JPH09215156A

JPH09215156A - 密封多極絶縁端子構造体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH09215156A
Application number: JP8019037A
Authority: JP
Inventors: Isao Yoshinaga; 功夫好永; Kazuharu Kato; 和晴加藤; Tadayoshi Murakami; 忠禧村上; Osamu Hiroi; 治廣井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-02-05
Filing date: 1996-02-05
Publication date: 1997-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の原子炉格納容器等の電線貫通部のモジ
ュールは、封止部材としてエポキシ樹脂が用いられてい
るので、高温高圧状態での気密性が劣るとともに、気密
性に対する長期信頼性が得られない。【解決手段】漏れ監視空間を有するモニタリングディ
スク２が円筒状のスリーブ部材５の内部空間内に配設さ
れ、一対の離型板３，３がモニタリングディスク２を挟
んで両側に配設され、複数の導体４がモニタリングディ
スク２および一対の離型板３，３を貫通して配設され、
さらに一対の封止部材１，１がモニタリングディスク２
と一対の離型板３，３とのそれぞれの間に充填されてい
る。この封止部材１は、ガラス質粉末とマイカ粉末との
混合比が60〜70：30〜40重量％の範囲としたマイカ−ガ
ラス系セラミックスで構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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、電子力発電所の電
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１３は例えば特公昭５４−３３３５７
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である。図におい
て、１８はモジュールであり、このモジュール１８の両
端にはケーブル１９がそれぞれ接続されている。２０は
端板であり、この端板２０には３つの貫通孔２０ａが設
けられ、さらに細孔２０ｂが各貫通孔２０ａ間を連通す
るように設けられている。２３は一端が端板２０に溶接
で固着されたパイプ状のケーシングであり、このケーシ
ング２３の他端が図示されていないが格納容器の貫通配
管と溶接される。そして、モジュール１８はＯリング
（図示せず）を介して各貫通孔２０ａにそれぞれ挿入さ
れ、金具２１にて端板２０に固定されている。また、圧
力計等で構成される漏れ検出器２２が細孔２０ｂに接続
されている。

【０００３】ここで、モジュール１８の構造について図
１４を参照しつつ説明する。環状のヘッダ２４は外周壁
面に複数のＯリング溝２４ａが設けられ、端板２０の貫
通孔２０ａに封止係合できるように構成されている。ま
た、ヘッダ２４には後述する漏れ監視空間２８に接続で
きるように孔２４ｂが設けられている。このヘッダ２４
内には、複数の穴２６ａを有する一対の絶縁円板２６が
穴２６ａを整列させて、かつ、スペーサ２７により離間
されて漏れ監視空間２８を形成するように配設されてい
る。各導体２５は一対の絶縁円板２６の整列された穴２
６ａに挿通され、その両端がスプライス３１によりケー
ブル１９に接続されている。また、ヘッダ２４の両端に
はシュラウド２９が取り付けられている。このシュラウ
ド２９の内部には、境面３０ａの位置までエポキシ樹脂
３０が充填され、残りの空間は別のエポキシ樹脂３２が
充填されている。

【０００４】つぎに、従来のモジュール１８の製造方法
について説明する。なお、製造方法はモジュール１８の
両端で同等であるので、その一端について説明する。絶
縁円板２６をヘッダ２４の内表面に対して所定の位置に
取り付け、漏れ監視空間２８を形成する。そして、絶縁
円板２６の穴２６ａに導体２５をそれぞれ挿通され、エ
ポキシ樹脂３０を境面３０ａまで注入して封止する。こ
の時、導体２５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おき、エポキシ樹脂との密着性を向
上させる。また、エポキシ樹脂３０は硬化時に収縮して
導体２５の表面部を効果的に封止する。ついで、導体２
５の露出した延長端２５ａをスプライス３１によってケ
ーブル１９と接続する。その後、別のエポキシ樹脂３２
をシュラウド２９により形成された残部分に注入してケ
ーブル１９周りを保護する。なお、エポキシ樹脂３２は
単にケーブル１９間の絶縁およびケーブル１９の支持と
して作用させるものであり、必ずしも圧縮封止特性を持
つ必要はない。

【０００５】このように製造されたモジュール１８は、
図１３に示されるように、格納容器の貫通配管に取り付
けられた端板２０に取り付けられる。このような貫通部
における気密性の確認は、外部から細孔２０ｂを通って
Ｎ₂ガスを供給し、該Ｎ₂ガス孔２４ｂを介して漏れ監視
空間２８に導入し、該Ｎ₂ガスの圧力変動を漏れ検出器
２２にて監視して行っている。すなわち、導体２５とエ
ポキシ樹脂３０との間で封止が不十分であれば、漏れ監
視空間２８に導入されたＮ₂ガスが漏れるので、漏れ検
出器２２にて圧力の降下として検出することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の原子炉格納容器
等に使用される電線貫通部のモジュールは以上のように
封止部材として有機材であるエポキシ樹脂３０が用いら
れているので、設計条件を上回る非常に高い温度条件下
ではエポキシ樹脂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という課題があ
った。また、封止部材が有機材であるので、熱劣化、放
射線照射等により気密性に対する長期信頼性が損なわれ
るという課題もあった。

【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、高温高圧の条件下においても気
密性を維持できるとともに、気密性に対する長期信頼性
を向上させることができる密封多極絶縁端子構造体およ
びその製造方法を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の発明に
係る密封多極絶縁端子構造体は、漏れ監視空間を有する
耐熱セラミックスでなるモニタリングディスクが円筒状
のスリーブ部材の内部空間内に配設され、一対の離型板
がスリーブ部材の内部空間内にモニタリングディスクを
挟んで両側に配設され、複数の導体がモニタリングディ
スクおよび一対の離型板を貫通して配設され、マイカ―
ガラス系セラミックスでなる一対の封止部材がスリーブ
部材の内部空間のモニタリングディスクと一対の離型板
とのそれぞれの間に充填されて、複数の導体の周囲およ
びスリーブ部材の内部空間を気密封止してなる密封多極
絶縁端子構造体において、封止部材は、ガラス質粉末と
マイカ粉末との混合比が60〜70：30〜40重量％の範囲と
したマイカ―ガラス系セラミックスで構成されているも
のである。

【０００９】この発明の第２の発明に係る密封多極絶縁
端子構造体は、上記第１の発明において、モニタリング
ディスクは、絶縁性セラミックスで作製された円板状を
なし、複数の導体を挿通する導体貫通孔が複数設けら
れ、かつ、外周端面から各導体貫通孔に達する細孔が設
けられているものである。

【００１０】この発明の第３の発明に係る密封多極絶縁
端子構造体は、上記第１の発明において、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％、B₂O₃:8〜10重量％、SiO₂:2〜5重量％、Bi₂O₃:6
〜8重量％、AlF₃:1〜3重量％から構成されるものであ
る。

【００１１】この発明の第４の発明に係る密封多極絶縁
端子構造体は、上記第１の発明において、マイカ粉末は
主粒径が60〜200μmの合成マイカとしたものである。

【００１２】この発明の第５の発明に係る密封多極絶縁
端子構造体は、上記第１の発明において、マイカ粉末は
主粒径が3〜40μmの合成マイカとしたものである。

【００１３】この発明の第６の発明に係る密封多極絶縁
端子構造体は、上記第１の発明において、封止部材は、
モニタリングディスク側を流動性の高い組成に、離型板
側を流動性の低い組成に構成されているものである。

【００１４】この発明の第７の発明に係る密封多極絶縁
端子構造体は、上記第１の発明において、封止部材は、
モニタリングディスク側および離型板側を流動性の低い
組成に、中央部を流動性の高い組成に構成されているも
のである。

【００１５】この発明の第８の発明に係る密封多極絶縁
端子構造体は、上記第１の発明において、封止部材の熱
膨張係数を9〜13×10^-6／℃、導体の熱膨張係数を10〜1
7×10^-6／℃の範囲としたものである。

【００１６】この発明の第９の発明に係る密封多極絶縁
端子構造体は、上記第１の発明において、導体は、良電
気伝導性を有する素線外周にクラッド層を設けた複合線
材とし、クラッド層の厚さが複合線材外径の３〜５％の
範囲としたものである。

【００１７】この発明の第１０の発明に係る密封多極絶
縁端子構造体は、上記第１の発明において、導体は、良
電気伝導性を有する素線外周にクラッド層を設けた複合
線材に酸化防止用のメッキを施して構成されているもの
である。

【００１８】この発明の第１１の発明に係る密封多極絶
縁端子構造体は、上記第１の発明において、離型板、モ
ニタリングディスクの少なくとも一方は、導体が挿通さ
れる導体貫通孔に封止部材に接触する面側から座ぐり加
工が施されているものである。

【００１９】この発明の第１２の発明に係る密封多極絶
縁端子構造体は、上記第１の発明において、離型板の導
体貫通孔と該導体貫通孔を挿通する導体との間が低融点
ガラスによりガラス封止されているものである。

【００２０】この発明の第１３の発明に係る密封多極絶
縁端子構造体は、上記第１の発明において、離型板は、
導体が挿通される導体貫通孔に封止部材と接触しない面
側から座ぐり加工が施され、ガラス封止する低融点ガラ
スが該座ぐり加工部に導体周りを包囲して充填されてい
るものである。

【００２１】この発明の第１４の発明に係る密封多極絶
縁端子構造体の製造方法は、ガラス質粉末とマイカ粉末
とを60〜70：30〜40重量％で混合し円板状の粗成形封止
部材とする工程と、この粗成形封止部材の厚さ方向に導
体貫通孔を形成する工程と、円板状の離型板に粗成形封
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、円板状のモニタリィングディスクに漏れ検
知機能を有する粗成形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、粗成形封止部材、
離形板およびモニタリィングディスクを各導体貫通孔を
整列させ、かつ離型板、粗成形封止部材、モニタリング
ディスク、粗成形封止部材、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
を挿通する工程と、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、粗成形封止部材の軟化
・流動化温度に加熱する行程と、封止組立部材を加圧
し、粗成形封止部材を流動させスリーブ部材および導体
とを封止し、かつ粗成形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ものである。

【００２２】この発明の第１５の発明に係る密封多極絶
縁端子構造体の製造方法は、上記第１４の発明におい
て、粗成形封止部材およびスリーブ部材の加熱温度が５
００〜５５０℃の範囲であるものである。

【００２３】この発明の第１６の発明に係る密封多極絶
縁端子構造体の製造方法は、上記第１４の発明におい
て、加圧成形金型の予熱温度が４００〜４５０℃の範囲
で、加圧圧力が３００〜６００ｋｇ／ｃｍ²の範囲であ
るものである。

【００２４】この発明の第１７の発明に係る密封多極絶
縁端子構造体の製造方法は、上記第１４の発明におい
て、モニタリングディスクに加工される導体貫通孔は、
粗成形封止部材に加工される導体貫通孔の外径より小径
に加工されるものである。

【００２５】この発明の第１８の発明に係る密封多極絶
縁端子構造体の製造方法は、上記第１４の発明におい
て、離型板に加工される導体貫通孔は、粗成形封止部材
に加工される導体貫通孔の外径より小径に加工されるも
のである。

【００２６】この発明の第１９の発明に係る密封多極絶
縁端子構造体の製造方法は、上記第１４の発明におい
て、封止組立部材を加圧し、粗成形封止部材を流動させ
スリーブ部材および導体とを封止し、かつ粗成形封止部
材を加熱しセラミックス化させて封止部材とした後、離
型板の導体貫通孔を挿通する導体と離型板とを低融点ガ
ラスによりガラス封止するものである。

【００２７】この発明の第２０の発明に係る密封多極絶
縁端子構造体の製造方法は、上記第１９の発明におい
て、離型板の導体貫通孔周りに導体径よりおおきな径で
ガラス溜めの座ぐり加工が施されているものである。

【００２８】この発明の第２１の発明に係る密封多極絶
縁端子構造体の製造方法は、上記第１９の発明におい
て、低融点ガラスはホウケイ酸系ガラスであり、その熱
膨張率が１０〜１３×１０^-6／℃の範囲であるものであ
る。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１に係る密
閉多極絶縁端子構造体（以下、構造体という）を示す要
部断面図であり、図において１はマイカ−ガラス系セラ
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、このモニタリングディスク２は、図示を省略し
ているが、耐熱性および絶縁性を有するマシナブルセラ
ミックスからなる一対の円板をスペーサにより離反させ
て漏れ空間を形成するように構成され、図１４に示した
穴２６ａを有する一対の絶縁円板２６をスペーサ２７に
より離反させて漏れ監視空間２８を形成するように構成
された従来技術と同様の機能を有する。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および離型板３の整列された各導体貫通孔に挿
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。ここで、図１は密閉多極絶縁端子構造体の気密性を
保持させる部分を示すもので、封止部材１、スリーブ部
材５は、図１４に示されるモジュール１８におけるエポ
キシ樹脂３０、ヘッダ２４にそれぞれ相当している。

【００３０】図２はこの発明の実施の形態１に係る密閉
多極絶縁端子構造体におけるモニタリングディスクの他
の実施態様を示す要部断面図である。図において、多孔
質セラミックスからなるモニタリングディスク６を用い
た例を図２の（ａ）に、マシナブルセラミックスからな
るモニタリングディスク７を用いた例を図２の（ｂ）に
それぞれ示している。なお、モニタリングディスク７に
は各導体４を挿通させる導体貫通孔間を連通するように
細孔７ａが形成されている。図２の（ａ）においては、
スリーブ部材５に設けられた漏れ監視用貫通孔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との界面まで達する。そし
て、封止部材１と導体４とが剥離等により両者の密着性
が損なわれていると、図中に矢印で示されるようにガス
が流れ、外部から加圧しているガス圧が低下する。そこ
で、該ガス圧を監視することにより、リークが発生して
いることを検知することができる。また、図２の（ｂ）
においては、スリーブ部材５に設けられた漏れ監視用貫
通孔５ａを介して外部から供給されたガスは、モニタリ
ングディスク７の細孔７ａを通って封止部材１と導体４
との界面まで達する。そして、封止部材１と導体４とが
剥離等により両者の密着性が損なわれていると、図中に
矢印で示されるようにガスが流れ、外部から加圧してい
るガス圧が低下する。そこで、該ガス圧を監視すること
により、リークが発生していることを検知することがで
きる。このように、これらのモニタリングディスク６，
７は封止部材１と導体４との間の気密性、すなわち密着
性を確認でき、上述のモニタリングディスク２と同等の
機能を有している。そして、これらのモニタリングディ
スク６，７は単一部品で構成され、その分構造体の製造
性および組立性を向上させることができる。

【００３１】ついで、封止前の構造体組立手順について
図３を参照しつつ説明する。粗成形封止部材１ａは、ガ
ラス質粉末とマイカ粉末とを所定の割合で混合して円板
状に成型したもので、封止部材１の封止前部材である。
そして、粗成形封止部材１ａ、モニタリングディスク
２、離型板３のそれぞれに導体４を挿通するための複数
の導体貫通孔１ｂ，２ｂ，３ｂを加工する。なお、これ
らの導体貫通孔１ｂ，２ｂ，３ｂは各部材に同じ位置関
係で加工される。そして、導体貫通孔１ｂ，２ｂが整列
するようにモニタリングディスク２の両側に粗成形封止
部材１ａを配し、さらに導体貫通孔３ｂが導体貫通孔１
ｂ，２ｂに整列するようにその両側に離型板３を配し、
封止組立部材を組み上げる。ついで、この封止組立部材
の整列された各導体貫通孔１ｂ，２ｂ，３ｂにそれぞれ
導体４を挿通し、その後スリーブ部材５内の所定位置に
挿入する。

【００３２】この時、粗成形封止部材１ａ、モニタリン
グディスク２、離型板３のそれぞれの外径ｄ₁，ｄ₂，ｄ
₃は、スリーブ部材５の内径ｄ₅よりもわずかに小さい寸
法に形成することにより、組立作業性を容易にしてい
る。そして、離型板３の外径ｄ₃は粗成形封止部材１ａ
の外径ｄ₁よりも大きくすることにより、封止時に粗成
形封止部材１ａを加圧・流動させても、離型板３の外周
端とスリーブ部材５の内周壁面との隙間からの粗成形封
止部材１ａの流出が抑えられ、離型性をよくしている。
また、導体４を挿通させるために粗成形封止部材１ａ、
モニタリングディスク２、離型板３にそれぞれ形成され
る導体貫通孔１ｂ，２ｂ，３ｂの直径ｄ₆，ｄ₇，ｄ
₈は、導体４の外径寸法ｄ₄よりもわずかに大きな寸法と
することにより、導体４の挿入作業を容易としている。
そして、モニタリングディスク２の導体貫通孔２ｂの直
径ｄ₇は、粗成形封止部材１ａの導体貫通孔１ｂの直径
ｄ₆よりも小さな寸法とすることにより、粗成形封止部
材１ａを加熱、加圧する封止工程で粗成形封止部材１ａ
がモニタリングディスク２の導体貫通孔２ｂと導体４と
の隙間から漏れ監視空間に流出して該漏れ監視空間を塞
ぐことを防止している。また、モニタリングディスク７
においては、内部に加工された細孔７ａの閉塞を防止
し、モニタリングディスク６においては、内部の空隙の
閉塞を防止できる。さらに、離型板３の導体貫通孔３ｂ
の直径ｄ₈も、粗成形封止部材１ａの導体貫通孔１ｂの
直径ｄ₆よりも小さな寸法とすることにより、封止工程
で粗成形封止部材１ａが離型板３の導体貫通孔３ｂと導
体４との隙間から流出することを防止し、離型性、すな
わちプレス用金型と離型板との分離性を高めている。

【００３３】つぎに、封止部材１とスリーブ部材５の材
質について述べる。粗成形封止部材１ａは、ガラス質粉
末とマイカ粉末との混合比は６０：４０重量％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、マイカ粉末はガラス質粉末の軟化温度におい
ても安定で熱分解しない合成マイカであり、その粒径は
粒径を変えた多数の比較実験による成型時の流動性の確
認から60〜200μｍ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 Pb
O：78〜80重量％、B₂O₃：8〜10重量％、SiO₂：2〜5重量
％、Bi₂O₃：6〜8重量％、AlF₃：1〜3重量％から構成さ
れている。この封止部材の熱膨張係数は30〜500℃の範
囲で9〜13×10^-6／℃である。ここで、PbO：78重量％未
満では熱膨張率が所定の範囲とならない。また、軟化温
度が高くなり低融点ガラスとならない。80重量％を越え
るとSiO₂とのガラス化範囲を逸脱し結晶化してしまう。 B₂O₃：8重量％未満では、PbOとの関係でガラス化が困難
である。10重量％を越えるとガラス化は容易となり、軟
化点も低下するが、耐水性、電気絶縁性が低下し好まし
くない。 SiO₂：2重量％未満ではガラス化しない。また、耐水性
も低下する。5重量％を越えると軟化温度が上昇すると
ともに、流動性も悪くなる。 Bi₂O₃：6重量％未満では耐水性の向上の効果がなく、8
重量％を越えると分相が起こりガラス化が困難となる。 AlF₃：1重量％未満では、低融点化の効果がなく、3重量
％を越えても低融点化の効果は同じで、フッ素成分の揮
発による気泡発生の危険性がある。

【００３４】なお、モニタリングディスク７は導体４を
複数挿通させる導体貫通孔および内部に各導体４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導体貫通孔を加工する必要
があり、モニタリングディスク７と同じ材質が適してい
る。スリーブ部材５の材質はマルテンサイト系析出硬化
型ステンレス鋼である。熱膨張係数は30〜500℃の範囲
で11〜12×10^-6／℃であり、代表的なステンレス鋼であ
るSUS304の熱膨張17〜18^-6×１０^-6／℃と比べ、小さな
値を有している。なお、スリーブ部材５は加熱温度500
℃で表面に酸化劣化層が形成されない材料であれば良
い。上記の封止部材１とスリーブ部材５を使用すること
により、両者の熱膨張差を非常に小さくすることがで
き、成型時の高温状態での界面剥離を防ぐことができ
る。導体４は良電気伝導性を有する材料、例えば銅線や
後述する複合線材が用いられる。そして、封止部材１の
熱膨張係数（9〜13×10^-6／℃）、すなわち封止部材１
との界面での剥離防止を考慮すれば、導体４の熱膨張係
数は10〜17×10^-6／℃の範囲が望ましい。

【００３５】ついで、図３の構成材料を組合せた後の成
形条件について述べる。上述したように組み上げられた
封止組立部材をスリーブ部材５内に挿入した組立品を電
気炉内に設置して温度を上昇させ、温度が500℃に達し
た後、60分間温度を保持し、粗成形封止部材１ａを軟化
・流動化する。加熱温度500℃は封止部材の要素試験に
より決めた値である。つまり、550℃以上ではマイカ−
ガラス系封止部材の粘度が急激に低下し流動性が過剰と
なり、流動性の制御が困難となる。一方、500℃以下で
は低融点ガラスの溶融が不十分のため、マイカ−ガラス
系封止部材の流動性が不足し、封止性能が確保されな
い。そこで、粗成形封止部材１ａを軟化・流動化させる
ための加熱温度は、500〜550℃の範囲がよい。これは、
後に述べる加圧圧力とも密接に関係している。電気炉で
加熱後、電気ヒータの埋め込まれたプレス用金型（図示
せず）及び加熱枠（図示せず）にセットする。この時、
プレス用金型および加熱枠はあらかじめ400℃に加熱し
ておく。金型および加熱枠はプレスによる加圧時に構成
材料の温度が低下しないようにするためのものであり、
400〜450℃の範囲に予熱させておけばよい。つぎに、プ
レス装置を用いてプレス用金型（図示せず）を介して一
対の離型板３をモニタリングディスク方向に加圧する。
そこで、軟化・流動化した粗成形封止部材１ａは離型板
３とモニタリングディスクとの間のスリーブ部材５の内
部空間内に隙間なく行き渡り充填される。そして、粗成
形封止部材１ａはセラミックス化し封止が完了する。こ
こで、加圧圧力は500ｋｇ／ｃｍ²であり、温度が300℃
まで低下した時点で加圧を止める。300℃は封止部材が
脆性破壊しない下限の温度及び封止部材とスリーブ部材
の熱膨張差を極力小さくする温度を考慮して決めた値で
ある。なお、加圧する圧力500ｋｇ／ｃｍ²は実験により
決めた値であり、600ｋｇ／ｃｍ²よりも高い圧力では、
封止部材１はスリーブ部材５と離型板３との隙間から流
出するとともに、モニタリングディスク２の内部にも流
入する。逆に、300ｋｇ／ｃｍ²よりも低い圧力では、封
止部材１の内部で圧力が均一に伝搬せず、圧力未伝達部
分が生じてスリーブ部材５及び導体４との接着性が低下
し、気密性が確保されない。そこで、加圧圧力は300〜6
00ｋｇ／ｃｍ²の範囲がよい。

【００３６】このように、この実施の形態１によれば、
粗成形封止部材１ａとして下記組成Ａのマイカ−ガラス
系セラミックスを用いているので、封止部材１ａが非常
に高温条件下でも従来のエポキシ樹脂のように炭化する
ことがなく、高圧が加わっても破損することがなく、気
密性に対する長期信頼性を確保することができる。ま
た、従来のエポキシ樹脂に比べて熱劣化に優れ、放射線
遮蔽性に優れ、他の材料の放射線劣化を防止し、気密性
に対する長期信頼性を確保することができる。・組成Ａガラス質粉末：マイカ粉末（粒径60〜200μｍ）＝６
０：４０（重量％）また、ガラス質粉末として、PbO：78〜80重量％、B
₂O₃：8〜10重量％、SiO₂：2〜5重量％、Bi₂O₃：6〜8重
量％、AlF₃：1〜3重量％からなるホウケイ酸鉛ガラスを
用いているので、軟化温度を低くでき、セラミックス化
された封止部材１の耐水性、電気絶縁性を確保できると
ともに、封止部材１の熱膨張係数を30〜500℃の範囲で
スリーブ部材５の熱膨張係数と同等の9〜13×10^-6／℃
とでき、製造性および気密性を高めることができる。

【００３７】実施の形態２．上記実施の形態１では、粗
成形封止部材１ａを組成Ａを用いるものとしているが、
この実施の形態２では、粗成形封止部材１ａを組成Ｂ〜
Ｄのものを用いて構造体を製造するものとしている。こ
こで、粗成形封止部材１ａの組成Ｂ〜Ｄは下記の通りで
ある。

【００３８】・組成Ｂガラス質粉末：マイカ粉末＝６５：３５（重量％）マスカ粉末35重量％＝(粒径60〜200μｍ：20重量％)＋
(粒径5〜40μｍ：15重量％) ・組成Ｃガラス質粉末：マイカ粉末＝６０：４０（重量％）マイカ粉末40重量％＝(粒径60〜200μｍ：30重量％)＋
(粒径5〜40μｍ：10重量％) ・組成Ｄガラス質粉末：マイカ粉末＝７０：３０（重量％）マイカ粉末30重量％＝(粒径60〜200μｍ：20重量％)＋
(粒径3〜20μｍ：10重量％) なお、組成Ａ〜Ｄにおいては、ガラス質粉末は同一の組
成のホウケイ酸鉛ガラスである。

【００３９】この実施の形態２によれば、上記実施の形
態１で用いた粗成形封止部材１ａの組成に対してガラス
質粉末とマイカ粉末との混合比及びマイカ粉末の粒径を
変えることにより、成型時の粗成形封止部材１ａの流動
特性を調整でき、封止部材１とスリーブ部材５及び導体
４との界面での接着性を更に向上させることができる構
造体を製造することができた。

【００４０】ここで、マイカ−ガラス系封止部材を流動
させて、スリーブ部材５、導体４、モニタリングセラミ
ックス２といった各構成部材を一体化させる加熱加圧工
程において、マイカ−ガラス系封止部材中のガラス質粉
末の重量比が60重量％未満（即ち、マイカ粉末が40重量
％を越える）となると、図４に曲線Ａで示すように、加
熱加圧工程での流動性が極度に悪くなり、気密成形を要
求する本発明品には適さない。逆に、ガラス質粉末の重
量比を大きくする（ガラス質粉末の重量比が70重量％を
越える）と、封止部材の粘度は低下し、成型時の流動性
は向上する。しかしながら、流動性が過大となると、成
型時に粗成形封止部材１ａはスリーブ部材５と離型板３
との隙間から流出し、あるいはモニタリングディスク２
の内部に流入してしまう。さらに、ガラス質粉末の重量
比が70重量％を越えると、図４に曲線Ｂで示すように、
電気絶縁性が低下してしまう。そこで、ガラス質粉末の
重量比は60〜70重量％とするのが望ましい。マイカ粉末
の粒径としては、上記実施の形態１で用いた粒径よりも
小さな粒径のものを混合することにより、成型時に細か
な凹凸にもマイカ粉末を流入させることができ、封止部
材１とスリーブ部材５及び導体４との界面での気密性を
更に向上させることができる。これは、マイカ粉末の粒
径を小さくすると、マイカ粉末が壁面に沿って配列しや
すくなる特性によるものである。

【００４１】なお、粒径の異なるマイカ粉末の混合割合
とそれに適応するガラス質粉末との重量比は上述の多数
の比較実験による比較検討から得られた一例を示すもの
で、本発明品の特性を満足する流動性と気密性が達成さ
れればよく、これに限定されるものではない。

【００４２】実施の形態３．上記実施の形態１では、粗
成形封止部材１ａとしてガラス質粉末：マイカ粉末（粒
径60〜200μｍ）＝６０：４０（重量％）の組成Ａを用
いるものとしているが、この実施の形態３では、粗成形
封止部材としてガラス質粉末：マイカ粉末（粒径5〜40
μｍ）＝６５：３５（重量％）の組成Ｅを用いるものと
している。なお、組成Ａ，Ｅにおいては、ガラス質粉末
は同一の組成のホウケイ酸鉛ガラスである。この場合、
マイカ粉末は、上記実施の形態１で用いた粒径よりも小
さな粒径のものを用いており、成型時に、流動性および
細かな凹凸へのマイカ粉末の流入性が高められ、封止部
材１とスリーブ部材５及び導体４との界面での気密性を
更に向上させることができる。なお、流動性および凹凸
への流入性が高められるので、加圧圧力は500ｋｇ／ｃ
ｍ²よりも小さく、加熱温度は500℃よりも低くすること
が望ましい。

【００４３】実施の形態４．上記実施の形態３では、粗
成形封止部材としてガラス質粉末：マイカ粉末（粒径5
〜40μｍ）＝６５：３５（重量％）の組成Ｅを用いるも
のとしているが、この実施の形態４では、粗成形封止部
材としてガラス質粉末：マイカ粉末（粒径3〜20μｍ）
＝７０：３０（重量％）の組成Ｆを用いるものとしてい
る。なお、組成Ｅ，Ｆにおいては、ガラス質粉末は同一
の組成のホウケイ酸鉛ガラスである。この場合、マイカ
粉末は、上記実施の形態３で用いた粒径よりも小さな粒
径のものを用いており、成型時に、流動性および細かな
凹凸へのマイカ粉末の流入性がより高められ、封止部材
１とスリーブ部材５及び導体４との界面での気密性を更
に向上させることができる。なお、流動性および凹凸へ
の流入性が高められるので、加圧圧力は500ｋｇ／ｃｍ²
よりも小さく、加熱温度は500℃よりも低くすることが
望ましい。

【００４４】実施の形態５．上記実施の形態１、２で
は、モニタリングディスク２と離型板３との間に封止部
材１を１層介装させるものとしているが、この実施の形
態５では、図５に示すように、モニタリングディスク２
と離型板３との間に組成の異なる封止部材８，９の２層
を介装させるものとしている。

【００４５】この実施の形態５では、封止部材９は上記
実施の形態１で用いた組成Ａの粗成形封止部材とし、封
止部材８は上記実施例２で用いた組成Ｂの粗成形封止部
材としている。そして、封止部材８をモニタリングディ
スク２側に、封止部材９を離型板３側に位置するよう
に、モニタリングディスク２と離型板３との間に２層に
積層配置している。そこで、封止部材９の組成Ａはマイ
カ粉末の粒径が大きく、ガラス質粉末の重量比も封止部
材８の組成Ｂに比べ少ないので、封止部材９は封止部材
８に比べて流動性が小さい。そこで、成型時に狭い隙間
から封止部材９が流出しにくくなり、スリーブ部材５と
離型板３との隙間からの封止部材９の流出を防止するこ
とができる。一方、封止部材８の組成Ｂはマイカ粉末に
粒径の小さなものを混合しており、ガラス質粉末の重量
比も大きくしているので、スリーブ部材５の内表面の細
かな凹凸へのマイカ−ガラス系セラミックス粗成型体の
流入性が良く、封止部材８とスリーブ部材５および導体
４との界面での接着特性がよい。

【００４６】このように、この実施の形態５によれば、
流動性の高い組成の封止部材８がモニタリングディスク
２側に、流動性の低い組成の封止部材９が離型板３側に
位置するように、封止部材８，９をモニタリングディス
ク２と離型板３との間に２層に積層配置しているので、
封止部材８により気密性を確保し、封止部材９により離
型板３からの封止部材の流出を抑えて離型性を高めるこ
とができる。つまり、封止部材それぞれの特性を生かし
て、気密性を確保し、かつ、離型性を高めて製造性を向
上できることになる。

【００４７】なお、上記実施の形態５では、封止部材８
として組成Ｂを、封止部材９として組成Ａを用いるもの
としているが、以外の封止部材の組合せとして、以下の
ものが考えられるが、封止部材８の流動性が封止部材９
の流動性より高い組み合わせであればその他の組合せで
もよく、これらの組み合わせに限定されるものではな
い。・封止部材８：組成Ｃ，封止部材９：組成Ａ・封止部材８：組成Ｄ，封止部材９：組成Ａ・封止部材８：組成Ｅ，封止部材９：組成Ａ・封止部材８：組成Ｆ，封止部材９：組成Ａ・封止部材８：組成Ｂ，封止部材９：組成Ｃ・封止部材８：組成Ｄ，封止部材９：組成Ｃ

【００４８】実施の形態６．上記実施の形態５では、モ
ニタリングディスク２と離型板３との間に組成の異なる
封止部材を２層に介装させるものとしているが、この実
施の形態６では、図６に示すように、モニタリングディ
スク２と離型板３との間に組成の異なる封止部材を３層
に介装させるものとしている。

【００４９】この実施の形態６では、封止部材１０は組
成Ａの粗成形封止部材とし、封止部材１１は組成Ｂの粗
成形封止部材とし、封止部材１２は組成Ａの粗成形封止
部材としている。つまり、封止部材１１の流動性を封止
部材１０，１２の流動性より高くしている。そして、封
止部材１０をモニタリングディスク２側に、封止部材１
２を離型板３側に、封止部材１１をその中間に位置する
ように、モニタリングディスク２と離型板３との間に３
層に積層配置している。そこで、封止部材１２の組成Ａ
はマイカ粉末の粒径が大きく、ガラス質粉末の重量比も
封止部材１１の組成Ｂに比べ少ないので、封止部材１２
は封止部材１１に比べて流動性が小さい。そこで、成型
時に狭い隙間から封止部材１２が流出しにくくなり、ス
リーブ部材５と離型板３との隙間からの封止部材１２の
流出を防止することができる。封止部材１０も同様に組
成Ａの粗成形封止部材としているので、流動性が小さ
く、モニタリングディスク２の内部への流入を防止する
ことができる。一方、封止部材１１の組成Ｂはマイカ粉
末に粒径の小さなものを混合しており、ガラス質粉末の
重量比も大きくしているので、スリーブ部材５の内表面
の細かな凹凸へのマイカ−ガラス系セラミックス粗成型
体の流入性が良く、封止部材１１とスリーブ部材５およ
び導体４との界面での接着性を高めることができる。

【００５０】このように、この実施の形態６によれば、
流動性の高い組成の封止部材１１を中央部に、流動性の
低い組成の封止部材１０，１２をそれぞれモニタリング
ディスク２側および離型板３側に位置するように、封止
部材１０〜１２をモニタリングディスク２と離型板３と
の間に３層に積層配置しているので、封止部材１１によ
り気密性を確保し、封止部材１２により離型板３からの
封止部材の流出を抑えて離型性を高めることができ、さ
らに封止部材１０によりモニタリングディスク２内部へ
の封止部材の流入を抑えて漏れ空間の閉塞を防止するこ
とができる。

【００５１】なお、上記実施の形態６では、封止部材１
１として組成Ｂを、封止部材１０，１２として組成Ａを
用いるものとしているが、以外の封止部材の組合せとし
て、以下のものが考えられるが、封止部材１１の流動性
が封止部材１０，１２の流動性より高い組み合わせであ
ればその他の組合せでもよく、これらの組み合わせに限
定されるものではない。・封止部材１０，１２：組成（Ａ），封止部材１１：組
成（Ｃ）・封止部材１０，１２：組成（Ａ），封止部材１１：組
成（Ｄ）・封止部材１０，１２：組成（Ａ），封止部材１１：組
成（Ｅ）・封止部材１０，１２：組成（Ｃ），封止部材１１：組
成（Ｄ）

【００５２】実施の形態７．上記実施の形態１では、離
型板３の導体４を挿通させるための導体貫通穴３ｂは真
っ直ぐであるが、この実施の形態７では、図７に示すよ
うに、離型板３に設けられた導体貫通孔３ｂの封止部材
１側に座ぐり加工を施して、座ぐり加工部３ｃを設ける
ものとしている。この実施の形態７によれば、成型時に
座ぐり加工部３ｃ近傍に圧力が集中し、封止部材１の組
織を緻密にすることができ、導体４と封止部材１との界
面での接着性ひいては気密性を向上させることができ
る。

【００５３】なお、上記実施の形態７では、上記実施の
形態１において離型板３の導体貫通孔３ｂに座ぐり加工
部３ｃを設けるものとしているが、他の実施の形態に適
用しても同様の効果を奏する。

【００５４】実施の形態８．上記実施の形態１では、モ
ニタリングディスク２の導体４を挿通させるための導体
貫通穴２ｂは真っ直ぐであるが、この実施の形態８で
は、図８に示すように、モニタリングディスク２に設け
られた導体貫通孔２ｂの封止部材１側に座ぐり加工を施
して、座ぐり加工部２ｃを設けるものとしている。この
実施の形態８によれば、成型時に座ぐり加工部２ｃ近傍
に圧力が集中し、封止部材１の組織を緻密にすることが
でき、導体４と封止部材１との界面での接着性ひいては
気密性を向上させることができる。

【００５５】なお、上記実施の形態８では、上記実施の
形態１においてモニタリングディスク２の導体貫通孔２
ｂに座ぐり加工部２ｃを設けるものとしているが、他の
実施の形態に適用しても同様の効果を奏する。

【００５６】実施の形態９．図９はこの発明の実施の形
態９に係る密閉多極絶縁端子構造体に用いられる導体を
示す断面図である。図において、導体４は無酸素銅１３
の素線外周に高温状態で酸化しにくく、かつ、マイカ−
ガラス系セラミックスとの密着性のよい鉄ニッケル合金
１４のクラッド層が被覆された鉄ニッケル合金／無酸素
銅の複合導体であり、クラッド法により作製している。
なお、導体４として鉄ニッケル合金／無酸素銅の複合導
体を用いる点を除いて、他の構成は、上記実施の形態１
と同様に構成されている。

【００５７】導体４としては導体抵抗の観点から、通常
は電気伝導性のよい銅が使用されるが、成型時に温度を
500℃まで上昇させるため、導体表面に酸化皮膜が形成
され、封止部材１との界面で剥離が生じてしまう恐れが
ある。この実施の形態９によれば、高温状態でも酸化皮
膜が生じ難い鉄ニッケル合金１４を無酸素銅１３の外周
に被覆した複合導体を用いているので、成型時に導体表
面に酸化皮膜が形成されず、封止部材１との界面での剥
離の発生を防止することができ、気密性の長期信頼性を
向上させることができる。

【００５８】なお、導体抵抗の観点からは、クラッド層
である鉄ニッケル合金１４は極力薄くするのが望まし
く、例えば、導体の外径ｄ₀が1.3mmでは、厚さｔは0.05
mmである。鉄ニッケル合金１４の厚さを薄くすること
で、導電率は銅に近ずくが、封止部材1との熱膨張差が
大きくなるため加熱加圧後の冷却過程での界面剥離の危
険性がある。従って、複合導体の鉄ニッケル合金１４の
厚さは導体外径の３〜５％とするのが望ましい。上記の
厚さの場合、導体の熱膨張係数は10〜17×10^-6／℃とな
り、スリーブ部材５及び封止部材１の熱膨張係数と同等
の値となる。成形する際の加熱時に導体、スリーブ部
材、封止部材の熱膨張差を小さくすることで、熱膨張差
による剥離を防止し、気密性に対する長期信頼性を向上
させることができる。

【００５９】なお、上記実施の形態９では、クラッド材
として鉄ニッケル合金を用いるものとしているが、クラ
ッド材は鉄ニッケル合金に限定されるものではなく、ニ
ッケルクロム合金、チタンニオブ合金あるいはガラス封
着性のよい金属であるコバールでもよい。

【００６０】また、上記実施の形態９では、上記実施の
形態１において導体４として鉄ニッケル合金／無酸素銅
の複合導体を用いるものとしているが、他の実施の形態
に適用しても同様の効果を奏する。

【００６１】実施の形態１０．上記実施の形態９では、
導体に複合導体を用いるものとしているが、この実施の
形態１０では、図１０に示すように、複合導体の表面に
酸化しにくいメッキ１５を施すものとしている。この場
合、成形加熱時に導体表面に酸化皮膜が発生するのをさ
らに防止できるという効果が得られる。そして、高温酸
化皮膜の増加を防止し、酸化皮膜と金属との界面での剥
離を防止でき、長期信頼性を向上させることができる。
この実施の形態１０による導体は、600℃においても表
面が僅かに変色するのみで、切断観察においても深さ方
向への変色は確認されなかった。ここで、メッキ材とし
ては、封止部材１との接着性の観点から、ニッケルある
いは金が適している。なお、導体にガラス封着性のよい
金属たとえばコバールを使用した場合、酸化劣化を防止
するために、メッキ処理は特に有効である。

【００６２】実施の形態１１．上記実施の形態１では、
図１に示したように、封止部材１とスリーブ部材５間お
よび封止部材１と導体４間を密着させることにより、気
密性を維持させているが、この実施の形態１１では、図
１１に示すように、さらに離型板３の外面全面に低融点
ガラス１６を配設するものとしている。この場合、離型
板３の端面とスリーブ部材５の内周壁面との隙間および
導体４周りが低融点ガラス１６で封止され、気密性をさ
らに向上させることができる。この低融点ガラス１６は
PbO-B₂O₃-SiO₂系ガラスであり、その組成はPbO:85〜90
重量％、B₂O₃:5〜8重量％、SiO₂:5〜10重量％である。
その熱膨張率は離型板３との接着性も考慮に入れて、10
〜13×10^-6／℃とする。

【００６３】なお、上記実施の形態１１では、上記実施
の形態１において離型板３の外面全面に低融点ガラス１
６を配設するものとしているが、離型板３の導体貫通孔
３ｂを挿通する導体４と離型板３とのみを低融点ガラス
１６でガラス封止しても、上記実施の形態１に比べて気
密性を高めることができる。また、上記実施の形態１１
では、上記実施の形態１において離型板３の外面全面に
低融点ガラス１６を配設するものとしているが、他の実
施の形態に適用しても同様の効果を奏する。

【００６４】実施の形態１２．上記実施例１１では、離
型板３の外面全面に低融点ガラス１６を配設し、離型板
３の端面とスリーブ部材５との隙間および導体４周りを
低融点ガラス１６で封止するものとしているが、この実
施の形態１２では、図１２に示すように、離型板３に設
けられた導体貫通孔３ｂの外面側に座ぐり加工を施し、
ガラス溜めの座ぐり加工部１７を設け、座ぐり加工部１
７に低融点ガラス１６を流入させて、低融点ガラス１６
で導体４および導体貫通孔３ｂの周りをガラス封止する
ものとし、同様の効果を奏する。この場合、低融点ガラ
ス１６が座ぐり加工部１７内に収められるので、ガラス
封止工程を簡易に行うことができる。

【００６５】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００６６】この発明の第１の発明によれば、漏れ監視
空間を有する耐熱セラミックスでなるモニタリングディ
スクが円筒状のスリーブ部材の内部空間内に配設され、
一対の離型板がスリーブ部材の内部空間内にモニタリン
グディスクを挟んで両側に配設され、複数の導体がモニ
タリングディスクおよび一対の離型板を貫通して配設さ
れ、マイカーガラス系セラミックスでなる一対の封止部
材がスリーブ部材の内部空間のモニタリングディスクと
一対の離型板とのそれぞれの間に充填されて、複数の導
体の周囲およびスリーブ部材の内部空間を気密封止して
なる密封多極絶縁端子構造体において、封止部材は、ガ
ラス質粉末とマイカ粉末との混合比が60〜70：30〜40重
量％の範囲としたマイカ−ガラス系セラミックスで構成
されているので、高温高圧の条件下においても気密性を
維持でき、気密性に対する長期信頼性を向上させること
ができる密閉多極絶縁端子構造体が得られる。

【００６７】この発明の第２の発明によれば、上記第１
の発明において、モニタリングディスクは、絶縁性セラ
ミックスで作製された円板状をなし、複数の導体を挿通
する導体貫通孔が複数設けられ、かつ、外周端面から各
導体貫通孔に達する細孔が設けられているので、モニタ
リングディスクを単一部品で構成でき、組立性を向上さ
せることができる。

【００６８】この発明の第３の発明によれば、上記第１
の発明において、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％、B₂O₃:8〜10重量
％、SiO₂:2〜5重量％、Bi₂O₃:6〜8重量％、AlF₃:1〜3重
量％から構成されるので、封止部材の耐水性、電気絶縁
性を確保できるとともに、軟化温度を低くでき、製造性
および気密性を向上させることができる。

【００６９】この発明の第４の発明によれば、上記第１
の発明において、マイカ粉末は主粒径が60〜200μmの合
成マイカとしたので、成型時の流動性が確保でき、気密
性を向上させることができる。

【００７０】この発明の第５の発明によれば、上記第１
の発明において、マイカ粉末は主粒径が3〜40μmの合成
マイカとしたので、成型時の流動性および細かな凹凸へ
の流入性を大きくでき、気密性をさらに向上させること
ができる。

【００７１】この発明の第６の発明によれば、上記第１
の発明において、封止部材は、モニタリングディスク側
を流動性の高い組成に、離型板側を流動性の低い組成に
構成されているので、気密性を確保しつつ、離型性を向
上させることができる。

【００７２】この発明の第７の発明によれば、上記第１
の発明において、封止部材は、モニタリングディスク側
および離型板側を流動性の低い組成に、中央部を流動性
の高い組成に構成されているので、気密性を確保しつ
つ、離型性を向上させることができるとともに、モニタ
リングディスクの漏れ監視空間の閉塞を防止することが
できる。

【００７３】この発明の第８の発明によれば、上記第１
の発明において、封止部材の熱膨張係数を9〜13×10^-6
／℃、導体の熱膨張係数を10〜17×10^-6／℃の範囲とし
たので、封止部材と導体との界面での剥離の発生が抑え
られ、気密性を向上させることができる。

【００７４】この発明の第９の発明によれば、上記第１
の発明において、導体は、良電気伝導性を有する素線外
周にクラッド層を設けた複合線材とし、クラッド層の厚
さが複合線材外径の３〜５％の範囲としたので、成型時
に導体表面に酸化皮膜の生成が抑えられ、封止部材と導
体との界面での剥離の発生を抑え、気密性を向上させる
ことができる。

【００７５】この発明の第１０の発明によれば、上記第
１の発明において、導体は、良電気伝導性を有する素線
外周にクラッド層を設けた複合線材に酸化防止用のメッ
キを施して構成されているので、成型時に導体表面に酸
化皮膜の生成が確実に抑えられ、封止部材と導体との界
面での剥離の発生を抑え、気密性を一層向上させること
ができる。

【００７６】この発明の第１１の発明によれば、上記第
１の発明において、離型板、モニタリングディスクの少
なくとも一方は、導体が挿通される導体貫通孔に封止部
材に接触する面側から座ぐり加工が施されているので、
成型時に座ぐり加工部近傍に圧力が集中し、座ぐり加工
部近傍の封止部材の組織が緻密化され、気密性を向上さ
せることができる。

【００７７】この発明の第１２の発明によれば、上記第
１の発明において、離型板の導体貫通孔と該導体貫通孔
を挿通する導体との間が低融点ガラスによりガラス封止
されているので、その分気密性を向上させることができ
る。

【００７８】この発明の第１３の発明によれば、上記第
１の発明において、離型板は、導体が挿通される導体貫
通孔に封止部材と接触しない面側から座ぐり加工が施さ
れ、ガラス封止する低融点ガラスが該座ぐり加工部に導
体周りを包囲して充填されているので、ガラス封止工程
が簡易に行うことができる。

【００７９】この発明の第１４の発明によれば、ガラス
質粉末とマイカ粉末とを60〜70：30〜40重量％で混合し
円板状の粗成形封止部材とする工程と、この粗成形封止
部材の厚さ方向に導体貫通孔を形成する工程と、円板状
の離型板に粗成形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、円板状のモニタリィン
グディスクに漏れ検知機能を有する粗成形封止部材の導
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、粗成形封止部材、離形板およびモニタリィングディ
スクを各導体貫通孔を整列させ、かつ離型板、粗成形封
止部材、モニタリングディスク、粗成形封止部材、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する工程と、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、
粗成形封止部材の軟化・流動化温度に加熱する行程と、
封止組立部材を加圧し、粗成形封止部材を流動させスリ
ーブ部材および導体とを封止し、かつ粗成形封止部材を
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
するので、高温高圧の条件下においても気密性を維持で
き、気密性に対する長期信頼性を向上させることができ
る密閉多極絶縁端子構造体を製造することができる。

【００８０】この発明の第１５の発明によれば、上記第
１４の発明において、粗成形封止部材およびスリーブ部
材の加熱温度が５００〜５５０℃の範囲であるので、粗
成形封止部材のガラス質粉末が十分溶融され、粗成形封
止部材の流動性を確保することができる。

【００８１】この発明の第１６の発明によれば、上記第
１４の発明において、加圧成形金型の予熱温度が４００
〜４５０℃の範囲で、加圧圧力が３００〜６００ｋｇ／
ｃｍ²の範囲であるので、加圧時の封止組立体の温度低
下が抑えられるとともに、軟化された粗成形封止部材を
スリーブ部材の内部空間に隙間なく行き渡すことができ
る。

【００８２】この発明の第１７の発明によれば、上記第
１４の発明において、モニタリングディスクに加工され
る導体貫通孔は、粗成形封止部材に加工される導体貫通
孔の外径より小径に加工されるので、成型時に軟化され
た粗成形封止部材がモニタリングディスクの内部に流入
するのが抑えられる。

【００８３】この発明の第１８の発明によれば、上記第
１４の発明において、離型板に加工される導体貫通孔
は、粗成形封止部材に加工される導体貫通孔の外径より
小径に加工されるので、成型時に軟化された粗成形封止
部材が離型板の導体貫通孔から流出するのが抑えられ
る。

【００８４】この発明の第１９の発明によれば、上記第
１４の発明において、封止組立部材を加圧し、粗成形封
止部材を流動させスリーブ部材および導体とを封止し、
かつ粗成形封止部材を加熱しセラミックス化させて封止
部材とした後、離型板の導体貫通孔を挿通する導体と離
型板とを低融点ガラスによりガラス封止するので、気密
性を向上させることができる。

【００８５】この発明の第２０の発明によれば、上記第
１９の発明において、離型板の導体貫通孔周りに導体径
よりおおきな径でガラス溜めの座ぐり加工が施されてい
るので、ガラス封止工程が簡易に行われる。

【００８６】この発明の第２１の発明によれば、上記第
１９の発明において、低融点ガラスはホウケイ酸系ガラ
スであり、その熱膨張率が１０〜１３×１０^-6／℃の範
囲であるので、低融点ガラスと離型板との密着性を高め
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１に係る密閉多極絶縁
端子構造体を示す要部断面図である。

【図２】この発明の実施の形態１に係る密閉多極絶縁
端子構造体におけるモニタリングディスクの他の実施態
様を示す要部断面図である。

【図３】この発明の実施の形態１に係る密閉多極絶縁
端子構造体の要部を示す分解断面図である。

【図４】この発明に係る密閉多極絶縁端子構造体に用
いられる封止部材におけるガラス質粉末の混合割合と流
動性および電気絶縁性との関係を示すグラフである。

【図５】この発明の実施の形態５に係る密閉多極絶縁
端子構造体を示す要部断面図である。

【図６】この発明の実施の形態６に係る密閉多極絶縁
端子構造体を示す要部断面図である。

【図７】この発明の実施の形態７に係る密閉多極絶縁
端子構造体を示す要部断面図である。

【図８】この発明の実施の形態８に係る密閉多極絶縁
端子構造体を示す要部断面図である。

【図９】この発明の実施の形態９に係る密閉多極絶縁
端子構造体に用いられる導体を示す断面図である。

【図１０】この発明の実施の形態１０に係る密閉多極
絶縁端子構造体に用いられる導体を示す断面図である。

【図１１】この発明の実施の形態１１に係る密閉多極
絶縁端子構造体を示す要部断面図である。

【図１２】この発明の実施の形態１２に係る密閉多極
絶縁端子構造体を示す要部断面図である。

【図１３】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である。

【図１４】従来のモジュール構造を示す一部破断側面
図である。

【符号の説明】

１、８、９、１０、１１、１２封止部材、１ａ粗成
形封止部材、１ｂ、２ｂ、３ｂ導体貫通孔、２、６、
７モニタリングディスク、２ｃ、３ｃ、１７座ぐり加
工部、３離型板、４導体、５スリーブ部材、７ａ
細孔、１３無酸素銅（素線）、１４鉄ニッケル合金
（クラッド層）、１５メッキ層、１６低融点ガラ
ス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者廣井治東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】漏れ監視空間を有する耐熱セラミックス
でなるモニタリングディスクが円筒状のスリーブ部材の
内部空間内に配設され、一対の離型板が上記スリーブ部
材の内部空間内に上記モニタリングディスクを挟んで両
側に配設され、複数の導体が上記モニタリングディスク
および上記一対の離型板を貫通して配設され、マイカ―
ガラス系セラミックスでなる一対の封止部材が上記スリ
ーブ部材の内部空間の上記モニタリングディスクと上記
一対の離型板とのそれぞれの間に充填されて、上記複数
の導体の周囲および上記スリーブ部材の内部空間を気密
封止してなる密封多極絶縁端子構造体において、上記封止部材は、ガラス質粉末とマイカ粉末との混合比
が60〜70：30〜40重量％の範囲としたマイカ―ガラス系
セラミックスで構成されていることを特徴とする密封多
極絶縁端子構造体。
【請求項２】上記モニタリングディスクは、絶縁性セ
ラミックスで作製された円板状をなし、上記複数の導体
を挿通する導体貫通孔が複数設けられ、かつ、外周端面
から各導体貫通孔に達する細孔が設けられていることを
特徴とする請求項１に記載の密封多極絶縁端子構造体。
【請求項３】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％、B₂O₃:8〜10重
量％、SiO₂:2〜5重量％、Bi₂O₃:6〜8重量％、AlF₃:1〜3
重量％から構成され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。
【請求項４】上記マイカ粉末は主粒径が60〜200μm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。
【請求項５】上記マイカ粉末は主粒径が3〜40μm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。
【請求項６】上記封止部材は、上記モニタリングディ
スク側を流動性の高い組成に、上記離型板側を流動性の
低い組成に構成されてい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。
【請求項７】上記封止部材は、上記モニタリングディ
スク側および上記離型板側を流動性の低い組成に、中央
部を流動性の高い組成に構成されていることを特徴とす
る請求項１に記載の密封多極絶縁端子構造体。
【請求項８】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10〜17×10^-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。
【請求項９】上記導体は、良電気伝導性を有する素線
外周にクラッド層を設けた複合線材とし、該クラッド層
の厚さが該複合線材外径の３〜５％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。
【請求項１０】上記導体は、良電気伝導性を有する素
線外周にクラッド層を設けた複合線材に酸化防止用のメ
ッキを施して構成されてい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。
【請求項１１】上記離型板、上記モニタリングディス
クの少なくとも一方は、上記導体が挿通される導体貫通
孔に上記封止部材に接触する面側から座ぐり加工が施さ
れてい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。
【請求項１２】上記離型板の導体貫通孔と該導体貫通
孔を挿通する上記導体との間が低融点ガラスによりガラ
ス封止されてい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。
【請求項１３】上記離型板は、上記導体が挿通される
導体貫通孔に上記封止部材と接触しない面側から座ぐり
加工が施され、ガラス封止する上記低融点ガラスが該座
ぐり加工部に上記導体周りを包囲して充填されているこ
とを特徴とする請求項１２に記載の多極絶縁端子構造
体。
【請求項１４】ガラス質粉末とマイカ粉末とを60〜7
0：30〜40重量％で混合し円板状の粗成形封止部材とす
る工程と、この粗成形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形封止部
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、円板状のモニタリィングディスクに漏れ検知機
能を有する上記粗成形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、上記粗成形封止部
材、上記離形板および上記モニタリィングディスクを各
導体貫通孔を整列させ、かつ離型板、粗成形封止部材、
モニタリングディスク、粗成形封止部材、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する工程と、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
形封止部材の軟化・流動化温度に加熱する行程と、上記
封止組立部材を加圧し、上記粗成形封止部材を流動させ
上記スリーブ部材および上記導体とを封止し、かつ上記
粗成形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１５】上記粗成形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１４に記載の密閉多極絶縁端子構造
体の製造方法。
【請求項１６】加圧成形金型の予熱温度が４００〜４
５０℃の範囲で、加圧圧力が３００〜６００ｋｇ／ｃｍ
²の範囲であることを特徴とする請求項１４に記載の密
閉多極絶縁端子構造体の製造方法。
【請求項１７】上記モニタリングディスクに加工され
る導体貫通孔は、上記粗成形封止部材に加工される導体
貫通孔の外径より小径に加工されることを特徴とする請
求項１４に記載の密閉多極絶縁端子構造体の製造方法。
【請求項１８】上記離型板に加工される導体貫通孔
は、上記粗成形封止部材に加工される導体貫通孔の外径
より小径に加工されることを特徴とする請求項１４に記
載の密閉多極絶縁端子構造体の製造方法。
【請求項１９】上記封止組立部材を加圧し、上記粗成
形封止部材を流動させ上記スリーブ部材および上記導体
とを封止し、かつ上記粗成形封止部材を加熱しセラミッ
クス化させて封止部材とした後、上記離型板の導体貫通
孔を挿通する導体と上記離型板とを低融点ガラスにより
ガラス封止することを特徴とする請求項１４に記載の密
封多極絶縁端子構造体の製造方法。
【請求項２０】上記離型板の導体貫通孔周りに導体径
よりおおきな径でガラス溜めの座ぐり加工が施されてい
ることを請求項１９に記載の密封多極絶縁端子構造体の
製造方法。
【請求項２１】上記低融点ガラスはホウケイ酸系ガラ
スであり、その熱膨張率が１０〜１３×１０^-6／℃の範
囲であることを特徴とする請求項１９に記載の密封多極
絶縁端子構造体の製造方法。