JP3564774B2 - switchboard - Google Patents
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
- H02B1/56—Cooling; Ventilation
- H02B1/565—Cooling; Ventilation for cabinets
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、自然通風冷却の配電盤、特にその自然換気の助長手段に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、変圧器,抵抗器,整流器など比較的発熱量の大きい電気機器・器具が盤内に収納されている配電盤(制御盤)では、冷却も肝要である。発熱源となる電気機器・器具を換気が不十分な所に設置すれば、盤内の温度が異常に上昇して、寿命を縮めたり、焼損事故に至るといった問題が生じる。このため、給気口・排気口を大きくするなど自然通風による冷却力の増大に配慮したり、場合によってはファンを設置して強制通風としている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者(自然通風冷却)の場合には、安全面に多少の危惧が残ったり、雰囲気の悪い場所には設置できないという問題がある。また、後者(強制通風)の場合には、設備費に加えて、故障検出及びその修理といった保守面にも費用が掛かる。
【0004】
そこで本発明は、安価に、かつ簡単な構造で冷却効果を高めることができる配電盤を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電気機器・器具が盤内に収納された配電盤において、排気口を煙突効果を呈する形状とし、その下部に複数の板状の磁性体を排気口へ向かう通風路が形成されるように配置し、これらに配線の一部の電線を貫通させたこと、板状の磁性体として鉄板を用いたこと、板状の磁性体の電線貫通用の穴の大きさを可変としたこと、並びに板状の磁性体にひだ、またはフィンを設けたことを特徴とする。
【0006】
【作用】
板状の磁性体を貫通する電線に交流電流が流れていると、その周囲に交番磁界が発生し、磁性体に渦電流が生じる。渦電流が生じると、損失(渦電流損)が発生し、発熱する。この発熱に伴い磁性体の周囲に上昇気流が生じ、煙突効果によって加速される。これに誘引されて盤内の排気口へ向かう空気流が増加し、電気機器・器具の発生熱が速やかに盤外へ排出される。これにより、電気機器・器具の温度上昇が抑制される。
【0007】
【実施例】
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
【0008】
本発明による配電盤の実施例1を図1及び図2に示す。図1は側面と平行に切断した状態の断面図、図2は正面と平行に切断した状態の断面図である。図中、1は箱体、2は内部に収納された電気機器・器具(変圧器,抵抗器,整流器など)で、盤内の主な発熱源となる。箱体1は、その上面に煙突効果を呈する形状の排気口1Aを形成している。排気口1Aの下部に多数の板状の磁性体、例えば鉄板3を排気口1Aへ向かう通風路が形成されるように配置し、これらに配線の一部の電線4を貫通させている。図示例では、数枚1組をある間隔で平行に配置して1列としたものを、3列並設しており、各鉄板3間の空間部分を排気口1Aへ向かう通風路としている。鉄板3には、図3に示すように電線貫通用の穴3Aを形成している。なお、図示しないが、箱体1の下部には給気口を設けている。また、各鉄板3は、その取付脚を絶縁棒などに固定して、相互の間隔を保持するとともに、所定位置に堅固に支持する。
【0009】
次に、作用について述べる。鉄板3を貫通する電線4に交流電流が流れていると、その周囲に交番磁界が発生し、鉄板3に渦電流が生じる。このため、渦電流による抵抗損、いわゆる渦電流損が発生し、発熱する。また、交番磁界の発生により鉄板3にヒステリシス損が生じ、この損失によっても発熱する。これらの発熱に伴い各鉄板3の周囲に上昇気流(対流)が生じ、煙突効果によって加速される。これに誘引されて盤内の電気機器・器具2の付近では排気口1Aへ向かう空気流が増加し、電気機器・器具2の発生熱が速やかに盤外へ排出される。これにより、電気機器・器具2の温度上昇が抑制される。
【0010】
実施例2〜実施例7を図4〜図9に示す。実施例2(図4)は、盤内の配線のブスバー4Aを利用した場合で、裸導体のブスバー4Aとの間に十分な絶縁距離を有する大きさの電線貫通用の穴3Bを鉄板3に設けている。実施例3(図5)は、ブスバー4Aと鉄板3−1の間に絶縁板5を介在させ一体化した場合で、絶縁板5は鉄板3−1の支持材を兼ねており、鉄板3−1は取付脚が不要となる。また、電線貫通用の穴3Cは、実施例2の穴3Bより小さくしている。
【0011】
実施例4(図6)は、電線貫通用の穴3Dの大きさを可変とした場合で、一辺にU形の切り欠きを有する2枚の鉄板3−21,3−22を一部重ねて電線貫通用の穴3Dを形成している。両鉄板3−21,3−22は、ビス6で固定して一体化しており、一方に長穴7を、他方にねじ穴をそれぞれ形成して、穴3Dの大きさを調整できるようにしている。穴3Dの大きさを調整することにより、発熱量を変えることができる。
【0012】
実施例5(図7)は、鉄板3−3に電線貫通用の穴3Eとひだ8を形成した場合である。実施例6(図8)は、鉄板3−4に電線貫通用の穴3Eを形成するとともに、放熱フィン9を取り付けた場合である。実施例5及び実施例6は、いずれも鉄板3−3,3−4の放熱が促進されて、誘引効果が高くなる。
【0013】
実施例7(図9)は、鉄板で2重円筒体10を形成し、その軸方向に電線4を貫通させた場合である。この実施例でも、渦電流損で円筒体10が発熱し、その放熱時の対流による誘引作用で通風が促進されることは、他の実施例と同様である。なお、2重円筒に限るものではなく、1重または3重以上としてもよい。また、角筒体であってもよい。
【0014】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、盤内には確実に配線されている電線の周囲の交番磁界を活用し、煙突効果を呈する形状の排気口近辺で板状の磁性体に渦電流損などを生じさせ、発熱に伴う対流作用で大きな空気流を誘引するようにしたので、簡単な構造で自然換気を助長することができるようになり、安定した通風冷却が期待できる。しかも、板状の磁性体として鉄板を使用したので、安価に製作できる。また、電線貫通用の穴の大きさを可変としたことにより、発熱量を加減することができ、状況に適合した通風冷却が可能となる。更に、ひだや放熱フィンを付設することにより、対流による誘引効果を高めることが可能となって、自然換気をより一層助長できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による配電盤の実施例1を示す側面と平行に切断した状態の断面図。
【図2】本発明による配電盤の実施例1を示す正面と平行に切断した状態の断面図。
【図3】実施例1における要部の斜視図。
【図4】本発明による配電盤の実施例2の要部を示す斜視図。
【図5】本発明による配電盤の実施例3の要部を示す斜視図。
【図6】本発明による配電盤の実施例4の要部を示す斜視図。
【図7】本発明による配電盤の実施例5の要部を示す斜視図。
【図8】本発明による配電盤の実施例6の要部を示す斜視図。
【図9】本発明による配電盤の実施例7の要部を示す斜視図。
【符号の説明】
1…箱体
2…電気機器・器具
3,3−1,3−21,3−22,3−3,3−4…鉄板
3A,3B,3C,3D,3E…電線貫通用の穴
4…電線
4A…ブスバー
5…絶縁板
6…ビス
7…長穴
8…ひだ
9…放熱フィン
10…2重円筒体[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a switchboard for natural ventilation cooling, and particularly to a means for promoting natural ventilation.
[0002]
[Prior art]
For example, in a switchboard (control panel) in which electrical devices and appliances having a relatively large amount of heat, such as a transformer, a resistor, and a rectifier, are housed in the panel, cooling is also important. If electrical equipment and appliances that are heat sources are installed in places with insufficient ventilation, the temperature inside the panel will rise abnormally, resulting in problems such as shortening the service life and causing burnout. For this reason, consideration is given to increasing the cooling power due to natural ventilation, such as by increasing the air supply and exhaust ports, and in some cases, a fan is installed to provide forced ventilation.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the former (natural ventilation cooling), there is a problem that some concerns remain in terms of safety, and the system cannot be installed in a place with a bad atmosphere. In the case of the latter (forced ventilation), in addition to equipment costs, costs are also required for maintenance such as failure detection and repair thereof.
[0004]
Therefore, an object of the present invention is to provide a switchboard that can increase the cooling effect with a low-cost and simple structure.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in a distribution board in which electric devices and appliances are housed in a panel, an exhaust port is formed into a shape exhibiting a chimney effect, and a plurality of plate-like magnetic bodies are formed below the exhaust port so as to form an air passage. And that the wires of some of the wires penetrated through them, that an iron plate was used as the plate-like magnetic material, that the size of the hole for wire penetration of the plate-like magnetic material was made variable, In addition, folds or fins are provided on the plate-shaped magnetic body.
[0006]
[Action]
When an alternating current flows through an electric wire penetrating the plate-shaped magnetic material, an alternating magnetic field is generated around the electric current, and an eddy current is generated in the magnetic material. When an eddy current is generated, a loss (eddy current loss) occurs and heat is generated. With this heat generation, an ascending airflow is generated around the magnetic body and accelerated by a chimney effect. As a result, the airflow toward the exhaust port in the panel is increased, and the heat generated by the electric equipment is quickly discharged to the outside of the panel. As a result, a rise in the temperature of the electric device or appliance is suppressed.
[0007]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
[0008]
1 and 2 show a first embodiment of a switchboard according to the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view of a state cut parallel to a side surface, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a state cut parallel to a front face. In the figure, reference numeral 1 denotes a box, and 2 denotes electrical equipment and appliances (transformers, resistors, rectifiers, etc.) housed therein, which are main heat sources in the panel. The box 1 has an
[0009]
Next, the operation will be described. When an alternating current is flowing through the
[0010]
Examples 2 to 7 are shown in FIGS. Example 2 (FIG. 4) uses a bus bar 4A for wiring in the board, and a
[0011]
Example 4 (FIG. 6) is a case in which the size of the hole 3D for electric wire penetration is variable, and two iron plates 3-21 and 3-22 having a U-shaped notch on one side are partially overlapped. A hole 3D for electric wire penetration is formed. The two iron plates 3-21 and 3-22 are fixed and integrated with a screw 6, and a long hole 7 is formed on one side and a screw hole is formed on the other side so that the size of the hole 3D can be adjusted. I have. The amount of heat generated can be changed by adjusting the size of the hole 3D.
[0012]
Example 5 (FIG. 7) is a case in which a
[0013]
Example 7 (FIG. 9) is a case where the double cylindrical body 10 is formed of an iron plate, and the
[0014]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the alternating magnetic field around the wires securely wired in the panel is utilized, and eddy current loss and the like are generated in the plate-shaped magnetic body near the exhaust port having a chimney effect. And a large air flow is induced by a convection effect caused by heat generation, so that natural ventilation can be promoted with a simple structure, and stable ventilation cooling can be expected. In addition, since an iron plate is used as the plate-shaped magnetic body, it can be manufactured at low cost. Further, by making the size of the hole for electric wire penetration variable, the calorific value can be adjusted, and ventilation cooling suitable for the situation can be performed. Further, by providing the folds and the radiation fins, it is possible to enhance the attraction effect by convection, and to further promote natural ventilation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a switchboard according to a first embodiment of the present invention, which is cut in parallel with a side surface.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the switchboard according to the first embodiment of the present invention, which is cut in parallel to the front.
FIG. 3 is a perspective view of a main part according to the first embodiment.
FIG. 4 is a perspective view showing a main part of a switchboard according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing a main part of a third embodiment of the switchboard according to the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a main part of a switchboard according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing a main part of a switchboard according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing a main part of a switchboard according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view showing a main part of a switchboard according to a seventh embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
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