JP2012028235A

JP2012028235A - 非接触給電式電気器具

Info

Publication number: JP2012028235A
Application number: JP2010167713A
Authority: JP
Inventors: Saori Ueno; 早織上野; Shinichi Abe; 慎一安部; Tatsu Fushimi; 竜伏見
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2012-02-09

Abstract

【課題】より好適に負荷部に対して電力供給を行うことが可能な非接触給電式電気器具を提供する。
【解決手段】照明器具１０の筐体１１内に収容される受電コイル１２は、負荷部としての光源Ｌに対する相対的な位置を移動機構１３にて取付け面としての天井Ｒａの面方向に沿って直線往復移動可能に構成される。また、筐体１１内には受電コイル１２の位置を外部から視認可能とする窓部１１ａが設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、非接触給電式電気器具に関するものである。

照明器具等の電気器具においては、その器具本体を容易に設置すべく、照明等の負荷部に対して非接触で給電を行う非接触給電システムが従来から広く知られている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１の電気器具では、給電コイル（一次コイル）から発生される交番磁束によって受電コイル（二次コイル）側で受電した受電電力にて負荷部が駆動されるようになっている。また、各コイル間は非接触であるため、負荷部及び受電コイル等からなる電気器具本体を任意の位置に配置することができるようになっている。

特開２００３−３０９９７１号公報

ところで、上記のような非接触給電式電気器具では、電気器具本体（負荷部や受電コイル）が移動可能とされるため、任意の位置に変更可能とすることができるようになっている。しかしながら、例えば室内などの比較的広い空間において、負荷部の位置を使用者の所望の位置とすると、例えば給電コイルと受電コイルとの位置が離れすぎてしまい、負荷部に対して十分な電力供給を行うことが難しい虞があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、より好適に負荷部に対して電力供給を行うことが可能な非接触給電式電気器具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の非接触給電式電気器具は、給電コイルから発生される交番磁束が交鎖される受電コイルを介して交番電力を受電し、その受電した受電電力にて取付け面に取付けられた負荷部を駆動させる非接触給電式電気器具であって、前記受電コイルは、前記負荷部に対する相対的な位置を変更可能に構成されたこと特徴とする。

また上記構成において、受電コイルの取付け面の面方向における位置を調整可能な面方向位置調整部を備えたことが好ましい。
また上記構成において、面方向位置調整部は、取付け面の面方向に沿って直線往復移動するように構成されることが好ましい。

また上記構成において、面方向位置調整部は、前記取付け面の面方向に沿って回転するように構成されることが好ましい。
また上記構成において、受電コイルの取付け面の面方向と直交する方向における位置を調整可能な直交方向位置調整部を備えることが好ましい。

また上記構成において、位置調整部は、前記受電コイルをその変更方向にガイドするガイド部を備えることが好ましい。
また上記構成において、負荷部は、照明であることが好ましい。

本発明によれば、より好適に負荷部に対して電力供給を行うことが可能な非接触給電式電気器具を提供することができる。

本実施形態における非接触給電システムの概略構成図である。照明器具の位置を変更する際の受電コイルの位置変更について説明するための説明図である。（ａ）（ｂ）は、照明器具の概略構成図である。非接触給電システムの電気的構成を説明するためのブロック図である。（ａ）（ｂ）は、ガイドレールを用いた場合の照明器具の概略構成図である。（ａ）（ｂ）は、受電コイルを面方向に沿って回転移動させる場合の照明器具の概略構成図である。（ａ）（ｂ）は、受電コイルを垂直方向に移動させる場合の照明器具の概略構成図である。（ａ）（ｂ）は、受電コイルを垂直方向に移動させる場合の照明器具の概略構成図である。

以下、本発明を照明器具に具体化した実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、電気器具としての照明器具１０は、室内Ｒの給電コイルＫＬ１〜ＫＬ５が所定間隔空いた状態で複数配列された天井Ｒａに沿って任意設置されている。また、照明器具１０は、前記天井Ｒａの任意の位置に配置可能に構成されている。

図３及び図４に示すように、照明器具１０は、略直方体形状の筐体１１内部に負荷部とてしての光源Ｌを搭載して、搭載されるその光源Ｌにて照射対象物（例えば室内Ｒ）に対して光を照射するものである。

図３に示すように筐体１１は、その内部の一部である受電コイル１２を視認可能な窓部１１ａを備えている。また、筐体１１には、後述する移動機構１３を使用者等が操作可能な操作部１１ｂの一部が外部に露出している。

図３に示すように、筐体１１の内部には、受電コイル１２と、移動機構１３と、整流平滑回路１４と、光学部材と、光源Ｌとを備えている。なお、筐体１１は、プラスチックやこれらにガラス繊維などの強化充填材を配合したもの、または木材などの比較的割れ難い材料にて構成されている。

受電コイル１２は、単数のコイル、複数のコイルまたはフェライトコア等を含め永久磁石や電磁石のいずれかからなる。また、受電コイル１２は、例えば白熱灯、ＬＥＤ、有機ＥＬ、無機ＥＬ等で構成される光源Ｌに対して直接的若しくは間接的に給電を行うものであり、筐体１１内において受電コイル１２を移動させる面方向位置調整部としての前記移動機構１３上に配置されている。

移動機構１３は例えばキャタピラ若しくはラックアンドピニオン等からなり、取付け面である天井Ｒａの面方方向に沿って受電コイル１２を筐体１１内において直線往復移動可能に構成される。

次に、照明器具１０並びにこの照明器具１０を備えた非接触給電システムの電気的構成を図面に従って説明する。
図１及び図４に示すように、照明器具１０が取り付けられる天井Ｒａには、電源ブロック２１と、給電コイルＫＬ１〜ＫＬ５とを備えている。電源ブロック２１は図４に示すように商用電源２０から供給される交番電力を直流電力に変換させる整流平滑回路２１ａと、この整流平滑回路２１ａからの直流電力を再度交番電力に変換させるインバータ２１ｂとを備えている。インバータ２１ｂは、給電コイルＫＬ１〜ＫＬ５と電気的に接続され、給電コイルＫＬ１〜ＫＬ５に対して交番電流が供給する。このため、給電コイルＫＬ１〜ＫＬ５では、該コイルＫＬ１〜ＫＬ５の円環内部を直交するように交番磁束が発生するようになっている。

照明器具１０に備えた受電コイル１２は、負荷部としての光源Ｌと接続されるとともに、その光源Ｌは受電コイル１２が前記給電コイルＫＬ１〜ＫＬ５の交番磁束を受けて発生させる受電電力が整流平滑回路１４を介して供給されその光源Ｌが発光するようになっている。

上記のように構成された照明器具１０では、例えば図２に示すように初期位置の照明器具１０（一点鎖線で図示）では、受電コイル１２が天井Ｒａの給電コイルＫＬ１〜ＫＬ５に対応する位置となるように、筐体１１に対して一方側（図において右側）に寄って配置されている。その後、照明器具１０の位置を筐体１１の他方側（図において左側）が天井Ｒａの給電コイルＫＬ１〜ＫＬ５と重なる位置に変更させる場合、受電コイル１２が筐体１１に対して他方側である左側に寄るよう移動機構１３によって移動させる。これにより、照明器具１０の位置を変更させた場合でも受電コイル１２の位置を給電コイルＫＬ１〜ＫＬ５に対する適正位置に移動することができるようになっている。

また筐体１１には、内部が視認可能なように窓部１１ａが形成されているため、受電コイル１２の位置を使用者が容易に把握することができるようになっている。また、操作部１１ｂが設けられているため、使用者によって受電コイル１２の位置を筐体１１の外部から変更させることができるようになっている。

次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）受電コイル１２は、負荷部としての光源Ｌに対する相対的な位置を移動機構１３にて変更可能に構成される。これにより、筐体１１内における受電コイル１２の位置を給電コイルＫＬ１〜ＫＬ５の位置に合わせて移動させることができる。このため、照明器具１０の位置を所望の位置に変更する場合であっても、受電コイル１２の位置を給電コイルＫＬ１〜ＫＬ５に対して好適な位置に設定することが可能となる。これにより、より好適に負荷部としての光源Ｌに対して電力供給を行うことが可能となる。

（２）照明としての光源Ｌにて負荷部を構成するため、光源Ｌの照射対象物（例えば室内Ｒ）に対して光を照射して室内Ｒを灯すことができる。
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。

・上記実施形態では、筐体１１に窓部１１ａを設ける構成としたが、省略した構成を採用してもよい。また、窓部１１ａの代わりに、前記操作部１１ｂに基準となる目印を設け、この目印と対応付けられた筐体１１の外側面に印字若しくは凹凸状に形成された目盛によって受電コイル１２の位置を把握可能な構成としてもよい。

・上記実施形態では、面方向に沿って直線往復移動可能とする移動機構１３をキャタピラやラックアンドピニオン等で構成したが、これに限らない。また、移動機構１３として、例えば、図５（ａ）（ｂ）に示すようにガイドレール３０を用いた構成を採用してもよい。ここで、ガイドレール３０は、移動時の抵抗が比較的低いため容易に受電コイル１２の位置を変更することができる。また、レール上を移動するため、レールからずれるといった位置ずれを抑えることができ、確実に受電コイル１２の移動を実施することが可能となる。

・上記実施形態では、負荷部としての光源Ｌが間接的に取付けられる取付け面としての天井Ｒａの面方向に沿って移動機構１３により前記受電コイル１２が直線往復移動されるように構成したが、これに限らない。例えば、図６（ａ）（ｂ）に示すように前記面方向に沿って前記受電コイル１２が回転されるような構成を採用してもよい。なお、回転移動の移動機構１３としては図６（ｂ）に示すようにベアリング３１等を用いて円形板状部材３２を回転させてその円形板状部材３２に載置された受電コイル１２を回転移動させる構成が考えられる。

・上記実施形態では、負荷部としての光源Ｌが間接的に取付けられる取付け面としての天井Ｒａと平行方向（面方向）に移動機構１３により前記受電コイル１２を移動可能に構成したが、これに限らない。例えば、図７及び図８に示すように前記面方向と直交する直交方向に移動可能となるように移動機構４０を構成してもよい。

ここで、図７（ａ）（ｂ）及び図８（ａ）（ｂ）を用いて面方向と直交する直交方向に移動させる直交方向位置調整部としての移動機構４０並びにそれを備えた照明器具１０の一例を説明する。

照明器具１０の筐体１１は、筐体１１は少なくともその一部が例えば蛇腹状の蛇腹部４１を備えて所定量伸縮可能に構成されている。また筐体１１内には蛇腹部４１の伸縮方向である面方向と直交する直交方向に伸縮可能なテレスコピックパイプやラチス構造等の移動機構４０をなす伸縮部４２が備えられるとともに、その上端には受電コイル１２が設けられている。このため、伸縮部４２が筐体１１の外部に設けられる操作部１１ｂによって上方（天井Ｒａ側）に伸びることで、受電コイル１２が天井Ｒａの給電コイルＫＬ１〜ＫＬ５に近接した状態とすることができる。この時、伸縮部の伸縮に合わせて照明器具１０の筐体１１が前記蛇腹部４１を中心に伸縮するように構成されている。

また、図８（ａ）（ｂ）に示すように伸縮部４２として伸縮型ガイドを用いる構成を採用してもよい。このような構成とすることで、受電コイル１２を移動させる際の抵抗を極力抑えることができる。また、このように面方向と直交する直交方向に移動させる移動機構４０の場合、図８（ａ）（ｂ）に示すように例えば天井Ｒａと床Ｆのそれぞれに給電コイルＫＬ１〜ＫＬ５を設け、いずれか一方に受電コイル１２を近接させる構成としてもよい。

・上記実施形態では、特に言及していないが、例えば給電コイルＫＬ１〜ＫＬ５を磁化させることで、その磁力によって筐体１１に収容された受電コイル１２を磁気吸引させる構成を採用してもよい。このような構成とすることで、受電コイル１２を適正位置に自動で配置することが可能となる。

・上記実施形態では、照明器具１０を天井Ｒａに取付ける構成としたが、これに限らず、例えば室内Ｒの床や壁、柱などに照明器具１０を取付ける構成を採用してもよい。また、照明器具１０等を取付ける取付け面は、各コイル１２、ＫＬ１〜ＫＬ５間の磁界を遮るような金属以外であればよい。

・上記実施形態では、照明器具１０にて電気器具を構成したが、これに限定されるものではなく、ＴＶ、フォトフレーム、小型ディスプレイ、スピーカ、扇風機、空調用のファン、空気清浄機、アロマディフューザ等の電気器具にであってもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気器具と、該電気器具の受電コイルに対して交番磁束を発生させる給電コイルとを備えたことを特徴とする非接触給電システム。

これにより、請求項１〜７のいずれか一項に記載の効果と同様の効果を奏する非接触給電システムを提供することができる。

１０…照明器具（非接触給電式電気器具）、１２…受電コイル、１３…面方向位置調整部としての移動機構、３０…ガイド部及び面方向位置調整部を構成するガイドレール、３１…面方向位置調整部を構成するベアリング、３２…面方向位置調整部を構成する円形板状部材、４０…直交方向位置調整部としての移動機構、４２…直交方向位置調整部としての伸縮部、ＫＬ１−ＫＬ５…給電コイル、Ｌ…光源（負荷部）。

Claims

給電コイルから発生される交番磁束が交鎖される受電コイルを介して交番電力を受電し、その受電した受電電力にて取付け面に取付けられた負荷部を駆動させる非接触給電式電気器具であって、
前記受電コイルは、前記負荷部に対する相対的な位置を変更可能に構成されたことを特徴とする非接触給電式電気器具。
請求項１に記載の非接触給電式電気器具において、
前記受電コイルの前記取付け面の面方向における位置を調整可能な面方向位置調整部を備えたことを特徴とする非接触給電式電気器具。
請求項２に記載の非接触給電式電気器具において、
前記面方向位置調整部は、前記取付け面の面方向に沿って直線往復移動するように構成されたことを特徴とする非接触給電式電気器具。
請求項２に記載の非接触給電式電気器具において、
前記面方向位置調整部は、前記取付け面の面方向に沿って回転するように構成されたことを特徴とする非接触給電式電気器具。
請求項１に記載の非接触給電式電気器具において、
前記受電コイルの前記取付け面の面方向と直交する方向における位置を調整可能な直交方向位置調整部を備えたことを特徴とする非接触給電式電気器具。
請求項２〜５のいずれか一項に記載の非接触給電式電気器具において、
前記位置調整部は、前記受電コイルをその変更方向にガイドするガイド部を備えたことを特徴とする非接触給電式電気器具。
請求項１〜６のいずれか一項に記載の非接触給電式電気器具において、
前記負荷部は、照明であることを特徴とする非接触給電式電気器具。