JP5977499B2

JP5977499B2 - バスバーからの熱伝達が高められた電気デバイス、バスバーからの熱伝達が高められた回路遮断器アセンブリ、及び、その回路遮断器アセンブリを組み上げるための方法

Info

Publication number: JP5977499B2
Application number: JP2011230238A
Authority: JP
Inventors: ピーター・ジェイムズ・グリーンウッド; ジャヴィエール・イグナシオ・ラーアナガ
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2031-10-20
Also published as: KR101874644B1; EP2445072A2; CN102458089A; KR20120047776A; US8270167B2; CN102458089B; JP2012090520A; US20120099279A1; EP2445072A3

Description

本明細書に記載した実施形態は全般的には電気装置に関し、またさらに詳細には、電気構成要素からエンクロージャへの熱伝達に関する。

電気分配装置及び構成要素は一般に、安全組織が工業標準として確立した温度レンジ範囲内で動作することが必要である。例えばこうした標準の１つは、回路遮断器パネルなどの電気装置パネルに関する上側温度上昇限界を設けている。周知の電気パネルの少なくとも幾つかは、脆弱な構成要素から逃がすような熱伝達を提供するために電流経路内に導体材料を含む。

米国特許第７５６１４３６号

しかし例えば銅では、費用が高くなる。さらにこれらの導体材料によってフィードバック成分が導入される可能性があり、この場合ある構成要素が発生させた熱は別の熱発生構成要素を用いて当該構成要素から逃がすように伝達される。さらにこれらの導体材料は一般に、ユーザへの感電のリスクのためにエンクロージャと電気的に接触するように直接配置させることが不可能である。さらに、位相導体間でまたはエンクロージャに対して電流が伝わるのを防ぐために、これらの導体材料の間には追加的な絶縁材料が必要となる。例えば銅導体では一般に、銅導体が伝える電流がエンクロージャ扉に接触しているユーザに伝達される可能性があるため、周知の装置パネルのエンクロージャと接触させた位置決めが不可能である。

一態様による電気デバイスは、内部表面を有するエンクロージャと、少なくとも１つのバスバーと、該バスバーの少なくとも一部分を囲繞するエレメントと、を含む。このエレメントは、内部表面と接触した第１の表面を含むと共に、バスバーからの熱をエンクロージャに伝達しかつエンクロージャとバスバーの間に電気的分離を提供するように構成されている。

別の態様では、電気パネルエンクロージャで使用するための回路遮断器アセンブリを提供する。本回路遮断器アセンブリは、少なくとも１つのバスバーと、バスバーに結合された回路遮断器と、バスバーの少なくとも一部分を囲繞しているエレメントと、を含む。このエレメントは第１の表面及び第２の表面を含んでおり、該第１の表面は電気パネルエンクロージャと接触していると共に回路遮断器は該第２の表面の少なくとも一部分に沿って位置決めされている。このエレメントは、バスバー及び回路遮断器の少なくとも一方からの熱を電気パネルエンクロージャに伝達しかつ電気パネルエンクロージャとバスバーの間に電気的分離を提供するように構成されている。

別の態様では、導体に接続するように構成された回路遮断器を含む電気パネルエンクロージャ内部で使用するための回路遮断器アセンブリを組み上げるための方法を提供する。本方法は、導体に対して少なくとも１つのバスバーを接続するステップと、バスバーの少なくとも一部分を囲繞するようにエレメントを位置決めするステップであって、少なくとも１つのバスバーからの熱の電気パネルエンクロージャへの伝達を容易にするためかつ電気パネルエンクロージャと少なくとも１つのバスバーの間の電気的分離の提供を容易にするためにその第１の表面が電気パネルエンクロージャと接触して位置決めされるようにしている位置決めステップと、を含む。本方法はさらに、該エレメントの第２の表面の少なくとも一部分に沿って回路遮断器を少なくとも１つのバスバーに結合させるステップを含む。

例示的な電気パネルの概要ブロック図である。図１に示した電気パネルで使用し得る例示的な絶縁部分の第１の部分の斜視図である。図１に示した電気パネルで使用し得る第２の絶縁部分の斜視図である。図１に示した電気パネルで使用し得る例示的なエレメントの第１のまたは底部分の側面図である。図４に示したエレメントの第２のまたは上部分の側面図である。図１に示した電気パネルで使用し得る例示的な回路遮断器アセンブリの斜視図である。図６に示した回路遮断器アセンブリの別の斜視図である。図６に示した回路遮断器の別の斜視図である。図６に示した回路遮断器アセンブリの上面図である。図６に示した回路遮断器アセンブリの側面図である。

本明細書の上において、電気デバイスからの熱の放散に使用するためのシステム及び装置の例示的な実施形態について記載している。これらの実施形態は、ヒートシンクなどの熱伝導性かつ電気的分離用のエレメントまたは材料を使用した電流経路からの熱の吸収並びにこの熱のエンクロージャ表面を通した大気中への伝達を容易にする。このエレメントをヒートシンクとして使用することによって、性能の強化が可能となると共に、電気デバイスの組み上げに使用される例えば銅などの量が削減される。例えばこのエレメントによれば、回路遮断器その他など電気デバイス内部にある電気構成要素の内部動作温度を低下させるような電気デバイスの内部から排出され周囲環境に至る熱伝達が可能となる。さらにこのエレメントは、感電からのユーザの保護及び／またはある位相と接地の間あるいは位相間での回路短絡事象からの保護のために、電気デバイス内の電流伝達用構成要素（例えば、バスバー）とエンクロージャの間に電気的分離を提供する。

図１は、居住空間及び／または商業空間で使用するための例示的な電気パネル１００の概要ブロック図である。電気パネル１００は、後壁１０４、上壁１０６及び対向する底壁１０８を有するエンクロージャ１０２を含む。さらにエンクロージャ１０２は、第１の側壁１１０及び対向する第２の側壁１１２を含む。上壁１０６、底壁１０８、第１の側壁１１０及び第２の側壁１１２はすべて後壁１０４に結合されている。エンクロージャ１０２はさらに、サービス作業及び／または据え付けのための電気パネル１００へのアクセスを可能にするために、例えば蝶番などにより結合させた死面（ｄｅａｄｆｒｏｎｔ）とカバーまたは扉（図示せず）を含む。

電気パネル１００はさらに、上壁１０６を通過してエンクロージャ１０２内まで延びる複数のコンジットまたはケーブル１１４を含む。コンジット１１４は、回路導体（図示せず）を外部空間から電気パネル１００内へと引き回しており、各回路導体はそれぞれの回路遮断器アセンブリ１１６と電気的に接続させている。さらに、主コンジット１１８は電力導体１２０を電気パネル１００内まで引き込んでいる。電力導体１２０は、主回路遮断器または主ラグ（ｌｕｇ）１２２及び／あるいはニュートラルバスバー１２４と電気的に接続させている。この例示的実施形態では、各回路遮断器アセンブリ１１６はさらに、電力及び／または制御信号を得るために主遮断器１２２及び／またはニュートラルバスバー１２４とも電気的に接続させている。さらに各回路遮断器アセンブリ１１６は、それぞれの回路導体の過電流フォルトなどのフォルト（ｆａｕｌｔ）の有無を監視する。回路導体でフォルトが検出されると、回路遮断器アセンブリ１１６はその回路を切断する。接点を分離させるためには、例えばスプリングなどの力学的な蓄積エネルギーが用いられる。

図２及び３は、回路遮断器、ラグ及び／またはバスバー（いずれも、図２及び３では図示せず）とエンクロージャ１０２（図１参照）との間に電気的分離を提供するために電気パネル１００（図１参照）と一緒に使用し得る例示的な絶縁部分の斜視図である。より具体的には、図２は第１の分離用部分２０２の斜視図であり、また図３は第２の分離用部分２０４の斜視図である。この例示的実施形態では、様々な電気構成要素同士の間及び／または隣接する回路遮断器アセンブリ１１６同士の間に電気的分離を提供するために、第１の絶縁部分２０２及び／または第２の絶縁部分２０４をプラスチックから成形している。しかし第１の絶縁部分２０２及び／または第２の絶縁部分２０４は、本明細書に記載した構成要素同士の電気的分離を可能にするような適当な任意の材料から製作することができる。この例示的実施形態では電気パネル１００は、第１の絶縁部分２０２に対して、あるいは第２の絶縁部分２０４に結合させたバスバー（図示せず）に対して結合させる少なくとも１つの回路遮断器（図示せず）を含む。より具体的には第１の絶縁部分２０２及び／または第２の絶縁部分２０４によって、回路遮断器とエンクロージャ１０２の間に電気的分離が提供される。代替的な一実施形態では、回路遮断器ではなく電気パネル１００内にラグ（図示せず）を含めている。こうした実施形態では、ラグとエンクロージャ１０２の間の電気的分離の提供を容易にするようにラグを第１の絶縁部分２０２に結合させている。さらにこうした実施形態では、電気パネル１００は第２の絶縁部分２０４を含まない。

この例示的実施形態について図２を参照すると第１の絶縁部分２０２は、体部部分２０６、第１の脚部分２０８及び第２の脚部分２１０を含む。第１の絶縁部分２０２の底表面２１２は、エンクロージャ１０２の内表面と接触するように位置決めされている。具体的には、底表面２１２を後壁１０４（図１参照）の内表面と接触するように位置決めしている。体部部分２０６は、第１の端部２１４、対向する第２の端部２１６、第１のサイド２１８及び対向する第２のサイド２２０を含む。さらに体部部分２０６は上表面２２２を含む。さらに、複数のバスバー（図示せず）の突出部間に電気的分離を提供するために複数の分離用フィン２２４を上表面２２２に沿って離間させている。これらの突出部は、それぞれのスロット２２６内部でフィン２２４同士の間に確保されている。具体的にはスロット２２６は、体部部分２０６の内側壁２２８内に形成されると共に、フィン２２４は内側壁２２８同士の間を延びている。体部部分２０６はさらに、各サイド２１８及び２２０に外側壁２３０を含む。それぞれの内側壁２２８と外側壁２３０の間にはその中にバスバーを確保するためのバスバーチャンネル２３２が画定されている。バスバーを確保するために上表面２２２に沿ってクリップ（ｃｌｉｐ）やプロング（ｐｒｏｎｇ）などの複数の締結機構２３４が位置決めされている。

さらに第１の脚部分２０８及び第２の脚部分２１０はそれぞれ、第１の絶縁部分２０２を後壁１０４に対して確保するためにねじまたはボルト（図示せず）をそれを通して受け容れられるようなサイズとした装着用アパーチャ２３６を含む。第１及び第２の脚部分２０８及び２１０はさらに、第１の絶縁部分２０２に対する第２の絶縁部分２０４の結合を容易にするための１つまたは複数の締結機構２３８を含む。さらに各脚部分２０８及び２１０は延長部２４０を含む。体部部分の第２の端部２１６及び延長部２４０によって第１の絶縁部分２０２の内側エッジ２４２が画定されている。

この例示的実施形態についてここで図３を参照すると、第２の絶縁部分２０４は、第１の端部２４４及び対向する第２の端部２４６、並びに第１のサイド２４８及び対向する第２のサイド２５０を含む。第１の端部２４４において第２の絶縁部分２０４を通って複数の開口部２５２が延びている。各開口部２５２は、第１の絶縁部分２０２に対する第２の絶縁部分２０４の結合を容易にするためにその中を通って締結機構２３４（図２参照）を受け容れられるようなサイズとしている。さらに、第２の絶縁部分２０４を通って複数の装着用アパーチャ２５４が延びている。各装着用アパーチャ２５４は、後壁１０４に対して第２の絶縁部分２０４を確保するためにねじまたはボルト（図示せず）をそれを通して受け容れられるようなサイズとしている。第２の絶縁部分２０４に対する複数のバスバー（図示せず）の結合を容易にするために複数のポスト２５６が上表面２５８から上方向に延びている。さらに、バスバー同士の間に電気的分離を提供するために複数の内側壁２６０を第２の絶縁部分２０４の上表面２５８に沿って位置決めしている。第１の突出部２６２は第１のサイド２４８で上表面２５８から上方向に延び出ており、また第２の突出部２６４は第２のサイド２５０で上表面２５８から上方向に延び出ている。突出部２６２及び２６４によってこれらの間に回路遮断器が確保される。さらに、第１のサイド２４８、第２のサイド２５０及び第２の端部２４６によって第２の絶縁部分２０４の内側エッジ２６６が画定されている。第１の絶縁部分２０２の内側エッジ２４２及び第２の絶縁部分２０４の内側エッジ２６６によって開口部２６８が画定されている。

代替的な一実施形態では電気パネル１００は、回路遮断器ではなくラグ（図示せず）を含む。こうした実施形態ではそのラグは、ラグに対する及びこれからの電力伝達のためにケーブル１１４（図１参照）に結合されている。このラグはさらに、ニュートラルバスバー１２４や接地バスバーなどの別の任意のバスバーに結合させている。さらに、こうした実施形態ではそのラグは、様々な電気構成要素同士の間及び／または電気構成要素とエンクロージャ１０２の間の電気的分離の提供を容易にするために第１の絶縁部分２０２に結合されている。さらに、こうした実施形態では、電気パネル１００が含むバスバーの数がより少なく、電気的分離の必要性がより低いために第２の絶縁部分２０４は含まれない。

図４及び５は、回路遮断器及び／またはバスバー（いずれも、図４及び５では図示せず）とエンクロージャ１０２（図１参照）の間に熱伝達及び電気的分離を提供するために回路遮断器アセンブリ１１６（図１参照）と一緒に使用される例示的な熱伝導性かつ電気的分離用のエレメント３００の側面図である。より具体的には、図４はエレメント３００の第１のまたは底部分３０２の側面図であり、また図５はエレメント３００の第２のまたは上部分３０４の側面図である。この例示的実施形態ではエレメント３００は、例えば複数のバスバー及び１つの回路遮断器を含む電流経路からの熱を吸収する。エレメント３００は、周囲環境内に放散させるように熱をエンクロージャ１０２に伝達する。さらにエレメント３００は、感電からユーザを保護するためかつ絶縁性能の強化のためにバスバー及び／または回路遮断器とエンクロージャ１０２の間に電気的分離を提供する。代替的な一実施形態ではエレメント３００は単体である、すなわち単一片から形成されている。

この例示的実施形態ではエレメント３００は、射出成形等級のポリマーからなる熱伝導性プラスチックである。さらにエレメント３００は単体形態を可能とするように成形可能である。この例示的実施形態ではエレメント３００はさらに、電気的に伝導性であると共に、電磁波干渉（ＥＭＩ）遮蔽や無線周波数干渉（ＲＦＩ）遮蔽を提供する。エレメント３００として使用し得る例示的な材料には、いずれもＣｏｏｌＰｏｌｙｍｅｒｓ（Ｒ）から入手可能なＣｏｏｌＰｏｌｙ（Ｒ）Ｅ５１０１やＣｏｏｌＰｏｌｙ（Ｒ）Ｅ３６０３がある（ＣｏｏｌＰｏｌｙ（Ｒ）及びＣｏｏｌＰｏｌｙｍｅｒｓ（Ｒ）はＣｏｏｌＯｐｔｉｏｎｓ，Ｉｎｃ．（Ｗａｒｗｉｃｋ，ＲＩ，ＵＳＡ）の商標である）。しかしエレメント３００は、十分な熱伝達及び電気遮蔽を提供すると共に成形可能であるような適当な任意の材料から構成させることができる。

図４に示すように底部分３０２は、上表面３０６と、エレメント３００の第１の表面または底表面となった対向する底表面３０８と、を含む。底表面３０８は、回路遮断器（図４及び５では図示せず）からの熱のエンクロージャ１０２への伝達を容易にすると共に回路遮断器とエンクロージャ１０２の間に電気的分離を提供するために、エンクロージャ１０２（図１参照）の内部表面（図４及び５では図示せず）と接触するように位置決めされている。さらに図５に示すように上部分３０４は、上表面３１０及び対向する底表面３１２を含む。底表面３１２は、上表面３０６の少なくとも一部分と接触するように位置決めされている。上表面３１０は、エレメント３００の第２の表面または上表面であると共に、回路遮断器が発生させた熱の底部分３０２への伝達を容易にするために回路遮断器と接触するように位置決めされている。この例示的実施形態では上部分３０４は、第１の高さＨ１及び第１の幅Ｗ１を含む。同様に底部分３０２は、第１の高さＨ１及び第１の幅Ｗ１と概ね等しい第２の高さＨ２及び第２の幅Ｗ２を有する。別法として底部分３０２は上部分３０４と異なる寸法を有することがある。この例示的実施形態では第１及び第２の高さＨ１及びＨ２の寸法は概ね０．３６８インチであり、かつ第１及び第２の幅Ｗ１及びＷ２の寸法は概ね２．９７インチである。しかし第１の高さＨ１、第１の幅Ｗ１、第２の高さＨ２及び／または第２の幅Ｗ２は、上述した寸法より若干大きいことも若干小さいこともあることを理解されたい。

幾つかの実施形態では、エレメント３００の１つまたは複数の表面に沿ってサーマルペースト（図示せず）を塗布し上部分３０４と底部分３０２の間の熱伝達を強化している。このサーマルペーストはまた、エレメント３００、回路遮断器アセンブリ１１６及びエンクロージャ１０２の間の熱伝達も強化することが可能である。具体的にはサーマルペーストは、隣接する２つの表面間においてこれらの表面の凸凹を克服するための追加的な表面接触を容易にしている。「サーマルペースト」という用語は、エレメント３００、回路遮断器アセンブリ１１６及びエンクロージャ１０２の間など平坦な２つの表面を互いに押し当てたときに自然に生じるギャップを埋める適当な任意の熱伝達性物質のことを意味する。これらのギャップはより高温の表面からより低温の表面に熱エネルギーが伝達される熱伝達率を阻害しており、またこれらのギャップを埋めることによって熱伝達性能が向上する。したがってサーマルペーストは、セラミックベースのペースト、金属ベースのペースト、蝋製サーマルパッドなど適当な任意のサーマル材料とすることがある。これらは単に例示であり、「サーマルペースト」という用語の定義を限定することを意味していない。さらに、幾つかの実施形態ではエレメント３００の１つまたは複数の表面に沿って復元性の（ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ）表面コーティングを施している。例えばこのコーティングは、底部分３０２とエンクロージャ１０２の間の熱伝達の強化を容易にするために底表面３０８に対して施すことがある。別法としてまたは追加としてこのコーティングは、上部分３０４と回路遮断器、ラグまたは適当な任意の電子デバイスとの間の熱伝達の強化を容易にするために上表面３１０に対して施すことがある。「表面コーティング」及び「復元性表面コーティング」という用語は、エレメント３００、回路遮断器アセンブリ１１６及びエンクロージャ１０２の間などの２つの表面間の熱伝導率を強化するプラスチックなどの熱伝導性材料を意味している。表面コーティングとして使用し得る例示的な材料には、ＣｏｏｌＰｏｌｙｍｅｒｓ（Ｒ）から入手可能なＣｏｏｌＰｏｌｙ（Ｒ）Ｄ８１０２がある。しかしこの表面コーティングは、隣接する２つの表面間に十分な熱伝達を提供する適当な任意の材料からなることがある。

さらに、幾つかの実施形態では上部分及び底部分３０４及び３０２はそれぞれ、バスバーを少なくとも部分的に囲繞するようなサイズとした溝（図４及び５では図示せず）がその間に画定されるようにして形成されている。この溝の形成のためには、例えば機械加工過程、エッチング過程または別の適当な任意の材料除去過程によって底部分３０２から細長い第１の区画３１６が取り除かれる。具体的には第１の区画３１６は、底部分３０２の第１の端部３１４及び上表面３０６の少なくとも一部分から取り除かれる。同様に、上部分３０４の第１の端部３２０から第２の区画３１８が取り除かれる。上部分３０４及び底部分３０２を回路遮断器アセンブリ１１６（図１参照）内部に位置決めしたときに、第２の区画３１８は回路遮断器を装着するためのクリアランスを提供する。さらに、底表面３１２の少なくとも一部分に沿って上部分３０４から第３の区画３２２が取り除かれる。この第１の区画３１６及び第３の区画３２２によって溝が画定される。さらにこの溝は少なくとも部分的にエレメント３００内まで延びていると共に、バスバーからの熱をエンクロージャ１０２に伝達するためにバスバーの少なくとも一部分をその中に受け容れられるようなサイズとしている。

代替的な一実施形態では、エレメント３００は単体である。こうした実施形態では、先ず第１の端部３１４から第２の区画３１８が取り除かれ、次いでエレメント３００内にバスバーの少なくとも一部分をその内部に受け容れられるようなサイズとした１つの溝が形成される。別の代替的な実施形態では、エレメント３００は単体であると共に、材料除去過程を全く用いることなく溝を含むように形成または成形されている。

図６〜８は、組み上げフェーズごとの回路遮断器アセンブリ１１６の斜視図である。図６に示すように、締結機構２３４を開口部２５２を通して挿入することによって第１の絶縁部分２０２と第２の絶縁部分２０４を結合させている。さらに、第１の絶縁部分２０２及び／または第２の絶縁部分２０４に対して複数のバスバーが結合される。この例示的実施形態では、バスバーは銅である。別法としてそのバスバーは適当な別の任意の導体材料からなることがある。この例示的実施形態では、第１の絶縁部分２０２に対して第１のバスバー４００と第２のバスバー４０２を結合させている。第１及び第２のバスバー４００及び４０２はまた、主遮断器またはラグ１２２及び／またはニュートラルバスバー１２４（いずれも図１参照）に結合させている。代替的な一実施形態ではその第１及び第２のバスバー４００及び４０２を電源に結合させている。この例示的実施形態では、第１及び第２のバスバー４００及び４０２は、内側壁２２８と外側壁２３０の間で第１の絶縁部分２０２の上表面２２２に沿って位置決めされている。さらに第１及び第２のバスバー４００及び４０２は、第１及び第２のバスバー４００及び４０２の各々の中に形成した対応する開口部４０４を通るように締結機構２３８を挿入することによって第１の絶縁部分２０２に結合させている。

さらに図６に示すように第３のバスバー４０６及び第４のバスバー４０８は第１の絶縁部分２０２及び第２の絶縁部分２０４に結合させている。具体的には第３及び第４のバスバー４０６及び４０８は第２の絶縁部分２０４の上表面２５８の少なくとも一部分に沿って位置決めされている。さらに第３及び第４のバスバー４０６及び４０８は第１の絶縁部分２０２と第２の絶縁部分２０４の間に画定された開口部２６８を横断して延びている。さらに第３及び第４のバスバー４０６及び４０８の一部分は、第１及び第２のバスバー４００及び４０２に電流を伝えるように第１及び第２のバスバー４００及び４０２のそれぞれの上表面の一部分に沿って電気的に接触して位置決めされている。第３のバスバー４０６及び／または第４のバスバー４０８は、第３のバスバー４０６及び／または第４のバスバー４０８を通って延びるそれぞれのアパーチャ４１０を通るようにポスト２５６を挿入することによって第２の絶縁部分２０４に結合させている。同様に、第２の絶縁部分２０４に対して第５のバスバー４１２及び第６のバスバー４１４を結合させている。具体的には第５及び第６のバスバー４１２及び４１４は、第２の絶縁部分２０４の上表面２５８に沿って位置決めされている。第５及び第６のバスバー４１２及び４１４はまた、開口部２６８を少なくとも部分的に横断するように延びている。第５のバスバー４１２及び／または第６のバスバー４１４は、第５のバスバー４１２及び／または第６のバスバー４１４を通って延びるそれぞれのアパーチャ４１６を通るようにポスト２５６を挿入することによって第２の絶縁部分２０４に結合させている。

図７に示すようにエレメント３００の底部分３０２は、バスバー４０６と４１２及び／または回路遮断器からの熱のエンクロージャ１０２への伝導を容易にするために、第３及び第５のバスバー４０６及び４１２などの１つまたは複数のバスバーの少なくとも一部分とエンクロージャ１０２の間に位置決めされている。より具体的には底部分３０２は、底部分３０２の上表面３０６（図５参照）が第３及び第５のバスバー４０６及び４１２の底表面の少なくとも一部分と直接接触状態となるようにして開口部２６８内に挿入できるようなサイズとしている。さらに底部分３０２の底表面３０８（図５参照）は、エンクロージャ１０２の内部表面（図示せず）と直に接触させて位置決めされている。幾つかの実施形態では、底表面３０８及び／またはエンクロージャ１０２の内部表面に対しては熱伝達を強化するためにサーマルペーストまたは復元性表面コーティングを施している。図８に示すようにエレメント３００の上部分３０４は、底部分３０２及び第３のバスバー４０６の少なくとも一部分の上側に位置決めされている。より具体的には上部分３０４の底表面３１２（図４参照）は、上表面３０６の少なくとも一部分に沿いかつ第３のバスバー４０６の上表面の少なくとも一部分に沿って位置決めされている。さらに、第３のバスバー４０６の少なくとも一部分はエレメント３００内に形成した１つの溝（図６〜８では図示せず）内に囲繞されている。幾つかの実施形態では、底表面３１２及び／または上表面３０６に対して熱伝達を強化するためにサーマルペーストまたは復元性表面コーティングを施している。

図６〜８を参照するとこの例示的実施形態では、第５及び第６のバスバー４１２及び４１４は回路遮断器（図６〜８では図示せず）に電力を伝えるように構成されており、また第３及び第４のバスバー４０６及び４０８は負荷（図示せず）に電力を伝えるように構成されている。第３及び第５のバスバー４０６及び４１２はそれぞれ、主体部４２０から上方向に延びて回路遮断器に接続される複数の延長部４１８を含む。同様に第４及び第６のバスバー４０８及び４１４はそれぞれ主体部４２０から上方向に延びる複数の突出部４２２を含む。さらに突出部４２２は、開口部２６８の上を外方に延びると共に、それぞれのアパーチャ４２４を介して回路遮断器に繋がるように構成されている。

図９は回路遮断器アセンブリ１１６の上面図であり、また図１０は線Ａ−Ａに沿って切った回路遮断器アセンブリ１１６の側面図である。図９に示すように、負荷（図示せず）に電力を伝えるために、複数のバスバーに回路遮断器４２６を結合させている。例えば、第５及び第６のバスバー４１２及び４１４は第１及び第２のバスバー４００及び４０２（図６〜８参照）から電力を受け取り、この電力を回路遮断器４２６並びに第３及び第４のバスバー４０６及び４０８を介して負荷に伝えている。例示的な実施形態では、回路遮断器４２６は４極回路遮断器などの多極回路遮断器である。しかし、本明細書に記載した回路監視及び／または回路切断能力を提供する適当な任意の回路遮断器または回路切断デバイスが利用されることもある。動作時において回路遮断器４２６は、回路遮断器アセンブリ１１６に結合されたそれぞれの回路導体に関する過電流フォルトなどのフォルトの有無を監視する。回路導体でフォルトが検出されると、回路遮断器４２６はその回路を切断する。接点を分離させるためには、例えばスプリングなどの力学的な蓄積エネルギーが用いられる。

図１０に示すように、回路遮断器４２６の底表面４３２は、エレメント上部分３０４の上表面３１０（図４参照）と直に接触して位置決めされている。代替的な一実施形態では、上表面３１０及び／または回路遮断器４２６の内部表面に対する熱伝達を強化するためにサーマルペーストまたは復元性表面コーティングが施される。さらに回路遮断器４２６は、回路遮断器４２６の第１のサイド表面４２８が第１の突出部２６２と直に接触しかつ回路遮断器４２６の第２のサイド表面４３０が第２の突出部２６４と直に接触するようにして突出部２６２と２６４の間に位置決めされている。突出部２６２及び２６４によって、回路遮断器４２６と電気パネル１００（図１参照）内部のその他の導電性エレメントとの間に電気的分離が提供される。上述のように第３のバスバー４０６は、エレメント３００の底部分３０２とエレメント３００の上部分３０４との間に形成した溝４３４の中にまで少なくとも部分的に延びるようなサイズとしている。さらに図１０に示すように、回路遮断器４２６及び／またはバスバー４００、４０２、４０６、４０８、４１２及び／または４１４からの熱をエレメント３００を介してエンクロージャまで伝達し、エンクロージャ１０２の温度を上昇させて回路遮断器４２６の動作温度を低下させるのを容易にさせる熱経路が設けられている。例えば回路遮断器４２６が発生させた熱はエレメント３００を介してエンクロージャ１０２に伝達される。さらに、バスバー４００、４０２、４０６、４０８、４１２及び／または４１４が発生させた熱はエレメント３００を介してエンクロージャ１０２に伝達される。さらにエレメント３００によって、回路遮断器４２６とエンクロージャ１０２の間、並びにバスバー４００、４０２、４０６、４０８、４１２及び／または４１４とエンクロージャ１０２の間に感電からユーザを保護しかつ／または装置の損傷を防止するための電気的分離が提供される。

電気パネルからの熱を放散させるためのシステム及び装置の例示的な実施形態について上で詳細に記載してきた。本システム及び装置は本明細書に記載した特定の実施形態に限定されるものではなく、むしろ本システム及び／または装置の方法及び／または構成要素の動作は、本明細書に記載した別の動作及び／または構成要素から独立してかつ単独で利用することができる。さらに、記載した動作及び／または構成要素はさらに、別のシステム、方法及び／または装置において規定することも、これらと組み合わせて用いることもでき、本明細書に記載したシステム、方法及び記憶媒体だけによる実施に限定するものではない。

本発明について例示的な電力分配装置に関連して記載してきたが、本発明の実施形態は一般用途や特殊用途の多くの別の電力分配装置や構成で動作可能である。この電力分配装置は、本発明の任意の態様の使用または機能の範囲に関する限定を示唆する意図では全くない。さらにこの電力分配装置は、例示的な動作環境で例証している構成要素のうちの任意の１つまたはこれらの組み合わせに関して何らかの依存関係や要件を有するものと解釈すべきではない。

本明細書に図示し説明している本発明の実施形態に関する実行順序や動作性能は、特に指定しない限り本質的なものではない。すなわち、これらの動作は特に指定しない限り任意の順序で実行することができ、また本発明の実施形態は本明細書で開示したものに対する追加的の動作を含むことや本開示より含まれる動作がより少ないことがあり得る。例えば、ある具体的な動作を別の動作の前、同時あるいは後において実行または実施することも本発明の態様の趣旨の域内にあるものと企図される。

本発明またはその実施形態の態様に関する要素を導入する際に、冠詞「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」及び「前記（ｓａｉｄ）」によって当該要素が１つまたは複数存在すること示すように意図している。「を備えた（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「を有する（ｈａｖｉｎｇ）」という表現により列挙した要素以外に追加の構成要素を含むこと並びに存在し得ることを示している。

この記載では、本発明（最適の形態を含む）を開示するため、並びに当業者による任意のデバイスやシステムの製作と使用及び組み込んだ任意の方法の実行を含む本発明の実施を可能にするために例を使用している。本発明の特許性のある範囲は本特許請求の範囲によって規定していると共に、当業者により行われる別の例を含むことができる。こうした別の例は、本特許請求の範囲の文字表記と異ならない構造要素を有する場合や、本特許請求の範囲の文字表記と実質的に差がない等価的な構造要素を有する場合があるが、本特許請求の範囲の域内にあるように意図したものである。

１００電気パネル
１０２エンクロージャ
１０４後壁
１０６上壁
１０８底壁
１１０第１の側壁
１１２第２の側壁
１１４コンジットまたはケーブル
１１６回路遮断器アセンブリ
１１８主コンジット
１２０電力導体
１２２遮断器またはラグ
１２４ニュートラルバスバー
２０２第１の絶縁部分
２０４第２の絶縁部分
２０６体部部分
２０８第１の脚部分
２１０第２の脚部分
２１２底表面
２１４第１の端部
２１６第２の端部
２１８第１のサイド
２２０第２のサイド
２２２上表面
２２４分離用フィン
２２６スロット
２２８内側壁
２３０外側壁
２３２バスバーチャンネル
２３４締結機構
２３６装着用アパーチャ
２３８締結機構
２４０延長部
２４２内側エッジ
２４４第１の端部
２４６第２の端部
２４８第１のサイド
２５０第２のサイド
２５２複数の開口部
２５４装着用アパーチャ
２５６挿入用ポスト
２５８上表面
２６０内側壁
２６２第１の突出部
２６４第２の突出部
２６６内側エッジ
２６８開口部
３００エレメント
３０２底部分
３０４上部分
３０６上表面
３０８底表面
３１０上表面
３１２底表面
３１４第１の端部
３１６第１の区画
３１８第２の区画
３２０第１の端部
３２２第３の区画
４００第１のバスバー
４０２第２のバスバー
４０４開口部
４０６第３のバスバー
４０８第４のバスバー
４１０それぞれのアパーチャ
４１２第５のバスバー
４１４第６のバスバー
４１６それぞれのアパーチャ
４１８複数の延長部
４２０主体部
４２２突出部
４２４それぞれのアパーチャ
４２６回路遮断器
４２８第１のサイド表面
４３０第２のサイド表面
４３２底表面
４３４溝

Claims

内部表面を備えたエンクロージャ（１０２）と、
第１及び第２のバスバー（４００、４０６）と、
前記第１及び第２のバスバー（４００、４０６）の少なくとも一部分を囲繞するエレメント（３００）であって、前記内部表面と接触した第１の表面を備えると共に、前記第１及び第２のバスバーからの熱を前記エンクロージャに伝達するように構成されかつ前記エンクロージャと前記第１及び第２のバスバーの間に電気的分離を提供するように構成されているエレメントと、
を備え、
前記エレメント（３００）は、
上表面（２２２、２５８、３０６）を備えると共に前記第１のバスバー（４００）と前記内部表面の間に位置決めされた第１の部分と、
前記上表面に沿って少なくとも部分的に位置決めされた第２の部分と、
を備え、
前記第２のバスバー（４０６）が、前記第２の部分と前記第１のバスバー（４００）とに結合される、
電気デバイス。
前記第２の部分は底表面（２１２、３０８、４３２）を備え、前記第１部分上表面と該第２部分底表面とはその間に１つの溝（４３４）を画定しており、前記第１及び第２のバスバー（４００、４０６）の少なくとも一部分は該溝の内部に位置決めされている、請求項１に記載の電気デバイス。
前記第２の部分は、前記上表面（２２２、２５８、３０６）に少なくとも部分的に沿ってその間にサーマルペーストを用いて位置決めされている、請求項１または２に記載の電気デバイス。
前記第１及び第２の部分が、熱伝導性プラスチックで形成される、請求項１乃至３のいずれかに記載の電気デバイス。
前記第１及び第２のバスバー（４００、４０６）に結合された回路遮断器をさらに備えると共に、前記エレメント（３００）はさらに第２の表面を備えており、該回路遮断器は該第２の表面の少なくとも一部分に沿って位置決めされている、請求項１乃至４のいずれかに記載の電気デバイス。
前記エンクロージャに結合させるように構成した少なくとも１つの絶縁部分をさらに備えると共に、該少なくとも１つの絶縁部分は前記内部表面と接触するような前記エレメントの位置決めを可能にする切り取り部分を画定している、請求項１乃至５のいずれかに記載の電気デバイス。
前記第１及び第２のバスバー（４００、４０６）に結合されたラグをさらに備えると共に、前記エレメントはさらに第２の表面を備えており、該ラグは該第２の表面の少なくとも一部分に沿って位置決めされている、請求項１乃至６のいずれかに記載の電気デバイス。
電気エンクロージャで使用するための回路遮断器アセンブリ（１１６）であって、
第１及び第２のバスバー（４００、４０６）と、
前記第１及び第２のバスバー（４００、４０６）に結合された回路遮断器と、
前記第１及び第２のバスバー（４００、４０６）の少なくとも一部分を囲繞しているエレメント（３００）であって、該エレメントは第１の表面及び第２の表面を備えており、該第１の表面は該第２の表面の少なくとも一部分に沿って位置決めされた電気エンクロージャ及び前記回路遮断器と接触しており、該エレメントは前記第１及び第２のバスバー（４００、４０６）と前記回路遮断器のうちの少なくとも一方からの熱を電気エンクロージャに伝達するように構成されかつ電気エンクロージャと前記第１及び第２のバスバー（４００、４０６）の間に電気的分離を提供するように構成されている、エレメントと、
を備え、
前記エレメント（３００）は、前記第１のバスバー（４００）と電気エンクロージャの間に位置決めされた第１の部分と、該第１の部分と前記回路遮断器の間に位置決めされた第２の部分と、を備え、
前記第２のバスバー（４０６）が、前記第２の部分と前記第１のバスバー（４００）とに結合される、
回路遮断器アセンブリ。
請求項８に記載の回路遮断器アセンブリを組み上げるための方法であって、
導体に対して前記第１及び第２のバスバー（４００、４０６）を接続するステップと、
前記第１及び第２のバスバー（４００、４０６）の少なくとも一部分を囲繞するように前記エレメントを位置決めするステップであって、前記第１及び第２のバスバー（４００、４０６）からの熱の前記電気エンクロージャへの伝達を容易にするためかつ前記電気エンクロージャと前記第１及び第２のバスバー（４００、４０６）の間の電気的分離の提供を容易にするために前記第１の表面が前記電気エンクロージャと接触して位置決めされるようにしている位置決めステップと、を含む方法。