JP6747128B2

JP6747128B2 - 配電盤

Info

Publication number: JP6747128B2
Application number: JP2016142490A
Authority: JP
Inventors: 岳浅沼; 高晃北村
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2016-07-20
Filing date: 2016-07-20
Publication date: 2020-08-26
Anticipated expiration: 2036-07-20
Also published as: JP2018014815A

Description

本発明は、配電盤に関するものである。

従来、配電盤には、配電機器を有する配電盤本体と、この配電盤本体を収納する配電盤筐体とを備えたものがある。この配電盤においては、配電盤筐体内でアークが発生すると、配電盤筐体内で高温高圧のガスが発生する。この高温高圧のガスを配電盤筐体内にそのまま滞留させておくと、配電機器を故障させる原因となるので、配電盤筐体外に排出するようにしている。配電盤筐体には、この高温高圧のガスを外に排出するための排気口が設けられている。また、高温のガスをそのまま排気した場合、排気口の周りの機器に損傷を与える等の恐れがあるので、高温のガスを冷却して排気するようにしている。高温のガスを冷却するために、排気口には、金網フィルタ、パンチングメタルなどが嵌め込まれている（たとえば特許文献１参照）。高温のガスは、金網フィルタ、パンチングメタルなどと接触することにより、熱交換を行い冷却される。

特開２０００−２２８８０３号公報

しかし、排気口に単に金網フィルタ、パンチングメタルを嵌め込んだだけでは、高温ガスを冷却するための冷却性能が低いという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、排気口から配電盤の外に排出される高温ガスを冷却する性能がより高い配電盤を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る配電盤は、配電機器を有する配電盤本体と、前記配電盤本体を収納する配電盤筐体と、を備えた配電盤であって、前記配電盤筐体には、内部と外部とを連通するように排気口が設けられており、前記排気口には、その延在方向に沿って２つの冷却板が互いに間隔をもって並設され、前記２つの冷却板にはそれぞれ複数の孔部が形成されており、前記配電盤筐体の内部に近接して配置された第１の冷却板の孔部は、前記配電盤筐体の外部に向けて漸次内径が減少するテーパ状に形成され、前記配電盤筐体の外部に近接して配置された第２の冷却板の閉塞した部分と対向するように配置されていることを特徴とする。

また、本発明に係る配電盤において、前記第２の冷却板の前記閉塞した部分には、前記第１の冷却板の前記孔部と対向する部分に凹部が形成されているとよい。

また、本発明に係る配電盤において、前記第１の冷却板の前記閉塞した部分の縁部が、前記第２の冷却板の前記閉塞した部分の縁部と対向しているとよい。

また、本発明に係る配電盤において、前記第１の冷却板の前記孔部は、前記第２の冷却板の前記孔部と同じ形状であり、前記第１の冷却板の前記閉塞した部分は、前記第２の冷却板の前記閉塞した部分と同じ形状であるとよい。

これらの構成によれば、配電盤筐体内で発生した高温高圧のガスが冷却板を通る際には、漸次内径が減少するテーパ状の孔部により、流速を加速され、噴流として冷却板の閉塞された部分に衝突する。従って、ガスと冷却板が好適に熱交換を行うことができ、冷却効果が高い。

図１は、本発明の実施形態に係る配電盤を示した斜視断面図である。図２は、図１に示した配電盤における排気口を示す断面図である。図３は、図１に示した配電盤に使用される冷却板の要部を示す斜視断面図である。図４は、図１に示した配電盤における冷却板の要部を示す断面図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る配電盤の好適な実施形態について詳細に説明する。配電盤１は、図１に示すように、配電盤本体２と、配電盤筐体３とを備えている。配電盤本体２は、開閉器や、電力の計測・監視等に必要な機器等である配電機器を有している。配電盤筐体３は、配電盤本体２を収納するものであり、直方体形状に形成されている。配電盤筐体３の内部には、配電盤本体２を収容する本体収容室４と、放圧室５とが画成されている。放圧室５は、本体収容室４の上部に画成されている。本体収容室４と放圧室５の間には、両者を互いに連通する開口６が形成され、さらに開口６に放圧板７が設置されている。放圧板７は、通常時は、本体収容室４と放圧室５の間の開口６を塞ぎ、本体収容室４内の圧力が高まった際には、本体収容室４と放圧室５の間の開口６を開放するように配設されている。放圧室５の上部には、配電盤筐体３の内部と外部とを連通するように排気口１０が形成されている。

排気口１０は、排気口本体部１１と、天板部１２とを有している。排気口本体部１１は、角筒状に形成され、配電盤筐体３の上部から上方へ突出するように配設されている。排気口本体部１１の上端部四隅には、柱部１３が突設されている。天板部１２は、矩形状の板状部１２ａと、板状部１２ａの四辺から下方に向けて形成された側壁部１２ｂとを有している。天板部１２は、排気口本体部１１の上部を覆うように配置され、板状部１２ａが柱部１３に支持されている。排気口本体部１１と天板部１２との間は、開口しており、本体収容室４内のガスが放圧室５を通り、排気口１０を通り、外部へと排気可能となっている。排気口本体部１１には、２枚の冷却板２１，２２が設置されている。

２枚の冷却板２１，２２は、図２に示すように、排気口１０において、延在方向に沿って所定の間隔を空けて配設されている。冷却板２１，２２は、図３に示すように、金属製の板に孔（孔部２３）を複数設けて形成されている。冷却板２１，２２には、孔部２３と、孔部２３と同程度の面積を持つ閉塞した部分（以下、閉塞部２４という）とが交互に形成され、碁盤目状に配列されている。第１の冷却板２１の孔部２３は、第２の冷却板２２の孔部２３と形が同じであり、第１の冷却板２１の閉塞部２４は、第２の冷却板２２の閉塞部２４と形が同じである。孔部２３は、冷却板２１，２２の表裏を貫通するように設けられている。孔部２３は、冷却板２１，２２の配電盤筐体３の外部に向けて漸次内径が減少するテーパ状に形成され、円形状の開口形状に形成されている。配電盤筐体３の内部に近接して配置された第１の冷却板２１の孔部２３は、図４に示すように、配電盤筐体３の外部に近接して配置された第２の冷却板２２の閉塞部２４と対向するように配置されている。第２の冷却板２２の孔部２３は、第１の冷却板２１の閉塞部２４と対向するように配置されている。孔部２３の直径の最大の部分と、冷却板２１，２２同士の間隔は、同程度の大きさに形成されている。

冷却板２１，２２の孔部２３の周囲は、閉塞部２４の縁部である平板部２５であり、冷却板２１，２２の配電盤筐体３の外部に近接する面側からみて凹状に形成されている。第１の冷却板２１の平板部２５は、第２の冷却板２２の平板部２５と略平行に配設され、第２の冷却板２２の平板部２５と対向するように配設されている。

冷却板２１，２２の配電盤筐体３の外部に近接する面の閉塞部２４には凸部２６が形成されている。凸部２６は、平面視略円形状に形成されている。凸部２６は、断面が円弧状となるように形成されている。第１の冷却板２１の凸部２６は、その凸部２６の中心軸が第２の冷却板２２の孔部２３の中心軸と同一軸上となるように第１の冷却板２１に配設されている。第２の冷却板２２の凸部２６は、その凸部２６の中心軸が第１の冷却板２１の孔部２３の中心軸と同一軸上となるように第２の冷却板２２に配設されている。第１の冷却板２１の凸部２６は、第２の冷却板２２の孔部２３と対向している。

冷却板２１，２２の配電盤筐体３の内部に近接する面の閉塞部２４には凹部２７が形成されている。凹部２７は、開口が円形状に形成され、冷却板２１，２２と直交する中心軸を中心として対称に形成されている。凹部２７は、断面が円弧状となるように形成されている。第２の冷却板２２に形成されている凹部２７は、第２の冷却板２２の配電盤筐体３の内部に近接する面において、第１の冷却板２１の孔部２３の配電盤筐体３の外部に近接する面側の開口面積よりも大きな占有面積で形成されている。第２の冷却板２２の凹部２７は、その中心軸が第１の冷却板２１の孔部２３の中心軸と略同一軸上に存在するように配設されている。第２の冷却板２２の凹部２７は、第１の冷却板２１の孔部２３と対向している。それぞれの冷却板２１，２２において凹部２７と凸部２６は、表裏一体に形成されている。

上述のように構成された配電盤１においては、配電盤筐体３の本体収容室４内でアークが発生し、高温高圧のガスが発生した場合、このガスは、放圧板７を跳ね上げ放圧室５に流れ込む。放圧室５に流れ込んだガスは、排気口１０から外部へ排出される。ガスが排気口１０から外部へ排出される際には、排気口１０に設置された冷却板２１，２２を通って排出される。ガスが冷却板２１，２２を通る際には、まず第１の冷却板２１の孔部２３を通過する。この孔部２３は、漸次内径が減少するテーパ状に形成されているため、通過するガスは加速される。加速されたガスは、噴流となり第２の冷却板２２の凹部２７に衝突する。この際に、衝突噴流の効果により、効果的にガスと冷却板２２との熱交換が行われる。凹部２７に衝突したガスは、その後、平板部２５に沿って冷却板２１，２２と平行な方向に流れる。この際にも、ガスは、冷却板２１，２２と熱交換を行い、冷却される。平板部２５に沿って流れたガスは、第２の冷却板２２の孔部２３から配電盤筐体３の外部へ排出される。

冷却板２１，２２の孔部２３が、テーパ状に形成されているので、ガスが冷却板２１，２２に触れる面積が増え、冷却板２１，２２による冷却効果が高まる。冷却板２１，２２には平板部２５が形成されているので、ガスが冷却板２１，２２に触れる面積が増え、冷却板２２による冷却効果が高まる。冷却板２１，２２の配電盤筐体３の内部に近接する面の閉塞部２４に凹部２７が形成されているので、ガスが冷却板２１，２２に触れる面積が増え、冷却板２２による冷却効果が高まる。

第１の冷却板２１の配電盤筐体３の外部に近接する面の閉塞部２４に凸部２６が形成されているので、ガスが冷却板２２に触れる面積が増え、冷却板２２による冷却効果が高まる。

冷却板２１，２２は、パンチングメタルと同様の加工方法で製造できるので製造コストが安く済む。２枚の冷却板２１，２２は、孔部２３及び閉塞部２４の位置が互いに一つずつずれている以外は同一の形状に形成されている。従って、１枚目の冷却板２１と２枚目の冷却板２２とを同じ金型で製造でき、安価に製造することができる。

排気口１０は、配電盤筐体３の上部に設けられているが、側部に設けられていてもよい。冷却板は、２枚設けられているが、複数枚であればよい。２枚の冷却板２１，２２は、孔部２３と閉塞部２４の形が同じであるが、孔部２３と閉塞部２４の形状が互いに異なっていてもよい。第２の冷却板２２の孔部２３はテーパ状でなくともよい。第１の冷却板２１の閉塞部２４には、凹部２７が形成されてなくともよい。第２の冷却板２２の閉塞部２４には、凸部２６が形成されてなくともよい。

１配電盤
２配電盤本体
３配電盤筐体
４本体収容室
５放圧室
６開口
７放圧板
１０排気口
１１排気口本体部
１２天板部
１２ａ板状部
１２ｂ側壁部
１３柱部
２１第１の冷却板
２２第２の冷却板
２３孔部
２４閉塞部
２５平板部
２６凸部
２７凹部

Claims

配電機器を有する配電盤本体と、前記配電盤本体を収納する配電盤筐体と、を備えた配電盤であって、
前記配電盤筐体には、内部と外部とを連通するように排気口が設けられており、
前記排気口には、その延在方向に沿って２つの冷却板が互いに間隔をもって並設され、前記２つの冷却板にはそれぞれ複数の孔部が形成されており、
前記配電盤筐体の内部に近接して配置された第１の冷却板の孔部は、前記配電盤筐体の外部に向けて漸次内径が減少するテーパ状に形成され、前記配電盤筐体の外部に近接して配置された第２の冷却板の閉塞した部分と対向するように配置されていることを特徴とする配電盤。
前記第２の冷却板の前記閉塞した部分には、前記第１の冷却板の前記孔部と対向する部分に凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の配電盤。
前記第１の冷却板の閉塞した部分の縁部が、前記第２の冷却板の前記閉塞した部分の縁部と対向していることを特徴とする請求項１又は２に記載の配電盤。
前記第１の冷却板の前記孔部は、前記第２の冷却板の前記孔部と同じ形状であり、前記第１の冷却板の閉塞した部分は、前記第２の冷却板の前記閉塞した部分と同じ形状であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の配電盤。