(57)【要約】【目的】単一の電源装置を電圧の異なる各種の商用電源に使用可能にし、かつ各種の商用電源を定格電圧の異なる電気機器に対応した電圧に変圧可能にする。【解決手段】トランス２０の一次巻線２０１に、電圧の異なる各種の商用交流電源を接続し得るように複数の入力用タップ２０１ａ〜２０１ｄと、この各入力用タップを対応する供給電源の商用交流電源に切り換え接続する第１タップ切換スイッチ２２を設ける。二次巻線２０２に、異なる定格電圧の各種の電気機器に対して、その定格電圧が取り出し得るように複数の出力用タップ２０２ａ〜２０２ｄと、この各出力用タップを電気機器の定格電圧に対応して電気機器に切り換え接続する第２タップ切換スイッチ２４を設ける。この第１及び第２タップ切換スイッチ２２，２４を用いて、電圧の異なる各種の商用電源を定格電圧の異なる電気機器に対応した電圧に変圧する構成にした。【選択図】　図１
2004080965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流電源が供給される一対の入力端子と、
定格電圧の異なる各種の電気機器が接続される一対の出力端子と、
電圧の異なる複数種類の商用交流電源を接続し得るように設けた複数の入力用タップを有する一次巻線及び前記定格電圧の異なる各電気機器に対応した定格電圧が取り出し得るように設けた複数の出力用タップを有する二次巻線を有するトランスと、
前記一方の入力端子と前記各入力用タップとの間に設けられ、前記入力端子に供給される商用交流電源の電圧に対応した入力用タップに切り換え接続する第１タップ切換スイッチと、
前記一方の出力端子と前記各出力用タップとの間に接続され、前記出力端子に接続される電気機器の定格電圧を取り出し得る出力用タップに切り換え接続する第２タップ切換スイッチと、
を備えることを特徴とする交流電源装置。
【請求項２】
前記一次及び二次巻線の低圧側巻線端と前記他方の入力端子及び出力端子との間に接続され、前記トランスの温度が設定温度以上になった時はオフ動作して前記トランスへの商用交流電力の供給及び電気機器への電力供給を遮断するとともに前記トランスの温度が設定温度以下の時はオン動作して前記トランスへの商用交流電力の供給及び電気機器への電力供給を可能にするサーマルプロテクタを備えることを特徴とする請求項１記載の交流電源装置。
【請求項３】
前記前記一次及び二次巻線の低圧側巻線端と前記入力端子及び出力端子の他方との間に接続された電源スイッチを備えることを特徴とする請求項１または２記載の交流電源装置。
【請求項４】
前記第１タップ切換スイッチはロータリスイッチから構成され、このロータリスイッチは、周縁部箇所に前記一次巻線の入力用タップに別々に接続された複数の固定接触子を有する絶縁基板と、前記絶縁基板の中心箇所に回転可能に支持され前記一方の入力端子と電気的に接続された回転軸と、前記回転軸に固定され前記各固定接触子に切り換え接続される可動接触子と、前記回転軸に固定され該回転軸を回転操作する操作部材とを備えること特徴とする請求項１記載の交流電源装置。
【請求項５】
前記第２タップ切換スイッチはロータリスイッチから構成され、このロータリスイッチは、周縁部箇所に前記二次巻線の出力用タップに別々に接続された複数の固定接触子を有する絶縁基板と、前記絶縁基板の中心箇所に回転可能に支持され前記一方の出力端子と電気的に接続された回転軸と、前記回転軸に固定され前記各固定接触子に切り換え接続される可動接触子と、前記回転軸に固定され該回転軸を回転操作する操作部材とを備えること特徴とする請求項１記載の交流電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランスを利用して交流入力電圧を電気カミソリやその他の電気機器に必要な定格電圧に変更できるようにした交流電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、定格電圧が１００Ｖの電気機器（電気カミソリやその他の電気機器）を１２０Ｖや２２０Ｖのような商用電源電圧の異なるアメリカやヨーロッパ等の外国で使用する場合は、この１２０Ｖまたは２２０Ｖの商用電源電圧を使用電気機器の定格電圧に降圧するが必要があり、また、上記と逆に定格電圧が１２０Ｖまたは２２０Ｖの電気機器を国内の１００Ｖの商用電源で駆動しようとする場合は、１００Ｖの商用電圧を１２０Ｖまたは２２０Ｖに昇圧するが必要がある。
【０００３】
従来、このような電気機器の交流電源装置には、トランスの一次巻線に加えられる１２０Ｖまたは２２０Ｖの商用電源電圧を二次巻線で降圧して定格電圧が１００Ｖの電気機器用の電圧を得るトランスタイプの電源装置、またはトランスの一次巻線に加えられる１００Ｖの商用電源を二次巻線で昇圧して定格電圧が１２０Ｖまたは２２０Ｖの電気機器用の電圧を得るトランスタイプの電源装置が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の交流電源装置では、定格電圧が１２０Ｖまたは２２０Ｖの電気機器と、定格電圧が１００Ｖの電気機器の両方を所有する者がいる場合には、１２０Ｖまたは２２０Ｖの電圧を１００Ｖの電圧に降圧する降圧用電源装置と、１００Ｖの電圧を１２０Ｖまたは２２０Ｖの電圧に昇圧する昇圧用電源装置の２種類を用意しておく必要がある。このため、交流電源装置としての経済的な負担が増大するとともに、その保管管理も面倒になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような従来の問題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、単一の電源装置を電圧の異なる各種の商用電源に使用可能にするとともに単一の電源装置で各種の商用電源を定格電圧の異なる電気機器に対応した電圧に変圧可能にした交流電源装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の交流電源装置は、商用交流電源が供給される一対の入力端子と、定格電圧の異なる各種の電気機器が接続される一対の出力端子と、電圧の異なる複数種類の商用交流電源を接続し得るように設けた複数の入力用タップを有する一次巻線及び前記定格電圧の異なる各電気機器に対応した定格電圧が取り出し得るように設けた複数の出力用タップを有する二次巻線を有するトランスと、前記一方の入力端子と前記各入力用タップとの間に設けられ、前記入力端子に供給される商用交流電源の電圧に対応した入力用タップに切り換え接続する第１タップ切換スイッチと、前記一方の出力端子と前記各出力用タップとの間に接続され、前記出力端子に接続される電気機器の定格電圧を取り出し得る出力用タップに切り換え接続する第２タップ切換スイッチとを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の交流電源装置においては、第１タップ切換スイッチを操作して、使用する商用交流電源の電圧に対応した入力用切換タップに第１タップ切換スイッチを切り換え接続する。また、第２タップ切換スイッチを操作して、使用する電気機器の定格電圧を取り出し得る出力用切換タップに第２タップ切換スイッチを切り換え接続する。
したがって、本発明によれば、単一の電源装置を電圧の異なる各種の商用電源に使用可能になるとともに単一の電源装置で各種の商用電源を定格電圧の異なる電気機器に対応した電圧に変圧することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明にかかる交流電源装置の一実施の形態を示す回路構成図、図２は本発明にかかる交流電源装置の実施の形態における第１タップ切換スイッチの平面図、図３は図２に示す第１タップ切換スイッチの側面図、図４は本発明にかかる交流電源装置の実施の形態における第２タップ切換スイッチの平面図、図５は図４に示す第２タップ切換スイッチの側面図、図６は本実施の形態における交流電源装置の外観図である。
【０００９】
図１において、交流電源装置１０は、鉄心入りのトランス２０と、第１タップ切換スイッチ２２と、第２タップ切換スイッチ２４と、サーマルプロテクタ２６と、電源スイッチ２８とを備える。３０ａ，３０ｂは１００Ｖ，１２０Ｖ，２２０Ｖ，２４０Ｖ等の商用交流電源が供給される入力端子であり、この入力端子３０ａ，３０ｂにはトランス２０の一次側が接続される。また、３２ａ，３２ｂは定格電圧の異なる各種の電気機器３６が接続される出力端子であり、この出力端子３２ａ，３２ｂにはトランス２０の二次側が接続される。
【００１０】
上記トランス２０は、例えば１００Ｖ，１２０Ｖ，２２０Ｖ，２４０Ｖのような商用交流電源電圧を各種の電気機器に対応する定格電圧に変圧するもので、１００Ｖ，１２０Ｖ，２２０Ｖ，２４０Ｖのような電圧の異なる各種の商用交流電源を接続し得るように設けた複数の入力用タップ２０１ａ〜２０１ｄを有する一次巻線２０１と、例えば１００Ｖ，１２０Ｖ，２２０Ｖ，２４０Ｖのような異なる定格電圧の各種の電気機器に対して、その定格電圧が取り出し得るように設けた複数の出力用タップ２０２ａ〜２０２ｄを有する二次巻線２０２を備えている。
【００１１】
上記第１タップ切換スイッチ２２は、一方の入力端子３０ａと各入力用タップ２０１ａ〜２０１ｄとの間に設けられ、入力端子３０ａ，３０ｂに供給される商用交流電源の電圧に対応した入力用タップ２０１ａ〜２０１ｄの１つに切り換え接続するものであり、この第１タップ切換スイッチ２２はロータリスイッチから構成される。
【００１２】
このロータリスイッチは、図２及び図３に示すように、周縁部箇所に一次巻線２０１の入力用タップ２０１ａ〜２０１ｄに別々に接続された複数の固定接触子２２１ａ〜２２１ｄを有する絶縁基板２２２と、この絶縁基板２２２の中心箇所に回転可能に支持され、一方の入力端子３０ａと電気的に接続された回転軸２２３と、この回転軸２２３に固定され、各固定接触子２２１ａ〜２２１ｄに切り換え接続される可動接触子２２４と、回転軸２２３に固定され、回転軸２２３を回転操作する円盤状の操作部材２２５とを備えている。また、操作部材２２５の表面周囲箇所には、使用できる商用交流電源の電圧の種類１００Ｖ，１２０Ｖ，２２０Ｖ，２４０Ｖが間隔をおいて表記されている。
【００１３】
上記第２タップ切換スイッチ２４は、一方の出力端子３２ａと各出力用タップ２０２ａ〜２０２ｄとの間に設けられ、出力端子３２ａ，３２ｂに接続される電気機器の定格電圧を取り出し得る出力用タップ２０２ａ〜２０２ｄの１つに切り換え接続されるものであり、この第２タップ切換スイッチ２４はロータリスイッチから構成される。
【００１４】
このロータリスイッチは、図４及び図５に示すように、周縁部箇所に二次巻線２０２の出力用タップ２０２ａ〜２０２ｄに別々に接続された複数の固定接触子２４１ａ〜２４１ｄを有する絶縁基板２４２と、この絶縁基板２４２の中心箇所に回転可能に支持され、一方の出力端子３２ａと電気的に接続された回転軸２４３と、この回転軸２４３に固定され、各固定接触子２４１ａ〜２４１ｄに切り換え接続される可動接触子２４４と、回転軸２４３に固定され、回転軸２４３を回転操作する円盤状の操作部材２４５とを備えている。また、操作部材２４５の表面周囲箇所には、使用する電気機器の定格電圧の種類１００Ｖ，１２０Ｖ，２２０Ｖ，２４０Ｖが間隔をおいて表記されている。
【００１５】
上記サーマルプロテクタ２６は、トランス２０が過負荷になることにより、トランス２０の温度が設定温度以上になった時にオフ動作してトランス２０への商用交流電力の供給及び電気機器への電力供給を遮断し、トランス２０の温度が設定温度以下の時はオン動作して前記トランス２０への商用交流電力の供給及び電気機器への電力供給を可能にするもので、このようなサーマルプロテクタ２６はサーモスタッドなどから構成され、図１に示すように、一次巻線２０１及び二次巻線２０２の低圧側巻線端と入力端子３０ｂ及び出力端子３２ｂとの間に直列に接続されている。
また、上記入力端子３０ａと第一タップ切替スイッチ２２の可動接触子２２４との間及び上記入力端子３０ｂとサーマルプロテクタ２６との間には、２接点式の手動式の電源スイッチ２８が直列に接続されている。
【００１６】
次に、図６の構成について説明する。この図６において、上記交流電源装置１０は、トランス２０を含む変圧機構部を収容するハウジング１０１を有し、このハウジング１０１の前面パネル１０２には、上記第１タップ切換スイッチ２２の操作部材２２５が前面パネル１０２の外面に露出するようにして配置され、さらに、第２タップ切換スイッチ２４の操作部材２４５が前面パネル１０２の外面に露出するようにして配置されている。また、電源スイッチ２８の操作部２８１が前面パネル１０２の外面に露出するようにして配置されている。
また、操作部材２２５の外周囲に対向する前面パネル１０２の所定箇所には、第１タップ切換スイッチ２２の可動接触子２２４が１００Ｖ，１２０Ｖ，２２０Ｖ，２４０Ｖの各入力用タップ２０１ａ〜２０１ｄに切り換えられたことを表示する表示マーク１０４が設けられている。さらに、操作部材２４５の外周囲に対向する前面パネル１０２の所定箇所には、第２タップ切換スイッチ２４の可動接触子２４４が１００Ｖ，１２０Ｖ，２２０Ｖ，２４０Ｖの各出力用タップ２０２ａ〜２０２ｄに切り換えられたことを表示する表示マーク１０５が設けられている。
【００１７】
次に、本実施の形態に示す交流電源装置の動作について説明する。
例えば、定格電圧が１００Ｖの電気機器（電気カミソリやその他の電気機器）３６を商用電源電圧が１２０Ｖであるアメリカで使用する場合は、まず、第１タップ切換スイッチ２２の操作部材２２５を回転操作して、その操作部材２２５に表記された１２０Ｖの位置を前面パネル１０２の表示マーク１０４に合わせる。次いで、第２タップ切換スイッチ２４の操作部材２４５を回転操作して、その操作部材２４５に表記された１００Ｖの位置を前面パネル１０２の表示マーク１０５に合わせる。この状態で、入力端子３０ａ，３０ｂに接続した電源コード３４（図６参照）を１２０Ｖの商用電源に接続し、さらに、交流電源装置１０の出力端子３２ａ，３２ｂに定格電圧が１００Ｖの電気機器３６を接続する。その後、電源スイッチ２８を投入する。これにより、１２０Ｖの商用電源電圧はトランス２２により１００Ｖ程度の電圧（実際は、電圧の変動率を考慮して１１０Ｖ程度の電圧）に降圧され、この電圧が出力端子３２ａ，３２ｂと通して電気機器３６に供給される。これにより、交流電源装置１０を定格電圧が１００Ｖの電気機器用として使用することができる。
【００１８】
また、定格電圧が１００Ｖの電気機器３６を商用電源電圧が２２０Ｖまたは２４０Ｖであるヨーロッパの国で使用する場合は、上記と同様に、第１タップ切換スイッチ２２の操作部材２２５を回転操作して、操作部材２２５に表記された２２０Ｖまたは２４０Ｖの位置を前面パネル１０２の表示マーク１０４に合わせ、さらに、第２タップ切換スイッチ２４の操作部材２４５を回転操作して、操作部材２４５に表記された１００Ｖの位置を前面パネル１０２の表示マーク１０５に合わせる。この状態で、入力端子３０ａ，３０ｂを２２０Ｖまたは２４０Ｖの商用電源に接続し、交流電源装置１０の出力端子３２ａ，３２ｂに定格電圧が１００Ｖの電気機器３６を接続した後、電源スイッチ２８を投入する。これにより、電気機器３６には、２２０Ｖまたは２４０Ｖの商用電源電圧がトランス２２により１００Ｖ程度に降圧された電圧が供給される。これにより、交流電源装置１０を定格電圧が１００Ｖの電気機器用として使用することができる。
【００１９】
また、例えば、アメリカで購入した、定格電圧が１２０Ｖの電気機器３６を商用電源電圧が１００Ｖである日本国内で使用する場合は、まず、第１タップ切換スイッチ２２の操作部材２２５を回転操作して、その操作部材２２５に表記された１００Ｖの位置を前面パネル１０２の表示マーク１０４に合わせる。そして、第２タップ切換スイッチ２４の操作部材２４５を回転操作して、その操作部材２４５に表記された１２０Ｖの位置を前面パネル１０２の表示マーク１０５に合わせる。この状態で、入力端子３０ａ，３０ｂを１００Ｖの商用電源に接続し、交流電源装置１０の出力端子３２ａ，３２ｂに定格電圧が１２０Ｖの電気機器３６を接続した後、電源スイッチ２８を投入する。これにより、電気機器３６には、１００Ｖの商用電源電圧がトランス２２により１２０Ｖ程度の電圧に昇圧され、この電圧が出力端子３２ａ，３２ｂと通して電気機器３６に供給される。これにより、交流電源装置１０を定格電圧が１２０Ｖの電気機器用として使用することができる。
【００２０】
また、ヨーロッパで購入した、定格電圧が２２０Ｖまたは２４０Ｖの電気機器３６を商用電源電圧が１００Ｖである日本国内で使用する場合は、上記と同様に、第１タップ切換スイッチ２２の操作部材２２５を回転操作して、その操作部材２２５に表記された１００Ｖの位置を前面パネル１０２の表示マーク１０４に合わせ、さらに、第２タップ切換スイッチ２４の操作部材２４５を回転操作して、その操作部材２４５に表記された２２０Ｖまたは２４０Ｖの位置を前面パネル１０２の表示マーク１０５に合わせる。この状態で、入力端子３０ａ，３０ｂを１００Ｖの商用電源に接続し、交流電源装置１０の出力端子３２ａ，３２ｂに定格電圧が２２０Ｖまたは２４０Ｖの電気機器３６を接続した後、電源スイッチ２８を投入する。これにより、電気機器３６には、１００Ｖの商用電源電圧がトランス２２により２２０Ｖまたは２４０Ｖ程度に昇圧された電圧が供給される。これにより、交流電源装置１０を定格電圧が１２０Ｖの電気機器用として使用することができる。
【００２１】
上記のように交流電源装置１０から電気機器３６に電力が供給されている状態で、トランス２０の温度が設定温度、例えば１２０℃以上になるとサーマルプロテクタ２６がオフ動作してトランス２０への商用交流電力の供給が遮断されると同時に電気機器３６への電力供給も遮断される。これにより、トランス２０の焼損を防止できるとともに、トランス２０に許容負荷以上の電気機器３６が誤って接続されても、トランス２０が過負荷状態のまま放置されることによる焼損などの事故を未然に防止できる。
【００２２】
このような本実施の形態にかかる交流電源装置によれば、トランス２０の一次巻線２０１には、１００Ｖ，１２０Ｖ，２２０Ｖ，２４０Ｖのような電圧の異なる各種の商用交流電源を接続し得るように複数の入力用タップ２０１ａ〜２０１ｄを設けるとともに、この各入力用タップ２０１ａ〜２０１ｄを対応する供給電源の商用交流電源に切り換え接続する第１タップ切換スイッチ２２を設け、二次巻線２０２には、１００Ｖ，１２０Ｖ，２２０Ｖ，２４０Ｖのような異なる定格電圧の各種の電気機器に対して、その定格電圧が取り出し得るように複数の出力用タップ２０２ａ〜２０２ｄを設けるとともに、この各出力用タップ２０２ａ〜２０２ｄを電気機器の定格電圧に対応して電気機器に切り換え接続する第２タップ切換スイッチ２４を設け、この第１及び第２タップ切換スイッチ２２，２４を用いて、電圧の異なる各種の商用電源を定格電圧の異なる電気機器に対応した電圧に変圧する構成にしたので、単一の電源装置を電圧の異なる各種の商用電源に使用することができるとともに、単一の電源装置で各種の商用電源を定格電圧の異なる電気機器に対応した電圧に変圧することができる。これにより、商用電源電圧及び電気機器の定格電圧が変わっても、１台の電源装置で対応することができ、電源装置の経済的な負担を大幅に軽減できる。
【００２３】
また、この実施の形態によれば、トランス２０の温度が設定温度以上になると動作するサーマルプロテクタ２６を設け、このサーマルプロテクタ２６によりトランス２０への商用交流電力の供給及び電気機器３６への電力供給を遮断できる構成にしたので、トランス２０に許容負荷以上の電気機器３６が誤って接続されても、トランス２０が過負荷状態のまま放置されることによる焼損などの事故を未然に防止できる。
【００２４】
なお、本発明におけるトランス２０の一次巻線２０１の入力用タップ数及び二次巻線２０２の出力用タップ数は、上記実施の形態に示すものに限定されない。また、本発明における第１及び第２タップ切換スイッチ２２，２４は、上記実施の形態に示すロータリスイッチタイプのものに限らず、スライド型ものであってもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の交流電源装置によれば、単一の電源装置を電圧の異なる各種の商用電源に使用することができるとともに、単一の電源装置で０各種の商用電源を定格電圧の異なる電気機器に対応した電圧に変圧することができる。これにより、商用電源電圧及び電気機器の定格電圧が変わっても、１台の電源装置で対応することができ、電源装置の経済的な負担を大幅に軽減できる。
【００２６】
また、本発明によれば、交流電源装置を構成するトランスの温度が設定温度以上になると動作するサーマルプロテクタを設け、このサーマルプロテクタによりトランスへの商用交流電力の供給及び電気機器への電力供給を遮断できる構成にしたので、トランスに許容負荷以上の電気機器が誤って接続されても、トランスが過負荷状態のまま放置されることによる焼損などの事故を未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる交流電源装置の一実施の形態を示す回路構成図である。
【図２】本発明にかかる交流電源装置の実施の形態における第１タップ切換スイッチの平面図である。
【図３】図２に示す第１タップ切換スイッチの側面図である。
【図４】本発明にかかる交流電源装置の実施の形態における第２タップ切換スイッチの平面図である。
【図５】図４に示す第２タップ切換スイッチの側面図である。
【図６】本実施の形態における交流電源装置の外観図である。
【符号の説明】
１０　交流電源装置
２０　トランス
２２　第１タップ切換スイッチ
２４　第２タップ切換スイッチ
２６　サーマルプロテクタ
２８　電源スイッチ
３０ａ，３０ｂ　入力端子
３２ａ，３２ｂ　出力端子
２０１　一次巻線
２０１ａ〜２０１ｄ　入力用タップ
２０２　二次巻線
２０２ａ〜２０２ｄ　出力用タップ
２２１ａ〜２２１ｄ　固定接触子
２２２　絶縁基板
２２３　回転軸
２２４　可動接触子
２２５　操作部材
２４２　絶縁基板
２４３　回転軸
２４４　可動接触子
２４５　操作部材
【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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