(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
状態監視を行うセンサから出力される検出信号を変換して赤外線信号を出力する複数の発光モジュール、および、この赤外線信号を受信して電気信号の検出信号を生成する監視装置が供給用変圧器室に設置され、収集した検出信号を監視装置が公衆回線を介して外部へ送信するシステムに用いられる発光モジュール用および監視装置用の電源供給装置であって、
前記監視装置は、ＡＣ電力信号を整流する整流回路と、整流回路により整流された電力信号を平滑化する平滑回路と、平滑回路から出力される電力信号の電気エネルギを光に変換して発光する発光体と、発光体の光を各方向に向けて複数の対向する発光モジュールへ照射供給する分光器と、を有し、電気エネルギを光に変換して前記発光モジュールへ照射供給する発光部を備え、
前記発光モジュールは、太陽電池と、この太陽電池から供給される電力を蓄電する充電用コンデンサと、この充電用コンデンサの充電・放電を制御する切替スイッチと、を有し、前記監視装置の発光部から照射された光を受光して電気エネルギに変換する電源部を備える
ことを特徴とする電源供給装置。
【請求項２】
状態監視を行うセンサから出力される検出信号を変換して赤外線信号を出力する複数の発光モジュール、および、この赤外線信号を受信して電気信号の検出信号を生成する監視装置が供給用変圧器室に設置され、収集した検出信号を監視装置が公衆回線を介して外部へ送信するシステムに用いられる発光モジュール用および監視装置用の電源供給装置であって、
前記監視装置は、供給用変圧器二次側に配設してＡＣ電力信号を取込む変流器と、変流器の二次側から得られたＡＣ電力信号を整流する整流回路と、整流回路により整流された電力信号を平滑化する平滑回路と、平滑回路から出力される電力信号の電気エネルギを光に変換して発光する発光体と、発光体の光を各方向に向けて複数の対向する発光モジュールへ照射供給する分光器と、を有し、電気エネルギを光に変換して前記発光モジュールへ照射供給する発光部を備え、
前記発光モジュールは、太陽電池と、この太陽電池から供給される電力を蓄電する充電用コンデンサと、この充電用コンデンサの充電・放電を制御する切替スイッチと、を有し、前記監視装置の発光部から照射された光を受光して電気エネルギに変換する電源部を備える
ことを特徴とする電源供給装置。
【請求項３】
請求項２記載の電源供給装置において、
前記変流器は、供給用変圧器二次側に配設して電流を取込む鉄心分割の貫通形変流器であることを特徴とする電源供給装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電源供給装置において、
前記発光体は、複数の発光ダイオードを用いるＬＥＤ発光体であることを特徴とする電源供給装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電源供給装置において、
前記発光体は、ランプ発光体であることを特徴とする電源供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マンションなど集合住宅の供給用変圧器室内に設置される装置や室内状況などの各種監視を行うセンサに付属する発光モジュールへ、遠隔地から電源を供給するための電源供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マンション、社宅、または、アパートなど、比較的規模の大きい中高層の集合住宅（以下、本明細書中では単に需要家建物という）では１棟あたりの負荷が大きいために供給電力が５０ｋＶＡを上回り、架空線で電力を供給できる限界を越えることがある。このような需要家建物に対し、電力会社は、需要家建物の１室の中に電力の供給用変圧器を設置し、高圧から低圧へ降圧した上で電力を供給している。この電力の供給用変圧器およびこれに付属する機器（以下、本明細書中ではこれらを総称して単に電気設備という）を備えた部屋を特に供給用変圧器室と称している。
【０００３】
この供給用変圧器室の電気設備の状況については巡視・保守点検作業が必要となるが、電力会社の点検作業員による供給用変圧器室の巡視・保守点検作業では高コスト化が避けられず、また、リアルタイムの監視も不可能であった。そこで本出願人は供給用変圧器室の巡視・保守点検作業の省力化を可能とする借室設備遠方監視システムに係る発明について特許出願を行った。この発明は特開平１０−１１７２５６号として出願公開され、特許第３１０７７５４号として特許されるに至っている。
【０００４】
図６は先願による借室設備遠方監視システムのシステム構成図である。
供給用変圧器室である借室１００には供給用変圧器２００が設置されている。この供給用変圧器２００の本体加熱、供給用変圧器２００の分岐端子台ケーブル口元部加熱、借室１００の室内浸水、借室１００内への不法侵入者監視、その他必要に応じた監視を行うセンサ３００が配置されている。
【０００５】
これらセンサ３００は、遠方にあるセンタ側の指令信号により、電気設備や室内状況の異常発生を検知するための検出信号を発光モジュール４００へ出力する。発光モジュール４００は、入力された検出信号を赤外線信号に変換して監視装置５００へ発信する。
監視装置５００は、その赤外線受光部５００ａで赤外線信号を一旦収集して電気信号に変換し、監視装置５００から公衆回線６００を介して遠方にある監視センタ７００側に検出信号を送信するシステムである。借室の自動監視を実現し、電力会社の点検作業員による供給用変圧器室の巡視・保守点検作業を少なくすることができ、優れたシステムとなっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
借室（供給用変圧器室）１００は、元来、このようなシステムが設置されることを前提としたものではなく、しかもアパート・マンション等の需要家建物では居住空間を優先的に確保する都合上、建物のデッドスペース等偏狭な空間に配置されていることが多い。このため、電源設備・通信設備はもとより室内雰囲気やロケーションも劣悪な場合が多い。
【０００７】
そして電源や通信の配線工事を無くして低コストで借室設備遠方監視システムを構築する必要から、発光モジュール４００はリチウム電池等バッテリーから電源供給されている。このため、バッテリー交換やバッテリー残量確認作業を必要とし、度々借室（供給用変圧器室）１００の現場へ点検作業員を派遣しなければならない煩わしさがあり、借室設備遠方監視システムは無人監視により行われるべきとする本来の主旨に沿わないという課題が残されていた。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、需要家建物の供給用変圧器室内の監視を行うセンサに付属する発光モジュールのバッテリー交換作業を不要として本来の無人監視を実現とし、併せて供給用変圧器室内における電源線の敷設を無くすことで、システム構築を容易とする電源供給装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の電源供給装置によれば、
状態監視を行うセンサから出力される検出信号を変換して赤外線信号を出力する複数の発光モジュール、および、この赤外線信号を受信して電気信号の検出信号を生成する監視装置が供給用変圧器室に設置され、収集した検出信号を監視装置が公衆回線を介して外部へ送信するシステムに用いられる発光モジュール用および監視装置用の電源供給装置であって、
前記監視装置は、ＡＣ電力信号を整流する整流回路と、整流回路により整流された電力信号を平滑化する平滑回路と、平滑回路から出力される電力信号の電気エネルギを光に変換して発光する発光体と、発光体の光を各方向に向けて複数の対向する発光モジュールへ照射供給する分光器と、を有し、電気エネルギを光に変換して前記発光モジュールへ照射供給する発光部を備え、
前記発光モジュールは、太陽電池と、この太陽電池から供給される電力を蓄電する充電用コンデンサと、この充電用コンデンサの充電・放電を制御する切替スイッチと、を有し、前記監視装置の発光部から照射された光を受光して電気エネルギに変換する電源部を備える
ことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２記載の電源供給装置によれば、
状態監視を行うセンサから出力される検出信号を変換して赤外線信号を出力する複数の発光モジュール、および、この赤外線信号を受信して電気信号の検出信号を生成する監視装置が供給用変圧器室に設置され、収集した検出信号を監視装置が公衆回線を介して外部へ送信するシステムに用いられる発光モジュール用および監視装置用の電源供給装置であって、
前記監視装置は、供給用変圧器二次側に配設してＡＣ電力信号を取込む変流器と、変流器の二次側から得られたＡＣ電力信号を整流する整流回路と、整流回路により整流された電力信号を平滑化する平滑回路と、平滑回路から出力される電力信号の電気エネルギを光に変換して発光する発光体と、発光体の光を各方向に向けて複数の対向する発光モジュールへ照射供給する分光器と、を有し、電気エネルギを光に変換して前記発光モジュールへ照射供給する発光部を備え、
前記発光モジュールは、太陽電池と、この太陽電池から供給される電力を蓄電する充電用コンデンサと、この充電用コンデンサの充電・放電を制御する切替スイッチと、を有し、前記監視装置の発光部から照射された光を受光して電気エネルギに変換する電源部を備える
ことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３記載の電源供給装置によれば、
請求項２記載の電源供給装置において、
前記変流器は、供給用変圧器二次側に配設して電流を取込む鉄心分割の貫通形変流器であることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４記載の電源供給装置によれば、
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電源供給装置において、
前記発光体は、複数の発光ダイオードを用いるＬＥＤ発光体であることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５記載の電源供給装置によれば、
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電源供給装置において、
前記発光体は、ランプ発光体であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の電源供給装置の一実施形態について説明する。図１は電源供給装置（発光部）を内蔵した監視装置のブロック図、図２は電源供給装置（電源部）を内蔵した発光モジュールのブロック図、図３は監視装置に搭載された電源供給装置の実施形態の構成図、図４は監視装置に搭載された電源供給装置の他の実施形態の構成図、図５は監視装置に搭載された電源供給装置の他の実施形態の構成図である。以下、図にもとづき、本発明の実施形態を説明する。
【００１５】
なお、本発明に係る供給用変圧器室監視装置は、図６を用いて説明した先願発明の借室設備遠方監視システムの全体構成、監視項目とそのために設置されるセンサおよび運用方法等と共通であるとしてその説明を省略し、相違点を中心に説明する。また、先願の借室と本願の供給用変圧器室とは呼び方を相異させているものの同じであり、以下供給用変圧器室で統一する。
【００１６】
本発明における電源供給装置とは、具体的には、従来技術のシステム構成のうち、赤外線信号が送受信される発光モジュール４００と監視装置５００とにそれぞれ装置を付加し、監視装置５００から発光モジュール４００へ電源を供給するようにした装置である。
監視装置５００の構成は、図１のブロック図で示すように、Ｏ／Ｅ変換部１、増幅／復調部２、パターン判定部３、ＣＰＵ処理部４、借室番号設定部５、ＳＩＯ部６、状態表示部７、ＡＣ／ＤＣ変換部８、ＡＣ電源入力部９、発光部１０を備えている。
ここでＯ／Ｅ変換部１と増幅／復調部２とにより赤外線受光部５００ａが構成される。
【００１７】
また、発光モジュール４００の構成は、図２のブロック図で示すように、受光部５１、太陽電池５２、第１切替スイッチ５３、充電用コンデンサ５４、第２切替スイッチ５５、電源制御部５６、センサ信号入力部５７、パターンパルス生成部５８、パターン設定部５９、変調部６０、Ｅ／Ｏ変換部６１、状態表示部６２を備えている。
受光部５１、太陽電池５２、第１切替スイッチ５３、充電用コンデンサ５４および第２切替スイッチ５５により電源部４００ａが構成される。
【００１８】
続いて、発光モジュール４００から監視装置５００までの信号の流れを説明する。
まず、図２で示すように、発光モジュール４００側では、センサ信号入力部５７にセンサ３００（図６参照）が出力する検出信号が入力されると、それを電源制御部５６を介してパターンパルス生成部５８へ出力する。パターン設定部５９はセンサ３００の種類に応じた赤外線信号のパターン（例えば８ビット信号で１０１０００１１というようなパターン）を保持している。
【００１９】
パターンパルス生成部５８は、検出信号が入力されると、パターン設定部５９が保持するパターンからなるパルスを生成して、変調部６０へ送る。変調部６０は、入力されたパルスを変調してＥ／Ｏ変換部６１へ送る。Ｅ／Ｏ変換部６１とは、例えば、赤外線ＬＥＤ（Light Emitting diode）などであり、入力された変調パルスを赤外線信号に変換して監視装置５００へ送出する。
【００２０】
監視装置５００では、図１で示すように、赤外線受光部５００ａのＯ／Ｅ変換部１が受光した赤外線信号を電気信号に変換して、増幅／復調部２がそれを増幅した後に復調し、パターン判定部３へ送る。パターン判定部３は、送られてきた信号がいずれのパターンであるか弁別して、その結果をＣＰＵ処理部４へ送る。ＣＰＵ処理部４は、パターン判定部３からの出力を監視する。
【００２１】
図６で示すように、異常発生を示す検出信号がセンサ３００から出力されたら、その検出信号は公衆回線２００を介してＳＩＯ部６から監視センタ７００へ送信される。このＳＩＯ部６は、例えばＲＳ−２３２Ｃシリアルポートなどである。検出信号の送信時には、状態表示部７が制御され、その検出信号が入力されたというような監視装置５００の状態が表示されることとなる。
【００２２】
この警報信号には、需要家建物の借室番号を判別するための借室番号が含まれている。監視センタ７００側で何れの借室から発信されたかを判別することができる。この借室番号は、ディップスイッチなどの借室番号設定部５で設定されており、ＣＰＵ処理部４が常時読み出せるようになされている。
【００２３】
続いて、電源供給について説明する。電源供給では監視装置５００から発光モジュール４００へ電源供給がなされるものである。まず監視装置５００について説明する。
図１で示すように、この監視装置５００は商用電源により電源が供給されるものであり、商用電源がＡＣ電源入力部９に接続されている。ＡＣ電源入力部９からのＡＣ電力信号はＡＣ／ＤＣ変換部８へ入力されて直流電力信号に変換され、状態表示部７や各部に電源供給される。
【００２４】
なお、ＡＣ／ＤＣ変換部８とは別に、ＡＣ電源入力部９から分岐して発光部１０へ接続され、発光部１０にＡＣ電力信号が別途供給されている。このように発光部１０が他の各部と別個に電力供給する理由としては、他の各部とに比べて多大な電力を消費するために、別途設けるものである。
【００２５】
続いて発光部１０について図３を用いて説明する。
発光部１０は、直流変換部１１とＬＥＤ発光体１２とを備えている。
直流変換部１１は、例えば、図３のダイオードＤｉで示すような半波整流回路および、平滑コンデンサＣを備えており、ＡＣ電力信号を直流の電力信号に変換して後段のＬＥＤ発光体１２へ供給する。なお、後述する図４で示すダイオードブリッジ等の全波整流回路としてもよい。
【００２６】
ＬＥＤ発光体１２は、抵抗Ｒｉ（ｉ＝１，２，・・・ｎ）、および、発光ダイオードＬＥＤｉ（ｉ＝１，２，・・・ｎ）の直列回路を複数並列接続して構成される。抵抗Ｒｉは、発光ダイオードＬＥＤｉに対して所定の電流を流す限流抵抗であり、発光ダイオードＬＥＤｉを照度調整している。そしてレンズ、仕切り板、スリット等で形成する分光器（図示せず）を通して、それぞれの発光モジュール４００に向けて光を照射供給する。
【００２７】
続いて発光モジュール４００への電源供給について説明する。
図２で示すように、監視装置５００の発光部１０から照射された光は、発光モジュール４００の太陽電池５２の受光部５１で受光され、光を電気エネルギに変換して電気信号を出力する。この電気信号は第１切替スイッチ５３が閉じられたときに充電用コンデンサ５４へ出力される。充電用コンデンサ５４は本発明の充電装置の一例であって電気エネルギを蓄電する機能を有している。充電用コンデンサ５４は、第２切替スイッチ５５が接続されたときに電気エネルギを電源制御部５６へ供給する。
【００２８】
この第１切替スイッチ５３、および、第２切替スイッチ５５は電源制御部５６によりその断続が制御されるようになされ、第１切替スイッチ５３の接続時に第２切替スイッチ５５を遮断し、また、第１切替スイッチ５３の遮断時に第２切替スイッチ５５を接続するように逆連動して断続する。これにより、太陽電池５２からの電気エネルギの充電と、電源制御部５６への電気エネルギの放出を交互に繰り返しながら、センサ信号入力部５７、パターンパルス生成部５８、変調部６０、状態表示部６２など発光モジュール４００の各部に電源供給する。このような電源供給装置が監視装置５００および発光モジュール４００に取り付けられるため、発光モジュール４００に配線をすることなく電力を供給でき、従来のようなバッテリが切れるという事態は回避される。
【００２９】
続いて、電源供給装置の他の実施形態についても説明する。本実施形態では、監視装置５００の発光部を変更した形態となっている。図４で示す発光部２０は、先の実施形態と相違する直流変換部２１とランプ発光体２２を備えている。
直流変換部２１は、ダイオードブリッジの全波整流回路、および、平滑コンデンサＣを備えており、ＡＣ電力信号を直流の電力信号に変換してランプ発光体２２へ供給する。なお、全波整流回路に代えて、例えば先に説明したようなダイオードＤｉで示すような半波整流回路としても良い。
【００３０】
ランプ発光体２２は、インピーダンス調整回路２２ａ、ランプ２２ｂを備えている。このランプ２２ｂは、例えば、自動車用ヘッドランプなどを使用する。このように自動車用ヘッドランプをランプ２２ｂとして採用すれば、電気エネルギを十分なパワーで光変換して供給出来る。
【００３１】
続いて、電源供給装置の他の実施形態についても説明する。本実施形態では、監視装置５００の発光部を変更した形態となっている。図５で示す発光部３０は、供給用変圧器２００（図６参照）の二次側から電源用変流器ＣＴを介した電磁結合方式による実施形態を説明する。
ここに発光部３０は、先と同様に、直流変換部３１およびランプ発光体３２を備えている。直流変換部３１は、先に説明したダイオードＤｉで示すような半波整流回路、および、平滑コンデンサＣを備えており、ＡＣ電力信号を直流の電力信号に変換してランプ発光体３２へ供給する。先の半波整流回路は図４で示したダイオードブリッジ等の全波整流回路としてもよい。
ランプ発光体３２は、インピーダンス調整回路３２ａ、ランプ３２ｂを備えている。このランプ３２ｂは、自動車用ヘッドランプを使用する。また、図示しないもののランプ発光部３２の代わりに図３で説明したＬＥＤ発光体としても良い。
【００３２】
図５で示すように、交流電源は、供給用変圧器２００の二次側（負荷側）に配設して電流を取込む変流器ＣＴの二次側から供給されるものである。更に、この変流器ＣＴは、巻線形変流器の採用はもとより、供給用変圧器２００の二次側ケーブルを一次巻線として貫通するだけの貫通形変流器であって、しかも鉄心分割のリング状貫通形変流器とすれば、供給用変圧器２００の二次側ケーブルの切断や変流器との接続作業を不要とし、極めて簡易に装着出来る。
【００３３】
また、電源容量等に応じて、貫通形変流器数台を供給用変圧器２００の二次側ケーブルに直列接続して電流を取込み、その変流器二次側を一括並列接続してもよい。更にエポキシ樹脂でモールドされた巻線形又は貫通形変流器を採用すれば、取扱が容易であるとともに、劣悪な雰囲気である供給用変圧器室１００内でも塵埃等表面汚損劣化による絶縁事故防止もはかれる。なお、変流器二次側には図示しないが、過電圧抑制回路や電圧安定化回路等適宜保護装置が設けられており、安定した電源が供給されるようになされている。
【００３４】
そして前述と同様に、発光部３０は発光モジュール４００方向に向けて電気エネルギを光変換して供給する。なお、発光モジュール４００では、先の説明と同様でありその説明を省略する。
なお、発光ダイオードによるＬＥＤ発光体１２や自動車用ヘッドランプ等のランプ発光体２２，３２以外にも、センサの検出信号を発光モジュールから変換する赤外線信号と異なる光、例えば光源安定化装置を設けた上で照射されるレーザ光等他の光源としてもよい。
更に、図示しないものの、ＡＣ電源入力部から、照度調整のみ配慮して、直接ＡＣ駆動で発光する電燈や蛍光灯などを接続して発光体とすれば、直流変換部を設ける必要がなくなり、発光部の構成をより簡略化できる。
【００３５】
なお、発光監視装置５００も供給用変圧器室内でＡＣ電源ラインから電源供給を得難い場合等、図１のブロック図において、ＡＣ電源入力部、発光部、ＡＣ／ＤＣ変換部に代えて図５の発光モジュールブロック図の電源部と電源制御部を備えた構成として、供給用変圧器室内に独立して設置した発光部から監視装置へ電源供給するようにしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、集合住宅において、供給用変圧器室内に設置し監視を行うセンサに付属する発光モジュールのバッテリー交換作業を不要とした電源供給装置を備えて、本来の無人監視を可能とするとともに、供給用変圧器室内電源線の敷設を無くすことで、供給用変圧器室監視装置が容易に構築出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】電源供給装置（発光部）を内蔵した監視装置のブロック図である。
【図２】電源供給装置（電源部）を内蔵した発光モジュールのブロック図である。
【図３】監視装置に搭載された電源供給装置の実施形態の構成図である。
【図４】監視装置に搭載された電源供給装置の他の実施形態の構成図である。
【図５】監視装置に搭載された電源供給装置の他の実施形態の構成図である。
【図６】先願による借室設備遠方監視システムのシステム構成図である。
【符号の説明】
５００                            監視装置
５００ａ                          赤外線信号受信部
１                            Ｏ／Ｅ変換部
２                            増幅／復調部
３                            パターン判定部
４                            ＣＰＵ処理部
５                            借室番号設定部
６                            ＳＩＯ部
７                            状態表示部
８                            ＡＣ／ＤＣ変換部
９                            ＡＣ電源入力部
１０                            発光部
１１                            直流変換部
１２                            ＬＥＤ発光体
Ｄｉ                             ダイオード
Ｃ                              平滑コンデンサ
Ｒ１〜Ｒｎ                        抵抗
ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎ                発光ダイオード
２０                            発光部
２１                            直流変換部
２２                            ランプ発光体
２２ａ                          インピーダンス調整回路
２２ｂ                          ランプ
３０                            発光部
３１                            直流変換部
３２                            ランプ発光体
３２ａ                          インピーダンス調整回路
３２ｂ                          ランプ
ＰＴ                            変流器
４００                            発光モジュール
４００ａ                          電源部
５１                            受光部
５２                            太陽電池
５３                            第１切替スイッチ
５４                            充電用コンデンサ
５５                            第２切替スイッチ
５６                            電源制御部
５７                            センサ信号入力部
５８                            パターンパルス生成部
５９                            パターン設定部
６０                            変調部
６１                            Ｅ／Ｏ変換部
６２                            状態表示部
６３                            電源部
【図１】
0003830343.tif 000002
【図２】
0003830343.tif 000003
【図３】
0003830343.tif 000004
【図４】
0003830343.tif 000005
【図５】
0003830343.tif 000006
【図６】
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