電路截斷器的製作方法
2023-06-24 22:59:51 1
專利名稱：電路截斷器的製作方法
技術領域：
本發明涉及發生超負荷電流或短路電流時，截斷電路的電路截斷器。
背景技術：
圖10是表示例如特開平9-17315號公報上所示的、現有的電路截斷器內部的剖面圖。圖10中，1是可動觸頭，2是可動觸點，3是固定觸點，4是固定觸頭，5是開關機構，6是過載電流釋放裝置，7是手柄，8是消弧板，9是消弧側板，10是消弧裝置，11是一側的電弧滑道(第1電弧滑道)，12是另一側的電弧滑道(第2電弧滑道)，13是一側的端子(第1端子)，14是另一側的端子(第2端子)，150是排氣通道，170是排氣口，20是框體，24是上部空間(框體第2室)，25是下部空間(框體第1室)，26是分隔壁，29是螺絲，30是口字形框，31是導體端部。
一般來說，這種電路截斷器中，在由絕緣物構成的框體20內，具有與外部電路相連的一對端子13、14，有固定觸點3的固定觸頭4，及與固定觸點3相對、有與固定觸點可自由接觸斷開地設置的觸點部(可動觸點2)的可動觸頭1，驅動該可動觸頭1的開關機構5，應對過載電流啟動、使上述開關機構5動作、使上述可動觸頭1斷開的過載電流釋放裝置6，將在上述可動觸頭1斷開時產生的電弧在多個消弧板8上分斷、消弧的消弧裝置10，及將電弧從上述一對觸頭1、4(由固定觸頭4和可動觸頭1構成)引導到上述消弧裝置10的一對電弧滑道11、12，及排去隨著電弧發生而產生的高溫氣體的排氣通道150。但是，可動觸點2或固定觸點3可以用構成可動觸頭1或固定觸頭4的導電部件代替，圖10中，可動觸點2用構成可動觸頭1的導電部件代替。另外，在框體20的左右兩端部分別設置有連接外部電線的一對端子13、14，在框體20的上面設置有手動操作開關機構5的手柄。
利用這樣的電路截斷器截斷過載電流時，過載電流釋放裝置應對過載電流而啟動、使開關機構5動作，一對觸頭1、4斷開。隨之在觸頭1、4間產生電弧。該觸頭1、4間的電弧在一對電弧滑道11、12上向消弧裝置10被驅動，該電弧滑道11、12由固定觸頭4與導體連接的固定觸頭一側的電弧滑道12、及可動觸頭1與導體連接的可動觸頭一側的電弧滑道11構成。
消弧裝置10由多個磁性體的消弧板8、以及使這些消弧板8留有間隙地保持的消弧側板9構成，通過在消弧板8上分斷、冷卻被驅動的電弧，對電弧進行消弧。
如果大致區分向消弧裝置10驅動電弧的力，可分為電磁力和起因於壓力梯度的力。前者是由電弧被向磁性體的消弧板8吸引的力和通過流在電路中的電流產生的洛倫茲力構成。一方面，後者是由於電弧前後的壓力差，使電弧被驅動。由於壓力的產生源是電弧能量，電弧前後的壓力差是通過由相反方向提高驅動方向的排氣效率而產生的。因此，現有的電路截斷器中，在消弧裝置10的背面一側(與設置一對觸頭1、4相反的一側)，設置有與框體20外部連接的排氣通道150。
為了增大這種電路截斷器的斷路容量(可以截斷的過載電流的大小)，必須在消弧裝置10上處理更大的電弧能量，因此消弧裝置10的大型化是必要的。另外為了使被消弧裝置10驅動的、具有更大的電弧能量的電弧不返回到一對觸頭1、4之間，必須使消弧裝置10與一對觸點2、3(由固定觸點3和可動觸點2構成)之間的距離比較長。一方面，由於有容易編入配電盤和小型化的要求，所以電路截斷器的外形尺寸被要求是商定尺寸或者更小型的。因此，如圖11所示，在框體20內，用於在電弧滑道11、12上驅動電弧的空間及消弧裝置10佔有的空間的空間佔有率必然提高。
圖11是表示其他現有的斷路容量大的電路截斷器內部的剖面圖。圖11中，19是可動觸頭1與端子14電氣連接的柔性導體。與圖10所示的電路截斷器相比較，用於在電弧滑道上驅動電弧的空間及消弧裝置10佔有的空間的空間佔有率增大。隨之，設置在與消弧裝置10的一對觸頭1、4設置側的相反一側的排氣通道150的橫截面變小。另外，一般來說，在電路截斷器的左右兩端部(電弧滑道11、12的延伸方向的兩端部)上設置有端子對13、14，因該端子對13、14從作為手動操作用的手柄7的上面側進行連接螺絲29等操作，所以作為排氣通道150的向框體20外部的開口部的排氣口170，必然設置在端子13的下部(消弧裝置10背面的下部側)。因此，如上所述如果排氣通道150的橫截面變小，從消弧裝置10背面的上部側的排氣效率，與接近排氣口170的消弧裝置10背面的下部側的排氣效率相比較明顯下降。隨之，起因於在電弧上部起作用的壓力梯度的驅動力比電弧下部的要小，產生了電弧上下方向上的驅動力的不均等。由於該不均等的驅動力，位於下方的第2電弧滑道12側的電弧點走在位於上方的第1電弧滑道11側的電弧點的前面，電弧相對於消弧板8發生傾斜，因此不能有效地使用所設置的所有的消弧板8對電弧進行分斷、冷卻。
圖11中表示了該電弧的運動模式。圖11中，A1是隨著可動觸頭1的斷開，在可動觸點2與固定觸點3之間產生的電弧，該電弧A1通過前述的驅動力(電磁力和起因於壓力梯度的力)被從電弧A2→電弧A3地驅動。B1、B2表示排氣流動的箭頭。電弧A3表示的是電弧相對於消弧板8呈傾斜的狀態，設置於上方的消弧板8沒有被利用於電弧A3的分斷、冷卻。這樣，位於上方的電弧滑道11側的電弧點的驅動在不充分的狀態下，電弧A3容易返回到觸頭1、4之間，產生限流性能降低及截斷不可能。
如以上說明，在現有的電路截斷器中，在不進行大型化而要增大截斷容量的情況下，由於排氣通道橫截面面積的減小，從消弧裝置10背面的上部側的排氣效率與下部側的排氣效率相比較明顯下降，位於下方的第2電弧滑道12側的電弧點走在位於上方的第1電弧滑道11側的電弧點的前面，電弧A3相對於消弧板8發生傾斜，因此不能有效地使用所設置的所有的消弧板8對電弧進行分斷、冷卻，其結果是電弧A3容易返回到觸頭1、4之間，產生限流性能降低及截斷不可能的問題。
為了解決這樣的問題，如圖12所示，可以考慮以下結構，即在位於上方的第1電弧滑道11的消弧裝置10側端部附近，設置收納過載電流釋放裝置6及開關機構5的、與框體內上部空間24相連通的連通42。通過該連通口42，提高了位於上方的第1電弧滑道11的消弧裝置10側端部附近的排氣效率，因此很難發生前述的上下方向上的電弧驅動力的不均等。其結果，觸點2、3之間產生的電弧A1，利用電磁力及圖中箭頭B1、B2、B4所示的排氣流動，被從電弧A2→電弧A3地驅動，在設置的所有的消弧板8上被分斷、冷卻。
另外，圖12中，27是被設置在排氣通道150上的消弧裝置10的附近、調整排氣流動的整流板，在圖12中的上下方向上具有非連續的開口部。如作為圖12的C-C線剖面的圖13所示，該開口部是為使排氣流向中心部流動，被設置在中央部。33是耐熱性罩，為了保護連通42旁邊的過載電流釋放裝置6的一部分不受電弧產生的高溫氣流的影響。B是表示通過整流板27的排氣流的箭頭。
但是這樣的電路截斷器中，隨著電弧而產生的含有熔化物的高溫氣體流入到收納過載電流釋放裝置6及開關機構5的框體20內的上部空間(框體第2室)。雖然過載電流釋放裝置6的一部分受到耐熱性罩33的保護，但大部分過載電流釋放裝置6及開關機構5暴露在電弧產生的高溫氣體中。其結果，具有可動部的過載電流釋放裝置6及開關機構5受到上述高溫氣體的損傷，發生不能進行斷路動作後的開關動作及再斷路動作的問題。
本發明是為了解決上述問題，目的是提供以下的電路截斷器，即在不進行大型化而增加斷路容量的情況下或小型化的情況下，使過載電流釋放裝置6及開關機構5不暴露在電弧產生的高溫氣體中，防止在一對電弧滑道上的消弧裝置側端部附近的壓力的不均衡，使多次斷路動作的可靠性與高斷路性能並存。
發明內容
本發明的電路截斷器，是在框體的內部，具有固定觸頭，與該固定觸頭相對可自由接觸斷開地設置的可動觸頭，驅動上述可動觸頭的開關機構，應對過載電流而啟動使上述開關機構動作、使上述可動觸頭斷開的過載電流釋放裝置，將在上述可動觸頭斷開時產生的電弧在多個消弧板上分斷、消弧的消弧裝置，及將上述電弧從由上述固定觸頭和可動觸頭構成的一對觸頭引導到上述消弧裝置的一對第1和第2電弧滑道的電路截斷器中，在上述第1和第2電弧滑道的消弧裝置側端部附近，配置分別連通上述框體外部的第1和第2排氣通道，並且具有將上述過載電流釋放裝置和開關機構從由被引導到上述消弧裝置的電弧所產生的氣體流隔開的隔離部件。
並且，具有收納消弧裝置的框體第1室，該消弧裝置設置在一對第1及第2電弧滑道之間；及收納過載電流釋放裝置和開關機構的框體第2室，該過載電流釋放裝置設置在第1電弧滑道的上述消弧裝置配置側的相反一側；及收納口字形框的框體第3室，該口字形框設置在上述消弧裝置的上述一對觸頭設置側的相反一側、與框體第1室和第2室相鄰接，安裝有螺絲，通過該螺絲的連接，將從框體外部插入框內的外部電線與來自一對觸頭之一方的導體端部相連接；第1排氣通道設置成通過上述口字形框的外表面與框體第3室的內壁之間的間隙與框體外部連通，第2排氣通道設置在框體第3室與第2電弧滑道之間。
並且，螺絲是從與第2排氣通道設置側的相反一側被擰入口字形框安裝的，第1排氣通道設置成通過上述口字形框的第2排氣通道一側的外表面及與其相連的兩個外表面中的至少任何一面與框體第3室之間的間隙，向框體外部連通。
另外，將連通第1排氣通道與第2排氣通道的連通路徑設置在這些各排氣通道的中途。
並且，螺絲是從與第2排氣通道設置側的相反一側被擰入口字形框安裝的，第1排氣通道設置成通過上述口字形框的上述螺絲插入側的外表面與框體第3室內壁之間的間隙，向框體外部連通。
另外，在螺絲頭與框體第3室內壁之間設置有框體第4室，第1排氣通道的設置是通過上述框體第4室，與框體外部連通。
另外，本發明的電路截斷器，是在框體的內部具有固定觸頭，與該固定觸頭相對可自由接觸斷開地設置的可動觸頭，驅動上述可動觸頭的開關機構，應對過載電流而啟動使上述開關機構動作、使上述可動觸頭斷開的過載電流釋放裝置，將在上述可動觸頭斷開時產生的電弧在多個消弧板上分斷、消弧的消弧裝置，及將上述電弧從由上述固定觸頭和可動觸頭構成的一對觸頭引導到上述消弧裝置的一對第1和第2電弧滑道的電路截斷器中，具有收納消弧裝置的框體第1室，該消弧裝置設置在一對第1和第2電弧滑道之間；收納過載電流釋放裝置和開關機構的框體第2室，該過載電流釋放裝置設置在第1電弧滑道的上述消弧裝置設置側的相反一側；在第2電弧滑道的上述消弧裝置側端部附近設置的與上述框體外部連通的排氣通道；在第1電弧滑道的上述消弧裝置端部附近，使上述框體第1室與框體第2室連通的連通口；位於上述連通口與上述開關機構或過載電流釋放裝置之間的、使氣體流通進行冷卻的冷卻板；及通過上述連通口，將從上述框體第1室流入的氣體一邊與上述開關機構及過載電流釋放裝置隔開，一邊向上述冷卻板引導的引導部件。
圖1是表示本發明的第1實施方式中的電路截斷器結構的剖面圖。
圖2是圖1的C-C線剖面圖。
圖3是表示本發明的第2實施方式中的電路截斷器主要部位結構的剖面圖。
圖4是表示本發明的第3實施方式中的電路截斷器結構的剖面圖。
圖5是表示本發明的第4實施方式中的電路截斷器結構的剖面圖。
圖6是表示本發明的第5實施方式中的電路截斷器結構的剖面圖。
圖7是表示圖6的螺絲操作用開口部附近的分解立體圖。
圖8是表示口字形框附近的立體圖。
圖9是表示本發明的第6實施方式中的電路截斷器結構的剖面圖。
圖10是表示現有的電路截斷器結構的剖面圖。
圖11是表示現有的其他的電路截斷器結構的剖面圖。
圖12是表示可以考慮作為圖11所示的電路截斷器的改良例子的電路截斷器結構的剖面圖。
圖13是圖12的C-C線剖面圖。
具體實施例方式
第1實施方式圖1是表示本發明的第1實施方式中的電路截斷器結構的剖面圖。圖1中，1是可動觸頭，2是可動觸頭1的觸點(可動觸點)，4是固定觸頭，3是固定觸頭4的觸點(固定觸點)，可動觸頭1與固定觸頭4相對可自由接觸斷開地設置。並且，可動觸點2或固定觸點3可以用構成可動觸頭1或固定觸頭4的導電部件代替。5是驅動可動觸頭1的開關機構，6是應對過載電流而啟動、使上述開關機構5動作、使上述可動觸頭1斷開的過載電流釋放裝置，7是手動操作開關機構5的手柄。8是消弧板，9是消弧側板，10是將可動觸頭1斷開時產生的電弧在多個消弧板8上分斷、消弧的消弧裝置。消弧裝置10由多個磁性體的消弧板8以及使這些消弧板8留有間隙地保持的消弧側板9構成，通過在消弧板8上分斷、冷卻被驅動的電弧，對電弧進行消弧。11、12是將電弧從一對觸頭1、4(由固定觸頭4和可動觸頭1構成)向消弧裝置10引導的一對電弧滑道，11是第1電弧滑道，12是第2電弧滑道。消弧裝置10被設置在一對第1和第2電弧滑道11、12之間。即，圖1中消弧裝置10被從上下方向夾住地設置了一對第1和第2電弧滑道11、12。
13是在消弧裝置10的背面一側即與一對觸頭1、4設置的相反一側的一個端子(第1端子)，由螺絲29、口字形框30及來自一對觸頭1、4之一(圖1中是固定觸頭4)的導體端部31構成，與同樣地構成的、設置在消弧裝置10的一對觸頭1、4一側的另一個端子(第2端子)14構成一對端子。口字形框30的構成是，安裝有螺絲29，通過螺絲29的緊固，將從框體20的外部插入口字形框30內的與電路截斷相關的外部電線與來自一對觸頭之一的導體端部相連接。更具體地說，口字形框30上，切削出與螺絲29擰合的內螺紋孔，從框體20的外部向框內插入外部電線21的導體端部，通過擰緊螺絲29，將外部電線21的導體端部通過口字形框30和導體端部31夾住固定。端子對13、14被設置在框體20的電弧滑道11、12的延伸方向的兩端部(圖1中是左右兩端部)。螺絲29配置成從與第2排氣通道15相反一側(圖1中是上方)擰入口字形框30。37是設置在與框體第3室130的第2排氣通道15相反一側的面上的(圖1中是框體第3室130和框體20的上面)操作螺絲用的開口部。
15是設置在第2電弧滑道12的消弧裝置10側端部的附近、與框體20外部連通的第2排氣通道(圖1中位於下方的排氣通道)，16是設置在第1電弧滑道11的消弧裝置10側端部的附近、與框體20外部連通的第1排氣通道(圖1中位於上方的排氣通道)，17是第2排氣口(圖1中位於下方的排氣口)，18是第1排氣口(圖1中位於上方的排氣口)，19是可動觸頭1與端子14電氣連接的柔性導體，20是由絕緣物構成的框體。
24是框體第2室(圖1中位於上部的空間)，被設置在與第1電弧滑道11的消弧裝置10側的相反一側、即反消弧裝置一側，收納過載電流釋放裝置6和開關機構5。25是框體第1室(圖1中位於下部的空間)，收納設置於一對第1和第2電弧滑道11、12之間的消弧裝置10。在設置框體第2室24的、與框體第1室25相反一側的面上(圖1中框體第2室24及框體20的上面)，設置有用於手動操作開關機構5的手柄7。130是框體第3室，設置在消弧裝置10背面一側，即與設置一對觸頭1、4相反一側(圖1中的左側)，與框體第1室25及框體第2室24鄰接，收納安裝有螺絲29的口字形框30。26是與第1電弧滑道11一起隔開框體第1室25和框體第2室24的分隔壁，第1電弧滑道11及分隔壁26相當於將過載電流釋放裝置6和開關機構5與被消弧裝置10引導的電弧產生的氣流隔開的隔離部件。並且，分隔壁26也是隔開框體第1室25和框體第3室130的分隔壁。
A1、A2、A3是電弧。B1、B2、B3是表示排氣流動的箭頭。
圖2是圖1的C-C線剖面圖。圖2中，261是設在分隔壁26上的、連通框體第1室25和框體第3室130一部分的連通口。130a、130b是框體第3室130的口字形框的、圖2中是在上下(圖1中是前後)的外表面與該外表面相對的框體第3室130內壁之間的間隙。另外，在圖1及圖2中，27是設置在第1及第2排氣通道上的消弧裝置10的附近、調整排氣的流動的整流板，如圖2所示，圖1中的上下方向上有非連續性的開口部，為使排氣流向中心流動，該開口部被設置在中央部。
本實施方式中，在隔開框體第1室25和框體第3室130的分隔壁26上設有連通框體第1室25和框體第3室130一部分的連通口261，第1排氣通道(上方的排氣通道)16設置成從第1電弧滑道11的消弧裝置10側端部附近開始，通過整流板27的開口部，並且通過口字形框的外表面與框體第3室130內壁之間的間隙130a、130b，與框體20外部連通。更詳細地說，如圖2所示，連通口261連通框體第1室25的第1電弧滑道11的消弧裝置10側端部附近，及框體第3室130的口字形框30的、圖1中是在前後的外表面與該外表面相對的框體第3室130內壁之間的間隙130a、130b，第1排氣通道(上方的排氣通道)16設置成從第1電弧滑道11的消弧裝置10側端部的附近開始，通過整流板27的開口，並且通過口字形框的外表面與框體第3室130內壁之間的間隙中、圖2中是在上下的(圖1中是在前後的)間隙130a、130b，從第1排氣口18與框體20外部連通。
另外，第2排氣通道(下方的排氣通道)15設置在框體第3室130與第2電弧滑道12之間，設置成從第2電弧滑道12的消弧裝置10側端部附近開始，通過整流板27的開口，從第2排氣口17與框體20外部連通。
在這樣構成的電路截斷器中，進行過載電流斷路動作時，觸點間產生的電弧A1被基於壓力梯度產生的力(圖1中用箭頭B1表示)及電磁力從電弧A2→電弧A3地驅動，通過消弧裝置10上分斷、冷卻，電流被截斷。
此時，消弧裝置10的背面一側，即與設置一對觸頭1、4相反的一側(圖1中是左側)上，分別設置有從一對電弧滑道11、12的消弧裝置10側端部附近開始，向框體20外部空間相連的第1及第2排氣通道16、15，因此移動到一對第1及第2電弧滑道11、12之間的電弧的第1電弧滑道11一側(圖1的上部)與第2電弧滑道12一側(圖1的下部)上不會發生驅動力的不均衡，被引導到消弧裝置10上的電弧A3相對於消弧板8大體上是垂直的，在所有設置的消弧板8上被分斷、冷卻。並且由於收納過載電流釋放裝置6和開關機構5的框體第2室(上部空間)24與收納消弧裝置10的框體第1室(下部空間)25用隔離部件(分隔壁26和第1電弧滑道11)分開，即通過分隔壁26和第1電弧滑道11，將過載電流釋放裝置6和開關機構5與被引導到消弧裝置10的電孤A3產生的氣體流隔開，所以伴隨電弧產生的含有熔化物的高溫氣體不與過載電流釋放裝置6和開關機構5接觸。因此可以使多次斷路動作的可靠性與高斷路性能並存。
並且，通過使伴隨電弧產生的高溫氣體的排氣方向朝向位於消弧裝置10的背面一側的第1端子13方向(圖1中是左方向)，不會向著面對操作手柄的電路截斷器的操作者的上部方向排氣，而且通過消弧裝置10的背面一側的第1端子13的口字形框30的、圖1中是在前後的兩個外表面與框體第3室130內壁之間的間隙130a、130b，將上方的第1排氣通道16與排氣口18連通，因此，可以不妨礙端子13的設置，有效地進行位於上方的第1電弧滑道11的消弧裝置10側端部附近的排氣。並且，可以使在口字形框30內部的外部電線21、導體端部31、螺紋牙以及在口字形框30外部的螺紋牙、螺絲頭不暴露在電弧產生的高溫氣體中而構成第1排氣通道16，可以防止上述高溫氣體對外部電線21、導體端部31及螺絲的損傷和熱粘砂。
另外，本實施形態中，設有整流板27，設法使排氣流(圖2中用箭頭B表示)向中心流動，因此被消弧板8分斷的電弧A3在圖1中的前後方向(圖2中的上下方向)上搖動(ぶれ)，不會在消弧側板9的側面、圖1中是在上下方向上短路，在消弧板8的比較中心位置上，穩定地維持分斷狀態。
但是，整流板27不設置也可以，這在以下各實施方式中不特別提及也是同樣的。
另外，圖2中，通過消弧裝置10的背面一側的第1端子13的口字形框30的、圖1中在前後(圖2中在上下)的兩個外表面與框體第3室130內壁之間的兩個間隙130a、130b，將第1排氣通道16與排氣口18連通，但是只通過間隙130a、130b的任何一個也可以。
另外，第1排氣口18可以利用原有的外部電線21插入用的開口部，也可以設置從外部電線21插入用的開口部向圖1中的上方延長的新的開口。
第2實施方式圖3是表示本發明第2實施方式的電路截斷器主要部位結構的剖面圖。本發明第2實施方式的電路截斷器的整體結構與圖1相同，圖3是圖1的C-C線剖面圖。
第1實施方式所示的圖2中，為使電弧A3附近的排氣流向中心流動，作為整流板27，使用在中央部有開口的部件，使第1排氣通道16從由肋部夾在當中的空間，該肋部是為使電弧A3附近的排氣流(箭頭B所示)向中心流動而設置的，通過消弧裝置10的背面一側的第1端子13的口字形框30的、圖2中在上下(圖1中在前後)的兩個外表面與框體第3室130內壁之間的間隙130a、130b中的至少一個，與排氣口18連通。
與此相對照，本實施方式中，如圖3所示，圖3中上下(圖1中前後)設置開口，從該開口，通過消弧裝置10的背面一側的第1端子13的口字形框30的、圖3中在上下(圖1中在前後)的兩個外表面與框體第3室130內壁之間的間隙130a、130b，與排氣口18連通。通過使第1排氣通道16這樣構成，與第1實施方式相比較，排氣通道更加呈直線形，具有提高排氣功率的優點。
將第1排氣通道16這樣構成的情況下，排氣流偏向圖1中的前後方向(圖3中的上下方向)的任一方，由於該偏向，電弧A3在圖1中的前後方向(圖3中的上下方向)搖動，在消弧側板9的側面、圖1中的上下方向上短路，有可能不能穩定地維持通過多個消弧板8的截斷狀態。在此，本實施形態中，如圖3所示，使第1電弧滑道11(圖3中用雙點劃線表示)的消弧裝置10側端部的寬度W1(圖1中前後方向的寬度)比消弧板8的寬度W2(圖1中前後方向的寬度)窄，防止電弧在圖1中前後方向的搖動。
另外，關於在第1排氣通道15上的第2電弧滑道12的消弧裝置10的側端部附近的整流板27，與第1實施方式相同，通過在中央部設置開口，排氣流也可以向中心流動。
第3實施方式圖4是表示本發明第3實施方式的電路截斷器結構的剖面圖。
在表示第1及第2實施方式的圖2及圖3中，使第1排氣通道16，通過第1端子13的口字形框30的、圖2中在上下(圖1中在前後)的兩個外表面與框體第3室130內壁之間的間隙130a、130b中的至少一個，與排氣口18連通。與此相對照，本實施方式中，如圖4所示，通過口字形框30的第2排氣通道15一側(圖4中口字形框30的下側)的外表面與框體第3室130內壁之間的間隙，與排氣口18連通。
由具有螺絲29及內螺紋孔的口字形框30以及導體端部31構成端子13，通過擰緊螺絲29，由口字形框30和導體端部31將外部電線21的端部夾住固定時，連接外部電線21的狀態下，可以確保在口字形框30的第2排氣通道15一側的外表面與框體第3室130內壁之間設置排氣通道的空間，通過設置在第1及第2實施方式中所說明的口字形框30的、圖2中在上下(圖1中在前後)的兩個外表面一側，可以得到圖1中前後方向的大的寬度。因此，可以在第1實施方式中說明的效果上，更加增大第1排氣通道16的排氣流量，更加增大由壓力梯度產生的電弧的驅動力，其結果是，由於在過載電流增大以前較早時間，可以將觸點2、3之間產生的電弧A1引導到消弧裝置10，因此可以得到使限流性能及截斷性能更加提高的效果。
另外，圖4中，32是第1排氣通道16與第2排氣通道15在各自的排氣通道的中途連通的連通路徑，本實施方式中，在與第1端子13的螺絲插入一側的相反一側(圖4中在下部)上，設置有連通上方的第1排氣通道16與下方的第2排氣通道15的連通路徑32。通過該連通路徑32，緩和了第1排氣通道16與第2排氣通道15的消弧裝置10側上的壓力差，可以使對電弧發生作用的由壓力梯度產生的驅動力更加均等化。
另外，第1排氣通道16可以設置成通過兩個間隙與框體20外部連通，即通過口字形框30的第2排氣通道15一側的外表面與框體第3室130內壁之間的間隙、以及與口字形框30的第2排氣通道15一側的外表面相連的兩個外表面的至少任何一個與框體第3室130內壁之間的間隙，只要是設置成通過口字形框30的第2排氣通道15一側的外表面以及與此相連的兩個外表面的至少任何一個與框體第3室130內壁之間的間隙，與框體20外部連通，就可以使口字形框30內部的外部電線21、導體端部31、螺紋牙以及口字形框30外部的螺紋牙和螺絲頭不暴露在電弧產生的高溫氣體中而構成第1排氣通道16。可以防止上述高溫氣體對外部電線21、導體端部31以及螺絲29的損傷和熱粘砂。
第4實施方式圖5是表示本發明的第4實施方式的電路截斷器結構的剖面圖。圖5中33是設置在過載電流釋放裝置6的一部分上的耐熱性罩，用例如樹脂等耐熱性材料構成。34是與分隔壁26一起隔開框體第2室24與框體第3室130的分隔壁，35是分隔壁26與34之間設置的開口部，36是設置在框體第3室130的螺絲頭附近的排氣口，42是設置在第1電弧滑道11的消弧裝置10附近的分隔壁26上、連通框體第1室25與框體第2室24的連通口。
在上述各實施方式中表示了，第1排氣通道16設置成通過口字形框30的第2排氣通道15一側的外表面以及與此相連的兩個外表面的至少任何一個與框體第3室130內壁之間的間隙，與框體20外部連通的情況，但是本實施方式中，第1排氣通道16設置成通過口字形框30的螺絲29插入一側的外表面與框體第3室130內壁之間的間隙，與框體20外部連通。
由於通電容量大的電路中使用的電線直徑也大，因此形成端子13、14的口字形框30也大，外部電線21的端部插入口字形框30內，即使擰緊螺絲29的狀態下，口字形框30的第2排氣通道一側的外表面與框體第3室130內壁之間的間隙(圖5中口字形框30的下側)，以及與口字形框30的第2排氣通道15一側的外表面相連接的兩個外表面與框體第3室130內壁之間的間隙(圖5中口字形框30的前後側)都是狹小的，在該間隙上設置排氣通道是困難的。即使在這樣的情況下，按照本實施方式，如果第1排氣通道16設置成通過口字形框30的螺絲29插入一側的外表面與框體第3室130內壁之間的間隙，與框體20外部連通，則可以將第1排氣通道16設置在第1電弧滑道的消弧裝置附近，並且可以使口字形框30內部的外部電線21、導體端部31以及螺紋牙不暴露在電弧產生的高溫氣體中而構成第1排氣通道16。可以防止上述高溫氣體對外部電線21等的損傷和熱粘砂。
以下，就本實施方式的電路截斷器的主要部分的結構進行更詳細的說明。上述各實施方式所示的方式中，通過分隔壁26的一部分和第1電弧滑道11，隔開框體第2室24與框體第1室25，但是，本實施方式中，如圖5所示，去掉分隔壁26的一部分，在連通42上連通框體第2室24(上部空間)與框體第1室25(下部空間)，使伴隨電弧產生的高溫氣體的一部分從下部空間流入上部空間一側，並且為了使流入上部空間的高溫氣體不流向開關機構5一側，設置有不同於向框體第3室130的螺絲29一側引導的分隔壁34的另外的開口部35。本實施方式中，第1電弧滑道11、耐熱性罩33以及分隔壁34相當於將過載電流釋放裝置6及開關機構5與由引導到消弧裝置10上的電弧產生的氣流隔開的隔離部件。
在這樣構成的電路截斷器中，雖然高溫氣體通過連通口流入上部空間24，但是框體第3室130的螺絲頭附近設置有排氣口36、37，確保了向框體20(框體第3室130)外的排氣渠道，並且由於作為隔離部件設置了耐熱性罩33及分隔壁34，流入的高溫氣體的大部分流向螺絲29一側(框體第3室130)，向框體20外排氣，因此，可以使過載電流釋放裝置6及開關機構5不暴露在電弧產生的高溫氣體中，過載電流釋放裝置6及開關機構5發生損傷的可能性極低。
另外，在圖5中，向口字形框30的螺絲29插入一側的外表面與框體第3室130內壁之間的間隙流入的高溫氣流，通過與設置框體第3室130的第1排氣通道15一側相反的一側(圖5中的上方)的螺絲操作用開口部37，以及與設置框體第3室130的框體第1及第2室25、24一側相反的一側(圖5中的左側)的其他的排氣口36，向框體20(框體第3室130)外部排氣，為了不向面對操作手柄7的進行電路截斷的操作者的上部方向排氣，提高操作者的安全性，可以用別的部件將螺絲操作用開口部37堵住。
第5實施方式圖6是表示本發明的第5實施方式的電路截斷器結構的剖面圖。圖6中38是在螺絲頭與框體第3室130的內壁之間，隔開螺絲29設置的框體第4室，本實施方式中，第1排氣通道16設置成通過框體第4室38與框體20外部連通。39是隔開框體第3室130與框體第4室38的分隔壁。22是插入螺絲操作用開口部37的管狀絕緣蓋，將框體第4室38與螺絲操作用開口部37隔開，並且將框體第3室130與框體20外部連通。
為了更具體地說明框體第4室38的結構，在圖7中，將螺絲操作用開口部37的附近用分解立體圖表示。圖7中40a和40b是底部和罩。
本實施方式中，框體20是由對於電弧驅動面、大致面對稱的底部40a和罩40b構成，螺絲操作用開口部37被設置在與設置螺絲29的第2排氣通道15一側的相反一側(圖6中是上方)的部位上。並且，通過將管狀絕緣蓋22插入上述螺絲操作用開口部37，可以使作為螺絲收納空間的框體第3室130與成為第1排氣通道16的框體第4室38完全隔開。
這樣構成的電路截斷器中，通過連通42流入上部空間24的高溫氣體，在分隔壁34和開口部35上被引導到螺絲操作用開口部37，通過框體第4室38，不接觸螺絲29而向框體20外排氣。
因此，可以使口字形框30內部的外部電線21、螺紋牙以及口字形框30外部的螺紋牙和螺絲頭不暴露在電弧產生的高溫氣體中而構成第1排氣通道16，與第4實施方式的情況相比較，具有提高過載電流截斷動作後的螺絲操作的可靠性的優點。
另外，圖7中，框體20是由對於電弧驅動面、大致面對稱的底部40a和罩40b構成，容易進行製造，但是即使是其他的結構(例如，底部40a在圖6中前後方向的尺寸比罩40b的同方向尺寸要大的結構)當然也可以。
圖8是表示口字形框30附近的立體圖，圖8中30a是在口字形框30上切削設置的、與螺絲29擰合的內螺紋孔。在到此為止的第1～4實施方式中，通過擰緊螺絲29，口字形框30向設置第2排氣通道15一側的相反一側(圖1中是上方)移動，通過由口字形框30與導體端部31夾住向口字形框30內插入的外部電線21的端部，在端子部與外部電線21連接。一方面，如圖6及圖8所示的本實施方式中的結構是，通過擰緊螺絲29(圖8中表示沒有安裝螺絲29的狀態)，口字形框30不移動，螺絲29向設置第2排氣通道15一側(圖6中是下方)移動，由螺絲29與口字形框30夾住外部電線21的端部。若使用這樣構成的端子，即使連接外部電線21的情況下，口字形框30也不會向設置第2排氣通道15一側的相反一側(圖6中是上方)移動，因此，在口字形框30的第2排氣通道15一側(口字形框30的第2排氣通道15一側的外表面與框體第3室130內壁之間)設置第1排氣通道16是困難的。
並且，本實施方式中，導體端部31與口字形框30用同樣的部件一體成形，減少了零件件數。安裝(擰緊)外部電線21時需要花大力氣的口字形框30，多使用作為一般的構造材料的鐵，但是象這樣導體端部31與口字形框30用同樣的部件一體成形的情況下使用例如銅、鋁等導電率高的金屬。由於這些金屬與鐵相比機械強度低，因此擰緊外部電線21時需要花大力氣的口字形框30的板材厚度比用鐵的情況要厚。隨著板材厚度的增加，在口字形框30的第2排氣通道15一側的外表面與框體第3室130內壁之間(圖6中在口字形框30的下側)、以及與上述口字形框30的第2排氣通道15一側的外表面相連的兩個外表面的至少任何一個與框體第3室130內壁之間的任何一個上，設置第1排氣通道16都是困難的。
即使這樣的情況下，如本實施方式那樣，只要第1排氣通道16設置成通過口字形框30的螺絲29插入一側的外表面與框體第3室130內壁之間的間隙，與框體20外部連通，就可以將第1排氣通道16設置在第1電弧滑道的消弧裝置10側端部附近。
另外，在圖5所示的第4實施方式中，也可以採用本實施方式的圖8所示的端子13的構成。
第6實施方式圖9是表示本發明的第6實施方式的電路截斷器結構的剖面圖。在圖9中，23是位於連通42與開關機構5之間、使氣體流通、冷卻的冷卻板。41是引導分隔壁，與耐熱性罩33一起，將通過連通口42從框體第1室25流入的氣體與開關機構5和過載電流釋放裝置6隔開，同時構成向冷卻板23引導的引導部件。B4是表示向框體第2室(上部空間)24流入的高溫氣體流向的箭頭。
在如圖5所示的第4實施方式中，其構成是，向框體第2室(上部空間)24流入的高溫氣體，通過收納螺絲29的空間(框體第3室130)向框體20外排氣，但是如圖9所示，其構成也可以是，將從框體第1室(下部空間)25向上部空間24流入的高溫氣體由引導部件(耐熱性罩33、引導分隔壁41)向冷卻板23引導，在框體內處理高溫氣體。
本實施方式中，在連通42與開關機構5之間設置了組合多張穿孔金屬板的冷卻板23，從連通口向上部空間24流入的高溫氣體不向框體20外部排氣，而在冷卻板23上被冷卻，同時上述高溫氣體中含有的熔化物被冷卻板23吸附。因此，流入開關機構5的氣體不會損傷機構部。另外，由於在上部空間24一側不進行高溫氣體向框體20外部的排氣，因此提高了手動操作手柄的操作者的安全性。
但是，在圖9所示的例中，由於是在上部空間24一側不進行高溫氣體的排氣的結構，因此可以將以下兩個排氣結構相組合，即如圖5及圖6所示的、從上部空間24通過收納螺絲29的空間的排氣結構，以及如圖9所示的利用冷卻板23的排氣結構。通過這樣的組合，從電弧空間和對操作者的安全上的問題等來看，即使在僅靠從上述上部空間24，通過收納螺絲29的空間的排氣結構，不能充分確保向框體20外部的排氣流量的情況下，通過使高溫氣體向冷卻板23流動，可以充分提高第1電弧滑道的消弧裝置10側端部附近的排氣效率。
另外，如圖9所示，作為第1端子，使用的是與第1～第4實施方式中所示相同的通過擰緊螺絲29，口字形框30向與設置第2排氣通道15一側的相反方向移動的結構，表示的是沒有擰緊螺絲29的狀態，當然也可以使用與第5實施方式中所示相同的、螺絲29向設置第2排氣通道15一側移動的結構。
並且，作為冷卻板23，並不僅限於組合多張穿孔金屬板，只要是可捕捉電弧產生的高溫氣體中的熔化物，冷卻高溫氣體並使其通過的部件即可，例如可使用多孔質的或纖維狀等的部件。
如上所述，根據本發明，在框體的內部具有固定觸頭，與該固定觸頭相對可自由接觸斷開地設置的可動觸頭，驅動上述可動觸頭的開關機構，應對過載電流而啟動使上述開關機構動作、使上述可動觸頭斷開的過載電流釋放裝置，將在上述可動觸頭斷開時產生的電弧在多個消弧板上分斷、消弧的消弧裝置，及將上述電弧從由上述固定觸頭和可動觸頭構成的一對觸頭引導到上述消弧裝置的一對第1和第2電弧滑道的電路截斷器中，由於在上述第1和第2電弧滑道的消弧裝置側端部附近，配置分別連通上述框體外部的第1和第2排氣通道，並且具有將上述過載電流釋放裝置和開關機構從由被引導到上述消弧裝置的電弧所產生的氣體流隔開的隔離部件，即使在不用大型化而增加截斷容量的情況、或小型化的情況下，由於可以使過載電流釋放裝置6及開關機構5不暴露在電弧產生的高溫氣體中，防止第1電弧滑道及第2電弧滑道的消弧裝置端部附近的壓力的不均衡，由此可以有效地利用消弧板來分斷電弧，因此可使多次斷路動作的可靠性與高斷路性能並存。
另外，由於具有收納消弧裝置的框體第1室，該消弧裝置設置在一對第1和第2電弧滑道之間；收納過載電流釋放裝置和開關機構的框體第2室，該過載電流釋放裝置設置在第1電弧滑道的上述消弧裝置設置的相反一側；及收納口字形框的框體第3室，該口字形框設置在上述消弧裝置的上述設置一對觸頭的相反一側、與框體第1室和第2室相鄰接，安裝有螺絲，通過該螺絲的連接，將從框體外部插入框內的外部電線與來自一對觸頭之一的導體端部相連接；第1排氣通道通過上述口字框的外表面與框體第3室的內壁之間的間隙與框體外部連通，第2排氣通道設置在框體第3室與第2電弧滑道之間，因此，可以使口字形框30內部的外部電線以及螺絲不暴露在電弧產生的高溫氣體中而構成第1排氣通道，可以防止上述高溫氣體對外部電線等的損傷和熱粘砂。
另外，由於螺絲是從與第2排氣通道設置側的相反一側被擰入口字形框安裝的，第1排氣通道設置成通過上述口字形框的第2排氣通道一側的外表面及與其相連的兩個外表面中的至少任何一面與框體第3室之間的間隙，向框體外部連通，因此，不僅可以使口字形框30內部的外部電線、螺絲以及口字形框30外部的螺紋牙和螺絲頭不暴露在電弧產生的高溫氣體中而構成第1排氣通道16，可以防止上述高溫氣體對外部電線及螺絲的損傷和熱粘砂。
另外，由於將連通第1排氣通道與第2排氣通道的連通路徑設置在這些各排氣通道的中途，可以確實防止第1電弧滑道和第2電弧滑道的消孤裝置側端部附近壓力的不均衡。
另外，由於螺絲是從與第2排氣通道設置側的相反一側被擰入口字形框安裝的，第1排氣通道設置成通過上述口字形框的上述螺絲插入側的外表面與框體第3室內壁之間的間隙，向框體外部連通，因此，在擰緊螺絲使外部電線與導體端部相連接的狀態下，即使口字形框的第2排氣通道一側的外表面以及與此相連的兩個外表面與框體第3室內壁的間隙狹小的情況下，也可以在第1電弧滑道的消弧裝置側端部附近設置第1排氣通道，並且，可以使口字形框30內部的外部電線以及螺絲不暴露在電弧產生的高溫氣體中而構成第1排氣通道，可以防止上述高溫氣體對外部電線等的損傷和熱粘砂。
另外，由於在螺絲頭與框體第3室內壁之間設置有與螺絲隔離的框體第4室，第1排氣通道設置成通過上述框體第4室，與框體外部連通，因此不僅口字形框30內部的外部電線、螺絲、還可以使口字形框30外部的螺紋牙和螺絲頭不暴露在電弧產生的高溫氣體中而構成第1排氣通道16，可以防止上述高溫氣體對外部電線及螺絲的損傷和熱粘砂。
並且，由於在框體的內部具有固定觸頭，與該固定觸頭相對可自由接觸斷開地設置的可動觸頭，驅動上述可動觸頭的開關機構，應對過載電流而啟動使上述開關機構動作、使上述可動觸頭斷開的過載電流釋放裝置，將在上述可動觸頭斷開時產生的電弧在多個消弧板上分斷、消弧的消弧裝置，及將上述電弧從由上述固定觸頭和可動觸頭構成的一對觸頭引導到上述消孤裝置的一對第1和第2電弧滑道的電路截斷器中，具有收納消弧裝置的框體第1室，該消弧裝置設置在一對第1和第2電弧滑道之間；收納過載電流釋放裝置和開關機構的框體第2室，該過載電流釋放裝置設置在第1電弧滑道的上述消弧裝置設置側的相反一側；在第2電弧滑道的上述消弧裝置側端部附近設置的與上述框體外部連通的排氣通道；在第1電弧滑道的上述消弧裝置端部附近，使上述框體第1室與框體第2室連通的連通口；位於上述連通口與上述開關機構或過載電流釋放裝置之間的、使氣體流通進行冷卻的冷卻板；及通過上述連通口，將從上述框體第1室流入的氣體一邊與上述開關機構及過載電流釋放裝置隔開，一邊向上述冷卻板引導的引導部件；因此，即使在不用大型化而增加斷路容量的情況、或小型化的情況下，也可以使過載電流釋放裝置6及開關機構5不暴露在電弧產生的高溫氣體中，防止第1電弧滑道及第2電弧滑道的消弧裝置端部附近的壓力的不均衡，由此可有效地利用消弧板分斷電弧，可使多次斷路動作的可靠性與高斷路性能並存。
權利要求
1.一種電路截斷器，在框體的內部，具有固定觸頭，與該固定觸頭相對可自由接觸斷開地設置的可動觸頭，驅動上述可動觸頭的開關機構，應對過載電流而啟動使上述開關機構動作、使上述可動觸頭斷開的過載電流釋放裝置，將在上述可動觸頭斷開時產生的電弧在多個消弧板上分斷、消弧的消弧裝置，及將上述電弧從由上述固定觸頭和可動觸頭構成的一對觸頭引導到上述消弧裝置的一對第1和第2電弧滑道；其特徵在於，在上述第1和第2電弧滑道的消弧裝置側端部附近，配置分別連通上述框體外部的第1和第2排氣通道，並且具有將上述過載電流釋放裝置和開關機構從由被引導到上述消弧裝置的電弧所產生的氣體流隔開的隔離部件。
2.如權利要求1所述的電路截斷器，其特徵在於，具有收納消弧裝置的框體第1室，該消弧裝置設置在一對第1及第2電弧滑道之間；及收納過載電流釋放裝置和開關機構的框體第2室，該過載電流釋放裝置設置在第1電弧滑道的上述消弧裝置配置側的相反一側；及收納口字形框的框體第3室，該口字形框設置在上述消弧裝置的上述一對觸頭設置側的相反一側、與框體第1室和第2室相鄰接，安裝有螺絲，通過該螺絲的連接，將從框體外部插入框內的外部電線與來自一對觸頭之一方的導體端部相連接；第1排氣通道設置成通過上述口字形框的外表面與框體第3室的內壁之間的間隙與框體外部連通，第2排氣通道設置在框體第3室與第2電弧滑道之間。
3.如權利要求2所述的電路截斷器，其特徵在於，螺絲是從與第2排氣通道設置側的相反一側被擰入口字形框安裝的，第1排氣通道設置成通過上述口字形框的第2排氣通道一側的外表面及與其相連的兩個外表面中的至少任何一面與框體第3室之間的間隙，向框體外部連通。
4.如權利要求3所述的電路截斷器，其特徵在於，將連通第1排氣通道與第2排氣通道的連通路徑設置在這些各排氣通道的中途。
5.如權利要求2所述的電路截斷器，其特徵在於，螺絲是從與第2排氣通道設置側的相反一側被擰入口字形框安裝的，第1排氣通道設置成通過上述口字形框的上述螺絲插入側的外表面與框體第3室內壁之間的間隙，向框體外部連通。
6.如權利要求5所述的電路截斷器，其特徵在於，在螺絲頭與框體第3室內壁之間設置有與螺絲隔離的框體第4室，第1排氣通道設置成通過上述框體第4室，與框體外部連通。
7.一種電路截斷器，在框體的內部，具有固定觸頭，與該固定觸頭相對可自由接觸斷開地設置的可動觸頭，驅動上述可動觸頭的開關機構，應對過載電流而啟動使上述開關機構動作、使上述可動觸頭斷開的過載電流釋放裝置，將在上述可動觸頭斷開時產生的電弧在多個消弧板上分斷、消弧的消弧裝置，及將上述電弧從由上述固定觸頭和可動觸頭構成的一對觸頭引導到上述消弧裝置的一對第1和第2電弧滑道；其特徵在於，具有收納消弧裝置的框體第1室，該消弧裝置設置在一對第1和第2電弧滑道之間；收納過載電流釋放裝置和開關機構的框體第2室，該過載電流釋放裝置設置在第1電弧滑道的上述消弧裝置設置側的相反一側；在第2電弧滑道的上述消弧裝置側端部附近設置的與上述框體外部連通的排氣通道；在第1電弧滑道的上述消弧裝置端部附近，使上述框體第1室與框體第2室連通的連通口；位於上述連通口與上述開關機構或過載電流釋放裝置之間的、使氣體流通進行冷卻的冷卻板；及通過上述連通口，將從上述框體第1室流入的氣體一邊與上述開關機構及過載電流釋放裝置隔開，一邊向上述冷卻板引導的引導部件。
全文摘要
本發明提供可使多次的斷路動作的可靠性與高斷路性能並存的電路截斷器。在框體20的內部具有固定觸頭4，與該固定觸頭的相對可自由接觸斷開地設置的可動觸頭1，驅動可動觸頭的開關機構5，應對過載電流而啟動、使上述開關機構動作、使上述可動觸頭斷開的過載電流釋放裝置6，將在可動觸頭斷開時產生的電弧A1在多個消弧板8上分斷、消弧的消弧裝置10，及將電弧A1從由固定觸頭和可動觸頭構成的一對觸頭引導到消弧裝置的一對第1和第2電弧滑道11、12，在第1和第2電弧滑道的消弧裝置側端部附近，設有分別連通框體外部的第1和第2排氣通道16、15，並且具有將過載電流釋放裝置和開關機構與被引導到上述消弧裝置的電弧A1產生的氣體流隔開的隔離部件11、26。
文檔編號H01H9/34GK1477666SQ0313632
公開日2004年2月25日 申請日期2003年5月28日 優先權日2002年5月28日
發明者三橋孝夫, 月間滿, 池田龍典, 典 申請人:三菱電機株式會社