(57)【要約】【課題】  消弧室と排気口が排気路を介して連通している回路遮断器において、限流性能を向上させる。【解決手段】  接触子対１、４と、遮断動作時に接触子対１、４で発生するアークを消弧する消弧室１３と、接触子対１、４の側から消弧室１３を挟み込むように延伸して、アークを消弧室１３へと導く一対のアーク走行路５、１０と、これらを収納する筐体１７と、アークガスを筐体１７内から外部に排出する排気口１４と、消弧室１３の一対のアーク走行路５、１０が延伸する側の端部１３ａから排気口１４へアークガスを誘導する排気路１５と、端部１３ａに設けられて消弧室１３内の圧力上昇によって開放される絶縁性の隔壁部材２０とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触子対と、
遮断動作時に前記接触子対で発生するアークを消弧する消弧室と、
前記接触子対の側から前記消弧室を挟み込むように延伸して、前記接触子対で発生したアークを前記消弧室へと導く一対のアーク走行路と、
前記接触子対および前記消弧室ならびに前記一対のアーク走行路を収納する筐体と、
前記アークの発生に伴い生じるアークガスを前記筐体内から外部に排出する排気口と、
前記消弧室の前記一対のアーク走行路が延伸する側の端部から前記排気口へ前記アークガスを誘導する排気路と、
前記端部に設けられて前記消弧室内の圧力上昇によって開放される絶縁性の隔壁部材とを備えた回路遮断器。
【請求項２】
排気路は、一対のアーク走行路が消弧室を挟み込む方向に前記消弧室の端部を連通する第１の排気路と、該第１の排気路と排気口とを連通する第２の排気路とを有することを特徴とする請求項１記載の回路遮断器。
【請求項３】
消弧室は、一対のアーク走行路に挟まれた複数の消弧板を有することを特徴とする請求項１または２記載の回路遮断器。
【請求項４】
隔壁部材は、前記消弧室内の圧力上昇によって一対のアーク走行路が消弧室を挟み込む方向を軸方向として排気路側へ変形する部位を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回路遮断器。
【請求項５】
隔壁部材は、「エ」の字状のスリットを有し、それぞれ前記スリットに３方から囲まれた２つの部位が、消弧室内の圧力上昇によって排気路側へ変形して観音開きすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の回路遮断器。
【請求項６】
隔壁部材は、一対のアーク走行路が消弧室を挟み込む方向を縦方向とする「Ｔ」の字状のスリットを有し、それぞれ前記スリットに２方から囲まれた２つの部位が、消弧室内部の圧力上昇によって排気路側へ変形して開放されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回路遮断器。
【請求項７】
隔壁部材は、一対のアーク走行路が延伸する方向および前記一対のアーク走行路が複数の消弧板を挟み込む方向と平行、且つ前記複数の消弧板を排気路側から見たときの中心線を含む面を対称面として、左右１つずつ交互に設けられた複数の「コ」の字状のスリットを有し、それぞれ該スリットに３方から囲まれた複数の部位が、消弧室内の圧力上昇によって排気路側へ変形して開放されることを特徴とする請求項３に記載の回路遮断器。
【請求項８】
隔壁部材の消弧室内の圧力上昇によって排気路側へ変形する部位は、前記圧力上昇後の圧力の低下にともなって、前記隔壁部材自体が持つ弾性力により前記消弧室側へと戻ることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の回路遮断器。
【請求項９】
隔壁部材の消弧室内の圧力上昇によって開放される部位は、ばね部材を介して保持されており、前記圧力上昇後の圧力の低下にともなって、前記ばね部材が持つ弾性力により前記開放前の状態へと戻ることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の回路遮断器。
【請求項１０】
隔壁部材は、遮断動作時の消弧室内部の圧力上昇によって一部が破壊されて開放することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回路遮断器。
【請求項１１】
隔壁部材は、消弧室の端部の内、第１の排気路と第２の排気路とが連通する側に設けられ、前記第１の排気路の前記連通する側と反対の側は常時開放されていることを特徴とする請求項２記載の回路遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、配線用遮断器および漏電遮断器などの遮断動作時に発生するアークを消弧する回路遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
低圧配電設備の大容量化、省スペース化のため、配線用遮断器および漏電遮断器などの回路遮断器に対する小形化の要求がある。この小形化を達成するための手段の一つとして、過電流を低く抑制する限流性能の向上がある。限流性能を向上させることにより回遮断器が消弧室で処理するアークエネルギーを低下させることができ、回路遮断器を構成する部品への熱的、電磁力的な負担が軽減して、小形化が可能となる。
【０００３】
回路遮断器では、過電流の遮断動作時に、接点間に発生したアークを、複数の消弧板が配置された消弧室に引き込んで分断させる。これにより、電極降下電圧を発生させ、さらにアークを冷却してアーク電圧を上昇させる。回路遮断器では、これらの消弧室で発生する電圧を用いて限流をおこなう。従って、高い限流性能を得るためには、上昇した電圧を遮断完了まで持続する、言い換えれば、複数の消弧板でアークを分断させた状態を維持する必要がある。
【０００４】
また、従来の漏電遮断器では、負荷側に零相変流器やその出力を増幅する電子回路が配置されるため、負荷側へのアークガスの抜けの悪いことがある。このような漏電遮断器において、アークガスが外箱内に充満して漏電遮断器内部の絶縁性が損なわれることを防止するため、遮断動作時に消弧室で発生するアークガスを、消弧室から電源側の外部空間に直接排出する構成とすることがある。例えば、消弧室と電源側で対面するアークガス排出口（排気口）に、ガス圧により変形する柔軟な遮蔽板と、これを内側から支える背板とが設けられ、前記背板を前記遮蔽板の周縁部のみを支えるＵ字形に形成し、遮断動作時には、前記遮蔽板をガス圧で外側に変形させてアークガスを素通りさせる。これにより、いくつかの排気孔を設けたのみの背板に比べてアークガスの排出が容易となる。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−７３８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の漏電遮断器では、アークガスを消弧室に対向する排気口を通して漏電遮断器の外部空間に直接排出する構成となっているので、遮蔽板を外側に向かって大きく変形させることができる。これにより、アークガスを消弧室から効率的に排出できる。一方、消弧室と排気口が回路遮断器内部の排気路を介して連通している回路遮断器においては、遮蔽板を排気口に設けても、消弧室からのアークガスの排出は排気路に影響を受けるので、消弧室からのアークガスの排出は改善されない。
【０００７】
通常、回路遮断器では、小形化のために、排気路のアークガスの流れと直交する断面は消弧室の排気口側の排出面より小さくなる。特に、負荷側に零相変流器やその出力を増幅する電子回路が配置される漏電遮断器では、この傾向が顕著である。このような構成では、前記排出面でのアークガスの流れに必然的に偏りが生じる。このアークガスの流れの偏りは、消弧室へのアーク引き込みを悪化させる。これに伴い、消弧室全体を利用して所望の限流性能を得るのに必要な電圧を発生することができなくなり、限流性能が低下する。
【０００８】
この発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、消弧室と排気口が排気路を介して連通している回路遮断器において、限流性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係わる回路遮断器においては、接触子対と、遮断動作時に前記接触子対で発生するアークを消弧する消弧室と、前記接触子対の側から前記消弧室を挟み込むように延伸して、前記接触子対で発生したアークを前記消弧室へと導く一対のアーク走行路と、前記接触子対および前記消弧室ならびに前記一対のアーク走行路を収納する筐体と、前記アークの発生に伴い生じるアークガスを前記筐体内から外部に排出する排気口と、前記消弧室の前記一対のアーク走行路が延伸する側の端部から前記排気口へ前記アークガスを誘導する排気路と、前記端部に設けられて前記消弧室内の圧力上昇によって開放される絶縁性の隔壁部材とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、消弧室と排気口が排気路を介して連通している回路遮断器において、限流性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１による回路遮断器を示す部分断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１による回路遮断器の閉極状態の要部を示す部分断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１における「工」の字状のスリットを有する隔壁部材を示す図である。
【図４】図２における断面Ａ−Ａ’を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態１による回路遮断器の遮断動作時のアークの挙動を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１による回路遮断器の隔壁部材の効果を説明するための遮断動作時の電圧および電流波形を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態１による回路遮断器の隔壁部材が遮断動作時に開放した状態を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態２による「Ｔ」の字状のスリットを有する隔壁部材を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態２による「Ｔ」の字状のスリットを有する隔壁部材の変形例を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態３による複数の「コ」の字状のスリットを有する隔壁部材を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態４による遮断動作時の圧力上昇によって一部が破壊される隔壁部材を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態５による回路遮断器の要部を示す部分断面図である。
【図１３】この発明の実施の形態６による回路遮断器の要部を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による回路遮断機を示す部分断面図である。図１において、固定接触子１には固定接点２が固着されており、可動接点３が一端部に固着された可動接触子４と接触子対を形成している。固定接触子１は、一端部が上方に折り返されてその先端が第１のアーク走行路５と対向するように形成され、他端部が第１のアーク走行路５と電気的に接続されている。また、固定接触子１の前記他端部は、瞬時引き外し部６、例えばプランジャ装置を介して、異常電流検出部７、例えば過負荷電流を検出するバイメタルに電気的に接続されている。この異常電流検出部７は、第１端子部８に接続されている。一方、可動接触子４の他端部の側には、可動接触子４を回動可能に保持する回転軸４ａおよび上記接触子対を開閉させる機構部（図示せず）が設けられている。可動接触子４の前記他端部には可とう導体もしくは摺動接触子が接続され、これにより可動接触子４と第２端子部９とが電気的に接続される。第２端子部９には、第２のアーク走行路１０が電気的に接続されている。この回路遮断器を電力線に接続した場合、主回路の電流は、電源側の第２端子部９、可動接触子４、固定接触子１、瞬時引き外し部６、異常電流検出部７、負荷側の第１端子部８の経路で流れる。
【００１３】
第１のアーク走行路５は、固定接触子１が接続される一端部から、湾曲部を経て、複数の消弧板１１と一対の消弧側板１2とで構成されている消弧室１３の上部へと延伸している。一方、第２のアーク走行路１０は、第２端子部９が接続されている一端部から、一旦、可動接触子４側へと近接するように湾曲し、再び筐体１７の底面側（図１において下方側）へ向かって斜めにのびて、他端部が消弧室１３の下部へと延伸している。つまり、第１のアーク走行路５および第２のアーク走行路１０で構成される一対のアーク走行路は、前記接触子対の側から消弧室１３を上下方向から挟み込むように延伸して、前記接触子対で発生したアークを消弧室１３へと導く。また、複数の消弧板１１は、適切な間隙を持って消弧側板１２により図１の紙面方向から挟み込むように保持されており、複数の消弧板１１の枚数は、所定の限流性能を得るのに必要な枚数が確保されている。消弧室１３は、前述のように複数の消弧板１１および一対の消弧側板１２で構成されており、第１のアーク走行路５と第２のアーク走行路１０とにより上下方向が、消弧板１１を前後から挟み込む消弧側板１２によって前後方向が、消弧板１１の第１端子部８側端面と第２端子部９側端面との両端面によって左右方向が、それぞれ規定された空間となっている。
【００１４】
消弧室１３の第１端子部８側には、遮断動作時に発生するアークガスを筐体１７の外部に排気する排気口１４へ連通する排気路１５が設けられている。この排気路１５は、図１において、水平方向に伸びて排気口１４に直接つながる第２の排気路１５ｂと、消弧室１３の排気口１４側の面（消弧室１３の前記一対のアーク走行路が延伸する側の端部１３ａ）に近接し、消弧室１３の排気口１４側の端面に沿って垂直方向に伸びる第１の排気路１５ａとによって構成されている。また、第２の排気路１５ｂは、第２のアーク走行路１０の他端部の近傍から排気口１４へと伸びている。
【００１５】
消弧室１３の前記接触子対の側には、可動接触子４の開極動作に伴い固定接点２と可動接点３間にて発生したアークを消弧室１３に移行させるアーク走行空間１６が設けられている。このアーク走行空間１６は、可動接触子４と第２端子部９との間に設けられた筐体の電源側壁１８と、第２のアーク走行路１０と、消弧室１３と、固定接触子１の前記一端部と、可動接触子４の可動接点３が固着された一端部と、これらを挟み込むように配置されている筐体１７の内壁とで囲まれる空間にて規定される。
【００１６】
これらの回路遮断器の構成部品は、全て筐体１７にて収納されている。また、上記機構部を手動操作するためのハンドル１９が筐体１７より突出して設けられている。
【００１７】
図２は、図１に示す回路遮断器の閉極状態の要部を示す部分断面図である。図２に示すように、閉極状態では、可動接触子４は固定接触子１に付勢状態で、可動接点３と固定接点２とで接触している。このとき、瞬時引き外し部６のアクチュエーターであるプランジャロッド６ａは、可動接触子４のアーム部に対向する位置で可動接触子４と所定の距離を保って保持されている。また、消弧室１３の排気口１４側（消弧室１３の前記一対のアーク走行路が延伸する側の端部１３ａ側）には、消弧室１３と排気路１５を仕切る板状で絶縁性の隔壁部材２０が配置されている。図３は、隔壁部材２０を排気路１２側（図２の左側）から見た図であり、隔壁部材２０には「エ」の字状のスリット２１が設けられている。この隔壁部材２０は、遮断動作時に消弧室１３内で発生する圧力によって変形する材質、例えば、電気絶縁用耐熱ポリアミド紙などで形成されている。
【００１８】
図４は、図２の断面Ａ−Ａ’を示す図である。図４に示すように、消弧板１１には、遮断動作時に前記接触子対で発生したアークを消弧室１３に引き込んで分断し易くするために、アーク走行空間１６側に「Ｖ」の字状の切り欠き部を設けている。また、消弧室１３の第１の排気路１５ａ側は、隔壁部材２０によってスリット２１などの隙間を除いて閉鎖されている。
【００１９】
この閉極状態の回路遮断器に短絡電流などの過電流が流れると、図５に示すように、瞬時引き外し部６が動作し、プランジャロッド６ａが右方向に移動して可動接触子４のアーム部に衝突する。この結果、可動接触子４が回転軸４ａを中心に回動して開極し、固定接点１と可動接点３が開離して接点間（図５中、位置１）にアークが発生する。この接点間で発生したアークには、アーク走行空間１６から消弧室１３に至る圧力勾配に起因して発生する、アークガスの消弧室１３方向への流れによる駆動力、および、固定接触子１および可動接触子５の導体を流れる前記過電流が発生させる磁場に起因する電磁力による駆動力などが作用する。これらの力により、前記アークが、図５中、下方に駆動、伸張され、可動接触子４側のアークスポットが、可動接触子4と同電位である第２のアーク走行路１０に転流して、位置２に移行する。位置２に移行したアークに対しても同様に前記流れによる駆動力および前記電磁力による駆動力が作用して、第２のアーク走行路１０のアークスポットが同アーク走行路上をさらに消弧室１３側へと走行し、固定接触子２のアークスポットも同電位である第１のアーク走行路５へ移行する。続いて、第１のアーク走行路５および第２のアーク走行路１０に移行したアークは消弧室１３内の図５中、位置３に到達し、複数の消弧板１１によって分断される。その結果、複数の消弧板１１おいて電気的直列に発生したアークスポットにより電極降下電圧が発生してアーク電圧が急速に高くなり、さらに、消弧板１１の溶融潜熱によりアークが冷却されるので、過電流が小さく絞り込まれて（限流されて）、確実に遮断される。
【００２０】
図６は、このような回路遮断器の遮断動作時における電圧および電流波形を示す図である。同図には、隔壁部材２０を有する本願発明との比較のため、隔壁部材２０を用いない場合を破線で示している。また、時刻ｔａは、隔壁部材２０を有する場合においてアーク全体が消弧室１３内に到達した時刻（上述のアーク電圧が急速に高くなる時刻）を、時刻ｔｂは、隔壁部材２０を有しない場合においてアーク全体が消弧室１３内に到達した時刻を、それぞれ示している。
【００２１】
図６の時刻ｔａと時刻ｔｂとから、隔壁部材２０を設けることで、アーク電圧が急速に高くなる時刻が早くなっていることが分かる。このようにアーク電圧が急速に高くなることで、過電流が限流され、遮断動作時の通過電流のピーク値および継続時間が低減できる。
【００２２】
さらに詳細に隔壁部材２０の動作と作用について説明する。隔壁部材２０を有しない場合、アークが接触子対１、４間にある遮断初期段階（図５において、アークが位置１または位置２にある時刻）において、アーク周辺から排気口１４に向かって導電性の高いアークガスが流れて筐体１７外部へと放出される。このとき、排気口１４にアークガスを導く第２の排気路１５ｂは、第２のアーク走行路１０の他端部の近傍から排気口１４へと伸びているので、第２のアーク走行路１０側に位置するアークガスは速やかに排気口１４側へと流れる。一方、第１のアーク走行路５側に位置するアークガスは、消弧室１３の端部１３ａから第１の排気路１５ａを経て、第２の排気路１５ｂに流入した後、排気口１４へ流れる。つまり、第１のアーク走行路５側に位置するアークガスの排気口１４までの流路が、第２のアーク走行路１０側に位置するアークガスの排気口１４までの流路より長くなる。これにより、アークが接触子対１、４間にある遮断初期段階において、消弧室１３内へ流れ込む導電性の高いアークガスが第２のアーク走行路１０側に集中し、第１のアーク走行路５側へと流れ込むアークガスが少なくなるので、アーク全体が消弧室１３内へと移行する時刻ｔｂ（図５において、アークが位置２から位置３に移行する時刻）が遅くなる。
【００２３】
これに対して、隔壁部材２０を有する場合、アークが接触子対１、４間にある遮断動作初期段階（図５において、アークが位置１または位置２にある時刻）において、隔壁部材２０により、消弧室１３内からの排気路１５へのアークガスの排出が抑制されるので、第１のアーク走行路５の周辺にも十分なアークガスが流れ込み、消弧室１３内全体においてアークガスの蓄積が促進される。これにより消弧室１３内全体のコンダクタンスが急速に増大するので、アーク全体が消弧室１３内に移動しやすくなり、アーク全体が消弧室１３内へと移行する時刻ｔａが早くなる。
【００２４】
アークが消弧室１３内へ移行するまでは、圧力発生源であるアークが接触子対１、４側にあるので、消弧室１３内の圧力は相対的に低く、図４に示すように、隔壁部材２０によって消弧室１３と第１の排気路１５ａとが仕切られた状態（閉じた状態）が維持される。アークが消弧室１３内へ移行すると、消弧室１３内の圧力がアークにより高まるので、図７に示すように、「エ」の字状のスリットに３方から囲まれた２つの部位が、消弧室１３内の圧力上昇によって第１の排気路１５ａ側へ変形して観音開きする。これにより、隔壁部材２０とアークとの間の圧力の上昇が抑制されるので、アークの隔壁部材２０側の圧力が高くなることに起因したアークを接触子１、４の側へと押し返しかえす力が低減され、消弧室１３内のアークが接触子対１、４間に戻ることによるアーク電圧の急落現象を防止できる。
【００２５】
このように、消弧室１３の一対のアーク走行路５、１０が延伸する側の他端部に設けられて消弧室１３内の圧力上昇によって開放される絶縁性の隔壁部材２０を備えることで、接触子対１、４で発生したアークを素早く消弧室１３内に移行させて分断し、その状態を維持できる。これにより、遮断動作時に高いアーク電圧を素早く立ち上げて維持できるので、図６に示すように、遮断動作時の通過電流のピーク値および継続時間を低減できる。この結果、事故発生などによる過電流を抑制する限流性能が向上し、回路遮断器自体に注入されるエネルギーが低下して前記回路遮断器の構成部品への負担が軽減するので、回路遮断器の小形化が可能となる。さらには、回路遮断器が接続された配電設備、これに接続された他の回路遮断器および負荷などに対する事故電流（短絡電流）による負担を軽減することが可能となる。
【００２６】
また、消弧室１３にアークが移行した時点で隔壁部材２０が消弧室１３内の圧力で開放されるので、筐体１７内の圧力が高い期間にアークガス（圧力）を筐体１７外に排出する経路を確保できる。これに合わせて、上述の限流性能の向上による遮断動作時の筐体１７内の圧力ピークの低減効果により、筐体１７内部の圧力上昇を大幅に低減できるので、筐体割れの恐れがなくなる。
【００２７】
隔壁部材２０は弾性体で作製されており、消弧室１３内の圧力上昇によって隔壁部材２０が排気路１５側へ変形する範囲が、隔壁部材２０の弾性変形の範囲となるように設計されている。このように構成することで、前記変形した部位は、圧力上昇後の圧力の低下にともなって、隔壁部材２０自体が持つ弾性力により消弧室１３側へと戻ることができる。これにより、同一回路遮断器において複数回の遮断動作を行う場合でも、遮断動作回数に係らず一定の限流性能を確保することかできる。
【００２８】
仮に、上述の従来の漏電遮断器の排気口に設けられた遮蔽板のように、隔壁部材２０の筐体１７の底面側のみを保持し、消弧室１３の内圧上昇により隔壁部材２０全体を排気路１５側に変形させて開放する場合を想定する。このような場合、隔壁部材２０の圧力により変形する量が大きくなり、第１の排気路１５ａの排気口１４側の壁に変形した隔壁部材２０が接触し、第１の排気路１５ａを閉塞させる。この閉塞によって第１の排気路１５ａにおいてアークガスの排気が制限されると、遮断動作の途中でアークの隔壁部材２０側の圧力が高くなる。これに起因してアークを接触子１、４の側へと押し返しかえす力が増大するので、消弧室１３内でアークを維持できなくなり、アークが接触子対１、４間に戻り、アーク電圧が急落して限流性能が悪化する。
【００２９】
この実施の形態では、隔壁部材２０の「エ」の字状のスリットに３方から囲まれた２つの部位が消弧室１３内の圧力上昇によって排気路１５側へ変形して観音開きするように構成している。つまり、隔壁部材２０を、消弧室１３内の圧力上昇によって一対のアーク走行路５、１０が消弧室１３を挟み込む方向を軸方向として排気路１５側へ変形するように構成している。このように構成することで、たとえ消弧室１３の内圧上昇で変形した隔壁部材２０の部位が、第１の排気路１５ａの排気口１４側の壁に接触しても、隔壁部材２０の開口が第１の排気路１５ａの流路方向（図２において、上下方向）に沿って設けられるので、排気口１５を閉塞させることが無く、アークガスの流路を確保することができる。
【００３０】
以上より、本願発明に係る回路遮断器では、固定接触子１と可動接触子４とからなる接触子対と、遮断動作時に接触子対１、４で発生するアークを消弧する消弧室１３と、接触子対１、４の側から消弧室１３を挟み込むように延伸して、接触子対１、４で発生したアークを消弧室１３へと導く一対のアーク走行路５、１０と、接触子対１、４および消弧室１３ならびに一対のアーク走行路５、１０を収納する筐体１７と、アークの発生に伴い生じるアークガスを筐体１７内から外部に排出する排気口１４と、消弧室１３の一対のアーク走行路５、１０が延伸する側の端部１３ａから排気口１４へアークガスを誘導する排気路１５と、端部１３ａに設けられて消弧室１３内の圧力上昇によって開放される絶縁性の隔壁部材２０とを備えたので、消弧室１３と排気口１４が排気路１５を介して連通している回路遮断器において、限流性能を向上させることができる。
【００３１】
実施の形態２．
図８に、この実施の形態２に係る回路遮断器の隔壁部材２０を示す。この実施の形態では、隔壁部材２０以外は実施の形態１と同様であるので、以下においては、主に実施の形態１と異なる点について説明する。
【００３２】
隔壁部材２０のスリット２１は、一対のアーク走行路５、１０が消弧室１３を挟み込む方向を縦方向とする「Ｔ」の字状となっている。このように構成することで、遮断動作時の消弧室１３の圧力上昇に伴って、「Ｔ」の字状のスリット２１に２方から囲まれた２つの部位が排気路１５側へ変形して開放し、これにより実施の形態１と同様な効果が得られる。
【００３３】
また、「Ｔ」の字の上部が、アークガスの流れが阻害され易い第１のアーク走行路５側、つまり第１の排気路１５ａの第２の排気路１５ｂと連通する側と反対側に配置することで、隔壁部材２０が開放されたときに前記阻害され易い第１のアーク走行路５側になるほど開口を大きくすることができるので、遮断動作後半の消弧室１３のアークガスの流れを、より均一化することができ、消弧室１３内でより安定的にアークを維持できる。
【００３４】
図９は、この実施の形態２の「Ｔ」の字状のスリット２１の変形例である。「Ｔ」の字の下部に、同図中、左右方向に、上部より短いスリットを設けている。このように、上部と下部の前記左右方向のスリット長さを適切に調整することで、所望のアークガスの流れを実現することができる。
【００３５】
ところで、隔壁部材２０は弾性体で作製されており、消弧室１３内の圧力上昇によって隔壁部材２０が排気路１５側へ変形する範囲が、隔壁部材２０の弾性変形の範囲となるように設計されている。このように構成することで、前記変形した部位は、圧力上昇後の圧力の低下にともなって、隔壁部材２０自体が持つ弾性力により消弧室１３側へと戻ることができる。これにより、同一回路遮断器において複数回の遮断動作を行う場合でも、遮断動作回数に係らず一定の限流性能を確保することかできる。
【００３６】
実施の形態３．
図１０に、この実施の形態３に係る回路遮断器の隔壁部材２０を示す。この実施の形態では、隔壁部材２０以外は実施の形態１と同様であるので、以下においては、主に実施の形態１と異なる点について説明する。
【００３７】
この実施の形態の隔壁部材２０は、一対のアーク走行路５、１０が延伸する方向および一対のアーク走行路５、１０が複数の消弧板１１を挟み込む方向と平行、且つ複数の消弧板１１を排気路１５側から見たときの中心線を含む面を対称面として、左右１つずつ交互に設けられた複数の「コ」の字状のスリット２１を有し、それぞれスリット２１に３方から囲まれた複数の部位が、消弧室１３内の圧力上昇によって排気路１５側へ変形して開放される。このように構成することで、実施の形態１と同様な効果が得られる。
【００３８】
また、図１０には、破線で、排気路１５側から見た複数の消弧板１１の位置を示しており、消弧板１１の間隔毎に、前記「コ」の字状のスリット２１に３方から囲まれた部位が互い違いとなるように配置されている。このように構成することで、消弧板１１間で分断されたそれぞれのアークから発生するアークガスが、図１０中、左右方向に互い違いに離れた位置から第１の排気路１５ａへと流入する。これにより、遮断動作時に、消弧室１３の端部１３ａの第１の排気路１５ａ側において、アークが、第１のアーク走行路５と第２のアーク走行路１０との間で消弧板１１に分断されることなく短絡するという、所謂、橋絡を防ぐことができる。前記橋絡が発生するとアーク電圧が低下して限流性能が悪化するので、この実施の形態のような構成を用いることで限流性能をより安定的に向上させることができる。
【００３９】
ところで、隔壁部材２０は弾性体で作製されており、消弧室１３内の圧力上昇によって隔壁部材２０が排気路１５側へ変形する範囲が、隔壁部材２０の弾性変形の範囲となるように設計されている。このように構成することで、前記変形した部位は、圧力上昇後の圧力の低下にともなって、隔壁部材２０自体が持つ弾性力により消弧室１３側へと戻ることができる。これにより、同一回路遮断器において複数回の遮断動作を行う場合でも、遮断動作回数に係らず一定の限流性能を確保することかできる。
【００４０】
実施の形態４．
図１１に、この実施の形態４に係る回路遮断器の隔壁部材２０を示す。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の断面Ｂ−Ｂを示す図であり、隔壁部材２０の中央部に薄肉部２０ａを設けている。この実施の形態では、隔壁部材２０以外は実施の形態１と同様であるので、以下においては、実施の形態１と異なる点について説明する。
【００４１】
この実施の形態の隔壁部材２０は、遮断動作時の消弧室１３内部の圧力上昇によって薄肉部２０ａが破壊されて開放するように構成されている。従って、同一の回路遮断器で複数回の遮断動作を行う場合は、初回の遮断動作と、薄肉部２０ａが破壊された後の２回目以降の遮断動作とで限流性能が異なる。然しながら、実施の形態１〜３のようにスリット２１を有していないので、排気路１５から消弧室１３への異物の侵入を確実に防ぐことができるので、煤塵が多いなど厳しい環境で使用しても通電の信頼性が高い回路遮断器を得ることができる。
【００４２】
なお、この実施の形態では、遮断動作時の消弧室１３内部の圧力上昇によって破壊される一部を薄肉部２０ａにて構成したが、機械的強度の弱い材料またはノッチなどの弱点部などを利用して構成してもよく、要は、遮断動作前には消弧室１３の端部１３ａと第１の排気路１５ａとの間を塞ぎ、遮断動作時には消弧室１３内部の所定の圧力上昇によって破壊されるように構成すればよい。
【００４３】
実施の形態５．
図１２は、この実施の形態５に係る回路遮断器の要部を示す部分断面図である。この実施の形態では、隔壁部材２０が、ばねなどの弾性支持部材２２によって保持されていること、および第２のアーク走行路１０の他端部が上方に突出し、この突出した部位で閉じた状態の隔壁部材２０の下端部と対向していること以外は、実施の形態１と同様であるので、以下においては、実施の形態１と異なる点について説明する。
【００４４】
この実施の形態の隔壁部材２０は、必ずしも遮断動作時に消弧室１３内で発生する圧力によって変形する材質である必要はない。隔壁部材２０は、筐体１７と弾性支持部材２２を介して保持されている。隔壁部材２０は、消弧室１３内で発生する圧力によって第１の排気路１５ａ側へと力を受けたとき、弾性支持部材２２が変形して、隔壁部材２０が第１の排気路１５ａ側へと移動する。これにより、消弧室１３の第１の排気路１５ａ側の端部１３ａと隔壁部材２０との間に新たな排気路が生じる。また、この新たな排気路と第２の排気路１５ｂとは、前記移動に伴って生じる、第２のアーク走行路１０の前記突出した部位と隔壁部材２０の下端部との開口によって連通される。
【００４５】
従って、前記新たな排気路を利用して、隔壁部材２０とアークとの間の圧力上昇を抑制することができる。これによって、消弧室１３に移行したアークを接触子対１、４の側へと押し返しかえす力を低減でき、消弧室１３内のアークが接触子対１、４間に戻ることによるアーク電圧の急落現象を防止できる。
【００４６】
また、図１２に示すよう、弾性支持部材２２を隔壁部材２０の第１の排気路１５ａ側に設けることで、弾性支持部材２２には直接、アークガスが吹き付けない。これにより、弾性支持部材２２の温度上昇による弾性率低下を防止できるので、遮断動作後の消弧室１３の圧力の低下にともない弾性支持部材２２持つ弾性力により隔壁部材２０を確実に初期位置に戻すことができる。
【００４７】
実施の形態６．
図１３は、この実施の形態６に係る回路遮断器の要部を示す部分断面図である。この実施の形態では、隔壁部材２０は、消弧室１３の第１の排気路１５ａ側の端部１３ａの内、第１の排気路１５ａと第２の排気路１５ｂとが連通する側に設けられ、第１の排気路１５ａの前記連通する側と反対の側は常時開放されている。この実施の形態では、この隔壁部材２０に関すること以外は実施の形態１と同様であるので、以下においては、実施の形態１と異なる点について説明する。
【００４８】
この実施の形態の隔壁部材２０の第１のアーク走行路５側は常に開放されているので、アークが接触子対１、４にある期間において、特に導電性の高いアークガスが流れ込み難い消弧室１３の第１のアーク走行路５側へのアークガスが流れ込みを増加させることができる。これにより、特に第１の排気路１５ａの断面が小さな場合においても、消弧室１３へのアークガスの流れを均一化できるので、アーク電圧の立ち上がりを早くすることができる。
【００４９】
また、隔壁部材２０の第１のアーク走行路５側には隔壁部材２０が無いので、この部分の消弧室１３と第１の排気路１５ａをつなぐ開口をより大きく設けることができ、消弧室１３内で発生する圧力を、排気路１５を介してより効率的に筐体１７外部へ排気できる。これにより、短絡電流などの大電流遮断時の筐体１７割れの恐れが、一層低減する。
【００５０】
ところで、隔壁部材２０は弾性体で作製されており、消弧室１３内の圧力上昇によって隔壁部材２０が排気路１５側へ変形する範囲が、隔壁部材２０の弾性変形の範囲となるように設計されている。このように構成することで、前記変形した部位は、圧力上昇後の圧力の低下にともなって、隔壁部材２０自体が持つ弾性力により消弧室１３側へと戻ることができる。これにより、同一回路遮断器において複数回の遮断動作を行う場合でも、遮断動作回数に係らず一定の限流性能を確保することかできる。
【００５１】
なお、以上の説明では、アーク走行空間１６を備えた例を示したが、アーク走行空間１６を有しない回路遮断器においても利用可能であることはいうまでもない。
【００５２】
また、以上の説明では、消弧室１３に複数の消弧板１１を設ける例を示したが、消弧室１３に消弧性のガスを発生する材料で構成された細隙構造など、消弧板に限らずアークを限流、遮断する他の手段を設けてもよい。
【００５３】
また、以上の説明では、接触子対を固定接触子１および可動接触子４にて構成したが、固定接触子１の代わりに反発子または別の可動接触子を用いて接触子対を構成してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１  固定接触子、２  固定接点、３  可動接点、４  可動接触子、４ａ  回転軸、５  第１のアーク走行路、６  瞬時引き外し部、６ａ  プランジャロッド、７  異常電流検出部、８  第１端子部、９  第２端子部、１０  第２のアーク走行路、１１  消弧板、１２  消弧側板、１３  消弧室、１３ａ  端部、１４  排気口、１５  排気路、１５ａ  第１の排気路、１５ｂ  第２の排気路、１６  アーク走行空間、１７  筐体、１８  電源側壁、１９  ハンドル、２０  隔壁部材、２０ａ  薄肉部、２１  スリット、２２  弾性支持部材。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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