JP7175558B2

JP7175558B2 - 計測監視装置および、計測監視装置を用いた電気電子機器収納用箱

Info

Publication number: JP7175558B2
Application number: JP2018143303A
Authority: JP
Inventors: 浩久加藤; 崇宏金筒; 幸一郎加藤
Original assignee: Nitto Kogyo Corp
Current assignee: Nitto Kogyo Corp
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2018-07-31
Publication date: 2022-11-21
Anticipated expiration: 2038-07-31
Also published as: JP2020020619A

Description

本発明は、計測監視装置および、計測監視装置を用いた電気電子機器収納用箱に関するものである。

箱本体内外の温度や電流の計測情報を測定するために、複数の環境情報検出手段を電気電子機器収納用箱内に設置することが知られている。これに対して、特許文献１に記載されているように、複数の計測ユニットを一体にした監視モジュールを搭載することが知られている。ところが、多くの計測ユニットを一体にして搭載しておくということは、コストが高くなるということである。また、利用者の使用形態によっては、不必要な機能が搭載されているということでもある。

特開２０１５－１９５６４６号公報

一方、使用時に必要となる最小限の計測ユニットだけを電気電子機器収納用箱に収めて出荷することもある。そして、電気電子機器収納用箱は、使用開始当初は電力監視や温度監視が必要なだけであっても、長年の使用による箱本体の劣化を診断するために、他の計測値が必要となる場合がある。その場合、電気電子機器収納用箱内には様々な電気機器が搭載されており、設置後には実質的に配線工事をするのが困難な場合があった。また、特許文献１に記載されているような監視モジュールは、環境情報検出手段と計測ユニットを電気的に接続された状態とするために、環境情報検出手段の配線の端部を各々の計測ユニットに差し込んでいる。したがって、計測ユニットを追加する場合には、環境情報検出手段の配線を新たに計測ユニットに接続するという手間もあった。

本件の発明者は、この点について鋭意検討することにより、解決を試みた。本発明の課題は、必要に応じて監視情報を手に入れることができるようにすることである。

上記課題を解決するため、複数の環境情報検出手段と、複数の環境情報検出手段の情報を演算可能な監視モジュールが取り付けられるホルダと、ホルダと複数の環境情報検出手段とを接続する配線部と、を備えた計測監視装置とする。

また、機能を拡張するために用いられるサブモジュールを電気的に接続可能なサブモジュール接続部を監視モジュールに備えた構成とすることが好ましい。

また、箱本体内の電源部と接続されたホルダから監視モジュールに電源が供給される構成とすることが好ましい。

また、ホルダが、箱本体内の電源部を覆う扉体又は保護カバーに取り付けられた構成とすることが好ましい。

また、環境情報検出手段の一つは、前記環境情報検出手段に備えられた通信部を用いて、監視モジュールの情報を外部と通信する構成とすることが好ましい。

本発明では、必要な監視情報だけ得ることができるためコストを低減できるとともに、長年使用後に必要な監視情報が増えた場合でも設置作業が容易である。

監視システムに用いられる電気電子機器収納用箱と監視モジュールとサブモジュールと記録装置を表した図である。ホルダと監視モジュールとサブモジュールを表した斜視図である。サブモジュールが組み合わされた監視モジュールを下方から見た斜視図である。ただし、一番下に表されたサブモジュールは、最終的な固定位置からずれた状態を表している。サブモジュールが組み合わされた監視モジュールを上方から見た斜視図である。ただし、一番下に表されたサブモジュールは、最終的な固定位置からずれた状態を表している。ホルダと監視モジュールとサブモジュールのブロック図である。第二の例の監視システムに用いられる電気電子機器収納用箱と監視モジュールとサブモジュールと記録装置を表した図である。第三の例の監視システムに用いられる電気電子機器収納用箱と監視モジュールとサブモジュールと記録装置を表した図である。第四の例の監視システムに用いられる電気電子機器収納用箱と監視モジュールとサブモジュールと記録装置を表した図である。第五の例の監視システムに用いられる電気電子機器収納用箱と監視モジュールとサブモジュールと記録装置を表した図である。第六の例の監視システムに用いられる電気電子機器収納用箱と監視モジュールとサブモジュールと記録装置を表した図である。第七の例の監視システムに用いられる電気電子機器収納用箱と監視モジュールとサブモジュールと記録装置を表した図である。第八の例の監視システムに用いられる電気電子機器収納用箱と監視モジュールとサブモジュールと記録装置を表した図である。

以下に発明を実施するための形態を示す。図１に示されていることから理解されるように、本実施形態の電気電子機器収納用箱１は、箱本体１１の内部や外部に設置された複数の環境情報検出手段１２と、複数の環境情報検出手段１２から受けた情報を演算可能な監視モジュール３１が取り付けられるホルダ１３と、ホルダ１３と複数の環境情報検出手段１２とを接続する配線部１４と、からなる計測監視装置を備えている。このように、複数の環境情報検出手段１２と接続することができるホルダ１３を設けておけば、監視モジュール３１と環境情報検出手段１２と個別に接続する必要がなく、また、ホルダ１３と環境情報検出手段１２との間をあらかじめ配線して配線部１４を設けておけば、新たに計測したい項目ができても、配線作業のために、電気電子機器収納用箱１の機能を長期間停止させねばならぬ状況を回避できる。したがって、必要に応じて監視情報を手に入れることが可能となる。なお、出荷当初は、必要な機能だけが搭載された監視モジュール３１をホルダ１３に対して接続するものとすれば、監視モジュール３１の初期コストを抑えられる。

図１に示す例では、ホルダ１３は箱本体１１内に設置されており、ホルダ１３に接続される監視モジュール３１に向けて情報を送信する環境情報検出手段１２は箱本体１１の内側にも外側にも設置されている。なお、図１に示す例では、監視モジュール３１は環境情報検出手段１２から得た情報を演算し、有線接続された記録装置２に演算結果を送るようにしている。また、図１に示す監視モジュール３１には、機能を拡張するために用いられるサブモジュール３２が接続可能となっている。なお、監視モジュール３１は環境情報検出手段１２にアクセスして情報を取得するものであっても良い。

ここで、ホルダ１３について説明する。図２に示す例では、ホルダ１３には、複数の環境情報検出手段１２と接続可能なようにセンサ接続部５１が設けられている。実施形態のセンサ接続部５１は、複数の端子部が備えられており、その全て若しくは一部の端子部に対して、環境情報検出手段１２が接続されるように配線がなされる。実施形態においては、環境情報検出手段１２と端子部は１対１で対応するように接続されており、図１に示す例の場合は、６つの環境情報検出手段１２の各々が別々の６つの端子部に対して配線される。

センサ接続部５１は、例えば、配電盤の場合には、箱本体１１の内側に備えられた母線バー等に配線で接続するようにすれば、センサ接続部５１を介して監視モジュール３１に電源を供給できる。その他に、例えば、環境情報検出手段１２のいずれかに備えられた電源部１５の配線がセンサ接続部５１に接続されるものとしても良い。このようにすれば、箱本体１１内の電源部１５と電気的に接続されたホルダ１３から監視モジュール３１に電源を供給することができる。したがって、別途外部電源を用意しなくても、監視モジュール３１をホルダ１３に接続するだけで、監視モジュール３１に電源を供給することが可能となる。

センサ接続部５１に入力された情報を監視モジュール３１に出力できるように、ホルダ１３には監視モジュール接続部５２を備えている。この監視モジュール接続部５２は、監視モジュール３１に設けられた端子接続部３３と電気的に接続可能な部分である。監視モジュール接続部５２と端子接続部３３が接続されることにより、センサ接続部５１と監視モジュール３１が電気的に接続される。なお、実施形態では監視モジュール接続部５２はホルダ１３の内側に設けられており、センサ接続部５１はホルダ１３の外側に設けられている。

実施形態のホルダ１３は、監視モジュール３１をスライド移動させることができるようにガイド４２を備えている。監視モジュール３１の端子接続部３３がホルダ１３の監視モジュール接続部５２と接するように監視モジュール３１を移動させる際には、ガイド４２を利用することができるため、スムーズに端子接続部３３と監視モジュール接続部５２を接触させることができる。なお、実施形態のガイド４２は凸状に設けられており、この凸状のガイド４２を挿し込むことが可能な溝４１が監視モジュール３１に設けられている。なお、溝４１をホルダ１３に設け、凸状のガイド４２を監視モジュール３１に設けても構わない。

図２に示すことから理解されるように、ホルダ１３は、側面内側にガイド４２を設けることが好ましい。また、監視モジュール３１の取り付け方向で見て、四方のうちの一つが開放されている形態であることが好ましく、特に下端が開放された構成となっていることが好ましい。このようにすれば、監視モジュール３１などを開放側に長くすることが可能となる。例えば、下端が開放されている場合、ホルダ１３に取り付けられる監視モジュール３１を下方に長いものにしても、取り付けることができる。また、サブモジュール３２を監視モジュール３１の下方に接続させても監視モジュール３１をホルダ１３に取り付けることができる。

実施形態の監視モジュール３１は、機能を拡張するために用いられるサブモジュール３２と接続することができる。このサブモジュール３２は監視モジュール３１と重なるように接続される。図３及び図４に示す例では、監視モジュール３１にはガイド溝３４を備えている。また、サブモジュール３２には、このガイド溝３４に差し込み可能な突設部３５を設けている。このガイド溝３４は奥側になるほど対向面の距離が長くなる部位が設けられており、突設部３５はこのガイド溝３４に対応するように、先端側になるほど幅広になる部位が設けられている。このため、突設部３５をガイド溝３４に嵌めて摺動させることができ、サブモジュール３２の取り付けや取り外しを容易に行うことができる。なお、監視モジュール３１に突設部３５を設け、サブモジュール３２にはこの突設部３５に対応するガイド溝３４を設けても構わない。

図３及び図４に示す例から理解されるように、サブモジュール３２は、サブモジュール３２同士が重なるように接続することも可能である。サブモジュール３２にはガイド溝３４を備えている。また、サブモジュール３２には、このガイド溝３４に差し込み可能な突設部３５を設けている。このガイド溝３４と突設部３５は監視モジュール３１とサブモジュール３２で用いるガイド溝３４と突設部３５と同様な形状としている。なお、監視モジュール３１とサブモジュール３２の接続、サブモジュール３２同士の接続構造は本実施形態に限るものではなく、凹部・凸部を設けて係合するようなものであっても良い。

図５に示すことから理解されるように、実施形態の監視モジュール３１は、機能を拡張するために用いられるサブモジュール３２と電気的に接続可能なサブモジュール接続部３６を備えている。したがって、必要時にサブモジュール３２を監視モジュール３１に接続すれば、監視モジュール３１に対応しない環境情報検出手段１２が追加接続された場合でも、追加された環境情報検出手段１２に対応するサブモジュール３２を追加すれば環境情報検出手段１２の情報の送受信が可能となるとともに、監視モジュール３１とサブモジュール３２との間で送受信することが可能となる。このサブモジュール接続部３６は電源の入力部若しくは出力部として利用される部位と情報の入力部や出力部として利用される部位がある。サブモジュール接続部３６はサブモジュール３２にも備えられており、互いのサブモジュール接続部３６が対向する位置にある場合にのみ、電源や情報の受け渡しを行うことができる。なお、サブモジュール接続部３６はコネクタ同士を接続し電気的に接続するものであっても良い。

実施形態では、監視モジュール３１には、電源を各部に供給するモジュール電源部８１、各環境情報検出手段１２の計測情報を検出する計測部８２、計測情報を演算する処理部８３、処理部８３の情報を外部に出力する出力部８４、出力部８４から出力される情報を監視モジュール３１上に表示する表示部８５を備えている。また、サブモジュール３２には各環境情報検出手段１２の計測情報を検出する計測部８２、計測情報を演算する処理部８３を備えている。なお、実施形態では、表示部８５は監視モジュール上に形成しているが、監視モジュール３１上ではなく、出力部８４を介して外部に形成した図示しない表示装置などに表示することも可能である。

監視モジュール３１に備えられたモジュール電源部８１は、サブモジュール接続部３６を介してサブモジュール３２に電源を供給可能である。サブモジュール接続部３６を介してサブモジュール３２と監視モジュール３１との間で情報の伝達が可能なように接続されると、サブモジュール３２の各処理部８３で演算された結果に関しても、監視モジュール３１の処理部８３Ａで収集して、出力部８４によって外部に出力させることができる。

ところで、図１に示す例では、電気電子機器収納用箱１の中扉１８にホルダ１３を取り付けているが、図６に示すように電気電子機器収納用箱１の箱本体１１の開口を塞ぐ扉１７にホルダ１３を取り付けても良い。また、ホルダ１３は、箱本体１１内の電源部１５を覆う扉体又は保護カバーに取り付けられていることが好ましい。この場合、ホルダ１３は、電気電子機器収納用箱１の設置者など、特定の者のみが利用可能となる。また、メーターパネルのように、機器を覆う部材に取り付けても良い。なお、扉１７などの裏面にホルダ１３を取り付け、扉１７などを開放した際にホルダ１３が露出するようにすることが好ましく、その場合、内部機器や配線に触れることなく監視モジュール３１を接続することができる。

また、電気電子機器収納用箱１の監視システム１０には、配線部１４に接続されない環境情報検出手段１２を追加して情報を収集しても良い。図７に示す例では、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ６１を備えた環境情報検出手段１２を追加している。また、このＲＦＩＤタグ６１を備えた環境情報検出手段１２に対応させるため、ＲＦＩＤタグ６１を備えたサブモジュール３２を監視モジュール３１に接続している。このようにすれば、ＲＦＩＤタグ６１を備えた環境情報検出手段１２とＲＦＩＤタグ６１を備えたサブモジュール３２との間で無線通信することが可能となる。したがって、あらかじめ環境情報検出手段１２とホルダ１３を接続する配線の手間を削減できる。

また、配線部１４は、複数の環境情報検出手段１２に加えて、環境情報検出手段１２を取り付け可能なセンサホルダ１６と接続されるものであっても良い。図８に示す例では、配線部１４に接続されたセンサホルダ１６に対して、環境情報検出手段１２を取り付けている。このセンサホルダ１６とホルダ１３との間の配線はあらかじめなされているため、後々、環境情報検出手段１２を電気電子機器収納用箱１に組み込む際にも、簡単に行うことができる。

図１などに示す例では、監視モジュール３１は記録装置２に対して有線接続されており、この監視モジュール３１から外部に向けて情報を送っているが、外部への情報の送信は監視モジュール３１とは異なる機器が行っても良い。例えば、図９に示す例では、箱本体１１に取り付けられる環境情報検出手段１２から外部に情報を送信するものとしている。このため、環境情報検出手段１２の一つは、監視モジュール３１との間で双方向に情報を伝達可能としている。また、この環境情報検出手段１２に備えられた通信部７１を用いて、監視モジュール３１の情報を外部と通信するものとしている。このようにすれば、監視業者などは、電気電子機器収納用箱１から離れた場所にいても、情報を得ることが可能となる。また、記録装置２と通信する通信部７１を監視モジュール３１に組み込む必要が無いため、監視モジュール３１が複雑化することを回避でき、小型にすることも可能となる。なお、アンテナなどの通信部７１を備えた環境情報検出手段１２は、電気電子機器収納用箱１の外部に取り付けることが好ましい。

ところで、監視モジュール３１は、常時、ホルダ１３に装着しておくものとしても良いし、特定の期間（記録装置２に情報を入力する期間など）だけホルダ１３に装着するものとしても良い。監視モジュール３１を、常時、ホルダ１３に装着しておく場合、情報の抽出時に、ホルダ１３に装着された監視モジュール３１に対してコネクタ７２を接続することで、記録装置２と接続させることが好ましい（図１０参照）。この場合、コネクタ７２を接続するコネクタ接続部７４が露出された状態となれば、コネクタ７２を監視モジュール３１に接続させることができる。

また、記録装置２に情報を入力する期間など特定の期間だけ、監視モジュール３１をホルダ１３に装着する場合、一つの監視モジュール３１を複数の電気電子機器収納用箱１に対して使いまわすことができる（図１１参照）。この場合、各電気電子機器収納用箱１に監視モジュール３１が組み込まれている必要が無いため、電気電子機器収納用箱１の初期費用を抑制することができる。また、ホルダ１３を計測対象となる電気電子機器収納用箱１以外の電機電子機器収納用箱１００に配置するものでも良い（図１２参照）

なお、環境情報検出手段１２の種類や環境情報検出手段１２で送られる情報は特に限定するものではないが、温度・湿度等を検出する外気センサ、無線アンテナ、遮断器の補助信号、警報信号、トランスやコンデンサの内部温度信号、各系統の電圧、電流、電力、電源信号、ドアの開閉信号、箱本体１１の絶縁劣化信号、漏電検出信号、などが例示される。

以上、実施形態を例に挙げて本発明について説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、各種の態様とすることが可能である。例えば、本実施形態の電気電子機器収納用箱はキュービクルであるが、配電盤などとすることができる。また、内部にブレーカやトランス、内部機器、電源供給に用いられる母線バーなどを配置することができる。

１電気電子機器収納用箱
１１箱本体
１２環境情報検出手段
１３ホルダ
１４配線部
１５電源部
３１監視モジュール
３２サブモジュール
３６サブモジュール接続部
７１通信部

Claims

複数の環境情報検出手段と、複数の環境情報検出手段の情報を演算可能な監視モジュールと、監視モジュールが取り付けられるホルダと、ホルダと複数の環境情報検出手段とを接続する配線部と、を備えた電気電子機器収納用箱の計測監視装置であって、
ホルダが、箱本体内の電源部を覆う扉体又は保護カバーに取り付けられ、
機能を拡張するために用いられるサブモジュールを電気的に接続可能なサブモジュール接続部を監視モジュールに備えた電気電子機器収納用箱の計測監視装置。
箱本体内の電源部と電気的に接続されたホルダから監視モジュールに電源が供給される請求項１に記載の電気電子機器収納用箱の計測監視装置。
複数の環境情報検出手段と、複数の環境情報検出手段の情報を演算可能な監視モジュールが取り付けられるホルダと、ホルダと複数の環境情報検出手段とを接続する配線部と、を備えた計測監視装置であって、
環境情報検出手段の一つは、
前記環境情報検出手段に備えられた通信部を用いて、監視モジュールの情報を外部と通信する計測監視装置。
複数の環境情報検出手段と、複数の環境情報検出手段の情報を演算可能な監視モジュールと、監視モジュールを装着自在とする監視モジュール接続部が取り付けられるホルダと、ホルダと複数の環境情報検出手段とを接続する配線部と、を備えた電気電子機器収納用箱の計測監視装置であって、
機能を拡張するために用いられるサブモジュールを電気的に接続可能なサブモジュール接続部を監視モジュールに備え、
ホルダの監視モジュール接続部に、サブモジュールを接続した監視モジュールを装着することでサブモジュールを用いた環境情報検出手段の情報の取得を可能とした電気電子機器収納用箱の計測監視装置。