JP4807196B2 - サーマルリレー用の過飽和リアクトルユニット - Google Patents

Description

本発明は、電磁開閉器に組合せてモータの電源回路などに適用するサーマルリレーに外付けして使用する過飽和リアクトルユニットの組立構造に関する。

周知のように、慣性の大きな負荷を付けて始動するモータの給電回路で使用する電磁開閉器（電磁接触器）では、上位の配線用回路遮断器との保護協調を図るために、電磁開閉器に過飽和リアクトル付きのサーマルリレー（熱動形過負荷継電器）を組み合わせて使用するようにしている。
この遅延形のサーマルリレーは、標準形のサーマルリレー（過飽和リアクトル無し）に内蔵したバイメタルの加熱用ヒートエレメント（ヒータ）と並列に有鉄心の過飽和リアクトルを接続したものであり、例えば整定電流の２００％程度までの電流域では負荷電流をヒータに通流し、それを超える過電流電域ではリアクトルの鉄心を飽和させてリアクトルへの分流電流を多くし、ヒータへの電流を制限して動作時限を長くするようにしたものであり、従来では標準形のサーマルリレーに過飽和リアクトルを組合せて（外付け）使用するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

次に、電磁開閉器に付属するサーマルリレーに過飽和リアクトルを外付けした従来の組立構造を図５に、サーマルリレー単独の外観を図６示す。各図において、１は電磁開閉器（電磁接触器）、２は標準形のサーマルリレー、３はサーマルリレー２に外付けした過飽和リアクトル、４は取付ベース板であり、過飽和リアクトル３は後記のように配線してサーマルリレー２に内蔵のヒートエレメントに並列接続している。なお、図示例のサーマルリレー２は電磁開閉器１に組み付けた上でリレー本体の頂部から背後に突き出たロッド状の電源側端子２ａを電磁開閉器１の負荷側端子１ａに挿入して直接接続しており、この組立ユニットを配電盤，制御盤内に配置して使用する。なお、２ｂはサーマルリレー２の前面側の下部に配した負荷側端子、２ｃは補助端子、２ｄは調整ダイアル、２ｅはリセットボタンである。

また、過飽和リアクトル３は鉄心３ａにコイル３ｂを巻装した構造になり、過飽和リアクトル３は各相別にサーマルリレー２の周辺に配置した上で、取付ベース板４の上に取付けている。また、各相ごとにリアクトル３のコイル３ｂの両端から引き出したリード線（絶縁被覆線）に圧着端子５を取り付け、その一方のリード線３ｃは電磁開閉器１の負荷側端子（ネジ端子）１ａに接続し、他方のリード線３ｄをサーマルリレー２の負荷側端子（ネジ端子）２ｂに接続して過飽和リアクトル３をサーマルリレー２に内蔵したヒートエレメント（不図示）と並列接続するようにしている。

一方、電磁開閉器１のオプションユニットとして、前記のサーマルリレー２を電磁開閉器１から分離して搭載支持する自立形の単独設置ユニットが公知であり（例えば、非特許文献１参照）、その構造を図７（ａ），（ｂ）に示す。すなわち、単独設置ユニット６はサーマルリレー２の本体を載置支持する基台部６ａと、基台部６ａの後部から上方に起立する端子台部６ｂからなる略Ｌ形の樹脂成型品になり、その端子台部６ｂの頂部にはサーマルリレー２から引出したロッド状の電源側端子２ａ（図６参照）を差し込んで接続する電源側端子（ねじ端子）６ｃを備えている。なお、６ｄは基台部６ａのコーナーに開口した取付ねじの通し穴である。

そして、サーマルリレー２を上記の単独設置ユニット６に搭載して盤内に設置する場合には、サーマルリレー２を載置した単独設置ユニット６を盤内に配したユニット専用の取付ベース板にねじ止めして固定し、かつその周域に過飽和リアクトル３を配置した上で、リアクトルコイルから引き出した一方のリード線３ｃを単独設置ユニット６の電源側端子６ｃ（図７参照）に接続し、他方のリード線３ｄはサーマルリレー２の負荷側端子２ｂに接続する。その上で、単独設置ユニット６の電源側端子６ｃと別置の電磁開閉器１の負荷側端子１ａ（図５参照）の間を別なリード線で配線接続するようにしている。
特開昭６３−２７６８４６号公報 オンラインカタログ"富士電磁接触器・電磁開閉器"、ｐ２８、サーマルリレー単独設置ユニット、［平成１８年７月３０日検索］、インターネット、＜http://www.fujielectric.co.jp/fcs/jpn/edc/catalog2/AH210q/AH210q_14.pdf＞

ところで、図５に示した組立形態を含む従来の過飽和リアクトル付きサーマルリレーには、以下に述べるような問題点がある。
すなわち、取付ベース板４に過飽和リアクトル３を外付けするために様々な追加部品が必要となるほか、取付ベース板４も大形になって設置面積が大きくなる。また、各相の過飽和リアクトル３から引き出したリード線３ｄをサーマルリレー２の負荷側端子２ｂに接続していることから、ユーザーがサーマルリレー２の負荷側に電線を配線する際には、各相のリアクトル３のリード線３ｄをサーマルリレー２の端子台から一旦外した上で、外部配線の電線と一緒に共締めして負荷側端子２ｂに接続し直す必要があるため、この配線作業でリード線３ｄの接続相（Ｒ，Ｓ，Ｔ相）を間違えて過飽和リアクトル３の配線ミスを引き起こすおそれがある。

さらに、図示のように過飽和リアクトル３が裸状態のまま設置されていると、通電中にユーザーが充電部に触れて感電する危険もある。さらに加えて、リアクトル３のリード線３ｃ，３ｄをサーマルリレーの周囲に引き回しているために盤内に大きな配線スペースを確保する必要があるほか、振動などによりリード線が他の機器，構造物に触れてその絶縁被覆が破れたりすると短絡事故を引き起こすおそれもある。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、先記の単独設置ユニットを改造して過飽和リアクトルの組み付け，サーマルリレーとの間の配線が簡単に行えるようにしたサーマルリレー用の過飽和リアクトルユニットを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、電磁開閉器に付属のサーマルリレーに外付けして該サーマルリレーの内蔵ヒートエレメントに並列接続する過飽和リアクトルユニットを次記のように構成する。
電磁開閉器から分離してサーマルリレーを搭載支持する自立形の単独設置ユニットに、各相の過飽和リアクトルを一括して収納するケース部を一体形成した上で、該ケース部に収納した過飽和リアクトルのコイルから引出した一方のリード線を単独設置ユニットの頂部に設けた電源側端子に接続し、他方のリード線を単独設置ユニットの基台内部を通じて該基台上に搭載したサーマルリレーの負荷側端子に接続するようにする（請求項１）。

また、前記構成のユニットにおいては、リアクトルコイルの配線構造を次記のような態様で構成することができる。
（１）前記単独設置ユニットの内部にコイル配線用の接続板を布設し、該接続板を介してユニット頂部に設けた電源側端子と過飽和リアクトルのコイルから引出した一方のリード線との間を配線する（請求項２）。
（２）過飽和リアクトルのコイルから引出した他方のリード線を、単独設置ユニットの基台内部を通して該基台の前端側に引出しておき、この位置基台部の上に載置したサーマルリレーの負荷側端子に接続するようにする（請求項３）。

上記構成のように、電磁開閉器のオプションユニットとして、サーマルリレーの自立形単独設置ユニットに過飽和リアクトルを収納するケース部を一体成型した上で、この設置ユニットのケース部に収納した過飽和リアクトルのコイルから引出したリード線をユニット外方に引き回すことなく、設置ユニットの内部を通して電源側端子，およびユニット基台の前端側に配線したことにより、次記のよう効果が得られる。
（１）サーマルリレーをモータの電源回路などに適用する場合に、オプションユニットとして用意した当該過飽和リアクトルユニットにサーマルリレーを搭載することにより、面倒な過飽和リアクトルの外付け，配線作業を必要とせずに、過飽和リアクトルをサーマルリレーの内蔵ヒートエレメントに並列接続して使用することができて利便性を向上できる。
（２）ユニットのケース部に収納した過飽和リアクトルは、外部に露出することがなくて充電部の安全保護、並びに信頼性の向上が図れる。
（３）従来のように過飽和リアクトルを単独で固定するための取付ベース板が不要で、組立部品の削減，およびユニットの小形，コンパクト化が図れる。
（４）ユーザーが行う過飽和リアクトルの配線作業を配線ミスなしに簡単に行える。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に示す実施例に基づいて説明する。なお、図１〜図３はサーマルリレーを搭載した過飽和リアクトルユニットの外形図、図４は該ユニット内部に組み込んだ過飽和リアクトルと接続板の配線構造図であり、実施例の図中で図５〜図７に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
図示実施例は、オプションユニットとしてサーマルリレー２を搭載支持する既存の単独設置ユニット６（図７参照）をベースとして、その基台後部に各相の過飽和リアクトル３を一括収納するケース部を一体成型して過飽和リアクトルをユニット化し、このユニット内部に後記の接続板を追加装備して過飽和リアクトルユニット７を構成している。

この過飽和リアクトルユニット７は、図７に示した既存の自立形単独設置ユニット６と同様にサーマルリレー２を載置支持する基台部７ａと、基台部７ａから起立した端子台部７ｂと、端子台部７ｂの頂部に配した電源側端子７ｃを備え、さらに基台部７ａの後部にはＲ，Ｓ，Ｔ三相分の過飽和リアクトル３を一括して収納するケース部７ｅが一体形成されている。さらに、端子台部７ｂの内部に接続板７ｆを設け、該接続板７ｆを介して電源側端子７ｃと過飽和リアクトル３のコイル部３ｂから引き出した一方のリード線３ｃとの間を接続している。この接続板７ｆは、図４で示すように上端をＬ字形屈曲して端子部を形成した導体片で、前記端子部をユニットの頂部に設けた電源側端子（ネジ端子）７ｃに重ねてサーマルリレー２の電源側端子２ａと一緒に締結し、下端に前記リード線３ｃをろう付けして接続している。また、リアクトルコイルの他方のリード線３ｄは基台部７ａの内部（底面）を経由して基台部７ａの前端側に引出して圧着端子８を取付けている。

そして、この過飽和リアクトルユニット７を使用して過飽和リアクトル３をサーマルリレー２に並列接続するには、盤内に配した取付ベース板にユニットの基台部７ａをネジ止めした上で、この基台部７ａにサーマルリレー２を搭載してサーマルリレーの電源側端子（ロッド端子）２ａを過飽和リアクトルユニット７の電源側端子７ｃに差し込んで接続する。これにより、過飽和リアクトル３のコイルから引出した一方のリード線３ｃが接続板７ｆを介してサーマルリレー２の電源側端子２ａに接続される。次に、あらかじめ基台部７ａの前端側に引き出しておいたリアクトルコイルの他方のリード線３ｄをサーマルリレー２の負荷側端子２ｂに接続する。これにより、サーマルリレー２の内蔵ヒートエレメントに過飽和リアクトル３が並列接続されることになる。その上で、過飽和リアクトルユニット７の電源側端子７ｃと同じ盤内に設置した電磁開閉器の負荷側端子１ａとの間を別なリード線で接続する。

上記の説明で判るように、過飽和リアクトルユニット７にサーマルリレー２を搭載して簡単な配線の接続を行うだけでサーマルリレー２に過飽和リアクトル３を簡単に外付けて並列接続することができる。また、この組立状態では、過飽和リアクトル３の充電部が外部に露出することがなく、またリアクトルコイルのリード線３ｃ，３ｄもユニットの内部に配線されており、図５に示した従来の組立構造と比べて高い安全性が確保できる。

本発明の実施例による過飽和リアクトルユニットにサーマルリレーを搭載した組立状態を表す側面図 図１の平面図 図１の外観斜視図 図１のユニットに組み込んだ過飽和リアクトルおよび接続板の配線構造図 電磁開閉器に組み付けたサーマルリレーに過飽和リアクトルを外付けして配線した従来例の組立構造図 サーマルリレーの外観斜視図 従来例の自立形単独設置ユニットにサーマルリレーを搭載した組立状態の構成図で、（ａ），（ｂ）はそれぞれ側面図，および平面図

符号の説明

１ 電磁開閉器
２ サーマルリレー（熱動形過負荷継電器）
２ａ 電源側端子
２ｂ 負荷側端子
３ 過飽和リアクトル
３ｂ リアクトルコイル
３ｃ，３ｄ リード線
７ 過飽和リアクトルユニット
７ａ 基台部
７ｂ 端子台部
７ｃ 電源側端子
７ｅ ケース部
７ｆ 接続板

Claims (3)

1. 電磁開閉器のサーマルリレーに外付けして、該サーマルリレーの内蔵ヒートエレメントに並列接続する過飽和リアクトルユニットであって、
   電磁開閉器から分離してサーマルリレーを搭載支持する自立形の単独設置ユニットに、各相の過飽和リアクトルを一括収納するケース部を一体形成した上で、該ケース部に収納した過飽和リアクトルのコイルから引出した一方のリード線を単独設置ユニットの頂部に設けた電源側端子に接続し、他方のリード線を単独設置ユニットの基台内部を通じて該基台上に搭載したサーマルリレーの負荷側端子に接続するようにしたことを特徴とするサーマルリレー用の過飽和リアクトルユニット。
2. 請求項１に記載の過飽和リアクトルユニットにおいて、単独設置ユニットの内部に、該ユニットの頂部に設けた電源側端子と過飽和リアクトルの一方のリード線との間を接続する接続板を布設したことを特徴とするサーマルリレー用の過飽和リアクトルユニット。
3. 請求項１に記載の過飽和リアクトルユニットにおいて、過飽和リアクトルの他方のリード線を単独設置ユニットの基台内部を通して該基台の前端側に引出したことを特徴とするサーマルリレー用の過飽和リアクトルユニット。

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