CN102804519B - 用于最小化安装空间的双列组插座 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种配电单元，该配电单元包括排列在相邻的列中的多个电源插座，在第一列中沿第一条线形成的电源插座的第一和第二端子，在第二列中沿第二条线形成的电源插座的第一和第二端子，在第一列中沿第三条线形成的电源插座的接地端子，以及沿第四条线形成的第二列的电源插座的接地端子，其中第一条线、第二条线、第三条线和第四条线是平行排列的，并且其中所述多个电源插座按照其中第三和第四条线位于第一和第二条线之间的布局以及其中第一和第二条线位于第三和第四条线之间的布局之一中来排列。

Description

用于最小化安装空间的双列组插座
相关申请
本申请根据美国法典35号第119条(e)要求于2009年6月11日递交的题目为“DUAL ROW IEC C13 AND/OR C19 GANG OUTLETS FORMINIMIZING INSTALLATION SPACE(用于最小化安装空间的双排IECC13和/或C19组插座)”的序列号为61/186,241的美国临时申请的优先权，该美国临时申请的内容在此通过引用全文并入。
发明背景
1.发明领域
本公开内容涉及带锁电插座单元，更具体地涉及配电单元(PDU)产品，该配电单元产品包括带锁电插座，例如符合国际电工委员会(IEC)IEC60320标准的电插座(包括符合IEC-C13或IEC-C19的电插座)。
2.相关技术的讨论
许多传统的带锁插座技术中的插座的布局包括在单独的(非成组的)插座之间的间隔以容纳锁定件。在插座之间的这种间隔限制了能够在给定面积内所包括的插座的数量，且如果期望有锁定功能则会妨碍使用工业标准的成组的插座。
发明概述
本公开内容的实施方式和方面涉及包括成组的电插座的电源插座单元，所述成组的电插座用于诸如配电单元或不间断电源的设备中。本文公开的电源插座单元为在插座中包括锁定功能做了准备，所述锁定功能便于将电源线固定到电插座以帮助防止电源线与电源插座的意外分离。所述电源插座单元包括以便于将大量电源插座包括到给定面积内的配置来排列成组的电源插座。
根据一种实施方式，提供有一种配电单元。该配电单元包括输入和外壳，所述输入被配置成接收输入电力。外壳包括第一外缘、第二外缘和上表面，该上表面被容纳在第一外缘和第二外缘之间并具有多个电源插座，所述多个电源插座中的每一个具有三个输出端子，其中包括接地端子、第一端子和第二端子。所述多个电源插座排列在两个相邻的列中，其中包括第一列和第二列，在第一列和第二列的每列中具有至少两个电源插座，其中，所述多个电源插座被排列使得在第一列中的电源插座的第一端子和第二端子沿第一条线形成，在第二列中的电源插座的第一端子和第二端子沿第二条线形成，在第一列中的电源插座的接地端子沿第三条线形成，以及第二列的电源插座的接地端子沿第四条线形成。第一条线、第二条线、第三条线和第四条线平行排列。所述多个电源插座按照其中第三和第四条线位于第一和第二条线之间的布局以及其中第一和第二条线位于第三和第四条线之间的布局之一来排列。
根据所述配电单元的一个方面，输入包括电源线，该电源线具有接地导体、第一导体和第二导体，其中接地导体耦合到多个电源插座中的每一个的接地端子，第一导体耦合到多个电源插座的每个第一端子，以及第二导体耦合到多个电源插座的每个第二端子。
根据另一方面，所述配电单元还包括容纳在外壳内的电池，并且其中，配电单元被配置作为不间断电源，该不间断电源被配置成一旦在输入处掉电时，从电池向电源插座的第一端子和第二端子提供电力。
根据另一方面，外壳具有宽度和长度，其中长度大于宽度，并且其中外壳的长度在平行于第一条线的方向上延伸。
根据另一方面，所述配电单元还包括在外壳中形成的至少一个槽，并且其中，多个电源插座中的至少一个与所述至少一个槽关联，并且其中，所述至少一个槽被配置成机械地保持带锁电源线的锁定片。
根据另一方面，多个电源插座中的每一个被电连接到接地导体、第一导体和第二导体，并且其中，所述多个电源插座中的至少一个的接地导体、第一导体和第二导体中的至少一个与电源插座单元中的所有其他的多个电源插座中的接地导体、第一导体和第二导体中的每一个电绝缘。
根据另一方面，所述电源插座符合国际电工委员会IEC 60320标准。
根据另一方面，相邻的电源插座之间的间距小于第三和第四条线之间的间距。
根据另一方面，所述配电单元还包括非对称地排列在所述电源插座单元的中心轴附近的电源输入端子。
根据另一方面，所述配电单元还包括非对称配置的外壳。
根据另一实施方式，提供有一种电源插座单元。所述配电单元包括外壳、多个电插座以及在所述外壳中形成的至少一个槽或凹槽，所述至少一个槽或凹槽中的至少一个与所述多个电插座中的每一个关联，所述至少一个槽或凹槽中的每一个被配置成保持带锁电源线的锁定片，其中，所述外壳包括四个壁，并且所述四个壁中的两个包括在其中形成的所述至少一个槽或凹槽中的至少一个。
根据电源插座单元的一方面，所述多个电插座包括以2×2栅格布局排列的至少一组四个电插座。
根据另一方面，所述多个电插座包括以2×3栅格布局排列的至少一组六个电插座。所述至少一组六个电插座排列在具有小于60平方厘米的表面面积的表面内。
根据另一实施方式，提供一种配电方法。所述配电方法包括：将配电单元安装在容纳着电气设备的电气设备机架中，所述配电单元包括多个电源插座，每个电源插座具有接纳带锁电源线的锁定片的孔；提供多个带锁电源线，每个带锁电源线具有第一端和第二端，第二端具有锁定片，并且第二端具有第一端子、第二端子和接地端子；将第一带锁电源线的第一端耦合到安装在所述电气设备机架中的第一电气设备单元，将第一带锁电源线的第二端耦合到所述多个电源插座的第一个电源插座中，使得第一带锁电源线的锁定片与所述多个电源插座的第一个电源插座的孔配对，并且使得所述多个电源插座中的第一个电源插座的第一端子、第二端子和接地端子位于第一旋转位置；以及，将所述多个带锁电源线的第二带锁电源线的第一端耦合到安装在所述电气设备机架中的第二电气设备单元，将第二带锁电源线的第二端耦合到所述多个电源插座的第二个电源插座中，使得第二带锁电源线的锁定片与所述多个电源插座的第二个电源插座的孔配对，并且使得所述多个电源插座中的第二个电源插座的第一端子、第二端子和接地端子位于偏离第一旋转位置180度的第二旋转位置。
根据所述配电方法的一方面，所述多个电源插座包括以2×2栅格布局排列的至少一组四个电源插座。
根据另一方面，所述配电方法还包括将第三带锁电源线的第二端耦合到所述多个电源插座的第三个电源插座中，使得第三带锁电源线的锁定片与所述多个电源插座的第三个电源插座的孔配对，并且使得所述多个电源插座中的第三个电源插座的第一端子、第二端子和接地端子位于第一旋转位置。所述方法还可包括将第四带锁电源线的第二端耦合到所述多个电源插座的第四个电源插座中，使得第四带锁电源线的锁定片与所述多个电源插座的第四个电源插座的孔配对，并且使得所述多个电源插座中的第四个电源插座的第一端子、第二端子和接地端子位于第二旋转位置。
附图的简要描述
附图无意于按比例绘制。在附图中，在不同的图中示出的每个相同的或近似相同的部件由相似的数字表示。为了清楚起见，并非在每个附图中的每个部件都可以标出。在附图中：
图1A是从前面看的传统的成组的插座单元的等距视图；
图1B是从后面看的传统的成组的插座单元的等距视图；
图2A是从前面看的第二种类型的传统的成组的插座单元的等距视图；
图2B是从后面看的第二种类型的传统的成组的插座单元的等距视图；
图3示出了传统单元中的一部分，其示出如果插座单元结合锁定定位电线使用所需要的单独的(非成组的)插座之间的间距；
图4是根据本公开内容的一实施方式的成组的插座单元的平面视图；
图5是图4的成组的插座单元的后面的平面视图；
图6是图4的成组的插座单元的前面的等距视图；
图7是图4的成组的插座单元的后面的等距视图；
图8是图4的成组的插座单元的后面的替代性的等距视图；
图9示出根据本公开内容的一方面的在连接的、锁定的状态下的带锁电源线和插座；
图10示出图9的在分离状态下的带锁电源线和插座；
图11是根据本发明的实施方式的包括六个成组的插座单元的配电单元的等距视图；以及
图12是从后面看的图11的配电单元的等距视图。
详细描述
本发明不限于其对在以下的说明中阐述的或在附图中示出的部件的详细结构和布局的应用。本发明能够具有用不同方式实践或实现的其他实施方式。此外，本文所使用的措辞和术语是为了描述目的而不应该被认为是限制性的。本文使用的“包括(including)”、“包括(comprising)”或“具有”、“包含(containing)”、“包含(involving)”及其变形意味着包括之后所列出的项及其等效形式以及其他项。
本公开内容针对带锁电插座单元并针对配电单元(PDU)或不间断电源(UPS)产品，该配电单元或不间断电源产品包括例如符合国际电工委员会(IEC)IEC-C13或IEC-C19标准的电插座的带锁电插座。这些插座可以结合带锁电线使用，所述带锁电线诸如由英国沃灵顿，BirchwoodScience Park，WA37JX的Volex集团股份公开有限公司研发的带锁电线，这些带锁电线例如在题目为“POSITIVE LOCK CONNECTOR(正锁定连接器)”的美国专利申请公布第2009/0137142A1号中有所描述。带锁插座和带锁电源线提供了一种不使用笨重支架固定电源线的方法，或可选地将电源线固定到例如电气设备机架配电源的方法。一些带锁插座被设计成与包括了锁定片的电源线，如在图3、9和10中所示的电源线50一起使用。当插入插座时，电源线50上的锁定片60将电源线50固定到插座。锁定片60可以将插座中的槽或凹槽70啮合到电源线50插入的地方以便将电源线50锁定在插座中的适当位置。为了移除电源线50，可以手动按下锁定片60。尽管本文描述了Volex的带锁电源线和插座，但本公开内容不限于Volex类型的电源线和插座。结合本公开内容的实施方式还可以使用其他带锁插座技术。
传统的带锁插座技术通常需要包括在插座20之间的间隔40以容纳锁定件。在图3中示出了在有代表性的传统的带锁插座20之间的这种间隔40。插座的这种布局与和非带锁电源线一起使用的、可能包括以线性模式排列的IEC插座的传统的单独的(非成组的)插座单元形成对比。在图1A、1B、2A和2B中示出了这样的传统的成组的IEC插座单元10、15的示例。这些传统的插座单元10、15可以具有近距隔开的插座20，因为它们不需要容纳电源线上的锁定件。这些传统的插座单元10、15可包括电导体30以将电力传送到单独的插座20和/或提供到接地。
许多机架可安装的PDU 110被设计安装在诸如42U机柜的行业标准机柜内，这限制了可能使用的垂直安装机架的PDU 110的总长度。由于在插座20之间需要空间间隔来容纳Volex的锁定件，因此可以放置在标准电气设备机架PDU 110上的插座20的总数量被限制到小于消费者可能期望的数量。本公开内容的实施方式便于提供能够安装在有限的空间量中的、数量增加的带锁电插座20。本公开内容的实施方式例如可应用于电气设备机架配电单元110和不间断电源(UPS)设备以及其他配电设备。
在本公开内容中所描述的PDU 110的至少一些实施方式包括新颖的电插座定向和布局，这些定向和布局允许在给定的空间内提供更大数量的带锁电插座20。
在图4-8中示出的是根据本公开内容的可用于成组的插座单元80的一些实施方式中的电插座配置的示例。在图4-8中示出的插座配置包括彼此面对面的相邻的两列电插座20。在一列电插座20中，电插座20相对于另一列中的电插座20旋转180度。在图4-8中示出的插座20以2×3栅格布局排列。在可选实施方式中，可以出现大于或小于六个的插座20。例如，成组的插座单元80可以包括四个插座，例如在图4中示出的在上部两排中的四个插座，这四个插座以2×2栅格布局排列。每个插座20包括两个电源端子和一个接地端子。本公开内容不受限于所示出的插座的类型。在本公开内容的不同实施方式中，还可以使用被配制成用于诸如那些与例如欧洲或中国式插头一起使用的不同插座。图4-8示出了具有六个插座的成组的插座单元80，然而，不同实施方式可以具有不同数量的插座20(例如，如示出的2列3个插座或2列X个插座，X可等于1、2、3、4等)。另外，成组的插座单元80的不同实施方式可具有不同于所示出的配置的插座20。例如，在成组的插座单元80的一些实施方式中，一个或多个插座20可以相对于在图4-8中示出的插座中旋转180度。
在成组的插座单元80的一些实施方式中，可以在排列在相邻的列中的插座20和附加的插座20之间的空间(例如在图3中示出的空间40)内包括有一个或多个附加的带锁插座20。在成组的插座单元80的一些实施方式中，一个或多个附加的带锁插座20可以相对于其他插座20旋转90度被包括进来，并位于邻近其他带锁插座20的地方，但在附加的插座的一侧上的开放空间不邻近其他插座20。在成组的插座单元80的其他实施方式中，非带锁插座可以和带锁插座20一起包括进来。在一些实施方式中，插座20的列可以彼此偏离，使得一列中的插座20不与另一列中的插座20对齐。成组的插座单元80的一些实施方式可包括多于两列的插座。在图4-8的示例的成组的插座单元80中，插座20以双列布局，接地端子彼此面对。在其他的实施方式中，插座20可以被布置使得接地端子彼此背对。
在至少一种实施方式中，所有的线端子、中性端子和接地端子由三个分离的金属导体90连接。可以在图5、7和8中示出的成组的插座单元80的后视图中看到这些导体。在一些实施方式中，整个成组的插座单元80只有三个快速连接端子100，即一个线端子、一个中性端子和一个接地端子。其他实施方式可以具有更大数量的端子100。可选地，还可以通过使用连接到从属PCB板的快速连接或焊接端子来配置单元80，所述从属PCB板用于聚集(汇聚)线功能、中性功能或接地功能。此外可选地，在不同的插座20上的线端子和/或中性端子可以保持不聚集以允许连接到单独的或不同的电源。
在图4-8中示出的插座20的配置提供了超出诸如在图1A-3中示出的电插座配置的优势。这是因为诸如在图1A-3中示出的、以单列或单排布局的、成组的插座20不能容纳诸如由Volex集团股份公开有限公司提供的那些自锁定电源线50的自锁定件。对于和根据本公开内容的成组的插座单元80相同数量的插座20，单列或单排组插座需要更长的底架长度。因此，本公开内容的至少一些实施方式便于比以前可实现的在小的紧凑空间内安装更多的带锁插座20。
在图4-8中示出的插座20的配置中，相邻的插座可以彼此紧邻，使得在插座之间有很小的间距或没有间距。在一种实施方式中，相邻插座之间的间距，例如在图4中的垂直方向上的插座之间的间距可以大约为2.2mm，以及相对插座之间的间距，例如在图4中的水平方向上的插座之间的间距可以大约为1.1mm。与可能的插座被更加近距隔开相比，这种间距可以更容易地方便将电源线插入成组的插座或从其移除。在至少一种实施方式中，插座的间距和布局可以导致具有六个插座的成组的插座配置被包括在具有长为大约10.1cm、宽为大约5.5cm并且表面面积为大约55.5平方厘米的插座单元中。在一些实施方式中可以在插座之间提供更大间距，这将导致在成组的插座单元中的较低密度电源插座。
在一些实施方式中，根据本公开内容，成组的插座单元80可以包括允许组插座80仅以单一方向安装的一个或多个零件。为此，成组的插座单元80可以包括非对称的电连接器配置，如在图7和8中所示。可供选择地或额外地，成组的插座单元80的相对端可具有不同的零件，其允许成组的插座单元80在仅单一方向上安装到插座底板和/或PDU 110中。根据本公开内容的、允许在仅单一方向上安装组插座80的零件，其能可以便于将线端子和中性端子维持在对应于安装在PDU中的每个组插座80中的电插座的相同位置上。
在图9和10中示出成组的插座单元80的自锁定件。对应每个带锁插座20，有切口70，或者在一些实施方式中，有槽、凹槽或凹穴形成在成组的插座单元80的外壳的侧壁上。配对的电源线50具有自锁定片60。当电源线50插入插座20时，片60上的隆起物啮合对应插座20的在外壳中的切口、槽、凹槽或凹穴70。片60上的隆起物与切口、槽、凹槽或凹穴70的啮合将电源线50锁定在插座20中的适当位置。自锁定片60可以手动按下以使隆起物从切口、槽、凹槽或凹穴70脱离并允许电源线50从插座20移除，如图10所示。
可以在被配置用于在电子设备机架上安装的PDU 110上使用根据本公开内容的实施方式的成组的插座单元80。在图11和12中示出这样的PDU110的一个示例。图11和12的PDU包括每一个都具有六个电插座20的六个成组的插座单元80。在可选实施方式中，PDU可包括更多的或较少的成组的插座单元80，并且成组的插座单元每个可包括多于或少于六个的电插座20。并非需要用相同的方式或用相同数量的电插座20来配置安装到PUD 110的所有成组的插座单元80。图11和12的PDU 110包括用于传送电力和提供安装在其上的成组的插座单元80的电连接的接地的电总线线路(未示出)。根据本公开内容的实施方式的成组的插座单元80还可以更广泛地用于包括UPS设备和其他配电设备的其他应用中。
虽然已经描述了本发明的至少一种实施方式的若干方面，但应该认识到，对本领域的技术人员来说，容易进行各种改变、修改和改进。这些改变、修改和改进意在是本公开内容的一部分，并且意在在本发明的精神和范围内。相应地，前面的说明和附图仅是举例。

Claims (17)

1.一种配电单元，包括：
输入，该输入被配置成接收输入电力；以及
外壳，包括：
第一外缘；
第二外缘；
上表面，该上表面被容纳在所述第一外缘和所述第二外缘之间并具有设置在所述外壳中所形成的多个凹进区域内的多个电源插座，所述多个电源插座中的每一个具有三个输出端子，包括接地端子、第一端子和第二端子；
至少一个槽，所述至少一个槽邻近所述多个电源插座中的至少一个在所述外壳中形成，所述至少一个槽被配置成保持带锁电源线的被插入到所述多个电源插座中的一个电源插座中的锁定片；
其中，所述多个电源插座排列在两个相邻的列中，包括第一列和第二列，在所述第一列和所述第二列的每列中具有至少两个电源插座；
其中，所述多个电源插座被排列使得在所述第一列中的电源插座的第一端子和第二端子沿第一条线形成，在所述第二列中的电源插座的第一端子和第二端子沿第二条线形成，在所述第一列中的电源插座的接地端子沿第三条线形成，以及所述第二列的电源插座的接地端子沿第四条线形成；
其中，所述第一条线、所述第二条线、所述第三条线和所述第四条线平行排列；
其中，所述多个电源插座按照其中所述第三条线和所述第四条线位于所述第一条线和所述第二条线之间的布局来排列。
2.如权利要求1所述的配电单元，其中，所述输入包括电源线，所述电源线具有接地导体、第一导体和第二导体，所述接地导体耦合到所述多个电源插座中的每一个的接地端子，所述第一导体耦合到所述多个电源插座中的每一个的第一端子，以及所述第二导体耦合到所述多个电源插座中的每一个的第二端子。
3.如权利要求1所述的配电单元，还包括容纳在所述外壳内的电池，并且其中，所述配电单元被配置作为不间断电源，所述不间断电源被配置成一旦在所述输入处掉电时，从所述电池向所述电源插座的第一端子和第二端子提供电力。
4.如权利要求1所述的配电单元，其中，所述外壳具有宽度和长度，所述长度大于所述宽度，并且其中，所述外壳的长度在平行于所述第一条线的方向上延伸。
5.如权利要求1所述的配电单元，其中，所述多个电源插座中的每一个被电连接到接地导体、第一导体和第二导体，并且其中，所述多个电源插座中的至少一个的接地导体、第一导体和第二导体中的至少一个与所述电源插座单元中的所有其他的多个电源插座中的接地导体、第一导体和第二导体中的每一个电绝缘。
6.如权利要求1所述的配电单元，其中，所述电源插座符合国际电工委员会IEC 60320标准。
7.如权利要求1所述的配电单元，其中，相邻的电源插座之间的间距小于所述第三条线和所述第四条线之间的间距。
8.如权利要求1所述的配电单元，还包括非对称地排列在所述电源插座单元的中心轴附近的电源输入端子。
9.如权利要求1所述的配电单元，其中所述外壳是不对称的。
10.一种电源插座单元，包括：
外壳，所述外壳包括上表面和四个外壁，所述四个外壁排列成一对侧壁和一对端壁，其中所述侧壁中的每一个包括在其中形成的至少一个槽或凹槽，且所述上表面包括在其中形成并暴露多个凹进区域的多个孔；
多个电插座，所述多个电插座排列在两个相邻的列中并被容纳在所述四个外壁内，所述多个电插座中的每一个电插座包括具有多个端子的插孔，每个插孔被容纳在所述多个凹进区域中的仅仅一个凹进区域内；以及
其中，定位在所述外壳的外壁中的每一个槽或凹槽被配置成保持带锁电源线的被插入到所述多个电插座中的一个电插座中的锁定片。
11.如权利要求10所述的电源插座单元，其中，所述多个电插座包括以2×2栅格布局排列的至少一组四个电插座。
12.如权利要求11所述的电源插座单元，其中，所述多个电插座包括以2×3栅格布局排列的至少一组六个电插座。
13.如权利要求12所述的电源插座单元，其中，所述至少一组六个电插座排列在具有小于60平方厘米的表面面积的表面内。
14.一种配电方法，包括：
将配电单元安装在容纳着电气设备的电气设备机架中，所述配电单元包括多个电源插座，每个电源插座具有接纳带锁电源线的锁定片的孔；
提供多个带锁电源线，每个带锁电源线具有第一端和第二端，所述第二端具有锁定片，并且所述第二端具有第一端子、第二端子和接地端子；
将第一带锁电源线的第一端耦合到安装在所述电气设备机架中的第一电气设备单元；
将所述第一带锁电源线的第二端耦合到所述多个电源插座的第一个电源插座中，使得所述第一带锁电源线的所述锁定片与所述多个电源插座的第一个电源插座的孔配对，并且使得所述多个电源插座的第一个电源插座的第一端子、第二端子和接地端子位于第一旋转位置；
将所述多个带锁电源线的第二带锁电源线的第一端耦合到安装在所述电气设备机架中的第二电气设备单元；
将所述第二带锁电源线的第二端耦合到所述多个电源插座的第二个电源插座中，使得所述第二带锁电源线的锁定片与所述多个电源插座的第二个电源插座的孔配对，并且使得所述多个电源插座的第二个电源插座的第一端子、第二端子和接地端子位于偏离所述第一旋转位置180度的第二旋转位置。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述多个电源插座包括以2×2栅格布局排列的至少一组四个电源插座。
16.如权利要求14所述的方法，还包括将第三带锁电源线的第二端耦合到所述多个电源插座的第三个电源插座中，使得所述第三带锁电源线的锁定片与所述多个电源插座的第三个电源插座的孔配对，并且使得所述多个电源插座的第三个电源插座的第一端子、第二端子和接地端子位于所述第一旋转位置。
17.如权利要求16所述的方法，还包括将第四带锁电源线的第二端耦合到所述多个电源插座的第四个电源插座中，使得所述第四带锁电源线的锁定片与所述多个电源插座的第四个电源插座的孔配对，并且使得所述多个电源插座的第四个电源插座的第一端子、第二端子和接地端子位于所述第二旋转位置。
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