(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧配電線の宅内コンセントに電線を介してコンセントプラグによりＰＬＣ宅内局を接続して前記ＰＬＣ宅内局間で通信を行う電力線搬送通信に使用される伝送機器であって、
前記コンセントプラグまたは前記コンセントプラグのカバーの外部に実装された接続装置に内蔵され、電力線搬送通信における送りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの一方の刃に接続される第１の線と、前記電力線搬送通信における戻りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの他方の刃に接続される第２の線と、前記第１の線および前記第２の線が巻回される磁性のコアとを有した伝送線路トランスを備え、
前記伝送線路トランスの前記第１の線および前記第２の線がペアを成して前記コアに複数ターン巻回され、
前記伝送線路トランスの前記ペアを成す前記第１の線および前記第２の線の相対的間隔は外部への取出口までは等間隔であり、
前記伝送線路トランスの前記第１の線に流れる送りの信号電流の方向と前記伝送線路トランスの前記第２の線に流れる戻りの信号電流の方向とは相対的に逆方向とされており、
前記伝送線路トランスにより、通信信号電流を抑制せずに、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れ漏洩電界を発生する電流を、前記低圧配電線の宅内コンセント及び前記コンセントプラグに直近の位置で抑制し、漏洩電波の放射を抑える
ことを特徴とする
電力線搬送通信の伝送機器。
【請求項２】
請求項１に記載の電力線搬送通信の伝送機器において、前記第１の線および前記第２の線の相対的間隔は、前記各ターン間の間隔より小さいことを特徴とする電力線搬送通信の伝送機器。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電力線搬送通信の伝送機器において、前記各ターン間の間隔は等間隔であり、その大きさは、前記第１の線および前記第２の線に流れる信号電流により発生する磁束が前記各ターン間で干渉し合うのを防止する大きさであることを特徴とする電力線搬送通信の伝送機器。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか一に記載の電力線搬送通信の伝送機器において、前記前記
第１の線および前記第２の線は、前記コアに固定されていることを特徴とする電力線搬送通信の伝送機器。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか一に記載の電力線搬送通信の伝送機器において、前記第１の線および前記第２の線の各々の前記ターン数が同じであることを特徴とする電力線搬送通信の伝送機器。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れか一に記載の電力線搬送通信の伝送機器において、前記第１の線および前記第２の線の各々の長さが同じであることを特徴とする電力線搬送通信の伝送機器。
【請求項７】
低圧配電線の宅内コンセントに電線を介してコンセントプラグによりＰＬＣ宅内局を接続して前記ＰＬＣ宅内局間で通信を行う電力線搬送通信に使用される伝送機器であって、
前記コンセントプラグまたは前記コンセントプラグのカバーの外部に実装された接続装置に内蔵され、電力線搬送通信における送りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの一方の刃に接続される第１の線と、前記電力線搬送通信における戻りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの他方の刃に接続される第２の線と、前記第１の線および前記第２の線が巻回される磁性のコアとを有した伝送線路トランスを備え、
前記伝送線路トランスの前記第１の線および前記第２の線が相互に絶縁され且つ平行で密着された線であり、当該相互に絶縁され且つ平行で密着された前記第１の線および前記第２の線が、前記コアに複数ターン巻回され、
前記伝送線路トランスの前記第１の線および前記第２の線の相対的間隔が、前記各ターン間の間隔より小さい間隔とされており、
前記伝送線路トランスにより、通信信号電流を抑制せずに、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れ漏洩電界を発生する電流を、前記低圧配電線の宅内コンセント及び前記コンセントプラグに直近の位置で抑制し、漏洩電波の放射を抑える
ことを特徴とする
電力線搬送通信の伝送機器。
【請求項８】
低圧配電線の宅内コンセントに電線を介してコンセントプラグによりＰＬＣ宅内局を接続して前記ＰＬＣ宅内局間で通信を行う電力線搬送通信に使用される伝送機器であって、
前記コンセントプラグまたは前記コンセントプラグのカバーの外部に実装された接続装置に内蔵され、電力線搬送通信における送りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの一方の刃に接続される第１の線と、前記電力線搬送通信における戻りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの他方の刃に接続される第２の線と、前記第１の線および前記第２の線が巻回される磁性のコアとを有した伝送線路トランスを備え、
前記伝送線路トランスの前記第１の線および前記第２の線が相互に絶縁されツイストされた線であり、当該絶縁されツイストされた前記第１の線および前記第２の線が、前記コアに複数ターン巻回され、
前記伝送線路トランスの前記第１の線および前記第２の線の相対的間隔が、前記各ターン間の間隔より小さい間隔とされており、
前記伝送線路トランスにより、通信信号電流を抑制せずに、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れ漏洩電界を発生する電流を、前記低圧配電線の宅内コンセント及び前記コンセントプラグに直近の位置で抑制し、漏洩電波の放射を抑える
ことを特徴とする
電力線搬送通信の伝送機器。
【請求項９】
請求項１〜請求項８の何れか一に記載の電力線搬送通信の伝送機器が、前記コンセントプラグ内に組み込まれていることを特徴とする電力線搬送通信の伝送機器。
【請求項１０】
請求項１〜請求項８の何れか一に記載の電力線搬送通信の伝送機器が、前記コンセントプラグに接続される中間接続器内または中間結合器内に組み込まれていることを特徴とする電力線搬送通信の伝送機器。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０の何れか一に記載の電力線搬送通信の伝送機器において、前記第１の線および前記第２の線に、電力線の電流および前記信号電流の双方が流れることを特徴とする電力線搬送通信の伝送機器。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１０の何れか一に記載の電力線搬送通信の伝送機器において、前記第１の線および前記第２の線に、電力線の電流および前記信号電流のうち前記信号電流が流れることを特徴とする電力線搬送通信の伝送機器。
【請求項１３】
低圧配電線の宅内コンセントに電線を介してコンセントプラグによりＰＬＣ宅内局を接続して前記ＰＬＣ宅内局間で通信を行う電力線搬送通信システムであって、
前記コンセントプラグまたは前記コンセントプラグのカバーの外部に実装された接続装置に内蔵され、電力線搬送通信における送りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの一方の刃に接続される第１の線と、前記電力線搬送通信における戻りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの他方の刃に接続される第２の線と、前記第１の線および前記第２の線が巻回される磁性のコアとを有した伝送線路トランスを備え、
前記伝送線路トランスの前記第１の線および前記第２の線がペアを成して前記コアに複数ターン巻回され、
前記伝送線路トランスの前記ペアを成す前記第１の線および前記第２の線の相対的間隔は外部への取出口までは等間隔であり、
前記伝送線路トランスの前記第１の線に流れる送りの信号電流の方向と前記伝送線路トランスの前記第２の線に流れる戻りの信号電流の方向とは相対的に逆方向とされており、
前記伝送線路トランスにより、通信信号電流を抑制せずに、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れ漏洩電界を発生する電流を、前記低圧配電線の宅内コンセント及び前記コンセントプラグに直近の位置で抑制し、漏洩電波の放射を抑える
ことを特徴とする電力線搬送通信システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電力線搬送通信システムにおいて、前記通信機器が、電力線搬送通信親局装置、電力線搬送通信中継装置、および電力線搬送通信子局装置の少なくとも一であることを特徴とする電力線搬送通信システム。
【請求項１５】
請求項１３又は請求項１４に記載の電力線搬送通信システムにおいて、前記通信機器内にも、前記通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れ漏洩電界を発生する電流を抑制する手段が設けられていることを特徴とする電力線搬送通信システム。
【請求項１６】
低圧配電線の宅内コンセントに電線を介してコンセントプラグによりＰＬＣ宅内局を接続して前記ＰＬＣ宅内局間で通信を行う電力線搬送通信に使用されるコンセントプラグであって、
電力線搬送通信における送りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの一方の刃に接続される第１の線と、前記電力線搬送通信における戻りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの他方の刃に接続される第２の線と、前記第１の線および前記第２の線が巻回される磁性のコアとを有した伝送線路トランスを内蔵し、
前記伝送線路トランスの前記第１の線および前記第２の線がペアを成して前記コアに複数ターン巻回され、
前記伝送線路トランスの前記ペアを成す前記第１の線および前記第２の線の相対的間隔は外部への取出口までは等間隔であり、
前記伝送線路トランスの前記第１の線に流れる送りの信号電流の方向と前記伝送線路ト
ランスの前記第２の線に流れる戻りの信号電流の方向とは相対的に逆方向とされており、
前記内蔵の伝送線路トランスにより、通信信号電流を抑制せずに、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れ漏洩電界を発生する電流を、前記コンセントプラグの位置で抑制し、漏洩電波の放射を抑える
ことを特徴とする電力線搬送通信のコンセントプラグ。
【請求項１７】
請求項１６に記載のコンセントプラグを電力線搬送通信信号用接続装置として具備していることを特徴とする電力線搬送通信の通信装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の電力線搬送通信装置を具備していることを特徴とする電力線搬送通信システム。
【請求項１９】
低圧配電線の宅内コンセントに電線を介してコンセントプラグによりＰＬＣ宅内局を接続して前記ＰＬＣ宅内局間で通信を行う電力線搬送通信に使用されるコンセントプラグであって、
前記コンセントプラグのカバーの外部に実装された接続装置を備え、
電力線搬送通信における送りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの一方の刃に接続される第１の線と、前記電力線搬送通信における戻りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの他方の刃に接続される第２の線と、前記第１の線および前記第２の線が巻回される磁性のコアとを有した伝送線路トランスを前記接続装置に内蔵し、
前記伝送線路トランスの前記第１の線および前記第２の線がペアを成して前記コアに複数ターン巻回され、
前記伝送線路トランスの前記ペアを成す前記第１の線および前記第２の線の相対的間隔は外部への取出口までは等間隔であり、
前記伝送線路トランスの前記第１の線に流れる送りの信号電流の方向と前記伝送線路トランスの前記第２の線に流れる戻りの信号電流の方向とは相対的に逆方向とされており、
前記内蔵の伝送線路トランスにより、通信信号電流を抑制せずに、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れ漏洩電界を発生する電流を、前記コンセントプラグの位置で抑制し、漏洩電波の放射を抑える
ことを特徴とする電力線搬送通信のコンセントプラグ。
【請求項２０】
請求項１９に記載のコンセントプラグを具備していることを特徴とする電力線搬送通信の通信装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の電力線搬送通信装置を具備していることを特徴とする電力線搬送通信システム。
【請求項２２】
低圧配電線の宅内コンセントに電線を介してコンセントプラグによりＰＬＣ宅内局を接続して前記ＰＬＣ宅内局間で通信を行う電力線搬送通信に使用され前記コンセントプラグの先端に着脱可能に接続される電力線搬送通信のコンセントプラグボックスであって、
電力線搬送通信における送りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの一方の刃に接続される第１の線と、前記電力線搬送通信における戻りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの他方の刃に接続される第２の線と、前記第１の線および前記第２の線が巻回される磁性のコアとを有した伝送線路トランスを内蔵し、
前記伝送線路トランスの前記第１の線および前記第２の線がペアを成して前記コアに複数ターン巻回され、
前記伝送線路トランスの前記ペアを成す前記第１の線および前記第２の線の相対的間隔は外部への取出口までは等間隔であり、
前記伝送線路トランスの前記第１の線に流れる送りの信号電流の方向と前記伝送線路トランスの前記第２の線に流れる戻りの信号電流の方向とは相対的に逆方向とされており、
前記内蔵の伝送線路トランスにより、通信信号電流を抑制せずに、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れ漏洩電界を発生する電流を、前記コンセントプラグの位置で抑制し、漏洩電波の放射を抑える
ことを特徴とする電力線搬送通信のコンセントプラグボックス。
【請求項２３】
請求項２２に記載のコンセントプラグボックスを具備していることを特徴とする電力線搬送通信の通信装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の電力線搬送通信装置を具備していることを特徴とする電力線搬送通信システム。
【請求項２５】
低圧配電線の宅内コンセントに電線を介してコンセントプラグ及びテーブルタップによりＰＬＣ宅内局を接続して前記ＰＬＣ宅内局間で通信を行う電力線搬送通信に使用されるテーブルタップであって、
電力線搬送通信における送りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの一方の刃に接続される第１の線と、前記電力線搬送通信における戻りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの他方の刃に接続される第２の線と、前記第１の線および前記第２の線が巻回される磁性のコアとを有した伝送線路トランスを内蔵し、
前記伝送線路トランスの前記第１の線および前記第２の線がペアを成して前記コアに複数ターン巻回され、
前記伝送線路トランスの前記ペアを成す前記第１の線および前記第２の線の相対的間隔は外部への取出口までは等間隔であり、
前記伝送線路トランスの前記第１の線に流れる送りの信号電流の方向と前記伝送線路トランスの前記第２の線に流れる戻りの信号電流の方向とは相対的に逆方向とされており、
前記伝送線路トランスにより、通信信号電流を抑制せずに、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れ漏洩電界を発生する電流を、前記テーブルタップの位置で抑制し、漏洩電波の放射を抑える
ことを特徴とする電力線搬送通信のテーブルタップ。
【請求項２６】
請求項２５に記載のテーブルタップを具備していることを特徴とする電力線搬送通信の通信装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載の電力線搬送通信装置を具備していることを特徴とする電力線搬送通信システム。
【請求項２８】
低圧配電線の宅内コンセントに電線を介してコンセントプラグによりＰＬＣ宅内局を接続して前記ＰＬＣ宅内局間で通信を行う電力線搬送通信に使用され前記低圧配電線と誘導結合する結合手段を有する結合装置であって、
電力線搬送通信における送りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの一方の刃に接続される第１の線と、前記電力線搬送通信における戻りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの他方の刃に接続される第２の線と、前記第１の線および前記第２の線が巻回される磁性のコアとを有した伝送線路トランスを内蔵し、
前記伝送線路トランスの前記第１の線および前記第２の線がペアを成して前記コアに複数ターン巻回され、
前記伝送線路トランスの前記ペアを成す前記第１の線および前記第２の線の相対的間隔は外部への取出口までは等間隔であり、
前記伝送線路トランスの前記第１の線に流れる送りの信号電流の方向と前記伝送線路トランスの前記第２の線に流れる戻りの信号電流の方向とは相対的に逆方向とされており、
前記伝送線路トランスにより、通信信号電流を抑制せずに、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れ漏洩電界を発生する電流を、前記結合手段の位置で抑制し、漏洩
電波の放射を抑える
ことを特徴とする電力線搬送通信の結合装置。
【請求項２９】
請求項２８に記載の電力線搬送通信の結合装置を具備していることを特徴とする電力線搬送通信の通信装置。
【請求項３０】
請求項２９に記載の電力線搬送通信装置を具備していることを特徴とする電力線搬送通信システム。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力の配電線を通信路として使用する電力線搬送通信（PLC（PowerLine Communication）通信とも言われており、以下「PLC」と略記する）に使用される伝送機器、コンセントプラグ、コンセントプラグボックス、テーブルタップ、結合装置、通信装置、及び通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
PLC通信は既存の中圧配電線や低圧配電線を通信路として用いる技術である。PLC通信の通信システムは、例えば、中圧用PLC親局装置（低圧用PLC親局装置機を含む）、低圧用PLC中継装置、PLC宅内子局装置、これら各装置と中圧配電線または低圧配電線とを接続するための接続装置、およびこれらを繋ぐケーブルにより構成される。通信データは、例えば中圧用PLC親局装置と低圧用PLC中継装置、PLC宅内子機間で伝送され、中圧用PLC親局装置は上位ネットワークとのインターフェースを保有することにより、例えばインターネット通信がPLC通信システムにより可能となる。また、PLC通信は、例えば、工場、事務所、集合住宅、他、国内外で広範囲に使用あるいは計画され、その使用周波数帯域は数Ｍ〜数十Ｍヘルツ（Hz）である。
【０００３】
例えば、従来例として特開２００４−２８９４５８号公報（特許文献１）では、低圧配電線に取付けた接続装置（結合器とフィルタ）にケーブルを介してモデム（親機）を接続し、またモデム（子機）をケーブル（接続装置を含む）を介してユーザー宅内の低圧配電線へ接続した電力線搬送通信システムが記載されている。
【０００４】
また、PLC通信以外の通信分野で使用されているノイズフィルタとして、例えば特開平３−７８９８４号公報（特許文献２）には、フェライトコアに巻き線したチョークコイルとコンデンサによるノイズフィルタを内蔵したコンセントプラグ付き電源ケーブルが示されている。この特許文献２の記載によれば、当該ノイズフィルタで電源線のノイズを抑制できる。ノイズを抑制できるが、その図示の構造から通信信号自体の減衰も招く。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２８９４５８号公報（図１、図２、及びその説明）
【特許文献２】特開平３−７８９８４号公報（第１図、及びその説明）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電力配電線は、元来、通信信号を流すことを前提とせずに配線されており、特に建物の中では、コンセントや照明用スイッチ等が多数存在し、これらコンセントや照明用スイッチ等を壁内で配線されている。従って、PLC通信において壁のコンセントを利用した場合、コンセントから先の壁内の配線における通信信号の送りの経路と戻りの経路におけるインピーダンスのアンバランスが、通信専用回線とは違って大きい。通信専用回線では問題とはならない電力配電線での通信信号の送りの経路と戻りの経路における各所の端子の数や接点の数の差や配線の長さの差等に起因する通信信号の送りの経路と戻りの経路におけるインピーダンスのアンバランスが小さい場合は平衡度が高いといい、アンバランスが大きい場合は平衡度が低いという。通信親局、通信子局、通信中継装置等のモデムなどはその内部の平衡度は高く、また、そのメーカ側で平衡度を高く設計できるが、壁内の配線は建物が完成すればそのインピーダンスはアンバランスであればアンバランスのままである。
【０００７】
一方、PLC通信における使用周波数帯域は、数Ｍ〜数十Ｍヘルツ（Hz）であることから、当該使用周波数帯域での対地容量のインピーダンス１／ωＣは、PLC通信では無視できないほど低く、当該対地容量が起因して、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れる電流であるコモンモード電流が発生し易い。PLC通信におけるこのコモンモード電流の大きさは、コンセントから先の壁内の配線における通信信号の送りの経路の信号電流と戻りの経路における信号電流との差電流の大きさに等価であり、壁内配線での前記アンバランスが大きければ（前記平衡度が低ければ）、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れる電流であるコモンモード電流は大きくなる傾向にある。
【０００８】
PLC通信における前記通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れる電流であるコモンモード電流は、通信信号経路―対地間容量―大地―対地間容量―通信信号経路というループ状の電流経路を流れ、しかも周波数が高いことから、ループ状の電流経路がアンテナの機能を呈し電磁波を放射する。この電磁波（漏洩電界とも言う）の放射エネルギーが大きければ、近辺に障害を惹起する。また、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れる電流であるコモンモード電流は対地間容量の影響を受けるため、前記アンバランスが大きい（前記平衡度が低い）箇所が通信経路上に複数個存在すると、前記ループ状の電流経路は当該複数箇所にできる。
【０００９】
かかる観点で、前記特許文献１に示される従来例を見た場合、特許文献１においては、低圧配電線の前記平衡度によっては、低圧配電線上と、PLC通信装置（モデム（親局）およびモデム（子局））のそれぞれと接続装置を結ぶケーブル上に、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れる電流であるコモンモード電流が発生し易いという問題点がある。また、特許文献１の構成ではPLC通信装置（モデム（親局）およびモデム（子局））で発生した前記コモンモード電流を減衰させることなく、ケーブルおよび電力線通信信号用接続装置を経て低圧配電線へ注入してしまうという問題点がある。いずれの場合も前記コモンモード電流に起因する漏洩電界が発生し易くなるという問題点がある。
【００１０】
一方、前述のように、特許文献２に示されるようなPLC通信以外の通信の電源線用に使用されるコモンモード用ノイズフィルタを、PLC通信における壁内配線での前記アンバランス（平衡度）に起因して通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れる電流であるコモンモード電流を抑制する手段として使用することも考えられるけれども、使用した場合は、電源線用のコモンモード用ノイズフィルタではその構造上、PLC通信信号のノーマルモード電流をも減衰させてしまい、PLC通信において同一の通信区間における通信速度（例えば前記特許文献１におけるモデム（親機）とモデム（子機）間の通信速度）が低下する、あるいは通信可能距離が短くなる。PLC通信では、そうでなくてもノーマルモード電流に対する配電線上の抵抗要因が多いことから、特許文献２に示されるような電源線用に使用されるコモンモード用ノイズフィルタは、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れる電流であるコモンモード電流を抑制する手段として使用しない方がよい。
【００１１】
また、通信装置に伝送線路トランスを実装することにより、装置内で発生したコモンモードノイズを止める方法もあるが、このような方法では、前述のような壁内の電力配電線の前記インピーダンスのアンバランス（平衡度）に起因して通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れる電流であるコモンモード電流を抑制することはできない。
【００１２】
この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、通信信号電流を抑制せずに、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れ漏洩電界を発生する電流を抑制し、漏洩電波の放射を抑えることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明に係る電力線搬送通信の伝送機器は、低圧配電線の宅内コンセントに電線を介してコンセントプラグによりＰＬＣ宅内局を接続して前記ＰＬＣ宅内局間で通信を行う電力線搬送通信に使用される伝送機器であって、
前記コンセントプラグまたは前記コンセントプラグのカバーの外部に実装された接続装置に内蔵され、電力線搬送通信における送りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの一方の刃に接続される第１の線と、前記電力線搬送通信における戻りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの他方の刃に接続される第２の線と、前記第１の線および前記第２の線が巻回される磁性のコアとを有した伝送線路トランスを備え、
前記伝送線路トランスの前記第１の線および前記第２の線がペアを成して前記コアに複数ターン巻回され、
前記伝送線路トランスの前記ペアを成す前記第１の線および前記第２の線の相対的間隔は外部への取出口までは等間隔であり、
前記伝送線路トランスの前記第１の線に流れる送りの信号電流の方向と前記伝送線路トランスの前記第２の線に流れる戻りの信号電流の方向とは相対的に逆方向とされており、
前記伝送線路トランスにより、通信信号電流を抑制せずに、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れ漏洩電界を発生する電流を、前記低圧配電線の宅内コンセント及び前記コンセントプラグに直近の位置で抑制し、漏洩電波の放射を抑えるものである。 
【発明の効果】
【００１４】
この発明は、低圧配電線の宅内コンセントに電線を介してコンセントプラグによりＰＬＣ宅内局を接続して前記ＰＬＣ宅内局間で通信を行う電力線搬送通信に使用される伝送機器であって、前記コンセントプラグまたは前記コンセントプラグのカバーの外部に実装された接続装置に内蔵され、電力線搬送通信における送りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの一方の刃に接続される第１の線と、前記電力線搬送通信における戻りの信号が流れる信号線であり前記コンセントプラグの他方の刃に接続される第２の線と、前記第１の線および前記第２の線が巻回される磁性のコアとを有した伝送線路トランスを備え、前記伝送線路トランスの前記第１の線および前記第２の線がペアを成して前記コアに複数ターン巻回され、前記伝送線路トランスの前記ペアを成す前記第１の線および前記第２の線の相対的間隔は外部への取出口までは等間隔であり、前記伝送線路トランスの前記第１の線に流れる送りの信号電流の方向と前記伝送線路トランスの前記第２の線に流れ
る戻りの信号電流の方向とは相対的に逆方向とされており、前記伝送線路トランスにより、通信信号電流を抑制せずに、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れ漏洩電界を発生する電流を、前記低圧配電線の宅内コンセント及び前記コンセントプラグに直近の位置で抑制し、漏洩電波の放射を抑えるので、通信信号電流を抑制せずに、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れ漏洩電界を発生する電流を抑制することができ、漏洩電波の放射を抑えることができ、従って、宅内のＰＬＣ通信機器は勿論、ＰＬＣ通信機器以外の宅内電子機器、宅内電気機器への漏洩電波の影響を最小限に抑制できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１〜図１１により説明する。図１はこの発明の適用対象の事例の一つとして集合住宅における低圧配電線の概略構成と、同集合住宅におけるPLC通信システムの構成の事例を示す図、図２は図１における通信機器の接続形態の事例を示す図、図３は図２における通信機器および通信機器を壁内電力配線に接続する接続装置の内部構成の事例を概念的に示す図、図４は図３における接続装置の要部の構造の事例を概念的に平面図で示す図、図５は図４に示す要部の構造を斜視図で拡大して示す図、図６は漏洩電界の発生について説明する図、図７は図６を等価回路でモデル化して示す図、図８は図７に要部を接続した等価回路でモデル化して示す図、図９は図８の等価回路による効果を説明する図を等価回路で示す図、図１０は要部が通信機器側に在る場合の効果を説明する図を等価回路で示す図、図１１は要部が、壁コンセントへの接続装置内に設けられ、更に通信機器内にも設けられた場合の効果を説明する図を等価回路で示す図である。なお、各図中、同一符合は同一部分を示す。
【００１６】
図１において、低圧配電線の概略構成として、２００は構内分電盤、２０３は宅内分電盤、２０１，２０４はブレーカー、２０５は集合住宅内に配線された低圧配電線、２０６は宅内のコンセントである。PLC通信システムについては、２０９は低圧用PLC親局装置、２１０は低圧用PLC中継装置、２１１はPLC宅内子局装置である。２１２，２１３，２１４は接続装置である。２１５，２１６，２１７はPLC通信装置２０９，２１０，２１１と接続装置２１４，２１３，２１２とをそれぞれ接続しているケーブルである。また２０７は低圧用PLC親局装置２０９とイーサネット（登録商標）ケーブルまたはUSBケーブル等で接続されているコンピュータであり、２０８は同様の手段でPLC宅内子局装置に接続されているコンピュータである。なお図１において接続装置２１３とブレーカー２０４の設置位置は逆でも良く、同様に接続装置２１４とブレーカー２０４の設置位置も逆となっても良い。
ここで、接続装置とは、コンセントプラグ、コンセントプラグボックス、テーブルタップ、結合装置、等を含む総称である。
【００１７】
次に動作の概要を説明する。低圧用PLC親局装置２０９が送信したPLC信号はケーブル２１７を経て接続装置２１４によって低圧配電線２０５に注入される。前記PLC信号は接続装置２１３及びケーブル２１６を経て低圧用PLC中継装置２１０に受信される。低圧用PLC中継装置２１０は受信した信号をPLC宅内子局装置へ中継するため、接続装置２１３により再度、低圧配電線２０５へPLC信号を注入する。低圧用PLC中継装置２１０によって低圧配電線２０５へ注入されたPLC信号は宅内のコンセント２０６に到達する。ここでPLC宅内子局装置２１１は接続装置２１２およびケーブル２１５を経てPLC信号を受信する。
【００１８】
上記は低圧用PLC親局装置２０９からPLC宅内子局装置２１１へPLC信号を送信する場合の手順であるが、PLC宅内子局装置２１１から低圧用PLC親局装置２０９へPLC信号を送信する場合は、上記の逆の手順でPLC信号が送信および受信される。
【００１９】
図２において、２２０はPLC宅内子局装置、２２１は宅内子局装置の電源ポート兼PLC通信ポートであり、２２２はイーサーネットまたはUSB等の外部インターフェース用の通信ポートである。２２３は接続装置（図ではコンセントプラグ）であり、２２４は電源ポート兼PLC通信ポート２２１と接続装置２２３を接続しているケーブルである。また２２６はコンピュータであり、２２５はイーサーネットやUSB等の通信ケーブルである。通信ポート２２２とコンピュータ２２６は通信ケーブル２２５により接続されている。また２２７は宅内のコンセントであり、接続装置２２３をコンセント２２７へ接続する。
【００２０】
図３において、２３０はコンピュータであり、２３１は通信ケーブルである。２３２はPLC宅内子局装置であり、その一般的な内部構成として、２３３が電源部、２３４がディジタル処理部、２３６がD／Aコンバータ（ディジタル−アナログ変換器）、２３７はA／Dコンバータ（アナログ−ディジタル変換器）、２３８は送信PLC信号の増幅器、２３９は受信PLC信号の増幅器、２４０は送信と受信の切替器、２４１はコモンモードチョーク、また２４２はPLC信号を低圧配電線へ重畳するまたはPLC信号を低圧配電線から抽出するための結合回路であって、その主な構成要素はトランス２４３とコンデンサ２４４である。２４５は接続装置と結合回路２４２間を繋いでいる電線である。２４６は接続装置であり、２４７は後述する本発明における伝送線路トランスである。２４８はブレード（コンセントプラグの刃）である。２４９は宅内コンセントであり、２５０はコンセントソケット端子、２５１は低圧配電線である。
【００２１】
図４は、コンセントプラグ型の接続装置の事例を例示してあり、この図４において、１１は電力供給線兼PLC通信線である電線、１２はコンセントのカバーであるコンセントプラグカバー、１３は巻線、１４は磁性体からなるコア、１５はプラグのブレードであり、壁のコンセントに差し込まれる。また巻線１３と磁性のコア１４とにより伝送線路トランスを構成している。ここで巻線１３は互いに絶縁され、長さが等しくかつ線間隔13abwが等しい第１の線１３ａと第２の線１３ｂの２線で構成されており、さらにこれら２線はその線間隔13abwを保持したまま、巻線の各ターン間の間隔13ttwが等間隔にコア１４に複数回巻回されている（詳細は図５及びその詳細説明を参照）。またコア１４の形状は円筒形でもその他の形状、例えば角形（例：4角形）でも、それ以外でもよい。また前述のように構成された伝送線路トランスはコンセントプラグカバー１２に内蔵されており、さらに前記伝送線路トランスは一方を電線１１に、他方をブレード１５に接続されている。また電線１１は互いに絶縁され、長さが等しくかつ線間隔が等しい２線である。電線１１はPLC通信装置に接続されている。なお、巻線１３を構成する２線１３ａ，１３ｂはその２線間が等間隔であれば密着しない場合も含む。また実際の製品では、厳密には、前記２線１３ａ，１３ｂ間の間隔13abwは実質的には等間隔であっても厳密には等間隔にはならなく、２線１３ａ，１３ｂの長さも実質的には同一であっても厳密には同一にはならなく、各ターン間の間隔13ttwも実質的には同一であっても厳密には同一にはならないが、これらの場合も含むものとする。
【００２２】
この図４における巻線とコアの周辺のみを抜粋したのが図５であり、同図では分かり易くするためにコア周辺部を拡大して示してある。
【００２３】
図５では図示のように、電力線搬送通信における送りの信号が流れる信号線でありコンセントプラグの一方の刃に接続される第１の線１３ａ、前記電力線搬送通信における戻りの信号が流れる信号線でありコンセントプラグの他方の刃に接続される第２の線１３ｂ、及び前記第１の線１３ａ及び前記第２の線１３ｂが巻回される磁性のコア１４を備え、前記第１の線１３ａ及び前記第２の線１３ｂがペアを成して前記コア１４に複数ターン巻回され、前記ペアを成す前記第１の線１３ａ及び前記第２の線１３ｂの相対的間隔13abwは外部への取出口13Tまで、つまり両端の取出口13T−13T間では、等間隔であり、前記第１の線１３ａおよび前記第２の線１３ｂの相対的間隔13abwは、前記各ターン間の間隔13ttwより小さく、前記第１の線１３ａに流れる送りの信号電流13isaの方向と前記第２の線１３ｂに流れる戻りの信号電流13isbの方向とは矢印で示してあるように相対的に逆方向となるようにしてある。
つまり、図５に示すように、巻線１３を構成する各線１３ａ，１３ｂは、その線間が当該線の絶縁被覆ほかにより絶縁され、各線１３ａ，１３ｂの長さが等しく、かつ各線１３ａ，１３ｂの線間隔13abwが等しく、さらに各線１３ａ，１３ｂはその線間隔13abwを保持したまま、等間隔13ttwにコア１４に巻回され、コア１４に固定されている。
前述のような図５の構成によれば、巻線１３の各ターン（図５において実線で示す１／２ターン或いは点線で示す１／２ターン）は隣のターン（図５において実線で示す１／２ターン或いは点線で示す１／２ターン）に磁気的影響を殆ど与えずに相隣る第１の線、第２の線１３ａ，１３ｂ間だけで磁気的干渉が行われるように、前記線間間隔13abwおよび前記ターン間間隔13ttwが設定され固定されているので、相隣る第１の線、第２の線１３ａ，１３ｂに流れる方向が逆であるノーマルモードでの通信信号電流13isa，13isbによる磁束は漏洩磁束も殆ど生じることなくコア１４内で十分に打ち消され、従って、ノーマルモードでの逆方向の通信信号電流13isa，13isbは殆ど抑制されることはなく、しかも、相隣る第１の線、第２の線１３ａ，１３ｂに流れる方向が同じであるコモンモード電流は、該コモンモード電流による磁束がコア１４内で倍加されることによりインダクタンスの機能により十分に抑制される。
【００２４】
次に、図４の事例の動作について説明する。図４において、ＰＬＣ通信装置から出力されたPLC信号は電線１１を通り、さらに巻線１３とコア１４からなる伝送線路トランスを通った後にコンセントソケット等に挿入されたブレード１５によって低圧配電線に伝播する。
【００２５】
電線１１上を伝送されるPLC信号がブレード１５を経て低圧配電線へ注入されることにより、コンセントプラグより先の低圧配電線におけるインピーダンスの不平衡によって発生したコモンモード電流は本発明における巻線１３とコア１４により構成された伝送線路トランスにより図５で詳述したようにその発生量が十分に低減され、電線１１に発生するコモンモード電流およびブレード１５より先の低圧配電線に伝播するコモンモード電流を十分に低減させることができる。また前記伝送線路トランスはこれを構成する巻線１３の第１の線１３ａ及び第２の線１３ｂが互いに絶縁されかつその間隔が等しい２線であるため、伝送路トランス自身での前記不平衡もないこともあってコモンモード電流発生量は極めて少なくなる。また、前記巻線１３の前述のような構成のため、伝送線路トランスの入力と出力におけるノーマルモードの結合度が極めて高くかつ歪が生じにくくなるため、PLC信号のノーマルモード電流を、減衰等の劣化をほぼ生じさせることなく、電線１１とブレード１５の区間を伝達させることができ、結果としてコモンモード電流のみを十分に低減させることが可能であるという特徴がある。上記のように本実施の形態１による伝送線路トランスを内蔵した接続装置の適用により、上記動作によって電線１１上を伝播するコモンモード電流が十分に低減され、PLC通信装置と接続装置間のケーブル（図２の２２４、図３の２４５、図４（ａ）の１１）からの漏洩電界を効果的に低減することが可能となる。
【００２６】
図６はＰＬＣによる漏洩電界の発生を説明する図である。図６には、ＰＬＣモデム５０１、電源ケーブル５０２、接続装置（コンセントプラグ）５０３、壁コン内配線５０４を示す。ＰＬＣモデムからの通信信号は電源に重畳された状態で電源ケーブル５０２を経由して接続装置（コンセントプラグ）５０３を通り、壁コン内配線５０４へ伝搬し、対向装置と通信を行う。ＰＬＣでは一般に差動信号で通信を行うため、ＰＬＣモデム５０１は差動信号を発生する。このため、いわゆる平衡度の高い設計がされる。電源ケーブル５０２は平行２線であり、一般に平衡度が高い。この状態で、接続装置（コンセントプラグ）５０３と壁コンセント側の配線５０４も平衡度が高い場合は、電源ケーブルに信号によるコモンモード電流は発生しない、または発生量が少ない。しかし、一般に、接続装置（コンセントプラグ）５０３と壁コンセント側の配線５０４の平衡度は低い状態から高い状態までさまざまである。平衡度が低い場合は、モデム５０１からの通信信号が電源ケーブル５０２をとおり、接続装置（コンセントプラグ）５０３と壁コンセント側の配線に入ったところでコモンモードに変換され、電源ケーブル５０２にコモンモード電流が発生する．このコモンモード電流から漏洩電界を生じる。
【００２７】
図７は図６を、等価回路を用いてモデル化している。図７において、５０５はＰＬＣモデム等価回路、５０５a１，２は等価信号源、５０５b１，２は等価インピーダンス、５０５cはモデムと対地間の等価インピーダンスである。
また、５０６は接続装置（コンセントプラグ）と壁コン内配線の等価回路、５０６ｂ１，２は等価インピーダンス、５０６ｃは対地間の等価インピーダンス、５０７は電源ケーブルである。
５０５のＰＬＣモデムのモデルでは、５０５ｂ１，２は等しいまたは近い値のインピーダンスにモデル化される．これは結合トランスなどにより実現される．５０５ｃはモデムと対地間のインピーダンスである。
５０６は接続装置（コンセントプラグ）と壁コンセント側の配線をＹ型回路に置き換えてモデル化した等価回路である。図において５０６ｂ１，２は異なる値のインピーダンスにモデル化され、平衡度が低い場合は違いが大きい。５０６ｃは対地間のインピーダンスであり，通常はモデムと対地間のインピーダンス５０５ｃに比較して低い。
また、電源ケーブル５０７は平行２線の構造である。
【００２８】
図８は本実施の形態１の電力線搬送通信システムを等価回路を用いてモデル化したものである。図８において、５０５はＰＬＣモデム等価回路、５０５a１，５０５a２は等価信号源、５０５b１，５０５b２は等価インピーダンス、５０５cはモデムと対地間の等価インピーダンスである。
また、５１１は接続装置（コンセントプラグ）と壁コン内配線の等価回路、５０６ｂ１，５０６ｂ２は等価インピーダンス、５１１ｃは対地間の等価インピーダンス、６００は伝送線路トランス、５０７は電源ケーブルである。
５０５のＰＬＣモデムのモデルでは、５０５ｂ１，５０５ｂ２は等しいまたは近い値のインピーダンスにモデル化される。これは結合トランスなどにより実現される。５０５ｃはモデムと対地間のインピーダンスである。
５０６は接続装置（コンセントプラグ）と壁コンセント側の配線をＹ型回路に置き換えてモデル化した等価回路である．図において５０６ｂ１，５０５ｂ２は異なる値のインピーダンスにモデル化され、平衡度が低い場合は違いが大きい。５０６ｃは対地間のインピーダンスであり，通常はモデムと対地間のインピーダンス５０５ｃに比較して低い。６００は伝送線路トランスである。また、電源ケーブル５０７は平行２線の構造である。
【００２９】
図９は図８に示した電力線搬送通信システムの効果を説明するためのものである。
図９において、５０５はＰＬＣモデム等価回路、５０５a１，５０５a２は等価信号源、５０５b１，５０５b２は等価インピーダンス、５０５cはモデムと対地間の等価インピーダンスである。
また、５１１は接続装置（コンセントプラグ）と壁コン内配線の等価回路、５１１ｂ１，５１１ｂ２は等価インピーダンス、５１１ｃは対地間の等価インピーダンス、５０７は電源ケーブルである。
５０５のＰＬＣモデムのモデルでは、５０５ｂ１，５０５ｂ２は等しいまたは近い値のインピーダンスにモデル化される．これは結合トランスなどにより実現される．５０５ｃはモデムと対地間のインピーダンスである。
５１１は接続装置（コンセントプラグ）と壁コンセント側の配線をＹ型回路に置き換えてモデル化した等価回路である。ここでは、伝送線路トランス６００をコンセントプラグに内蔵またはコンセントプラグに近接させた状態でモデル化している。
図において５１１ｂ１，５１１ｂ２は伝送線路トランスの効果で図８に比較してインピーダンスの違いが小さくなっている。このため平衡度が高くなっている。５１１ｃは対地間のインピーダンスであり伝送線路トランスによりインピーダンスが高くなっている。また、電源ケーブル５０７は平行２線の構造である。
【００３０】
コモンモード電流すなわち漏洩電界は（１）モデムの平衡度、（２）電源線の平衡度、（３）接続装置（プラグ）と壁コンセント側の平衡度を高くすることで抑制することができる。
（１）（２）（３）の中で平衡度が低いのは（３）であるので、前述の伝送線路トランスをコンセントプラグに内蔵またはコンセントプラグに近接させることにより（３）の平衡度を高くすることができ、これによってコモンモード電流の抑制を実現することができる。
伝送線路トランスは、線間隔の等しい線材、例えば平行な２線やツイストペア線を磁性のトロイダルコアなどに同方向に巻き線することで作成される。信号電流の作る磁束はコア内で逆向きに発生するために打ち消され、信号電流に対してはインダクタンスとして寄与しない。これに対して、同相成分であるコモンモード電流に対しては、磁束が同じ向きに発生するためインダクタンスとして機能する。このためコモンモード電流に対して抑制効果を持つ。
【００３１】
かくして、この本実施の形態１によれば、モデム、電源ケーブル、壁コンセント、宅内配電線等からなる電力線搬送通信システムの通信系の平衡度を高くすることができる。これにより、電源ケーブルのコモンモード電流を小さくすることができるため、漏洩電界を抑制することができる。
【００３２】
ちなみに、図１０に示すように伝送線路トランス６００をモデムに内蔵した場合、またはモデム直近においた場合は、接続装置（コンセントプラグ）と壁コンセント側の配線を見た平衡度は変化していないため、コモンモード電流の抑制効果は少ない。したがって漏洩電界の抑制効果も少ない。
【００３３】
従って、図４に示すように、壁のコンセントに近いコンセントプラグ内あるいはその近傍に、図５に示す構造の、通信信号電流を抑制せずに、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れ漏洩電界を発生する電流を抑制する手段を設ける必要がある。
また、前述のように、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れ漏洩電界を発生する電流のループは、前記アンバランスの生じる箇所には個別にできるので、図１１に示すように、図５に示す構造の、通信信号電流を抑制せずに、通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れ漏洩電界を発生する電流を抑制する手段６００をプラグ５０６に内蔵し、且つモデム５１０にも内蔵（６００ｂ）すれば、システム全体としては、より効果がある。なお、プラグに内蔵して壁内電力配線の平衡度をあげれば、モデムからプラグに至る経路では平衡度は良好であるので、図１１の事例におけるモデム内蔵の手段６００ｂは、図４、図５に例示した手段を必ずしも使う必要はなく他の手段であってもよい。
【００３４】
実施の形態２．
以下この発明の実施の形態２を、要部及びその近傍の構造の他の事例を概念的に平面図で示す図１２によって説明する。なお、図１２において、前述の図４と同一部分には同一符号を付し、以下のこの発明の実施の形態２の説明は、前述の図４と異なる点を主に説明し、他は説明を割愛する。
【００３５】
図１２は図４における電線１１の代わりに、互いに絶縁された２線をツイストさせた電線１７を使用している。電線１７の構成によっても互いに絶縁された２線の間隔を等しく保持することが可能であり、図４（ａ）に示した構成と同等なコモンモード電流の低減が可能である。
【００３６】
実施の形態３．
以下この発明の実施の形態３を、要部及びその近傍の構造の更に他の事例を概念的に平面図で示す図１３によって説明する。なお、図１３において、前述の図４、図１２と同一部分には同一符号を付し、以下のこの発明の実施の形態３の説明は、前述の図４、図１２と異なる点を主に説明し、他は説明を割愛する。
【００３７】
図１３は図４における巻線１３の代わりに、互いに絶縁された２線をツイストさせた巻線１６を使用している。巻線１６の構成によっても互いに絶縁された２線の間隔を等しく保持することが可能であり、図４（ａ）に示した構成と同等なコモンモード電流の低減が可能である。
【００３８】
実施の形態４．
以下この発明の実施の形態４を、要部及びその近傍の構造の更に他の事例を概念的に平面図で示す図１４によって説明する。なお、図１４において、前述の図４、図１２、図１３と同一部分には同一符号を付し、以下のこの発明の実施の形態４の説明は、前述の図４、図１２、図１３と異なる点を主に説明し、他は説明を割愛する。
【００３９】
図１４は図１２における巻線１３の代わりに、図１３の巻線１６を使用している。巻線１６の構成によっても互いに絶縁された２線の間隔を等しく保持することが可能であり、図４に示した構成と同等なコモンモード電流の低減が可能である。
【００４０】
実施の形態５．
以下この発明の実施の形態５を、要部及びその近傍の構造の更に他の事例を概念的に平面図で示す図１５によって説明する。なお、図１５において、前述の図４、図１２、図１３、図１４と同一部分には同一符号を付し、以下のこの発明の実施の形態５の説明は、前述の図４、図１２、図１３、図１４と異なる点を主に説明し、他は説明を割愛する。
【００４１】
図１５は、実施の形態１における図４にて巻線１３と磁性のコア１4より構成される伝送線路トランスを、コンセントプラグカバー１２の外部に実装した接続装置である。
図１５において、１８は巻線１３とコア１４とから構成される伝送線路トランスを収納するケースである。その他の構成（記号）の意味するところは図４と同じである。ここでケース１８（および内蔵される前記伝送線路トランス）がコンセントプラグカバー１２の近傍に配置されることを特徴とする。図１５の構成をとることにより、図４の構成をとる接続装置と同等なコモンモード電流の低減効果を得ることが可能である。
【００４２】
実施の形態６．
以下この発明の実施の形態６を、要部及びその近傍の構造の更に他の事例を概念的に平面図で示す図１６によって説明する。
【００４３】
本実施の形態は、図２において、コンセント２２７への接続を接続装置２２３のみを介して行う構成を、さらに他の接続装置を介して行う構成としたものである。
図１６において、２１は図２中の接続装置２２３に相当する接続装置である。また２２は本実施の形態における接続装置のカバーであり、その内部において、２３はコンセントソケット端子、２６はブレード、２４は巻線、２５は磁性のコアである。巻線２４とコア２５は実施の形態１または実施の形態３に記載した構成の伝送線路トランスを構成しており、一方がコンセントソケット端子２３、他方がブレード１５に接続されている。ここで接続装置２１をコンセントソケット端子２３へ接続し、他方のブレード１５をコンセントへ接続する。この構成をとることにより、実施の形態１に記載した効果と同様の効果により前記伝送線路トランスによってノーマルモード電流に影響を与えることなく、コモンモード電流のみを低減することができる。
【００４４】
実施の形態７．
以下この発明の実施の形態７を、要部及びその近傍の構造の更に他の事例を概念的に平面図で示す図１７によって説明する。
【００４５】
本実施の形態７は、図２において、コンセント２２７への接続を接続装置２２３のみを介して行う構成を、さらに他の接続装置を介して行う構成としたものである。図１７は本発明における伝送路トランスを内蔵したテーブルタップである。
【００４６】
図１７において、７９は図２中の接続装置２２３に相当する接続装置である。また７８はPLC通信装置以外の電気製品のコンセントプラグである。７１は本実施の形態における接続装置（テーブルタップ）のケースである。その内部において、７２は電気製品接続用のコンセントソケット端子、７３はPLC通信装置接続用のコンセントソケット端子、７４はコンセントプラグ、７５は磁性のコア、７６は巻線である。ここでコア７５と巻線７６により、実施の形態１または実施の形態３に記載の伝送線路トランスを構成している。前記伝送線路トランスは一方をコンセントソケット端子７３に他方をコンセントプラグ７４に接続されている。またコンセントソケット端子７２は前記伝送路トランスとコンセントプラグ７４を接続している配線に接続されている。コンセントプラグ７４は宅内のコンセントへ接続される。
【００４７】
このような構成をとることにより、実施の形態１に記載した効果と同様の効果により前記伝送線路トランスによってノーマルモード電流に影響を与えることなく、コモンモード電流のみを低減することができる。
【００４８】
実施の形態８．
以下この発明の実施の形態８を、要部及びその近傍の構造の更に他の事例を概念的に平面図で示す図１８によって説明する。なお、図１８において、前述の図１７と同一部分には同一符号を付し、以下のこの発明の実施の形態８の説明は、前述の図１７と異なる点を主に説明し、他は説明を割愛する。
【００４９】
図１８の接続装置は、図１７の構成における、コンセントソケット端子７２と巻線７６と磁性のコア７５よりなる伝送線路トランスとの接続点との間にコイルを挿入した構成をとる。この構成をとることにより、図１７と同様なコモンモード電流の低減効果に加えて、コンセントソケット７２に接続される電気製品のインピーダンスの影響を低減することにより、通信性能を改善することが可能である。
【００５０】
実施の形態９．
以下この発明の実施の形態９を図１９〜図２１により説明する。図１９は通信機器の接続形態の他の事例を示す図、図２０は図１９における通信機器および通信機器を壁内電力配線に接続する接続装置の内部構成の事例を概念的に示す図、図２１は図２０における容量性の結合装置の構造の事例を要部と共に概念的に平面図で示す図である。
【００５１】
本実施の形態は図１の電力搬送通信システムにおいて構内（宅内分電盤含む）にて使用する接続装置２１３、２１４に関するものである。図１９は図１における接続装置２１３、２１４およびその周辺構成を抜粋したものである。
【００５２】
図１９において、３２０はPLC通信装置（低圧用PLC親局装置または低圧用PLC中継装置）、３２１はPLC通信装置３２０の電源ポート、３２２はPLC通信装置３２０のPLC通信ポートである。３２４はPLC通信装置３２０の電源供給用のコンセントプラグであり、３２３はコンセントプラグ３２４と電源ポート３２１を接続するケーブルである。３２５はコンセントである。３２６は本実施の形態における接続装置であり、３２７はPLC通信ポート３２２と接続装置３２６を繋いでいるケーブルである。また３２８は低圧配電線である。
【００５３】
図１９を内部構成の観点から図示したのが図２０である。図２０において、３３２はPLC通信装置であり、その一般的な内部構成として、３３３が電源部、３３４がディジタル処理部、３３６がD／Aコンバータ、３３７はA／Dコンバータ、３３８は送信PLC信号の増幅器、３３９は受信PLC信号の増幅器、３４０は送信と受信の切替器、３４１はコモンモードチョーク、また３４２はPLC信号を低圧配電線へ重畳するまたはPLC信号を低圧配電線から抽出するための結合回路であって、その主な構成要素はトランス３４３とコンデンサ３４４、３４５は接続装置と結合回路３４２間を繋いでいる電線である。３４６は接続装置である。３４７は電源部３３３へ交流電圧を供給するためのコンセントプラグである。３５１は低圧配電線である。
【００５４】
図２０における接続装置３４６の詳細構成を示したものが図２１である。図２１は結合器である。
【００５５】
図２１において、４１は接続装置のケースであり、その内部においては、４３はコンベンショナルトランス、４６はコンデンサ、４４は磁性体からなるコア、４５は巻線である。また４８は低圧配電線であり、４７は接続装置と低圧配電線との接続端子である。また４２はPLC通信装置へ接続されている電線である。ここでコア材４４と巻線４５とにより実施の形態１または実施の形態３に記載の構造の伝送線路トランスが構成されている。前記伝送線路トランスはその一方をコンベンショナルトランス４３に接続され、他方をコンデンサ４６に接続されている。
【００５６】
電線４２上を伝送されるPLC信号が接続端子４７を経て低圧配電線４８へ注入されることにより、接続端子４７から先の低圧配電線４８の不平衡によって発生したコモンモード電流は本発明における巻線４５とコア材４４からなる伝送線路トランスにより、その発生量が低減され、電線４２に発生するコモンモード電流及び低圧配電線４８に伝播するコモンモード電流を低減させることができる。また、前記巻線４５の構成により、伝送線路トランス自身でのコモンモード発生量も極めて少ない。さらに前記巻線４５の構成により、伝送線路トランスの入力と出力におけるノーマルモード電流を減衰等の劣化をほぼ生じさることなく伝送させることができ、結果としてコモンモード電流のみ低減させることが可能である。
【００５７】
実施の形態１０．
以下この発明の実施の形態１０を、誘導性の結合装置の構造の事例を要部と共に概念的に平面図で示す図２２により説明する。
【００５８】
本実施の形態は図２０中の接続装置３４６に、図２２の接続装置を適用したものである。
【００５９】
図２２において３１はPLC通信装置へ接続されている電線、３２は磁性体からなるコア、３３は巻線、３４、３５、３６、３７は磁性体からなるコア（割りコア）、３８は巻線３３の一方の両端を接続している電線。３９、４０は低圧配電線である。コア材３２と巻線３３により実施の形態１または実施の形態３に記載した構成の伝送線路トランスが構成されている。
割りコア３４、３５は電線３８と低圧配電線３９をクランプするように接合されている。また割りコア３６、３７は電線３８と低圧配電線４０をクランプするように接合されている。本接続装置は電線３８に流れるPLC信号によって割りコア材３４と３５によって構成されるコア、および割りコア３６と３７によって構成されるコア材にそれぞれ磁界を発生させ、その磁界に対応した電流を低圧配電線３９と４０に誘起させることで、低圧配電線３９と４０にPLC信号を注入するものである。
【００６０】
電線３１上を伝送されるPLC信号が割りコア３４、３５、３６、３７を経て低圧配電線３９、４０へ注入されることにより、低圧配電線３９、４０の不平衡によって発生したコモンモード電流は本発明における巻線３３とコア材３２からなる伝送線路トランスにより、その発生量が低減され、電線３１に発生するコモンモード電流及び低圧配電線３９、４０に伝播するコモンモード電流を低減させることができる。また、前記巻線３３の構成により、伝送線路トランス自身でのコモンモード発生量も極めて少ない。さらに前記巻線３３の構成により、伝送線路トランスの入力と出力におけるノーマルモード電流を減衰等の劣化をほぼ生じさることなく伝送させることができ、結果としてコモンモード電流のみ低減させることが可能である。
なお本接続装置はコンセントプラグがない電力線への取付けが容易となっており、また工事中の停電作業が不要かつ磁気飽和を抑えることが可能となっている。
【００６１】
実施の形態１１．
以下この発明の実施の形態１１を、結合装置の構造の他の事例を要部と共に概念的に平面図で示す図２３により説明する。
【００６２】
本実施の形態は図２０中の接続装置３４６に、図２３に示した遮断器取付け用の接続装置を適用したものである。本接続装置は実施の形態１０に記載した図２２の接続装置を遮断器への取付けが容易となるようにしたものである。
【００６３】
図２３において、５１は遮断器取付け用の誘導性の接続装置のケース、５５はPLC信号を伝送するための電線であり、５７は磁性体からなるコア、５８は巻線、６３は巻線５８の一方の両端を接続している電線である。５９、６０、６１、６２は磁性体からなるコア（割りコア）、６４と６５は低圧配電線である。５３、５４はそれぞれ低圧配電線との接続端子であり、５６はPLC通信装置と接続するための電線５５との接続端子である。割りコア５９、６０は電線６３と低圧配電線６４をクランプするように接合されている。また割りコア６１、６２は電線６３と低圧配電線６５をクランプするように接合されている。本接続装置における低圧配電線６４と６５へのPLC信号の注入動作は実施の形態７に記載の誘導性の接続装置と同じである。ここで前記伝送線路トランスを図１２に示した箇所に実装することにより、実施の形態７に記載した効果と同様の効果によりノーマルモード電流に影響を与えることなく、コモンモード電流のみを低減させることができる。
【００６４】
本実施の形態１１では、配電盤、分電盤等の中に設置されている遮断機の近くに設置することを目的として、接続端子５３、５４、５６を装備することにより、配線工事が容易にでき、また密封構造としているため作業中の感電防止が可能となっている。また、上記実施の形態８では遮断機の近くに設置する場合について説明したが、断路器や他の開閉器近くに設置してもよく、上記実施の形態８と同様の効果を奏する。
【００６５】
なお、前述のこの発明の実施の形態１〜１１における特徴点を整理すると、以下のとおりである。
【００６６】
特徴点１、即ち、電力線搬送通信における送りの信号が流れる信号線でありコンセントプラグの一方の刃に接続される第１の線、前記電力線搬送通信における戻りの信号が流れる信号線でありコンセントプラグの他方の刃に接続される第２の線、及び前記第１の線および前記第２の線が巻回される磁性のコアを備え、前記第１の線および前記第２の線がペアを成して前記コアに複数ターン巻回され、前記ペアを成す前記第１の線および前記第２の線の相対的間隔は外部への取出口までは等間隔であり、前記第１の線に流れる送りの信号電流の方向と前記第２の線に流れる戻りの信号電流の方向とは相対的に逆方向とされる電力線搬送通信の伝送機器である。
【００６７】
特徴点２、即ち、特徴点１の電力線搬送通信の伝送機器において、前記第１の線および前記第２の線の相対的間隔は、前記各ターン間の間隔より小さいことを特徴とする電力線搬送通信の伝送機器である。
【００６８】
特徴点３、即ち、特徴点１又は特徴点２の電力線搬送通信の伝送機器において、前記各ターン間の間隔は等間隔であり、その大きさは、前記第１の線および前記第２の線に流れる信号電流により発生する磁束が前記各ターン間で干渉し合うのを防止する大きさであることを特徴とする電力線搬送通信の伝送機器である。
【００６９】
特徴点４、即ち、特徴点１〜特徴点３の何れか一の電力線搬送通信の伝送機器において、前記前記第１の線および前記第２の線は、前記コアに固定されていることを特徴とする電力線搬送通信の伝送機器である。
【００７０】
特徴点５、即ち、特徴点１〜特徴点４の何れか一の電力線搬送通信の伝送機器において、前記第１の線および前記第２の線の各々の前記ターン数が同じであることを特徴とする電力線搬送通信の伝送機器である。
【００７１】
特徴点６、即ち、特徴点１〜特徴点５の何れか一の電力線搬送通信の伝送機器において、前記第１の線および前記第２の線の各々の長さが同じであることを特徴とする電力線搬送通信の伝送機器である。
【００７２】
特徴点７、即ち、電力線搬送通信における送りの信号が流れる信号線でありコンセントプラグの一方の刃に接続される第１の線、前記電力線搬送通信における戻りの信号が流れる信号線でありコンセントプラグの他方の刃に接続される第２の線、及び前記第１の線および前記第２の線が巻回される磁性のコアを備え、前記第１の線および前記第２の線が相互に絶縁され且つ平行で密着された線であり、当該相互に絶縁され且つ平行で密着された前記第１の線および前記第２の線が、前記コアに複数ターン巻回され、前記第１の線および前記第２の線の相対的間隔が、前記各ターン間の間隔より小さい電力線搬送通信の伝送機器である。
【００７３】
特徴点８、即ち、電力線搬送通信における送りの信号が流れる信号線でありコンセントプラグの一方の刃に接続される第１の線、前記電力線搬送通信における戻りの信号が流れる信号線でありコンセントプラグの他方の刃に接続される第２の線、及び前記第１の線および前記第２の線が巻回される磁性のコアを備え、前記第１の線および前記第２の線が相互に絶縁されツイストされた線であり、当該絶縁されツイストされた前記第１の線および前記第２の線が、前記コアに複数ターン巻回され、前記第１の線および前記第２の線の相対的間隔が、前記各ターン間の間隔より小さい電力線搬送通信の伝送機器である。
【００７４】
特徴点９、即ち、特徴点１〜特徴点８の何れか一の電力線搬送通信の伝送機器が、前記コンセントプラグ内に組み込まれていることを特徴とする電力線搬送通信の伝送機器。
【００７５】
特徴点１０、即ち、特徴点１〜特徴点８の何れか一の電力線搬送通信の伝送機器が、前記コンセントプラグに接続される中間接続器内または中間結合器内に組み込まれていることを特徴とする電力線搬送通信の伝送機器である。
【００７６】
特徴点１１、即ち、特徴点１〜特徴点１０の何れか一の電力線搬送通信の伝送機器において、前記第１の線および前記第２の線に、電力線の電流および前記信号電流の双方が流れることを特徴とする電力線搬送通信の伝送機器である。
【００７７】
特徴点１２、即ち、特徴点１〜特徴点１０の何れか一の電力線搬送通信の伝送機器において、前記第１の線および前記第２の線に、電力線の電流および前記信号電流のうち前記信号電流が流れることを特徴とする電力線搬送通信の伝送機器である。
【００７８】
特徴点１３、即ち、複数の通信機器により電力線を通信信号の伝送媒体として電力線搬送通信を行う電力線搬送通信システムにおいて、前記通信機器と前記電力線との間に、前記特徴点１〜特徴点１１の何れか一の伝送機器を接続し、電力線における前記通信信号の往復各経路のインピーダンスのアンバランスによって前記通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れる漏洩電界を発生する電流を前記伝送機器によって抑制することを特徴とする電力線搬送通信システムである。
【００７９】
特徴点１４、即ち、特徴点１３の電力線搬送通信システムにおいて、前記通信機器が、電力線搬送通信親局装置、電力線搬送通信中継装置、および電力線搬送通信子局装置の少なくとも一であることを特徴とする電力線搬送通信システムである。
【００８０】
特徴点１５、即ち、特徴点１３又は特徴点１４に記載の電力線搬送通信システムにおいて、前記通信機器内にも、前記通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れる漏洩電界を発生する電流を抑制する手段が設けられていることを特徴とする電力線搬送通信システムである。
【００８１】
特徴点１６、即ち、互いに絶縁され長さが等しくかつ線間隔が等しい２線の当該間隔を保持したまま等間隔に磁性のコアに巻回されて構成された伝送線路トランスを内蔵し、この伝送線路トランスを介して電力経路および通信経路の双方の接続を行う電力線搬送通信のコンセントプラグである。
【００８２】
特徴点１７、即ち、特徴点１６のコンセントプラグを接続装置として具備していることを特徴とする電力線搬送通信の通信装置である。
【００８３】
特徴点１８、即ち、特徴点１７の電力線搬送通信装置を具備していることを特徴とする電力線搬送通信システムである。
【００８４】
特徴点１９、即ち、互いに絶縁され長さが等しくかつ線間隔が等しい２線の当該間隔を保持したまま等間隔に磁性のコアに巻回されて構成された伝送線路トランスを、外部の近傍に有し、前記伝送線路トランスを介して電力経路および通信経路の双方の接続を行う電力線搬送通信のコンセントプラグである。
【００８５】
特徴点２０、即ち、特徴点１９のコンセントプラグを接続装置として具備していることを特徴とする電力線搬送通信の通信装置である。
【００８６】
特徴点２１、即ち、特徴点２０の電力線搬送通信装置を具備していることを特徴とする電力線搬送通信システムである。
【００８７】
特徴点２２、即ち、互いに絶縁され長さが等しくかつ線間隔が等しい２線の当該間隔を保持したまま等間隔に磁性のコアに巻回されて構成された伝送線路トランスを内蔵し、コンセントプラグの先端に着脱可能に接続される電力線搬送通信のコンセントプラグボックスである。
【００８８】
特徴点２３、即ち、特徴点２２のコンセントプラグボックスを接続装置として具備していることを特徴とする電力線搬送通信の通信装置である。
【００８９】
特徴点２４、即ち、特徴点２３に記載の電力線搬送通信装置を具備していることを特徴とする電力線搬送通信システムである。
【００９０】
特徴点２５、即ち、互いに絶縁され長さが等しくかつ線間隔が等しい２線の当該間隔を保持したまま等間隔に磁性のコアに巻回されて構成された伝送線路トランスを内蔵し、電力経路の接続および前記伝送線路トランスを介した通信経路の接続を行う電力線搬送通信のテーブルタップである。
【００９１】
特徴点２６、即ち、特徴点２５のテーブルタップを接続装置として具備していることを特徴とする電力線搬送通信の通信装置である。
【００９２】
特徴点２７、即ち、特徴点２６の電力線搬送通信装置を具備していることを特徴とする電力線搬送通信システムである。
【００９３】
特徴点２８、即ち、互いに絶縁され長さが等しくかつ線間隔が等しい２線の当該間隔を保持したまま等間隔に磁性のコアに巻回されて構成された伝送線路トランスを内蔵し、この伝送線路トランスおよび結合手段を介して通信経路の結合を行う電力線搬送通信の結合装置である。
【００９４】
特徴点２９、即ち、特徴点２８に記載の電力線搬送通信の結合装置を具備していることを特徴とする電力線搬送通信の通信装置である。
【００９５】
特徴点３０、即ち、特徴点２９に記載の電力線搬送通信装置を具備していることを特徴とする電力線搬送通信システムである。
【００９６】
なお、図６〜図２３において、図４および図５と同一又は相当する部分には、図４および図５と同一の符号を（）内に付してあり、その部分は図４および図５と同様に構成され同様に機能する。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】この発明の実施の形態１を示す図で、この発明の適用対象の事例の一つとして集合住宅における低圧配電線の概略構成と、同集合住宅におけるPLC通信システムの構成の事例を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す図で、図１における通信機器の接続形態の事例を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１を示す図で、図２における通信機器および通信機器を壁内電力配線に接続する接続装置の内部構成の事例を概念的に示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１を示す図で、図３における接続装置の要部の構造の事例を概念的に平面図で示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１を示す図で、図４に示す要部の構造を斜視図で拡大して示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１を示す図で、漏洩電界の発生について説明する図である。
【図７】この発明の実施の形態１を示す図で、図６を等価回路でモデル化して示す図ある。
【図８】この発明の実施の形態１を示す図で、図７に要部を接続した等価回路でモデル化して示す図ある。
【図９】この発明の実施の形態１を示す図で、図８の等価回路による効果を説明する図を等価回路で示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態１を示す図で、要部が通信機器側に在る場合の効果を説明する図を等価回路で示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態１を示す図で、要部が、壁コンセントへの接続装置内に設けられ、更に通信機器内にも設けられた場合の効果を説明する図を等価回路で示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態２を示す図で、要部及びその近傍の構造の他の事例を概念的に平面図で示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態３を示す図で、要部及びその近傍の構造の更に他の事例を概念的に平面図で示す図である。
【図１４】この発明の実施の形態４を示す図で、要部及びその近傍の構造の更に他の事例を概念的に平面図で示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態５を示す図で、要部及びその近傍の構造の更に他の事例を概念的に平面図で示す図である。
【図１６】この発明の実施の形態６を示す図で、要部及びその近傍の構造の更に他の事例を概念的に平面図で示す図である。
【図１７】この発明の実施の形態７を示す図で、要部及びその近傍の構造の更に他の事例を概念的に平面図で示す図である。
【図１８】この発明の実施の形態８を示す図で、要部及びその近傍の構造の更に他の事例を概念的に平面図で示す図である。
【図１９】この発明の実施の形態９を示す図で、通信機器の接続形態の他の事例を示す図である。
【図２０】この発明の実施の形態９を示す図で、図１９における通信機器および通信機器を壁内電力配線に接続する接続装置の内部構成の事例を概念的に示す図である。
【図２１】この発明の実施の形態９を示す図で、図２０における容量性の結合装置の構造の事例を要部と共に概念的に平面図で示す図である。
【図２２】この発明の実施の形態１０を示す図で、誘導性の結合装置の構造の事例を要部と共に概念的に平面図で示す図である。
【図２３】この発明の実施の形態１１を示す図で、結合装置の構造の他の事例を要部と共に概念的に平面図で示す図である。
【符号の説明】
【００９８】
１１，１７，３１，３８，４２，５５，６３，２４５，３４５    電線、
１２    コンセントプラグカバー、
１３，２４，３３，４５，５８，７６，４０２    巻線、
１３ａ    第１の線、
13isa    第１の線４０２ａに流れる送りの信号電流、
１３ｂ    第２の線、
13isb    第２の線４０２ｂに流れる戻りの信号電流、
13abw    第１の線４０２ａおよび前記第２の線４０２ｂの相対的間隔、
13ttw    各ターン間の間隔、
１４，２５，３２，４４，５７，７５，４０１    磁性のコア、
１５，２６，２４８    ブレード（刃）、
１８，４１，５１，７１，２４６    ケース、
２１，７９，２１２，２１３，２１４，２２３，３２６，３４６    接続装置、
２３，７２，７３，２５０    コンセントソケット端子、
３９，４０，４８，２０５，２５１，３２８，３５１    低圧配電線、
３４，３５，３６，３７    割りコア、
４３，２４３，３４３    コンベンショナルトランス、
４６，２４４，３４４    コンデンサ、
４７，５３，５４，５６    接続端子、
７７    コイル、
７４，７８，３２４，３４７，４０３    コンセントプラグ、
２０１，２０４    ブレーカー、
２０６，２２５    コンセント、
２００，２０３    分電盤、
２１６，２１７，２２４，２２５，２３１，３２３，３２７    ケーブル、
２０９    低圧用PLC親局装置、
２０７，２０８，２２６，２３０    コンピュータ、
２１０    低圧用PLC中継装置、
２２０，２３２    PLC宅内子局装置、
２２２    通信ポート、
２２１    電源ポート兼PLC通信ポート、
２２７，２４９    コンセント、
２３３，３３３    電源部、
２３４，３３４    ディジタル処理部、
２３６，３３６    D／Aコンバータ、
２３７，３３７    A／Dコンバータ、
２３８，３３８    送信PLC信号の増幅器、
２３９，３３９    受信PLC信号の増幅器、
２４０，３４０    切替器、
２４１，３４１    コモンモードチョーク、
２４２，３４２    結合回路、
２４７    伝送線路トランス、
３２０，３３２    PLC通信装置、
３２１    電源ポート、
３２２    PLC通信ポート、
５０１    ＰＬＣモデム、
５０２    電源ケーブル、
５０３    接続装置（コンセントプラグ）、
５０４    壁コン内配線、
５０５    ＰＬＣモデム等価回路、
５０５a１，５０５a２    等価信号源、
５０５b１，５０５b２    等価インピーダンス、
５０５c    等価インピーダンス、
５０６    接続装置（コンセントプラグ）と壁コン内配線の等価回路、
５０６ｂ１，５０６ｂ２    等価インピーダンス、
５０６ｃ    等価インピーダンス、
５０７    電源ケーブル、
６００    伝送線路トランス、
５１０    ＰＬＣモデム等価回路、
５１１    接続装置（コンセントプラグ）と壁コン内配線の等価回路、
５１１ｂ１，５１１ｂ２  等価インピーダンス、
５１１ｃ        等価インピーダンス、
Ｃｅ    対地間容量、
Ｉｃ    通信信号経路に対地間容量および大地を通して流れる電流のループ。
【図１】
0004757123.tif 000002
【図２】
0004757123.tif 000003
【図３】
0004757123.tif 000004
【図４】
0004757123.tif 000005
【図５】
0004757123.tif 000006
【図６】
0004757123.tif 000007
【図７】
0004757123.tif 000008
【図８】
0004757123.tif 000009
【図９】
0004757123.tif 000010
【図１０】
0004757123.tif 000011
【図１１】
0004757123.tif 000012
【図１２】
0004757123.tif 000013
【図１３】
0004757123.tif 000014
【図１４】
0004757123.tif 000015
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
0004757123.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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