JP5007906B2 - 配電盤装置 - Google Patents

Description

本発明は、配電盤装置に係り、特にケース体を利用して立体配線する配電盤装置に関する。

従来、ケース体を用いた配電盤として特許文献１の装置が提案されている。この特許文献１の装置は、直方体状の筐体の一側面側の両隅部に直立形の金属製配線用主ダクトを配置し、両主ダクトの間に多段に電気器具等の取り付けレールと、配線用副ダクトを横向きで交互配置した構造であり、これによって筐体の強度保持、盤内での発熱消散、配線処理の作業性向上などを企図したものである。

特開平５−２８４６１３号（特許請求の範囲、図１〜図４）

一方、近時の製造工場やその他の施設などではますます多くの電気設備、電気装置、電気機器の使用が必要となり、その電力線供給用の配電や制御などに多種類かつ複雑な配線が必要となっている。このような求められる配電盤に対し、上記の特開平５−２８４６１３号の装置では、筐体の一つの側壁について従来と同様に配線用ダクトをケース体の内部に配設し、そのダクト内部に多数の電線を通係させながら配電盤のケース内を整理し配線するようにしているが、この方法では多種類、多数の電気部品や電気機器の搭載、並びにそれら同士の配線設備領域としては狭小であり、収容能力限界で設備や配線を行わねばならないとともに、結局ダクト内部では多数の電線を束にして収容するから電線の接続先の確認などがしにくく、また、接続誤りも多いという欠点がある。さらに、接続確認に慎重を期すために接続作業に時間がかかり、作業効率が劣る欠点がある。また、ケース体の一側壁を利用して電気部品や電気機器を設置し、それらの機器類どうしの配線接続やそれらの機器類と外部装置との配線接続作業を伴うので、作業を分担して行うことが困難であり、専ら一人の作業者による単独作業により接続作業を行わざるを得なかった。このため、配電盤の接続、設置作業が煩雑で作業時間がかかるという問題があった。

これに対し、多くの電気、電子部品、開閉器、スイッチ類並びに電線収容の要請に対応するために例えば図９に示すように、筐体の対向２面を用いてそれぞれの側面に電気機器や電気部品８０２を取り付けた基盤８００を向かい合わせに設置し、この状態で配線することが考えられる。しかしながら、この方法では直立型主ダクト８０４と、対向する基盤８００，８００間の電気配線のための副ダクト８０６と、を設置し、これらのダクト内を通して配線作業を行う必要がある。このため、配線用の電線コネクタの端子の確認や対向する基盤間の接続間違いを防止するために専ら一人の作業者による単独作業により接続作業を行わざるを得なかった。このため、配電盤の接続、設置作業が煩雑である上に、両盤面での複雑な電気配線のチェックが必要であり、よって、その作業時間がかかり、作業効率が低いという問題があった。また、単独作業のため、配線コネクタの接続間違いのおそれがあった。

本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その１つの目的は、多種類、で数多くの電気機器や電気部品等を設置し、かつこれらの接続、組み付け作業を分担して行えるようにして接続誤りを少なくでき、作業時間を大幅に短縮して作業効率を向上させ得る配電盤装置を提供することにある。本発明の他の目的は、配電盤の製作上煩雑な作業であるアース配線、整線作業を簡単に行え、さらに、保守、点検作業を簡単に行えるようにした配電盤装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、外部機器と有線接続されて開閉、制御等を行う配電盤装置であり、対向２側壁が開放可能で支持用桟（１８）を積層状に上下に複数設けたケース体１２と、ケース体の開閉可能な対向２側壁２０Ａ、２０Ｃの壁面に沿ってケース体内部に対向配置される一対の縦パネル２６Ａ、２６Ｂを含む立体配線モジュールであって、支持用桟（１８）に載せられてケース体内において上下に積層状に複数取り付けられる立体配線モジュール１４と、を含み、立体配線モジュール１４は、板を曲げ加工した一体構造体であり、２つの縦パネル２６Ａ、２６Ｂを対向配置し、それらの上部側が相互に近接するように傾けて上面及び両側面を開放させそれらの中間に間隙を設けて両縦パネルどうしを台板３４で連結した側面視台形形状の一体構造体をケース体１２に着脱可能に取り付けてなり、縦パネル２６Ａ、２６Ｂは、壁（２０Ａ、２０Ｃ）面側に面した外面側に電気部品や電機機器の搭載部３０を有し、両縦パネル２６Ａ、２６Ｂの対向間隙に両縦パネルの電気部品や電機機器間の配線がその両端の接合部間が直線に張った状態で接続される張架状電気配線部３２を設けたことを特徴とする配電盤装置１０から構成される。立体配線モジュールに予め電気部品や電気機器あるいは装置を搭載し、それらを基礎立体配線した状態で、さらにケース体に収容して外部から引き込むケーブルや電気線との接続により立体配線を行う。これによって、電気部品、機器等の集積密度を向上し、かつ配線作業やその正確性を保持する。ケース体は、着脱開閉可能な対向２側壁を有しておればよく、その具体的な立体形状は特に限定されない。

立体配線モジュール１４は、縦パネル２６Ａ、２６Ｂを面合わせ状に対向配置し相互に下端側でのみ連結し相互の間隙の上方及び側方を開放した略平行縦板構造からなるようにすると、立体配線モジュール１４の端面側あるいは上方側となる外部から自在に配線作業を目視しやすくして行うことができる。

縦パネル２６Ａ、２６Ｂが対向するケース体１２の壁２０Ａ、２０Ｃ以外の側壁（２０Ｂ）に、外部機器からの入線とケース体１２からの出線の２個の入出開口２２，２４が設けられ、該入出開口は縦パネル２６Ａ、２６Ｂの離隔間隙幅に対応した対向離隔位置に設定されているようにしてもよい。すなわち、ケース体の平面視で両縦パネルの離隔方向に離隔し、さらに入出開口の間隔も両縦パネルの間隔と同等あるいはそれ以上に設定するとよい。

立体配線モジュール１４は、ケース体１２内において上下に積層状に複数取り付けてもよい。

また、入出開口２２，２４はそれらが設けられた側壁２０Ｂの下端側に設置され、ケー
ス体１２内の底部と最下層の立体配線モジュール１４Ｌの下端間に配線用電気線の整線空
隙１５を設けてもよい。

また、ケース体１２の開閉可能な対向２側壁２０Ａ、２０Ｃと、それらが取り付けられる本体フレーム１６との対応ビス通し孔部にアース接地用非塗装部４２を設けてもよい。

本発明の配電盤装置によれば、外部機器と有線接続されて開閉、制御等を行う配電盤装置であり、ケース体と、ケース体の開閉可能な対向２側壁の壁面に沿ってケース体内部に対向配置される一対の縦パネルを含む立体配線モジュールと、を含み、立体配線モジュールは、両縦パネルをそれらの中間に間隙を設けて連結状態でケース体に着脱可能に取り付けてなり、縦パネルは、壁面側に面した外面側に電気部品や電機機器の搭載部を有し、さらに、両縦パネルの対向間隙を両縦パネルの電気部品や電機機器接続の張架状電気配線部とした構成であるから、基礎立体配線を施した立体配線モジュールを用いて多種類で数多くの電気機器や電気部品等を搭載し、かつこれらの接続、組み付け作業を精度良く行えるとともに、作業時間を短縮して作業効率を大幅に向上させることが可能である。このとき、立体ケースを用いるから内部発熱を防止し、強度も充分に保持しうる。さらに、作業補助環境を整備してアース配線、整線作業並びに保守、点検作業を簡単かつ能率的に行なうことができる。

また、立体配線モジュールは、縦パネルを面合わせ状に対向配置し相互に下端側でのみ連結し相互の間隙の上方及び側方を開放した略平行縦板構造からなる構成であるから、縦パネルを相互に連結状態としてケース体に対する着脱がしやすいとともに、ケース体外部での縦パネルへの電気機器、電気部品、装置等の取付作業を円滑に行えるとともに、部品端子どうしの配線接続誤りを確実に防止して高精度の配線、接続作業を実現し得る。

また、縦パネルが対向するケース体の壁以外の側壁に、外部機器からの入線とケース体からの出線の２個の入出開口が設けられ、該入出開口は縦パネルの離隔間隙幅に対応した対向離隔位置に設定されている構成であるから、例えば交流用電力ケーブルと直流線等を同じ方向から配電盤装置に引き込むような設備環境などにおいても、開閉可能な対向側壁と直交する面から直線状にケース体内にケーブルや電気線を引き込むことができ、同方向からの引き込みが必要な場合でも電気線の入出開口を分けているので電磁ノイズを含む電磁干渉等を生じることなく電磁環境適合性を保持しうる。また、装置の外部でのケーブルや電気線の取り回しが少なくてすみ、設備環境を整然とさせうるうえに、曲げたり無理をせずにケース体内にケーブルや電気線を引き込めるので装置の接続端子等への配線接続を円滑に行え、かつ、それらの線条類を損傷させることが少ない。

また、立体配線モジュールは、ケース体内において上下に積層状に複数取り付けられている構成であるから、基礎立体配線を予め施したモジュールを作業しやすい状態で縦積みで設置される結果、電気部品や電気機器ならびにそれらの配線、接続を密度高く集積させ、かつ、製造、組立て作業効率を向上させることができる。

また、入出開口はそれらが設けられた側壁の下端側に設置され、ケース体内の底部と最
下層の立体配線モジュールの下端間に配線用電気線の整線空隙が設けられた構成であるか
ら、ケース体内でラインの余剰部分を効果的に収束させ、収容させて接続状態の確認や、
点検、変更時等のメンテナンス性を良好に保持させることができる。

また、少なくとも一方側の縦パネルは、その外面側を仰角方向に傾斜して配置されてい
る構成であるから、例えばテーブル上に立体配線モジュールを載せた状態で座位で電気部
品や電気機器の取り付け作業を行う際や、ケース体内への装着作業、外部の電気ケーブル
や電気線を引き込んだ状態での機器等の端子との接続作業が作業者の見下ろし目線位置に
接続位置が設定されやすくなり、作業性を向上させ得る。

また、立体配線モジュールは、側面視で板を略コ字形に曲げて形成した構成であるから、低廉な製造コストで簡単に製作が可能であり、しかも軽量でケース体に対する着脱がしやすい。

また、ケース体の開閉可能な対向２側壁と、それらが取り付けられる本体フレームとの対応ビス通し孔部にアース接地用非塗装部が設けられている構成であるから、ケース体の蓋としての側壁に対するアース線接続作業が不要となり、組立て作業を短時間で、能率よく行うことが可能である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態について説明する。本発明は、配電盤装置に関するものであるが、ここで配電盤装置はいわゆる制御盤あるいは分電盤を含む広い範囲の電気機器搭載接続配線集合体を含む。

図１ないし図８は、本発明の配電盤装置１０の実施形態を示しており、実施形態の配電盤装置１０は、図３に示すように、ケース体１２の対向２側壁に沿って配置される２つの縦パネルをそれらの中間に間隙を形成して相互連結状態で構成する立体配線モジュールをケース体に対して着脱可能に設置し、予め基礎立体配線を行った立体配線モジュールをケース体に装着して組み付ける立体配線型の配電盤装置である。実施形態において、図２、図４に示すようにケース体１２内に複数の立体配線モジュール１４が積層状に装着固定される。

本実施形態において、ケース体１２は例えば横幅及び高さが３ｍ（メートル）×１ｍ（メートル）で、奥行きが１ｍ（メートル）程度のサイズの横長縦型の直方体形状であり、内部を横幅方向に３つの収容領域に分けて立体配線モジュール１４の支持用の本体フレーム１６やアングル部材１８（図３参照）が取り付けられ、これらに支持されてケース内の両端領域に上下４個、中央領域に２個の立体配線モジュール１４が設置されている。これらの立体配線モジュール１４は、図示しない取り付けビス等によりそれらのモジュールの取付部を、支持用桟としてのアングル部材１８に載置した状態で着脱可能に取り付けられている。

ケース体１２は、例えば金属製、その他の剛性素材から構成され、４つの周側壁２０Ａ〜２０Ｄ並びに天壁２０Ｅにより形成されている。このうち、対向２側壁２０Ａ，２０Ｃは、それぞれ３個の金属蓋から形成され、それらが開放された対向する２側面を開閉するように着脱自在に取り付けられて内部を閉鎖し、必要に応じて開放して組み立てあるいは保守、点検作業等が行われる。常時閉鎖された他の対向２側壁２０Ｂ，２０Ｄのうちの１つの壁２０Ｂの下端部には２つの入出開口２２，２４が互いに離隔した位置に形成されている。入出開口２２，２４は、外部装置などとの電気的接続を行うためのケーブルや電気配線１００の配電盤機器への引き込み用あるいは、配電盤からの電気配線の外部接続のための引き出し用の開口であり、本実施形態では、例えば交流入力の電力線ケーブル１００が開口２２から入線され、配電盤内でＡ−Ｄ変換処理後の電気線が開口２４から出線するように設けられている。両開口２２，２４は例えば少なくとも１０ｃｍ程度以上離された位置に設定されており、通常の工場内での電力配線について他の電気線との電磁結合は生じない程度の距離を保って設けられている。なお、入線、出線は配電盤装置に対して電気的に入力され、あるいは装置から出力されるという意味であり、例えば出線が配電盤装置から実際に引き出すのではなく、実際には、外部から出開口を介して電気線を差し通し、その電気線を立体配線モジュール１４の縦パネル２６の電気部品や機器、装置の端子に接続する作業となる。

図３、４、６、７において、各立体配線モジュール１４は、ケース体１２の開閉可能な対向２側壁２０Ａ、２０Ｃの壁面に沿って、あるいは壁面に沿う方向でケース体内部に対向配置される一対の縦パネル２６Ａ、２６Ｂを含む。立体配線モジュール１４は、それ自体に電気部品や電機機器を搭載し、さらに対向配置した２つの縦パネル２６Ａ、２６Ｂ間にそれら同士の電気的接続を電気配線を張架状に行うことにより予め行う基礎立体配線装置であり、本実施形態において、立体配線モジュール１４は、２つの縦パネルをそれらの中間に間隙を設けて相互連結して構成し、この立体配線モジュール１４をケース体１２に着脱可能に取り付けている。

詳しくは、本実施形態の立体配線モジュール１４の縦パネル２６Ａ、２６Ｂは、図６，７に示すように、壁面側に面するそれぞれの外面側に電気部品や電機機器２８の搭載部３０を有し、両縦パネル２６Ａ、２６Ｂの対向間隙Ｓを両縦パネルの電気部品や電機機器接続の張架状電気配線部３２としている。外面側の個々の電気部品や電気機器はそれぞれの縦パネルに穿孔した孔から対向間隙Ｓ側に突設させて固定されており、図示しない端子をそれぞれ対向間隙突設側に備えている。電気部品や電気機器の取り付け方法や、それらの端子の間隙Ｓ側への突設態様は任意に構成できる。縦パネル２６Ａ、２６Ｂは、立てられて横方向に面を向けたパネル面全体を利用して開閉器、過電流遮断器、計器、リレー、制御用電子基盤、その他の複数の電気部品や電気機器２８を必要ぶん搭載しており、それらの機器は外部の例えばサーボ機構、モータ、シリンダ装置その他の生産設備用機器、制御装置、アクチュエータ等に電気接続される。本実施形態において、縦パネル２６Ａ、２６Ｂは、中間に間隙Ｓを設けるようにパネル面を対向配置し、相互に下端側でのみ連結し相互の間隙の上方及び側方を開放した縦板構造、詳しくは図４、図６，図７に示すように、台形形状で形成されている。

本実施形態では、図７に示すように、立体配線モジュール１４は、側面視で板を略コ字形に曲げて形成し、台板３４の両端と両縦パネル２６Ａ、２６Ｂの下端を一体連結した１つの剛体構造として形成している。したがって、立体配線モジュール自体を鋼板を曲げて形成した一体構造とすることにより、モジュールをケース体に簡単に着脱できるとともに、軽量であり、ケース体から取り外した状態で縦パネル２６Ａ、２６Ｂの外面側に電気部品や電気機器２８を取付し、さらにパネル間の間隙Ｓに電気配線を張架状に配して接続先を確認しながら簡単、正確に立体配線することができる。しかも、２つの縦パネルは離隔して対向立設されているから、例えば作業者が２人で手分けして取り付け、配線作業を行うことができ、作業効率を向上させることができる。また、立体配線モジュールの製作も安価で簡単に行える。

さらに、本実施形態において、立体配線モジュール１４の２つの縦パネルは、その外面側を仰角方向に傾斜して配置されている。これによって、例えば１つの立体配線モジュール１４について部品取り付け及び基礎立体配線作業を行う際に座位状態での作業時や、ケース体内に装備した状態での電気端子への電気線の接続状態確認、そのメンテナンス作業、配線変えなどの際に作業者が見下ろせる楽な姿勢で確認しやすいものとなり、作業性を良好にし誤接続等を防止して正確な接続作業を短時間で行うことができる。

図１、３、５において、最下層の立体配線モジュール１４Ｌは、その底面とケース体１２内の底部２１との間に整線空隙１５を形成するように底部２１から入出開口２２，２４の内側最高さ位置となる程度の高さ位置に設置されている。ケース体の底部と、最下層の立体配線モジュール１４Ｌの下端との間の空隙を配線用電気線の整線空隙１５とすることにより一つの側壁に設けられた２つの出入り開口２２，２４を介してケーブルや電気線１００をケース体１２内に導入し、高さ方向や長さ方向について具体的に取り付け位置が異なることによるラインの弛みを複数回巻き環３８状にして収束させうる。これによって、ケース体１２内での外部からの引き込み電線やケーブルとの接続作業を円滑に行え、かつケース内を整理した状態に保持してメンテナンス時の作業性を向上させる上に、外部の電線やケーブルについて弛みや余剰線をケース体の外部において巻き環を作って外部での作業や物品の搬送の邪魔になったり、作業スペースを乱雑にして作業環境を劣化させないようにし得る。

さらに、図８において、ケース体１２の開閉可能な対向２側壁２０Ａ，２０Ｃと、それらが取り付けられる本体フレーム１６との対応ビス通し孔部４０（図３）にアース接地用非塗装部４２が設けられている。すなわち、本体フレーム１６と金属蓋としての側壁２０Ａ，２０Ｃにはそれぞれビス通し孔４４Ａ，４４Ｂ、４６Ａ，４６Ｂが穿孔され、これらを対応して位置合わせた状態でビス４８を差し通して側壁２０Ａ，２０Ｃを本体フレーム１６に固定させる。これらのビス通し孔部４０の密着面どうしの各ビス孔の周囲は防錆用塗装が施されておらず非塗装部４２となっている。これによって、側壁２０Ａ，２０Ｃをケース体の本体フレーム１６にそれらのビス孔を位置合わせしそれらにビスを通して固定し、密着すると本体フレームと側壁とは電気的に導通し、グランド側に接続された本体フレームを介して側壁がビス固定のみでアースされる。これによって、側壁である金属蓋の内側にアース電極を取り付け、これに固定したアース線を引き出してアースを別にとる作業を必要とせず、装置の製作、組み付け作業の簡単化、時間短縮を図れる。なお、アース接地用非塗装部４２は各側壁について本体フレームとで１対設けるだけでも、複数対設けてもよい。

上記した配電盤装置１０を製造、組み立てるについては、図３に示すように横長直方体形状のケース体１２の骨組み部分として本体フレーム１６を鋼板フレーム等を溶接して組立てる。その際にケース体内の空間を３分割するように中間に２列と両端に２列の平行縦フレームをそれぞれ立てておく。さらに、横桟としてのアングル部材１８を水平状に複数を離隔して上下積層して設置固定する。立体配線モジュール１４は、例えば図６，７の状態でケース体組み付け前に基礎立体配線を行っておく。例えばテーブルの上などに載置した状態で作業しやすい状態でしかも、簡単、確実に部品、機器、装置の取付を縦パネル２６の両外面側に行い、それら同士の配線の接続を図７のように線を張った状態で行う。これによって、線が重なり合うことがなく、作業者は接続先の確認をしやすい上に、接続先の対応も簡単であるから作業時間も大幅に短縮しうる。そして、基礎立体配線を完了した立体配線モジュール１４はケース体の両端側の空隙部分において、対向両側の側壁２０Ａ、２０Ｃを開放した状態で横桟にそれぞれ４個を上下積層状に設置し例えばビス固定する。また、例えば中間のケース体内のスペース部分にも１個又は複数個の立体配線モジュールを上下積層して設置する。次に、側壁２０Ｂの下端の開口２２、２４からケーブル等をそれぞれケース体内に引き入れ、それらの線を、設計により設定された立体配線モジュール１４に接続する。その際、整線スペース１５を利用して余剰のケーブルや電気線等Ｌは巻き環３８にして整然と収容させる。さらに、接続後、対向側壁２０Ａ、２０Ｃを閉鎖する際は、図８のように本体フレーム１６の上端側の係止用ビス６０に側壁２０にだるま孔５０を穿孔させた組合せを設け、このだるま孔をビス６０に通して係止させた状態でビス通し孔部４０の非塗装部４２をビス４８固定し、簡単にアース取付を行うことができる。ケース体は直方体形状で立体配線としており、構造的に充分な強度を保持する上に、ケース内において充分な空隙部分を形成しているので、内部での発熱も効果的に防止する。

本発明の配電盤装置は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の本質を逸脱しない範囲において、任意の改変を行っても本発明に含まれる。

本発明の配電盤装置、配線架台、配電盤装置の外部接続方法は、いわゆる配電盤のみに限らず、制御装置を搭載したいわゆる制御盤あるいは分電盤を含む広い範囲の電気機器集合体の装置において、有効に適用可能である。

本発明の実施形態に係る配電盤装置の側蓋としての側壁を取り外して内部を露出した状態の正面図である。 図１の配電盤装置の電気部品や電気機器等の図示を省略した概略正面図である。 図１の実施形態に係る配電盤装置の分解斜視図である。 図１の配電盤装置の縦断面図である。 図１の配電盤装置の側蓋としての側壁を取り外して内部を露出した状態の背面図である。 図１の立体配線モジュールの斜視説明図である。 図６の立体配線モジュールの端面側から見た説明図である。 図１のケース体への側壁の取り付け状態を説明する斜視説明図である。 配電盤装置の１例としてのイメージ図である。

１０ 配電盤装置
１２ ケース体
１４ 立体配線モジュール
１５ 整線空隙
２０Ａ〜２０Ｄ 側壁
２２ 開口
２４ 開口
２６Ａ、２６Ｂ 縦パネル
２８ 電気部品、電気機器等
３２ 張架状電気配線部
４２ 非塗装部
Ｌ 配線
Ｓ 縦パネル層との間隙

Claims (1)

1. 外部機器と有線接続されて開閉、制御等を行う配電盤装置であり、
   対向２側壁が開放可能で支持用桟を積層状に上下に複数設けたケース体と、
   ケース体の開閉可能な対向２側壁の壁面に沿ってケース体内部に対向配置される一対の縦パネルを含む立体配線モジュールであって、支持用桟に載せられてケース体内において上下に積層状に複数取り付けられる立体配線モジュールと、を含み、
   立体配線モジュールは、板を曲げ加工した一体構造体であり、２つの縦パネルを対向配置し、それらの上部側が相互に近接するように傾けて上面及び両側面を開放させそれらの中間に間隙を設けて両縦パネルどうしを台板で連結した側面視台形形状の一体構造体をケース体に着脱可能に取り付けてなり、
   縦パネルは、壁面側に面した外面側に電気部品や電機機器の搭載部を有し、
   両縦パネルの対向間隙に両縦パネルの電気部品や電機機器間の配線がその両端の接合部間が直線に張った状態で接続される張架状電気配線部を設けたことを特徴とする配電盤装置。

Images