JP2011033569A - 配電盤用機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電源回路部が経年劣化や故障した際に、容易に取り替え可能な配電盤用機器を得る。
【解決手段】電子部品が搭載された本体基板３と電源回路部品が搭載された電源基板４とが筐体２に収納され、配電盤内に収容されて使用される配電盤用機器において、電源回路部品が搭載された電源基板４は、筐体３の一部に着脱可能に設けられた電源部取付板５に取り付けられており、本体基板３と電源基板４とは、コネクタにより着脱自在に接続して構成した。
【選択図】図２

Description

この発明は、配電盤内に収容されて使用され、電子部品とそれらを駆動する電源回路とを備えた電気機器に関し、特にその電源回路部の取付構造に関するものである。

日本国内においては、配電盤の制御電源は、通常、直流または交流の１１０Ｖで供給されている。このため、配電盤で使用する機器の電子部品を駆動させるためには、直流の５Ｖや３．３Ｖ、又は２４Ｖ等に変換する必要がある。この電圧変換には、一般的に専用の電源回路が設けられている。
電源回路は、電圧変換を行う過程において熱が発生することが多く、電源回路で使用している部品はその熱のストレスを常時受けることになる。このため他の回路で使用している部品に比べて故障率が高い傾向にある。また、落雷が発生した場合には、これによるサージ電圧が電源回路に侵入することが多く、この影響により電源回路で使用している部品が破損するおそれがある。従って、電源回路で使用している部品が故障や破損した場合は、速やかに交換しなければならない。

電源回路を備えた電子機器として、例えば、特許文献1のような電子式電力計が知られ
ている。この電源回路部は、基板上に整流回路部と定電圧回路部とダイオードとが実装され、電源回路の部品の一つである電源平滑用のアルミニウム電解コンデンサが、コネクタによって基板に着脱自在に設けられている。こうすることで、寿命部品であるアルミニウム電解コンデンサを、オーバーホール時に容易に新品と交換可能としたものである。

特開平２−９１５７８号公報（第２頁、第１図）

上記の特許文献1に示すような電子機器の電源回路では、電源回路の中の電解コンデン
サ部は容易に交換できるが、上述のように、電源回路で使用している部品は他の部品に比べて故障や破損の確率が高いので、電源基板や電源回路部品を含めて電源部全体を容易に交換できることが望ましい。しかしながら、配電盤に搭載されている機器は、一般的に電源部分のみ取り外す考慮がなされていないために、電子機器全体を新品に交換するか、機器を配電盤から取り外し分解した上で電源部分を交換する必要があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、電源回路部を容易に取り替え可能な配電盤用機器を提供することを目的とする。

この発明の配電盤用機器は、電子部品が搭載された本体基板と電源回路部品が搭載された電源基板とが筐体に収納され、配電盤に収容されて使用される配電盤用機器において、電源基板は、筐体の一部に着脱可能に設けられた電源部取付板に取り付けられ、本体基板と電源基板とは、コネクタにより着脱自在に接続されているものである。

この発明の配電盤用機器によれば、電源基板は、筐体の一部に着脱可能に設けられた電源部取付板に取り付けられ、本体基板と電源基板とは、コネクタにより着脱自在に接続さ
れているので、電源基板又は電源回路部品の交換が必要となった場合、機器全体を交換する必要が無く、電源回路部のみを容易に取り替えることができる。

この発明の実施の形態１による配電盤用機器の斜視図である。 図1の配電盤用機器から電源部取付板を取り外した状態の斜視図である。 図1の電源部取付板を示す斜視図である。 図1の配電盤用機器に収納される電源基板の平面図である。 図３の電源部取付板に図４の電源基板を実装した状態を示す斜視図である。 図１における本体基板と電源基板との接続方法を説明する模式図である。 本体基板と電源基板の接続方法の他の例を説明する模式図である。

実施の形態１．
以下、実施の形態1による配電盤用機器を図に基づいて説明する。図１は配電盤用機器
の外観を示す斜視図、図２は図１の配電盤用機器において、電源部取付板を取り外した状態の斜視図である。まず、図１及び図２により全体から説明する。

図１において、配電盤用機器１は、略直方体状の筐体２の内部に、後述する電子部品及び本体基板３と電源回路部品を搭載した電源基板４とを内蔵している。この内の電源に関する部分、すなわち電源基板４とその搭載部品とを取り付けるための電源部取付板５が、図２に示すように、筐体２から分離でき、着脱可能なように構成されている。電源部取付板５は、通常使用時には、取付ねじ６により筐体２に組み合わされて図１のように一体となっている。この電源部取付板５の内面側に、後述するように、電源回路部品が搭載された電源基板４が取り付けられているが、図２では、電源部取付板５の取り外し状態が分かりやすいように、電源基板４とそれに搭載した電源回路部品の図示を省略している。

筐体２側に収納される本体基板３には、図２に一部を示すように、電流や電圧入力を増幅したりフィルタ回路により雑音を除去するアナログ計測回路や、演算などの処理を行うＣＰＵ、計測された電気量を表示したり電子機器の状態を表示する画面やランプ、及び機械式リレーを動作させるための信号を生成するためのリレー出力回路等の電子部品が搭載されているが、本発明の主要部ではないので詳細な説明は省略する。

本願発明は、電源回路部の着脱構造に特徴を有するので、以下、この着脱構造を中心に説明する。
図３は、電源部取付板５を内側から見た斜視図であり、電源基板４と電源回路部品はまだ組み込んでいない、電源部取付板５のみの状態を示している。電源部取付板５は、筐体２側に設けた開口部に合わせて断面Ｌ字状に形成されており、筐体２に取付可能なように、一端側に取付ねじ６用の取付部５ａを有し、他端側に係合爪５ｂが形成されている。更に、内側には、電源基板４を取り付けて固定するための係止爪５ｃが形成されている。

図４は、電源基板４に電源回路部品類を実装した状態の平面図である。電源基板４には交流１１０Ｖを直流５Ｖと直流２４Ｖに変換するための変圧器７や、コンデンサ８等がハンダ付け等により実装されている。図４のように電源回路部品が実装された状態で、図３に示す電源部取付板５に組み付けられる。組み付けは、電源部取付板５に設けた係止爪５ｃに電源基板４の係止部４ａを係止させることにより行われる。図５は、こうして電源部取付板５に電源基板４及び電源回路部品が組み合わされた状態を示す斜視図である。

電源部取付板５に取り付けられた電源基板４と筐体２側の本体基板３との電気的接続は、図６の模式図に示すように、本体基板３に設けられた本体基板側コネクタ９と、図４に示すように、電源基板４に設けられた電源基板側入力コネクタ１０及び電源基板側出力コネクタ１１との間を、各々の先端にコネクタを有する２本のケーブル１２によって着脱自在に接続している（図６では、ケーブル１本で模式的に表現している）。なお、先に説明した図２では、ケーブルとコネクタ部の図示についても省略している。
そして、両基板３，４が接続され、筐体２に電源部取付板５が取り付けられて、配電盤用機器１として完成した状態が図１である。この状態で、配電盤内に収容されて使用される。

上記のように構成された配電盤用機器１において、経年劣化や故障等により、電源基板４やそれに搭載した電源回路部品類を交換する場合の交換作業について説明する。
まず電源部取付板５を固定している取付ねじ６を外す。次に電源部取付板５を筐体２に対して上方にずらし、そのまま筐体２から外す。
次に、電源基板４と本体基板３を接続しているケーブル１２のコネクタ部を外す。これで電源部取付板５は筐体２側から分離することができる。更に、電源部取付板５の係止爪５ｃ部において基板との係止を外して、電源基板４を電源部取付板５から分離する。
次に、交換用として用意しておいた、例えば新品の電源基板４（電源回路部品を搭載済み）を電源部取付板５に取り付け、以後、外した時と逆の手順で電源部取付板５を筐体２側に取り付けることで配電盤用機器１の電源基板４の交換が完了する。

なお、上記では、本体基板３と電源基板４とは、本体基板３に設けられた本体基板側コネクタ９と電源基板４に設けられた電源基板側コネクタ１１，１２との間を、ケーブル１２で着脱自在に接続した場合について説明たが、他の実施例として、図７の模式図に示すように、本体基板３に設けた本体基板側コネクタ９と電源基板４に設けた両コネクタ１１，１２とを、直接、着脱自在に接続するように構成しても良い。
また、電源基板４と電源部取付板５とは、係止爪５ｃによる係止以外に、ビス留め等によって着脱可能に固定してもよい。

以上のように、実施の形態１の配電盤用機器によれば、電源基板を、筐体の一部に着脱可能に設けられた電源部取付板に取り付け、本体基板と電源基板とは、コネクタにより着脱自在に接続したので、電源部取付板を筐体から分離し、コネクタを外すことで容易に電源基板と本体基板の分離が可能であるため、寿命や故障等で電源回路部の取替が必要となった場合、電源基板及び電源回路部品を容易に交換することができる。

また、電源基板は、電源部取付板に着脱自在に取り付けられているので、電源基板を電源部取付板から容易に着脱できるため、電源部取付板への電源基板の交換が容易となる。

更に、電源基板と電源部取付板との着脱部は、電源部取付板に設けたられ係止爪に電源基板を着脱可能に係止して構成したので、特別な工具を用いることなく、電源基板を電源部取付板に容易に着脱でき、電源基板の交換を短時間で簡単に行うことができる。

１ 配電盤用機器 ２ 筐体
３ 本体基板 ４ 電源基板
４ａ 係止部 ５ 電源部取付板
５ａ 取付部 ５ｂ 係合爪
５ｃ 係止爪 ６ 取付ねじ
７ 変圧器 ８ コンデンサ
９ 本体基板側コネクタ １０ 電源基板側入力コネクタ
１１ 電源基板側出力コネクタ １２ ケーブル。

Claims (3)

1. 電子部品が搭載された本体基板と電源回路部品が搭載された電源基板とが筐体に収納され、配電盤に収容されて使用される配電盤用機器において、
   前記電源基板は、前記筐体の一部に着脱可能に設けられた電源部取付板に取り付けられ、前記本体基板と前記電源基板とは、コネクタにより着脱自在に接続されていることを特徴とする配電盤用機器。
2. 請求項１記載の配電盤用機器において、
   前記電源基板は、前記電源部取付板に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする配電盤用機器。
3. 請求項２記載の配電盤用機器において、
   前記電源基板と前記電源部取付板との着脱部は、前記電源部取付板に設けたられ係止爪に前記電源基板が着脱可能に係止されて構成されていることを特徴とする配電盤用機器。

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