JP3061523B2 - 密封多極絶縁端子構造体の製造方法 - Google Patents
密封多極絶縁端子構造体の製造方法Info
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- JP3061523B2 JP3061523B2 JP6029605A JP2960594A JP3061523B2 JP 3061523 B2 JP3061523 B2 JP 3061523B2 JP 6029605 A JP6029605 A JP 6029605A JP 2960594 A JP2960594 A JP 2960594A JP 3061523 B2 JP3061523 B2 JP 3061523B2
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高度な気密性を必要
とする容器において、容器内外で電力あるいは制御・計
測用信号を送受するものであり、原子力発電所の原子炉
格納容器電線貫通部に適用可能な密封多極絶縁端子構造
体に関するものである。
とする容器において、容器内外で電力あるいは制御・計
測用信号を送受するものであり、原子力発電所の原子炉
格納容器電線貫通部に適用可能な密封多極絶縁端子構造
体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７、図８は例えば特公昭５４−３３３
５７号公報に示された従来の原子炉格納容器電線貫通部
およびモジュール構造を示す全体斜視図とモジュールの
一部断面図である。図７において、１４はモジュールで
あり、両端にはケーブル１５が接続され端板１６に設け
られた貫通穴１６ａにＯリング（図示せず）を介して金
具１７で固定されている。１６ｂは端板１６の貫通穴１
６ａ間に延びる細孔であり、圧力計等で構成される漏れ
検出器１８に接続している。１９は一端を端板１６に溶
接で固着されたパイプ状のケーシングであり、他端は図
示されない格納容器の貫通配管と溶接される。
５７号公報に示された従来の原子炉格納容器電線貫通部
およびモジュール構造を示す全体斜視図とモジュールの
一部断面図である。図７において、１４はモジュールで
あり、両端にはケーブル１５が接続され端板１６に設け
られた貫通穴１６ａにＯリング（図示せず）を介して金
具１７で固定されている。１６ｂは端板１６の貫通穴１
６ａ間に延びる細孔であり、圧力計等で構成される漏れ
検出器１８に接続している。１９は一端を端板１６に溶
接で固着されたパイプ状のケーシングであり、他端は図
示されない格納容器の貫通配管と溶接される。
【０００３】図８において、２０は複数のＯリング溝２
０ａを有するヘッダーであり、中央部に設けられた孔２
０ｂは、導体２１を通すための整列した複数の穴２２ａ
を有する一対の絶縁円板２２をスペーサ２３により離間
させて形成する漏れ監視空間２４と連通している。ヘッ
ダー２０の両端に取り付けられたシュラウド２５の内部
にはエポキシ樹脂２６を境面２６ａの位置まで充填し、
導体２１の端２１ａはケーブル１５とスプライス２７で
接続しており、シュラウド２５の残りの空間は別のエポ
キシ樹脂２８が充填される。
０ａを有するヘッダーであり、中央部に設けられた孔２
０ｂは、導体２１を通すための整列した複数の穴２２ａ
を有する一対の絶縁円板２２をスペーサ２３により離間
させて形成する漏れ監視空間２４と連通している。ヘッ
ダー２０の両端に取り付けられたシュラウド２５の内部
にはエポキシ樹脂２６を境面２６ａの位置まで充填し、
導体２１の端２１ａはケーブル１５とスプライス２７で
接続しており、シュラウド２５の残りの空間は別のエポ
キシ樹脂２８が充填される。
【０００４】次に製造方法について説明する。なお製造
方法はモジュール１４の両端で同等であるのでその一端
について述べる。絶縁円板２２をヘッダー２０の内表面
に対して所定の位置に取り付け、漏れ検知空間２４を形
成する。導体２１を挿通後エポキシ樹脂２６を境面２６
ａまで注入して封止する。この場合、導体２１はサンド
ブラスト等によりその表面に微小な凹凸を形成してエポ
キシ樹脂の密着性を向上させておく。エポキシ樹脂２６
は硬化時に収縮して導体２１の表面部を効果的に封止す
る。次に導体２１の露出した延長端２１ａをスプライス
２７によってケーブル１５と接続する。その後、別のエ
ポキシ樹脂２８をシュラウド２５により形成された残部
分に注入してケーブル１５の周りを保護する。なお、エ
ポキシ樹脂２８は単にケーブル間の絶縁及びケーブル支
持用として作用させるもので圧縮封止特性を持つ必要は
ない。
方法はモジュール１４の両端で同等であるのでその一端
について述べる。絶縁円板２２をヘッダー２０の内表面
に対して所定の位置に取り付け、漏れ検知空間２４を形
成する。導体２１を挿通後エポキシ樹脂２６を境面２６
ａまで注入して封止する。この場合、導体２１はサンド
ブラスト等によりその表面に微小な凹凸を形成してエポ
キシ樹脂の密着性を向上させておく。エポキシ樹脂２６
は硬化時に収縮して導体２１の表面部を効果的に封止す
る。次に導体２１の露出した延長端２１ａをスプライス
２７によってケーブル１５と接続する。その後、別のエ
ポキシ樹脂２８をシュラウド２５により形成された残部
分に注入してケーブル１５の周りを保護する。なお、エ
ポキシ樹脂２８は単にケーブル間の絶縁及びケーブル支
持用として作用させるもので圧縮封止特性を持つ必要は
ない。
【０００５】このような構成の貫通部における気密性の
確認は、細孔１６ｂを通って外部から供給されたＮ2 ガ
スが孔２０ｂを介して漏れ監視空間２４に導入され、導
体２１とエポキシ樹脂間で漏れがある場合、Ｎ2 ガスの
圧力が降下し気密性に支障をきたしたことを検知するこ
とができる。
確認は、細孔１６ｂを通って外部から供給されたＮ2 ガ
スが孔２０ｂを介して漏れ監視空間２４に導入され、導
体２１とエポキシ樹脂間で漏れがある場合、Ｎ2 ガスの
圧力が降下し気密性に支障をきたしたことを検知するこ
とができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の原子炉格納容器
等に使用されている電線貫通部のモジュールは封止部材
として、エポキシ樹脂等の有機材が用いられているの
で、設計条件を上まわる非常に温度の高い条件下ではエ
ポキシ樹脂等が炭化する可能性があり、この状態で圧力
が加わると破損する危険性が生じる。また、封止部材が
有機材であるため、熱劣化放射線照射による劣化等によ
り気密性に対する長期信頼性が損なわれるなどの問題点
がある。
等に使用されている電線貫通部のモジュールは封止部材
として、エポキシ樹脂等の有機材が用いられているの
で、設計条件を上まわる非常に温度の高い条件下ではエ
ポキシ樹脂等が炭化する可能性があり、この状態で圧力
が加わると破損する危険性が生じる。また、封止部材が
有機材であるため、熱劣化放射線照射による劣化等によ
り気密性に対する長期信頼性が損なわれるなどの問題点
がある。
【０００７】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、非常に高温高圧条件下でも気
密性を維持できるとともに、気密性に対する長期信頼性
を向上させることを目的とする。
めになされたものであり、非常に高温高圧条件下でも気
密性を維持できるとともに、気密性に対する長期信頼性
を向上させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる密封多
極絶縁端子構造体は、封止部材としてガラス質粉末とマ
イカ粉末を混合して粗成型し高温高圧下でセラミックス
化させたものを用いている。
極絶縁端子構造体は、封止部材としてガラス質粉末とマ
イカ粉末を混合して粗成型し高温高圧下でセラミックス
化させたものを用いている。
【０００９】
【作用】この発明における密封多極絶縁端子構造体は、
その封止部材が非常に高温の条件下でも炭化せず、高圧
での破損を防ぐ。また、この封止部材の熱劣化は有機材
と比べて少なく、気密性に対する長期信頼性が向上す
る。
その封止部材が非常に高温の条件下でも炭化せず、高圧
での破損を防ぐ。また、この封止部材の熱劣化は有機材
と比べて少なく、気密性に対する長期信頼性が向上す
る。
【００１０】
【実施例】実施例１． 以下、この発明の実施例１を図に基づいて説明する。図
１はこの発明による密封多極絶縁端子構造体（以下、単
に構造体と呼ぶ）の断面図であり、１はガラス−マイカ
系セラミックスからなる封止部材、２はモニタリングデ
ィスクであり、上述した従来例における図８の絶縁円板
２２、スペーサ２３と漏れ監視空間２４の部分と同様な
構造であるが、その詳細は図示を省略している。３はセ
ラミックス板からなる離型板、４は封止部材１、モニタ
リングディスク２、離型板３の整列された各貫通孔に挿
通された導体、５は円筒状のスリーブ部材、５ａはスリ
ーブ部材５の中央部に設けられた漏れ監視用貫通孔であ
る。図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１の上半分に相当
し、図１の構造体とは構造の異なるモニタリングディス
クを有するものの断面図であり、６は多孔質セラミック
スからなるモニタリングディスク、７は各導体間を連通
している細孔７ａをもつセラミックス製のモニタリング
ディスクであり、それぞれ図１のモニタリングディスク
２に対応する。図３は図１の封止前の構造体組立手順を
説明するための説明図であり、図中の１ａはガラス質粉
末とマイカ粉末を混合して円板状に成形した粗成型封止
部材である。図４、図５は成型用の金型に各部材をセッ
ティングする状態を説明するための手順図であり、８は
下型、９は上型である。図６は加圧する際の全体斜視図
で、１０は加圧用下型、１１は加圧用上型、１２は構造
体組立品をスリーブ部材５の外側から加熱する枠であ
り、加圧用下型１０、加圧用上型１１、枠１２はそれぞ
れに挿入された複数のヒータ１３により加熱される。
１はこの発明による密封多極絶縁端子構造体（以下、単
に構造体と呼ぶ）の断面図であり、１はガラス−マイカ
系セラミックスからなる封止部材、２はモニタリングデ
ィスクであり、上述した従来例における図８の絶縁円板
２２、スペーサ２３と漏れ監視空間２４の部分と同様な
構造であるが、その詳細は図示を省略している。３はセ
ラミックス板からなる離型板、４は封止部材１、モニタ
リングディスク２、離型板３の整列された各貫通孔に挿
通された導体、５は円筒状のスリーブ部材、５ａはスリ
ーブ部材５の中央部に設けられた漏れ監視用貫通孔であ
る。図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１の上半分に相当
し、図１の構造体とは構造の異なるモニタリングディス
クを有するものの断面図であり、６は多孔質セラミック
スからなるモニタリングディスク、７は各導体間を連通
している細孔７ａをもつセラミックス製のモニタリング
ディスクであり、それぞれ図１のモニタリングディスク
２に対応する。図３は図１の封止前の構造体組立手順を
説明するための説明図であり、図中の１ａはガラス質粉
末とマイカ粉末を混合して円板状に成形した粗成型封止
部材である。図４、図５は成型用の金型に各部材をセッ
ティングする状態を説明するための手順図であり、８は
下型、９は上型である。図６は加圧する際の全体斜視図
で、１０は加圧用下型、１１は加圧用上型、１２は構造
体組立品をスリーブ部材５の外側から加熱する枠であ
り、加圧用下型１０、加圧用上型１１、枠１２はそれぞ
れに挿入された複数のヒータ１３により加熱される。
【００１１】図３において、粗成型封止部材１ａ、モニ
タリングディスク２、離型板３の各々の外径ｄ１、ｄ
２、ｄ３はスリーブ部材の内径ｄ５よりも、わずかに小
さな寸法とすることにより組立作業を容易にしており、
離型板３の外径ｄ３は粗成型封止部材１ａの外径ｄ１よ
りも大きくすることにより、粗成型封止部材１ａを加圧
・流動させてもスリーブ部材５との隙間から流出しない
ようにし、離型性を良くしている。それぞれの部材にあ
けられた導体４が貫通する複数の穴の直径ｄ′３、ｄ′
１、ｄ′２は導体４の外径ｄ４よりもわずかに大きな寸
法とすることにより、導体４の挿入作業を容易にしてい
る。なお、モニタリングディスク２の穴径ｄ′２は粗成
型封止部材１ａを加熱、加圧する工程で粗成型封止部材
１ａが導体４とモニタリングディスク２の穴との隙間か
ら流入し、モニタリングディスク２の内部に加工された
各導体の間を連通する細孔（図２（ｂ）の７ａ）あるい
は多孔質セラミックス（図２（ａ）の６）空隙を閉塞し
ないように粗成型封止部材１ａの穴径ｄ′１よりも小さ
くしており、離型板３の穴径ｄ′３も成型時に粗成型封
止部材１ａが導体４と離型板３との隙間から流出しない
ように穴径ｄ′１よりも小さくし、離型性を良くしてい
る。
タリングディスク２、離型板３の各々の外径ｄ１、ｄ
２、ｄ３はスリーブ部材の内径ｄ５よりも、わずかに小
さな寸法とすることにより組立作業を容易にしており、
離型板３の外径ｄ３は粗成型封止部材１ａの外径ｄ１よ
りも大きくすることにより、粗成型封止部材１ａを加圧
・流動させてもスリーブ部材５との隙間から流出しない
ようにし、離型性を良くしている。それぞれの部材にあ
けられた導体４が貫通する複数の穴の直径ｄ′３、ｄ′
１、ｄ′２は導体４の外径ｄ４よりもわずかに大きな寸
法とすることにより、導体４の挿入作業を容易にしてい
る。なお、モニタリングディスク２の穴径ｄ′２は粗成
型封止部材１ａを加熱、加圧する工程で粗成型封止部材
１ａが導体４とモニタリングディスク２の穴との隙間か
ら流入し、モニタリングディスク２の内部に加工された
各導体の間を連通する細孔（図２（ｂ）の７ａ）あるい
は多孔質セラミックス（図２（ａ）の６）空隙を閉塞し
ないように粗成型封止部材１ａの穴径ｄ′１よりも小さ
くしており、離型板３の穴径ｄ′３も成型時に粗成型封
止部材１ａが導体４と離型板３との隙間から流出しない
ように穴径ｄ′１よりも小さくし、離型性を良くしてい
る。
【００１２】次に、各構成部材の材質について述べる。
粗成型封止部材１ａにおいて、ガラス質粉末とマイカの
混合比率は３０〜５０：５０〜７０重量％の範囲であ
り、ガラス質粉末は高耐熱絶縁体としての特性を有する
低融点ガラス、マイカはガラス質粉末軟化温度において
も安定で熱分解しない合成マイカである合成フッ素金雲
母で、その粒径は成形時の流動性の点から６０〜２００
μｍとするのが望ましい。なお、低融点ガラスはホウケ
イ酸鉛ガラスであり、その組成はＰｂＯ：５４〜６２重
量％、Ｂ2Ｏ3：１６〜２２重量％、ＳｉＯ2 ：１３〜１
５重量％、ＺｒＯ2 ：３〜５重量％から構成されてい
る。モニタリングディスク２は導体４を複数貫通させる
孔及び内部に各導体間を連通させる細孔を加工するため
に、機械加工性が良く、電気絶縁性も高い、マシナブル
セラミックスとしてマイカ系の快削性セラミックスが適
している。離型板３も同様に導体４を貫通させる複数の
孔を加工する必要があり、モニタリングディスク２と同
じ材質が適している。導体４は電導性が良く、ガラス−
マイカ系セラミックスとの密着性も良いＮｉ−Ｆｅ被覆
／無酸素銅の複合材とし、スリーブ部材５は防錆の観点
からステンレス鋼とする。
粗成型封止部材１ａにおいて、ガラス質粉末とマイカの
混合比率は３０〜５０：５０〜７０重量％の範囲であ
り、ガラス質粉末は高耐熱絶縁体としての特性を有する
低融点ガラス、マイカはガラス質粉末軟化温度において
も安定で熱分解しない合成マイカである合成フッ素金雲
母で、その粒径は成形時の流動性の点から６０〜２００
μｍとするのが望ましい。なお、低融点ガラスはホウケ
イ酸鉛ガラスであり、その組成はＰｂＯ：５４〜６２重
量％、Ｂ2Ｏ3：１６〜２２重量％、ＳｉＯ2 ：１３〜１
５重量％、ＺｒＯ2 ：３〜５重量％から構成されてい
る。モニタリングディスク２は導体４を複数貫通させる
孔及び内部に各導体間を連通させる細孔を加工するため
に、機械加工性が良く、電気絶縁性も高い、マシナブル
セラミックスとしてマイカ系の快削性セラミックスが適
している。離型板３も同様に導体４を貫通させる複数の
孔を加工する必要があり、モニタリングディスク２と同
じ材質が適している。導体４は電導性が良く、ガラス−
マイカ系セラミックスとの密着性も良いＮｉ−Ｆｅ被覆
／無酸素銅の複合材とし、スリーブ部材５は防錆の観点
からステンレス鋼とする。
【００１３】次に製造手順並び温度、圧力条件について
説明する。まず、粗成型封止部材１ａの成形手順を以下
の（１）〜（５）で述べる。 （１）低融点ガラスと合成マイカの粉末、３０〜５０：
５０〜７０重量％に水を７〜１０重量％を加えて混合す
る。 （２）プレス圧力２７５ｋｇ／ｃｍ2 で上記（１）の混
合物を冷間加圧し、粗成形した後、１００℃で１５時間
乾燥させ、水分を完全に除去する。 （３）７５０℃、４０分間加熱する。 （４）プレス圧力５００ｋｇ／ｃｍ2 、金型温度４００
℃でプレスする。 （５）導体４を挿通させるための孔加工（寸法ｄ′１）
及び外径寸法がｄ１となるように加工を行い、粗成型封
止部材１ａを成形する。
説明する。まず、粗成型封止部材１ａの成形手順を以下
の（１）〜（５）で述べる。 （１）低融点ガラスと合成マイカの粉末、３０〜５０：
５０〜７０重量％に水を７〜１０重量％を加えて混合す
る。 （２）プレス圧力２７５ｋｇ／ｃｍ2 で上記（１）の混
合物を冷間加圧し、粗成形した後、１００℃で１５時間
乾燥させ、水分を完全に除去する。 （３）７５０℃、４０分間加熱する。 （４）プレス圧力５００ｋｇ／ｃｍ2 、金型温度４００
℃でプレスする。 （５）導体４を挿通させるための孔加工（寸法ｄ′１）
及び外径寸法がｄ１となるように加工を行い、粗成型封
止部材１ａを成形する。
【００１４】次に、各部材の組立及び加熱、加圧の手順
並びに温度、圧力条件を以下の（１）〜（６）で述べ
る。 （１）図４に示したように成形用下型８の上に粗成型封
止部材１ａ、モニタリングディスク２、離型板３をセッ
トする。 （２）スリーブ部材５、成形用上型９をセット後、導体
４を挿入する。 （３）図５に示した状態のものを加熱炉の内に入れ、ス
リーブ部材５の表面に貼付けた熱電対から検出したスリ
ーブ部材の温度が５００〜５５０℃に達した後、約３０
分間保持し均熱化する。 （４）加熱炉で加熱後、図６に示したようにプレス用下
型１０、上型１１、加熱枠１２にセットする。１０、１
１、１２には電気ヒータ１３が複数本埋込まれており、
４００〜４５０℃に温度設定して、プレス時に各部材の
温度が低下しないようにする。 （５）高温状態で、プレス圧力２３０〜２８０ｋｇ／ｃ
ｍ2 で５分間加圧成形する。 （６）加圧成形後、２００℃まで自然冷却し成形用上、
下型８、９を取り外す。
並びに温度、圧力条件を以下の（１）〜（６）で述べ
る。 （１）図４に示したように成形用下型８の上に粗成型封
止部材１ａ、モニタリングディスク２、離型板３をセッ
トする。 （２）スリーブ部材５、成形用上型９をセット後、導体
４を挿入する。 （３）図５に示した状態のものを加熱炉の内に入れ、ス
リーブ部材５の表面に貼付けた熱電対から検出したスリ
ーブ部材の温度が５００〜５５０℃に達した後、約３０
分間保持し均熱化する。 （４）加熱炉で加熱後、図６に示したようにプレス用下
型１０、上型１１、加熱枠１２にセットする。１０、１
１、１２には電気ヒータ１３が複数本埋込まれており、
４００〜４５０℃に温度設定して、プレス時に各部材の
温度が低下しないようにする。 （５）高温状態で、プレス圧力２３０〜２８０ｋｇ／ｃ
ｍ2 で５分間加圧成形する。 （６）加圧成形後、２００℃まで自然冷却し成形用上、
下型８、９を取り外す。
【００１５】上記（１）〜（６）の手順で図１に示した
構造体が出来上がることになる。なお、加熱温度５００
〜５５０℃は発明者による多数の比較例による性能確認
の結果、加熱温度５００℃以下ではガラス−マイカ系セ
ラミックスの流動性が不足し、封止性能が確保されず、
また加熱温度５５０℃以上ではガラス−マイカ系セラミ
ックスの流動性が過剰になり、小さな隙間からも流出す
るようになるため加圧後金型からの分離が困難になった
り、モニタリングディスクの機能を損なうようになるこ
とを発見したことに基づいて設定した。最も望ましい加
熱温度は５２０℃であった。
構造体が出来上がることになる。なお、加熱温度５００
〜５５０℃は発明者による多数の比較例による性能確認
の結果、加熱温度５００℃以下ではガラス−マイカ系セ
ラミックスの流動性が不足し、封止性能が確保されず、
また加熱温度５５０℃以上ではガラス−マイカ系セラミ
ックスの流動性が過剰になり、小さな隙間からも流出す
るようになるため加圧後金型からの分離が困難になった
り、モニタリングディスクの機能を損なうようになるこ
とを発見したことに基づいて設定した。最も望ましい加
熱温度は５２０℃であった。
【００１６】構造体の中央部にあるモニタリングディス
ク２は封止部材１と導体４の密着性を確認するためのも
のである。図２（ａ）において、モニタリングディスク
６の材質は多孔質セラミックス、図２（ｂ）において、
モニタリングディスク７の材質はマシナブルセラミック
スである。図２（ａ）では、スリーブ部材５に設けられ
た細孔５ａを介して、外部から供給されたガス（例えば
Ｎ2ガス） は、モニタリングディスク６をなす多孔質セ
ラミックスの空隙を通って、封止部材１と導体４の界面
まで達する。封止部材１と導体４が剥離等により、両者
の密着性が損なわれた場合には、図中に矢印で示したよ
うにガスが流れるため、外部から加圧しているガス圧が
低下し、リークが発生していることを検知できる。図２
（ｂ）では、外部から供給されたガスは、モニタリング
ディスクに加工された各導体間を連通している細孔７ａ
を通って封止部材１と導体４の界面まで達する。なお、
図１は従来の実施例を示した図８の内、気密性を保持さ
せる部分のみを図示したものであり、エポキシ樹脂２６
は図１の封止部材１に相当し、２０のヘッダーはスリー
ブ部材５に相当する。
ク２は封止部材１と導体４の密着性を確認するためのも
のである。図２（ａ）において、モニタリングディスク
６の材質は多孔質セラミックス、図２（ｂ）において、
モニタリングディスク７の材質はマシナブルセラミック
スである。図２（ａ）では、スリーブ部材５に設けられ
た細孔５ａを介して、外部から供給されたガス（例えば
Ｎ2ガス） は、モニタリングディスク６をなす多孔質セ
ラミックスの空隙を通って、封止部材１と導体４の界面
まで達する。封止部材１と導体４が剥離等により、両者
の密着性が損なわれた場合には、図中に矢印で示したよ
うにガスが流れるため、外部から加圧しているガス圧が
低下し、リークが発生していることを検知できる。図２
（ｂ）では、外部から供給されたガスは、モニタリング
ディスクに加工された各導体間を連通している細孔７ａ
を通って封止部材１と導体４の界面まで達する。なお、
図１は従来の実施例を示した図８の内、気密性を保持さ
せる部分のみを図示したものであり、エポキシ樹脂２６
は図１の封止部材１に相当し、２０のヘッダーはスリー
ブ部材５に相当する。
【００１７】実施例２ 上記実施例１では、本発明の構造体の製造条件並びに手
順について述べたが、各構成部材の熱膨張係数の組み合
わせを考慮することにより、高温時の各構成部材間の界
面での剥離を防ぐことができる。低融点ガラスであるホ
ウケイ酸鉛ガラスの組成をＰｂＯ：７８〜８０重量％、
Ｂ2Ｏ3：６〜８重量％、ＳｉＯ2 ：８〜９重量％、Ｚｒ
Ｏ2 ：３〜５重量％ＴｉＯ2 ：１〜３重量％、ＳｎＯ
2 ：０．５〜０．７重量％とすることにより、熱膨張係
数は実施例１での組成と比べ大きくすることができ、１
３×１０-6／℃程度となる。この低融点ガラスを用いた
封止部材１とスリーブ部材５の材質をＳＫＳ３（熱膨張
係数１２．５×１０-6／℃）とした構成部材の組み合わ
せでは、使用時に周囲温度が非常に高温状態となった場
合でも、封止部材体１の熱膨係数は、スリーブ部材５よ
りも大きいので、両者の界面での密着性は保たれる。な
お、両者の熱膨張係数の差はわずかであるので、高温状
態から冷却した場合でも密着性が損なわれることはな
い。また、封止部材１の熱膨張係数を１３×１０-6／℃
とし、導体４の熱膨張係数１０〜１１×１０-6／℃より
も大きくすることにより、高温の成形後でも焼きばめ効
果で気密性が保たれる。
順について述べたが、各構成部材の熱膨張係数の組み合
わせを考慮することにより、高温時の各構成部材間の界
面での剥離を防ぐことができる。低融点ガラスであるホ
ウケイ酸鉛ガラスの組成をＰｂＯ：７８〜８０重量％、
Ｂ2Ｏ3：６〜８重量％、ＳｉＯ2 ：８〜９重量％、Ｚｒ
Ｏ2 ：３〜５重量％ＴｉＯ2 ：１〜３重量％、ＳｎＯ
2 ：０．５〜０．７重量％とすることにより、熱膨張係
数は実施例１での組成と比べ大きくすることができ、１
３×１０-6／℃程度となる。この低融点ガラスを用いた
封止部材１とスリーブ部材５の材質をＳＫＳ３（熱膨張
係数１２．５×１０-6／℃）とした構成部材の組み合わ
せでは、使用時に周囲温度が非常に高温状態となった場
合でも、封止部材体１の熱膨係数は、スリーブ部材５よ
りも大きいので、両者の界面での密着性は保たれる。な
お、両者の熱膨張係数の差はわずかであるので、高温状
態から冷却した場合でも密着性が損なわれることはな
い。また、封止部材１の熱膨張係数を１３×１０-6／℃
とし、導体４の熱膨張係数１０〜１１×１０-6／℃より
も大きくすることにより、高温の成形後でも焼きばめ効
果で気密性が保たれる。
【００１８】実施例３ 上記実施例２では各構成部材間の熱膨張係数の組み合わ
せを考慮することにより、高温時の各構成部材間の界面
での剥離並びに成形後の焼きばめ効果について述べた
が、導体ならびにスリーブ部材の材質を選択すること
で、封止部材との密着性をより強固にすることができ
る。実施例１では導体にＮｉ−Ｆｅ被覆／無酸素銅の複
合材を用いる場合を示したがこれに限定するものではな
い。すなわち、加熱温度５００〜５５０℃で表面に酸化
劣化層が形成し、素地材料との界面で剥離が発生する材
料ではなく固有抵抗の低い、電気良導体であれば良い。
例えばＮｉ−Ｃｒ被覆／銅複合線、Ｔｉ−Ｎｂ被覆／銅
複合線、セラミック被覆電線などが考えられる。
せを考慮することにより、高温時の各構成部材間の界面
での剥離並びに成形後の焼きばめ効果について述べた
が、導体ならびにスリーブ部材の材質を選択すること
で、封止部材との密着性をより強固にすることができ
る。実施例１では導体にＮｉ−Ｆｅ被覆／無酸素銅の複
合材を用いる場合を示したがこれに限定するものではな
い。すなわち、加熱温度５００〜５５０℃で表面に酸化
劣化層が形成し、素地材料との界面で剥離が発生する材
料ではなく固有抵抗の低い、電気良導体であれば良い。
例えばＮｉ−Ｃｒ被覆／銅複合線、Ｔｉ−Ｎｂ被覆／銅
複合線、セラミック被覆電線などが考えられる。
【００１９】スリーブ部材の材料についても、加熱温度
５００〜５５０℃で表面に酸化劣化層が形成されず、界
面で剥離が発生しない材質であれば良い。実施例１では
防錆の観点からステンレス鋼を、実施例２では熱膨張の
観点からＳＫＳを選択したが、これに限定するものでは
ない。例えば一般構造用圧延鋼材ＳＳ４１では５００℃
付近より著しく酸化劣化し、表面に黒色皮膜が形成す
る。このような鉄成分主体の材料にＮｉ、Ｃｒ、Ｍａ、
Ｗを添加した鉄系耐熱合金であれば良い。
５００〜５５０℃で表面に酸化劣化層が形成されず、界
面で剥離が発生しない材質であれば良い。実施例１では
防錆の観点からステンレス鋼を、実施例２では熱膨張の
観点からＳＫＳを選択したが、これに限定するものでは
ない。例えば一般構造用圧延鋼材ＳＳ４１では５００℃
付近より著しく酸化劣化し、表面に黒色皮膜が形成す
る。このような鉄成分主体の材料にＮｉ、Ｃｒ、Ｍａ、
Ｗを添加した鉄系耐熱合金であれば良い。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、封止
部材として無機絶縁材であり、高耐熱性を有するガラス
−マイカ系セラミックスを用いたので、非常に温度の高
い雰囲気条件下でも炭化することなく、気密性を保持で
きる。また、封止部材、スリーブ部材、導体の各々の熱
膨張係数の組み合わせを適当に選択することにより、各
構成部材間の密着性をより向上させることができる。さ
らに、ガラス−マイカ系セラミックスを封止部材として
用いることにより、従来の有機材と比べ気密性に対する
長期信頼性を向上させることができる。
部材として無機絶縁材であり、高耐熱性を有するガラス
−マイカ系セラミックスを用いたので、非常に温度の高
い雰囲気条件下でも炭化することなく、気密性を保持で
きる。また、封止部材、スリーブ部材、導体の各々の熱
膨張係数の組み合わせを適当に選択することにより、各
構成部材間の密着性をより向上させることができる。さ
らに、ガラス−マイカ系セラミックスを封止部材として
用いることにより、従来の有機材と比べ気密性に対する
長期信頼性を向上させることができる。
【図１】この発明の実施例による構造体の断面図であ
る。
る。
【図２】この発明の実施例による構造体の気密性の確認
方法を示す一部断面図である。
方法を示す一部断面図である。
【図３】この発明の実施例による構造体の組立手順を示
す説明図である。
す説明図である。
【図４】この発明の実施例による構造体の封止作業の手
順図である。
順図である。
【図５】この発明の実施例による構造体の封止作業の手
順図である。
順図である。
【図６】この発明の実施例による構造体の封止作業を説
明する全体斜視図である。
明する全体斜視図である。
【図７】従来の電線貫通部を示す全体斜視図である。
【図８】従来の電線貫通部モジュール構造を示す一部断
面図である。
面図である。
１：封止部材 ２：モニタリングディスク ３：離型板 ４：導体 ５：スリーブ部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 泰彦 三田市三輪二丁目６番１号 菱電化成株 式会社内 (72)発明者 好永 功夫 神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番２号 三菱電機株式会社 神戸製作所内 (72)発明者 枝嶋 敏数 神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番２号 三菱電機株式会社 神戸製作所内 (72)発明者 村上 忠禧 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 生産技術研究所内 (72)発明者 加藤 和晴 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 生産技術研究所内 (72)発明者 足達 廣士 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 平６−269114（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−38341（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−11618（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−161235（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−68316（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−45488（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−315413（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−47589（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−200586（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−16038（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21C 13/036 H02G 3/22
Claims (11)
- 【請求項１】 ガラス質粉末とマイカ粉末とを混合し円
板状の粗成型封止部材とする工程と、 この粗成型封止部材の厚さ方向に導体貫通孔を形成する
工程と、 円板状の離型板に上記粗成型封止部材の導体貫通孔と対
応する位置の導体貫通孔を形成する工程と、 円板状のモニタリングディスクに漏れ検知機能を有する
上記粗成型封止部材の導体貫通孔と対応する位置の導体
貫通孔を形成する工程と、 上記粗成型封止部材、上記離型板および上記モニタリン
グディスクを各導体貫通孔を整列させ、かつ離型板、粗
成型封止部材、モニタリングディスク、粗成型封止部
材、離型板の順に積層して封止組立部材を構成する工程
と、 この整列した貫通孔に導体を挿通させる工程と、 この導体を挿通した封止組立部材を円筒状のスリーブ部
材に挿入し、上記粗成型封止部材の軟化・流動化温度に
加熱する工程と、 上記封止組立部材を加圧し、上記粗成型封止部材を上記
スリーブ部材および上記導体と封止し、かつ上記粗成型
封止部材を加熱しセラミックス化させて封止部材とする
工程とを有する密封多極絶縁端子構造体の製造方法。 - 【請求項２】 上記ガラス質粉末はホウケイ酸鉛ガラス
であり、その組成がＰｂＯ：７８〜８０重量％、Ｂ
2Ｏ3：６〜８重量％、ＳｉＯ2 ：８〜９重量％、ＺｒＯ
2 ：３〜５重量％、ＴｉＯ 2 ：１〜３重量％、ＳｎＯ
2 ：０．５〜０．７重量％から構成されることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の密封多極絶縁端子構
造体の製造方法。 - 【請求項３】 上記マイカ粉末は粒径が６０〜２００μ
ｍの合成マイカとしたことを特徴とする請求項１に記載
の密封多極絶縁端子構造体の製造方法。 - 【請求項４】 上記粗成型封止部材のガラス質粉末と上
記マイカ粉末との混合比が３０〜５０：５０〜７０重量
％の範囲としたことを特徴とする請求項１に記載の密封
多極絶縁端子構造体の製造方法。 - 【請求項５】 上記封止部材の熱膨張係数を９〜１３×
１０-6／℃、上記導体の熱膨張係数を１０〜１１×１０
-6／℃の範囲としたことを特徴とする請求項１に記載の
密封多極絶縁端子構造体の製造方法。 - 【請求項６】 上記封止部材の熱膨張係数を、上記スリ
ーブ部材の熱膨張係数より大きくしたことを特徴とする
請求項１に記載の密封多極絶縁端子構造体の製造方法。 - 【請求項７】 上記封止部材の熱膨張係数を９〜１３×
１０-6／℃、上記スリーブ部材の熱膨張係数を１１〜１
３×１０-6／℃の範囲としたことを特徴とする請求項１
に記載の密封多極絶縁端子構造体の製造方法。 - 【請求項８】 上記モニタリングディスクの材質は絶縁
性セラミックスとし、外周から各導体貫通孔に達する細
孔を有するようにしたことを特徴とする請求項１に記載
の密封多極絶縁端子構造体の製造方法。 - 【請求項９】 上記モニタリングディスクに加工する導
体貫通孔は上記粗成型封止部材に加工された導体貫通孔
径より小さくしたことを特徴とする請求項１に記載の密
封多極絶縁端子構造体の製造方法。 - 【請求項１０】 上記粗成型封止部材および上記スリー
ブ部材の加熱温度が５００〜５５０℃の範囲であること
を特徴とする請求項１に記載の密封多極絶縁端子構造体
の製造方法。 - 【請求項１１】 加圧成形金型の予熱温度が４００〜４
５０℃の範囲で、加圧圧力が２３０〜２８０ｋｇ／ｃｍ
2 であることを特徴とする請求項１に記載の密封多極絶
縁端子構造体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6029605A JP3061523B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 密封多極絶縁端子構造体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6029605A JP3061523B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 密封多極絶縁端子構造体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07239394A JPH07239394A (ja) | 1995-09-12 |
| JP3061523B2 true JP3061523B2 (ja) | 2000-07-10 |
Family
ID=12280705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6029605A Expired - Fee Related JP3061523B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 密封多極絶縁端子構造体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3061523B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014085242A (ja) * | 2012-10-24 | 2014-05-12 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 原子炉格納容器の電気配線貫通部構造及び原子炉格納容器 |
| CN115798747B (zh) * | 2022-12-02 | 2024-04-23 | 中国核动力研究设计院 | 一种适用于小堆的单体扩容中压电气贯穿件 |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP6029605A patent/JP3061523B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07239394A (ja) | 1995-09-12 |
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