JP2018201273A - キャビネット - Google Patents
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Abstract
【課題】充電機能を備えたキャビネットにおいて、ACコンセントを少なくしてキャビネット構造の複雑化を抑え、充電ケーブルを不要とする。
【解決手段】電子機器を収容する複数の収容部を、ACコンセント14aを有する収容部1とACコンセントを省略した収容部2〜nとで構成し、収容部1に、交流直流変換部21と特定の周波数で電力を送電する発振機能を有する送電回路部22と、送電回路部に接続された送電コイル1とを設ける。収容部2〜nには、送電コイル1と同様の送電コイル2〜nと、この送電コイルに接続されて、送電コイル1と送電回路部22とによって決められた周波数と同一の周波数で共振させる共振回路51b〜nとを設ける。各収容部に収容される電子機器には、受電コイル1〜nと、前記周波数で共振するように受電コイルに接続されて受電した電力を整流する受電回路部1〜nと、整流された電力を電子機器等に供給するコネクタと取り付けて用いる。
【選択図】 図4
【解決手段】電子機器を収容する複数の収容部を、ACコンセント14aを有する収容部1とACコンセントを省略した収容部2〜nとで構成し、収容部1に、交流直流変換部21と特定の周波数で電力を送電する発振機能を有する送電回路部22と、送電回路部に接続された送電コイル1とを設ける。収容部2〜nには、送電コイル1と同様の送電コイル2〜nと、この送電コイルに接続されて、送電コイル1と送電回路部22とによって決められた周波数と同一の周波数で共振させる共振回路51b〜nとを設ける。各収容部に収容される電子機器には、受電コイル1〜nと、前記周波数で共振するように受電コイルに接続されて受電した電力を整流する受電回路部1〜nと、整流された電力を電子機器等に供給するコネクタと取り付けて用いる。
【選択図】 図4
Description
本発明は、企業や学校、塾等で大量に使用しているパソコンまたはタブレット等の電子機器等を、未使用時において保管および充電するために使用されるキャビネットに関する。
企業や学校、塾等で使用しているパソコンまたはタブレット等のモバイル対応型の電子機器は、未使用時にはセキュリティ管理のために複数の電子機器をまとめて1つのキャビネットに収納して管理すると共に、キャビネット内で充電を行っている。電子機器を充電する際には各電子機器メーカの機器にあった専用の充電アダプタを各々接続して充電を行っており、キャビネットには、電子機器の保管する台数分の収容部とそれぞれの収容部に対応したACコンセントが必要となっていた。
特許文献1および特許文献2は、モバイル対応の電子機器収納用のキャビネットとして、機器を収納する収容部毎にACコンセントを具備したものであり、各収容部へのACコンセントの配置や配線構造に関する技術が開示されている。すなわち、特許文献1および特許文献2のキャビネットは、いずれも各収容部へのACコンセントが必要である他、各電子機器の充電において複数種類の専用充電アダプタが必要となるものであった。
このため、上記の従来技術では、キャビネットの各収容部に電子機器充電用のACコンセントが必要となるため、あらかじめ決められた電子機器の保管台数分の収容部が必要となり、ACコンセントの数も多くなることから、キャビネット構造が複雑になる不都合があった。また、収容部毎にACコンセントが必要となるキャビネットの構造上、収容部の追加は容易ではなく、機器の台数が増えた場合には新規のキャビネットが必要になる等、自由度のないキャビネット構造であった。
さらに、複数種類の電子機器を充電する可能性があるキャビネトにおいては、同一メーカの電子機器のみならず、電圧規格が異なる他メーカの電子機器への充電を行う必要があることから、類似のコネクタを使用した電子機器を充電する場合には、充電アダプタの誤装着により電子機器を破壊する虞があった。
また、電子機器専用の充電アダプタはACコンセントから接続されているアダプタと電子機器を接続する専用のコネクタとをケーブル接続していることから、日々頻繁に脱着することでコネクタとケーブルとの接続部分に断線が生じ、電子機器への充電が出来なくなる虞があり、充電に対する信頼性の低下が懸念される。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、キャビネットのACコンセントを少なくして、キャビネット構造の複雑化を抑え、また、キャビネットへの機器の保管台数が増えた場合でも自由に収容部の追加と機器への充電が可能であり、さらに、充電ケーブルを不要にして、充電に対する信頼性を向上させることが可能なキャビネットを提供することを主たる課題としている。
上記目的を達成するために本発明は、少なくとも1つのACコンセントが備えられた収容部(送電用収容部)とACコンセントが備えられていない収容部(送受電用収容部)を備える電子機器等を収容するキャビネットにおいて、ACコンセントが備えられた送電用収容部には、ACコンセントからの交流電圧を直流電圧に変換する交流直流変換部と、特定の周波数で電力を送電するための発振機能を有する送電回路部と、前記送電回路部に接続された電力伝送用の主送電コイルとを設け、特定の周波数で電力を送電する。ここで、電子機器等とは、パソコンやタブレット等の電子機器の他、充電機能を有する電気機器を含むものである。
これに対して、ACコンセントが備えられていない送受電用収容部には、送電用収容部と同一の周波数で共振するように設定された副送電コイルと、この副送電コイルに接続された電力送電用の共振回路とを設け、送電用収容部と隣接して設けられた送受電用収容部に対しては、送電用収容部から送電された電力を、送受電用収容部に設けられた副送電コイルと電力送電用の共振回路との共振作用により受け取ることができる。
また、送電用収容部とは隣接せず、順次隣接された送受電用収容部nに対しては、これに隣接する一つ手前の送受電用収容部n−1から送電された電力を、送受電用収容部nに設けられた副送電コイルと電力送電用の共振回路との共振作用により受け取ることができるので、送電用収容部から送電された電力を送受電用収容部nまで収容部間を順次伝送することができる。
そして、それぞれの収容部に収容される前記電子機器等には、受電用の受電コイルと、この受電コイルに接続されて、前記主送電コイルと前記送電回路部とによって決められた周波数と同一の周波数で共振させ、受電した電力を整流する受電回路部と、電子機器等の充電端子に接続されて整流した電力を電子機器等に供給するコネクタとを少なくとも備えた受電ユニットを取り付け、この受電ユニットを取り付けた電子機器等を任意の収容部に収容させることで、その収容部に伝送された電力を、受電コイルと受電回路部との共振作用により、非接触で受け取ることができ、コネクタを介して電子機器等に給電することが可能となる。
このため、キャビネット内のACコンセントの数を低減できるほか、ACコンセントに関する配線構造を簡素化することができ、また共振作用を用いた非接触の給電が行われることから、送電用収容部と同一の周波数で共振するように設定された副送電コイルと電力送電用の共振回路とを備える送受電用収容部の加除が容易に行え、収容部の数を自由に設定することが可能となる(電子機器等の保管・充電台数を容易に増やすことが可能となる)。
また、受電ユニットに、受電回路部で整流された電力を電子機器等の使用電圧に合わせた電圧に設定する電圧安定化回路部をさらに取り付けることで、受電回路部で整流された電力を、電圧安定化回路部によりそれぞれの電子機器等の電圧規格に対応した電圧に調整した上、コネクタを介して電子機器等に供給することができるので、収容部毎で電圧規格が異なる電子機器等を充電する場合にも、対応することが可能となる。
また、それぞれの収容部に、送電用収容部の主送電コイルと同様の共振コイルと、この共振コイルに接続されて送電用収容部の主送電コイルと送電回路部とによって決められた周波数と同一の周波数で共振させるための共振回路と、を複数分散して配置し、収容部に送電された電力を、共振コイルと共振回路との共振作用により収容部の広範囲に伝送させるようにしてもよい。
このような構成を採用することで、収容部が広い場合や電気機器等に取り付けられる受電コイルの位置がまちまちであっても、電子機器等を確実に充電することが可能となる。
このような構成を採用することで、収容部が広い場合や電気機器等に取り付けられる受電コイルの位置がまちまちであっても、電子機器等を確実に充電することが可能となる。
さらに、送受電用収容部には、ここに収納される電子機器等の充電状態を制御するコントロール回路をさらに設け、電子機器が存在しない場合や電子機器の充電が完了した収容部に対して電力供給を停止するようにしても、電子機器への同時充電や時間をずらした充電制御を行うようにしてもよい。
また、受電ユニットと接続されている受電コイルをシート状の構造とすることで電子機器の裏面部に貼付けて使用する事ができ、受電ユニットのDCコネクタを電子機器に常時接続した状態で用いることで、従来のような充電用アダプタのコードの断線や、接続し忘れを防止することができ、電子機器等の収納部への収納も容易となる。また複数の電子機器を取り扱う場合に充電アダプタの誤装着による電子機器の破壊も抑制することが可能となる。
なお、上述した交流直流変換部や送電回路部を送電ユニットとして一体化し、また、電力送電用の共振回路やコントロール回路を送電共振ユニットとして一体化してもよい。このような構成とすれば、ユニット単位で各収納部に装着できるので、シンプルな構造にすることが可能となる。
また、前記送電コイルや分散配置された共振コイルと共振回路を、収容部に配設されるシートに内蔵させるようにしてもよく、このような構成においては、既存のキャビネットに後付けすることが可能となり、また、メンテナンスも容易となる。
以上の構成は、パソコンまたはタブレット等の電子機器を平置き出来るキャビネットに適用しても、パソコンまたはタブレット等の電子機器を縦置き出来るキャビネットにおいても同様に適用可能である。
平置き収納型のキャビネットにおいては、各収容部に電子機器を載置させて収容するので、収容部間には棚板が配置される構造が一般的であり、縦置き収納型のキャビネットにおいては、各収容部に電子機器を立てた状態で収納するので、収容部間には仕切り板が配置される構造が一般的である。
平置き収納型のキャビネットにおいては、各収容部に電子機器を載置させて収容するので、収容部間には棚板が配置される構造が一般的であり、縦置き収納型のキャビネットにおいては、各収容部に電子機器を立てた状態で収納するので、収容部間には仕切り板が配置される構造が一般的である。
このため、上述した送電コイルや分散配置された共振コイルと共振回路は、前記収容部を画成する棚板または仕切板に内蔵させるようにしてもよい。このような構成を採用すれば、キャビネットの構成を一層シンプルにでき、使いやすいものとなる。
以上述べたように、本発明によれば、共振作用を利用した電力伝送システムを用いることで、非接触に電力伝送を行うことが出来ることから、キャビネット内のACコンセント数を低減出来るほか、ACコンセントの配線低減によりシンプルな構造のキャビネットを提供することが可能となる。また、各収容部間や電子機器への電力伝送が非接触で行われるため、収容部の加除や電子機器への充電操作が容易となり、使用用途に合わせた応用範囲の広いキャビネットが提供可能となる。
また、受電コイルや受電回路部を電子機器等に常時装着して使用することで、複数種類の電子機器等を保管および充電する際のACアダプタの誤接続による機器破壊を防止することが出来ると共に、断線および接続し忘れによる非充電を抑制することが可能となり、充電における信頼性を向上させることが可能となる。
また、受電コイルや受電回路部を電子機器等に常時装着して使用することで、複数種類の電子機器等を保管および充電する際のACアダプタの誤接続による機器破壊を防止することが出来ると共に、断線および接続し忘れによる非充電を抑制することが可能となり、充電における信頼性を向上させることが可能となる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図1および図2において、本発明に係るキャビネット(10)に電子機器(80a〜80n)を収納した状態が示され、図1は平置き収納型のキャビネット、図2は縦置き収納型のキャビネットの例を示す。
この実施例におけるキャビネット(10)は、パソコンまたはタブレット等のモバイル対応の電子機器(80a〜80n)を収納可能とするもので、キャビネット(10)にはセキュリティ対策の為のキャビネット扉(11)があり、保管時はキャビネット扉(11)を閉じて使用する。なお、キャビネット扉(11)は使用環境や製品の形態により無くても良い。
キャビネット(10)には電子機器(80a〜80n)を整理する複数の収容部(12a〜12n)が設けられており、少なくとも一つの収容部1(12a)に、ACコンセント(14a)と、電力送電用の送電ユニット1(20)と、送電コイルや必要に応じて設けられる複数の共振コイル及び共振回路が内蔵された送電シート1(30a)とが備えられている。
また、収容部1(12a)に隣接配置されたACコンセントを具備しない収容部2(12b)には、前記送電シート1(30a)と同様の送電コイルや必要に応じて設けられる複数の共振コイル及び共振回路が内蔵された送電シート2(30b)と、電力用の共振回路や送電状態を制御するコントロール回路が一体となった送電共振ユニット1(50b)とが備えられており、更に順次隣接配置されているACコンセントを具備しない収容部n(12n)には、収容部2(12b)と同様の送電シートn(30n)と送電共振ユニットn−1(50n)が配置されている。
なお、キャビネット10は、図1に示されるように、複数の棚板(13a〜13n)を上下方向に複数段設けることで、収容部(12a〜12n)を上下方向に配列させた水平置き収納型のものであっても、図2に示されるように、複数の垂直の仕切板(13’a〜13’n)を並設することで、収容部(12a〜12n)を水平方向に配列させた縦置き収納型のものであってもよい。
以上のキャビネットの構成に対して、充電したい電子機器(80a〜80n)には、図3にも示されるように、図示しないシート状の受電コイルが内蔵されている受電シート(60a〜60n)と、これと一体をなし、送電側からの特定周波数の電力を受けると、その特定周波数と同一の周波数で共振するように前記受電コイルに接続された受電回路部を有する受電ユニット(70a〜70n)とが着脱可能に取り付けられている。
受電ユニット(70a〜70n)には、電子機器(80a〜80n)の充電端子に装着可能なDCコネクタ(74a〜74n)が設けられ、このDCコネクタ(74a〜74n)を電子機器(80a〜80n)の充電端子に装着することで受電シート(60a〜60n)が電子機器(80a〜80n)に沿って取り付けられ、受電シート(60a〜60n)内の受電コイルと受電ユニット(70a〜70n)内の受電回路部とによって受電した電力をDCコネクタ(74a〜74n)を介して電子機器(80a〜80n)へ供給するようにしている。
次に、本発明に係るキャビネットを用いて電子機器を充電する回路構成について説明する。図4は、このうち上述したキャビネットで採用される非接触給電方式の基本構成例を示すもので、後述する図7は、上述したキャビネットで採用される非接触給電方式の発展構成例を示している。
まず、図4に示す基本構成例について説明すると、ACコンセント(14a)が設けられた収容部1(12a)には、ACコンセントからの交流電圧をDC電圧に変換するAC−DC変換部(21)と、特定の周波数で電力を送電するための発振機能を有する送電回路部1(22)とを備えた送電ユニット1(20)が設けられると共に、この送電ユニット1(20)の送電回路部1(22)に接続する送電コイル1(40a:主送電コイルに相当)を内蔵した送電シート1(30a)が設けられている。
これにより、ACコンセント(14a)からの交流電圧は送電ユニット1(20)のAC−DC変換部(21)により直流電圧に変換され、送電回路部1(22)と送電シート1(30a)内の送電コイル1(40a)とにより決められた特定の周波数で発振させることで電力が送電されるようになっている。
一方、充電したい電子機器(80a)には、前述した如く、シート状に形成された受電コイル1(60a)が内蔵されている受電シート1(61a)が前記送電シート1(30a)と非接触の状態で電子機器(80a)の裏面部に配置もしくは貼り付けられ、また、前記送電回路部1(22)と前記送電コイル1(40a)とにより決められた特定周波数と同一の周波数で共振するように受電コイル1(60a)に接続された受電回路部1(71a)を有する受電ユニット1(70a)が設けられている。この受電ユニット1(70a)の受電回路部1(71a)によって受け取った電力が整流される。
前記受電ユニット1(70a)は、前記受電回路部1(71a)のほかに、電子機器の使用電圧に出力電圧を切り換え設定する出力電圧切換設定器(73a)と、受電回路部1(71a)で整流された電圧を出力電圧切換設定器(73a)で設定された電圧となるように安定化させるDC安定化回路部(72a)と、タブレットやパソコン等の電子機器(80a)の充電端子に接続するDCコネクタ(74a)とを備え、このDCコネクタ(74a)を介して電子機器1(80a)の充電端子に着脱可能に接続される。
これにより、電子機器1(80a)に取り付けられた受電シート1(61a)を送電シート1(30a)に近づけ、受電シート内の受電コイル1(60a)が送電シート内の送電コイル1(40a)に近づけられると、前記送電シート1(30a)から送電された電力は、非接触で配置された受電コイル1(60a)と受電ユニット1(70a)内の受電回路部1(71a)とによって受け取られ、特定の直流電圧に変換される。
そして、受電回路部1(71a)からの直流電圧は、電圧安定化のためにDC安定化回路部(72a)に入力され、ここで出力電圧切換設定部(73a)によって予め設定された電子機器1(80a)の必要電圧に調節され、DCコネクタ(74a)を介して電子機器1(80a)へ印加することで電子機器1(80a)の充電が可能となる。
そして、受電回路部1(71a)からの直流電圧は、電圧安定化のためにDC安定化回路部(72a)に入力され、ここで出力電圧切換設定部(73a)によって予め設定された電子機器1(80a)の必要電圧に調節され、DCコネクタ(74a)を介して電子機器1(80a)へ印加することで電子機器1(80a)の充電が可能となる。
また、収容部1(12a)に隣接し、ACコンセントが設けられていない収容部2(12b)には、前記収容部1(12a)と同様の送電シート2(30b)が設けられており、送電シート2(30b)内の送電コイル2(40b:副送電コイルに相当)には、収容部1と同一の周波数で共振するように設定された電力送電用の共振回路(メイン電力用共振回路1)(51b)と、送電状態を監視制御するためのコントロール回路1(52b)とが一体となった送電共振ユニット1(50b)が接続されている。
これにより、前記収容部1(12a)の送電回路部1(22)と送電コイル1(40a)とから送電された特定周波数の電力は、収容部2(12b)の送電コイル2(40b)とメイン電力用共振回路1(51b)との共振作用により、収容部2(12b)へ送電可能となる。
そして、収容部2(12b)の送電シート2(30b)に、電子機器2(80b)に取り付けられた受電シート2(61b)とを接近させることで、前記収容部1(12a)と同様に電子機器(80b)の充電が可能となる。
そして、収容部2(12b)の送電シート2(30b)に、電子機器2(80b)に取り付けられた受電シート2(61b)とを接近させることで、前記収容部1(12a)と同様に電子機器(80b)の充電が可能となる。
上記収容部2(12b)の送電共振ユニット1(50b)や送電シート2(30b)は、順次隣接する収容部に同様に設けられており、ACコンセントが設けられていない収容部n(12n)には、収容部n−1(12n−1)の送電共振ユニットn−2(50n−2)のメイン電力用共振回路nー2(51n−1)と送電コイルn−1(40n−1)とから送電された電力が、収容部n(12n)の送電コイル(40n)とメイン電力用共振回路1(51n)との共振作用により収容部n(12n)に供給可能となり、収容部n(12n)の送電シートn(30n)に、電子機器n(80n)に取り付けられた受電シートn(61n)を接近させることで、受電コイルn(60n)と受電ユニットn(70n)の受電回路部n(71n)との共振作用により、同様に電子機器n(80n)の充電が可能となる。
したがって、以上の電力の伝送状態を模式的に示すと、図1のキャビネット構成に対しては、図5に示すように電力が伝送され、図2のキャビネット構成に対しては、図6に示すように電力が伝送される。
それぞれのキャビネット構成において、隣り合う送電シート間で電力が伝送され(100a、100bの送電シート間電力伝送)、ACコンセントが設けられている収容部からACコンセントが設けられていない収容部に電力が順次送電されていき、また、それと同時に、夫々の収容部において、送電シートから受電シートへ電力が伝送され(200a、200b、200nの送電/受電シート間電力伝送)、夫々の収容部に収容された電子機器(80a,80b,80n)を充電する。
それぞれのキャビネット構成において、隣り合う送電シート間で電力が伝送され(100a、100bの送電シート間電力伝送)、ACコンセントが設けられている収容部からACコンセントが設けられていない収容部に電力が順次送電されていき、また、それと同時に、夫々の収容部において、送電シートから受電シートへ電力が伝送され(200a、200b、200nの送電/受電シート間電力伝送)、夫々の収容部に収容された電子機器(80a,80b,80n)を充電する。
なお、それぞれの送電共振ユニット1〜n−1(50b〜50n)に設けられたコントロール回路1〜n−1(52b〜52n)により、収容部に電子機器がない場合の送電シートへの電力供給をコントロールするほか、各収容部に置かれた電子機器への電力送電状態や電子機器の充電状態を監視して、キャビネット内の複数の電子機器に対して同時に充電を行ったり、充電対象の機器を、時間をずらして充電したり、充電が完了した電子機器(満充電の電子機器)に対して給電を停止させる等の制御を可能としている。
以上の構成において、各収容部での電子機器の充電、及び、収容部間の電力の伝送において、共振作用を利用した電力伝送システムを利用して、電力伝送を非接触にて行うことが出来るので、キャビネット内のACコンセントの数を低減することができ、電力伝達用の電線が不要になることから、配線の少ないシンプルナな構造のキャビネットを形成することが可能となる。
また、電子機器には、受電コイルを内蔵した受電シートや受電ユニットを常時取り付けて使用することで、充電する度に電源ケーブルを接続する等の操作が不要となるので、ACアダプタの誤接続の虞がなく、また、電源ケーブルの断線や接続のし忘れにより電子機器への充電が出来なくなる不都合もなくなり、充電における信頼性を高めることが可能となる。
さらに、本キャビネットによれば、ACコンセントを有しない収容部に対して、送電シートや送電共振ユニットを設ければ給電が可能となるので、格別な配線作業は不要であり、電子機器の数に応じて収容部を増設したり削減することが容易に行える。また、送電シートや送電共振ユニットは、それぞれの収容部に対して着脱可能とすることができるので、既存のキャビネットに後付けすることも可能となり、また、故障時の対応も容易に行うことが可能となる。
なお、上述した構成においては、特に収容部(送電シート)が小さい場合や、収容部(送電シート)に対して電子機器を対向配置させる位置が決まっている場合において有効であるが、収容部(送電シート)が大きい場合や収容部(送電シート)に対して電子機器を対向配置させる位置が特に決まっていない場合には、図7で示す以下の構成例を採用するとよい。
この例では、ACコンセント(14a)が設けられた収容部1(12a)には、ACコンセントからの交流電圧をDC電圧に変換するAC−DC変換回路部(21)と、特定の周波数で電力を送電するための発振機能を有する送電回路部1(22)とを備えた送電ユニット1(20)と、この送電ユニット1(20)の送電回路部1(22)に接続する送電コイル1(40a)を内蔵した送電シート1(30a)とが設けられている点で実施例1と同様であるが、この例においては、送電シート1(30a)に、さらに、送電回路部1(22)及び送電コイル1(40a)と同一の共振周波数となるような共振コイル(42a)及び共振回路1(55a)が複数内蔵され、送電シートの全体に略均等の間隔で配置されている。
これにより、ACコンセント(14a)からの交流電圧は送電ユニット1(20)のAD−DC変換部(21)により直流電圧に変換され、送電回路部1(22)と送電シート1(30a)内の送電コイル1(40a)とにより決められた特定の周波数で発振させることで電力を送電する。そして、前記送電回路部1(22)と前記送電コイル1(40a)とによって送電された電力は、送電シート1(30a)内の送電コイル1(40a)に隣接配置されている共振コイル(42a)及び共振回路1(55a)との共振作用により伝送され、さらに送電シート1(30a)内の次の共振コイル(42a)と共振回路1(55a)へと順次伝送されることで送電シート1(30a)の全体に電力を給電することが可能となる。
一方、充電したい電子機器(80a)には、前記実施例と同様に、シート状に形成された受電コイル1(60a)が内蔵されている受電シート(61a)が前記送電シート1(30a)と非接触の状態で電子機器の裏面部に配置もしくは貼り付けられ、また、前記送電回路部1(22)と前記送電コイル1(40a)とによって決められた特定周波数と同一の周波数で共振するように受電コイル1(60a)に接続され、受電した電力を整流する受電回路部1(71a)を有する受電ユニット1(70a)が設けられている。
前記受電ユニット1(70a)は、前記受電回路部1(71a)のほかに、電子機器の使用電圧に出力電圧を切り換え設定する出力電圧切換設定器(73a)と、受電回路部1(71a)で整流された電圧を出力電圧切換設定器(73a)で設定された電圧となるように安定化させるDC安定化回路部(72a)と、タブレットやパソコン等の電子機器(80a)の充電端子に接続するDCコネクタ(74a)とを備え、このDCコネクタ(74a)を介して電子機器1(80a)の充電端子に着脱可能に接続される。
これにより、電子機器1(80a)に取り付けられた受電シート1(61a)を送電シート1(30a)に近づけると、前記送電シート1(30a)から送電された電力は、非接触で配置された受電コイル1(60a)と受電ユニット1(70a)内の受電回路部1(71a)とによって受け取られ、直流電圧に変換される。
そして、受電回路部1(71a)からの直流電圧は、電圧安定化のためにDC安定化回路部(72a)に入力され、ここで出力電圧切換設定部(73a)によって予め設定された電子機器1(80a)の必要電圧に調節され、DCコネクタ(74a)を介して電子機器1(80a)へ印加することで電子機器1(80a)の充電が可能となる。
そして、受電回路部1(71a)からの直流電圧は、電圧安定化のためにDC安定化回路部(72a)に入力され、ここで出力電圧切換設定部(73a)によって予め設定された電子機器1(80a)の必要電圧に調節され、DCコネクタ(74a)を介して電子機器1(80a)へ印加することで電子機器1(80a)の充電が可能となる。
また、収容部1(12a)に隣接し、ACコンセントが設けられていない収容部2(12b)には、前記収容部1(12a)と同様の送電シート2(30b)が設けられており、送電シート2(30b)内の送電コイル2(40b)には、収容部1と同一の周波数で共振するように設定された電力送電用の共振回路(メイン電力用共振回路1)(51b)と、送電状態を監視制御するためのコントロール回路1(52b)とが一体となった送電共振ユニット1(50b)が接続されている。
これにより、前記収容部1(12a)の送電回路部1(22)と送電コイル1(40a)とから送電された電力は、収容部2(12b)の送電コイル2(40b)とメイン電力用共振回路1(51b)の共振作用により、ACコンセントが設けられていない収容部2(12b)へ伝送され、また、収容部2(12b)の送電シート2(30b)内に設けられた共振コイル(42b)と共振回路2(55b)の共振作用により送電シート2(30b)の全体へ電力を給電することが可能となる。
また、収容部2(12b)には、前記収容部1(12a)と同様に、受電コイル2(60b)を内蔵した受電シート2(61b)と受電ユニット2(70b)とが接続された電子機器2(80b)が収容されており、電子機器2(80b)の充電を可能としている。
上記収容部2(12b)の送電共振ユニット1(50b)や送電シート2(30b)は、順次隣接する収容部に同様に設けられており、ACコンセントが設けられていない収容部n(12n)には、収容部n−1(12n−1)のメイン電力用共振回路n−2(51n−1)と送電コイルn−1(40n−1)とによって送電された電力が、収容部n(12n)の送電コイルn(40n)とメイン電力用共振回路n−1(51n)の共振作用により、収容部n(12n)へ伝送され、また、収容部n(12n)の送電シートn(30n)内に設けられた共振コイル(42n)と共振回路n(55n)との共振作用により送電シートn(30n)の全体へ電力を給電することが可能となり、収容部n(12n)に置かれた電子機器n(80n)に取り付けられた受電シートn(61n)内の受電コイルn(60n)と受電ユニットn(70n)内の受電回路部n(71n)との共振作用により、同様に電子機器n(80n)の充電が可能となる。
なお、それぞれの送電共振ユニット1〜n−1(50b〜50n)に設けられたコントロール回路1〜n−1(52b〜50n)により、収容部に電子機器がない場合の送電シートへの電力供給をコントロールするほか、各収容部に置かれた電子機器への電力送電状態や電子機器の充電状態を監視して、キャビネット内の複数の電子機器に対して同時に充電を行ったり、充電対象の機器を、時間をずらして充電したり、充電が完了した電子機器(満充電の電子機器)に対して給電を停止させる等の制御を可能としている。
このような構成においては、実施例1と同様の作用効果が得られる他、共振コイル(42a〜42n)と共振回路(55a〜55n)が送電シート1〜n(30a〜30n)内に複数分散配置されているので、電子機器1〜n(80a〜80n)に取り付けられた受電シート1〜n(61a〜61n)を送電シート1〜n(30a〜30n)の定位置に対向配置させる必要がなく、収容部1〜n(12a〜12n)に収容される電子機器1〜n(80a〜80n)の位置に関係なく、電子機器1〜n(80a〜80n)を充電することが可能となる。このため、電子機器の大きさやキャビネットの収容部の大きさにばらつきがあっても、電子機器を確実に充電することが可能となる。
以上の構成においては、配列された複数の収容部の1つにACコンセントを設け、順次隣接する収容部へ電力を伝送する例について述べたが、各収容部で必要とする電力に応じて1つのACコンセントで電力供給が可能な収容部の数を予め決めておき、ACコンセント(14a)を設ける収容部を複数個おきに設けるようにしてもよい。
また、上述の構成においては、キャビネットの端部に配置された収容部(収容部1)にACコンセント(14a)を設け、一方向に順次給電する例を示したが、キャビネット(10)の中程の収容部にACコンセントを設け、その収容部から両側へ順次給電するようにしてもよい。
また、上述の構成においては、キャビネットの端部に配置された収容部(収容部1)にACコンセント(14a)を設け、一方向に順次給電する例を示したが、キャビネット(10)の中程の収容部にACコンセントを設け、その収容部から両側へ順次給電するようにしてもよい。
さらに、上述の構成においては、送電シート(30a〜30n)を棚板(13a〜13n)又は仕切板(13’a〜13’n)と別体とし、棚板(13a〜13n)又は仕切板(13’a〜13’n)に沿わせるように配置した例を示したが、棚板(13a〜13n)又は仕切板(13’a〜13’n)の内部に送電シート(30a〜30n)を一体に組み込むようにしてもよい。
なお、上述した夫々の各実施例では、キャビネットで充電する対象機器としてタブレットやパソコン等の電子機器を例にしたが、これに限定されるものではなく、充電可能な電気機器を充電する場合においても同様のキャビネット構成を採用してもよい。
10…キャビネット
11…キャビネット扉
12a、12b、12n…収容部
13a、13b、13n…棚板
13’a、13’b、13’n…仕切板
14a…ACコンセント
20…送電ユニット
21…AC−DC変換部
22…送電回路部1
30a、30b、30n…送電シート
40a、40b、40n…送電コイル
42a、42b、42n…共振コイル
50b、50n…送電共振ユニット
51b、51n…メイン電力用共振回路
52b、52n…コントロール回路
60a、60b、60n…受電コイル
70a、70b、70n…受電ユニット
71a、71b、71n…受電回路部
72a、72b、72n…DC安定化回路部
73a、73b、73n…出力電圧切換設定器
74a、74b、74n…DCコネクタ
80a、80b、80n…電子機器(タブレット、パソコン)
100a、100b…送電シート間電力伝送
200a、200b、200n…送電/受電シート間電力伝送
11…キャビネット扉
12a、12b、12n…収容部
13a、13b、13n…棚板
13’a、13’b、13’n…仕切板
14a…ACコンセント
20…送電ユニット
21…AC−DC変換部
22…送電回路部1
30a、30b、30n…送電シート
40a、40b、40n…送電コイル
42a、42b、42n…共振コイル
50b、50n…送電共振ユニット
51b、51n…メイン電力用共振回路
52b、52n…コントロール回路
60a、60b、60n…受電コイル
70a、70b、70n…受電ユニット
71a、71b、71n…受電回路部
72a、72b、72n…DC安定化回路部
73a、73b、73n…出力電圧切換設定器
74a、74b、74n…DCコネクタ
80a、80b、80n…電子機器(タブレット、パソコン)
100a、100b…送電シート間電力伝送
200a、200b、200n…送電/受電シート間電力伝送
Claims (9)
- 電子機器等を収容する複数の収容部を備えると共に前記電子機器等の充電機能を備えたキャビネットであって、
前記複数の収容部の一部を電力を送電する機能を持たせた送電用収容部とし、残りの収容部を電力を送受電する機能を持たせたる送受電用収容部とし、
前記送電用収容部には、少なくとも1つの充電用のACコンセントと、前記ACコンセントからの交流電圧を直流電圧に変換する交流直流変換部と、特定の周波数で電力を送電するための発振機能を有する送電回路部と、前記送電回路部に接続された電力伝送用の主送電コイルと、を設け、
前記送受電用収容部には、前記ACコンセントを省略し、前記主送電コイルと同様の副送電コイルと、この副送電コイルに接続されて、前記主送電コイルと前記送電回路部とによって決められた周波数と同一の周波数で共振させるための電力送電用共振回路と、を設け、
それぞれの収容部に収容される前記電子機器等には、受電用の受電コイルと、この受電コイルに接続されて、前記主送電コイルと前記送電回路部とによって決められた周波数と同一の周波数で共振させ、受電した電力を整流する受電回路部と、前記電子機器等の充電端子に接続されて整流した電力を電子機器等に供給するコネクタと、を少なくとも備えた受電ユニットを取り付けることを特徴とするキャビネット。 - 前記受電ユニットには、前記受電回路部で整流された電力を前記電子機器等の使用電圧に合わせた電圧に設定する電圧安定化回路部をさらに設けることを特徴とする請求項1記載のキャビネット。
- それぞれの前記収容部には、前記主送電コイルと同様の共振コイルと、この共振コイルに接続されて前記主送電コイルと前記送電回路部とによって決められた周波数と同一の周波数で共振させるための共振回路とが、複数分散して配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のキャビネット。
- 前記送受電用収容部には、ここに収納される前記電子機器等の充電状態を制御するコントロール回路がさらに設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のキャビネット。
- 前記受電コイルは、シート状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至4記載のキャビネット。
- それぞれの前記収容部に設けられる前記主送電コイル又は前記副送電コイルは、前記収容部に配設されるシートに内蔵されていることを特徴とする請求項1又は2記載のキャビネット。
- それぞれの収容部に設けられる前記主送電コイル又は前記副送電コイルと、分散配置された前記共振コイル及び前記共振回路は、前記収容部に配設されるシートに内蔵されていることを特徴とする請求項3記載のキャビネット。
- それぞれの収容部に設けられる前記主送電コイル又は前記副送電コイルは、前記収容部を画成する棚板または仕切板に内蔵されていることを特徴とする請求項1又は2記載のキャビネット。
- それぞれの収容部に設けられる前記主送電コイル又は前記副送電コイルと、分散配置された前記共振コイル及び前記共振回路は、、前記収容部を画成する棚板または仕切板に内蔵されていることを特徴とする請求項3記載のキャビネット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017103670A JP2018201273A (ja) | 2017-05-25 | 2017-05-25 | キャビネット |
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JP2017103670A JP2018201273A (ja) | 2017-05-25 | 2017-05-25 | キャビネット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2018201273A true JP2018201273A (ja) | 2018-12-20 |
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ID=64668423
Family Applications (1)
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JP2017103670A Pending JP2018201273A (ja) | 2017-05-25 | 2017-05-25 | キャビネット |
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JP (1) | JP2018201273A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020085355A1 (ja) | 2018-10-25 | 2020-04-30 | 三菱重工業株式会社 | アトマイズノズル、アトマイズ装置、金属粉末の製造方法、及び金属粉末 |
CN113229635A (zh) * | 2020-01-13 | 2021-08-10 | 罗本股份有限公司 | 充电装置及橱柜 |
-
2017
- 2017-05-25 JP JP2017103670A patent/JP2018201273A/ja active Pending
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