充放电电路、电容器单元及验电器的制作方法

文档序号:19878402发布日期:2020-02-08 06:41阅读:254来源:国知局
充放电电路、电容器单元及验电器的制作方法

本发明涉及一种向电容器充电输入电流、并从电容器中放电输出电流的充放电电路,具备该充放电电路、并使用从该充放电电路所放电的输出电流来检查电路的通电的验电器,或具有一对电极的电容器单元,以及具备该电容器单元、并使用来自该电容器单元的电流来检查电路的通电的验电器。



背景技术:

目前,已知有对电容器进行充电的电容器充电装置(具体为对如下电容器进行充电的电容器充电装置,所述电容器向根据开关驱动信号而接通的开关机构和变压器的初级绕组串联连接而成的电路施加电源电压,并能够与所述变压器的次级绕组连接)(参见专利文献1)。

该电容器充电装置具备:一次电流检测机构,在产生了所述开关驱动信号而使所述开关机构接通时,检测与流向所述初级绕组的一次电流相应的一次电流检测信号;一次电流峰值检测电路,在所述一次电流检测信号达到了峰值检测用规定值时,产生用于停止所述开关驱动信号并关断所述开关机构的一次电流峰值检测信号;以及关断时间检测电路,收到所述一次电流峰值检测信号并开始对关断时间进行计时,在该关断时间的计时完成时,产生关断时间结束信号,用于产生所述开关驱动信号并接通所述开关机构。

目前,已知有双电层电容器(参见专利文献2)。

该电容器为具备相对配置于电解液中的一对极化电极、及与各极化电极的外表面连接的一对导电电极而成的双电层电容器,它形成导电电极和极化电极一体化而成的一对电极单元,并通过限制部件将各电极单元保持在固定位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2006-81321号公报

专利文献2:日本特开平5-159975号公报。



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

但是,专利文献1中记载的电容器充电装置原本除变压器以外,还需要检测一次电流检测信号的一次电流检测机构、产生一次电流峰值检测信号的一次电流峰值检测电路、及产生关断时间结束信号的关断时间检测电路,从而导致了装置的复杂化及大型化(特别是专利文献1的图1)。

另外,在专利文献2中记载的电容器中,一对极化电极双方为平板状(专利文献2的图1、2、4、7),一对极化电极平行配置(专利文献2的段落0016、0029),例如,即使使其位于已经产生的电场(通过流过高压的电流而在电路附近所产生的电场等)内,以上一对极化电极之间也不会产生充分的电位差,即使使用该电位差也难以驱动led等元件。

需要指出,也可以说,专利文献2中记载的电容器必须具有配置于一对极化电极之间的多个绝缘桥等限制部件,从而导致了电容器的元件数量增加以及复杂化(专利文献2的权利要求1、2、图1、4、7等)。

鉴于以上方面,本发明的目的在于,通过除能够将电流向多个电容器的流动方式切换为串联或并联的切换开关以外,还具有开始从多个电容器放电的放电开关而实现充放电电路、验电器的“简化”等。

另外,鉴于以上方面,本发明的目的在于,通过在电容器单元的电极的主体部的端部立设的非平行部而在电容器单元、验电器中实现规定电场内的电极之间的“获得电位差的增加”等。

需要指出,也可以说,本发明的目的在于,在电容器单元、验电器中实现“减少元件数量”及“简化”等。

解决技术问题的手段

本发明中的充放电电路1,向多个电容器2充电输入电流x,并从以上多个电容器2放电输出电流y,其第一特征在于,所述充放电电路具有切换开关3,所述切换开关3能够在串联电流状态j1和并联电流状态j2之间切换,所述串联电流状态j1能够使电流串联地流向所述多个电容器2,所述并联电流状态j2能够使电流并联地流向所述多个电容器2,除该切换开关3以外,所述充放电电路还具有放电开关4,所述放电开关4开始从所述多个电容器2中放电输出电流y。

除了第一特征,本发明中的充放电电路1的第二特征在于如下方面:所述充放电电路1具有将所述多个电容器2串联连接的串联布线5,该串联布线5在相邻的两个电容器2之间分别配设中间二极管6,所述中间二极管6从阳极向阴极顺向一致,所述充放电电路具有:阳极并联布线9a,将所述中间二极管6的阳极侧和与该阳极侧相邻的电容器的阳极-电容器之间部7a分别与阴极端外侧电极8k连接,所述阴极端外侧电极8k位于所述串联布线5的端部,且为仅与中间二极管6的阴极侧相邻的阴极端电容器2k上的、与中间二极管相反的一侧;及极并联布线9k,将所述中间二极管6的阴极侧和与该阴极侧相邻的电容器的阴极-电容器之间部7k分别与阳极端外侧电极8a连接,所述阳极端外侧电极8a位于所述串联布线5的端部,且为仅与中间二极管6的阳极侧相邻的阳极端电容器2a上的、与中间二极管相反的一侧,所述阳极并联布线9a上配设有所述切换开关3,所述阴极并联布线9k上从所述阴极-电容器之间部7k向着阳极端外侧电极8a沿顺向配设有并联用二极管10,所述阴极并联布线9k上配设有所述切换开关3,所述阳极并联布线9a上从所述阴极端外侧电极8k向着阳极-电容器之间部7a沿顺向配设有并联用二极管10,或所述阳极并联布线9a及阴极并联布线9k上配设有所述切换开关3。

除了第一特征,本发明中的充放电电路1的第三特征在于以下方面:所述充放电电路1具有将所述多个电容器2串联连接的串联布线5’,该串联布线5’在相邻的两个电容器2之间分别配设中间二极管6’,所述中间二极管6’从阳极向阴极顺向一致,所述充放电电路具有:阳极并联布线9a’,将所述中间二极管6’的阳极侧和与该阳极侧相邻的电容器的阳极-电容器之间部7a’分别与阴极端外侧电极8k’连接,所述阴极端外侧电极8k’位于所述串联布线5’的端部,且为仅与中间二极管6’的阴极侧相邻的阴极端电容器2k’上的、与中间二极管相反的一侧;及阴极并联布线9k’,将所述中间二极管6’的阴极侧和与该阴极侧相邻的电容器的阴极-电容器之间部7k’分别与阳极端外侧电极8a’连接,所述阳极端外侧电极8a’位于所述串联布线5’的端部,且为仅与中间二极管6’的阳极侧相邻的阳极端电容器2a’上的、与中间二极管相反的一侧,所述阳极并联布线9a’上配设有所述切换开关3,所述阴极并联布线9k’上从所述阴极-电容器之间部7k’向着阳极端外侧电极8a’沿顺向配设有并联用二极管10’,所述阴极并联布线9k’上配设有所述切换开关3,所述阳极并联布线9a’上从所述阴极端外侧电极8k’向着阳极-电容器之间部7a’沿顺向配设有并联用二极管10’,或所述阳极并联布线9a’及阴极并联布线9k’上配设有所述切换开关3。

除了第一、第二特征,本发明中的充放电电路1的第四特征在于如下方面:所述充放电电路1具有定时器部11,所述定时器部11周期性地进行利用所述切换开关3的切换和利用所述放电开关4的放电开始,所述充放电电路1具有定时器电源布线13,所述定时器电源布线13将该定时器部11的电源端子12与二极管-电容器之间部7d连接,所述二极管-电容器之间部7d为所述阴极端电容器2k或阳极端电容器2a和与该电容器2k、2a相邻的中间二极管6之间,该定时器电源布线13上从所述二极管-电容器之间部7d向着电源端子12沿顺向配设有电源用二极管14。

根据这些特征,除了能够切换串联电流状态j1和并联电流状态j2的切换开关3以外,还具有开始从多个电容器2放电的放电开关4,由此,与专利文献1不同,可以通过切换开关3进行高压→低压/低压→高压的变压,不需要因铁芯、线圈等而变得又重又大的变压器,除切换开关3以外仅剩放电开关4,相比一次电流检测机构、一次电流峰值检测电路、关断时间检测电路等,能够抑制电路种类增多(实现“简化”)。

另外,在将多个电容器2串联连接的串联布线5上,在相邻的两个电容器2之间配设中间二极管6,在阳极并联布线9a和阴极并联布线9k中的至少一方配设切换开关3,此外还配设并联用二极管10,由此,通过切换开关3,可以完全无需变更多个电容器2的实际的连接构成而将能够流向各电容器2的电流切换为串联→并联、并联→串联,并且,在阳极并联布线9a和阴极并联布线9k的一方配设有切换开关3,与在双方配设并联用二极管10时相比,能够相应地抑制电压下降。

而且,在将多个电容器2串联连接的串联布线5’上,在相邻的两个电容器2之间配设中间二极管6’,在阳极并联布线9a’和阴极并联布线9k’中的至少一方配设切换开关3,此外还配设并联用二极管10’,由此,通过切换开关3,可以完全无需变更多个电容器2的实际的连接构成而将能够流向各电容器2的电流切换为并联→串联、串联→并联,并且,在阳极并联布线9a’和阴极并联布线9k’的一方配设切换开关3,与在双方配设并联用二极管10’时相比,能够相应地抑制电压下降。

并且,通过在定时器电源布线13上配设电源用二极管14,即使当电容器2的电压因从多个电容器2中放电而降低时,也能够防止电流从定时器部11的电源端子12侧向电容器2侧逆流,从而不会影响定时器部11的动作。

本发明中的验电器20的第一特征在于如下方面:一种验电器,具备具有上述第一、第二、第四特征的充放电电路1,使用从该充放电电路1放电的输出电流y来检查电路r的通电,其中,所述验电器具备分别与所述充放电电路1中的阳极端外侧电极8a和阴极端外侧电极8k连接的一对栅极电极21,在使该一对栅极电极21位于由所述电路r的通电所产生的电场e内时,向所述多个电容器2充电由所述一对栅极电极21之间的电位差所产生的输入电流x,所述验电器具备发光部22,所述发光部22利用从所述多个电容器2中周期性放电的输出电流y而闪烁。

除了第一特征,本发明中的验电器20的第二特征在于如下方面:所述电路r为交流电路r’,所述验电器20具备从该交流电路r’将交流电流转换为直流电流的整流器23,来自该整流器23的直流电流被作为所述输入电流x而充电于多个电容器2,向所述多个电容器2充电时,通过切换开关3形成所述串联电流状态j1,从所述多个电容器2放电之前,通过切换开关3形成所述并联电流状态j2,在形成所述并联电流状态j2之后,通过所述放电开关4开始输出电流y的放电。

根据这些特征,向多个电容器2充电来自位于由电路r的通电所产生的电场e内的栅极电极21之间的输入电流x,并具备发光部22,所述发光部22利用从多个电容器2中周期性放电的输出电流y而闪烁,由此,无需其它电源,因此,完全没有该电源断开而不能检查电压及导通等担心,可以谋求进一步“简化”。

此外,存在发光部22熄灭的时间,可以与之相应地降低发光部22所需的电力(“省电化”),并且,其结果将导致发光时间变短,因此,发光部22使用时间更长(“长寿命化”)。

另外,从交流电路r’利用整流器23对交流电流进行整流并将其充电于多个电容器2,多个电容器2充电时形成串联电流状态j1,放电之前形成并联电流状态j2之后,开始输出电流y的放电,由此,即使为从交流电路r’整流后的高电位的直流电流,在充电后完成了向从串联向并联的切换之后,也会可靠地作为低电位而放电,即使交流电路r’为高压(例如,6600v、22000v等),也能够进行验电而不会对发光部22施加超负荷。

除此之外,除了第一或第二特征,本发明中的验电器20的第三特征在于如下方面:所述验电器20具备具有一对电极102的电容器单元101,所述验电器20向具有上述第三特征的充放电电路1中的多个电容器2充电来自该电容器单元101的电流,并检查电路r的通电,所述一对电极102双方分别具备彼此大致平行的主体部103,所述一对电极102中,仅一方或双方在所述主体部103的端部还具备向另外一方电极侧立设且不与所述另外一方电极大致平行的非平行部104。

本发明中的电容器单元101为具有一对电极102的电容器单元,其第一特征在于,所述一对电极102双方分别具备彼此大致平行的主体部103,所述一对电极102中,仅一方或双方在所述主体部103的端部还具备向另外一方电极侧立设且不与所述另外一方电极大致平行的非平行部104。

需要指出,作为本发明中的“另外一方电极”,如果站在一方电极102a的视角来看,表示“另一方电极102b”,如果站在另一方电极102b的视角来看,则表示“一方电极102a”。即,成为彼此相对的相对电极。

除了第一特征,本发明中的电容器单元101的第二特征在于如下方面:所述电容器单元101具有保持所述一对电极102的壳体105,所述壳体105具备保持所述一对电极102各自的主体部103的一对主体侧部106、及从以上主体侧部106各自的端部立设且将所述一对主体侧部106之间连结的连结侧部107,所述一对电极102中的一方为在所述壳体105的内面包覆导电材料而构成的包覆电极102’,并且,所述一对电极102中的另一方由金属片102”构成,或所述一对电极102的双方为在所述壳体105的内面包覆导电材料而构成的包覆电极102’,当所述包覆电极102’具备所述主体部103及非平行部104的情况下,所述主体部103是在所述壳体105的主体侧部106的内面包覆导电材料而构成的,所述非平行部104是在所述壳体105的连结侧部107的内面包覆导电材料而构成的,当所述包覆电极102’仅具备所述主体部103的情况下,所述主体部103是仅在所述壳体105的主体侧部106的内面包覆导电材料而构成的。

根据这些特征,在一对电极102的双方设置彼此大致平行的主体部103,在一对电极102的至少一方的主体部103的端部设置向另外一方电极侧立设且不与另外一方电极大致平行的非平行部104,由此,与专利文献2不同,可以实现即使在规定的电场e(例如,由后述的电路r的通电所产生的电场e等)内,也能够充分地产生一对电极102之间的电位差的电容器单元(“获得电位差的增加”)。

需要指出,由于与专利文献2不同,无需绝缘桥等限制部件,因此,也能够实现作为电容器单元101的元件数量的减少及简化(实现“减少元件数量”、“简化”)。

另外,保持一对电极102的壳体105上设有保持各电极102的主体部103的一对主体侧部106、及从各主体侧部106的端部立设且将一对主体侧部106之间连结的连结侧部107,将一对电极102的至少一方设为在壳体105的内面包覆导电材料而构成的包覆电极102’,由此,设置电极102所需的空间仅为导电材料的包覆厚度即可,不会增加除壳体105之外的金属片102”的体积,因此,可以谋求比将一对电极102双方设为金属片102”时更加小型化。

除此之外,除了第二特征,本发明中的电容器单元101的第三特征在于如下方面:所述导电材料通过气相沉积而包覆于所述壳体105的内面。

本发明中的验电器110的第一特征为,具备具有上述第1~3中任一特征的电容器单元101,并使用来自该电容器单元101的电流来检查电路r的通电,所述验电器具备发光部111,在使该验电器位于由所述电路r的通电所产生的电场e内时,所述发光部111利用由所述电容器单元101的一对电极102之间的电位差所产生的电流而点亮,所述电容器单元101的壳体105兼作该验电器的壳体112。

除了第一特征,本发明中的验电器110的第二特征在于如下方法:所述一对电极102中,一方为具备所述主体部103和非平行部104的包覆电极102’,另一方为仅具备所述主体部103的金属片102”,所述一对电极102中,一方的包覆电极102’位于比另一方的金属片102”更远离所述电路r处,所述一对电极102中,一方的包覆电极102’的主体部103为与另一方的金属片102”的主体部103大致相同的大小或更大。

除了第一或第二特征,本发明中的验电器10的第三特征在于如下方面:所述电路r具有长度方向l,所述验电器10具备充放电电路131,所述充放电电路131向蓄电装置132充电来自所述电容器单元101的电流,并利用从该蓄电装置132放电的电流使所述发光部111点亮,在该充放电电路131的基板133中,与所述电路r的长度方向l大致平行的布线比不与所述电路r的长度方向l大致平行的布线少。

除此之外,本发明中的验电器10具备具有壳体105的电容器单元101,所述壳体105保持一对电极102,所述一对电极102中的一方为在所述壳体105的内面包覆导电材料而构成的包覆电极102’,并且,所述一对电极102中的另一方由金属片102”构成,或、所述一对电极102的双方为在所述壳体105的内面包覆导电材料而构成的包覆电极102’,所述导电材料通过气相沉积而包覆于所述壳体105的内面,所述验电器使用来自所述电容器单元101的电流来检查电路r的通电,其中,所述验电器10具备发光部111,在使该验电器位于由所述电路r的通电所产生的电场e内时,所述发光部111通过由所述电容器单元101的一对电极102之间的电位差所产生的电流而点亮,所述电容器单元101的壳体105兼作该验电器的壳体112,所述电路r具有长度方向l,所述验电器具备充放电电路131,所述充放电电路131向蓄电装置132充电来自所述电容器单元101的电流,并利用从该蓄电装置132放电的电流使所述发光部111点亮,在该充放电电路131的基板133中,与所述电路r的长度方向l大致平行的布线比不与所述电路r的长度方向l大致平行的布线少。

根据这些特征,具备发光部111,所述发光部111利用来自位于由电路r的通电所产生的电场e内的一对电极102之间的电流而点亮,并将电容器单元101的壳体105兼作验电器110的壳体112,由此,与专利文献2相比,通过具有非平行部104,由电路r的通电所产生的电场e内的一对电极102之间的位差与之相应地变大,从而能够更为明亮地点亮发光部111,由此,作为验电器110,容易向使用者传达电路r的通电。

与此同时,由于无需分别设置验电器110的壳体112和电容器单元101的壳体105,因此,能够实现小型化。

另外,将一对电极102的一方作为具备主体部103和非平行部104的包覆电极102’,另一方作为仅具备主体部103的金属片102”,并使一方的包覆电极102’比另一方的金属片102”更远离电路r,使一方的包覆电极102’的主体部103为另一方的金属片102”的主体部103大致相同的大小或更大,由此,能够通过位于远离电路r的一侧的包覆电极102’来更全面地捕捉随着远离电路r而逐渐扩展的由电路r的通电所产生的电场e,也能够谋求小型化(兼顾进一步“获得电位差的增加”和“小型化”)。

与此同时,从通过靠近电路r一侧通过金属片102”的电极102来支承验电器110,容易将验电器110牢固地固定于电路r。

而且,在充放电电路131的基板133中,使与电路r的长度方向l大致平行的布线比不与电路r的长度方向l大致平行的布线少,由此,能够降低电路r与和该电路r的长度方向l大致平行的布线之间所产生的寄生电容,从而抑制其的影响。

发明的效果

根据本发明中的充放电电路、验电器,除可以将电流向多个电容器的流动方式切换为串联或并联的切换开关之外,还具有开始从多个电容器放电的放电开关,由此,能够实现“简化”等。

另外,根据本发明中的电容器单元、验电器,在该电容器单元的电极的主体部的端部设有立设的非平行部,由此,能够实现规定的电场内的电极间之间的“获得电位差的增加”等。

需要指出,本发明也可以在电容器单元、验电器中实现“减少元件数量”及“简化”等。

附图说明

图1为表示本发明的第一实施方式中的充放电电路及本发明的第一实施方式中的验电器的电路图;

图2为举例示出充放电电路的等效电路图,(a)举例示出充电时的充放电电路,(b)举例示出放电时的充放电电路;

图3为表示充放电电路中的多个电容器的连接例的等效电路图;

图4为充放电电路的定时器部中的各信号的时序图;

图5为本发明的第二实施方式中的充放电电路及本发明的第一实施方式中的验电器;

图6为举例示出验电器的基板布局的示意图,(a)为元件面的丝网/光刻胶图,(b)为元件面的图案图,(c)为焊锡面的图案图;

图7为举例示出验电器的构成元件的示意图,(a)为爆炸立体图,(b)为(a)中的m向视图;

图8为举例示出向电路(汇流排)安装验电器的安装状态的附图代替照片;

图9为表示本发明的第一实施方式中的电容器单元的电极、壳体的附图代替照片,(a)表示电容器单元的壳体和电极(金属片),(b)表示电容器单元的壳体内面和电极(包覆电极/金属片);

图10为表示电容器单元的剖视示意图,(a)表示第一实施方式的电容器单元中的图9的(a)中的a向视图,(b)表示第二实施方式;

图11表示第一实施方式的电容器单元中的图9的(a)中的b向视图;

图12为表示本发明的第一、第二实施方式中的电容器单元及本发明的第二实施方式中的验电器的电路示意图;

图13为举例示出验电器的基板布局和电路的长度方向的示意图,(a)表示元件面的图案图、电路及长度方向,(b)为表示焊锡面的图案图和电路的长度方向;

图14为举例示出验电器的构成元件的爆炸立体图;

图15为举例示出向电路(电缆)安装验电器的安装状态的示意性立体图,(a)为爆炸立体图,(b)为主视立体图,(c)为后视立体图;

图16为举例示出向电路(汇流排)安装验电器的安装状态的示意性立体图,(a)为爆炸立体图,(b)为主视立体图,(c)为后视立体图;

图17为举例示出向电路(汇流排)安装验电器的安装状态的附图代替照片;

图18为表示充放电电路中的多个电容器的其它连接例的等效电路图。

具体实施方式

下面,参考附图对本发明的实施方式进行说明。

<第一实施方式的充放电电路1>

图1~4中示出了本发明的第一实施方式中的充放电电路1。

该充放电电路1为向多个电容器2充电输入电流x,并从以上多个电容器2中放电输出电流y的电路。

充放电电路1具有能够切换可以使电流流向多个电容器2的状态j1、j2的切换开关3、及开始从多个电容器2中放电的放电开关4。

另外,充放电电路1也可以具有串联布线5、中间二极管6、阳极并联布线9a、阴极并联布线9k、并联用二极管10、定时器部11、定时器电源布线13、电源用二极管14等。

<电容器2>

如图1~3所示,电容器2充电输入电流x,并放电输出电流y,也可以称为充电电容器2。

电容器2具有多个,它的个数只要为两个、三个、四个以上等多个即可,可以为任意的值。

可以对于各电容器2并联连接齐纳二极管,该齐纳二极管在施加反向的电压时会产生恒压。

各电容器2的电容可以为任意的值,例如,可以以标称值计为2.2μf等,另外,各电容器2的电容可以为大致相同的值,也可以为不同的值。

各电容器2的电容没有特别限制,例如,可以为0.001μf以上且10000.000μf以下,优选为0.01μf以上且5000.00μf以下,进一步优选为0.1μf以上且1000.00μf以下(100μf等)。

而且,电容器2上的电极之间可以为任意的状态,例如,夹有介电常数大于1的电介质,或者为介电常数为1的状态(即,电极之间为真空的状态)等。

需要指出,各电容器2可以是多个电容器部件集合而成。

<串联布线5、并联布线9a、9k等>

特别是,如图3所示,串联布线5为串联连接有多个电容器2的布线,该串联布线5在相邻的两个电容器2之间分别配设有从阳极向阴极顺向一致的中间二极管6。

需要指出,作为该中间二极管6,可以是仅中间二极管6独立地为一个元件,但也可以与后述的并联用二极管10组合而构成一个元件。

阳极并联布线9a为将上述的中间二极管6各自的阳极侧和与该阳极侧相邻的电容器之间的阳极-电容器之间部7a分别与阴极端外侧电极8k连接的布线,所述阴极端外侧电极8k位于串联布线5的端部,且为仅与中间二极管6的阴极侧相邻的阴极端电容器2k上的、与中间二极管相反的一侧。

另外,阴极并联布线9k为将中间二极管6的阴极侧和与该阴极侧相邻的电容器之间的阴极-电容器之间部7k分别与阳极端外侧电极8a连接的布线,所述阳极端外侧电极8a位于串联布线5的端部,且为仅与中间二极管6的阳极侧相邻的阳极端电容器2a上的、与中间二极管相反的一侧。

以上两个并联布线9a、9k中,一方上配设有切换开关3,另一方上配设有并联用二极管10。

即,存在如下三种情况:<1>阳极并联布线9a上配设有切换开关3,阴极并联布线9k上从阴极-电容器之间部7k向着阳极端外侧电极8a沿顺向配设有并联用二极管10;<2>阴极并联布线9k上配设有切换开关3,阳极并联布线9a上从阴极端外侧电极8k向着阳极-电容器之间部7a沿顺向配设有并联用二极管10;或<3>阳极并联布线9a及阴极并联布线9k上配设有切换开关3(图3为<1>的情况)。

上述的<1>~<3>中,特别是针对<1>、<2>的情况,对电容器2为三个以上且各并联布线9a、9k为两个以上的情形进行更详细说明。

在一个充放电电路1中,即使某阳极并联布线9a-1上配设有切换开关3,隔着与该阳极并联布线9a-1相邻的中间二极管6-1而位于其相反侧的阴极并联布线9k-1上配设有并联用二极管10,同时,另一阳极并联布线9a-2上相反地地配设有并联用二极管10,隔着与该阳极并联布线9a-2相邻的中间二极管6-2而位于其相反侧的阴极并联布线9k-2上配设有切换开关3,也包含于上述的<1>、<2>的情况。

下面,各阳极并联布线9a、阴极并联布线9k的各组中同样也可以混合存在上述的<1>、<2>,例如,在一阳极并联布线9a-3上配设有切换开关3,位于其相反侧的阴极并联布线9k-3上配设有并联用二极管10等。

之前所叙述的形成串联布线5/并联布线9a、9k的多个电容器2可以在其充电时通过后述的切换开关3形成串联电流状态j1(图3的(a)),在其放电之前通过切换开关3形成并联电流状态j2(图3的(b)),并在形成并联电流状态j2之后,通过放电开关4开始输出电流y的放电。

当按照这种顺序进行充电/放电时,以规定的电压串联地对多个电容器2充电之后,以低于该规定的电压的电压并联地从多个电容器2中放电,通过使输入电流x经过充放电电路1,从而放电将其电压从高压降为低压的输出电流y。

另一方面,之前所叙述的多个电容器2也可以在其充电时通过后述的切换开关3形成并联电流状态j2,在其放电之前通过切换开关3形成串联电流状态j1,并在形成串联电流状态j1之后,通过放电开关4开始输出电流y的放电。

当按照这种顺序进行充电/放电时,以规定的电压并联地对多个电容器2充电之后,以高于该规定的电压的电压串联地从多个电容器2中放电,通过使输入电流x经过充放电电路1,从而放电将其电压由低压升为高压的输出电流y。

下面,主要对多个电容器2在充电时为串联电流状态j1,而放电时变为并联电流状态j2的(高压→低压)情况进行叙述。

<切换开关3>

如图1~3所述,切换开关3为可以切换上述的串联电流状态j1和并联电流状态j2的开关。

切换开关3只要可以切换状态j1、j2即可,可以为任意的构成,例如,可以为开关并联布线9a、9k(on(使并联布线9a、9k导通)/off(使并联布线9a、9k为非导通))的mosfet等晶体管部件、或通过手动等开关并联布线9a、9k的断路器。

下面,主要对切换开关3为mosfet的情况进行叙述。

切换开关(切换mosfet)3的构成没有特别限定,例如,可以为n沟道mosfet、p沟道mosfet等,也可以配设于阳极并联布线9a及/或阴极并联布线9k。

当切换mosfet3被配设于阳极并联布线9a时,例如,其栅极(g)可以与来自后述的定时器部11的切换信号k1的切换输出端子15连接,其漏极(d)可以与上述的阳极-电容器之间部7a连接,其源极(s)可以与上述的阴极端电容器2k的阴极端外侧电极8k连接。

另一方面,当切换mosfet3被配置于阴极并联布线9k时,例如,其栅极(g)与来自后述的定时器部11的切换信号k1的切换输出端子15连接这一点相同,但其漏极(d)可以与上述的阴极-电容器之间部7k连接,其源极(s)可以与上述的阳极端电容器2a的阳极端外侧电极8a连接。

当多个切换开关3被配置于阳极并联布线9a及/或阴极并联布线9k时,可以为全部切换开关3同时进行切换的构成(其栅极(g)与来自相同的定时器部11的切换信号k1的切换输出端子15连接的构成等),但也可以在通过各切换开关3切换状态j1、j2时存在时间差。

<串联电流状态j1、并联电流状态j2等>

如图1~4(特别是图2)所示,串联电流状态j1为能够使电流串联地流向多个电容器2的状态,并联电流状态j2为能够使电流并联地流向多个电容器2的状态。

作为串联电流状态j1和并联电流状态j2,通过上述的切换开关3从串联电流状态j1切换为并联电流状态j2,或相反地从并联电流状态j2切换为串联电流状态j1。

下面,对以上电流状态j1、j2进行详细说明,在并联布线9a、9k上的切换开关3为off时(未导通并联布线9a、9k),各电容器2仅由串联布线5连接,因此,电流必定只能串联地流经多个电容器2。

由此,在切换开关3为off时,可以说它是串联电流状态j1。

另一方面,在切换开关3为on时(导通并联布线9a、9k),各电容器2不仅通过串联布线5连接,还通过并联布线9a、9k连接,因此,电流不仅能够串联地流经多个电容器2,还能够并联地流经多个电容器2。

因此,在切换开关3为on时,它在为串联电流状态j1的同时也为并联电流状态j2,这种状态也可以称为串并联电流状态j3。

需要指出,通过使后述的放电开关4变为on,该串并联电流状态j3将变为电流只能并联地流经多个电容器2的状态,因此,可以说,切换开关3可以切换为电流能够并联地流向多个电容器2的并联电流状态j2。

下面,将对如上这样实际上支配流向电容器2的电流的放电开关4进行叙述。

<放电开关4>

如图1~4所述,放电开关4为开始从多个电容器2中放电输出电流y的开关。

放电开关4也可以开始从多个电容器2中放电,且,只要与切换开关3分开配置即可(配置于与切换开关3不同的位置),例如,可以为开闭(on(使输出布线y’导通)/off(使输出布线y’为非导通))使输出电流y放电的布线(输出布线)y’的mosfet等晶体管部件,或通过手动等开闭输出布线y’的断路器。

下面,主要对放电开关4为配设于输出布线y’的mosfet的情况进行叙述。

下面,对于放电开关(放电mosfet)4的配设位置进行详细说明,在使输出电流y放电的输出布线y’上,例如,可以为在电位比被提供了输出电流y的负载(后述的发光部22等)更低的一侧(例如,gnd侧等)进行on/off(低侧开关的),此时,可以将n沟道mosfet作为放电开关4等。

作为该n沟道mosfet等放电开关4,例如,其栅极(g)可以经由规定的元件与来自后述的定时器部11的放电信号k2的放电输出端子16连接,其漏极(d)可以与负载(发光部22)等连接,其源极(s)可以与充放电电路1中的gnd(充放电电路1中的低电位侧的输出布线y’)连接。

需要指出,该gnd与上述的阴极端电容器2k的阴极端外侧电极8k连接。

除此之外,作为放电开关4的配设位置,在输出布线y’上,例如,可以在电位比负载(发光部22等)高的一侧进行on/off(高侧开关的),此时,可以将p沟道mosfet作为放电开关4等。

作为该p沟道mosfet等放电开关4,例如,其栅极(g)与低侧开关时相同,可以经由规定的元件与来自后述的定时器部11的放电信号k2的放电输出端子16连接,但其漏极(d)可以与负载(发光部22)等连接,其源极(s)可以与上述的阳极端电容器2a的阳极端外侧电极8a连接。

需要指出,该阳极端外侧电极8a为充放电电路1中的高电位侧的输出布线y’。

<定时器部11、电源端子12、定时器电源布线13、电源用二极管14等>

如图1、4所示,定时器部11周期性地进行利用上述的切换开关3的切换和利用放电开关4的放电开始。

定时器部11只要周期性地进行利用切换开关3的切换和利用放电开关4的放电开始即可,可以为任意的构成,例如,可以具有:电源端子(图1中的vdd端子)12、上述的切换信号k1的切换输出端子(图1中的wake端子)15、放电信号k2的放电输出端子(图1中的tcal端子)16、以及、输出用于停止向负载(后述的发光部22等)放电的停止信号k3的停止输入端子(图1中的done端子)17、用于设置利用切换开关3的切换和利用放电开关4的放电开始的周期(放电周期)t的周期设置端子(图1中的d0、d1、d2端子)18等。

定时器电源布线13为将上述的定时器部11的电源端子12与二极管-电容器之间部7d连接的布线,所述二极管-电容器之间部7d为上述的串联布线5上的阴极端电容器2k和与该阴极端电容器2k相邻的中间二极管6的之间。

该定时器电源布线13上从二极管-电容器之间部7d向着电源端子12沿顺向配设有电源用二极管14。

<放电周期t>

如图1所示,上述的周期设置端子18能够通过分别输入“0(l:低)”或“1(h:高)”的电位来将输出(更具体为切换信号k1、放电信号k2中的“l”·“h”的变化)切换信号k1、放电信号k2的放电周期t设置为规定的值(1秒、2秒、4秒、8秒、10秒、16秒、32秒、64秒等)。

例如,可以为如下构成:若向周期设置端子18中的d2端子输入“0”、向d1端子输入“0”、向d0端子输入“0”的电位,则能够将放电周期t设置为1秒,另外,若向d2端子输入“0”、向d1端子输入“0”、向d0端子输入“1”的电位,则能够将放电周期t设置为2秒。

这样向各周期设置端子18输入“0”、“1”电位时,例如,如果将d0端子设为“0”的电位,则通过如下方式而实现的:将该d0端子和上述的定时器电源布线13经由nmω的电阻器(例如,数mω等足够大的电阻器)连接,且,将d0端子和上述的gnd经由0ω的电阻器(或仅通过无电阻器的布线)连接。

同样地,如果将d1端子设为“0”的电位,则通过如下方式实现即可:将d1端子和定时器电源布线13经由nmω的电阻器(例如,数mω等足够大的电阻器)连接,且,将d1端子和gnd经由0ω的电阻器(或仅通过无电阻器的布线)连接,如果将d2端子设为“0”的电位,则通过如下方式实现:将d2端子和gnd仅通过无电阻器的布线连接。

<切换信号k1、放电信号k2、停止信号k3的时序图>

图4中示出了定时器部11中的各信号的时序图。

在这些信号中,切换信号k1从上述的切换输出端子15被输出,并被输入切换开关3(图1中的q1~q3)。

该切换信号k1最初为通过“l(或0)”的电位而使切换开关3为off的状态(多个电容器2中的串联电流状态j1),但每个上述的放电周期t它都会形成通过升高为“h(或1)”的电位而使切换开关3为on的状态(多个电容器2中的并联电流状态j2(或串并联电流状态j3))。

放电信号k2从上述的放电输出端子16被输出,并经由规定的元件而被输入放电开关(放电mosfet等)4的端子(栅极(g))等。

该放电信号k2也可以最初为通过“l(或0)”的电位而使放电开关4为off的状态,但从上述的切换信号k1从“l”升高为“h”起经过了规定的延迟时间(例如,约8msec)b之后,升高为“h(或1)”的电位,由此使放电开关4为on,并使多个电容器2从充放电电路1的输出布线y’向负载(发光部22等)放电输出电流y。

在该情况下,定时器部11在从多个电容器2中放电之前通过切换开关3形成并联电流状态j2,并在形成并联电流状态j2之后,通过放电开关4开始输出电流y的放电。

由此,在充电后从串联切换为并联之后,可靠地作为低电位放电,即使交流电路r’为高压(例如,6600v、22000v等),也会抑制向发光部22施加超负荷,另外,防止了向负载(发光部22等)放电输出电流y被中断。

需要指出,当充放电电路1不具有防止输入电流x流入电容器2的开关(充电可否开关等)时,即使在从电容器2中放电时,输入电流x也会根据各电容器2的电压而流入电容器2。

关于停止信号k3,从上述的放电输出端子16所输出的放电信号k2经过具有规定的时间常数τ的rc电路19等而被输入到停止输入端子17。

该rc电路19由串联连接的电阻器(图1中的r10和r11)和电容器(图1中的c6)构成,通过将该电阻器和电容器之间经由规定的电阻器(图1中的r12)与停止输入端子17连接而将停止信号k3(也称为放电信号k2的积分波形)输入到停止输入端子17。

所输入的停止信号k3也是最初为“l(或0)”的电位,但经过rc电路19而输入放电信号k2之后,电位随着该rc电路19的时间常数τ而上升,停止信号k3的电位达到定时器部11的电源端子12的电位(电源电位、电源电压)的一半(1/2)左右时(达到“h”),若利用定时器部11进行判定,则定时器部11使上述的切换信号k1和放电信号k2的电位为“l(或0)”。

该电位的变化能够根据上述的rc电路19的时间常数τ来调节,作为该时间常数τ,由rc电路19的电阻器值(例如,1.0mω+220kω=1.22mω等)和电容(例如,1nf等)的乘积而求得规定的值(例如,1.22mω×2.2nf=2.684μsec)。

需要指出,关于停止信号k3的电位达到电源电压的一半左右所需的时间,即,向负载放电的时间(正在放电的时间,作为具体例,可列举放电的发光部22正在发光的发光时间)t’,其将上述的时间常数τ乘以ln2(=loge2、e为自然对数的底数)而得到的值(例如,2.684μsec×loge2=2.684μsec×0.693147···=1.860···≈1.86msec,由于乘以ln2,因此也可以称为相对于“h”电位的半衰期)作为标准。

在从电容器2(特别是阴极端电容器2k)向负载(发光部22等)放电输出电流y期间,即使定时器部11的电源电压降低,该放电时间(发光时间)t’有时也会比时间常数τ×ln2的标准更短(例如,1.64msec等)。

由此,通过改变该rc电路19中的电阻器值和电容,可以实现所需的时间常数τ(即,所需的放电时间t’)。

经过了这样的放电时间t’,判定停止信号k3为“h”,切换信号k1和放电信号k2变为“l”,由此,切换开关3变为off,多个电容器2被切换为串联电流状态j1,同时,放电开关4也变为off,从而停止从多个电容器2中放电输出电流y。

通过向串联电流状态j1的切换及放电停止,充放电电路1再次开始向电流串联地所流向的多个电容器2充电输入电流x。

如上所述,定时器部11按照每个上述的放电周期t来重复进行切换信号k1、放电信号k2及停止信号k3的改变及规定的放电时间t’的放电。

除此之外,定时器部11还可以具有gnd端子(图1中的gnd端子)、用于判断是否已经达到该定时器部11可以正常驱动的电源电压的电源判断端子(图1中的pgood端子)、及复位端子(图1中的rst端子)等。

在以上端子中,gnd端子与gnd(其为充放电电路1中的低电位侧的输出布线y’,阴极端电容器2k的阴极端外侧电极8k)连接。

电源判断端子与上述的定时器电源布线13上的电源端子12和电源用二极管14之间连接。

复位端子可以不特别与任何部件连接。

需要指出,定时器部11的电源端子12和上述的gnd(阴极端外侧电极8k)之间连接有电容器(图1中的c5),以进行噪音消除等。

另外,可以在定时器部11的切换输出端子15和切换开关(切换mosfet等)3的栅极(g)之间配设电阻器(栅极电阻器、图1中的r2)。

而且,可以在定时器部11的放电输出端子16和放电开关(放电mosfet等)4的栅极(g)之间配设电阻器(栅极电阻器、图1中的r9)。

<第二实施方式的充放电电路1>

图5中示出了本发明的第二实施方式中的充放电电路1。

在该第二实施方式中,与第一实施方式最大的不同点在于,电容器2的个数为两个。

另外,不仅个数不同,第二实施方式的电容器2分别是数个电容器部件集合而成的,更具体而言,该电容器2将多个电容器部件并联连接后(图5中的c1和c2、c3和c4等)作为一个。

因此,作为一个电容器2的电容达到构成其的各电容器部件的电容的2倍(例如,两个以标称值计为2.2μf的电容器部件的合计为4.4μf等)。

需要指出,并联连接的电容器部件的个数也可以不是两个而是三个以上。

另外,在第二实施方式中,作为与第一实施方式的不同点,还具有:串联布线5上的中间二极管6的个数为一个;阳极并联布线9a及阴极并联布线9k的根数分别为一根。

除此之外,与第一实施方式不同,第二实施方式的定时器部11向周期设置端子18中的d2端子输入“0”,向d1端子输入“1”,向d0端子输入“0”的电位,从而将放电周期t设置为4秒。

这样向各周期设置端子18输入“0”、“1”电位时,例如,如果将d0端子设为“0”的电位,则通过如下方式而实现:将该d0端子和上述的定时器电源布线13经由nmω的电阻器(例如,数mω等足够大的电阻器)连接,且,将d0端子和上述的gnd经由0ω的电阻器(或仅通过无电阻器的布线)连接。

另外,如果将d1端子设为“1”的电位,则通过如下方式实现即可:d1端子和定时器电源布线13经由0ω的电阻器(或仅通过无电阻器的布线)连接,且,将d1端子和gnd经由nmω的电阻器(例如,数mω等足够大的电阻器)连接,如果将d2端子设为“0”的电位,则通过如下方式实现:将d2端子和gnd仅通过无电阻器的布线连接。

充放电电路1的其它构成、作用效果及使用方式与第一实施方式相同。

<第一实施方式的验电器20>

如图1~8所示,第一实施方式中的验电器20具备第一、第二实施方式等的充放电电路1,并使用从充放电电路1所放电的输出电流y来检查电路r的通电。

验电器20具备分别与充放电电路1中的阳极端外侧电极8a和阴极端外侧电极8k连接的一对栅极电极21、及利用从充放电电路1的多个电容器2中周期性放电的输出电流y而闪烁的发光部22。

除此之外,如下所述,如果电路r为交流电路r’,则验电器20还可以具备将交流电流转换为直流电流的整流器23。

另外,首先,对这种由验电器20进行通电检查的电路r进行详细说明。

<电路r(交流电路r’)、电场e等>

如图1、8所示,电路r为电流的通路或电气线路,与验电器20导通而被检查是否流过电流(是否通电),包括铜、铝、银、金、镍铬铁合金等导体、由绝缘物覆盖该导体而成的电缆、普通电线等。

流向电路r的电流可以为交流电流、直流电流中的任意一种,将交流电流流经的电路作为交流电路r’,将直流电路流经的电路作为直流电路r”。

电路r只要是电流流经即可,可以为任意的构成,例如,作为交流电路r’,在太阳能发电厂(太阳能发电站)的配电盘内,可以为规定的电压(例如,如果为高压,则为6600v、22000v等,即使为低压,也为100v~200v等)的三相电缆(其中的1根或2根)、汇流排(参见图1、5、8)。

需要指出,如图8所示,如果配电盘内昏暗,而且隔着罩体,则难以确认交流电路r’的位置,但通过验电器20的发光部22则能够容易地向使用者显示已通电的状态。

作为交流电路r’的其它的例子,也可以为以作为商用电源而设于住房、建筑的电源插座、断路器为主的送电设备等。

另一方面,作为直流电路r”的例子,在太阳能发电厂中,可以为多个太阳能电池面板、将这些太阳能电池面板多个串联连接而成的多个太阳能电池串、这些太阳能电池串多个集合而成的连接箱中的直流电缆。

作为直流电路r”其它的例子,可以为以直流电流流经的电器产品为主的台式电脑、笔记本电脑等电脑、办公设备、各种终端等。

下面,对电路r为交流电路r’(特别是6600v、22000v的三相电缆)的情况进行叙述。

<一对栅极电极21(栅极电容器21’)>

如图1、5~7所示,一对栅极电极21为充放电电路1中的阳极端外侧电极8a和阴极端外侧电极8k分别连接的一对电极,由这些栅极电极21构成栅极电容器21’。

在使一对栅极电极21位于由上述的电路r(交流电路r’等)的通电所产生的电场e内时,产生该一对栅极电极21之间的电位差。

作为一对栅极电极21,只要在由交流电路r’等的通电所产生的电场e内,它们之间产生电位差即可,可以设于任意的验电器20,例如,在内置充放电电路1的基板24的壳体30的罩体(盖体、前面)31侧和利用壳体30支承基板24的底盘32的背面侧设置每个栅极电极21。

罩体31侧的栅极电极21(21a)可以为安装于罩体31的内侧的罩体侧金属(铁、铜、铝、银、金、镍铬铁合金等)片(无图示)或将包含铜、镍等导电的材料的导电涂料涂布于罩体31的内侧而成的物品等。

罩体31侧的栅极电极21a可以经由栅极触点(例如,在聚氨酯泡沫上卷绕导电布而成的垫片等)25而与充放电电路1中的阳极端外侧电极8a或阴极端外侧电极8k连接。

另一方面,底盘32的背面侧的栅极电极21(21b)可以为设于底盘32的背面侧的背面侧金属(铁、铜、铝、银、金、镍铬铁合金等)片33或将这些导电涂料涂布于底盘32的内侧而成的物品等。

底盘32的背面侧的栅极电极21b可以经由栅极电极布线26与充放电电路1中的阴极并联布线9k和阳极端外侧电极8a中未与罩体31侧的栅极电极21a连接的一端的外侧电极8k、8a连接。

该栅极电极布线26可以从充放电电路1的基板24上的元件面(表面)24a侧通过通孔24c而向焊锡面(里面)24b侧布线,并经由布线端子26a与底盘32的背面侧的栅极电极21b(金属片33等)连接。

需要指出,充放电电路1的各电容器2、各开关3、4、各布线5、10、13、各二极管6、10、14、定时器部11、rc电路19、后述的其它电阻器部件、二极管部件、雷击浪涌保护元件被配设于基板24的元件面(表面)24a侧。

另外,基板24和底盘32、底盘32和背面侧金属片33可以通过双面胶34粘贴,底盘32和罩体31可以通过规定数量的螺钉35而固定。

罩体31侧的栅极电极21和底盘32的背面侧的栅极电极21之间的距离没有特别限定,可以为规定值(例如,10mm等)以上。

一对栅极电极21之间具有内置于壳体30的充放电电路1、基板24等,除此之外,还可以为空腔(空气)。

一对栅极电极21之间(栅极电容器21’)的电容没有特别限制,例如,可以为0.005pf以上且50000.000pf以下,优选为0.01pf以上且10000.00μf以下,进一步优选为0.1pf以上且1000.00pf以下(0.5pf、4pf、20pf、100pf、200pf、250pf等)。

<发光部22>

如图1、2、4、5、7、8所示,发光部22通过光来表示电路r(交流电路r’等)已通电的状态(图1、5中,由led1表示)。

发光部22可以为任意构成,例如,通过光的闪烁来表示交流电路r’等已通电的状态等。

具体而言,发光部22只要发光即可,除发光二极管(led)、有机el(有机电致发光)、氖光灯以外,还可以为卤素灯、白炽灯泡、荧光lamp(荧光灯)、水银lamp(水银灯)等放电灯。

下面,主要对发光部22为发光二极管的情况进行叙述。

发光部22可以为通过上述的充放电电路1以规定的放电周期(也称为发光周期)t而发光(点亮)的构成,放电时间(发光时间)t’相对于该发光周期t的占空比d(即,占空比d=(发光时间t’)÷(发光周期t))可以为0.000001以上且0.500000以下。

需要指出,发光部22在内置于验电器20的壳体30时可以被透镜36覆盖,该透镜36和壳体30的罩体31可以通过双面胶34彼此粘贴。

<整流器23>

如图1、2、5所示,整流器23从交流电路r’将交流电流转换为直流电流(图1中,由d1及d10表示,图5中,由d1及d7表示)。

整流器23只要能够从交流电路r’将交流电流转换为直流电流即可,可以为任意的构成,例如,可以使用两个与两个二极管部件组合成一个元件而得到的整流器。

<第一实施方式的验电器20的使用>

使用第一实施方式中的验电器20时,在使壳体30的背面侧接近/靠近电路r的状态下,在贯穿壳体30的一端部(下部)的安装孔37中使用螺栓、垫圈、螺帽、金属配件等固定方式,从而将壳体30的背面侧安装于电路r。

另外,也可以在壳体30的一端部形成凹槽(无图示),并使用沿着该凹槽的软管卡子或捆扎带等将验电器20安装于电路r。

<第一实施方式的验电器20的其它部件>

如图1、5所示,除上述的充放电电路1、其多个电容器(充电电容器)2、切换开关3、放电开关4、串联布线5、中间二极管6、并联布线9a、9k、并联用二极管10、定时器部11、定时器电源布线13、电源用二极管14、一对栅极电极21(栅极电容器21’)、发光部22、整流器23等以外,第一实施方式中的验电器20还可以具有电阻器部件、二极管部件、雷击浪涌保护元件等,将在下面予以举例示出。

电阻器部件(图1中的r3、r6、r13,图5中的r2、r5、r12)可以分别具有作用,例如,图1中的r3(图5中的r2)为发光部22(led1)的电流限制电阻器,图1中的r6(图5中的r5)为用于通过测试点(图1、5中的tp5)进行检测的电流限制电阻器。需要指出,图1、5中的tp1~7表示测试点1~7。

作为二极管部件的图1中的d9(图5中的d6)用于保护防止发光部22反接、及在发光部22为off时防止反电动势。

图1中的r13、z1(图5中的r12、z1)为防雷用元件,首先,r13的电阻器部件防止向整流器23之后的电路瞬间施加高电压,在端子之前的电压因整流器23的内部电阻而增加时,z1的雷击浪涌保护元件使电流流向地面从而防止端子电压升高。

<第一实施方式的电容器单元101>

图9~12、15、16中示出了本发明的第一实施方式中的电容器单元101。

该电容器单元101具有一对电极102,还具有保持以上一对电极102的壳体105。

<一对电极102>

如图9~12、15、16(特别是图10的(a))所示,一对电极102(102a、102b)为其双方分别具备彼此大致平行的主体部103(103a、103b)的导体。

在第一实施方式的电容器单元101的情况下,一对电极102a、102b中仅一方电极102a在其主体部103(103a)的端部还具备向另外一方(另一方)电极102b侧立设且不与另外一方(另一方)电极102b大致平行的非平行部104(104a),当该非平行部104立设于主体部103的两端时,电极102在剖面图中为大致“コ”字型(大致c字型)。

一对电极102之间的距离没有特别限定,可以为规定值(例如,10mm等)以上。

一对电极102之间具有内置于后述的壳体105(验电器110的壳体112)的充放电电路131、基板133等,除此之外,还可以为下述任意状态,例如,为空腔(空气);或夹有介电常数大于1的电介质;或为介电常数为1的状态(即,电极之间为真空的状态)等。

一对电极102之间的电容没有特别限制,例如,可以为0.005pf以上且50000.000pf以下,优选为0.01pf以上且10000.00μf以下,进一步优选为0.1pf以上且1000.00pf以下(0.5pf、4pf、20pf、100pf、200pf、250pf等)。

除此之外,一对电极102可以为相同材料等,或相反地为不同材料,关于这些材料,将在后文叙述。

另外,在使一对电极102位于规定的电场e(由后述的电路r(交流电路r’等)的通电所产生的电场e等)内时,产生该一对电极102之前的电位差。

<电极102的主体部103>

特别是,如图10的(a)所示,主体部103(103a、103b)为一对电极102(102a、102b)双方所具备(电极102的一部)且彼此大致平行的部分。

在此,“大致平行”不仅是例如平坦的导体彼此大致平行的状态,除此之外,也可以为:即使是侧视图中如后述的变形例那样弯曲或弯曲为波浪形或蜿蜒形的导体之间,在一对导体中,在相对(相向)的任意部位或彼此最接近的任意部位处,该任意的部位之间的距离大致相同。

一对主体部103a、103b彼此大致平行即可,其形状没有特别限定,例如,可以为均为大致板状体或大致矩形体、或任意一方为大致略板状体而另一方为大致矩形体。

一对主体部103a、103b的主视图中的形状也可以任意,例如,可以为大致矩形或大致正方形、或者为大致圆形、大致椭圆形、三角形或六边形等。

除此之外,一对主体部103a、103b彼此可以为相同的形状、大小、相同的厚度等,相反地,也可以为不同的形状、大小、不同的厚度等。

另外,各主体部103a、103b分别可以形成一些凹凸,这些凸部的上表面或凹部的底表面只要与另外一方主体部103大致平行即可。

需要指出,各主体部103a、103b上的凹凸的侧面(外侧面、内侧面、端面等)只要不与另外一方主体部103大致平行即可,即使当未形成于该主体部103的端部时,也可以称为后述的非平行部104。

下面,对该非平行部104进行叙述。

<电极102的非平行部104>

特别是,如图10的(a)所示,在第一实施方式中,一对电极102a、102b中仅一方(一方电极102a)具备非平行部104(104a)(为电极102a的一部)。

非平行部104a在一方主体部103a的端向另外一方电极102b侧立设且不与另外一方电极102b大致平行。

在此,“立设”是指如下状态:主体部103a和该非平行部104a作为一个电极102a而连续,同时主体部103a(的表面)和该非平行部104a(的表面)之间的角度不是大致0°(零度),当然,也可以为另外一方电极102b和该非平行部104a(的延长)之前的角度也不是大致0°的状态(即,不与另外一方电极102b大致平行的状态)。

需要指出,主体部103a和非平行部104a之间的角度不是大致0°即可,可以为任意的值,例如,可以大致为90°(即,非平行部104a与主体部103a(或另外一方电极102b)大致正交),除此之外,也可以为30°、45°、60°等规定的角度。

关于非平行部104a的立设,也可以在其剖面图中为直线形或进行弯曲。

在主体部103a上,这种非平行部104至少立设于其端部即可。

下面,进行详细说明,非平行部104a仅立设于主体部103a上的端部中任意一端即可,除此之外,例如,如果主体部103a为大致矩形或大致正方形的大致板状体等,非平行部104a可以立设于四个端部中的两个、三个或全部四个端部(周端)(参见图9的(b)、图11)。

特别是,如图11所示,当非平行部104立设于与电路r的长度方向l大致正交的主体部103a的端部(上下端)时,例如,即使电路r向前后方向(如图11中的符号l所指示的两个双向箭头那样接近或远离验电器110的方向)弯曲,也容易全面地获取由电路r的通电所产生的电场e。

另外,如果主体部103a为大致圆形、大致椭圆形的大致板状体等,则非平行部104a仅立设于周端中的一部分即可,或、非平行部104a也可以立设于整个周端。

非平行部104a也可以不仅形成(立设)于该主体部103a的端部,还可以形成(立设)于主体部103a的中间部(端部以外的部分)。

在此,也可以将位于上述的主体部103的中间部的凹凸的侧面作为非平行部104a。

<电容器单元101的壳体105、主体侧部106、连结侧部107>

如图9~12、15、16所示,电容器单元101的壳体(电容器壳体)105是保持一对电极102a、102b的部件(机壳)。

壳体105具备保持一对电极102a、102b各自的主体部103a、103b的一对主体侧部106(106a、106b)、及从以上主体侧部106a、106b各自的端部立设且将一对主体侧部106a、106b之间连结的连结侧部107。

壳体105只要具有上述的主体侧部106a、106b、连结侧部107即可,可以为任意的构成,其形状可以为大致矩形体、大致立方体或大致圆柱、大致椭圆体、大致三棱柱、大致六棱柱。

下面,将壳体105作为大致矩形体进行叙述,在该情况下,在大致矩形体中,相对的最大的两个面侧为主体侧部106a、106b,剩余四个面侧为连结侧部107。

壳体105上可以设有用于后述的发光部111的窗口、安装孔123等。

作为壳体105的材料,同样地,只要使其位于规定的电场e内时,产生该一对电极102a、102b之间的电位差即可,没有特别限定,例如,可以为非导电的合成树脂制材料、木制材料、陶磁器制材料。

需要指出,壳体105可以为(四个)连结侧部107一体化于一方主体侧部106a上等的构成(参见图9的(b)),可以为如下结构:另一方主体侧部106b利用规定数量的螺钉116等(参见图14)固定于以上一方主体侧部106a及连结侧部107、或沿着凹槽等嵌入以上一方主体侧部106a及连结侧部107。

<包覆电极102’>

特别是,如图9的(b)所示,包覆电极102’是在上述的壳体105的内面包覆导电材料而构成的,一对电极102a、102b中一方或双方成为该包覆电极102’。

在此,“导电材料”可以为气相沉积(真空气相沉积、化学气相沉积(cvd)等,也称为干法镀膜)铜、镍、铁、铜、铝、银、金、镍铬铁合金等导电的材料而而形成的覆膜(气相沉积层),或包含铜、镍等导电的材料的导电涂料,或同样地镀膜(也称为电镀膜、化镀膜等、湿法镀膜)铜、镍等导电的材料而形成的覆膜等。

除此之外,“导电材料”可以为使铜、镍等导电性的材料熔融而覆膜或溅射这些材料而形成的覆膜等。

包覆电极102’的厚度也没有特别限定,例如,在气相沉积的情况下,其气相沉积层的厚度可以为0.05μm以上且3μm以下(例如,0.1μm、0.3μm、1.0μm、2.5μm等),在导电涂料的情况下,其涂膜的厚度可以为10μm以上且50μm以下(20μm、30μm、40μm等)。

另外,在镀膜的情况下,如果为铜镀膜,则包覆电极102’(覆膜)的厚度为0.5μm以上且3μm以下(例如,0.8μm、1.2μm、1.5μm、2.0μm等),如果为镍镀膜,则包覆电极102’(覆膜)的厚度为0.10μm以上且0.40μm以下(0.25μm等)。

除此之外,作为包覆电极102’(覆膜)的厚度,可以为利用任何方法时的厚度,例如,可以为0.01μm以上且50μm以下。

当这种包覆电极102’(102a’)具备主体部103(103a)及非平行部104(104a)双方时,主体部103a被构成于壳体105的主体侧部106a的内面,非平行部104a被构成于壳体105的连结侧部107的内面。

在此,构成于连结侧部107的内面的非平行部104a当然仅包覆至不与另外一方电极102b接触的范围。

即,包覆电极102a’是该非平行部104a包覆于主体侧部106a和连结侧部107整体且在连结侧部107上也至少包覆于靠近一方主体侧部106a的部分而构成即可,并不一定包覆于连结侧部107的整个内面。

另一方面,当包覆电极102a’仅具备主体部103a时,如上所述,主体部103a仅构成于壳体105的主体侧部106a的内面。

需要指出,如果一对电极102a、102b中仅一方电极102a为包覆电极102’,则另一方电极102b由除包覆电极102’以外的部件(后述的金属片102”)构成。

下面,对该金属片102”进行叙述。

<金属片102”>

特别是,如图9、图10的(a)、图14等所示,当一对电极102a、102b中一方电极102a为上述的包覆电极102’时,金属片102”构成另一方电极102b。

金属片102”(102b”)是铁、铜、铝、银、金、镍铬铁合金等导电的金属制造的。

当这种金属片102b”具备主体部103(103b)及非平行部104(104b)双方时,可以弯折一个金属片102”的端部等而制成非平行部104b,或通过焊接等以相对于主体部103b不平行的方式在主体部103b上接合非平行部104b而构成。

另一方面,当金属片102b”仅具备主体部103b时,当然,其形状形成大致板状体。

需要指出,金属片102b”上也可以设有后述的安装孔123等。

<第一实施方式的电容器单元101的变形例>

在本发明的第一实施方式中的电容器单元101的变形例中,与第一实施方式最大的不同点在于,一对电极102a、102b上的主体部103(103a、103b)是弯曲的。

下面,进行详细说明,在变形例中,例如,以围绕后述的电缆等剖面大致为圆形(或剖面大致为椭圆形)等电路r的方式弯曲,一对主体部103a、103b以在剖面图中全面围绕电路r的方式分别形成大致同心圆上的圆弧形。

即使当一对主体部103a、103b如上那样进行弯曲时,在相对(相向)的任意的部位、或彼此最接近的任意的部位处,该任意的部位之间的距离也大致相同,因此,彼此大致平行。

如此一来,通过使一对主体部103a、103b弯曲,可以更全面地获取随着远离电路r而逐渐扩展为放射状的规定的电场e(例如,由后述的电路r的通电所产生的电场e等)。

电容器单元101的其它构成、作用效果及使用方式与第一实施方式相同。

<第二实施方式的电容器单元101>

图10的(b)中示出了本发明的第二实施方式的变形例中的电容器单元101。

在该第二实施方式中,与第一实施方式最大的不同点在于,非平行部104(104a、104b)设置在一对电极102a、102b的双方(每个电极102a、102b的一部分)。

如此一来,通过在双方电极102a、102b上具有非平行部104a、104b,例如,即使是随着远离电路r而逐渐扩展为放射状的规定电场中,由于两个电极102a、102b分别设有非平行部104a、104b,也能够与之相应地更全面地获取该电场。

电容器单元101的其它构成、作用效果及使用方式与第一实施方式及其变形例相同。

<第二实施方式的验电器110>

如图9~17所述,第二实施方式中的验电器110具备第一、第二实施方式等的电容器单元101,并使用来自该电容器单元101的电流而检查电路r的通电。

验电器110具备发光部111,在使该验电器110位于由电路r的通电所产生的电场e内时,所述发光部111利用由电容器单元101的一对电极102(102a、102b)之间的电位差所产生的电流而点亮。

另外,作为验电器110中的电容器单元101,一对电极102a、102b中,一方电极102a可以为具备主体部103和非平行部104的包覆电极102’(102a’),另一方电极102b可以为仅具备主体部103的金属片102”(102b”)。

而且,作为验电器110中的电容器单元101,一对电极102a、102b中,一方的包覆电极102a’可以位于比另一方的金属片102b”距电路r更远处,或一方的包覆电极102a’的主体部103a可以为与另一方的金属片102b”的主体部103b大致相同的大小或更大。

<第二实施方式的验电器110的壳体112>

特别是,如图9、14所示,验电器110的壳体(验电壳体)112兼作上述的电容器单元101的壳体(电容器壳体)105。

下面,进行详细说明,验电壳体112还内置有安装了后述的充放电电路131的基板133,且具有支承罩体(盖体、前面)113侧及基板133的底盘114。

其中,罩体113为保持上述的一方的包覆电极102a’的一方主体侧部106a和四个连结侧部107,以上各侧部106a、107一体成型。

通过在该罩体113(一方主体侧部106a和连结侧部107)的内面包覆导电材料而保持(构成)了一方的包覆电极102a’(参见图9的(b))。

与此相对,底盘114在其背面侧保持有上述的另一方的金属片102”,从而形成另一方主体侧部106b。

另外,基板133和底盘114、底盘114和另一方的金属片102”可以通过双面胶115粘贴,如上所述,底盘114和罩体113也可以通过规定数量的螺钉116而固定。

除此之外,验电器110具备对来自电容器单元101的电流进行充电/放电的充放电电路131,如果后述的电路r为交流电路r’,则还可以具备将交流电流转换为直流电流的整流器117。

因此,首先,对于由这种验电器110进行通电检查的电路r进行详细说明。

<电路r(交流电路r’)、电场e等>

如图10~13、15~17所示,电路r为具有长度方向l的电流的通路或电气线路,与验电器110导通而被检查是否流过电流(是否通电),包括铜、铝、银、金、镍铬铁合金等导体、由绝缘物覆盖该导体而成的电缆、普通电线等。

流向电路r的电流可以为交流电流、直流电流中的任意一种,将交流电流流经的电路作为交流电路r’,将直流电路流经的电路作为直流电路r”。

电路r只要是电流流经即可,可以为任意的构成,例如,作为交流电路r’,在太阳能发电厂(太阳能发电站)的配电盘内,可以为规定的电压(例如,如果为高压,则为6600v、22000v等,即使为低压,也为100v~200v等)的三相电缆(其中的1根或2根)、汇流排(参见图9、14、17)。

需要指出,如图17所示,如果配电盘内昏暗,而且隔着罩体,则难以确认交流电路r’的位置,但通过验电器110的发光部111则能够容易地向使用者显示已通电的状态。

作为交流电路r’的其它的例子,也可以为以作为商用电源而设于住房、建筑的电源插座、断路器为主的送电设备等。

另一方面,作为直流电路r”的例子,在太阳能发电厂中,可以为多个太阳能电池面板、将这些太阳能电池面板多个串联连接而成的多个太阳能电池串、这些太阳能电池串多根集合而成的连接箱中的直流电缆。

作为直流电路r”的其它的例子,可以为以直流电流流经的电器产品为主的台式电脑、笔记本电脑、办公设备、各种终端等。

下面,对电路r为交流电路r’(特别是6600v、22000v的三相电缆)的情况进行叙述。

<第二实施方式的验电器110中的电容器单元101的作用>

如图12所示,在验电器110中,电容器单元101的作用在于:将来自其一对电极102的电流作为向后述的充放电电路131输入的输入电流x。

更具体而言,电容器单元101的一方的包覆电极102a’和另一方的金属片102b”分别与向充放电电路131的输入布线x连接,在使该一对电极102(包覆电极102a’和金属片102b”)位于由上述的电路r(交流电路r’等)的通电所产生的电场e内时,在该一对电极102a’、102b”之间产生电位差。

因此,一对电极102a’、102b”为验电器110中的栅极电容器121(一对栅极电极121a、121b)。

作为罩体113侧的栅极电极121a的包覆电极102a’可以经由栅极触点(例如,在聚氨酯泡沫上卷绕导电布而成的垫片等)118而与充放电电路131中的一方的输入布线x’(xa’)连接。

另外,作为底盘114侧的栅极电极121b的金属片102”可以经由双面胶115而安装在设于底盘114的背面侧的凹部,并经由栅极电极布线120而与充放电电路131中的另一方输入布线x’(xb’)连接。

该栅极电极布线120可以通过通孔133c从充放电电路131的基板133上的元件面(表面)133a侧向焊锡面(里面)133b侧布线,并经由布线端子120a与底盘114的背面侧的金属片102”连接。

<整流器117>

如图12所示,整流器117从交流电路r’将交流电流转换为直流电流(图12中,由d1及d2表示)。

整流器117只要能够从交流电路r’将交流电流转换为直流电流即可,可以为任意的构成,例如,可以使用两个将两个二极管部件组合成一个元件而得到的整流器。

<充放电电路131>

如图12等所示,充放电电路131为向其它蓄电装置132充电来自电容器单元101(栅极电容器121)的电流(输入电流x),并利用从蓄电装置蓄电装置132放电的电流(输出电流y)使后述的发光部111点亮的电路。

充放电电路131只要能够向蓄电装置132充电/放电来自栅极电容器121的电流即可,可以为任意的构成,例如,可以使蓄电装置132为与栅极电容器121不同的充电电容器132。

而且,充放电电路131具有多个该充电电容器132,并可以将以上多个充电电容器132制成充电时串联连接而放电时并联连接的构成。

需要指出,充电电容器132的个数只要为两个、三个、四个以上等多个即可,可以为任意的值。

各充电电容器132的电容没有特别限制,例如,可以为0.001μf以上且10000.000μf以下,优选为0.01μf以上且5000.00μf以下,进一步优选为0.1μf以上且1000.00μf以下(2.2μf等)。

而且,充电电容器132中的电极之间可以为任意的状态,例如,夹有介电常数大于1的电介质,或者为介电常数为1的状态(即,电极之间为真空的状态)等。

需要指出,各充电电容器132可以是多个电容器部件集合而成。

这种充放电电路131的充电电容器132等各元件、连结该各元件的元件布线134、其它元件(例如,雷击浪涌保护元件等)被配设于上述的基板133的元件面(表面)133a侧。

如此一来,在充放电电路131的基板133中,配设有元件布线134、上述的栅极电极布线120等,但在以上布线120、134中,与电路r的长度方向l大致平行的布线l’可以比不与电路r的长度方向l大致平行的布线(非平行布线)l”少。

在此,“与电路r的长度方向l大致平行的布线l’比不与电路r的长度方向l大致平行的布线l”少”包括下述任意的情况:在充放电电路131的基板133上的布线120、134中,与电路r的长度方向l大致平行的布线的根数l’比不与电路r的长度方向l大致平行的布线l”的根数少;全部与电路r的长度方向l大致平行的布线l’的合计总长度比全部不与电路r的长度方向l大致平行的布线l”的合计总长度少(短);或这两者同时的情况等。

需要指出,不与电路r的长度方向l大致平行的布线l”表示在主视图(或正视图)中与电路r的长度方向l大致正交的布线la”、与电路r的长度方向l倾斜相交的布线lb”等。

<发光部111>

如图12~17所示,发光部111通过光来表示电路r(交流电路r’等)利用从充放电电路131(充电电容器132)所放电的输出电流y而通电的状态(图12中,由led1表示)。

发光部111可以为任意的构成,例如,通过光的闪烁来表示交流电路r’等已通电的状态等,并且它与上述的充放电电路131的输出布线y’连接。

具体而言,发光部111只要发光即可,除发光二极管(led)、有机el(有机电致发光)、氖光灯以外,还可以为卤素灯、白炽灯泡、荧光lamp(荧光灯)、水银lamp(水银灯)等放电灯。

下面,主要对发光部111为发光二极管的情况进行叙述。

发光部111可以为通过上述的充放电电路131以规定的发光周期t而发光(点亮)的构成,发光部111的发光时间t’相对于该发光周期t的占空比d(即,占空比d=(发光时间t’)÷(发光周期t))可以为0.000001以上且0.500000以下。

需要指出,发光部111在内置于验电器110的壳体(验电壳体)112时可以被透镜122覆盖,该透镜122和验电壳体112的罩体113可以通过双面胶115彼此粘贴。

<第二实施方式的验电器110的使用>

如图15~17等所示,使用第二实施方式中的验电器110时,可以通过与电路r的形式(电缆或汇流排等)相应的固定方式将其安装于电路r。

特别是,如图15中所示,例如,当电路r为电缆时,使用软管卡子等固定方式125在该电缆上安装支架(支架钣金)124,并经由该支架124,在使验电壳体112的背面侧接近/靠近电路r的状态下,在贯穿验电壳体112的一端部(下部)的安装孔123中使用螺栓、垫圈等固定方式125,从而将验电壳体112的背面侧安装于电路r。

另外,特别是,如图16、17所示,例如,当电路r为剖面大致为矩形等的汇流排时,可以在该汇流排上设螺孔,并经由该螺孔,在使验电壳体112的背面侧接近/靠近电路r的状态下,在验电壳体112的安装孔123中使用固定方式125,从而将验电壳体112的背面侧安装于电路r。

除此之外,也可以在验电壳体112的一端部形成凹槽126,并使用沿着该凹槽的捆扎带(参见图9的(a))等固定方式125将验电器110安装于电路r。

<第二实施方式的验电器110的其它部件>

如图12所示,除上述的充放电电路131、其充电电容器132、元件布线134、栅极电极布线120、发光部111、整流器117等以外,第二实施方式中的验电器110还可以具有电阻器部件、雷击浪涌保护元件等,将在下面予以举例示出。

图12中的r1、z1为防雷用元件,首先,r1的电阻器部件防止向整流器117之后的电路瞬间施加高电压,端子之间的电压因整流器117的内部电阻而增加时,z1的雷击浪涌保护元件使电流流向地面从而防止端子电压升高。

<其它>

本发明不限定于前述的实施方式。充放电电路1、第一实施方式的验电器20、电容器单元101、第二实施方式的验电器110等各个构成或整体的结构、形状、尺寸等可以根据本发明的主旨而适当变更。

<充放电电路1、及第一实施方式的验电器20>

充放电电路1可以具有开关(充电可否开关等),该开关(充电可否开关等)在从电容器2中放电时防止输入电流x流入电容器2。

当多个电容器2主要与上述的情况相反,即,在充电时为并联电流状态j2,而在放电时变为串联电流状态j1(低压→高压)时,在上述的充放电电路1中为输出布线y’的一侧变为输入布线x’侧,在充放电电路1中为输入布线x’的一侧变为输出布线y’侧。

当多个电容器2在充电时为并联电流状态j2,而在放电时变为串联电流状态j1时,串联布线5上的中间二极管6中的任意一个成为切换开关3,并联布线9a、9k上的切换开关3成为并联用二极管10。

在该情况下,阳极端电容器2a的阳极端外侧电极8a侧为gnd侧,如果放电开关4为低侧开关,则n沟道mosfet中的放电开关4的栅极(g)、漏极(d)如上述那样连接,但其源极(s)与作为充放电电路1中的高电位侧的输出布线y’的阳极端外侧电极8a连接。

另一方面,当多个电容器2在充电时为并联电流状态j2,而在放电时变为串联电流状态j1时,如果放电开关4为高侧开关,则p沟道mosfet中的放电开关4的栅极(g)、漏极(d)如上述那样连接,但其源极(s)与作为充放电电路1中的gnd侧的输出布线y’的阴极端外侧电极8k连接。

而且,在该情况下,定时器电源布线13为将定时器部11的电源端子12与二极管-电容器之间部7d连接的布线,所述二极管-电容器之间部7d为上述的串联布线5上的阳极端电容器2a和与该电容器2a相邻的中间二极管6的之间,该定时器电源布线13上沿与上述相同的顺向配设有电源用二极管14。

如上所述,电容器2的个数为多个即可,可以为两个、三个、四个以上,图1中,电容器2为四个(图1中的c1~c4),但当使以上电容器2为三个时(当删除图1中的a所表示的虚线内时),可以不安装c1的电容器2(串联布线5上的阳极端电容器2a)和与其并联连接的齐纳二极管(图1中的d2)、q1的切换开关3、d3的二极管(与阳极端电容器2a相邻的中间二极管6和并联用二极管10)。

需要指出,在该情况下,图将1中的r1的电阻器值设为0ω(即,实质上形成无电阻器的布线)。

下面,关于该r1进一步描述,图1中,当电容器2为四个时,可以使该r1的电阻器值为足够大的电阻(例如,数mω等)(即,可以实质上不通过该r1使其导通)。

除此之外,充放电电路1也可以在未被输入输入电流x时(验电器20远离已通电的电路r(交流电路r’等)的电场e时等),继续从多个电容器2中放电输出电流y,规定时间后(例如,约10秒后),充电至各电容器2的电荷变为0(零)(完全放电)。

<绝缘子40>

如图8所示,第一实施方式的验电器20可以安装于绝缘子40。

此时,一对栅极电极21(栅极电容器21’)被内置于绝缘子40,在该栅极电极21之间夹有介电常数大于1的电介质(环氧树脂、pet树脂、尼龙树脂等合成树脂、石英玻璃、陶磁器等材料)。

通过如上那样将栅极电容器21’内置于绝缘子40,并在绝缘子40上安装第一实施方式的验电器20,能够兼用安装于交流电路r’上的绝缘子和验电器,从而能够谋求节省空间。

绝缘子40只要使电路r(交流电路r’等)和支承物之间绝缘,并内置栅极电容器21’即可,可以为任意的构成。

需要指出,作为栅极电容器21’,其栅极电极21a、21b中,仅低电位侧(不是电路r侧的一侧)与充放电电路1的高电位侧(例如,一方输入布线xa’)连接,充放电电路1的低电位侧(例如,另一方输入布线xb’)接地(与gnd接地)。

第一实施方式的验电器20可以制成能够后期添加于待检查通电的状态(验电)的电路r(交流电路r’、直流电路r”)的构成,另外,也可以在制造电路r的初期安装。

验电器20可以制成一旦安装于电路r之后,则在安装状态下始终进行验电的构成,或制成仅在验电时才进行安装的构成。

另外,如果电路r为直流电路r”,则在验电器20中,不需要上述的整流器23。

<电容器单元101、及第二实施方式的验电器110>

在电容器单元101或第二实施方式的验电器110中,其一对电极102的至少一方具备非平行部104,但对于该各电极102,在剖面图中,非平行部104可以仅立设于主体部103的一端(即,仅一个),或立设于主体部103的两端(即,两个),再或者,除主体部103的两端或一端之外,在该主体部103的中间部也立设一个或多个(即,合计两个或三个以上)。

作为电容器单元101或验电器110,在其一对电极102a、102b中,双方可以为金属片102”。

作为第二实施方式的验电器110中的电容器单元101(栅极电容器121),一对电极102a、102b的双方可以位于距电路r大致相同的距离处,即使当一对电极102a、102b分别位于距电路r不同的距离处时,与上述相反地,位于远离电路r的位置的一方的电极102a也可以比位于靠近电路r的位置的另一方电极102b更小。

另外,在验电器110的栅极电容器121中,一对电极102a、102b的双方可以具备非平行部104。

验电器110可以不具备充放电电路131,可以为如下构成:使由栅极电容器121中的一对电极102之间产生的电位差所产生的电流直接流向发光部111使该发光部111点亮,而不向电容器等充电等。

作为充放电电路131中的蓄电装置132,除充电电容器132以外,它还可以为铅酸蓄电池、锂离子蓄电池、镍/氢蓄电池、镍/镉蓄电池等蓄电池(电池)132。

充放电电路131也可以为除在充电时将多个充电电容器132直接连接,而在放电时将其并联连接的电路以外的其它电路,可以为任意构成,例如,可以为如下电路等:使用比较器检测到充电电容器132的充电电压超过了规定值时,点亮发光部111,当充电电容器132的充电电压因该发光部111的点亮而变为规定值以下时,熄灭发光部111,并再次等待充电电容器132的充电。

需要指出,在使用有比较器的上述电路的情况下,其充电电容器132的个数可以不是多个而是一个。

验电器110的充放电电路131的基板133可以除去上述的安装孔123的周围的绝缘膜。

<绝缘子140>

如图17所示,第二实施方式的验电器110可以安装于绝缘子140。

此时,验电器110中的栅极电容器121(电容器单元101)被内置于绝缘子140,其栅极电极121a、121b之间夹有介电常数大于1的电介质(环氧树脂、pet树脂、尼龙树脂等合成树脂、石英玻璃、陶磁器等材料)。

通过如上那样将栅极电容器121内置于绝缘子140,并在绝缘子140上安装验电器110,能够兼作安装于交流电路r’的绝缘子和验电器,从而能够谋求节省空间。

绝缘子140只要使电路r(交流电路r’等)和支承物之间绝缘,并内置栅极电容器121即可,可以为任意的构成。

需要指出,作为栅极电容器121,其栅极电极121a、121b中,仅低电位侧(不是电路r侧的一侧)与充放电电路131的高电位侧(例如,一方输入布线xa’)连接,充放电电路131的低电位侧(例如,另一方输入布线xb’)接地(与gnd接地)。

需要指出,充放电电路131可以为上述的第一实施方式、第二实施方式的充放电电路1。

第二实施方式的验电器110可以制成能够后期添加于待检验通电的状态(验电)的电路r(交流电路r’、直流电路r”)的构成,另外,也可以在制造电路r的初期安装。

验电器110可以制成一旦安装于电路r之后,则在安装状态下始终进行验电的构成,或制成仅在验电时才进行安装的构成。

另外,如果电路r为直流电路r”,则在验电器110中,不需要上述的整流器117。

<升压的充放电电路1中的串联布线5’、并联布线9a’、9k’等>

在充放电电路1中,(特别是图3中)如上所述,多个电容器2可以在其充电时通过上述的切换开关3形成并联电流状态j2,在其放电之前通过切换开关3形成串联电流状态j1,并在形成串联电流状态j1之后,通过放电开关4开始输出电流y的放电,当按照这种顺序进行充电/放电时,以规定的电压并联地对多个电容器2充电之后,以高于该规定的电压的电压串联地从多个电容器2中放电,通过使输入电流x经过充放电电路1,从而放电将其电压从低压升为高压的输出电流y。

下面,对该从低压升为高压的充放电电路1中的串联布线5’、并联布线9a’、9k’等进行叙述。

如图18所示,升压的充放电电路1中的串联布线5’也是串联连接有多个电容器2的布线,该串联布线5’与上述降压的充放电电路1反向地在相邻的两个电容器2之间分别配设有从阳极向阴极顺向一致的中间二极管6’。

需要指出,作为该中间二极管6’,可以是仅中间二极管6’独立地为一个元件,但也可以与后述的升压的充放电电路1中的并联用二极管10’组合而构成一个元件。

升压的充放电电路1中的阳极并联布线9a’为将上述的中间二极管6’各自的阳极侧和与该阳极侧相邻的电容器之间的阳极-电容器之间部7a’分别与阴极端外侧电极8k’连接的布线,所述阴极端外侧电极8k’位于串联布线5’的一端,且为仅与中间二极管6’的阴极侧相邻的阴极端电容器2k’上的、与中间二极管相反的一侧。

另外,升压的充放电电路1中的阴极并联布线9k’为将中间二极管6’的阴极侧和与该阴极侧相邻的电容器之间的阴极-电容器之间部7k’分别与阳极端外侧电极8a’连接的布线,所述阳极端外侧电极8a’位于串联布线5’的一端,且为仅与中间二极管6’的阳极侧相邻的阳极端电容器2a’上的、与中间二极管相反的一侧。

以上两个并联布线9a’、9k’中,一方上配设有切换开关3,另一方上配设有并联用二极管10’。

即,存在如下三种情况:<1>阳极并联布线9a’上配设有切换开关3,阴极并联布线9k’上从阴极-电容器之间部7k’向着阳极端外侧电极8a’沿顺向配设有并联用二极管10’;<2>阴极并联布线9k’上配设有切换开关3,阳极并联布线9a’上从阴极端外侧电极8k’向着阳极-电容器之间部7a’沿顺向配设有并联用二极管10’;或<3>阳极并联布线9a’及阴极并联布线9k’上配设有切换开关3(图18为<2>的情况)。

上述的<1>~<3>中,特别是针对<1>、<2>的情况,对电容器2为三个以上且各并联布线9a’、9k’为两个以上的情形进行更详细说明。

在一个升压的充放电电路1中,即使某阴极并联布线9k’-1上配设有切换开关3,隔着与该阴极并联布线9k’-1相邻的中间二极管6’-1而位于其相反侧的阳极并联布线9a’-1上配设有并联用二极管10’,同时,另一阴极并联布线9k’-2上相反地配设有并联用二极管10’,隔着与该阴极并联布线9k’-2相邻的中间二极管6’-2而位于其相反侧的阳极并联布线9a’-2上配设有切换开关3,也包含于上述的<1>、<2>的情况。

以下类似地,各阳极并联布线9a’、阴极并联布线9k’的各组中也可以混合存在上述的<1>、<2>,例如,在另一阴极并联布线9k’-3上配设有切换开关3,位于其相反侧的阳极并联布线9a’-3上配设有并联用二极管10’等。

作为之前所叙述的升压的充放电电路1中的串联布线5’/并联布线9a’、9k’的多个电容器2可以在其充电时通过上述的切换开关3形成并联电流状态j2(图18的(a)),在其放电之前通过切换开关3形成串联电流状态j1(图18的(b)),并在形成串联电流状态j1之后,通过放电开关4开始输出电流y的放电。

当按照这种顺序进行充电/放电时,以规定的电压并联地对多个电容器2充电之后,以高于该规定的电压的电压串联地从多个电容器2中放电,通过使输入电流x经过充放电电路1,从而放电将其电压从低压升为高压的输出电流y。

工业实用性

本发明中的充放电电路将目前无法利用的来自电路等的无用或造成干扰的产生电压转换为所需电压(无论高电压/低电压)等,从而除以验电器为主的太阳能发电中的监控/控制装置的电源电路以外,本发明中的充放电电路还可以用于例如可穿戴计算(利用可穿戴电脑)的供电源等。

另外,本发明中的电容器单元能够充分利获取目前无法利用的来自电路等的无用或造成干扰的电场,从而除以验电器为主的太阳能发电中的监控/控制装置的电源电路以外,本发明中的电容器单元还可以用于例如可穿戴计算(利用可穿戴电脑)的供电源等。

而且,本发明中的验电器除以太阳能发电厂为主以外,在送电设备、各种家庭及办公室、以及工厂中无论它们的电路为交流还是直流、电位的高低、有无绝缘子、安装位置,皆可使用。

符号说明

1、充放电电路2、电容器(充电电容器)

2a、阳极端电容器2k、阴极端电容器

3、切换开关4、放电开关

5、串联布线6、中间二极管

7a、阳极-电容器之间部7k、阴极-电容器之间部

7d、二极管-电容器之间部8a、阳极端外侧电极

8k、阴极端外侧电极9a、阳极并联布线

9k、阴极并联布线10、并联用二极管

11、定时器部12、定时器部的电源端子

13、定时器电源布线14、电源用二极管

20、(第一实施方式的)验电器21、栅极电极

22、发光部23、整流器

101、电容器单元102、电极

102’、包覆电极102”、金属片

103、电极的主体部104、电极的非平行部

105、(电容器单元的)壳体106、壳体的主体侧部

107、壳体的连结侧部110、(第二实施方式的)验电器

111、发光部112、(验电器的)壳体

131、充放电电路132、蓄电装置

133、充放电电路的基板x、输入电流

y、输出电流j1、使电流串联地流向多个电容器的状态

j2、使电流并联地流向多个电容器的状态r、电路

r’、交流电路e、电场

l、电路的长度方向。

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