(57)【要約】【課題】直流電流路を開閉する直流スイッチを提供する。【解決手段】直流電流が流れる経路を開路又は閉路とするために挿入される機械的開閉スイッチ１６及び電子的開閉スイッチ１５と、機械的開閉スイッチ１６及び電子的開閉スイッチ１５の相互の開閉時間差を制御するスイッチ制御回路１４と、制御スイッチ１７と、を備え、電子的開閉スイッチ１５が開とされた後に、機械的開閉スイッチ１６を開とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電流が流れる経路を開路又は閉路とするために挿入される機械的開閉スイッチ及び電子的開閉スイッチと、
前記機械的開閉スイッチ及び前記電子的開閉スイッチの相互の開閉時間差を制御するスイッチ制御回路と、
前記スイッチ制御回路に開閉の契機となる開閉信号を与える制御スイッチと、
を備え、
前記スイッチ制御回路は、
前記開閉信号を契機として前記電子的開閉スイッチが開とされた後に、前記機械的開閉スイッチを開とすることを特徴とする直流スイッチ。
【請求項２】
前記スイッチ制御回路は、
前記開閉信号を契機として前記機械的開閉スイッチが閉とされた後に、前記電子的開閉スイッチを閉とすることを特徴とする請求項１に記載の直流スイッチ。
【請求項３】
直流電流が流れる経路を開路又は閉路とするために挿入される機械的開閉スイッチ及び電子的開閉スイッチと、
前記機械的開閉スイッチと連動して開閉され、前記電子的開閉スイッチの開閉を制御する制御スイッチと、を備え、
前記機械的開閉スイッチが開とされる場合には、前記制御スイッチによって制御される前記電子的開閉スイッチを開とし、前記機械的開閉スイッチが閉とされる場合には、前記制御スイッチによって制御される前記電子的開閉スイッチを閉とすることを特徴とする直流スイッチ。
【請求項４】
直流電流が流れる経路を開路又は閉路とするために挿入される機械的開閉スイッチ及び電子的開閉スイッチと、
前記機械的開閉スイッチ及び前記電子的開閉スイッチの相互の開閉時間差を制御するスイッチ制御回路と、
前記スイッチ制御回路に開閉の契機となる開閉信号を与える制御スイッチと、
を具備する直流スイッチと、
前記機械的開閉スイッチ及び前記電子的開閉スイッチのいずれとも直列に接続される電気回路又は電気機構と、
を備え、
前記スイッチ制御回路は、
前記開閉信号を契機として前記電子的開閉スイッチが開とされた後に前記機械的開閉スイッチを開とし、前記機械的開閉スイッチが閉とされた後に前記電子的開閉スイッチを閉とすることを特徴とする電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電流が流れる経路を開路又は閉路とするのに適した直流スイッチ及びそのような直流スイッチを用いる電気機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光発電、風力発電、燃料電池発電などによる分散型電源が注目されている。これらの分散型電源から発電される電力は、所謂、クリーンエネルギーないしは新エネルギーと称されるものである。このような、分散型電源からの発電電力は、直流電力である場合が多く、同期発電機を用いた従来の交流電力系統（商用電源）から供給される交流電力とは異なる種類の電力である。
【０００３】
このような直流電力を、直流配電系、例えば屋内配線に供給して使用する場合には、屋内配線と、例えば、テレビジョン受像機のような電気回路、又は、例えば、整流子付きの直流電動機のような電機機構、（以下、これらを総称して電気機器の用語を用いる）との間に適切な直流スイッチを介在させる必要がある。ここで、直流スイッチ（直流電力の導通、切断を行うスイッチ）に要求される特性は、従来の交流スイッチ（交流電力の導通、切断を行うスイッチ）に要求される特性とは大きく異なるものとなる。例えば、交流で点灯する電灯の開閉を基準として規格化されたスイッチとしては、従来、小型のものが交流用として普及しているが、そのような小型のものを直流で使用すると、その使用範囲は極端に小さな電流に限定される。その理由は、直流の場合には、交流のように電流が零となる時点がないため、機械的接点を開く際に生じたアークが停止せずに持続的に生じ、開（スイッチの切断）と、できないことや、アークによる発熱のために接点の焼損が起こるためである。しかしながら、アークを生じながらも開とすることを可能とするスイッチを採用する場合には、スイッチは極端に大型化し、従来の家庭電気製品等に用いるには不向きである。
【０００４】
そこで、図１１に示すような構成の直流スイッチが提案されている（特許文献１を参照）。すなわち、連動する機械的な接点を具備する手動操作スイッチと、屋内配線と互いにプラス側同士及びマイナス側同士が電気的に接続された入力端子Ａと入力端子Ｂ及び、負荷Ｌと互いにプラス側同士及びマイナス側同士が電気的に接続された出力端子Ｃと出力端子Ｄと、この入力端子Ａと入力端子Ｂ及び出力端子Ｃと出力端子Ｄとの間のプラス母線１０２又はマイナス母線１０３中に挿入された主サイリスタ１０４と、この主サイリスタをターンオフさせるため補助サイリスタ１０６を用いて構成した強制転流回路と、主サイリスタ１０４及び補助サイリスタ１０６のゲート回路に対するゲートトリガ電圧回路と、を有し、手動操作スイッチは、連動する機械的な接点として、入力端子Ａと入力端子Ｂ及び出力端子Ｃと出力端子Ｄとの間のプラス母線１０２又はマイナス母線１０３中に挿入された第１の接点Ｓｗ１０１と、主サイリスタのゲート回路に挿入された第２の接点Ｓｗ１０３と、補助サイリスタのゲート回路に挿入された第３の接点Ｓｗ１０２とを具備し、その入操作時には、第１の接点Ｓｗ１０１の閉（導通）、第３の接点Ｓｗ１０３の閉（導通）を順に行い、また切操作時には、第３の接点Ｓｗ１０３の開（切断）、第２の接点Ｓｗ１０２の閉（導通）、第１の接点Ｓｗ１０１の開（切断）を順に行うように構成している。
【０００５】
このように、３つの連動する機械的接点Ｓｗ１０１ないしＳｗ１０３を有する手動操作スイッチと主サイリスタ１０４とを組み合わせ、閉路操作の時は入出力端子間に挿入した第１の接点Ｓｗ１０１が閉となってから主サイリスタ１０４を導通させ、また開路操作の時は、補助サイリスタ１０６のゲート回路に挿入した第２の接点Ｓｗ１０２を導通して。インダクタＬ１０１、コンデンサＣ１０１及び補助サイリスタ１０６からなる転流回路を作動させ、主サイリスタ１０４に逆方向の電流を流し、これによって主サイリスタ１０４に流れる電流が零（主サイリスタ切断）になったところで第１の接点Ｓｗ１０１を開く。このため、直流の場合でも、機械的な接点Ｓｗ１０１を開く際にアークが生じることなく、接点の焼損を起こさずに、負荷Ｌに供給する直流電力を容易に遮断することができるとされている。
【特許文献１】特開平９―８２１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された方法では、３つの連動する機械的な接点Ｓｗ１０１ないしＳｗ１０３をロータリスイッチ等で構成し、接点Ｓｗ１０１ないし接点Ｓｗ１０３の導通、切断のタイミングを操作者が操作しなければならず、スイッチの切り替え速度を調整する必要があった。また、接点Ｓｗ１０１ないし接点Ｓｗ１０３を備える機械的スイッチの機構も複雑であり、転流回路としてインダクタＬ１０１が必要となる点はＩＣ化に不適当であり装置全体も大型化するものであった。そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、直流配電系を開閉するのに適し、接点構成の簡単なるスイッチを用いて、種々の用途、種々な大きさの直流定格電流に対応可能とする直流スイッチ及びこのような直流スイッチを用いた電気機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するため、本発明の直流スイッチは、直流電流が流れる経路を開路又は閉路とするために挿入される機械的開閉スイッチ及び電子的開閉スイッチと、前記機械的開閉スイッチ及び前記電子的開閉スイッチの相互の開閉時間差を制御するスイッチ制御回路と、前記スイッチ制御回路に開閉の契機となる開閉信号を与える制御スイッチと、を備え、前記スイッチ制御回路は、前記開閉信号を契機として前記電子的開閉スイッチが開とされた後に、前記機械的開閉スイッチを開とすることとした。
【０００８】
このような構成を有する直流スイッチは以下のように作用する。直流電流が流れる経路に挿入される機械的開閉スイッチ及び電子的開閉スイッチが電流路を開路又は閉路とする。また、スイッチ制御回路が、機械的開閉スイッチ及び電子的開閉スイッチの相互の開閉時間差を制御し、制御スイッチが、このスイッチ制御回路に開閉の契機となる開閉信号を与える。そして、スイッチ制御回路は、開閉信号を契機として電子的開閉スイッチが開とされた後に、機械的開閉スイッチを開とするので、機械的開閉スイッチに高電圧が印加されることはない。
【０００９】
かかる課題を解決するため、本発明の別の直流スイッチは、直流電流が流れる経路を開路又は閉路とするために挿入される機械的開閉スイッチ及び電子的開閉スイッチと、前記機械的開閉スイッチと連動して開閉され、前記電子的開閉スイッチの開閉を制御する制御スイッチと、を備え、前記機械的開閉スイッチが開とされる場合には、前記制御スイッチによって制御される前記電子的開閉スイッチを開とし、前記機械的開閉スイッチが閉とされる場合には、前記制御スイッチによって制御される前記電子的開閉スイッチを閉とすることとした。
【００１０】
このような構成を有する直流スイッチは以下のように作用する。直流電流が流れる経路に挿入される機械的開閉スイッチ及び電子的開閉スイッチが電流路を開路又は閉路とする。また、制御スイッチが前記機械的開閉スイッチと連動して開閉され、前記電子的開閉スイッチの開閉を制御する。そして、機械的開閉スイッチが開とされる場合には、制御スイッチによって制御される電子的開閉スイッチを開とし、機械的開閉スイッチが閉とされる場合には、制御スイッチによって制御される前記電子的開閉スイッチを閉とするので、機械的開閉スイッチの切断後には機械的スイッチに電圧が印加されることはない。
【００１１】
かかる課題を解決するため、本発明の電気機器は、直流電流が流れる経路を開路又は閉路とするために挿入される機械的開閉スイッチ及び電子的開閉スイッチと、前記機械的開閉スイッチ及び前記電子的開閉スイッチの相互の開閉時間差を制御するスイッチ制御回路と、前記スイッチ制御回路に開閉の契機となる開閉信号を与える制御スイッチと、を具備する直流スイッチと、前記機械的開閉スイッチ及び前記電子的開閉スイッチのいずれとも直列に接続される電気回路又は電気機構と、を備え、前記直流スイッチの前記スイッチ制御回路は、前記開閉信号を契機として前記電子的開閉スイッチが開とされた後に前記機械的開閉スイッチを開とし、前記機械的開閉スイッチが閉とされた後に前記電子的開閉スイッチを閉とすることとした。
【００１２】
このような、直流スイッチと電気回路又は電気機構構成とを有する電気機器は以下のように作用する。直流電流が流れる経路に挿入される機械的開閉スイッチ及び電子的開閉スイッチが電流路を開路又は閉路とする。また、スイッチ制御回路が、機械的開閉スイッチ及び電子的開閉スイッチの相互の開閉時間差を制御し、制御スイッチが、このスイッチ制御回路に開閉の契機となる開閉信号を与える。また、電気回路又は電気機構は、前記機械的開閉スイッチ及び前記電子的開閉スイッチのいずれとも直列に接続されるので、前記機械的開閉スイッチ又は前記電子的開閉スイッチの一方を開路として電力の供給が絶たれ、前記機械的開閉スイッチ及び前記電子的開閉スイッチの両方を閉路として電力の供給がなされる。そして、スイッチ制御回路は、開閉信号を契機として電子的開閉スイッチが開とされた後に前記機械的開閉スイッチを開とし、また、機械的開閉スイッチが閉とされた後に電子的開閉スイッチを閉とするので、いずれの場合にも機械的開閉スイッチに高電圧が印加されることはない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、直流配電系を開閉するのに適し、接点構成の簡単なるスイッチを用いて、種々の用途、種々な大きさの直流定格電流に対応可能とする直流スイッチ及びこのような直流スイッチを用いた電気機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１実施形態）
図１に沿って第１実施形態の直流スイッチ２０ａ及び、負荷３０である電気回路又は電気機構を備える電気機器４０について説明する。電気機器４０は、直流配電系１０に入力端子Ａ（＋側）と入力端子Ｂ（−側）とが接続され、負荷３０に出力端子Ｃ（＋側）と出力端子Ｄ（−側）が接続されている。そして、直流スイッチ２０ａが、直流配電系１０と負荷３０との間に挿入されている。
【００１５】
直流スイッチ２０ａは、機械的開閉スイッチ１６及び電子的開閉スイッチ１５と、スイッチ制御回路１４と、制御スイッチ１７とを具備している。そして、この機械的開閉スイッチ１６及び電子的開閉スイッチ１５のいずれもが、直流配電系１０と負荷３０との間に直列となるように配置されている。
【００１６】
負荷３０は、電気回路としては、例えば、テレビジョン受像機であり、電気機構としては、例えば、整流子を有する直流モータが一例として挙げられる。直流スイッチ２０ａの機械的開閉スイッチ１６及び電子的開閉スイッチ１５は、負荷３０に対して、直流電流が流れる経路を開路（電流路が形成されない状態）又は閉路（電流路が形成される状態）とするために挿入されている。
【００１７】
すなわち、入力端子Ａと入力端子Ｂとの側から出力端子Ｃと出力端子Ｄとの側の間のプラス母線１２又はマイナス母線１３中において、機械的開閉スイッチ１６及び電子的開閉スイッチ１５のいずれもが、直流配電系１０と負荷３０との間に、直列に接続されている。このために、機械的開閉スイッチ１６又は電子的開閉スイッチ１５のいずれか一方を開（切断）とすると電流路は切断（開路）とされ、機械的開閉スイッチ１６及び電子的開閉スイッチ１５の両方を閉（導通）とすると電流路は導通（閉路）とされる。これによって、負荷３０に電力を供給したり、負荷３０への電力供給を絶ったりできる。
【００１８】
スイッチ制御回路１４は、機械的開閉スイッチ１６及び電子的開閉スイッチ１５の両者の相互の開閉時間差を制御する。このとき、制御スイッチ１７は、スイッチ制御回路１４に開閉の契機となる開閉信号を与える。
【００１９】
図２を参照して、制御スイッチ１７、機械的開閉スイッチ１６及び電子的開閉スイッチ１５の開閉の手順をタイミングチャートによって説明する。まず、直流スイッチ２０ａによって電流路を閉路とする場合の手順を説明する。操作者が、制御スイッチ１７を切断から導通に変化させる（図２（Ａ）の時刻ｔ１を参照）。スイッチ制御回路１４は、制御スイッチ１７によって発生する開閉信号に基づき機械的開閉スイッチ１６及び電子的開閉スイッチ１５を切断から導通に変化させる（図２（Ｂ）、（Ｃ）の時刻ｔ１を参照）。
【００２０】
次に、直流スイッチを開路とする場合の手順を説明する。操作者が、制御スイッチ１７を導通から切断に変化させる（図２（Ａ）の時刻ｔ２を参照）。スイッチ制御回路１４は、制御スイッチ１７によって発生する開閉信号に基づき電子的開閉スイッチ１５を導通から切断に変化させる（図２（Ｂ）の時刻ｔ２を参照）。また、スイッチ制御回路１４は、制御スイッチ１７によって発生する開閉信号に基づき電子的開閉スイッチ１５を導通から切断に変化させてから時間τ２後に機械的開閉スイッチ１６を導通から切断に変化させる（図２（Ｃ）の時間τ２を参照）。
【００２１】
このような手順で、直流スイッチを開、すなわち導通から切断とする場合には、機械的開閉スイッチ１６を開とする時点では、既に電子的開閉スイッチ１５は閉（導通）から開（切断）へと変化しており、機械的開閉スイッチ１６の接点の両端に電圧が生じることはなく、この接点間におけるアークの発生はない。
【００２２】
図３を参照して、直流スイッチを閉路とする場合の別の手順をタイミングチャートによって説明する。操作者が、制御スイッチ１７を切断から導通に変化させる（図２（Ａ）の時刻ｔ１を参照）。また、スイッチ制御回路１４は、制御スイッチ１７によって発生する開閉信号に基づき機械的開閉スイッチ１６を切断から導通に変化させてから（図２（Ｃ）の時刻ｔ１を参照）、時間τ１後に電子的開閉スイッチ１５を切断から導通に変化させる（図２（Ｂ）の時間τ１を参照）。
【００２３】
このように、切断から導通へ、すなわち直流スイッチを閉とする場合には、機械的開閉スイッチ１６が導通とされる場合には、電子的開閉スイッチ１５は、未だ導通とはされておらず、機械的開閉スイッチ１６に電圧は印加されることはないので、機械的開閉スイッチ１６の接点を開から閉にするに際してチャタリング（踊り）が生じたとしても、機械的開閉スイッチ１６の接点間にアークが発生することはない。
【００２４】
上述の図２、図３にタイミングチャートで示す、いずれの手順を採用して開路とする場合においても、アーク放電が機械的開閉スイッチ１６に損傷を与えることなく、簡単なるスイッチを用いて、種々の用途、種々な大きさの直流定格電流に対応可能とする直流スイッチ及びこのような直流スイッチを用いた電気機器を提供することができる。そして、機械的開閉スイッチ１６と電子的開閉スイッチ１５との両方を用いるために、漏電等の安全面からみて安全性が高く、かつ二重の開閉機構を有するために信頼性の高い直流スイッチを実現することができる。特に、図３にタイミングチャートで示すように、機械的開閉スイッチ１６を切断から導通に変化させてから、時間τ１後に電子的開閉スイッチ１５を切断から導通に変化させる場合には、チャタリングによってアークが生じることを防止できるより高性能で信頼性の高い直流スイッチを実現できる。
【００２５】
また、このような、直流スイッチ２０ａは、電気機器４０に組み込むのみならず、直流配電系１０と交流配電系からの電力で動作する従来型の電気機器とを接続するアダプタとして、別部品として一体構成することができる。この場合には、直流配電系１０に設けられるコンセント（図示せず）に差し込むプラグ（図示せず）を、入力端子Ａと入力端子Ｂとに接続し、出力端子Ｃと出力端子Ｄとに同一形状のコンセントを接続して、従来型の電気機器に設けられているスイッチを常時通電状態とし、このアダプタを用いて、従来型の電気機器のＯＮ／ＯＦＦ（動作／非動作）を安全かつ簡単にできる。
【００２６】
このような直流スイッチ２０ａを用いた電気機器４０においては、直流スイッチを小型化することができるので電気機器４０の全体を小型化でき、電気機器４０のＯＮ／ＯＦＦを安全かつ簡単にできる。また、直流スイッチ２０ａの部分を上述したアダプタとして構成する場合には、従来型の電気機器に何ら改造を施すことなく電気機器のＯＮ／ＯＦＦ（動作／非動作）を安全かつ簡単にできる。
【００２７】
図４を参照して、直流スイッチ２０ａのより具体的な構成の一例を説明する。機械的開閉スイッチ１６ａは、電気接点を機械的に開閉する継電器（リレー）５０であり、バイポーラトランジスタ５１を介して、コイル巻線に流す電流を制御することができるようになされている。例えば、コイル巻線に電流を流す場合に接点が閉とされ、コイル巻線に電流を流さない場合に接点が開とされる。電子的開閉スイッチ１５ａは、ＭＯＳ−ＦＥＴ５３（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｉｔｏｒ）とされており、バイポーラトランジスタ５４、抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２からなる駆動回路によってＭＯＳ−ＦＥＴ５３は、電流路を開閉するようになされている。ここで、電子的開閉スイッチ１５ａを開路とする場合には、ゲート電圧を下げて、ドレインとソースとの間を高抵抗とし、電子的開閉スイッチ１５ａを閉路とする場合には、ゲート電圧を上げて、ドレインとソースとの間を低抵抗とするようになされている。
【００２８】
スイッチ制御回路１４ａは、デジタルロジック回路１８と周辺回路で構成される。抵抗Ｒ４は、デジタルロジック回路１８の動作電圧を供給するためのものであり、ゼナーダイオードＺＤとコンデンサＣ１とで定電圧化が図られている。抵抗Ｒ３は、制御スイッチ１７の切断と導通との変化を開閉信号として発生させ、デジタルロジック回路１８の信号入力端子Ｉに入力するためのものである。デジタルロジック回路１８は信号出力端子Ｏ１と信号出力端子Ｏ２とを具備し、信号出力端子Ｏ１からの信号は、バイポーラトランジスタ５１のベースに印加され、信号出力端子Ｏ２からの信号は、バイポーラトランジスタ５４のベースに印加されるようになされている。なお、信号出力端子Ｏ１からの信号は、図２（Ｃ）に示す信号と同じタイミングの同じ極性の信号であり、信号出力端子Ｏ２からの信号は、図２（Ｂ）に示す信号と同じタイミングの逆極性の信号である。
【００２９】
図５に示す回路は、図４に示す、電子的開閉スイッチ１５ａと機械的開閉スイッチ１６ａとを入れ替えた別の例を示すものである。図４に示す部分と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。図５に示す回路は、電子的開閉スイッチ１５ａの開閉に関わらず、継電器５０の巻線には、バイポーラトランジスタ５１がＯＮ（コレクタとエミッタが導通）であれば、常時、機械的開閉スイッチ１６ａを閉の状態にできるので、図２に示すタイミングチャートに従う動作のみならず図３に示すタイミングチャートに従う動作も実現できる。
【００３０】
図６及び図７には、直流スイッチにおける、電子的開閉スイッチと機械的開閉スイッチの変形例の一例を示す。電気機器にこの変形例を使用する場合の他の部分との接続は上述の実施形態におけると同一であるので、他の部分の記載は省略している。図６において、バイポーラトランジスタ５１ｂのベースが高電圧の場合に機械的開閉スイッチ１６ｂは閉とされ、バイポーラトランジスタ５１ｂのベースが低電圧の場合に機械的開閉スイッチ１６ｂは開とされる。また、バイポーラトランジスタ５４ｂのベースが高電圧の場合に電子的開閉スイッチ１５ｂは開とされ、バイポーラトランジスタ５１ｂのベースが低電圧の場合に電子的開閉スイッチ１５ｂは閉とされる。
【００３１】
図７において、バイポーラトランジスタ５１ｂのベースが高電圧の場合に機械的開閉スイッチ１６ｂは閉とされ、バイポーラトランジスタ５１ｂのベースが低電圧の場合に機械的開閉スイッチ１６ｂは開とされる。また、バイポーラトランジスタ５４ｂのベースが高電圧の場合に電子的開閉スイッチ１５ｂは開とされ、バイポーラトランジスタ５１ｂのベースが低電圧の場合に電子的開閉スイッチ１５ｂは閉とされる。
【００３２】
上述した回路例において、電子的開閉スイッチとして、ＭＯＳ−ＦＥＴを用い、このＭＯＳ−ＦＥＴを駆動する回路部としてバイポーラトランジスタを用いたが、この両者の組み合わせにおいて、ＭＯＳ−ＦＥＴ、バイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴ等の半導体デバイスをいかなるように組み合わせても同様な効果を得ることができる。例えば、電子的開閉スイッチとして、バイポーラトランジスタを用い、このバイポーラトランジスタを駆動する回路部としてＭＯＳ−ＦＥＴを用いることもできるものである。
【００３３】
（第２実施形態）
図８ないし図１０に第２実施形態の直流スイッチの具体例である直流スイッチ２１ａないし直流スイッチ２１ｃを示す。第２実施形態の直流スイッチは、直流電流が流れる経路を開路又は閉路とするために挿入される機械的開閉スイッチ５５ａ及び電子的開閉スイッチ５３（図８を参照）、又は５７（図９を参照）又は５８（図１０を参照）と、機械的開閉スイッチ５５ａと連動して開閉され、電子的開閉スイッチ５３（又は５７又は５８）を制御する制御スイッチ５５ｂと、を備え、機械的開閉スイッチ５５ａが開とされる場合には、制御スイッチ５５ｂによって電子的開閉スイッチ５３（又は５７又は５８）を開とし、機械的開閉スイッチ５５ａが閉とされる場合には、制御スイッチによって電子的開閉スイッチ５３（又は５７又は５８）を閉とするものである。
【００３４】
第２実施形態の構成においては、制御スイッチ５５ｂは、機械的開閉スイッチ５５ａと連動して動作する２回路２接点の機械的スイッチである。ここで、機械的開閉スイッチ５５ａは大電流が流れる電流路に挿入されるために電流容量が大きく、制御スイッチ５５ｂは電流がほとんど流れない信号系の電流路に挿入されるために電流容量が小さいものである。図８ないし図１０に示す、いずれの回路においても、機械的開閉スイッチ５５ａが開となると略同時に電子的開閉スイッチ５３（又は５７又は５８）も開とされ、機械的開閉スイッチ５５ａが閉となると略同時に電子的開閉スイッチ５３（又は５７又は５８）も閉とされる。
【００３５】
したがって、第２実施形態の作用においては、機械的開閉スイッチ５５ａを閉から開に操作する場合において、仮に機械的開閉スイッチ５５ａの接点間でアークが生じようとしても、電子的開閉スイッチ５３（又は５７又は５８）も開となるので、アークは瞬時に停止する。また、電子的開閉スイッチ５３（又は５７又は５８）と機械的開閉スイッチ５５ａの両方が故障して閉となる場合以外は、直流電流が流れる経路を閉路とすることはなく、部品点数も少なく、安全性確保の点からも非常に信頼性の高い直流スイッチとして動作するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１実施形態の直流スイッチを用いる電気機器の構成図である。
【図２】第１実施形態の直流スイッチの動作のタイミングチャートである。
【図３】第１実施形態の直流スイッチの動作の別のタイミングチャートである。
【図４】第１実施形態の具体例である。
【図５】第１実施形態の別の具体例である。
【図６】第１実施形態の直流スイッチの他の具体例である。
【図７】第１実施形態の直流スイッチの他の具体例である。
【図８】第２実施形態の直流スイッチの具体例である。
【図９】第２実施形態の直流スイッチの別の具体例である。
【図１０】第２実施形態の直流スイッチのまた別の具体例である。
【図１１】背景技術の直流スイッチである。
【符号の説明】
【００３７】
１０  直流配電系、１４、１４ａ  スイッチ制御回路、１５、１５ａ、１５ｂ、５３  電子的開閉スイッチ、１６、１６ａ、１６ｂ、５５ａ  機械的開閉スイッチ、１７  制御スイッチ、１８  デジタルロジック回路、２０ａ、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ  直流スイッチ、３０  負荷、４０  電気機器、５１、５１ｂ、５４、５４ｂ  バイポーラトランジスタ、５５ｂ  制御スイッチ、Ａ、Ｂ  入力端子、Ｃ、Ｄ  出力端子、Ｃ１  コンデンサ、ＺＤ  ゼナーダイオード
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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