JP2013255418A - 分電盤に設けられる電源手段 - Google Patents

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Abstract

【課題】交流電力を負荷側回路に供給する分岐開閉器と外形互換に形成されて外部から電路の入切操作が行え,分岐開閉器から離れた場所にある負荷機器に対して,負荷側端子から直流電源の給電を行う電源手段,並びに負荷回路に応じて直流電源を供給することが可能な電源手段を提供する。
【解決手段】筐体が分岐開閉器と略同一形状に形成されるとともに差替装着可能に導電バーから電力を得る電源接続部1051と,電源接続部他端に設けられた電源出力端子部1053と,前記電源接続部と電源出力端子部の間に介在し,分岐開閉器のハンドル操作部と同様に外部から操作可能に設けられて電源側と負荷側の電路を入切するスイッチと,前記導電バーから得た電力の交流−直流変換処理を行うコンバータを備えた制御回路部と,を備え,前記分岐開閉器と差替えることにより,負荷回路に応じて,該負荷回路に直流電源を供給する電源手段105を備えて電源手段を構成した。
【選択図】図6

Description

本発明は,電路に介在して使用され,負荷回路に給電する電源手段を備えた分電盤に関し,特に,分岐開閉器と外形形状が略同一であり,該分岐開閉器と取付可能に形成されて,内部にて交流電源を直流電源に変換し,負荷側端子から負荷回路に直流電源を給電する電源手段を備えた分電盤に関するものである。
従来,特許文献1に示したように,主幹ブレーカや複数の分岐ブレーカ等を収納した分電盤内に、分岐ブレーカと略同一形状のケースによって分岐ブレーカ取付部に設置され、主幹ブレーカ等が動作して停電した際にケース内に内蔵した電池を電源にして前記ケースに設けたランプを点灯させて周囲を照らし、主幹ブレーカ等の復帰操作を行いやすくするための停電用保安灯を備えたものがあった。
これは,図15に示しているように,分電盤4の前面カバー8には主幹ブレーカ2や分岐ブレーカ3の操作ハンドル9,10を露出させて操作できるように複数の操作窓11,12が形成され、この分岐ブレーカ用の操作窓12に臨む停電用保安灯1のケース5の上面に開口13が設けられ、開口内に電池14の収納部15が設けられているものである。また,開口13には蓋体16が開閉自在に設けられる。特許文献1の図3に示されたように,蓋体16は表面にランプ17とツマミ18とテストボタン19が設けられ、裏面に矩形状の基板20が固着され、基板20上にコイン型リチウム電池14が装着された電池ホルダー21が電子回路と共に実装されている。
特開2003−348717号公報(第10項,第2図,第3図)
しかしながら,特許文献1に示されたような従来の停電用保安灯においては,ランプと電池を同一のケースに設け,ランプが分岐ブレーカの幅内に設けられるようにしたために光源が小さくなり,また,ランプの電源をコイン型リチウム電池を用いているためにその電源容量故に光量が小さくなり,その結果,光の届く範囲はランプの近傍に限られる。そのため,例えば,夜間に主幹ブレーカ(主開閉器)が動作し停電した場合など,周囲が真暗になる場合には,分電盤が設置してある場所にたどり着くことが困難であるという問題があった。
また,分電盤近くにおいては,真暗な状態において保安灯のランプ部からスポット的に光が照射されるため,分電盤を臨む際に眩く,逆光効果となり,眩くないように手などで光を遮りながらブレーカの復帰作業を行う必要があるなど,復帰作業が行いにくくなるという問題があった。
そこで本件の発明の目的とするところは,通常の交流電力を負荷側回路に供給する分岐開閉器と同様に,該分岐開閉器と外形互換に形成されるとともに外部から電路の入切操作が行え,負荷側端子から,分岐開閉器から離れた場所にある負荷機器に対して直流電源の給電を行う電源手段,並びに負荷回路に応じて交流電源若しくは直流電源を供給することが可能な分電盤を提供することである。
上述の目的を達成するために,請求項1の発明では,筐体が分電盤に配設される分岐開閉器と外形形状を略同一形状に形成され,該分岐開閉器と差替装着可能に導電バーから電力を得る電源接続部と,電源接続部他端に設けられた電源出力端子部と,前記電源接続部と電源出力端子部の間に介在し,分岐開閉器のハンドル操作部と同様に外部から操作可能に設けられて電源側と負荷側の電路を入切するスイッチと,前記導電バーから得た電力の交流−直流変換処理を行うコンバータ,及び電圧を昇圧させる昇圧コンバータを備えた制御回路部と,を備え,前記分岐開閉器と差し替えることにより,負荷回路に応じて,該負荷回路に直流電源を供給することを特徴として分電盤に設けられる電源手段を提供したものである。
また,請求項2の発明では,前記交流−直流変換処理を行うコンバータにより交流−直流変換処理された電力を蓄電するとともに,蓄電した電力を,前記昇圧コンバータに供給する2次電池を用いた蓄電部を備えたことを特徴とする分電盤に設けられることを特徴として電源手段を提供したものである。
上記課題解決手段によれば,負荷回路に設けられる交流電力を使用する負荷,並びに直流電力を使用する負荷に応じて,通常の交流電力を供給する分岐開閉器と,該分岐開閉器と外形互換に形成されて外部から電路の入切操作が行える前記直流電力を供給する電源手段を差し替えることにより負荷回路の動作電圧に合わせた電源手段を配設できるため,製作コストの低減,容易に電源手段を分電盤に配設でき,分岐開閉器から離れた場所にある負荷機器に対して直流電力を供給することができる
電源手段の提供を行うことができるという効果がある。
第一の実施例を示す分電盤の扉を閉めた状態の概観図である。 第一の実施例を示す分電盤の扉を開けた状態の概観図である。 第一の実施例を示す分電盤の分解斜視図である。 内器ユニットに設けられた電源手段の説明図である。 電源手段の脱着を示す説明図である。 電源手段の概略内部構造図である。 扉の断面図を示した図である。 第二の実施例を示す分電盤の概観図である。 第二の実施例を示す分電盤の分解斜視図である。 カバーの断面図を示した図である。 扉付きの場合の電源手段からの電気的接続を示す図である。 電気的接続を示すの拡大図である。 扉なしの場合の電気的接続を示す拡大図である。 枢着部の拡大図である。 従来例を示す図である。
以下,本発明の実施の形態について,図面を用いて詳細に説明する。
まず,第一の実施例について説明を行う。本実施例は扉付きの分電盤における実施例である。
図1,図2は第一の実施例を示した概観図を示し,それぞれ扉を閉じた状態,扉を開けた状態を示している。本分電盤は住宅の壁面等に配設する住宅用分電盤として使用されるもので,壁面に取り付けられるボックス100と,該ボックス100に取り付けられるカバー101と,該カバー101の前面を覆う扉102とで構成され,図3に示したように,ボックス100内には,内器ユニット104が配設され,ボックス100に導入される電線が内器ユニット104に電気的に接続される。
内器ユニット104は,単相三線用の主開閉器1041と,複数の分岐開閉器1042と,電源手段105を備え,分岐開閉器1042は,主開閉器1041の電源負荷側方向に2列に電源側の併設部と負荷側の併設部とに分けて併設配置されている。また,各々の併設部においては,分岐開閉器は並設されている。主開閉器1041と,分岐開閉器1042及び電源手段105とは,L1相,L2相の電圧極側の導電バーと,中性極側導電バーとによって電気的に接続される。尚,導電バーとは,住宅盤内で2つ以上の分岐開閉器に電力を供給する母線,または母線と分岐開閉器との間を接続する電気導体を意味している。
内器ユニット104が配設されるボックス100は,カバー101と嵌め合わせにより取り付けられる。そのため,ボックス100にはボックスの箱体から突出した嵌合部104bが形成され,また,カバー101には前記嵌合部104bと嵌め合い可能な嵌合部104aが形成されている。
カバー101には,主開閉器1041と複数の分岐開閉器1042の操作ハンドルをカバー前面から操作できるよう,操作ハンドルを逃げるように孔1011が設けられている。
また,カバー101には,枢着部103を介して扉102が開閉自在に枢着されている。枢着部103を図14に示した。枢着部103は,カバー101側に設けられた枢着部a103aと扉103側に設けられた枢着部b103bとから成り,枢着部b103bには,扉103を開状態に保持するよう弾性部材からなる弾性保持部103cが設けられており,枢着部a103aと枢着部b103bは軸103dにより,カバーに対して扉を回動操作できるようお互いが軸支されている。
扉102には,照明手段200が設けられている。照明手段200は,その発光部分がEL(エレクトロルミネセンス:Electroluminescent)ライトにより構成されている。照明手段200は,扉102の前面に,該扉102の面形状に沿って配設されてあり,図7(a)に示したように扉のAA断面のように滑らかな円弧を描くように配設されている。ELライトはその特性上,柔軟性,低発熱性,省電力に優れており,形状の加工も自在であり,面発光で照射する。そのため,扉102のサイズに応じた加工が可能であり,また,扉102の曲率に応じて配設が可能である。扉102の面形状に沿って配設されているため,分電盤が設置された場所において,足元付近から天井付近まで広範囲に渡って明るく照射することが可能である。
扉102への配設は図7(a)に示したように,扉102の前面側にELライトを貼付し,その上を透光性のフィルムで覆うように配設するほか,図7(b)に示したように,扉の背面側を光の透過が分かる程度にELライトに合わせて薄肉加工し,該薄肉加工部に背面側からELライトを貼付配設して照明手段を扉102に設けている。
これにより図7(a)の配設によれば面状に分電盤周囲を直接的に照らすことが可能である。また,図7(b)の配設によれば面状に分電盤周囲を(a)に比べて和らいだ光で照らすことが可能である。このため,スポット的に光を照射する場合と比べて,面状に広い範囲を照らすため,分電盤周辺全体が明るく逆光とならずに眩さを低減できる分電盤を提供できる。
次に,電源手段105から照明手段200への電源供給について説明を行う。電源手段105は図4に示したように,分岐開閉器1042と略同一形状で形成され,分岐開閉器1042と差し替え装着可能なように設けられる。該電源手段105は分岐開閉器1042と併設して使用する。図5には電源手段105を取外した図を示しているが,電源手段105には,内器ユニット104に設けられた分岐開閉器1042に電力を供給する導電バーに接続可能な電源端子部1051と,その他端には,照明手段200への電源供給を行う電源出力端子部1053とが設けられている。分岐回路を1回路使用することになるが,分岐開閉器と差し替えて設置することができるため,照明手段への電源供給及び蓄電する機能を内器ユニットはそのままに,容易に分電盤内に設けることができる。
図6には電源手段105の内部構造の概略図を示している。電源手段105の内部には,制御回路部1054と,蓄電部1052が設けられている。制御回路部1054は,交流−直流変換処理を行うAC/DCコンバータや,電圧を昇圧処理する昇圧コンバータ,電路の停電を検出する停電検出手段,ライトを点灯消灯させるスイッチなどが設けられている。尚,スイッチはその操作部が電源手段の表面に設けられており,分岐開閉器1042のハンドル操作部と同様に,外部から操作可能となっている。また,前記スイッチは,分岐開閉器1042のハンドル操作部とは形状を違えて構成されている。
蓄電部1052は電力を蓄電しておくためのもので,2次電池を用いて構成されている。2次電池にはリチウムイオン電池を用いているが,その他リチウムポリマー電池や,NiCd電池など充電可能な電池や,電気2重槽キャパシタ等を用いて構成してもよい。
導電バーから入力された電力は,電源接続部1051を経て制御回路部1054に入力され,交流−直流変換された後,蓄電部1052に入力され蓄電される。停電検出手段が停電を検出した場合や,スイッチが点灯操作された場合には,蓄電部1052から昇圧コンバータを経て,電源出力端子部1053からELライトに向けて給電され,ELライトが点灯する。
停電検出手段は,電源接続部1051の電源極側−中性極側間の電圧を監視しており,該電圧が低下した場合に停電が発生したと判断する。なお,停電検出においては,本電圧検出の他,電路に流れる電流を検出する変流器を電路に設けて該変流器からの出力により検出するように構成しても良い。
尚,スイッチを設けていることにより,停電時のみならず照明手段を点灯させたい場合には手動で点灯が行え,所望の場合には一時的な照明として用いることができる。
電源出力端子部1053にはリード線が接続され(図示しない),ボックス100内に敷設されたリード線は,カバー101に設けられた枢着部103付近に設けられた小孔を通って扉102に配設された照明手段200と接続されている。
このように照明手段200を設けた分電盤を構成したため,従来例のように,夜間の停電など真暗な状態において保安灯からスポット的に光が照射されることによる,分電盤を臨む際に眩く,逆光効果となることがない。また,面状に広範囲に周囲を照らすため,停電時などにおいて分電盤が設置してある場所が分かりやすくなるとともに,足元付近も照らすために足元にあるものにより躓くといったことから回避できるという効果がある。また,ブレーカの復帰作業を行う際には扉102を開けた状態で作業を行うため,必然的に照明手段200は天井方向を照らすため,視界への直接的な照射が避けられ,眩くなくブレーカの復帰作業が行える。また,既存の分岐開閉器と差し替えて電源手段を配設できるため,既存の内器ユニットを流用して使用できるとともに,製作コストを低減でき,容易に電源手段を分電盤に配設できる分電盤を提供できる。
なお,照明手段はELライトの他,固体素子照明である高輝度発光ダイオードを用いて構成しても良い。この場合,導電性の高分子材料であるプラスチックの薄いシートから生産できる有機LED(OLED)や,ナノメーター寸法ドットの光放射材料をカプセルに入れてLEDデバイスを形成する量子ドットを用いて固体素子照明用のLEDを形成することにより,厚みの薄いシート状の照明手段を得ることができる。これらのOLEDや量子ドットを用いたLEDにより,より照度を増した照明手段を構成することが可能である。この場合には,蓄電部の出力電圧を照明手段の動作電圧に合わせるようDC/DCコンバータを用いればよく,昇圧コンバータは不要に構成できる。もしくは蓄電部からの出力電圧を照明手段に合わせて蓄電部を構成すればDC/DCコンバータも不要とできる。
次に,第二の実施例について説明を行う。第二の実施例は扉なしの分電盤における実施例である。
図8は本件発明の分電盤の第二の実施例を示した概観図を示している。本実施形態の分電盤は,第一の実施例と同じく,住宅の壁面等に配設する住宅用分電盤として使用されるもので,壁面に取り付けられるボックス110と,該ボックス110に取り付けられるカバー111とで構成され,図9に示したように,ボックス110内には,内器ユニット114が配設され,ボックス110に導入される電線が内器ユニット114に電気的に接続される。内器ユニット114は前述した内器ユニット104と同様であるので構成説明については省略する。
内器ユニット114が配設されるボックス110は,カバー111と嵌め合わせにより取り付けられる。そのため,ボックス110にはボックスの箱体から突出した嵌合部114bが形成され,また,カバー111には前記嵌合部114bと嵌め合い可能な嵌合部114aが形成されている。
また,カバー111には,主開閉器1141と複数の分岐ブレーカ1142の操作ハンドルをカバー前面から操作できるよう,操作ハンドルを逃げるように孔1111が設けられている。
カバー111には,照明手段210が設けられている。照明手段210は,第一の実施例と同じく,その発光部分がELライトにより構成されている。照明手段210は,カバー111の周縁部に配設されてあり,図10に示したカバーのBB断面のようにカバー断面形状に沿うように配設されている。
カバー111への配設は図10(a)に示したように,カバー111の前面にELライトを貼付しその上を透光性のフィルム211で覆うように配設したり,図10(b)に示したように,カバーの背面側を光の透過が分かる程度に薄肉加工部212を設け,該薄肉加工部212に背面側からELライトを貼付配設して照明手段をカバー111に設けている。これにより図10(a)の配設によれば面状に分電盤周囲を直接的に照らすことが可能である。また,図10(b)の配設によれば面状に分電盤周囲を(a)に比べて和らいだ光で照らすことが可能である。このため,スポット的に光を照射する場合と比べて,面状に広い範囲を照らすため,分電盤周辺全体が明るく逆光とならずに眩さを低減できる分電盤を提供できる。
次に,電源手段115から照明手段210への電源供給について説明を行う。電源手段115の構成は第一の実施例で示した電源手段105と同様であるので説明を省略する。電源手段115の電源出力端子部にはリード線が接続され(図示しない),ボックス110内に敷設されたリード線は,照明手段210が図10(a)のように配設されている場合には,カバー111の,分電盤前面に臨んで電源手段115が位置する付近に開けられた小孔を通って照明手段210と接続され,また,図10(b)のように配設されている場合には,小孔は設けずに,カバー111の,分電盤前面に臨んで電源手段115が位置する付近にて照明手段210と接続されている。
このように照明手段210を設けた分電盤を構成したため,第一の実施例と同じく,従来例のように,真暗な状態において保安灯からスポット的に光が照射されることによる,分電盤を臨む際に眩く,逆光効果となることがない。また,面状に広範囲に周囲を照らすため,停電時などにおいて分電盤が設置してある場所が分かりやすくなるとともに,足元付近も照らすために足元にあるものにより躓くといったことから回避できるという効果がある。また,照明手段210により,面状に広範囲に周囲を照らすため周囲全体が明るいため,ブレーカの復帰作業を行う際など,眩くなくブレーカの復帰作業が行えるという効果がある。
次に第三の実施例について説明を行う。第三の実施例は第一の実施例に示した扉付きの分電盤における変形実施例である。第一の実施例と比べて,電源手段105から照明手段200への電源供給の経路が異なるため,その部分について説明を行う。
尚,図11に示したように,電源手段105については,内器ユニット104に設けられた複数の分岐開閉器1042の2列の併設部のうち,第一の実施例においては負荷側の併設部に設けてあったが,第三の実施例においては,照明手段200への電源供給経路を短くするために,電源側の併設部に設けている。
図12は,嵌合部104b付近を拡大した図である。電源手段105の電源出力端子部1053には,折り曲げ加工された導通部1042bが接続されており,該導通部1042bには,嵌合部104bの形状に沿って折り曲げ配設された導通部1041bが接続されている。カバー101の嵌合部104aには前記導通部1041bと,嵌合時に接触対応して電気的に接続される導通部1041aが設けられている。該導通部1041aはカバー内壁面に沿うよう折り曲げ加工されて配設されている。
また,図14に示した枢着部103に設けられた軸103dと弾性保持部103cは導電体で構成され,互いに導通を持たせてあり,前記導通部1041aはリード線により軸103dに接続され,弾性保持部103cには照明手段200から延出したリード線が接続されている。このように,電源手段105から照明手段200への電力供給は,電源手段105の電源出力端子部1053に接続された導通部1042bからボックス側の嵌合部104bの導通部1041bを経て,カバー側の嵌合部104aの導通部1041a,リード線,軸103d,弾性保持部103cを通り,照明手段200に至るよう行われる。尚,図7に示したように,照明手段200の配置が扉の前面側の場合には,枢着部103付近に照明手段200に電源を供給するリード線を貫通させる小孔が設けられる。
このように,嵌合部及び枢着部に導通部を設けて照明手段200への電源供給を行うように分電盤を構成したため,第一の実施例に示したようなリード線を用いて電源手段105と照明手段200とを接続する場合と比べると,容易にボックスとカバーの分離を行えるために,分電盤施工時や,メンテナンス時における作業性がより向上できるという効果を有して分電盤を提供できる。
次に第四の実施例について説明を行う。第四の実施例は第二の実施例に示した扉なしの分電盤における変形実施例である。第二の実施例と比べて,電源手段115から照明手段210への電源供給の経路が異なるため,その部分について説明を行う。また,第三の実施例と同様,電源手段115については,内器ユニット114に備えられる複数の分岐開閉器1142の2列の併設部のうち,第二の実施例においては負荷側の併設部に設けてあったが,第四の実施例においては,第三の実施例に倣い,電源側の併設部に設けた構成で説明を行う。
図13は,嵌合部114b付近を拡大した図である。電源手段115の電源出力端子部1153には,折り曲げ加工された導通部1142bが接続されており,該導通部1142bには,嵌合部114bの形状に沿って折り曲げ配設された導通部1141bが接続されている。カバー111の嵌合部114aには前記導通部1141bと,嵌合時に接触対応して電気的に接続される導通部1141aが設けられている。該導通部1141aはカバー背面側に沿うよう折り曲げ加工されて配設され,照明手段210に電源を供給するリード線と接続されている。
尚,図10に示したように,照明手段の配置がカバーの前面側の場合には,嵌合部103付近に照明手段200に電源を供給するリード線を貫通させる小孔が設けられる。
このように照明手段210への電源供給は,電源手段115の電源出力端子部1153から導通部1142b,導通部1141b,導通部1041aを経て行われる。このように,導通部を嵌合部に設けて照明手段210への電源供給を行うように分電盤を構成したため,第二の実施例に示したようなリード線を用いて電源手段115と照明手段210とを接続する場合と比べると,容易にボックスとカバーの分離を行えるために,分電盤施工時や,メンテナンス時における作業性がより向上できるという効果を有して分電盤を提供できる。
尚,その他,分電盤の前面に臨んで左右に2箇所設けてある枢着部をそれぞれ金属蝶番A,金属蝶番Bで構成し,蝶番Aと蝶番Bが電気的に導通を持つよう構成しておき,扉付きの場合には導通部1041aの各々の極において,片方の極を金属蝶番Aに,他方の極を金属蝶番Bに片方づつ接続し,照明手段から延出する電源リード線を片方づつ金属蝶番A,金属蝶番Bに接続し,導通部1041aと照明手段とを電気的に接続する構造としてもよい。
本発明は,分電盤の扉もしくはカバーに照明手段を設けて構成しているため,照明の色を種々設けてインテリア照明として用いることが可能である。また,例えば電源手段を扉側もしくはカバー側に設け,扉もしくはカバー単体で照明手段となり得るよう構成して,分電盤施工時における明り取りとして,扉もしくはカバーを取外して一時的な照明として使用するといった用途に利用可能である。尚,例えば電源として小型にパッケージされたセル電源や,ナノゲートキャパシタ等を利用して,ラミネートフィルム等に封止して薄型とした電源を用いることで,より軽量な照明手段とを有した,作業時の持ち運びが行い易い扉やカバーを提供できる。
1 分電盤
100 ボックス
101 カバー
102 扉
103 枢着部
104 内器ユニット
104a 嵌合部
104b 嵌合部
1041 主開閉器
1042 分岐開閉器
1041a 導通部
1041b 導通部
105 電源手段
1051 電源接続部
1052 蓄電部
1053 電源出力接続部
1054 制御回路部
200 照明手段
201 透光性フィルム
202 薄肉加工部
110 ボックス
111 カバー
114 内器ユニット
114a 嵌合部
114b 嵌合部
1141 主開閉器
1141a 導通部
1141b 導通部
1142 分岐開閉器
115 電源手段
1151 電源接続部
1152 蓄電部
1153 電源出力接続部
1154 制御回路部
210 照明手段
211 透光性フィルム
212 薄肉加工部


Claims (2)

  1. 筐体が分電盤に配設される分岐開閉器と外形形状を略同一形状に形成され,
    該分岐開閉器と差替装着可能に導電バーから電力を得る電源接続部と,
    電源接続部他端に設けられた電源出力端子部と,
    前記電源接続部と電源出力端子部の間に介在し,
    分岐開閉器のハンドル操作部と同様に外部から操作可能に設けられて電源側と負荷側の電路を入切するスイッチと,
    前記導電バーから得た電力の交流−直流変換処理を行うコンバータ,及び
    電圧を昇圧させる昇圧コンバータを備えた制御回路部と,を備え,
    前記分岐開閉器と差し替えることにより,
    負荷回路に応じて,該負荷回路に直流電源を供給することを特徴とする分電盤に設けられる電源手段。
  2. 前記交流−直流変換処理を行うコンバータにより交流−直流変換処理された電力を蓄電するとともに,
    蓄電した電力を,前記昇圧コンバータに供給する2次電池を用いた蓄電部を備えたことを特徴とする分電盤に設けられる請求項1記載の電源手段。
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