JP6030861B2 - 住宅用分電盤 - Google Patents

Description

本発明は住宅用分電盤に関し、特に分岐ブレーカを接続するために配設された単相３線式電路の３本の導電バーが重ねて配置された住宅用分電盤に関する。

住宅用分電盤は、近年の電気設備の増加や過電流警報機能等の高機能化を受けて、決められたスペースにおける分岐ブレーカ等の高密度収納が進んでいる。図４は、このような背景から、単３線式電路Ｌを構成する３本の導電バー１１を高密度収納のために重ねて配設し、この導電バー１１に分岐ブレーカ１２を接続した一例を示している。
図４に示すように、３本の導電バー１１を重ねて配置し、その両脇に分岐ブレーカ１２を列設した場合、導電バー１１の発熱も顕著になるため放熱対策が必要となってきた。この放熱対策として、特許文献１にあるように導電バーの端部に複数のスリットを設けて表面積を増やす構成や、特許文献２に開示されているように、導電バー１１の幅を広くして放熱効率を高める構成があった。

特開２００２−１７１６１９号公報 特開２００１−１５７３２４号公報

しかしながら、上記特許文献１の構成の場合、導電バー端部の発熱を抑制することはできたが、分岐ブレーカが列設された狭い空間での導電バーの温度上昇まで十分に抑制することはできなかった。
また、特許文献２の場合、導電バーの幅を広くすることで、分岐ブレーカが列設された狭い空間の温度上昇を抑制することは可能であるが、導電バーを形成する銅等の金属の使用量が増加する為、コストアップを招いたし、導電バーの広い設置空間が必要であり、分電盤の大きな設計変更を必要とした。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、大きな設計変更をすることなく導電バーの発熱を抑制できる住宅用分電盤を提供することを目的としている。

上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、３本の導電バーを重ねて配置し、左右或いは上下方向に帯状に延設した単相３線式電路に対し、その両脇に複数の分岐ブレーカを配設して単相３線式電路の分岐電路を形成した住宅用分電盤において、導電バーの放熱を促進させるために重ねられた導電バーの間に放熱部材を配置してなり、放熱部材は、熱放射率が特定の値以上の絶縁性放熱材で少なくとも表面が覆われると共に、重ねて配置された導電バーの長さに合わせた寸法で形成された棒体であり、少なくとも一方の導電バーに密着して配置されたことを特徴とする。
この構成によれば、熱放射率が特定の値以上の放熱部材を導電バーの間に配置することで、導電バーの放熱が促進される。よって、導電バーを重ねて配置しても、導電バーの幅を広くする等の大きな設計変更をすること無く発熱による温度上昇を抑制することが可能となる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、前記分岐ブレーカは、分電盤ケース背面上に配置された金属製パネルに取り付けられ、最奥部の前記導電バーと前記パネルの間にも前記放熱部材を配置してなることを特徴とする。
この構成によれば、最奥部の導電バーの放熱も促進されるため、重ねられた導電バーの奥部の発熱による温度上昇も抑制できる。

請求項３の発明は、請求項２に記載の構成において、前記最奥部の導電バーと前記パネルの間に配置される放熱部材の絶縁性放熱材は、所定値以上の熱伝導率を有し、前記放熱部材は配置する隙間に合わせた厚みを有して前記導電バーと前記パネルの双方に密着することを特徴とする。
この構成によれば、放熱部材は熱伝導率が所定値以上であってパネルにも密着する為、最奥部の導電バーは、放熱部材を介してパネルに放熱できる。よって、分電盤奥部に配置された導電バーの発熱を良好に放熱させることが可能となる。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の構成において、前記導電バー間に配置される放熱部材の絶縁性放熱材は、所定値以上の熱伝導率を有し、前記放熱部材は導電バーの間隔に合わせた厚みを有して前後双方の導電バーに密着することを特徴とする。
この構成によれば、放熱部材は熱伝導率が所定値以上であって双方の導電バーに密着するため、導電バー間の熱伝達を良好に実施でき、内部の導電バーの放熱を最前部の導電バーを介して良好に放熱させることが可能となる。

本発明によれば、放熱部材を導電バーの間に配置することで、導電バーの放熱が促進される。よって、導電バーを重ねて配置しても導電バーの幅を広くする等の大きな設計変更をすること無く発熱による温度上昇を抑制することができる。

本発明に係る住宅用分電盤の一例を示す部分斜視図である。 図１の分岐ブレーカを右側から見た側面図である。 放熱部材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 従来の住宅用分電盤の説明図である。

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る住宅用分電盤の一例を示す部分斜視図であり、単相３線式電路と分岐ブレーカの関係を示している。図１において、１は商用電力系統からの引き込み線が接続される主幹ブレーカ、２は分岐ブレーカ、３は２本の電圧線及び中性線から成る単相３線式電路Ｌを構成する導電バー、４は放熱部材であり、主幹ブレーカ１及び分岐ブレーカ２は分電盤底部に配置された金属製パネル５に組み付けられている。

尚、図１では分岐ブレーカ２は多数設置されたうちの主幹ブレーカ１寄りの一対のみ示し、導電バー３及び放熱部材４は途中で切断した状態を示している。また、６は露出した導電バー３を保護する電路カバーであるし、図示しない分電盤ケースや分岐ブレーカ２の負荷側端子２１に接続された二次配線等は省略してある。また、図１において、図面上方が分電盤前方であり、パネル５が配設された底部が分電盤が取り付けられる壁面側となる。

単相３線式電路Ｌは、３枚の導電バー３を重ねて配設して構成され、左右方向に延設されている。この電路Ｌに沿うように上部及び下部に分岐ブレーカ２が列設され、その電源側端子２２が個々に導電バー３に接続される。分岐ブレーカ２は、パネル５に組み付けられて分電盤ケース背面上に配設される。但し、電路Ｌが縦に配設された分電盤の場合は、分岐ブレーカ２も縦に列設される。
導電バー３は、銅板を打ち抜いて形成したものが通常使用され、主幹ブレーカ１の二次側端子からこの導電バー３で形成される単相３線式電路Ｌは配設されている。そして、分岐ブレーカ２が配設される部位の導電バー３は直線状に配設されている。

放熱部材４は導電バー３の間及び導電バー３とパネル５の間に配置されている。図２は図１の分岐ブレーカ２を右側から見た側面図であり、図２に示すように放熱部材４は上下の導電バー３に密着するように、また導電バー３とパネル５に密着するように配置されている。

図３は放熱部材４単体を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図３に示すように、放熱部材４は断面略四角形の棒状体であり、重ねて配置された導電バー３の長さ及び隙間に合わせた寸法で形成され、合成樹脂製の角材４ａをシート状の絶縁性放熱材４ｂで被覆して形成されている。
具体的に、３本の導電バー２で形成される２箇所の空間の間隔（奥行き）は図２に示すように同一の幅Ｗ１（第１の幅）で形成され、最下部の導電バー３とパネル５の間の間隔Ｗ２（第２の幅）は第１の幅Ｗ１とは異なっているが、放熱部材４の断面を長方形状として高さを第１の幅Ｗ１、幅を第２の幅Ｗ２とすることで、１種類の形状で対応させている。

尚、図３に示す溝４１は、導電バー３にネジ（図示せず）が螺入された場合の突起を避けるために設けられたもので、一辺のみ長さ方向に形成されている。また、角材４ａは、僅かに弾性を有する合成樹脂で作成すると良く、導電バー３に良好に密着させることができ好ましい。

角材４ａを被覆する絶縁性放熱材４ｂは、樹脂製シート上に放熱部材を混入した粘着材を塗布したもので、一例としてＴＧＭ社製のＴｅｒａ−５シートが使用できる。このシートは、具体的に熱伝導率λ＝１７０Ｗ／ｍｋ、熱放射率ε＝０．９７、の特性を有し、例えば厚み６μｍの樹脂シートに２５μｍの厚さでＴｅｒａ−５フィラーを混入した粘着材を添付して形成されている。
尚、銅の熱伝導率λ＝３９８Ｗ／ｍｋ、空気の熱伝導率は約０．６Ｗ／ｍｋである。また、銅（研磨面）の熱放射率ε＝０．０２〜０．０４、銅（酸化面）の熱放射率ε＝０．５であり、熱放射率は１．０に近いほど熱放射率が高く、熱を発散し易い。

このように、熱放射率が０．９７と銅の熱放射率より高い放熱部材４を導電バー３の間に配置することで、導電バー３の放熱が促進される。よって、導電バー３を重ねて配置しても、導電バー３の幅を広くする等の大きな設計変更をすること無く発熱による温度上昇を抑制することが可能となる。
また、最奥部の導電バー３とパネル５の間にも放熱部材４を配置することで、最奥部の導電バー３の放熱も促進され、重ねられた導電バー３の奥部の発熱による温度上昇も抑制できる。
更に、放熱部材４の熱伝導率が１７０Ｗ／ｍｋであるため、前後の導電バー３に密着することで、導電バー３間の熱伝達を良好に実施でき、内部の導電バー３の放熱を最前部の導電バー３を介して良好に放熱できるし、パネル５と導電バー３の双方に密着する為、パネル５を介しても放熱が促進される。よって、分電盤奥部の発熱を良好に放熱でき、内部に熱がこもるのを防止できる。

尚、上記実施形態は、導電バー３間に配置した放熱部材４は前後の導電バー３に密着させているが、一方の導電バー３のみに密着させるだけでも、導電バー３の放熱には有効である。放熱部材４の放熱機能により、密着させた導電バー３の放熱を加速させるのは勿論、隣接する導電バー３の熱も空気層を介して熱を奪うため、放熱が加速される。
これは、導電バー３とパネル５の間に設けた放熱部材４に対しても同様であり、導電バー３或いはパネル５の一方に密着させるだけでも放熱に有効となる。
そして、このように一方のみに密着させる構成の場合、放熱部材４は熱放射率が高ければ良く、熱伝導率は低くても良い。具体的に、熱放射率は、１．０に近い値であれば勿論好ましいが、導電バー３を構成する部材より大きな値であれば良く、上記実施形態では銅を使用しているため、銅を超える熱放射率特性を有する物質であれば有効である。そのため、酸化銅の熱放射率より大きな値である０．５以上であれば導電バー３の発熱の抑制に有効である。

また、双方の導電バー３に密着させる構成、或いは導電バー３とパネル５に密着させる構成の場合、熱伝導率が空気の熱伝導率（λ＝０．６Ｗ／ｍｋ）より大きければ有効であるが、１００Ｗ／ｍｋ以上であれば確実に放熱が促進され好ましい。

２・・分岐ブレーカ、３・・導電バー、４・・放熱部材、５・・パネル、５ｂ・・絶縁性放熱材。

Claims (4)

1. ３本の導電バーを重ねて配置し、左右或いは上下方向に帯状に延設した単相３線式電路に対し、その両脇に複数の分岐ブレーカを配設して前記単相３線式電路の分岐電路を形成した住宅用分電盤において、
   前記導電バーの放熱を促進させるために重ねられた導電バーの間に放熱部材を配置してなり、
   前記放熱部材は、熱放射率が特定の値以上の絶縁性放熱材で少なくとも表面が覆われると共に、重ねて配置された前記導電バーの長さに合わせた寸法で形成された棒体であり、少なくとも一方の導電バーに密着して配置されたことを特徴とする住宅用分電盤。
2. 前記分岐ブレーカは、分電盤ケース背面上に配置された金属製パネルに取り付けられ、最奥部の前記導電バーと前記パネルの間にも前記放熱部材を配置してなることを特徴とする請求項１記載の住宅用分電盤。
3. 前記最奥部の導電バーと前記パネルの間に配置される前記放熱部材の絶縁性放熱材は、所定値以上の熱伝導率を有し、前記放熱部材は配置する隙間に合わせた厚みを有して前記導電バーと前記パネルの双方に密着することを特徴とする請求項２記載の住宅用分電盤。
4. 前記導電バー間に配置される前記放熱部材の絶縁性放熱材は、所定値以上の熱伝導率を有し、前記放熱部材は導電バーの間隔に合わせた厚みを有して前後双方の導電バーに密着することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の住宅用分電盤。

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