JP2005094905A - 密閉形電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 口出し部を密閉する絶縁層の耐クラック性を向上させ、構造材を軽量とする。
【解決手段】 絶縁材料でモールドされた電気機器１の主回路を導出する口出し部３と、この口出し部３が貫通する開口部２ａを有する盤壁２と、前記口出し部３を取り囲んで絶縁層６ｂに埋め込まれた複数の埋め金８と、前記盤壁２と前記絶縁層６ｂの表面間に挟持され、且つ前記盤壁２と前記複数の埋め金８間に挟持される複数のスペーサ２０ｄを一体でモールドしたガスケット２０と、このガスケット２０を圧縮する締付け手段とを備え、前記ガスケット２０は、その両面に、前記開口部２ａの外周を周回する第１の凸部２０ｂ、および前記複数のスペーサ２０ｄを一括して周回する第２の凸部２０ｅを形成したことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、開閉器のような電気機器を絶縁材料でモールドし、主回路を導出する口出し部の耐クラック性を向上させ、密閉部材の構造材を軽量とし得える密閉形電気機器に関する。

従来のこの種の密閉形電気機器、例えば絶縁材料でモールドした真空バルブのような開閉器は、開閉器の可動絶縁部における絶縁性能や耐環境性能を向上させるため、絶縁気体を封入した密閉容器内に開閉器本体を収納し、主回路を導出する口出し部を密閉容器から露出させている。これにより、外気の雰囲気に左右されず、設置場所を選ばない開閉器とすることができる。

図５に示すように、絶縁材料でモールドした開閉器１は、盤壁２を境にして、外気側となる図示上方で盤壁２の開口部２ａから突出した口出し部３と、密閉容器内となる図示下方で絶縁気体を封入した開閉器本体部４とに分かれて構成されている。

口出し部３には、外部の電気機器と接続される中心導体５の端部を露出させ、その周りにエポキシ樹脂のような絶縁材料をモールドして形成した絶縁層６ａが設けられている。

開閉器本体部４には、口出し部３から伸びた中心導体５に真空バルブ７が接続され、エポキシ樹脂のような絶縁材料でモールドして形成した絶縁層６ｂが口出し部３の絶縁層６ａに連接されて設けられている。また、絶縁層６ｂには、開口部２ａを取り囲むように複数の埋め金８が埋め込まれ、盤壁２にボルト９で固定されている。そして、盤壁２と絶縁層６ｂとの密閉は、口出し部３を取り囲むようにOリング１０を装着した環状のOリング溝１１が埋め金８の内周側の絶縁層６ｂ部に設けられ、盤壁２にＯリング１０が圧縮されて行われている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、Oリング溝１１の角部となる図示Ａ点では、モールド時の残留応力とともに、Ｏリング１０の反発力が加わるため、応力集中が起こり絶縁層６ｂ内にクラックが入ることがある。

これを解決するために、絶縁層側を平滑面として、盤壁側にＯリングを装着するＯリング溝を設けるものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。

これは、Ｏリング溝を設けた厚板のフランジを盤壁の開口部に気密に取り付け、絶縁層の平滑面でＯリングを圧縮するようにしている。しかしながら、密閉部材の構造材となるフランジが重量物となり、しいては密閉容器全体が重量物となる問題がある。
特開２００１−２７９０６２号公報 （第２ページ、図１） 特開２００２−１７１６２４号公報 （第２ページ、図５）

上記の従来の密閉形電気機器においては、口出し部３を取り囲むように設けたＯリング溝１１の角部から絶縁層６ｂ内にクラックが発生したり、また、Ｏリングを装着する密閉部材の構造材が重量物になる問題があった。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、主回路を導出する口出し部の絶縁層内の耐クラック性を向上させ、密閉部材の構造材を軽量とし得ることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の密閉形開閉器は、絶縁材料でモールドされた電気機器の主回路を導出する口出し部と、この口出し部が貫通する開口部を有する盤壁と、前記口出し部を取り囲んで絶縁層に埋め込まれた複数の埋め金と、前記盤壁と前記絶縁層の表面間に挟持され、且つ前記盤壁と前記複数の埋め金間に挟持される複数のスペーサを一体でモールドしたガスケットと、このガスケットを圧縮する締付け手段とを備え、前記ガスケットは、その両面に、前記開口部の外周を周回する第１の凸部、および前記複数のスペーサを一括して周回する第２の凸部を形成したことを特徴とする。

本発明によれば、口出し部を有する電気機器の絶縁層表面が平滑面に形成され、この絶縁層表面と盤壁とでガスケットを挟持しているので、絶縁層内の残留応力およびガスケットの反発力による応力集中が抑制され、耐クラック性を向上させることができる。

また、本発明によれば、口出し部を密閉する構造材を軽量とすることができる。

以下、本発明による密閉形電気機器を図面を参照して説明する。

先ず、本発明の実施例１に係る密閉形電気機器を図１および図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る密閉形電気機器を示す要部拡大断面図、図２は、本発明の実施例１に係るガスケットを示す平面図である。なお、各図において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。

図１に示すように、絶縁材料でモールドした電気機器、例えば開閉器１は、薄板の盤壁２を境にして、外気側となる図示上方で盤壁２の開口部２ａから突出した口出し部３と、密閉容器内となる図示下方で絶縁気体を封入した開閉器本体部４とに分かれて構成されている。

口出し部３には、外部の電気機器と接続される中心導体５の端部を露出させ、その周りにエポキシ樹脂のような絶縁材料をモールドして形成した絶縁層６ａが設けられている。

開閉器本体部４には、口出し部３から伸びた中心導体５に真空バルブ７が接続され、エポキシ樹脂のような絶縁材料でモールドして形成した絶縁層６ｂが口出し部３の絶縁層６ａに連接されて設けられている。また、絶縁層６ｂには、開口部２ａを取り囲むように複数の埋め金８が埋め込まれ、この埋め金８端と絶縁層６ｂ表面とが平滑面に形成されている。そして、例えば、クロロプレンゴムのような弾性体をモールドして形成したガスケット２０を、盤壁２から貫通させたボルト９を埋め金８に締付けることにより、絶縁層６ｂ表面と盤壁２間で挟持している。

このガスケット２０には、図２に示すように、略中央部に口出し部３が貫通する開口部２０ａが設けられ、そしてその両面に、開口部２０ａの外周を周回する断面半円状の第１の凸部２０ｂが設けられている。また、第１の凸部２０ｂの外周には、ボルト９が貫通する孔２０ｃを有するとともに、ガスケット２０と一体でモールドされた金属製の複数のスペーサ２０ｄが設けられている。更に、ガスケット２０の両面には、複数のスペーサ２０ｄの外周を一括して周回する断面半円状の第２の凸部２０ｅが設けられている。

そして、口出し部３と開閉器本体部４間は、スペーサ２０ｄが盤壁２と埋め金８間に挟持されるまで締付けることにより、ガスケット２０の両面に設けた第１の凸部２０ｂのそれぞれが盤壁２と絶縁層６ｂ表面とに密着して気密が保たれる。また、第２の凸部２０ｅもそれぞれが盤壁２と絶縁層６ｂ表面とに密着する。

ここで、スペーサ２０ｄを盤壁２と埋め金８間で挟持し、ガスケット２０の凸部２０ｂおよび２０ｅを圧縮する締付け手段は、盤壁２からスペーサ２０ｄまで貫通するボルト９と、このボルト９が係合する絶縁層６ｂに埋め込まれた埋め金８とで構成される。

これらの凸部２０ｂおよび２０ｅは、開口部２ａの外周であって、複数のスペーサ２０ｄの内周側と外周側とに配置されているので、互いの凸部２０ｂおよび２０ｅが略均等に圧縮される。即ち、開口部２ａ付近の盤壁２が締付け時に変形を起こさず、絶縁層６ｂ表面と略平行を保って凸部２０ｂおよび２０ｅが圧縮される。このため、これらの凸部２０ｂおよび２０ｅは、断面半円状の頂部から圧縮されて変形を起こすようになるので、口出し部３と開閉器本体部４間の気密性を向上させることができる。この圧縮率は、スペーサ２０ｄの高さにより容易に調整することができる。

このように口出し部３を密閉する構造材は、開口部２ａを有する盤壁２、凸部２０ｂ、２０ｅを有するガスケット２０、埋め金８、およびボルト９から構成される。これにより、従来のようなＯリングを装着する厚板のフランジを不要として、口出し部３と絶縁気体を封入した開閉器本体部４とを密閉することができる。

上記実施例１の密閉形電気機器によれば、口出し部３を有する開閉器１の開閉器本体部４の絶縁層６ｂ表面が平滑面に形成されているので、絶縁層６ｂ内の残留応力およびガスケット２０の凸部２０ｂ、２０ｅの反発力による応力集中が抑制され、耐クラック性を向上させることができる。また、口出し部３を密閉する構造材を軽量とすることができる。

次に、本発明の実施例２に係る密閉形電気機器を図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施例２に係るガスケットを示す平面図である。この実施例２が実施例１と異なる点は、ガスケットの形状である。なお、密閉形電気機器は、実施例１と同様であるので、その説明を省略する。

図３に示すように、ガスケット２１には、略中央部に開口部２１ａが設けられ、その両面に開口部２１ａの外周を周回する断面半円状の第３の凸部２１ｂが設けられている。また、第３の凸部２１ｂの外周には、孔２１ｃを有する金属製の複数のスペーサ２１ｄがガスケット２１と一体でモールドされている。また、ガスケット２１の両面には、それぞれのスペーサ２１ｄを取り囲んだ断面半円状の第４の凸部２１ｅが設けられている。

そして、口出し部３と開閉器本体部４間は、スペーサ２１ｄが盤壁２と埋め金８間に挟持されるまで締付けることにより、第３の凸部２１ｂの両面のそれぞれが盤壁２と絶縁層６ｂ表面とに密着して気密が保たれる。また、それぞれのスペーサ２１ｄを取り囲むように両面に設けた第４の凸部２１ｅも盤壁２と絶縁層６ｂとに密着する。

ここで、スペーサ２１ｄを盤壁２と埋め金８間で挟持し、ガスケット２１の凸部２１ｂおよび２１ｅを圧縮する締付け手段は、盤壁２からスペーサ２１ｄまで貫通するボルト９と、このボルト９が係合する絶縁層６ｂに埋め込まれた埋め金８とで構成される。

上記実施例２の密閉形電気機器によれば、実施例１と同様の効果の他に、スペーサ２１ｄを取り囲む第４の凸部２１ｅの外周長が短くなるので、第４の凸部２１ｅのモールドが容易になる。

次に、本発明の実施例３に係る密閉形電気機器を図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施例３に係る密閉形電気機器を示す要部拡大断面図である。この実施例３が実施例１と異なる点は、口出し部に貫通形変流器を取り付けたことである。なお、密閉形電気機器は、実施例１と同様であるので、同一構成部分にについては同一符号を付し、その説明を簡単にする。

図４に示すように、開閉器本体部４には、口出し部３から貫通形変流器２２が貫通して取り付けられている。この貫通形変流器２２と絶縁層６ｂ表面間には、ガスケット２０が挟持され、また、貫通形変流器２２と盤壁２間にもガスケット２０が挟持されている。

そして、口出し部３と開閉器本体部４間は、開口部２ａの外周を周回する両面に設けた第１の凸部２０ｂのそれぞれが盤壁２と貫通形変流器２２間、および貫通形変流器２２と絶縁層６ｂ表面間に密着して気密が保たれる。

上記実施例３の密閉形電気機器によれば、実施例１による効果の他に、口出し部３に貫通形変流器２２のような外部電気機器を取り付け、口出し部３と開閉器本体部４との気密を保つことができる。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。上記実施例では、単相の口出し部ついて説明したが、三相の口出し部においても、ガスケットに各相の口出し部が貫通する開口部をそれぞれ設け、これらの開口部の外周を周回する断面半円状の凸部、および複数のスペーサを一括して周回、もしくはそれぞれのスペーサを取り囲むように断面半円状の凸部を形成させたガスケットを用いることで、三相の口出し部の気密を保つことができる。

また、上記実施例では、電気機器を開閉器を用いて説明したが、絶縁材料でモールドされて口出し部を有する計器用変成器のような電気機器にも用いることができる。

本発明の実施例１に係る密閉形電気機器を示す要部拡大断面図。 本発明の実施例１に係るガスケットを示す平面図。 本発明の実施例２に係るガスケットを示す平面図。 本発明の実施例３に係る密閉形電気機器を示す要部拡大断面図。 従来の密閉形電気機器を示す要部拡大断面図。

符号の説明

１ 開閉器
２ 盤壁
２ａ、２０ａ、２１ａ 開口部
３ 口出し部
４ 開閉器本体部
５ 中心導体
６ａ、６ｂ 絶縁層
７ 真空バルブ
８ 埋め金
９ ボルト
１０ Ｏリング
１１ Ｏリング溝
２０、２１ ガスケット
２０ｂ 第１の凸部
２０ｃ、２１ｃ 孔
２０ｄ、２１ｄ スペーサ
２０ｅ 第２の凸部
２１ｂ 第３の凸部
２１ｅ 第４の凸部
２２ 貫通形変流器

Claims (4)

1. 絶縁材料でモールドされた電気機器の主回路を導出する口出し部と、
   この口出し部が貫通する開口部を有する盤壁と、
   前記口出し部を取り囲んで絶縁層に埋め込まれた複数の埋め金と、
   前記盤壁と前記絶縁層の表面間に挟持され、且つ前記盤壁と前記複数の埋め金間に挟持される複数のスペーサを一体でモールドしたガスケットと、
   このガスケットを圧縮する締付け手段とを備え、
   前記ガスケットは、その両面に、前記開口部の外周を周回する第１の凸部、および前記複数のスペーサを一括して周回する第２の凸部を形成したことを特徴とする密閉形電気機器。
2. 前記ガスケットは、その両面に、前記開口部の外周を周回する第３の凸部、および前記複数のスペーサのそれぞれを取り囲む第４の凸部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の密閉形電気機器。
3. 前記締付け手段は、前記盤壁から前記スペーサまで貫通するボルトと、
   前記盤壁と対向する前記埋め金とからなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の密閉形電気機器。
4. 前記口出し部に、貫通形変流器を前記ガスケットを介して取り付けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の密閉形電気機器。

Images