(57)【要約】      （修正有）【課題】アークによるデアイオン式消弧室のグリッドの損耗を軽減してアーク耐量を向上させた回路遮断器を提供する。【解決手段】回路遮断器の電流遮断部にデアイオングリッド式の消弧室１０を装備し、当該消弧室１０は可動接触子３の開極移動経路に沿って配列され、板面中央にＶ形切欠溝１２ａを形成したグリッド１２を備える。当該Ｖ形切欠溝１２ａの延長線上のグリッド板面上の後部側に、消弧ガス流を矢印Ｐ１，Ｐ２のように二分して左右に逸らす風向ガイド部材として、高分子材の絶縁物で作られた楔形のセンター隔壁１４を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流遮断部にデアイオングリッド式の消弧室を装備した回路遮断器であって、前記消弧室が可動接触子の開極移動経路に沿って配列したグリッドを備え、かつ各グリッドの板面中央には消弧室の入口側に向けてＶ形の切欠溝を形成したものにおいて、
前記グリッドのＶ形切欠溝の延長線上に位置を合わせてグリッド板面上の後部側に、消弧室内を貫流するアークガスの流れを二分して左右に逸らす風向ガイド部材を設けたことを特徴とする回路遮断器。
【請求項２】
請求項１に記載の回路遮断器において、風向ガイド部材が、消弧室の入口側に向けて先細りの楔形形状になることを特徴とする回路遮断器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回路遮断器において、風向ガイド部材が高分子材の絶縁物であることを特徴とする回路遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線用遮断器，漏電遮断器などを対象とした回路遮断器に関し、詳しくは回路遮断器に搭載装備したデアイオングリッド式消弧室の構造に係わる。
【背景技術】
【０００２】
まず、頭記の配線用遮断器を例にその全体構造を図２に示す。図２において、１は回路遮断器の本体ケース、２は電源側端子と一体になる固定接触子、２ａは固定接点、２ｂは固定接点から後記の消弧室に向けて延在するアークホーン、３は回動式の可動接触子、３ａは可動接点、４は負荷側端子、５は可動接触子３の接触子ホルダ、６は可動接触子３の開閉機構、７は操作ハンドル、８はトリップクロスバー、９は過電流引外し装置（バイメタル式）であり、電流遮断部にはデアイオングリッド式の消弧室１０が配置されている。
【０００３】
次に前記したデアイオングリッド式消弧室１０を備えた電流遮断部の従来構造を図３（ａ），（ｂ）に示す。すなわち、デアイオングリッド式消弧室１０は、左右に対峙する側壁（絶縁材）１１と、可動接触子３の開極移動経路に沿い上下段に並べて左右側壁の間に架設した複数枚のグリッド（消弧板）１２と、グリッド１２に並べて消弧室１０の入口側に設けた細隙消弧板（高分子材）１３との組立体からなる。
【０００４】
ここで、前記グリッド１２は全体が略コ字形を呈する磁性板で、その板面の中央には消弧室１０の入口側（可動接触子３の開極移動経路側）に向けて溝幅が拡大するＶ形の切込溝１２ａが形成されている。なお、本体ケース１は消弧室９の背面（出口側）に開口しているガス排気口を除いて、電流遮断部の周囲がケースの相間仕切壁で閉ざされている。
上記構成になる回路遮断器の電流遮断動作は周知の通りであり、主回路に過電流（短絡電流など）が流れると、固定接触子２と可動接触子３との間に働く電磁駆動力を受けて可動接触子３が図示矢印方向に開極動作する。同時に固定／可動接点間に生じたアークａｒｃは、電磁力により消弧室１０の方に駆動され、さらにアーク電流の磁界によってグリッド１２を通る磁束分布の偏りによりグリッド１２のＶ形切込溝１２ａに引き込まれ、上下段に並ぶグリッド１２の間で分断されて電圧降下の増加と冷却作用が加わる。また、電流遮断部に生じたアークガス（高温，高圧）のガス圧によりアーク柱が絞り込まれ、さらにグリッド間の間隙を通じて消弧室１０の入口側から背後のガス排気口に向けて流れるアークガス流により分断アークの足がグリッド１２の板面上を転位して冷却され、これによりアーク電圧が高まり、固定／可動接点間のアークが消滅して電流が限流遮断される。
【０００５】
一方、前記のデアイオングリッド式消弧室について、グリッドを左右の面域に二分するよう消弧室の奥行き方向に沿ってグリッドの中央に絶縁材からなるアーク分割部材を介挿配置し、消弧室内に引き込まれたアークを前記分割部材により左右２本のアーク柱に分割してアーク径を絞り込み、アーク電圧を高めて限流遮断性能を向上した構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１２５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、先記したデアイオングリッド式消弧室には、限流遮断性能とは別に、製品の信頼性確保の面から機械的に高いアーク耐量（耐久性）が要求される。すなわち、磁性金属材で作られたグリッド１２は、電流遮断時に発生する高温アークに繰り返し曝されると金属板の表面が蒸散して損耗するようになる。この場合に、消弧室１０に引き込まれたアークはグリッド１２の中央に形成されたＶ形切欠溝１２ａの部分に集中することから、グリッド１２の損耗箇所もこのＶ形切欠溝１２ａを中心としてグリッドアークの足が転位するＶ溝の延長線上の部分に集中してほかの面域よりも早く損耗が進行する。また、このグリッド損耗が過度に進行するとグリッド１２自身が中央から破断して本来の消弧機能が発揮できなくなるといったトラブルを引き起こすおそれがある。
【０００７】
そこで、従来では過度な損耗の進行に起因するグリッドの破断事故を避ける安全策として、図３（ｂ）に表したグリッド１２の奥行き寸法Ｌを決める際に、あらかじめ高い安全率を掛けて前記奥行き寸法Ｌを長めに設計しているのが現状である。しかしながら、グリッド１２の奥行き寸法Ｌを大きくすると、それだけ消弧室１０の外形サイズが増して回路遮断器の本体ケース内に占める消弧室１０の占有スペースが増大して製品の小形コンパクト化が困難となる。
【０００８】
一方、高温アークとの接触に起因するグリッド１２の損耗は消弧室内に押し込まれたアークの集中度（アークの絞り込み，電流密度）が高いほど大きいことから、アークの集中，絞り込みを抑えてアークの足（発弧点）をグリッド面の上で広い範囲に拡散させることができればアークの電流密度，したがってアークエネルギー密度も低下するので、グリッドに生じる損耗の集中，過度な進行を緩和して機械的なアーク耐量を高めることが可能となる。かかる点、特許文献１のように、グリッドの奥行き方向に沿って板面中央の全長域に配置したアーク分割部材により消弧室に引き込んだアークを、左右に分断して絞り込んだだけでは、グリッド上で二分された各アーク柱の電流絶対値は半分になるものの、グリッドの板面に接するアークの電流密度は分割前と変わらないのでグリッド損耗の集中，進行は軽減されず、消弧室の機械的なアーク耐量の十分な改善は期待できない。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、デアイオン式消弧室を構築するグリッドの板面上に簡易なガス流の風向ガイド部材を追加することで、消弧室内に引き込まれたアークをグリッドの面上で広範囲に拡散させてグリッドの損耗軽減、アーク耐量の向上と併せ消弧室の小形，コンパクト化が図れるように改良した回路遮断器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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明によれば、電流遮断部にデアイオングリッド式の消弧室を装備した回路遮断器で、前記消弧室が可動接触子の開極移動経路に沿って配列したグリッドを備え、かつ各グリッドの板面中央には消弧室の入口側に向けてＶ形の切欠溝を形成したものにおいて、
前記グリッドのＶ形切欠溝の延長線上に位置を合わせてグリッド板面上の後部側に、電流遮断部からガス排気口に向けて消弧室内を貫流するアークガス流を二分して左右に逸らす風向ガイド部材を設け（請求項１）、その風向ガイド部材は具体的に次記のような態様で構成するものとする。
（１）前記の風向ガイド部材の形状を、消弧室の入口側に向けて先細りの楔形形状とする（請求項２）。
（２）前記の風向ガイド部材は、高温のアークに触れて消弧性ガスを放出する高分子材の絶縁物で構成する（請求項３）。
【発明の効果】
【００１１】
上記の構成により、電流遮断時に固定／可動接点間に発生して消弧室に向け電磁駆動されるアークは、従来と同様にグリッドのＶ形切欠溝に向け集中的に引き込まれて各グリッドの間で分断される。一方、電流遮断部でのアークの発生に伴い消弧室内を入口側から流入し背後の排気口側に向けてグリッド相互間の間隙を貫流するアークガスは、グリッドの板面中央の後部側に設けた楔形の風向ガイド部材により二分されて左右の方向に逸れるように流れる。
【００１２】
これにより、グリッドのＶ形溝に到達して上下段のグリッド間に分断されたアークは前記アークガス流との干渉を受け、グリッドの板面上で左右方向に広がってアーク径が拡大するようになる。その結果、グリッドを通るアーク電流密度が低下してグリッドの集中的な損耗，過度な進行を抑制し、グリッドのアーク耐量を高めることができる。また、このアーク耐量向上により、図３で述べたグリッドの設計奥行き寸法Ｌを縮小して消弧室，およびこの消弧室を搭載する回路遮断器の小形，コンパクト化が達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図１（ａ），（ｂ）に示す実施例に基づいて説明する。なお、図中で図３（ａ），（ｂ）に対応する部材には同じ符号を付している。
すなわち、図示実施例の電流遮断部は基本的に図３に示した従来構造と同一であるが、間隙を隔てて上下段に配列したグリッド１２の板面相互間にはアークガスの風向ガイド部材として次記構造になるセンター隔壁１４が新たに追加装備されている。
【００１４】
このセンター隔壁１４はポリアミド系樹脂などの高分子材で作られた絶縁物で、その形状は消弧室１０の入口側に向けて先細りの楔形、またその板厚がグリッド相互間の間隙に相応しており、グリッド１２のセンターに形成したＶ形切欠溝１２ａの延長線線上に位置を合わせてグリッド１２の板面上の後部側に配置されている。
上記構成により、電流遮断時に固定／可動接点間に発生したアークａｒｃとともにその周域に生成して消弧室１０の内部を入口側から背後の排気口に向けて貫流する高温高圧のアークガスは、前記センター隔壁１４の導風作用により、図示矢印Ｐ１，Ｐ２で表すような二つの流れに分流し、消弧室内を左右の方向へ逸れるように流れる。
【００１５】
これにより、固定／可動接点間に発弧，伸長し、電磁力によりグリッド１２のＶ形切欠溝１２ａへ集中的に引き込まれて上下段に並ぶグリッド１２の相互間で分断されたアークａｒｃは、前記アークガス流Ｐ１，Ｐ２との干渉作用により図示のようにグリッド１２の板面上を左右方向に拡散してアーク径が拡大するようになる。
その結果、グリッドの間で分断されたアークの電流密度がアークの拡散に相応して低下し、グリッド１２に加わるアーク熱の集中度合いが緩和されてグリッドの損耗，進行が軽減される。また、アークに直接曝されるセンター隔壁１４からは消弧性ガスが発生してアークの消滅に寄与する。
【００１６】
これにより、消弧室１０は本来のアーク消弧機能を維持しつつ、従来構造と比べてグリッド１２のアーク耐量（耐久性）が増して製品の信頼性が向上する。また、アーク耐量の向上に伴い、図３（ｂ）に示したグリッド１２の奥行き寸法Ｌを縮減して消弧室１０，およびこの消弧室を搭載した回路遮断器の製品を小形，コンパクトに構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例による回路遮断器の電流遮断部の構成図で、（ａ）は側視断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図
【図２】本発明の実施対象となる配線用遮断器の全体構造図
【図３】図２における電流遮断部の従来構造図で、（ａ）は側視断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図
【符号の説明】
【００１８】
２    固定接触子
２ａ  固定接点
３    可動接触子
３ａ  可動接点
１０    デアイオングリッド式消弧室
１１    側壁
１２    グリッド
１２ａ  Ｖ形切欠溝
１４    センター隔壁（風向ガイド部材）
ａｒｃ  アーク
Ｐ１，Ｐ２  アークガス流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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