JP2016163434A - 分電盤 - Google Patents

Abstract

【課題】 部材数を増加させることなく、また主幹ブレーカと分岐ブレーカとの配置関係を変更すること無く、銅バーの放熱効率を上げることができる構造を備えた分電盤を提供する。
【解決手段】 銅バー１０の直線形成された分岐ブレーカ５接続領域の主幹ブレーカ４側端部に、分岐ブレーカ５の配置エリアの端部を使用して延設形成した放熱板８，９を備え、銅バー１０は２本の電圧相と１本の中性相とから成る３本が、中性相銅バー１０ｃを最前部に配置して前後方向に重ねて配設され、２本の電圧相銅バー１０ａ，１０ｂが放熱板８，９を有する。この放熱板８，９は、延設方向に対して直交する銅バー１０の配設方向にＬ字状或いはコ字状に折り曲げられて形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は住宅用分電盤等の主幹ブレーカと分岐ブレーカとを銅バーで接続した分電盤に関する。

従来より、住宅用分電盤等の分電盤では、主幹ブレーカと複数配設された分岐ブレーカとが帯状の銅バーにより接続されている。この銅バーは主要部が直線状に形成され、接続される分岐ブレーカが一列に列設され、個々の分岐ブレーカがこの銅バーに設けられた接続部に連結される。そして、銅バーの一方の端部を、主幹ブレーカの２次側に接続している。

このように銅バーを使用して主幹ブレーカと分岐ブレーカとを接続することで、比較的大きな電流に対して対処できたが、近年の電力使用量の増加に伴う分岐ブレーカ数の増加等で、銅バーに対する発熱対策が必要となっている。
例えば、特許文献１では、最も大きな電流が流れる主幹ブレーカの二次側に接続される銅バーに多数のスリットを形成して表面積を増やすことで放熱効率を上げている。また、特許文献２では、主幹ブレーカと分岐ブレーカの間の空間を広げて、主幹ブレーカ２次側に接続した渡りバーの配設空間を広げ、渡りバー自体に大きな放熱機能を設けた。

特開２００２−１７１６１９号公報 特開２００９−１９５０２０号公報

上記スリットを多数設ける構成も、渡りバーに放熱機能を持たせる構成も、部材数が増加したし、主幹ブレーカと分岐ブレーカとの間隔を従来より広げる必要があったため、分電盤筐体の内部構造を従来の構造から大きく変更する必要が発生した。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、部材数を増加させることなく、また主幹ブレーカと分岐ブレーカとの配置関係を変更すること無く、銅バーの放熱効率を上げることができる構造を備えた分電盤を提供することを目的としている。

上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、主幹ブレーカと列設した複数の分岐ブレーカとが帯状の銅バーを介して接続された分電盤において、銅バーの直線形成された分岐ブレーカ接続領域の主幹ブレーカ側端部に、銅バーから放熱板を延設し、分岐ブレーカの列に隣接させて放熱板を配置したことを特徴とする。
この構成によれば、銅バーの直線状に形成された分岐ブレーカ接続領域の端部に放熱板を備えるため、主幹ブレーカと分岐ブレーカとの配置関係に影響を与えること無く放熱構造を構築できる。そして、分岐ブレーカ１台或いは数台の設置空間を使用して放熱板を設けることができるため、従来の分電盤から大きな設計変更を必要としない。更に、主幹ブレーカ側に設けることで、電流の最も集中する部位に放熱部を設けることができ、効果的に放熱できる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、銅バーは、２本の電圧相と１本の中性相とから成り、中性相銅バーが最前部に配置されて銅バーの厚み方向に３本の銅バーが重ねて配設され、少なくとも２本の電圧相銅バーが放熱板を有し、当該放熱板は、延設方向に対して直交する銅バー配設方向に、Ｌ字状或いはコ字状に折り曲げられて成ることを特徴とする。
この構成によれば、放熱板は一定幅の中で折り曲げられることで、最小のスペースで大きな放熱面積を確保できる。また、２本の電圧相銅バーのみ放熱板を設けた場合は、中性相銅バーの領域を使用して放熱板を形成でき、大きな放熱空間を設けることができる。そして、中性相銅バーは最前部に配置されるため放熱板が無くても効果的に放熱させることができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の構成において、放熱板は、周囲と絶縁する絶縁枠内に収容されて成ることを特徴とする。
この構成によれば、放熱板は絶縁体に囲まれるため、ブレーカ操作等の作業時に触れるようなことが無く、安心して作業できる。

本発明によれば、銅バーの直線状に形成された分岐ブレーカ接続領域の端部に放熱板を備えるため、主幹ブレーカと分岐ブレーカとの配置関係に影響を与えること無く放熱構造を構築できる。そして、分岐ブレーカ１台或いは数台の設置空間を使用して放熱板を設けることができるため、従来の分電盤から大きな設計変更を必要としない。更に、主幹ブレーカ側に設けることで、電流の最も集中する部位に放熱部を設けることができ、効果的に放熱できる。

本発明に係る分電盤の要部を成す銅バーをパネルに取り付けた斜視図である。 図１の銅バーとパネルとを組み付けた分電盤の斜視図である。 中間に配置された銅バーを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は左側面図である。 奥部に配置された銅バーを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は左側面図である。 パネルから３本の銅バーを分離した斜視図である。 パネルに銅バーを組み付けた図５の角度の斜視図である。 図１に示す放熱板に絶縁カバーを取り付けた斜視図である。 図１の正面図である。 Ａ−Ａ線断拡大面図である。 Ｂ−Ｂ線断拡大面図である。 図１に示す分電盤の機器の接続を示すブロック説明図である。

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る分電盤の要部を成す銅バーをパネルに取り付けた斜視図であり、図２はこのパネルと銅バーを組み付けた分電盤の斜視図であり、何れも斜め上方から見た図を示している。尚、ここで示している分電盤は、太陽光発電等の発電電力データや、個々の分岐ブレーカを介して消費される電力データを計測して外部に出力する通信端子２０等を備えた構成となってる。

分電盤１は、キャビネット２内の背部に金属板から成るパネル３が配置され、このパネル３に対して左側に単相３線式の主幹ブレーカ４が配置され、その右側に複数の分岐ブレーカ５が上下２段で左右方向に一列に列設される。但し、図２では上段の分岐ブレーカは省略してある。

上下２段で列設された分岐ブレーカ５の間となるパネル３の中央には、単相３線式の電路を形成する３本の銅バー１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）が重ねられて左右方向に配設されている。最前部が中性相、中間部と奥部が電圧相となっている。そして、銅バー１０の左端部は別途配置された接続用銅バー（図示せず）が接続され、主幹ブレーカ４の２次側に接続されている。そして、電圧相銅バーである中間部及び奥部の銅バー１０ａ，１０ｂに放熱板が形成されている。
以下、キャビネット２の開放面方向を前方、図示上側側方を上方とし、中間の銅バー１０ａを第１銅バー、奥部の銅バー１０ｂを第２銅バー、最前部の銅バー１０ｃを第３銅バーとして説明する。

以下、銅バー１０及び放熱板８，９を中心に具体的に説明する。図３は中間に配置された第１銅バー１０ａを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は左側面図である。３本の銅バー１０は左右方向に長い帯状に形成された銅製の板体であって、上下両側に分岐ブレーカ５が接続される接続辺１３を形成している。そして、図３に示すように、第１銅バー１０ａに形成された放熱板（第１放熱板）８は、主幹ブレーカ４に近い左側の上部に形成されている。

この第１銅バー１０ａは、上側の一方の接続辺１３に複数の切り欠き１１が所定間隔で形成され、櫛状に形成されている。櫛状に突出した個々の舌片１２が分岐ブレーカ５を接続する端子を構成している。他方の接続辺１３は直線状に形成された一様な側部となっている。
尚、切り欠き１１は分岐電流を計測するための電流センサが配置される（図５に示す）ために設けられている。この切り欠き１１を設けたことで、第１銅バー１０ａの実効断面は小さくなるため発熱し易い。そのため、この対策として第１放熱板８が形成されている。

この第１放熱板８は、分岐ブレーカ５を列設する分岐ブレーカ配置エリアの一部を利用して第１銅バー１０ａから延設され、パネル３に平行する平面部８ａと、後方に折り曲げた折り曲げ片８ｂとを有している。
平面部８ａは、第１銅バー１０ａ本体からキャビネット２の前方に折り曲げ形成された立ち上げ片８ｃが設けられ、最前部に配置された第３銅バー１０ｃの配置面と略同一の位置に形成されている。また、折り曲げ片８ｂは、この第３銅バー１０ｃの位置から十分な空間が形成された後方に折り曲げて延設され、その先端は奥部に配置された第２銅バー１０ｂの近くまで延びている。こうして、第１放熱板８は断面Ｌ字状に形成されている。

図４は奥部に配置された第２銅バー１０ｂを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は左側面図である。図４に示すように、第２銅バー１０ｂも第１銅バー１０ａと同様に、放熱板（第２放熱板）９は主幹ブレーカ４に近い左側の上部に形成されている。

第２銅バー１０ｂは、下側の一方の接続辺１３に、第１銅バー１０ａと同様に分岐電流を計測する電流センサを配置するための複数の切り欠き１１が所定間隔で形成され、櫛状に形成されている。この櫛状に突出した個々の舌片１２が、分岐ブレーカ５を接続する端子を構成している。そして、他方の上側の接続辺１３は直線状に形成された一様な側部となっている。
尚、第１銅バー１０ａと同様に、切り欠き１１を設けたことで第２銅バー１０ｂの実効断面は小さくなるため発熱し易く、この対策として第２放熱板９が形成されている。

この第２放熱板９は、第１銅バー１０ａと同様に分岐ブレーカ配置エリアの一部を利用して延設され、第１放熱板８と重なる様に前方から見て同一位置に形成されている。そして、第２銅バー１０ｂ本体の側部からパネル３に平行に延設した平面部９ａと、前方に折り曲げた側片９ｂと、側片９ｂを介して平面部９ａと重なるように平行に配置された折り曲げ片９ｃとを有している。
折り曲げ片９ｃは、第１銅バー１０ａに略等しい位置に配置され、第２放熱板９は断面コ字状に形成されている。

尚、図１に示すように、中性相銅バーである第３銅バー１０ｃの分岐ブレーカ５との接続部は、上下両辺が一様な直線で形成された接続辺１３である。そのため、第２銅バー１０ａ及び第３銅バー１０ｂと同一幅で形成された第３銅バーは、切り欠きが無いことで広い電流通過領域を有している。

図５は、パネル３から銅バー１０を分離した斜視図を示している。また、図６は銅バー１０をパネル３に組み付けた図を示し、図１とは角度を変えて図５と同一の角度で示している。図５において、２１は第１銅バー１０ａ、第２銅バー１０ｂに形成された切り欠き１１に挿入される電流センサを備え、端部に計測結果を外部に出力するための通信端子２０を備えた電流センサ基板であり、この電流センサ基板２１は第１銅バー１０ａと第２銅バー１０ｂの間に配置される。
そして、図６（或いは図１，図２）に示すように、パネル３に組み付けた状態では、第１放熱板８と第２放熱板９とは重なって同一部位に配置される。但し、このとき折り曲げ部が互いに接触することがないよう形成されている。

図７は、銅バー１０をパネル３に取り付けた図１と同様の斜視図であるが、重ねられた第１放熱板８及び第２放熱板９に保護ケース２２を装着した状態を示している。放熱板８，９は分岐ブレーカ５に隣接して配置されて通常は充電状態にあるため、作業者が触れ易い。そのため図７に示すように保護ケース２２で覆われている。保護ケース２２は、絶縁体である合成樹脂で形成され、四角形の筒状を成している。また前後左右を閉塞する側面と、格子状に形成されて複数の開口部２３を備えた天面２２ａを有している。

また図８は図７の正面図を示し、図９は図８のＡ−Ａ線断面拡大図、図１０は図８のＢ−Ｂ線断面拡大図を示している。図９に示すように、重なった第１放熱板８と第２放熱板９は、全体が断面四角形の擬似立方体を成して、四角形筒状の保護ケース２２内に良好に収納される。
一方、天面２２ａには格子状に開口部２３が形成されているため、周囲が閉塞されても、放熱板１０により温度上昇した暖気は上方へ抜けて行くことができ、熱気が内部に蓄積されることがない。尚、図１０に示す２４は、保護ケース２２を固定するために放熱板１０の間に挿入する挿入片であり、天面２２ａの背部に形成されている。

図１１は、図２に示す分電盤全体の接続の一例を示すブロック説明図であり、太陽光発電設備が接続され、個々の電流センサが計測した電流情報を出力する機能を備えた分電盤を構成している。太陽電池パネルＳＰの発電電力を計測する拡張計測ユニット２５、太陽電池パネルＳＰから太陽光発電電流を供給するための一次送り開閉器２６、電流センサ２７，２８、計測した個々の分岐電流データ、消費電力データ等を外部に出力する通信計測ユニット２９等が組み付けられる。

このように、銅バー１０の直線状に形成された分岐ブレーカ接続領域である接続辺１３の端部に放熱板８，９を備えるため、主幹ブレーカ４と分岐ブレーカ５との配置関係に影響を与えること無く放熱構造を構築できる。そして、分岐ブレーカ５の１台或いは数台の設置空間を使用して放熱板８，９を設けることができるため、従来の分電盤から大きな設計変更を必要としない。更に、主幹ブレーカ４側に設けることで、電流の最も集中する部位に放熱部を設けることができ、効果的に放熱できる。
また、放熱板８，９は一定幅の中で折り曲げられることで、最小のスペースで大きな放熱面積を確保できるし、２本の電圧相銅バー１０ａ，１０ｂのみ放熱板を設けるため、中性相銅バー１０ｃの領域を使用して放熱板を形成でき、大きな放熱空間を設けることができる。そして、中性相銅バー１０ｃは最前部に配置されるため放熱板が無くても効果的に放熱させることができる。
更に、放熱板８，９は絶縁体から成る保護ケース２２に収容されるため、ブレーカ操作等の作業時に触れるようなことが無く、安心して作業できる。

尚、上記実施形態では、電圧相銅バー１０ａ，１０ｂに対して放熱板８，９を形成しているが、中性相銅バー１０ｃに対しても放熱板を設けても良い。また、放熱板８，９の折り曲げ方も上記形態に限定するものではなく、接触することがないよう重ね合わせることができれば、どのように折り曲げても良い。そして、折り曲げて表面積を大きくすることで放熱効率は上昇する。

１・・分電盤、３・・パネル、４・・主幹ブレーカ、５・・分岐ブレーカ、８・・第１放熱板（放熱板）、９・・第２放熱板（放熱板）、１０・・銅バー、２２・・保護ケース（絶縁枠）、２３・開口部。

Claims (3)

1. 主幹ブレーカと列設した複数の分岐ブレーカとが帯状の銅バーを介して接続された分電盤において、
   前記銅バーの直線形成された分岐ブレーカ接続領域の主幹ブレーカ側端部に、前記銅バーから放熱板を延設し、前記分岐ブレーカの列に隣接させて前記放熱板を配置したことを特徴とする分電盤。
2. 前記銅バーは、２本の電圧相と１本の中性相とから成り、前記中性相銅バーが最前部に配置されて前記銅バーの厚み方向に３本の前記銅バーが重ねて配設され、少なくとも２本の前記電圧相銅バーが前記放熱板を有し、
   当該放熱板は、延設方向に対して直交する銅バー配設方向に、Ｌ字状或いはコ字状に折り曲げられて成ることを特徴とする請求項１記載の分電盤。
3. 前記放熱板は、周囲と絶縁する絶縁枠内に収容されて成ることを特徴とする請求項１又は２記載の分電盤。

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