JP4704294B2

JP4704294B2 - 電源電圧確認機能付きの電源コンセント

Info

Publication number: JP4704294B2
Application number: JP2006221536A
Authority: JP
Inventors: 史朗谷; 裕盛山; 光博松江; 修堀越; 保憲青木; 隆三福永
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2006-08-15
Filing date: 2006-08-15
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2026-08-15
Also published as: JP2008047410A

Description

本発明は定格ＡＣ１００ＶおよびＡＣ２００Ｖを共用する電源コンセントに関し、特にコンセントに供給される電源電圧が所望の電圧であることを確認した後に負荷に電源を供給する電源電圧確認機能付きの電源コンセントに関する。

情報処理機器又は通信機器を設置する工事現場などでは、ＡＣ１００ＶまたはＡＣ２００Ｖの入力電圧を供給する電源コンセントが混在している。電源コンセントを設置した作業者の接続ミス、例えばＡＣ１００Ｖの入力電圧を供給する電源コンセントの一次側にＡＣ２００Ｖの電源を接続してしまうというミス、または利用者による電源コンセントへのプラグ指し込みミス、例えばＡＣ２００Ｖを供給する電源コンセントに利用者が誤ってＡＣ１００Ｖ用機器に接続されたプラグを差し込んでしまうというミス、によりＡＣ２００Ｖを供給する電源コンセントにＡＣ１００Ｖ用機器を接続し機器を破損してしまうという問題があり、その結果電源コンセントの一次側に接続された給電ブレーカを遮断させ給電ブレーカに接続された他の機器への電源供給を停止するという重大な問題が発生する。

一方、一般家庭では、消費電力が高い、例えば空調設備用機器（エアコン）のようにＡＣ２００Ｖの供給電圧を要求する機器が増加しており、ＡＣ１００ＶおよびＡＣ２００Ｖ共有形状の電源コンセントが屋内に混在し電源コンセントへの機器の誤接続の防止が必須となっている。ところが、現状は電源コンセントの供給電圧ＡＣ１００ＶまたはＡＣ２００Ｖを示すラベルを該電源コンセントに貼ることにより電源コンセントの利用者に上記誤接続を防止するよう注意喚起する程度のことがなされているに過ぎない。また、誤った電圧を示すラベルが貼られていることもある。それゆえ、利用者による電源コンセントへの機器の誤接続により機器が破損してしまうという問題が発生する。このような問題を解決する装置が特許文献１に開示されている。

特許文献１に記載のパチンコ機の電源保護装置は、定格の入力電圧が加わった場合には負荷側にそのまま電力を供給し、定格を超える入力電圧が加わった場合には負荷側への電力供給を遮断する過電圧保護装置を電源端子と電源プラグ間に介装したものである。

特開平１０−１１２９２７号公報（特許請求の範囲、段落[００１０]〜[００１７]、図１、図２および要約書参照）

しかしながら、特許文献１に記載のパチンコ機の電源保護装置は、定格を超える入力電圧が加わった場合に負荷側への電力供給を遮断するものの、定格電圧を供給する電源コンセントに上記電源保護装置を接続するまで該電源コンセントから該電源保護装置への入力電圧が定格であるか定格を超えているかを知ることができず、すなわち電源コンセントに該電源保護装置を接続するまで該電源コンセントが定格電圧を供給するものか否かを識別できないので、定格電圧を供給する電源コンセントを探すのが困難であるという問題がある。

したがって、本発明は上述した問題を解決し、電源コンセントが定格電圧を供給するものか否かを確認でき、かつ電源コンセントから負荷（機器）への供給電圧を確認した後に該供給電圧が定格電圧であれば負荷（機器）を接続可能とする電源電圧確認機能付きの電源コンセントを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の第一形態による電源電圧確認機能付きの電源コンセントは、供給される電源の入力電圧を確認し該入力電圧の大きさに応じて外部に該電源を供給する電源電圧確認機能付きの電源コンセントであって、
前記入力電圧を検出する入力電圧検出部と、
前記電源コンセントの外部に電源を供給する電極と、
予め所望の電圧を設定する電圧設定手段と、
前記入力電圧検出部により検出された入力電圧が前記電圧設定手段により設定した電圧と一致したとき、前記電極を前記外部に電力供給可能に開放し、一致しなかったとき、前記電極を塞ぐシャッターと、
前記シャッターの動作を拘束または拘束解除する手段と、
を備えることを特徴とする。

上記電源電圧確認機能付きの電源コンセントにおいて、前記入力電圧の検出信号に応じて該入力電圧が前記電圧設定手段により設定された電圧であるか否かを示す表示手段を備える。
上記電源電圧確認機能付きの電源コンセントにおいて、前記入力電圧の検出信号に応じて該入力電圧が前記電圧設定手段により設定された電圧でないとき警告音を鳴動する手段を備える。

本発明によれば、入力電圧を検出して予め電源コンセント自体に設定しておいた入力電圧値と異なる場合に、電源コンセントの電極をシャッターで塞ぎ負荷（機器）に接続された受電プラグを差し込めないようにするので、利用者の誤操作を防止できる。

本発明によれば、入力電圧検出回路で入力電圧、例えば１００Ｖ、２００Ｖを検出し、この検出信号により、ＬＥＤおよび／またはブザーにより視覚的および／または聴覚的により利用者に入力電圧が所望の電圧か否かを知らせ利用者に注意を促すことで誤操作防止の効果がある。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明による電源電圧確認機能付きの電源コンセント箱の一実施形態を示す図であり、（Ａ）は電源コンセント箱を水平方向に切断して真上から見た平面図であり、（Ｂ）は電源コンセント箱に蓋をした状態の平面図であり、（Ｃ）は（Ｂ）に示すシャッターの斜視図である。図２〜４は図１に示す電源コンセント箱の内部を示す図であり、（Ａ）は電源コンセント箱内部の斜視図であり、（Ｂ）は電源コンセント箱内部の平面図である。図３は図２に示す電源コンセント箱の内部をシャッターを取り除いて示す図であり、図４は図３に示すシャッターを取り除いて示された電源コンセント箱の内部をさらにソレノイドを取り除いて示す図である。

以下、図１〜４を参照しつつ図１の（Ａ）および（Ｂ）全体に示す本発明の一実施形態による電源コンセント箱１０の内部の構成を説明する。電源コンセント箱１０の内部に、電極１と電極２を並列に配置し電極１と電極２の間にシャッター３、４を設ける。このシャッター３、４は、回転軸３−１、４−１により回転支持し且つ回転軸３−１、４−１の外周を囲むスプリング５、６により回転開始状態を保持するよう配置する。また、シャッター回転軸３−１、４−１の部分に平滑部３−２、４−２を設けソレノイド７、８で押圧することにより回転を拘束する。

コンセント１０内部に図示しない入力電圧検出回路を設け、ＡＣ１００Ｖ入力時に出力信号を得る。このＡＣ１００Ｖ検出信号によりソレノイド７、８を働かせシャッター回転軸３−１、４−１の平滑部３−２、４−２のロックを解除する。尚、ＡＣ２００Ｖを検出した時は、ソレノイド７、８が働かないのでシャッター３、４は回転ロックされた状態となる。

ＡＣ２００Ｖの入力電圧の場合、図５を用いて以下に説明する上記入力電圧検出回路からＡＣ２００Ｖ検出信号を得、ランプ２１、２２でランプ表示を行い利用者に電圧の注意、すなわち電源電圧がＡＣ１００ＶでなくＡＣ２００Ｖであるという注意を促す。

また、上記ＡＣ２００Ｖ検出信号から、ランプ表示同様にブザー２５を鳴動し利用者に電圧の注意を促す。

図５は図１に示す電源コンセント箱に設けられる電気回路を示す図であり、（Ａ）はシャッターの動作の制御回路を示す図であり、（Ｂ）は定格電圧の表示回路を示す図であり、（Ｃ）は警報回路を示す図である。

図５の（Ａ）全体に示すシャッター動作の制御回路は入力電圧検出回路５０を有する。入力電圧検出回路５０によりコンセント箱への入力電圧を検出する。第１実施例として、ＡＣ１００VまたはＡＣ２００Vを選択するスイッチＳＷ１の設定値を基にＡＣ１００VまたはＡＣ２００Vを判別し、ソレノイドの駆動を行う。

図５の（Ａ）において、設定スイッチＳＷ１の（１）側はＡＣ１００Ｖに、（２）側はＡＣ２００Ｖにコンセントの利用者が選択する場合に切替えられる側を示す。また、図５の（Ａ）〜（Ｃ）において、ＰＬＧはプラグを、ＲＥＣはコンセントを、ＳＨＴはシャッターを示し、ＲＬ１はリレーのコイルを、ｒｌ１はコイルＲＬ１のリレーの接点を、Ｌ１はソレノイドを、Ｒｉは制限抵抗器を、ｉ１、ｉ２は電流を、Ｄ１は整流器を、ＺＤ１は定電圧（ツェナー）ダイオードを、ＬＥＤ１は緑色発光ダイオードを、ＬＥＤ２は赤色発光ダイオードを、Ｒ１はソレノイドＬ１への電流制限抵抗を、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は抵抗器を、ＢＺ１はブザーをそれぞれ示す。ここで、リレーのコイルＲＬ１およびソレノイドＬ１はＡＣ１００Ｖでは動作せず、ＡＣ２００Ｖで動作するものである。

ソレノイドＬ１はシャッターＳＨＴの電磁制御を行う。電流制限抵抗Ｒ１はＡＣ２００V時のソレノイドＬ１の電流を抑制する。

ＳＷ１の設定が（１）でプラグＰＬＧから入力され受電された入力電圧がＡＣ１００Vの時は電流ｉ１の電流経路によりソレノイドＬ１を励磁し動作させてシャッターＳＨＴのロックを解除し、ＰＬＧから入力され受電された入力電圧がＡＣ２００Vの時はリレーＲＬ１の動作により電流ｉ１の電流経路を遮断しソレノイドＬ１を非励磁とし動作させずシャッターＳＨＴはロックのままとなる。

また、ＳＷ１の設定が（２）でプラグＰＬＧから入力され受電された入力電圧がＡＣ２００Vの時は電流ｉ２の経路によりソレノイドＬ１を動作させシャッターＳＨＴのロックを解除し、プラグＰＬＧから入力され受電された入力電圧がＡＣ１００Vの時はリレーＲＬ１が動作せず電流ｉ２の電流経路を遮断しソレノイドＬ１は非励磁となり動作せずシャッターＳＨＴはロックのままとなる。

ここで、プラグＰＬＧから入力され受電された電源のライン５１、５２は、コンセントＲＥＣの電極に接続されるとともに、入力電圧検出回路５０を経由して図５の（Ｂ）に示す定格電圧の表示回路および図５の（Ｃ）に示す警報回路に接続されている。

図５の（Ｂ）に示す第２実施例では、ランプ表示による入力電圧の状態を示す。定電圧ダイオードＺＤ１のツエナー電圧をＡＣ１００〜２００Ｖの中間程度に設定する。

表示器である緑色の発光ダイオードＬＥＤ１及び赤色の発光ダイオードＬＥＤ２はそれぞれ入力電圧がＡＣ１００Ｖ及びＡＣ２００Vであることを示す表示器である。プラグＰＬＧから入力され受電された入力電圧が、ＡＣ１００V以上の時にＬＥＤ１に電量が流れて点灯し、受電電圧がＡＣ１００V以上であることを示し、ＡＣ２００Vの時にＬＥＤ２に電量が流れて点灯し、受電電圧がＡＣ２００Vであることを示す。

図５の（Ｃ）に示す第３実施例では、警報器であるブザーＢＺ１の鳴動により入力電圧の状態を示す。図５の（Ｃ）に示すＲ４はブザーＢＺ１への電流制限抵抗を示す。ＳＷ１の設定が（１）でプラグＰＬＧから入力され受電された入力電圧がＡＣ１００Vの時はブザーＢＺ１への電流経路が遮断されＢＺ１は鳴動しない。
プラグＰＬＧから入力され受電された入力電圧がＡＣ２００Vの時はリレーＲＬ１の動作によりブザーＢＺ１の電流経路がＲ４を経由して形成され鳴動する。

また、ＳＷ１の設定が（２）でプラグＰＬＧから入力され受電された入力電圧がＡＣ２００Vの時は電流経路が遮断されブザーＢＺ１は鳴動せず、プラグＰＬＧから入力され受電された入力電圧がＡＣ１００Vの時はリレーＲＬ１が動作せずブザーＢＺ１の電流経路が形成されて鳴動する。

以上説明した図１に示す本発明による電源電圧確認機能付きの電源コンセント箱１０に設けられた図５の（Ａ）に示すシャッター動作の制御回路内の入力電圧検出回路５０により、入力電圧がＡＣ１００Ｖの電圧かＡＣ２００Ｖの電圧かを検出し検出信号を得る。電源コンセント箱１０内には図５の（Ａ）に示すコンセントＲＥＣの図１〜図４に示す電極１、２を塞ぐ構造（シャッター）３、４が設けられており、上記検出信号にしたがって、所定の電圧が印加された時にシャッター３、４のロックを解除する。また、上記検出信号を受け、ランプ２１、２２などにより視覚的に利用者へ注意を促す。また、上記検出信号を受け、ブザー２５の鳴動により利用者へ注意を促す。

以上の実施形態では、設定電圧がＡＣ１００ＶまたはＡＣ２００Ｖの何れかを選択する例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、設定電圧が例えばＡＣ１１５Ｖ、ＡＣ２３０ＶまたはＡＣ４６０Ｖの何れかを選択できるように設定でき、選択した電圧が電源コンセントに入力されたときにのみ電源コンセントの電極に外部の負荷（機器）を接続できるようにシャッターを動作させるよう構成することもできる。

また、以上において、本発明の実施形態としてＡＣ電源を供給する電源コンセントについて説明したが、本発明によれば、上記と同様な構成でＤＣ電源を供給する電源コンセントを提供できることは言うまでもない。

本発明による電源電圧確認機能付きの電源コンセント箱の一実施形態を示す図であり、（Ａ）は電源コンセント箱を水平方向に切断して真上から見た平面図であり、（Ｂ）は電源コンセント箱に蓋をした状態の平面図であり、（Ｃ）は（Ｂ）に示すシャッターの斜視図である。図１に示す電源コンセント箱の内部を示す図であり、（Ａ）は電源コンセント箱内部の斜視図であり、（Ｂ）は電源コンセント箱内部の平面図である。図２に示す電源コンセント箱の内部をシャッターを取り除いて示す図であり、（Ａ）はその電源コンセント箱内部を示す斜視図であり、（Ｂ）はその電源コンセント箱内部を示す平面図である。図３に示すシャッターを取り除いて示された電源コンセント箱の内部をさらにソレノイドを取り除いて示す図であり、（Ａ）はその電源コンセント箱内部を示す斜視図であり、（Ｂ）はその電源コンセント箱内部を示す平面図である。図１に示す電源コンセント箱に設けられる電気回路を示す図であり、（Ａ）はシャッターの動作の制御回路を示す図であり、（Ｂ）は定格電圧の表示回路を示す図であり、（Ｃ）は警報回路を示す図である。

符号の説明

１、２電極
３、４シャッター
５、６スプリング
７、８ソレノイド
１０コンセント箱
５０入力電圧検出回路

Claims

供給される電源の入力電圧を確認し該入力電圧の大きさに応じて外部に該電源を供給する電源電圧確認機能付きの電源コンセントであって、
前記入力電圧を検出する入力電圧検出部と、
前記電源コンセントの外部に電源を供給する電極と、
予め所望の電圧を設定する電圧設定手段と、
前記入力電圧検出部により検出された入力電圧が前記電圧設定手段により設定した電圧と一致したとき、前記電極を前記外部に電力供給可能に開放し、一致しなかったとき、前記電極を塞ぐよう動作するシャッターと、
前記シャッターの動作を拘束するまたは拘束解除する手段と、
を備えることを特徴とする電源電圧確認機能付きの電源コンセント。
前記入力電圧の検出信号に応じて該入力電圧が前記電圧設定手段により設定された電圧であるか否かを示す表示手段を備える、
請求項１に記載の電源コンセント。
前記入力電圧の検出信号に応じて該入力電圧が前記電圧設定手段により設定された電圧でないとき警告音を鳴動する手段を備える、
請求項１または２に記載の電源コンセント。