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公開番号2025054909
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-08
出願番号2023164130
出願日2023-09-27
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 20060101AFI20250401BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】アークシールドの芯出しを精度よく簡単に行うと共に、片持ちシールドを拡大すること無く、既存のアークシールドと同程度の耐電圧性能を維持する低コストの真空バルブを提供する。
【解決手段】絶縁容器1の一端1aに設けられた支持部1tと、アークシールド5の一端5aに設けられた接合部5tとを具備し、接合部は、支持部に接触可能な平滑化された接合面5fを有し、接合面は、周方向に連続した円環状を成し、かつ、先細り状に傾斜させて構成され、支持部は、接合面に接触可能な平滑化された支持面1fを有し、支持面は、周方向に連続した円環状を成し、かつ、先細り状に傾斜させて構成され、接合面は、支持面に支持される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
一対の電極を離接可能に収容するように、一対の前記電極の離接方向に延在した筒状の絶縁容器と、
前記絶縁容器の内部に配置され、一対の前記電極を囲むように前記離接方向に延在した筒状のアークシールドと、
前記離接方向で見た前記絶縁容器の両端のうち、前記絶縁容器の一端に設けられ、前記アークシールドを支持可能な支持部と、
前記離接方向で見た前記アークシールドの両端のうち、前記アークシールドの一端に設けられ、前記絶縁容器の前記支持部に接合させることが可能な接合部と、を具備し、
前記接合部を前記支持部に接合させた状態において、前記アークシールドは、前記一端のみが前記絶縁容器に支持される真空バルブであって、
前記アークシールドの前記接合部は、前記真空バルブの中心を規定する仮想軸線を中心に周方向に連続していると共に、前記絶縁容器の前記支持部に接触可能な接合面を有し、
前記接合面は、前記仮想軸線を中心に周方向に連続した円環状を成し、かつ、前記アークシールドの前記一端から他端に向かう方向で見て、前記仮想軸線に接近する方向に向けて先細り状に傾斜させて構成され、
前記絶縁容器の前記支持部は、前記仮想軸線を中心に周方向に連続していると共に、前記アークシールドの前記接合面に接触可能な支持面を有し、
前記支持面は、前記仮想軸線を中心に周方向に連続した円環状を成し、かつ、前記絶縁容器の前記一端から他端に向かう方向で見て、前記仮想軸線に接近する方向に向けて先細り状に傾斜させて構成され、
前記接合面は、前記支持面に支持される真空バルブ。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記仮想軸線に直交する仮想平面を想定すると、
前記仮想平面に対する前記アークシールドの前記接合面の成す傾斜角度と、前記仮想平面に対する前記絶縁容器の前記支持面の成す傾斜角度とは、前記接合面と前記支持面とが互いに対向した位置関係となるように設定されている請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項３】
前記アークシールドの前記接合面の前記傾斜角度と、前記絶縁容器の前記支持面の前記傾斜角度とは、互いに同一の傾斜角度に設定されている請求項２に記載の真空バルブ。
【請求項４】
前記絶縁容器は、前記仮想軸線を中心に周方向に連続して延在した筒状の内面を有し、
前記支持部は、前記絶縁容器の前記一端において、前記内面から前記内部に向けて突出して設けられ、
前記接合部は、前記アークシールドの前記一端において、前記絶縁容器の前記内面に向けて突出して設けられている請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項５】
前記アークシールドの前記接合面の前記傾斜角度θと、前記絶縁容器の前記支持面の前記傾斜角度θとは、２°≦θ≦１５°なる範囲内において、互いに同一の傾斜角度に設定されている請求項３に記載の真空バルブ。
【請求項６】
前記アークシールドの前記接合面は、凹凸の無い平滑化された平坦状を成し、
前記絶縁容器の前記支持面は、凹凸の無い平滑化された平坦状を成し、
前記アークシールドの前記接合面と前記絶縁容器の前記支持面とが互いに接触した状態において、前記接合面と前記支持面とは、互いに隙間無く面状に接触する請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項７】
前記アークシールドの前記接合部と前記絶縁容器の前記支持部とを相互に接合させるために、前記支持部の前記支持面と前記接合部の前記接合面との間に接合材が介在され、
前記接合材には、
接合用の金属材料と、
前記支持部の前記支持面に形成され、前記支持面を金属化させるメタライズ薄膜と、が含まれている請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項８】
前記絶縁容器の前記支持部には、前記支持部に支持された前記アークシールドの位置ずれを防止するための位置ずれ防止部材が設けられ、
前記位置ずれ防止部材は、前記絶縁容器の前記一端から前記他端に向けて延在しつつ、前記仮想軸線を中心に周方向に連続した筒状を成し、前記アークシールドの前記一端を含んだ近傍領域に対して周方向に連続して接触することで、前記仮想軸線と前記アークシールドとの間の位置関係を一定に維持する請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項９】
一対の前記電極は、それぞれ、接点と、前記接点に接続されて前記離接方向に延在した通電軸とを備え、
前記位置ずれ防止部材の長さは、前記離接方向で見て、一対の前記電極が相互に接触した状態において、前記接点と前記通電軸との接続位置を超えない長さに設定されている請求項８に記載の真空バルブ。
【請求項１０】
前記離接方向で見て、前記絶縁容器の前記内面と前記支持部の前記支持面とが相互に繋がる繋がり位置から前記接続位置までの長さをＬ１とし、前記繋がり位置からの前記位置ずれ防止部材の長さをＬ２とすると、Ｌ１／２≦Ｌ２≦Ｌ１なる関係を満足する請求項９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】
この発明の実施形態は、真空バルブに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
ビルや大型施設に設けられる受配電用の開閉装置として、例えば、遮断器や断路器などの開閉器を具備したスイッチギヤが知られている。スイッチギヤには、開閉器の構成要素として真空バルブが適用されている。真空バルブの内部は、絶縁容器によって一定の絶縁状態に維持され、この絶縁容器の内部に一対の電極が離接可能に収容されている。この場合、一対の電極を離接操作することで、事故電流の遮断や負荷電流の開閉が行われ、スイッチギヤから電力が安定して供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－０９１２１１号公報
特開２００２－３１９３４１号公報
特許第２９４１６８２号公報
特許第５１１６５３８号公報
特開昭５９－１５４７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、真空バルブの内部（即ち、絶縁容器）には、一対の電極を取り囲むように、中空円筒状を有する金属製のアークシールドが設けられている。アークシールドは、絶縁容器の内面に沿って近接させて配置され、これにより、電極相互を離間させた電流遮断時において、アーク放電によって電極表面（発弧域）から生じた金属粒子（金属蒸気）が絶縁容器の内面に付着するのを防止している。
【０００５】
近年、真空バルブの低コスト化を図るため、一端が絶縁容器に支持され、他端が自由端となるように配置された片持ちタイプのアークシールド（即ち、片持ちシールド）が提案されている。そして、この片持ちシールドにも、既存のアークシールドと同程度の耐電圧性能を維持することが求められている。
【０００６】
この要求に応えるための第１の方策としては、片持ちシールドと一対の電極との間の距離（間隔）を拡げればよい。換言すると、片持ちシールドを拡大すればよい。
【０００７】
しかしながら、片持ちシールドは、絶縁容器に沿って近接させて配置されている。この場合、片持ちシールドの拡大には、絶縁容器を拡大せざるを得ない。そうすると、絶縁容器を拡大させた分だけ、真空バルブが大型化してしまう。
【０００８】
更に、上記した要求に応えるための第２の方策としては、電極相互を離間させた電流遮断時において、片持ちシールドと一対の電極との間の距離（間隔）が一定に維持されるようにすればよい。換言すると、アークシールドの芯出しを精度よく行えばよい。
【０００９】
しかしながら、アークシールドの芯出しを精度よく行うには、芯出し精度に応じた芯出し治具や複雑な構造を構築する必要がある。この場合、複雑な構造の構築には、部品点数を増加せざるを得ない。そうすると、新たな芯出し治具の製造コストや部品点数を増加させた分だけ、真空バルブの製造コストが上昇してしまう。
【００１０】
本発明の目的は、アークシールドの芯出しを精度よく簡単に行うと共に、片持ちシールドを拡大すること無く、既存のアークシールドと同程度の耐電圧性能を維持する低コストの真空バルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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