WO2018207761A1 - 充放電回路、コンデンサユニット、及び、検電器 - Google Patents

充放電回路、コンデンサユニット、及び、検電器 Download PDF

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WO2018207761A1
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current
wiring
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正雄 本家
佐々木 誠
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株式会社Wave Energy
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    • H02J7/0063Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery

Definitions

  • the present invention provides a charge / discharge circuit for charging an input current to a capacitor and discharging the output current from the capacitor, and a test for inspecting the energization of the electric circuit using the output current discharged from the charge / discharge circuit.
  • the present invention relates to an electric appliance, a capacitor unit having a pair of electrodes, and a voltage detector that includes the capacitor unit and inspects energization of an electric circuit using a current from the capacitor unit.
  • a capacitor charging device for charging a capacitor specifically, a power supply voltage is applied to a circuit in which switch means that is turned on in response to a switch drive signal and a primary winding of a transformer are connected in series.
  • a capacitor charging device for charging a capacitor that can be connected to the next winding is known (see Patent Document 1).
  • the capacitor charging apparatus includes: a primary current detection unit configured to detect a primary current detection signal corresponding to a primary current flowing through the primary winding when the switch drive signal is generated and the switch unit is turned on; A primary current peak detection circuit for generating a primary current peak detection signal for stopping the switch drive signal and turning off the switch means when the primary current detection signal reaches a predetermined value for peak detection; and the primary current An off-time detection circuit that receives a peak detection signal and starts counting off time, and when the off-time is counted, generates an off-time end signal for generating the switch drive signal and turning on the switch means; Is provided.
  • an electric double layer capacitor is known (see Patent Document 2).
  • This capacitor is an electric double layer capacitor comprising a pair of polarizable electrodes arranged opposite to each other in an electrolytic solution, and a pair of conductive electrodes connected to the outer surface of each polarizable electrode.
  • a pair of electrode units are formed by integrating the polarizable electrodes, and each electrode unit is held in place by a regulating member.
  • JP 2006-81321 A JP-A-5-159975
  • the capacitor charging device described in Patent Document 1 is originally composed of a transformer, a primary current detection means for detecting a primary current detection signal, a primary current peak detection circuit for generating a primary current peak detection signal, and an off-state. Even an off-time detection circuit for generating a time end signal is essential, which leads to an increase in complexity and size of the apparatus (particularly, FIG. 1 of Patent Document 1).
  • both the pair of polarizable electrodes are flat (FIGS. 1, 2, 4, and 7 in Patent Document 2), and the pair of polarizable electrodes are arranged in parallel.
  • Patent Document 2 paragraphs 0016 and 0029 for example, even if the electrode is positioned in an electric field that has already been generated (such as an electric field generated in the vicinity of an electric circuit when a high-voltage current flows), the pair of polarizable electrodes There was no sufficient potential difference between them, and it was difficult to drive elements such as LEDs using this potential difference.
  • Patent Document 2 requires a plurality of regulating members such as a plurality of insulating bridges arranged between a pair of polarizable electrodes, and it can be said that the number of components as a capacitor is increased and complicated (patent). (Claims 1 and 2 of Document 2 and Figs. 1, 4, and 7).
  • the present invention has a discharge switch that starts discharging from a plurality of capacitors separately from a changeover switch that can switch a current flow to the plurality of capacitors in series and in parallel.
  • the purpose is to achieve "simplification" of charge / discharge circuits and voltage detectors.
  • the present invention provides an “increase in acquired potential difference” between electrodes in a predetermined electric field by providing a non-parallel portion standing at the end of the main body portion of the electrode of the capacitor unit. It is intended to be realized with a capacitor unit and a voltage detector. It can be said that the present invention also aims to realize “reduction in the number of parts”, “simplification”, and the like with a capacitor unit and a voltage detector.
  • a charging / discharging circuit 1 is a charging / discharging circuit that charges an input current X to a plurality of capacitors 2 and discharges an output current Y from the plurality of capacitors 2, and currents are serially connected to the plurality of capacitors 2.
  • a switch 3 that can be switched between a series current state J1 that can flow through the capacitor 2 and a parallel current state J2 that allows a current to flow through the capacitors 2 in parallel. It has the discharge switch 4 which starts the discharge of the output current Y from the 1st characteristic.
  • a second feature of the charge / discharge circuit 1 includes, in addition to the first feature, a series wiring 5 in which the plurality of capacitors 2 are connected in series. Between the capacitors 2, intermediate diodes 6 aligned in the forward direction from the anode to the cathode are arranged, and each of the anode-capacitor 7 A between the anode side of the intermediate diode 6 and the capacitor adjacent to the anode side is provided.
  • the cathode parallel wiring 9K connected to the anode end outer electrode 8A opposite to the intermediate diode in the anode end capacitor 2A adjacent to only the anode side of the intermediate diode 6 is connected to the anode parallel wiring 9A.
  • a selector switch 3 is disposed, and a parallel diode 10 is disposed in the cathode parallel wiring 9K in the forward direction from the cathode-capacitor 7K to the anode end outer electrode 8A.
  • a changeover switch 3 is disposed, and a parallel diode 10 is disposed in the anode parallel wiring 9A in the forward direction from the cathode end outer electrode 8K toward the anode-capacitor 7A, or the anode parallel wiring 9A.
  • the change-over switch 3 is disposed in the cathode parallel wiring 9K.
  • a third feature of the charge / discharge circuit 1 includes, in addition to the first feature, a series wiring 5 ′ in which the plurality of capacitors 2 are connected in series, and the series wiring 5 ′ is adjacent to each other.
  • an intermediate diode 6 ′ in which the forward direction from the anode to the cathode is aligned is disposed, and between the anode and the capacitor between the anode side of the intermediate diode 6 ′ and the capacitor adjacent to the anode side
  • the cathode parallel wiring connected to the anode end outer electrode 8A ′ opposite to the intermediate diode in the anode end capacitor 2A ′ located at the end of the series wiring 5 ′ and adjacent to only the anode side of the intermediate diode 6 ′.
  • the selector switch 3 is disposed in the anode parallel wiring 9A ′, and the cathode parallel wiring 9K ′ is forwardly directed from the cathode-capacitor 7K ′ to the anode end outer electrode 8A ′.
  • the switching switch 3 is disposed in the cathode parallel wiring 9K ′ where the parallel diode 10 ′ is disposed, and the anode parallel wiring 9A ′ is connected to the anode-capacitor 7A ′ from the cathode end outer electrode 8K ′.
  • a parallel diode 10 ′ is disposed in the forward direction, or the anode parallel wiring 9A ′ and the cathode parallel It lies in that the changeover switch 3 is arranged in a line 9K '.
  • a fourth feature of the charge / discharge circuit 1 includes, in addition to the first and second features, a timer unit 11 that periodically performs switching by the changeover switch 3 and start of discharge by the discharge switch 4.
  • the timer unit 11 has a timer power source wiring 13 in which the power source terminal 12 is connected to the diode-capacitor 7D between the cathode end capacitor 2K or the anode end capacitor 2A and the intermediate diode 6 adjacent to the capacitor 2K, 2A.
  • the timer power supply wiring 13 is provided with a power supply diode 14 in a forward direction from the diode-capacitor 7D toward the power supply terminal 12.
  • the discharge switch 4 that starts discharging from the plurality of capacitors 2 is also included.
  • the change-over switch 3 enables high-voltage ⁇ low-voltage / low-voltage ⁇ high-voltage transformation, eliminating the need for a heavy, large transformer such as an iron core or coil, and only the discharge switch 4 in addition to the change-over switch 3 to detect the primary current.
  • Various types of circuits can be suppressed as compared with the means, the primary current peak detection circuit, the off-time detection circuit, etc. (realization of “simplification”).
  • an intermediate diode 6 is disposed between two adjacent capacitors 2 by a series wiring 5 in which a plurality of capacitors 2 are connected in series, and the changeover switch 3 is connected to at least one of the anode parallel wiring 9A and the cathode parallel wiring 9K.
  • the parallel diode 10 by arranging the parallel diode 10, the current that can flow through each capacitor 2 is changed from series to parallel without changing the actual connection configuration of the plurality of capacitors 2 by the changeover switch 3. It is possible to switch from parallel to serial, and the voltage drop is less than when the parallel diode 10 is provided for both the anode parallel wiring 9A and the cathode parallel wiring 9K. Can be suppressed.
  • an intermediate diode 6 ′ is disposed between two adjacent capacitors 2 by a series wiring 5 ′ in which a plurality of capacitors 2 are connected in series, and at least one of the anode parallel wiring 9A ′ and the cathode parallel wiring 9K ′.
  • the changeover switch 3 By disposing the changeover switch 3 in addition to the parallel diode 10 ′, the changeover switch 3 allows the plurality of capacitors 2 to flow through each capacitor 2 without any change in the actual connection configuration. It is possible to switch the current from parallel to serial, from serial to parallel, and to the parallel diode 10 'for both the anode parallel wiring 9A' and the cathode parallel wiring 9K '. A voltage drop can be suppressed more than the case where it arrange
  • the power supply diode 14 in the timer power supply wiring 13, even when the voltage of the capacitor 2 decreases due to the discharge from the plurality of capacitors 2, the power supply terminal 12 side of the timer unit 11 is moved to the capacitor 2 side. It is possible to prevent the current from flowing backward, and there is no problem in the operation of the timer unit 11.
  • the first feature of the voltage detector 20 includes the charge / discharge circuit 1 having the first, second, and fourth features described above, and the output current Y discharged from the charge / discharge circuit 1 is used.
  • a voltage detector for inspecting energization of the electric circuit R comprising a pair of gate electrodes 21 connected to the anode end outer electrode 8A and the cathode end outer electrode 8K in the charge / discharge circuit 1, respectively.
  • the input current X due to the potential difference between the pair of gate electrodes 21 is charged to the plurality of capacitors 2 and periodically discharged from the plurality of capacitors 2.
  • the light emitting unit 22 that blinks with the output current Y is provided.
  • a second feature of the voltage detector 20 according to the present invention is that, in addition to the first feature, the electric circuit R is an AC electric circuit R ′, and a rectifier 23 that converts an alternating current into a direct current from the AC electric circuit R ′.
  • the DC current from the rectifier 23 is charged to the plurality of capacitors 2 as the input current X, and is set to the series current state J1 by the changeover switch 3 when charging the plurality of capacitors 2, and the plurality of capacitors 2 is set to the parallel current state J2 by the changeover switch 3 before the discharge from 2, and the discharge switch 4 starts discharging the output current Y after the parallel current state J2.
  • the input current X between the gate electrodes 21 positioned in the electric field E generated by energization of the electric circuit R is charged in the plurality of capacitors 2 and the output current Y periodically discharged from the plurality of capacitors 2.
  • the light-emitting unit 22 that blinks, there is no need for a separate power supply, so there is no possibility that the power supply is cut off and the voltage check and continuity check cannot be performed, and further “simplification” can be achieved.
  • the amount of power required for the light emitting unit 22 can be reduced by the amount of time that the light emitting unit 22 is extinguished (“power saving”). Will last longer ("longer life").
  • an alternating current is rectified from the alternating current circuit R ′ by the rectifier 23 and charged to the plurality of capacitors 2, the series current state J1 is set when the plurality of capacitors 2 are charged, and the parallel current state J2 is set before discharging.
  • the third feature of the voltage detector 20 includes the capacitor unit 101 having a pair of electrodes 102 in addition to the first or second feature, and the current from the capacitor unit 101 is described above.
  • Charging the plurality of capacitors 2 in the charging / discharging circuit 1 having the third characteristic to inspect the energization of the electric circuit R both of the pair of electrodes 102 are provided with main body portions 103 substantially parallel to each other, Only one or both of the pair of electrodes 102 is provided with a non-parallel portion 104 that stands on the other electrode side at the end of the main body portion 103 and is not substantially parallel to the other electrode. .
  • the capacitor unit 101 is a capacitor unit having a pair of electrodes 102, and both of the pair of electrodes 102 include body portions 103 that are substantially parallel to each other, and one of the pair of electrodes 102. Only one or both of them has a first feature that a non-parallel portion 104 is provided to stand on the other electrode side at the end of the main body portion 103 and is not substantially parallel to the other electrode.
  • the “other electrode” in the present invention means “the other electrode 102b” from the viewpoint of one electrode 102a, and “one electrode” from the viewpoint of the other electrode 102b. 102a ". That is, the electrodes of the other party facing each other.
  • the second feature of the capacitor unit 101 includes a casing 105 that holds the pair of electrodes 102, and the casing 105 includes main body portions of the pair of electrodes 102.
  • One of the electrodes is a covered electrode 102 ′ formed by coating the inner surface of the casing 105 with a conductive material, and the other of the pair of electrodes 102 is formed of a metal plate 102 ′′, or the pair of electrodes
  • Both electrodes 102 are covered electrodes 102 ′ configured by covering the inner surface of the casing 105 with a conductive material, and the covered electrodes 102 ′ are the main body 1.
  • the main body portion 103 is configured by covering the inner surface of the main body side portion 106 of the casing 105 with a conductive material, and the non-parallel portion 104 is connected to the casing 105.
  • the inner surface of the side portion 107 is covered with a conductive material and the covered electrode 102 ′ includes only the main body portion 103
  • the main body portion 103 is only the inner surface of the main body side portion 106 of the casing 105. It is in the point comprised by covering a conductive material.
  • both of the pair of electrodes 102 are provided with main body portions 103 that are substantially parallel to each other, and at least one of the pair of electrodes 102 is erected on the other electrode side at the end of the main body portion 103 and the other one.
  • a pair of electrodes 102 Capacitor unit capable of generating a sufficient potential difference (“increased potential difference”) can be realized.
  • a regulating member such as an insulation bridge is not essential, the number of components as the capacitor unit 101 can be reduced and simplified (realization of “reduction in the number of components” and “simplification”). ).
  • a casing 105 that holds a pair of electrodes 102 is provided with a pair of main body side portions 106 that hold the main body portion 103 of each electrode 102, and an end of each main body side portion 106 and between the pair of main body side portions 106.
  • the connecting side portion 107 for connecting the two electrodes 102 is provided, and at least one of the pair of electrodes 102 is a covered electrode 102 ′ configured by covering the inner surface of the casing 105 with a conductive material, so that it is necessary to provide the electrode 102.
  • the third feature of the capacitor unit 101 according to the present invention is that, in addition to the second feature, the conductive material is coated on the inner surface of the casing 105 by vapor deposition.
  • the first feature of the voltage detector 110 includes the capacitor unit 101 having any one of the first to third features described above, and the current R is energized using the current from the capacitor unit 101.
  • a light emitting unit 111 that is lit with a current due to a potential difference between the pair of electrodes 102 of the capacitor unit 101 when the voltage detector is positioned in an electric field E generated by energization of the electric circuit R.
  • the first feature is that the casing 105 of the capacitor unit 101 also serves as the casing 112 of the voltage detector.
  • a second feature of the voltage detector 110 is, in addition to the first feature, one of the pair of electrodes 102 is a covered electrode 102 ′ including the main body portion 103 and a non-parallel portion 104.
  • the other is a metal plate 102 ′′ having only the main body 103, and one of the pair of electrodes 102 has one covered electrode 102 ′ positioned farther from the electric circuit R than the other metal plate 102 ′′.
  • the main body 103 of one covered electrode 102 ′ is substantially the same size or larger than the main body 103 of the other metal plate 102 ′′.
  • a third feature of the voltage detector 10 according to the present invention is that, in addition to the first or second feature, the electric circuit R has a longitudinal direction L, and the current from the capacitor unit 101 is charged to the power storage device 132.
  • a charging / discharging circuit 131 that turns on the light emitting unit 111 with a current discharged from the power storage device 132 is provided.
  • On the substrate 133 of the charging / discharging circuit 131 a wiring substantially parallel to the longitudinal direction L of the electric circuit R is connected to the electric circuit R. The number of the wirings is less than that of the wiring not substantially parallel to the longitudinal direction L.
  • the voltage detector 10 includes a capacitor unit 101 having a casing 105 that holds a pair of electrodes 102, and one of the pair of electrodes 102 covers an inner surface of the casing 105 with a conductive material.
  • the other of the pair of electrodes 102 is composed of a metal plate 102 ′′, or both of the pair of electrodes 102 apply a conductive material to the inner surface of the casing 105.
  • a coated electrode 102 ′ configured to be coated, and the conductive material is coated on the inner surface of the casing 105 by vapor deposition, and uses a current from the capacitor unit 101 to inspect the energization of the electric circuit R.
  • the capacitor unit 101 When the voltage detector is positioned in the electric field E generated by energization of the electric circuit R, the capacitor unit 101 A light emitting section 111 that is lit by a current due to a potential difference between the pair of electrodes 102; a casing 105 of the capacitor unit 101 also serves as a casing 112 of the voltage detector; the electric circuit R has a longitudinal direction L; A charging / discharging circuit 131 that charges the power storage device 132 with the current from the unit 101 and turns on the light emitting unit 111 with the current discharged from the power storage device 132 is provided.
  • the number of wires substantially parallel to the longitudinal direction L may be less than the number of wires not substantially parallel to the longitudinal direction L of the electric circuit R.
  • the light emitting unit 111 that is lit by a current from between the pair of electrodes 102 positioned in the electric field E generated by energization of the electric circuit R is provided, and the casing 105 of the capacitor unit 101 is connected to the casing 112 of the voltage detector 110.
  • the potential difference between the pair of electrodes 102 in the electric field E generated by energization of the electric path R is increased by the amount of the non-parallel portion 104 as compared with Patent Document 2, and the light emitting portion 111 is further increased. Since it can light up brightly, it is easy for the voltage detector 110 to convey the energization of the electric circuit R to the user. At the same time, it is not necessary to separately provide the casing 112 of the voltage detector 110 and the casing 105 of the capacitor unit 101, so that downsizing can be realized.
  • one of the pair of electrodes 102 is a coated electrode 102 ′ having a main body portion 103 and a non-parallel portion 104
  • the other is a metal plate 102 ′′ having only the main body portion 103
  • one coated electrode 102 ′ is the other electrode.
  • the metal plate 102 ′′ is further away from the electric circuit R
  • the main body 103 of one of the coated electrodes 102 ′ is made to be substantially the same size or larger than the main body 103 of the other metal plate 102 ′′, so that it spreads away from the electric circuit R.
  • the electric field E generated by energization of the electric circuit R can be captured without leakage by the coated electrode 102 ′ on the side far from the electric circuit R, and the size can be reduced (further increase in the acquired potential difference and “miniaturization”). ).
  • the voltage detector 110 is supported by the electrode 102 of the metal plate 102 ′′ from the side close to the electric circuit R, so that the voltage detector 110 can be securely fixed to the electric circuit R.
  • the number of wirings that are substantially parallel to the longitudinal direction L of the electric circuit R on the substrate 133 of the charge / discharge circuit 131 is less than wirings that are not substantially parallel to the longitudinal direction L of the electric circuit R. It is possible to reduce the parasitic capacitance generated between the direction L and the wiring substantially parallel to suppress the influence.
  • the charging / discharging circuit and the voltage detector according to the present invention in addition to the changeover switch capable of switching the flow of current to the plurality of capacitors in series and in parallel, it also has a discharge switch for starting discharge from the plurality of capacitors.
  • a discharge switch for starting discharge from the plurality of capacitors.
  • the capacitor unit or the voltage detector according to the present invention by providing a non-parallel portion standing at the end of the main body portion of the electrode of the capacitor unit, “increase in acquired potential difference” between the electrodes in a predetermined electric field. Etc. can be realized.
  • “reducing the number of parts” and “simplification” can also be realized by a capacitor unit or a voltage detector.
  • It is the schematic which illustrates the board layout of an electric detector (a) is a silk / resist figure of a component side, (b) is a pattern figure of a component side, (c) is a pattern figure of a solder side. is there.
  • It is the schematic which illustrates the component of an electric detector Comprising: (a) is a disassembled perspective view, (b) is M arrow view in (a). It is a drawing substitute photograph which illustrates the attachment state to the electric circuit (bus bar) of a voltage detector.
  • FIG. 1 It is a general
  • ⁇ Charge / Discharge Circuit 1 of First Embodiment> 1 to 4 show a charge / discharge circuit 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • the charging / discharging circuit 1 is a circuit that charges an input current X to a plurality of capacitors 2 and discharges an output current Y from the plurality of capacitors 2.
  • the charging / discharging circuit 1 includes a changeover switch 3 that can switch between states J1 and J2 in which a current can flow through a plurality of capacitors 2, and a discharge switch 4 that starts discharging from the plurality of capacitors 2.
  • the charge / discharge circuit 1 includes a series wiring 5, an intermediate diode 6, an anode parallel wiring 9A, a cathode parallel wiring 9K, a parallel diode 10, a timer unit 11, a timer power supply wiring 13, a power supply diode 14, and the like. Also good.
  • the capacitor 2 charges the input current X and discharges the output current Y, and can be said to be the charge capacitor 2.
  • the number thereof may be any value as long as it is a plurality, such as two, three, four or more.
  • a zener diode that generates a constant voltage when a reverse voltage is applied may be connected to each capacitor 2 in parallel.
  • the capacitance of each capacitor 2 may be any value, but may be, for example, a nominal value of 2.2 ⁇ F, or the capacitance of each capacitor 2 may be substantially the same, but different values. It doesn't matter.
  • each capacitor 2 is not particularly limited, but is, for example, 0.001 ⁇ F to 10000.000 ⁇ F, preferably 0.01 ⁇ F to 5000.00 ⁇ F, and more preferably 0.1 ⁇ F to 1000.00 ⁇ F. The following (100 ⁇ F or the like) may be used. Furthermore, a dielectric having a relative dielectric constant greater than 1 is sandwiched between the electrodes of the capacitor 2, or the dielectric constant is 1 (that is, the electrode is in a vacuum state). Absent. Each capacitor 2 may be a collection of several capacitor members.
  • the series wiring 5 is a wiring in which a plurality of capacitors 2 are connected in series, and this series wiring 5 is connected between two adjacent capacitors 2 from the anode to the cathode.
  • An intermediate diode 6 having a uniform forward direction is disposed.
  • the intermediate diode 6 may be a single element independently of the intermediate diode 6 alone, but may be a single element combined with a parallel diode 10 described later.
  • the anode parallel wiring 9A is configured such that the anode-capacitor 7A between the anode side of each intermediate diode 6 and the capacitor adjacent to the anode side is located at the end of the series wiring 5 and only on the cathode side of the intermediate diode 6. Is connected to the cathode end outer electrode 8K on the opposite side to the intermediate diode in the cathode end capacitor 2K adjacent to.
  • the cathode parallel wiring 9K is located at the end of the series wiring 5 and adjacent to only the anode side of the intermediate diode 6 between the cathode side of the intermediate diode 6 and the capacitor adjacent to the cathode side.
  • One of the two parallel wires 9A and 9K is provided with the changeover switch 3, and the other is provided with the parallel diode 10. That is, the changeover switch 3 is disposed in the ⁇ 1> anode parallel wiring 9A, and the parallel diode 10 is disposed in the cathode parallel wiring 9K in the forward direction from the cathode-capacitor 7K to the anode end outer electrode 8A. In this case, the changeover switch 3 is disposed in the ⁇ 2> cathode parallel wiring 9K, and the parallel diode 10 is disposed in the anode parallel wiring 9A in the forward direction from the cathode end outer electrode 8K to the anode-capacitor 7A. In this case, there are three cases where the changeover switch 3 is provided in the ⁇ 3> anode parallel wiring 9A and the cathode parallel wiring 9K (FIG. 3 is a case of ⁇ 1>).
  • ⁇ 1> to ⁇ 3> particularly in the case of ⁇ 1> and ⁇ 2>, the case where there are three or more capacitors 2 and two or more parallel wirings 9A and 9K will be described in further detail.
  • a certain anode parallel wiring 9A-1 is provided with a changeover switch 3, and an intermediate diode 6-1 adjacent to the anode parallel wiring 9A-1 is sandwiched between cathode parallel wirings on the opposite side.
  • a parallel diode 10 is disposed at 9K-1, and at the same time, another parallel diode 10 is disposed at another anode parallel wiring 9A-2, and an intermediate adjacent to the anode parallel wiring 9A-2.
  • the selector switch 3 is provided on the cathode parallel wiring 9K-2 on the opposite side of the diode 6-2, it is included in the above cases ⁇ 1> and ⁇ 2>.
  • anode parallel wiring 9A-3 is provided with the changeover switch 3, and the cathode parallel wiring 9K-3 on the opposite side thereof is provided with a parallel diode 10, etc.
  • ⁇ 1> and ⁇ 2> may be mixed for each group of the parallel wiring 9A and the cathode parallel wiring 9K.
  • the plurality of capacitors 2 that have become the series wiring 5 and the parallel wirings 9A and 9K described so far are set to a series current state J1 by a changeover switch 3 to be described later at the time of charging (FIG. 3A) and switched before the discharging.
  • the parallel current state J2 is set by the switch 3 (FIG. 3B), and after the parallel current state J2 is set, the discharge of the output current Y may be started by the discharge switch 4.
  • a plurality of capacitors 2 are charged in series at a predetermined voltage, and then discharged from the plurality of capacitors 2 in parallel at a voltage lower than the predetermined voltage.
  • the output current Y obtained by reducing the voltage from high voltage to low voltage is discharged.
  • the plurality of capacitors 2 described so far are set to the parallel current state J2 by the changeover switch 3 to be described later at the time of charging, and set to the series current state J1 by the changeover switch 3 before the discharge, to the series current state J1. Later, the discharge of the output current Y may be started by the discharge switch 4.
  • the capacitors 2 are discharged in series with a voltage higher than the predetermined voltage.
  • the output current Y whose voltage is boosted from low to high is discharged.
  • the changeover switch 3 is a switch that can be switched between the series current state J1 and the parallel current state J2 described above.
  • the change-over switch 3 may have any configuration as long as the states J1 and J2 can be switched.
  • the switch 3 opens and closes the parallel wires 9A and 9K (ON (conducts the parallel wires 9A and 9K) / OFF (parallel wire).
  • 9A and 9K may be non-conductive))
  • 9A and 9K may be non-conductive)
  • 9A and 9K may be non-conductive
  • 9A and 9K may be non-conductive
  • the changeover switch 3 is mainly a MOSFET.
  • the configuration of the changeover switch (switching MOSFET) 3 is not particularly limited.
  • the changeover switch (switching MOSFET) may be an N-channel MOSFET, a P-channel MOSFET, or the like, and is arranged in the anode parallel wiring 9A and / or the cathode parallel wiring 9K. It does not matter if it is installed.
  • the switching MOSFET 3 When the switching MOSFET 3 is disposed in the anode parallel wiring 9A, for example, its gate (G) is connected to the switching output terminal 15 of the switching signal K1 from the timer unit 11 described later, and its drain (D) is It may be connected to the anode-capacitor 7A described above, and its source (S) may be connected to the cathode end outer electrode 8K of the cathode end capacitor 2K described above.
  • the gate (G) is connected to the switching output terminal 15 of the switching signal K1 from the timer unit 11 described later.
  • the drain (D) thereof may be connected to the cathode-capacitor 7K described above, and the source (S) thereof may be connected to the anode end outer electrode 8A of the anode end capacitor 2A described above.
  • the series current state J1 is a state in which a current can flow through the plurality of capacitors 2
  • the parallel current state J2 is a state in which a current is passed through the plurality of capacitors 2. It is a state that can flow in parallel.
  • the series current state J1 and the parallel current state J2 are switched by the above-described changeover switch 3 from the series current state J1 to the parallel current state J2, and vice versa, from the parallel current state J2 to the series current state J1.
  • each capacitor 2 is connected not only by the serial wiring 5 but also by the parallel wirings 9A and 9K.
  • the capacitors 2 can flow not only in series but also in parallel. Therefore, when the changeover switch 3 is ON, it is the parallel current state J2 at the same time as the series current state J1, and such a state can be said to be a series-parallel current state J3.
  • the discharge switch 4 is a switch that starts discharging the output current Y from the plurality of capacitors 2.
  • the discharge switch 4 also needs to start discharging from the plurality of capacitors 2 and be disposed separately from the changeover switch 3 (at a different position from the changeover switch 3).
  • the discharge current Y is discharged.
  • a switch that opens and closes the wiring Y ′ may be used.
  • the discharge switch 4 is a MOSFET mainly disposed on the output wiring Y ′. More specifically, the arrangement position of the discharge switch (discharge MOSFET) 4 has a lower potential in the output wiring Y ′ that discharges the output current Y than, for example, a load (such as a light emitting unit 22 described later) to which the output current Y is supplied. On the other side (for example, the GND side) may be ON / OFF (low-side switch). At this time, the N-channel MOSFET may be used as the discharge switch 4 or the like.
  • the discharge switch 4 such as an N-channel MOSFET has, for example, a gate (G) connected to a discharge output terminal 16 of a discharge signal K2 from a timer unit 11 described later via a predetermined element, and a drain (D) thereof. It may be connected to a load (light emitting unit 22) or the like, and its source (S) may be connected to GND in the charging / discharging circuit 1 (low potential side output wiring Y ′ in the charging / discharging circuit 1). This GND is connected to the cathode end outer electrode 8K of the cathode end capacitor 2K described above.
  • the disposition position of the discharge switch 4 may be, for example, a case where the output wiring Y ′ is turned ON / OFF (high side switch) on the side of a higher potential than the load (such as the light emitting unit 22).
  • a P-channel MOSFET may be used as the discharge switch 4 or the like.
  • the discharge switch 4 such as a P-channel MOSFET has a gate (G) connected to a discharge output terminal 16 of a discharge signal K2 from a timer unit 11 to be described later via a predetermined element as in the case of the low-side switch.
  • the drain (D) may be connected to a load (light emitting unit 22) or the like, and the source (S) may be connected to the anode end outer electrode 8A of the anode end capacitor 2A described above.
  • the anode end outer electrode 8A serves as an output wiring Y ′ on the high potential side in the charge / discharge circuit 1.
  • timer unit 11 periodically performs switching by the changeover switch 3 and start of discharge by the discharge switch 4.
  • the timer unit 11 may have any configuration as long as the switching by the changeover switch 3 and the discharge start by the discharge switch 4 are periodically performed.
  • the timer unit 11 may be the power supply terminal (VDD terminal in FIG. 1) 12 or the above-described configuration. Stops the discharge of the switching signal K1 to the switching output terminal (WAKE terminal in FIG. 1) 15, the discharging signal K2 to the discharging output terminal (TCAL terminal in FIG. 1) 16, and the load (such as the light emitting unit 22 described later).
  • the timer power supply wiring 13 connects the power supply terminal 12 of the timer unit 11 described above to the diode-capacitor 7D between the cathode end capacitor 2K in the above-described series wiring 5 and the intermediate diode 6 adjacent to the cathode end capacitor 2K. Wiring.
  • the timer power supply wiring 13 is provided with a power supply diode 14 in a forward direction from the diode-capacitor 7 ⁇ / b> D toward the power supply terminal 12.
  • ⁇ Discharge cycle T> As shown in FIG. 1, the above-described cycle setting terminal 18 inputs a potential of “0 (L: low)” or “1 (H: high)” to the switching signal K1 or the discharge signal K2.
  • the discharge period T (more specifically, the change of “L” / “H” in the switching signal K1 and the discharge signal K2) is a predetermined value (1 second, 2 seconds, 4 seconds, 8 seconds, 10 seconds, 16 seconds, 32 seconds, 64 seconds, etc.).
  • the discharge cycle T when a potential of “0” is input to the D2 terminal, “0” is input to the D1 terminal, and “0” is input to the D0 terminal, the discharge cycle T can be set to 1 second, and “0” is input to the D2 terminal.
  • the discharge cycle T may be set to 2 seconds when a potential of “0” is input to the D1 terminal and a potential of “1” is input to the D0 terminal.
  • the D0 terminal is set to a potential of “0”
  • the input of the “0” and “1” potentials to each cycle setting terminal 18 is performed by connecting the D0 terminal and the timer power supply wiring 13 described above to NM ⁇ . And connecting the D0 terminal and the above-described GND via a 0 ⁇ resistor (or only with a wire without a resistor).
  • the D1 terminal is set to a potential of “0”
  • the D1 terminal and the timer power supply wiring 13 are connected via a resistance of NM ⁇ (for example, a sufficiently large resistance such as M ⁇ )
  • the D1 terminal and What is necessary is just to comprise by connecting GND via a resistance of 0 ⁇ (or only wiring without resistance).
  • the D2 terminal is set to a potential of “0”, the wiring without resistance is connected between the D2 terminal and GND. It will be configured by connecting only with.
  • FIG. 4 shows a timing chart of each signal in the timer unit 11.
  • the switching signal K1 is output from the switching output terminal 15 described above and is input to the selector switch 3 (Q1 to Q3 in FIG. 1).
  • the switching signal K1 is initially in a state in which the changeover switch 3 is turned off by the potential of “L (or 0)” (series current state J1 in the plurality of capacitors 2), but for each discharge cycle T described above. , Rising to the potential of “H (or 1)”, the switch 3 is turned on (parallel current state J2 (or series-parallel current state J3) in the plurality of capacitors 2).
  • the discharge signal K2 is output from the above-described discharge output terminal 16, and is input to a terminal (gate (G)) of a discharge switch (discharge MOSFET or the like) 4 through a predetermined element.
  • the discharge signal K2 is also initially in a state in which the discharge switch 4 is turned off by the potential of “L (or 0)”, but from the rise of the switching signal K1 from “L” to “H”, After a predetermined delay time (for example, about 8 mSec) B, the discharge switch 4 is turned on by rising to the potential of “H (or 1)”, and the load (light emitting unit 22) is turned on from the output wiring Y ′ of the charge / discharge circuit 1. Or the like, the output current Y from the plurality of capacitors 2 may be discharged.
  • the timer unit 11 sets the parallel current state J2 with the changeover switch 3 before discharging from the plurality of capacitors 2, and starts discharging the output current Y with the discharge switch 4 after setting the parallel current state J2. .
  • the AC circuit R ′ is at a high voltage (for example, 6600 V or 22000 V)
  • the light emitting unit 22 Overloading is suppressed, and the output current Y is prevented from being discharged halfway to the load (light emitting unit 22 or the like).
  • the charge / discharge circuit 1 When the charge / discharge circuit 1 does not have a switch (such as a charge enable / disable switch) that prevents the input current X from flowing into the capacitor 2, the charge / discharge circuit 1 also depends on the voltage of each capacitor 2 during discharge from the capacitor 2. It can also be said that the input current X flows into the capacitor 2.
  • a switch such as a charge enable / disable switch
  • the discharge signal K2 output from the above-described discharge output terminal 16 is input to the stop input terminal 17 through the RC circuit 19 having a predetermined time constant ⁇ .
  • This RC circuit 19 is composed of a resistor (R10 and R11 in FIG. 1) and a capacitor (C6 in FIG. 1) connected in series, and between this resistor and the capacitor and the stop input terminal 17 is connected to a predetermined resistor ( By connecting via R12 in FIG. 1, a stop signal K3 (which can be said to be an integrated waveform of the discharge signal K2) is input to the stop input terminal 17.
  • the input stop signal K3 is also initially at “L (or 0)” potential. However, when the discharge signal K2 is input through the RC circuit 19, the potential increases according to the time constant ⁇ of the RC circuit 19. The timer unit 11 determines that the potential of the stop signal K3 is about half (1/2) of the potential (power source potential, power source voltage) of the power source terminal 12 of the timer unit 11 (becomes "H"). Then, the timer unit 11 sets the potentials of the switching signal K1 and the discharge signal K2 to “L (or 0)”.
  • This discharge time (light emission time) T ′ is obtained when the power supply voltage of the timer unit 11 decreases while the output current Y is discharged from the capacitor 2 (particularly the cathode end capacitor 2K) to the load (light emitting unit 22 or the like).
  • the time constant is shorter than the standard of ⁇ ⁇ ln2 (eg, 1.64 mSec). Therefore, the intended time constant ⁇ (that is, the intended discharge time T ′) can be set by changing the resistance value and the capacitance in the RC circuit 19.
  • the stop signal K3 is determined to be “H”, and the changeover signal K1 and the discharge signal K2 become “L”, whereby the changeover switch 3 is turned OFF and the plurality of capacitors 2 are turned on.
  • the discharge switch 4 is also turned OFF, and the discharge of the output current Y from the plurality of capacitors 2 is stopped.
  • the charging / discharging circuit 1 starts charging the input current X again to the plurality of capacitors 2 through which current flows in series.
  • the timer unit 11 repeats the change of the switching signal K1, the discharge signal K2, the stop signal K3, and the discharge for the predetermined discharge time T ′ every discharge cycle T described above.
  • the timer unit 11 includes a GND terminal (GND terminal in FIG. 1), a power determination terminal (PGOOD terminal in FIG. 1) for determining whether the timer unit 11 has a power voltage that can be driven normally, and a reset terminal. (RST terminal in FIG. 1) may also be included.
  • the GND terminal is connected to GND (the output wiring Y ′ on the low potential side in the charge / discharge circuit 1 and the cathode end outer electrode 8K of the cathode end capacitor 2K).
  • the power source determination terminal is connected between the power source terminal 12 and the power source diode 14 in the timer power source wiring 13 described above. None of the reset terminals may be connected.
  • a capacitor (C5 in FIG. 1) is connected between the power supply terminal 12 of the timer unit 11 and the above-described GND (cathode end outer electrode 8K) to remove noise and the like.
  • a resistor (gate resistance, R2 in FIG. 1) may be disposed between the switching output terminal 15 of the timer unit 11 and the gate (G) of the switching switch (switching MOSFET or the like) 3.
  • a resistor (gate resistance, R9 in FIG. 1) may be disposed between the discharge output terminal 16 of the timer unit 11 and the gate (G) of the discharge switch (discharge MOSFET or the like) 4.
  • FIG. 5 shows a charge / discharge circuit 1 according to a second embodiment of the present invention.
  • the second embodiment is most different from the first embodiment in that the number of capacitors 2 is two.
  • each of the capacitors 2 of the second embodiment is a collection of several capacitor members. More specifically, the capacitor 2 includes a plurality of capacitor members connected in parallel ( C1 and C2 and C3 and C4 in FIG. Therefore, the capacitance of one capacitor 2 is twice the capacitance of each capacitor member constituting the capacitor 2 (for example, a total of 4.4 ⁇ F of two capacitor members having a nominal value of 2.2 ⁇ F). . Note that the number of capacitor members connected in parallel may be three or more instead of two.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that the number of intermediate diodes 6 in the series wiring 5 is one, and the number of the anode parallel wiring 9A and the cathode parallel wiring 9K is one each. There is also a point.
  • the timer unit 11 of the second embodiment inputs a potential of “0” to the D2 terminal, “1” to the D1 terminal, and “0” to the D0 terminal of the cycle setting terminal 18.
  • the discharge cycle T is set to 4 seconds.
  • the D0 terminal is set to a potential of “0”
  • the input of the “0” and “1” potentials to each cycle setting terminal 18 is performed by connecting the D0 terminal and the timer power supply wiring 13 described above to NM ⁇ . And connecting the D0 terminal and the above-described GND via a 0 ⁇ resistor (or only with a wire without a resistor).
  • the D1 terminal is set to a potential of “1”
  • the D1 terminal and the timer power supply wiring 13 are connected via a resistance of 0 ⁇ (or only with no resistance), and the D1 terminal and GND are connected. It may be configured by connecting through an NM ⁇ resistor (for example, a sufficiently large resistance such as M ⁇ ).
  • the D2 terminal is set to a potential of “0”, only the wiring without resistance is connected to the D2 terminal and GND. It will be configured by connecting with. Other configurations, operational effects, and usage modes of the charge / discharge circuit 1 are the same as those of the first embodiment.
  • the voltage detector 20 includes the charge / discharge circuit 1 of the first and second embodiments, and uses the output current Y discharged from the charge / discharge circuit 1.
  • the voltage detector 20 is periodically discharged from a pair of gate electrodes 21 connected to the anode end outer electrode 8A and the cathode end outer electrode 8K in the charge / discharge circuit 1 and a plurality of capacitors 2 in the charge / discharge circuit 1, respectively.
  • a light emitting unit 22 blinking with current Y is provided.
  • the voltage detector 20 may include a rectifier 23 that converts an alternating current into a direct current if the electric circuit R is an alternating current circuit R ′. Further, first, the electric circuit R through which the voltage detector 20 inspects energization will be described in detail.
  • the electric circuit R is a current path or an electric circuit, and is connected to the voltage detector 20 to inspect whether current is flowing (energized).
  • conductors such as copper, aluminum, silver, gold, and nichrome, cables in which the conductors are covered with an insulator, and general electric wires are included.
  • the current flowing through the electric circuit R may be either an alternating current or a direct current.
  • the electric circuit through which the alternating current flows is referred to as an AC electric circuit R ′, and the electric circuit through which the DC electric circuit flows is referred to as a DC electric circuit R ′′.
  • the electric circuit R may have any configuration as long as a current flows.
  • the AC circuit R ′ may be a predetermined voltage (for example, a high voltage) in a distribution board of a solar power plant (solar power plant).
  • a three-phase cable (one or two of them) such as 6600V or 22000V, such as 100V to 200V even at low voltage, or a bus bar may be used (see FIGS. 1, 5, and 8).
  • a commercial power source may be an outlet or breaker provided in a house, a building, a power transmission facility, or the like.
  • the DC electric circuit R ′′ in a photovoltaic power plant, a large number of solar cell panels, a large number of solar cell strings in which a plurality of these solar cell panels are connected in series, and a plurality of these solar cell strings A DC cable in a junction box to be bundled may be used.
  • Other examples of the DC electric circuit R ′′ may include appliances in which a DC current flows, desktop computers, notebook computers, office devices, various terminals, and the like.
  • the electric circuit R will be described as an AC electric circuit R ′ (particularly, a 6600V or 22000V three-phase cable).
  • the pair of gate electrodes 21 are a pair of electrodes connected to the anode end outer electrode 8A and the cathode end outer electrode 8K in the charge / discharge circuit 1, respectively.
  • 21 constitutes a gate capacitor 21 '.
  • the pair of gate electrodes 21 may be provided in any of the voltage detectors 20 as long as a potential difference is generated in the electric field E generated by energization of the AC circuit R ′ or the like.
  • Each of the gate electrodes 21 may be provided on the cover (lid, front surface) 31 side of the casing 30 containing the substrate 24 and on the rear side of the chassis 32 that supports the substrate 24 by the casing 30.
  • the gate electrode 21 (21a) on the cover 31 side is a cover-side metal (iron, copper, aluminum, silver, gold, nichrome, etc.) plate (not shown) attached to the inside of the cover 31, copper, nickel, etc.
  • coated the coating material containing the conductive material of the inside to the cover 31 may be sufficient.
  • the gate electrode 21a on the cover 31 side is connected to the anode end outer electrode 8A or the cathode end outer electrode 8K in the charge / discharge circuit 1 via a gate contact 25 (for example, a gasket in which a conductive cloth is wound around polyurethane foam). May be connected.
  • the gate electrode 21 (21b) on the rear side of the chassis 32 is a rear side metal (iron, copper, aluminum, silver, gold, nichrome, etc.) plate 33 provided on the rear side of the chassis 32. It may be applied to the inside of the chassis 32.
  • the gate electrode 21b on the rear surface side of the chassis 32 is connected to the outer end electrodes 8K and 8A that are not connected to the gate electrode 21a on the cover 31 side among the cathode parallel wiring 9K and the anode end outer electrode 8A in the charge / discharge circuit 1. It may be connected via the gate electrode wiring 26.
  • the gate electrode wiring 26 is wired from the component surface (front surface) 24a side of the substrate 24 of the charge / discharge circuit 1 to the solder surface (back surface) 24b side through the through hole 24c, and via the wiring terminal 26a, the rear surface of the chassis 32. It may be connected to the side gate electrode 21b (metal plate 33 or the like).
  • the lightning surge protection element is disposed on the component surface (front surface) 24 a side of the substrate 24.
  • the substrate 24 and the chassis 32, or the chassis 32 and the back side metal plate 33 may be attached by a double-sided tape 34, and the chassis 32 and the cover 31 may be fastened by a predetermined number of screws 35. .
  • the distance between the gate electrode 21 on the cover 31 side and the gate electrode 21 on the back side of the chassis 32 is not particularly limited, but may be a predetermined value (for example, 10 mm) or more. Between the pair of gate electrodes 21, there are the charge / discharge circuit 1 and the substrate 24 built in the casing 30, but the others may be cavities (air).
  • the capacitance between the pair of gate electrodes 21 is not particularly limited, but is, for example, 0.005 pF to 50,000.000 pF, preferably 0.01 pF to 10000.00 ⁇ F, Preferably, it may be 0.1 pF or more and 1000.00 pF or less (0.5 pF, 4 pF, 20 pF, 100 pF, 200 pF, 250 pF, etc.).
  • the light emitting unit 22 represents the state in which the electric circuit R (AC electric circuit R ′ or the like) is energized with light (FIG. 1). 5 is represented by LED1).
  • the light emitting unit 22 may have any configuration, for example, a state where the AC electric circuit R ′ or the like is energized is represented by blinking light.
  • the light emitting unit 22 may be a light emitting diode (LED), an organic EL (organic electroluminescence), a neon lamp, a halogen lamp, an incandescent lamp, a fluorescent lamp (fluorescent lamp), mercury, etc.
  • a discharge lamp such as a lamp (mercury lamp) may be used.
  • the light emitting unit 22 is mainly a light emitting diode.
  • the light emitting unit 22 may be configured to emit light (turn on) at a predetermined discharge cycle (also referred to as a light emission cycle) T by the charge / discharge circuit 1 described above, and a duty ratio of a discharge time (light emission time) T ′ with respect to the light emission cycle T.
  • the light emitting unit 22 may be covered with a lens 36 when being built in the casing 30 of the voltage detector 20, and the lens 36 and the cover 31 of the casing 30 are attached to each other with a double-sided tape 34. May be.
  • the rectifier 23 converts an alternating current from the alternating current circuit R ′ into a direct current (D1 and D10 in FIG. 1, D1 and D1 in FIG. 5). Represented by D7).
  • the rectifier 23 may have any configuration as long as it can convert an alternating current into a direct current from the alternating current circuit R ′. For example, two rectifiers that are combined with two diode members into one element are used. It doesn't matter.
  • the voltage detector 20 includes the charge / discharge circuit 1 described above, a plurality of capacitors (charge capacitors) 2, a changeover switch 3, a discharge switch 4, and a series wiring 5.
  • Intermediate diode 6 parallel wires 9A and 9K, parallel diode 10, timer unit 11, timer power source wire 13, power source diode 14, a pair of gate electrodes 21 (gate capacitor 21 '), light emitting unit 22, rectifier 23, etc.
  • a resistor member, a diode member, a lightning surge protection element, and the like may be included, which will be exemplified below.
  • the resistance members may each have a role, for example, R3 in FIG. 1 (in FIG. 5).
  • R2 is the current limiting resistor of the light emitting unit 22 (LED1)
  • R6 in FIG. 1 is monitored at the test point (TP5 in FIGS. 1 and 5). It can be said that this is a current limiting resistor.
  • TP1 to TP7 in FIGS. 1 and 5 mean test points 1 to 7, respectively.
  • R13 and Z1 in FIG. 1 are lightning protection elements.
  • the resistance member of R13 applies a high voltage instantaneously to the circuit after the rectifier 23. It can be said that the lightning surge protection element of Z1 prevents a rise in the terminal voltage by passing a current to the ground when the voltage between the terminals increases due to the internal resistance of the rectifier 23.
  • ⁇ Capacitor Unit 101 of First Embodiment> 9 to 12, 15, and 16 show the capacitor unit 101 according to the first embodiment of the present invention.
  • the capacitor unit 101 includes a pair of electrodes 102 and also includes a casing 105 that holds the pair of electrodes 102.
  • the pair of electrodes 102 are both main parts 103 (103a and 103b) that are substantially parallel to each other.
  • Each of the conductors are both main parts 103 (103a and 103b) that are substantially parallel to each other.
  • the electrode 102 In the case of the capacitor unit 101 of the first embodiment, only one electrode 102a of the pair of electrodes 102a and 102b is erected on the other (the other) electrode 102b side at the end of the main body 103 (103a), and A non-parallel portion 104 (104a) that is not substantially parallel to the other (the other) electrode 102b is also provided, and when the non-parallel portion 104 is erected at both ends of the main body portion 103, the electrode 102 is viewed in cross section. It can be said that it is a substantially U-shaped (substantially C-shaped).
  • the distance between the pair of electrodes 102 is not particularly limited, but may be a predetermined value (for example, 10 mm) or more.
  • the capacitance between the pair of electrodes 102 is not particularly limited, but is, for example, 0.005 pF or more and 50,000.000 pF or less, preferably 0.01 pF or more and 10000.00 ⁇ F or less, more preferably 0.1 pF or more and 1000 or less. It may be 0.000 pF or less (0.5 pF, 4 pF, 20 pF, 100 pF, 200 pF, 250 pF, etc.). In addition, the pair of electrodes 102 may be made of the same material or the like, or vice versa, but these materials will be described later.
  • a potential difference between the pair of electrodes 102 is generated. .
  • the main body 103 (103a, 103b) is provided on both of the pair of electrodes 102 (102a, 102b) (part of the electrode 102) and is substantially parallel to each other. It is an important part.
  • substantially parallel means, for example, not only a state in which flat conductors are substantially parallel to each other, but also a side view, as shown in a modified example described later, or bent into a waveform or zigzag. Even in a pair of conductors, it can be said that in a pair of conductors, the distance between the arbitrary positions is substantially the same at an arbitrary position facing (facing) each other or an arbitrary position closest to each other.
  • the pair of main body portions 103a and 103b are substantially parallel to each other, there is no particular limitation on the shape thereof.For example, either of them is a substantially plate-like body or a substantially rectangular parallelepiped, or one of them is a substantially plate-like body. The other may be a substantially rectangular parallelepiped.
  • the pair of main body portions 103a and 103b may have any shape in plan view, and may be, for example, a substantially rectangular shape, a substantially square shape, a substantially circular shape, a substantially oval shape, a triangular shape, a hexagonal shape, or the like. .
  • the pair of main body portions 103a and 103b may have the same shape / size and the same thickness, and conversely, may have different shapes / sizes and different thicknesses.
  • Each of the main body portions 103 a and 103 b may have some unevenness, and the upper surface of these convex portions and the bottom surface of the concave portion may be substantially parallel to the other main body portion 103.
  • each main-body part 103a, 103b is not substantially parallel to the other main-body part 103, when not formed in the end of the said main-body part 103
  • it is the non-parallel part 104 mentioned later.
  • the non-parallel portion 104 will be described.
  • the non-parallel portion 104 (104a) is provided in only one (one electrode 102a) of the pair of electrodes 102a and 102b in the first embodiment. (It is a part of the electrode 102a).
  • the non-parallel portion 104a is erected on the end of one main body portion 103a toward the other electrode 102b and is not substantially parallel to the other electrode 102b.
  • standing means that the main body portion 103a and the non-parallel portion 104a are continuous as one electrode 102a, while the main body portion 103a (the surface thereof) and the non-parallel portion 104a (the surface thereof) are continuous.
  • the state between the other electrode 102b and the non-parallel portion 104a (extension thereof) is also not substantially 0 ° (that is, the other electrode 102b). Is not substantially parallel).
  • the angle between the main body portion 103a and the non-parallel portion 104a may be any value as long as it is not approximately 0 °.
  • the non-parallel portion 104a may be It may be substantially orthogonal to the other electrode 102b), or may be at a predetermined angle such as 30 °, 45 °, 60 °.
  • the non-parallel portion 104a may be linear in a sectional view or may be curved. Such a non-parallel part 104 should just stand in the edge at least in the main-body part 103a.
  • the non-parallel portion 104a may be erected only at one end of the ends of the main body portion 103a.
  • the main body portion 103a is a substantially rectangular or substantially square plate.
  • the non-parallel portion 104a may be erected on two, three, or all four ends (peripheral ends) of the four ends (FIG. 9B, FIG. 11). In particular, as shown in FIG.
  • the non-parallel portion 104 when the non-parallel portion 104 is erected at the end (upper and lower ends) of the main body portion 103a substantially orthogonal to the longitudinal direction L of the electric circuit R, for example, the electric circuit R is Even if it is curved in the direction (as indicated by the double-pointed arrow indicated by the symbol L in FIG. 11), the electric field E generated by energization of the electric circuit R can be easily captured without leakage. .
  • the non-parallel portion 104a may be erected only at a part of the peripheral end if the main body portion 103a is a substantially circular or substantially elliptical plate-like body, or at all the peripheral ends.
  • the non-parallel part 104a may stand upright.
  • the non-parallel portion 104a may be formed (standing) not only at the end of the main body portion 103a but also at a midway portion (portion other than the end) of the main body portion 103a.
  • the uneven side surface in the middle of the main body 103 described above may be regarded as the non-parallel portion 104a.
  • the casing (capacitor casing) 105 of the capacitor unit 101 is a member (housing) that holds a pair of electrodes 102 a and 102 b.
  • the casing 105 is erected from a pair of main body side portions 106 (106a, 106b) for holding the main body portions 103a, 103b of the pair of electrodes 102a, 102b and ends of the main body side portions 106a, 106b.
  • the main body side portions 106a and 106b are connected to each other.
  • the casing 105 may have any configuration as long as it has the above-described main body side portions 106a and 106b and the connecting side portion 107.
  • the shape of the casing 105 is a substantially rectangular parallelepiped, a substantially cube, a substantially cylinder, or a substantially ellipsoid.
  • a substantially triangular prism or a substantially hexagonal prism may be used.
  • the casing 105 is described as a substantially rectangular parallelepiped. In this case, in the substantially rectangular parallelepiped, it can be said that the two largest face sides facing each other are the main body side parts 106a and 106b, and the remaining four face sides are the connecting side parts 107.
  • the casing 105 may be provided with a window for the light emitting unit 111 described later, a mounting hole 123, and the like.
  • the material of the casing 105 is not particularly limited as long as a potential difference between the pair of electrodes 102a and 102b is generated when the material is positioned in the predetermined electric field E.
  • the material of the casing 105 is made of non-conductive synthetic resin, It may be a wooden or ceramic material.
  • the casing 105 may be configured such that (four) connection side portions 107 are integrated with one main body side portion 106a (see FIG. 9B), and the one main body side portion 106a and the connection side are provided.
  • the other main body side portion 106b may be fastened to the portion 107 with a predetermined number of screws 116 or the like (see FIG. 14), or may be fitted along a groove or the like.
  • the covered electrode 102 ′ is configured by covering the inner surface of the casing 105 with a conductive material, and one or both of the pair of electrodes 102a and 102b are covered with this cover. It becomes the electrode 102 '.
  • the “conductive material” is a vapor-deposited conductive material such as copper, nickel, iron, copper, aluminum, silver, gold, or nichrome (also called dry plating such as vacuum vapor deposition or chemical vapor deposition (CVD)).
  • the “conductive material” may be a film formed by melting a conductive material such as copper or nickel, or a film formed by sputtering.
  • the thickness of the covering electrode 102 ′ is not particularly limited.
  • the thickness of the vapor deposition layer is 0.05 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less (for example, 0.1 ⁇ m, 0.3 ⁇ m, 1.0 ⁇ m, 2 0.5 ⁇ m, etc.) or in the case of a conductive paint, the thickness of the coating film may be 10 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less (20 ⁇ m, 30 ⁇ m, 40 ⁇ m, etc.).
  • the thickness of the covering electrode 102 ′ (coating) is 0.5 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less (for example, 0.8 ⁇ m, 1.2 ⁇ m, 1.5 ⁇ m, 2.0 ⁇ m, etc.) for copper plating.
  • nickel plating it may be 0.10 ⁇ m or more and 0.40 ⁇ m or less (0.25 ⁇ m or the like).
  • the thickness of the coated electrode 102 ′ (film) may be any method, but may be, for example, 0.01 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the main body portion 103 a is an inner surface of the main body side portion 106 a of the casing 105.
  • the non-parallel portion 104 a is formed on the inner surface of the connecting side portion 107 of the casing 105.
  • the non-parallel portion 104a formed on the inner surface of the connecting side portion 107 is covered only to the extent that it does not contact the other electrode 102b.
  • the non-parallel portion 104a of the covered electrode 102a ′ extends over the main body side portion 106a and the connecting side portion 107, and the connecting side portion 107 also covers at least one portion near the main body side portion 106a. However, it is not always necessary to cover the entire inner surface of the connecting side portion 107.
  • the covered electrode 102a ′ includes only the main body portion 103a
  • the main body portion 103a is configured only on the inner surface of the main body side portion 106a of the casing 105 as described above.
  • the other electrode 102b is composed of a material other than the covered electrode 102' (a metal plate 102 "described later). .
  • the metal plate 102 ′′ will be described.
  • the metal plate 102 ′′ has a case where one of the pair of electrodes 102a and 102b is the above-described coated electrode 102 ′.
  • the other electrode 102b is configured.
  • the metal plate 102 ′′ (102b ′′) is made of a conductive metal such as iron, copper, aluminum, silver, gold, or nichrome.
  • a metal plate 102b ′′ includes both the main body portion 103 (103b) and the non-parallel portion 104 (104b)
  • the end of one metal plate 102 ′′ is bent to form the non-parallel portion 104b.
  • the non-parallel portion 104b may be joined to the main body portion 103b by welding or the like so as to be non-parallel.
  • the metal plate 102b ′′ includes only the main body portion 103b, the shape thereof is naturally a plate-like body.
  • the metal plate 102b ′′ may be provided with a mounting hole 123 and the like which will be described later.
  • the modification of the capacitor unit 101 according to the first embodiment of the present invention is most different from the first embodiment in that the main body 103 (103a, 103b) of the pair of electrodes 102a, 102b is curved. .
  • the modification is curved so as to surround an electric circuit R having a substantially circular cross section (or a substantially elliptical cross section) such as a cable to be described later, and the pair of main body portions 103a and 103b has an electric circuit R in a cross sectional view.
  • Each has a substantially concentric circular arc shape so as to surround it.
  • a predetermined electric field E for example, an electric field E generated by energization of the electric circuit R described later
  • E an electric field E generated by energization of the electric circuit R described later
  • Other configurations, operational effects, and usage modes of the capacitor unit 101 are the same as those in the first embodiment.
  • FIG. 10B shows a capacitor unit 101 according to a modification of the second embodiment of the present invention.
  • the most different from the first embodiment is that the non-parallel portion 104 (104a, 104b) is provided in both of the pair of electrodes 102a, 102b (part of each electrode 102a, 102b). It is a point.
  • both the electrodes 102a and 102b have the non-parallel portions 104a and 104b, for example, even when the predetermined electric field spreads radially as the distance from the electric circuit R increases, the two electrodes 102a and 102b are not parallel to each other. It can be said that the portions 104a and 104b can be captured without omission as much as the portions 104a and 104b are provided.
  • Other configurations, operational effects, and usage modes of the capacitor unit 101 are the same as those of the first embodiment and its modifications.
  • the voltage detector 110 includes the capacitor unit 101 of the first and second embodiments, and the current R is energized using the current from the capacitor unit 101. Is to inspect.
  • the voltage detector 110 is positioned in the electric field E generated by energization of the electric circuit R, the light emitter 110 is turned on with a current due to a potential difference between the pair of electrodes 102 (102a, 102b) of the capacitor unit 101. It has.
  • the capacitor unit 101 in the voltage detector 110 includes a covered electrode 102 ′ (102a ′) including a body portion 103 and a non-parallel portion 104, and the other electrode 102a of the pair of electrodes 102a and 102b.
  • the electrode 102b may be a metal plate 102 ′′ (102b ′′) having only the main body 103.
  • one of the pair of electrodes 102a and 102b has one coated electrode 102a ′ positioned farther from the electric circuit R than the other metal plate 102b ′′, or one coated electrode 102a.
  • the main body portion 103a may be substantially the same size or larger than the main body portion 103b of the other metal plate 102b ′′.
  • the casing (detection casing) 112 of the voltage detector 110 also serves as the casing (capacitor casing) 105 of the capacitor unit 101 described above.
  • the voltage detection casing 112 also includes a substrate 133 on which a charge / discharge circuit 131 described later is mounted, and has a cover (lid, front surface) 113 side and a chassis 114 that supports the substrate 133. .
  • the cover 113 is one main body side portion 106a holding the above-described one covered electrode 102a ′ and four connecting side portions 107, and these side portions 106a and 107 are integrally formed.
  • this cover 113 one main body side portion 106a and connecting side portion 107) with a conductive material, one covered electrode 102a ′ is held (configured) (see FIG. 9B). ).
  • the chassis 114 holds the other metal plate 102 ′′ described above on the back side thereof, and serves as the other main body side portion 106b. Further, the substrate 133 and the chassis 114, or the chassis 114 and the other metal plate 102 ′′ may be attached by the double-sided tape 115. As described above, the chassis 114 and the cover 113 are provided with a predetermined number of screws 116. May be fastened by.
  • the voltage detector 110 includes a charging / discharging circuit 131 that charges and discharges the current from the capacitor unit 101, or a rectifier 117 that converts an alternating current into a direct current if a later-described electric circuit R is an AC electric circuit R ′. May be provided. Therefore, the electric circuit R in which the current detector 110 inspects the energization will be described in detail first.
  • the electric circuit R is a current path or an electric circuit having a longitudinal direction L, and is conducted to the voltage detector 110, so that current flows ( It includes a conductor such as copper, aluminum, silver, gold, and nichrome, a cable in which this conductor is covered with an insulator, and a general electric wire.
  • the current flowing through the electric circuit R may be either an alternating current or a direct current.
  • the electric circuit through which the alternating current flows is referred to as an AC electric circuit R ′, and the electric circuit through which the DC electric circuit flows is referred to as a DC electric circuit R ′′.
  • the electric circuit R may have any configuration as long as a current flows.
  • the AC circuit R ′ may be a predetermined voltage (for example, a high voltage) in a distribution board of a solar power plant (solar power plant).
  • a three-phase cable (one or two of them, such as 6600V or 22000V, such as 100V to 200V, etc.) or a bus bar may be used (see FIGS. 9, 14, and 17).
  • a commercial power source may be an outlet or breaker provided in a house, a building, a power transmission facility, or the like.
  • the DC electric circuit R ′′ in a photovoltaic power plant, a large number of solar cell panels, a large number of solar cell strings in which a plurality of these solar cell panels are connected in series, and a plurality of these solar cell strings A DC cable in a junction box to be bundled may be used.
  • Other examples of the DC electric circuit R ′′ may include appliances in which a DC current flows, desktop computers, notebook computers, office devices, various terminals, and the like.
  • the electric circuit R will be described as an AC electric circuit R ′ (particularly, a 6600V or 22000V three-phase cable).
  • the role of the capacitor unit 101 is to use the current from the pair of electrodes 102 as the input current X to the charge / discharge circuit 131 described later. More specifically, one coated electrode 102a ′ and the other metal plate 102b ′′ of the capacitor unit 101 are connected to the input wiring X to the charge / discharge circuit 131, respectively.
  • the pair of electrodes 102a ′ and 102b ′′ is the gate capacitor 121 (the pair of gate electrodes 121a and 121b) in the voltage detector 110.
  • the covered electrode 102a ′ which is the gate electrode 121a on the cover 113 side, is connected to one input wiring X ′ (Xa ′) in the charge / discharge circuit 131 by a gate contact (for example, a gasket in which a conductive cloth is wound around polyurethane foam). It may be connected via 118.
  • the metal plate 102 ′′ which is the gate electrode 121 b on the chassis 114 side is attached to a recess provided on the rear side of the chassis 114 via a double-sided tape 115, and the other input wiring X ′ (Xb) in the charge / discharge circuit 131 is attached.
  • ') May be connected via the gate electrode wiring 120.
  • This gate electrode wiring 120 is wired from the component surface (front surface) 133a side of the substrate 133 of the charge / discharge circuit 131 to the solder surface (back surface) 133b side through the through hole 133c, and via the wiring terminal 120a, the rear surface of the chassis 114. It may be connected to the side metal plate 102 ".
  • the rectifier 117 converts an alternating current into a direct current from the alternating current circuit R ′ (represented by D1 and D2 in FIG. 12).
  • the rectifier 117 may have any configuration as long as it can convert an alternating current into a direct current from the alternating current circuit R ′.
  • two rectifiers 117 combined with two diode members are used as one element. It doesn't matter.
  • the charge / discharge circuit 131 charges the current (input current X) from the capacitor unit 101 (gate capacitor 121) to another power storage device 132 and discharges from this power storage device power storage device 132.
  • This is a circuit for lighting a light emitting unit 111 described later with current (output current Y).
  • the charging / discharging circuit 131 may have any configuration as long as the current from the gate capacitor 121 is charged / discharged by the power storage device 132.
  • the power storage device 132 is different from the gate capacitor 121.
  • the charge capacitor 132 may be used.
  • the charging / discharging circuit 131 may include a plurality of the charging capacitors 132, and the plurality of charging capacitors 132 may be connected in series during charging and connected in parallel during discharging. It should be noted that the number of charge capacitors 132 may be any value as long as it is plural, such as two, three, four or more.
  • each charge capacitor 132 is not particularly limited, but is, for example, 0.001 ⁇ F to 10000.000 ⁇ F, preferably 0.01 ⁇ F to 5000.00 ⁇ F, and more preferably 0.1 ⁇ F to 1000.000. It may be 00 ⁇ F or less (2.2 ⁇ F or the like). Furthermore, a dielectric having a relative dielectric constant greater than 1 is sandwiched between the electrodes in the charge capacitor 132, or the relative dielectric constant is 1 (that is, the electrode is in a vacuum state). I do not care. Each charge capacitor 132 may be a collection of several capacitor members.
  • Each element such as the charge capacitor 132 of the charge / discharge circuit 131, the element wiring 134 connecting the elements, and other elements (for example, a lightning surge protection element) are connected to the component surface (front surface) 133a of the substrate 133 described above. Arranged on the side. In this way, the substrate 133 of the charge / discharge circuit 131 is provided with the element wiring 134, the gate electrode wiring 120 described above, and the like. Of these wirings 120 and 134, substantially parallel to the longitudinal direction L of the electric circuit R. The number of the wirings L ′ may be smaller than the wirings (non-parallel wirings) L ′′ that are not substantially parallel to the longitudinal direction L of the electric circuit R.
  • the number of wirings L ′ substantially parallel to the longitudinal direction L of the electric circuit R is less than the wirings L” that are not substantially parallel to the longitudinal direction L of the electric circuit R ”means that the wirings 120 and 134 on the substrate 133 of the charge / discharge circuit 131.
  • the number L ′ of wirings substantially parallel to the longitudinal direction L of the electric circuit R is less than the number of wirings L ′′ that are not substantially parallel to the longitudinal direction L of the electric circuit R, or is substantially parallel to the longitudinal direction L of the electric circuit R.
  • the total length of all the wirings L ′ is less (short) than the total length of all the wirings L ′′ not substantially parallel to the longitudinal direction L of the electric circuit R, or both of them are simultaneously included.
  • the light emitting unit 111 is in a state where the electric circuit R (AC electric circuit R ′ and the like) is energized by the output current Y discharged from the charge / discharge circuit 131 (charge capacitor 132). , Represented by light (represented by LED 1 in FIG. 12).
  • the light emitting unit 111 may have any configuration, such as a state where the AC electric circuit R ′ or the like is energized by blinking light, and is connected to the output wiring Y ′ of the charge / discharge circuit 131 described above.
  • the light emitting unit 111 may be a light emitting diode (LED), an organic EL (organic electroluminescence), a neon lamp, a halogen lamp, an incandescent lamp, a fluorescent lamp (fluorescent lamp), mercury, as long as it emits light.
  • a discharge lamp such as a lamp (mercury lamp) may be used.
  • the light emitting unit 111 is mainly a light emitting diode.
  • the light emitting unit 111 may be configured to emit light (turn on) at a predetermined light emission period T by the charge / discharge circuit 131 described above, and the duty ratio D (that is, the duty ratio) of the light emission time T ′ of the light emitting unit 111 with respect to the light emission period T.
  • D (light emission time T ′) ⁇ (light emission cycle T)) may be 0.000001 or more and 0.500000 or less.
  • the light emitting unit 111 may be covered with a lens 122 when incorporated in a casing (voltage detection casing) 112 of the voltage detector 110, and the lens 122 and the cover 113 of the voltage detection casing 112 are both surfaces.
  • the tape 115 may be attached.
  • ⁇ Use of Voltage Detector 110 of Second Embodiment> when the voltage detector 110 according to the second embodiment is used, it may be attached to the electric circuit R by a fixing means according to the form of the electric circuit R (such as a cable or a bus bar). good.
  • a fixing means according to the form of the electric circuit R (such as a cable or a bus bar). good.
  • a bracket (bracket sheet metal) 124 is attached to the cable using a fixing means 125 such as a hose band, and the bracket 124 is
  • the fixing means 125 such as a bolt and washer is attached to the mounting hole 123 that penetrates one end (lower part) of the voltage detection casing 112 with the back side of the voltage detection casing 112 approaching or approaching the electric circuit R. It may be used and attached to the electric circuit R.
  • the electric circuit R when the electric circuit R is a bus bar having a substantially rectangular cross section, a screw hole is provided in the bus bar, and the voltage detection casing is connected to the bus bar through the screw hole.
  • the back surface side of 112 may be attached to the electric circuit R using the fixing means 125 with respect to the attachment hole 123 of the voltage detection casing 112 in a state where the back surface side is brought close to or close to the electric circuit R.
  • a groove 126 may be formed at one end of the voltage detection casing 112, and the voltage detector 110 may be attached to the electric circuit R using a fixing means 125 such as a binding band (see FIG. 9A) extending along the groove. good.
  • the voltage detector 110 includes the charge / discharge circuit 131, the charge capacitor 132, the element wiring 134, the gate electrode wiring 120, the light emitting unit 111, the rectifier 117, and the like.
  • a resistance member, a lightning surge protection element, or the like may be included, which will be exemplified below.
  • R1 and Z1 are lightning protection elements.
  • the resistance member of R1 can be said to prevent a high voltage from being instantaneously applied to the circuit after the rectifier 117. It can be said that when the voltage between the terminals increases due to the internal resistance of the rectifier 117, a current is passed to the ground to prevent the terminal voltage from rising.
  • the present invention is not limited to the embodiment described above.
  • Each structure of the charging / discharging circuit 1, the voltage detector 20 of the first embodiment, the capacitor unit 101, the voltage detector 110 of the second embodiment, etc., or the overall structure, shape, dimensions, and the like are appropriately changed in accordance with the spirit of the present invention. I can do it.
  • the charging / discharging circuit 1 may have a switch (such as a charge enable / disable switch) that prevents the input current X from flowing into the capacitor 2 when discharging from the capacitor 2.
  • the charge / discharge circuit 1 described above
  • the side that was the output wiring Y ′ is the input wiring X ′ side
  • the side that was the input wiring X ′ in the charge / discharge circuit 1 is the output wiring Y ′ side.
  • the discharge switch 4 in the N-channel MOSFET has its gate (G) and drain (D ) Are connected as described above, and their source (S) is connected to the anode end outer electrode 8A which is the output wiring Y ′ on the high potential side in the charge / discharge circuit 1.
  • the discharge switch 4 when the plurality of capacitors 2 are in the parallel current state J2 during charging and in the series current state J1 during discharging, if the discharge switch 4 is a high-side switch, the discharge switch 4 in the P-channel MOSFET is Although the gate (G) and the drain (D) are connected as described above, the source (S) is connected to the cathode end outer electrode 8K which is the output wiring Y ′ on the GND side in the charge / discharge circuit 1. Further, in this case, the timer power supply wiring 13 connects the power supply terminal 12 of the timer unit 11 between the diode-capacitor 7D of the anode capacitor 2A in the series wiring 5 and the intermediate diode 6 adjacent to the capacitor 2A. The timer power supply wiring 13 is provided with a power supply diode 14 in the same forward direction as described above.
  • the number of capacitors 2 may be two, three, four or more as long as it is plural.
  • the number of capacitors 2 is four (C1 to C4 in FIG. 1).
  • the capacitor C1 the anode end capacitor 2A in the series wiring 5
  • the capacitor 2 are connected in parallel.
  • the Zener diode (D2 in FIG. 1), the changeover switch 3 of Q1, and the diode of D3 may not be mounted.
  • the resistance value of R1 in FIG. 1 is set to 0 ⁇ (that is, substantially only wiring without resistance is used).
  • the resistance value of R1 may be a sufficiently large resistance (for example, how many M ⁇ ) (that is, substantially M ⁇ ). May not be conducted by this R1).
  • the charging / discharging circuit 1 has a plurality of capacitors 2 when the input current X is no longer input (such as when the voltage detector 20 is away from the electric field E in which the voltage detector 20 is energized (such as the AC circuit R ′)).
  • the output current Y may continue to be discharged, and after a predetermined time (for example, after about 10 seconds), the charge charged in each capacitor 2 may be 0 (zero) (discharged).
  • the voltage detector 20 of the first embodiment may be attached to the insulator 40.
  • the pair of gate electrodes 21 (gate capacitor 21 ′) is built in the insulator 40, and a dielectric (an epoxy resin, a PET resin, nylon, or the like) having a relative dielectric constant greater than 1 is interposed between the gate electrodes 21.
  • Synthetic resin such as resin, quartz glass, ceramics).
  • the insulator 40 may have any configuration as long as it insulates between the electric circuit R (AC electric circuit R ′ or the like) and the support and incorporates the gate capacitor 21 ′.
  • the gate capacitor 21 ′ only the low potential side (the side not on the electric circuit R side) of the gate electrodes 21 a and 21 b is connected to the high potential side (for example, one input wiring Xa ′) of the charge / discharge circuit 1.
  • the low potential side (for example, the other input wiring Xb ′) of the charge / discharge circuit 1 is grounded (grounded to GND).
  • the voltage detector 20 of the first embodiment is configured to be retrofitted to an electric circuit R (AC electric circuit R ′ or DC electric circuit R ′′) for inspecting (detecting electric current) the current state, or attached from the beginning of manufacturing the electric circuit R. May be. Once attached to the electric circuit R, the voltage detector 20 may be configured so as to always perform voltage detection, or to be configured only when voltage detection is performed. If the electric circuit R is the DC electric circuit R ′′, the rectifier 23 described above is not necessary in the voltage detector 20.
  • At least one of the pair of electrodes 102 includes a non-parallel portion 104, but the non-parallel portion 104 is a main body in a sectional view with respect to each electrode 102.
  • the unit 103 is erected only at one end (that is, only one), is erected at both ends of the main unit 103 (that is, two), and in addition to both ends or one end of the main unit 103, One or more (that is, two or three or more in total) may be provided in the middle of the main body 103.
  • both of the pair of electrodes 102a and 102b may be the metal plate 102 ′′.
  • both the pair of electrodes 102a and 102b may be located at substantially the same distance from the electric circuit R, and each of the pair of electrodes 102a and 102b. However, even when they are located at different distances from the electric circuit R, contrary to the above, one electrode 102a located far from the electric circuit R is smaller than the other electrode 102b located closer to the electric circuit R. Also good. Further, in the gate capacitor 121 in the voltage detector 110, both of the pair of electrodes 102a and 102b may include the non-parallel portion 104.
  • the voltage detector 110 does not have to include the charge / discharge circuit 131, and the current due to the potential difference generated between the pair of electrodes 102 in the gate capacitor 121 is directly supplied to the light emitting unit 111 without charging the capacitor or the like.
  • the light emitting unit 111 may be turned on.
  • the power storage device 132 in the charge / discharge circuit 131 may be a storage battery (battery) 132 such as a lead storage battery, a lithium ion storage battery, a nickel / hydrogen storage battery, or a nickel / cadmium storage battery.
  • the charge / discharge circuit 131 may be other than a circuit in which a plurality of charge capacitors 132 are directly connected at the time of charge and connected in parallel at the time of discharge. For example, a charge voltage of the charge capacitor 132 is obtained using a comparator.
  • the light emitting unit 111 is turned on, and when the light emitting unit 111 is turned on and the charging voltage of the charge capacitor 132 falls below a predetermined value, the light emitting unit 111 is turned off and the charge capacitor 132 is again turned on. Any configuration such as a circuit that waits for charging may be used.
  • the number of the charge capacitors 132 may be one instead of plural.
  • the insulating film around the mounting hole 123 may be removed from the substrate 133 of the charge / discharge circuit 131 of the voltage detector 110.
  • the voltage detector 110 of the second embodiment may be attached to the insulator 140.
  • the gate capacitor 121 (capacitor unit 101) in the voltage detector 110 is built in the insulator 140, and a dielectric (an epoxy resin or PET) having a relative dielectric constant greater than 1 is provided between the gate electrodes 121a and 121b.
  • Resin synthetic resin such as nylon resin, quartz glass, ceramics, etc.
  • the insulator attached to the AC circuit R ′ and the voltage detector can be used together, and space saving can be achieved.
  • the insulator 140 may have any configuration as long as it insulates between the electric circuit R (AC electric circuit R ′ and the like) and the support and incorporates the gate capacitor 121.
  • the gate capacitor 121 only the low potential side (the side not on the electric circuit R side) of the gate electrodes 121a and 121b is connected to the high potential side (for example, one input wiring Xa ′) of the charge / discharge circuit 131.
  • the low potential side (for example, the other input wiring Xb ′) of the charge / discharge circuit 131 is grounded (grounded to GND).
  • the charging / discharging circuit 131 may be the charging / discharging circuit 1 of the first embodiment or the second embodiment described above.
  • the voltage detector 110 can be retrofitted to an electric circuit R (AC electric circuit R ′ or DC electric circuit R ′′) for inspecting (electricity detecting) the state of energization, or attached from the beginning of manufacturing the electric circuit R. May be. Once the voltage detector 110 is attached to the electric circuit R, the voltage detector 110 may be left attached as it is, and may be configured to always perform voltage detection, or may be configured to be attached only when voltage detection is performed. If the electric circuit R is the DC electric circuit R ′′, the rectifier 117 described above is not necessary in the voltage detector 110.
  • the charging / discharging circuit 1 includes a plurality of capacitors 2 that are brought into the parallel current state J2 by the above-described changeover switch 3 at the time of charging, and in series by the changeover switch 3 before the discharge. After the current state J1 is set and the series current state J1 is set, discharging of the output current Y may be started by the discharge switch 4. When charging and discharging are performed in this order, a plurality of capacitors 2 are connected in parallel.
  • the series wiring 5 ′ in the charging / discharging circuit 1 for boosting is also a wiring in which a plurality of capacitors 2 are connected in series.
  • An intermediate diode 6 ′ arranged in the forward direction from the anode to the cathode is disposed between two adjacent capacitors 2 in the opposite direction to 1.
  • the intermediate diode 6 ′ may be a single element independently of the intermediate diode 6 ′ alone, but the combination of the intermediate diode 6 ′ and the parallel diode 10 ′ in the charge / discharge circuit 1 to be boosted described later is 1 It may be a single element.
  • the anode parallel wiring 9A ′ in the charge / discharge circuit 1 for boosting the voltage is connected to the anode-capacitor 7A ′ between the anode side of each of the above-described intermediate diodes 6 ′ and the capacitor adjacent to the anode side by the end of the series wiring 5 ′. And connected to the cathode end outer electrode 8K ′ opposite to the intermediate diode in the cathode end capacitor 2K ′ adjacent to only the cathode side of the intermediate diode 6 ′.
  • the cathode parallel wiring 9K ′ in the charge / discharge circuit 1 to be boosted is located at the end of the series wiring 5 ′ with the cathode-capacitor 7K ′ between the cathode side of the intermediate diode 6 ′ and the capacitor adjacent to the cathode side.
  • the anode end capacitor 2A ′ adjacent to only the anode side of the intermediate diode 6 ′ is connected to the anode end outer electrode 8A ′ opposite to the intermediate diode.
  • One of the two parallel wires 9A ′ and 9K ′ is provided with the changeover switch 3, and the other is provided with a parallel diode 10 ′. That is, the changeover switch 3 is disposed in the ⁇ 1> anode parallel wiring 9A ′, and the parallel diode 10 ′ is provided in the cathode parallel wiring 9K ′ in the forward direction from the cathode-capacitor 7K ′ to the anode end outer electrode 8A ′.
  • the changeover switch 3 When arranged, the changeover switch 3 is arranged in the ⁇ 2> cathode parallel wiring 9K ′, and parallel to the anode parallel wiring 9A ′ in the forward direction from the cathode end outer electrode 8K ′ to the anode-capacitor 7A ′.
  • the switching diode 3 is provided when the diode 10 ′ is provided, or ⁇ 3> the anode parallel wiring 9A ′ and the cathode parallel wiring 9K ′ (FIG. 18). Is the case of ⁇ 2>).
  • a changeover switch 3 is arranged on a certain cathode parallel line 9K′-1, and an intermediate diode 6′-1 adjacent to the cathode parallel line 9K′-1 is sandwiched therebetween and on the opposite side.
  • the parallel diode 10 ' is disposed on the anode parallel wiring 9A'-1 and the parallel diode 10' is disposed on the other cathode parallel wiring 9K'-2.
  • the changeover switch 3 is disposed on another cathode parallel wiring 9K′-3, and the parallel diode 10 ′ is disposed on the anode parallel wiring 9A′-3 on the opposite side.
  • the above ⁇ 1> and ⁇ 2> may be mixed for each set of the anode parallel wiring 9A ′ and the cathode parallel wiring 9K ′.
  • the plurality of capacitors 2 that have become the series wiring 5 ′ and the parallel wirings 9A ′ and 9K ′ in the charging / discharging circuit 1 that has been boosted as described above are brought into the parallel current state J2 by the above-described changeover switch 3 during charging (FIG. 18).
  • the changeover switch 3 sets the series current state J1 (FIG. 18B), and after setting the series current state J1, the discharge switch 4 starts discharging the output current Y. good.
  • the capacitors 2 are discharged in series with a voltage higher than the predetermined voltage.
  • the charging / discharging circuit according to the present invention includes a voltage detector, a power supply circuit for a monitoring / control device in photovoltaic power generation, and other wasteful or annoying generated voltage from an electric circuit that could not be used conventionally. Can be converted into an intended voltage or the like regardless of whether it is a high voltage or a low voltage, and can be used, for example, as a power supply source for wearable computing (using a body-worn computer).
  • the capacitor unit according to the present invention is a useless or disturbing electric field from a power circuit of a monitoring / control device in photovoltaic power generation including a voltage detector, and other electric circuits that could not be used conventionally.
  • the voltage detector according to the present invention can be used in solar power plants, power transmission facilities, homes, offices, factories, whether the electric circuit is AC or DC, the level of potential, the presence or absence of insulators, and the mounting position. Is available.

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Abstract

【課題】複数のコンデンサへの電流の流し方を直列・並列に切替可能な切替スイッチを有したり、コンデンサユニットの電極における本体部の端に立設する非平行部を設けて、「簡素化」や「取得電位差の増加」等を図る。 【解決手段】入力電流Xを複数のコンデンサ2に充電し、複数のコンデンサ2から出力電流Yを放電する充放電回路1で、複数のコンデンサ2に電流を直列に流し得る直列電流状態J1と、電流を並列に流し得る並列電流状態J2とに切替可能な切替スイッチ3と、複数のコンデンサ2からの出力電流Yの放電を開始する放電スイッチ4も有する。又、一対の電極102を有したコンデンサユニット1で、一対の電極102の両方は、互いに略平行な本体部103をそれぞれ備え、一対の電極102のうち少なくとも一方は、本体部103の端にもう一方の電極側へ立設し且つもう一方の電極とは略平行でない非平行部104も備える。

Description

充放電回路、コンデンサユニット、及び、検電器
 本発明は、入力電流をコンデンサに充電し、コンデンサから出力電流を放電する充放電回路、この充放電回路を備え、当該充放電回路から放電される出力電流を用いて電路の通電を検査する検電器や、一対の電極を有したコンデンサユニット、及び、このコンデンサユニットを備え、当該コンデンサユニットからの電流を用いて、電路の通電を検査する検電器に関する。
 従来、コンデンサを充電するコンデンサ充電装置(詳しくは、スイッチ駆動信号に応じてオンするスイッチ手段と変圧器の一次巻線とが直列に接続された回路に電源電圧が印加され、前記変圧器の二次巻線に接続され得るコンデンサを充電するコンデンサ充電装置)が知られている(特許文献1参照)。
 このコンデンサ充電装置は、前記スイッチ駆動信号が発生されて前記スイッチ手段がオンしているときに、前記一次巻線に流れる一次電流に応じた一次電流検出信号を検出する一次電流検出手段と、前記一次電流検出信号がピーク検出用所定値に達したときに、前記スイッチ駆動信号を停止して前記スイッチ手段をオフするための一次電流ピーク検出信号を発生する一次電流ピーク検出回路と、前記一次電流ピーク検出信号を受けてオフ時間の計時を開始し、そのオフ時間を計時したときに、前記スイッチ駆動信号を発生し前記スイッチ手段をオンするためのオフ時間終了信号を発生するオフ時間検出回路とを備える。
 従来、電気二重層コンデンサが知られている(特許文献2参照)。
 このコンデンサは、電解液中に対向させて配した一対の分極性電極と、各分極性電極の外面に接続した一対の導電性電極を備えてなる電気二重層コンデンサであって、導電性電極と分極性電極を一体化した一対の電極ユニットを形成し、各電極ユニットを規制部材により定位置に保持してなる。
特開2006-81321号公報 特開平5-159975号公報
 しかしながら、特許文献1に記載されたコンデンサ充電装置は、そもそも変圧器の他、一次電流検出信号を検出する一次電流検出手段や、一次電流ピーク検出信号を発生する一次電流ピーク検出回路、及び、オフ時間終了信号を発生するオフ時間検出回路までも必須としており、装置の複雑化・大型化を招いている(特に、特許文献1の図1)。
 又、しかしながら、特許文献2に記載されたコンデンサは、一対の分極性電極の両方が平板状で(特許文献2の図1、2、4、7)、一対の分極性電極を平行に配しており(特許文献2の段落0016、0029)、例えば、既に発生している電界(高圧な電流が流れることで電路近傍に発生する電界など)内に位置させても、これら一対の分極性電極間に十分な電位差が生じず、この電位差を用いても LEDなどの素子を駆動させることが困難であった。
 尚、特許文献2に記載のコンデンサは、一対の分極性電極間に配した複数の絶縁ブリッジなどの規制部材を必須としており、コンデンサとしての部品数増加・複雑化を招いているとも言える(特許文献2の請求項1、2や、図1、4、7等)。
 本発明は、このような点に鑑み、複数のコンデンサへの電流の流し方を直列・並列に切替可能な切替スイッチとは別に、複数のコンデンサからの放電を開始する放電スイッチも有することで、充放電回路や検電器の「簡素化」などを実現することを目的とする。
 又、本発明は、このような点に鑑み、コンデンサユニットの電極における本体部の端に立設する非平行部を設けることで、所定の電界内における電極間の「取得電位差の増加」等をコンデンサユニットや検電器で実現することを目的とする。
 尚、本発明は、「部品数低減」や「簡素化」などを、コンデンサユニットや検電器で実現することも目的とするとも言える。
 本発明に係る充放電回路1は、入力電流Xを複数のコンデンサ2に充電し、これら複数のコンデンサ2から出力電流Yを放電する充放電回路であって、前記複数のコンデンサ2に電流を直列に流し得る直列電流状態J1と、前記複数のコンデンサ2に電流を並列に流し得る並列電流状態J2とに切替可能な切替スイッチ3を有し、この切替スイッチ3とは別に、前記複数のコンデンサ2からの出力電流Yの放電を開始する放電スイッチ4も有していることを第1の特徴とする。
 本発明に係る充放電回路1の第2の特徴は、第1の特徴に加えて、前記複数のコンデンサ2を直列に接続した直列配線5を有し、この直列配線5は、隣接する2つのコンデンサ2の間それぞれに、アノードからカソードへの順方向を揃えた中間ダイオード6が配設され、前記中間ダイオード6のアノード側と当該アノード側に隣接するコンデンサとのアノード・コンデンサ間7Aそれぞれを、前記直列配線5の端に位置し且つ中間ダイオード6のカソード側のみに隣接するカソード端コンデンサ2Kにおける中間ダイオードとは反対側のカソード端外側電極8Kに接続したアノード並列配線9Aと、前記中間ダイオード6のカソード側と当該カソード側に隣接するコンデンサとのカソード・コンデンサ間7Kそれぞれを、前記直列配線5の端に位置し且つ中間ダイオード6のアノード側のみに隣接するアノード端コンデンサ2Aにおける中間ダイオードとは反対側のアノード端外側電極8Aに接続したカソード並列配線9Kとを有し、前記アノード並列配線9Aに前記切替スイッチ3が配設され、前記カソード並列配線9Kに前記カソード・コンデンサ間7Kからアノード端外側電極8Aに向かって順方向に並列用ダイオード10が配設されている、前記カソード並列配線9Kに前記切替スイッチ3が配設され、前記アノード並列配線9Aに前記カソード端外側電極8Kからアノード・コンデンサ間7Aに向かって順方向に並列用ダイオード10が配設されている、又は、前記アノード並列配線9A及びカソード並列配線9Kに前記切替スイッチ3が配設されている点にある。
 本発明に係る充放電回路1の第3の特徴は、第1の特徴に加えて、前記複数のコンデンサ2を直列に接続した直列配線5’を有し、この直列配線5’は、隣接する2つのコンデンサ2の間それぞれに、アノードからカソードへの順方向を揃えた中間ダイオード6’が配設され、前記中間ダイオード6’のアノード側と当該アノード側に隣接するコンデンサとのアノード・コンデンサ間7A’それぞれを、前記直列配線5’の端に位置し且つ中間ダイオード6’のカソード側のみに隣接するカソード端コンデンサ2K’における中間ダイオードとは反対側のカソード端外側電極8K’に接続したアノード並列配線9A’と、前記中間ダイオード6’のカソード側と当該カソード側に隣接するコンデンサとのカソード・コンデンサ間7K’それぞれを、前記直列配線5’の端に位置し且つ中間ダイオード6’のアノード側のみに隣接するアノード端コンデンサ2A’における中間ダイオードとは反対側のアノード端外側電極8A’に接続したカソード並列配線9K’とを有し、前記アノード並列配線9A’に前記切替スイッチ3が配設され、前記カソード並列配線9K’に前記カソード・コンデンサ間7K’からアノード端外側電極8A’に向かって順方向に並列用ダイオード10’が配設されている、前記カソード並列配線9K’に前記切替スイッチ3が配設され、前記アノード並列配線9A’に前記カソード端外側電極8K’からアノード・コンデンサ間7A’に向かって順方向に並列用ダイオード10’が配設されている、又は、前記アノード並列配線9A’及びカソード並列配線9K’に前記切替スイッチ3が配設されている点にある。
 本発明に係る充放電回路1の第4の特徴は、第1、2の特徴に加えて、前記切替スイッチ3による切替と前記放電スイッチ4による放電開始を周期的に行うタイマー部11を有し、このタイマー部11の電源端子12を、前記カソード端コンデンサ2K又はアノード端コンデンサ2Aと当該コンデンサ2K、2Aに隣接する中間ダイオード6とのダイオード・コンデンサ間7Dに接続したタイマー電源配線13を有し、このタイマー電源配線13に、前記ダイオード・コンデンサ間7Dから電源端子12に向かって順方向に電源用ダイオード14が配設されている点にある。
 これらの特徴により、直列電流状態J1と並列電流状態J2とに切替可能な切替スイッチ3とは別に、複数のコンデンサ2からの放電を開始する放電スイッチ4も有することで、特許文献1とは異なり、切替スイッチ3によって高圧→低圧・低圧→高圧の変圧が可能となり、鉄心やコイル等で高重量・大型となる変圧器は不要となり、切替スイッチ3の他に放電スイッチ4だけとなり、一次電流検出手段や一次電流ピーク検出回路、オフ時間検出回路などよりも回路の多種を抑制できる(「簡素化」の実現)。
 又、複数のコンデンサ2を直列に接続した直列配線5で、隣接する2つのコンデンサ2の間に中間ダイオード6を配設し、アノード並列配線9Aとカソード並列配線9Kのうち少なくとも一方に切替スイッチ3を配設し、その他に並列用ダイオード10を配設することで、切替スイッチ3によって、複数のコンデンサ2の実際の接続構成は一切変更することなく、各コンデンサ2に流し得る電流を直列→並列、並列→直列に切り替えることが可能となると共に、アノード並列配線9Aとカソード並列配線9Kの一方に切替スイッチ3を配設した分だけ、両方に並列用ダイオード10を配設した場合より、電圧降下を抑えることが出来る。
 更に、複数のコンデンサ2を直列に接続した直列配線5’で、隣接する2つのコンデンサ2の間に中間ダイオード6’を配設し、アノード並列配線9A’とカソード並列配線9K’のうち少なくとも一方に切替スイッチ3を配設し、その他に並列用ダイオード10’を配設することで、切替スイッチ3によって、複数のコンデンサ2の実際の接続構成は一切変更することなく、各コンデンサ2に流し得る電流を並列→直列、直列→並列に切り替えることが可能となると共に、アノード並列配線9A’とカソード並列配線9K’の一方に切替スイッチ3を配設した分だけ、両方に並列用ダイオード10’を配設した場合より、電圧降下を抑えることが出来る。
 そして、タイマー電源配線13に電源用ダイオード14を配設することで、複数のコンデンサ2からの放電によりコンデンサ2の電圧が下がった場合においても、タイマー部11の電源端子12側からコンデンサ2側へ電流が逆流することを防止でき、タイマー部11の動作に支障はない。
 本発明に係る検電器20の第1の特徴は、上述した第1、2、4の特徴を有した充放電回路1を備え、この充放電回路1から放電される出力電流Yを用いて、電路Rの通電を検査する検電器であって、前記充放電回路1におけるアノード端外側電極8Aとカソード端外側電極8Kそれぞれに接続された一対のゲート電極21を備え、この一対のゲート電極21を前記電路Rの通電により生じる電界E内に位置させた際に、前記一対のゲート電極21間の電位差による入力電流Xを前記複数のコンデンサ2に充電し、前記複数のコンデンサ2から周期的に放電される出力電流Yで点滅する発光部22を備えている点にある。
 本発明に係る検電器20の第2の特徴は、第1の特徴に加えて、前記電路Rは交流電路R’であって、この交流電路R’から交流電流を直流電流に変換する整流器23を備え、この整流器23からの直流電流が、前記入力電流Xとして複数のコンデンサ2に充電され、前記複数のコンデンサ2への充電時に切替スイッチ3により前記直列電流状態J1とされ、前記複数のコンデンサ2からの放電前に切替スイッチ3により前記並列電流状態J2とされ、前記並列電流状態J2とされた後に、前記放電スイッチ4により出力電流Yの放電を開始する点にある。
 これらの特徴により、電路Rの通電により生じる電界E内に位置させたゲート電極21間からの入力電流Xを複数のコンデンサ2に充電し、複数のコンデンサ2から周期的に放電される出力電流Yで点滅する発光部22を備えることで、別の電源を必要しないため、その電源が切れて電圧チェック及び導通チェックが出来ない等の虞は一切なく、更なる「簡素化」が図れる。
 これに加えて、発光部22が消灯している時間が存在する分だけ、発光部22に要する電力を低減できる(「省電力化」)と共に、結果的に発光時間が短くなるため発光部22が長持ちする(「長寿命化」)。
 又、交流電路R’から交流電流を整流器23で整流して複数のコンデンサ2に充電し、複数のコンデンサ2の充電時に直列電流状態J1とし、放電前に並列電流状態J2とした後に、出力電流Yの放電を開始することで、交流電路R’から整流した高電位の直流電流であっても、充電した後に直列→並列への切替を完了した後、確実に低電位として放電することとなり、交流電路R’が高圧(例えば、6600Vや22000Vなど)であっても、発光部22に過負荷をかけることなく検電が可能となる。
 その他、本発明に係る検電器20の第3の特徴は、第1又は2の特徴に加えて、一対の電極102を有したコンデンサユニット101を備え、このコンデンサユニット101からの電流を、上述した第3の特徴を有した充放電回路1における複数のコンデンサ2に充電して、電路Rの通電を検査し、前記一対の電極102の両方は、互いに略平行な本体部103をそれぞれ備え、前記一対の電極102のうち一方のみ又は両方は、前記本体部103の端にもう一方の電極側へ立設し且つ前記もう一方の電極とは略平行でない非平行部104も備えている点である。
 本発明に係るコンデンサユニット101は、一対の電極102を有したコンデンサユニットであって、前記一対の電極102の両方は、互いに略平行な本体部103をそれぞれ備え、前記一対の電極102のうち一方のみ又は両方は、前記本体部103の端にもう一方の電極側へ立設し且つ前記もう一方の電極とは略平行でない非平行部104も備えていることを第1の特徴とする。
 尚、本発明における「もう一方の電極」とは、一方の電極102aの視点に立ってみれば「他方の電極102b」を意味し、他方の電極102bの視点に立ってみれば「一方の電極102a」を意味する。つまり、互いに対向する相手方の電極となる。
 本発明に係るコンデンサユニット101の第2の特徴は、第1の特徴に加えて、前記一対の電極102を保持するケーシング105を有し、このケーシング105は、前記一対の電極102それぞれの本体部103を保持する一対の本体側部106と、これらの本体側部106それぞれの端から立設し且つ前記一対の本体側部106の間を連結する連結側部107を備え、前記一対の電極102のうち一方が前記ケーシング105の内面に導電素材を被覆して構成された被覆電極102’であり、且つ、前記一対の電極102のうち他方が金属プレート102”で構成され、又は、前記一対の電極102の両方が前記ケーシング105の内面に導電素材を被覆して構成された被覆電極102’であり、前記被覆電極102’が前記本体部103及び非平行部104を備えている場合には、前記本体部103が前記ケーシング105の本体側部106の内面に導電素材を被覆して構成され、前記非平行部104は前記ケーシング105の連結側部107の内面に導電素材を被覆して構成され、前記被覆電極102’が前記本体部103のみを備えている場合には、前記本体部103が前記ケーシング105の本体側部106の内面のみに導電素材を被覆して構成されている点にある。
 これらの特徴により、一対の電極102の両方に、互いに略平行な本体部103を設け、一対の電極102の少なくとも一方に、本体部103の端にもう一方の電極側へ立設し且つもう一方の電極とは略平行でない非平行部104を設けることで、特許文献2とは異なり、所定の電界E(例えば、後述する電路Rの通電により生じる電界Eなど)内でも、一対の電極102間の電位差を十分に生じ得るコンデンサユニットを実現できる(「取得電位差の増加」)。
 尚、特許文献2とは異なり、絶縁ブリッジなどの規制部材を必須としないため、コンデンサユニット101としての部品数の低減や、簡素化も実現できる(「部品数低減」や「簡素化」の実現)。
 又、一対の電極102を保持するケーシング105に、各電極102の本体部103を保持する一対の本体側部106と、各本体側部106の端から立設し且つ一対の本体側部106間を連結する連結側部107を設け、一対の電極102の少なくとも一方を、ケーシング105の内面に導電素材を被覆して構成された被覆電極102’とすることで、電極102を設けるために必要なスペースが導電素材の被覆厚だけで済み、ケーシング105とは別の金属プレート102”分が嵩張らないため、一対の電極102両方を金属プレート102”とした場合より、小型化が図れる。
 その他、本発明に係るコンデンサユニット101の第3の特徴は、第2の特徴に加えて、前記導電素材は、蒸着によって、前記ケーシング105の内面に被覆されている点である。
 本発明に係る検電器110の第1の特徴は、上述した第1~3の何れか1つの特徴を有したコンデンサユニット101を備え、このコンデンサユニット101からの電流を用いて、電路Rの通電を検査する検電器であって、当該検電器を前記電路Rの通電により生じる電界E内に位置させた際に、前記コンデンサユニット101の一対の電極102間の電位差による電流で点灯する発光部111を備え、前記コンデンサユニット101のケーシング105は、当該検電器のケーシング112を兼用していることを第1の特徴とする。
 本発明に係る検電器110の第2の特徴は、第1の特徴に加えて、前記一対の電極102のうち、一方は前記本体部103と非平行部104を備えた被覆電極102’であり、他方は前記本体部103のみを備えた金属プレート102”であり、前記一対の電極102のうち、一方の被覆電極102’は、他方の金属プレート102”より前記電路Rから遠くに位置し、前記一対の電極102のうち、一方の被覆電極102’の本体部103は、他方の金属プレート102”の本体部103と略同じ大きさ又はより大きい点にある。
 本発明に係る検電器10の第3の特徴は、第1又は2の特徴に加えて、前記電路Rは長手方向Lを有し、前記コンデンサユニット101からの電流を蓄電装置132に充電し、この蓄電装置132から放電する電流で前記発光部111を点灯させる充放電回路131を備え、この充放電回路131の基板133では、前記電路Rの長手方向Lと略平行な配線が、前記電路Rの長手方向Lと略平行でない配線より少ない点にある。
 その他、本発明に係る検電器10は、一対の電極102を保持するケーシング105を有したコンデンサユニット101を備えていて、前記一対の電極102のうち一方が前記ケーシング105の内面に導電素材を被覆して構成された被覆電極102’であり、且つ、前記一対の電極102のうち他方が金属プレート102”で構成され、又は、前記一対の電極102の両方が前記ケーシング105の内面に導電素材を被覆して構成された被覆電極102’であり、前記導電素材は、蒸着によって、前記ケーシング105の内面に被覆され、前記コンデンサユニット101からの電流を用いて、電路Rの通電を検査する検電器であって、当該検電器を前記電路Rの通電により生じる電界E内に位置させた際に、前記コンデンサユニット101の一対の電極102間の電位差による電流で点灯する発光部111を備え、前記コンデンサユニット101のケーシング105は、当該検電器のケーシング112を兼用し、前記電路Rは長手方向Lを有し、前記コンデンサユニット101からの電流を蓄電装置132に充電し、この蓄電装置132から放電する電流で前記発光部111を点灯させる充放電回路131を備え、この充放電回路131の基板133では、前記電路Rの長手方向Lと略平行な配線が、前記電路Rの長手方向Lと略平行でない配線より少なくても良い。
 これらの特徴により、電路Rの通電により生じる電界E内に位置させた一対の電極102間からの電流で点灯する発光部111を備え、コンデンサユニット101のケーシング105を、検電器110のケーシング112と兼用することで、特許文献2と比べて、非平行部104を有している分だけ、電路Rの通電により生じる電界E内における一対の電極102間の電位差が大きくなり、発光部111をより明るく点灯できるため、検電器110として、電路Rの通電を使用者に伝え易い。
 これと同時に、検電器110のケーシング112と、コンデンサユニット101のケーシング105を別々に設ける必要がないため、小型化を実現できる。
 又、一対の電極102の一方を本体部103と非平行部104を備えた被覆電極102’とし、他方を本体部103のみを備えた金属プレート102”とし、一方の被覆電極102’を他方の金属プレート102”より電路Rから遠ざけ、一方の被覆電極102’の本体部103を、他方の金属プレート102”の本体部103と略同じ大きさ又はより大きくすることで、電路Rから遠ざかるにつれて広がる電路Rの通電により生じる電界Eを、電路Rから遠い側にある被覆電極102’でより漏れなく捉えることが出来、小型化も図れる(更なる「取得電位差の増加」と「小型化」の両立)。
 これと同時に、電路Rに近い側から金属プレート102”の電極102で検電器110を支えることとなり、検電器110を電路Rに確り固定し易くなる。
 更に、充放電回路131の基板133で、電路Rの長手方向Lと略平行な配線を、電路Rの長手方向Lと略平行でない配線より少なくすることで、電路Rと、当該電路Rの長手方向Lと略平行な配線との間に生じる寄生容量を低減し、その影響を抑えることが出来る。
 本発明に係る充放電回路や検電器によると、複数のコンデンサへの電流の流し方を直列・並列に切替可能な切替スイッチとは別に、複数のコンデンサからの放電を開始する放電スイッチも有することで、「簡素化」等を実現できる。
 又、本発明に係るコンデンサユニットや検電器によると、当該コンデンサユニットの電極における本体部の端に立設する非平行部を設けることで、所定の電界内における電極間の「取得電位差の増加」等を実現できる。
 尚、本発明は、「部品数低減」や「簡素化」などを、コンデンサユニットや検電器でも実現できる。
本発明の第1実施形態に係る充放電回路、及び、本発明の第1実施形態に係る検電器を示す回路図である。 充放電回路を例示する等価回路図であって、(a)は充電時の充放電回路を例示し、(b)は放電時の充放電回路を例示する。 充放電回路における複数のコンデンサの接続例を示す等価回路図である。 充放電回路のタイマー部における各信号のタイミングチャートである。 本発明の第2実施形態に係る充放電回路、及び、本発明の第1実施形態に係る検電器を示す回路図である。 検電器の基板レイアウトを例示する概要図であって、(a)は部品面のシルク/レジスト図であり、(b)は部品面のパターン図であり、(c)は半田面のパターン図である。 検電器の構成部品を例示する概要図であって、(a)は分解斜視図であり、(b)は(a)中のM矢視図である。 検電器の電路(バスバー)への取付け状態を例示する図面代用写真である。 本発明の第1実施形態に係るコンデンサユニットの電極、ケーシングを示す図面代用写真であり、(a)はコンデンサユニットのケーシングと電極(金属プレート)を示し、(b)はコンデンサユニットのケーシング内面と電極(被覆電極・金属プレート)を示す。 コンデンサユニットを示す断面概要図であり、(a)は第1実施形態のコンデンサユニットにおける図9(a)中のA矢視断面を示し、(b)は第2実施形態を示す。 第1実施形態のコンデンサユニットにおける図9(a)中のB矢視断面を示す。 本発明の第1、2実施形態に係るコンデンサユニット、及び、本発明の第2実施形態に係る検電器を示す回路概要図である。 検電器の基板レイアウトと電路の長手方向を例示する概要図であって、(a)は部品面のパターン図と電路と長手方向を示し、(b)は半田面のパターン図と電路の長手方向を示す。 検電器の構成部品を例示する分解斜視図である。 検電器の電路(ケーブル)への取付け状態を例示する概要斜視図であって、(a)は分解斜視図であり、(b)は正面斜視図であり、(c)は背面斜視図である。 検電器の電路(バスバー)への取付け状態を例示する概要斜視図であって、(a)は分解斜視図であり、(b)は正面斜視図であり、(c)は背面斜視図である。 検電器の電路(バスバー)への取付け状態を例示する図面代用写真である。 充放電回路における複数のコンデンサの別の接続例を示す等価回路図である。
 以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
<第1実施形態の充放電回路1>
 図1~4には、本発明の第1実施形態に係る充放電回路1が示されている。
 この充放電回路1は、入力電流Xを複数のコンデンサ2に充電し、これら複数のコンデンサ2から出力電流Yを放電する回路である。
 充放電回路1は、複数のコンデンサ2に電流を流し得る状態J1、J2を切替可能な切替スイッチ3と、複数のコンデンサ2からの放電を開始する放電スイッチ4を有している。
 又、充放電回路1は、直列配線5や中間ダイオード6、アノード並列配線9A、カソード並列配線9K、並列用ダイオード10、タイマー部11、タイマー電源配線13、電源用ダイオード14などを有していても良い。
<コンデンサ2>
 図1~3に示したように、コンデンサ2は、入力電流Xを充電し、出力電流Yを放電するものであり、チャージコンデンサ2であるとも言える。
 コンデンサ2は複数あり、その個数は、2つや3つ、4つ以上など、複数であれば、何れの値でも良い。
 各コンデンサ2に対して、逆方向の電圧を加えた時に定電圧を発生するツェナーダイオードを並列に接続していても良い。
 各コンデンサ2の静電容量は、何れの値でも良いが、例えば、公称値で2.2μFなどであっても良く、又、各コンデンサ2の静電容量が略同じ値でも良いが、異なる値でも構わない。
 各コンデンサ2の静電容量は、特に制限はないが、例えば、0.001μF以上10000.000μF以下であったり、好ましくは0.01μF以上5000.00μF以下、更に好ましくは0.1μF以上1000.00μF以下(100μFなど)でも良い。
 更に、コンデンサ2における電極間には、比誘電率が1より大きい誘電体を挟んでいたり、比誘電率が1の状態(つまり、電極間が真空の状態)であるなど、何れの状態でも構わない。
 尚、各コンデンサ2は、幾つかのコンデンサ部材が集まったものでも良い。
<直列配線5、並列配線9A、9Kなど>
 特に図3に示したように、直列配線5は、複数のコンデンサ2が直列に接続された配線であり、この直列配線5は、隣接する2つのコンデンサ2の間それぞれに、アノードからカソードへの順方向を揃えた中間ダイオード6が配設されている。
 尚、この中間ダイオード6は、中間ダイオード6だけで独立して1つの素子であるものでも良いが、後述する並列用ダイオード10と組み合わさったものが、1つの素子となったものでも構わない。
 アノード並列配線9Aは、上述した中間ダイオード6それぞれのアノード側と、そのアノード側に隣接するコンデンサとのアノード・コンデンサ間7Aそれぞれを、直列配線5の端に位置し且つ中間ダイオード6のカソード側のみに隣接するカソード端コンデンサ2Kにおける中間ダイオードとは反対側のカソード端外側電極8Kに接続した配線である。
 又、カソード並列配線9Kは、中間ダイオード6のカソード側と当該カソード側に隣接するコンデンサとのカソード・コンデンサ間7Kそれぞれを、直列配線5の端に位置し且つ中間ダイオード6のアノード側のみに隣接するアノード端コンデンサ2Aにおける中間ダイオードとは反対側のアノード端外側電極8Aに接続した配線である。
 これら2つの並列配線9A、9Kのうち一方に、切替スイッチ3が配設され、他方に並列用ダイオード10が配設されている。
 つまり、<1>アノード並列配線9Aに切替スイッチ3が配設され、カソード並列配線9Kにカソード・コンデンサ間7Kからアノード端外側電極8Aに向かって順方向に並列用ダイオード10が配設されている場合、<2>カソード並列配線9Kに切替スイッチ3が配設され、アノード並列配線9Aにカソード端外側電極8Kからアノード・コンデンサ間7Aに向かって順方向に並列用ダイオード10が配設されている場合、又は、<3>アノード並列配線9A及びカソード並列配線9Kに切替スイッチ3が配設されている場合の3つが存在することとなる(図3は、<1>の場合である)。
 上述した<1>~<3>のうち、特に<1>、<2>の場合について、コンデンサ2が3つ以上であって各並列配線9A、9Kが2つ以上あるケースを、更に詳解する。
 1つの充放電回路1において、あるアノード並列配線9A-1には切替スイッチ3が配設され、このアノード並列配線9A-1に隣接した中間ダイオード6-1を挟みその反対側にあるカソード並列配線9K-1には並列用ダイオード10が配設されると同時に、また別のアノード並列配線9A-2には逆に並列用ダイオード10が配設され、そのアノード並列配線9A-2に隣接した中間ダイオード6-2を挟みその反対側にあるカソード並列配線9K-2には切替スイッチ3が配設されていても、上述の<1>、<2>の場合に含まれる。
 以下同様に、更に別のアノード並列配線9A-3には切替スイッチ3が配設され、その反対側にあるカソード並列配線9K-3には並列用ダイオード10が配設されている等、各アノード並列配線9A、カソード並列配線9Kの組ごとに、上述の<1>、<2>が混在していても良い。
 ここまで述べた直列配線5・並列配線9A、9Kとなった複数のコンデンサ2は、その充電時に後述する切替スイッチ3により直列電流状態J1とされ(図3(a))、その放電前に切替スイッチ3により並列電流状態J2とされ(図3(b))、並列電流状態J2とされた後に、放電スイッチ4により出力電流Yの放電を開始しても良い。
 このような順序で充電・放電した場合には、直列に複数のコンデンサ2を所定の電圧で充電した後、その所定の電圧より低い電圧で並列に複数のコンデンサ2から放電することとなり、入力電流Xが充放電回路1を経ることで、その電圧を高圧→低圧に降圧した出力電流Yを放電することとなる。
 一方、ここまで述べた複数のコンデンサ2が、その充電時に後述する切替スイッチ3により並列電流状態J2とされ、その放電前に切替スイッチ3により直列電流状態J1とされ、直列電流状態J1とされた後に、放電スイッチ4により出力電流Yの放電を開始しても良い。
 このような順序で充電・放電した場合には、並列に複数のコンデンサ2を所定の電圧で充電した後、その所定の電圧より高い電圧で直列に複数のコンデンサ2から放電することとなり、入力電流Xが充放電回路1を経ることで、その電圧を低圧→高圧に昇圧した出力電流Yを放電することとなる。
 以下、複数のコンデンサ2が、充電時に直列電流状態J1で、放電時に並列電流状態J2となる(高圧→低圧となる)場合について、主に述べる。
<切替スイッチ3>
 図1~3に示したように、切替スイッチ3は、上述した直列電流状態J1と並列電流状態J2とに切替可能なスイッチである。
 切替スイッチ3は、状態J1、J2を切替可能であれば、何れの構成でも良いが、例えば、並列配線9A、9Kを開閉する(ON(並列配線9A、9Kを導通させる)/OFF(並列配線9A、9Kを非導通とする))MOSFETなどのトランジスタ部材であったり、手動等にて並列配線9A、9Kを開閉する開閉器であっても良い。
 以下、切替スイッチ3は主にMOSFETであるとして述べる。
 切替スイッチ(切替MOSFET)3は、その構成に特に限定はないが、例えば、NチャンネルMOSFETや、PチャンネルMOSFET等であっても良く、アノード並列配線9A、及び/又は、カソード並列配線9Kに配設されていても構わない。
 切替MOSFET3がアノード並列配線9Aに配設されている場合には、例えば、そのゲート(G)が後述するタイマー部11からの切替信号K1の切替出力端子15に接続され、そのドレイン(D)が上述したアノード・コンデンサ間7Aに接続され、そのソース(S)が上述したカソード端コンデンサ2Kのカソード端外側電極8Kに接続されていても良い。
 一方、切替MOSFET3がカソード並列配線9Kに配設されている場合には、例えば、そのゲート(G)が後述するタイマー部11からの切替信号K1の切替出力端子15に接続されている点は同様であるが、そのドレイン(D)は上述したカソード・コンデンサ間7Kに接続され、そのソース(S)は上述したアノード端コンデンサ2Aのアノード端外側電極8Aに接続されていても良い。
 切替スイッチ3は、アノード並列配線9A、及び/又は、カソード並列配線9Kに複数配設されている場合には、全ての切替スイッチ3が同時に切り替えを行う構成(そのゲート(G)が、同一のタイマー部11からの切替信号K1の切替出力端子15に接続されている構成など)であっても良いが、各切替スイッチ3によって状態J1、J2の切替に時間差があっても良い。
<直列電流状態J1、並列電流状態J2など>
 図1~4(特に、図2)に示したように、直列電流状態J1は、複数のコンデンサ2に電流を直列に流し得る状態であり、並列電流状態J2は、複数のコンデンサ2に電流を並列に流し得る状態である。
 直列電流状態J1と並列電流状態J2は、上述した切替スイッチ3によって直列電流状態J1→並列電流状態J2や、その逆に、並列電流状態J2→直列電流状態J1に切り替えられる。
 これらの電流状態J1、J2について詳解すれば、並列配線9A、9Kにおける切替スイッチ3がOFFである(並列配線9A、9Kを導通しない)時には、各コンデンサ2は、直列配線5で接続されるのみであるため、必ず電流は、複数のコンデンサ2を直列にしか流れ得ない。
 よって、切替スイッチ3がOFFである時には、直列電流状態J1であると言える。
 一方、切替スイッチ3がONである(並列配線9A、9Kを導通する)時には、各コンデンサ2は、直列配線5だけでなく、並列配線9A、9Kによっても接続されているため、電流は、複数のコンデンサ2を直列にだけでなく、並列にも流れ得る。
 従って、切替スイッチ3がONである時には、直列電流状態J1であると同時に並列電流状態J2であって、このような状態は直並列電流状態J3とも言える。
 尚、この直並列電流状態J3は、後述する放電スイッチ4がONとなることで、複数のコンデンサ2には、電流が並列にしか流れない状態となるため、切替スイッチ3は、複数のコンデンサ2に電流を並列に流し得る並列電流状態J2に、切替可能であると言える。
 このように、実際にコンデンサ2に流れる電流を左右する放電スイッチ4について、以下に述べる。
<放電スイッチ4>
 図1~4に示したように、放電スイッチ4は、複数のコンデンサ2からの出力電流Yの放電を開始するスイッチである。
 放電スイッチ4も、複数のコンデンサ2からの放電を開始し、且つ、切替スイッチ3とは別に(切替スイッチ3とは別の位置に)配設されていれば良く、例えば、出力電流Yを放電させる配線(出力配線)Y’を開閉する(ON(出力配線Y’を導通させる)/OFF(出力配線Y’を非導通とする))MOSFETなどのトランジスタ部材であったり、手動等にて出力配線Y’を開閉する開閉器であっても良い。
 以下、放電スイッチ4は、主に出力配線Y’に配設されたMOSFETであるとして述べる。
 放電スイッチ(放電MOSFET)4の配設位置について詳解すれば、出力電流Yを放電する出力配線Y’において、例えば、出力電流Yが供給される負荷(後述の発光部22など)より低い電位の側(例えば、GND側など)でON/OFFする(ローサイドスイッチの)場合でも良く、このとき、NチャンネルMOSFETを放電スイッチ4等としても構わない。
 このNチャンネルMOSFET等の放電スイッチ4は、例えば、そのゲート(G)が所定の素子を介して後述するタイマー部11からの放電信号K2の放電出力端子16に接続され、そのドレイン(D)が負荷(発光部22)等に接続され、そのソース(S)が充放電回路1におけるGND(充放電回路1における低電位側の出力配線Y’)に接続されていても良い。
 尚、このGNDは、上述したカソード端コンデンサ2Kのカソード端外側電極8Kに接続されることとなる。
 その他、放電スイッチ4の配設位置としては、出力配線Y’において、例えば、負荷(発光部22など)より高い電位の側でON/OFFする(ハイサイドスイッチの)場合でも良く、このとき、PチャンネルMOSFETを放電スイッチ4等としても構わない。
 このPチャンネルMOSFET等の放電スイッチ4は、例えば、そのゲート(G)は、ローサイドスイッチの場合と同様に、所定の素子を介して後述するタイマー部11からの放電信号K2の放電出力端子16に接続されるが、そのドレイン(D)は負荷(発光部22)等に接続され、そのソース(S)が上述したアノード端コンデンサ2Aのアノード端外側電極8Aに接続されていても良い。
 尚、このアノード端外側電極8Aは、充放電回路1における高電位側の出力配線Y’となる。
<タイマー部11、電源端子12、タイマー電源配線13、電源用ダイオード14など>
 図1、4に示したように、タイマー部11は、上述した切替スイッチ3による切替と放電スイッチ4による放電開始を周期的に行うものである。
 タイマー部11は、切替スイッチ3による切替と放電スイッチ4による放電開始を周期的に行うのであれば、何れの構成でも良いが、例えば、電源端子(図1中のVDD端子)12や、上述した切替信号K1の切替出力端子(図1中のWAKE端子)15、放電信号K2の放電出力端子(図1中のTCAL端子)16、そして、負荷(後述する発光部22など)への放電を停止させる停止信号K3を入力する停止入力端子(図1中のDONE端子)17、切替スイッチ3による切替と放電スイッチ4による放電開始の周期(放電周期)Tを設定する周期設定端子(図1中のD0、D1、D2端子)18などを有していても良い。
 タイマー電源配線13は、上述したタイマー部11の電源端子12を、上述した直列配線5におけるカソード端コンデンサ2Kと、そのカソード端コンデンサ2Kに隣接する中間ダイオード6とのダイオード・コンデンサ間7Dに接続した配線である。
 このタイマー電源配線13には、ダイオード・コンデンサ間7Dから電源端子12に向かって順方向に電源用ダイオード14が配設されている。
<放電周期T>
 図1に示したように、上述した周期設定端子18は、それぞれに「0(L:ロー)」か「1(H:ハイ)」の電位を入力させることで、切替信号K1や放電信号K2の出力(より詳しくは、切替信号K1や放電信号K2における「L」・「H」の変化)をする放電周期Tを所定の値(1秒、2秒、4秒、8秒、10秒、16秒、32秒、64秒など)に設定することが出来る。
 例えば、周期設定端子18におけるD2端子に「0」、D1端子に「0」、D0端子に「0」の電位を入力すると、放電周期Tを1秒に設定でき、又、D2端子に「0」、D1端子に「0」、D0端子に「1」の電位を入力すると、放電周期Tを2秒に設定できる構成であっても良い。
 このような「0」、「1」電位の各周期設定端子18への入力は、例えば、D0端子を「0」の電位にするのであれば、このD0端子と上述したタイマー電源配線13をNMΩの抵抗(例えば、何MΩなど十分に大きな抵抗)を介して接続し、且つ、D0端子と上述したGNDを0Ωの抵抗を介して(又は、抵抗なしの配線のみで)接続することで構成する。
 同様に、D1端子を「0」の電位にするのであれば、D1端子とタイマー電源配線13をNMΩの抵抗(例えば、何MΩなど十分に大きな抵抗)を介して接続し、且つ、D1端子とGNDを0Ωの抵抗を介して(又は、抵抗なしの配線のみで)接続することで構成すれば良く、D2端子を「0」の電位にするのであれば、D2端子とGNDを抵抗なしの配線のみで接続することで構成することとなる。
<切替信号K1、放電信号K2、停止信号K3のタイミングチャート>
 図4には、タイマー部11における各信号のタイミングチャートが示されている。
 これらの信号のうち、切替信号K1は、上述した切替出力端子15から出力され、切替スイッチ3(図1中のQ1~Q3)に入力される。
 この切替信号K1は、当初は「L(又は、0)」の電位によって、切替スイッチ3をOFFとしている状態(複数のコンデンサ2における直列電流状態J1)であるが、上述した放電周期Tごとに、「H(又は、1)」の電位に立ち上がることで、切替スイッチ3をONとしている状態(複数のコンデンサ2における並列電流状態J2(又は、直並列電流状態J3))とする。
 放電信号K2は、上述した放電出力端子16から出力され、所定の素子を介して、放電スイッチ(放電MOSFET等)4の端子(ゲート(G))などに入力される。
 この放電信号K2も、当初は「L(又は、0)」の電位によって、放電スイッチ4をOFFとしている状態であるが、上述した切替信号K1の「L」→「H」への立上りから、所定のディレイ時間(例えば、約8mSec)B後に、「H(又は、1)」の電位に立ち上がることで、放電スイッチ4をONとして、充放電回路1の出力配線Y’から負荷(発光部22など)へ、複数のコンデンサ2からの出力電流Yを放電させても良い。
 この場合、タイマー部11は、複数のコンデンサ2からの放電前に切替スイッチ3にて並列電流状態J2とし、並列電流状態J2とした後に、放電スイッチ4により出力電流Yの放電を開始している。
 これにより、充電した後に直列→並列への切替を完了した後、確実に低電位として放電することとなり、交流電路R’が高圧(例えば、6600Vや22000Vなど)であっても、発光部22に過負荷をかけることが抑制され、又、負荷(発光部22など)に中途半端に出力電流Yが放電されることを防止している。 
 尚、充放電回路1は、入力電流Xがコンデンサ2に流入しないようにするスイッチ(充電可否スイッチ等)を有していない場合には、コンデンサ2からの放電時にも、各コンデンサ2の電圧によっては、入力電流Xがコンデンサ2に流入することになるとも言える。
 停止信号K3は、上述した放電出力端子16から出力された放電信号K2が、所定の時定数τを持つRC回路19等を経て、停止入力端子17に入力される。
 このRC回路19は、直列に接続された抵抗(図1中のR10とR11)とコンデンサ(図1中のC6)で構成され、この抵抗とコンデンサの間と停止入力端子17を所定の抵抗(図1中のR12)を介して接続することで、停止信号K3(放電信号K2の積分波形とも言える)が停止入力端子17に入力される。
 入力される停止信号K3も、当初は「L(又は、0)」の電位であるが、放電信号K2がRC回路19を経て入力されると、このRC回路19の時定数τに従って電位が上がり、停止信号K3の電位が、タイマー部11の電源端子12の電位(電源電位、電源電圧)の半分(1/2)程度になった(「H」になった)と、タイマー部11で判定されると、タイマー部11は、上述の切替信号K1と放電信号K2の電位を「L(又は、0)」とする。
 この電位の変化は、上述したRC回路19の時定数τに従って調整が出来、その時定数τは、RC回路19の抵抗値(例えば、1.0MΩ+220kΩ=1.22MΩなど)と静電容量(例えば、1nFなど)の積から、所定の値(例えば、1.22MΩ×2.2nF=2.684μSec)が求められる。
 尚、停止信号K3の電位が電源電圧の半分程度になるまでの時間、つまり、負荷への放電時間(放電している時間、具体例としては、放電する発光部22が発光している発光時間)T’は、上述の時定数τにln2(=loge 2、eは自然対数の底)をかけた値(例えば、2.684μSec×loge 2=2.684μSec×0.693147・・・=1.860・・・≒1.86mSecであり、ln2をかけることから、「H」電位に対しての半減期とも言える)が目安となる。
 この放電時間(発光時間)T’は、負荷(発光部22など)へコンデンサ2(特に、カソード端コンデンサ2K)から出力電流Yを放電している間は、タイマー部11の電源電圧が低下するとも言え、時定数τ×ln2の目安より短い場合(例えば、1.64mSecなど)もある。
 よって、このRC回路19における抵抗値と静電容量を変えることによって、意図する時定数τ(つまり、意図する放電時間T’)とすることが可能となる。
 このような放電時間T’を経て、停止信号K3が「H」と判定され、切替信号K1と放電信号K2が「L」となることで、切替スイッチ3はOFFとなって複数のコンデンサ2が直列電流状態J1に切り替えられると同時に、放電スイッチ4もOFFとなって複数のコンデンサ2からの出力電流Yの放電を停止させる。
 直列電流状態J1への切替と放電停止によって、充放電回路1は、再び入力電流Xを、直列に電流が流れる複数のコンデンサ2に充電開始する。
 ここまで述べたように、タイマー部11は、切替信号K1、放電信号K2及び停止信号K3の変化、及び、所定の放電時間T’の放電を、上述した放電周期Tごとに繰り返す。
 その他、タイマー部11は、GND端子(図1中のGND端子)、当該タイマー部11が正常に駆動可能な電源電圧がきているかを判断する電源判断端子(図1中のPGOOD端子)、リセット端子(図1中のRST端子)なども有していても良い。
 これらの端子のうち、GND端子は、GND(充放電回路1における低電位側の出力配線Y’であり、カソード端コンデンサ2Kのカソード端外側電極8K)に接続される。
 電源判断端子は、上述したタイマー電源配線13における電源端子12と電源用ダイオード14との間と接続されている。
 リセット端子は、特に何れとも接続されていなくとも良い。
 尚、タイマー部11の電源端子12と、上述したGND(カソード端外側電極8K)の間には、コンデンサ(図1中のC5)が接続され、ノイズ除去等を行う。
 又、タイマー部11の切替出力端子15と、切替スイッチ(切替MOSFET等)3のゲート(G)との間に、抵抗(ゲート抵抗、図1中のR2)を配設していても良い。
 更に、タイマー部11の放電出力端子16と、放電スイッチ(放電MOSFET等)4のゲート(G)との間に、抵抗(ゲート抵抗、図1中のR9)を配設していても良い。
<第2実施形態の充放電回路1>
 図5には、本発明の第2実施形態に係る充放電回路1が示されている。
 この第2実施形態において第1実施形態と最も異なるのは、コンデンサ2の個数が2つである点である。
 又、個数だけでなく、第2実施形態のコンデンサ2それぞれは、幾つかのコンデンサ部材が集まったものであり、より具体的には、当該コンデンサ2は、複数のコンデンサ部材を並列接続したもの(図5中のC1とC2や、C3とC4など)を1つとしている。
 従って、1つのコンデンサ2としての静電容量は、それを構成する各コンデンサ部材の静電容量の2倍(例えば、公称値で2.2μFのコンデンサ部材2個の合計4.4μFなど)となる。
 尚、並列接続されるコンデンサ部材の個数は、2つではなく、3つ以上であっても良い。
 又、第2実施形態において第1実施形態と異なる点としては、直列配線5における中間ダイオード6の個数が1つである点や、アノード並列配線9A及びカソード並列配線9Kの本数がそれぞれ1つである点もある。
 その他、第2実施形態のタイマー部11は、第1実施形態とは異なり、周期設定端子18におけるD2端子に「0」、D1端子に「1」、D0端子に「0」の電位を入力して、放電周期Tを4秒に設定している。
 このような「0」、「1」電位の各周期設定端子18への入力は、例えば、D0端子を「0」の電位にするのであれば、このD0端子と上述したタイマー電源配線13をNMΩの抵抗(例えば、何MΩなど十分に大きな抵抗)を介して接続し、且つ、D0端子と上述したGNDを0Ωの抵抗を介して(又は、抵抗なしの配線のみで)接続することで構成する。
 又、D1端子を「1」の電位にするのであれば、D1端子とタイマー電源配線13は0Ωの抵抗を介して(又は、抵抗なしの配線のみで)接続し、且つ、D1端子とGNDをNMΩの抵抗(例えば、何MΩなど十分に大きな抵抗)を介して接続することで構成すれば良く、D2端子を「0」の電位にするのであれば、D2端子とGNDを抵抗なしの配線のみで接続することで構成することとなる。
 その他の充放電回路1の構成、作用効果及び使用態様は、第1実施形態と同様である。
<第1実施形態の検電器20>
 図1~8に示したように、第1実施形態に係る検電器20は、第1、2実施形態等の充放電回路1を備え、この充放電回路1から放電される出力電流Yを用いて、電路Rの通電を検査するものである。
 検電器20は、充放電回路1におけるアノード端外側電極8Aとカソード端外側電極8Kそれぞれに接続された一対のゲート電極21と、充放電回路1における複数のコンデンサ2から周期的に放電される出力電流Yで点滅する発光部22を備えている。
 その他、検電器20は、後述するように、電路Rが交流電路R’であれば、交流電流を直流電流に変換する整流器23を備えていても良い。
 又、このような検電器20が通電の検査をする電路Rについて、まず詳解する。
<電路R(交流電路R’)、電界Eなど>
 図1、8に示したように、電路Rは、電流の通路、又は、電気回路であって、検電器20に導通されて、電流が流れているか(通電しているか)を検査されるものであって、銅、アルミニウム、銀、金、ニクロム等の導体や、この導体を絶縁物で覆ったケーブル、一般的な電線などを含む。
 電路Rに流れる電流は、交流電流、直流電流の何れでも良く、交流電流が流れる電路を交流電路R’とし、直流電路が流れる電路を直流電路R”とする。
 電路Rは、電流が流れるのであれば、何れの構成でも良いが、例えば、交流電路R’としては、太陽光発電プラント(太陽光発電所)の配電盤内において、所定の電圧(例えば、高圧であれば6600Vや22000Vなど、低圧であっても100V~200Vなど)の三相ケーブル(そのうちの1本や2本)や、バスバーでも良い(図1、5、8参照)。
 尚、図8に示したように、配電盤内は薄暗く、更にカバー越しであれば、交流電路R’の位置が確認しにくいが、検電器20の発光部22によって、使用者に容易に通電している状態を示せる。
 その他の交流電路R’の例としては、商用電源として家屋、建物に設けられたコンセントやブレーカーをはじめ、送電設備などであっても良い。
 一方、直流電路R”の例としては、太陽光発電プラントにおいて、多数の太陽電池パネルや、これらの太陽電池パネルを複数直列に繋げた多数の太陽電池ストリングや、これらの太陽電池ストリングを複数本纏める接続箱における直流ケーブルでも良い。
 その他の直流電路R”の例としては、直流電流が流れる電化製品をはじめ、デスクトップ型やノート型などのコンピュータ、オフィス機器、各種端末などであっても良い。
 以下では、電路Rは、交流電路R’(特に、6600Vや22000Vの三相ケーブル)であるとして述べる。
<一対のゲート電極21(ゲートコンデンサ21’)>
 図1、5~7に示したように、一対のゲート電極21は、充放電回路1におけるアノード端外側電極8Aとカソード端外側電極8Kそれぞれに接続された一対の電極であって、これらゲート電極21でゲートコンデンサ21’を構成する。
 一対のゲート電極21は、上述した電路R(交流電路R’等)の通電により生じる電界E内に位置させた際に、当該一対のゲート電極21間の電位差が生じる。
 一対のゲート電極21は、交流電路R’等の通電により生じる電界E内で、その間に電位差を生じるのであれば、検電器20の何れに設けられていても良いが、例えば、充放電回路1の基板24を内蔵するケーシング30のカバー(蓋、前面)31側と、ケーシング30で基板24を支持するシャーシ32背面側に、それぞれのゲート電極21が設けられていても良い。
 カバー31側のゲート電極21(21a)は、カバー31の内側に取り付けたカバー側金属(鉄、銅、アルミニウム、銀、金、ニクロム等)プレート(図示せず)であったり、銅やニッケル等の導電性の素材を含む導電塗料をカバー31内側に塗布したもの等であっても良い。
 カバー31側のゲート電極21aは、充放電回路1におけるアノード端外側電極8A、又は、カソード端外側電極8Kに、ゲート接触子(例えば、ポリウレタンフォームに導電布を巻付けたガスケットなど)25を介して接続されても良い。
 一方、シャーシ32背面側のゲート電極21(21b)は、シャーシ32背面側に設けた背面側金属(鉄、銅、アルミニウム、銀、金、ニクロム等)プレート33であったり、こちらも導電塗料をシャーシ32内側に塗布したもの等であっても良い。
 シャーシ32背面側のゲート電極21bは、充放電回路1におけるカソード並列配線9Kとアノード端外側電極8Aのうち、カバー31側のゲート電極21aと接続されていない方の端外側電極8K、8Aに、ゲート電極配線26を介して接続されても良い。
 このゲート電極配線26は、充放電回路1の基板24における部品面(表面)24a側から貫通孔24cを通って半田面(裏面)24b側へ配線され、配線端子26aを介して、シャーシ32背面側のゲート電極21b(金属プレート33など)に接続していても良い。
 尚、充放電回路1の各コンデンサ2や各スイッチ3、4、各配線5、10、13、各ダイオード6、10、14、タイマー部11、RC回路19、後述するその他の抵抗部材、ダイオード部材、雷サージ保護素子は、基板24の部品面(表面)24a側に配設される。
 又、基板24とシャーシ32や、シャーシ32と背面側金属プレート33は、両面テープ34にて貼り付けられていても良く、シャーシ32とカバー31は、所定数のネジ35によって留められても良い。
 カバー31側のゲート電極21と、シャーシ32背面側のゲート電極21の間の距離は、特に限定はないが、所定値(例えば、10mmなど)以上であっても良い。
 一対のゲート電極21の間には、ケーシング30に内蔵される充放電回路1や基板24等があるが、その他は、空洞(空気)であっても良い。
 一対のゲート電極21間(ゲートコンデンサ21’)の静電容量は、特に制限はないが、例えば、0.005pF以上50000.000pF以下であったり、好ましくは0.01pF以上10000.00μF以下、更に好ましくは0.1pF以上1000.00pF以下(0.5pFや4pF、20pF、100pF、200pF、250pFなど)でも良い。
<発光部22>
 図1、2、4、5、7、8に示されたように、発光部22は、電路R(交流電路R’等)が通電している状態を、光で表すものである(図1、5中においては、LED1で表される)。
 発光部22は、交流電路R’等が通電している状態を光の点滅で表すなど、何れの構成であっても良い。
 発光部22は、具体的には、発光ダイオード(LED)や有機EL(有機エレクトロルミネッセンス)、ネオンランプの他、発光するものであれば、ハロゲンランプ、白熱電球、蛍光ランプ(蛍光灯)、水銀ランプ(水銀灯)等の放電灯であっても良い。
 以下は、発光部22が主に発光ダイオードであるとして述べる。
 発光部22は、上述した充放電回路1によって、所定の放電周期(発光周期とも言える)Tで発光(点灯)する構成でも良く、この発光周期Tに対する放電時間(発光時間)T’のデューティ比D(つまり、デューティ比D=(発光時間T’)÷(発光周期T))が、0.000001以上0.500000以下であっても良い。
 尚、発光部22は、検電器20のケーシング30に内蔵される際に、レンズ36を被せられていても良く、このレンズ36とケーシング30のカバー31は、互いに両面テープ34で貼り付けられていても良い。
<整流器23>
 図1、2、5に示されたように、整流器23は、交流電路R’から交流電流を直流電流に変換するものである(図1中においてはD1及びD10、図5中においてはD1及びD7で表される)。
 整流器23は、交流電路R’から交流電流を直流電流に変換できるのであれば、何れの構成でも良いが、例えば、2つのダイオード部材と組み合わさって1つの素子となったものを2つ用いても構わない。
<第1実施形態の検電器20の使用>
 第1実施形態に係る検電器20の使用に際しては、ケーシング30の背面側を、電路Rに近接・接近させた状態で、ケーシング30の一端部(下部)を貫通する取付孔37に対して、ボルト・ワッシャ・ナット・金具等の固定手段を用いて、電路Rに取り付けても良い。
 又、ケーシング30の一端部に溝(図示せず)を形成し、この溝に沿わせるホースバンドや結束バンド等を用いて、検電器20を電路Rに取り付けても良い。
<第1実施形態の検電器20のその他の部材>
 図1、5に示したように、第1実施形態に係る検電器20は、上述した充放電回路1や、その複数のコンデンサ(チャージコンデンサ)2、切替スイッチ3、放電スイッチ4、直列配線5、中間ダイオード6、並列配線9A、9K、並列用ダイオード10、タイマー部11、タイマー電源配線13、電源用ダイオード14、一対のゲート電極21(ゲートコンデンサ21’)、発光部22、整流器23等の他に、抵抗部材、ダイオード部材、雷サージ保護素子などを有していても良く、以下に例示する。
 抵抗部材(図1中においてはR3、R6、R13で、図5中においてはR2、R5、R12)は、それぞれ役割を有していても良いが、例えば、図1中のR3(図5中ではのR2)は発光部22(LED1)の電流制限抵抗であると言え、図1中のR6(図5中ではのR5)は、テストポイント(図1、5中のTP5)で監視するための電流制限抵抗であると言える。尚、図1、5中のTP1~7はテストポイント1~7との意味である。
 ダイオード部材である図1中のD9(図5中のD6)は、発光部22を逆接続するための保護と、発光部22がOFF時に逆起電力を防止するためのものと言える。
 図1中のR13やZ1(図5中ではのR12やZ1)は、雷保護用素子であって、まずR13の抵抗部材は、整流器23以降の回路に瞬時に高電圧が印加されるのを防止すると言え、Z1の雷サージ保護素子は、整流器23の内部抵抗で端子間の電圧が増加した際、アースへ電流を流し端子電圧の上昇を防止すると言える。
<第1実施形態のコンデンサユニット101>
 図9~12、15、16には、本発明の第1実施形態に係るコンデンサユニット101が示されている。
 このコンデンサユニット101は、一対の電極102を有し、これら一対の電極102を保持するケーシング105も有している。
<一対の電極102>
 図9~12、15、16(特に、図10(a))に示したように、一対の電極102(102a、102b)は、その両方が、互いに略平行な本体部103(103a、103b)をそれぞれ備えた導体である。
 第1実施形態のコンデンサユニット101の場合、一対の電極102a、102bのうち一方の電極102aのみが、その本体部103(103a)の端にもう一方(他方)の電極102b側へ立設し且つもう一方(他方)の電極102bとは略平行でない非平行部104(104a)も備えており、この非平行部104が本体部103の両端に立設されている場合、電極102は、断面視で略コ字型(略C字型)であるとも言える。
 一対の電極102の間の距離は、特に限定はないが、所定値(例えば、10mmなど)以上であっても良い。
 一対の電極102の間には、後述のケーシング105(検電器110のケーシング112)に内蔵される充放電回路131や基板133等があるが、その他は、空洞(空気)であったり、比誘電率が1より大きい誘電体を挟んでいたり、比誘電率が1の状態(つまり、電極間が真空の状態)であるなど、何れの状態でも構わない。
 一対の電極102間の静電容量は、特に制限はないが、例えば、0.005pF以上50000.000pF以下であったり、好ましくは0.01pF以上10000.00μF以下、更に好ましくは0.1pF以上1000.00pF以下(0.5pFや4pF、20pF、100pF、200pF、250pFなど)でも良い。
 その他、一対の電極102は、同じ素材等であったり、その逆に、異なる素材であっても構わないが、それらの素材については後述する。
 又、一対の電極102は、所定の電界E(後述する電路R(交流電路R’等)の通電により生じる電界Eなど)内に位置させた際に、当該一対の電極102間の電位差が生じる。
<電極102の本体部103>
 特に、図10(a)に示したように、本体部103(103a、103b)は、一対の電極102(102a、102b)の両方に備えられ(電極102の一部であり)、互いに略平行な部分である。
 ここで、「略平行」とは、例えば、平らな導体同士が略平行となる状態だけでなく、その他、側面視で、後述の変形例のように湾曲したり、波形やジグザクに屈曲している導体同士であっても、一対の導体において、対向する(向かい合う)任意の箇所、又は、互いに最も近接した任意の箇所で、その任意の箇所間の距離が略同じであるとも言える。
 一対の本体部103a、103bは、互いに略平行であれば、その形状は特に限定がなく、例えば、何れもが略板状体や略直方体であったり、何れか一方が略板状体で、他方が略直方体であっても良い。
 一対の本体部103a、103bは、平面視形状も、何れであっても良く、例えば、略矩形や略正方形であったり、略円形、略楕円形、三角形や六角形などであっても構わない。
 その他、一対の本体部103a、103b同士は、同じ形状・大きさ、同じ厚み等であっても良く、その逆に、異なる形状・大きさ、異なる厚み等であっても構わない。
 又、各本体部103a、103bは、それぞれ多少の凹凸が形成されていても良く、これら凸部の上面や凹部の底面が、もう一方の本体部103と略平行であれば構わない。
 尚、各本体部103a、103bにおける凹凸の側面(外側面や内側面、端面など)は、もう一方の本体部103と略平行でないのであれば、当該本体部103の端に形成されていない場合でも、後述する非平行部104であるとも言える。
 以下、その非平行部104について述べる。
<電極102の非平行部104>
 特に、図10(a)に示したように、非平行部104(104a)は、第1実施形態においては、一対の電極102a、102bのうち一方(一方の電極102a)のみに備えられている(電極102aの一部である)。
 非平行部104aは、一方の本体部103aの端にもう一方の電極102b側へ立設し且つもう一方の電極102bとは略平行でない。
 ここで、「立設する」とは、本体部103aと当該非平行部104aは、1つの電極102aとして連続しつつ、本体部103a(の表面)と当該非平行部104a(の表面)間の角度が略0°(ゼロ度)ではない状態を言い、当然、もう一方の電極102bと当該非平行部104a(の延長)間の角度も略0°ではない状態(つまり、もう一方の電極102bとは略平行でない状態)となる。
 尚、本体部103aと非平行部104a間の角度は、略0°ではなければ何れの値でも良いが、例えば、略90°であったり(つまり、非平行部104aは、本体部103a(やもう一方の電極102b)と略直交していたり)、その他、30°や45°、60°など所定の角度であっても良い。
 非平行部104aの立設についても、その断面視で直線状であったり、その他、湾曲していても良い。
 このような非平行部104は、本体部103aにおいて、少なくともその端に立設していれば良い。
 詳解すれば、非平行部104aは、本体部103aにおける端のうち、何れか1つの一端にだけでも立設していれば良く、その他、例えば、本体部103aが略矩形や略正方形の略板状体等であれば、4つの端のうち、2つや3つ、又は、4つの端(周端)すべてに非平行部104aが立設していても構わない(図9(b)、図11参照)。
 特に、図11に示すように、電路Rの長手方向Lに略直交する本体部103aの端(上下端)に、非平行部104が立設している場合には、例えば、電路Rが前後方向(図11中の符号Lで指示した両矢印のように、検電器110に近接したり離間する方向)に湾曲していたとしても、電路Rの通電により生じる電界Eを漏れなく捉え易くなる。
 又、非平行部104aは、本体部103aが略円形や略楕円形の略板状体等であれば、周端のうち一部にだけ立設していれば良く、又は、周端すべてに非平行部104aが立設していても構わない。
 非平行部104aは、その本体部103aの端だけでなく、本体部103aの中途部(端以外の部分)で形成(立設)されていても良い。
 ここで、上述した本体部103の中途部にある凹凸の側面を、非平行部104aと捉えても良い。
<コンデンサユニット101のケーシング105、本体側部106、連結側部107>
 図9~12、15、16に示したように、コンデンサユニット101のケーシング(コンデンサケーシング)105は、一対の電極102a、102bを保持するもの(筐体)である。
 ケーシング105は、一対の電極102a、102bそれぞれの本体部103a、103bを保持する一対の本体側部106(106a、106b)と、これらの本体側部106a、106bそれぞれの端から立設し且つ一対の本体側部106a、106bの間を連結する連結側部107を備えている。
 ケーシング105は、上述の本体側部106a、106bや連結側部107を有するのであれば、何れの構成でも良いが、その形状は、略直方体や略立方体であったり、略円柱や、略楕円体、略三角柱、略六角柱であっても良い。
 以下、ケーシング105は、略直方体として述べ、この場合、略直方体において、対向する最も大きい2つの面側が本体側部106a、106bであり、残り4つの面側が連結側部107であると言える。
 ケーシング105は、後述する発光部111用の窓や、取付孔123等が設けられていても良い。
 ケーシング105の素材も、所定の電界E内に位置させた際に、当該一対の電極102a、102b間の電位差が生じるのであれば、特に限定はないが、例えば、非導電性の合成樹脂製、木製、陶磁器製の素材であっても良い。
 尚、ケーシング105は、一方の本体側部106aに(4つの)連結側部107が一体化している等の構成でも良く(図9(b)参照)、これら一方の本体側部106a及び連結側部107に対して、他方の本体側部106bを、所定数のネジ116等で留めたり(図14参照)、溝等に沿って嵌め込む構造であっても良い。
<被覆電極102’>
 特に、図9(b)に示したように、被覆電極102’は、上述したケーシング105の内面に導電素材を被覆して構成され、一対の電極102a、102bのうち一方又は両方が、この被覆電極102’となる。
 ここで、「導電素材」とは、銅やニッケル、鉄、銅、アルミニウム、銀、金、ニクロム等の導電性の素材を蒸着(真空蒸着や化学気層蒸着(CVD)など、乾式メッキとも言う)して形成される被膜(蒸着層)であったり、銅やニッケル等の導電性の素材を含む導電塗料であったり、同じく銅やニッケル等の導電性の素材をメッキ(電気メッキ、化学メッキなど、湿式メッキとも言う)して形成される被膜などであっても良い。
 その他、「導電素材」とは、銅やニッケル等の導電性の素材を溶融させて被膜したり、スパッタリングして形成される被膜などであっても良い。
 被覆電極102’の厚さも、特に限定はないが、例えば、蒸着の場合、その蒸着層の厚さは、0.05μm以上3μm以下(例えば、0.1μmや0.3μm、1.0μm、2.5μmなど)であったり、導電塗料の場合、その塗膜の厚さは、10μm以上50μm以下(20μm、30μm、40μmなど)であっても良い。
 又、メッキの場合、被覆電極102’(被膜)の厚さは、銅メッキであれば、0.5μm以上3μm以下(例えば、0.8μmや1.2μm、1.5μm、2.0μmなど)であり、ニッケルメッキであれば、0.10μm以上0.40μm以下(0.25μmなど)であっても構わない。
 その他、被覆電極102’(被膜)の厚さとしては、何れの方法による場合であっても良いが、例えば、0.01μm以上50μm以下であるとしても構わない。
 このような被覆電極102’(102a’)が本体部103(103a)及び非平行部104(104a)の両方を備えている場合には、本体部103aは、ケーシング105の本体側部106aの内面に構成され、非平行部104aはケーシング105の連結側部107の内面に構成される。
 ここで、連結側部107の内面に構成された非平行部104aは、当然に、もう一方の電極102bに接触しない範囲までにしか被覆されない。
 つまり、被覆電極102a’は、その非平行部104aが、本体側部106aと連結側部107とに亘って、且つ、連結側部107においても、少なくとも一方の本体側部106a寄りの部分に被覆して構成されれば良く、必ずしも連結側部107の内面全てに被覆されるものではない。
 一方、被覆電極102a’が本体部103aのみを備えている場合には、上述したように、本体部103aは、ケーシング105の本体側部106aの内面のみに構成される。
 尚、一対の電極102a、102bのうち一方の電極102aのみが、被覆電極102’であれば、他方の電極102bは、被覆電極102’以外のもの(後述する金属プレート102”)で構成される。
 以下、この金属プレート102”について述べる。
<金属プレート102”>
 特に、図9、図10(a)、図14等に示したように、金属プレート102”は、一対の電極102a、102bのうち、一方の電極102aが上述した被覆電極102’であった場合、他方の電極102bを構成する。
 金属プレート102”(102b”)は、鉄、銅、アルミニウム、銀、金、ニクロム等の導電性の金属製である。
 このような金属プレート102b”が本体部103(103b)及び非平行部104(104b)の両方を備えている場合には、1つの金属プレート102”の端等を折り曲げて非平行部104bとしたり、本体部103bに対して、非平行となるように溶接等により非平行部104bを接合して構成しても良い。
 一方、金属プレート102b”が本体部103bのみを備えている場合には、当然に、その形状は、略板状体となる。
 尚、金属プレート102b”には、後述する取付孔123等が設けられていても良い。
<第1実施形態のコンデンサユニット101の変形例>
 本発明の第1実施形態に係るコンデンサユニット101の変形例において第1実施形態と最も異なるのは、一対の電極102a、102bにおける本体部103(103a、103b)が、湾曲している点である。
 詳解すれば、変形例は、例えば、後述するケーブルなど断面略円形状(又は断面略楕円形)等の電路Rを取り囲むように湾曲し、一対の本体部103a、103bは、断面視で電路Rをぐるっと取り囲むように、それぞれが略同心円上の円弧形状となっている。
 このように一対の本体部103a、103bが湾曲している場合であっても、対向する(向かい合う)任意の箇所、又は、互いに最も近接した任意の箇所で、その任意の箇所間の距離が略同じであるとも言えることから、互いに略平行である。
 このように、一対の本体部103a、103bが湾曲することで、電路Rから遠ざかるにつれて放射状に広がる所定の電界E(例えば、後述する電路Rの通電により生じる電界Eなど)を、より漏れなく捉えることが出来ると言える。
 その他のコンデンサユニット101の構成、作用効果及び使用態様は、第1実施形態と同様である。
<第2実施形態のコンデンサユニット101>
 図10(b)には、本発明の第2実施形態の変形例に係るコンデンサユニット101が示されている。
 この第2実施形態において第1実施形態と最も異なるのは、非平行部104(104a、104b)が、一対の電極102a、102bの両方に備えられている(それぞれの電極102a、102bの一部である)点である。
 このように、両方の電極102a、102bに非平行部104a、104bがあることで、例えば、電路Rから遠ざかるにつれて放射状に広がる所定の電界であっても、2つの電極102a、102bそれぞれに非平行部104a、104bが設けられている分だけ、より漏れなく捉えることが出来るとも言える。
 その他のコンデンサユニット101の構成、作用効果及び使用態様は、第1実施形態やその変形例と同様である。
<第2実施形態の検電器110>
 図9~17に示したように、第2実施形態に係る検電器110は、第1、2実施形態等のコンデンサユニット101を備え、このコンデンサユニット101からの電流を用いて、電路Rの通電を検査するものである。
 検電器110は、当該検電器110を電路Rの通電により生じる電界E内に位置させた際に、コンデンサユニット101の一対の電極102(102a、102b)間の電位差による電流で点灯する発光部111を備えている。
 又、検電器110におけるコンデンサユニット101は、一対の電極102a、102bのうち、一方の電極102aは、本体部103と非平行部104を備えた被覆電極102’(102a’)であり、他方の電極102bは、本体部103のみを備えた金属プレート102”(102b”)であっても良い。
 更に、検電器110におけるコンデンサユニット101は、一対の電極102a、102bのうち、一方の被覆電極102a’は、他方の金属プレート102b”より電路Rから遠くに位置していたり、一方の被覆電極102a’の本体部103aは、他方の金属プレート102b”の本体部103bと略同じ大きさ又はより大きくても良い。
<第2実施形態の検電器110のケーシング112>
 特に、図9、14に示したように、検電器110のケーシング(検電ケーシング)112は、上述したコンデンサユニット101のケーシング(コンデンサケーシング)105を兼用している。
 詳解すれば、検電ケーシング112は、後述する充放電回路131が実装された基板133も内蔵しており、カバー(蓋、前面)113側と、基板133を支持するシャーシ114を有している。
 これらのうち、カバー113が、上述した一方の被覆電極102a’を保持する一方の本体側部106aと4つの連結側部107であって、これら各側部106a、107が一体成形されている。
 このカバー113(一方の本体側部106aと連結側部107)の内面に、導電素材が被覆されることで、一方の被覆電極102a’が保持(構成)されている(図9(b)参照)。
 これに対して、シャーシ114は、上述した他方の金属プレート102”を、その背面側で保持しており、他方の本体側部106bとなっている。
 又、基板133とシャーシ114や、シャーシ114と他方の金属プレート102”は、両面テープ115にて貼り付けられていても良く、シャーシ114とカバー113は、上述したように、所定数のネジ116によって留められても良い。
 その他、検電器110は、コンデンサユニット101からの電流を充電・放電する充放電回路131を備えていたり、後述する電路Rが交流電路R’であれば、交流電流を直流電流に変換する整流器117を備えていても良い。
 そこで、このような検電器110が通電の検査をする電路Rについて、まず詳解する。
<電路R(交流電路R’)、電界Eなど>
 図10~13、15~17に示したように、電路Rは、長手方向Lを有した電流の通路、又は、電気回路であって、検電器110に導通されて、電流が流れているか(通電しているか)を検査されるものであって、銅、アルミニウム、銀、金、ニクロム等の導体や、この導体を絶縁物で覆ったケーブル、一般的な電線などを含む。
 電路Rに流れる電流は、交流電流、直流電流の何れでも良く、交流電流が流れる電路を交流電路R’とし、直流電路が流れる電路を直流電路R”とする。
 電路Rは、電流が流れるのであれば、何れの構成でも良いが、例えば、交流電路R’としては、太陽光発電プラント(太陽光発電所)の配電盤内において、所定の電圧(例えば、高圧であれば6600Vや22000Vなど、低圧であっても100V~200Vなど)の三相ケーブル(そのうちの1本や2本)や、バスバーでも良い(図9、14、17参照)。
 尚、図17に示したように、配電盤内は薄暗く、更にカバー越しであれば、交流電路R’の位置が確認しにくいが、検電器110の発光部111によって、使用者に容易に通電している状態を示せる。
 その他の交流電路R’の例としては、商用電源として家屋、建物に設けられたコンセントやブレーカーをはじめ、送電設備などであっても良い。
 一方、直流電路R”の例としては、太陽光発電プラントにおいて、多数の太陽電池パネルや、これらの太陽電池パネルを複数直列に繋げた多数の太陽電池ストリングや、これらの太陽電池ストリングを複数本纏める接続箱における直流ケーブルでも良い。
 その他の直流電路R”の例としては、直流電流が流れる電化製品をはじめ、デスクトップ型やノート型などのコンピュータ、オフィス機器、各種端末などであっても良い。
 以下では、電路Rは、交流電路R’(特に、6600Vや22000Vの三相ケーブル)であるとして述べる。
<第2実施形態の検電器110におけるコンデンサユニット101の役割>
 図12に示したように、検電器110において、コンデンサユニット101の役割は、その一対の電極102からの電流を、後述する充放電回路131への入力電流Xとすることである。
 より具体的には、コンデンサユニット101の一方の被覆電極102a’と他方の金属プレート102b”は、それぞれが、充放電回路131への入力配線Xに接続されており、この一対の電極102(被覆電極102a’と金属プレート102b”)を、上述した電路R(交流電路R’等)の通電により生じる電界E内に位置させた際は、当該一対の電極102a’、102b”間に電位差が生じる。
 従って、一対の電極102a’、102b”は、検電器110におけるゲートコンデンサ121(一対のゲート電極121a、121b)であるとも言える。
 カバー113側のゲート電極121aである被覆電極102a’は、充放電回路131における一方の入力配線X’(Xa’)に、ゲート接触子(例えば、ポリウレタンフォームに導電布を巻付けたガスケットなど)118を介して接続されても良い。
 又、シャーシ114側のゲート電極121bである金属プレート102”は、シャーシ114背面側に設けた凹部に、両面テープ115を介して取り付けられて、充放電回路131における他方の入力配線X’(Xb’)に、ゲート電極配線120を介して接続されても良い。
 このゲート電極配線120は、充放電回路131の基板133における部品面(表面)133a側から貫通孔133cを通って半田面(裏面)133b側へ配線され、配線端子120aを介して、シャーシ114背面側の金属プレート102”に接続していても良い。
<整流器117>
 図12に示されたように、整流器117は、交流電路R’から交流電流を直流電流に変換するものである(図12中においてはD1及びD2で表される)。
 整流器117は、交流電路R’から交流電流を直流電流に変換できるのであれば、何れの構成でも良いが、例えば、2つのダイオード部材と組み合わさって1つの素子となったものを2つ用いても構わない。
<充放電回路131>
 図12等に示したように、充放電回路131は、コンデンサユニット101(ゲートコンデンサ121)からの電流(入力電流X)を別の蓄電装置132に充電し、この蓄電装置蓄電装置132から放電する電流(出力電流Y)で、後述する発光部111を点灯させる回路である。
 充放電回路131は、ゲートコンデンサ121からの電流を、蓄電装置132に充電・放電させるのであれば、何れの構成であっても良いが、例えば、蓄電装置132を、ゲートコンデンサ121とは別のチャージコンデンサ132としても良い。
 更に、充放電回路131は、このチャージコンデンサ132を複数有し、これら複数のチャージコンデンサ132を、充電時には直列に接続し、放電時には並列に接続する構成としても良い。
 尚、チャージコンデンサ132の個数は、2つや3つ、4つ以上など、複数であれば、何れの値でも良い。
 各チャージコンデンサ132の静電容量は、特に制限はないが、例えば、0.001μF以上10000.000μF以下であったり、好ましくは0.01μF以上5000.00μF以下、更に好ましくは0.1μF以上1000.00μF以下(2.2μFなど)でも良い。
 更に、チャージコンデンサ132における電極間には、比誘電率が1より大きい誘電体を挟んでいたり、比誘電率が1の状態(つまり、電極間が真空の状態)であるなど、何れの状態でも構わない。
 尚、各チャージコンデンサ132は、幾つかのコンデンサ部材が集まったものでも良い。
 このような充放電回路131のチャージコンデンサ132など各素子や、当該各素子を結ぶ素子配線134、その他の素子(例えば、雷サージ保護素子など)は、上述した基板133の部品面(表面)133a側に配設される。
 このように、充放電回路131の基板133では、素子配線134や上述したゲート電極配線120等が配設されているが、これらの配線120、134のうち、電路Rの長手方向Lと略平行な配線L’が、電路Rの長手方向Lと略平行でない配線(非平行配線)L”より少なくても良い。
 ここで、「電路Rの長手方向Lと略平行な配線L’が、電路Rの長手方向Lと略平行でない配線L”より少ない」とは、充放電回路131の基板133における配線120、134のうち、電路Rの長手方向Lと略平行な配線の本数L’が、電路Rの長手方向Lと略平行でない配線L”の本数より少ない場合や、電路Rの長手方向Lと略平行な配線L’すべてを合計した総長さが、電路Rの長手方向Lと略平行でない配線L”すべてを合計した総長さより少ない(短い)場合、又は、その両方同時の場合など、何れの場合も含む。
 尚、電路Rの長手方向Lと略平行でない配線L”には、平面視(又は正面視)で、電路Rの長手方向Lと略直交する配線La”や、電路Rの長手方向Lと斜めに交わる配線Lb”などを意味する。
<発光部111>
 図12~17に示されたように、発光部111は、充放電回路131(チャージコンデンサ132)から放電される出力電流Yで、電路R(交流電路R’等)が通電している状態を、光で表すものである(図12中においては、LED1で表される)。
 発光部111は、交流電路R’等が通電している状態を光の点滅で表すなど、何れの構成であっても良く、上述した充放電回路131の出力配線Y’に接続されている。
 発光部111は、具体的には、発光ダイオード(LED)や有機EL(有機エレクトロルミネッセンス)、ネオンランプの他、発光するものであれば、ハロゲンランプ、白熱電球、蛍光ランプ(蛍光灯)、水銀ランプ(水銀灯)等の放電灯であっても良い。
 以下は、発光部111が主に発光ダイオードであるとして述べる。
 発光部111は、上述した充放電回路131によって、所定の発光周期Tで発光(点灯)する構成でも良く、この発光周期Tに対する発光部111の発光時間T’のデューティ比D(つまり、デューティ比D=(発光時間T’)÷(発光周期T))が、0.000001以上0.500000以下であっても良い。
 尚、発光部111は、検電器110のケーシング(検電ケーシング)112に内蔵される際に、レンズ122を被せられていても良く、このレンズ122と検電ケーシング112のカバー113は、互いに両面テープ115で貼り付けられていても良い。
<第2実施形態の検電器110の使用>
 図15~17等に示したように、第2実施形態に係る検電器110の使用に際しては、電路Rの形態(ケーブルかバスバーかなど)に応じた固定手段にて、電路Rに取り付けても良い。
 特に、図15で示したように、例えば、電路Rがケーブルである場合には、当該ケーブルにホースバンド等の固定手段125を用いてブラケット(ブラケット板金)124を取り付け、このブラケット124を介して、検電ケーシング112の背面側を、電路Rに近接・接近させた状態で、検電ケーシング112の一端部(下部)を貫通する取付孔123に対して、ボルト・ワッシャ等の固定手段125を用いて、電路Rに取り付けても良い。
 又、特に、図16、17に示したように、例えば、電路Rが断面略矩形状等のバスバーである場合には、当該バスバーにネジ孔を設け、このネジ孔を介して、検電ケーシング112の背面側を、電路Rに近接・接近させた状態で、検電ケーシング112の取付孔123に対して、固定手段125を用いて、電路Rに取り付けても良い。
 その他、検電ケーシング112の一端部に溝126を形成し、この溝に沿わせる結束バンド(図9(a)参照)等の固定手段125を用いて、検電器110を電路Rに取り付けても良い。
<第2実施形態の検電器110のその他の部材>
 図12に示したように、第2実施形態に係る検電器110は、上述した充放電回路131や、そのチャージコンデンサ132、素子配線134、ゲート電極配線120、発光部111、整流器117等の他に、抵抗部材や雷サージ保護素子などを有していても良く、以下に例示する。
 図12中のR1やZ1は、雷保護用素子であって、まずR1の抵抗部材は、整流器117以降の回路に瞬時に高電圧が印加されるのを防止すると言え、Z1の雷サージ保護素子は、整流器117の内部抵抗で端子間の電圧が増加した際、アースへ電流を流し端子電圧の上昇を防止すると言える。
<その他>
 本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。充放電回路1、第1実施形態の検電器20、コンデンサユニット101、第2実施形態の検電器110等の各構成又は全体の構造、形状、寸法などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することが出来る。
<充放電回路1と、第1実施形態の検電器20>
 充放電回路1は、コンデンサ2からの放電時に、入力電流Xがコンデンサ2に流入しないようにするスイッチ(充電可否スイッチなど)を有していても良い。
 複数のコンデンサ2が、主に上述した場合とは逆に、充電時に並列電流状態J2で、放電時に直列電流状態J1となる(低圧→高圧となる)場合には、上述の充放電回路1において出力配線Y’だった側が入力配線X’側となり、充放電回路1において入力配線X’だった側は出力配線Y’側となる。
 複数のコンデンサ2が、充電時に並列電流状態J2で、放電時に直列電流状態J1となる場合には、直列配線5における中間ダイオード6のうち何れか1つが切替スイッチ3となり、並列配線9A、9Kにおける切替スイッチ3は並列用ダイオード10となる。
 この場合には、アノード端コンデンサ2Aのアノード端外側電極8A側が、GND側となり、放電スイッチ4がローサイドスイッチであれば、NチャンネルMOSFETでの放電スイッチ4は、そのゲート(G)やドレイン(D)は、上述通りに接続されるが、そのソース(S)は、充放電回路1における高電位側の出力配線Y’であるアノード端外側電極8Aに接続される。
 一方、複数のコンデンサ2が、充電時に並列電流状態J2で、放電時に直列電流状態J1となる場合には、放電スイッチ4がハイサイドスイッチであれば、PチャンネルMOSFETでの放電スイッチ4は、そのゲート(G)やドレイン(D)は、上述通りに接続されるが、そのソース(S)は、充放電回路1におけるGND側の出力配線Y’であるカソード端外側電極8Kに接続される。
 更に、この場合には、タイマー電源配線13は、タイマー部11の電源端子12を、上述した直列配線5におけるアノード端コンデンサ2Aと、当該コンデンサ2Aに隣接する中間ダイオード6とのダイオード・コンデンサ間7Dを接続した配線であり、このタイマー電源配線13に、上述と同様の順方向に電源用ダイオード14が配設される。
 コンデンサ2の個数は、上述したように、複数であれば、2つや3つ、4つ以上でも良く、図1においては、コンデンサ2は4つ(図1中のC1~C4)であるが、これらのコンデンサ2を3つとする場合(図1中のAにて示した点線内を削除する場合)には、C1のコンデンサ2(直列配線5におけるアノード端コンデンサ2A)とこれに並列接続しているツェナーダイオード(図1中のD2)、Q1の切替スイッチ3、D3のダイオード(アノード端コンデンサ2Aに隣接する中間ダイオード6と、並列用ダイオード10)を実装せずとも良い。
 尚、この場合、図1中のR1の抵抗値を0Ωとする(つまり、実質的には、抵抗なしの配線のみとする)。
 このR1について更に言及すれば、図1においては、コンデンサ2が4つである場合には、このR1の抵抗値を十分に大きな抵抗(例えば、何MΩなど)としても良い(つまり、実質的には、このR1によって導通させなくとも良い)。
 その他、充放電回路1は入力電流Xが入力されなくなった際(検電器20が通電している電路R(交流電路R’等)の電界Eから離れた際など)には、複数のコンデンサ2から出力電流Yが放電され続け、所定時間後(例えば、約10秒後)に、各コンデンサ2に充電された電荷が0(ゼロ)となる(放電し切る)ものとしても良い。
<碍子40>
 図8に示したように、第1実施形態の検電器20は、碍子40に取り付けられていても良い。
 このとき、一対のゲート電極21(ゲートコンデンサ21’)は、碍子40に内蔵されることとなり、そのゲート電極21間には、比誘電率が1より大きい誘電体(エポキシ樹脂やPET樹脂、ナイロン樹脂等の合成樹脂、石英ガラス、陶磁器などの素材)を挟むこととなる。
 このように、ゲートコンデンサ21’を碍子40に内蔵し、碍子40に第1実施形態の検電器20を取り付けることで、交流電路R’において取り付けられる碍子と検電器を兼用でき、省スペース化が図れる。
 碍子40は、電路R(交流電路R’等)と支持物の間を絶縁し、ゲートコンデンサ21’を内蔵するものであれば、何れの構成でも良い。
 尚、ゲートコンデンサ21’は、そのゲート電極21a、21bのうち、低電位側(電路R側でない側)だけが、充放電回路1の高電位側(例えば、一方の入力配線Xa’)に接続されており、充放電回路1の低電位側(例えば、他方の入力配線Xb’)は接地(GNDに接地)されている。
 第1実施形態の検電器20は、通電の状態を検査(検電)する電路R(交流電路R’や直流電路R”)に後付け可能な構成としたり、又、電路Rの製造当初から取り付けていても良い。
 検電器20は、一旦、電路Rに取り付けた後は、そのまま付けたままで、常に検電を行う構成としたり、検電する時だけ取り付ける構成としても良い。
 又、電路Rが直流電路R”であれば、検電器20において、上述した整流器23は不要となる。
<コンデンサユニット101と、第2実施形態の検電器110>
 コンデンサユニット101又は第2実施形態の検電器110は、その一対の電極102の少なくとも一方が非平行部104を備えるが、その各電極102に対して、断面視で、非平行部104は、本体部103の一端だけに(つまり、1つだけ)立設したり、本体部103の両端に(つまり、2つ)立設したり、更には、本体部103の両端又は一端に加えて、当該本体部103の中途部で1つ又は複数(つまり、合計で2つ又は3つ以上)立設しても良い。
 コンデンサユニット101又は検電器110は、その一対の電極102a、102bのうち、両方が金属プレート102”であっても良い。
 第2実施形態の検電器110におけるコンデンサユニット101(ゲートコンデンサ121)は、一対の電極102a、102bの両方が、電路Rから略同じ距離に位置していても良く、一対の電極102a、102bそれぞれが、電路Rから異なる距離に位置している場合でも、上述とは逆に、電路Rから遠い位置にある一方の電極102aの方が、電路Rにより近い位置にある他方の電極102bより小さくても良い。
 又、検電器110におけるゲートコンデンサ121は、一対の電極102a、102bの両方が、非平行部104を備えていても良い。
 検電器110は、充放電回路131を備えていなくとも良く、ゲートコンデンサ121における一対の電極102間に生じた電位差による電流を、コンデンサ等に充電などすることなく、直接、発光部111に流して、当該発光部111を点灯させる構成であっても良い。
 充放電回路131における蓄電装置132は、チャージコンデンサ132以外に、鉛蓄電池やリチウムイオン蓄電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池などの蓄電池(バッテリ)132であっても良い。
 充放電回路131は、複数のチャージコンデンサ132を、充電時には直接に接続し、放電時にては並列に接続する回路以外であっても良く、例えば、比較器を用いて、チャージコンデンサ132の充電電圧が所定値を越えたことを検出して、発光部111を点灯し、この発光部111の点灯でチャージコンデンサ132の充電電圧が所定値以下となると発光部111を消灯し、再度、チャージコンデンサ132の充電を待つ回路など、何れの構成であっても良い。
 尚、比較器を用いた上述の回路の場合、そのチャージコンデンサ132の個数は、複数でなく、1つであっても良い。
 検電器110の充放電回路131の基板133は、上述した取付孔123周辺の絶縁膜が除去されていても良い。
<碍子140>
 図17に示したように、第2実施形態の検電器110は、碍子140に取り付けられていても良い。
 このとき、検電器110におけるゲートコンデンサ121(コンデンサユニット101)は、碍子140に内蔵されることとなり、そのゲート電極121a、121b間には、比誘電率が1より大きい誘電体(エポキシ樹脂やPET樹脂、ナイロン樹脂等の合成樹脂、石英ガラス、陶磁器などの素材)を挟むこととなる。
 このように、ゲートコンデンサ121を碍子140に内蔵し、碍子140に検電器110を取り付けることで、交流電路R’において取り付けられる碍子と検電器を兼用でき、省スペース化が図れる。
 碍子140は、電路R(交流電路R’等)と支持物の間を絶縁し、ゲートコンデンサ121を内蔵するものであれば、何れの構成でも良い。
 尚、ゲートコンデンサ121は、そのゲート電極121a、121bのうち、低電位側(電路R側でない側)だけが、充放電回路131の高電位側(例えば、一方の入力配線Xa’)に接続されており、充放電回路131の低電位側(例えば、他方の入力配線Xb’)は接地(GNDに接地)されている。
 尚、充放電回路131は、上述した第1実施形態や第2実施形態の充放電回路1であっても良い。
 第2実施形態の検電器110は、通電の状態を検査(検電)する電路R(交流電路R’や直流電路R”)に後付け可能な構成としたり、又、電路Rの製造当初から取り付けていても良い。
 検電器110は、一旦、電路Rに取り付けた後は、そのまま付けたままで、常に検電を行う構成としたり、検電する時だけ取り付ける構成としても良い。
 又、電路Rが直流電路R”であれば、検電器110において、上述した整流器117は不要となる。
<昇圧する充放電回路1における直列配線5’、並列配線9A’、9K’など>
 充放電回路1は、(特に、図3にて)上述したように、複数のコンデンサ2が、その充電時に上述の切替スイッチ3により並列電流状態J2とされ、その放電前に切替スイッチ3により直列電流状態J1とされ、直列電流状態J1とされた後に、放電スイッチ4により出力電流Yの放電を開始しても良く、このような順序で充電・放電した場合には、並列に複数のコンデンサ2を所定の電圧で充電した後、その所定の電圧より高い電圧で直列に複数のコンデンサ2から放電することとなり、入力電流Xが充放電回路1を経ることで、その電圧を低圧→高圧に昇圧した出力電流Yを放電することとなる。
 この低圧→高圧に昇圧する充放電回路1における直列配線5’や、並列配線9A’、9K’などについて述べる。
 図18に示したように、昇圧する充放電回路1における直列配線5’も、複数のコンデンサ2が直列に接続された配線であるが、この直列配線5’は、上述の降圧する充放電回路1とは逆向きに、隣接する2つのコンデンサ2の間それぞれに、アノードからカソードへの順方向を揃えた中間ダイオード6’が配設されている。
 尚、この中間ダイオード6’も、中間ダイオード6’だけで独立して1つの素子であるものでも良いが、後述の昇圧する充放電回路1における並列用ダイオード10’と組み合わさったものが、1つの素子となったものでも構わない。
 昇圧する充放電回路1におけるアノード並列配線9A’は、上述した中間ダイオード6’それぞれのアノード側と、そのアノード側に隣接するコンデンサとのアノード・コンデンサ間7A’それぞれを、直列配線5’の端に位置し且つ中間ダイオード6’のカソード側のみに隣接するカソード端コンデンサ2K’における中間ダイオードとは反対側のカソード端外側電極8K’に接続した配線である。
 又、昇圧する充放電回路1におけるカソード並列配線9K’は、中間ダイオード6’のカソード側と当該カソード側に隣接するコンデンサとのカソード・コンデンサ間7K’それぞれを、直列配線5’の端に位置し且つ中間ダイオード6’のアノード側のみに隣接するアノード端コンデンサ2A’における中間ダイオードとは反対側のアノード端外側電極8A’に接続した配線である。
 これら2つの並列配線9A’、9K’のうち一方に、切替スイッチ3が配設され、他方に並列用ダイオード10’が配設されている。
 つまり、<1>アノード並列配線9A’に切替スイッチ3が配設され、カソード並列配線9K’にカソード・コンデンサ間7K’からアノード端外側電極8A’に向かって順方向に並列用ダイオード10’が配設されている場合、<2>カソード並列配線9K’に切替スイッチ3が配設され、アノード並列配線9A’にカソード端外側電極8K’からアノード・コンデンサ間7A’に向かって順方向に並列用ダイオード10’が配設されている場合、又は、<3>アノード並列配線9A’及びカソード並列配線9K’に切替スイッチ3が配設されている場合の3つが存在することとなる(図18は、<2>の場合となる)。
 上述した<1>~<3>のうち、特に<1>、<2>の場合について、コンデンサ2が3つ以上であって各並列配線9A’、9K’が2つ以上あるケースを、更に詳解する。
 1つの昇圧する充放電回路1において、あるカソード並列配線9K’-1には切替スイッチ3が配設され、このカソード並列配線9K’-1に隣接した中間ダイオード6’-1を挟みその反対側にあるアノード並列配線9A’-1には並列用ダイオード10’が配設されると同時に、また別のカソード並列配線9K’-2には逆に並列用ダイオード10’が配設され、そのカソード並列配線9K’-2に隣接した中間ダイオード6’-2を挟みその反対側にあるアノード並列配線9A’-2には切替スイッチ3が配設されていても、上述の<1>、<2>の場合に含まれる。
 以下同様に、更に別のカソード並列配線9K’-3には切替スイッチ3が配設され、その反対側にあるアノード並列配線9A’-3には並列用ダイオード10’が配設されている等、各アノード並列配線9A’、カソード並列配線9K’の組ごとに、上述の<1>、<2>が混在していても良い。
 ここまで述べた昇圧する充放電回路1における直列配線5’・並列配線9A’、9K’となった複数のコンデンサ2は、その充電時に上述の切替スイッチ3により並列電流状態J2とされ(図18(a))、その放電前に切替スイッチ3により直列電流状態J1とされ(図18(b))、直列電流状態J1とされた後に、放電スイッチ4により出力電流Yの放電を開始しても良い。
 このような順序で充電・放電した場合には、並列に複数のコンデンサ2を所定の電圧で充電した後、その所定の電圧より高い電圧で直列に複数のコンデンサ2から放電することとなり、入力電流Xが充放電回路1を経ることで、その電圧を低圧→高圧に昇圧した出力電流Yを放電することとなる。
 本発明に係る充放電回路は、検電器をはじめ、太陽光発電における監視・制御装置の電源回路や、その他、従来では利用することができなかった、電路などからの無駄な又は邪魔な発生電圧を、高電圧・低電圧を問わず、意図する電圧等に変換し、例えば、ウェアラブルコンピューティング(身体装着可能なコンピュータを利用すること)の電力供給源などにも利用可能である。
 又、本発明に係るコンデンサユニットは、検電器をはじめ、太陽光発電における監視・制御装置の電源回路や、その他、従来では利用することができなかった、電路などからの無駄な又は邪魔な電界を、漏れなく捉えることが出来、例えば、ウェアラブルコンピューティング(身体装着可能なコンピュータを利用すること)の電力供給源などにも利用可能である。
 更に、本発明に係る検電器は、太陽光発電プラントをはじめ、送電設備や、各家庭用、オフィス、工場において、電路が交流か直流か、電位の高低、碍子の有無、取付位置も問わず、利用可能である。
1    充放電回路
2    コンデンサ(チャージコンデンサ)
2A   アノード端コンデンサ
2K   カソード端コンデンサ
3    切替スイッチ
4    放電スイッチ
5    直列配線
6    中間ダイオード
7A   アノード・コンデンサ間
7K   カソード・コンデンサ間
7D   ダイオード・コンデンサ間
8A   アノード端外側電極
8K   カソード端外側電極
9A   アノード並列配線
9K   カソード並列配線
10   並列用ダイオード
11   タイマー部
12   タイマー部の電源端子
13   タイマー電源配線
14   電源用ダイオード
20   (第1実施形態の)検電器
21   ゲート電極
22   発光部
23   整流器
101  コンデンサユニット
102  電極
102’ 被覆電極
102” 金属プレート
103  電極の本体部
104  電極の非平行部
105  (コンデンサユニットの)ケーシング
106  ケーシングの本体側部
107  ケーシングの連結側部
110  (第2実施形態の)検電器
111  発光部
112  (検電器の)ケーシング
131  充放電回路
132  蓄電装置
133  充放電回路の基板
X    入力電流
Y    出力電流
J1   複数のコンデンサに電流を直列に流す状態
J2   複数のコンデンサに電流を並列に流す状態
R    電路
R’   交流電路
E    電界
L    電路の長手方向

Claims (14)

  1.  入力電流(X)を複数のコンデンサ(2)に充電し、これら複数のコンデンサ(2)から出力電流(Y)を放電する充放電回路であって、
     前記複数のコンデンサ(2)に電流を直列に流し得る直列電流状態(J1)と、前記複数のコンデンサ(2)に電流を並列に流し得る並列電流状態(J2)とに切替可能な切替スイッチ(3)を有し、
     この切替スイッチ(3)とは別に、前記複数のコンデンサ(2)からの出力電流(Y)の放電を開始する放電スイッチ(4)も有していることを特徴とする充放電回路。
  2.  前記複数のコンデンサ(2)を直列に接続した直列配線(5)を有し、
     この直列配線(5)は、隣接する2つのコンデンサ(2)の間それぞれに、アノードからカソードへの順方向を揃えた中間ダイオード(6)が配設され、
     前記中間ダイオード(6)のアノード側と当該アノード側に隣接するコンデンサとのアノード・コンデンサ間(7A)それぞれを、前記直列配線(5)の端に位置し且つ中間ダイオード(6)のカソード側のみに隣接するカソード端コンデンサ(2K)における中間ダイオードとは反対側のカソード端外側電極(8K)に接続したアノード並列配線(9A)と、
     前記中間ダイオード(6)のカソード側と当該カソード側に隣接するコンデンサとのカソード・コンデンサ間(7K)それぞれを、前記直列配線(5)の端に位置し且つ中間ダイオード(6)のアノード側のみに隣接するアノード端コンデンサ(2A)における中間ダイオードとは反対側のアノード端外側電極(8A)に接続したカソード並列配線(9K)とを有し、
     前記アノード並列配線(9A)に前記切替スイッチ(3)が配設され、前記カソード並列配線(9K)に前記カソード・コンデンサ間(7K)からアノード端外側電極(8A)に向かって順方向に並列用ダイオード(10)が配設されている、
     前記カソード並列配線(9K)に前記切替スイッチ(3)が配設され、前記アノード並列配線(9A)に前記カソード端外側電極(8K)からアノード・コンデンサ間(7A)に向かって順方向に並列用ダイオード(10)が配設されている、又は、
     前記アノード並列配線(9A)及びカソード並列配線(9K)に前記切替スイッチ(3)が配設されていることを特徴とする請求項1に記載の充放電回路。
  3.  前記複数のコンデンサ(2)を直列に接続した直列配線(5’)を有し、
     この直列配線(5’)は、隣接する2つのコンデンサ(2)の間それぞれに、アノードからカソードへの順方向を揃えた中間ダイオード(6’)が配設され、
     前記中間ダイオード(6’)のアノード側と当該アノード側に隣接するコンデンサとのアノード・コンデンサ間(7A’)それぞれを、前記直列配線(5’)の端に位置し且つ中間ダイオード(6’)のカソード側のみに隣接するカソード端コンデンサ(2K’)における中間ダイオードとは反対側のカソード端外側電極(8K’)に接続したアノード並列配線(9A’)と、
     前記中間ダイオード(6’)のカソード側と当該カソード側に隣接するコンデンサとのカソード・コンデンサ間(7K’)それぞれを、前記直列配線(5’)の端に位置し且つ中間ダイオード(6’)のアノード側のみに隣接するアノード端コンデンサ(2A’)における中間ダイオードとは反対側のアノード端外側電極(8A’)に接続したカソード並列配線(9K’)とを有し、
     前記アノード並列配線(9A’)に前記切替スイッチ(3)が配設され、前記カソード並列配線(9K’)に前記カソード・コンデンサ間(7K’)からアノード端外側電極(8A’)に向かって順方向に並列用ダイオード(10’)が配設されている、
     前記カソード並列配線(9K’)に前記切替スイッチ(3)が配設され、前記アノード並列配線(9A’)に前記カソード端外側電極(8K’)からアノード・コンデンサ間(7A’)に向かって順方向に並列用ダイオード(10’)が配設されている、又は、
     前記アノード並列配線(9A’)及びカソード並列配線(9K’)に前記切替スイッチ(3)が配設されていることを特徴とする請求項1に記載の充放電回路。
  4.  前記切替スイッチ(3)による切替と前記放電スイッチ(4)による放電開始を周期的に行うタイマー部(11)を有し、
     このタイマー部(11)の電源端子(12)を、前記カソード端コンデンサ(2K)又はアノード端コンデンサ(2A)と当該コンデンサ(2K、2A)に隣接する中間ダイオード(6)とのダイオード・コンデンサ間(7D)に接続したタイマー電源配線(13)を有し、
     このタイマー電源配線(13)に、前記ダイオード・コンデンサ間(7D)から電源端子(12)に向かって順方向に電源用ダイオード(14)が配設されていることを特徴とする請求項2に記載の充放電回路。
  5.  請求項4に記載の充放電回路(1)を備え、この充放電回路(1)から放電される出力電流(Y)を用いて、電路(R)の通電を検査する検電器であって、
     前記充放電回路(1)におけるアノード端外側電極(8A)とカソード端外側電極(8K)それぞれに接続された一対のゲート電極(21)を備え、
     この一対のゲート電極(21)を前記電路(R)の通電により生じる電界(E)内に位置させた際に、前記一対のゲート電極(21)間の電位差による入力電流(X)を前記複数のコンデンサ(2)に充電し、
     前記複数のコンデンサ(2)から周期的に放電される出力電流(Y)で点滅する発光部(22)を備えていることを特徴とする検電器。
  6.  前記電路(R)は交流電路(R’)であって、
     この交流電路(R’)から交流電流を直流電流に変換する整流器(23)を備え、
     この整流器(23)からの直流電流が、前記入力電流(X)として複数のコンデンサ(2)に充電され、
     前記複数のコンデンサ(2)への充電時に切替スイッチ(3)により前記直列電流状態(J1)とされ、前記複数のコンデンサ(2)からの放電前に切替スイッチ(3)により前記並列電流状態(J2)とされ、
     前記並列電流状態(J2)とされた後に、前記放電スイッチ(4)により出力電流(Y)の放電を開始することを特徴とする請求項5に記載の検電器。
  7.  一対の電極(102)を有したコンデンサユニット(101)を備え、このコンデンサユニット(101)からの電流を、請求項3に記載の充放電回路(1)における複数のコンデンサ(2)に充電して、電路(R)の通電を検査し、
     前記一対の電極(102)の両方は、互いに略平行な本体部(103)をそれぞれ備え、
     前記一対の電極(102)のうち一方のみ又は両方は、前記本体部(103)の端にもう一方の電極側へ立設し且つ前記もう一方の電極とは略平行でない非平行部(104)も備えていることを特徴とする請求項5又は6に記載の検電器。
  8.  一対の電極(102)を有したコンデンサユニットであって、
     前記一対の電極(102)の両方は、互いに略平行な本体部(103)をそれぞれ備え、
     前記一対の電極(102)のうち一方のみ又は両方は、前記本体部(103)の端にもう一方の電極側へ立設し且つ前記もう一方の電極とは略平行でない非平行部(104)も備えていることを特徴とするコンデンサユニット。
  9.  前記一対の電極(102)を保持するケーシング(105)を有し、
     このケーシング(105)は、前記一対の電極(102)それぞれの本体部(103)を保持する一対の本体側部(106)と、これらの本体側部(106)それぞれの端から立設し且つ前記一対の本体側部(106)の間を連結する連結側部(107)を備え、
     前記一対の電極(102)のうち一方が前記ケーシング(105)の内面に導電素材を被覆して構成された被覆電極(102’)であり、且つ、前記一対の電極(102)のうち他方が金属プレート(102”)で構成され、又は、
     前記一対の電極(102)の両方が前記ケーシング(105)の内面に導電素材を被覆して構成された被覆電極(102’)であり、
     前記被覆電極(102’)が前記本体部(103)及び非平行部(104)を備えている場合には、前記本体部(103)が前記ケーシング(105)の本体側部(106)の内面に導電素材を被覆して構成され、前記非平行部(104)は前記ケーシング(105)の連結側部(107)の内面に導電素材を被覆して構成され、
     前記被覆電極(102’)が前記本体部(103)のみを備えている場合には、前記本体部(103)が前記ケーシング(105)の本体側部(106)の内面のみに導電素材を被覆して構成されていることを特徴とする請求項8に記載のコンデンサユニット。
  10.  前記導電素材は、蒸着によって、前記ケーシング(105)の内面に被覆されていることを特徴とする請求項9に記載のコンデンサユニット。
  11.  請求項8~10の何れか1つに記載のコンデンサユニット(101)を備え、このコンデンサユニット(101)からの電流を用いて、電路(R)の通電を検査する検電器であって、
     当該検電器を前記電路(R)の通電により生じる電界(E)内に位置させた際に、前記コンデンサユニット(101)の一対の電極(102)間の電位差による電流で点灯する発光部(111)を備え、
     前記コンデンサユニット(101)のケーシング(105)は、当該検電器のケーシング(112)を兼用していることを特徴とする検電器。
  12.  前記一対の電極(102)のうち、一方は前記本体部(103)と非平行部(104)を備えた被覆電極(102’)であり、他方は前記本体部(103)のみを備えた金属プレート(102”)であり、
     前記一対の電極(102)のうち、一方の被覆電極(102’)は、他方の金属プレート(102”)より前記電路(R)から遠くに位置し、
     前記一対の電極(102)のうち、一方の被覆電極(102’)の本体部(103)は、他方の金属プレート(102”)の本体部(103)と略同じ大きさ又はより大きいことを特徴とする請求項11に記載の検電器。
  13.  前記電路(R)は長手方向(L)を有し、
     前記コンデンサユニット(101)からの電流を蓄電装置(132)に充電し、この蓄電装置(132)から放電する電流で前記発光部(111)を点灯させる充放電回路(131)を備え、
     この充放電回路(131)の基板(133)では、前記電路(R)の長手方向(L)と略平行な配線が、前記電路(R)の長手方向(L)と略平行でない配線より少ないことを特徴とする請求項11又は12に記載の検電器。
  14.  一対の電極(102)を保持するケーシング(105)を有したコンデンサユニット(101)を備えていて、
     前記一対の電極(102)のうち一方が前記ケーシング(105)の内面に導電素材を被覆して構成された被覆電極(102’)であり、且つ、前記一対の電極(102)のうち他方が金属プレート(102”)で構成され、又は、
     前記一対の電極(102)の両方が前記ケーシング(105)の内面に導電素材を被覆して構成された被覆電極(102’)であり、
     前記導電素材は、蒸着によって、前記ケーシング(105)の内面に被覆され、
     前記コンデンサユニット(101)からの電流を用いて、電路(R)の通電を検査する検電器であって、
     当該検電器を前記電路(R)の通電により生じる電界(E)内に位置させた際に、前記コンデンサユニット(101)の一対の電極(102)間の電位差による電流で点灯する発光部(111)を備え、
     前記コンデンサユニット(101)のケーシング(105)は、当該検電器のケーシング(112)を兼用し、
     前記電路(R)は長手方向(L)を有し、
     前記コンデンサユニット(101)からの電流を蓄電装置(132)に充電し、この蓄電装置(132)から放電する電流で前記発光部(111)を点灯させる充放電回路(131)を備え、
     この充放電回路(131)の基板(133)では、前記電路(R)の長手方向(L)と略平行な配線が、前記電路(R)の長手方向(L)と略平行でない配線より少ないことを特徴とする検電器。
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