JP2015216118A - Receptacle with power management function - Google Patents

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實 坂
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a receptacle with an embedded power management function.SOLUTION: An embedded receptacle 1 has a receptacle substrate 100, a measurement part substrate 104, and a control part substrate 102 provided in parallel to each other. Receptacles 108, 110 provided on the receptacle and the measurement part substrate 104 are connected by a combined component 134 having all of a function as a structural material, a distribution function and a measuring function. A current flowing through the combined component 134 is measured by a Hall element provided inside the combined component 134, and measurement results are outputted to a measurement part 136.

Description

本発明は、埋込型の電力管理機能付きコンセントに関するものである。   The present invention relates to an embedded outlet with a power management function.

例えば、特許文献1には、コンセントより電力を受けている電化製品の製品名及び定格消費電力をコンセント自体が把握し表示する表示機能付きコンセントが開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses an outlet with a display function that allows the outlet itself to grasp and display the product name and rated power consumption of an electrical appliance receiving electric power from the outlet.

また、特許文献2には、住居内の電気機器の利用状況を把握し、異常な利用状況が発生したことを遠隔地で判断できるシステムが開示されている。   Further, Patent Document 2 discloses a system capable of grasping the usage status of electrical equipment in a residence and determining that an abnormal usage status has occurred at a remote location.

特開2007−123191号公報JP 2007-123191 A 特開2011−29778号公報JP 2011-29778 A

解決しようとする課題は、埋込型の電力管理機能付きコンセントを提供することである。   The problem to be solved is to provide an embedded outlet with power management function.

本発明に係る電力管理機能付きコンセントは、少なくともコンセントが設けられた第1の基板と、複数の電子部品が設けられた第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間を連結する連結部材とを有し、前記連結部材の少なくとも一部は、前記第1の基板に設けられたコンセントと、前記第2の基板に設けられた電子部品との間で送電するための電力線として機能し、前記第2の基板に設けられた電子部品は、前記コンセントから供給される電力又は電流を測定し、測定された電力又は電流を外部に送信する機能の少なくとも一部を担う。   An outlet with power management function according to the present invention includes at least a first board provided with an outlet, a second board provided with a plurality of electronic components, the first board, and the second board. A connecting member that connects the two, and at least a part of the connecting member transmits power between an outlet provided on the first board and an electronic component provided on the second board. The electronic component provided on the second board serves as at least a part of the function of measuring the power or current supplied from the outlet and transmitting the measured power or current to the outside. .

好適には、前記第1の基板は、前記第2の基板に対して略平行に配置され、前記第1の基板及び前記第2の基板の互いに対向する面に、基板から突出する電子部品及び電気部品が設けられている。   Preferably, the first substrate is disposed substantially parallel to the second substrate, and electronic components projecting from the substrate on opposite surfaces of the first substrate and the second substrate, and Electrical components are provided.

好適には、前記第1の基板には、複数のコンセントが設けられており、前記第2の基板には、複数のコンセントの一部に対する電力供給を遮断するためのスイッチ機構が設けられている。   Preferably, the first substrate is provided with a plurality of outlets, and the second substrate is provided with a switch mechanism for cutting off power supply to a part of the plurality of outlets. .

また、本発明に係る電力管理機能付きコンセントは、少なくともコンセントが設けられたコンセント本体と、前記コンセント本体とは別の筐体で構成され、前記コンセントを介した電力供給を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、可撓性を有する回線を介して、前記コンセント本体と接続する。   In addition, the outlet with power management function according to the present invention includes at least an outlet body provided with an outlet, and a control device configured to control power supply via the outlet, which is configured by a housing different from the outlet body. The control device is connected to the outlet body through a flexible line.

本発明の電力管理機能付きコンセントは、小型化を実現して、埋め込みを可能にする。特に、本発明の電力管理機能付きコンセントは、住宅等の標準的な仕様に合致したサイズに収まることが期待できる。   The outlet with power management function of the present invention realizes miniaturization and enables embedding. In particular, the outlet with power management function of the present invention can be expected to fit in a size that conforms to standard specifications of a house or the like.

埋め込みコンセント1の断面を模式的に例示する図である。It is a figure which illustrates the section of embedding outlet 1 typically. 化粧パネル106が属する層の平面図である。It is a top view of the layer to which the decorative panel 106 belongs. 表示部基板116が属する層の平面図である。It is a top view of the layer to which the display part board | substrate 116 belongs. 計測基板104が属する層の平面図である。It is a top view of the layer to which the measurement board | substrate 104 belongs. 制御基板102が属する層の平面図である。It is a top view of the layer to which the control board | substrate 102 belongs. 埋め込みコンセント1の組み立て方法を模式的に例示する図である。It is a figure which illustrates typically the assembly method of embedding outlet 1. 埋め込みコンセント1の設置方法を模式的に例示する図である。It is a figure which illustrates typically the installation method of embedding outlet 1. 変形例の埋め込みコンセント12,14を例示する図である。It is a figure which illustrates the embedding outlets 12 and 14 of a modification. 分離型の埋め込みコンセント16を例示する図である。It is a figure which illustrates the separation-type embedded outlet socket 16. 分離型埋め込みコンセント16の応用例を示す図である。It is a figure which shows the application example of the separation type | mold embedded outlet socket 16. FIG. 埋め込みコンセント1の機能構成を例示する図である。3 is a diagram illustrating a functional configuration of an embedded outlet 1; FIG.

[背景とコンセプト]
コンセントが多岐の機能を備えることは単価・工賃・システム導入に渡って費用の向上を招くため、従来の計器のようにひとつあれば限られた目的のみその場で達する使用方法と比べ、多くのコンセントを備えた現代家屋に一括導入する際には、コストパフォーマンスを低下させる要素となる。
また、法令や安全規格に反しないよう諸耐電圧・放熱・ノイズ対策を施す必要があるが、結線、測定及び制御に加え、有線/無線通信、回路開閉、表示など機能部品が増えることで、既定された容積内では安全距離の追加や放熱、耐圧ギャップの確保に窮する。
回路遮断用のリレーを組み込むには、大電流に対応した大型のメカニカルリレーか放熱を考慮したうえで半導体リレーを組み込むか、いずれかを選ぶ必要があり、製品容積をおさえる上では大きな障壁となる。また、大電力向け半導体リレーは、制御不能時に閉接点となるものが一般的であり、安全面ではリスクを残している。
リレーによる回路の開閉機能は、安全や節電を目的とした制御回路の動作ロジック、または外部からの開閉指示によって相乗的にメリットが生ずる機能であるため、電子制御や通信機能を併用することが望ましい。しかし、計測のみを目的とし単体で機能完結している従来の世代の機器設計でリレーを搭載しても、スイッチやヒューズで代替できる程度の機能にとどまり、コストやサイズの割に利用価値は乏しいものであった。
[Background and concept]
Because outlets have a variety of functions, cost increases in terms of unit price, labor cost, and system introduction, so there is much more than the usage method that can be used only for a limited purpose on the spot like a conventional instrument. When it is installed in a modern house with an outlet, it becomes a factor that reduces cost performance.
In addition, it is necessary to take various withstand voltages, heat dissipation, and noise countermeasures so as not to violate laws and safety standards, but in addition to connection, measurement and control, functional parts such as wired / wireless communication, circuit opening and closing, display increase, Within the specified volume, it is necessary to add a safety distance, to dissipate heat, and to secure a pressure-resistant gap.
In order to incorporate a circuit breaker relay, it is necessary to select either a large mechanical relay that can handle a large current or a semiconductor relay after considering heat dissipation, which is a big barrier to reducing the product volume. . In addition, semiconductor relays for high power are generally closed contacts when control is impossible, leaving a risk in terms of safety.
The circuit open / close function by the relay is a function that synergistically benefits from the operation logic of the control circuit for the purpose of safety and power saving, or an external open / close instruction, so it is desirable to use electronic control and communication function together . However, even if a relay is installed in a conventional generation device design that is complete for a single purpose for measurement purposes, it has only a function that can be replaced with a switch or fuse, and its utility value is low for cost and size. It was a thing.

大電力に対応した大型のリレーを組み込む場合には、リレーを駆動するために比較的大きな電力が必要であり、結果的に大型の電源回路を必要とする。
通信への対応を行なうには、単独で自律制御のみする設計よりも通信機器に対して大きな電力を割く必要があり、結果的に大型の電源回路を必要とする。
機器自身が高効率電源設計のないままに自動制御、通信やリレー駆動、表示など多岐の機能を備えると、機器自身が大きな電力を常時消費して節電志向に矛盾する機器となり、製品価値を失する。
既存の電力監視の通信制御は信頼性やコストの面からシステムやネットワークの仕様が独自あるいは単独であるほうが実効性が高く、より大規模で高機能の情報インフラに親和性の高いものではなかったが、現時点では上位の通信ネットワークであるIP網やクラウド技術などがひろく普及しつつあり、これらに接続可能である設計とすることに大きなメリットが期待できる。
In the case of incorporating a large-sized relay corresponding to high power, relatively large power is required to drive the relay, and as a result, a large-sized power supply circuit is required.
In order to cope with communication, it is necessary to allocate a larger amount of power to the communication device than a design in which autonomous control is performed alone, and as a result, a large power supply circuit is required.
If the device itself is equipped with various functions such as automatic control, communication, relay drive, and display without a high-efficiency power supply design, the device itself consumes a large amount of power at all times and becomes a device that contradicts power saving, thus losing product value. To do.
The existing power monitoring communication control is more effective when the system and network specifications are unique or independent from the viewpoint of reliability and cost, and is not highly compatible with a larger and more advanced information infrastructure. However, at the present time, IP networks and cloud technologies, which are higher-level communication networks, are becoming widespread, and a great merit can be expected in designing them to be connectable to them.

機器単独で専用の筐体内にパッケージされる場合には、機器の絶縁は筐体で完結するが、外部からの操作や制御を受けるシステムとする場合には、電源、通信網いずれにも絶縁のための機構を要し、絶縁しない回路構成と異なって数多くの機構部品を要する。
大電流の通過部は発熱などを防ぐため定格容量を満たす結線方法によって安全を確保する必要があるが、専用の接続機構や配線部品を多数作成することは、設計・製造・保守そして規格認証手続にわたり製品コストを押し上げる要因となる。
上記の課題を改善あるいは解決した、埋め込みコンセント1を本発明の実施形態として説明する。
When a device is packaged in its own enclosure, the insulation of the device is completed by the housing. However, in the case of a system that receives external operation and control, the power supply and communication network must be insulated. Unlike a circuit configuration that does not insulate, a large number of mechanism parts are required.
In order to prevent overheating of large current passages, it is necessary to ensure safety by a wiring method that satisfies the rated capacity, but creating a large number of dedicated connection mechanisms and wiring parts is a matter of design, manufacturing, maintenance, and standard certification procedures. It becomes a factor which pushes up the product cost.
An embedded outlet 1 that improves or solves the above problems will be described as an embodiment of the present invention.

本実施形態の埋め込みコンセント1は、電流通過部の構造を工夫することによって全体を小さくしている。具体的には、スペースを必要とするプリント基板のパターン上でなく、電気的規格をも満たす構造材兼用の支柱によって配線と電流検出と基板固定を兼ねる構造となっている。
また、埋め込みコンセント1は、既存の化粧パネル106を使っていても、ある程度の表示機能を担保する。具体的には、透過視認できる輝度のLEDをパネル裏から発光させて判別可能なレベルとするか、パネル隙間の光漏れを積極的に使って情報を伝達する手法をとっている。
また、埋め込みコンセント1は、絶縁距離と可処分空間と稼ぎつつ工程を簡略化する構成となっている。具体的には、実装方向を配慮することで容積効率を向上させ、現場での組立工程を「基本ははめ込むだけ」としている。
The embedded outlet 1 of the present embodiment is reduced in size as a whole by devising the structure of the current passing portion. Specifically, it is a structure that combines wiring, current detection, and substrate fixing by a structural material-supporting column that satisfies electrical standards, not on a printed circuit board pattern that requires space.
Further, the embedded outlet 1 ensures a certain display function even when the existing decorative panel 106 is used. Specifically, a method of transmitting information by actively emitting light leaking through the panel gap by emitting light from the back of the panel with a brightness that can be perceived through transmission is used.
Further, the embedded outlet 1 is configured to simplify the process while earning an insulating distance and a disposable space. Specifically, volume efficiency is improved by taking the mounting direction into consideration, and the assembly process at the site is “just inset”.

既設家屋ならびに業界標準の規格で設置される埋め込みコンセントに追加する様式で利用可能な、通信対応の電力管理機能付きコンセントの構成であり、標準的な一般配電設備(コンセント)が設置済であるいわゆる既設住宅に対し、壁面の既存コンセントの占有容積に収まるように設計することで、設置工事を容易にする。
また、埋め込みコンセント1は、これを経由して家電機器が消費する電力を測定し、現在の状態や電力量を所定の通信方式によって伝達することで、ネットワーク化された電力の集計制御システムを構築、あるいは既存ネットワークシステムに参加することができる。測定だけでなく、埋め込みコンセント1の電流を切断及び再接続する機能を有し、任意の機器に対して使いすぎや消し忘れの防止、計画的な節電、一定電力を計量した給電、接続機器の自動制御といった所定の応用動作を実現する。
It is a configuration of an outlet with a power management function for communication that can be used in the form of adding to an existing outlet as well as an embedded outlet installed in an industry standard, and a standard general power distribution facility (outlet) is already installed. For existing houses, the installation work is facilitated by designing to fit within the existing volume of the wall socket.
In addition, the embedded outlet 1 measures the power consumed by the home appliances via this, and communicates the current state and amount of power using a predetermined communication method, thereby constructing a networked power total control system. Or join an existing network system. In addition to measurement, it has a function to disconnect and reconnect the current of the embedded outlet 1, prevent overuse or forgetting to turn off any device, systematic power saving, power supply that measures constant power, automatic connection device A predetermined application operation such as control is realized.

通信制御については、例えばECHONETのように高い汎用性と普及率を期待しうるネットワーク規格に接続が可能な設計マージンを持つことで、将来にわたり情報通信網への接合性を高める。
また、通信方式について、現存の屋内家電制御配線に対応しうる有線規格、あるいはISMバンドを利用した無線通信を選択して実装することが可能なハードウエア・ソフトウエア設計とする。
無線通信について、現存の計測無線機器に見られるアンテナ部の張り出しをおさえるため、屋内(部屋間)で充分なネットワークを確保できるゲインを持った、機器内蔵アンテナを採用する。
配電部と機器本体の制御回路電源、および通信網について三者を所定の耐電圧性能で絶縁することで、感電や漏電事故を防止し、システムの信頼性を担保する。
With regard to communication control, for example, by having a design margin that can be connected to a network standard that can be expected to be highly versatile and popular, such as ECHONET, connectivity to information communication networks will be improved in the future.
In addition, the communication system will be a hardware standard that can be used for existing indoor home appliance control wiring, or a hardware / software design that can select and implement wireless communication using the ISM band.
For wireless communication, an antenna with a built-in device with a gain that can secure a sufficient network indoors (between rooms) is adopted to suppress the overhang of the antenna part found in existing measurement wireless devices.
Insulating the power distribution unit, the control circuit power supply of the device main body, and the communication network with a predetermined withstand voltage performance prevents electric shocks and leakage accidents and guarantees system reliability.

埋め込みコンセント1の設置後は、通常の埋め込み型コンセント同様に、工事資格を持たない一般のユーザーが任意に取り外すことができず、またシステムの管理権限なく本埋め込みコンセント1の動作に干渉することが困難となるため、正常動作中及び監視下にあること、あるいはなんらかの設備異常があって解決すべき状態にあることを通知する状態表示部を持つ。
また、本体部品を合理化することで、計測および制御を行なう基板の組立て製造ならびに設置配線工事の工程をいずれも簡略化し、かつ大電流が通過する機器としての信頼性を高める。
本体の外殻を構成する部品について独自の容積や外形・規格を備えた専用の筐体および給電部の部品をあえて採用しないことで、計測制御回路を除く電工設備部分については既存部品の流用が可能な設計とし、これにより製造原価を下げ、同時に設置工事時の汎用性や保守性を向上させる。
After installation of the embedded outlet 1, like a normal embedded outlet, a general user who does not have construction qualifications cannot arbitrarily remove it and may interfere with the operation of the embedded outlet 1 without system management authority. Since it becomes difficult, it has a status display section for notifying that it is in normal operation and under monitoring, or that there is some equipment abnormality and it should be solved.
In addition, by rationalizing the main body parts, the assembly and manufacture of the board for measurement and control and the installation wiring work are simplified, and the reliability as a device through which a large current passes is improved.
By not adopting dedicated housing and power supply parts with unique volumes, external shapes, and standards for the parts that make up the outer shell of the main body, existing parts can be diverted for electrical equipment parts other than measurement control circuits. The design is possible, thereby reducing the manufacturing cost and at the same time improving the versatility and maintainability during installation work.

以下、図面を参照して、埋め込みコンセント1の具体的な構成を説明する。なお、以下の説明において、埋め込みコンセント1が壁に埋め込まれた場合に、露出している面を「表側」と呼び、壁面内の最も奥に位置する面を「裏側」と呼ぶ。
図1は、埋め込みコンセント1の断面を模式的に示す。
図1に例示するように、埋め込みコンセント1は、コンセント基板100と、計測部基板104と、制御部基板102とを有する。コンセント基板100、計測部基板104及び制御部基板102は、互いに略平行に離間して設置されている。具体的には、表側から、コンセント基板100、計測部基板104、制御部基板102の順に並んでおり、構造材(支柱など)によって固定されている。
Hereinafter, a specific configuration of the embedded outlet 1 will be described with reference to the drawings. In the following description, when the embedded outlet 1 is embedded in a wall, the exposed surface is referred to as “front side”, and the innermost surface in the wall surface is referred to as “back side”.
FIG. 1 schematically shows a cross section of the embedded outlet 1.
As illustrated in FIG. 1, the embedded outlet 1 includes an outlet substrate 100, a measurement unit substrate 104, and a control unit substrate 102. The outlet substrate 100, the measurement unit substrate 104, and the control unit substrate 102 are disposed so as to be separated from each other substantially in parallel. Specifically, the outlet substrate 100, the measurement unit substrate 104, and the control unit substrate 102 are arranged in this order from the front side, and are fixed by a structural material (such as a support column).

図2〜図5は、埋め込みコンセント1の表側から裏側の各面における平面図である。
コンセント基板100の表側には、化粧パネル106が設けられ、コンセント基板100の裏側には、通信モジュール112と、表示部基板116とが設けられている。さらに、第1のコンセント108及び第2のコンセント110が、化粧パネル106及びコンセント基板100を貫通して、コンセント基板100に固定されている。第1のコンセント108は、供給電力の切断機能を有しないコンセントであり、第2のコンセント110は、供給電力の切断可能なコンセントである。第1のコンセント108及び第2のコンセント110には、外部結線120と、合体部品134(後述)とが接続される。
通信モジュール112は、アンテナを含み、無線通信により、計測結果を外部に送信したり、制御信号を外部から受信したりする。
表示部基板116には、発光部(LEDなど)が設けられており、埋め込みコンセント1の状態に応じて、発光する。例えば、表示部基板116は、第1のコンセント108の近傍に設置された発光部と、第2のコンセント110の近傍に設置された発光部とを有し、それぞれのコンセントの状態(電力供給の有無、又は、累積消費電力の多寡)に応じた色又はパターンで、それぞれの発光部を点灯させる。発光部からの発光は、例えば、コンセントの隙間から漏れることで、ユーザーに視認可能となる。
2 to 5 are plan views of each surface from the front side to the back side of the embedded outlet 1.
A decorative panel 106 is provided on the front side of the outlet board 100, and a communication module 112 and a display unit board 116 are provided on the back side of the outlet board 100. Further, the first outlet 108 and the second outlet 110 pass through the decorative panel 106 and the outlet board 100 and are fixed to the outlet board 100. The first outlet 108 is an outlet that does not have a function of cutting off supplied power, and the second outlet 110 is an outlet that can cut off supplied power. An external connection 120 and a combined part 134 (described later) are connected to the first outlet 108 and the second outlet 110.
The communication module 112 includes an antenna, and transmits a measurement result to the outside and receives a control signal from the outside by wireless communication.
The display unit substrate 116 is provided with a light emitting unit (such as an LED) and emits light according to the state of the embedded outlet 1. For example, the display unit board 116 includes a light emitting unit installed in the vicinity of the first outlet 108 and a light emitting unit installed in the vicinity of the second outlet 110, and the state of each outlet (the power supply state). Each light emitting unit is turned on with a color or pattern according to the presence or absence or the amount of accumulated power consumption. The light emitted from the light emitting unit can be visually recognized by the user, for example, by leaking from the gap of the outlet.

計測部基板104の表側には、リレー118が設けられ、計測部基板104の裏側には、計測部136が設けられている。さらに、計測部基板104を貫通する合成部品134が、計測部基板104に固定されている。
リレー118は、第2のコンセント110に供給される電流をON/OFFするスイッチであり、外部からの制御信号に応じて、第2のコンセント110に供給される電流(すなわち、電力)を遮断する。リレー118は、計測部基板104から大きく突出するため、コンセント基板100と計測部基板104との間の空間のうち、第1のコンセント106と、第2のコンセント110との間に配置される。
A relay 118 is provided on the front side of the measurement unit substrate 104, and a measurement unit 136 is provided on the back side of the measurement unit substrate 104. Further, a composite component 134 that penetrates the measurement unit substrate 104 is fixed to the measurement unit substrate 104.
The relay 118 is a switch for turning ON / OFF the current supplied to the second outlet 110, and cuts off the current (that is, power) supplied to the second outlet 110 in accordance with a control signal from the outside. . Since the relay 118 largely protrudes from the measurement unit board 104, the relay 118 is disposed between the first outlet 106 and the second outlet 110 in the space between the outlet board 100 and the measurement unit board 104.

合体部品134は、構造材としての機能と、配電機能とを併せ持つ部品である。本例の合体部品134は、構造材としての機能及び配電機能に加えて、電流を計測する計測機能を有する。すなわち、合体部品134は、第1のコンセント108及び第2のコンセント110と、計測部基板104との間の支柱として機能することにより、コンセント基板100と、計測部基板104との間の空間を確保する。また、合体部品134は、第1のコンセント108及び第2のコンセント110と、計測部136との間の電流経路となる。さらには、合体部品134を流れる電流は、この合体部品134の内部に設けられたホール素子などによって計測され、計測結果が計測部136に出力される。   The combined component 134 is a component having both a function as a structural material and a power distribution function. The united part 134 of this example has a measurement function for measuring current in addition to a function as a structural material and a power distribution function. That is, the united part 134 functions as a support between the first outlet 108 and the second outlet 110 and the measurement unit board 104, so that a space between the outlet board 100 and the measurement unit board 104 is provided. Secure. In addition, the combined part 134 serves as a current path between the first outlet 108 and the second outlet 110 and the measuring unit 136. Furthermore, the current flowing through the combined component 134 is measured by a Hall element or the like provided inside the combined component 134, and the measurement result is output to the measuring unit 136.

制御基板102の表側には、通信モジュール112と、基板間接続部品126及び140とが設けられている。基板間接続部品140によって、制御基板102と計測部基板104とが電気的に接続される。
制御基板102の裏側には、制御部132と、電源回路138とが設けられている。制御基板102の裏側には、緩衝材128が設けられている。緩衝材128は絶縁物としての機能も有する。
On the front side of the control board 102, a communication module 112 and board-to-board connecting parts 126 and 140 are provided. The control board 102 and the measurement unit board 104 are electrically connected by the inter-board connection component 140.
A control unit 132 and a power supply circuit 138 are provided on the back side of the control board 102. A buffer material 128 is provided on the back side of the control board 102. The buffer material 128 also has a function as an insulator.

制御部132は、埋め込みコンセント1の全体を制御する。   The control unit 132 controls the entire embedded outlet 1.

図6は、埋め込みコンセント1の製造方法を模式的に説明する図である。なお、本図の埋め込みコンセント1は、説明の便宜上、図1〜5に例示するものと一部異なる。
図6に例示するように、コンセント108及び110の差込部や化粧パネル106は、既存の位置、構成及び固定方法とほぼ変わらない。
容積を既存の筐体に合わせた制御モジュールを組上げておき、構造的に頑強でかつ電力仕様を満たす主線(AC)を差し込むことで、構造的にも電気的にも固定する。
なお、固定方法としては、別途支持架などを追加してもよい。
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a method for manufacturing the embedded outlet 1. Note that the embedded outlet 1 in this figure is partly different from that illustrated in FIGS.
As illustrated in FIG. 6, the plugs of the outlets 108 and 110 and the decorative panel 106 are almost the same as existing positions, configurations, and fixing methods.
A control module that matches the volume of the existing housing is assembled, and a main line (AC) that is structurally robust and meets the power specifications is inserted, so that it is fixed structurally and electrically.
In addition, you may add a support stand etc. as a fixing method separately.

図7は、埋め込みコンセント1の設置方法を模式的に説明する図である。なお、本図の埋め込みコンセント1は、説明の便宜上、図1〜5に例示するものと一部異なる。
一体化した埋め込みコンセント1は、既存の壁埋め込みパネルにはめ込む形で固定し、そのまま機能する。壁の中の電源ラインとは予め圧着端子などで結線する。従来の電気工事で用いる工法で配線することができる。
基板と筐体などの間に絶縁や防塵を助けるフィルムなどを設けてもよい。
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a method of installing the embedded outlet 1. Note that the embedded outlet 1 in this figure is partly different from that illustrated in FIGS.
The integrated embedded outlet 1 is fixed by being fitted into an existing wall-embedded panel and functions as it is. The power line in the wall is connected in advance with a crimp terminal. Wiring can be done by the method used in conventional electrical work.
A film or the like that helps insulation or dust prevention may be provided between the substrate and the housing.

[外観]
次に、埋め込みコンセント1の外観を説明する。上記実施形態の埋め込みコンセント1は、電力管理機能を有しない従来の埋め込みコンセントと同様に、化粧パネルのみを露出して壁に埋め込まれる。
しかしながら、機能追加や仕様変更によって、全機能の詰め込みが困難である場合には、図8(A)に例示するように、若干厚みを増した埋め込みコンセント12としてもよい。この場合の埋め込みコンセント12において、化粧パネル106から壁面までの間に、エプロン部150が設けられる。エプロン部150は、壁面から突出した埋め込みコンセント12の外周を構成する部材であり、例えば、このエプロン部150の内壁面に、無線通信に対応するためのアンテナを設置する。これにより、アンテナポールが露出しないというメリットを生む。
[appearance]
Next, the external appearance of the embedded outlet 1 will be described. The embedded outlet 1 of the above embodiment is embedded in the wall with only the decorative panel exposed, like a conventional embedded outlet that does not have a power management function.
However, when it is difficult to pack all functions due to function addition or specification change, an embedded outlet 12 having a slightly increased thickness may be used as illustrated in FIG. In the embedded outlet 12 in this case, an apron unit 150 is provided between the decorative panel 106 and the wall surface. The apron unit 150 is a member constituting the outer periphery of the embedded outlet 12 protruding from the wall surface. For example, an antenna for supporting wireless communication is installed on the inner wall surface of the apron unit 150. This produces the advantage that the antenna pole is not exposed.

また、図8(B)に例示するように、4個口(コンセントが4つ)のサイズの埋め込みコンセント14に対して、2つのコンセント108及び110と、ユーザインタフェース部152と設けてもよい。この埋め込みコンセント14は、新設の家屋に対して電源以外の線(例えば、TVアンテナや電話線、LANケーブルなど)もまとめて取り回すための空間容積を若干量確保した設計となっている。また、ユーザインタフェース部152は、例えば、表示部、操作部及び通信機能の全部又は一部を有し、リレー118に対する操作(ON/OFFの指示)の受付や、状態の表示などを行う。   Further, as illustrated in FIG. 8B, two outlets 108 and 110 and a user interface unit 152 may be provided for the embedded outlet 14 having a size of four ports (four outlets). The embedded outlet 14 is designed to secure a small amount of space for routing a line other than the power source (for example, a TV antenna, a telephone line, a LAN cable, etc.) to a new house. The user interface unit 152 includes, for example, all or part of a display unit, an operation unit, and a communication function, and receives an operation (ON / OFF instruction) for the relay 118, displays a state, and the like.

また、図9に例示するように、埋め込みコンセント16を、コンセント本体160と、制御装置170とで構成してもよい。すなわち、埋め込みコンセント1が有する機能構成を、コンセント本体160と、制御装置170とに分担させ、コンセント本体160及び制御装置170は、可撓性を有する回線を介して互いに接続する。
分離型の埋め込みコンセント16は、図10(A)に例示するように、200V対応や20A以上など、上位の規格に対応するために余儀なくされる大型の諸部品を搭載可能となる。あるいは、図10(B)に例示するように、コンセント本体160において、2個口よりも多くのコンセント(本例では、4個口)を監視するために、計測出口を増やし、さらに、全てのコンセントで電流の遮断ができるように複数のリレーを設けて、制御基板を制御装置170A及び制御装置170Bに割り振ってもよい。
Further, as illustrated in FIG. 9, the embedded outlet 16 may be configured by an outlet body 160 and a control device 170. That is, the functional configuration of the embedded outlet 1 is shared by the outlet body 160 and the control device 170, and the outlet body 160 and the control device 170 are connected to each other via a flexible line.
As illustrated in FIG. 10A, the separate embedded outlet 16 can be equipped with large components that are indispensable to comply with higher standards such as 200V and 20A or more. Alternatively, as illustrated in FIG. 10B, in the outlet main body 160, in order to monitor more outlets (in this example, four outlets) than two outlets, the number of measurement outlets is increased, and furthermore, all outlets are used. A plurality of relays may be provided so as to cut off the current, and the control board may be allocated to the control device 170A and the control device 170B.

図9及び図10に例示した分離型の埋め込みコンセント16は、壁面裏がフリースペースになっている建物に対して、容積の制約に縛られない機能を展開したり、低単価の部品を採用することで導入コストを抑えたりすることが期待できる。追加する機能の例としては、有線LAN対応、天井(規格化された照明器具取り付け部位など)対応などがある。また、コンセントがなく配電経路の電流のみ管理する既存スイッチ裏などの完全埋没型といった応用製品などが考えられる。   The separation type embedded outlet 16 illustrated in FIG. 9 and FIG. 10 develops a function that is not restricted by the volume restriction or adopts a low-priced part for a building whose wall surface is a free space. This can be expected to reduce the introduction cost. Examples of functions to be added include wired LAN support and ceiling support (standardized lighting fixture mounting parts). In addition, there is an application product such as a fully buried type such as the back of an existing switch that has no outlet and manages only the current in the power distribution path.

図11は、埋め込みコンセント1の機能構成を例示する図である。
図11に例示するように、配電機構500は、圧着端子などでAC100V(15A)の電源を結線し分電する。配電機構500を構成する線(外部結線120)が太く、絶縁の要求も厳しい。本例の配電機構500は、従前の規格品に合致する配線工事が可能であり、結線が容易となる構成となっている。
保護回路502は、マイコン回路の保護や耐雷、あるいは防ノイズなど安全機構回路である。AC100Vラインなので各素子が大きい。
一次電源504は、AC電源をマイコン駆動電圧(DC)に変換する。リレー駆動回路に供給するため、従来の計測表示のみの回路よりも多くの電力を供給する必要があるいっぽうで、屋内家電機器に対し電源回路自身から漏出するノイズを低減する防護設計と、商用電源電圧に応じた絶縁距離を確保する耐圧設計が求められる。
制御部電源506は、微弱信号を計測するための電源である。同時に通信にも使用するため、ノイズ対策を要する。また、制御部電源506は、電力計測とネットワーク対応のために、時計機能と充電池を要する。さらにAC側との絶縁が必須なため容積が大きい。
中央制御部508は、マイコン、A/D変換、積算電力乗算器、通信制御を含むアナログ・デジタル回路であり、制御部132の内部に設けられる。
FIG. 11 is a diagram illustrating a functional configuration of the embedded outlet 1.
As illustrated in FIG. 11, the power distribution mechanism 500 distributes power by connecting a power supply of AC 100 V (15 A) with a crimp terminal or the like. The wire (external connection 120) constituting the power distribution mechanism 500 is thick, and the requirement for insulation is severe. The power distribution mechanism 500 of the present example is configured to allow wiring work that conforms to a conventional standard product and to facilitate connection.
The protection circuit 502 is a safety mechanism circuit such as protection of the microcomputer circuit, lightning protection, or noise prevention. Each element is large because it is an AC100V line.
The primary power source 504 converts an AC power source into a microcomputer driving voltage (DC). In order to supply the relay drive circuit, it is necessary to supply more power than the conventional circuit with only measurement display. A withstand voltage design that secures an insulation distance according to the voltage is required.
The control unit power supply 506 is a power supply for measuring a weak signal. Since it is also used for communication, noise countermeasures are required. The control unit power supply 506 requires a clock function and a rechargeable battery for power measurement and network compatibility. Furthermore, the volume is large because insulation from the AC side is essential.
The central control unit 508 is an analog / digital circuit including a microcomputer, A / D conversion, integrated power multiplier, and communication control, and is provided inside the control unit 132.

通信部電源510は、通信モジュール112の電源で、特に有線回線の場合には高耐圧の絶縁を要する。
通信部512は、無線規格認証済の無線通信モジュールか、信号絶縁された有線通信モジュールを選択して搭載する。選択して結線できる分離機構を要する。また有線配線は外部通信線との接続が容易な端子を持つ。
表示部514は、表示部基板116に実現され、LEDなどで機器状態の表示を行なう。結線にコネクタや構造材などを要し、機能の割に容積を要する。
電力計測部516及び522は、合体部品134及び計測部136により実現され、合体部品134を通過するACの大電力を検知して測定する。機構、配線とも容量を要する。また合体部品134が構造物を兼ねるので、配線が単純になる機構とする必要がある。微弱信号を扱うので、内部ノイズ対策も必須である。
The communication unit power supply 510 is a power supply for the communication module 112 and requires high voltage insulation particularly in the case of a wired line.
The communication unit 512 selects and mounts a wireless communication module that has been certified for wireless standards or a wired communication module that is signal-insulated. A separation mechanism that can be selected and connected is required. Wired wiring also has terminals that can be easily connected to external communication lines.
The display unit 514 is realized on the display unit substrate 116, and displays the device status using an LED or the like. Connections require connectors and structural materials, and volume is required for function.
The power measuring units 516 and 522 are realized by the combined component 134 and the measuring unit 136, and detect and measure the high power of AC passing through the combined component 134. Both mechanism and wiring require capacity. Further, since the united part 134 also serves as a structure, it is necessary to provide a mechanism that simplifies wiring. Since weak signals are handled, internal noise countermeasures are also essential.

リレー電源518は、コンセント回路(第2のコンセント110)を開閉する大容量リレー(リレー118)をON/OFFする接点駆動回路である。自身の消費電力が大きい。
開閉リレー520は、通過するACを任意の設定で開閉する大容量のリレー118である。
第1のコンセント108及び第2のコンセント110は、計測監視下におかれたAC電源出口であり、規格品の部品を採用する。部品は業界標準の規格品であるが、自身が絶縁などの諸機能を完結しているため、とくに大型部品である。
The relay power supply 518 is a contact driving circuit that turns on / off a large-capacity relay (relay 118) that opens and closes the outlet circuit (second outlet 110). Own power consumption is large.
The open / close relay 520 is a large-capacity relay 118 that opens and closes a passing AC with an arbitrary setting.
The first outlet 108 and the second outlet 110 are AC power outlets placed under measurement and monitoring, and adopt standard parts. Although the parts are industry standard products, they are especially large parts because they have completed various functions such as insulation.

1,12,14,16 埋め込みコンセント
100 コンセント基板
102 制御基板
104 計測基板
108,110 コンセント
118 リレー
134 合体部品
150 エプロン部
152 ユーザインタフェース部
160 コンセント本体
170 制御装置
1, 12, 14, 16 Embedded outlet 100 Outlet board 102 Control board 104 Measurement board 108,110 Outlet 118 Relay 134 Combined parts 150 Apron part 152 User interface part 160 Outlet body 170 Control device

Claims (1)

少なくともコンセントが設けられたコンセント本体と、
前記コンセント本体とは別の筐体で構成され、前記コンセントを介した電力供給を制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、可撓性を有する回線を介して、前記コンセント本体と接続する
電力管理機能付きコンセント。
At least the outlet body provided with an outlet,
A control device configured to control power supply via the outlet, and configured with a housing different from the outlet body.
The control device is an outlet with a power management function, which is connected to the outlet body through a flexible line.
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