(57)【要約】【課題】従来よりも余分な磁気の遮断性能に優れており、漏電発生の検出精度が高く、大電流の回路にも対応可能な零相変流器を提供する。【解決手段】ケーシング部材３の内部において複数の磁性板を所定方向へ積層してなるシールド部材５によりコア４を覆うとともに、ケーシング部材３の表面において、磁性板の積層端面を被覆する位置に外付けシールド部材９、９を取り付けた。したがって、従来では遮断性能の劣っていたコア４の外周面側から不要な磁気が侵入してコア４に作用するといった事態を確実に遮断することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向へ貫通する貫通孔を有するケーシング部材の内部に、前記貫通孔よりも大径な環状に形成されたコアと、複数の磁性板を所定方向へ積層してなり、少なくとも前記コアの前後両面と外周面とを覆うシールド部材とが収納された零相変流器であって、
前記ケーシング部材の表面で、前記シールド部材における前記磁性板同士の積層端面を被覆する位置に、磁性体からなる外付けシールド部材を取り付けたことを特徴とする零相変流器。
【請求項２】
前記シールド部材が径方向での幅が異なるリング状の磁性体を前後方向へ複数積層してなる零相変流器であって、
前記外付けシールド部材が、前記ケーシング部材の左右側面において、前記積層端面を被覆することを特徴とする請求項１に記載の零相変流器。
【請求項３】
前記外付けシールド部材が、コ字状に折り曲げられた磁性板であることを特徴とする請求項２に記載の零相変流器。
【請求項４】
前記外付けシールド部材が、一面のみが開口する方体箱状に形成されており、前記ケーシング部材に対して左右側方から嵌装されることを特徴とする請求項２に記載の零相変流器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路遮断器内等に設置され、漏電発生の検出に使用する零相変流器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、漏電発生を検出すると電路を遮断する機能を備えた回路遮断器では、その漏電の発生を検出する検出手段として零相変流器が一般的に使用されている。また、近年では、回路遮断器の小型化を図るべく、零相変流器を貫通させる一次導体（電路の一部）を、貫通前後において零相変流器の前面及び後面に沿って折り曲げる等の加工を施している。そして、該タイプの零相変流器としては、零相変流器の前面及び後面に沿って折り曲げられた部分を流れる電流により発生する磁気が、零相変流器内のコアに影響を及ぼさないように、コアの周囲を磁性体からなるシールド部材で覆ったものが考案されている（特許文献１）。
【０００３】
ここで、従来の零相変流器６１について、図６及び図７をもとに説明する。図６は、零相変流器６１を前面側から示した説明図であり、図７は、零相変流器６１の断面を示した説明図である。
零相変流器６１は、中央に貫通孔６８を有する矩形状のケーシング部材６３の内部に、貫通孔６８よりも大径の円環状に形成されたコア６４を収納してなるもので、コア６４には図示しない二次巻線を巻回しており、該二次巻線を図示しない漏電検出回路と電気的に接続させている。また、ケーシング部材６３の内部には、コア６４の前後両面及び外周面を覆うようにシールド部材６５が設けられている。該シールド部材６５は、径方向での幅が異なる２種類のリング状の磁性板を前後方向（貫通孔６８の軸方向）へ複数積層してなるもので、幅の広い磁性板６５ａ、６５ａ・・によってコア６４の前面及び後面を覆うとともに、幅の狭い磁性板６５ｂ、６５ｂ・・によってコア６４の外周面を覆っている。
【０００４】
また、上記零相変流器６１の中心に形成されている貫通孔６８には、２つの一次導体６２、６２を貫通させている。各一次導体６２は、貫通部前後がケーシング部材６３の前面及び後面に沿って折り曲げられてコ字状とされており、零相変流器周りの構造のコンパクト化が図られている。そして、該一次導体６２、６２の貫通部を流れる電流により生じた磁気がコア６４の内周面側に作用することによって、漏電検出回路では一次導体６２、６２に流れる電流を計測し、漏電が発生しているか否かを検出する。また、一次導体６２、６２の貫通部前後（すなわち折り曲げ部）の周囲にも図６や図７に示す如く磁気が発生するものの、当該磁気についてはシールド部材６５によって遮断し、コア６４に作用させないことで、漏電検出の精度向上を図っている。
【０００５】
したがって、零相変流器６１によれば、コア６４の前後両面については一次導体６２、６２の折り曲げ部の周囲に発生した磁気を磁性板の面で確実に受け止めて遮断することができるし、磁性板を積層するだけでシールド部材６５を形成することができ、組み立て作業が容易であるというメリットがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２９０９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の零相変流器６１では、コア６４の外周面側については、径方向に沿って侵入しようとする磁気に対し、当該磁気をシールド部材６５が磁性板の板面で受け止める構成となっておらず、磁性板の積層端面で受け止める構成となっているため、磁性板の表面の微小な凹凸等により形成される磁性板と磁性板との隙間から磁気が侵入するおそれがあり、遮断性能が十分に発揮され得ないという問題がある。すなわち、シールド部材６５を設けているにも拘わらず、磁性板の積層端面から磁気が侵入してコア６４による計測結果に影響を及ぼし（図３Ｂで示す如く、零相変流器より規定値以上の電流を誤出力してしまう）、漏電発生と誤認してしまう事態が起こっていた。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、従来よりも余分な磁気の遮断性能に優れており、漏電発生の検出精度が高く、大電流の回路にも対応可能な零相変流器を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、前後方向へ貫通する貫通孔を有するケーシング部材の内部に、前記貫通孔よりも大径な環状に形成されたコアと、複数の磁性板を所定方向へ積層してなり、少なくとも前記コアの前後両面と外周面とを覆うシールド部材とが収納された零相変流器であって、前記ケーシング部材の表面で、前記シールド部材における前記磁性板の積層端面を被覆する位置に、磁性体からなる外付けシールド部材を取り付けたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記シールド部材が径方向での幅が異なるリング状の磁性体を前後方向へ複数積層してなる零相変流器であって、前記外付けシールド部材が、前記ケーシング部材の左右側面において、前記積層端面を被覆することを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記外付けシールド部材が、コ字状に折り曲げられた磁性板であることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記外付けシールド部材が、一面のみが開口する方体箱状に形成されており、前記ケーシング部材に対して左右側方から嵌装されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ケーシング部材の表面で、シールド部材における磁性板の積層端面を被覆する位置に、磁性体からなる外付けシールド部材を取り付けている。したがって、回路遮断器内に配設するにあたり、一次導体が外付けシールド部材上を通過するような姿勢で設置することにより、折り曲げ部の周囲に生じるような余分な磁気を確実に遮断することができ、たとえ大電流の回路に使用されたとしても漏電の発生を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】零相変流器を前面側から示した説明図である。
【図２】零相変流器の断面を示した説明図である。
【図３Ａ】外付けシールド部材を取り付けた際のシールド特性を示した説明図である。
【図３Ｂ】外付けシールド部材を取り付ける前のシールド特性を示した説明図である。
【図４】第１変更例となる零相変流器を前面側から示した説明図である。
【図５】第２変更例となる零相変流器を示した説明図であり、（ａ）は前面側から、（ｂ）は上方から夫々示している。
【図６】従来の零相変流器を前面側から示した説明図である。
【図７】従来の零相変流器の断面を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態となる零相変流器について、図面にもとづき詳細に説明する。
【００１３】
図１は、零相変流器１を前面側から示した説明図であり、図２は、零相変流器１の断面を示した説明図である。
零相変流器１は、従来同様に、前後方向に貫通する貫通孔８を中央に有する矩形状のケーシング部材３の内部に、貫通孔８よりも大径の円環状に形成されたコア４を収納してなるもので、コア４には図示しない二次巻線を巻回しており、該二次巻線を図示しない漏電検出回路と電気的に接続させている。また、ケーシング部材３の内部には、従来同様、磁性体からなるシールド部材５がコア４の前後両面及び外周面を覆うように取り付けられている。すなわち、径方向での幅が異なる２種類のリング状の磁性板を前後方向へ複数積層してシールド部材５を構成し、幅の広い磁性板５ａ、５ａ・・によってコア４の前面及び後面を覆うとともに、幅の狭い磁性板５ｂ、５ｂ・・によってコア４の外周面を覆っている。
【００１４】
さらに、零相変流器１には、本発明の要部となる外付けシールド部材９、９がケーシング部材３の表面に取り付けられている。各外付けシールド部材９は、ケーシング部材３の外周に沿った帯状の磁性体（たとえばケイ素鋼板や純鉄板）の長手方向の両側縁を対向するように折り曲げてコ字状としてなるもので、ケーシング部材３の左右何れか一方の側面及び前後両面の外側縁部を被覆するような姿勢で取り付けられている。また、各外付けシールド部材９の長手方向への長さは、一次導体２、２の上下幅（短手方向長さ）よりも十分に長くなっている。該外付けシールド部材９、９は、ケーシング部材３の左右で対向する位置に、合計２つ取り付けられており、各外付けシールド部材９のケーシング部材３の側面を被覆する面は、シールド部材５の磁性板の積層端面（特に磁性板５ｂ、５ｂ・・部分の積層端面）を径方向外側で被覆している。尚、外付けシールド部材９をケーシング部材３に取り付けるにあたっては、外付けシールド部材９に設けられた図示しない係止部（たとえば内面側に設けられた突起）を、ケーシング部材３に設けられた図示しない被係止部（たとえば、外周面に設けられた係止凹部）へ係止させるものとする。
【００１５】
以上のような零相変流器１を回路遮断器内等に配設するに際しては、従来同様に零相変流器１の貫通孔８を一次導体２、２が貫通するように設置するとともに、一次導体２、２の貫通部前後をケーシング部材３の前面若しくは後面に沿って折り曲げる。尚、一次導体２、２は、その折り曲げ部が外付けシールド部材９の前方若しくは後方を通過して夫々左右外側へ延びるように設置される。
【００１６】
そして、上述の如く配設される零相変流器１は、一次導体２、２に電流が流れたことで生じる磁気がコア４の内周面側に作用することによって、漏電検出回路が一次導体２、２に流れる電流を計測し、漏電が発生しているか否かを判断するといった漏電検出手段の一部として用いられる。この際、図２に示す如く、一次導体２、２の折り曲げ部の周囲にも当然磁気が発生するものの、当該磁気はシールド部材５で遮断される。また、従来では、コア４の外周面側についてシールド部材５による磁気の遮断機能が劣っていたものの、当該箇所の径方向外側を外付けシールド部材９、９で覆っているため、従来では磁性板５ｂ、５ｂ・・の隙間から侵入していた磁気も外付けシールド部材９、９によって確実に遮断される。
【００１７】
以上、本実施形態に係る零相変流器１によれば、ケーシング部材３の内部において複数の磁性板を所定方向へ積層してなるシールド部材５によりコア４を覆うとともに、ケーシング部材３の表面において、磁性板の積層端面を被覆する位置に外付けシールド部材９、９を取り付けており、従来遮断機能の劣っていた箇所の遮断機能の補強を図っている。したがって、特に従来遮断機能の劣っていたコア４の外周面側から不要な磁気が侵入してコア４に作用するといった事態を確実に遮断することができ、図３Ａに示す如く、零相変流器１より誤動作にて出力される電流を規定値以下に抑えることができる。それゆえ、漏電発生の検出精度を向上することができるし、大電流の回路に対しても好適に使用することができる。
また、シールド部材５については、従来同様、磁性体を所定方向へ積層するだけで設けることができ、零相変流器１の組み立て作業が容易であるというメリットがある。
【００１８】
なお、本発明に係る零相変流器は、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、外付けシールド部材の形状や寸法、外付けシールド部材のケーシング部材への取り付けや取付位置に係る構成等を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更することができる。
【００１９】
たとえば、上記実施形態では、ケーシング部材３の前後面については、外付けシールド部材９、９により外側縁部のみを覆う構成としているが、図４に示す如く、外側縁部のみならずケーシング部材３の前後面を略全域にわたって覆うような正面視倒凹字状の外付けシールド部材１２、１２を取り付けて零相変流器１１を構成してもよい。当該構成を採用することにより、零相変流器１１の略全ての箇所において、外付けシールド部材１２とケーシング部材３内のシールド部材５との二重構造とすることができ、不要な磁気の侵入をより一層確実に防止することができる。
【００２０】
また、図５に示すような、外付けシールド部材１６、１６を取り付けて零相変流器１５を構成することも可能である。この外付けシールド部材１６は、一面のみを開口させた方体箱状に成形されており、ケーシング部材３に対して、その左右側方から嵌装可能となっている。当該外付けシールド部材１６を採用することによって、外付けシールド部材１６による被覆領域が増えるため、磁気遮断機能の向上を図ることができる上、外付けシールド部材１６やケーシング部材３に取付のための手段（上記実施形態における係止部等）を設ける必要がなく、既存の零相変流器のケーシング部材に対して外付けシールド部材１６を容易に後付けすることができ、汎用性に富むといった効果がある。
【００２１】
さらに、上記実施形態では、ケーシング部材３の内部にシールド部材５を設けるにあたり、複数の磁性板を前後方向へ積層するとしているが、これに限定されることはなく、たとえば、構造としては難しくなるものの、複数の磁性板を上下方向や左右方向へ積層することも可能である。その場合には、磁性板の積層端面が現れるケーシング部材３の前面や後面を覆うように外付けシールド部材を取り付ければよい。すなわち、外付けシールド部材の取付位置等については、ケーシング部材の内部のシールド部材の形状等により適宜設計変更可能である。
【００２２】
また、たとえば貫通孔に３つ以上の一次導体を貫通させ、その一次導体の貫通部前後をケーシング部材の表面に沿って上下に折り曲げるような場合には、ケーシング部材に取り付ける外付けシールド部材の数を増やして対応すればよい。すなわち、１つのケーシング部材に対して３つ以上の外付けシールド部材を取り付けることは可能であり、その取付数等についても適宜変更可能である。
加えて、上記実施形態では、係止部と被係止部との係止により外付けシールド部材をケーシング部材の表面に取り付けるとしているが、ネジ止めや貼着、溶着等、外付けシールド部材のケーシング部材への取り付けに係る構成についても適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１、１１、１５・・零相変流器、２・・一次導体、３・・ケーシング部材、４・・コア、５・・シールド部材、８・・貫通孔、９、１２、１６・・外付けシールド部材。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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