JP2019169295A - 真空バルブ - Google Patents

Abstract

【課題】電極の加工が容易であり、コスト低減を図ることができる真空バルブを提供する。【解決手段】接離自在の一対の電極を有する真空バルブにおいて、電極は、通電軸１２の一端１２ａに固着され、外周部に通電軸１２の軸方向に対して傾斜する複数の電極スリット７を有する円筒状からなるスリット電極１８と、このスリット電極１８の反通電軸側の開口部に設けられた円板状の接点１９とを備え、スリット電極１８は、あらかじめ分割された複数の分割電極８からなり、該分割電極８を組み合わせて電極スリット７を形成する。【選択図】図３

Description

本発明は、接離自在の一対の電極を有する真空バルブに関する。

この種の真空バルブとして、特許文献１に開示された真空バルブが知られている。この特許文献１に記載された真空バルブは、接離自在の一対の電極を有しており、一対の電極は、通電軸と、通電軸の一端に底部が固着されたカップ状のスリット電極と、スリット電極の開口部に設けられた円板状の接点とを備えている。

カップ状のスリット電極の外周側面には、通電軸の軸方向に対して傾斜する複数の電極スリットが設けられており、アークが発生した際に電極間に縦磁界を発生させることができる。このような縦磁界方式を採用した縦磁界電極は、電極間に発生するアークに対して平行な磁界を印加することができ、遮断性能を向上させることができる。

特開２００８−１３５３３８号公報

ところで、従来の真空バルブは、スリット電極の外周側面に複数の電極スリットを設け、縦磁界を発生させることで、遮断性能を向上させることができる。

しかしながら、スリット形の縦磁界電極構造は、スリット電極の外周側面にスリット加工により複数本の電極スリットを設ける必要があり、複雑なスリット加工が必要となり、電極の加工費が増えてしまい、真空バルブ全体としてコストがアップしてしまうという課題がある。

そこで、本発明の課題は、電極の加工が容易であり、コスト低減を図ることができる真空バルブを提供することにある。

上記課題を達成するために、本発明によれば、接離自在の一対の電極を有する真空バルブにおいて、電極は、通電軸の一端に固着され、外周部に通電軸の軸方向に対して傾斜する複数の電極スリットを有する円筒状からなるスリット電極と、このスリット電極の反通電軸側の開口部に設けられた円板状の接点とを備え、スリット電極は、あらかじめ分割された複数の分割電極からなり、該分割電極を組み合わせて電極スリットを形成するようにする。

本発明の真空バルブによれば、あらかじめ分割した複数個の部品を組み合わせてスリット電極を構成するようにしたので、電極の加工が容易となり、コスト低減を図ることができる。

本発明の第１の実施形態を示す真空バルブの構成を示す断面図 本発明の第１の実施形態を示す電極の構成を示す断面図 本発明の第１の実施形態を示す電極の構成を示す分解斜視図 図３に示す接点の平面図

以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態を示す真空バルブの構成を示す断面図、図２は、本発明の第１の実施形態を示す電極の構成を示す断面図、図３は、本発明の第１の実施形態を示す電極の構成を示す分解斜視図、図４は、図３に示す接点の平面図である。

本発明の真空バルブは、スリット電極を複数の分割電極から構成するとともに、接点を複数の分割接点から構成するようにしたものである。

図において、本実施形態の真空バルブ１は、筒状の真空絶縁容器２の両端開口部に、固定側封着金具３と可動側封着金具４が封着されている。固定側封着金具３には、固定側通電軸５が貫通して固定され、真空絶縁容器２内の固定側通電軸５の端部に固定側電極６が設けられている。

固定側電極６は、真空絶縁容器２内の固定側通電軸５の一端に固定され、外周部に固定側通電軸５の軸方向に対して傾斜する複数の電極スリット７を有する円筒状からなるスリット電極１８と、スリット電極１８の固定側通電軸５とは反対側の開口部に設けられた円板状の接点１９とを備えている。

また、固定側電極６に対向して接離自在とした可動側電極１１は、可動側封着金具４を移動自在に貫通する可動側通電軸１２の端部に設けられている。
可動側電極１１は、真空絶縁容器２内の可動側通電軸１２の一端に固定され、外周部に可動側通電軸１２の軸方向に対して傾斜する複数の電極スリット７を有する円筒状からなるスリット電極１８と、スリット電極１８の可動側通電軸１２とは反対側の開口部に設けられた円板状の接点１９とを備えている。

可動側通電軸１２の中間部には、伸縮自在の筒状のベローズ１３の一方端が封着され、他方端が可動側封着金具４に封着されている。

ここで、本実施形態の真空バルブの電極構造では、スリット電極１８は、あらかじめ分割された複数の分割電極８からなり、分割電極８を組み合わせることで、複数の電極スリット７を形成するようにしている。
また、接点１９は、あらかじめ分割された複数の分割接点９からなり、分割接点９を組み合わせることで、複数の接点スリット１５ｂを形成するようにしている。

可動側電極１１は、図２及び図３に示すように、複数個の分割電極８と、複数個の分割接点９と、電極スリット１８内の可動側通電軸１２の一端部１２aと接点１９の中心部との間に設けられた補強部材１０とを備えている。

補強部材１０は、例えば非磁性体からなる部材であり、軸部の両端に軸部の径よりも広い支持部１０ａを備えており、支持部１０ａ、１０ａが分割電極９からなる接点１９の中心部の裏面と可動側通電軸１２の一端部１２ａとに当接して配置されることで、接点の変形を防止することができる。
分割電極８は、図３に示すように、ひし形形状からなる簡易な部品であり、同一形状の分割電極８を複数個、組み合わせることで、円筒状のスリット電極１８を形成するようにしている。
ここで、円筒状のスリット電極１８は、隣り合う分割電極８と分割電極８との間に、可動側通電軸１２の軸方向に対して傾斜する複数の電極スリット７となる隙間が設けられるように個々の分割電極８が配置されている。
本実施形態では、６個の分割電極８を用いることで、６個の電極スリット７を形成するようにしている。
分割された個々の分割電極８は、その下端部が、可動側通電軸１２の円板状の一端部１２ａに直接、固着されることで、可動側通電軸１２に固定される。

分割接点９は、図３に示すように、三角形状からなる簡易な形状の部品であり、同一形状の分割接点９を複数個、組み合わせることで、円板状の接点１９を形成するようにしている。

ここで、円板状の接点１９は、図４に示すように、中心部に隙間１５ａが設けられるとともに、隣り合う分割接点９と分割接点９との間に複数の接点スリット１５ｂが設けられるように複数の分割接点９が配置される。すなわち、複数の接点スリット１５ｂは、分割接点９を組み合わせた際に、円板状の接点１９の中心部から外周部に直線状に向かうように形成されている。

本実施形態では、６個の分割接点９を用いることで、６個の接点スリット１５ｂを形成するようにしている。

分割された個々の分割接点９は、その外周部が、分割された個々の分割電極８の上端部に直接、固着されることで、分割電極８に固定される。その際に、スリット電極１８の電極スリット７と接点１９の接点スリット１５ｂが連通するように、分割接点９と分割電極８を固着させることが好ましい。スリット電極１８の電極スリット７と接点１９の接点スリット１５ｂを連通させることで、より縦磁界の強度を強くすることができ、遮断性能を向上させることができる。

接点１９の中心部に位置する個々の分割電極９の先端部は補強部材１０の支持部１０ａにそれぞれ固着されることで補強部材１０に固定される。
なお、本実施形態では、可動側電極の構成について説明したが、固定側電極の構造も可動側電極の構造と同じである。
また、本実施形態では、分割電極は、ひし形形状としたが、それ以外の形状で形成するようにしてもよい。さらに、分割接点は、三角形状としたが、それ以外の形状で形成するようにしてもよい。
このように、本実施形態の真空バルブの電極構造は、複数の分割電極８と電極スリット７からなるスリット電極１８と、複数の分割接点９と接点スリット１５Ｂからなる接点１９と、補強部材１０とから構成されている。
上記構成の真空バルブの電極構造によれば、スリット電極の外周部に電極スリットを有する縦磁界電極構造としているので、電極間に発生するアークに対して平行な磁界を印加することができ、遮断性能を向上させることができる。
また、接点１９は、複数の接点スリット１５ｂを有しているので、より縦磁界の強度を強くすることができ、より遮断性能を向上させることができる。

さらに、本実施形態によれば、スリット電極をあらかじめ分割された複数の簡易な形状の分割電極を組み合わせて電極スリットを形成するようにしたので、スリット電極におけるスリット加工などの複雑な加工が不要となる。これにより、電極の加工が容易となり、コスト低減を図ることができる。
また、接点をあらかじめ分割された複数の簡易な形状の分割接点を組み合わせて接点スリットを形成するようにしたので、接点におけるスリット加工などの複雑な加工も不要となる。これにより、より電極の加工が容易となり、コスト低減を図ることができる。

さらに、本実施形態では、同一形状の分割電極を組み合わせてスリット電極を構成するようにしたが、異なる形状の分割電極を組み合わせてスリット電極を構成するようにしてもよい。また、分割接点についても異なる形状の分割接点を組み合わせて接点を構成するようにしてもよい。
なお、遮断性能は、接点の径や面積、スリット形状の幅や長さ、角度などのパラメータにより影響を受けるが、本発明のようにスリット電極を複数の分割電極の組み合わせにより構成するとともに、接点を複数の分割接点の組み合わせにより構成することにより、パラメータを変化させることが容易となり、遮断性能の拡張が容易となる。
更に、数種類の大きさや形状の異なる分割電極を組み合わせてスリット電極を構成したり、数種類の大きさや形状の異なる分割接点を組み合わせて接点を構成することにより、パラメータを変更させるようにしてもよい。これによっても、パラメータを変化させることが容易となり、遮断性能を容易かつ効果的に拡張させることができる。

１ 真空バルブ
５ 固定側通電軸
６ 固定側電極
７ 電極スリット
８ 分割電極
９ 分割接点
１１ 可動側電極
１２ 可動側通電軸
１５ｂ 接点スリット
１８ スリット電極
１９ 接点

Claims (5)

1. 接離自在の一対の電極を有する真空バルブにおいて、
   前記電極は、通電軸の一端に固着され、外周部に通電軸の軸方向に対して傾斜する複数の電極スリットを有する円筒状からなるスリット電極と、
   このスリット電極の反通電軸側の開口部に設けられた円板状の接点とを備え、
   前記スリット電極は、あらかじめ分割された複数の分割電極からなり、該分割電極を組み合わせて前記電極スリットを形成するようにしたことを特徴とする真空バルブ。
2. 前記接点は、あらかじめ分割された複数の分割接点からなり、該分割接点を組み合わせて複数の接点スリットを形成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の真空バルブ。
3. 前記電極スリット内の通電軸の一端と前記接点の中心部との間に補強部材を配置したことを特徴とする請求項２に記載の真空バルブ。
4. 前記分割接点は、同一形状からなることを特徴とする請求項２に記載の真空バルブ。
5. 前記複数の接点スリットは、分割接点を組み合わせた際に、円板状の接点の中心部から外周部に向かうように形成されることを特徴とする請求項２に記載の真空バルブ。