JP2013143859A - 電気・電子機器及び備蓄電気・電子機器への通電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】梱包したまま保管されている電気・電子機器及び備蓄電気・電子機器への通電方法に関し、梱包したままの非稼働時の電器・電子機器への通電を容易にする。
【解決手段】梱包箱９内に収容される電気・電子機１には、通常稼働時に電源部３に外部電源から電力を供給する電源接続配線５とは別個に、非稼働時に電源部３に非接触で、外部の電力供給装置１０から電力の供給を受ける電力受給手段７を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気・電子機器及び備蓄電気・電子機器への通電方法に関するものであり、例えば、電解コンデンサやスーパーキャパシタ等の電解物質を用いたコンデンサを備えた備蓄品としての電気・電子機器への通電を容易にするための構成に関する。

近年の通信装置には、電解コンデンサ等を使用した電源部や、一時的なバックアップを目的とした大容量のコンデンサを搭載することがある。これらの部品は、性能を維持するため定期的に通電することが必要となる。

例えば、アルミ電解コンデンサは無通電のまま放置した場合、常温で１０年間保管すると２．５年程度寿命が短くなる。そこで、予備品等として保管されている通信装置またはその一部に対しても定期的な通電を実施する必要がある。

定期的な通電としては、例えば、アルミ電解コンデンサの場合には、２〜３年間に１回、０Ｖから定格電圧になるまで１０分以上かけて除々に電圧を上げた後、数時間保持することで活性化を図っている。

なお、このような事情は通信装置に限られるものではなく、電解コンデンサを搭載している一般の電源装置やオーディオアンプ等に共通の問題である。

また、通信装置においては、劣化とは無関係に、通信装置の設定、情報の投入、プログラムなどの装置動作情報の書き換えが必要な場合がある。この場合にも、保管されている通信装置に電源を投入して、装置の設定、情報の投入、プログラムなどの装置動作情報の書き換えを行う。

予備品として保管している通信装置の場合には、ほとんどの場合、梱包されており、したがって、活性化や装置動作情報の書き換えの際には、梱包を開封して通信装置を取り出して通電を行っている。

特開平０８−２２３９０４号公報 特開平１０−０５１９８２号公報

しかし、予備品として保管していた通信装置を活性化する場合や装置動作情報の書き換えを行う場合には、梱包を開封して通信装置を取り出して通電したのち、再度梱包する必要があり手間がかかるという問題がある。

したがって、本発明は、保管している備蓄電気・電子機器等の非稼働時の電器・電子機器への通電を容易にすることを目的とする。

上記の課題を解決するために、（１）本発明は、電気・電子機器において、通常稼働時に電源部に外部電源から電力を供給する電源接続配線と、非稼働時に前記電源部に非接触で電力を供給する電力受給手段とを備えたことを特徴とする。

このように、通常稼働時に電源部に外部電源から電源接続配線により電力を供給する電力受給手段とは別個に、非接触で電力を供給する電力受給手段を設けることにより、備蓄状態の電気・電子機器への通電を、梱包を開封することなく行うことができる。なお、「電気・電子機器」とは電気機器及び電子機器の総称である。

（２）また、本発明は、上記（１）において、非稼働時に、電気・電子機器に必要な設定を行うための情報をやり取りする無線通信手段を有することを特徴とする。このように、非稼働時、即ち、稼働状態に接続されていない時に、電気・電子機器に必要な設定を行うための情報をやり取りする無線通信手段を有することにより、梱包を開封することなく、電気・電子機器に必要な設定を行うことができる。

（３）また、本発明は、上記（２）において、前記無線通信手段は、通常稼働時に情報をやり取りする無線通信手段であることを特徴とする。このように、電気・電子機器が、無線ＬＡＮ等の無線通信手段を有している場合には、この無線通信手段を非稼働時の無線通信手段として用いても良い。

（４）また、本発明は、上記（１）乃至（３）のいずれかにおいて、電解物質を有するコンデンサを搭載していることを特徴とする。このように、電気・電子機器が電解物質を有するコンデンサを搭載している場合には、非通電により経時劣化したコンデンサの活性化のための定期的通電を、梱包を開封することなく非接触での電力供給が可能になる。

（５）また、本発明は、上記（５）において、非稼働時に、前記コンデンサを含むコンデンサ回路以外の回路を前記電源部から遮断するスイッチング手段を有することを特徴とする。このように、コンデンサ回路以外の回路を前記電源部から遮断するスイッチング手段を設けることにより、活性化時の消費電力を節減することができる。

（６）また、本発明は、備蓄電子機器への通電方法において、上記（１）乃至（５）のいずれかの電気・電子機器に対して、前記電気・電子機器を梱包した状態で、前記電源部に前記電力受給手段により非接触で電力を供給することを特徴とする。

上記（１）乃至（５）のいずれかの電気・電子機器のように、通常稼働時に電源部に外部電源から電源接続配線により電力を供給する電力受給手段とは別個に、非接触で電力を供給する電力受給手段を備えているので、備蓄されている電気・電子機器に対しての通電を、梱包を開封することなく行うことができる。

（７）また、本発明は、備蓄電気・電子機器への通電方法において、上記（２）または（３）の電気・電子機器に対して、前記電気・電子機器を梱包した状態で、前記電源部に前記電力受給手段により非接触で電力を供給するとともに、前記無線通信手段により、電気・電子機器に必要な設定を行うための情報をやり取りすることを特徴とする。

このように、無線通信手段を備えることによって、備蓄されている電気・電子機器に対しての諸々の設定を、梱包を開封することなく行うことができる。

開示の電気・電子機器及び備蓄電気・電子機器への通電方法によれば、保管している備蓄電気・電子機器等の非稼働時の電器・電子機器への通電を容易にすることができ、それによって、梱包の開封や再梱包が不要になる。

本発明の実施の形態の備蓄電気・電子機器の通電方法の説明図である。 本発明の実施例１の通信装置の説明図である。 本発明の実施例２の通信装置の概略的回路構成図である。 本発明の実施例３の通信装置の概略的回路構成図である。

ここで、図１を参照して、本発明の実施の形態の備蓄電気・電子機器の通電方法を説明する。図１（ａ）は電気・電子機器の表側から見た概念的斜視図であり、図１（ｂ）は電気・電子機器の裏側から見た概念的斜視図である。電気・電子機器としては、電源装置やオーディオアンプ等の電解物質を用いたコンデンサを搭載している電気機器や、光通信に用いるＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）等の電子機器一般が挙げられ、備蓄状態においてコンデンサの活性化処理が必要であったり、装置の設定の変更が必要になる機器であれば全て対象になる。なお、電解物質を用いたコンデンサとは、電解液を用いた電解コンデンサ、固体電解物質を用いた固体電解コンデンサ、或いは、電気二重層を用いたスーパーキャパシタ等を意味する。

ここでは、ＯＮＵをイメージして説明する。この電気・電子機器１は、筐体２、筐体２に収容される電源部３及び電子回路部４とを有し、電源部３には外部電源に接続するための接続配線部５が設けられており、通常の稼働時には外部電源から接続配線部５を介して電源部３に電力が供給される。

筐体２には、非磁性絶縁部材からなる窓部６が設けられており、この窓部６の近傍の内側に非接触で電力を受給して電源部３及び電子回路部へ給電する電力受給手段７が設けられている。なお、筐体２全体が非磁性絶縁体で形成されている場合には、窓部６は必ずしも必要がない。図における符号８は表示部であり、反対側の面には差し込み口等が設けられている。

この電力受給手段７は、外部から電磁波の供給を受けて電力を発生させるものでも良いし、或いは、外部の送信コイルに対向するように設けた受信コイルによる磁界通信手段を用いた電力の供給でも良い。

図１（ｃ）は、通電状態を示す概念的斜視図であり、電気・電子機器１は段ボール箱等の梱包箱９に梱包された状態で、送電回路（図示を省略）を備えた電力供給装置１０の上に載置する。この時、電気・電子機器１に設けた電力受給手段７が下側になるようにし、且つ、電力受給手段７と送電回路とが対向するように位置合わせする。なお、送電回路と電力受給手段７との間隔が、３０ｃｍ以下、例えば、１０ｃｍ〜２０ｃｍ程度になるように梱包構造を構成する。

この状態で送電回路から電力を送信すると、電力受給手段７で非接触で電力を受給し、電源部へ電力を供給する。電力が供給されると、電源部或いは電子回路部に備わっているコンデンサに電圧が印加されて充電が開始され、定格電圧になるまで除々に電圧を上げた後、数時間保持することで活性化が行われる。このような活性化を行うことによって、予備品として備蓄されている電気・電子機器に搭載されている電解物質を用いたコンデンサの寿命を長く保つことができる。

この時、電子回路部に、コンデンサ回路以外の回路部と電源部３との接続を遮断するスイッチを設けておいても良く、電力受給手段７より電力が供給されたときにコンデンサ回路のみに電力を供給することで、活性化の際の消費電力を低減することができる。スイッチは手動スイッチでも電気的スイッチも良く、手動スイッチの場合には、梱包前にＯＦＦ状態にしておけば良い。電気的スイッチの場合には、通電目的に応じてＯＮ／ＯＦＦを制御すれば良い。

なお、電子・電気機器には、無線通信手段を設けておいても良く、送電回路から電力を供給した状態で、外部から無線信号を受信して、装置の設定、情報の投入、プログラムなどの装置動作情報の書き換えを行っても良い。この場合の無線通信手段は、電気・電子機器自体が無線ＬＡＮ等の機能を備えている場合には、搭載している無線ＬＡＮ等の機能を用いても良い。

また、電源部に対する電力を供給する外部電源が直流電源の場合には、電源部にはコンデンサが存在しないので、電子回路部のコンデンサのみを活性化することになる。また、この場合には、電力受給手段７からの交流電力を直流電力に変換する必要があるので、電力受給手段の後段に、ＡＣ／ＤＣコンバータを設ける必要がある。

以上説明したように、本発明の実施の形態においては、通常稼働時に電源部に外部電源から電源接続配線により電力を供給する電力受給手段とは別個に、非接触で電力を供給する電力受給手段を設けているので、備蓄状態の電気・電子機器を梱包した状態のまま通電することができる。

次に、図２を参照して、本発明の実施例１の通信装置を説明する。図２は、本発明の実施例１の通信装置の説明図であり、図２（ａ）は表側から見た概念的斜視図であり、図２（ｂ）は裏側から見た概念的斜視図であり、図２（ｃ）は概略的回路構成図である。図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、本発明の実施例１の通信装置２０は、筐体２１、筐体２１に収容される電源部３０及び電子回路部４０とを有し、電源部３０には外部電源に接続するための接続配線部２２が設けられている。通常の稼働時には外部電源から接続配線部２２を介して電源部３０に電力が供給される。

筐体２１には、非磁性絶縁部材からなる窓部２３が設けられており、この窓部２３の近傍の内側に非接触で電力を受給して電源部３０及び電子回路部４０へ給電する電力受給部５０が設けられている。なお、図における符号２４は表示部であり、反対側の面には差し込み口等が設けられている。

図２（ｃ）に示すように、電源部３０は、整流回路３１と電解コンデンサ３２とインバータ３３を備えており、この電解コンデンサ３２が活性化の対象となる。電源部３０からの出力電力は、電子回路部４０に供給される。

電子回路部４０は、概念的な構成を一例として挙げると、主回路４１とバックアップ用のスーパーキャパシタ４２を備えている。また、電子回路部４０は主回路４１と電源部３０との接続を遮断することのできるスイッチ４３を備えており、梱包時に手動でＯＦＦにしておく。なお、主回路４１には通信回路や不揮発性メモリを備えている。

電力受給部５０は、外部に設けた送電回路６０と対向する位置に設けた受電回路５１、受電回路５１の出力を昇圧する昇圧回路５２を備えている。受電回路５１は、例えば、１０ｋＨｚ程度の送電出力を受信して２０Ｖ〜３０Ｖの出力を発生し、昇圧回路５２により１４０Ｖに昇圧する。なお、１４０Ｖは一例であり、全体の装置構成に応じて最適な電圧に設定する。

電解コンデンサ３２及びスーパーキャパシタ４２の定期的活性化が必要になった場合には、図１（ｂ）に示したように、送電装置の上に通信装置２０が梱包された梱包箱を載置し、送電回路６０から電磁波を送電する。送電された電磁波は受電回路５１で受信され、その出力が昇圧回路５２によりコンデンサの定格電圧である１４０Ｖまで昇圧されて電解コンデンサ３２及びスーパーキャパシタ４２を充電して活性化処理が行われる。この時、主回路４１はスイッチ４３により電源部３０から切り離されているので、電力を無駄に消費することがない。

このように、本発明の実施例１においては、非接触で電力を受給することのできる電力受給部を通常の電源部とは別個に備えているので、予備品として保管されている通信装置に対して梱包を開封することなく通電することができる。

次に、図３を参照して、本発明の実施例２の通信装置を説明するが、通信装置の外観は基本的には上記実施例１の通信装置と同様である。図３は、本発明の実施例２の通信装置の概略的回路構成図であり、基本的には外部電源を直流電源とし、それに対応して簡素な構成例として電源部を接続配線のみにしたものである。

電力受給部５０は、受電回路５１と昇圧回路５２とを備えており、昇圧した直流電力を電子回路部４０のスーパーキャパシタ４２に供給する。例えば、１０ｋＨｚ程度の送電出力を受信して２０Ｖ〜３０Ｖの出力を発生し、昇圧回路５２によりＤＣ１００Ｖに昇圧する。なお、１００Ｖは一例であり、全体の装置構成に応じて最適な電圧に設定する。

次に、図４を参照して、本発明の実施例３の通信装置を説明するが、通信装置の外観は基本的には上記実施例１の通信装置と同様である。図４は、本発明の実施例３の通信装置の概略的回路構成図であり、電源部３０、電子回路部４０、電力受給部５０を備えるとともに、無線通信回路７０を備えている。電源部３０及び電力受給部５０は、上記の実施例１の通信装置と同様である。

本発明の実施例３の通信装置における電子回路部４０は、主回路４１とスーパーキャパシタ４２を備えており、主回路４１は通信回路４４、不揮発性メモリ４５及び制御回路４６を備えている。

電解コンデンサ３２及びスーパーキャパシタ４２を活性化するだけであれば、上記の実施例１と同様に、送電回路７０から電力を非接触で受電回路５１に送電し、昇圧回路５２で昇圧したのち、電解コンデンサ３２及びスーパーキャパシタ４２に供給する。この時、電子回路部４０にはスイッチが設けられていないので、主回路４１にも電力が供給される。

装置の設定、情報の投入、プログラムなどの装置動作情報の書き換えを行う場合には、まず、送電回路７０から電力を受電回路５１へ送電し、主回路４１に電力を供給して立ち上げる。次いで、ＰＣ８１からの操作情報を無線通信回路８２を介して無線通信回路７０に伝達し、制御回路４６に伝達する。制御回路４６は伝達内容を不揮発性メモリ４５に書き込んで書き換えを行う。

この予備品の通信装置を、故障した通信装置と置き換えて稼働する際には、通信回路４４が書き換えられた設定状態を不揮発性メモリ４５から読み出して運用を開始することになる。

このように、本発明の実施例３においては、通信装置内に無線通信回路を設けているので、通信システム等に変更があった場合に、予備品として保管している通信装置に対しても梱包を開封することなく設定の変更を行うことができる。したがって、稼働中の通信装置が故障した場合に、予備の通信装置に置き換える際には、新たに設定を変更することなく直ちに運用を開始することができる。

また、電解コンデンサ等の活性化のための通電処理を行う場合には、無線通信回路を用いることなく、電力受給部のみで外部からの電力を受給して通電処理を行えば良い。なお、上記の実施例３の通信装置においても、実施例１と同様に電源部と主回路部を切り離すスイッチを設けても良い。

スイッチを設けた場合には、そのＯＮ／ＯＦＦを電気的に制御し、無線通信回路に入力があった場合のみＯＮになるように制御すれば良く、電解コンデンサ等の活性化のための通電処理の場合にはＯＦＦになるので、消費電力を節減することができる。

また、この実施例３の無線通信回路等に関する構成は、上記の実施例２のように外部電源が直流電源の場合にも、電源部及び電力受給部の構成を実施例２のように置き換えることによって適用されるものである。

以上、実施例１乃至実施例３を含む本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明は、上で説明した通信装置に限られるものではなく、通常の各種の電源装置やオーディオアンプ等にも適用されものである。

１ 電気・電子機器
２ 筐体
３ 電源部
４ 電子回路部
５ 接続配線部
６ 窓部
７ 電力受給手段
８ 表示部
９ 梱包箱
１０ 電力供給装置
２０ 通信装置
２１ 筐体
２２ 接続配線部
２３ 窓部
２４ 表示部
３０ 電源部
３１ 整流回路
３２ 電解コンデンサ
３３ インバータ
４０ 電子回路部
４１ 主回路
４２ スーパーキャパシタ
４３ スイッチ
４４ 通信回路
４５ 不揮発性メモリ
４６ 制御回路
５０ 電力受給部
５１ 受電回路
５２ 昇圧回路
６０ 送電回路
７０ 無線通信回路
８１ ＰＣ
８２ 無線通信回路

Claims (7)

1. 通常稼働時に電源部に外部電源から電力を供給する電源接続配線と、
   非稼働時に前記電源部に非接触で電力を供給する電力受給手段と
   を備えたことを特徴とする電気・電子機器。
2. 非稼働時に、電気・電子機器に必要な設定を行うための情報をやり取りする無線通信手段を有することを特徴とする請求項１に記載の電気・電子機器。
3. 前記無線通信手段は、通常稼働時に情報をやり取りする無線通信手段であることを特徴とする請求項２に記載の電気・電子機器。
4. 電解物質を有するコンデンサを搭載していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電気・電子機器。
5. 非稼働時に、前記コンデンサを含むコンデンサ回路以外の回路を前記電源部から遮断するスイッチング手段を有することを特徴とする請求項４に記載の電気・電子機器。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の電気・電子機器に対して、前記電気・電子機器を梱包した状態で、前記電源部に前記電力受給手段により非接触で電力を供給することを特徴とする備蓄電気・電子機器への通電方法。
7. 請求項２または請求項３に記載の電気・電子機器に対して、前記電気・電子機器を梱包した状態で、前記電源部に前記電力受給手段により非接触で電力を供給するとともに、前記無線通信手段により、電気・電子機器に必要な設定を行うための情報をやり取りすることを特徴とする備蓄電気・電子機器への通電方法。

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