CN103403560B - 插线板以及电力测定系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种插线板和电力测定系统,即便在与插线板的多个插头插入部连接的各电气设备的耗电量较小的情况下,也能够测定每个电气设备的耗电量。插线板(1)具有:壳体(6),其具备多个插头插入部(1a),插头插入部(1a)具有供插头(7)的第一插片(8)插入的第一插入口(6a)和供插头(7)的第二插片(9)插入的第二插入口(6b);磁性体芯(21),其与多个插头插入部(1a)分别对应地设置,并具备供第一插片(8)插入的第1开口(21a)、供第二插片(9)插入的第2开口(21b)、以及将第一开口(21a)和第二开口(21b)连通的狭缝(21c);以及磁传感器(22),其设置于狭缝(21c)内。
Description
技术领域
本发明涉及插线板以及电力测定系统。
背景技术
近年来,从电力需求的增加和考虑地球环境的角度出发,节约家庭、办公室的耗电量的形势不断高涨。由于这样的节能的意愿提高而作出了随时关闭电气设备的电源、重新调整空调的设定温度等努力。
为了掌握通过这些努力实际上实现了何种程度的节能化,而提出了各种耗电量的测定方法。
但是,哪种方法都很难正确地测定电气设备各自的耗电量。
例如,提出了在家庭内的插座设置测定耗电量的端子,并测定与该插座连接的电气设备当前的耗电量的测定方法。但是,在该方法中存在如下问题:即,当在一个墙面插座连接有插线板、并且在该插线板连接有多个电气设备的情况下,只能测定各电气设备的耗电量的总量,而无法单独地测定各电气设备的耗电量。
并且,还存在在通过家庭内的配电盘分支前的电源线设置用于测定耗电量的电流传感器的方法。但是,在该方法中,无法了解在通过配电盘分支后的各电源线中分别消耗了何种程度的电力。
专利文献1:日本特开平9-84146号公报
专利文献2:日本特开平10-97879号公报
专利文献3:日本特开平11-108971号公报
专利文献4:日本特开平11-313441号公报
发明内容
本发明的目的在于提供如下的插线板和电力测定系统,即,即便在与插线板的多个插头插入部连接的各电气设备的耗电量较小的情况下,也能够测定每个电气设备的耗电量。
根据以下公开的一个技术方案,本发明提供一种插线板,该插线板具有:壳体,该壳体具备多个插头插入部,该多个插头插入部具有供插头的第一插片插入的第一插入口、和供插头的第二插片插入的第二插入口;磁性体芯,该磁性体芯与上述多个插头插入部分别对应地设置,并具备供上述第一插片插入的第一开口、供上述第二插片插入的第二开口、以及将上述第一开口与上述第二开口连通的狭缝;以及磁传感器,该磁传感器设置于上述狭缝内。
并且,根据该公开的其他技术方案,本发明提供一种电力测定系统,该电力测定系统具备:插线板,该插线板具备多个插头插入部,该多个插头插入部供多个外部的电气设备的插头分别插入,且该插线板对各上述插头插入部分别供给电源电压;磁性体芯,该磁性体芯设置于各上述插头插入部,并形成有狭缝;磁传感器,该磁传感器设置于上述狭缝内,并测定流过上述插头所具备的第一插片和第二插片的电流;以及程序模块,该程序模块通过将所测定出的电流乘以上述电源电压,来单独地计算与上述插头插入部连接的多个电气设备中的每个电气设备所消耗的电力,上述磁性体芯具有供上述第一插片插入的第一开口、和供上述第二插片插入的第二开口,上述狭缝将上述第一开口和上述第二开口连通。
附图说明
图1是第一实施方式所涉及的插线板的外观图。
图2是卸下壳体后的、第一实施方式所涉及的插线板的外观图。
图3是示出第一实施方式所涉及的插线板所具备的各汇流排(busbar)的配置的立体图。
图4是在第一实施方式所涉及的插线板插入有多个插头后的立体图。
图5是用于对第一实施方式所涉及的插线板的将磁性体芯安装于上部壳体的安装方法进行说明的立体图(其1)。
图6是用于对第一实施方式所涉及的插线板的将磁性体芯安装于上部壳体的安装方法进行说明的立体图(其2)。
图7是用于对第一实施方式所涉及的插线板的将磁性体芯安装于上部壳体的安装方法进行说明的立体图(其3)。
图8是第一实施方式所涉及的插线板所具备的磁性体芯的俯视图。
图9是第一实施方式的、插入插头后的磁性体芯及其周围的立体图。
图10是第一实施方式所涉及的插线板所具备的磁传感器的电路图。
图11是第一实施方式所涉及的插线板所具备的磁传感器的俯视图。
图12是用于对第一实施方式所涉及的插线板所具备的磁传感器的磁感应面与各插片之间的位置关系进行说明的立体图。
图13是示意性地示出第一实施方式的、在插片的周围产生的磁通量的情况的俯视图。
图14的(a)是第一实施方式所涉及的插线板所具备的上部壳体的内侧的俯视图,图14的(b)是在第一实施方式所涉及的插线板中设置了发送电路部的情况下的、下部壳体的内侧的俯视图。
图15是第一实施方式所涉及的插线板所具备的发送电路部的功能框图。
图16是用于对第一实施方式所涉及的电力测定系统进行说明的示意图。
图17是用于对本申请发明者在第二实施方式中进行的仿真进行说明的立体图。
图18是用于示出本申请发明者在第二实施方式中进行的仿真的结果的图。
图19的(a)、图19的(b)是第三实施方式所涉及的插线板所具备的上部壳体及其周围的立体图(其1)。
图20是第三实施方式所涉及的插线板所具备的上部壳体及其周围的立体图(其2)。
图21的(a)、图21的(b)是第四实施方式所涉及的插线板所具备的上部壳体及其周围的立体图(其1)。
图22是第四实施方式所涉及的插线板所具备的上部壳体及其周围的立体图(其2)。
图23的(a)、图23的(b)是第五实施方式所涉及的插线板所具备的上部壳体及其周围的立体图(其1)。
图24是第五实施方式所涉及的插线板所具备的上部壳体及其周围的立体图(其2)。
图25是第六实施方式中的、作为各汇流排的母材的导电板的立体图。
图26是第六实施方式所涉及的第一汇流排的立体图。
图27是第六实施方式所涉及的第二汇流排的立体图。
图28是第六实施方式所涉及的第三汇流排的立体图。
图29是示出第六实施方式中的、第一汇流排~第三汇流排的配置的立体图。
图30是第七实施方式所涉及的电力测定系统的示意图。
图31是第八实施方式所涉及的插线板的外观图。
图32是卸下下部壳体与上部壳体后的状态的、第八实施方式所涉及的插线板的立体图。
图33是从图32的构造除去第一电路基板、开关、以及罩后的状态下的立体图。
图34是第八实施方式所涉及的第二汇流排和辅助汇流排的立体图。
图35是第八实施方式所涉及的第一汇流排的立体图。
图36是第八实施方式所涉及的第三汇流排的立体图。
图37是第八实施方式所涉及的分支汇流排的立体图。
图38是第八实施方式所涉及的插线板的分解立体图。
图39是第八实施方式所涉及的插线板的电路图。
具体实施方式
(第一实施方式)
图1是本实施方式所涉及的插线板1的外观图。
该插线板1具备:插头2、电源线3、下部壳体5、以及上部壳体6。
其中,在上部壳体6,与插头7对应地设置有多个插头插入部1a。插头7是外部的电气设备所具备的部件,该插头7具有:第一插片8、第二插片9、以及接地端子10。
进而,在上述的各插头插入部1a设置有:供第一插片8插入的第一插入口6a、供第二插片9插入的第二插入口6b、以及供接地端子10插入的第三插入口6c。
在这样的插线板1中,通过将插头2插入位于墙面等的已设插座,可经由电源线3将已设插座的交流电源的电压供给至各插头插入部1a。
图2是卸下各壳体5、6后的插线板1的外观图。
如图2所示,在插线板1,隔开规定的间隔P1、P2设置有第一汇流排11~第三汇流排13。上述汇流排11~13例如通过对黄铜板等金属板进行冲裁并对其进行弯曲加工而制成。
各汇流排11~13中的第一汇流排11和第二汇流排12经由电源线3(参照图1)分别与墙面等的交流电源AC的两极A-、A+电连接,第三汇流排13经由电源线3维持接地电位。
并且,在各汇流排11~13的上方设置有第一电路基板20。
在该第一电路基板20上设置有多个与插头7对应的磁性体芯21。
图3是示出各汇流排11~13的配置的立体图。
如图3所示,第一汇流排11具有多个容纳上述第一插片8的第一触头11a。进而,第二汇流排12具有多个容纳第二插片9的第二触头12a。
并且,第三汇流排13具有多个容纳接地端子10的第三触头13a。
图4是将多个插头7插入插线板1后的立体图。
如图4所示,各插头7的插片8、9插通磁性体芯21。进而,第一插片8与第一触头11a接触,第二插片9与第二触头12a接触。
并且,插头7的接地端子10与第三触头13a接触。
图5~图7是用于对将磁性体芯21安装于上部壳体6的安装方法进行说明的立体图。
如图5所示,在第一电路基板20,与上部壳体6的第一开口6a和第二开口6b对应地形成有多个第一孔20c和第二孔20d。
如图5所示,在安装磁性体芯21时,按照到上部壳体6的距离从近到远的顺序准备磁性体芯21和第一电路基板20。进而,使第一电路基板20的螺纹孔20f与上部壳体6的螺纹孔6e位置一致,并将螺钉71插通于各螺纹孔6e、20f。
图6是从上部壳体6的表面侧观察的、安装磁性体芯21时的情况的立体图。
如图6所示,在第一基板20,与各磁性体芯21对应地立起设置有多个磁传感器22。
图7是安装磁性体芯21后的上部壳体6的立体图。
如图7所示,利用螺钉71将第一电路基板20固定于上部壳体6的内表面6x,并借助螺钉71的按压力将磁性体芯21固定于内表面6x。
通过这样仅利用一个第一电路基板20固定多个磁性体芯21,与单独地固定各磁性体芯21的情况相比,能够削减部件件数从而实现成本降低,并且插线板1的组装也变得容易。
另外,在后述的第二实施方式~第四实施方式中也采用这样的利用螺钉71进行安装的安装方法。
图8是磁性体芯21的俯视图。
如图8所示,磁性体芯21具有呈矩形状的外形,并具备供第一插片8插入的第一开口21a、和供第二插片9插入的第二开口21b。
这些开口21a、21b俯视呈矩形状,各开口21a、21b的延伸方向L1、L2相互平行。
进而,在各开口21a、21b之间设置有连通这些开口21a、21b的矩形状的狭缝21c。该狭缝21c的形状为俯视呈矩形状,其延伸方向L3与上述的各开口21a、21b的延伸方向L1、L2分别垂直。由此,开口21a、21b与狭缝21c合成的形状为俯视呈大致H形。
并且,狭缝21c的宽度W3比各插片8、9的宽度W1、W2窄,在本实施方式中,将宽度W3设为约1.4mm左右。
另外,磁性体芯21的材料没有特别限定,但在本实施方式中使用容易得到的铁氧体。
图9是插入了各插片8、9后的磁性体芯21及其周围的立体图。
如图9所示,各插片8、9分别插入第一电路基板20的第一孔20c和第二孔20d。
进而,在第一电路基板20钎焊连接有霍尔元件作为磁传感器22。该磁传感器22被收纳于狭缝21c内,起到根据该狭缝21c内的磁场的强度来测定流过各插片8、9的电流值的作用。
图10是作为磁传感器22而提供的霍尔元件的电路图。
如图10所示,磁传感器22具有镓砷系的磁感应部23和差动放大器24。
当在向电源端子22a与接地端子22b之间供给了电压Vcc的状态下磁感应部23暴露于磁场时,磁感应部23产生与该磁场强度相应的电位差ΔV。该电位差ΔV在差动放大器24被放大后,从输出端子22c输出至外部。
图11是磁传感器22的俯视图。
如图11所示,磁感应部23以位于磁感应面PM面内的方式由树脂26密封。进而,磁传感器22检测贯通磁感应部23的磁场中的、与磁感应面PM垂直的成分,并从上述的输出端子22c输出与该成分的大小相当的输出信号。
另外,各端子22a~22c通过钎焊连接等与第一电路基板20(参照图9)内的导线电连接。
作为磁传感器22使用的霍尔元件的元件大小比电流互感器(currenttransformer)之类的其他元件小,因此不会导致插线板大型化。
此外,电流互感器利用随着磁场的时间变化而产生的感应电流来测定磁场的大小,因此测定对象限定于交流磁场,但是霍尔元件具有还能够测定静磁场的强度的优点。
并且,霍尔元件比电流互感器便宜,因此能够防止插线板高成本化。
图12是用于对磁传感器22的磁感应面PM与各插片8、9之间的位置关系进行说明的立体图。
磁感应面PM的法线方向n与第一插片8和第二插片9各自的延伸方向D1、即各开口21a、21b各自的深度方向垂直。这样,由流过各插片8、9的电流I产生的磁场H1以与磁感应面PM大致垂直的方式贯通磁感应面PM,可提高利用磁传感器22进行的电流检测的灵敏度。
图13是示意性地示出在插片8、9的周围产生的磁通量Φ1、Φ2的情况的俯视图。
借助流过各插片8、9的电流I,在第一插片8和第二插片9各自的周围的磁性体芯21分别生成第一磁通量Φ1和第二磁通量Φ2。
电流I在从各插片8、9中的一方被供给至外部的电气设备后返回至另一方的插片,因此,流过各插片8、9的电流I的方向相互反向,各磁通量Φ1、Φ2的中的一方的朝向为顺时针,另外一方的朝向为逆时针。
结果,在位于各插片8、9之间的狭缝21c的附近,各磁通量Φ1、Φ2的朝向大致相同。因此,由这些磁通量Φ1、Φ2在狭缝21c内产生的磁场H1被增强,与仅由各插片8、9中的一个产生的磁场相比,能够使该磁场H1增强。
由此,即便在电流I的大小较小的情况下,也能够产生磁传感器22(参照图12)能够检测到的、足够的大小的磁场H1,可提高利用磁传感器22测定电流I的测定精度。
并且,如图8所示,狭缝21c的宽度W3比各开口21a、21b的宽度W1、W2窄,因此能够使磁传感器22接近狭缝21c的内表面。在本实施方式中,对于厚度约为1.2mm的磁传感器22,通过像已经说明的那样将狭缝21c的宽度W3设为1.4mm,使磁传感器22最大限度地接近狭缝21c的内表面。
由此,能够使磁场H1集中于磁传感器22,能够进一步提高利用磁传感器22测定电流I的测定精度。
在外部的电气设备处于耗电量在1W以下的待机状态且电流I大小很微小的情况下,这样的测定精度的提高特别有实际效果。
此外,在没有将各插片8、9插入到插头插入部1a(参照图1)的情况下,电流I没有流过各插片8、9而不产生磁场H1,因此,虽然插头插入部1a处于未使用状态磁传感器22仍误测定到磁场的危险性低。
图14(a)是上部壳体6的内侧的俯视图。
如图14(a)所示,在上部壳体6划分有收容第二电路基板25的发送电路部27。
在第二电路基板25设置有连接器36,在该连接器36连接有通信缆线37。
通信缆线37的端部连接于第一电路基板20的连接部C,通信缆线37具有从电源线3获取驱动各磁传感器22所需要的电力并将该电力供给至第一电路基板20、将各磁传感器22的输出信号发送至第二电路基板25的功能。
另外,也可以不像这样将发送电路部27设置于上部壳体6,而如图14(b)那样将发送电路部27设置于下部壳体5。
图14(b)是设置有发送电路部27的情况的下部壳体5的内侧的俯视图。
在该情况下,将第二电路基板25设置于下部壳体5的发送电路部27。进而,将通信缆线37连接于第二电路基板25的连接器36,并将该通信缆线37的端部连接于第一电路基板20的连接部C(参照图14(a))即可。
图15是发送电路部27的功能框图。
如图15所示,发送电路部27具有:周期传感器31,其检测流过电源线3的交流电的周期;AD转换器32,其将从各磁传感器22输出的仿真信号数字化;运算部33;以及输出端口34。
这样的发送电路部27以下述方式发挥作用。
首先,从各磁传感器22经由输出端子22c(参照图10)输出与流过各插片8、9的电流I的大小相应的仿真电流信号SIA。
作为仿真值的仿真电流信号SIA在AD转换器32被数字化,成为数字电流信号SID。
周期传感器31例如是光耦合器,检测流过连接于交流电源AC的电源线3的交流电的周期,并与该周期同步地输出从“0”上升到“1”的周期信号SP。例如,在交流电的周期为50Hz时,周期信号SP也以50Hz的周期从“0”上升到“1”。
运算部33测定上述的周期信号SP中的、信号上升的周期,并将该周期确定为交流电的周期T。此外,运算部33将64/T作为取样频率,并以该取样频率读取数字电流信号SID。
另外,运算部33虽然没有特别限定,但在本实施方式中使用8比特的MPU(Micro Processing Unit,微处理单元)作为运算部33。
然后,运算部33将数字电流信号SID格式化为USB(Universal SerialBus,通用串行总线)标准,并将其作为输出信号Sout输出至输出端口34。
另外,输出信号Sout的标准并不限定于USB标准,能够将输出信号Sout格式化为有线LAN(Local Area Network)、无线LAN等任意标准。
并且,也可以在运算部33设置乘法器。在该情况下,可以在乘法器内将交流电源AC的电源电压乘以上述的数字电流信号SID,从而求出与各插头插入部1a连接的电气设备所消耗的电量。
其次,对利用了该插线板1的电力测定系统进行说明。
图16是用于对本实施方式所涉及的电力测定系统60进行说明的示意图。
如图16所示,在使用插线板1时,通过将插头2插入墙面插座48而将电源线3连接于交流电源AC(参照图15)。
进而,将第一电气设备41~第四电气设备44的插头41a~44a插入插线板1的各插头插入部1a。另外,无需将全部的插头插入部1a均连接于电气设备,多个插头插入部1a中可以存在未使用的插头插入部。
此外,利用USB缆线等信号缆线45将个人计算机等电子计算机46与插线板1的输出端口34连接。
这样,从各插头插入部1a供给至电气设备41~44的各电流的值作为已经说明的输出信号Sout被电子计算机46读取。
在电子计算机46设置有硬盘等存储部46a。进而,在该存储部46a存储有程序47,该程序47通过将输出信号Sout所包含的电流乘以墙面插座48的电源电压来针对每个电气设备41~44单独地计算各电气设备41~44所消耗的电力。
在存储部46a存储程序47的存储方法没有特别限定。例如,可是由电子计算机46利用电子计算机46所具备的未图示的CD(CompactDisk)驱动器等读取存储于CD等存储介质49的程序47,由此将程序47存储于存储部46a。
使用时,将该程序47在RAM(Random Access Memory)46b中展开,CPU等运算部46c利用该程序46针对每个电气设备41~44单独地计算其耗电量。进而,在显示器47显示每个插头插入部1a的计算结果。
另外,在如已说明的那样在运算部33(参照图15)设置乘法器的情况下,无需利用电子计算机46进行这样的计算就能够在显示器47显示输出信号Sout所包含的、各插头插入部1a的电量。
进而,用户通过监视显示器47,能够实时地掌握各电气设备41~44消耗了何种程度的电力,从而能够得到是否应该为了节能而减少各电气设备41~44的电力的判断材料。
并且,可以在电子计算机46内设置数据库46d,并在该数据库46d存储各电器设备41~44在规定期间内消耗的总电力。由此,能够进一步增加是否应该减少电力的判断材料。
如参照图16进行说明的那样,根据以上说明的本实施方式,能够单独地监视连接于插线板1的各电气设备41~44的耗电量。
并且,如图13所示,由于利用同一个磁性体芯21包围第一插片8和第二插片9,因此在狭缝21c的附近、且是在各插片8、9的周围产生的磁通量Φ1、Φ2的朝向一致,磁场H1增强。
因此,与测定仅由流过各插片8、9中的任意一方的电流I产生的磁场的情况相比,可利用磁传感器22容易地测定微小的电流I,从而能够提高利用磁传感器22检测电流的检测灵敏度。
此外,由于利用磁传感器22测定的对象是在各插片8、9的周围产生的磁场H1,因此如图2那样将用于收敛磁场H1的磁性体芯21配置于各汇流排11~13的上方即可。因此,不会因磁性体芯21的原因而导致各汇流排11~13彼此的间隔P1、P2(参照图2)变宽,能够抑制插线板1的大型化。
进而,因为不用在各汇流排11~13连接新的部件就能测定磁场H1,因此能够抑制插线板1的成本增加。
(第二实施方式)
在本实施方式中,对磁传感器22与磁性体芯21之间的优选的位置关系进行说明。
图17是用于对本申请发明者进行的仿真进行说明的立体图。另外,在图17中,对于与在第一实施方式中说明了的要素相同的要素标注与第一实施方式相同的附图标记,并在以下省略说明。
如图17所示,在该仿真中,对在狭缝21c露出的磁性体芯21的表面21d处的磁场强度进行了仿真。
图18是示出该仿真结果的图。
如图18所示,与表面21d的中央C附近相比较,表面21d的边缘21e处的磁场强度急剧地减弱。
因此,为了保证利用磁传感器22测定磁场的测定精度,优选磁感应部23位于磁场在空间上的变动少的中央C附近。
但是,可以预见,在将磁传感器22安装于第一电路基板20(参照图9)时,在磁传感器22与第一电路基板20之间存在某种程度的位置偏移,因此难以正确地定位磁感应部23,磁感应部23有时会从中央C附近偏离。
因此,优选使表面21d的面积充分地大于磁感应部23的面积,由此来使表面21d中的、磁场大致相同的区域增大,从而降低磁感应部23位于边缘21e那样的、磁场在空间上急剧变化的区域的危险性。
例如,如图18所示,优选形成为:在将磁传感器22与表面21d的各个底边对齐后的状态下,表面21d的高度B为磁传感器22的高度A的1.5倍~2.5倍左右,从而使磁感应部23停留于中央C附近。
(第三实施方式)
在本实施方式中,对磁性体芯21的安装所优选的上部壳体6进行说明。
图19~图20是本实施方式所涉及的上部壳体6及其周围的放大立体图。另外,图19~图20中,对于与在第一实施方式中说明了的要素相同的要素标注相同的附图标记,并在以下省略说明。
如图19(a)所示,在本实施方式中,在上部壳体6的内表面6x立起设置有一对L字肋6p,这一对L字肋6p从磁性体芯21的对角线方向夹持矩形状的磁性体芯21。
图19(b)是从插头7侧观察的情况的立体图。
如图19(b)所示,立起设置于第一电路基板20的磁传感器22与磁性体芯21的狭缝21c位置一致。
图20是在将磁性体芯21和第一电路基板20固定于上部壳体6的状态下将插头7插入到上部壳体6的状态的立体图。
在本实施方式中,通过如上述那样利用L字肋6p夹持磁性体芯21,能够简单地进行上部壳体6与磁性体芯21的对位,并且能够防止在完成对位后上部壳体6与磁性体芯21发生位置偏移。
(第四实施方式)
图21~图22是本实施方式所涉及的上部壳体6及其周围的放大立体图。另外,在图21~图22中,对于与在第三实施方式中说明了的要素相同的要素标注相同的附图标记,并在以下省略说明。
如图21(a)所示,在本实施方式中,使上部壳体6的L字肋6p的高度H比磁性体芯21的厚度D高。进而,在第一电路基板20形成与多个L字肋6p分别嵌合的多个L字状的第三孔20e。
另外,图21(b)是从插头7侧观察的情况的立体图,与第三实施方式相同,磁性体芯21的狭缝21c与磁传感器22位置一致。
图22是在将磁性体芯21与第一电路基板20固定于上部壳体6后的状态下将插头7插入到上部壳体6的状态的立体图。
在本实施方式中,通过如上述那样使L字肋6p增高,L字肋6p与第一电路基板20的第三孔20e嵌合。由此,利用L字肋6p不仅能够夹持磁性体芯21,还能够防止第一电路基板20与上部壳体6之间的位置偏移。
(第五实施方式)
图23~图24是本实施方式所涉及的上部壳体6及其周围的放大立体图。另外,在图23~图24中,对于与在第三实施方式中说明了的要素相同的要素标注相同的附图标记,并在以下省略说明。
如图23(a)所示,在本实施方式中,在L字肋6p设置延长部6q,并且在该延长部6q的末端形成爪6r。进而,第一电路基板20的第三孔20e形成为可供爪6r通过的矩形状。
另外,图23(b)是从插头7侧观察的情况下的立体图,与第三实施方式相同,磁性体芯21的狭缝21c与磁传感器22位置一致。
图24是在将磁性体芯21和第一电路基板20固定于上部壳体6后的状态下将插头7插入到上部壳体6的状态的立体图。
在本实施方式中,由于如上述那样在上部壳体6设置有爪6r,因此可利用爪6r保持第一电路基板20的主面20x,能够防止第一电路基板20在主面20x的法线方向发生位置偏移。
此外,由于能够这样利用爪6r保持第一电路基板20,因此不需要用于将第一电路基板20固定于上部壳体6的螺钉71(参照图5),能够削减部件件数而实现成本降低。
(第六实施方式)
在本实施方式中,对在第一实施方式中说明了的第一汇流排11~第三汇流排13的制造方法进行说明。
图25是作为各汇流排11~13的母材的导电板55的立体图。
该导电板55是利用模具对黄铜板进行加工而形成的,具备多个突起55a。
图26~图28是对该导电板55进行弯曲加工而得到的第一汇流排11~第三汇流排13的立体图。
如图26~图28所示,通过弯曲加工使上述的多个突起55a分别成为一体地设置于第一汇流排11~第三汇流排13中的各汇流排的第一触头11a~第三触头~13a。
并且,图29是示出以这种方式制成的第一汇流排11~第三汇流排13在插线板1内的配置的立体图。
这样,在本实施方式中,通过在相同的平面形状的导电板55改变弯曲部位和弯曲方向,能够简单地制作第一汇流排11~第三汇流排13,从而能够降低这些汇流排11~13的制作成本。
(第七实施方式)
在本实施方式中,对在办公室、事业所等多个用户消耗电力的情况下有用的电力测定系统进行说明。
图30是本实施方式所涉及的电力测定系统的示意图。
该电力测定系统100具有:多个在第一实施方式中说明的插线板1、中继器90、数据收集服务器91、管理服务器92、以及大厦管理系统98。
中继器90收集从各插线板1输出的输出信号Sout,并对它们分别进行IP(Internet Protocol)转换后将它们输出至数据收集服务器91。
数据收集服务器91具备:收集部91a;行动/耗电量总合部91b;以及可视化处理部91c。
其中,收集部91a具有作为接收上述输出信号Sout的输入部的功能。
行动/耗电量总合部91b参照存储于管理服务器92的日程数据库92a。日程数据库92a是存储多个用户的日程的数据库,例如,存储办公室内的各用户的缺席时间等。
行动/耗电量总合部91b参照这样的日程数据库92a来掌握用户的缺席时间。此外,基于输出信号Sout掌握该用户所使用的插线板1的耗电量,并判断在该用户缺席时是否白白消耗电力。
可视化处理部91c生成将这样的行动/耗电量总合部91b的判断可视化的图像数据Sp。
该图像数据Sp通过LAN缆线等被读取至各用户、管理者的个人计算机99。进而,管理者通过监视显示器99a能够掌握在各用户缺席时整个办公室浪费何种程度的电力。
并且,大厦管理系统98也可以参照数据收集服务器91。在该情况下,优选若通过行动/耗电量总合部91b了解到缺席的用户的插线板1白白消耗电力,则大厦管理系统98自动地关闭照明、空调的电力。
根据这样的本实施方式,能够将多个用户所使用的插线板1的耗电量存储于数据收集服务器91。若以日、月、插线板1、电气设备作为存储的单位,则能够对耗电量进行各种各样的比较,在集合有多个用户的办公室等中,能够从各种角度得到低耗电量化的判断材料。
(第八实施方式)
图31是本实施方式所涉及的插线板101的外观图。另外,在图31中,对于与在第一实施方式中说明的要素具有相同功能的要素标注相同的附图标记,并在以下省略说明。
如图31所示,在该插线板101中,与多个插头插入部1a分别对应地设置开关102。
图32是卸下了下部壳体5和上部壳体6后的状态的插线板101的立体图。
各开关102是翘板开关(rocker switch),通过用户向接通侧、切断侧按压按钮102x,能够使各分支汇流排17与第二汇流排12电连接、或者将各分支汇流排17从第二汇流排12电气隔离。
并且,在第一电路基板20通过螺钉110固定有收容磁性体芯的罩108。
图33是从图32的构造除去第一电路基板20、开关102、以及罩108后的状态的立体图。
另外,在图33中,对于与在第一实施方式中说明的要素具有相同功能的要素标注相同的附图标记,并在以下省略说明。
如图33所示,在本实施方式中,在第一汇流排11设置第四触头11e,并且在分支汇流排17的末端设置第五触头17e。
此外,除了设置第一汇流排11~第三汇流排13之外,还设置用于向内置于各开关102的LED等光源供给电力的辅助汇流排104。
该辅助汇流排104通过对黄铜板等金属板进行冲裁并进行弯曲加工而制成,该辅助汇流排104具有多个与各开关102对应的分支104a。进而,在该分支104a的末端形成从分支104a的延伸方向向与分支104a的延伸方向垂直的方向弯曲的第六触头104e。
图34是第二汇流排12和辅助汇流排104的立体图。
如图34所示,第二汇流排12与辅助汇流排104通过连接缆线110相互电连接,从而相互之间电位相同。
另一方面,图35是第一汇流排11的立体图,图36是第三汇流排13的立体图。
这些汇流排11、13也通过对黄铜板等金属板进行冲裁并进行弯曲加工而制成。
并且,图37是本实施方式所涉及的分支汇流排17的立体图。
如图37所示,在分支汇流排17的端部设置有第二触头17a的延长部17y。
图38是插线板101的分解立体图。
如图38所示,罩108具有可在其内侧收容磁性体芯21的大小,并具备供分支汇流排17插通的狭缝108a。
此外,在该罩108的底部设置有两个嵌合突起108b。该嵌合突起108b与设置于第一电路基板20的嵌合孔20e嵌合,由此将罩108与第一电路基板20定位。
通过这样针对每个磁性体芯21设置罩108,并利用螺钉将罩108固定于第一电路基板20,磁性体芯21在第一电路基板20上的稳定性提高。
另一方面,在开关102设置有第一端子102a~第三端子102c。这些端子102a~102c分别与上述的第四触头11e、第五触头17e、以及第六触头104e嵌合。
图39是包括该开关102的插线板101的电路图。另外,在图39中省略作为接地线的第三汇流排13。
如图39所示,各开关102具有光源120和两片导电片118。这些导电片118与按钮102x(参照图32)机械连接,当通过对按钮102x进行操作而使操作开关102成为接通状态时,分支汇流排17与分支104a同时与第一汇流排11电连接。
若这样成为接通状态,则光源120发光,且该光照亮整个透光性的按钮102x(参照图32),从而用户能够了解到开关102处于接通状态。
另外,本实施方式所涉及的插线板101也具有与图15相同的电路结构的发送电路部27,并能够进行与第一实施方式相同的电力测定方法。
根据以上说明的本实施方式,如图31所示,针对各插头插入部1a分别设置开关102。由此,在不使用与插头插入部1a连接的电气设备的情况下,断开与该插头插入部1a对应的开关102,由此能够切断从插头插入部1a向电气设备供给的电力,从而能够削减该电气设备的待机电力。
此外,如图38所示,通过将磁性体芯21收容在罩108的内侧,并将罩108固定于第一电路基板20,磁性体芯21难以在电路基板20上发生位置偏移,将磁性体芯21安装于电路基板20的稳定性提高。
以上,对各实施方式详细地进行了说明,但是各实施方式并不限定于上述说明。
例如,虽然以上对如图1、图31那样在插线板1、101设置有多个插头插入部1a的情况进行了说明,但是也可以在插线板1、101仅设置一个插头插入部1a。
Claims (20)
1.一种插线板,其特征在于,所述插线板具有:
壳体,该壳体具备多个插头插入部,该多个插头插入部具有供插头的第一插片插入的第一插入口和供插头的第二插片插入的第二插入口;
磁性体芯,该磁性体芯与所述多个插头插入部分别对应地设置,并具备:供所述第一插片插入的第一开口、供所述第二插片插入的第二开口以及将所述第一开口与所述第二开口连通的狭缝;以及
磁传感器,该磁传感器设置于所述狭缝内。
2.根据权利要求1所述的插线板,其特征在于,
俯视观察,所述第一开口呈沿第一方向延伸的矩形,
俯视观察,所述第二开口呈沿与所述第一方向平行的第二方向延伸的矩形,
俯视观察,所述狭缝呈沿与所述第一方向和所述第二方向分别垂直的第三方向延伸的矩形。
3.根据权利要求1或者2所述的插线板,其特征在于,
所述狭缝的宽度比所述第一插片和所述第二插片各自的宽度窄。
4.根据权利要求1所述的插线板,其特征在于,
俯视观察,所述第一开口、所述第二开口以及所述狭缝合成的形状呈大致H形。
5.根据权利要求1所述的插线板,其特征在于,
所述磁传感器的磁感应面的法线方向与所述第一开口和所述第二开口的深度方向垂直。
6.根据权利要求1所述的插线板,其特征在于,
所述磁传感器的磁感应面的法线方向与所述第一插片和所述第二插片各自的延伸方向垂直。
7.根据权利要求1所述的插线板,其特征在于,
所述插线板还具有电路基板,该电路基板固定于所述壳体的内表面,
所述磁性体芯设置在所述壳体的所述内表面与所述电路基板之间,所述磁性体芯借助由所述电路基板作用的按压力被固定于所述壳体。
8.根据权利要求7所述的插线板,其特征在于,
所述磁传感器固定于所述电路基板。
9.根据权利要求7所述的插线板,其特征在于,
在所述电路基板形成有供所述第一插片插入的第一孔和供所述第二插片插入的第二孔。
10.根据权利要求7~9中任一项所述的插线板,其特征在于,
在所述壳体的内表面立起设置有肋,
利用所述肋夹持所述磁性体芯。
11.根据权利要求10所述的插线板,其特征在于,
所述磁性体芯的外形呈矩形,
所述肋设置有多个,并利用所述肋从所述磁性体芯的对角线方向夹持所述磁性体芯。
12.根据权利要求10所述的插线板,其特征在于,
所述肋是L字肋。
13.根据权利要求12所述的插线板,其特征在于,
在所述电路基板形成有供所述L字肋嵌合的第三孔。
14.根据权利要求10所述的插线板,其特征在于,
所述插线板还具有:
设置于所述肋的延长部;以及
设置于所述延长部的末端的爪,
在所述电路基板形成供所述延长部插入的第三孔,并利用所述爪保持所述电路基板的主面。
15.根据权利要求1所述的插线板,其特征在于,
所述插线板还具有运算部,利用所述磁传感器测定流过所述第一插片和所述第二插片的电流,该运算部通过将所述电流乘以电源电压,来单独地计算与各所述插头插入部连接的多个电气设备中的每个所述电气设备所消耗的电力。
16.根据权利要求1所述的插线板,其特征在于,
所述插线板还具有:
第一汇流排,该第一汇流排与电源的一个电极电连接;
多个第一触头,该多个第一触头一体地设置于所述第一汇流排,并接纳所述第一插片;
第二汇流排,该第二汇流排与所述电源的另一个电极电连接;以及
多个第二触头,该多个第二触头一体地设置于所述第二汇流排,并接纳所述第二插片,
所述第一汇流排和所述第二汇流排通过分别对呈相同的平面形状的导电板进行弯曲加工而制成。
17.根据权利要求16所述的插线板,其特征在于,
所述插头插入部具备第三插入口,所述插头的接地端子插入于所述第三插入口,
所述插线板还具有第三汇流排,该第三汇流排具备多个第三触头,该多个第三触头被维持在接地电位并接纳所述接地端子,
所述第一汇流排、所述第二汇流排以及所述第三汇流排通过分别对呈相同的平面形状的所述导电板进行弯曲加工而制成。
18.一种电力测定系统,其特征在于,
该电力测定系统具备:
插线板,该插线板具备多个插头插入部,该多个插头插入部供外部的多个电气设备的插头分别插入,该插线板对各所述插头插入部分别供给电源电压;
磁性体芯,该磁性体芯设置于各所述插头插入部,并形成有狭缝;
磁传感器,该磁传感器设置于所述狭缝内,测定流过所述插头所具备的第一插片和第二插片的电流;以及
程序模块,该程序模块通过将所测定出的电流乘以所述电源电压,来单独地计算与所述插头插入部连接的多个电气设备中的每个电气设备所消耗的电力,
所述磁性体芯具有供所述第一插片插入的第一开口和供所述第二插片插入的第二开口,所述狭缝将所述第一开口和所述第二开口连通。
19.根据权利要求18所述的电力测定系统,其特征在于,
俯视观察,所述第一开口、所述第二开口以及所述狭缝合成的形状呈大致H形。
20.根据权利要求18或者19所述的电力测定系统,其特征在于,
所述程序模块存储于存储介质。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant |