特開 2024-108179 回路遮断器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024108179

(43)【公開日】2024-08-13

(54)【発明の名称】回路遮断器

(51)【国際特許分類】

   H01H 83/02 20060101AFI20240805BHJP

【ＦＩ】

H01H83/02 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023012388

(22)【出願日】2023-01-31

(71)【出願人】

【識別番号】508296738

【氏名又は名称】富士電機機器制御株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100103850

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼

(72)【発明者】

【氏名】廣▲瀬▼ 高峰

(72)【発明者】

【氏名】長嶺 一輝

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼安 直樹

【テーマコード（参考）】

5G030

【Ｆターム（参考）】

5G030BA02

5G030BA05

5G030FA02

5G030XX07

5G030YY01

5G030YY12

(57)【要約】

【課題】漏電遮断器及び配線用遮断器の本体ケースの一部に共通部材を使用することで、製造コストの低減化を図ることができる。
【解決手段】第１ケース３，４には、消弧装置１４及び主回路接触子が配置されている第１内部空間Ｓ１と、他の部品９，２３，２４、２５が配置されている第２内部空間Ｓ２とを仕切る仕切り壁１７が設けられており、仕切り壁の一部に、第１内部空間及び第２内部空間を連通するアクセス穴１８が形成されている。そして、第２内部空間側の仕切り壁にトリップコイルユニット２４を搭載し、アクセス穴を閉塞手段２９で閉塞する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１ケースと第２ケースからなる本体ケースの内部に、主回路接触子、開閉機構、消弧装置、過電流引外し装置、零相変流器、トリップコイルユニット及び漏電検出回路のプリント基板が搭載されている回路遮断器において、
前記第１ケースには、前記消弧装置及び前記主回路接触子が配置されている第１内部空間と、他の部品が配置されている第２内部空間とを仕切る仕切り壁が設けられており、前記仕切り壁の一部に、前記第１内部空間及び前記第２内部空間を連通するアクセス穴が形成されており、
前記トリップコイルユニットに閉塞手段を設け、前記第２内部空間側の前記仕切り壁に前記トリップコイルユニットを搭載し、前記アクセス穴を閉塞手段で閉塞することを特徴とする回路遮断器。

【請求項2】

前記閉塞手段として、前記トリップコイルユニットのトリップコイルケースの一部に突起形状のアクセス穴閉塞部が設けられており、前記仕切り壁に前記トリップコイルユニットを搭載したときに、前記アクセス穴閉塞部が前記アクセス穴に嵌まり込んで閉塞することを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。

【請求項3】

前記トリップコイルケースにはねじ貫通部が一体に形成されており、
前記第１ケース及び前記第２ケースを供締めねじで固定する際に、前記供締めねじが貫通した前記ねじ貫通部が、前記第１ケース及び前記第２ケースに挟持されていることを特徴とする請求項２記載の回路遮断器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配線用遮断器或いは漏電遮断器として適用可能な回路遮断器に関する。

【背景技術】

【0002】

低電圧配電系統の回路遮断器として、過電流保護機能を備えた配線用遮断器と、過電流保護機能及び地絡保護機能を備えた漏電遮断器とが知られている。これら配線用遮断器及び漏電遮断器に、主回路接触子（固定接触子及び可動接触子）が遮断操作を行う際に、発生したアークを消弧する消弧装置を搭載した装置が知られている（例えば、従来の漏電用遮断器として特許文献１、従来の配線用遮断器として特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許５８６６９９３号公報

【特許文献2】特開２００４－２７３３３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の漏電遮断器は、本体ケースに搭載した漏電検出回路部のプリント基板に、消弧装置で発生したアークガスに含まれる煤が流れないように、本体ケースの内部に、消弧装置と漏電検出回路部とを遮蔽してアークガスの流入を防ぐ遮蔽部を設けた構造としている。一方、特許文献２の配線用遮断器は、アークガスとの接触を避ける部品が無いので、特許文献１の漏電遮断器の本体ケースとは異なり、遮蔽部が存在しない構造としている。このように、漏電遮断器及び配線用遮断器は、本体ケースの共通化を図ることができないので製造コストの面で問題がある。

【0005】

そこで、本発明は、漏電遮断器及び配線用遮断器の本体ケースの一部に共通部材を使用することで、製造コストの低減化を図ることができる回路遮断器を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る回路遮断器は、第１ケースと第２ケースからなる本体ケースの内部に、主回路接触子、開閉機構、消弧装置、過電流引外し装置、零相変流器、トリップコイルユニット及び漏電検出回路のプリント基板が搭載されている回路遮断器において、第１ケースには、消弧装置及び主回路接触子が配置されている第１内部空間と、他の部品が配置されている第２内部空間とを仕切る仕切り壁が設けられ、仕切り壁の一部に、第１内部空間及び第２内部空間を連通するアクセス穴が形成されており、トリップコイルユニットに閉塞手段を設け、第２内部空間側の仕切り壁にトリップコイルユニットを搭載し、アクセス穴を閉塞手段で閉塞する。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る回路遮断器によると、本体ケースの第1ケースを漏電遮断器及び配線用遮断器の共通部材として使用することができるので、製造コストの低減化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明に係る配線用遮断器を、本体ケースの一部を外した状態で示した斜視図である。

【図2】本発明に係る配線用遮断器の１相の回路構造を示す断面図である。

【図3】配線用遮断器に搭載される付属装置としての補助スイッチの外観を示す斜視図である。

【図4】本発明に係る漏電遮断器を、本体ケースの一部を外した状態で示した斜視図である。

【図5】本発明に係る漏電遮断器の１相の回路構造を示す断面図である

【図6】漏電遮断器に搭載されるトリップコイルユニットの外観を示す斜視図である。

【図7】漏電遮断器に搭載されているトリップコイルユニットが第１ケース及び第２ケースに挟持されている状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

次に、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。

【0010】

また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

【0011】

図１に示す回路遮断器は、主回路の電源側及び負荷側の間に接続した３相（Ｒ，Ｓ，Ｔ相）交流用の配線用遮断器１であり、本体ケース２の一部を外した状態で示している。

【0012】

本体ケース２は、下部ケース３と、電源側中間ケース４と、負荷側中間ケース５と、負荷側中間ケース５に回動自在に連結する上部カバー６との分割構造とされている。

【0013】

下部ケース３には、主回路接触子（図示していない固定接触子及び可動接触子）を開閉する開閉機構７と、開閉機構７を操作する操作ハンドル８と、主回路に過電流が流れたときに開閉機構７にトリップ動作をさせる過電流引外し装置９と、Ｒ，Ｓ，Ｔ相の各相に対応する主回路導体１３と、主回路接触子が遮断操作を行う際に発生するアークを消弧する消弧装置１４と、Ｒ相及びＴ相の主回路接触子のオンオフ状態を検出する付属装置としての補助スイッチユニット１５と、が搭載されている。

【0014】

ここで、図１においては、補助スイッチユニット１５が下部ケース３に搭載されているように示しているが、実際には、図２に示すように、補助スイッチユニット１５は、後述する電源側中間ケース４に設けた付属装置収納部１２に収納されている。

【0015】

図２は、Ｒ相に沿う配線用遮断器１の断面図であり、本体ケース２は、下部ケース３に電源側中間ケース４及び負荷側中間ケース５が重なった状態でねじの供締めで組付けられている。また、上部カバー６が、電源側中間ケース４及び負荷側中間ケース５に重なり、負荷側中間ケース５にヒンジ結合されている。下部ケース３には、主回路導体１３を構成する電源側主回路端子１３ａ及び負荷側主回路端子１３ｂが固定されている。図２の符号１６は接触子ホルダであり、主回路接触子の可動接触子を支持しており、この接触子ホルダ１６が回動することで可動接触子を固定接触子に対して開閉する。

【0016】

図３は、補助スイッチユニット１５の形状を示すものであり、スイッチ本体部１５ａと、スイッチ本体部１５ａの一方側に設けた被固定部１５ｂと、スイッチ本体部１５ａの被固定部１５ｂに対して逆側から突出している検出レバー１５ｃとを備えている。

【0017】

ここで、図２に示すように、電源側中間ケース４には、消弧装置１４及び接触子ホルダ１６が配置されている第１内部空間Ｓ１と、開閉機構７及び過電流引外し装置９が配置されている第２内部空間Ｓ２を仕切る仕切り壁１７が形成されており、仕切り壁１７の開閉機構７に近接する面が付属装置収納部１２の付属装置設置部１７ａとされ、付属装置設置部１７ａの近くに接触子ホルダ１６側に貫通する円形状のアクセス穴１８が形成されている。

【0018】

補助スイッチユニット１５は、付属装置設置部１７ａにスイッチ本体部１５ａを載せ、アクセス穴１８を通過させた検出レバー１５ｃを接触子ホルダ１６に接触させて配置する。そして、上部カバー６が被固定部１５ｂを付属装置設置部１７ａ側に押し付けることで、補助スイッチユニット１５が電源側中間ケース４の付属装置収納部１２に固定されている。そして、接触子ホルダ１６の回動により検出レバー１５ｃが動作すると、スイッチ本体部１５ａが主回路接触子のオンオフ状態を検出する。

【0019】

上記構成の配線用遮断器１において、主回路に過負荷電流が流れると、過電流引外し装置９が引外し動作を行い、これにより開閉機構７がトリップして主回路接触子の可動接触子を固定接触子から開離させる。この際に可動接触子の可動接点と固定接触子の固定接点との間にアークが発生するが、アークは消弧装置１４のグリッド１４ａに接触して分断、冷却されて消弧される。

【0020】

なお、本実施形態の配線用遮断器１は、付属装置収納部１２の付属装置設置部１７ａに補助スイッチユニット１５を搭載したが、警報スイッチが搭載される場合もある。

【0021】

次に、図４に示す回路遮断器は、主回路の電源側及び負荷側の間に接続した３相（Ｒ，Ｓ，Ｔ相）交流用の漏電遮断器２０であり、本体ケース２の一部を外した状態で示している。

【0022】

漏電遮断器２０の本体ケース２は、第１実施形態の配線用遮断器１で使用した下部ケース３及び電源側中間ケース４が共用されているとともに、漏電遮断器２０専用の負荷側中間ケース２１及び上部カバー２２とを備えている。

【0023】

本体ケース２には、図４に示すように、開閉機構７と、操作ハンドル８と、過電流引外し装置９と、主回路導体１３と、消弧装置１４と、Ｔ相の主回路に配置した補助スイッチユニット１５と、Ｒ，Ｓ，Ｔ各相の主回路を一次導体として主回路の不平衡電流を検出する零相変流器２３と、Ｒ相の主回路に配置したトリップコイルユニット２４と、が搭載されている。また、トリップコイルユニット２４には、図５に示すように、零相変流器２３の二次出力レベルから地絡電流の発生を検知する漏電検出回路の回路部品を実装したプリント基板２５が搭載されている。

【0024】

ここで、図４においては、補助スイッチユニット１５、トリップコイルユニット２４は下部ケース３に搭載されているように示しているが、実際には、図５に示すように、トリップコイルユニット２４は、電源側中間ケース４に設けた付属装置収納部１２に収納されている。また、図示しないが、補助スイッチユニット１５も電源側中間ケース４に設けた付属装置収納部１２に収納されている。

【0025】

図５に示すように、電源側中間ケース４の仕切り壁１７が、消弧装置１４及び接触子ホルダ１６が配置されている第１内部空間Ｓ１と、開閉機構７、過電流引外し装置９、零相変流器２３及び漏電検出回路のプリント基板２５が配置されている第２内部空間Ｓ２とを仕切っている。

【0026】

トリップコイルユニット２４は、漏電検出回路の出力信号を受けて開閉機構７をトリップ動作させる装置である。図６において、左側がトリップコイルユニット２４の底面側を示しているが、トリップコイルケース２６には、一側面から突出する腕部２７の先端に円環状のねじ貫通部２８が形成されている。また、トリップコイルケース２６の底面には、円筒形状で突出するアクセス穴閉塞部２９が形成されている。

【0027】

トリップコイルユニット２４は、図５に示すように、電源側中間ケース４に設けた電源側中間ケース４の付属装置設置部１７ａにトリップコイルケース２６の底面を載せ、底面に形成したアクセス穴閉塞部２９が付属装置設置部１７ａの近くに設けたアクセス穴１８に嵌め込まれている。また、図７に示すように、トリップコイルユニット２４のねじ貫通部２８は、負荷側中間ケース２１、電源側中間ケース４及び下部ケース３を供締めする供締めねじ３０が貫通しているとともに、負荷側中間ケース２１及び電源側中間ケース４の間に挟まれた状態で固定されている。

【0028】

上記構成の漏電遮断器２０において、主回路に地絡電流が流れると、零相変流器２３から地絡電流の発生を検知した漏電検出回路がトリップコイルユニット２４に出力信号を送り、トリップコイルユニット２４が開閉機構７をトリップさせて主回路接触子の可動接触子を固定接触子から開離させる。この際に可動接触子の可動接点と固定接触子の固定接点との間にアークが発生するが、アークは消弧装置１４のグリッド１４ａに接触して分断、冷却されて消弧される。

【0029】

ここで、電源側中間ケース４の付属装置設置部１７ａの近くに設けられているアクセス穴１８は、トリップコイルユニット２４に設けたアクセス穴閉塞部２９が嵌め込まれることで閉塞されており、消弧装置１４及び接触子ホルダ１６が配置されている第１内部空間Ｓ１と漏電検出回路のプリント基板２５が配置されている第２内部空間Ｓ２とが仕切り壁１７で仕切られているので、消弧装置１４で発生したアークガスはプリント基板２５には流れない。

【0030】

また、アークガスの発生により第１内部空間Ｓ１の内圧が増大し、アクセス穴１８に嵌め込まれているアクセス穴閉塞部２９に対して、アクセス穴１８から抜け出る方向にアークガスの内圧が作用するが、トリップコイルユニット２４のねじ貫通部２８が、供締めねじ３０を介して負荷側中間ケース２１及び電源側中間ケース４の間に挟まれた状態で固定されているので、アクセス穴閉塞部２９がアクセス穴１８から抜け出るのを確実に防止することができる。

【0031】

したがって、本実施形態の漏電遮断器２０は、電源側中間ケース４に設けた電源側中間ケース４の付属装置設置部１７ａに設けられているアクセス穴１８が、トリップコイルユニット２４のアクセス穴閉塞部２９が嵌め込まれることで閉塞されており、消弧装置１４及び接触子ホルダ１６が配置されている第１内部空間Ｓ１と漏電検出回路のプリント基板２５が配置されている第２内部空間Ｓ２とは仕切り壁１７で遮蔽されており、消弧装置１４で発生したアークガスはプリント基板２５には流れない。したがって、本実施形態の漏電遮断器２０は、アークガスに含まれる煤がプリント基板２５の回路に付着しないので、プリント基板２５の絶縁性能を向上させることができる。

【0032】

また、本実施形態の漏電遮断器２０は、トリップコイルユニット２４のねじ貫通部２８が、供締めねじ３０を介して負荷側中間ケース２１及び電源側中間ケース４の間に挟まれた状態で固定されているので、アークガスの発生により第１内部空間Ｓ１の内圧が増大しても、アクセス穴閉塞部２９がアクセス穴１８から抜け出るのを確実に防止することができる。

【0033】

さらに、本体ケース２を構成している下部ケース３及び電源側中間ケース４が、配線用遮断器１及び漏電遮断器２０の共通部材として使用されているので、製造コストの低減化を図ることができる。

【符号の説明】

【0034】

１ 配線用遮断器
２ 本体ケース
３ 下部ケース（第１ケース）
４ 電源側中間ケース（第１ケース）
５ 負荷側中間ケース（第２ケース）
６ 上部カバー（第２ケース）
７ 開閉機構
８ 操作ハンドル
９ 過電流引外し装置
１２ 付属装置収納部
１３ 主回路導体
１３ａ 電源側主回路端子
１３ｂ 負荷側主回路端子
１４ 消弧装置
１４ａ グリッド
１５ 補助スイッチユニット（付属装置）
１５ａ スイッチ本体部
１５ｂ 被固定部
１５ｃ 検出レバー（付属部品）
１６ 接触子ホルダ
１７ 仕切り壁
１７ａ 付属装置設置部
１８ アクセス穴
２０ 漏電遮断器
２１ 負荷側中間ケース（第２ケース）
２２ 上部カバー（第２ケース）
２３ 零相変流器
２４ トリップコイルユニット
２５ プリント基板
２６ トリップコイルケース
２７ 腕部
２８ ねじ貫通部
２９ アクセス穴閉塞部
３０ 供締めねじ
Ｓ１ 第１内部空間
Ｓ２ 第２内部空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】