JP5885429B2 - Vacuum valve - Google Patents
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Description
この発明は、電気回路を開閉する真空遮断器の消弧室を構成する真空バルブに関するものである。 The present invention relates to a vacuum valve constituting an arc extinguishing chamber of a vacuum circuit breaker that opens and closes an electric circuit.
従来の真空バルブは、例えば特許文献1の図5に開示されているように、絶縁円筒、この絶縁円筒両端の固定フランジと可動フランジ、シールリング等により構成され、真空容器内には、接離可能な固定電極および可動電極が配置され、各電極はそれぞれ固定ロッド、可動ロッドに取り付けられ、可動電極は真空気密を保った状態で軸方向に動作させることができるようになっている。
As shown in FIG. 5 of
真空バルブは、本来の遮断絶縁性能を維持するために、真空容器内を長期に渡り高真空に維持する必要がある。そのため部品は、ガス含有量の少ない材料を使用し、熱処理を行って、真空容器内部の放出ガスや吸着ガスの除去を行っている。加えて、真空容器内には、ガス吸着材をベース金属にコーティングしたゲッターが取り付けられている。真空バルブがロウ付けにて真空気密された後、このゲッターにロウ付け時の加熱でガス吸着材の活性化作業を加えることで、わずかのガスの透過やリークおよび容器内部の吸着ガスの放出をゲッターが吸着することで、真空度の低下を防止し容器内部の真空度を良好な状態に維持している。
更に、真空バルブの真空度の信頼性を向上させるため、特許文献1では、図1〜図4に示されたように真空容器内部に凸部を形成し、この凸部にゲッターの一端を固着して他端を浮かせて配設している。この配設により、ゲッターの両面をガス吸着面として有効利用している。
The vacuum valve needs to maintain a high vacuum for a long time in the vacuum container in order to maintain the original cutoff insulation performance. Therefore, the parts are made of a material having a low gas content and subjected to heat treatment to remove the released gas and adsorbed gas inside the vacuum vessel. In addition, a getter in which a gas adsorbent is coated on a base metal is attached in the vacuum vessel. After the vacuum valve is vacuum-sealed by brazing, activation of the gas adsorbent is applied to the getter by heating at the time of brazing, so that slight gas permeation and leakage and release of the adsorbed gas inside the container can be prevented. By adsorbing the getter, a decrease in the degree of vacuum is prevented and the degree of vacuum inside the container is maintained in a good state.
Furthermore, in order to improve the reliability of the vacuum degree of the vacuum valve, in
また、真空バルブは、用途拡大のため高圧化が求められているが、特許文献2では、高電界部にゲッターを固着する際、高電界部に凹部(図4)を設けてその凹部にゲッターを固着することで、ゲッターが高電界になることで発生する耐電圧性能の低下を防止している。 In addition, the vacuum valve is required to have a high pressure in order to expand its application. However, in Patent Document 2, when a getter is fixed to a high electric field portion, a concave portion (FIG. 4) is provided in the high electric field portion, and the getter is provided in the concave portion. By fixing, the withstand voltage performance deterioration caused by the getter becoming a high electric field is prevented.
特許文献1および特許文献2に記載された真空バルブの構造においては、どちらも、ゲッターを取り付ける際に、ゲッターを取り付ける部材に合わせてゲッターを変形させて、例えばスポット溶接で固着する必要があり、ゲッターに無理な変形力が加わり、コーティングされたガス吸着材が破損し易い状況であった。
また、特許文献1のように、一端を固着して他端を浮かせる構造では、他端がフリーのため固定が不安定であった。これらの構造においては、真空バルブとして完成後、操作機構に接続されて接点の開閉動作が行われるとき、その動作による衝撃振動が真空バルブに加わることで、ゲッターにコーティングされたガス吸着材が割れて剥がれ落ちる状況がある。その脱落物は、高電界部まで拡散すると耐電圧性能の低下を招く恐れがあるため、この脱落物を高電界部まで拡散するのを防止する必要がある。
In the structure of the vacuum valve described in
Moreover, in the structure which fixes one end and floats the other end like
この発明に係わる真空バルブは、絶縁容器の両端部を端板組立体により気密に封止した真空容器と、この真空容器内に接離可能に設けられた一対の電極を備えた真空バルブであって、両方又はいずれか一方の上記端板組立体は、上記電極を固定させた端板と、この端板と共に上記絶縁容器の端部に接合されシールド機能を有する端部金具とで構成されると共に、上記端板と上記端部金具とによって上記真空容器内に空間部を形成し、この空間部にゲッターを封入して配置したものである。 A vacuum valve according to the present invention is a vacuum valve provided with a vacuum container in which both end portions of an insulating container are hermetically sealed by an end plate assembly, and a pair of electrodes provided in the vacuum container so as to be able to contact and separate. Both or any one of the end plate assemblies includes an end plate to which the electrode is fixed, and an end fitting that is joined to the end of the insulating container together with the end plate and has a shielding function. At the same time, a space is formed in the vacuum vessel by the end plate and the end fitting, and a getter is enclosed in the space.
この発明の真空バルブによれば、ゲッターの脱落物を、端部金具と端板との間の空間部に閉じ込めることができるため、ゲッターの脱落物が高電界部まで拡散することはなく、耐電圧性能を安定、向上することができる。
また、ゲッターは、空間部に閉じ込められるので、端部金具に固着させる必要はなく、ゲッター両面のガス吸着機能を活用できるため、真空度の信頼性を向上させることができる。また、ゲッターは、スポット溶接やロウ付けなどの取り付け作業をすることなく空間部内に封入することができるため、真空バルブの組立作業性を良くすることができる。
According to the vacuum valve of the present invention, since the getter fallout can be confined in the space between the end fitting and the end plate, the getter fallout does not diffuse to the high electric field portion and is resistant to damage. Voltage performance can be stabilized and improved.
Further, since the getter is confined in the space portion, it is not necessary to fix the getter to the end fitting, and the gas adsorption function on both sides of the getter can be utilized, so that the reliability of the degree of vacuum can be improved. In addition, since the getter can be enclosed in the space without performing attachment work such as spot welding or brazing, the assembly workability of the vacuum valve can be improved.
以下、図面に基づいて、この発明の各実施の形態を説明する。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, the same code | symbol shows the same or an equivalent part between each figure.
実施の形態1.
図1に示す実施の形態1における真空バルブは、固定側構造において、円筒状の絶縁容器1の端部に気密に接合された端板組立体により内部を真空封止した真空容器と、この真空容器内に接離可能に設けられた一対の電極を備えた真空バルブであって、端板組立体は、例えば電極棒4に接合され且つ電極を気密に貫通させた内端部と絶縁容器1に向かって延びた外端部を有する円板状端板2と、絶縁容器1に接合された外端部および円板状端板2に連結された連結部を有すると共にシールド機能を有する固定側端部金具15とで構成されている。
固定側端部金具15は、例えばその内周縁部を延長し、その延長部を折り曲げ且つその折り返した先端部15aを円板状端板2まで延長する加工を行い、円板状端板2と共に真空容器内に小隙間Sを有する環状の空間部17を形成し、この空間部17にゲッターを配置している。
The vacuum valve according to the first embodiment shown in FIG. 1 includes a vacuum vessel having a fixed structure and a vacuum vessel whose inside is vacuum-sealed by an end plate assembly that is airtightly joined to an end of a
For example, the fixed-
また、このゲッター16は、固定側端部金具15内に配置して、その後、円板状の固定側端板2の外端部と固定側端部金具15の連結部をロウ付けすることで空間部17に配置される。このゲッター16は、例えばスポット溶接やロウ付けなどによって、固定側端部金具15に固着する必要はない。ゲッター16は、ボタンタイプ、板状タイプどちらでも適用でき、かつ複数個配置してもよい。この端部構造は、固定側のみならず、可動側に適用しても、固定側と固定側の両側に適用してもよい。ゲッター16は、固定側の空間部にのみ、可動側の空間部にのみ、固定側と可動側の両方の空間部に配置してもよい。
Further, the
この実施の形態1に示す真空バルブでは、ゲッター16は固定側端板2と固定側端部金具15によってできる空間部17に封入されており、開閉衝撃により脱落し易くなっているガス吸着材がゲッター16から脱落しても、その固定側端板2と固定側端部金具15との空間部17に脱落物の存在が限られて、その空間部17外の高電界部分であるシールド13、固定側端部金具15の電界緩和部外面、絶縁容器1の沿面、固定側接点5、可動側接点6、電極棒4と7にまで脱落物が拡散することはない。また、ゲッター16は、空間部17に配置され、ガス吸着材がコーティングされている面が固定側端板2、固定側端部金具15に接着することはない。固定側端板2と固定側端部金具15は、ロウ材で気密に固着されないため、真空バルブ内部のガスは空間部17外から空間部17内に自由に移動しゲッター16に吸着される。
In the vacuum valve shown in the first embodiment, the
以上の、実施の形態1の真空バルブにおいては、脱落物が高電界部に拡散することがないため、耐電圧性能の低下を抑制することができ、耐電圧性能を安定化、向上することができる。また、ゲッター16は、空間部17に閉じ込められるので、固定側端部金具15に固着させる必要はないため、ゲッター16両面のガス吸着機能を活用できるため、真空度の信頼性を向上させることができる。また、ゲッター16は、ロウ付けの際に固定側端部金具15内に配置するだけであるため、スポット溶接やロウ付けなどの取り付け作業をすることなく空間部内に封入することができるため、真空バルブの組立作業性を良くすることができる。
In the vacuum valve of the first embodiment described above, since the fallout does not diffuse into the high electric field part, it is possible to suppress a decrease in the withstand voltage performance, and to stabilize and improve the withstand voltage performance. it can. In addition, since the
実施の形態2.
図2に示す実施の形態2における真空バルブは、固定側構造において、固定側電極棒4
と円板状の固定側端板2の間に固定側補強板18が固着されており、固定側端板2に重ね合わせた固定側補強板18の外周側先端(周縁部)が、固定側端部金具3の内周縁部と所定の間隔をおいて互いに平行して下向き先端まで延びており、かつその固定側補強板18の先端延長先を固定側端部金具3の樋状の先端部(固定側端部金具3の先端部を内周方向に向かって曲率半径をもって折り曲げ形成した曲部)に突合させ極小の隙間Sを設けて、その固定側補強板18と固定側端部金具3で形成される環状の空間部19にゲッター16を配置している。
Embodiment 2. FIG.
The vacuum valve in the second embodiment shown in FIG. 2 has a fixed-side electrode rod 4 in a fixed-side structure.
The fixed-
このゲッター16は、実施の形態1と同様、例えばスポット溶接やロウ付けなどによって、固定側端部金具3に固着する必要はない。ゲッター16はボタンタイプ、板状タイプどちらでも適用でき、かつ複数個配置してもよい。この端部構造は、固定側のみならず、可動側に適用しても、固定側と可動側の両側に適用してもよい。ゲッター16は、固定側の空間部にのみ、可動側の空間部にのみ、固定側と可動側の両方の空間部に配置してもよい。
Similar to the first embodiment, the
この実施の形態2に示す真空バルブでは、固定側端部金具3と固定側補強板18によってできる空間部19にゲッター16は封入されており、開閉衝撃により脱落し易くなっているガス吸着材がゲッター16から脱落しても、その固定側端部金具3と固定側補強板18によってできる空間部19に脱落物の存在が限られて、その空間部19外の高電界部分であるシールド13、固定側端部金具15の電界緩和部外面、絶縁容器1の沿面、固定側接点5、可動側接点6、電極棒4、7にまで脱落物が拡散することはない。
In the vacuum valve shown in the second embodiment, the
また、ゲッター16は、空間部19に配置され、ガス吸着材がコーティングされている面が固定側端板2、固定側端部金具3、固定側補強板18に接着しない。また、固定側補強板18が固定側端板2に固着され固定側端板2の板厚が増えて、開閉衝撃力、軸ずれによる開閉衝撃力の拡大、大電流通電時や遮断時の電磁力に対する固定側端板2の機械的強度補強になっている。
Further, the
以上の実施の形態2の真空バルブにおいては、実施の形態1と同様、脱落物が高電界部に拡散することがないため、耐電圧性能の低下を抑制でき、耐電圧性能を安定化、向上することができる。また、ゲッター16は空間部19に閉じ込められるので、固定側端部金具3に固着させる必要はないため、ゲッター16両面のガス吸着機能を活用できるため、真空度の信頼性を向上させることができる。また、ゲッター16は、ロウ付けの際に固定側端部金具3内に配置するだけであるため、スポット溶接やロウ付けなどの取り付け作業をすることなく空間部19に封入することができるため、真空バルブの組立作業性を良くすることができる。また、固定側補強板18によって、固定側端板2の板厚が増えるため、真空バルブの強度を向上させることができる。
In the vacuum valve of the second embodiment described above, since the fallen objects do not diffuse into the high electric field part as in the first embodiment, it is possible to suppress a decrease in the withstand voltage performance and to stabilize and improve the withstand voltage performance. can do. Further, since the
実施の形態3.
図3、図4に示す実施の形態3における真空バルブについて説明する。なお、図4は、真空バルブ固定側部分の拡大断面図で、固定側端部金具3と固定側補強板20の寸法関係を示す説明図である。
実施の形態3における固定側補強板20の先端部は、実施の形態2における固定側補強板18の先端部を外周方向に向かって曲率半径をもって折り曲げられて、最大高さがh1で、この最大高さ部からの軸方向寸法(最大高さ部と電極棒軸心間の寸法)がL2、固定側補強板20先端部からの軸方向寸法(その先端部と電極棒軸心間の寸法)がL1である曲部(樋状の曲部)を形成している。
また、上記固定側端部金具3は、実施の形態2における固定側端部金具3と同様に、先端部を内周方向に向かって曲率半径をもって折り曲げられて、先端部の高さがh2、固定側端部金具3先端部からの軸方向寸法(その先端部と電極棒軸心間の寸法)がL3である曲部(樋状の曲部)を有している。
A vacuum valve according to
The distal end portion of the fixed-
Further, the fixed-side end fitting 3 is bent with a radius of curvature toward the inner circumferential direction in the same manner as the fixed-side end fitting 3 in the second embodiment, and the height of the tip is h2. The fixed side
その寸法関係において、固定側補強板20先端の曲部の最大高さh1が固定側端部金具3の先端部の高さh2より高く、かつその固定側補強板20の先端部からの軸方向寸法L1が固定側端部金具3の先端部からの軸方向寸法L3より大きく、固定側補強板20の最大高さ部からの軸方向寸法L2が固定側端部金具3の先端部からの軸方向寸法L3より小さくて、固定側補強板20の先端と固定側端部金具3の先端との隙間Sをゲッター16の厚み以下として、固定側補強板20と固定側端部金具3で形成された空間部21にゲッター16を配置している。
In the dimensional relationship, the maximum height h1 of the curved portion at the tip of the fixed-
このゲッター16は、実施の形態1と同様、例えばスポット溶接やロウ付けなどによって、固定側端部金具3に固着する必要はない。ゲッター16は、ボタンタイプ、板状タイプどちらでも適用でき、かつ複数個配置してもよい。この端部構造は、固定側のみならず、可動側に適用しても、固定側と可動側の両側に適用してもよい。ゲッター16は、固定側の空間部にのみ、可動側の空間部にのみ、固定側と可動側の両方の空間部に配置してもよい。
Similar to the first embodiment, the
この実施の形態3に示す真空バルブでは、固定側端部金具3と固定側補強板20によってできる空間部21にゲッター16は封入されていて、開閉衝撃により脱落し易くなっているガス吸着材がゲッター16から脱落しても、脱落物の挙動は、まず固定側端部金具3の先端部に溜り、次に重力の変化があって固定側補強板20の先端部の傾斜をともなった面に載るため、最後には空間部21内に戻っていき、その空間部21に脱落物の存在が限られて、その空間部21外の高電界部分であるシールド13、固定側端部金具3の電界緩和部外面、絶縁容器1の沿面、固定側接点5、可動側接点6、電極棒4、7にまで脱落物が拡散することはない。
In the vacuum valve shown in the third embodiment, the
また、ゲッターは空間部21に配置され、ガス吸着材がコーティングされている面が円板状の固定側端板2、固定側端部金具3、固定側補強板20に接着することはない。固定側補強板20の先端と固定側端部金具3の間に設けた隙間Sからゲッター16がガスを吸着する。また、固定側補強板20が固定側端板2に固着され固定側端板2の板厚が増えて、固定側端板2の機械的強度補強になっている。
Further, the getter is disposed in the
以上の実施の形態3の真空バルブにおいては、実施の形態1と同様、脱落物が高電界部に拡散することがないため、耐電圧性能の低下を抑制することができ、耐電圧性能を安定化、向上することができる。また、ゲッター16は、空間部21に閉じ込められるので、固定側端部金具3に固着させる必要がないため、ゲッター16両面のガス吸着機能を活用できるため、真空度の信頼性を向上させることができる。
In the vacuum valve of the above-described third embodiment, the fallout does not diffuse into the high electric field part as in the first embodiment, so that it is possible to suppress a decrease in the withstand voltage performance and to stabilize the withstand voltage performance. Can be improved. In addition, since the
また、ゲッター16は、ロウ付けの際に固定側端部金具3内に配置するだけであるため、スポット溶接やロウ付けなどの取り付け作業をすることなく空間部21に封入することができるため、真空バルブの組立作業性を良くすることができる。また、固定側補強板20によって、固定側端板2の板厚が増えるため、真空バルブの強度を向上させることができる。また、固定側補強板20の先端と固定側端部金具3の先端に隙間Sを設けているため、ガス吸着性能の信頼性が向上する。
Further, since the
実施の形態4.
図5に示す実施の形態4における真空バルブは、固定側構造において、固定側電極棒4と円板状の固定側端板2の間に固定側補強板22が固着されており、図6に示すように、その固定側補強板22の外周縁部側に段差部22aを設けており、真空容器内において固定側補強板22を固定側端板2に重ね合わせたとき、その段差部22aと固定側端板2との間に空間部を形成し、その空間部にゲッター23を収納している。
Embodiment 4 FIG.
The vacuum valve according to Embodiment 4 shown in FIG. 5 has a fixed-side structure in which a fixed-
このゲッター23は、ボタンタイプ、板状タイプどちらでも適用でき、かつ固定側補強板22に複数個の段差部を設けることでゲッター23を複数個配置してもよい。この端部構造は、固定側のみならず、可動側に適用しても、固定側と可動側の両側に適用してもよい。ゲッター23は、固定側のみ、可動側のみ、固定側と可動側の両方に収納してもよい。その段差部22aと固定側端板2との間にゲッター23を収納し、その後に固定側端部金具3をロウ付けすることでゲッター23は、空間部の収納部に格納されている。
This
この実施の形態4に示す真空バルブでは、ゲッター23は初期の形状のまま固定側補強板22と固定側端板2の間の段差22aに収納されており、収納の際にゲッター23に無理な変形力を加えることなく配置される。また、ゲッター23は段差22a内部に空間の余裕をもって配置され、ガス吸着材がコーティングされている面が固定側端板2、固定側補強板22に接着することはない。また、固定側補強板22が固定側端板2に固着され固定側端板2の板厚が増えて、固定側端板2の機械的強度補強になっている。
In the vacuum valve shown in the fourth embodiment, the
以上の実施の形態4の真空バルブにおいては、ゲッター23には、取り付け箇所に合わせるための無理な変形力を加える必要がないため、ゲッター23のベース板にコーティングされたガス吸着材が剥がれ易い状態になりにくいので脱落物の生成を抑制することができるため、耐電圧性能の低下を抑制することができ、耐電圧性能を安定化、向上することができる。
In the vacuum valve of the fourth embodiment described above, since it is not necessary to apply an excessive deformation force to the
また、ゲッター23は、空間部に閉じ込められるので、固定側端部金具3に固着させる必要がないため、ゲッター23両面のガス吸着機能を活用できるため、真空度の信頼性を向上させることができる。また、ゲッター23は、ロウ付けの際に固定側端部金具3内に配置するだけであるため、スポット溶接やロウ付けなどの取り付け作業をすることなく封入することができるため、真空バルブの組立作業性を良くすることができる。また、固定側補強板22によって、固定側端板2の板厚が増えるため、真空バルブの強度を向上させることができる。
Further, since the
1 絶縁容器 2 固定側端板
3、15 固定側端部金具 4 電極棒(固定側電極棒)
5 固定側接点 6 可動側接点
7 電極棒(可動側電極棒) 8 ベローズカバー
9 ベローズ 10 可動側端部金具
11 可動側端板 12 ガイド
13 シールド 14、16、23 ゲッター
18、20、22 固定側補強板
17、19、21 空間部。
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (6)
両方又はいずれか一方の上記端板組立体は、上記電極を固定させた端板と、この端板と共に上記絶縁容器の端部に接合されシールド機能を有する端部金具とで構成され、
上記端板に補強板を重ね合わせ、この補強板の周縁部と上記端部金具の周縁部を所定の間隔をおいて互いに平行して延長すると共にその両先端部を接合して上記真空容器内に空間部を形成し、この空間部にゲッターを配置したことを特徴とする真空バルブ。 A vacuum valve comprising a vacuum container in which both end portions of an insulating container are hermetically sealed by an end plate assembly, and a pair of electrodes provided in the vacuum container so as to be able to contact and separate from each other,
Both or any one of the end plate assemblies is composed of an end plate to which the electrode is fixed, and an end fitting that is joined to the end of the insulating container together with the end plate and has a shielding function,
A reinforcing plate is overlaid on the end plate, and the peripheral edge of the reinforcing plate and the peripheral edge of the end fitting are extended in parallel with each other at a predetermined interval, and both ends are joined to each other in the vacuum vessel. vacuum valve form a space, you characterized in that a getter in this space portion.
両方又はいずれか一方の上記端板組立体は、上記電極を固定させた端板と、この端板と共に上記絶縁容器の端部に接合されシールド機能を有する端部金具とで構成され、
上記端部金具は、その内周縁部を延長し、その延長部を曲げ且つその折り返し先端部を上記端板まで延長することにより上記端板と共に上記真空容器内に空間部を形成し、この空間部にゲッターを配置したことを特徴とする真空バルブ。 A vacuum valve comprising a vacuum container in which both end portions of an insulating container are hermetically sealed by an end plate assembly, and a pair of electrodes provided in the vacuum container so as to be able to contact and separate from each other,
Both or any one of the end plate assemblies is composed of an end plate to which the electrode is fixed, and an end fitting that is joined to the end of the insulating container together with the end plate and has a shielding function,
The end fitting extends the inner peripheral edge, bends the extension and extends the folded tip to the end plate to form a space in the vacuum vessel together with the end plate. vacuum valve shall be the characterized in that a getter section.
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