JP6120240B2 - 密閉空間用の非接触電力伝送装置 - Google Patents

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Description

本発明は、密閉空間に電力供給を非接触で行う非接触電力伝送装置に関する。
グローブボックス、クリーンルームなどの密閉空間は、内部から外部への物質漏洩の防止(細菌や毒物や汚物の扱い)及び外部から内部への物質侵入の防止(乾燥・清浄環境への水分やほこりの侵入防止)のために高い密閉性が要求される。
一方、かかる密閉空間において、照明、記録装置の駆動等のために密閉空間の内部への電源供給が必要となる。
従来、このような密閉空間用の電力供給手段として、特許文献1〜4が既に開示されている。
特許文献1では、グローブボックスに気密型集中ガス配管パネル及び気密給電端子が設置されている。
特許文献2では、グローブボックスの壁貫通孔に気密型給電器が設置されている。
特許文献3では、グローブボックスのグローブポートに装着される閉塞栓に、通電コネクタが取り付けられている。
特許文献4では、グローブボックスのシール壁を透して外部の照明機構からの光で内部モジュールの光電池に給電している。
特開昭61−79195号公報 特公平2−16085号公報 特開2007−229820公報 欧州特許出願公開第1354671号明細書
上述した従来の電力供給手段は、(1)外部から内部へ接続端子(気密給電端子、気密型給電器、通電コネクタ)を介して通電する、又は、(2)外部からの光で光電池に給電するものである。
また、その他に(3)内部に電池を設置する手段も想定される。
しかし、(1)接続端子を用いる場合、接続端子が密閉空間の隔壁を貫通するため、接続端子を設置するために隔壁に貫通穴が必要となる。そのため、密閉性を保持するように貫通穴を塞ぐ密閉構造が複雑となる。また、経年変化で密閉構造を構成する部材が劣化し、内部から外部への物質漏洩や外部から内部への物質侵入が生じる等、密閉性能が悪影響を受ける可能性がある。
(2)外部から光で給電する場合、光電池による発電出力が小さいため、供給できる電力が小さい。また、密閉空間の隔壁が光を透す必要があるため、遮光性が要求される密閉空間には適用できない。
(3)電池を用いる場合、電池の容量には限りがあるため、一定時間ごとに電池を交換する必要があり、電池を交換するときに密閉空間を一時的に開放する必要があり、物質漏洩や物質侵入が生じる可能性がある。
また、グローブボックス、クリーンルームなどの密閉空間は、内部を減圧又は加圧する場合がある。このような場合、密閉空間の隔壁は内部の減圧又は加圧により変位し、電力供給に影響が生じる可能性があった。
本発明は、かかる問題点を解消するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、内部を減圧又は加圧する密閉空間に適用することができ、密閉空間を開放することなく長期間継続して密閉空間内に電力を供給することができ、経年変化で密閉空間の密閉性能に悪影響を及ぼすおそれがなく、遮光性が要求される密閉空間にも適用できる密閉空間用の非接触電力伝送装置を提供することにある。
本発明によれば、隔壁の一部ないし全部が電磁界を透過させる材料からなる電力伝送壁である密閉空間内に電力を供給する密閉空間用の非接触電力伝送装置であって、
前記隔壁の内面に固定され内側保持具と、
前記隔壁の外面に固定され外側保持具と、を備え、
前記内側保持具は、その外面に受電コイルを前記電力伝送壁に近接させて保持し、
前記外側保持具は、その外面に給電コイルを前記電力伝送壁に近接させて保持し、
前記給電コイルと前記受電コイル間で電力を非接触で伝送
前記内側保持具は、内側コイル保持部材と内面固定部材とを有し、
前記外側保持具は、外側コイル保持部材と外面固定部材とを有し、
前記内側コイル保持部材と前記内面固定部材との連結部及び前記外側コイル保持部材と前記外面固定部材との連結部は、前記隔壁の変位に追従できるように可撓性又は弾性を有する、ことを特徴とする密閉空間用の非接触電力伝送装置が提供される。
本発明の実施形態によれば、前記受電コイルの受電面と前記電力伝送壁の内面との間、及び前記給電コイルの給電面と前記電力伝送壁の外面との間にそれぞれ隙間が設けられ、密閉空間の減圧又は加圧により変形する前記電力伝送壁が前記受電面及び前記給電面に接触しないように構成されている。
前記内面固定部材は、前記内側コイル保持部材と前記隔壁の内面との双方に固定され、
前記受電コイルは、前記内側コイル保持部材と前記隔壁の内面との間で、前記内側コイル保持部材に保持され、
前記外面固定部材は、前記外側コイル保持部材と前記隔壁の外面との双方に固定され、
前記給電コイルは、前記外側コイル保持部材と前記隔壁の外面との間で、前記外側コイル保持部材に保持されている。
前記内面固定部材前記外面固定部材の一方又は両方マグネットであり、吸着することにより前記隔壁に固定される、ことが好ましい。
また、前記内面固定部材前記外面固定部材の一方又は両方バキュームカップであり、吸着することにより前記隔壁に固定される、ことが好ましい。
また、前記内面固定部材前記外面固定部材の両方マグネットであり、互いに吸引して前記隔壁を挟み込むことにより前記隔壁に固定される、ことが好ましい。
また、密閉空間の外側に設けられ給電コイルに電力を供給する給電回路と、
密閉空間の内側に設けられ受電コイルから電力を受電する受電回路と、
給電回路から受電回路へ伝送された電力の伝送効率を検出する伝送効率検出装置と、を備える。
また、伝送効率検出装置は、受電回路の受電電力量を演算する受電演算器と、受電電力量を送信する受電送信器と、受電電力量を受信する給電受信器と、給電回路の給電電力量を演算しかつ伝送された電力の伝送効率を演算する給電演算器と、を有する。
上記本発明の構成によれば、内側保持具と外側保持具が隔壁の内面と外面にそれぞれ固定されているので、密閉空間の隔壁が内部の減圧又は加圧により変位しても、内側保持具と外側保持具は隔壁の変位に追従して変位する。
従って、内側保持具と外側保持具にそれぞれ保持された受電コイルと給電コイルは、電磁界を透過させる材料からなる電力伝送壁を間に挟んだ状態で相対的な位置関係を保持することができ、給電コイルと受電コイル間で電力を非接触で伝送することができる。
また、電磁界を透過させる材料からなる電力伝送壁は、一体部品で構成することができ、貫通孔等の加工を必要としないので、密閉空間を開放することなく長期間継続して密閉空間内に電力を供給することができ、経年変化で密閉空間の密閉性能に悪影響を及ぼすおそれがない。
さらに、電力伝送壁は透光性を必要としないので、遮光性のある材料を用いることで、遮光性が要求される密閉空間にも適用できる。
本発明による非接触電力伝送装置の第1実施形態を示す図である。 内側保持具と外側保持具の具体例を示す図である。 本発明による非接触電力伝送装置の第2実施形態を示す図である。
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
図1は、本発明による非接触電力伝送装置10の第1実施形態を示す図である。
この図において、(A)は、本発明による非接触電力伝送装置10を備えた密閉空間1を示す模式図、(B)は(A)のB部拡大図である。
図1(A)において、密閉空間1は、例えばグローブボックス、クリーンルームであり、内部を減圧又は加圧できるようになっている。また給電室2は、密閉空間1に隣接して設けられている。なお、給電室2は必須ではなく、これを省略してもよい。
図1(B)において、密閉空間1は隔壁1aで構成される、すなわち、密閉空間1は隔壁1aで囲まれて周囲の空間から隔離されている。また、隔壁1aの一部ないし全部が電磁界を透過させる材料からなる電力伝送壁3である。「電磁界を透過させる材料」は、例えばガラス、プラスチック、FRP(Fiber−Reinforced Plastic)などである。
電力伝送壁3は、密閉空間1の減圧又は加圧による変形を低減するように硬質かつ十分な厚さを有する硬質プラスチック又はエンジニアリングプラスチックであるのがよい。
電力伝送壁3は、密閉空間1を構成する隔壁1aの一部であっても全部であってもよい。電力伝送壁3が隔壁1aの一部である場合、電力伝送壁3を囲むように保持具固定部4が設けられる。
保持具固定部4は、電力伝送壁3と同じ材質、もしくは、それ以外の隔壁1aと同じ材質であってもよい。
電力伝送壁3は、給電コイル12と受電コイル16の間に電磁気結合回路が形成される領域を含む。すなわち電力伝送壁3は、非接触給電時に電磁界が形成される領域を含む大きさと形状を有する。電力伝送壁3は電磁界を透過する材料からなるので、電力伝送壁3をこのような大きさと形状とすることにより、電力伝送壁3を介して、給電コイル12から受電コイル16への非接触給電を、効率を低下させることなく行うことができる。
本発明の非接触電力伝送装置10は、密閉空間1用であり、密閉空間1内に電力を供給する機能を有する。
図1(B)において、非接触電力伝送装置10は、密閉空間1の外側に位置する給電コイル12、給電コイル12に電力を供給する給電回路14、密閉空間1の内側に位置する受電コイル16、及び受電コイル16から電力を受電する受電回路18を備え、給電コイル12と受電コイル16間で電力を非接触で伝送する。
給電コイル12と給電回路14、及び受電コイル16と受電回路18はそれぞれ電力ケーブル14a、18aで電気的に接続されている。
給電コイル12及び受電コイル16は、好ましくは、電力伝送壁3に直交する方向から見た形状(図1(B)で右方向から見た形状)が共に長方形のコイルである。
なお、給電コイル12及び受電コイル16の形状は、非接触電力伝送が可能である限りで任意であり、例えば円形、楕円形であってもよい。また給電コイル12と受電コイル16の形状が相違してもよい。
給電コイル12と受電コイル16が対向して近接した状態に配置されることによって電磁気結合回路が形成される。この電磁気結合回路は、給電コイル12と受電コイル16とが電磁気的に結合して給電コイル12から受電コイル16への非接触の給電が行われる回路を意味し、「電磁誘導方式」で給電を行う回路と、「電磁界共鳴方式」で給電を行う回路とのいずれの回路であっても良い。
給電コイル12の給電面12aと受電コイル16の受電面16aとの間隔は、その間に電磁気結合回路が形成され、所望の非接触電力伝送が可能である限りで任意である。
本発明の非接触電力伝送装置10は、さらに内側保持具20と外側保持具30を備える。
内側保持具20は、隔壁1aの内面に固定され、受電コイル16を電力伝送壁3に近接させて保持する。
図1(B)において、内側保持具20は、内側コイル保持部材22と内面固定部材24を有する。
内側コイル保持部材22は、受電コイル16を保持する部材であり、この例では平板状部材である。
内面固定部材24は、内側コイル保持部材22の外縁部に固定され、内側コイル保持部材22を隔壁1aの内面に固定する。
なお受電コイル16の受電面16aと電力伝送壁3の内面との間には隙間が設けられ、密閉空間1の減圧又は加圧により電力伝送壁3が変形しても、電力伝送壁3が受電面16aに接触しないようになっている。
この構成により、非接触電力伝送に与える密閉空間1の減圧又は加圧の影響を回避することができる。
内側コイル保持部材22と内面固定部材24は、密閉空間1内の環境(温度、圧力)と密閉空間1内で取り扱う物質(例えば、汚染物質、細菌、薬剤、毒物)に耐える材質であることが好ましい。また、必要に応じてそれらの環境及び物質に耐える樹脂(例えばテフロン(登録商標))で被覆してもよい。
外側保持具30は、隔壁1aの外面に固定され、給電コイル12を電力伝送壁3に近接させて保持する。
図1(B)において、外側保持具30は、外側コイル保持部材32と外面固定部材34を有する。
外側コイル保持部材32は、給電コイル12を保持する部材であり、この例では平板状部材である。
外面固定部材34は、外側コイル保持部材32の外縁部に固定され、外側コイル保持部材32を隔壁1aの外面に固定する。
なお給電コイル12の給電面12aと電力伝送壁3の外面との間には隙間が設けられ、密閉空間1の減圧又は加圧により電力伝送壁3が変形しても、電力伝送壁3が給電面12aに接触しないようになっている。
この構成により、非接触電力伝送に与える密閉空間1の減圧又は加圧の影響を回避することができる。
図2は、内側保持具20と外側保持具30の具体例を示す図である。
図2(A)において、内面固定部材24と外面固定部材34は、保持具固定部4の内面と外面にそれぞれ吸着可能なバキュームカップであり、保持具固定部4の任意の位置に固定できるようになっている。
バキュームカップは、複数設けることが好ましい。内側保持具のバキュームカップは、密閉空間1の減圧又は加圧において、内側保持具20の自重、受電コイル16の重量および電力ケーブル18aの重量や振動等による力が加わっても内側保持具20が保持具固定部4から外れたり、その内面に沿って移動したりしない吸着力に設定されている。外側保持具のバキュームカップは、隔壁1aの外側の空気圧において、外側保持具30の自重、給電コイル12の重量および電力ケーブル14aの重量や振動等による力が加わっても外側保持具30が保持具固定部4から外れたり、その外面に沿って移動したりしない吸着力に設定されている。
なお、バキュームカップの場合、保持具固定部4の表面が滑らかであり、バキュームカップが吸い付いたときに隙間から空気がもれない必要がある。
また、内側コイル保持部材22及び外側コイル保持部材32とバキュームカップとの連結部は、隔壁1aの変位に追従できるように可撓性又は弾性を有することが好ましい。
図2(B)は内側保持具20と外側保持具30の異なる具体例を示す図である。図2(B)において、内面固定部材24と外面固定部材34は、保持具固定部4の内面と外面にそれぞれ吸着可能なマグネットであり、保持具固定部4の任意の位置に吸着して固定できるようになっている。
マグネットは、複数設けることが好ましい。内側保持具のマグネットは、内側保持具20の自重、受電コイル16の重量および電力ケーブル18aの重量や振動等による力が加わっても内側保持具20が保持具固定部4から外れたり、その内面に沿って移動したりしない吸着力を発生する磁力を有する。外側保持具のバキュームカップは、外側保持具30の自重、給電コイル12の重量および電力ケーブル14aの重量や振動等による力が加わっても外側保持具30が保持具固定部4から外れたり、その外面に沿って移動したりしない吸着力を発生する磁力を有する。
マグネットは、永久磁石でも電磁石でもよい。永久磁石の場合、その吸着と分離を切り替える切替手段を有することが好ましい。また、電磁石の場合、内側と外側の電磁石はそれぞれ受電回路18、給電回路14から電力が供給され、かつそれぞれの電磁石をオンオフするスイッチを有することが好ましい。
保持具固定部4は磁石が吸い付く材料(鉄などの磁性体)である必要があり、かつ表面が滑らかなことが望ましい。この場合、内面固定部材24と外面固定部材34の一方のみをマグネットにすることができる。
さらに異なる内側保持具20と外側保持具30の具体例として、図2(B)において、内面固定部材24と外面固定部材34は両方がマグネットであり、互いに整合する(対向する)ように配置されて引っ張り合って隔壁1aを挟みこみ固定できるようになっている。
内側保持具のマグネットと外側保持具のマグネットは、内側保持具20の自重、受電コイル16の重量および電力ケーブル18aの重量や振動等による力が加わっても内側保持具20が保持具固定部4から外れたり、その内面に沿って移動したりせず、かつ、外側保持具30の自重、給電コイル12の重量および電力ケーブル14aの重量や振動等による力が加わっても外側保持具30が保持具固定部4から外れたり、その外面に沿って移動したりしないよう、引き合う力を発生して隔壁1aを十分な力で挟み込むことができる磁力を有する。
保持具固定部4は磁力を透過する材料(ガラス、プラスチック、FRPなど)である必要があり、表面は滑らかで摩擦係数が大きいことが望ましい。
マグネットを使用するいずれの具体例においても、マグネットは、例えば密閉空間1が真空になっても吸着できる利点がある。
また、内側コイル保持部材22及び外側コイル保持部材32とマグネットとの連結部は、隔壁1aの変位に追従できるように可撓性又は弾性を有することが好ましい。
なお、内面固定部材24と外面固定部材34の組み合わせは、(1)両方がバキュームカップ、(2)一方がバキュームカップで他方はマグネットで隔壁1aに吸い付く、(3)両方がマグネットで隔壁1aに吸い付く、(4)両方マグネットで隔壁1aをはさみこむ、のいずれであってもよい。
また、内面固定部材24と外面固定部材34にバキュームカップとマグネットを併用してもよい。
内面固定部材24および外面固定部材34としてバキュームカップないしマグネットを使用することにより、固定のために釘やネジを隔壁1aに打ち込んだりねじ込んだりすることが不要であり、隔壁1aの強度が低下しない。また、接着剤で固定する場合と異なり、非接触給電が不要な場合はバキュームカップないしマグネットを隔壁1aから離すことにより、内側保持具20を含む受電コイル16、外側保持具30を含む給電コイル12を他の場所へ移設することも可能である。
上述した第1実施形態の構成によれば、内側保持具20と外側保持具30が隔壁1aの内面と外面にそれぞれ固定されているので、密閉空間1の隔壁1aが内部の減圧又は加圧により変位しても、内側保持具20と外側保持具30は隔壁1aの変位に追従して変位する。
従って、内側保持具20と外側保持具30にそれぞれ保持された受電コイル16と給電コイル12は、電磁界を透過させる材料からなる電力伝送壁3を間に挟んだ状態で相対的な位置関係を保持することができ、給電コイル12と受電コイル16間で電力を非接触で伝送することができる。
また、電磁界を透過させる材料からなる電力伝送壁3は、一体部品で構成することができ、貫通孔等の加工を必要としないので、密閉空間1を開放することなく長期間継続して密閉空間1内に電力を供給することができ、経年変化で密閉空間1の密閉性能に悪影響を及ぼすおそれがない。
さらに、電力伝送壁3は透光性を必要としないので、遮光性のある材料を用いることで、遮光性が要求される密閉空間1にも適用できる。
図3は、本発明による非接触電力伝送装置10の第2実施形態を示す図である。
この例において、本発明の非接触電力伝送装置10は、さらに給電回路14から受電回路18へ伝送された電力の伝送効率を検出する伝送効率検出装置40を備える。
この例において、伝送効率検出装置40は、受電演算器41、受電信号線42、受電送信器43、給電受信器44、給電信号線45、給電演算器46及び出力装置47を有する。
受電演算器41は、受電回路18の受電電力量を演算する。この受電電力量は、受電回路18の電圧と電流の積として求めることができる。得られた受電電力量のデータは、受電信号線42を介して受電送信器43に入力される。
受電送信器43、給電受信器44は、それぞれ内側コイル保持部材22と外側コイル保持部材32の互いに対向する位置に固定され、受電送信器43から給電受信器44に電力伝送壁3を通過して受電回路18の受電電力量を通信する。受信した受電電力量のデータは、給電信号線45を介して給電演算器46に入力される。
給電演算器46は、給電回路14の給電電力量を演算する。この給電電力量は、給電回路14の電圧と電流の積として求めることができる。
給電演算器46はさらに、受電電力量と給電電力量から伝送された電力の伝送効率を演算する。この伝送効率は、伝送効率=(受電回路18の受電電力量)/(給電回路14の給電電力量)として求めることができる。
出力装置47は、伝送効率の値を数値やメータで表示したり、或いは伝送効率が予め設定した閾値より低い場合にアラーム(ランプ又は音)を出力する。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。
上述した第2実施形態の構成によれば、第1実施形態と同様に、内側保持具20と外側保持具30にそれぞれ保持された受電コイル16と給電コイル12は、電磁界を透過させる材料からなる電力伝送壁3を間に挟んだ状態で相対的な位置関係を保持することができ、給電コイル12と受電コイル16間で電力を非接触で伝送することができる。
また、第1実施形態と同様に、密閉空間1を開放することなく長期間継続して密閉空間1内に電力を供給することができ、経年変化で密閉空間1の密閉性能に悪影響を及ぼすおそれがない。
さらに、第1実施形態と同様に、電力伝送壁3は透光性を必要としないので、遮光性のある材料を用いることで、遮光性が要求される密閉空間1にも適用できる。
さらに上述した第2実施形態の構成によれば、伝送効率検出装置40により給電回路14から受電回路18へ伝送された電力の伝送効率を検出し、出力装置47で伝送効率の値を表示したり又はその異常を出力するので、衝撃や干渉により給電コイル12又は受電コイル16の位置がズレて、互いに対向しなくなったような場合でも、外部から電力の伝送効率を常時監視することができる。
また電力伝送壁3が遮光性のある不透明な材料であっても、隔壁1aの外側において出力装置47で表示される伝送効率を目視することにより伝送効率が高い位置に給電コイル12及び外側保持具30を設置することが可能であり、それらの位置決めを容易にすることができる。
なお、清浄で湿度も低い側に位置する給電コイル12は、コイル自身の保護を簡易にし、放熱を容易にするのがよい。
また、細菌が存在する、毒物がある、など汚染された側に位置する受電コイル16は、樹脂で封入して電気回路の劣化を防ぎ、汚物除去しやすくすることが望ましい。
特に汚れる環境、付着したものが漏洩することが望ましくない環境では、非接触給電の受電コイル16、受電回路18、内側コイル保持部材22、内面固定部材24、電力を使用する装置(照明用ランプなど)を一体構造とし、使用後に容易に廃棄できるようにしてもよい。
また、電磁界の影響を受けやすい精密測定機器などを使用する場合、金属等を用いて受電コイル16の受電面16a以外、給電コイル12の給電面12a以外を囲むように電磁気シールドを設け、非接触給電にともなって発生する電磁界が精密測定機器等に影響することを防止してもよい。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものである。
1 密閉空間、1a 隔壁、2 給電室、
3 電力伝送壁、4 保持具固定部、
10 非接触電力伝送装置、
12 給電コイル、12a 給電面、
14 給電回路、14a 電力ケーブル、
16 受電コイル、16a 受電面、
18 受電回路、18a 電力ケーブル、
20 内側保持具、22 内側コイル保持部材、24 内面固定部材、
30 外側保持具、32 外側コイル保持部材、34 外面固定部材、
40 伝送効率検出装置、
41 受電演算器、42 受電信号線、
43 受電送信器、44 給電受信器、
45 給電信号線、46 給電演算器、
47 出力装置

Claims (8)

  1. 隔壁の一部ないし全部が電磁界を透過させる材料からなる電力伝送壁である密閉空間内に電力を供給する密閉空間用の非接触電力伝送装置であって、
    前記隔壁の内面に固定され内側保持具と、
    前記隔壁の外面に固定され外側保持具と、を備え、
    前記内側保持具は、その外面に受電コイルを前記電力伝送壁に近接させて保持し、
    前記外側保持具は、その外面に給電コイルを前記電力伝送壁に近接させて保持し、
    前記給電コイルと前記受電コイル間で電力を非接触で伝送
    前記内側保持具は、内側コイル保持部材と内面固定部材とを有し、
    前記外側保持具は、外側コイル保持部材と外面固定部材とを有し、
    前記内側コイル保持部材と前記内面固定部材との連結部及び前記外側コイル保持部材と前記外面固定部材との連結部は、前記隔壁の変位に追従できるように可撓性又は弾性を有する、ことを特徴とする密閉空間用の非接触電力伝送装置。
  2. 前記受電コイルの受電面と前記電力伝送壁の内面との間、及び前記給電コイルの給電面と前記電力伝送壁の外面との間にそれぞれ隙間が設けられ、密閉空間の減圧又は加圧により変形する前記電力伝送壁が前記受電面及び前記給電面に接触しないように構成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の密閉空間用の非接触電力伝送装置。
  3. 前記内面固定部材は、前記内側コイル保持部材と前記隔壁の内面との双方に固定され、
    前記受電コイルは、前記内側コイル保持部材と前記隔壁の内面との間で、前記内側コイル保持部材に保持され、
    前記外面固定部材は、前記外側コイル保持部材と前記隔壁の外面との双方に固定され、
    前記給電コイルは、前記外側コイル保持部材と前記隔壁の外面との間で、前記外側コイル保持部材に保持されている、ことを特徴とする請求項1に記載の密閉空間用の非接触電力伝送装置。
  4. 前記内面固定部材と前記外面固定部材の一方又は両方はマグネットであり、吸着することにより前記隔壁に固定される、ことを特徴とする請求項3に記載の密閉空間用の非接触電力伝送装置。
  5. 前記内面固定部材と前記外面固定部材の一方又は両方はバキュームカップであり、吸着することにより前記隔壁に固定される、ことを特徴とする請求項3に記載の密閉空間用の非接触電力伝送装置。
  6. 前記内面固定部材と前記外面固定部材の両方はマグネットであり、互いに吸引して前記隔壁を挟み込むことにより前記隔壁に固定される、ことを特徴とする請求項3に記載の密閉空間用の非接触電力伝送装置。
  7. 前記密閉空間の外側に設けられ前記給電コイルに電力を供給する給電回路と、
    前記密閉空間の内側に設けられ前記受電コイルから電力を受電する受電回路と、
    前記給電回路から前記受電回路へ伝送された電力の伝送効率を検出する伝送効率検出装置と、を備える、ことを特徴とする請求項1に記載の密閉空間用の非接触電力伝送装置。
  8. 前記伝送効率検出装置は、前記受電回路の受電電力量を演算する受電演算器と、前記受電電力量を送信する受電送信器と、前記受電電力量を受信する給電受信器と、前記給電回路の給電電力量を演算しかつ伝送された電力の前記伝送効率を演算する給電演算器と、を有する、ことを特徴とする請求項7に記載の密閉空間用の非接触電力伝送装置。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015220801A (ja) * 2014-05-15 2015-12-07 長野日本無線株式会社 送電装置、受電装置および非接触電力伝送システム
CN104734300B (zh) * 2015-04-09 2017-06-20 扬州大学 一种电动车无线充电电路及其控制方法
CN105262154A (zh) * 2015-08-28 2016-01-20 扬州大学 一种水下机器人无线充电***及其控制方法
CN105245022A (zh) * 2015-09-30 2016-01-13 浙江圣奥家具制造有限公司 一种和家具融合的无线充电***及控制方法
CN105245025B (zh) * 2015-10-12 2018-07-13 华中科技大学 一种用于实现动态无线恒定功率充电的***及其控制方法
CN106025720B (zh) * 2016-05-18 2018-07-13 潘小秋 办公用隔空插座
JP6757232B2 (ja) * 2016-10-28 2020-09-16 三菱重工業株式会社 防爆ロボットのメンテナンス設備及びメンテナンス方法
CN108397135A (zh) * 2018-01-03 2018-08-14 中国石油集团西部钻探工程有限公司 旋转式信号与电能传输装置内圈
WO2019173022A1 (en) * 2018-03-04 2019-09-12 David Simpson Induction driven lighting
FR3091436B1 (fr) * 2018-12-27 2022-08-26 Laurent Fournier Système de transmission de données à très haut débit
KR20200121639A (ko) * 2019-04-16 2020-10-26 삼성전자주식회사 무선전력 송신 장치 및 이의 무선전력 공급 방법
JP7515807B2 (ja) 2020-08-20 2024-07-16 鹿島建設株式会社 給電構造、及び給電構造の設計方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59201621A (ja) 1983-04-30 1984-11-15 動力炉・核燃料開発事業団 グローブボックス用気密型給電器の交換方法
JPS6179195A (ja) 1984-09-27 1986-04-22 日本原子力研究所 放射性気体取扱用多目的フ−ド
JPH03165013A (ja) * 1989-11-24 1991-07-17 Mitsubishi Electric Corp 壁越し電源供給装置
AT409627B (de) 2000-12-27 2002-09-25 Agrolinz Melamin Gmbh Verfahren zur reinigung von offgasen aus einer melaminanlage
JP4128170B2 (ja) * 2004-11-02 2008-07-30 シャープ株式会社 電力供給システム及びこれを用いた電力供給サービス
JP4566144B2 (ja) 2006-02-27 2010-10-20 三井造船株式会社 グローブボックス用接続端子付き閉塞栓
ES2894931T3 (es) * 2007-03-22 2022-02-16 Powermat Tech Ltd Monitor de eficiencia para transmisión de energía inductiva
US8729734B2 (en) * 2007-11-16 2014-05-20 Qualcomm Incorporated Wireless power bridge
US20170053736A9 (en) * 2008-09-27 2017-02-23 Witricity Corporation Wireless energy transfer converters
US8923015B2 (en) * 2008-11-26 2014-12-30 Auckland Uniservices Limited Primary-side power control for inductive power transfer
JP2010273452A (ja) * 2009-05-21 2010-12-02 Sony Corp 被電力供給装置、電力供給装置システム、消磁防止制御方法
CN201437940U (zh) * 2009-06-03 2010-04-14 明达实业(厦门)有限公司 水池壁灯结构
JP5126324B2 (ja) * 2010-09-10 2013-01-23 トヨタ自動車株式会社 給電装置、および給電システムの制御方法
US10115520B2 (en) * 2011-01-18 2018-10-30 Mojo Mobility, Inc. Systems and method for wireless power transfer
US20120261927A1 (en) * 2011-04-18 2012-10-18 Briggs & Stratton Corporation Power transfer system for a generator
US9318257B2 (en) * 2011-10-18 2016-04-19 Witricity Corporation Wireless energy transfer for packaging
US20140230741A1 (en) * 2013-02-15 2014-08-21 Elive Llc Wireless power for internal elements of aquarium
CA2865739C (en) * 2013-09-30 2018-12-04 Norman R. Byrne Wireless power for portable articles

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