(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主幹電源ラインと負荷機器間に接続され、出力電圧を設定値に調整する電圧調整装置において、
前記出力電圧を調整する電力回路部と、この電力回路部を電源ラインから除外する保護切換動作を実行する保護回路部と、前記出力電圧に基づいて前記電力回路部を制御すると共に、当該出力電圧が所定の保護条件値に低下した場合に前記保護回路部による保護切換動作を実行させ、出力電圧が所定の復帰条件値に上昇した場合には、前記保護回路部による保護切換動作を解除する自動復帰動作を実行する制御回路部とを備え、この制御回路部は、前記出力電圧が設定値よりも低く前記保護条件値よりも高い状態が所定期間継続された場合、前記保護回路部による保護切換動作を実行させると共に、自動復帰を禁止することを特徴とする電圧調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンビニエンスストアなどの店舗において、主幹電源ラインと負荷となるショーケースなどとの間に接続される電圧調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりこの種コンビニエンスストアなどにおいては、電源ラインの主幹ブレーカの後段に電圧調整器を取り付け、主幹電源ラインの電圧を減圧調整することにより、ショーケースなどの負荷機器における消費電力を削減し、電気代コストの低減を図っている。
【０００３】
また、この種電圧調整器は、当該電圧調整器自体が故障した場合、或いは、過負荷や電源電圧の低下などの異常事態が生じて出力電圧が異常に低下した場合に、負荷機器を正常に動作させるためにマグネットスイッチなどにより電圧調整器の入出力を直結して、電源ラインから電圧調整器自体を除外する保護切換機能を備えている。
【０００４】
そして、出力電圧が所定の復帰条件まで上昇した場合には、保護切換を解除して自動的に電圧調整機能を復帰させる構成とされていた。これにより、負荷機器の始動時などの一時的・単発的な電圧降下によって保護切換機能が働いた場合にも、いち早く復帰させて省エネ効果を発揮させるように企図していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、係る従来の構成では電源ラインが継続的な電圧降下サイクルをもつ場合などには、保護切換機能と復帰機能とが繰り返されることになり、マグネットスイッチなどの設定寿命が著しく短縮され、或いは、容量の大型化が要求されるようになるなど、部品コストが高騰する問題が生じていた。
【０００６】
また、主に電源供給事情の悪い地域などでは、電源電圧の低下が異常な程ではないが、負荷機器にとっては好ましくない低電圧状態が継続して発生する場合があるが、係る場合には保護切換機能は働かないため、配線での電圧降下も加わって負荷機器が正常に動作できなくなってしまう問題があった。
【０００７】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、種々の条件下で適切な保護を行い、信頼性を向上させた電圧調整装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の電圧調整装置は、主幹電源ラインと負荷機器間に接続され、出力電圧を設定値に調整するものであって、出力電圧を調整する電力回路部と、この電力回路部を電源ラインから除外する保護切換動作を実行する保護回路部と、出力電圧に基づいて電力回路部を制御すると共に、当該出力電圧が所定の保護条件値に低下した場合に保護回路部による保護切換動作を実行させ、出力電圧が所定の復帰条件値に上昇した場合には、保護回路部による保護切換動作を解除する自動復帰動作を実行する制御回路部とを備え、この制御回路部は、出力電圧が設定値よりも低く保護条件値よりも高い状態が所定期間継続された場合、保護回路部による保護切換動作を実行させると共に、自動復帰を禁止することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、主幹電源ラインと負荷機器間に接続され、出力電圧を設定値に調整する電圧調整装置において、出力電圧を調整する電力回路部と、この電力回路部を電源ラインから除外する保護切換動作を実行する保護回路部と、出力電圧に基づいて電力回路部を制御すると共に、当該出力電圧が所定の保護条件値に低下した場合に保護回路部による保護切換動作を実行させ、出力電圧が所定の復帰条件値に上昇した場合には、保護回路部による保護切換動作を解除する自動復帰動作を実行する制御回路部とを備えているので、電圧異常低下に対して自動的に保護切換動作が実行され、負荷機器の正常動作を確保することができるようになる。また、負荷機器の始動時などの一時的・単発的な電圧降下に対しては、保護切換後の自動復帰により、省エネ・電気代削減効果の確保を図ることもできる。
【００１０】
特に、制御回路部は、出力電圧が設定値よりも低く保護条件値よりも高い状態が所定期間継続された場合、保護回路部による保護切換動作を実行させると共に、自動復帰を禁止するので、例えば供給される電源電圧に起因する継続的な電圧低下状態に対しても保護切換動作を実行し、負荷機器の正常動作を維持できるようになる。この場合、出力電圧が設定値よりも低く保護条件値よりも高い電圧低下状態では、電圧調整を行う必要は無く、配線での電圧降下も加わるため、電圧調整装置により電圧調整を行うことは却って負荷機器の正常動作の妨げるとなる。また、電源電圧などに起因して係る電圧低下状態が所定期間継続された場合には、以後も引き続き電圧低下状態は継続されるものと考えられる。そこで、本発明では係る継続的な電圧降下状態に対して保護切換動作を実行した場合には、省エネ効果よりも負荷機器の保護を優先し、自動復帰を禁止して引き続き負荷機器の正常動作を確保するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を詳述する。図１は本発明の電圧調整装置１の概略構成図、図２はその詳細構成図である。本発明の電圧調整装置１は、例えばコンビニエンスストアなどの店舗において電源ＡＣの後段に接続された主幹ブレーカ２と、ショーケースや分岐ブレーカなどから成る負荷機器３との間に配線接続され、負荷機器３に供給する出力電圧を設定値に調整して、その電力消費を削減し、電気代コストを低減するために用いられるものであり、電力回路部６、保護回路部７、御回路部８、主幹ブレーカ２に接続される入力端子９及び負荷機器３に接続される出力端子１１などから構成されている。
【００１２】
尚、実施例の電源ＡＣは単相３線式の交流１００Ｖ（或いは２００Ｖ）電源であり、電圧調整装置１の電力回路部６と保護回路部７はこの電源ＡＣのＲ相用とＴ相用にそれぞれ設けられている。この電力回路部６は図２に示す如く、電源ラインに接続されたメイントランス１６と、電圧調整用のマグアンプ（可飽和リアクトル）１７と、チョークコイル１８とから成り、前記マグアンプ１７が制御回路部８の電圧制御出力（端子）８Ａに接続されている。
尚、図２はＲ相のみ示しているが、Ｔ相も同様である。
【００１３】
また、保護回路部７は何れもマグネットスイッチから成る常開接点２１と常閉接点２２とから成り、常開接点２１は入力端子９と出力端子１１間に接続されて、閉路時、電力回路部６を短絡する。また、常閉接点２２はメイントランス１６と中性点間に接続されて、開路時、メイントランス１６を電源ラインから切り離すものであり、各接点２１、２２は制御回路部８の保護切換出力（端子）８Ｂに接続されている。そして、制御回路部８の保護切換出力８ＢがＯＮとなったときに常開接点２１は閉路し、常閉接点２２は開路する。
【００１４】
更に、制御回路部８はコントローラ用の電子回路や操作スイッチ、出力電圧の設定値を設定するための設定ボリューム、表示ランプやブザーなどを備えており、この制御回路部８には入力端子９の後段から制御回路部８自体の電源となる入力電圧Ｖｉが入力されると共に、出力端子１１の前段からは検知用の出力電圧Ｖｏ（値）が入力される。
【００１５】
以上の構成で、制御回路部８は出力電圧Ｖｏと設定ボリュームにて設定された出力電圧の設定値Ｖｓ（例えば１００Ｖ）とを比較し、電圧調整出力８Ａからマグアンプ１７に制御出力を送出して出力電圧Ｖｏを設定値Ｖｓに調整する。これにより、電源ＡＣの電圧が設定値より高い状態において、主幹電源ラインの電圧は設定値Ｖｓに低減され、低減された当該出力電圧Ｖｏが負荷機器３に供給されるので、負荷機器３の消費電力の削減を図れることになる。
【００１６】
次ぎに、図３乃至図６を参照して電圧調整装置１の制御回路部８による保護動作を説明する。例えば過負荷により出力電圧Ｖｏが低下した場合、制御回路部８は先ず電圧調整出力８Ａからマグアンプ１７に出力電圧Ｖｏを上昇させるよう制御出力を送出する。そして、それでも出力電圧Ｖｏが低下して行き、例えば９０Ｖなどの異常に低い電圧である保護条件値Ｖｌ１まで低下した場合、制御回路部８は図３のステップＳ１、ステップＳ２の後、ステップＳ３に進んで保護切換処理を実行する。
【００１７】
このステップＳ３では制御回路部８は保護切換出力８ＢをＯＮすることにより、前述の如く保護回路部７の常開接点２１を閉じ、入力端子９と出力端子１１を直結すると共に、常閉接点２２を開いて電力回路部６を電源ラインから切り離す（図４）。また、前記ランプやブザーによって保護切換動作に入った旨を外部に報知する。これにより、電力調整装置１の調整機能は削除され、負荷機器３には電源ＡＣがそのまま印加されることになる。そして、制御回路部８はステップＳ４で自らがその機能として有する例えば１５分（Ｔ１）の自動復帰遅延タイマをリセットする。
【００１８】
その後、ステップＳ１で制御回路部８は今電圧異常低下保護切換中か否か判断し、切換中であるからステップＳ５に進む。ステップＳ５では自動復帰電圧条件が成立しているか判断する。この判断は出力電圧Ｖｏが例えば９５Ｖなどの復帰条件値Ｖｒまで上昇しか否かの判断であり、出力電圧Ｖｏが復帰条件値Ｖｒまで回復した場合には、制御回路部８はステップＳ５からステップＳ６に進む。
【００１９】
ステップＳ６では今度は自動復帰時間条件が成立しているか判断する。この判断は出力電圧Ｖｏが前述の如く復帰条件値Ｖｒまで上昇し、且つ、その状態が前記自動復帰遅延タイマにてカウントされる１５分（Ｔ１）間継続されたか否かの判断であり、出力電圧Ｖｏが係る状態まで回復した場合には、制御回路部８はステップＳ６からステップＳ７に進む。
【００２０】
ステップＳ７では自動復帰回数が制限内であるか否か判断する。この場合、自動復帰回数の制限値は２回としており、この場合は初めてであるから制御回路部８はステップＳ７からステップＳ８に進んで保護切換出力８ＢをＯＦＦする。これにより、保護回路部７の常開接点２１は開き、常閉接点２２は閉じるので、保護切換動作は解除され、電圧調整機能は復帰する。また、前記ランプ及びブザーの動作も停止する。
【００２１】
しかしながら、係る電圧異常低下による保護切換動作が２回行われ、その都度自動復帰が行われ、自動復帰の回数が２回となった後、再び電圧異常低下が発生し、保護切換動作が実行された場合、出力電圧Ｖｏが復帰してステップＳ５〜ステップＳ７に進んでも、ここでは３回目であるので制御回路部８はステップＳ８には進まず、自動復帰は禁止される。
【００２２】
これにより、繰り返し発生する電圧異常低下に対して保護回路部７の接点２１、２２の動作回数を抑制し、その寿命延長を図ることが可能となる。尚、この禁止状態は制御回路部８のスイッチによって手動で解除し、復帰させることができる。
【００２３】
次ぎに、特に電源事情の悪い地域において、図６に示す如く出力電圧Ｖｏが異常低下（Ｖｌ１）とは云えないが、設定値Ｖｓよりも低下して例えばＶｌ２（９４Ｖ）〜Ｖｌ３（９１Ｖ）の間まで低下している場合、制御回路部８は図５のステップＳ１１からステップＳ１２に進み、電圧低下継続時間条件が成立した否か判断する。この判断は、係る電圧低下状態が、制御回路部８がその機能として有する電圧低下継続時間タイマにてカウントされる例えば３時間（Ｔ２）継続されたか否かの判断であり、継続された場合には、ステップＳ１３に進んで前述同様の保護切換処理を実行する。そして、以後自動復帰は禁止する。
【００２４】
これにより、供給される電源ＡＣの電圧に起因する継続的な電圧低下状態に対しても保護切換動作を実行し、負荷機器３の正常動作を維持できるようになる。尚、この場合の禁止状態も制御回路部８のスイッチによって手動で解除し、復帰させることができる。
【００２５】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、主幹電源ラインと負荷機器間に接続され、出力電圧を設定値に調整する電圧調整装置において、出力電圧を調整する電力回路部と、この電力回路部を電源ラインから除外する保護切換動作を実行する保護回路部と、出力電圧に基づいて電力回路部を制御すると共に、当該出力電圧が所定の保護条件値に低下した場合に保護回路部による保護切換動作を実行させ、出力電圧が所定の復帰条件値に上昇した場合には、保護回路部による保護切換動作を解除する自動復帰動作を実行する制御回路部とを備えているので、電圧異常低下に対して自動的に保護切換動作が実行され、負荷機器の正常動作を確保することができるようになる。また、負荷機器の始動時などの一時的・単発的な電圧降下に対しては、保護切換後の自動復帰により、省エネ・電気代削減効果の確保を図ることもできる。
【００２６】
特に、制御回路部は、出力電圧が設定値よりも低く保護条件値よりも高い状態が所定期間継続された場合、保護回路部による保護切換動作を実行させると共に、自動復帰を禁止するので、例えば供給される電源電圧に起因する継続的な電圧低下状態に対しても保護切換動作を実行し、負荷機器の正常動作を維持できるようになる。この場合、出力電圧が設定値よりも低く保護条件値よりも高い電圧低下状態では、電圧調整を行う必要は無く、配線での電圧降下も加わるため、電圧調整装置により電圧調整を行うことは却って負荷機器の正常動作の妨げるとなる。また、電源電圧などに起因して係る電圧低下状態が所定期間継続された場合には、以後も引き続き電圧低下状態は継続されるものと考えられる。そこで、本発明では係る継続的な電圧降下状態に対して保護切換動作を実行した場合には、省エネ効果よりも負荷機器の保護を優先し、自動復帰を禁止して引き続き負荷機器の正常動作を確保するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の電圧調整装置の概略構成図である。
【図２】  本発明の電圧調整装置の詳細構成図である。
【図３】  本発明の電圧調整装置の制御回路部の保護動作を説明するフローチャートである。
【図４】  図３の保護動作を説明するための入力電圧、出力電圧及び制御回路部の保護切換出力の状態を示すタイミングチャートである。
【図５】  本発明の電圧調整装置の制御回路部のもう一つの保護動作を説明するフローチャートである。
【図６】  図５の保護動作を説明するための入力電圧、出力電圧及び制御回路部の保護切換出力の状態を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１  電圧調整装置
２  主幹ブレーカ
６  電力回路部
７  保護切換部
８  制御回路部
【図１】
0003813377.tif 000002
【図２】
0003813377.tif 000003
【図３】
0003813377.tif 000004
【図４】
0003813377.tif 000005
【図５】
0003813377.tif 000006
【図６】
0003813377.tif 000007