JP2006158184A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】仕様にあわせて電源出力の取り口を変えることができる電源装置を提供することである。
【解決手段】ケース本体は、負荷に電源を供給するプラグインユニットに信号を伝送するためのマザーボード及びプラグインユニットに電源を供給するための電源ラインを有し、複数個のプラグインユニットを収納する。ケース本体に収納されるプラグインユニットは、ケース本体の電源ラインに接続される電源コネクタと、電源コネクタから入力した電源をブレーカを介して入力し制御された電力を出力する電力調整部と、電力調整部で調整された電力を前面部から取り出し負荷への配線を接続するための出力端子台と、ブレーカの配置位置に対面する前面部に設けられた通風口とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明装置や通信装置などの負荷に調整された電力を供給する電源装置に関する。

例えば、劇場や舞台等の照明用に使用される照明装置には、調光装置からの調光信号に基づいて電源装置により電源が調整され、その調整された電力が負荷である照明装置に供給されて照明装置が点灯される。

そのような電源装置は、通常、ユニット構造のプラグインユニットを用意し、複数個のプラグインユニットをラック状のケース本体に収納して形成される（例えば特許文献１参照）。図１１及び図１２は従来の電源装置の説明図であり、図１１は斜視図、図１２はプラグインユニットを抜き出した状態でのケース本体の内部構成図である。

図１１において、電源装置１１のケース本体１２に複数個のプラグインユニット１３が挿入されている。ケース本体１２の下部にはコントロールユニット３０が設置されている。図１１では１２個のプラグインユニット１３が挿入された場合を示している。この電源装置１１のケース本体１２には、図１２に示すように電源ライン１４ａ、１４ｂ、１４ｃが設けられており、プラグインユニット１３の背面側に設けられた図示省略の電源コネクタがこの電源ライン１４ａ、１４ｂ、１４ｃに接続されてプラグインユニット１３に電源が供給される。例えば、電源ライン１４ａはＲ相と中性線３１、電源ライン１４ｂはＳ相と中性線、電源ライン１４ｃはＴ相と中性線３１でそれぞれ構成されている。

プラグインユニット１３の背面側には図示省略の出力コネクタが設けられており、プラグインユニット１３をケース本体１２に挿入したときに、出力コネクタがケース本体１２に設けられた端子台１５と接続され、負荷に電源が供給される。また、ケース本体１２にはゲートウェイユニット（コントロールユニット）との間で信号を伝送するためのマザーボード１６が設けられている。
米国特許第５３５２９５８号明細書

しかしながら、仕様によってはプラグインユニット１３の背面部の出力コネクタによりケース本体１２に設けられた端子台１５と接続し、工具無しでプラグインユニット１３を抜き差しして負荷に電源を供給する場合だけでなく、プラグインユニット１３の前面部端子台から負荷に電源を供給することの要請がある。これらを別仕様として専用で製作するとコスト高になる。

また、プラグインユニット１３の背面部の出力コネクタにより接続した場合、背面側の負荷線の絶縁抵抗試験を行う場合には、プラグインユニット１３のすべてを取り外してケース本体１２の端子台１５で試験する必要があり時間を要する。

さらに、伝送信号用のアドレスや例えば３相４線電源の同期信号の選択を各プラグインユニット１３側で行っているので、プラグインユニット１３が故障した場合の交換時などに予備のプラグインユニット１３を適用するにあたっては、伝送信号用のアドレスや同期信号の選択をプラグインユニット１３側で設定をしなければならないので、これらデータ設定の間違いが発生しやすくなる。

本発明の目的は、仕様にあわせて電源出力の取り口を変えることができ、プラグインユニットを取り外すことなくケース本体の端子台で負荷線の絶縁試験を行うことができ、しかもデータ設定を容易に行うことができる電源装置を提供することである。

請求項１の発明に係わる電源装置は、負荷に電源を供給するプラグインユニットと；前記プラグインユニットに信号を伝送するためのマザーボード及び前記プラグインユニットに電源を供給するための電源ラインを有し、複数個の前記プラグインユニットを収納するケース本体と；前記プラグインユニットに設けられ前記ケース本体の電源ラインに接続される電源コネクタと；前記プラグインユニットに設けられ前記電源コネクタから入力した電源をブレーカを介して入力し制御された電力を出力する電力調整部と；前記プラグインユニットの前面部に設けられ前記電力調整部で調整された電力を取り出し前記負荷への配線を接続するための出力端子台と；を備えたことを特徴とする。

本発明及び以下の発明において、特に指定しない限り用語の定義及び技術的意味は以下による。プラグインユニットはケース本体に挿脱可能なユニットであり、ケース本体に挿入することでプラグインユニットの電源コネクタがケース本体の電源ラインに接続可能となるものである。負荷は例えば照明装置である。負荷が照明装置である場合、プラグインユニットの電力調整部は調光器であり、電源コネクタから入力した電源をブレーカを介して入力し、照明装置への調光制御された電力を出力する。

出力端子台はプラグインユニットの前面部に設けられ、電力調整部で調整された電力を取り出し負荷への配線を接続するものである。従って、負荷への接続はプラグインユニットの前面部に設けられた出力端子台により行われる。

また、負荷線の絶縁試験を行う際にはプラグインユニットの前面部の出力端子台に試験装置を接続して負荷線の試験を行う。これにより、プラグインユニットをケース本体から取り外すことなく、プラグインユニットの前面部の出力端子台を用いて負荷線の絶縁試験を行うことができる。

請求項２の発明に係わる電源装置は、負荷に電源を供給するプラグインユニットと；前記プラグインユニットに信号を伝送するためのマザーボード及び前記プラグインユニットに電源を供給するための電源ラインを有し、複数個の前記プラグインユニットを収納するケース本体と；前記プラグインユニットに設けられ前記ケース本体の電源ラインに接続される電源コネクタと；前記プラグインユニットに設けられ前記電源コネクタから入力した電源をブレーカを介して入力し制御された電力を出力する電力調整部と；前記プラグインユニットの背面部に設けられ前記電力調整部で調整された電力を取り出し前記負荷への配線を接続するための出力コネクタと；前記プラグインユニットの前面部に設けられ前記出力コネクタと配線された出力端子台と；を備えたことを特徴とする。

本発明は、請求項１の発明に対し、電力調整部で調整された電力を取り出し負荷への配線を接続するための出力コネクタをプラグインユニットの背面部に設けるとともに、出力コネクタと出力端子台とを配線で接続したものである。通常の使用時には出力コネクタから電力調整部で調整された電力を取り出し負荷へ電源を供給する。一方、負荷線の絶縁試験を行う際にはプラグインユニットの前面部の出力端子台に試験装置を接続して負荷線の試験を行う。これにより、プラグインユニットをケース本体から取り外すことなく、プラグインユニットの前面部の出力端子台を用いて負荷線の絶縁試験を行う。

請求項３の発明に係わる電源装置は、請求項１または２の発明において、前記出力端子台は前記プラグインユニットの前面部の端部に設けられ、隣り合う出力端子台間には段部が設けられたことを特徴とする。

本発明は、出力端子台はプラグインユニットの前面部の端部に設けるとともに、端部に設けた隣り合う出力端子台間には段部を設けたものである。これは、出力端子台に接続される負荷線の配線を整然と行うためである。

請求項４の発明に係わる電源装置は、請求項１ないし３のいずれか一の発明において、前記プラグインユニットが前記ケース本体に挿入されたとき、伝送信号用のアドレスや電源同期用の同期信号などを前記マザーボード側で設定することを特徴とする。

本発明は、マザーボード側で各プラグインユニットに対する伝送信号用のアドレスや電源同期信号を設定するようにしたものである。すなわち、プラグインユニットが故障した場合の予備のプラグインユニットへの交換の際には、各プラグインユニットに対する伝送信号用のアドレスや電源同期信号はマザーボード側で設定される。

請求項１の発明によれば、仕様に合わせてプラグインユニットの前面部に出力端子台を設け、電力調整部で調整された電力を出力端子台に取り出し負荷への配線を接続するので、仕様にあわせて電源出力の取り口を変えることができる。従って、コストを低減できる。また、プラグインユニットを取り外すことなくプラグインユニットの前面部の出力端子台で負荷線の絶縁試験を行うことができ、試験時間が短縮できメンテナンスコストを下げることができる。

請求項２の発明によれば、負荷への電力供給は電力調整部で調整された電力を出力コネクタから供給し、負荷線の絶縁試験はプラグインユニットの前面部に設けられた出力端子台を用いて行うので、プラグインユニットを取り外すことなくプラグインユニットの前面部の出力端子台で負荷線の絶縁試験を行うことができ、試験時間が短縮できメンテナンスコストを下げることができる。

請求項３の発明によれば、出力端子台に接続される負荷線を整然と配線できる。

請求項４の発明によれば、プラグインユニット側でのデータ設定が不要となるためプラグインユニットが故障した場合、予備のプラグインユニットへの交換が簡単にできる。またプラグインユニットを実装するスロットも限定されなくなる。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係わる電源装置のプラグインユニットの内部平面図、図２は斜視図、図３は正面図、図４は側面図である。以下の説明では負荷は照明装置である場合について説明する。

照明装置に電源を供給するプラグインユニット１３には、電源装置のケース本体の電源ラインに接続される電源コネクタ１７が設けられている。電源コネクタ１７ａは３相電源の１相と接続され電源コネクタ１７ｂは中性線（接地線）に接続され単相の交流電源がプラグインユニット１３に入力される。

電源コネクタ１７ａ、１７ｂから入力した電源はブレーカ１８ａ、１８ｂ、１８ｃを介して電力調整部（調光器）１９ａ、１９ｂ、１９ｃに入力され、電力調整部１９ａ、１９ｂ、１９ｃでそれぞれ調光制御のために位相制御された電力が生成される。３個の電力調整部１９ａ、１９ｂ、１９ｃが設けられているのは、１つのプラグインユニット１３に３個の照明装置を接続し、個別に制御できるようにするためである。

プラグインユニット１３の背面部には出力コネクタ２０が設けられおり、プラグインユニット１３の前面部には出力端子台２１ａ、２１ｂ、２１ｃが設けられている。図１では電力調整部１９ａ、１９ｂ、１９ｃが出力端子台２１ａ、２１ｂ、２１ｃに配線２２ａ、２２ｂ、２２ｃによりそれぞれ接続されているので、電力調整部１９ａ、１９ｂ、１９ｃでそれぞれ調光制御のために位相制御された電力は、出力端子台２１ａ、２１ｂ、２１ｃから出力されることになる。

出力端子台２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、プラグインユニット１３の前面部の両端部に設けられている。出力端子台２１ａ、２１ｂはプラグインユニット１３の前面部の左側端部に設けられ、出力端子台２１ｃはプラグインユニット１３の前面部の右側端部に設けられている。また、プラグインユニット１３の前面部の左側端部に設けられた隣り合う出力端子台２１ａ、２１ｂは、図１に示すように、段部ｈを保って配置されている。

このように、出力端子台２１ａ、２１ｂ、２１ｃをプラグインユニット１３の前面部の両端部に設けたり、隣り合う出力端子台２１ａ、２１ｂに段部ｈを持たせるのは、出力端子台２１ａ、２１ｂ、２１ｃへの負荷線の配線を整然と行うためである。 図５は左側の出力端子台２１ａ、２１ｂの部分斜視図である。隣り合う出力端子台２１ａ、２１ｂは段部ｈを持って設けられ、出力端子台２１ａ、２１ｂのそれぞれの出力端子３２ａ１、３２ａ２、３２ｂ１、３２ｂ２には、左方向から負荷線３３ａ１、３３ａ２、３３ｂ１、３３ｂ２が差し込まれて接続される。従って、出力端子台２１ａの負荷線３３ａと出力端子台２１ｂの負荷線３３ｂとが引き出される位置は、段部ｈだけずれるので互いに絡み合うことがなく整然と配線できる。

また、段部ｈの側方から負荷線が接続するように段部内に収納凹部が構成されている。これにより、両側の最端部に接続される負荷線は、プラグインユニットの前面部から側方に配線されるため、負荷線の発熱の影響をプラグインユニットが受け難いものとなっている。

図６は各々のプラグインユニット１３の前面側の出力端子３２に負荷線３３を接続した場合の電源装置１１の斜視図である。出力端子台２１ａの出力端子３２ａ、３２ｂの負荷線３３ａは、プラグインユニット１３の前面側に取り出され、また、出力端子台２１ｂの出力端子３２ｂの負荷線３３ｂもプラグインユニット１３の前面側に取り出される。

図７は負荷線３３を接続した出力端子台２１ａ、２１ｂの前面側を前面カバー３４ａ、３４ｂで覆った電源装置１１の斜視図である。各々のプラグインユニット１３の出力端子３２に負荷線３３を接続した後、左側は前面カバー３４ａで覆って負荷線３３ａが絡むのを防止し、右側は前面カバー３４ｂで覆って負荷線３３ｂが絡むのを防止する。ここで、プラグインユニット１３の全体ではなく、負荷線３３ａの部分（左側部分）および負荷線３３ｂの部分（右側部分）だけを覆うのは、プラグインユニット１３の中央部には、図３に示すように、２３…通風口２３ａ、２３ｂが設けられており、冷却風を通風させる必要があるからである。

次に、電力調整部１９ａ、１９ｂ、１９ｃを出力コネクタ２０の配線によりそれぞれ接続した場合には、電力調整部１９ａ、１９ｂ、１９ｃでそれぞれ調光制御のために位相制御された電力は、出力コネクタ２０から出力されることになる。このように、どちらからでも電源出力を取ることができるようにしており、出力端子台２１ａ、２１ｂ、２１ｃから出力する場合にはプラグインユニット１３の背面部の出力コネクタ２０を外すようにしてもよい。

ブレーカ１８ａ〜１８ｃの配置位置に対面するプラグインユニット１３の前面部には冷却風を取り込むための通風口２３ａ、２３ｂが設けられている。また、プラグインユニット１３の前面部には把持部２４が設けられ、側面部にはガイド機構部２５が設けられている。ケース本体にプラグインユニット１３を挿入する際には、そのガイド機構２５がケース本体のレールに係合して挿入され、ケース本体からプラグインユニット１３を引き抜く場合には把持部２４を手でもって引き抜くことになる。

把持部２４は前面側に突出して設けられており、その突出量は出力端子台２１ａ、２１ｂ、２１ｃに接続された負荷線が前面側に突出する量より大きく設定されている。これにより、把持部２４は、ケース本体からプラグインユニット１３を引き抜く操作を容易に行えるようにするとともに、出力端子台２１ａ、２１ｂ、２１ｃに接続された負荷線を保護している。

第１の実施の形態によれば、プラグインユニット１３の背面部の出力コネクタによりケース本体１２に設けられた端子台１５と接続して工具無しでプラグインユニット１３を抜き差して負荷に電源を供給する場合、プラグインユニット１３の前面部端子台から負荷に電源を供給する場合の双方に対応することができるので、これらを別仕様として専用で製作する必要がなくコストを低減できる。

（第２の実施の形態）
図８は、本発明の第２の実施の形態に係わる電源装置のプラグインユニットの内部平面図である。この第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、電力調整部１９ａ、１９ｂ、１９ｃを出力端子台２１ａ、２１ｂ、２１ｃに接続することに代えて、出力コネクタ２０に接続し、プラグインユニット１３の前面部に設けられた出力端子台２１ａ、２１ｂ、２１ｃと出力コネクタ２０とを配線２６ａ、２６ｂ、２６ｃで接続したものである。図１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。

電力調整部１９ａ、１９ｂ、１９ｃは出力コネクタ２０に接続されているので、通常の使用時には、電力調整部１９ａ、１９ｂ、１９ｃで調整された電力は出力コネクタ２０から取り出され負荷である照明装置に供給される。

一方、ケース本体内部の負荷線の絶縁試験を行う際には、プラグインユニット１３の前面部の出力端子台２１ａ、２１ｂ、２１ｃに試験装置を接続して負荷線の試験を行う。すなわち、プラグインユニット１３の前面部に設けられた出力端子台２１ａ、２１ｂ、２１ｃは配線２６ａ、２６ｂ、２６ｃで出力コネクタ２０と接続されているので、出力端子台２１ａ、２１ｂ、２１ｃから試験電源を供給して出力コネクタ２０を経由して負荷線の絶縁試験を行う。

第２の実施の形態によれば、プラグインユニット１３をケース本体から取り外すことなく、プラグインユニット１３の前面部の出力端子台２１ａ、２１ｂ、２１ｃを用いて負荷線の絶縁試験を行うので、負荷線の絶縁試験を容易に行うことができ試験を短縮できる。

（第３の実施の形態）
図９は本発明の第３の実施の形態に係わる電源装置のプラグインユニットの出力コネクタとケース本体のコネクタとの接続部分の構成図である。この第３の実施の形態は、プラグインユニット１３がケース本体に挿入されたとき、伝送信号用のアドレスや電源同期用の同期信号などをマザーボード１６側で設定するようにしたものである。

ケース本体にはマザーボード１６が設けられており、信号線を介してコネクタ２７ａ、２７ｂ、２７ｃが接続されている。信号線は、例えばアドレス信号線２８ａ、２８ｂ、２８ｃや３相の電源同期信号線２９ａ、２９ｂ、２９ｃである。この場合、電源同期信号線２９ａは例えば３相のＲ相の電源同期信号線、電源同期信号線２９ｂは例えば３相のＳ相の電源同期信号線、電源同期信号線２９ａは例えば３相のＴ相の電源同期信号線である。また、マザーボード１６にはアドレス信号線３４及び電源同期信号線３５を介してコネクタ３３が接続され、このコネクタ３３には、コネクタ３２を介してコントロールユニット（ゲートウェイユニット）３０が接続されている。

いま、プラグインユニット１３ａの出力コネクタ２０ａをケース本体側のコネクタ２７ａに接続したとすると、マザーボード１６は、そのプラグインユニット１３ａに対する伝送信号用のアドレスや電源同期信号をマザーボード１６側で設定する。

図１０はマザーボード１６での処理内容を示すフローチャートである。新たに挿入されたプラグインユニット１３があるかどうかを判定し（Ｓ１）、新たに挿入されたプラグインユニット１３がある場合には、新たにプラグインユニット１３が挿入されたコネクタを判別する（Ｓ２）。そして判別したコネクタに対応する伝送信号用のアドレスや電源同期用の同期信号を設定する（Ｓ３）。各々のコネクタには予め識別番号が付与されているので、その識別信号を基にアドレスを設定することになる。また、その識別番号に対応して予め３相のＲ相、Ｓ相、Ｔ相が割り振られているので、電源同期用の同期信号についても識別番号に基づいて３相各相を識別することになる。

第３の実施の形態によれば、マザーボード１６側で各プラグインユニット１３に対する伝送信号用のアドレスや電源同期用の同期信号を設定するので、プラグインユニット１３をケース本体のいずれのコネクタ２７に挿入してもプラグインユニット１３を適正に実装できる。

本発明の第１の実施の形態に係わる電源装置のプラグインユニットの内部平面図。 本発明の第１の実施の形態に係わる電源装置のプラグインユニットの斜視図。 本発明の第１の実施の形態に係わる電源装置のプラグインユニットの正面図。 本発明の第１の実施の形態に係わる電源装置のプラグインユニットの側面図。 本発明の第１の実施の形態における左側の出力端子台の部分斜視図。 本発明の第１の実施の形態における各々のプラグインユニットの前面側の出力端子に負荷線を接続した場合の電源装置の斜視図。 本発明の第１の実施の形態における負荷線を接続した出力端子台の前面側を前面カバーで覆った電源装置の斜視図。 本発明の第２の実施の形態に係わる電源装置のプラグインユニットの内部平面図。 本発明の第３の実施の形態に係わる電源装置のプラグインユニットの出力コネクタとケース本体のコネクタとの接続部分の構成図。 本発明の第３の実施の形態に係わる電源装置のプラグインユニットのケース本体のマザーボードでの処理内容を示すフローチャート。 従来の電源装置の斜視図。 従来の電源装置のプラグインユニットを抜き出した状態でのケース本体の内部構成図。

符号の説明

１１…電源装置、１２…ケース本体、１３…プラグインユニット、１４…電源ライン、１５…端子台、１６…マザーボード、１７…電源コネクタ、１８…ブレーカ、１９…電力調整部、２０…出力コネクタ、２１…出力端子台、２２…配線、２３…通風口、２４…把持部、２５…ガイド機構部、２６…配線、２７…コネクタ、２８…アドレス信号線、２９…電源同期信号線、３０…コントロールユニット、３１…中性線、３２…出力端子、３３…負荷線

Claims (4)

1. 負荷に電源を供給するプラグインユニットと；
   前記プラグインユニットに信号を伝送するためのマザーボード及び前記プラグインユニットに電源を供給するための電源ラインを有し、複数個の前記プラグインユニットを収納するケース本体と；
   前記プラグインユニットに設けられ前記ケース本体の電源ラインに接続される電源コネクタと；
   前記プラグインユニットに設けられ前記電源コネクタから入力した電源をブレーカを介して入力し制御された電力を出力する電力調整部と；
   前記プラグインユニットの前面部に設けられ前記電力調整部で調整された電力を取り出し前記負荷への配線を接続するための出力端子台と；
   を備えたことを特徴とする電源装置。
2. 負荷に電源を供給するプラグインユニットと；
   前記プラグインユニットに信号を伝送するためのマザーボード及び前記プラグインユニットに電源を供給するための電源ラインを有し、複数個の前記プラグインユニットを収納するケース本体と；
   前記プラグインユニットに設けられ前記ケース本体の電源ラインに接続される電源コネクタと；
   前記プラグインユニットに設けられ前記電源コネクタから入力した電源をブレーカを介して入力し制御された電力を出力する電力調整部と；
   前記プラグインユニットの背面部に設けられ前記電力調整部で調整された電力を取り出し前記負荷への配線を接続するための出力コネクタと；
   前記プラグインユニットの前面部に設けられ前記出力コネクタと配線された出力端子台と；
   を備えたことを特徴とする電源装置。
3. 前記出力端子台は前記プラグインユニットの前面部端部に設けられ、隣り合う出力端子台間には段部が設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の電源装置。
4. 前記プラグインユニットが前記ケース本体に挿入されたとき、伝送信号用のアドレスや電源同期用の同期信号などを前記マザーボード側で設定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の電源装置。
   

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