JP2016046820A

JP2016046820A - Fan driver and distribution board

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Publication number: JP2016046820A
Application number: JP2014166697A
Authority: JP
Inventors: 川合　達也; Tatsuya Kawai; 達也川合; 伸二長尾; Shinji Nagao; 勝司森下; Katsuji Morishita; 今野　博之; Hiroyuki Konno; 博之今野; 真也數澤; Shinya Kazusawa; 一行関根; Kazuyuki Sekine
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Industrial Products and Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Industrial Products and Systems Corp
Priority date: 2014-08-19
Filing date: 2014-08-19
Publication date: 2016-04-04
Anticipated expiration: 2034-08-19
Also published as: JP6338148B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driver and a distribution board capable of preventing increase of the number of additional components and consumption power to the minimum.SOLUTION: A fan driver 10 includes: a converter 11 that converts a magnetic energy which is generated by a current flowing on a conductor 13 provided in a distribution board into an electric energy, and outputs the same; and a fan 8 which is driven by using the electric energy output from the converter 11.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明の実施形態は、ファン駆動装置、配電盤に関する。 Embodiments described herein relate generally to a fan driving device and a switchboard.

従来、産業分野等において、電力を分岐するために盤内に導体を設けた配電盤が知られている。この配電盤は、商用電源の受電点となるいわゆる配電盤、配電盤の先に設けられ、１つのエリアや用途別に電力を分岐するいわゆる分電盤、例えばモータ等の負荷を制御する負荷制御装置を複数台収容可能なコントロールセンタとも称されるいわゆる閉鎖配電盤等がある。以下では、それらを総称して配電盤と称する。
さて、このような配電盤は、電力が供給されると、導体に電流が流れることで発熱し、盤内の温度が上昇する。そのため、例えば特許文献１では、閉鎖配電盤にファン装置を設けて盤内を冷却する構成が開示されている。 Conventionally, in an industrial field or the like, a switchboard in which a conductor is provided in the panel in order to branch power is known. This switchboard is a so-called switchboard serving as a receiving point for commercial power, and a plurality of load control devices that control the load of a so-called switchboard, for example, a motor, that branches power according to one area or application. There are so-called closed switchboards, which are also called control centers that can be accommodated. Hereinafter, they are collectively referred to as a switchboard.
Now, when power is supplied to such a switchboard, heat is generated by the current flowing through the conductor, and the temperature in the panel rises. Therefore, for example, Patent Document 1 discloses a configuration in which a fan device is provided on a closed switchboard to cool the inside of the board.

特開平８−２８９４２２号公報JP-A-8-289422

しかしながら、配電盤にファン装置を設ける場合には、ファン装置用の電源を確保する必要があるとともに、仮にファン装置が故障した場合であっても負荷制御装置等の他の装置に影響を与えないようにするために、ファン装置専用の遮断機や電源トランス等の追加部品が必要となる。また、ファン装置を駆動させるためには例えば盤内の温度や消費電力等を検出するセンサ等が必要となり、さらに追加部品が増加する。また、ファン装置を運転するか否かを判断するためにはセンサ等に常に通電しておく必要があり、消費電力の増加を招くことになる。
本発明が解決しようとする課題は、追加部品や消費電力の増加を極力抑制することができるファン駆動装置、配電盤を提供することである。 However, when a fan device is provided on the switchboard, it is necessary to secure a power supply for the fan device, and even if the fan device fails, other devices such as a load control device are not affected. Therefore, additional parts such as a circuit breaker dedicated to the fan device and a power transformer are required. Further, in order to drive the fan device, for example, a sensor or the like for detecting the temperature in the panel, power consumption, or the like is required, and additional parts are further increased. Further, in order to determine whether or not to operate the fan device, it is necessary to always energize the sensor or the like, leading to an increase in power consumption.
The problem to be solved by the present invention is to provide a fan driving device and a switchboard that can suppress an increase in additional parts and power consumption as much as possible.

実施形態のファン駆動装置によれば、配電盤内に設けられている導体を流れる電流により生じる磁気エネルギーを電気エネルギーに変換して出力する変換装置と、変換装置から出力される電気エネルギーを利用して駆動されるファンと、を備える。 According to the fan drive device of the embodiment, the conversion device that converts the magnetic energy generated by the current flowing through the conductor provided in the switchboard into electrical energy and outputs the electrical energy, and the electrical energy output from the conversion device is used. And a fan to be driven.

実施形態の閉鎖配電盤の外観を示す図The figure which shows the external appearance of the closed switchboard of embodiment 実施形態のファン駆動装置の電気的構成を模式的に示す図その１The figure which shows typically the electric constitution of the fan drive device of embodiment 1 実施形態のファンおよび変換装置の定格の一例を示す図The figure which shows an example of the rating of the fan and converter of embodiment 実施形態のファン駆動装置の電気的構成を模式的に示す図その２FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an electrical configuration of the fan driving device according to the embodiment. 実施形態のファン駆動装置の電気的構成を模式的に示す図その３FIG. 3 schematically showing the electrical configuration of the fan drive device of the embodiment. 実施形態のファン駆動装置の構成を模式的に示す図The figure which shows typically the structure of the fan drive device of embodiment. 実施形態の閉鎖配電盤におけるファンの配置を模式的に示す図The figure which shows typically arrangement | positioning of the fan in the closed switchboard of embodiment. 実施形態の配電盤におけるファンの配置を模式的に示す図The figure which shows typically arrangement | positioning of the fan in the switchboard of embodiment.

以下、実施形態を図１から図８を参照しながら説明する。
図１に示すように、本実施形態では配電盤の一例として閉鎖配電盤１を対象としており、この閉鎖配電盤１は、外殻を形成する筐体２、負荷制御装置３を収容する装置収容室４、装置収容室４の前面開口部を開閉する開閉扉５、開閉扉５に形成され、負荷制御装置３の操作スイッチ３ａを操作するための開口６、盤内の母線（導体に相当する）や配線ケーブル（導体に相当する）等を収容する母線収容室７、および、複数のファン８を備えている。本実施形態の負荷制御装置３は、負荷としてモータを想定しており、モータへの電源の供給、過電流の保護、過負荷に対する保護等の機能を有したいわゆるマルチモータリレーユニットである。このような負荷制御装置３を収容した閉鎖配電盤１は、モータコントロールセンター（ＭＣＣ）と称されることもある。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
As shown in FIG. 1, the present embodiment is directed to a closed switchboard 1 as an example of a switchboard, and the closed switchboard 1 includes a housing 2 that forms an outer shell, a device housing chamber 4 that houses a load control device 3, Opening / closing door 5 that opens and closes the front opening of the device housing chamber 4, an opening 6 for operating the operation switch 3 a of the load control device 3, a bus in the panel (corresponding to a conductor) and wiring A bus accommodating chamber 7 for accommodating a cable (corresponding to a conductor) and the like, and a plurality of fans 8 are provided. The load control device 3 of the present embodiment assumes a motor as a load, and is a so-called multi-motor relay unit having functions such as power supply to the motor, overcurrent protection, and overload protection. The closed switchboard 1 in which such a load control device 3 is accommodated may be referred to as a motor control center (MCC).

なお、装置収容室４の数や配置は一例であり、図１に示した構成に限定されるものではない。また、負荷制御装置３としては、モータ以外の負荷を制御するものであってもよいし、装置収容室４に負荷制御装置３以外の装置が収容されていたり、表示パネル等が設けられていたりするような構成であってもよい。また、ファン８の数や配置は一例であり、図１に示した構成に限定されるものではない。 In addition, the number and arrangement | positioning of the apparatus storage chamber 4 are examples, and are not limited to the structure shown in FIG. The load control device 3 may control a load other than the motor, or a device other than the load control device 3 may be accommodated in the device accommodation chamber 4 or a display panel may be provided. Such a configuration may be adopted. Further, the number and arrangement of the fans 8 are examples, and are not limited to the configuration shown in FIG.

図２は、本実施形態におけるファン駆動装置１０Ａの構成を示している。このファン駆動装置１０Ａは、本実施形態で例示する幾つかのファン駆動装置１０Ａ〜１０Ｄの１つであるとともに、各ファン駆動装置１０Ａ〜１０Ｄにおける基本的な技術的思想を示すものでもある。以下、各ファン駆動装置１０Ａ〜１０Ｄに共通の説明をする場合には、単にファン駆動装置１０と称するものとする。 FIG. 2 shows the configuration of the fan drive device 10A in the present embodiment. The fan driving device 10A is one of several fan driving devices 10A to 10D exemplified in the present embodiment, and also shows a basic technical idea in each of the fan driving devices 10A to 10D. Hereinafter, when a description common to the respective fan driving devices 10A to 10D is given, the fan driving device 10 is simply referred to.

ファン駆動装置１０Ａは、ファン８、変換装置１１および安定化装置１２を備えている。変換装置１１は、導体１３を流れる電流によって導体１３の周囲に生じる磁気エネルギーを電気エネルギーに変換するものであり、本実施形態では電流変換器であるＣＴ（Current Transformer。図６参照）を採用している。なお、ＣＴの原理は周知であるので詳細な説明は省略するが、一次側に交流電流を流すことによりコア内に磁束の変化が生じ、その磁束の変化に応じた交流電流が二次側に出力されるものである。 The fan drive device 10 A includes a fan 8, a conversion device 11, and a stabilization device 12. The conversion device 11 converts magnetic energy generated around the conductor 13 by electric current flowing through the conductor 13 into electric energy. In this embodiment, a CT (Current Transformer, see FIG. 6) which is a current converter is employed. ing. Since the principle of CT is well known, detailed description will be omitted. However, by supplying an alternating current to the primary side, a change in magnetic flux occurs in the core, and an alternating current corresponding to the change in the magnetic flux is transferred to the secondary side. Is output.

変換装置１１の出力側には、変換装置１１から出力される電気エネルギーを安定化する安定化装置１２が接続されている。より具体的には、安定化装置１２は、変換装置１１から出力される交流を直流に変換し、ファン８を駆動するための電力を生成する。そして、ファン８は、安定化装置１２から出力される直流電力により駆動される。 A stabilizing device 12 that stabilizes the electric energy output from the converting device 11 is connected to the output side of the converting device 11. More specifically, the stabilization device 12 converts the alternating current output from the conversion device 11 into direct current, and generates electric power for driving the fan 8. The fan 8 is driven by DC power output from the stabilization device 12.

導体１３から放出される磁気エネルギーは、従来では導体１３を流れる電流値を検出するために電流センサ等において僅かに利用されていたものの、その大部分はそのまま空中に放出されて利用されていなかった。そこで、本実施形態のファン駆動装置１０Ａ、および後述するファン駆動装置１０Ｂ〜１０Ｄでは、導体１３から放出される磁気エネルギーを、ファン８を駆動するための電力として利用している。つまり、従来ではその多くが廃棄されていただけの磁気エネルギーを、有効活用している。 Conventionally, the magnetic energy emitted from the conductor 13 was slightly used in a current sensor or the like to detect the current value flowing through the conductor 13, but most of the energy was released into the air as it was and was not used. . Therefore, in the fan drive device 10A of the present embodiment and the fan drive devices 10B to 10D described later, the magnetic energy released from the conductor 13 is used as electric power for driving the fan 8. In other words, conventionally, magnetic energy that has been mostly discarded is effectively utilized.

図３に、ファン８の消費電力と変換装置１１（ＣＴ）の定格の一例を示す。本実施形態では、ファン８としていわゆる直流ファンを採用しており、入力電圧が１００Ｖ、１１５Ｖ、２００Ｖ、２３０Ｖ、対応周波数が５０Ｈｚまたは６０Ｈｚであり、概ね３３ＶＡ程度の消費電力となっている。このファン８は、閉鎖配電盤１に供給される交流電源に応じて適宜選択される。このとき、例えば閉鎖配電盤１の筐体２に設けるファン８は例えば１２ｃｍファンとしたり、後述するように負荷制御装置３に設けるファン８は例えば８ｃｍファンにしたりする等、ファン８の大きさも配置等に応じて適宜選択される。 FIG. 3 shows an example of the power consumption of the fan 8 and the rating of the converter 11 (CT). In the present embodiment, a so-called DC fan is employed as the fan 8, the input voltage is 100V, 115V, 200V, 230V, the corresponding frequency is 50Hz or 60Hz, and the power consumption is approximately 33VA. The fan 8 is appropriately selected according to the AC power supplied to the closed switchboard 1. At this time, for example, the fan 8 provided in the casing 2 of the closed switchboard 1 is, for example, a 12 cm fan, or the fan 8 provided in the load control device 3 is, for example, an 8 cm fan as will be described later. It is appropriately selected depending on.

このファン８に対応するために、変換装置１１（ＣＴ）には、１次電流１Ａ〜２０００Ａに対して、例えば２次電流が１Ａ〜５Ａ、負担ＶＡが１５ＶＡ〜４０ＶＡ程度のものが採用される。つまり、変換装置１１は、１次電流の大きさに応じた２次電流を出力可能な構成となっている。なお、図３に示すファン８や変換装置１１の定格は一例であり、これに限定されるものではない。また、ファン駆動装置１０Ａについては、ファン８としていわゆる交流ファンを採用し、安定化装置１２を除いた構成としてもよい。 In order to deal with this fan 8, for the converter 11 (CT), for example, a secondary current of 1A to 5A and a load VA of about 15VA to 40VA are adopted with respect to the primary currents 1A to 2000A. . That is, the converter 11 is configured to output a secondary current corresponding to the magnitude of the primary current. Note that the ratings of the fan 8 and the conversion device 11 shown in FIG. 3 are examples, and the present invention is not limited to this. In addition, the fan driving device 10A may be a configuration in which a so-called AC fan is employed as the fan 8 and the stabilizing device 12 is omitted.

図４は、本実施形態におけるファン駆動装置１０Ｂの構成を示している。このファン駆動装置１０Ｂは、安定化装置１２の出力側に、電源１４に接続された増幅装置１５が設けられている。これは、ファン８の定格や数等によっては、変換装置１１から出力される電気エネルギーだけでは不足することが想定されるためである。そのような場合には、増幅装置１５において、電源１４から供給される電力で不足する電気エネルギーを補うことにより、ファン８を駆動できるだけの電力を生成する。なお、増幅装置１５は、変換装置１１側から出力される電気エネルギーの大きさに応じて、ファン８に供給する電力を変更する構成としてもよい。 FIG. 4 shows the configuration of the fan drive device 10B in the present embodiment. In the fan driving device 10B, an amplifying device 15 connected to a power source 14 is provided on the output side of the stabilizing device 12. This is because it is assumed that only the electric energy output from the converter 11 is insufficient depending on the rating and number of the fans 8. In such a case, the amplifying device 15 generates enough power to drive the fan 8 by making up for insufficient electrical energy from the power supplied from the power supply 14. Note that the amplifying device 15 may be configured to change the power supplied to the fan 8 according to the magnitude of electrical energy output from the conversion device 11 side.

図５は、本実施形態におけるファン駆動装置１０Ｃの構成を示している。このファン駆動装置１０Ｃは、制御装置１６を備えている。この制御装置１６は、変換装置１１をいわば電流センサとして用い、変換装置１１から出力される電気エネルギーの大きさに基づいて、ファン８の駆動を制御する。具体的には、制御装置１６は、本実施形態では、変換装置１１から出力される電気エネルギーが大きいほど、ファン８の回転数を高くするように制御している。 FIG. 5 shows a configuration of the fan drive device 10C in the present embodiment. The fan driving device 10 C includes a control device 16. The control device 16 uses the conversion device 11 as a current sensor, and controls the driving of the fan 8 based on the magnitude of electric energy output from the conversion device 11. Specifically, in this embodiment, the control device 16 performs control so that the rotational speed of the fan 8 is increased as the electrical energy output from the conversion device 11 is increased.

なお、電気エネルギーの大きさとファン８の回転数との関係は、正比例のような線形の関係であってもよいし、電気エネルギーが大きくなるほど回転数が高くなる割合を大きくするような非線形の関係であってもよい。また、制御装置１６は、変換装置１１から電気エネルギーが出力されたことを起因として、すなわち、通電されたことを起因として、ファン８の駆動を開始するスイッチとして機能するものであってもよいし、変換装置１１から出力される電気エネルギーが予め定められている基準値を超えるとファン８を駆動するように制御してもよい。 The relationship between the magnitude of the electric energy and the rotation speed of the fan 8 may be a linear relationship such as a direct proportion, or a non-linear relationship in which the rate at which the rotation speed increases as the electric energy increases. It may be. Further, the control device 16 may function as a switch that starts driving the fan 8 due to the fact that electric energy is output from the conversion device 11, that is, due to being energized. The fan 8 may be controlled to be driven when the electrical energy output from the converter 11 exceeds a predetermined reference value.

また、ファン駆動装置１０Ｃの場合、ファン８を駆動する電力を電源１４から供給する構成としているが、変換装置１１から出力される電気エネルギーでファン８を駆動可能であれば電源１４を設けない構成としてもよい。この場合、制御装置１６で行うファン８の制御はそれほど高速な処理等が不要であることから、制御装置１６に消費電力が少ないマイコンを用いることができる。その場合、制御装置１６の消費電力はファン８の消費電力に比べれば僅かであると想定されるので、変換装置１１の出力側に安定化装置１２を設け、制御装置１６の電力も変換装置１１側から、つまり、磁気エネルギーから供給する構成としてもよい。 In the case of the fan driving device 10C, the power for driving the fan 8 is supplied from the power source 14, but the power source 14 is not provided if the fan 8 can be driven by the electric energy output from the conversion device 11. It is good. In this case, since the control of the fan 8 performed by the control device 16 does not require such high-speed processing, a microcomputer with low power consumption can be used for the control device 16. In that case, since the power consumption of the control device 16 is assumed to be small compared to the power consumption of the fan 8, the stabilization device 12 is provided on the output side of the conversion device 11, and the power of the control device 16 is also converted into the conversion device 11. It is good also as a structure supplied from the side, ie, magnetic energy.

図６は、本実施形態におけるファン駆動装置１０Ｄの構成を示している。このファン駆動装置１０Ｄは、図６（Ａ）に示すように、変換装置１１の本体にファン８が一体に設けられた構成となっている。なお、ファン駆動装置１０Ｄの電気的構成は、図２に示したファン駆動装置１０Ａと実質的に共通している。具体的には、変換装置１１は、導体１３が貫通するように筒状に形成されており、その下面に下部開口１１ａが形成され、その上面に上部開口１１ｂが形成されている。そして、下部開口１１ａに対応して、ファン８が本体に一体に取り付けられている。 FIG. 6 shows a configuration of the fan drive device 10D in the present embodiment. As shown in FIG. 6A, the fan driving device 10D has a configuration in which the fan 8 is integrally provided in the main body of the conversion device 11. The electric configuration of the fan drive device 10D is substantially the same as that of the fan drive device 10A shown in FIG. Specifically, the conversion device 11 is formed in a cylindrical shape so that the conductor 13 penetrates, the lower opening 11a is formed on the lower surface thereof, and the upper opening 11b is formed on the upper surface thereof. And the fan 8 is integrally attached to the main body corresponding to the lower opening 11a.

このため、図６（Ｂ）に示すように変換装置１１は、自身を非接触で貫通する導体１３に電流（Ｉ）が流れると、ファン８が駆動され、下部開口１１ａから空気が吸入され、上部開口１１ｂや導体が貫通する側の開口から排気され、これによって導体１３が冷却される。なお、下部開口１１ａや上部開口１１ｂの数や配置、変換装置１１の貫通方向の長さや大きさは一例であり、図６に示す構成に限定されるものではない。 For this reason, as shown in FIG. 6B, when the current (I) flows through the conductor 13 that passes through the converter 11 in a non-contact manner, the fan 8 is driven and air is sucked from the lower opening 11a. The air is exhausted from the upper opening 11b and the opening through which the conductor passes, whereby the conductor 13 is cooled. Note that the number and arrangement of the lower openings 11a and the upper openings 11b and the length and size of the conversion device 11 in the penetrating direction are merely examples, and are not limited to the configuration illustrated in FIG.

次に、上記した構成のファン駆動装置１０の配置、より具体的には、ファン８の配置について説明する。
図７は、閉鎖配電盤１に対するファン駆動装置１０の配置の一例を示すものであり、図７（Ａ）は閉鎖配電盤１を正面から見た場合の配置、図７（Ｂ）は閉鎖配電盤１を側面から見た場合の配置を模式的に示している。 Next, the arrangement of the fan drive device 10 having the above-described configuration, more specifically, the arrangement of the fan 8 will be described.
FIG. 7 shows an example of the arrangement of the fan drive device 10 with respect to the closed switchboard 1. FIG. 7A shows the arrangement when the closed switchboard 1 is viewed from the front, and FIG. 7B shows the closed switchboard 1. The arrangement | positioning at the time of seeing from the side is shown typically.

閉鎖配電盤１には、複数の導体１３が設けられている。具体的には、閉鎖配電盤１の上部には例えば、三相モータを駆動するＳ、Ｒ、Ｔの各相に対応して、水平母線１３Ａ、水平母線１３Ｂおよび水平母線１３Ｃの３本の水平母線が横方向に配置されており、各水平母線に対して垂直母線１３Ｄ、垂直母線１３Ｅおよび垂直母線１３Ｆがそれぞれ接続されている。各母線は、導電性材料で形成されており、各負荷制御装置３への電力の供給、および負荷制御装置３により制御されるモータへの電力の供給を行っている。なお、閉鎖配電盤１内の電磁開閉器等、各種の周辺部品については、周知のものを参照すればよいので、図示および説明を省略する。 The closed switchboard 1 is provided with a plurality of conductors 13. Specifically, on the upper part of the closed switchboard 1, for example, three horizontal buses of a horizontal bus 13A, a horizontal bus 13B, and a horizontal bus 13C corresponding to the respective phases S, R, and T that drive a three-phase motor. Are arranged in the horizontal direction, and a vertical bus 13D, a vertical bus 13E, and a vertical bus 13F are connected to each horizontal bus. Each bus is formed of a conductive material, and supplies power to each load control device 3 and supplies power to a motor controlled by the load control device 3. In addition, about various peripheral parts, such as an electromagnetic switch in the closed switchboard 1, what is necessary is just to refer to a well-known thing, illustration and description are abbreviate | omitted.

本実施形態の場合、水平母線１３Ａには、図７（Ｂ）に示すようにファン駆動装置１０Ｂが設けられている。より厳密には、水平母線１３Ａには、ファン駆動装置１０Ｂの変換装置１１（ＣＴ）が設けられている。以下、説明の簡略化のために、図７および後述する図８では、ファン駆動装置１０Ｂの変換装置１１が導体１３に設けられていることを、便宜的にファン駆動装置１０が設けられていると称して説明する。 In the present embodiment, the horizontal bus 13A is provided with a fan driving device 10B as shown in FIG. More precisely, the horizontal bus 13A is provided with the conversion device 11 (CT) of the fan drive device 10B. Hereinafter, for simplification of description, in FIG. 7 and FIG. 8 described later, the fan drive device 10 is provided for the sake of convenience that the conversion device 11 of the fan drive device 10B is provided on the conductor 13. Will be described.

ファン駆動装置１０Ｂにより駆動されるファン８は、本実施形態では閉鎖配電盤１の上面、および正面最上部側に配置されており、主として閉鎖配電盤１内の排気を行うために設けられている。これらのファン８は、比較的大型のものが採用されることもあり、消費電力が大きいと考えられる。また、閉鎖配電盤１内の換気を行うことから風量もある程度必要とされ、消費電力も大きくなることが予想される。そのため、本実施形態では、増幅装置１５を備えているファン駆動装置１０Ｂを設け、複数のファン８を十分に駆動できる構成としている。 In the present embodiment, the fan 8 driven by the fan driving device 10B is disposed on the upper surface of the closed switchboard 1 and the uppermost front side, and is provided mainly for exhausting the closed switchboard 1. These fans 8 may be relatively large and may have a large power consumption. Further, since ventilation in the closed switchboard 1 is performed, a certain amount of air flow is required, and power consumption is expected to increase. Therefore, in this embodiment, the fan drive device 10B provided with the amplifying device 15 is provided, and the plurality of fans 8 can be sufficiently driven.

これにより、水平母線に通電されたとき、ファン駆動装置１０Ｂによりファン８が駆動され、閉鎖配電盤１内の換気を行うことができる。この場合、３つの水平母線１３Ａ〜１３Ｂの場合、位相の差はあるものの、基本的には同じ程度の電流が流れると想定されるため、いずれか１つの水平母線にファン駆動装置を設ければよい。なお、ファン駆動装置１０Ｂの代わりにファン駆動装置１０Ａ（図２参照）を複数設け、各ファン駆動装置１０Ａがそれぞれ１つのファン８を駆動する構成としてもよいし、制御装置１６（図５参照）を設け、電気エネルギーの大きさに応じてファン８の回転数を制御するようにしてもよい。 Thereby, when the horizontal bus is energized, the fan 8 is driven by the fan driving device 10 B, and the closed switchboard 1 can be ventilated. In this case, in the case of the three horizontal buses 13A to 13B, although there is a phase difference, it is assumed that basically the same level of current flows, so if any one of the horizontal buses is provided with a fan drive device Good. Note that a plurality of fan drive devices 10A (see FIG. 2) may be provided instead of the fan drive device 10B, and each fan drive device 10A may drive one fan 8 or the control device 16 (see FIG. 5). And the number of revolutions of the fan 8 may be controlled in accordance with the magnitude of the electric energy.

また、各水平母線１３Ａ〜１３Ｃには、ファン８と変換装置１１（ＣＴ）とが一体になったファン駆動装置１０Ｂが設けられている。なお、図７（Ｂ）の場合、図面の簡略化のために、水平母線１３Ｃにのみファン駆動装置１０Ｄを図示している。このファン駆動装置１０Ｄにより、各水平母線１３Ａ〜１３Ｃが冷却される。閉鎖配電盤１内で消費される電力は必ず水平母線１３Ａ〜１３Ｃから供給されるため、最も大きな電流が流れる水平母線１３Ａ〜１３Ｃを冷却することで、閉鎖配電盤１内の温度上昇を低減することができる。 Each horizontal bus 13A to 13C is provided with a fan driving device 10B in which the fan 8 and the conversion device 11 (CT) are integrated. In the case of FIG. 7B, the fan driving device 10D is illustrated only on the horizontal bus 13C for the sake of simplification of the drawing. Each of the horizontal buses 13A to 13C is cooled by the fan driving device 10D. Since the electric power consumed in the closed switchboard 1 is always supplied from the horizontal buses 13A to 13C, the temperature increase in the closed switchboard 1 can be reduced by cooling the horizontal buses 13A to 13C through which the largest current flows. it can.

また、本実施形態では、負荷制御装置３の後方や側面を冷却するファン８、あるいは開閉扉５に設けられているファン８を駆動するために、閉鎖配電盤１内に収容される各負荷制御装置３に対応して、電気エネルギーの大きさによってファン８の回転数が変化するファン駆動装置１０Ａが設けられている。このファン駆動装置１０Ａは、自身が取り付けられている位置よりも図示下方に収容されている負荷制御装置３に通電されているとき、ファン８を駆動して対応する負荷制御装置３を冷却する。 Moreover, in this embodiment, in order to drive the fan 8 which cools the back and side surface of the load control apparatus 3 or the opening / closing door 5, each load control apparatus accommodated in the closed switchboard 1 is driven. 3, a fan driving device 10 A is provided in which the rotational speed of the fan 8 varies depending on the magnitude of electric energy. The fan drive device 10A drives the fan 8 to cool the corresponding load control device 3 when energized to the load control device 3 accommodated below the position where the fan drive device 10A is attached.

この場合、対応する負荷制御装置３が運転中であるときだけでなく、それよりも下方に収容されている負荷制御装置３が運転中であるときにもファン駆動装置１０Ａによりファン８が駆動される。このため、自身の発熱だけでなく、他の負荷制御装置３からの発熱による影響を低減することができる。すなわち、最も上部に位置している負荷制御装置３については、垂直母線１３Ｄに流れる電流が最も大きくなることからファン８の回転数が最も大きくなる。このため、下方の負荷制御装置３で暖められた空気が対流によって上方の負荷制御装置３に向かって流れても、ファン８の回転数が大きいことから、十分に冷却することができる。 In this case, the fan 8 is driven by the fan driving device 10A not only when the corresponding load control device 3 is in operation but also when the load control device 3 housed below the corresponding load control device 3 is in operation. The For this reason, not only the heat generation of itself but also the influence of the heat generation from the other load control device 3 can be reduced. That is, with respect to the load control device 3 located at the uppermost part, the current flowing through the vertical bus 13D becomes the largest, and therefore the rotational speed of the fan 8 becomes the largest. For this reason, even if the air warmed by the lower load control device 3 flows toward the upper load control device 3 by convection, it can be sufficiently cooled because the rotational speed of the fan 8 is large.

一方、下方に収容されている負荷制御装置３に対応するファン駆動装置１０Ａでは、ファン８の回転数は、自身よりも下方で消費される電力が少ないため、上方に収容されている負荷制御装置３に対応するファン駆動装置１０よりも相対的に小さくなる。そして、自身よりも下方で消費される電力が少ないということは、発熱も少ないということであり、ファン８の回転数が相対的に小さくなっていても、ファン駆動装置１０Ａは十分に対応する負荷制御装置３を冷却することができる。すなわち、電気エネルギーの大きさによってファン８の回転数が変化するファン駆動装置１０Ａは、熱の発生源の位置と、対流による熱の移動とに相関した状態で、好適に作動する。 On the other hand, in the fan drive device 10A corresponding to the load control device 3 accommodated in the lower portion, the rotational speed of the fan 8 consumes less power in the lower portion than itself, and therefore the load control device accommodated in the upper portion. 3 is relatively smaller than the fan driving device 10 corresponding to 3. The fact that less electric power is consumed below itself means that less heat is generated, and even if the rotational speed of the fan 8 is relatively small, the fan driving device 10A has a sufficiently corresponding load. The control device 3 can be cooled. In other words, the fan driving device 10A in which the rotation speed of the fan 8 changes depending on the magnitude of the electric energy operates suitably in a state correlated with the position of the heat generation source and the movement of heat by convection.

この場合、閉鎖配電盤１の側面に設けられているファン８を、各負荷制御装置３に対応して設けられているファン駆動装置１０Ａで駆動してもよい。例えば閉鎖配電盤１の側面に、装置収容室４と同数のファン８を設け、各装置収容室４に負荷制御装置３が設けられた場合、対応する位置のファン８と接続して駆動するようにしてもよい。これにより、負荷制御装置３の収容状況に応じて、ファン８を駆動することができる。 In this case, the fan 8 provided on the side surface of the closed switchboard 1 may be driven by the fan driving device 10 A provided corresponding to each load control device 3. For example, when the same number of fans 8 as the device accommodating chambers 4 are provided on the side of the closed switchboard 1 and the load control device 3 is provided in each device accommodating chamber 4, the fan 8 is connected to the corresponding position and driven. May be. Thereby, the fan 8 can be driven according to the accommodation status of the load control device 3.

なお、図７（Ｂ）では垂直母線１３Ｄにファン駆動装置１０Ａを設けた例を示しているが、負荷制御装置３の端子部３ｂにファン駆動装置１０を設けてもよい。この場合、ファン駆動装置１０が利用する電気エネルギーは対応する負荷制御装置３の消費電力にのみ追従して変化することになる。そのため、負荷制御装置３を専用で冷却したい場合には、端子部３ｂにファン駆動装置１０を設けてもよい。この場合、負荷制御装置３を外部から冷却するだけでなく、負荷制御装置３に接続端子等を設け、負荷制御装置３内に設けられているファン８を、閉鎖配電盤１内の電力の使用状況に応じて駆動するようにしてもよい。 7B shows an example in which the fan driving device 10A is provided in the vertical bus 13D, the fan driving device 10 may be provided in the terminal portion 3b of the load control device 3. In this case, the electrical energy used by the fan drive device 10 changes following only the power consumption of the corresponding load control device 3. Therefore, when it is desired to cool the load control device 3 exclusively, the fan drive device 10 may be provided in the terminal portion 3b. In this case, not only the load control device 3 is cooled from the outside, but also the connection terminals and the like are provided in the load control device 3, and the fan 8 provided in the load control device 3 is connected to the power distribution state in the closed switchboard 1. You may make it drive according to.

図８は、商用電源の受電点となる配電盤２０を模式的に示している。この配電盤２０内には受電点が設けられており、受電点から導体である水平母線１３Ｇ〜１３Ｉまでの間は、導体である接続ケーブル１３Ｊにより接続されている。そして、この接続ケーブル１３Ｊに、ファン駆動装置１０Ａが設けられている。このファン駆動装置１０Ａの変換装置１１は、盤内に設けられている接続板２１に取り付けられている。 FIG. 8 schematically shows a switchboard 20 serving as a power receiving point for a commercial power supply. The distribution board 20 is provided with a power receiving point, and the connection from the power receiving point to the horizontal bus bars 13G to 13I which are conductors is connected by a connection cable 13J which is a conductor. The connecting cable 13J is provided with a fan driving device 10A. The conversion device 11 of the fan drive device 10A is attached to a connection plate 21 provided in the panel.

つまり、本実施形態における導体１３とは、水平母線等のように導電性材料を板状に形成したいわゆるバスバーだけで無く、導体を線状に形成したケーブル等をも含んでいる。この場合、変換装置１１は図６に示したように中空の筒状に形成されているので、接続ケーブル１３Ｊを通すこともできる。また、ファン８は、図示は省略するが、配電盤２０の前面の扉や上面等に設けられている。これにより、ファン駆動装置１０Ａは、盤内の換気つまりは排熱を行うことができる。なお、ファン駆動装置１０Ａの代わりに、あるいは、ファン駆動装置１０Ａに加えてファン駆動装置１０Ｄを設け、接続ケーブル１３Ｊを冷却するようにしてもよい。 That is, the conductor 13 in this embodiment includes not only a so-called bus bar in which a conductive material is formed in a plate shape, such as a horizontal bus, but also a cable in which a conductor is formed in a linear shape. In this case, since the conversion device 11 is formed in a hollow cylindrical shape as shown in FIG. 6, the connection cable 13J can be passed therethrough. In addition, the fan 8 is provided on the front door or the upper surface of the switchboard 20, although not shown. Accordingly, the fan drive device 10A can perform ventilation in the panel, that is, exhaust heat. Instead of the fan drive device 10A, or in addition to the fan drive device 10A, a fan drive device 10D may be provided to cool the connection cable 13J.

このように、ファン駆動装置１０は、盤内に設けられている導体１３を流れる電流により生じる磁気エネルギーを電気エネルギーに変換し、その電気エネルギーを利用してファン８を駆動している。 Thus, the fan drive device 10 converts the magnetic energy generated by the current flowing through the conductor 13 provided in the panel into electrical energy, and drives the fan 8 using the electrical energy.

以上説明した実施形態によれば、次のような効果を奏する。
ファン駆動装置１０は、配電盤内に設けられている導体を流れる電流により生じる磁気エネルギーを電気エネルギーに変換して出力する変換装置１１と、変換装置１１から出力される電気エネルギーを利用して駆動されるファン８と、を備えている。これにより、従来では単に空気中に放出されるだけであった磁気エネルギーを利用してファン８を駆動すること、つまり、盤内の換気や冷却を行うことができる。 According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
The fan driving device 10 is driven by using a conversion device 11 that converts magnetic energy generated by a current flowing through a conductor provided in the switchboard into electric energy and outputs the electric energy, and electric energy output from the conversion device 11. The fan 8 is provided. Thereby, it is possible to drive the fan 8 using magnetic energy that has been simply released into the air in the past, that is, to ventilate and cool the inside of the panel.

この場合、ファン８は電気エネルギーが供給されると自動で駆動されるので、基本的には制御回路等を設ける必要が無く、追加部品の増加を招くことがない。また、従来はただ単に廃棄されていた磁気エネルギーを利用していることから、消費電力の増加を極力抑制することができる。 In this case, since the fan 8 is automatically driven when electric energy is supplied, it is basically unnecessary to provide a control circuit or the like, and an increase in additional parts is not caused. In addition, since the magnetic energy that has been simply discarded is conventionally used, an increase in power consumption can be suppressed as much as possible.

また、変換装置１１として電流変換器（ＣＴ）を用いているので、基本的に導体１３とは非接触で磁気エネルギーを利用することができる。そのため、仮にファン８が故障しても導体１３に与える影響がなく、専用の遮断器等を設ける必要が無い。したがって、追加部品の増加を招くことがない。
また、例えばファン駆動装置１０Ａのファン８は、変換装置１１から出力される電気エネルギーの大きさの変化に追従して回転数が変化するので、制御回路等を設ける必要が無く、追加部品の増加を招くことがない。 In addition, since a current converter (CT) is used as the conversion device 11, magnetic energy can be utilized basically without contact with the conductor 13. Therefore, even if the fan 8 breaks down, there is no influence on the conductor 13, and there is no need to provide a dedicated circuit breaker or the like. Therefore, there is no increase in additional parts.
Further, for example, the fan 8 of the fan drive device 10A changes its rotational speed following the change in the magnitude of the electric energy output from the conversion device 11, so there is no need to provide a control circuit or the like, and the number of additional parts increases. Is not invited.

その一方で、ファン駆動装置１０Ｃのようにファン８を制御する制御装置１６を備えてもよく、その場合、制御装置１６は、変換装置１１側から出力される電気エネルギーを、ファン８を制御する際の制御信号として利用する。この場合、ファン８の制御用に最小限の機能を有するマイコン等を利用すれば、消費電力の増加を極力低減しつつも、細かくファン８を制御することができる。 On the other hand, a control device 16 that controls the fan 8 may be provided like the fan drive device 10C. In this case, the control device 16 controls the electric energy output from the conversion device 11 side. This is used as a control signal. In this case, if a microcomputer or the like having a minimum function for controlling the fan 8 is used, the fan 8 can be finely controlled while reducing the increase in power consumption as much as possible.

また、ファン駆動装置１０Ｄのように、ファン８を変換装置１１に一体に設けてもよい。この場合、変換装置１１は必須であるのでいずれにしろ取り付ける必要がある一方、ファン８を単体で取り付ける構造や部品を削減することができるので、部品点数の削減と省スペース化とを図ることができる。
また、このようなファン駆動装置１０を配電盤に採用することで、追加部品や消費電力の増加を極力抑制しつつ、配電盤の換気や冷却を行うことができる。 Further, the fan 8 may be provided integrally with the conversion device 11 like the fan driving device 10D. In this case, since the conversion device 11 is essential, it must be attached anyway. On the other hand, since the structure and parts for attaching the fan 8 alone can be reduced, it is possible to reduce the number of parts and save space. it can.
Further, by adopting such a fan drive device 10 for the switchboard, it is possible to ventilate and cool the switchboard while suppressing an increase in additional parts and power consumption as much as possible.

（その他の実施形態）
ファン８は、実施形態で例示した配置に限定されることは無く、例えば以下のような部位に配置あるいは取り付けることができる。
例えば負荷制御装置３に対して個別にファン８を設ける場合、負荷制御装置３の前面の操作パネルに配置し、負荷制御装置３内の遮断器、コンタクタ、補助リレーの冷却に用いてもよい。 (Other embodiments)
The fan 8 is not limited to the arrangement illustrated in the embodiment. For example, the fan 8 can be arranged or attached to the following site.
For example, when the fan 8 is individually provided for the load control device 3, the fan 8 may be disposed on the operation panel on the front surface of the load control device 3 and used for cooling the circuit breaker, contactor, and auxiliary relay in the load control device 3.

例えば閉鎖配電盤１にファン８を設ける場合、開閉扉５以外の扉（例えば、母線収容室７の扉等）に配置し、盤内全体、負荷制御装置３、母線導体、圧着端子、遮断器などの電気用品等を冷却してもよい。
例えば配電盤２０の場合、盤内全体、母線導体、圧着端子、遮断器（図示省略）等の電気用品の冷却に用いてもよい。 For example, when the fan 8 is provided in the closed switchboard 1, the fan 8 is disposed in a door other than the open / close door 5 (for example, the door of the bus accommodating chamber 7), and the entire panel, load control device 3, bus conductor, crimp terminal, circuit breaker, etc. The electrical appliances and the like may be cooled.
For example, in the case of the switchboard 20, it may be used for cooling the electrical equipment such as the entire board, bus conductors, crimp terminals, circuit breakers (not shown).

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。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

図面中、１は閉鎖配電盤（配電盤）、８はファン、１０、１０Ａ〜１０Ｄはファン駆動装置、１１は変換装置（電流変換器）、１３は導体、１３Ａ〜１３Ｃ、１３Ｇ〜１３Ｉは水平母線（導体）、１３Ｄ〜１３Ｆは垂直母線（導体）、１３Ｊは接続ケーブル（導体）、１６は制御装置、２０は配電盤（配電盤）を示す。 In the drawings, 1 is a closed switchboard (switchboard), 8 is a fan, 10 is a fan drive device, 10A to 10D, 11 is a converter (current converter), 13 is a conductor, 13A to 13C, and 13G to 13I are horizontal buses ( Conductor), 13D to 13F are vertical bus bars (conductor), 13J is a connection cable (conductor), 16 is a control device, and 20 is a switchboard (switchboard).

Claims

A converter that converts magnetic energy generated by current flowing through a conductor provided in the switchboard to electrical energy and outputs the electrical energy;
A fan that is driven using electrical energy output from the converter;
A fan driving device comprising:

The fan driving device according to claim 1, wherein the conversion device is a current converter.

The fan driving device according to claim 1, wherein the rotation speed of the fan changes following the change in the magnitude of the electric energy output from the conversion device.

A control device for controlling the fan;
4. The fan driving device according to claim 1, wherein the control device uses electrical energy output from the conversion device as a control signal when controlling the fan. 5.

5. The fan driving device according to claim 1, wherein the fan is provided integrally with the conversion device. 6.

A switchboard comprising the fan drive device according to any one of claims 1 to 5.