(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流を流す導体を収容した磁性材料よりなる筐体と、前記筐体の少なくとも一部に形成した開口部と、前記開口部を閉鎖する磁性材料よりなる覆いとを備えた配電盤において、
磁性材料よりなるとともに、前記覆いの開閉動作に合わせて前記筐体および前記覆いとそれぞれ磁気的に結合した状態で移動可能または変形可能に構成され、前記覆いの開放時には前記筐体と前記覆いとの間の磁路を形成する延長材を設けた
ことを特徴とする配電盤。
【請求項２】
請求項１に記載の配電盤において、前記延長材として、前記覆いを介して互いに対向する２箇所に第１の延長材と第２の延長材とを配設し、前記覆いの開放時には前記筐体と前記覆いと前記第１および第２の延長材とで前記導体の周囲を周回する磁気閉回路が形成されるようにしたことを特徴とする配電盤。
【請求項３】
請求項１または２に記載の配電盤において、前記延長材は、前記覆いに前記筐体側へ突出させて設けられるとともに前記覆いの開閉動作に合わせて前記筐体に接触した状態で移動可能であることを特徴とする配電盤。
【請求項４】
請求項１または２に記載の配電盤において、前記延長材は、前記覆いに前記筐体側へ突出させて設けられるとともに前記覆いの開閉動作に合わせて前記筐体との間隙を保持した状態で移動可能であることを特徴とする配電盤。
【請求項５】
請求項３または４に記載の配電盤において、前記延長材は、前記筐体の外周面側に配置したことを特徴とする配電盤。
【請求項６】
請求項３または４に記載の配電盤において、前記延長材は、前記筐体の内周面側に配置したことを特徴とする配電盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に電流を流す導体を備え、磁性材料で製作した筐体と覆いとで閉鎖する構成の配電盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
配電盤を構成する材料は、強度が高く加工が容易で低価格であることが望まれる。このような要求に応えることができる最も普遍的な材料が鋼鉄である。しかも、この鋼鉄は磁性材である。そこで、以下では、強磁性材料である鋼鉄を使用して配電盤を構成し、この配電盤の内部に設置した導体に電流が流れる場合について説明する。なお、以下では導体に直流電流が流れる場合について説明する。
【０００３】
導体に直流電流を流すと、この導体の周囲に磁気力が働く空間、すなわち磁界を生じるが、この磁界の強さと導体に流れる電流の大きさとは相関している。この導体の周囲は配電盤の構造材である鋼鉄で囲まれていることから、この磁界により生じる磁束は、空気よりもはるかに透磁率が大きい鋼鉄の中を好んで通過しようとする。
【０００４】
ところで、配電盤の前面や後面（場合によっては側面）には、内部の機器を保守・点検できるような開口部を設けるのであるが、通常は危険防止のためにこの開口部は閉鎖している。閉鎖の方法は種々であるが、片側に蝶番を備えた扉あるいは吊りかけ式のカバーなどで前記開口部を覆うのが一般的である。交流電流が流れる場合に導体の周囲に発生する磁界は交番磁界である。この交番磁界により配電盤の構造材に交番磁束が通ると、これによりその構造材に渦電流が流れて当該構造材の温度を上昇させるなどの不都合を生じる。そこで、交流電流を流す場合は、往路電流が流れる導体と復路電流が流れる導体とを接近して配置すること、三相交流では３本の導体を接近して配置することなどにより、構造材が鋼鉄製であっても磁束が通過しないようにしている。一方、直流電流の場合は導体が１本であっても発熱などの不都合は発生しないので、往復２本の導体が接近しないように配置する場合がよくある。
【０００５】
上述のような、内部に電流を流す導体を備え、鋼鉄などの磁性材料で製作した配電盤の構造については例えば特許文献１など多数の文献に示されている。このような従来の配電盤の構成例を図４により説明する。
【０００６】
図４は従来例を示す配電盤の斜視図である。この配電盤は鋼鉄製の筐体４と鋼鉄製の扉３とからなり、両者は図の右側部分において図示されない蝶番で結合されている。なお、扉３にはハンドル１が設けられている。また、図４の配電盤の内部には、直流電流が流れる導体５が設置されているので、この配電盤の運転中は、図５に示すように、危険防止も兼ねて扉３を閉じておく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−８９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述の図４〜５で説明した従来の配電盤では、図６に示すように、導体５に電流が流れてこの導体５の周囲に磁界を生じるのが原因で、配電盤を構成する筐体４と扉３とを磁束が通過する場合は、扉３を開けようとする際に上記磁束により筐体４と扉３との間に吸引力が働く。この吸引力が大きければ扉３が開かなくなるし、吸引力が余り大きくない場合でも、扉３を簡単に開けられない等の不都合を生じることがある。なお、配電盤内に設置した導体に流れる電流によって生じる磁界に起因する、上記のような扉など配電盤の覆いが開かなくなったり、開けにくくなったりする不都合は、導体に流れる電流が直流電流である場合だけでなく、交流電流である場合にも同様に発生する問題である。
【０００９】
この点に関し、上述の特許文献１には、鋼鉄製の箱体（図４の筐体４）と鋼鉄製の扉（図４の扉３）との間に非磁性材料からなる間隔材を介在させることにより、この部分を通過する磁束の量を減らすと共に、間隔を増大させて吸引力を大幅に減少させて、これにより、扉が開かなくなったり、開けにくくなったりする不都合を回避できるようにすることが示されている。
【００１０】
本発明は、配電盤内に設置した導体に流れる電流によって生じる磁界に起因する上記の問題点に対応して、上述の特許文献１に記載の解決手段とは異なる解決手段により、配電盤内に設置した導体に流れる電流によって磁界が生じても、扉など当該配電盤の覆いを容易に開けることができる配電盤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明によれば、電流を流す導体を収容した磁性材料よりなる筐体と、前記筐体の少なくとも一部に形成した開口部と、前記開口部を閉鎖する磁性材料よりなる覆いとを備えた配電盤において、磁性材料よりなるとともに、前記覆いの開閉動作に合わせて前記筐体および前記覆いとそれぞれ磁気的に結合した状態で移動可能または変形可能に構成され、前記覆いの開放時には前記筐体と前記覆いとの間の磁路を形成する延長材を設けた構造とする（請求項１の発明）。
【００１２】
また、上記の配電盤において、開口部を閉鎖する覆いとしては、扉が好ましく、さらに、次記のような態様で構成することができる。
（１）上記請求項１に記載の配電盤において、前記延長材として、前記覆いを介して互いに対向する２箇所に第１の延長材と第２の延長材とを配設し、前記覆いの開放時には前記筐体と前記覆いと前記第１および第２の延長材とで前記導体の周囲を周回する磁気閉回路が形成されるように構成する（請求項２の発明）。
（２）上記請求項１または２に記載の配電盤において、前記延長材は、前記覆いに前記筐体側へ突出させて設けられるとともに前記覆いの開閉動作に合わせて前記筐体に接触した状態で移動可能であるように構成する（請求項３の発明）。
（３）上記請求項１または２に記載の配電盤において、前記延長材は、前記覆いに前記筐体側へ突出させて設けられるとともに前記覆いの開閉動作に合わせて前記筐体との間隙を保持した状態で移動可能であるように構成する（請求項４の発明）。
（４）上記請求項３または４に記載の配電盤において、前記延長材は、前記筐体の外周面側に配置するように構成する（請求項５の発明）。
（５）上記請求項３または４に記載の配電盤において、前記延長材は、前記筐体の内周面側に配置するように構成する（請求項６の発明）。
【発明の効果】
【００１３】
電流を流す導体を収容した磁性材料よりなる筐体と、筐体の少なくとも一部に形成した開口部と、開口部を閉鎖する磁性材料よりなる覆いとを備えた配電盤では、配電盤内に設置された導体に電流が流れる際の磁束が、磁性材料よりなる筐体から同じく磁性材料よりなる覆いを通過する際の吸引力で、この覆いが開かなくなる恐れがあるが、本発明によれば、磁性材料よりなるとともに、覆いの開閉動作に合わせて筐体および覆いとそれぞれ磁気的に結合した状態で移動可能または変形可能に構成され、覆いの開放時には筐体と覆いとの間の磁路を形成する延長材を設けたことで、筐体と覆いとの間に流れる磁束を、延長材を介してバイパスさせ、筐体と覆いとの間に働く吸引力を減少させることができる。それにより、導体に電流が流れている状態において覆いが開かなくなったり、開けにくくなったりする不都合を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１を示す配電盤の斜視図
【図２】図１の配電盤において扉を閉じた状態を示す斜視図
【図３】本発明の実施例２を示す配電盤の斜視図
【図４】従来例を示す配電盤の斜視図
【図５】図４の配電盤において扉を閉じた状態を示す斜視図
【図６】配電盤における磁束の流れを示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図１〜３に示す実施例に基づいて説明する。同一の構成要素については、同一の符号を付け、重複する説明は省略する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施することができるものである。
［本発明の実施形態］
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明の実施例１を示す配電盤の斜視図である。図１に示す実施例１の配電盤は、図４に示した従来の配電盤に対して、磁性材料よりなる延長材２を追加したものである。図１において、磁性材料で製作した扉３Ａの上端部および下端部には、それぞれ接合部Ａ１およびＡ２で、板状の延長材２が、磁性材料で製作した筐体４側に突出するようにして接合されている。上端部側の延長材２は、その下面が筐体４の上面部（天井板部）４ａの上面（外表面）に接触することにより筐体４の上面部４ａと磁気的に結合した状態で扉３Ａの開閉動作に合わせて移動可能（すなわち摺動可能）であるように構成されている。また、下端部側の延長材２は、その上面が筐体４の下面部（底板部）４ｂの下面（外表面）に接触することにより筐体４の下面部４ｂと磁気的に結合した状態で扉３Ａの開閉動作に合わせ移動可能（すなわち摺動可能）であるように構成されている。このように、図１の配電盤では、上端部側および下端部側の各延長材２が、筐体４の上面部４ａおよび下面部４ｂにおける外周面側に位置するように構成されている。なお、図１の配電盤において扉３Ａを閉じた状態を図２に示している。また、図１において、筐体４と扉３Ａとは図の右側部分において図示されない蝶番で結合されている。また、図１の配電盤は、図４に示した従来の配電盤と同様に、筐体４の前面、後面または両側面のうち、前面の全体が開口しており、この前面の開口部を閉鎖する１つの扉３Ａを備えた構成となっている。また、さらに、図１の配電盤は、図４に示した従来の配電盤と同様に、筐体４の側面に、導体５を十分な絶縁間隔をもって挿通させるための貫通穴を形成した構成となっている。
【００１７】
そして、図１の配電盤において、上述のように扉３Ａの上端部および下端部、すなわち扉３Ａを介して互いに対向する２箇所にそれぞれ延長材２が配設されていることにより、扉３Ａの開放時には、各延長材２により筐体４と扉３Ａとの間の磁路が形成され、筐体４と扉３Ａと上端部側および下端部側の各延長材２とで導体５の周囲を周回する磁気閉回路が形成される。
【００１８】
上記のように構成された図１の配電盤では、導体５に電流が流れている状態で扉３Ａを開ける際にも、磁性材料製の筐体４と磁性材料製の扉３Ａとの間に流れる磁束を、磁性材料からなる延長材２を介してバイパスさせることができるので、筐体４と扉３Ａとの間に働く吸引力を減少させることができる。これによって、導体５に電流が流れている状態において扉３Ａが開かなくなったり、開けにくくなったりする不都合を回避することが可能となる。
【００１９】
なお、図１の配電盤において、筐体４および扉３Ａを形成する磁性材料は、それぞれ図４に示した従来の配電盤と同様に例えば鋼鉄とすることができる。また、延長材２を形成する磁性材料も、例えば鋼鉄とすることができるが、これに限定されるものではない。
【００２０】
また、図１において板状の延長材２の形状を扇型とした構造を例示しているが、延長材２の形状は扇型に限定されるものではなく、扉３Ａの開放時にも延長材２と筐体４の上面部４ａまたは下面部４ｂとを十分に小さい磁気抵抗で磁気的に結合させることができるような形状であればよい。
【００２１】
また、接合部Ａ１およびＡ２での接合は、例えば溶接により行うことができるが、これに限定されるものではなく、ねじ接合など他の接合方法を用いることもでき、接合部Ａ１およびＡ２における磁気抵抗が延長材２の磁束バイパス機能を損なわない程度に十分小さく抑えられるとともに延長材２が扉３Ａに十分な強度でもって機械的に支持されるものであればよい。
【００２２】
また、図１の配電盤において、延長材２の筐体４と接触する面に樹脂被膜を形成してもよい。ただし、この樹脂被膜の厚さは、延長材２と筐体４との間の磁気抵抗が延長材２の磁束バイパス機能を損なわない程度の小さい磁気抵抗値になるような厚さに抑えることが必要である。そして、このような樹脂被膜付きの延長材を用いた構成では、扉３Ａを開閉する際における延長材２と筐体４の上面部４ａまたは下面部４ｂの面との摺動性を向上させるとともに開閉時に発生する騒音を低減することも可能となる。
【００２３】
また、図１の配電盤において、延長材２の円滑、かつ、確実な移動動作を可能にするために、図示されないベアリング、レールなどの部材を設けた構造とすることができる。
また、外観などの点を考慮し、筐体４の外部側に配設される延長材２を更に外部側から覆う図示されないカバーを設けてもよい。なお、このようなカバーを形成する材料は特に限定されるものではなく、例えば金属でもよく、樹脂でもよい。
【実施例２】
【００２４】
図３は本発明の実施例２を示す配電盤の斜視図である。図３に示す実施例２の配電盤は、図１に示した実施例１の配電盤に対して、上端部側および下端部側の各延長材と筐体４の上面部４ａおよび下面部４ｂとの位置関係を変えただけであり、それ以外の点は同様である。
【００２５】
図３において、扉３Ｂの上端部に接合部Ｂ１で接合された磁性材料からなる板状の延長材２Ａは、その上面が筐体４の上面部４ａの下面（内表面）に接触することにより筐体４の上面部４ａと磁気的に結合した状態で扉３Ｂの開閉動作に合わせて移動可能（すなわち摺動可能）であるように構成されている。また、扉３Ｂの下端部に接合部Ｂ２で接合された磁性材料からなる板状の延長材２Ａは、その下面が筐体４の下面部４ｂの上面（内表面）に接触することにより筐体４の下面部４ｂと磁気的に結合した状態で扉３Ｂの開閉動作に合わせ移動可能（すなわち摺動可能）であるように構成されている。このように、図３の配電盤では、上端部側および下端部側の各延長材２Ａが、筐体４の上面部４ａおよび下面部４ｂにおける内周面側に位置するように構成されている。
【００２６】
なお、外観などの点を考慮し、筐体４の内部側に配設される延長材２Ａを更に内部側から覆う図示されないカバーを設けてもよい。なお、このようなカバーを形成する材料は特に限定されるものではなく、例えば金属でもよく、樹脂でもよい。
（変形例）
上述の実施形態では、扉の開放時に筐体と扉との間の磁路を形成するための磁性材料よりなる延長材として、扉の開閉動作に合わせて筐体および扉とそれぞれ磁気的に結合した状態で移動可能に構成された延長材、より具体的には、扉３Ａ（または３Ｂ）に筐体４側へ突出するようにして接合されるとともに扉３Ａ（または３Ｂ）の開閉動作に合わせて筐体４に接触した状態で移動可能（すなわち摺動可能）である延長材２（または２Ａ）を用いる構成例を示したが、本発明は、このような構成に限定されるものではない。
【００２７】
すなわち、本発明では、例えば上述の図１の構成において、扉３Ａに筐体４側へ突出するようにして接合されるとともに扉３Ａの開閉動作に合わせて筐体４との微小な間隙を保持した状態で移動可能である延長材２を用いた構造とすることもできる。このような構造では、延長材２と筐体４の上面部４ａまたは下面部４ｂとの間の間隙のギャップ寸法は、延長材２と筐体４の上面部４ａまたは下面部４ｂとの間の磁気抵抗が十分に小さくなるような寸法値とする。そして、延長材２と筐体４の上面部４ａまたは下面部４ｂとの間の磁気抵抗は、少なくとも扉３Ａ自体および筐体４自体の各磁気抵抗よりも小さい磁気抵抗値となるようにする。また、延長材２および／または筐体４側に樹脂被膜が形成されている場合には、それぞれの樹脂被膜の厚さも考慮して上記ギャップ寸法を設定する。なお、上記のような筐体との微小な間隙を保持した状態で移動可能である延長材を用いた構造は、上述の図３の構成にも適用することができる。
【００２８】
また、本発明では、扉の開放時に筐体と扉との間の磁路を形成するための磁性材料よりなる延長材として、例えば、扉の開閉動作に合わせて筐体および扉とそれぞれ磁気的に結合した状態で変形可能に、すなわち開動作に合わせて伸張するとともに閉動作に合わせて収縮することができるように構成された延長材を用いることもできる。このような構成の延長材としては例えばジャバラ式の折りたたみ構造などを適用することができる。
【００２９】
なお、上述の図１〜３では、導体の配置構成として、配電盤における導体５の長手方向（電流の通電方向）が水平であって、閉鎖位置にある扉３Ａ（または３Ｂ）の面に対して平行である構成を示したが、このような方向に配置された導体５を通電する電流による配電盤における磁束の流れは基本的には上述の図６に示した方向の流れとなる。
【００３０】
一方、実際の配電盤における導体の配置構成は上記構成に限定されるものでない。すなわち、上記構成以外に、例えば、導体の長手方向が水平であって、閉鎖位置にある扉の面に対して直交する構成、導体の長手方向が垂直である構成、および、導体の長手方向が斜めである構成などもある。
【００３１】
そして、例えば導体の長手方向が垂直である構成では、この導体を通電する電流による発生磁束も原理的には上述の図６に示した磁束の流れ方向とは９０°異なる方向となるはずであり、この場合、例えば図１の延長材２、すなわち、扉３Ａの上端部および下端部にそれぞれ接合部Ａ１およびＡ２で筐体４側に突出するようにして接合された延長材２では、筐体４と扉３Ａとの間に働く吸引力を減少させるための磁束バイパス機能を充分には奏することができないことになる。
【００３２】
しかしながら、実際の磁束の流れは、配電盤の構成部材のうち磁気抵抗の小さい部分を選ぶようにして形成されるものであって、筐体および扉からなる配電盤の全体構造によるものである。このため、配電盤における実際の磁束の流れとしては、例えば図１において配電盤内に垂直配置の導体だけを設けるようにした構成でも、配電盤の構造によっては、導体を通電する電流による発生磁束が遠回りして磁性材料からなる延長材２を通って伝わる場合もある。そして、このような場合には、図１の延長材２により、筐体４と扉３Ａとの間に働く吸引力を減少させるための磁束バイパス機能を充分に奏することができるので、導体５に電流が流れている状態において扉３Ａが開かなくなったり、開けにくくなったりする不都合を回避することが可能となる。
【００３３】
なお、上述のような複数の異なる方向にそれぞれ配置された複数の導体が共通の配電盤内に設けられた構成となる場合も多く、このような場合、各導体を通電する電流による磁束の合成により複雑な磁束が発生して、配電盤の筐体および扉に流れることになるが、その磁束が磁性材料からなる延長材２を通って伝わるような場合には、図１の延長材２により、筐体４と扉３Ａとの間に働く吸引力を減少させるための磁束バイパス機能を充分に奏することができるので、導体５に電流が流れている状態において扉３Ａが開かなくなったり、開けにくくなったりする不都合を回避することが可能となる。
【００３４】
また、筐体４の前面、後面または両側面のうち、上述の実施形態では、図１に示されるように、前面が開口しており、この前面の開口部を閉鎖する１つの扉３Ａを備えた配電盤を対象とした構成例を説明したが、本発明の適用対象は、上記のような構成の配電盤に限定されるものではない。すなわち、本発明は、筐体の前面、後面または両側面のうち、少なくともいずれか１つの面が開口しており、この開口部を閉鎖する扉を備えた配電盤であれば適用可能である。そして、本発明は、例えば、筐体の前面および後面の両方が開口しており、各開口部を閉鎖する扉をそれぞれ備えた配電盤など、２つ以上の扉を備えた配電盤にも適用可能である。
【００３５】
また、上述の実施形態では、図１に示されるように、筐体４の前面の全体が開口している配電盤を対象とした構成例を説明したが、本発明における開口部としては、筐体における例えば前面の全体が開口している構成でもよく、また、前面の一部分だけが開口している構成でもよく、この点は、筐体における後面や側面が開口している構成の配電盤でも同様である。
【００３６】
また、上述の実施形態では、筐体の開口部を閉鎖する覆いとして図１に示されるような扉３Ａを設けた構造の配電盤に本発明を適用した構成例を示したが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、磁性材料製の筐体の開口部を磁性材料製の覆いで閉鎖する構造の配電盤であれば本発明を適用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１：ハンドル
２，２Ａ：延長材
３，３Ａ，３Ｂ：扉
４：筐体
４ａ：筐体の上面部（天井板部）
４ｂ：筐体の下面部（底板部）
５：導体
Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２：（延長材と扉との）接合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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