JPH1146U - 電力切り換え回路を有するソケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の枝路のいずれにでもソケットを選択的
に接続でき、かつ、小型化の可能な構成の電力切り換え
回路を有するソケットを提供することを目的としてい
る。 【解決手段】 複数の電気的に制御されるトライアック
Ｓ１が、各枝路１９の相導線Ｌとソケット３０の第１の
接続線３２との間にそれぞれが接続されていて、相導線
Ｌを第１の接続線３２へ選択的に、電気的に接続した
り、切り離したりする。別の複数の電気的に制御される
トライアックＳ１が、各枝路１９の中性線Ｎとソケット
３０の第２の接続線３４との間にそれぞれが接続されて
いて、中性線Ｎを第２の接続線３４へ選択的に、電気的
に接続したり、切り離したりする。ドライバ回路４５は
セレクタスイッチ２４により作動され、電気的に制御さ
れるトライアックＳ１を制御してその選択された枝路１
９の相導線Ｌと中性線Ｎをソケット３０の第１と第２の
入力接続線３２、３４へ接続する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は電気の受け口のソケット又はコンセントに係るものであり、更に具体 的にはそのようなソケットの電力切り換え回路に特徴を有するソケットに係るも のである。

【０００２】

【従来の技術】

配電系統は複数のソケットに適正に配電する。典型的な配電系統は複数の電気 枝路に電力を配分する単一の電源を含む。これらの枝路は同じ電圧で電力を供給 する。例えば、典型的な配電系統はＹ字状回路の多相電源を含む。一対の捲線間 の電圧は交流２０８ボルトであり、一つの端子と中性点との間の電圧は交流１２ ０ボルトである。枝路はこれらを組み合わせたものを含むことがある。

【０００３】 設備に配線するとき受け口のソケットと一つの枝路との間を直接接続すること がしばしばある。そのような場合、負荷の要求もしくはバランスは最大のところ で見積もられる。ある枝路で他の枝路よりも大きい電力消費があると負荷の不平 衡が生じることになる。

【０００４】 この問題は事務所的環境で特にはっきりしてくる。組み合わせ家具の到来によ り照明負荷と受け口のソケットが組み合わせ家具にその一部として付けられるこ とがしばしば望まれる。そのような組み合わせ家具は家具の構成部分に一体とし て配線システムを設けていることが多い。そのような配線システムは枝路のバラ ンスが取れるようにはなっていない。

【０００５】 複数の枝路の線間電圧を検出して、高い電圧の枝路に負荷を接続するようにし た三相自動選択切替装置が特公昭４４−１３３２９号公報で開示されている。こ の切替装置は、複数の枝路と負荷の間に無接点スイッチである過飽和リアクトル を設置すると共に、線間電圧検出および比較回路の出力で動作する磁気増幅器の 巻線を前記過飽和リアクトルのコントロール巻線と接続した構成になっている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

前記の特公昭４４−１３３２９号公報に開示された三相自動選択切替装置は、 枝路の数の倍の数の過飽和リアクトルと、枝路と同数の磁気増幅器を必要とし、 これら過飽和リアクトルと磁気増幅器は、何れも鉄心コアと巻線でなる変圧器の 如くの機材であったので、装置が大型となるものであった。従って、電力の供給 者側にとっては有効な装置であったが、組み合わせ家具等に電力の需要家が使用 するには適したものとは言えなかった。

【０００７】 本考案は斯かる問題点に鑑みてなされたもので、複数の枝路のいずれにでもソ ケットを選択的に接続でき、かつ、小型化の可能な構成の電力切り換え回路を有 するソケットを提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

ここに開示する電力切り換え回路を有するソケットは、複数の枝路のいずれか 一つの枝路へ、第１と第２の接続線を有するソケットを選択的に接続する。各枝 路は電圧が現れている相導線と中性線を含んでいる。電力切り換え回路はソケッ トへどの枝路を接続するかを選択するユーザーが操作する作動手段を含んでいる 。第１のトライアックが各枝路の相導線とソケットの第１の接続線へと電気的に 接続されて選択された相導線の一つを第１の接続線へ電気的に接続する。第２の トライアックが各枝路の中性線とソケットの第２の接続線へと電気的に接続され て選択された中性線の一つを第２の接続線へ電気的に接続する。ユーザーが操作 できる、もしくは自動的な負荷感知手段がドライバ回路を作動させて第１のトラ イアックと第２のトライアックとを制御してその選択された枝路の相導線と中性 線を負荷の第１と第２の接続線へ同時に接続する。

【０００９】 各枝路のトライアックを選択的にオン、オフ制御するためのドライバ回路は各 枝路毎に作動手段に直列に接続され、それぞれのトリガ出力が同一枝路のそれぞ れのトライアックのゲートに同時に与えられるようにしてある。また、全てのト ライアックの端子間には、抵抗とキャパシタを直列接続してなる相修正回路が設 けられている。

【００１０】 本考案の別の特徴は、トライアック毎に一つづつ、光カプラを備えていること である。

【００１１】 本考案の更に別の特徴は、作動手段が手で操作できるセレクタスイッチもしく は負荷感知手段が作動する電子セレクタスイッチを備えることである。

【００１２】 本考案の更に別の特徴は、ドライバ回路が枝路の一つによって給電されること である。

【００１３】 本考案を別の面から見れば、電力切り換え回路はどの枝路をソケットへ接続す るかを選択し、選択された特定の枝路とソケットとの接続を維持するための作動 手段を備えている。複数の電気的に制御されるトライアックは、各枝路の相導線 とソケットの第１の接続線との間にそれぞれが接続されていて、相導線を第１の 接続線へ選択的に、電気的に接続したり、切り離したりする。別の複数の電気的 に制御されるトライアックは、各枝路の中性線とソケットの第２の接続線との間 にそれぞれが接続されていて、中性線を第２の接続線へ選択的に、電気的に接続 したり、切り離したりする。ドライバ回路は作動手段により作動され、電気的に 制御されるトライアックを制御してその選択された枝路の相導線と中性線をソケ ットの第１と第２の入力接続線へ接続する。

【００１４】

【実施例】

図１に配電系統１０が示されている。この配電系統１０は３相に接続された捲 線１２の形の電源を含んでいる。捲線１２は３相端子１４−１６と接地もしくは 中性点端子１８を含んでいる。第１相の端子１４は相導線Ｌ１に接続されている 。第２相の端子１５は相導線Ｌ２に接続されている。第３相の端子１６は相導線 Ｌ３に接続されている。中性点の端子１８は３本の中性線Ｎ１−Ｎ３に接続され ている。典型的な電源では、いずれの対の相端子間の電圧、すなわち端子１４と １５は交流２０８ボルト程度であり、端子１４−１６のいずれかと中性点の端子 １８との間の電圧は交流１２０ボルトである。

【００１５】 図に示すように、配電系統１０は３つの枝路１９−１乃至１９−３を含んでい る。一般に１９として参照している各枝路は相導線Ｌ１−Ｌ３と中性線Ｎ１−Ｎ ３とを含んでいる。それぞれ交流１２０ボルトの３つの枝路１９はＮ個の電力切 り換え回路２０−１乃至２０−Ｎに給電する。一般に２０で参照している電力切 り換え回路の各々は、ユーザーもしくは負荷感知手段が作動する作動手段として の電子セレクタスイッチ２４によって選択された枝路１９の一つへ、ソケットを 接続する。

【００１６】 本考案によれば、ソケットの電力切り換え回路２０は交流１２０ボルトの電力 を使用する。しかし、必要であればもしくは所望されるのであれば、交流２０８ ボルトで作動する電力切り換え回路２０について本考案の教示するところを利用 できる。

【００１７】 図２に本考案のソケットの電力切り換え回路２０を示す。このソケットの電力 切り換え回路２０は、ユーザーが操作する作動手段２４としてのセレクタスイッ チ２４の可動コンタクト２５へ接続された電源２２を含んでいる。セレクタスイ ッチ２４は、枝路１９−１乃至１９−３の一つ毎に一つの位置の、３位置セレク タスイッチである。このセレクタスイッチ２４はそれの可動コンタクト２５を介 して電源２２を３本の導線２６−２８の一本へ接続する。本考案に従ってセレク タスイッチ２４を使用して、第１の接続線３２と第２の接続線３４とを有するソ ケット３０へどの枝路１９を接続するかを選択する。

【００１８】 電力切り換え回路２０は３つの高圧側電子スイッチ回路、もしくはホットエレ クトロニックスイッチ回路３６−３８を含む。各ホットエレクトロニックスイッ チ回路３６−３８は枝路１９の一つの相導線Ｌ、すなわち高圧導線とソケット３ ０の第１の接続線３２との間に接続される。例えば、第１のホットエレクトロニ ックスイッチ回路３６は相導線Ｌ１をソケット３０の第１の入力接続線３２へ選 択的に接続したり、切り離したりする。電力切り換え回路２０は３つの中性点側 電子スイッチ回路もしくはニュートラルエレクトロニックスイッチ回路４０−４ ２を含んでいる。各ニュートラルエレクトロニックスイッチ回路４０−４２は一 本の枝路１９の中性線Ｎとソケット３０の第２の接続線３４との間に接続される 。例えば、第１のニュートラルエレクトロニックスイッチ回路４０は中性線Ｎ１ へ接続されて、中性線Ｎ１をソケット３０の第２の接続線３４へ選択的に接続し たり、切り離したりする。

【００１９】 第１の導線２６は第１のホットエレクトロニックスイッチ回路３６とニュート ラルエレクトロニックスイッチ回路４０へ接続されて第１のホットエレクトロニ ックスイッチ回路３６とニュートラルエレクトロニックスイッチ回路４０を制御 する。同様に、第２の導線２７は第２のホットエレクトロニックスイッチ回路３ ７とニュートラルエレクトロニックスイッチ回路４１へ接続されて第２のホット エレクトロニックスイッチ回路３７とニュートラルエレクトロニックスイッチ回 路４１を制御し、第３の導線２８は残りのホットエレクトロニックスイッチ回路 ３８とニュートラルエレクトロニックスイッチ回路４２へ接続されてこれらのホ ットエレクトロニックスイッチ回路３８とニュートラルエレクトロニックスイッ チ回路４２を制御する。こうして、セレクタスイッチ２４は３つのホットエレク トロニックスイッチ回路３６−３８とニュートラルエレクトロニックスイッチ回 路４０−４２のどれかを選択してその選択された枝路１９をソケット３０へ接続 する。

【００２０】 図３に電力切り換え回路２０を詳細に示す。

【００２１】 電源２２は第１の枝路１９−１、すなわち中性線Ｎ１と相導線Ｌ１との間の電 圧により給電される。電源２２のダイオードＤ１は第１の枝路１９−１の中性線 Ｎ１への直列抵抗Ｒ１，Ｒ２と相導線Ｌ１との間に接続されている。キャパシタ Ｃ１は抵抗Ｒ２に並列に接続されている。抵抗Ｒ１とＲ２との接続点はセレクタ スイッチ２４の可動コンタクト２５に接続されている。発光ダイオードＬＥＤ１ −ＬＥＤ３はスイッチ２４の導線２６−２８と直列になっていて可動コンタクト ２５の位置を指示する。

【００２２】 第１のホットエレクトロニックスイッチ回路３６は、ゲートＧと端子Ｔ１，Ｔ ２を有するトライアックＳ１を含んでいる。端子Ｔ２はヒートシンク４４へ接続 されてトライアックＳ１の熱を消散し、そしてソケット３０の第１の接続線３２ への電気的な接続をつくっている。ゲートＧはドライバー回路４５のピン４へ接 続されている。ドライバー回路４５は光学的に駆動されるトライアック、例えば モトローラ型ＭＯＣ３０４１回路を備えている。すなわち、ドライバー回路４５ が備えているゼロ クロスイング トライアックドライバー回路（ｚｅｒｏ−ｃ ｒｏｓｓｉｎｇ ｔｒｉａｃ ｄｒｉｖｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ）は第１のスイッ チ導体２６から端子１と２を通って流れる電流によってトリガーされる。ドライ バー回路４５はトリガー中半サイクル毎にトライアックＳ１のゲートＧへ電流パ ルスを送る。交流１２０ボルトの波の零電圧の近くでトライアックＳ１へ電流パ ルスが加えられ、ＥＭＩの発生を減少する。

【００２３】 相導線Ｌ１とドライバー回路４５の端子５との間に抵抗Ｒ３が接続されて電流 を制限して発光ダイオードＬＥＤ１の過剰駆動を防止する。ゲートＧと端子Ｔ１ との間に抵抗Ｒ４を接続して浮動ゲート状態を排除することによりトライアック Ｓ１がオフになるのを助ける。直列抵抗Ｒ５とキャパシタＣ２とを備える相修正 回路４６が相導線Ｌ１（即ちトライアックＳ１の端子Ｔ１）とトライアックＳ１ の端子Ｔ２との間に接続されている。誘導性負荷がソケット３０に接続されると き、もし一つの枝路１９から別の枝路１９への切り換えがあるとこの相修正回路 ４６が必要である。

【００２４】 残りのホットエレクトロニックスイッチ回路３７，３８の各々は第１のホット エレクトロニックスイッチ回路３６と同じであり、それ故詳細に説明しない。唯 一の相違はこれらのホットエレクトロニックスイッチ回路３７，３８は導線２７ ，２８により駆動され、そして相導線Ｌ２，Ｌ３により給電される。

【００２５】 同様に、ニュートラルエレクトロニックスイッチ回路４０−４２はそれぞれ対 応するホットエレクトロニックスイッチ回路３６−３８と殆ど同じである。一つ 違っているのは、ドライバー回路４５（ニュートラルエレクトロニックスイッチ 回路４０を参照）の端子１，２はホットエレクトロニックスイッチ回路３６のド ライバー回路４５の端子２と第１の枝路１９−１の中性線Ｎ１との間に接続され ていることである。かくして、第１の枝路１９−１のための第１のホットエレク トロニックスイッチ回路３６とニュートラルエレクトロニックスイッチ回路４０ のドライバー回路４５は直列接続されていて、その付属のトライアックＳ１を同 時にオンし、そしてオフすることを保証している。

【００２６】 セレクタスイッチ２４の可動コンクタト２５が電源２２を３つの導線２６−２ ８の只一つへ接続できるので、単一の枝路１９だけがソケット３０へ接続される ことができる。ユーザーが操作できるセレクタスイッチ２４により作動されるド ライバー回路４５はトライアックＳ１を制御して、その選択された枝路１９の相 導線Ｌを第１の接続線３２へ接続し、そして中性線Ｎを第２の接続線３４へ接続 する。

【００２７】 ソケット３０から離して遠くに、もしくはそれと関連したフエースプレートに セレクタスイッチ２４を設ける。セレクタスイッチ２４は、ホットエレクトロニ ックスイッチ回路３６−３８とニュートラルエレクトロニックスイッチ回路４０ −４２の３つの対の中のいずれかの対、すなわち、３６と４０、３７と４１、そ して３８と４２へ低電圧電流を流すに適当な既知のスイッチでよい。そうすると トライアックＳ１のゲートＧを付勢し、高圧電流がそれを通ってソケット３０へ 流れることができる。こうして、枝路１９毎に相導線のための一つのトライアッ クＳ１と中性点の中性線のための一つのトライアックＳ１とがある。手動操作の セレクタスイッチ２４の代わりに負荷感知手段により作動される電子セレクタス イッチを使用してもよい。

【００２８】 トライアックＳ１の対毎に約２２−１／２ワットが費やされる。ヒートシンク ４４をホットエレクトロニックスイッチ回路３６−３８のすべての高圧ラインの トライアックＳ１へ接続し、他方ヒートシンク４８をニュートラルエレクトロニ ックスイッチ回路４０−４２のトライアックＳ１へ接続するが、ヒートシンク４ ４，４８とトライアックＳ１との間には絶縁は必要としない。２つのヒートシン ク４４，４８はソケット３０への導体として作用し、そしてそれらの間に絶縁は 必要であり、そしてその組立体の他の金属部分との間にも絶縁は必要である。

【００２９】 ここに開示した本考案のソケットの電力切り換え回路２０は、ソケット３０を 複数の枝路１９のいずれか一つの枝路１９の高圧側と中性点側との両方へ切り換 えられる。

【００３０】

【考案の効果】

以上詳述した如く、この考案によれば、複数の枝路のいずれにでもソケットを 選択的に接続する電力切り換え回路を有するソケットを提供できる。各枝路毎に 、トライアックに対するドライバ回路を直列に接続してトリガ出力がそれぞれの トライアックに同時に与えられるようにしたので、各枝路の二つのトライアック が同時にオン、オフするのを保証することができる。また、切り換えのためのス イッチ手段をトライアックで構成したので回路全体を高密度かつコンパクトに構 成することが可能で、ソケットのケース内に納めることができるものである。し かして、通常のソケットよりはやや大きいものの、枝路の切り換えが可能なソケ ットとして、事務所等で使用される家具の構成部分と一体として使用できるソケ ットを提供することができる。さらに、回路に使用した各トライアックには相修 正回路を付加してあるので、モータその他の誘導性負荷にも対応可能とできる効 果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案のソケットの電力切り換え回路を
含む配電系統を示す。

【図２】図２は本考案のソケットの電力切り換え回路を
示すブロック略図である。

【図３】図３は本考案のソケットの電力切り換え回路の
詳細を示す配線図である。

【符号の説明】

１０ 配電系統 １２ 捲線 １４ ３相端子 １５ ３相端子 １６ ３相端子 １８ 中性点端子 １９ 枝路 ２０ 電力切り換え回路 ２４ セレクタスイッチ ３０ ソケット ３２ 第１の接続線 ３４ 第２の接続線 ３６ ホットエレクトロニックスイッチ回路 ３７ ホットエレクトロニックスイッチ回路 ３８ ホットエレクトロニックスイッチ回路 ４０ ニュートラルエレクトロニックスイッチ回
路 ４１ ニュートラルエレクトロニックスイッチ回
路 ４２ ニュートラルエレクトロニックスイッチ回
路 ４５ ドライバ回路 ４６ 相修正回路 Ｓ１ トライアック

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電圧が現れている相導線Ｌと中性線Ｎ
   をそれぞれが含む複数の枝路１９の何れか一つの枝路１
   ９へ電力切り換え回路２０によって選択的に接続せしめ
   られる第１と第２の接続線３２、３４を有するソケット
   ３０に於て、 上記ソケット３０へどの枝路１９を接続するかを選択
   し、選択された特定の枝路１９と上記ソケット３０との
   接続を維持するようにするための作動手段２４と、 各枝路１９の相導線Ｌと上記ソケット３０の第１の接続
   線３２との間にそれぞれが接続されていて、相導線Ｌを
   第１の接続線３２へ選択的に、電気的に接続したり、切
   り離したりするための複数の電気的に制御される第１の
   トライアックＳ１と、 各枝路１９の中性線Ｎと電気的負荷３０の第２の接続線
   ３４との間にそれぞれが接続されていて、中性線Ｎを第
   ２の接続線３４へ選択的に、電気的に接続したり、切り
   離したりするための複数の電気的に制御される第２のト
   ライアックＳ１と、 前記の作動手段２４により作動され、前記の電気的に制
   御される第１および第２のトライアックＳ１を制御して
   その選択された一つの枝路１９の相導線Ｌと中性線Ｎを
   前記ソケット３０の第１と第２の接続線３２、３４へ接
   続するためのドライバ回路４５とを備えており、 第１のトライアックＳ１を制御するためのドライバ回路
   ４５と第２のトライアックＳ１を制御するためのドライ
   バ回路４５が各枝路１９毎に作動手段２４に直列に接続
   され、直列接続されたドライバ回路４５のそれぞれのト
   リガ出力が同一枝路１９のそれぞれのトライアックＳ１
   のゲートに同時に与えられて作動手段２４で選択された
   枝路１９の第１、第２のトライアックＳ１が同時にオ
   ン、オフ制御されるようにしてあり、かつ、枝路１９毎
   に備えられた各トライアックＳ１の端子間には、抵抗Ｒ
   ５とキャパシタＣ２を直列に接続してなる相修正回路４
   ６が接続してある電力切り換え回路を有するソケット。
2. 【請求項２】 ドライバ回路４５がトライアックＳ１
   毎に一つづつ、複数の光学的に駆動されるトライアック
   を備えている請求項１に記載の電力切り換え回路を有す
   るソケット。
3. 【請求項３】 作動手段２４は手動操作のセレクタス
   イッチ２４を備える請求項１に記載の電力切り換え回路
   を有するソケット。
4. 【請求項４】 作動手段２４は負荷感知手段により作
   動される電子的セレクタスイッチである請求項１に記載
   の電力切り換え回路を有するソケット。
5. 【請求項５】 ドライバ回路４５は枝路１９の一つに
   よって電力を供給される請求項１に記載の電力切り換え
   回路を有するソケット。