JP2008524814A - 高い電流搬送能力を備えた真空サーキット・ブレーカ - Google Patents

Abstract

真空スイッチング・チャンバは、二つの接点部材（１１，１２）を有し、熱を放散させるための、少なくとも一つのヒートパイプ（１）が設けられている。ヒートパイプ（１）は、熱を放散させるための作動媒体（２）を含み、ヒートパイプ（１）の気化器（３）と呼ばれる部分で作動媒体（２）を気化させ、ヒートパイプ（１）の凝縮器（４）と呼ばれる部分で作動媒体（２）を凝縮させる。好ましくは、気化器（３）は、少なくとも一つの接点部材（１１，１２）と熱的に密接に接触し、特に、気化器（３）の少なくとも一部は、第一の接点部材（１１）または第二の接点部材（１２）の中に組み込まれている。好ましくは、凝縮器（４）は、冷却リブ装置（８）を有している（図１）。

Description

本発明は、サーキット・ブレーカ技術の分野に係り、特に、高電圧及び中電圧のサーキット・ブレーカ技術、及び特に真空スイッチング・チャンバに係る。本発明は、独立請求項の前提部分に基づく真空スイッチング・チャンバ及び真空スイッチング・チャンバを冷却するための方法に係る。

電流搬送能力を増大させるために、強制的に冷却される真空スイッチング・チャンバが、先行技術から知られている。真空スイッチング・チャンバが、絶縁チューブの中に配置され、絶縁チューブの中を通って、空気がブロアの助けで流れ、その結果として、大電流負荷の場合であっても真空スイッチング・チャンバの過剰な加熱が防止される。

そのような装置についての一つの問題は、ブロアが能動的要素であること、即ち駆動される必要があることである。それは、メンテナンスを必要とし、故障することもある。

ブロアは、冗長設計を有することも可能である。その結果として、高い信頼性を実現することができる。それでもなお、冷却の高い信頼性が望まれている。

更に、独国特許出願公開第 DE 39 41 388 A1 号明細書には、熱を接点部材から放散させるための冷却手段を備えたヒートパイプを使用する真空スイッチング・チャンバが開示されている。そのヒートパイプは、固定された上部接点部材に結合され、重力の原理に基づき機能する。このケースにおいて、下部接点部材は、ヒートパイプ無しで形成され、折り重ねられたベローズを介してハウジングに移動可能に接続されている。

米国特許第 US 4 005 297 号明細書には、真空スイッチング・チャンバが開示されている。この真空スイッチング・チャンバにおいて、発生した熱は、ヒートパイプを介して、ヒートパイプの周りに放射状に配置された冷却フィンガーズに放出される。更に、凝縮促進用の芯を使用することによって、重力に対する方向に対して関係無く、ヒートパイプを、可動接点部材と、非可動接点部材の双方において使用することもまた、可能である。

欧州特許出願公開第 EP 1 002 758 A2 号明細書には、真空スイッチング・チャンバが開示されている。この真空スイッチング・チャンバにおいて、ヒートパイプを収容するための軸方向孔が、上部リフティング・ラダーに設けられている。この上部リフティング・ラダーは、折り重ねられたベローズにより、移動することが可能である。接点部材が移動するとき、ヒートパイプの合計質量も一緒に移動する。
独国特許出願公開第 DE 39 41 388 A1 号明細書 米国特許第 US 4 005 297 号明細書 欧州特許出願公開第 EP 1 002 758 A2 号明細書

本発明の目的は、それ故に、最初に述べたタイプであって、上述の欠点を有さない真空スイッチング・チャンバ、及び真空スイッチング・チャンバを冷却するための方法を提供することにある。特に、本発明の狙いは、移動される質量が小さい真空スイッチング・チャンバ、及び効率の良い冷却システムを提供することにある。

この目的は、独立特許クレイムの特徴を有する装置及び方法によって実現される。
本発明に基づく真空スイッチング・チャンバは、少なくとも一つのヒートパイプを有している。このヒートパイプは、スイッチが閉じられた状態において真空スイッチング・チャンバを通って流れる電流（定格電流）により発生する熱を放散する目的で、主として、使用される。一般的に、真空スイッチング・チャンバは、少なくとも二つの接点部材を有していて、電流が二つの接点部材を通って流れる。

更なる熱が、スイッチングの際に接点部材の間に生ずるアークにより、短いタイム・スパンの間に発生する。この更なる熱も、このヒートパイプにより部分的に放散されることが可能である。

ヒートパイプを備えることによって、効率の良い熱の放散が可能になり、その結果として、より高い電流搬送能力が実現される。

ヒートパイプは、受動的な冷却装置である。ヒートパイプは、電流の供給またはその他の動力の供給を必要としない。ハーメチックにシールされた回路を備えた冷却システムとして、ヒートパイプは、一般的に、メンテナンスの必要が無く、且つ、一般的に、数年あるいは数十年に渡ってメンテナンス無しで機能することが可能である。

ヒートパイプを備えることによって、真空スイッチング・チャンバの物理的サイズが、与えられた高い定格電流搬送能力に対して、非常に小さく抑えられることが可能である。高い電流搬送能力を備えたコンパクトなデザインが、今や可能になる。二つまたはそれ以上のヒートパイプが、一つの真空スイッチング・チャンバに設けられることも可能である。

好ましくは、ヒートパイプは、少なくとも一つの接点部材と熱的に密接に接触する。二つまたはそれ以上のヒートパイプが、一つの接点部材と熱的に密接に接触して設けられることもまた可能である。二つ（または、もし設けられている場合にはそれ以上の）接点部材が、一つまたはそれ以上のヒートパイプと、それぞれ熱的に密接に接触することもまた、可能である。ヒートパイプが二つまたはそれ以上の接点部材と熱的に密接に接触することもまた、可能である。

真空スイッチング・チャンバは、ＲＭＦおよび／またはＡＭＦ接点部材を有していても良い。

一般的に、前記少なくとも一つのヒートパイプは、熱を放散させるための作動媒体を含んでいて、ヒートパイプの気化器と呼ばれる部分で作動媒体を気化させることにより、そして、ヒートパイプの凝縮器と呼ばれる部分で作動媒体を凝縮させることにより、熱を放散させる。作動媒体は、ハーメチックにシールされたボリュームの中に密閉されなければならず、そのボリュームは、気化器と凝縮器を有している。

ヒートパイプは、サーモサイフォンの形態であっても良い。サーモサイフォンの形態のヒートパイプの場合には、凝縮した作動媒体戻り方向の移送は、（主として）重力により生ずる。このため、凝縮器は、（重力場の中で）気化器よりも高い位置に配置され、それらの間にヒートパイプに沿って単調な勾配が必要になる。

他の実施形態において、ヒートパイプは、凝縮した作動媒体を毛管力により気化器へ送り返すための手段を有している。そのような実施形態は、凝縮器が気化器の下側に配置されたときに、好ましくは、使用される。しかし、そのような実施形態が、サーモサイフォンとともに使用されることもまた可能である。凝縮した作動媒体を、毛管力により気化器へ送り返すために可能な手段は、例えば多孔質材料である。ネット状の構造および／または織物構造の材料も同様に適切である。好ましくは、そのような手段は、ヒートパイプの内面に設けられる。凝縮した作動媒体を毛管力により気化器へ送り返すための手段を備えることによって、ヒートパイプ及び真空スイッチング・チャンバが、それらの位置とは無関係に作動されることが可能になる。

好ましくは、気化器は、第一の接点部材と熱的に密接に接触する。このことは、特に効率的な冷却をこの接点部材の領域の中で可能にする。気化器を、接点部材との熱的接触がより直接的ではない状態で配置することもまた可能である。例えば、もし接点部材が接点ステムに接続される場合には、気化器も、接点ステムと熱的に密接に接触する状態で配置することもまた可能である。結果として、接点部材への熱的接触が、一般的に、あまり良くないけれども、ヒートパイプを有する真空スイッチング・チャンバの製造が、単純化されることが可能になる。

あるいは、次に、もし、接点ステムが接点キャリアに接続される場合には、気化器もまた、接点キャリアの中に、あるいは接点キャリアと少なくとも熱的に密接に接触する状態で、設けられることもまた可能になる。そのような接点キャリアは、一般的に移動することができず、その結果として、ヒートパイプもまた移動することができないものである必要がある。

可動ヒートパイプを実現することが可能である。それは、例えば、ヒートパイプのフレキシブルに変形可能な部分を、気化器と凝縮器の間に好ましくは設けることによって、実現される。そのような部分は、例えば、ベローズ、または弾性的に変形可能な材料からなるホースにより、設けられる。

相当の利点を伴って、気化器の少なくとも一部が第一の接点部材の中に組み込まれる。このことは、気化器及び接点部材の間の非常に効率の良い熱的接触を可能にする。それに加えてまたはその代りに、気化器の少なくとも一部が接点ステムの中に組み込まれることも可能であり、その接点ステムが第一の接点部材に接続される。

好ましくは、気化器の少なくとも一部が、第一の接点部材の中のキャビティにより構成されることが可能であり、例えばそのキャビティは、盲孔で構成されていても良い。

好ましくは、ヒートパイプは、固定接点部材と熱的に密接に接触する。先に説明したように、単純化されたヒートパイプの組み立てが、それによって可能になる。それに加えて、スイッチング動作の際に移動されなければならない質量が小さくなる。

相当の利点を伴って、凝縮器は、熱の放出のための装置を有する。その熱の放出のための装置は、例えば、熱交換器、ラジエータ、または冷却リブ装置などであっても良く、あるいはそれらを含んでいても良い。もし、冷却リブが設けられる場合、もし、真空スイッチング・チャンバが整列されて設けられる場合には、それらの冷却リブは、好ましくは、それらが実質的に縦方向になるように整列される。一般的に、真空スイッチング・チャンバは、軸に対して実質的に回転対称となるようにデザインされ、そして、真空スイッチング・チャンバは、一般的に、縦方向に向けられた軸で取り付けられるために設けられる。このケースにおいて、冷却リブ装置の冷却リブは、好ましくは、軸に対して実質的に平行に整列される。

好ましくは、ヒートパイプは、カッティング・リングを有するフランジを有していて、そのフランジは、気密状態（gas-tight）及び耐圧状態（pressure-tight）で、接点ステムにねじ込まれることが可能である。このことは、真空チャンバーに、古めかしいけれども、シンプルで且つコスト効率の良いやり方で、ヒートパイプを取り付けることを可能にする。

一般的に、真空スイッチング・チャンバは、接点部材を収容する排気されたボリュームを有している。好ましくは、凝縮器、または凝縮器の少なくとも一部、そして特に熱の放出のための装置は、このボリュームの外側に配置される。

好ましくは、ヒートパイプは、フレキシブルに変形可能な部分を有していて、ヒートパイプを他の部分から機械的に切り離すことを可能にする。フレキシブルに変形可能な部分を気化器と凝縮器の間に設け、それにより気化器が凝縮器から機械的に切り離されることが、非常に好ましいことが判明している。

可動ヒートパイプは、フレキシブルに変形可能な部分を、その長さをテレスコピカリーに（telescopically）変えることが可能であるように構成することによって、実現されることも可能である。

真空チャンバーの中で、ヒートパイプは、第二の接点部材と熱的に密接に接触する状態で配置され、この第二の接点部材は、可動接点部材であり、ヒートパイプの気化器を有する部分のみが、スイッチング動作の場合に、好ましくは、移動する。ヒートパイプの凝縮器を有する部分、及び、凝縮器に固定された更なる部分は、スイッチング動作の際に、固定された状態で残される、即ち気化器から機械的に切り離される。機械的な切り離しのために、スイッチング動作に移動されなければならない質量が、それ故に、減少されることが可能になり、そのことは、真空チャンバーのスイッチングのイナーシャの減少をもたらす。

相当の利点を伴って、第二の接点部材上の気化器の少なくとも一部が第二の接点部材の中に組み込まれる。このことは、気化器と接点部材の間の非常に効率の良い熱的接触を可能にする。それに加えてまたはその代りに、気化器の少なくとも一部が接点ステムの中に組み込まれても良く、その接点ステムが第二の接点部材に接続される。更に、気化器の少なくとも一部を第二の接点部材の中のキャビティにより構成することもまた、非常に好ましい。例えばそのキャビティは、盲孔により形成されることが可能である。

相当の利点を伴って、第二の接点部材上の凝縮器は、熱の放出のための装置を有する。この熱の放出のための装置は、例えば、熱交換器、ラジエータ、または冷却リブ装置であっても良く、またはそれらを含んでいても良い。もし、冷却リブが設けられる場合、真空スイッチング・チャンバが整列されて設けられるときには、それらの冷却リブは、好ましくは、それらが、実質的に縦方向になるように整列される。一般的に、真空スイッチング・チャンバは、軸に対して実質的に回転対称になるようにデザインされ、真空スイッチング・チャンバは、縦方向に向けられた軸で取り付けられるために、一般的に、設けられる。このケースにおいて、冷却リブ装置の冷却リブは、好ましくは、軸に対して実質的に平行に配列される。

一般的に、真空スイッチング・チャンバは、排気されたボリュームを有し、その中に接点部材が収容される。好ましくは、凝縮器、または第二の接点部材上の凝縮器の少なくとも一部、及び特に熱の放出のための装置が、このボリュームの外側に配置される。

好ましくは、気化器及び凝縮器は、同一の電位にある。しかしながら、本発明に基づくヒートパイプは、気化器と凝縮器の間の電位の差をブリッジするために、中空の絶縁ボディ（例えばセラミックまたはガラスのチューブ）を有していても良い。特に、真空スイッチング・チャンバに高い電圧がかけられるときに、もし凝縮器（そして、特に凝縮器冷却リブ装置）が触れられることが意図されている場合、そしてそれ故に、接地電位にあることが意図される場合に、そのように構成される。もし、ヒートパイプがそのような電気的な絶縁ギャップを形成することが意図される場合には、電気的に絶縁性の作動媒体も使用されなければならない。

好ましくは、特に、もし、ヒートパイプが唯一つ設けられる場合、気化器は、真空スイッチング・チャンバの中心の近くに配置される。結果として、真空スイッチング・チャンバの特に効率の良い冷却が実現される。

本発明に基づくスイッチング装置、例えば、へビーデューティ・サーキット・ブレーカ、高電圧のパワー・サーキット・ブレーカ、発電機サーキット・ブレーカ、中電圧のサーキット・ブレーカなどは、本発明に基づく少なくとも一つの真空スイッチング・チャンバを有している。

真空スイッチング・チャンバの冷却ための本発明に基づく方法は、
作動媒体が、気化器と呼ばれる場所で熱を吸収することにより気化され；
凝縮器と呼ばれる場所で凝縮されて、熱を放出し；
凝縮した作動媒体が、気化器に再び送り返されること；及び、
スイッチング動作の際の冷却のときに、気化器及び凝縮器の間の距離が、ヒートパイプのフレキシブルに変形可能な部分が変化すること；
によって、特徴付けられる。
吸収され且つ放散される熱は、スイッチが閉じられた状態において真空スイッチング・チャンバを通って流れる電流（定格電流）によって、実質的に発生される。

更なる好ましい実施形態及び優位性は、従属特許クレイム及び図面の中に見出されることが可能である。

本発明の主題は、添付図面の中に示された好ましい例示的な実施形態を参照しながら、以下においてより詳細に説明されるであろう。
これらの図面の中で使用されている参照符号及びそれらの意味は、まとめとして、参照符号のリストの中に示されている。原則として、同一または機能的に同等の部分には、同一のまたは同様の参照符号が付与されている。本発明の理解のために本質的でない一部の部品は、図に示されていない。記載された例示的な実施形態は、例示の目的で、本発明の主題を表しており、本発明を限定する効果を有していない。

図１は、概略的に且つ切断図で、開放された状態の真空スイッチング・チャンバを示している。本発明に対して本質的でない細部は、ここでは論ぜられず、且つ、ほとんど図に示されていない。

真空スイッチング・チャンバは、軸Ａに対して実質的に回転対称となるようにデザインされていて、二つの接点部材１１及び１２を有している。接点部材１２は、駆動機構（図示せず）により、移動されることが可能である。接点部材１１は、固定状態にある。接点部材１１及び１２は、接点ステム２１及び２２に、それぞれ、固定されている。

真空スイッチング・チャンバは、更に、（典型的にはセラミックからなる）絶縁ボディ５０を有し、この絶縁ボディは、中空円筒であって、その両端で、それぞれ一つのカバー４１；４２によりシールされている。密閉されたボリューム１０は、排気されている。可動接点ステム２２は、挿入された折り重ねられたベローズ７０でカバー４２に固定されている。固定接点ステム２１は、カバー４１に固定されている。シールド６０は、絶縁ボディ５０がその絶縁性能を失うこと防止し、且つ、主として、接点部材１１，１２の間のアークゾーンからの金属蒸気で気化されることによって電気的に伝導性になることを防止する。

接点部材１１，１２及び接点ステム２１，２２は、好ましくは、銅で作られ、接点部材１１，１２は、それらの互いに向かい合うサイドに、耐エロージョン材料からなるコーティング１５、例えばＣｕ／Ｃｒ、が設けられている。接点部材１１；１２は、接点ステム２１；２２と一体的に設けられることも可能である。

真空スイッチング・チャンバの中で発生した熱を放散させるために、ヒートパイプ１（真空スイッチング・チャンバの中に組み込まれている）が設けられている。熱は、主として、真空スイッチング・チャンバ（及び接点部材）において、スイッチが閉じられた状態で電流（定格電流）が流れるときに生ずる Ｉ^２Ｒ 損失によって発生する。

真空スイッチング・チャンバとの電気的な接触を作るために、バー状の固定接点キャリア３１が、接点ステム２１に、例えばネジ３６により、接続され、そして、同様なバー状の駆動接点キャリア３２が、摺動可能な状態で接点ステム２２に接続されている。可動接点部材２２と駆動接点キャリア３２の間の電気的な接触を作り出すために、スプリング・コンタクト・リングまたは複数コンタクト積層体（図示せず）が設けられることが、例えばカットアウト（cutouts）３５の中に、可能である。

真空スイッチング・チャンバの本質的な部分が、外側絶縁チューブ８０の内側に配置されている。このチューブは、電気的なシールディング及び機械的な安定化の目的のために使用される。

ヒートパイプ１は、作動媒体２を収容するボリュームを有している。好ましくは、ヒートパイプ１のボリュームは、作動媒体２が導入される前に排気されることが可能であり、その結果として、そのボリュームは、作動媒体のみしか含まない。

このボリュームは、複数のサブ・ボリュームにより構成され、それらのボリュームは、接点部材１１、接点ステム２１、フランジ５、及びチューブ７の中に設けられる。接点部材１１及び接点ステム２１の中に配置されたヒートパイプ１の領域は、気化器３として働き、接点部材１１の熱を吸収することにより、最初に液体状態の作動媒体２が気化される。ヒートパイプ１の凝縮器４と呼ばれる部分で、ガス状態の作動媒体２は、吸収された熱エネルギーを放出して再び凝縮し、それから、気化器３に送り返される。

チューブ７は、一端でシールされ、好ましくは銅からなり、フランジ５に、例えば溶接され、このフランジは、好ましくは、チューブ７を収容するためのコネクターを有している。フランジ５は、接点ステム２１に、例えばねじ込まれ、カッティング・リング６を有し、そのカッティング・リングは、気密状態及び耐圧状態の接続を確保するために、接点ステム２１と相互作用する。

好ましくは、接点ステム２１は、軟らかく焼きなまされた銅からなり、それは、一般的に、真空スイッチング・チャンバの製造プロセスに適合するいかなるものでも良い。フランジ５は、より硬い材料からなり、好ましくは銅の同類品、例えば引き抜きにより硬化された材質を有する銅からなる。

本発明は、フランジ５のそれと比べて硬い接点ステム２１の材料に対してもまた実施可能である、その場合において、カッティング・リング６は、好ましくは、接点ステム２１上に設けられる。

チューブ７または少なくともその上部部分は、凝縮器４として働く。作動媒体２の凝縮のために使用される表面を拡大するために、凝縮器の中にヒートパイプ１のパイプ・システムを設けることもまた可能である。気化器３の中での熱吸収を改善するため、ヒートパイプ１のパイプ・システムがそこに設けられても良い。

凝縮器４で熱を効率よく放散させるため、冷却リブ装置８がチューブ７上に設けられる。好ましくは、冷却リブは、軸Ａに対して実質的に平行に整列され、そのチューブの周りにほぼ星の形態に（放射状に）配置される。図２は、概略的に且つ軸Ａに対して平行の断面で、そのような可能な冷却リブ装置を示す。個々の冷却リブは、分岐されることも可能である（図示せず）。

冷却リブ装置８の強制冷却を、例えばブロアにより、設けることが可能である。

図３は、凝縮器４の更なる可能な形態を、概略的に且つ軸Ａに対して平行の断面で示す。冷却リブは、凝縮器４の中に組み込まれている。凝縮器４は、多数のキャビティ８ａを有し、それらは長手方向および／または二次元的に伸びている。このようにして、一方では、凝縮器４を外側から空気（周囲の空気、強制も可能）により冷却するための広い表面が実現され、もう一方では、作動媒体が内側から凝縮することができる広い表面も実現される。

図４は、開放状態の真空スイッチング・チャンバの更なる実施形態を、概略的に且つ断面図で示す。図１に示された真空チャンバーとは異なり、図４には、二つの可動接点ステム２２を有する真空チャンバーが示されている。組み込まれたヒートパイプ１が、二つの可動接点ステム２２の内の一つに、真空スイッチング・チャンバの中で発生した熱を放散する目的で設けられている。更なる実施形態（図示せず）において、図４からの変形として、ヒートパイプ１無しで設けられた可動接点ステム２２は、固定接点ステム２１により置き換えられることが可能である。

ヒートパイプ１のボリュームは、複数のサブ・ボリュームにより構成され、それらのサブ・ボリュームは、接点部材１２、接点ステム２２、フレキシブルに変形可能な部分９０、フランジ５、及びチューブ７の中に設けられる。接点部材１２、及び接点ステム２２の中に配置されたヒートパイプ１の領域は、気化器３として働く。接点部材１２から熱を吸収することによって、最初に液体状態の作動媒体２が気化し、ヒートパイプ１凝縮器４と呼ばれる部分の中のフレキシブルに変形可能な部分９０を通って上昇する。上記部分の中で、ガス状態の作動媒体２が、吸収された熱エネルギーを再び放出して凝縮し、その後、気化器３に送り返される。

トリップ動作の際には、定格電流が遮断されて、接点部材１２、及び接点ステム２２は、駆動機構（図示せず）により引き戻されて、フレキシブルに変形可能な部分９０を圧縮し、それをフランジ５に対して押し付ける。結果として、ヒートパイプの長さが短くされる。チューブ７、凝縮器４、及び冷却リブ装置８は、トリップ動作の際に移動されない。気化器３及び凝縮器４の機械的な切り離しのために、移動する質量が小さく維持されることが可能である。

ヒートパイプ１は、好ましくは、接点部材１１，１２に電流が流れている場合に、ヒートパイプ１の内部の圧力が約９００ミリバールと１３００ミリバールの間にあるように、デザインされることが可能である。しかしながら、特に、もしヒートパイプ１が実質的に金属である場合には、数バールの圧力もまた可能であり、それ故に、容易に高い圧力に耐えて、気密状態を保つことが可能である。

適切な作動媒体２は、例えば、水、アセトン、ハイドロクロロフルオロカーボン類（例えば、３Ｍ社の“ＦＣ−７２”など）、または、ハイドロフルオロエーテル類（例えば、３Ｍ社の“ＨＦＥ−７１００”など）である。

図１に示されているように、真空スイッチング・チャンバの製造は、二つの別個のステップで行われることが可能である。第一のステップにおいて、ボリューム１０を構成する部分、及びボリューム１０の中に配置される部分が組み立てられる。例えば、接点キャリア３１，３２及び外側絶縁チューブ８０が取り付けられることもまた、好ましくも、可能である。第二のステップにおいて、作動媒体２が導入されることが可能になり、ヒートパイプ１に属する更なる部品（フランジ５、チューブ７、冷却リブ装置８）が、取り付けられる。

図で示された実施形態の一つの利点は、第二の製造ステップが単に実施されるか省略されるかの違いによって、真空スイッチング・チャンバが、ヒートパイプを備えた形態または備えない形態のいずれであっても、選択的に使用されることが可能であると言う事実である。

ヒートパイプまたはヒートパイプ１の一部が、真空スイッチング・チャンバ電流移送コンダクタの中に組み込まれていると言う事実のために、小さな物理的サイズ及び高い電流搬送能力を有する真空スイッチング・チャンバが実現されることが可能になる。

図１は、外側絶縁チューブの中に配置された真空スイッチング・チャンバを通る断面を概略的に示す図である。 図２は、冷却リブ装置を備えた凝縮器の、軸に対して垂直に切断した断面を概略的に示す図である。 図３は、組み込まれた冷却リブ装置を備えた凝縮器の、軸に対して平行に切断した断面を概略的に示す図である。 図４は、外側絶縁チューブの中に配置された真空スイッチング・チャンバの更なる実施形態を概略的に示す図である。

符号の説明

１…ヒートパイプ、２…作動媒体、作動液体、３…気化器、４…凝縮器、５…フランジ、６…カッティング・リング、カッティング・エッジ、７…チューブ、一端でシールされたチューブ、８…熱の放出のための装置、熱交換器、冷却リブ装置、ラジエータ、８ａ…横方向または二次元方向に伸びるキャビティ、１０…排気されたボリューム、真空、１１…接点部材、固定接点、１２…接点部材、可能接点、１５…耐エロージョン材料からなるコーティング、２１…接点ステム、固定接点ステム、２２…接点ステム、可動接点ステム、３１…接点キャリア、固定接点キャリア、バー、３２…接点キャリア、駆動接点キャリア、バー、３５…カットアウト、複数コンタクト積層体のためのカットアウト、コンタクト・スプリングのためのカットアウト、３６…ネジ、４１…カバー、上部チャンバー・カバー、４２…カバー、下部チャンバー・カバー、５０…絶縁ボディ、絶縁チューブ、セラミック、６０…シールド、７０…ベローズ、折り重ねられたベローズ、８０…外側絶縁チューブ、９０…フレキシブルに変形可能な部分、Ａ…軸、回転軸。

Claims (17)

1. 真空スイッチング・チャンバであって、
   スイッチが閉じられた状態において真空スイッチング・チャンバを流れる電流のスイッチングのための、第一の接点部材（１１，１２）及び第二の接点部材（１２）を有し；
   少なくとも一つのヒートパイプ（１）を有し、そのヒートパイプは、真空スイッチング・チャンバの中で電流により生ずる熱を放散させるための作動媒体（２）を含んでおり、そのヒートパイプ（１）は、ヒートパイプ（１）の気化器（３）と呼ばれる部分、及び凝縮器（４）と呼ばれる部分を有している；
   真空スイッチング・チャンバにおいて、
   前記ヒートパイプ（１）が、フレキシブルに変形可能な部分（９０）を有していることを特徴とする真空スイッチング・チャンバ。
2. 下記特徴を有する請求項１に記載の真空スイッチング・チャンバ：
   前記フレキシブルに変形可能な部分（９０）は、気化器（３）と凝縮器（４）の間に設けられている。
3. 下記特徴を有する請求項１または２に記載の真空スイッチング・チャンバ：
   前記フレキシブルに変形可能な部分（９０）は、ベローズ、または、弾性的に変形可能な材料からなるホースである。
4. 下記特徴を有する請求項１または２に記載の真空スイッチング・チャンバ：
   前記フレキシブルに変形可能な部分（９０）は、その長さをテレスコピカリーに変えられることが可能である。
5. 下記特徴を有する請求項１から４のいずれか１項に記載の真空スイッチング・チャンバ：
   前記気化器（３）は、第二の接点部材（１２）と熱的に密接に接触する。
6. 下記特徴を有する請求項５に記載の真空スイッチング・チャンバ：
   前記第二の接点部材（１２）は、可動接点部材（１２）である。
7. 下記特徴を有する請求項１に記載の真空スイッチング・チャンバ：
   前記気化器（３）は、第一の接点部材（１１）と熱的に密接に接触する。
8. 下記特徴を有する請求項７に記載の真空スイッチング・チャンバ：
   前記第一の接点部材（１１）は、固定接点部材（１１）である。
9. 下記特徴を有する請求項７または８に記載の真空スイッチング・チャンバ：
   前記気化器（３）の少なくとも一部は、前記第一の接点部材（１１）の中に組み込まれている。
10. 下記特徴を有する請求項７から９のいずれか１項に記載の真空スイッチング・チャンバ：
    前記気化器（３）の少なくとも一部は、前記第一の接点部材（１１）の中のキャビティにより構成されている。
11. 下記特徴を有する請求項７から１０のいずれか１項に記載の真空スイッチング・チャンバ：
    前記凝縮器（４）は、熱の放出のための装置（８）を有している。
12. 下記特徴を有する請求項１１に記載の真空スイッチング・チャンバ：
    熱の放出のための前記装置（８）は、冷却リブ装置（８）を含んでいる。
13. 下記特徴を有する請求項１２に記載の真空スイッチング・チャンバ：
    当該真空スイッチング・チャンバは、軸（Ａ）に対して実質的に回転対称になるようにデザインされ；且つ、
    前記冷却リブ装置（８）の冷却リブは、この軸（Ａ）に対して実質的に平行に、整列されている。
14. 下記特徴を有する請求項７から１３のいずれか１項に記載の真空スイッチング・チャンバ：
    少なくとも一つの接点ステム（２１）が設けられている場合において、前記ヒートパイプ（１）は、カッティング・リング（６）を有するフランジ（５）を有し、
    このフランジ（５）は、気密状態且つ耐圧状態で、前記接点ステム（２１）にねじ込まれることが可能である。
15. 下記特徴を有する請求項７から１４のいずれか１項に記載の真空スイッチング・チャンバ：
    当該真空スイッチング・チャンバは、接点部材（１１，１２）を収容する排気されたボリューム（１０）を有し、且つ、
    前記凝縮器（４）の少なくとも一部は、このボリューム（１０）の外側に配置されている。
16. 請求項１から１５のいずれか１項に記載の少なくとも一つの真空スイッチング・チャンバを有するスイッチング装置。
17. ヒートパイプ（１）のの助けで真空スイッチング・チャンバを冷却するための方法であって、
    作動媒体（２）が、気化器（３）と呼ばれる場所で、真空スイッチング・チャンバの中で発生した熱を吸収することによって気化され、
    凝縮器（４）と呼ばれる場所で、凝縮され、それによって熱を放出し、
    その凝縮した作動媒体（２）は、気化器（３）に再び送り返される、
    方法において、
    スイッチング動作の際の冷却のときに、気化器（３）と凝縮器（４）の間の距離が、ヒートパイプ（１）のフレキシブルに変形可能な部分により変化することを特徴とする方法。

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