(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、実施形態について図面に基づいて説明する。実施形態の説明において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る放圧装置が設置される配電盤10の概略構成例を示す斜視図である。
図1(a)は正面図、
図1(b)は背面図を示している。配電盤10は、外周が直方体を呈する筐体12で構成されている。筐体12は、天板12a、側版12b、12c、及び、図示しない底板を備えて構成されている。筐体12の前後は開口部を備えており、前面の開口部は複数の扉14により開閉可能に閉鎖されている。筐体12の背面の開口部は、例えば2枚の扉14により開閉可能に閉鎖されている。
【0008】
配電盤10前面には複数の扉14が配置されている。扉14には、例えば、操作部10a、表示部10bが、任意に備えられている。扉14にはツマミ部20が備えられているが、これは後述する放圧装置18、40のツマミ部20に相当する。
【0009】
図2から
図4に第1の実施形態に係る放圧装置18を示す。
図2は放圧装置18の分解図を示している。
図3(a)は、放圧装置18の構成を示し、
図3(a)から(c)は放圧装置18が内部圧を外部に放圧する様子を示す図である。
図3(a)から(c)は、放圧装置18を、
図1のA部分に設置した装着例を示す図である。
図4は、放圧装置18を、
図1のB部分に設置した設置例を示す図である。
【0010】
図2に示すように、放圧装置18は分解状態すなわち扉14が開状態で、ツマミ部材18a及びツマミ連結部材18bを備えている。ツマミ部材18aとツマミ連結部材18bは、後述するように、ネジ雄部32及びネジ雌部34により、相互に螺合して連結可能に構成されている。ツマミ部材18aとツマミ連結部材18bは、放圧装置18として機能する際、すなわち、配電盤10の筐体12を扉14により閉状態とする際には、連結して一体化している。
【0011】
ツマミ部材18aは一端にツマミ部20を備えた軸28を備えている。軸28の他端にはネジ雄部32が設けられている。扉14には貫通穴15が備えられている。軸28は、扉14に設けられた貫通穴15に、移動可能に貫通挿入して備えられている。
【0012】
ツマミ部20は軸28よりも大きな寸法で構成されており、ツマミ部20の軸28側には斜め部21が設けられている。斜め部21の端部には、バネストッパ22が備えられている。バネストッパ22の大きさは、後述するバネ24の大きさに対応して設定されている。
【0013】
軸28が貫通する扉14のツマミ部20側にはバネ当て部26が軸28に移動可能に貫通して設けられている。バネ当て部26には貫通穴27が設けられており、軸28は貫通穴27に移動可能に挿入されている。バネ24は、圧縮コイルバネであり、中心に軸28が挿入されている。軸28のネジ雄部32側には扉ストッパ30が設けられており、扉14はバネ当て部26と扉ストッパ30の間に配置されて保持されている。すなわち、軸28とバネ当て部26と扉ストッパ30とで扉保持手段を構成している。
【0014】
扉ストッパ30は軸28に固定されており扉14のストッパの役割を備えている。バネ24は、バネストッパ22とバネ当て部26に当接して外側方向に付勢しており、移動可能なバネ当て部26を介して扉14の扉表面14aを扉ストッパ30方向に付勢している。すなわちバネ24は、扉14の付勢手段として機能する。このようにして、バネ24は、バネストッパ22とバネ当て部26の間に保持されており、この場合、軸28とバネストッパ22とバネ当て部26は、バネ24すなわち付勢手段の保持手段として機能している。
【0015】
扉14はバネ当て部26と扉ストッパ30の間に保持されており、例えばメンテナンス等で扉14を開けた際に、ツマミ部材18aとツマミ連結部材18bとを非連結状態とした際にも、扉14からのツマミ部材18aの脱落を防止することができる。
【0016】
ツマミ連結部材18bのネジ雌部34は、筐体12の取付板部12dに一体的に固定されている。ネジ雌部34は、ツマミ部材18aのネジ雄部32と螺合することにより、ツマミ部材18aとツマミ連結部材18bとが連結される。また、ネジ雌部34は筐体12に固定されて設置されており、筐体保持手段として機能する。なお、ネジ雌部34を独立した部分として説明したが、ネジ雌部34を、筐体12の取付板部12dに穴を設けて該穴の内面をネジ加工して形成するようにしてもよい。
【0017】
図3(a)に、放圧装置18が筐体12に設置された状況が示されている。放圧装置18は、ツマミ部材18aのネジ雄部32を、ツマミ連結部材18bに連結させて一体的に構成されている。ツマミ部材18aは、取付板部12dに固定配置されたネジ雌部34すなわちツマミ連結部材18bに螺合することにより一体化されている。ネジ雄部32は、ツマミ部20を人間の手を用いて筐体12側に押し付けながら回転させることにより、ネジ雌部34に螺合される。これにより、ツマミ部材18aとツマミ連結部材18bが連結されて放圧装置18が構成される。また、この状態で、扉14が筐体12に連結されて配電盤10の筐体12が扉14により閉状態となる。
【0018】
扉14の端部はL字状に折れ曲がり、扉14の先端部14bが筐体12の前面に相当する取付板部12dの表面方向を指向して取付板部12dに当接されている。扉14は、バネ24の弾性力により取付板部12d表面に付勢されており、この付勢力により扉14の先端部14bが取付板部12dに当接して、配電盤10の内部10cを密閉している。すなわち、ツマミ部材18aとツマミ連結部材18bが連結状態で、扉14が、バネ24すなわち付勢手段によって筐体12の取付板部12dに付勢されることにより筐体12の開口部を閉状態としている。
【0019】
次に、
図3(a)から(c)を参照して、配電盤内部10cでアークが発生し、配電盤内部10cの圧力Cが上昇した場合の放圧装置18の動作について説明する。
図3(a)は、配電盤内部10cにおいてアークが発生する前の状態を示す図である。
図3(b)は配電盤内部10cにおいてアークが発生した際の内部圧を放圧している状態を示す図である。
図3(c)は配電盤内部10cの圧力C(内部圧)を放圧した後の状態を示す図である。
【0020】
まず、配電盤内部10cおいてアークが発生する前の状態は、
図3(a)に示されている。放圧装置18において、扉14は、バネ24により取付板部12d表面に付勢されており、この付勢力により扉14の先端部14bが取付板部12dに当接して、配電盤10の内部10cを密閉している。
【0021】
次に、配電盤内部10cにおいて、アークが発生し、配電盤内部10cの圧力Cが上昇すると、
図3(b)に示すように、上昇した圧力Cにより、扉14が前方向に押圧され、これによりバネ当て部26が押されて、バネ24が押される。圧力Cがバネ24の弾性力より大きいと、扉14はバネ当て部26を介してバネ24を圧縮しながら前方向に押し出され、その結果、扉14と筐体12との間に開口100が形成される。開口100が形成されると、経路Dに示すように、圧力Cは開口100を通って配電盤10の外部に放出される。バネ24の弾性力すなわち付勢力は、アークの発生時に想定される配電盤内部10cの圧力Cに応じて調整される。バネ24の弾性力、すなわち付勢手段の付勢力は、配電盤10の内部、すなわち、筐体12内部の圧力Cが所定の閾値を超えた場合に、筐体12が開状態となるように調整されている。上記所定の閾値は、筐体12の大きさや密閉度、扉14の大きさや質量などにより異なり、例えばバネ24の強度を調節することにより設定される。
【0022】
次に、配電盤内部10cの圧力Cが外部に放出されて、配電盤内部10cの圧力Cが下がり、バネ24の弾性力以下の圧力になると、矢印Eに示すように、扉14は、バネ24の弾性力によって取付板部12d方向に付勢され、先端部14bが取付板部12dに当接することにより開口100が閉じて元の状態に戻る。バネ24の弾性力、すなわち付勢手段の付勢力は、圧力Cが所定の閾値を超えて扉14が開状態となった後、筐体12の内部の圧力Cが前記所定の閾値以下となった場合に、扉14を閉状態に戻すように調整されている。
【0023】
以上説明したように、放圧装置18において、配電盤内部10cにアークが発生した場合に、上昇した配電盤内部10cの圧力Cによって扉14が押し開けられ、開口100が形成される、という動作が実施される。この開口100を通って配電盤内部10cの圧力Cが外部に放出され、配電盤内部10cの圧力Cが下がる。
【0024】
図4は、
図1(a)におけるB部分に放圧装置18を適用する場合の装着例を示す図である。放圧装置18は配電盤10の内部に設けられた例えば仕切板である取付板部12eに装着される。取付板部12eは、コの字状に折り曲げられた補助板36に例えばネジ部38により螺設されている。扉14の先端部14bは取付板部12eを超えて補助板36に当接するように配置される。このような装着例では、扉表面14aと補助表面36aを面一に構成することができ、外観が整った配電盤10を得ることができる。
【0025】
第1の実施形態によれば、以下の効果を奏する。
第1の実施形態に係る放圧装置18によれば、配電盤内部10cの圧力Cがアークなどにより上昇した場合に、バネ24により閉状態に付勢された扉14が圧力Cにより押し開けられ、筐体12との間に開口100を形成する。配電盤内部10cの圧力Cは経路Dに示すように開口100から外部に放圧さる。その後、配電盤内部10cの圧力Cが下がると、バネ24の付勢力により扉14が押圧され、開口100が閉じて、配電盤10の筐体12が扉14により閉状態となり元に戻る。以上の動作により、配電盤内部10cの圧力Cが上昇しても、配電盤10の筐体12の変形、破損等を抑制できる放圧装置18を提供することができる。このため、アークが発生する度に筐体全体を分解するような大規模な修理などが必要ないため、配電盤10のメンテナンスコストを最小限にすることができる。
【0026】
第1の実施形態に係る放圧装置18によれば、配電盤内部10cの圧力Cがアークなどにより上昇した場合に、圧力Cが開口100から外部に放圧された後、バネ24の弾性力により、扉14は元の状態に戻る。これにより、アーク等による配電盤内部10cの圧力Cの上昇が発生する度に、筐体全体を分解するような大規模な修理などのメンテナンスが不要となり、配電盤10のメンテナンスコストを最小限にすることができる。また、続けてアークなどの発生が複数回生じても、その度に放圧装置18が作動して元に戻るため、継続的に配電盤10の筐体12の変形、破損等を抑制することができる。
【0027】
第1の実施形態に係る放圧装置18は、バネ24の弾性力により扉14を閉方向に付勢している。従ってバネ24の弾性力を調整することにより、容易に扉14に対する付勢力を調整することができるため、想定される配電盤内部10cの圧力Cに対応した最適な付勢力を、容易に設定することができる。
【0028】
第1の実施形態に係る放圧装置18によれば、配電盤10の扉14にネジにより螺設する構成としているため、簡易に装着が可能であり、また、メンテナンスも容易にできる。
第1の実施形態に係る放圧装置18によれば、既存の筐体12と扉14を利用して、簡易な構成で設置が可能である。これにより、新たな部材を必要としないため、コストアップを最小限とし、簡易な構成で配電盤筐体の変形、破損等を抑制できる放圧装置18を提供することができる。
【0029】
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。以下の説明において、第1の実施形態と同一の部分については同一の符号を付し、説明は省略する。
【0030】
図5及び
図6に第2の実施形態に係る放圧装置40を示す。
図5は放圧装置40の分解図を示している。
図6(a)は、放圧装置40の構成を示し、
図6(a)から(c)は放圧装置40が上昇した内部圧を外部に放圧する様子を示す図である。
図5及び
図6は、放圧装置40を、
図1のA部分に設置した装着例を示す図である。
図7は、放圧装置40を、
図1のB部分に設置した設置例を示す図である。
【0031】
図5に示すように、放圧装置40は分解状態で、ツマミ部材40a及びツマミ連結部材40bを備えている。ツマミ部材40aとツマミ連結部材40bは、後述するように、ネジ雄部54及びネジ雌部56により、相互に螺合して連結可能に構成されている。ツマミ部材40aとツマミ連結部材40bは、放圧装置40として機能する際、すなわち、配電盤10の筐体12を扉14により閉状態とする際には、連結して一体化している。
【0032】
ツマミ部材40aは、一端にツマミ部20を備えた第1軸50を備えている。第1軸50の他端にネジ雄部54備えている。扉14には貫通穴15が備えられている。第1軸50、扉14に設けられた貫通穴15に、移動可能に貫通挿入して備えられている。
【0033】
ツマミ部20は第1軸50よりも大きな寸法で構成されており、ツマミ部20の第1軸50側には斜め部43が設けられており、扉14のストッパとして機能する。扉14を介してツマミ部20の反対側の第1軸50には、扉ストッパ52が備えられている。扉14は斜め部43と扉ストッパ52の間に配置されて保持されている。すなわち、第1軸50と斜め部43と扉ストッパ52とで扉保持手段を構成している。ネジ雄部54のツマミ部20側には斜め部53が設けられている。
【0034】
放圧装置40は、筐体12側に第2軸51を備えている。第2軸51は取付板部12dに設けられた貫通孔13に移動可能に貫通しており、第2軸51の前側の端部にはストッパ58が第2軸51に固定されて設けられている。第2軸51の他端にはネジ雌部62に螺設固定されたネジ部60が設けられており、ネジ部60のストッパ58側にはバネストッパ44が設けられている。対向するように配置された取付板部12dとバネストッパ44の間には、第2軸51が中心を貫通するようにバネ46が設けられている。バネ46は、圧縮コイルバネであり、中心に第2軸51が挿入されている。バネ46は、取付板部12dとバネストッパ44に当接して取付板部12dとバネストッパ44とが遠ざかる方向に付勢しており、ストッパ58を含むツマミ連結部材40bを図において右方向すなわち扉表面14aから筐体12方向に指向した方向に付勢している。すなわちバネ46は、扉14の付勢手段として機能する。このようにして、バネ46は、取付板部12dとバネストッパ44の間に保持されており、この場合、第2軸51とストッパ58及び筐体12とバネストッパ44は、バネ46すなわち付勢手段の保持手段として機能している。
第2軸51の内部には、第2軸51を中程まで貫通するようにネジ雌部56が設けられている。このネジ雌部56はネジ雄部54が螺合可能に構成されている。
【0035】
ツマミ連結部材40bは、取付板部12dとバネストッパ44との間に挟まれたバネ46の弾性力により、バネストッパ44により動く範囲が規制された状態で、図において右方向すなわち扉表面14aから筐体12方向に指向した方向に付勢されている。この状態で筐体12の取付板部12dはストッパ58とバネ46に挟持されて保持されている。すなわちストッパ58とバネ46を含むツマミ連結部材40bは筐体12の取付板部12dを挟持することで、筐体保持手段として機能する。
【0036】
図6(a)に、放圧装置40が筐体12に設置された状況が示されている。放圧装置40は、ツマミ部材40aの第1軸50のネジ雄部54が、ツマミ連結部材40bの第2軸51のネジ雌部56に螺合することにより一体化されて連結されている。ネジ雄部54は、ツマミ部20を人間の手を用いて筐体12側に押し付けながら回転させることにより、第2軸51のネジ雌部56に螺合される。これにより、ツマミ部材40aとツマミ連結部材40bが連結されて一体化され放圧装置40が構成される。この状態において、バネ46の弾性力により、放圧装置40は全体的に、図において右方向すなわち扉表面14aから筐体12方向に指向した方向に付勢されている。この状態で、扉14の先端部14bが筐体12の取付板部12dに当接して、配電盤10の筐体12は扉14により閉状態となる。すなわち、ツマミ部材40aとツマミ連結部材40bが連結状態で、扉14が、バネ46すなわち付勢手段によって筐体12の取付板部12dに付勢されることにより筐体12の開口部を閉状態としている。
【0037】
扉14の端部はL字状に折れ曲がり、先端部14bが筐体12の前面に相当する取付板部12dの表面方向を指向して取付板部12dに当接されている。扉14は、バネ46により取付板部12d表面に付勢されており、この付勢力により扉14の先端部14bが取付板部12dに当接して、配電盤10の内部10cを密閉している。
【0038】
次に、
図6(a)から(c)を参照して、配電盤10の内部10cでアークが発生し、配電盤内部10cの圧力Cが上昇した場合の放圧装置40の動作について説明する。
図6(a)は、配電盤内部10cにおいてアークが発生する前の状態を示す図である。
図6(b)は配電盤内部10cにおいてアークが発生した際の圧力Cを放圧している状態を示す図である。
図6(c)は配電盤内部10cの圧力Cを放圧した後の状態を示す図である。
【0039】
まず、配電盤内部10cにおいてアークが発生する前の状態は、
図6(a)に示されている。放圧装置40において、扉14は、バネ46により取付板部12d表面に付勢されており、この付勢力により扉14の先端部14bが取付板部12dに当接して、配電盤内部10cを密閉している。
【0040】
次に、配電盤内部10cにおいて、アークが発生し、配電盤内部10cの圧力Cが上昇すると、
図6(b)に示すように、上昇した圧力Cにより、扉14が前方向に押圧される。扉14の押圧力はツマミ部20の斜め部43に伝わり、連結して一体的に構成されているツマミ部材40aとツマミ連結部材40bを介して、バネストッパ44に伝わり、バネストッパ44が前方向にバネ46を押圧する。圧力Cがバネ46の弾性力より大きいと、バネ46が圧縮されて連結したツマミ部材40aとツマミ連結部材40bが前方向に移動し、これによって扉14は前方向に押し出され、その結果、扉14と筐体12との間に開口100が形成される。そして、圧力Cは、経路Dに示すように開口100を通って配電盤10の外部に放出される。バネ46の弾性力すなわち付勢力は、アークの発生時に想定される配電盤内部10cの圧力に応じて調整される。バネ46の弾性力、すなわち付勢手段の付勢力は、配電盤10の筐体12内部の圧力Cが所定の閾値を超えた場合に、筐体12が開状態となるように調整されている。
【0041】
次に、配電盤内部10cの圧力が外部に放出されて、配電盤内部10cの圧力が下がり、バネ46の弾性力以下の圧力になると、矢印Eに示すように、扉14はバネ46の弾性力によって取付板部12d方向に付勢され、先端部14bが取付板部12dに当接することにより開口100が閉じて元の状態に戻る。バネ46の弾性力、すなわち付勢手段の付勢力は、圧力Cが所定の閾値を超えて扉14が開状態となった後、筐体12の内部の圧力Cが前記所定の閾値以下となった場合に、配電盤10の筐体12を扉14により閉状態に戻すように調整されている。
【0042】
以上説明したように、放圧装置40において、配電盤内部10cにアークが発生した場合に、上昇した配電盤内部10cの圧力Cによって扉14が押し開けられ、開口100が形成される、という動作が実施される。この開口100を通って配電盤内部10cの圧力Cが外部に放出され、配電盤内部10cの圧力Cが下がる。
【0043】
図7は、
図1(a)におけるB部分に放圧装置40を適用する場合の装着例を示す図であり、第1の実施形態の
図4で説明した内容と同様である。
第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を奏する。
【0044】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【0045】
例えば、バネ24、46として、圧縮コイルバネを例示して説明したが、これに限らず、他の種類のバネでもよいし、バネに限らずゴムや樹脂などの弾性体であってもよい。