特許ウォッチ

公開番号2024041509
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-27
出願番号2022146365
出願日2022-09-14
発明の名称真空バルブ
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類H01H 33/662 20060101AFI20240319BHJP(基本的電気素子)
要約
【課題】信頼性の良好な真空バルブを得る。
【解決手段】実施形態に係る真空バルブは、両端に開口端を有する絶縁容器と、前記開口端に接合された一対の封着金具を備えた真空容器と、前記真空容器に切離可能に設けられた一対の電極とを備え、前記絶縁容器は、両端に開口端を有する1またはそれ以上の絶縁筒を備え、前記絶縁筒の少なくとも1つには、前記開口端に接合された前記封着金具または金属部材が設けられ、前記封着金具または前記金属部材と、前記開口端との間の接合部には応力緩衝部材が設けられている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
両端に開口端を有する絶縁容器と、
前記開口端に接合された一対の封着金具を備えた真空容器と、
前記真空容器に切離可能に設けられた一対の電極とを備えた真空バルブであって、
前記絶縁容器は、両端に開口端を有する１またはそれ以上の絶縁筒を備え、
前記絶縁筒の少なくとも１つには、前記開口端に接合された前記封着金具または金属部材が設けられ、
前記封着金具または前記金属部材と、前記開口端との間の接合部には応力緩衝部材が設けられている真空バルブ。
続きを表示（約 550 文字）【請求項２】
前記開口端と、前記応力緩衝部材と、前記封着金具または金属部材は、ろう材により接合されている請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項３】
前記応力緩衝部材は、前記ろう材の融点よりも高い融点を有する請求項２に記載の真空バルブ。
【請求項４】
前記応力緩衝部材の弾性率は、前記絶縁筒、前記封着金具または前記金属部材の弾性率よりも低い請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項５】
前記応力緩衝部材の線膨張率は、前記絶縁筒、前記封着金具または前記金属部材の各線膨張率よりも低い請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項６】
前記応力緩衝部材は、銅を主成分とする請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項７】
前記応力緩衝部材は、焼きなましされている請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項８】
前記応力緩衝部材は、環状であり、その内径は、前記絶縁筒の内径より短い請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項９】
前記金属部材は、アークシールドである請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項１０】
前記ろう材は、銀ロウである請求項２に記載の真空バルブ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、真空バルブに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
真空バルブはスイッチギヤの構成部品であり、真空中で電路開閉を行うことができる。
真空バルブは、絶縁筒の両端に金属フランジをろう付して機密に接合された真空容器と、その内部に設けられた接離可能な一対の電極とを含む。
ろう付けは、ろう材を部材間に置き、真空炉中で加熱することによりろう材のみを溶融させ部材間に広げ、その後室温まで冷却することで接合する手法である。接合後の真空バルブの部材は温度低下に伴う収縮が発生する。そのため、収縮量が異なる絶縁筒と金属フランジには大きなひずみが発生し、これらの部材の接合部分に大きな残留応力が生じる。特に、絶縁筒に使用されるアルミナセラミックスは、限界を超える応力が係ると脆性破壊するという特性がある。このようなことから、真空バルブの絶縁筒に生じる応力を緩和し、真空バルブの信頼性を向上することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４１５９９３８号明細書
特開２０００－５７９１３号公報
特開２０２０－１３６００４号公報
特開平３－２６９９２３号公報
特開２００３－２３８２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、信頼性の良好な真空バルブを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、両端に開口端を有する絶縁容器と、
前記開口端に接合された一対の封着金具を備えた真空容器と、
前記真空容器に切離可能に設けられた一対の電極とを備えた真空バルブであって、
前記絶縁容器は、両端に開口端を有する１またはそれ以上の絶縁筒を備え、
前記絶縁筒の少なくとも１つには、前記開口端に接合された前記封着金具または金属部材が設けられ、
前記封着金具または前記金属部材と、前記開口端との間の接合部には応力緩衝部材が設けられている真空バルブが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
実施形態１にかかる真空バルブの構成の一例を表す概略的な断面図である。
図１の一部を拡大した図である。
図２の変形例を表す図である。
実施形態１にかかる真空バルブの構成の他の一例を表す概略的な断面図である。
実施形態１にかかる真空バルブの構成の他の一例を表す概略的な断面図である。
実施形態２にかかる真空バルブの構成の一例を表す概略的な断面図である。
実施形態１にかかる真空バルブの構成の他の一例を表す概略的な断面図である。
図７の一部を拡大した図である。
実施形態１にかかる真空バルブの構成の他の一例を表す概略的な断面図である。
実施形態１にかかる真空バルブの構成の他の一例を表す概略的な断面図である。
実施形態１にかかる真空バルブの構成の他の一例を表す概略的な断面図である。
実施形態１にかかる真空バルブの構成の他の一例を表す概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態にかかる真空バルブは、両端に開口端を有する絶縁容器と、開口端に接合された一対の封着金具を備えた真空容器と、真空容器に切離可能に設けられた一対の電極とを備える。絶縁容器は、両端に開口端を有する１またはそれ以上の絶縁筒を有する。少なくとも１つの絶縁筒の開口端には、封着金具または金属部材が設けられている。絶縁筒の開口端と封着金具との間、または絶縁筒の開口端と金属部材との間には、さらに応力緩衝部材が設けられている。
ここでいう応力緩衝部材とは、真空バルブに用いられる絶縁筒、封着金具または金属部材における温度変化に伴う線膨張の違いにより生じる残留応力を緩和するための部材である。
【０００８】
実施形態によれば、少なくとも絶縁筒の開口端と封着金具との間、または絶縁筒の開口端と金属部材との間に応力緩衝部材が用いられていることにより、真空バルブの絶縁筒に生じる残留応力を緩和することができる。
絶縁筒の開口端と、応力緩衝部材と、封着金具または金属部材とは、ろう材により接合することができる。ろう材として銀ロウを用いることができる。銀ロウとしては、例えば銀と銅の二元系共晶合金などを使用することができる。
【０００９】
応力緩衝部材は、ろう材の融点よりも高い融点を有することができる。応力緩衝部材は、絶縁筒、前記封着金具または前記金属部材の弾性率よりも低い弾性率を有することができる。また、応力緩衝部材は、絶縁筒、封着金具または金属部材の各線膨張率よりも低い線膨張率を有することができる。弾性率として、例えば引張弾性率を用いることができる。応力緩衝部材として、銅を主成分とする材料を使用することができる。このような材料として例えば無酸素銅があげられる。
金属部材としては、例えばアークシールドがあげられる。
【００１０】
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許