JP2004146284A - 密閉形電気機器筐体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】密閉形開閉器は、内部に電気機器本体が収納され、開口部12を有する筐体11と、この筐体11の前記開口部12を閉塞する蓋15とを有し、前記筐体11の開口部12には首部13およびこの首部13の外周が前記筐体11側面に平行で外方に向かって延びるフランジ部14を設け、このフランジ部14と対向する前記蓋15との対向面間に内周側および外周側のガイド16a、16bを設け、前記内周側と外周側のガイド16a、16b間にOリング17を設け、このOリング17を圧縮して前記蓋15および前記フランジ部14に密着させる締付け手段とを備えたことを特徴としている。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば開閉器のような電気機器を筐体内に組込むため、或いは内部確認のための開口部を密閉する閉塞部材を構成する構造材を軽量とし、組立作業を容易にし得る密閉形電気機器筐体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の密閉形電気機器、例えば開閉器は、筐体内に絶縁気体を加圧封入し、収納する電気機器本体である開閉器の絶縁性能や耐環境性能を向上させているものがある。これにより、外気の雰囲気に左右されず、設置場所を選ばない開閉器とすることができる。
【0003】
図5に示すように、密閉形開閉器の筐体1には、筐体1の両側面に開閉器などを組込むため、或いは内部確認のための矩形状の開口部2a、2bが設けられ、この開口部2a、2bには矩形状の蓋3が複数のボルト4で固定され閉塞されている。また、前記筐体1の他方の面、例えば上部には、ブッシング孔5が設けられ、図示しない電源側と負荷側を接続するためのブッシングが気密に貫通固定されている。
【0004】
そして、この筐体1の内部には、ブッシングに接続された例えば開閉器6が3回線分収納され、乾燥空気のような絶縁気体がゲージ圧で0.05MPa以下の圧力で封入されている。
【0005】
前記開口部2a、2bの密閉には、図6に示すように、開口部2a(2b)の周囲に厚肉のフランジ7を溶接により固着し、このフランジ7には開口部2a(2b)の外周を周回するOリング溝8が設けられ、このOリング溝8内にOリング9を装着し、着脱自在の蓋3をかぶせて複数のボルト4で締付け固定しているのが一般的である。
【0006】
このOリング9は、例えば、クロロプレンゴムからなる弾性体を環状にモールドし、圧縮率が25%で保持されるようになっている構成のものが知られている(例えば、非特許文献1参照。)。
【0007】
このように構成された前記開口部2a(2b)を密閉する閉塞部材を構成する構造材は、フランジ7が厚肉となり、更に前記Oリング9の圧縮率を一定に保つため、蓋3もある程度厚肉にしなければならず、重量物となる問題がある。
【0008】
これを解決するために、次のような技術が知られている(特許文献1参照。)。これは、開口部を首部とこの首部から一体に外周に延びるフランジ部を形成し、このフランジ部にガスケットを介して薄肉の蓋をかぶせている。そして、この蓋周縁部とフランジ部周縁部間を挟み込む断面コ字状のクランプを取付け、クランプで挟み込んだ蓋をクランプに取付けたボルトで押圧することによって、ガスケット、蓋およびフランジ部間を密着させ開口部を密閉している。しかしながら、この方法では、前記クランプなど付属部品が必要であり、部品点数が増加して組立作業が煩雑になる問題がある。
【0009】
【非特許文献1】
コンノ護謨(株)営業案内カタログ、2001年、p.6
【0010】
【特許文献1】
特開2002−171624号公報(第3頁、図3)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の密閉形電気機器筐体において、前記開口部2a、2bを密閉するフランジ7や蓋3などの構造材が厚肉で重量物になったり、また、付属部品を必要として部品点数が多く組立作業に多大の時間を要するような問題があった。
【0012】
従って、本発明の目的は、開口部を密閉するための閉塞部材を構成する構造材を軽量とし、組立作業を容易にし得る密閉形電気機器筐体を提供する。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第1の発明による密閉形開閉器は、内部に電気機器本体が収納され、開口部を有する筐体と、この筐体の前記開口部を閉塞する蓋とを有し、前記筐体の開口部には首部およびこの首部の外周が前記筐体側面に平行で外方に向かって延びるフランジ部を設け、このフランジ部と対向する前記蓋との対向面間に所定の間隔を設けて内周側および外周側のガイドを設け、前記内周側と外周側のガイド間にOリングを設け、このOリングを圧縮して前記蓋および前記フランジ部に密着させる締付け手段とを備えたことを特徴としている。
【0014】
このような構成によれば、開口部を密閉する構造材のフランジや蓋などが薄肉のため軽量化でき、また、部品点数が少ないので組立作業が容易となる。
【0015】
また、第2の発明による密閉形開閉器は、内部に電気機器本体が収納され、開口部を有する筐体と、この筐体の前記開口部を閉塞する蓋とを有し、前記筐体の開口部には首部およびこの首部の外周が前記筐体側面に平行で外方に向かって延びるフランジ部を設け、このフランジ部と対向する前記蓋との対向面間に、断面半円状の凸部を周方向の両面に設けたガスケット、および前記ガスケットの凸部の外周の両面上にこのガスケットを挟持するスペーサを設け、このガスケットの両面凸部を圧縮して前記蓋および前記フランジ部のそれぞれに密着させる締付け手段とを備えたことを特徴としている。
【0016】
このような構成によれば、開口部を密閉する構造材のフランジや蓋などが薄肉のため軽量化でき、また、部品点数が少ないので組立作業が容易となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
先ず、本発明の第1の実施の形態に係る密閉形電気機器筐体を図1を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係る密閉形電気機器筐体の開口部を示す要部断面図である。なお、開口部を有する密閉形電気機器筐体の全体構成は、図5と同様の構成であるので説明を省略する。
【0018】
図1に示すように、筐体11の側面に設けられた矩形状の開口部12周縁の前記筐体11には、首部13およびこの首部13から筐体11の側面に平行に折り返して外周に向かって延びる矩形状のフランジ部14を備えている。一方、このフランジ部14を囲むように、周辺部を前記開口部12の方向に折り曲げて断面コ字状とした矩形状で薄肉の蓋15が、この開口部12を閉塞するように着脱自在に設けられている。この蓋15のフランジ部14との対向面には、リング状のガイド16a、16bが外周側と内周側間が一定の間隔を保つように、例えば蓋15側にスポット溶接で取付けられている。この内周側ガイド16bは、前記開口部12の内周面より同等以上の大きさの外周面を有している。
【0019】
また、このガイド16a、16b間には、例えば、クロロプレンゴムからなる弾性体を有するOリング17が装着されている。そして、前記蓋15、前記外周側ガイド16aおよび前記フランジ部14には、ボルト18が貫通する複数の孔が設けられ、前記Oリング17は圧縮率が25%になるように複数のボルト18と複数のナット19で締付け、前記フランジ部14と蓋15間に挟持される。
【0020】
この締付けは、フランジ部14と蓋15間がガイド16a、16bを介して密接するまで行われる。このため、Oリング17の圧縮率は、このOリング17の直径より低い高さのガイド16a、16bを用いることにより決まるので、予め圧縮率が25%になるようOリング17の直径とガイド16a、16bとの高さを選定しておけばよい。
【0021】
なお、このナット19は、前記筐体11と対向する面の前記フランジ14側に例えばスポット溶接で固定させるようにしてもよい。
【0022】
このように前記蓋15から外周側ガイド16aを介してフランジ部14まで貫通するボルト18と、ナット19によって、蓋15とフランジ部14間の締付け手段が構成される。また、この蓋15は、周辺部が折り曲がっているので、薄肉にも係らず機械的強度が向上し、充分に上述の圧縮率を保持することができる。
【0023】
ここで、Oリング17の圧縮率は、5%〜25%未満に低減させてもよい。これは、薄肉の蓋15およびフランジ部14の面が多少歪んでいても、ボルト18で締付けることにより互いの面が密接するように歪みが矯正され、その結果、低い圧縮率においてもOリング17が互いの面の全周に亙って密着するためである。この圧縮率は、前述のように前記ガイド16a、16bの高さとOリング17の直径により決まるので容易に調整することができる。
【0024】
なお、圧縮率が5%未満では、前記蓋15と前記フランジ14の歪みの矯正が充分に行われず、Oリング17の密着度が低下するので好ましくない。また、圧縮率が25%を超過するときでは、Oリング17の長期間に亙る反撥力が低下するので好ましくない。
【0025】
このように前記開口部12を密閉する構造材は、フランジ部14、蓋15、ガイド16a、16b、Oリング17、ボルト18およびナット19で構成されている。これにより、前記箱体11に封入した例えば乾燥空気のような絶縁気体を密閉することができる。
【0026】
上記第1の実施の形態による密閉形電気機器筐体によれば、電気機器本体を組込むための前記開口部12を密閉する構造材のフランジ部14や蓋15などが薄肉のため軽量化でき、また、部品点数が少ないので組立作業が容易となる。更に、Oリング17は、圧縮率を低減させることができるので、反撥力が長期間に亙って維持できる。これにより、筐体内の密閉度を長期間に亙って安定させることが可能な密閉形電気機器筐体を得ることができる。
【0027】
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態に係る密閉形開閉器を図2を参照して説明する。図2は、本発明の第2の実施の形態に係る密閉形電気機器筐体の開口部を示す要部断面図である。
【0028】
図2に示すように、筐体11の側面に設けられた矩形状の開口部12周縁の前記筐体11には、首部13およびこの首部13から筐体11の側面に平行に折り返して外周に向かって延びる矩形状のフランジ部14を備えている。一方、このフランジ部14を囲むように、周辺部を前記開口部12の方向に折り曲げて断面コ字状とした矩形状で薄肉の蓋15が、この開口部12を閉塞するように着脱自在に設けられている。
【0029】
この蓋15とフランジ部14との対向面間には、例えば、クロロプレンゴムからなる弾性体を有する矩形リング状に形成されたガスケット20が挿入されている。このガスケット20には、その両面に断面半円状の凸部20a、20bが全周に亙ってそれぞれ設けられている。
【0030】
また、ガスケット20の凸部20a、20bの外周側に位置する部位には、矩形状のスペーサ21a、21bがそれぞれ全周に亙って設けられている。このスペーサ21a、21bは、凸部20a、20bの頂部までの高さより低い高さで構成されている。なお、スペーサ21a、21bを前記蓋15およびフランジ部14のそれぞれに例えばスポット溶接で取付けてもよい。
【0031】
そして、蓋15、フランジ部14、ガスケット20およびスペーサ21a、21bには、ボルト18が貫通する孔が設けられ、ガスケット20は、その凸部20a、20bの圧縮率が25%になるように複数のボルト18と複数のナット19で締付けられて、前記フランジ部14と蓋15間に挟持される。
【0032】
この締付けは、フランジ部14と蓋15間のガスケット20およびスペーサ21a、21bのそれぞれが密着するまで行われる。このため、凸部20a、20bの圧縮率は、スペーサ21a、21bと密着するガスケット20部分の変形量と凸部20a、20bの変形量との差で決まる。即ち、これらの変形量は、スペーサ21a、21bと密着する面積大のガスケット20部分より頂部が線状に密着する凸部20a、20bの方が大きくなる。従って、予め凸部20a、20bの圧縮率が25%になるように凸部20a、20bの高さとスペーサ21a、21bの高さとを選定しておけばよい。
【0033】
なお、ナット19は、前記筐体11と対向する面の前記フランジ部14面に例えばスポット溶接で固定してもよい。
【0034】
このように蓋15から、ガスケット20およびこのガスケット20の両面に設けたスペーサ21a、21bを介してフランジ部14まで貫通するボルト18と、ナット19によって、蓋15とフランジ部14間の締付け手段が構成される。また、この蓋15は、周辺部が折り曲がっているので、薄肉にも係らず機械的強度が向上し、充分に上述の圧縮率を保持することができる。
【0035】
なお、圧縮率は、5%〜25%未満に低減させてもよい。これは、薄肉の蓋15およびフランジ部14の面が多少歪んでいても、ボルト18で締付けることにより互いの面が密接するように歪みが矯正され、その結果、低い圧縮率においても前記凸部20a、20bが対向しているそれぞれの面の全周に亙って密着するためである。この圧縮率は、前述のようにスペーサ21a、21bと凸部20a、20bの高さにより変形量が決まるので容易に調整することができる。
【0036】
なお、ガスケット20の圧縮率が5%未満では、前記蓋15とフランジ部14の歪みの矯正が充分に行われず、前記凸部20a、20bの密着度が低下するので好ましくない。また、圧縮率が25%超過では、凸部20a、20bを含めたガスケット20の長期間に亙る反撥力が低下するので好ましくない。
【0037】
このように前記開口部12を密閉する構造材は、フランジ部14、蓋15、ガスケット20、スペーサ21a、21b、ボルト18およびナット19で構成され、これにより、前記筐体11に封入した例えば乾燥空気のような絶縁気体を密閉することができる。
【0038】
このような第2の実施の形態による密閉形電気機器筐体によれば、開閉器など電気機器本体を組込むための前記開口部12を密閉する構造材のフランジ部14や蓋15が薄肉のため軽量化でき、また、部品点数が少ないので組立作業が容易となる。更に、前記ガスケット20は、圧縮率を低減することができるので、反撥力が長期間に亙って維持できる。これにより、絶縁気体の密閉度を長期間に亙って安定させた密閉形電気機器筐体を得ることができる。
【0039】
なお、上記の実施の形態では、ガスケット20の両面の凸部20a、20bをボルト18の内周側に設けたものについて説明したが、第3の実施の形態を示す図3に示すように、ガスケット22の凸部をボルト18を挟んで周方向両側に設けるようにしてもよい。即ち、ガスケット22の両面には、断面半円状の内周側の凸部22a、22bおよび外周側の凸部22c、22dを設けている。ここで、凸部22a、22bおよび22c、22dの頂部までの高さは、スペーサ23a、23bの高さより大きくしている。
【0040】
そして、内周側の凸部22a、22bと外周側の凸部22c、22d間に設けたスペーサ23a、23bを介して、前記蓋15とフランジ部14をボルト18とナット19でガスケット22とスペーサ23a、23bのそれぞれが密着するまで締付けている。
【0041】
これにより、内周側の凸部22a、22bと外周側の凸部22c、22dがボルト18の両側に位置するので、内周側の凸部22a、22bおよび外周側の凸部22c、22dのそれぞれの圧縮率を平衡させることができ、密閉度を向上させることができる。この圧縮率は、前述のようにスペーサ23a、23bの高さにより凸部22a、22bおよび22c、22dの変形量が決まるので、容易に調整することができる。
【0042】
また、第4の実施の形態を示す図4に示すように、ガスケット24のボルト18が貫通する部分に、蓋15とフランジ部14間に挟持される筒形のスペーサ25をガスケット24と一体モールドして設けてもよい。また、断面半円状の凸部24a、24bおよび24c、24dは、スペーサ25を挟んでガスケット24の周方向の両側に配置されている。ここで、凸部24a、24bおよび凸部24c、24dの頂部間の直線距離は、スペーサ25の高さより大きくしている。
【0043】
そして、内周側の凸部24a、24bと外周側の凸部24c、24d間に設けたスペーサ25がフランジ部14と蓋15間に密接するまでボルト18とナット19で締付けている。
【0044】
これにより、内周側の凸部24a、24bと外周側の凸部24c、24dがボルト18の両側に位置するので、内周側の凸部24a、24bおよび外周側の凸部24c、24dの圧縮率を平衡させることができ、密閉度を更に向上させることができる。この圧縮率は、凸部24a、24bおよび凸部24c、24dの内周側同士および外周側同士の頂部間の直線距離とスペーサ25の高さにより決まるので、容易に調整することができる。
【0045】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。第1乃至第4の実施の形態では、絶縁性能や耐環境性能を向上させるため絶縁気体として乾燥空気を封入したが、絶縁性能を更に向上させるため乾燥空気より絶縁耐力が約3倍高いSF6ガスを封入してもよい。また、SF6ガス/空気の混合ガスにしてもよい。
【0046】
これにより、筐体に収納した例えば開閉器の絶縁耐力を向上させることができるので、密閉形電気機器の全体形状の小型化を図ることができる。
【0047】
また、第1乃至第4の実施の形態では、開口部、この開口部から外周に延びるフランジ部、および開口部を閉塞する蓋などを矩形状としたが、これらを円形としてもよい。
【0048】
これにより、前記蓋やフランジ部の端面部に加わる応力を均一化でき、蓋とフランジ部を締付けるボルトの本数や強度を低減させることができる。
【0049】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、電気機器本体を組込むための開口部を有した密閉形電気機器筐体において、前記開口部に首部とこの首部から筐体側面に折り返して外周に向かって延びるフランジ部を設け、このフランジ部を囲むように設けた蓋とフランジ部の対向面間に弾性体を配置し、フランジ部と蓋間を締付ける構成として開口部を閉塞するようにしたので、開口部を閉塞する構造材が軽量化でき、また、部品点数が少なく組立作業を容易とすることができる。更に、前記弾性体の圧縮率を低減することができるので、反撥力が長期間に亙って維持でき、絶縁気体の密閉度を長期間に亙って安定させた密閉形開閉器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る密閉形電気機器筐体の開口部を示す要部断面図。
【図2】本発明の第2の実施の形態に係る密閉形電気機器筐体の開口部を示す要部断面図。
【図3】本発明の第3の実施の形態に係る密閉形電気機器筐体の開口部を示す要部拡大断面図。
【図4】本発明の第4の実施の形態に係る密閉形電気機器筐体の開口部を示す要部拡大断面図。
【図5】密閉形開閉器の概要を示す概略斜視図。
【図6】従来の密閉形開閉器における筐体の開口部を示す要部断面図。
【符号の説明】
1、11 筐体
2a、2b、12 開口部
3、15 蓋
4、18 ボルト
5 ブッシング孔
6 開閉器
7、14 フランジ
8 Oリング溝
9、17 Oリング
13 首部
16a、16b ガイド
19 ナット
20、22、24 ガスケット
20a、20b、22a、22b、22c、22d、24a、24b、24c、24d 凸部
21a、21b、23a、23b、25 スペーサ
Claims (10)
- 内部に電気機器本体が収納され、開口部を有する筐体と、
この筐体の前記開口部を閉塞する蓋とを有し、
前記筐体の開口部には首部およびこの首部の外周が前記筐体側面に平行で外方に向かって延びるフランジ部を設け、
このフランジ部と対向する前記蓋との対向面間に所定の間隔を設けて内周側および外周側のガイドを設け、
前記内周側と外周側のガイド間にOリングを設け、
このOリングを圧縮して前記蓋および前記フランジ部に密着させる締付け手段とを
備えたことを特徴とする密閉形電気機器筐体。 - 前記締付け手段は、前記蓋から前記外周側ガイドを介して前記フランジ部まで貫通する複数のボルトと、
前記筐体と対向する前記フランジ部面に設けた複数のナットからなることを特徴とする請求項1に記載の密閉形電気機器筐体。 - 前記Oリングの圧縮率を、このOリングの直径より前記ガイドの高さを低くして5%〜25%未満としたことを特徴とする請求項1に記載の密閉形電気機器筐体。
- 内部に電気機器本体が収納され、開口部を有する筐体と、
この筐体の前記開口部を閉塞する蓋とを有し、
前記筐体の開口部には首部およびこの首部の外周が前記筐体側面に平行で外方に向かって延びるフランジ部を設け、
このフランジ部と対向する前記蓋との対向面間に、断面半円状の凸部を周方向の両面に設けたガスケット、および前記ガスケットの凸部の外周の両面上にこのガスケットを挟持するスペーサを設け、
このガスケットの両面凸部を圧縮して前記蓋および前記フランジ部のそれぞれに密着させる締付け手段とを
備えたことを特徴とする密閉形電気機器筐体。 - 前記ガスケットの凸部を前記スペーサの両側にそれぞれ設け、
このガスケットの両面且つ両側の凸部を圧縮して前記蓋および前記フランジ部のそれぞれに密着させる締付け手段とを
備えたことを特徴とする請求項4に記載の密閉形電気機器筐体。 - 前記締付け手段は、前記蓋から前記ガスケット、このガスケットの両面に設けたスペーサを介して前記フランジ部まで貫通する複数のボルトと、前記筐体と対向する前記フランジ部面に設けた複数のナットからなることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の密閉形電気機器筐体。
- 前記凸部の圧縮率を、この凸部の高さより前記スペーサの高さを低くして5%〜25%未満としたことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の密閉形電気機器筐体。
- 内部に電気機器本体が収納され、開口部を有する筐体と、
この筐体の前記開口部を閉塞する蓋とを有し、
前記筐体の開口部には首部およびこの首部の外周が前記筐体側面に平行で外方に向かって延びるフランジ部を設け、
このフランジ部と対向する前記蓋との対向面間に、断面半円状の凸部を周方向の両面且つスペーサを挟んだ両側に設け前記スペーサと一体モールドされたガスケットを設け、
このガスケットの両面且つ両側の凸部を圧縮して前記蓋および前記フランジ部のそれぞれに密着させる締付け手段とを
備えたことを特徴とする密閉形電気機器筐体。 - 前記締付け手段は、前記蓋から前記スペーサ介して前記フランジ部まで貫通する複数のボルトと、
前記筐体と対向する前記フランジ部面に設けた複数のナットからなることを特徴とする請求項8に記載の密閉形電気機器筐体。 - 前記ガスケットの凸部の圧縮率を、前記スペーサの高さより両面凸部の頂部間距離の方を大きくして5%〜25%未満としたことを特徴とする請求項8に記載の密閉形電気機器筐体。
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