JP2009033839A - 制御盤および制御盤の組み立て方法 - Google Patents

Abstract

【課題】制御盤の筐体に電気部品等を取り付ける作業を容易にして、制御盤の組み立て作業の効率を高める。
【解決手段】制御盤は、少なくとも４面の側面を筐体フレームにより形成する筐体１０と、この筐体１０に配置される複数の部品取り付けフレーム１１、１２、１３と、これらの部品取り付けフレーム１１、１２、１３上に配置される複数の電気部品８とを具備する。この筐体１０は少なくとも２つに分割可能で、分割される筐体１０は少なくとも２つの側面を含むように構成され、分割された筐体フレーム１、２それぞれに部品取り付けフレーム１１、１２、１３が取り付けられる。さらに、この筐体１０は、分割されているときに部品取り付けフレーム１１、１２、１３および電気部品８等の設置作業を行えるように構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の電気部品を筐体内に配置する制御盤と、その組み立て方法に関する。

発電設備などのプラントやその他の機械の監視や制御を行うための制御盤は、一般的に、フレームで形成される筐体と、この筐体を外側から覆い囲う扉、天井板、側面化粧板等で構成されている。この筐体部には、例えば、制御ユニット、制御のための電気部品、ケーブル等を接続する端子台、コネクタなどが設置されている。

筐体内部に電気部品などを取り付けるため、制御盤の組み立て作業のほとんどの工程は、作業者が筐体内で行う必要がある。筐体内は、狭い空間であるため、作業効率を向上させることは、困難な場合が多い。

このような問題を解決する例として、特許文献１に開示されるように、制御用品を取り付けるパネルやこのパネルに取り付ける配線ダクトの構造を改善することで、作業性を向上する方法などが知られている。
特開平１１−２５２７１７号公報

ところが、制御盤の電気部品等は、制御盤の筐体内部の正面側と側面側に取り付けられて、電気的に配線されるように構成されるものが多い。これらの電気部品を取り付ける作業は、狭いスペースの筐体内に作業者が入って行う必要がある。狭いスペースの作業をできる限り回避するために、組み立て作業を制御盤の外部で行えるように、電気部品などをユニット化して対応する例も多い。

しかし、制御盤の電気部品等に関する仕様決定が遅れることが起こる場合もあるため、筐体の組み立ては完了しても、電気部品等が調達できず制御盤の組み立て作業を進めることができない場合がある。また、電気部品等の仕様が決定しても、筐体の仕様が定まらず、制御盤の組み立て作業が進まない場合も起こる。

このように、制御盤の組み立て作業の進行を阻害する要因は多い。したがって、電気部品等のユニット化などのように、制御盤の設計時に組み立て作業を改善するだけでなく、上記の阻害要因に対応し、容易に組み立て作業を行える制御盤が必要となる。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、制御盤の筐体に電気部品等を取り付ける作業を容易にして、制御盤の組み立て作業の効率を高めることである。

上記目的を達成するため本発明に係る制御盤は、少なくとも４面の側面を筐体フレームにより形成する筐体と、この筐体に配置される複数の部品取り付けフレームと、これらの部品取り付けフレーム上に配置される複数の電気部品と、を具備する制御盤において、前記筐体フレームは、少なくとも２つに分割可能で、分割される前記筐体は少なくとも２つの側面を含むように構成され、分割された前記筐体フレームそれぞれに前記部品取り付けフレームが取り付けられ、前記筐体が分割されているときに、前記部品取り付けフレームおよび前記電気部品の設置作業を行えるように構成されることを特徴とする。

また、本発明に係る制御盤の組み立て方法は、少なくとも４面の側面を筐体フレームにより形成して第１筐体フレームおよび第２筐体フレームに分割可能な筐体と、この筐体に配置され複数の電気部品が取り付けられる複数の部品取り付けフレームと、を具備する制御盤の組み立て方法において、前記第１筐体フレームおよび前記第２筐体フレームを別々に組み立てる筐体フレーム組み立て工程と、前記筐体フレーム組み立て工程の後に、前記第１筐体フレームおよび第２筐体フレームに前記部品取り付けフレームを取り付ける部品取り付けフレーム設置工程と、前記部品取り付けフレーム設置工程の後で、これらの部品取り付けフレームに前記複数の電気部品を取り付ける電気部品設置工程と、前記電気部品設置工程の後に、前記第１筐体フレームおよび第２筐体フレームを連結し一体化させる筐体連結工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、制御盤の筐体に電気部品等を取り付ける作業を容易にして、制御盤の組み立て作業の効率を高めることが可能である。

以下、図面を用いて本発明について実施形態を説明する。なお、同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明に係る制御盤の第１の実施形態において、分解された筐体１０を示す斜視図である。図２は、図１における筐体１０に電気部品８等を取り付けている状態を示す斜視図である。図３は、図２における筐体１０および電気部品８等が組み上がった制御盤の概観を示す斜視図である。

本実施形態の制御盤の筐体１０は、全体でほぼ直方体形状をなし、第１筐体フレーム１、第２筐体フレーム２、正面扉３、背面扉４、天井板５、およびチャンネルベース６、などにより構成される。第１筐体フレーム１は、制御盤の正面側および第１の側面を含むように構成される。一方、第２筐体フレーム２は、制御盤の背面側および第２の側面を含むように構成される。

第１筐体フレーム１には、第１の側面を水平方向に連結する第１上側取り付け部材２１および第１下側取り付け部材２２が、互いに平行に配置されている。この第１上側取り付け部材２１および第１下側取り付け部材２２に、上下方向に延びた第１部品取り付けフレーム１１および第２部品取り付けフレーム１２が取り付けられる。第２筐体フレーム２には、第２の側面を水平方向に連結する第２上側取り付け部材２３および第２下側取り付け部材２４が、互いに平行に配置されている。この第２上側取り付け部材２３および第２下側取り付け部材２４に、上下方向に延びた第３部品取り付けフレーム１３が取り付けられる。これらの部品取り付けフレームには、複数の電気部品８等が取り付けられている。

なお、第１筐体フレーム１は、開閉可能な正面扉３が正面扉用ヒンジ７を介して取り付けられている。第２筐体フレーム２には、開閉可能な背面扉４が背面扉用ヒンジ７ａを介して取り付けられている。

第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２は、ほぼ三角柱状で、これらが連結用穴９を介してボルト等の締結部材（図示せず）により連結され一体化されると、ほぼ直方体状の筐体１０となる。

本実施形態の制御盤の組み立て作業について説明する。

まず、第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２を別々に組み立てる。これらの筐体フレームの側面には、第１上側取り付け部材２１、第１下側取り付け部材２２、第２上側取り付け部材２３、および第２下側取り付け部材２４などが取り付けられる。次に、正面扉３および背面扉４を、第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２にそれぞれ正面扉用ヒンジ７および背面扉用ヒンジ７ａを介して設置する。

一方、制御盤の電気部品８等は、第１部品取り付けフレーム１１、第２部品取り付けフレーム１２、および第３部品取り付けフレーム１３などに、取り付けられる。

次に、電気部品８等が取り付けられた第１部品取り付けフレーム１１を第１筐体フレーム１の正面側に配置する。同様に、第２部品取り付けフレーム１２を第１筐体フレーム１の第１の側面に配置する。このとき、第１部品取り付けフレーム１１および第２部品取り付けフレーム１２は、第１上側取り付け部材２１および第１下側取り付け部材２２に取り付けられる。また、電気部品８等が取り付けられた第３部品取り付けフレーム１３を第２筐体フレーム２の第２の側面に配置され、第２上側取り付け部材２３および第２下側取り付け部材２４に取り付けられる。

電気部品８等が取り付けられた第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２は、締結部材等により連結用穴９を介して連結され一体化される。

最後に、天井板５および底板となるチャンネルベース６等を設置して、制御盤の組み立て作業が完了する。なお、作業場所は、制御盤の設置場所でも、それ以外の場所でもよい。

また、第１部品取り付けフレーム１１、第２部品取り付けフレーム１２、および第３部品取り付けフレーム１３が、第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２に取り付けられた後に、電気部品８等を取り付けることも可能である。

本実施形態における制御盤の組み立て作業では、分割された筐体１０に電気部品８等を取り付けるために、作業者が狭い筐体１０内部で行う作業を減らすことが可能となる。また、組み上がった筐体１０内部では、通常１人で作業するのに対して、筐体１０が分割される状態では、２人以上で電気部品８等の取り付け作業を行うことも可能である。

また、電気部品８等の仕様決定が遅れた場合などには、第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム筐体２を別々に組み立てて、第１部品取り付けフレーム１１、第２部品取り付けフレーム１２、および第３部品取り付けフレーム１３などを第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２に取り付ける工程まで、完了させて待機しておく。この後に、遅れて調達される電気部品８等を、分割されている第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２に取り付けることも可能である。よって、作業者は、狭い筐体１０内部で電気部品８等の取り付け作業を行う必要がなくなる。

したがって、本実施形態の制御盤によれば、制御盤の組み立て作業の効率を高めることが可能となる。

［第２の実施形態］
次に、本発明に係る制御盤の第２の実施形態について、図４を用いて説明する。図４は、本実施形態を示す斜視図である。

第１筐体フレーム１の鉛直方向の１辺を構成する第１連結部１４と、第２筐体フレーム２の鉛直方向の１辺を構成する第２連結部１５とが、筐体フレーム用ヒンジ７ｂにより連結されている。よって、第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２は、筐体フレーム用ヒンジ７ｂが取り付けられた第１連結部１４および第２連結部１５を軸として回動するように形成されている。

本実施形態の制御盤の組み立て作業について説明する。

まず、第１の実施形態と同様に、第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２を別々に組み立てる。これらの筐体フレームの側面には、第１上側取り付け部材２１、第１下側取り付け部材２２、第２上側取り付け部材２３、および第２下側取り付け部材２４などが取り付けられる。次に、正面扉３および背面扉４を、第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２にそれぞれ正面扉用ヒンジ７および背面扉用ヒンジ７ａを介して設置する。

この後に、第１筐体フレーム１の第１連結部１４および第２筐体フレーム２の第２連結部１５に、筐体フレーム用ヒンジ７ｂを取り付ける。この筐体フレーム用ヒンジ７ｂを介して、第１筐体フレーム１と第２筐体フレーム２を連結させる。このとき、第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２は、開放された状態にしておく。

一方、電気部品８等は、第１の実施形態と同様に、第１部品取り付けフレーム１１、第２部品取り付けフレーム１２、および第３部品取り付けフレーム１３などに、取り付けられる。電気部品８等が取り付けられた第１部品取り付けフレーム１１は、第１筐体フレーム１の正面側に配置される。同様に、第２部品取り付けフレーム１２は、第１筐体フレーム１の第１の側面に配置される。さらに、第３部品取り付けフレーム１３は、第２筐体フレーム２の第２の側面に配置される。このときの第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２は、開放された状態である。

開放された状態で電気部品８等が取り付けられた第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２は、筐体フレーム用ヒンジ７ｂにより回動して、閉鎖される。次に、締結部材等により連結用穴９を介して締結され回動しないように固定される。

最後に、天井板５および底板となるチャンネルベース６等を設置して、制御盤の組み立て作業が完了する。なお、作業場所は、制御盤の設置場所でも、それ以外の場所でもよい。

また、第１の実施形態と同様に、第１部品取り付けフレーム１１、第２部品取り付けフレーム１２、および第３部品取り付けフレーム１３が、第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２に取り付けた後に、電気部品８等を取り付けることも可能である。

本実施形態によれば、第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２が、筐体フレーム用ヒンジ７ｂを介して回動するように形成されることにより、第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２を連結する作業が容易になる。したがって、制御盤の組み立て作業の効率を高めることが可能となる。

［第３の実施形態］
本発明に係る制御盤の第３の実施形態について図５および図６を用いて説明する。図５は、本実施形態を示す斜視図である。図６は、図５における第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２が開放された側から見た斜視図である。

本実施形態では、第２の実施形態で記載した第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２が回動する機能に加え、第２部品取り付けフレーム１２および第３部品取り付けフレーム１３も回動するように形成されている。

第２部品取り付けフレーム１２は、第１筐体フレーム１の第１の側面に設けられた第１上側取り付け部材２１および第１下側取り付け部材２２に取り付けられている。また、第３部品取り付けフレーム１３は、第２筐体フレーム２の第２の側面に設けられた第２上側取り付け部材２３および第２下側取り付け部材２４に取り付けられている。

この第２部品取り付けフレーム１２の鉛直方向の１辺と、第１上側取り付け部材２１および第１下側取り付け部材２２とを、部品取り付けフレーム用ヒンジ７ｃを介して連結する。この部品取り付けフレーム用ヒンジ７ｃが取り付けられた第２部品取り付けフレーム１２の鉛直方向の１辺を軸として、この周りを回動するように形成される。

同様に、第３部品取り付けフレーム１３の鉛直方向の１辺と、第２上側取り付け部材２３および第２下側取り付け部材２４とを、部品取り付けフレーム用ヒンジ７ｃを介して連結する。この部品取り付けフレーム用ヒンジ７ｃが取り付けられる第３部品取り付けフレーム１３の鉛直方向の１辺を軸として、回動するように形成される。

本実施形態の制御盤の組み立て作業について説明する。

まず、上記実施形態と同様に、第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２を別々に組み立てる。これらの筐体フレームの側面には、第１上側取り付け部材２１、第１下側取り付け部材２２、第２上側取り付け部材２３、および第２下側取り付け部材２４などが取り付けられる。次に、正面扉３および背面扉４を、第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２にそれぞれ正面扉用ヒンジ７および背面扉用ヒンジ７ａを介して設置する。

この後に、第１筐体フレーム１の第１連結部１４および第２筐体フレーム２の第２連結部１５に、筐体フレーム用ヒンジ７ｂを取り付ける。この筐体フレーム用ヒンジ７ｂを介して、第１筐体フレーム１と第２筐体フレーム２を連結させる。このとき、第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２は、開放された状態にしておく。

一方、電気部品８等は、上記実施形態と同様に、第１部品取り付けフレーム１１、第２部品取り付けフレーム１２、および第３部品取り付けフレーム１３などに、取り付けられる。

電気部品８等が取り付けられた第１部品取り付けフレーム１１は、第１筐体フレーム１の正面側に設置される。第２部品取り付けフレーム１２は、第１筐体フレーム１の第１の側面に設置される。さらに、第３部品取り付けフレーム１３は、第２筐体フレーム２の第２の側面に設置される。

このとき、第１部品取り付けフレーム１１は、第１上側取り付け部材２１および第１下側取り付け部材２２に固定される。第２部品取り付けフレーム１２と、第１上側取り付け部材２１および第１下側取り付け部材２２とは、部品取り付けフレーム用ヒンジ７ｃにより連結され、回動するように形成される。同様に、第３部品取り付けフレーム１３と、第２上側取り付け部材２３および第２下側取り付け部材２４とは、部品取り付けフレーム用ヒンジ７ｃにより連結され、回動するように形成される。

この後に、開放されている第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２は、筐体フレーム用ヒンジ７ｂにより回動させて、閉鎖される。次に、締結部材等により連結用穴９を介して締結され回動しないように固定される。

最後に、天井板５および底板となるチャンネルベース６等を設置して、制御盤の組み立て作業が完了する。なお、作業場所は、制御盤の設置場所でも、それ以外の場所でもよい。

また、上記実施形態と同様に、第１部品取り付けフレーム１１、第２部品取り付けフレーム１２、および第３部品取り付けフレーム１３が、第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２に取り付けられた後に、電気部品８等を取り付けることも可能である。

この場合、本実施形態によれは、第２部品取り付けフレーム１２および第３部品取り付けフレーム１３が回動するように形成されているため、筐体１０の外側からでも電気部品８等の取り付け作業を行うことが可能となる。

したがって、制御盤の組み立て作業の効率を高めることが可能となる。

［その他の実施形態］
上記実施形態の説明は、本発明を説明するための例示であって、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。又、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。

例えば、制御盤の組み立てが完了しており、制御盤の設置場所に設置した後で、制御盤の内部に配置される電気部品８等の仕様が変更され、制御盤の改造が必要となることがある。さらに、設置場所が狭い場合には、第１筐体フレーム１および第２筐体フレーム２を分割、または回動して開放することが困難な場合がある。

この場合、第１の実施形態および第３の実施形態の特徴を組み合わせることで対応することが可能である。まず、筐体１０が組み上がった状態で、背面扉４を外し、第２部品取り付けフレーム１２および第３部品取り付けフレーム１３を回動させる。この回動動作により、電気部品８等が取り付けられる面が、筐体１０の背面側に向くため、これらの電気部品８等の交換作業を背面側から行うことが可能である。

本発明に係る制御盤の第１の実施形態において、分解された筐体を示す斜視図である。 図１における筐体に部品取り付けフレームおよび電気部品を取り付けている状態を示す斜視図である。 図２における筐体および電気部品等が組みあがった制御盤の概観を示す斜視図である。 本発明に係る制御盤の第２の実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る制御盤の第３の実施形態を示す斜視図である。 図５における第１筐体フレームおよび第２筐体フレームが開放された側から見た斜視図である。

符号の説明

１…第１筐体フレーム、２…第２筐体フレーム、３…正面扉、４…背面扉、５…天井板、６…チャンネルベース、７…正面扉用ヒンジ、７ａ…背面扉用ヒンジ、７ｂ…筐体フレーム用ヒンジ、７ｃ…部品取り付けフレーム用ヒンジ、８…電気部品、９…連結用穴、１０…筐体、１１……第１部品取り付けフレーム、１２…第２部品取り付けフレーム、１３…第３部品取り付けフレーム、１４…第１連結部、１５…第２連結部、２１…第１上側取り付け部材、２２…第１下側取り付け部材、２３…第２上側取り付け部材、２４…第２下側取り付け部材

Claims (7)

1. 少なくとも４面の側面を筐体フレームにより形成する筐体と、この筐体に配置される複数の部品取り付けフレームと、これらの部品取り付けフレーム上に配置される複数の電気部品と、を具備する制御盤において、
   前記筐体フレームは、少なくとも２つに分割可能で、分割される前記筐体は少なくとも２つの側面を含むように構成され、分割された前記筐体フレームそれぞれに前記部品取り付けフレームが取り付けられ、
   前記筐体が分割されているときに、前記部品取り付けフレームおよび前記電気部品の設置作業を行えるように構成されることを特徴とする制御盤。
2. 前記筐体は略直方体状であって、少なくとも２つの略三角柱状に分割可能であることを特徴とする請求項１に記載の制御盤。
3. 前記筐体は、その鉛直方向に延びる軸に筐体フレーム用ヒンジを具備し、分割される前記筐体は、前記筐体フレーム用ヒンジを介して連結されて、前記筐体フレーム用ヒンジを具備する軸の周りを回動し、前記筐体内部を開放するように構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の制御盤。
4. 前記部品取り付けフレームのうち少なくとも１つが、部品取り付けフレーム用ヒンジを介して前記筐体フレームに連結されて回動する構造を有し、前記部品取り付けフレームの前記電気部品を取り付ける面が前記筐体の外側に向いているとき、前記筐体の外側から前記電気部品の設置作業を行えるよう構成されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の制御盤。
5. 少なくとも４面の側面を筐体フレームにより形成して第１筐体フレームおよび第２筐体フレームに分割可能な筐体と、この筐体に配置され複数の電気部品が取り付けられる複数の部品取り付けフレームと、を具備する制御盤の組み立て方法において、
   前記第１筐体フレームおよび前記第２筐体フレームを別々に組み立てる筐体フレーム組み立て工程と、
   前記筐体フレーム組み立て工程の後に、前記第１筐体フレームおよび第２筐体フレームに前記部品取り付けフレームを取り付ける部品取り付けフレーム設置工程と、
   前記部品取り付けフレーム設置工程の後に、これらの部品取り付けフレームに前記複数の電気部品を取り付ける電気部品設置工程と、
   前記電気部品設置工程の後に、前記第１筐体フレームおよび第２筐体フレームを連結し一体化させる筐体連結工程と、
   を有することを特徴とする制御盤の組み立て方法。
6. 前記第１筐体フレームおよび前記第２筐体フレームは、筐体フレーム用ヒンジを介して連結されて回動して前記筐体内部を開放するように構成され、
   前記部品取り付けフレーム設置工程の後で電気部品設置工程の前に、前記第１筐体フレームおよび前記第２筐体フレームを回動させて開放する筐体開放工程を有することを特徴とする請求項５に記載の制御盤の組み立て方法。
7. 前記部品取り付けフレームは、部品取り付けフレーム用ヒンジを介して前記筐体に連結されて回動するように構成され、
   前記電気部品設置工程の後に、前記部品取り付けフレームを回動させて、前記部品取り付けフレームの電気部品を取り付ける面を前記筐体の外側に向ける部品取り付けフレーム回動工程と、
   前記部品取り付けフレーム回動工程の後に、前記電気部品を追加設置する電気部品追加設置工程と、
   を有することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の制御盤の組み立て方法。

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