JP2019047546A

JP2019047546A - 給電システム

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Publication number: JP2019047546A
Application number: JP2017164866A
Authority: JP
Inventors: いづみ渡辺; Izumi Watanabe; 青木　理; Osamu Aoki; 理青木
Original assignee: NIKKEN HOUSING SYSTEM KK
Current assignee: NIKKEN HOUSING SYSTEM KK
Priority date: 2017-08-29
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2019-03-22

Abstract

【課題】ワークトップ又はカウンタートップの上面において、通信機器、電気機器等を好適、かつ、安全に使用できる給電システムを提供する。【解決手段】ワークトップ又はカウンタートップ２０３の天板２０５の下面に、送電ユニット１２と、駆動ユニット１３と、ＡＣ−ＤＣアダプター１４と、電源プラグ１５と、から構成される送電装置１１を配設する。一方、天板２０５の上面に、受電ユニット２２と、制御ユニット２３と、電源ソケット２４と、から構成される受電・電力供給装置２１を配設する。受電・電力供給装置２１は、プラスチック製のケース２１ａ内に配設してあるのが好ましい。【選択図】図４

Description

本発明は、住宅のキッチンに設置されるシステムキッチンのワークトップ、カウンタートップ、バー等のカウンタートップ等に設置して好適な給電システムに関する。

一般に、住宅のキッチンには、図１に示すように、食材を調理し、食器等を洗浄するために、シンク２０１、コンロ２０２、ワークトップ２０３、収納棚２０４等を備えたシステムキッチン２００が設置されている。

ここで、主婦等が食材を調理し、食器等を洗浄する間は、システムキッチン２００から離れることができないため、ワークトップ２０３の適宜個所に携帯電話機等の通信機器、ＤＶＤプレーヤー等の映像機器を置いて調理することもある。
又、ワークトップ２０３の適宜個所に、手元を明るくするために、小型ライト等の照明機器を置いたり、身体に冷風を送るために、小型扇風機等の家電機器を置いたりすることもままある。

システムキッチン２００のワークトップ２０３には、通常、適宜位置に電源コンセントはなく、システムキッチン２００の左右側方又は下方に配設されている。
よって、上記のような、通信機器、映像機器、照明機器、家電機器を使用するには、電源コンセントにプラグを挿入し、電源コードをワークトップ２０３の上面に這わせなければならなかった。

このように、システムキッチン２００のワークトップ２０３の上面に電源コードを這わせると、調理、洗浄作業をする際に邪魔であると共に、電源コードを間違って引っ張って、通信機器、映像機器等を破損したり、主婦等が怪我をしたりする虞もあった。

又、システムキッチン２００のワークトップ２０３は、水、その他の液体に濡れることが想定され、直接、電源コンセントを設置したり、電源コードを長く這わせたりするのは、万が一の漏電が発生した場合等も考慮すると、安全面からしても危険性が高い。

以上のことは、水、その他の液体に濡れることが想定される、住宅に設置される洗面台のカウンタートップ、図２に示すような、バー３００に設置されるカウンタートップ３０１等においても同様である。

このような問題点を解決するために、電源コードを這わす必要のない、非接触給電装置を適用することが考えられる（特許文献１参照）。

再公表Ｗ０２１４／０２４９３４号公報

特許文献１には、電磁誘導作用を利用した非接触給電装置によって、照明装置に電力を供給して、点灯することが記載されている。

しかし、特許文献１には、このような非接触給電装置を利用して、ワークトップ、カウンタートップの上面において、通信機器、電気機器等を好適に使用できるようにする構成については、何等記載がない。

本発明は、かかる問題点を解決するために為されたものであって、ワークトップ、カウンタートップの上面において、通信機器、電気機器等を好適に使用できるようにした、新規な給電システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の給電システムは、ワークトップ又はカウンタートップの天板の下面に、１次コイルを内蔵した送電ユニットと、インバーターを含む駆動ユニットと、から構成される送電装置を配設し、天板の上面に、２次コイルを内蔵した受電ユニットと、コンバーターを含む制御ユニットと、直流電圧を供給する電源ソケットと、から構成される受電・電力供給装置を配設したことを特徴とする。

ここで、前記受電・電力供給装置は、ケース内に配設してあるのが好ましい。

前記受電・電力供給装置に代えて、２次コイルを内蔵した受電ユニットと、インバーターを含む制御ユニットと、交流電圧を供給する電源コンセントと、から構成される受電・電力供給装置を配設してもよい。

前記受電・電力供給装置に代えて、２次コイルを内蔵した受電ユニットと、インバーター及びコンバーターを含む制御ユニットと、切替回路と、直流電圧を供給する電源ソケットと、交流電圧を供給する電源コンセントと、から構成される受電・電力供給装置を配設してもよい。

本発明の給電システムによれば、ワークトップ、カウンタートップの上面において、電源コードを這わす必要がないから、通信機器、電気機器等を好適に、かつ、安全に使用することができる。

システムキッチンの正面図である。バーのカウンターの正面図である。電磁誘導方式を適用した非接触給電の原理図である。本発明の給電システムの一実施形態を示す縦断面図である。図４に示す給電システムの電気回路図である。本発明の給電システムの他実施形態を示す縦断面図である。図６に示す給電システムの電気回路図である。本発明の給電システムの他実施形態の電気回路図である。

先ず、本発明の給電システムにおいて採用される、電磁誘導方式を適用した非接触給電の原理について、図３を参照して説明する。

図３に示すように、１次コイル１０１と２次コイル１０２とを対向させ、１次コイル１０１の両端部に交流電源１０３から交流電圧を印加すれば、１次コイル１０１の周囲には磁界Ｈが生成する。
一方、この磁界Ｈの中に２次コイル１０２を位置させると、電磁誘導によって、２次コイル１０２には電流が流れ、２次コイル１０２の両端部には電圧が生じることになり、非接触で給電することが可能になる。

以下、本発明の給電システムの好適な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

尚、本発明の給電システムを適用するシステムキッチンのワークトップ、カウンタートップ、バー等のカウンタートップにおいて、その天板は、人造大理石、天然石等の石材、天然木材、合板等の木材、セラミック、クオーツ、モデスト等の、導電性が低く、磁束が通過する素材から成形されている必要がある。

［実施形態１］
本発明の給電システム１は、図４に示すように、システムキッチンのワークトップ２０３の天板２０５の下面に、送電装置１１を配設し、天板２０５の上面に、受電・電力供給装置２１を配設してある。

送電装置１１は、図４及び５に示すように、送電ユニット１２と、駆動ユニット１３と、ＡＣ−ＤＣアダプター１４と、電源プラグ１５と、これらを接続する接続コード１６と、から構成してある。

送電ユニット１２は、プラスチック製のケース１２ａ内に１次コイル１２ｂを内蔵してある。
尚、送電ユニット１２は、図４に示すように、適宜位置で給電できるように、複数配設してもよい。

ＡＣ−ＤＣアダプター１４は、電源プラグ１５から供給された交流電圧を、所定電圧の直流電圧に変換するものである。

電源プラグ１５は、家庭用のＡＣ１００Ｖコンセントに挿入できるようにしてあるが、必ずしも、電圧値はこれに限るものではない。

駆動ユニット１３は、直流電圧を所定電圧及び所定周波数の交流電圧に変換すると共に、１次コイル１２ｂを駆動制御するものである。
すなわち、駆動ユニット１３は、インバーターとしての機能を有している。

受電・電力供給装置２１は、図４及び５に示すように、受電ユニット２２と、制御ユニット２３と、電源ソケット２４と、これらを接続する接続コード２５と、から構成してあって、これら構成要素をケース２１ａ内に配設してある。

ケース２１ａは、その内部の下端部に配置する受電ユニット２２に磁束が通過できるようにする必要があるため、全体をアルミニウムから成形するとしても、少なくとも、底面部は導電性の低い材料から成形する必要がある。
底面部は、例えば、プラスチック材料、ゴム材料等の導電性の低い材料から成形してもよく、受電・電力供給装置２１が容易に滑動しないよう、又、水、その他の液体に濡れることを想定して、クロロプレンゴム、シリコンゴム等の比較的耐水性の高いゴム材料で成形すれば、より好ましい。
又、外観に美観性、装飾性をもたせるため、ケース２１ａの材料として、陶磁器等のセラミックを使用してもよい。

受電ユニット２２は、プラスチック製のケース２２ａ内に２次コイル２２ｂを内蔵してある。

制御ユニット２３は、２次コイル２２ｂに印加された交流電圧を所定電圧の直流電圧に変換するものである。
すなわち、制御ユニット２３は、コンバーターとしての機能を有している。

電源ソケット２４は、ＤＣ５Ｖの直流電圧を供給するＵＳＢ端子であるが、必ずしも、電圧値、ソケット形状は、これに限るものではない。

本発明の給電システム１は、以上のような構成であるから、電源プラグ１５を家庭用のＡＣ１００Ｖコンセントに挿入することによって、コンセントから供給されたＡＣ１００Ｖの電圧は、ＡＣ−ＤＣアダプター１４によって所定の直流電圧に変換され、駆動ユニット１３に供給される。

駆動ユニット１３によって、送電ユニット１２に内蔵された１次コイル１２ｂに交流電圧が印加されると、１次コイル１２ｂの周囲に磁界が発生する。

この状態で、天板２０５の上面の適宜位置に、受電・電力供給装置２１を配置して、送電ユニットと受電ユニットとを、天板２０５を介して対向させれば、受電ユニット２２に内蔵された２次コイル２２ｂに、電磁誘導によって交流電圧が発生する。

この交流電圧を制御ユニット２３によって所定電圧の直流電圧に変換することによって、電源ソケット２４からは、ＤＣ５Ｖの直流電圧を取り出すことができる。

以上の構成によって、携帯電話機のＵＳＢ電源プラグ、ＤＶＤプレーヤーのＵＳＢ電源プラグ等を電源ソケット２４に挿入すれば、直流ＤＣ５Ｖで作動する機器９１を使用することができる。

［実施形態２］
本発明の他実施形態の給電システム５１は、図６に示すように、システムキッチンのワークトップ２０３の天板２０５の下面に、送電装置１１を配設し、天板２０５の上面に、受電・電力供給装置３１を配設してある。

ここで、送電装置１１の構成は、実施形態１におけると同様である。

一方、受電・電力供給装置３１は、図６及び７に示すように、受電ユニット２２と、制御ユニット２３と、ＤＣ−ＡＣコンバーター３２と、電源コンセント３３と、これらを接続する接続コード３４と、から構成してあって、これら構成要素をケース３１ａ内に配設してある。

ここで、受電ユニット２２及び制御ユニット２３の構成は、実施形態１におけると同様である。

ＤＣ−ＡＣコンバーター３２は、制御ユニット２３によって所定電圧に変換された直流電圧を、所定電圧及び所定周波数の交流電圧に変換するものである。

電源コンセント３４は、ＡＣ１００Ｖの交流電圧を供給できるものであるが、必ずしも、電圧値はこれに限るものではない。

本発明の給電システム５１は、以上のような構成であるから、電源プラグ１５を家庭用のＡＣ１００Ｖコンセントに挿入することによって、コンセントから供給されたＡＣ１００Ｖの電圧は、ＡＣ−ＤＣアダプター１４によって所定の直流電圧に変換され、駆動ユニット１３に供給される。

この状態で、天板２０５の上面の適宜位置に、受電・電力供給装置３１を配置して、送電ユニット１２と受電ユニット２２とを、天板２０５を介して対向させれば、受電ユニット２２に内蔵された２次コイル２２ｂに、電磁誘導によって交流電圧が発生する。

この交流電圧を制御ユニット２３によって所定電圧の直流電圧に変換し、さらに、ＤＣ−ＡＣコンバーター３２によって、所定電圧の交流電圧に変換することによって、電源コンセント３４からは、ＡＣ１００Ｖの交流電圧を取り出すことができる。

以上の構成によって、商用電源を利用する電源プラグを電源コンセント３４に挿入すれば、交流ＡＣ１００Ｖで作動する機器９２を使用することができる。

［実施形態３］
本発明の他実施形態の給電システム７１は、図８に示すように、システムキッチンのワークトップ２０３の天板２０５の下面に、送電装置１１を配設し、天板２０５の上面に、受電・電力供給装置４１を配設してある。

一方、受電・電力供給装置４１は、図８に示すように、受電ユニット２２と、制御ユニット２３と、ＤＣ−ＡＣコンバーター３２と、切替回路４２と、切替スイッチ４３と、電源ソケット２４と、電源コンセント３３と、これらを接続する接続コード４４と、から構成してあって、これら構成要素をケース４１ａ内に配設してある。

ここで、受電ユニット２２及び制御ユニット２３の構成は、実施形態１におけると同様であり、ＤＣ−ＡＣコンバーター３２の構成は、実施形態１におけると同様である。

切替回路４２は、利用者がケース４１ａの表面等に配設した切替ボタンを押下することによって、切替スイッチ４３を作動させて、ＤＣ−ＡＣコンバーター３２との接続を維持し、又、遮断するものである。

本発明の給電システム７１によれば、切替回路４２によって、電源ソケット２４からＤＣ１２Ｖの直流電圧を取り出すことができると共に、電源コンセント３４からＡＣ１００Ｖの交流電圧を取り出すことができる。

以上のように、本発明の給電システムによれば、ワークトップ、カウンタートップの上面において、電源コードを這わす必要がないから、通信機器、照明機器、電気機器、電化調理器具等を好適に、かつ、安全に使用することができる。

又、受電・電力供給装置２１は、ケース２１ａ内に収容されているから、容易に携帯できて、ワークトップ、カウンタートップの適宜位置に載置することができ、さらに、その底面部を比較的耐水性の高いゴム材料で成形すれば、容易に滑動せず、又、液体に濡れても問題がない。

１給電システム
１１送電装置
１２送電ユニット
１３駆動ユニット
１４ＡＣ−ＤＣアダプター
１５電源プラグ
２１受電・電力供給装置
２１ａケース
２２受電ユニット
２３制御ユニット
２４電源ソケット

Claims

ワークトップ又はカウンタートップの天板の下面に、１次コイルを内蔵した送電ユニットと、インバーターを含む駆動ユニットと、から構成される送電装置を配設し、天板の上面に、２次コイルを内蔵した受電ユニットと、コンバーターを含む制御ユニットと、直流電圧を供給する電源ソケットと、から構成される受電・電力供給装置を配設したことを特徴とする給電システム。
前記受電・電力供給装置は、ケース内に配設してあることを特徴とする請求項１に記載の給電システム。
前記受電・電力供給装置に代えて、２次コイルを内蔵した受電ユニットと、インバーターを含む制御ユニットと、交流電圧を供給する電源コンセントと、から構成される受電・電力供給装置を配設したことを特徴とする請求項１又は２に記載の給電システム。
前記受電・電力供給装置に代えて、２次コイルを内蔵した受電ユニットと、インバーター及びコンバーターを含む制御ユニットと、切替回路と、直流電圧を供給する電源ソケットと、交流電圧を供給する電源コンセントと、から構成される受電・電力供給装置を配設したことを特徴とする請求項１又は２に記載の給電システム。