JP4683462B2 - 冷却用空気を整流する遮蔽体付きスイッチギヤ - Google Patents

Description

本発明は、電気機器を含んだ遮断器を収納するスイッチギヤに係り、特にこのスイッチギヤを効率的に冷却することができる冷却用空気を整流する遮蔽体付きスイッチギヤに関する。

電気機器を含んだ遮断器を収納するスイッチギヤは稼動中に内部の温度が上昇する。そこで、このスイッチギヤ内にある遮断器の周囲温度が、規格で許容されている温度を超えないように、従来よりスイッチギヤにおいては自然換気をする換気口を設けている。あるいは、強制換気をするためにスイッチギヤに換気ファンを設けている。

スイッチギヤ内の遮断器から発生する熱が、スイッチギヤ内において短い換気ルートを通ってスイッチギヤの外部に排気されると、熱を逃す際の換気の効率が悪くなる。その結果、スイッチギヤ内部の温度が上昇し、温度を下げることが困難になることがあった。外部へ十分な排熱ができないスイッチギヤの場合には、例えば、年間のうち２〜３日程度の過負荷運転のために、定格電流が大きい遮断器、即ち発熱量の低い遮断器に買い替える必要があり、そのための費用が高騰することがあった。

そこで、スイッチギヤ内の遮断器を冷却するために、その換気効率の向上を図る技術が提案されている。例えば、特許文献１の特開平１０−２４８１２３公報「多段積載遮断器収納スイッチギヤ」は、図６のスイッチギヤの縦断面図に示すように、遮断器を含む複数の電気機器５１を、所定部所に排気孔５２が設けられた盤の内部に垂直方向に積載して構成される多段積載遮断器収納スイッチギヤ５３において、複数の電気機器５１から発生する熱を、各電気機器５１毎にそれぞれ異なる換気ルート（冷却空気の流れを示す矢視線）５４で換気するように、盤内部に板状の遮蔽体５５を複数設けた技術が提案されている。
特開平１０−２４８１２３号

しかし、特許文献１のような、複雑な板状からなる遮蔽体５５では、新規に製造するスイッチギヤ５３には組み込むことはできるが、既存のスイッチギヤにはこの遮蔽体５５を容易に組み込むことができないという問題があった。

また、特許文献１の遮蔽体５５では、過負荷運転を行うと遮断器等の電気機器５１の発熱量が増大するが、スイッチギヤ５３の寸法などの関係から，換気口または換気ファンの増設には限度があるという問題があった。

本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、既存のスイッチギヤに簡単な構造のものを付加することで、遮断器の周辺に冷却用空気の流れを形成して遮断器を効率良く冷却でき、また既存のスイッチギヤであっても簡単な取付け作業で冷却効率を高めることができる冷却用空気を整流する遮蔽体付きスイッチギヤを提供することにある。

本発明のスイッチギヤは、点検用ドア（３）と、背板（４）と該背板（４）両端縁それぞれに接続する両側板（５）とから成るスイッチギヤ用筐体（２）と、前記側板（５）の下方位置に開けた、冷却用空気を取り入れる吸気口（９）と、前記側板（５）の上方位置に開けた、冷却用空気を排気する排気口（１０）と、前記スイッチギヤ用筐体（２）内に収納した、電気機器を含んだ遮断器（８）と、前記遮断器（８）に向けて前記両側板（５）それぞれに、その長手方向を略水平方向に取り付けられた、前記冷却用空気の流れを円滑に変えられるように横断面が略三角形状又は略台形状になる遮蔽体（１１）と、を備え、前記遮蔽体（１１）は、その長手方向の長さが前記遮断器（８）の奥行きと略同程度に形成されたものであり、前記吸気口（９）と排気口（１０）との間に取り付けられた、ことを特徴とする。

または、点検用ドア（３）と、背板（４）と該背板（４）両端縁それぞれに接続する両側板（５）とから成るスイッチギヤ用筐体（２）と、前記側板（５）の下方位置に２箇所横方向に並列するように開けた、冷却用空気を取り入れる吸気口（９）と、前記側板（５）の上方位置に２箇所横方向に並列するように開けた、冷却用空気を排気する排気口（１０）と、前記スイッチギヤ用筐体（２）内に収納した、電気機器を含んだ遮断器（８）と、前記遮断器（８）に向けて前記両側板（５）それぞれに、その長手方向を略上下方向に取り付けられた、前記冷却用空気の流れを円滑に変えられるように横断面が略三角形状又は略台形状になる遮蔽体（１１）と、を備え、前記遮蔽体（１１）は、その長手方向の長さが前記遮断器（８）の高さと略同程度に形成されたものであり、２箇所の吸気口（９）の間と、２箇所の排気口（１０）の間にそれぞれ取り付けられたものである。

前記スイッチギヤ用筐体（２）の前記排気口（１０）が開けられた側板（５）に並列するように、通風装置（１４）を設け、前記通風装置（１４）は、前記側板（５）の全面と略同じ大きさを有し、かつ給排気機能を有する風洞（１２）から成り、該風洞（１２）内に、該側板（５）に開けた排気口（１０）からの冷却用空気を排気する換気ファン（１３）を内蔵したものである。

上記構成の発明では、スイッチギヤ用筐体（２）の両側板（５）に、遮断器（８）に向けてその長手方向が略水平になるように遮蔽体（１１）を取り付けたものでは、スイッチギヤ用筐体（２）の側板（５）の吸気口（９）から取り入れた冷却用空気を、この遮蔽体（１１）に当てて水平方向に流れを変えて遮断器（８）の前後面に誘導させることができる。これにより、冷却用空気が吸気口（９）から排気口（１０）へ短絡的に流れることを阻止することで、遮断器（８）を効率よく冷却することができる。そこで、スイッチギヤ（１）内に収納した遮断器（８）の周囲温度が規格で許容されている温度を超えないように、このスイッチギヤ（１）内を効率良く冷却することができる。

また、スイッチギヤ用筐体（２）の両側板（５）に、遮断器（８）に向けてその長手方向が略上下方向になるように遮蔽体（１１）を取り付けたものでは、スイッチギヤ用筐体（２）の両側板（５）の側面の吸気口（９）から取り入れた冷却用空気を、この遮蔽体（１１）に当てて遮断器（８）の前後面に誘導するようにその流れを変えることができる。このように冷却用空気の流れを変えることによりスイッチギヤ（１）内を効率良く冷却することができる。

特に、既存のスイッチギヤ用筐体（２）の側板（５）に、例えば横断面が略三角形状や略台形状の簡単な構造の遮蔽体（１１）を容易に取り付けることができ、このような横断面が略三角形状や略台形状の遮蔽体（１１）は冷却用空気の流れを円滑に変えることができる。また、このスイッチギヤ（１）に換気ファンが備えられていないときは、このスイッチギヤ用筐体（２）に、換気ファン（１３）を内蔵した通風装置（１４）を後から取り付けるだけで、既存のスイッチギヤ（１）における冷却用空気の流れを容易に変えることができ、冷却効率を高めることができる。このように既設機器の簡単な改修だけで冷却効率を高めることができるので、新たなスイッチギヤ（１）に取替える必要がないので、無駄な費用が発生しない。更に短期間で設置可能なため、取付作業の際の停電時間を少なくできる。

本発明の冷却用空気を整流する遮蔽体付きスイッチギヤは、点検用ドア、背板と側板とから成るスイッチギヤ用筐体と、各側板の冷却用空気を取り入れる吸気口と、冷却用空気を排気する排気口と、このスイッチギヤ用筐体内に収納した遮断器に向けて、冷却用空気の流れを円滑に変えることができる横断面が略台形状、略台形状の遮蔽体を取り付けたものである。

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は実施例１の冷却用空気を整流する遮蔽体付きスイッチギヤを示す側断面図である。図２は実施例１のスイッチギヤ内の遮蔽体の位置より下方へ向けて切断した平断面図である。図３は実施例１のスイッチギヤ内の遮蔽体の位置より上方へ向けて切断した平断面図である。
実施例１の冷却用空気を整流する遮蔽体付きスイッチギヤ１は、点検用ドア３と、背板４とこの背板４両端縁それぞれに接続する側板５と台座６と天板７から成る略直方体形状の筐体である。このスイッチギヤ用筐体２内に電気機器を含んだ遮断器８を収納するようになっている。

このスイッチギヤ用筐体２の側板５には、冷却用空気を取り入れる吸気口９と、冷却用空気を排気する排気口１０とを設けている。遮断器８の周囲温度が規格で許容されている温度を超えないようにするために、この吸気口９からスイッチギヤ１の外部の空気を取り入れ、遮断器８から発生する熱を伴った空気を排気口１０から排気する。

実施例１では、スイッチギヤ用筐体２の両側板５に遮蔽体１１を、この遮断器８に向けて、その長手方向が略水平になるように取り付けている。この遮蔽体１１は、例えば横断面が略三角形状に形成したものであり、その鋭角な部分が遮断器８に接する程度に近づける。その三角形の底辺部分を側板５に固定する。この遮蔽体１１は、冷却用空気（矢視線）の流れを変える機能を有し、冷却用空気の流れを変えることができれば状態であれば、必ずしもその鋭角な部分が遮断器８に接している必要はない。

その遮蔽体１１の長手方向の長さは、短すぎるとその前後の隙間から冷却用空気が漏れて、冷却用空気の流れを変えることができない。そこで、遮蔽体１１の長手方向の長さは、遮断器８の奥行きと略同程度であれば、この遮断器８を効率良く冷却することができる。また、遮蔽体１１の横断面形状も略三角形状に限定する必要はなく、冷却用空気の流れを円滑に変えることができるものであれば良いので横向き略台形状や略四角形状に形成したもの、その他の形状のものを使用することができる。

実施例１のスイッチギヤ用筐体２には、図１と図２に示すように、この遮蔽体１１の下方の２箇所に吸気口９を設けている。また、遮蔽体１１の上方の１箇所に排気口１０を設けている。これは、スイッチギヤ用筐体２の側面の吸気口９から取り入れた冷却用空気を、遮蔽体１１に当てて水平方向に流れを変えて遮断器８の前後面に誘導するように流れさせるためである。これにより、冷却用空気が吸気口９から排気口１０へ短絡的に流れることを阻止することで、遮断器８を効率よく冷却することができる。

即ち、本発明の遮蔽体付きスイッチギヤは、吸気口９から冷却用空気を取り入れ、この冷却用空気を遮蔽体１１に当てて水平方向にその流れを変える。次に、この冷却用空気を、遮断器８の前後面に誘導するように流れさせた後、スイッチギヤ用筐体２の側面に開けた排気口１０から排気させる。これにより、スイッチギヤ１の過負荷運転時においても許容温度を超過させない。

なお、図１と図２に示す例と異なり、遮蔽体１１の上方の２箇所に吸気口９を設け、また遮蔽体１１の下方の１箇所に排気口１０を設けたものでも良い。あるいは吸気口９は必ずしも２箇所に設ける必要はなく、遮蔽体１１を挟んで排気口１０と吸気口９とを１箇所ずつ設けることも可能である。

また、このスイッチギヤ用筐体２に強制換気するための換気ファンが備えられていないときは、このスイッチギヤ用筐体２に通風装置１４を取り付けることができる。この通風装置１４は、スイッチギヤ用筐体２の側板５と略同じ大きさから成り、給排気機能を有する風洞１２内に、側板５に開けた排気口１０からの冷却用空気を排気する換気ファン１３を内蔵したものである。本発明はこのように既存のスイッチギヤ１に通風装置１４を後付けすることができるので、スイッチギヤ１を取替える必要がなく、無駄な費用が発生しない。この通風装置１４内には、冷却用空気の吸入と排気を別経路にするための遮蔽板１５を設けている。

図４は実施例２の冷却用空気を整流する遮蔽体付きスイッチギヤを示す部分側断面図である。図５は実施例２のスイッチギヤを示す図４のＡ−Ａ線断面図である。
実施例２では、遮蔽体１１をその長手方向が略上下方向になるように側板５に取り付けたものである。遮蔽体１１は上述したように必ずしも略水平方向に側板５に取り付ける必要はない。このように遮蔽体１１をその長手方向が略上下方向になるように設けたスイッチギヤ１であっても、遮断器８を効率よく冷却することができる。例えば、吸気口９から冷却用空気を取り入れ、この冷却用空気を遮蔽体１１に当てて遮断器８の前後面に誘導させ、遮断器８の前後面から上下方向に流れを変えた後、この冷却用空気を、スイッチギヤ用筐体２の側面に開けた排気口１０から排気させることができる。

なお、本発明は、スイッチギヤ用筐体２内に、冷却用空気を当ててその流れを可変する遮蔽体１１を設けることで、遮断器８の周辺に冷却用空気の流れを形成して遮断器８を効率良く冷却することができれば、上述した発明の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。

本発明の冷却用空気を整流する遮蔽体付きスイッチギヤは、スイッチギヤの他に稼動中に筐体内で温度が上昇しやすく、かつ自然換気又は強制換気による冷却が必要な装置などに利用することができる。

実施例１の冷却用空気を整流する遮蔽体付きスイッチギヤを示す側断面図である。 実施例１のスイッチギヤ内の遮蔽体の位置より下方へ向けて切断した平断面図である。 実施例１のスイッチギヤ内の遮蔽体の位置より上方へ向けて切断した平断面図である。 実施例２の冷却用空気を整流する遮蔽体付きスイッチギヤを示す部分側断面図である。 実施例２のスイッチギヤを示す図４のＡ−Ａ線断面図である。 従来の板状の遮蔽体を備えてスイッチギヤを示す縦断面図である。

１ スイッチギヤ
２ スイッチギヤ用筐体
３ 点検用ドア
４ 背板
５ 側板
８ 遮断器
９ 吸気口
１０ 排気口
１１ 遮蔽体
１２ 風洞
１３ 換気ファン
１４ 通風装置

Claims (5)

1. 点検用ドア（３）と、背板（４）と該背板（４）両端縁それぞれに接続する両側板（５）とから成るスイッチギヤ用筐体（２）と、
   前記側板（５）の下方位置に開けた、冷却用空気を取り入れる吸気口（９）と、
   前記側板（５）の上方位置に開けた、冷却用空気を排気する排気口（１０）と、
   前記スイッチギヤ用筐体（２）内に収納した、電気機器を含んだ遮断器（８）と、前記遮断器（８）に向けて前記両側板（５）それぞれに、その長手方向を略水平方向に取り付けられた、前記冷却用空気の流れを円滑に変えられるように横断面が略三角形状になる遮蔽体（１１）と、を備え、
   前記遮蔽体（１１）は、その長手方向の長さが前記遮断器（８）の奥行きと略同程度に形成されたものであり、前記吸気口（９）と排気口（１０）との間に取り付けられた、ことを特徴とする冷却用空気を整流する遮蔽体付きスイッチギヤ。
2. 点検用ドア（３）と、背板（４）と該背板（４）両端縁それぞれに接続する両側板（５）とから成るスイッチギヤ用筐体（２）と、
   前記側板（５）の下方位置に開けた、冷却用空気を取り入れる吸気口（９）と、
   前記側板（５）の上方位置に開けた、冷却用空気を排気する排気口（１０）と、
   前記スイッチギヤ用筐体（２）内に収納した、電気機器を含んだ遮断器（８）と、前記遮断器（８）に向けて前記両側板（５）それぞれに、その長手方向を略水平方向に取り付けられた、前記冷却用空気の流れを円滑に変えられるように横断面が略台形状になる遮蔽体（１１）と、を備え、
   前記遮蔽体（１１）は、その長手方向の長さが前記遮断器（８）の奥行きと略同程度に形成されたものであり、前記吸気口（９）と排気口（１０）との間に取り付けられた、ことを特徴とする冷却用空気を整流する遮蔽体付きスイッチギヤ。
3. 点検用ドア（３）と、背板（４）と該背板（４）両端縁それぞれに接続する両側板（５）とから成るスイッチギヤ用筐体（２）と、
   前記側板（５）の下方位置に２箇所横方向に並列するように開けた、冷却用空気を取り入れる吸気口（９）と、
   前記側板（５）の上方位置に２箇所横方向に並列するように開けた、冷却用空気を排気する排気口（１０）と、
   前記スイッチギヤ用筐体（２）内に収納した、電気機器を含んだ遮断器（８）と、前記遮断器（８）に向けて前記両側板（５）それぞれに、その長手方向を略上下方向に取り付けられた、前記冷却用空気の流れを円滑に変えられるように横断面が略三角形状になる遮蔽体（１１）と、を備え、
   前記遮蔽体（１１）は、その長手方向の長さが前記遮断器（８）の高さと略同程度に形成されたものであり、２箇所の吸気口（９）の間と、２箇所の排気口（１０）の間にそれぞれ取り付けられた、ことを特徴とする冷却用空気を整流する遮蔽体付きスイッチギヤ。
4. 点検用ドア（３）と、背板（４）と該背板（４）両端縁それぞれに接続する両側板（５）とから成るスイッチギヤ用筐体（２）と、
   前記側板（５）の下方位置に２箇所並列するように開けた、冷却用空気を取り入れる吸気口（９）と、
   前記側板（５）の上方位置に２箇所並列するように開けた、冷却用空気を排気する排気口（１０）と、
   前記スイッチギヤ用筐体（２）内に収納した、電気機器を含んだ遮断器（８）と、前記遮断器（８）に向けて前記両側板（５）それぞれに、その長手方向を略上下方向に取り付けられた、前記冷却用空気の流れを円滑に変えられるように横断面が略台形状になる遮蔽体（１１）と、を備え、
   前記遮蔽体（１１）は、その長手方向の長さが前記遮断器（８）の高さと略同程度に形成されたものであり、２箇所の吸気口（９）の間と、２箇所の排気口（１０）の間にそれぞれ取り付けられた、ことを特徴とする冷却用空気を整流する遮蔽体付きスイッチギヤ。
5. 前記スイッチギヤ用筐体（２）の前記排気口（１０）が開けられた側板（５）に並列するように、通風装置（１４）を設け、
   前記通風装置（１４）は、前記側板（５）の全面と略同じ大きさを有し、かつ給排気機能を有する風洞（１２）から成り、該風洞（１２）内に、該側板（５）に開けた排気口（１０）からの冷却用空気を排気する換気ファン（１３）を内蔵したものである、ことを特徴とする請求項１、２、３又は４の冷却用空気を整流する遮蔽体付きスイッチギヤ。