(57)【要約】【課題】トラッキング現象が発生した際、早期の段階で主電極間の直流電路を遮断すること。【解決手段】ハウジング１４に設けたプラグ差込口６ａ，６ｂと、上記各プラグ差込口内に配置された主電極１２ａ，１２ｂと、を備え、両主電極１２ａ，１２ｂ間のハウジング１４上に補助電極１６を配置し、補助電極１６上をリーク電流が流れたときに両主電極１２ａ，１２ｂ間の直流電源１５を含む直流電路３０を遮断する回路手段１３，２２，２４，２６を設けた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置ハウジングに設けられた少なくとも２つ一対のプラグ差込口と、上記両プラグ差込口それぞれにプラグ端子が差込まれた際に各プラグ端子に接触する主電極と、を具備した直流用コンセント装置であって、
上記両主電極間に補助電極を配置すると共に、上記補助電極上をリーク電流が流れたときには、このリーク電流を検出して上記両主電極間における直流電源を含む直流電路を当該主電極から遮断するよう動作する手段を設けた、ことを特徴とする直流用コンセント装置。
【請求項２】
上記補助電極を、上記主電極間のハウジング上に設けた、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
上記手段は、上記直流電路に設けたサーキットブレーカと、上記補助電極上にリーク電流が流れたときに、上記サーキットブレーカを介して直流電路を遮断させる回路手段と、を含む請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
上記リーク電流が流れたことを警報する手段を含む請求項３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電源プラグのプラグ端子が差込まれる少なくとも２つ一対のプラグ差込口を備えた直流用コンセント（レセプタクル）装置に関わり、より詳しくは、上記直流用コンセント装置において、両プラグ差込口に対応配備した主電極同士が例えばハウジング外面上に積載された塵埃等により電気的に短絡してトラッキングした場合に、上記両主電極間の直流電路を遮断することに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５ないし図７を参照して従来の直流用コンセント装置を説明する。図５は、従来の直流用コンセント装置の外観構成、図６は、図５のＢ−Ｂ線の断面構成を示す。これらの図において、直流用コンセント装置１００は、一方向に長手のバー形状をなし、その長手方向一列に複数のコンセント１０２を備える。各コンセント１０２はそれぞれ２つ一対のプラグ差込口１０４ａ，１０４ｂを有し、一方のプラグ差込口１０４ａには、直流用の電源プラグ１０６のプラス側の断面円形のプラグ端子１０８ａが、また、他方のプラグ差込口１０４ｂには、同直流用電源プラグ１０６のマイナス側の断面矩形のプラグ端子１０８ｂが、それぞれ、差込み接続される。開口形状が円形のプラグ差込口１０４ａと矩形のプラグ差込口１０４ｂとのそれぞれには主電極１１０ａ，１１０ｂが埋設されている。１１２はハウジングである。プラス側の主電極１１０ａは直流電源１１４のプラス極に、マイナス側の主電極１１０ｂは直流電源１１４のマイナス極にそれぞれ接続されている。
【０００３】
電源プラグ１０６の両プラグ端子１０８ａ，１０８ｂが直流用コンセント装置１００の両プラグ差込口１０４ａ，１０４ｂに差込み接続されると、直流用電源プラグ１０６に接続される図示略の機器には、直流用コンセント１００に接続した直流電源１１４から直流電力が供給される。
【０００４】
しかしながら、図７で示すように、上記両プラグ差込口１０４ａ，１０４ｂ間に塵埃１１４が堆積し、その塵埃１１４に水分が吸収されたりすると、両プラグ差込口１０４ａ，１０４ｂ内の主電極１１０ａ，１１０ｂが電気的に短絡して主電極１１０ａから主電極１１０ｂへリーク電流ｉが発生する。このリーク電流ｉは、電源プラグ１０６がプラグ差込口１０４ａ，１０４ｂに差込み接続されていなくても発生するものであり、塵埃１１４の抵抗値が小さいと、リーク電流ｉは過大となる。こうして、このリーク電流ｉが流れることで、時間の経過により熱劣化、アーク放電等が発生し、火災が起きる原因となるトラッキング現象が起こることで知られる。
【０００５】
なお、特許文献１にはコンセントにおいて、上記トラッキング現象の発生を防止した技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−３００２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、トラッキング現象の発生を完全に防止することは難しく、特に直流用コンセントでは、交流用コンセントとは異なってトラッキング現象が著しく発生しやすく、トラッキング現象発生の効果的な防止ないし抑制も、より難しい。
【０００８】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、直流用コンセント装置において、トラッキング現象が両プラグ差込口内の主電極間で発生した際には、早期の段階で主電極間の直流電路を遮断できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による直流用コンセント装置は、装置ハウジングに設けられた少なくとも２つ一対のプラグ差込口と、上記両プラグ差込口それぞれにプラグ端子が差込まれた際に各プラグ端子に接触する主電極と、を具備した直流用コンセント装置であって、上記両主電極間に補助電極を配置すると共に、上記補助電極上をリーク電流が流れたときには、このリーク電流を検出して上記両主電極間における直流電源を含む直流電路を当該主電極から遮断するよう動作する手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
上記補助電極は１つでもよいし、複数でもよい。
【００１１】
上記補助電極はリーク電流通路上であれば特にその配置箇所を限定しないが、好ましくは、両主電極間のハウジング外面上である。
【００１２】
上記直流コンセント装置は、コンセントを１つ備えた装置も、複数備えた装置も含む。また、この装置は名称に限定されるものではなく、レセプタクルも含む。
【００１３】
好ましくは、上記直流電路を遮断する手段は、上記直流電路に設けたサーキットブレーカと、上記補助電極上にリーク電流が流れたときに、上記サーキットブレーカを介して直流電路を遮断させる回路手段と、を含む。
【００１４】
より好ましくは、上記リーク電流が流れたことを警報する回路手段を含む。
【００１５】
本発明では、トラッキング現象により当該両主電極間にリーク電流が流れた場合、そのリーク電流は補助電極上を流れる。補助電極にリーク電流が流れた場合、上記手段により両主電極間の直流電路が遮断される。その結果、本発明では、トラッキング現象が主電極間に発生した際には、早期の段階でトラッキング現象を解消することができ、この現象発生に伴う火災発生を効果的に防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、トラッキング現象が主電極間に発生した際には、早期の段階で主電極間の直流電路を遮断できるので、トラッキング現象発生に伴う火災発生を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る直流用コンセント装置の外観を示す図である。
【図２】図２は、図１で示すコンセント装置のＡ−Ａ線断面の構成を示す図である。
【図３】図３は、図１で示すコンセントが内蔵する電気回路の構成を示す図である。
【図４】図４は、図１で示すコンセントにおいて、トラッキング現象が発生した場合の作用説明に供する図である。
【図５】図５は、従来の直流用コンセントの外観構成を示す図である。
【図６】図６は、図５で示す直流用コンセントのＢ−Ｂ線断面の構成を示す図である。
【図７】図７は、図５で示すコンセントにおいて、トラッキング現象が発生した場合の作用説明に供する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る直流用コンセント装置を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る直流用コンセント装置の外観を示す図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面の構成を示す図、図３は、図１で示すコンセント装置が内蔵する電気回路の構成を示す図である。
【００１９】
まず、図１および図２を参照して、実施形態の直流用コンセント装置１は、一方向に長手のバー形状をなし、その長手方向一列に複数のコンセント２を備える。各コンセント２はそれぞれ２つ一対のプラグ差込口６ａ，６ｂを有し、一方の開口形状円形のプラグ差込口６ａには、直流用の電源プラグ８の断面円形のプラス側端子１０ａが、また、他方の開口形状矩形のプラグ差込口６ｂには、同直流用電源プラグ８の断面矩形のマイナス側端子１０ｂが、それぞれ、差込み接続される。プラグ差込口６ａ，６ｂにはそれぞれ主電極１２ａ，１２ｂが埋設されている。１４は絶縁樹脂製のハウジングである。なお、上記端子１０ａ，１０ｂの形状、プラグ差込口６ａ，６ｂの形状は一例であり、これら形状に限定されるものではない。
【００２０】
電源プラグ８の両端子１０ａ，１０ｂがコンセント装置１の両プラグ差込口６ａ，６ｂに差込み接続されると、直流用電源プラグ８に接続される図示略の機器には、直流用コンセント装置１に接続した直流電源１５から直流電力が供給される。この機器は例えば直流電源１５から充電用直流電力の供給を受ける被充電機器であってもよい。
【００２１】
以上の構成において、各コンセント２それぞれでは、両主電極１２ａ，１２ｂ間のハウジング１４外面に補助電極１６を備えている。補助電極１６の配置位置は、両主電極１２ａ，１２ｂ間であれば、特に限定されず、任意の位置でよい。また、補助電極１６の形状、サイズは特に限定しない。補助電極１６の配置個数は１つでも複数でもよい。
【００２２】
いずれにしても、上記補助電極１６は両主電極１２ａ，１２ｂ間上の塵埃等により当該両主電極１２ａ，１２ｂが短絡されることで流れるリーク電流ｉの通路上に配置されていることが好ましい。
【００２３】
直流用コンセント装置１のハウジング１４の内部には、回路基板１８が実装され、この回路基板１８には回路部品２０が搭載されている。回路部品２０は図解の都合で単一でブロック形状に示すが、実際は複数の各種サイズの電子部品等により構成される。図中の回路基板１８はハウジング１４内において適宜の手段により支持されている。回路基板１８も図解の都合で単一枚で示すが、これに限定されず、複数枚で構成してもよいことはもちろんである。なお、回路基板１８をハウジング１４内部に配置することは必ずしも必須となるものではない。
【００２４】
回路基板１８上には回路部品２０を配線接続する図示略のプリントパターンが形成され、両主電極１２ａ，１２ｂは図示略のリードを介して直流電源１５に接続される。両主電極１２ａ，１２ｂを直流電源１５に接続する形態はその用途により各種あるが、本実施の形態はその形態には限定されない。
【００２５】
回路部品２０は、両主電極１２ａ，１２ｂ間にリーク電流ｉが流れたとき、一部のリーク電流ｉを補助電極１６から別の図示略のリードを介して取り込むと共に、この取り込んだリーク電流ｉを検出して主電極１２ａ，１２ｂ間の直流電路３０を遮断するよう動作する回路手段（図３の回路を構成する）を提供する部品を含む。
【００２６】
図３を参照して、回路部品２０により構成される回路を説明する。この回路は、サーキットブレーカ１３と、リーク電流検出回路２２と、リレーコイル（トリップコイル）２４と、電路遮断回路２６と、警報接点回路２８とを含む。また、図３のサーキットブレーカ１３と、回路２２−２８は、各コンセント２毎に設ける。
【００２７】
なお、上記補助電極１６は、図１および図２で示すように物理的にはハウジング１４上の両主電極１２ａ，１２ｂ間に配置されるが、図３は電気的等価回路図であり、理解の容易さのため、補助電極１６を両主電極１２ａ，１２ｂ間に位置付けして示すと共に、破線で両主電極１２ａ，１２ｂ間をリーク電流ｉが流れ、そのリーク電流ｉが流れる通路上に補助電極１６を配置した状態で示している。
【００２８】
上記リーク電流検出回路２２は、リーク電流入力部２２ａとリーク電流出力部２２ｂとを有し、リーク電流入力部２２ａが補助電極１６に接続されていることで、当該回路２２内にリーク電流ｉを取り込むことができるようになっていると共に、リーク電流出力部２２ｂがマイナス主電極１２ｂに接続されていることで上記取り込んだリーク電流ｉを出力することができるようになっている。
【００２９】
リーク電流検出回路２２は、リーク電流入力部２２ａとリーク電流出力部２２ｂとの間に直列に接続された複数の抵抗Ｒ１，Ｒ２と、リーク電流により両抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点２２ｃに生じる電圧Ｖ１と、基準電源Ｅ１の基準電圧Ｖ２とを比較する比較回路２２ｂとを含む。両主電極２２ａ，２２ｂ間にトラッキング現象によりリーク電流ｉがリーク電流入力部２２ａに流れることにより両抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点２２ｃの電圧Ｖ１が基準電圧Ｖ２を超えると、比較回路２２ｂはトラッキング現象検出信号を出力する。比較回路２２ｂの検出信号は、出力部２２ｄからリレーコイル２４にトリップ信号として与えられる。
【００３０】
電路遮断回路２６は、上記トリップ信号に応答してサーキットブレーカ１３を開く側に駆動して両主電極１２ａ，１２ｂ間の直流電路３０を遮断するものであり、駆動信号出力部２６ａと、複数の接点２６ｂ−２６ｄと、を含む。比較回路２２ｂから検出信号が出力されずリレーコイル２４に通電されていないときは、接点２６ｂは接点２６ｃに接触しており、この場合では、サーキットブレーカ１３には駆動信号出力部２６ａから駆動信号が与えられず、サーキットブレーカ１３は閉じていて、直流電路３０は導通し、両主電極１２ａ，１２ｂ間に直流電源１５が印加されている。比較回路２２ｂから検出信号が出力されると、リレーコイル２４にトリップ信号が生成され、このトリップ信号に応答して接点２６ｂは接点２６ｃから接点２６ｄに切り替わる。これにより、サーキットブレーカ１３には駆動信号出力部２６ａから駆動信号が与えられ、結果、サーキットブレーカ１３は開き、直流電路３０が遮断される。
【００３１】
警報接点回路２８は、警報信号出力部２８ａと、複数の接点２８ｂ−２８ｄとを含み、リレーコイル２４が通電されると、接点２８ｂは接点２８ｃから接点２８ｄへと切り替わり、これにより、警報信号出力部２８ａからの警報信号が、接点２８ｄに接続された図示略の警報装置に入力されて、警報動作が行われる。
【００３２】
次に図４で示すようにプラグ差込口６ａ，６ｂ間に塵埃３２が堆積し、その塵埃３２に水分が吸収されたりして、両プラグ差込口６ａ，６ｂ内の主電極１２ａ，１２ｂが電気的に短絡してリーク電流ｉが発生した場合、そのリーク電流ｉは補助電極１６上を通過する。この時点では両主電極１２ａ，１２ｂおよび直流電源１５は、直流電路３０と塵埃３２とにより閉回路が構成され、塵埃３２の抵抗値が小さいと、リーク電流ｉは過大となる。
【００３３】
そうすると、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続部２２ａの電圧Ｖ１つまり比較回路２２ｂのプラス入力部への入力電圧Ｖ１が、マイナス入力部への基準電圧Ｖ２より大きくなって、該比較回路２２ｂからトリップ信号がリレーコイル２４に印加される。これにより、電路遮断回路２６内の接点２６ｂが接点２６ｃから２６ｄに切り替わり、駆動信号出力部２６ａから駆動信号がサーキットブレーカ１３に与えられ、サーキットブレーカ１３は開く。これにより、主電極１２ａ，１２ｂ間が塵埃３２で短絡されていても、直流電路３０が遮断されるので、リーク電流ｉは流れなくなる。
【００３４】
以上説明したように本実施の形態では、トラッキング現象により両主電極１２ａ，１２ｂ間にリーク電流ｉが流れた場合、そのリーク電流ｉは補助電極１６上を流れる。そして、このリーク電流ｉはリーク電流検出回路２２により検出されると、電路遮断回路２６により両主電極１２ａ，１２ｂへの直流電路３０が遮断される。その結果、上記トラッキング現象が両主電極１２ａ，１２ｂ間に発生した際には、早期の段階で両主電極１２ａ，１２ｂへの直流電路３０が遮断され、リーク電流ｉが流れなくなる。結果、上記トラッキング現象発生に伴う火災発生を早期に確実に防止することができるようになる。
【符号の説明】
【００３５】
１  コンセント装置
２  コンセント
６ａ，６ｂ  プラグ差込口
８  直流電源プラグ
１０ａ，１０ｂ  プラグ端子
１２ａ，１２ｂ  主電極
１３  サーキットブレーカ
１４  ハウジング
１５  直流電源
１６  補助電極
１８  回路基板
２０  回路部品
２２  リーク電流検出回路
２４  リレーコイル
２６  電路遮断回路
２８  警報接点回路
３０  直流電路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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