CN1243480A - 无接触供电设备的保护装置 - Google Patents

Abstract

沿感应线路(14)布设在周围温度大于一定温度时就短路的由一对磷青铜圆线构成的感热线(15),设置由向该感热线(15)的两端加直流电压的直流电源装置(33)和检测感热线(15)短路的仪表式继电器(35)构成的保护装置(25),将仪表式继电器(35)的警报输出(35A)向高频发生电路(24)输出从而切断供给感应线路(14)的高频电流。利用该结构,即使在误将铁制的工具等金属放置到感应线路(14)的附近时也可以使用感热线(15)检测其发热并切断流过感应线路(14)的高频电流,从而可以防止金属进一步发热而将感应线路(14)加热、燃烧引起的火灾事故。

Description

无接触供电设备的保护装置

技术领域

本发明涉及对沿导轨运行的车辆等以无接触方式供电的无接触供电设备的保护装置。

背景技术

作为众所周知的无接触供电设备，有例如日本特开平8-251704号公报所示的那样设想了火灾的发生而具有可以避免该火灾发生的保护装置的设备。

上述火灾，假定是由于高频电流流过的感应线路发生的磁通在靠近感应线路放置的金属(例如，扳手等)中发生涡(电)流，引起金属发热从而由于该热将感应线路加热引起燃烧而发生的。

上述保护装置由沿感应线路布设的光缆、与该光缆的两端连接的发光部和受光部、与上述受光部连接的检测光衰减率并在光衰减率大于指定的衰减率时输出警报的检测电路和根据该检测电路的警报输出而切断上述高频电流的电路构成。

另外，作为一般的保护装置，迄今，经常使用的是在供电状态下常时发热的装置中安装在该装置异常发热时就动作的双金属片、利用双金属片的动作切断向上述装置供电从而保护该装置的保护装置。

但是，在上述众所周知的无接触供电设备的保护装置的结构中，存在以下问题。

1.在上述光缆中，存在由于弯曲而透过量减少、检测距离缩短从而不能动作的问题，另外，也存在连接困难因而施工困难的问题。

2.虽然对感应线路进行了保护，但是，对由于在移动体中与感应线路相对峙配置的拾波线圈的损伤而发生的拾波线圈的异常发热和用于由在拾波线圈中感应的电动势向负载供电的电路基板的异常发热未进行任何保护。

3.在仅利用双金属片的装置的保护中，在由于供电的切断而装置的温度降低时，有可能双金属片再次断开从而再次供电，导致在发热异常的原因不明的状态下装置再次起动使异常状态扩大。

发明的公开

因此，本发明的目的旨在解决这些问题、提供可以不受弯曲的影响、施工容易、而且不会由于感应线路发生的磁通而发热、可以检测感应线路的附近的发热从而可以防止火灾的无接触供电设备。

为了达到上述目的，本发明在沿移动体的移动线路布设流过高频电流的感应线路、在上述移动体上设置由于在上述感应线路中发生的磁通而感应出电动势的线圈并利用在该线圈中感应的电动势向移动体的负载供电的无接触供电设备的保护装置中，采用由在指定温度下软化的绝缘体覆盖非磁性体的一对导线并将用绝缘体覆盖的导线绞合而形成的感热线沿上述感应线路布设，在上述感热线的绝缘体由于周围温度大于上述指定温度而软化从而导线短路时就切断上述高频电流的结构。

按照这样的结构，利用绝缘体软化而导线短路的现象检测出在感应线路的附近有发热体，通过根据该检测输出而切断高频电流，可以防止由于发热体的热将感应线路加热而燃烧引起火灾。另外，由于感热线是由非磁性体的导线形成的，所以，不会受到感应线路的电磁感应的影响，从而不会自己发热，另外，不受弯曲的影响，容易加工。

附图的简单说明

图1是本发明实施例1的无接触供电设备的主要部分的侧面图。

图2是该无接触供电设备的一部分剖面的正面图。

图3是该无接触供电设备的支架的侧面的剖面图。

图4是该无接触供电设备的感热线的剖面和侧面图。

图5是该无接触供电设备的主要部分的电路结构图。

图6是该无接触供电设备的保护电路的结构图。

图7是无接触供电设备的主要部分的电路结构图。

图8是该无接触供电设备的拾波线圈和在电路基板上布设的感热线的布设图。

图9是本发明实施例2的无接触供电设备的拾波线圈和在电路基板上布设的感热线的布设图。

图10是本发明实施例3的无接触供电设备的拾波线圈和在电路基板上布设的感热线的布设图。

实施发明的最佳的形式

(实施例1)

如图1和图2所示，作为移动体的一例的搬运车车体V由驱动小车1A、从动小车1B和由这些小车1A、1B支持的搬运物品用的搬运器1C构成。另外，还设置了使该车体V自由移动的导轨B。

驱动小车1A具有与导轨B的上部嵌合的运行用车轮2、与导轨B的下部从两横侧接触的支撑轮3、驱动运行用车轮2的带减速机构的电机4、拾波单元P和电路基板K。

另外，从动小车1B具有与导轨B的上部嵌合的运行用车轮5和与导轨B的下部从两横侧接触的支撑轮6。

导轨B在其上部具有车轮导引部7，在其下部具有滚轮导引部8，利用与横向一侧部连结的支持框9支持为从天井等上垂吊的状态。另外，在安装导轨B的与支持框9的一侧相对的另一侧部安装感应线路单元X。

[初级侧的感应线路和电源装置及其保护]

上述感应线路单元X由在导轨B的横向一侧部沿导轨B相隔指定间隔配置的支架13、如图3放大示出的那样与该支架13的吊杆11的嵌合部12嵌合的感应线路14和固定在感应线路14上的感热线15构成。

上述支架13的上下一对吊杆11与导轨B的侧面垂直地设置，在该上下一对吊杆11的前端，设置与吊杆11一体并且前端开放、柔软的并维持指定的形状的环形的上述嵌合部12。另外，支架13利用材料与导轨B相同的零件例如铝制的螺钉16安装在导轨B上。

如图1所示，上述感应线路14和感热线15与电源装置M连接。上述感应线路14利用绝缘体例如聚氯乙烯等树脂材料将相互绝缘的细的导线绞合而形成的绞合线覆盖而构成。

另外，如图4所示，上述感热线15由非磁性体的磷青铜圆线构成的一对导线17、由覆盖在这些导线17上的对热敏感的热敏塑料构成的绝缘体18和将覆盖了该绝缘体18的一对导线17绞合后覆盖到其上的胶带19和外壳20构成。利用该结构，感热线15在周围温度达到一定温度时，上述绝缘体18就软化，绞合的一对导线17就发生弹簧作用，引起短路。

如图5所示，上述电源装置M由向感应线路14供给高频电流的高频发生电路24和与感热线15的两端连接的保护装置25构成。另外，如图5所示，感应线路14通常通过中继端子26而布设，在周围温度达到一定温度以上时就变颜色的热敏贴27安装在这些中继端子26上。

上述保护装置25和感热线15的电路示于图6。

每隔指定间隔非磁性体的电阻31与感热线15的一对导线17串联连接。

另外，在保护装置25中，还设置了与一对导线17的终端连接的试验开关32、与一对导线17的始端连接的直流电源装置33、与导线17串联连接的检测电阻34和与该电阻34并联连接的仪表式继电器35。

上述试验开关32由常时为开路状态的按钮开关形成。另外，检测电阻34和仪表式继电器35是作为检测导线17发生短路的装置即作为检测流过导线17的电流的装置而设置的。另外，仪表式继电器35的检测触点35A设定为在由试验开关32形成短路状态时流过的最小电流而动作。另外，根据流过导线17的电流值随短路点而不同，只要看了仪表式继电器35的仪表的指示，就可以找到短路点的位置。

另外，仪表式继电器35的检测触点35A与高频发生电路24连接，该检测触点35A动作时，高频发生电路24就切断高频电流。

下面，说明上述电路结构的作用。

首先，在电压从保护装置25的直流电源装置33加到感热线15的导线17上的状态下，按下试验开关32，根据仪表式继电器35的仪表的指示确认这时的电流值，检测触点35A设定为在该电流值下动作。

并且，从高频发生电路24向感应线路14供给高频电流。利用在该感应线路14中发生的磁通，以无接触方式向位于导轨B上的车体V供电(后面详细说明)。

万一将铁制的工具等金属误放到感应线路14附近时，在金属中将由于感应线路14发生的磁通而流过涡(电)流，从而金属发热，当由于该发热而感热线15被加热达到例如90℃的温度时，绝缘体18就软化，同时绞合的一对导线17就发生弹簧作用而短路，在导线17中流过电流，仪表式继电器35的检测触点35A动作，通过该检测触点35A的动作，高频发生电路24将供给的高频电流切断。因此，金属将停止发热而冷却，从而可以防止由于金属的发热而将感应线路14加热引起燃烧和发生火灾。另外，通过确认仪表式继电器35指示的电流值，可以找出导线17的短路点。另外，通过监视安装在中继端子26上的热敏贴27的颜色，可以确认周围温度是否大于指定温度。

这样，即使在万一误将铁制的工具等金属置于感应线路14的附近的情况下，通过使用感热线15检测该发热并切断流过感应线路14的高频电流，可以防止感应线路14被加热、燃烧而引起的火灾事故，另外，通常利用由形成感应线路14的覆盖膜的聚氯乙烯燃烧而发生的气体可以防止设备生锈，即使是对污染敏感的设施也可以安心地使用无接触供电设备。另外，通过确认仪表式继电器35指示的电流值可以找到导线17的短路点，即可以特定要引起火灾的场所，因此，可以迅速地检查附近是否放置了铁制的工具等金属并消除该原因。结果，可以缩短恢复的时间，从而可以抑制实际工作时间的减少。

另外，由于感热线15可以自由弯曲而且容易连接，所以，施工容易，从而可以缩短布设作业的时间，另外，可以与感应线路14一起布设到作为感应线路14的支架的吊杆11上，不需要别的支架，所以，可以降低设备的成本。

在本实施例1中，是将感应线路14与感热线15采用各自独立的线路的，但是，也可以采用将感热线15埋入到线路中的感应线路。通过采用这样的结构，可以很容易地进行布设作业。

另外，在本实施例1中，作为感热线15的导线17的短路检测单元，是使用仪表式继电器35，但是，只要是能够检测导线17的电流从而可以向高频发生电路24输出电流切断信号的结构即可。例如，可以将电流检测器与导线17连接，将该检测电流值输入计算机，用计算机确认有无电流并向高频发生电路24输出电流切断信号。另外，也可以由计算机根据检测电流值计算电阻31的电阻值，特定并输出发热位置。

[次级侧的车体V的装置及其保护]

如图2所示，搭载在上述驱动小车1A上的拾波单元P由剖面呈E形状的铁氧体21和将10～20匝的上述绞合线绕在该铁氧体21上而形成的拾波线圈22构成。并且，拾波单元P固定到驱动小车1A上，以使铁氧体21的中央的凸起的中心基本上就是感应线路单元X的一对感应线路14的中央，并调整为与导轨B垂直。向感应线路14通电(交流)时，在拾波线圈22中就发生电动势。另外，如图5所示，在上述拾波单元P中，还安装了热敏贴27。

另外，如图7所示，在电路基板K上还配置了与拾波线圈22并联连接的与拾波线圈22形成与感应线路14的频率共振的共振电路的电容器36、与电容器36连接的整流/平滑电路37、与该整流/平滑电路37连接的将输出电压Vout控制为基准电压VE的恒压控制电路38、与该恒压控制电路38连接的逆变器39和控制电源装置40。带减速机构的电机4与逆变器39连接。

上述恒压控制电路38由电流限制用的线圈41、发生上述基准电压VE的电压发生器42、将输出电压Vout与基准电压VE进行比较的比较器43、在输出电压Vout超过基准电压VE时通过比较器43而导通的由FET构成的输出调整用晶体管44、形成滤波器的二极管45和电容器46构成。从上述控制电源装置40向电压发生器42和比较器43供给控制电源。

利用该恒压控制电路38的结构，当由于电机4停止等而负载减少，结果，输出电压Vout便上升，在输出电压Vout超过基准电压VE时，输出调整用晶体管44通过比较器43而导通，使输出电压Vout降低，从而将输出电压Vout维持为基准电压VE。

另外，在图7中，51是第1感热线，52是第2感热线。作为这些感热线51、52，使用和上述感热线15相同的感热线。

如图7和图8所示，第1感热线51沿着拾波线圈22、连接在拾波线圈22和电路基板K之间的配线60和电路基板K的端子台61的第4端子65布设，该第1感热线51的一对导线17分别与上述端子台61的第2端子63及第3端子64连接。另外，第1感热线51的一对导线17的前端与相隔指定的距离(例如，数毫米)形成拾波线圈22的绞合线一起利用环氧树脂固定为一体。另外，上述配线60与端子台61的第1端子62和第4端子65连接，另外，第1端子62与第2端子63连接，第3端子64与第4端子65连接。

另外，第2感热线52沿着作为移动体的发热部的一例的由FET构成的输出调整用晶体管44的安装框架66的附近、控制电源装置36的附近和上述电路基板K的端子台61的第1端子62布设，该第2感热线52的一对导线17分别与端子台61的第2端子63和第3端子64连接。端子台61在端子62～65和与这些端子62～65连接的配线之间发生接触不良时就发热。

下面，说明上述电路结构的作用。

从电源装置M向感应线路14供给高频电流，由于该感应线路14中发生的磁通而在位于导轨B上的车体V的拾波线圈22中发生大的电动势，由该电动势发生的交流电流由整流/平滑电路33进行整流，在恒压控制电路34中将输出电压Vout维持为基准电压VE，通过控制电源装置36和逆变器39供给带减速机构的电机4。移动体的车体V通过由获得供电的电机4驱动运行用车轮2，沿着导轨B移动。

万一拾波线圈22的绞合线损伤时，由于感应线路14发生的磁通而绞合线发热从而由于该发热而加热第1感热线51达到例如90℃的温度时，绝缘体18就软化，同时，绞合的一对导线17就发生弹簧作用而短路，从而拾波线圈22的两端短路而由第1感热线51的一对导线17与拾波线圈22形成闭合电路。因此，拾波线圈22的绞合线停止进一步发热，从而可以防止燃烧而发生火灾。

另外，在与端子台61的第4端子65发生接触不良等而发生发热时，同样第1感热线51也被加热，从而拾波线圈22的两端被短路。因此，端子台61的第4端子65停止发热，从而可以防止烧坏电路基板K和发生火灾。

另外，由FET构成的输出调整用晶体管44由于低负载而功耗增大或恒压控制电路34的输出电缆断线而发热时，第2感热线52就被加热，在达到例如90℃的温度时，绝缘体18软化，同时绞合的一对导线17发生弹簧作用而短路，从而拾波线圈22的两端短路而由第2感热线52的一对导线17和拾波线圈22形成闭合电路。因此，切断向电路基板K的供电，输出调整用晶体管44便开始冷却，从而可以防止电路基板K燃烧而发生火灾。

另外，控制电源装置36发生过负载等而异常发热时，同样，第2感热线52也被加热，从而拾波线圈22的两端被短路。因此，切断向控制电源装置36的供电，控制电源装置36便停止发热，从而可以防止电路基板K烧坏和发生火灾。

另外，与端子台61的第1端子62发生接触不良等而发热时，同样第2感热线52也被加热，从而拾波线圈22的两端被短路。因此，端子台61的第1端子62停止发热，从而可以防止烧坏电路基板K和发生火灾。

另外，通过监视安装在拾波单元P上的热敏贴27的颜色，可以确认周围温度是否大于指定温度。

这样，便可以无接触方式有效地向车体V供电，同时，即使拾波线圈22万一发生损伤，另外，即使端子台61及输出调整用晶体管44和控制电源装置36发热，通过使用感热线51、52检测该发热并将拾波线圈22的两端短路而形成闭合电路，也可以防止拾波线圈22及电路基板K被加热、燃烧引起的火灾事故。另外，由于作为移动体的车体V的异常是在车体V内处理的，所以，对感应线路14没有影响，其他正常的车体V可以继续动作，从而可以继续进行设备的的工作。

另外，由于感热线51、52可以自由弯曲，而且容易连接，所以，施工容易，可以缩短布设作业时间，另外，也可以与拾波线圈22一起成形，从而可以改善作业效率。另外，感热线51、52本身的成本也低，从而可以抑制设备的成本。

在本实施例中，作为移动体的发热部的一例，举出了由FET构成的输出调整用晶体管44、控制电源装置36和端子台61，但是，在电路基板K中有其他可能会发热的发热部时，通过将第2感热线52在该发热部连续地布设，同样也可以防止电路基板K被加热、燃烧引起的火灾事故。

(实施例2)

图9表示实施例2的无接触供电设备的电路基板的感热线的布设图。对于和上述实施例1的图8的结构相同的结构，标以相同的符号，并省略其说明。

在图9中，71、72是作为感热元件的一例的双金属片，双金属片71设置在由FET构成的输出调整用晶体管44的安装框架66的附近，双金属片72设置在控制电源装置36的附近。双金属片71通过沿端子台61的第1端子62布设的第3感热线73与端子台61的第2端子63和第3端子64连接，另外，双金属片72通过第4感热线74与端子台61的第2端子63和第3端子64连接。作为第3感热线73和第4感热线74，使用和上述感热线15相同的感热线。

按照该结构，作为上述移动体的发热部的一例的由FET构成的输出调整用晶体管44或控制电源装置36异常发热而双金属片71或72动作时，拾波线圈22的两端就被短路，从而切断向电路基板K的供电，同时第3感热线73或第4感热线74由于短路电流而被加热，达到例如90℃的温度时，绝缘体18就软化，同时绞合的一对导线17就发生弹簧作用而短路。因此，维持切断向电路基板K’供电的状态，晶体管44和控制电源装置36开始冷却，从而可以防止电路基板K燃烧而发生火灾。

不使用感热线73、74而采用仅由双金属片71、72检测异常发热而切断电路基板K’的供电的结构时，当因切断供电而温度降低时，双金属片71、72就会再次断开而再次开始供电，从而有可能在发热异常的原因不明时进行再次起动而扩大异常状态。但是，通过像上述那样将双金属片71、72作为开关使用、将感热线73、74作为断路器使用，由于感热线73、74保持短路状态，所以，可以防止再次起动，从而可以防止异常的扩大。

此外，通过与各双金属片71、72对应地分别设置感热线73、74，找出绝缘体18发生软化的感热线73、74，就可以特定异常发热的移动体的发热部即输出调整用晶体管44或控制电源装置36。

在本实施例2中，作为移动体的发热部的一例，举出了由FET构成的输出调整用晶体管44和控制电源装置36，但是，在电路基板K’内外有可能会发热的发热部时，通过在该发热部中也设置双金属片并利用感热线与端子台61连接，同样也可以维持切断向电路基板K’供电的状态，从而可以防止电路基板K’燃烧而发生火灾。

另外，也可以沿其他移动体的发热部布设感热线73、74。这时，不仅双金属片动作而且其他移动体的发热部的温度大于指定温度时，绝缘体18就发生软化，通过导线17短路而将拾波线圈22短路，从而可以切断向移动体的供电而防止发热引起烧坏。

(实施例3)

图10表示实施例3的无接触供电设备的电路基板的感热线的布设图。对于和上述实施例2的图9的结构相同的结构，标以相同的符号，并省略其说明。

在图10中，81是设置在电路基板K”上的第2端子台，82是设置在电路基板K”上的第3端子台。双金属片71、72并联连接，与第2端子台81的第1端子84和第2端子85连接，该第1端子84和第2端子85分别通过第5感热线86与第3端子台82的第1端子87和第2端子88连接。作为第5感热线86，使用和上述感热线15相同的感热线。另外，第3端子台82的第1端子87和第2端子88分别与第1端子台61的第2端子63和第3端子64连接。

另外，将第1感热线51沿第1端子台61的第1端子62和第4端子65布设。

按照该结构，作为上述移动体的发热部的一例的由FET构成的晶体管44或控制电源装置36异常发热而双金属片71或72动作时，拾波线圈22的两端就短路，切断向电路基板K”的供电，同时第5感热线86由于短路电流被加热而达到例如90℃的温度时，绝缘体18就发生软化，同时绞合的一对导线17发生弹簧作用而短路，从而由第5感热线86的一对导线17和拾波线圈22形成闭合电路。因此，维持切断向电路基板K”的供电的状态，晶体管44和控制电源装置36开始冷却，从而可以防止电路基板K”燃烧而发生火灾。

采用不使用第5感热线86而仅由双金属片71、72检测异常发热并切断向电路基板K”的供电的结构时，当因切断供电而温度降低时，双金属片71、72将再次断开并再次供电，从而有可能在发热异常原因不明时再次进行起动而扩大异常状态。但是，像上述那样通过将双金属片71、72作为开关使用、将第5感热线86作为断路器使用，由于第5感热线86维持短路状态，所以，可以防止再次起动，从而可以防止异常扩大。另外，端子台81、82间的第5感热线86可以简单地更换，从而容易复原。

在本实施例3中，作为移动体的发热部的一例，举出了由FET构成的输出调整用晶体管44和控制电源装置36，但是，在电路基板K”内外有可能发热的发热部时，通过在该发热部中设置双金属片并与端子台81连接，同样也可以维持切断向电路基板K”供电的状态，从而可以防止电路基板K”燃烧而发生火灾。

另外，也可以沿其他移动体的发热部布设第5感热线86。这时，不仅双金属片动作而且其他移动体的发热部的温度大于指定温度时，绝缘体18就发生软化，通过导线17短路而就拾波线圈22短路，从而可以切断向移动体的供电而防止发热引起烧坏。

Claims (6)

1.一种无接触供电设备的保护装置，所述无接触供电设备沿移动体的移动线路布设流过高频电流的感应线路、在上述移动体上设置由于在上述感应线路中发生的磁通而感应出电动势的线圈并利用在该线圈中感应的电动势向移动体的负载供电，其特征在于：

采用由在指定温度下软化的绝缘体覆盖非磁性体的一对导线并将用绝缘体覆盖的导线绞合而形成的感热线沿上述感应线路布设，在上述感热线的绝缘体由于周围温度大于上述指定温度而软化从而导线短路时就切断上述高频电流的结构。

2.按权利要求1所述的无接触供电设备的保护装置，其特征在于：采用每隔指定距离将非磁性体的电阻与感热线的导线连接，利用在短路时电阻值减小而测量周围温度大于上述指定温度的位置的结构。

3.一种无接触供电设备的保护装置，所述无接触供电设备沿移动体的移动线路布设流过高频电流的感应线路、在上述移动体上设置由于在上述感应线路中发生的磁通而感应出电动势的线圈并利用在该线圈中感应的电动势向移动体的负载供电，其特征在于：

采用由分别在指定温度下软化的绝缘体覆盖非磁性体的一对导线并将用绝缘体覆盖的导线绞合而形成的感热线沿上述感应线路布设，由于上述移动体的发热部大于上述指定温度而上述感热线的绝缘体发生软化将导线间短路时短路的一对导线和上述线圈形成闭合电路的结构。

4.按权利要求3所述的无接触供电设备的保护装置，其特征在于：移动体的发热部是线圈。

5.按权利要求4所述的无接触供电设备的保护装置，其特征在于：将感热线的一部分与线圈一体地形成。

6.一种无接触供电设备的保护装置，所述无接触供电设备沿移动体的移动线路布设流过高频电流的感应线路、在上述移动体上设置由于在上述感应线路中发生的磁通而感应出电动势的线圈并利用在该线圈中感应的电动势向移动体的负载供电，其特征在于：

在上述移动体的发热部设置感热元件，具有将非磁性体的一对导线分别用在指定温度下发生软化的绝缘体覆盖、并将用绝缘体覆盖的导线绞合而形成的感热线，将上述感热线的一对导线的一端分别与上述感热元件的两端连接，将上述感热线的一对导线的另一端分别与上述线圈的两端连接。

Images