(57)【要約】【課題】電圧変更等に対して効率的に対応することができるとともに、プラグの誤接続を防止することが可能な直流コンセントを提供する。【解決手段】直流コンセント１０は、挿入口１２、刃受け金具１３、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４、嵌合部１５および接続防止部１６を具備する。挿入口１２は、コンセント本体１１に設けられ、プラグ２０の栓刃２２が挿入される。刃受け金具１３は、プラグの栓刃が接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、直流配電路から給電される直流電圧を、複数種の直流電圧に変換して刃受け金具に給電可能。嵌合部１５は、コンセント本体に設けられ、接続される機器の電圧に応じて形状を異ならせた複数種のプラグが挿入可能。接続防止部材１６は、刃受け金具に給電される複数種の直流電圧に対応して嵌合部内に出没し、刃受け金具に給電される直流電圧と異なるプラグの接続を防止する。【選択図】        図１
2013125642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンセント本体に設けられ、プラグの栓刃が挿入される挿入口と；
プラグの栓刃が接続される刃受け金具と；
直流配電路から給電される直流電圧を、複数種の直流電圧に変換して刃受け金具に給電可能なＤＣ／ＤＣコンバータと；
コンセント本体に設けられ、接続される機器の電圧に応じて形状を異ならせた複数種のプラグが挿入可能な嵌合部と；
刃受け金具に給電される複数種の直流電圧に対応して嵌合部内に出没し、刃受け金具に給電される直流電圧と異なるプラグの接続を防止する接続防止部材と；
を具備していることを特徴とする直流コンセント。
【請求項２】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、手動操作によって複数種の内から選択された直流電圧に変換するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の直流コンセント。
【請求項３】
前記直流コンセントは、直流電圧が給電される刃受け金具を有する他のコンセントに接続が可能な接続手段を有するアダプタとして構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の直流コンセント。
【請求項４】
前記アダプタは、ＡＣ／ＤＣコンバータを具備し、交流コンセントに接続できるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の直流コンセント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、直流コンセントに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、太陽光発電、燃料電池、ＥＶ（電気自動車）のバッテリ等の直流電源設備が普及し、一般住宅においてもこれら設備の直流電力を電源とした直流配電が検討され、各部屋に設置された直流コンセントに各種の直流機器を接続して使用することが試みられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０４０２２０号公報
【特許文献２】特開２００９−１５１９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、直流機器においては、各種の直流電圧で動作させる機器が多く、例えば、６Ｖ、１２Ｖ、２４Ｖ、４８Ｖ等で動作する機器が存在する。このため、直流コンセントにおいては、これら各種の直流電圧に対応させることが必要となるが、電圧の異なるコンセントとプラグの誤接続を防止するため、プラグ形状を機器の使用電圧によって異ならせることが提案されている。
【０００５】
また、現状、この種の直流配電システムとしては試行段階でもあり、直流コンセントに給電される電圧は、実際の使用段階まではどの電圧が最適かは判断できない。また、現状４種類の電圧があったとしても、どの電圧が主流になるかは不明な状況であり、対象となる電圧の変更時には新たな専用の直流コンセントに取り替える必要がある。また、一般住宅等においては、所定の電圧を直流コンセントに給電する場合、分電盤等の供給元で電圧変更が行われることも考えられ、場合によっては２種類以上の直流電圧が給電、配電されることも考えられる。さらに、直流機器の場合、今後３６Ｖや６０Ｖ等、各種の使用電圧を有する機器が商品化され、それら機器に対応することも考えられる。
【０００６】
このため、あらかじめ電圧を確定した直流コンセントを設置することは、その後の電圧変更等を考えると非効率となる。また、直流コンセントの種類も各電圧に対応したものをそれぞれ準備しなければならない。このため直流コンセントにおいては、電圧変更等に対して効率的に対応することができるとともに、使用電圧の異なるプラグの誤接続を防止することが可能な直流コンセントを如何にして実現するかが重要な課題となっている。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたもので、電圧変更等に対して効率的に対応することができるとともに、プラグの誤接続を防止することが可能な直流コンセントを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態における直流コンセントは、挿入口、刃受け金具、ＤＣ／ＤＣコンバータ、嵌合部および接続防止部を具備する。挿入口は、コンセント本体に設けられ、プラグの栓刃が挿入される。刃受け金具は、プラグの栓刃が接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータは、直流配電路から給電される直流電圧を、複数種の直流電圧に変換して刃受け金具に給電可能。嵌合部は、コンセント本体に設けられ、接続される機器の電圧に応じて形状を異ならせた複数種のプラグが挿入可能。接続防止部材は、刃受け金具に給電される複数種の直流電圧に対応して嵌合部内に出没し、刃受け金具に給電される直流電圧と異なるプラグの接続を防止する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電圧変更等に対して効率的に対応することができるとともに、プラグの誤接続を防止することが可能な直流コンセントを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態を示し、（ａ）は直流コンセントおよび直流コンセントに接続されるプラグの斜視図、（ｂ）は栓刃側から見たプラグの斜視図。
【図２】同じく直流コンセントを示し、（ａ）は一部を断面して示す側面図、（ｂ）は壁面に設置した状態を示す正面図。
【図３】同じく直流コンセントを示し、（ａ）は嵌合部を斜線で示した正面図、（ｂ）は正面図。
【図４】同じく直流コンセントの一部を断面して接続防止部材を示した側面図で、（ａ）は作動前の状態を示す側面図、（ｂ）は作動した状態を示す側面図。
【図５】同じく直流コンセントおよび直流コンセントに接続されるプラグのそれぞれの形状および作動状態を示す表。
【図６】同じく直流コンセントおよび直流コンセントが使用される直流配電システムを示し、（ａ）は直流コンセントの回路ブロック図、（ｂ）は直流配電システムの回路ブロック図。
【図７】同じく直流コンセントの第１の変形例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は直流コンセントに接続されるプラグの斜視図。
【図８】同じく直流コンセントの第２の変形例示し、（ａ）はアダプタを正面側からみた斜視図、（ｂ）は背面側から見た斜視図、（ｃ）はアダプタが接続される電圧確定直流コンセントの正面図。
【図９】同じく直流コンセントの第３の変形例示し、（ａ）アダプタの背面図、（ｂ）はアダプタが接続される交流コンセントの正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図に従い説明する。本実施形態は、直流配電システムに使用され、主として屋内の壁面等に設置される直流コンセント１０を構成するもので、図１、図２に示すように、コンセント本体１１に設けられプラグ２０の栓刃２２が挿入される挿入口１２、プラグの栓刃２２が接続される刃受け金具１３、複数種の直流電圧に変換して刃受け金具１３に給電可能なＤＣ／ＤＣコンバータ１４、コンセント本体１１に設けられ複数種のプラグ２０が挿入可能な嵌合部１５、刃受け金具１３に給電される直流電圧と異なるプラグ２０の接続を防止する接続防止部材１６等で構成される。なお、直流コンセント１０の基本形状は、日本配線器具工業会規格のコンセント形状をベースにして構成している。
【００１２】
コンセント本体１１は、図１に示すように、電気絶縁性を有する合成樹脂で構成された蓋体１１ａと正面に開口部を有する有底のケース体１１ｂからなり、ケース体１１ｂの開口部に蓋体１１ａを被せ、係合爪を有する公知の固定金具等で両者を固定することにより長方形の箱体をなすように構成される。
【００１３】
挿入口１２は、コンセント本体１１に設けられ、箱体の一面、本実施形態では、正面に位置する蓋体１１ａの長方形をなす表面中央部に複数個、本実施形態では、丸孔からなる３個の挿入口１２が樹脂成形時に一体に貫通して形成される。３個の挿入口１２は、略正三角形の角部に位置して略等間隔に形成され、図１中の水平方向に対向して位置する挿入口は、一方が＋側の挿入口１２−１、他方が−側の挿入口１２−２を構成し、下方に位置する挿入口は、アース用の挿入口１２−３を構成している。そして、各挿入口１２には、後述するプラグ２０の＋側の栓刃２２−１、−側の栓刃２２−２およびアース用の栓刃２２−３がそれぞれ挿入される（図１（ｂ））。
【００１４】
刃受け金具１３は、図２（ａ）に示すように、コンセント本体１１のケース体１１ｂ内に、３個の刃受け金具１３が収容される。各刃受け金具１３は、導電性の良好な銅板等の金属で構成され、その先端の各刃受部１３ａが、各挿入口１２の内面側に面するように位置してケース体１１ｂ内に配設される。そして、各挿入口１２から挿入されたプラグ２０の各栓刃２２の先端部分が刃受け部１３ａによって挟持され、両者が電気的に接続されるとともに機械的に保持される。そして、＋側と−側の各刃受け金具１３には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４で変換された複数種の直流電圧が給電される。
【００１５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、図６（ｂ）に示すように、後述する直流配電システム３０に本実施形態の直流コンセント１０が設置された際に、分電盤等から直流配電路を介して給電される一種類の直流電圧を、手動操作によって複数種の内から選択された必要な直流電圧に変換して刃受け金具１３に給電可能にするもので、コンセント本体１１内に収容された第１制御部１４ａに設けられる。
【００１６】
第１制御部１４ａは、図６（ａ）に示すように電圧選定手段１４ｂ、表示手段１４ｃおよび本実施形態のＤＣ／ＤＣコンバータ１４を有し、電圧選定手段１４ｂで、設置された直流コンセントにおいて必要な直流電圧の選択信号を生成し、この選択信号をＤＣ／ＤＣコンバータ１４に伝送する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、伝送された選択信号に基づき、分電盤等から直流配電路を介して直流コンセントに対し給電された一種類の直流電圧を、手動操作によって複数種の内から選択された必要な直流電圧、例えば、６Ｖ、１２Ｖ、２４Ｖ、４８Ｖ等のいずれかの直流電圧に変換して刃受け金具１３に給電可能にする。同時に、刃受け金具１３に対し給電された電圧を表示手段１４ｃによって表示する。
【００１７】
電圧選定手段は、本実施形態では、手動によって動作する選定スイッチ１４ｂで構成した。この選定スイッチ１４ｂは、図１（ａ）に示すように、コンセント本体１１の左右の土手部１１ｄに設けられたピン形の小さなスイッチで構成されている。ピン形のスイッチは、スイッチの操作ボタンが小孔に埋め込まれて構成され、細いピンを小孔から差し込み操作ボタンを押すことにより、順次ＯＮ・ＯＦＦを繰り返す形式のスイッチであり、本実施形態では、コンセント本体１１の左方の土手部に６Ｖと１２Ｖが選定される選定スイッチ１４ｂを、また右方の土手部１１ｄには２４Ｖと４８Ｖが選定される選定スイッチ１４ｂをそれぞれ埋め込んで構成し、各スイッチの下方に該当の電圧値を表示する。例えば６Ｖに選定するスイ選定スイッチ１４ｂの下方に「６Ｖ」の文字を刻印して、６Ｖを選定するためのスイッチであることを表示する。
【００１８】
表示手段１４ｃは、青色ＬＥＤ等で構成し上記の各選定スイッチ１４ｂの上部に隣接して設置し、ＯＮ操作を行った選定スイッチのみが点灯するように構成する。これにより、設置された直流コンセント１０の電圧が現在何ボルトに選定されているかを表示する。
【００１９】
次に、嵌合部１５は、図１（ａ）、図３に示すように、コンセント本体１１に設けられる。本実施形態では、３個の挿入口１２の周囲を囲むように位置して設けられ、接続される直流機器の電圧に応じて形状を異ならせた複数種の全てのプラグ２０が挿入可能になるように構成される。本実施形態では、プラグの外形、より詳細には、挿入部２３の周壁の外形を異ならせて構成した。そして、嵌合部１５は、３個の挿入口１２が略等間隔に位置して形成された蓋体１１ａの表面に、略逆台形をなすようにしてプラグ受部１１ｃを残し、このプラグ受部１１ｃと蓋体外縁部の土手部１１ｄとの間が掘り込まれた溝により形成される。
【００２０】
本実施形態では、図３（ａ）に斜線で示すように、下方の左右に位置する部分が前面視で略直角三角形状をなす溝と、この左右２個の溝に連続して土手部１１ｄに沿うように形成された長溝からなり、全体として略長方形の環状をなす細長の溝（図中、斜線部分）となるように、蓋体１１ａの樹脂成形時に一体に形成される。なお、以下、嵌合部１５を「嵌合溝１５」と称して説明する。嵌合溝１５の縦横寸法は、後述するプラグ２０の周壁からなる挿入部２３が挿入できる寸法に形成し、深さ寸法は、プラグ２０の挿入部２３の高さ寸法の全てが挿入される寸法に形成する。
【００２１】
接続防止部材１６は、選定スイッチ１４ｂによって選択されＤＣ／ＤＣコンバータ１５を介して刃受け金具１３に給電される直流電圧と異なるプラグ２０の接続を防止するための部材で、刃受け金具１３に給電される複数種の直流電圧に対応して嵌合溝１５内に自動的に出没するように構成される。図４に示すように、本実施形態において接続防止部材は、先端部が合成樹脂で構成され、後端部がステンレス等の磁性体１６ａで構成された断面が丸いピン部材１６を有するプランジャー構造によって構成した。ピン部材１６は、嵌合溝１５の底面に形成されたガイド孔１５ａに縦方向に挿通され、ガイド孔１５ａをガイドにして図中で上下に移動し、嵌合溝１５の底面から嵌合溝内に向けて出没するように構成される。
【００２２】
すなわち、刃受け金具１３に対して選択された直流電圧が給電されることにより一方の電磁石１６ｂが通電され、スプリング１６ｃを圧縮しながらピン部材１６の磁性体１６ａが上方に引き上げられる。これにより、ピン部材１６の先端がガイド孔１５ａから突出して嵌合溝１５内に出現する。同時に、他方のロック機構の電磁石１６ｄが通電されることにより、ロックピン１６ｅがスプリング１６ｆを引っ張りながら引き付けられ、ピン部材１６がロックされて嵌合溝１５内に出現し突出した状態に機械的に保持される。
【００２３】
また、刃受け金具１３への給電がなくなることにより、ロック機構の電磁石１６ｄの通電が解除され、スプリング１６ｆの引っ張り力によってロックピン１６ｅが図中で左方に移動してロックが解除される。同時に、一方の電磁石１６ｂの通電が解除されることにより、スプリング１６ｃの反力によってピン部材１６が下方に落下し、ピン部材１６がガイド孔１５ａから下方に移動して嵌合溝１５内から引き出される。
【００２４】
上記のように、プランジャー構造によって出没する接続防止部材、すなわちピン部材１６は、本実施形態では、４組が用意され、嵌合溝１５の底面に設けられる。図３（ｂ）に示すように、第１のピン部材１６−１は、嵌合溝１５の左方の略直角三角形をなす溝内で、かつプラグ受部１１ｃの逆台形の左方の傾斜部に接して設けられたガイド孔１５ａに対し挿通できるように設けられる（図３（ｂ）中、符号１で示す位置）。第２のピン部材１６−２は、嵌合溝１５の左方の略直角三角形をなす溝内で、かつ、直角三角形の直角をなす角部に接して設けられたガイド孔１５ａに対し挿通できるように設けられる（図３（ｂ）中、符号２で示す位置）。
【００２５】
第３のピン部材１６−３は、第１のピン部材１６−１と左右対称となる位置、すなわち、嵌合溝１５の右方の略直角三角形をなす溝内で、かつ、プラグ受部１１ｃの逆台形の右方の傾斜部に接して設けられたガイド孔１５ａに対し挿通できるように設けられる（図３（ｂ）中、符号３で示す位置）。第４のピン部材１６−４は、第２のピン部材１６−２と左右対称となる位置、すなわち、嵌合溝１５の右方の略直角三角形をなす溝内で、かつ、直角三角形の直角をなす角部に接して設けられたガイド孔１５ａに対し挿通できるように設けられる（図３（ｂ）中、符号４で示す位置）。
【００２６】
そして、上記のように位置して構成された第１〜第４のピン部材１６は、選定スイッチ１４ｂによって選択されＤＣ／ＤＣコンバータ１４を介して刃受け金具１３に給電される直流電圧の種別によって、自動的にいずれか２個のピン部材１６が嵌合溝１５内に突出する。これは、コンセント本体１１内に収容された第２制御部１７によって行われる。第２制御部１７は、図６（ａ）に示すように、電圧検知手段１７ａと、マイクロコンピュータ等の制御手段１７ｂを有し、選定スイッチ１４ｂによって選択され刃受け金具１３に給電された直流電圧を電圧検知手段１７ａで検知して電圧値を判別し、判別した電圧値に基づき、制御手段１７ｂによって自動的にいずれか２個のピン部材１６が嵌合溝１５内に突出するように制御する。
【００２７】
すなわち、図５の「作動表」における「コンセント形状」の欄に示すように、６Ｖの直流電圧が選択され刃受け金具１３に給電されると、符号１と４に位置する第１のピン部材１６−１と第４のピン部材１６−４が突出する。１２Ｖの直流電圧が選択され刃受け金具１３に給電されると、符号２と３に位置する第２のピン部材１６−２と第３のピン部材１６−３が突出する。
【００２８】
２４Ｖの直流電圧が選択され刃受け金具１３に給電されると、符号１と３に位置する第１のピン部材１６−１と第３のピン部材１６−３が突出する。４８Ｖの直流電圧が選択され刃受け金具１３に給電されると、符号２と４に位置する第２のピン部材１６−２と第４のピン部材１６−４が突出する。
【００２９】
上記のように、本実施形態の直流コンセント１０は、選定スイッチ１４ｂによって選択されＤＣ／ＤＣコンバータ１４を介して刃受け金具１３に給電される電圧に対応して、その電圧を判別し所定のピン部材１６を嵌合溝１５内に自動的に出没させている。
【００３０】
上記により、本実施形態の直流コンセント１０が構成され、この直流コンセントは、ケース体１１ｂの両側面に形成された公知の係合爪を有する取付部１１ｅ、１１ｅにより、公知の取付枠に対して１個または２個、３個等、複数個が連接して取り付けられるとともに、取付枠を介して壁面等に埋め込み設置された配線ボックス内に組み込まれて各部屋の壁面等に設置される（図２（ｂ））。
【００３１】
上記のように構成された直流コンセント１０は、次のようにして直流配電システムに使用される。すなわち、図６（ｂ）は、直流配電システム３０を一般住宅に適用したもので、分電盤３１と、分電盤３１から直流配電路Ｒ１、Ｒ２を介して各部屋に設置された上記構成の複数の直流コンセント１０で構成される。
【００３２】
分電盤３１には、主幹ブレーカ３２と、直流電力供給部３３と、各直流配電路Ｒ１、Ｒ２に接続された直流ブレーカ３４が収容さている。直流電力供給部３３は、商用の交流電力Ｅを直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ３３ａを有し、さらに、ＡＣ／ＤＣコンバータ３３ａ、太陽電池３３ｂ、燃料電池３３ｃ、ＥＶ（電気自動車）のバッテリ３３ｄ等から供給される直流電力を必要な直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ３３ｅを有している。
【００３３】
そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３ｅから各直流配電路Ｒ１、Ｒ２に直流ブレーカ３４を介して、各直流コンセント１０に必要な、例えば、主流となる一種類の直流電圧が給電される。本実施形態では、直流電路Ｒ１、Ｒ２から直流コンセント１０−１、１０−２の刃受け金具１３に対して、６Ｖの一種類の直流電圧が給電されるように構成した。
【００３４】
次に、各種の直流機器に用いられるプラグの構成を説明する。プラグ２０は、図１（ｂ）に示すように、電気絶縁性を有する合成樹脂により手で掴むことができるように横長の略直方体形状をなすように構成されたプラグ本体２１と、プラグ本体の前面側に突出して設けられた栓刃２２、本実施形態では、電導性の良好な銅等の金属で丸棒に形成された３本の栓刃２２で構成され、各栓刃２２がプラグ本体２１の樹脂成形時に一体に埋め込まれている。
【００３５】
３本の栓刃２２は、コンセント本体１１の各挿入口１２に挿入され、各刃受け金具１３に接続できるように、コンセント本体１１の挿入口と同一寸法の略正三角形の角部に位置して略等間隔に配置され、図１（ｂ）中の水平方向に対向して位置する栓刃は、一方が＋側の栓刃２２−１、他方が−側の栓刃２２−２を構成し、下方に位置する栓刃は、アース用の栓刃２２−３を構成している。そして、コンセント本体１１の各挿入口１２に対して、プラグ２０の＋側の栓刃２２−１、−側の栓刃２２−２およびアース用の栓刃２２−３がそれぞれ挿入され、挿入口１２に対向して設けられた各刃受け金具１３に差し込まれ、電気的に接続がなされるとともに機械的に保持される。
【００３６】
また、プラグ本体２１には、３本の栓刃２２の周囲を囲むように筒形状の周壁からなる挿入部２３が一体に形成される。挿入部２３の周壁の形状は、接続される直流機器の電圧に応じて形状を異ならせた複数種の専用プラグとなるように構成する。すなわち、図５の「作動表」における「プラグ形状」の欄に示すように、６Ｖ用のプラグにおける周壁の形状は、下方の右方を斜めにカットした形状にする。１２Ｖ用の周壁形状は、下方の左方を斜めにカットした形状にする。２４Ｖ用の周壁形状は、カットせずに長方形の環状をなす形状にする。４８Ｖ用の周壁形状は、下方の左右を斜めにカットした形状に構成する。そして、上記のように各プラグ２０を、接続される直流機器の電圧に応じて挿入部２３周壁の外形を異なる形状に構成することによって、直流コンセント１０の接続防止部材、すなわち、嵌合溝１５内におけるピン部材１６の出没作用と相まって、直流コンセントに対するプラグの誤接続が防止される。
【００３７】
また、挿入部２３の縦横寸法は、コンセント本体１１の略長方形の環状をなす細長の溝（図３（ａ）中、斜線部分）からなる嵌合溝１５に対し挿入し嵌合できる寸法に構成する。高さ寸法は、嵌合溝１５の深さ寸法と略同様の寸法になるように構成する。これにより、接続される直流機器の電圧に応じて形状を異ならせた複数種の専用の各プラグ２０は、直流コンセント１０の嵌合溝１５に対して、全て挿入が可能となる寸法に構成される。なお、周壁の厚さ寸法ｔ１は、嵌合溝１５内に出没するピン部材１６の直径寸法ｌ１と略同様の寸法に形成する（ｔ１≒ｌ１）（図５）。
【００３８】
また、プラグ本体２１の後面からは、直流機器からの＋側と−側の電線Ｗが導入され、プラグ本体２１の＋側の栓刃２２−１および−側の栓刃２２−２にそれぞれ接続されている。また、アース用の栓刃２２−３からは、アース用の電線が導出されてプラグ２０が構成される。
【００３９】
上記のように形状を異ならせた複数種の専用のプラグ２０を有する各種の直流機器は、住宅用の直流配電システム３０において次のようにして使用される。なお、本実施形態においては、図６（ｂ）に示すように、分電盤３１から直流配電路Ｒ１、Ｒ２を介して各直流コンセント１０−１、１０−２には、６Ｖの電圧が給電されている。そして、各直流コンセント１０−１、１０−２に対して６Ｖ用の直流機器４０−１と、１２Ｖ用の直流機器４０−２を接続して使用する例につき説明する。なお、２４Ｖ用、４８Ｖ用の直流機器も同様な手順により使用することができる。
【００４０】
先ず、６Ｖ用の直流機器４０−１を使用する場合につき説明する。各部屋に設置された直流コンセント１０−１、１０−２には、上記のように６Ｖの電圧が給電され、コンセント本体１１の土手部１１ｄに設けられた６Ｖ用の表示ランプが青く点灯しているので、そのまま６Ｖ用のプラグ２０を挿入口１２に挿入する。
【００４１】
この際、６Ｖの直流電圧が刃受け金具１３に給電された直流コンセント１０−１は、接続防止部材であるピン部材１６が、次のように自動的にセットされている。すなわち、図５の「作動表」における「コンセントの形状」の欄に示すように、符号１と４に位置する第１のピン部材１６−１と第４のピン部材１６−４が突出した状態に自動的にセットされている。また、６Ｖ用の直流機器４０−１には、図５の「作動表」における「プラグ形状」の欄に示すように、下方の右方を斜めにカットした周壁形状を有する６Ｖ用のプラグ２０−１が接続されている。
【００４２】
このため、図５の「作動表」における「プラグ＋コンセント(正)」の欄に示すように（斜線部分がプラグ形状を示す）、プラグ２０−１の周壁の先端部は、直流コンセント１０−１の嵌合溝１５内に突出している第１のピン部材１６−１と第４のピン部材１６−４の先端に当接することがない（斜線部分にピン部材が位置していない）。これにより、周壁、すなわち、プラグ２０−１の挿入部２３を嵌合溝１５内に完全に差し込むことができ、６Ｖ用のプラグ２０−１の栓刃２２と６Ｖ用の直流コンセント１０−１の刃受け金具１３を接続することが可能になる。
【００４３】
次に、１２Ｖ用の直流機器４０−２を使用する場合につき説明する。各部屋に設置された直流コンセント１０−１、１０−２には、上記のように６Ｖの電圧が給電され、コンセント本体１１の土手部１１ｄに設けられた６Ｖ用の表示ランプが青く点灯している。そこで、直流コンセント１０−２を１２Ｖ用のコンセントとなるように操作する。先ず、コンセント本体１１の左方の土手部１１ｄに設けられた１２Ｖ用の選定スイッチ１４ｂを、細いピンを用いて小孔に差し込みスイッチをＯＮさせる。これにより６Ｖ用の表示ランプが消灯し、１２Ｖ用の表示ランプが点灯する。この操作によって、直流コンセント１０−２は、第１の制御部１４ａにおいて、選定スイッチ１４ｂから１２Ｖを選択するための選択信号がＤＣ／ＤＣコンバータ１４に伝送され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、６Ｖで給電されていた直流電圧を１２Ｖに変換し、１２Ｖの直流電圧が刃受け金具１３に給電される。これにより６Ｖ用であった直流コンセント１０−２が、１２Ｖ用の直流コンセントに自動的に変更される。この状態で１２Ｖ用のプラグ２０を挿入口１２に挿入する。
【００４４】
この際、１２Ｖの直流電圧が刃受け金具１３に給電された直流コンセント１０−２は、接続防止部材であるピン部材１６が、次のように自動的にセットされる。すなわち、図５の「作動表」における「コンセントの形状」の欄に示すように、符号２と３に位置するピン部材１６−２と１６−３が突出した状態に自動的にセットされる。また、１２Ｖ用の直流機器４０−２には、図５の「作動表」における「プラグ形状」の欄に示すように、下方の左方を斜めにカットした周壁形状を有する１２Ｖ用のプラグ２０−２が接続されている。
【００４５】
このため、図５の「作動表」における「プラグ＋コンセント（正）」の欄に示すように、プラグ２０−２の周壁の先端部は、１２Ｖ用の直流コンセント１０−２の嵌合溝１５内に突出している第２のピン部材１６−２の先端と第３のピン部材１６−３に当接することがない（斜線部分にピン部材が位置していない）。このため、周壁、すなわち、プラグ２０−２の挿入部２３を嵌合溝１５内に完全に差し込むことができ、１２Ｖ用のプラグ２０−２の栓刃２２と１２Ｖ用の直流コンセン１０−２の刃受け金具１３を接続することが可能になる。
【００４６】
また、誤って６Ｖ用の直流機器４０−１のプラグ２０−１を、上記のように１２Ｖ用に変更された直流コンセント１０−２に接続しようとすると、図５の「作動表」における「プラグ＋コンセント（誤）」の欄（２段目）に示すように、プラグ２０−１の周壁は下方の右方が斜めにカットされ、また、１２Ｖ用の直流コンセント１０−２は、嵌合溝１５内に第２のピン部材１６−２と第３のピン部材１６−３が突出している。
【００４７】
このため、プラグ２０−１の下方の右方が斜めにカットされた周壁の先端部が第３のピン部材１６−３の先端に当接し、さらに、プラグ２０−１のカットされていない左方の周壁の先端部が第２のピン部材１６−２に当接する（斜線部分にピン部材が位置している）。
【００４８】
このため、周壁、すなわち、プラグ２０−１の挿入部２３を嵌合溝１５内に差し込むことができず、６Ｖ用のプラグ２０−１の栓刃２２と１２Ｖ用の直流コンセント１０−２の刃受け金具１３を接続することができなくなり、６Ｖ用プラグ２０−１の１２Ｖ用直流コンセント１０−２への誤接続を防止することが可能になる。
【００４９】
また、誤って１２Ｖ用の直流機器４０−２のプラグ２０−２を６Ｖ用の直流コンセント１０−１に接続しようとすると、図５の「作動表」における「プラグ＋コンセント（誤）」の欄（１段目）に示すように、プラグ２０−２の周壁は下方の左方が斜めにカットされ、また、６Ｖ用の直流コンセント１０−１は、嵌合溝１５内に第１のピン部材１６−１と第４のピン部材１６−４が突出しているため、プラグ２０−２の下方の左方が斜めにカットされた周壁の先端部が第１のピン部材１６−１の先端に当接し、さらに、プラグ２０−２のカットされていない右方の周壁の先端部が第４のピン部材１６−４の先端に当接する（斜線部分にピン部材が位置している）。
【００５０】
このため、周壁、すなわち、プラグ２０−２の挿入部２３を嵌合溝１５内に差し込むことができず、１２Ｖ用のプラグ２０−２の栓刃２２と６Ｖ用の直流コンセント１０−１の刃受け金具１３を接続することができなくなり、１２Ｖ用プラグ２０−２の６Ｖ用直流コンセント１０−１への誤接続を防止することが可能になる。
【００５１】
また、同様に、６Ｖ用および１２Ｖ用のプラグは、２４Ｖ用および４８Ｖ用の直流コンセントには接続することができない。さらに、同様にして２４Ｖ用のプラグは、２４Ｖ用の直流コンセントのみに接続することが可能で、６Ｖ用、１２Ｖおよび４８Ｖ用の直流コンセントには接続することができない。また、４８Ｖ用のプラグは、４８Ｖ用の直流コンセントのみに接続することが可能で、６Ｖ用、１２Ｖおよび２４Ｖ用の直流コンセントには接続することができない。したがって本実施形態によれば、全てのプラグにおける誤接続を確実に防止することが可能になる。なお、上記において、プラグ２０における周壁の先端部がピン部材１５の先端に当接した状態では、プラグ２０の栓刃２２は直流コンセント１０の刃受け金具１３に接触しないように、周壁および栓刃の高さ寸法を決定する。
【００５２】
また、将来、分電盤側等で直流配電路に対し配電される直流電圧が変更された場合には、変更された新たな直流電圧が既設の直流コンセント１０−１、１０−２に配電される。しかし、本実施形態の直流コンセントは、変更された新たな直流電圧に対応した直流コンセントに設定することができる。
【００５３】
例えば、図６（ｂ）において、分電盤３１から６Ｖの直流電圧が直流配電路Ｒ１、Ｒ２を介して配電されていた状態から、１２Ｖの直流電圧が直流配電路Ｒ１、Ｒ２を介して配電されるように変更された場合、６Ｖ用に選択されていた既設の直流コンセント１０−１は、選定スイッチ１４ｂを操作することによって、簡単かつ自動的に１２Ｖ用の直流コンセントとなるように設定することができる。
【００５４】
すなわち、先ず、コンセント本体１１の左方の土手部１１ｄに設けられた１２Ｖ用の選定スイッチ１４ｂをＯＮさせる。この操作によって、選定スイッチ１４ｂから１２Ｖを選択するための選択信号がＤＣ／ＤＣコンバータ１４に伝送され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、６Ｖで給電されていた直流電圧を１２Ｖに変換し、１２Ｖの直流電圧が刃受け金具１３に給電される。これにより６Ｖ用であった直流コンセント１０−１が、１２Ｖ用の直流コンセントに自動的に変更されて設定される。
【００５５】
また、同時に、６Ｖの直流電圧が配電されていた直流配電路Ｒ１、Ｒ２が１２Ｖの直流配電システムに変更された場合には、図５の「作動表」における「プラグ＋コンセント（正）」の欄に示すように、符号２と３に位置する第２のピン部材１５−２と第３のピン部材１５−３が突出した状態に自動的にセットされ、１２Ｖ用の直流コンセントとして自動的に機能するように設定され、１２Ｖ用のプラグ２０を直流コンセントに接続することができるとともに、１２Ｖに変更された新たな直流電圧に整合したプラグだけが、接続できるように自動的に構成される。
【００５６】
また、他の２４Ｖ、４８Ｖに変更された場合も、同様に、選定スイッチ１４ｂを操作することによって、簡単かつ確実に変更された直流コンセントとなるように設定することができ、同時に、接続防止部材であるピン部材１６は、図５の「作動表」における「コンセント形状」の欄に示す状態に自動的にセットされ、変更された新たな直流電圧に整合したプラグだけが、接続できるように自動的に構成される。さらに、将来、３６Ｖや６０Ｖ等の直流機器が商品化され、これらの直流電圧が既設の直流コンセントに配電されるようになった場合でも、本実施形態の直流コンセントによれば、ＤＣ／ＤＣコンバータや接続防止部材によって、これら新たな直流電圧に対応して自動的に変更された直流電圧用直流コンセントに設定することが可能になる。これらは、変更された直流電圧専用の新たな直流コンセントに交換することなく、効率的に電圧変更に対して対応することができる。
【００５７】
以上、本実施形態の直流コンセント１０は、直流配電路から給電される一種類の直流電圧を、複数種の直流電圧に変換して刃受け金具１３に給電可能にするＤＣ／ＤＣコンバータ１４によって、変更された直流電圧に対して対応することが可能な新たな直流コンセントとなるように、簡単かつ確実に設定することができ、電圧変更に効率的に対応することが可能となる。
【００５８】
同時に、選定スイッチ１４ｂによって選択されＤＣ／ＤＣコンバータ１４を介して刃受け金具１３に給電される電圧に対応して、その電圧を自動的に判別することで、通電されている電圧値に整合したプラグだけが接続できるようにした。これにより、簡単な構成で確実にプラグの誤接続を防止することが可能となる。同時に、嵌合溝１４は、使用電圧の異なる全てのプラグの使用を担保することが可能であり、使用電圧の異なる全ての直流機器に対応が可能な汎用性に優れた直流コンセントを提供することができる。
【００５９】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４によって、変更された直流コンセントとなるように設定することができるとともに、接続防止部材、すなわち、ピン部材１５は、刃受け金具１３に給電される複数種の直流電圧に対応して嵌合溝１４内に自動的に出没し、刃受け金具１３に給電される直流電圧と異なるプラグ２０の接続を防止するように構成したので、直流コンセントは、電圧が確定された専用の直流コンセント構成にはなっていない。これにより、例えば、電圧変更等の事態が生じた場合でも、変更された電圧に対応する専用の直流コンセントに交換する必要がなく、電圧変更等に対して効率的に対応することが可能な直流コンセンを提供することが可能になる。
【００６０】
現状、この種の直流配電システムとしては試行段階でもあり、どの電圧が最適かは判断できない。また、どの電圧が主流になるかは不明な状況であり、電圧の変更時には新たな専用の直流コンセントに取り替える必要がある。また、一般住宅等においては、所定の電圧を直流コンセントに給電する場合、分電盤等の供給元で電圧変更が行われることも考えられる。この場合も分電盤内で電圧変更を行うと、その電圧に対応した専用の直流コンセントに交換しなければならない。
【００６１】
また、直流の場合は、これから対応する機器がいろいろ商品化されてくることも考えられるため、あらかじめ電圧を確定した専用の直流コンセントを、例えば、壁面に設置することは、その後の電圧変更などを考えると非常に効率が悪くなる。また、直流コンセントの種類も各電圧に対応したものを準備しておく必要がある。
【００６２】
これに対し、本実施形態によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４によって、変更された直流コンセントとなるように設定できるとともに、通電されている電圧値に整合したプラグだけが接続できるようにすることができ、全ての電圧に対して対応が可能な汎用性に優れた直流コンセントであり、利便性を含め施工コストの低減、施工後の電圧変更等に対しても容易かつ確実に対応することが可能となる。また、施工に際しては、各直流コンセントへの配電電圧を確定することなく行うことが可能であり、さらに、例えば、分電盤側で、電圧を選択すれば、その電圧用の直流コンセントに自動的になることができ、施工作業を一段と容易に行うことが可能になる。
【００６３】
以上、本実施形態において、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、選定スイッチ１４ｂによる手動操作によって複数種の内から選択された直流電圧に変換するようにしたが、例えば、第１制御部１４ａに電圧検知手段等を設けることによって、直流配電路Ｒ１、Ｒ２に配電されている直流電圧の電圧値を自動的に検知し、検知された電圧をＤＣ／ＤＣコンバータによって必要な複数種の電圧に変換するようにしてもよい。
【００６４】
また、直流コンセント１０の嵌合部１５を、挿入口１２の周囲を囲む長方形の環状をなす溝で構成し、プラグ２０の挿入部２３も嵌合部１５の溝に嵌合する筒形状の周壁として構成したが、これら溝や筒形状に限らず、図７に示すように、嵌合部１５は、例えば、３個の挿入口１２の中心部に形成された角形や円形等の穴で構成し、プラグ２０の挿入部２３も、３個の栓刃２２の中央部に形成され、嵌合部１５の穴に嵌合する棒形状の部材で構成してもよく、嵌合部１５および挿入部２３の形状および位置は、特定のものに限定されない。なお、この穴で構成した嵌合部１４は、プラグ２０の複数種の挿入部２３を挿入可能な形状に形成されており、内部に設けられた接続防止部材（図示省略）の出没により、給電されている直流電圧に適合するプラグのみを嵌合可能にしている。また、接続防止部材、すなわち、ピン部材１６は、符合１〜４で示す４本に限らず、５本や６本等に増やし、さらに、プラグ形状を工夫することによって、今後商品化される可能性のある３６Ｖや６０Ｖ用の直流機器に対しても対応できるように構成してもよい。また、接続防止部材は、奥行方向に出没するものの他、横方向出没、開口部を開閉するもの等であってもよい。
【００６５】
また、上述した直流コンセント１０は、一種類の直流電圧が給電される刃受け金具を有する他のコンセント、すなわち、既設の電圧確定直流コンセントに接続が可能な接続手段を有するアダプタとなるようにして構成してもよい。すなわち、図８に示すように、コンセント本体１１の背面側に、プラグ２０と同様の丸棒からなる接続手段、本実施形態では、３本の栓刃５１を設けることによって、ＤＣ／ＤＣコンバータ機能を有するプラグイン形のアダプタ５０を構成する。なお、３本の栓刃５１は、直流コンセントにおいて、入力端子部となっている部分を栓刃に替えることによって構成している。また、アダプタの本体は、薄形に構成するとよい。
【００６６】
そして、上記構成のアダプタ５０は、既設の電圧確定直流コンセント６０に対し、３本の栓刃５１を差込み接続することによって、電圧確定直流コンセントを、本実施形態と同様の機能を有する汎用性およびプラグの誤接続を防止することが可能な直流コンセントに簡単に変更することができる。これにより、既設の電圧が確定した直流コンセントにおいても、将来の電圧変更に対して効率的に対応することが可能となる。
【００６７】
また、上記構成のアダプタ５０に対し、さらにＡＣ／ＤＣコンバータ１４´を設けて、現在の交流コンセントに接続することができる交流対応形のアダプタ７０を構成するようにしてもよい。すなわち、図９に示すように、現在の交流１００Ｖ配電システムに使用されている交流コンセント８０に差し込み接続することが可能な接続手段である２本の平形栓刃７１を、上記構成のアダプタ５０の背面に設ける。そして、現在の交流コンセント８０に差し込み接続することによって、交流配電システムから給電されている交流電力をＡＣ／ＤＣコンバータ１４´によって直流電力に変換し、さらにＤＣ／ＤＣコンバータ１４によって必要な複数種の直流電圧に変換して刃受け金具に給電する。
【００６８】
これにより、現在の既設の交流コンセント８０を直流コンセントに変更することが可能になり、現在の交流コンセント８０を使用して各種の直流機器を使用することが可能になる。しかも、交流対応形のアダプタ７０によって、本実施形態と同様の機能を有する汎用性およびプラグの誤接続を防止することが可能な直流コンセントに簡単に変更することができる。
【００６９】
また、図８に示す、ＤＣ／ＤＣコンバータ機能を有するプラグイン形のアダプタ５０に対し、現在の交流１００Ｖ配電システムに使用されている交流コンセント８０に差し込み接続することが可能な２本の平形栓刃７１を背面に設けるように構成してもよい。これにより、現在の交流配電をそのまま使用して直流配電システムを構築した際に、既設の交流コンセント８０に上記構成の平形栓刃７１を有するアダプタを差し込み接続することによって、交流コンセントを新たな直流コンセントに交換することなく、直流配電システムに対応することが可能となる。
【００７０】
なお、図８、図９に示すアダプタ５０、７０および平形栓刃７１を有するアダプタは、プラグイン形に構成したが、栓刃に替えて電線に接続されたコネクタからなる接続手段によって、電圧確定直流コンセント６０、若しくは交流コンセント８０と接続するようにしてもよい。
【００７１】
また、本実施形態の直流コンセントは、屋内の壁面等に設置されて使用されることが好ましいが、固定されないで使用されるテーブルタップ、さらには屋外用のコンセントなど種々の直流コンセントに適用してもよい。また、露出形でも埋込形でも、さらに、１口用でも２口用、３口用でもよく、その口数に限定されない。さらに、アース端子のないコンセント等であってもよく、特定のコンセントには限定されない。また、一般住宅に適用したが、集合住宅、店舗、ビル等の建物に適用してもよい。
【００７２】
なお、変形例を示す図７〜図９には、図１〜図６と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略した。以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００７３】
１０  直流コンセント
１１  コンセント本体
１２  挿入口
１３  刃受け金具
１４  ＤＣ／ＤＣコンバータ
１４´ＡＣ／ＤＣコンバータ
１５  嵌合部
１６  接続防止部材
２０  プラグ
２２  栓刃
５０、７０  アダプタ
【図１】
2013125642.tif 000003
【図２】
2013125642.tif 000004
【図３】
2013125642.tif 000005
【図４】
2013125642.tif 000006
【図５】
2013125642.tif 000007
【図６】
2013125642.tif 000008
【図７】
2013125642.tif 000009
【図８】
2013125642.tif 000010
【図９】
2013125642.tif 000011