ、出力選別部１５ｃからなり、これらは、ＩＣやマイクロコンピュータ等で構成され次のように制御する。ＡＣ／ＤＣ判別部１５ａは電源入力端子部１２、本実施形態では第１の電源入力端子部１２ａと第２の電源入力端子部１２ｂに対して、あるいはいずれか一方に対して接続された電源が交流であるか直流であるかを判別し、判別した信号をＡＣ／ＤＣ判別制御部１５ｂに伝送する。

ＡＣ／ＤＣ判別制御部１５ｂは、ＡＣ／ＤＣ判別部１５ａから伝送された判別信号を基にコンセント１０の出力を選択する選択信号を生成して出力選別部１５ｃに伝送する。出力選別部１５ｃは、伝送された選択信号が交流に選択された信号であれば、交流電源出力端子部１３に交流を選別して供給し、直流に選択された信号であれば、直流電源出力端子部１４に直流を選別して供給するように制御する。

また、図中１５ｄ、１５ｅは、発光ダイオード等からなる表示ランプで、コンセント本体１０の蓋体１１ｂに形成された交流プラグＰ１が挿入される差込口１１ｂ１および直流プラグＰ２が挿入される差込口１１ｂ２に対し、それぞれ近接させて設けられ、ＡＣ／ＤＣ判別制御部１５ｂにより選択された電源の種別、すなわち、交流電源が選択された場合には、交流プラグＰ１が挿入される差込口１１ｂ１の表示ランプ１５ｄが点灯し、直流電源が選択された場合には、直流プラグＰ２が挿入される差込口１１ｂ２の表示ランプ１５ｅが点灯し、コンセント１０の各差込口１１ｂ１、１１ｂ２に対して、現在、電源が供給されているか否かをランプにより表示する。

次に、ＡＣ／ＤＣ判別部１５ａの一例を、図４の回路図に示す。すなわち、第１の電源入力端子部１２ａと出力端子部ｘ、ｙとの間に、極性を逆にした発光ダイオード２０、２１を並列に接続し、これら発光ダイオード２０、２１に対向して、スイッチング素子であるフォトトランジスタ２２、２３を設ける。これにより、ＡＣ／ＤＣ判別部１５ａは、交流電源入力端子部１２ａの入力端子部ａ、ｂに入力される電源の種別により、出力端子部ｘ、ｙには、下記の［表１］に示す判別信号が出力される。なお図４の回路図中、２４はリレー接点で、ＡＣ／ＤＣ判別部１５ａで電源の判別が終了した時点で接点がオンし、出力選別部１５ｃに対して第１または第２の電源入力端子部１２ａ、１２ｂからの電源を供給するように作動する。

なお、表１中、ＡＣ：交流 〜：交流正負の半サイクル ＤＣ：直流 ＋：直流のプラス極 −：直流のマイナス極 ○：出力有 ×：出力無 ＤＣ１：入力端子部ａが＋極で入力端子部ｂが−極の直流 ＤＣ２：入力端子部ａが−極で入力端子部ｂが＋極の直流である。

上記において、入力端子部ａ、ｂに交流電源が接続された場合には、交流の正の半サイクルにおいて、正の順方向に接続された発光ダイオード２０が付勢されて発光し、フォトトランジスタ２２がオンされ、出力端子部ｘが出力状態となる。また交流の負の半サイクルにおいて、正の逆方向に接続された発光ダイオード２１が付勢されて発光し、フォトトランジスタ２３がオンされ、出力端子部ｙが出力状態となり、この出力端子部ｘ、ｙの両方が出力状態となることで、入力端子部ａ、ｂには交流電源が接続されたと判別し、交流であることの信号が出力される。

次に、入力端子部ａ、ｂに、入力端子部ａが＋極で入力端子部ｂが−極の直流が接続された場合には、正の順方向に接続された発光ダイオード２０が付勢されて発光し、フォトトランジスタ２２がオンされ、出力端子部ｘが出力状態となる。また正の逆方向に接続された発光ダイオード２１は付勢されず、発光しないためフォトトランジスタ２３がオフされ、出力端子部ｙは出力状態とならない。この出力端子部ｘのみが出力状態になることで、入力端子部ａ、ｂには、入力端子部ａ側が＋極で入力端子部ｂ側が−極の直流電源が接続されたと判別し、入力端子部ａが＋極で入力端子部ｂが−極の直流電源ＤＣ１であることの信号が出力される。

次に、入力端子部ａ、ｂに、入力端子部ａが−極で入力端子部ｂが＋極の直流が接続された場合には、正の順方向に接続された発光ダイオード２０は付勢されず、フォトトランジスタ２２がオフされ、出力端子部ｘは出力状態とならない。また正の逆方向に接続された発光ダイオード２１は付勢されて発光し、フォトトランジスタ２３がオンされ、出力端子部ｙが出力状態となる。この出力端子部ｙのみが出力状態になることで、入力端子部ａ、ｂには、入力端子部ａ側が−極で入力端子部ｂ側が＋極の直流電源が接続されたと判別し、入力端子部ａが−極で入力端子部ｂが＋極の直流電源ＤＣ２であることの信号が出力される。

なお、第２の電源入力端子部１２ｂの入力端子部ｃ、ｄに対しても、同様構成のＡＣ／ＤＣ判別部１５ａが設けられ、上記と同様に、第２の電源入力端子部１２ｂの入力端子部ｃ、ｄに接続された電源の種別を判別し、判別した信号をＡＣ／ＤＣ判別制御部１５ｂに伝送する。また、ＡＣ／ＤＣ判別制御部１５ｂは、基本的にはＡＣ／ＤＣ判別部１５ａと一体で、ＡＣ／ＤＣ判別部１５ａの出力端子部ｘ、ｙからの判別信号を基に出力の選別判定を行い、出力選別部１５ｃへ選択信号、すなわち、交流（ＡＣ）、直流（ＤＣ１）、直流（ＤＣ２）の内、いずれかの選別された信号を伝送する。

次に、出力選別部１５ｃの一例を、図５の回路図に示す。すなわち、コンセント１０の第１の電源入力端子部１２ａに接続された入力端子部ａ、ｂと、交流電源出力端子部１３に接続された出力端子部ｅ、ｆを結ぶ交流電路３０が設けられる。さらに、入力端子部ａ、ｂと直流電源出力部１４に接続された出力端子部ｇ、ｈを結ぶ直流電路３１が設けられる。

交流電路３０および直流電路３１には、入力端子部ａ、ｂと各電路との間に設けられたリレー接点からなる切替スイッチ３２および３３が設けられ、ＡＣ／ＤＣ判別制御部１５ｂで選別された選択信号に基づき、交流を選択した信号であれば、入力端子部ａ、ｂと交流電路３０が接続されるように切り替えられ、出力端子部ｅ、ｆを介して交流電源出力端子部１３に交流電源ＡＣが供給される。また、直流を選択した信号であれば、入力端子部ａ、ｂと直流電路３１が接続されるように切り替えられ、出力端子部ｇ、ｈを介して直流電源出力端子部１４に直流電源ＤＣ１またはＤＣ２が供給される。

換言すれば、第１の電源入力端子部１２ａに対して、交流配電用ケーブルｗ１が接続されれば、交流電源出力端子部１３に対して交流電源ＡＣが供給されるが、第１の電源入力端子部１２ａに対して、直流配電用ケーブルｗ２が接続された場合には、交流電源出力端子部１３に対し直流電源が供給されることなく、必ず直流電源出力端子部１４に対して直流電源を供給することができる。

また、直流電源を供給する場合、直流電源出力端子部１４には、＋、−の極性を合わせた直流電源を供給する必要がある。このため、本実施形態では、直流電路３１に極性整合手段３４が設けられている。極性整合手段３４は、直流電路３１に設けられたリレー接点からなる切替スイッチ３４ａおよび３４ｂが設けられ、ＡＣ／ＤＣ判別制御部１５ｂで選別された直流の選択信号、すなわち、ＤＣ１：入力端子部ａが＋極で入力端子部ｂが−極の直流と、ＤＣ２：入力端子部ａが−極で入力端子部ｂが＋極の直流である選択信号に基づき、ＤＣ１を選択した信号であれば、切替スイッチ３４ａおよび３４ｂがＤＣ１側に切り替えられ、出力端子部ｇを介して直流電源の＋極と直流電源出力端子部１４の＋極が接続され、出力端子部ｈを介して直流電源の−極と直流電源出力端子部１４の−極が接続される。

また、ＤＣ２を選択した信号であれば、切替スイッチ３４ａおよび３４ｂがＤＣ２側に切り替えられ、出力端子部ｇを介して直流電源の＋極と直流電源出力部１４の＋極が接続され、出力端子部ｈを介して直流電源の−極と直流電源出力部１４の−極が接続される。

換言すれば、第１の電源入力端子部１２ａに対して、直流配電用ケーブルｗ２が接続された場合には、交流電源出力端子部１３に対し直流電源が供給されることなく、必ず直流電源出力端子部１４に対して直流電源を供給することができるとともに、入力端子部ａ、ｂに対して直流電源の極性をどのような向きに接続しても、直流電源出力端子部１４に対しては、直流電源出力端子部１４の極性に必ず合致した極性の直流電源を供給することができる。

なお、第２の電源入力端子部１２ｂの入力端子部ｃ、ｄに対しても、同様構成のＡＣ／ＤＣ判別部１５ａおよび極性整合手段３４を有する出力選別部１５ｃが設けられて構成され、第２の電源入力端子部１２ｂに対して、交流配電用ケーブルｗ１が接続された場合には、直流電源出力端子部１４に対し交流電源が供給されることなく、必ず交流電源出力端子部１３に交流電源が供給される。

次に、本実施形態における配電システムの構成につき説明する。本実施形態の配電システム４０は、図６に示すように、上記構成のコンセント１０を用いた住宅用の配電システムとして構成したもので、商用交流電源Ｅから分電盤４１を介してコンセント１０の電源入力端子部１２、本実施形態では、第１の電源入力端子部１２ａに接続される交流電路４２、商用交流電源からＡＣ／ＤＣコンバータ４３を介してコンセント１０の電源入力端子部、本実施形態では、第２の電源入力端子部１２ｂに接続される直流電路４４、直流発電手段４５からＤＣ／ＡＣコンバータ（図示を省略）を介してコンセント１０の電源入力端子部１２、本実施形態では、第２の電源入力端子部１２ｂに接続される直流電路４６で構成され、コンセント１０には交流機器も直流機器も使用することが可能な配電システムとして構築され、屋内には交流配電と直流配電が混在したシステムとして構築される。

なお、本実施形態において、直流発電手段４５は太陽光発電システムで構成した。また、コンセント１０に供給される直流電源は、直流発電手段４５で発電された直流電力の不足を商用交流電源Ｅから補うようにＡＣ／ＤＣコンバータ４３で制御されて供給される。

上記構成の配電システム４０の構築は、新築住宅の建設に際して、次のような施工手順によって構成される。先ず、住宅の骨組みが完了した時点で、交流電路４２を構成する交流配電用ケーブルｗ１と、直流電路４４を構成する直流配電用ケーブル ｗ２を分電盤４１およびＡＣ／ＤＣコンバータ４３あるいは必要に応じて直流用分電盤（図示を省略）等から各部屋に配線し、各部屋の壁面には、コンセント１０を設置するための配線ボックスを設置し、配線ボックス内にコンセントに接続するための各ケーブルｗ１、ｗ２を導出させておく。なお、交流配電用ケーブルｗ１と直流配電用ケーブルｗ２は、色分けを行う。例えば、交流配電用ケーブルｗ１の接地側は黒ケーブル、非接地側は白ケーブル、直流配電用ケーブルｗ２の＋極側は赤ケーブル、−極側は青ケーブルの色分けをする。

そして、各部屋の壁面設置等の工事が完了した時点で、コンセント１０の設置を行う。すなわち、予めボックス内に導出された各ケーブルを壁面の開口部から導出し、交流配電用ケーブルｗ１をコンセント１０の第１の電源入力端子部１２ａの電線挿入口１１ａ１に差し込む。また、直流配電用ケーブルｗ２をコンセント１０の第２の電源入力端子部１２ｂの電線挿入口１１ａ３に差し込んで配線を行う。そして、配線ボックスに対してコンセント１０を埋め込んで設置し、商用電源Ｅから交流電源を、また太陽光発電システム４５から直流電源の給電を開始することにより配線工事が完了する。

この際、コンセント１０には、交直判別制御手段１５が設けられているので、第１の電源入力部１２ａに対して、交流配電用ケーブルｗ１が接続されたことを選別して交流電源出力端子部１３に対して交流電源が供給され、表示ランプ１５ｄが点灯し、交流電源出力端子部１３に交流電源ＡＣが供給されていることを表示する。また、第２の電源入力端子部１２ｂに対して、直流配電用ケーブルｗ２が接続されたことを選別して直流電源出力端子部１４に対して直流電源が供給され、表示ランプ１５ｅが点灯し、直流電源出力端子部１４に直流電源が供給されていることを表示する。

また、例えば、誤配線で第１の電源入力端子部１２ａに対しても、直流配電用ケーブルｗ２が接続された場合には、交直判別制御手段１５により交流電源出力端子部１３に対し直流電源が供給されることがない。また、誤配線で第２の電源入力端子部１２ｂに対しても、交流配電用ケーブルｗ１が接続された場合には、交直判別制御手段１５により直流電源出力部１４に対し交流電源が供給されることない。また、例えば、第１、第２の電源入力端子部１２ａ、１２ｂに対して交流配電用ケーブルｗ１（または直流配電用ケーブルｗ２）を接続してしまった場合には、一方の表示ランプ１５ｄまたは１５ｅが点灯しないから誤配線であることを認識できる。

以上のように、誤配線が生じても、交流電源は必ず交流電源出力端子部１３に供給され、直流電源は必ず直流電源出力端子部１４に供給される。換言すれば、施工に際しては、交流配電用ケーブルｗ１と直流配電用ケーブルｗ２を区分けすることなく、電源入力端子部の電線挿入孔にフリーに差し込むことができ、施工性を向上させることができる。同時に誤配線をなくすことができる。

また、コンセント１０には、極性整合手段３４を有する交直判別制御手段１５が設けられているので、電源入力端子部１２に対して、＋、−の極性を間違えて接続しても、極性整合手段３４により、直流電源出力端子部１４に対しては、直流電源出力端子部１４の極性に必ず合致した極性の直流電源を供給することができる。換言すれば、施工に際しては、直流配電用ケーブルｗ２の極性を区分けすることなく、電源入力端子部の電線挿入孔にフリーに差し込むことができ施工性を向上させることができる。同時に誤配線をなくすことができる。

そして、使用者は、上記のように設置されたコンセント１０に対して、交流機器を使う場合には、コンセント１０の表示ランプ１５ｄが点灯して交流電源が供給されていることを確認し、交流プラグＰ１を角孔からなる差込口１１ｂ１に差し込み、交流機器に交流電源を供給して使用する。また、直流機器を使う場合には、コンセント１０の表示ランプ１５ｅが点灯して直流電源が供給されていることを確認し、直流プラグＰ２を丸孔からなる差込口１１ｂ２に差し込み、直流機器に直流電源を供給して使用する。

この際、上記のようにコンセント１０の交流電源出力端子部１３と直流電源出力端子部１４には、異なる電源が供給されることがなく、各機器を破損することがない。また、直流プラグＰ２は、台形の凹嵌部からなる規制穴１１ｂ３に合致させることによって差し込む。これにより、直流機器の極性とコンセントの差込口１１ｂ２の極性、すなわち、直流電源出力端子部１４の極性とを自動的に合わすことができ、直流機器に対して逆極性の直流電源が供給されることがなく、直流機器を破損することがない。

以上、本実施形態によれば、交流配電と直流配電が混在する配電システムの構築に際して、ケーブルの区別、コンセントの選択、電源供給源の確認等の煩雑な作業を行うことなく、簡易な作業により確実に配線することが可能なコンセントおよび配電システムを提供することができる。同時に、コンセント１０の交流電源出力端子部１３と直流電源出力端子部１４には、異なる電源が供給されることがないため機器を破損することがない安全な配電システムを提供することが可能になる。

以上、本実施形態において、コンセント１０は、電源入力端子部１２として、第１の電源入力端子部１２ａと第２の電源入力端子部１２ｂを設けて構成したが、１個の電源入力端子部１２で構成してもよい。

電源出力端子部として、１口の交流電源出力端子部１３と１口の直流電源出力端子部１４を設けて構成したが、それぞれを２口、３口等、多口の電源出力端子部で構成してもよい。また、コンセントは、埋め込み形でなく、テーブルタップ形のコンセントであってもよい。

交流電源出力端子部１３と直流電源出力端子部１４を１個のコンセントに設けて構成したが、交流電源出力端子部１３と直流電源出力端子部１４を分離して設けるように構成してもよい。この場合、交直判別制御手段１５は、分離された交流電源出力端子部１３と直流電源出力端子部１４のいずれか一方に設けるように構成する。

交直判別制御手段１５は、コンセント本体１１内に内蔵されていなくても、例えば、コンセント本体の背面等に別付けされて構成されていてもよい。さらには、交直判別制御手段１５をコンセント本体から分離し、例えば、配線ボックス内に設置して、交流電源出力端子部１３や直流電源出力端子部１４とリード線を用いてボックス内で配線接続して構成するようにしてもよく、交直判別制御手段１５は、コンセント本体内に内蔵されていることが好適であるが、別付けや分離されていてもよく、要は、実質的にコンセント本体に設けられていればよい。

また、表示ランプ１５ｄ、１５ｅによって、電源の供給の有無を表示するようにしたが、例えば、交流電源出力端子部１３や直流電源出力端子部１４の各差込口に開閉可能なシャッターを設け、常時は各差込口を閉止し、交直判別制御手段１５の選別信号に連動して交流電源が供給された場合に、交流電源出力端子１３の差込口１１ｂ１を開放し、また、直流電源が供給された場合に、直流電源出力端子部１４の差込口１１ｂ２を開放するようにしてもよい。これによれば、電源の供給されていない差込口はシャッターにより閉止されており、誤接続を防止することができるとともに、差込口からの塵埃等の侵入を防止することが可能となる。さらに、シャッターと表示ランプを併用するように構成してもよい。

また、台形の規制穴１１ｂ３によって、直流プラグＰ２の差込方向を規制したが、凸状と凹溝等を形成することによって直流プラグＰ２の差込方向を規制するようにしてもよく、規制するための具体的手段は、特定の手段に限定されない。

実施形態２

本実施形態は、実施形態１で構成された交直判別制御手段１５を有するコンセント１０を用い、交流配電がなされた住宅等において、分電盤側から必要に応じて直流電源を供給することが可能な配電システムを構成したもので、以下その構成を、実施形態１と同一部分には同一の符合を付し、共通する部分の詳細な説明を省略して説明する。

本実施形態の配電システム５０は、図７に示すように、商用交流電源Ｅから分電盤４１を介して実施形態１で構成された交直判別制御手段１５を有するコンセント１０の電源入力端子部１２に接続される交流電路４７と、分電盤４１に設けられることにより、前記交流電路４７を介してコンセント１０の電源入力端子部１２に接続されるＡＣ／ＤＣコンバータ４３で構成する。

この配電システム５０は、交流配電がなされた、例えば、住宅の１部屋を、将来、直流機器を使用することが可能な部屋に設定しようとする場合に施工される。すなわち、分電盤４１における対象の部屋のＡＣブレーカ４１ａに替えて、ＡＣ／ＤＣコンバータ４３を設置する。また、コンセントは、実施形態１で構成された交直判別制御手段１５を有するコンセント１０を設置する。

これにより、対象の部屋で交流機器を使用している時期においては、図７（ａ）に示すように、分電盤４１のＡＣブレーカ４１ａとコンセント１０が接続されている交流電路４７を介して、交流電源がコンセント１０に供給され、交直判別制御手段１５により電源入力部１２には交流電源が供給されることが判別され、交流電源出力端子部１３に交流電源を供給し、表示ランプ１５ｄを点灯して交流出力端子部１３に交流電源が供給されていることを使用者に表示する。この際、直流電源出力端子部１４には、電源が供給されていないので、シャッターＳ１によってその差込口が閉止されている。

そして、対象の部屋で直流機器の使用が可能となった時期に、図７（ｂ）に示すように、分電盤４１のブレーカ４１ａに替えてＡＣ／ＤＣコンバータ４３を設置する。これにより、元々、分電盤４１のＡＣブレーカ４１ａとコンセントが接続されていた交流電路４７を介し、ＡＣブレーカ４１ａに替えて設置されたＡＣ／ＤＣコンバータ４３からの直流電源がコンセント１０に対して供給される。直流電源がコンセント１０に供給されると、交直判別制御手段１５により、電源入力部１２には直流電源が供給されることが判別され、直流電源出力端子部１４に直流電源を供給し、表示ランプ１５ｅを点灯して直流出力端子部１４に直流電源が供給されていることを使用者に表示する。この際、交流電源出力端子部１３には、電源が供給されていないので、シャッターＳ２によってその差込口を閉止する。

この配電システム５０によれば、将来、直流機器の使用が可能になったときに、簡単かつ確実に、対象の部屋等を直流配電とすることができ、また、コンセントは直流専用のコンセントに交換することなく、そのまま使用することが可能となり施工も簡単でかつコスト的にも有利な配電システムを構築することが可能となる。

なお、本実施形態において、ＡＣ／ＤＣコンバータ４３を既設のブレーカ４１ａに交換して直流電源を供給するようにしたが、図８に示すように、既設のブレーカ４１ａと交換することなく、分電盤４１に新たにＡＣ／ＤＣコンバータ４３を設置して、既設の交流電路４７に接続する。そして、既設のブレーカ４１ａを遮断することによって、ＡＣ／ＤＣコンバータ４３の直流電源を、既設の交流電路４７を介してコンセント１０に供給するようにしてもよい。

また、コンセント１０は、実施形態１で構成した電源入力端子部１２として、第１の電源入力端子部１２ａと第２の電源入力端子部１２ｂを設けて構成しても、１個の電源入力端子部１２で構成してもよい。本実施形態におけるその他の構成、作動、作用効果、変形例等は、実施形態１と同様である。

なお、実施形態１の配電システム４０と実施形態２の配電システム５０を組み合わせた配電システムを構成してもよい。例えば、住宅における特定の部屋を実施形態２の配電システム５０で構成し、他の部屋は実施形態１の配電システム４０で構成するようにしてもよい。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形態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。

１０ コンセント
１１ コンセント本体
１２ 電源入力端子部
１２ａ 第１の電源入力端子部
１２ｂ 第２の電源入力端子部
１３ 交流電源出力端子部
１４ 直流電源出力端子部
１５ 交直判別制御手段
ｗ１ 交流配電用ケーブル
ｗ２ 直流配電用ケーブル
Ｅ 商用交流電源
４０ 配電システム
４１ 分電盤
４２ 交流電路
４３ ＡＣ／ＤＣコンバータ
４４ 直流電路
４５ 直流発電手段
４６ 直流電路
４７ 交流電路
５０ 配電システム

Claims (4)

1. コンセント本体と；
   コンセント本体に設けられ、配電用ケーブルが接続される電源入力端子部と；
   コンセント本体に設けられ、交流負荷のプラグが接続される交流電源出力端子部と；
   コンセント本体に設けられ、直流負荷のプラグが接続される直流電源出力端子部と；
   コンセント本体に設けられ、電源入力端子部から入力される交流と直流の種別を判別し、交流電源を前記交流電源出力端子部に供給し、直流電源を前記直流電源出力端子部に供給する交直判別制御手段と；
   を具備していることを特徴とするコンセント。
2. 前記電源入力端子部は、複数個の電源入力端子部を具備し、前記交直判別制御手段は、各電源入力端子部から入力される交流と直流の種別を判別し、交流電源を交流電源出力端子部に供給し、直流電源を直流電源出力端子部に供給するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のコンセント。
3. 商用交流電源から分電盤を介して請求項１または２に記載のコンセントの電源入力端子部に接続される交流電路と；
   商用交流電源からＡＣ／ＤＣコンバータを介して請求項１または２に記載のコンセントの電源入力端子部に接続される直流電路と；
   直流発電手段から請求項１または２に記載のコンセントの電源入力端子部に接続される直流電路と；
   を具備していることを特徴とする配電システム。
4. 商用交流電源から分電盤を介して請求項１または２に記載のコンセントの電源入力端子部に接続される交流電路と；
   分電盤に設けられることにより、前記交流電路を介して請求項１または２に記載のコンセントの電源入力端子部に接続されるＡＣ／ＤＣコンバータと；
   を具備していることを特徴とする配電システム。
   
   

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