JPH09282986A - 真空バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大形化ならびにコストが増大して高価にな
る。 【解決手段】 アルミナセラミックで円筒状に形成され
た絶縁容器１１と、この絶縁容器１１の両端を閉塞する
ように気密接合された端板１２、１３とでなる真空容器
２０内に、一対の接離可能な電極１７、１８を備えた真
空バルブにおいて、気密接合された部分を囲繞するよう
に配設され導電性部材でなる電界緩和リング２１、２２
と、この電界緩和リング２１、２２を覆うように配設さ
れ絶縁性樹脂部材でなる絶縁テープ２３、２４と、この
絶縁テープ２３、２４を覆うように絶縁テープ２３、２
４の外表面に塗布して形成された絶縁性樹脂被膜２５、
２６とを備える。

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、大形化すること
なく耐電圧性能を維持することが可能な真空バルブに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は例えば特開昭６０−２８１２３号
公報に示された従来の真空バルブの構成を示す断面図で
ある。図において、１はアルミナセラミック等で円筒状
に形成された絶縁容器で、両端面にはろう付け可能なメ
タライズ層１ａ、１ｂが形成されている。２、３は絶縁
容器１の両端を閉塞するように、各メタライズ層１ａ、
１ｂに例えば銀ろう材（図示せず）等によりそれぞれ気
密接合される端板、４は一端が端板２の中心部を所定の
長さ貫通して固着された固定電極棒、５は一端が端板３
の中心部をベローズ６を介して進退可能に所定の長さ貫
通して固着された可動電極棒、７、８は固定電極棒４お
よび可動電極棒５の各対向端部にそれぞれ固着された一
対の電極、９は外周の一部が絶縁容器１の内壁面に固着
され、両電極７、８を覆うように配設された円筒状のシ
ールドである。

【０００３】上記のように構成された従来の真空バルブ
においては、駆動装置（図示せず）の操作により可動電
極棒５が上、下に所定のストロークだけ移動することに
より、両電極７、８間の開閉動作を行っている。そして
一般的に、真空バルブは高い真空絶縁耐力により、電極
開極距離を非常に短くできるので、真空バルブ自体もコ
ンパクトに構成できるが、真空バルブが気中で使用され
る場合、絶縁容器１の外部の絶縁性能は汚損湿潤状態を
予測して決められることになるので、絶縁容器１の沿面
距離を十分にとる必要があり、当然のことながら絶縁容
器１は長大となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の真空バルブは以
上のように構成され、絶縁容器１と両端板２、３とを気
密接合するために、絶縁容器１の両端部にメタライズ層
１ａ、１ｂが設けられているが、このメタライズ層１
ａ、１ｂの厚さは非常に薄いので、その両端部はシャー
プなエッジとなり電界集中がおこり、真空バルブの外側
に対する外沿面耐圧が低下するため、上記したように汚
損湿潤状態を予測して決められる絶縁容器１の外部の絶
縁性能を満足するために、絶縁容器１を長大として沿面
距離を十分にとっているのにもかかわらず、さらに沿面
距離の増長が必要となり、真空バルブの大形化ならびに
コストが増大して高価になる等の問題点があった。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、大形化することなく高耐電圧性
能を維持することが可能であるとともに、コストの低減
により経済性の向上を図ることが可能な真空バルブを提
供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る真空バルブは、アルミナセラミックで円筒状に形成さ
れた絶縁容器と、この絶縁容器の両端を閉塞するように
気密接合された端板とでなる真空容器内に、一対の接離
可能な電極を備えた真空バルブにおいて、気密接合され
た部分を囲繞するように配設され導電性部材でなる電界
緩和リングと、この電界緩和リングを覆うように配設さ
れ絶縁性樹脂部材でなる絶縁テープと、この絶縁テープ
を覆うように絶縁テープの外表面に塗布して形成された
絶縁性樹脂被膜とを備えたものである。

【０００７】又、この発明の請求項２に係る真空バルブ
は、請求項１において、電界緩和リングに絶縁容器の端
部外周面を覆うように軸方向に突出して形成された突出
部を備えたものである。

【０００８】又、この発明の請求項３に係る真空バルブ
は、請求項１または２において、シリコーンゴムでなる
絶縁テープを用いたものである。

【０００９】又、この発明の請求項４に係る真空バルブ
は、請求項１または２において、絶縁性樹脂被膜を一液
性シリコーンゴムで形成したものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１における
真空バルブの構成を示す断面図、図２はこの発明の実施
の形態１における真空バルブの図１に示すものとは異な
る構成を示す断面図である。図において、１１はアルミ
ナセラミックで円筒状に形成された絶縁容器で、両端面
には約２０μｍの厚みのＭ₀−Ｍ_nでなりろう付け可能な
メタライズ層１１ａ、１１ｂが形成されている。

【００１１】１２、１３は絶縁容器１１の両端を閉塞す
るように配設され、両メタライズ層１１ａ、１１ｂに例
えば銀ろう材（図示せず）等によりそれぞれ気密接合さ
れる端板で、絶縁容器１１と共に真空容器２０を構成し
ている。１４は一端が端板１２にその中心部を所定の長
さ貫通して固着された固定電極棒、１５は一端が端板１
３にその中心部をベローズ１６を介して進退可能に所定
の長さ貫通して固着された可動電極棒、１７、１８は固
定電極棒１４および可動電極棒１５の各対向端部にそれ
ぞれ固着された一対の電極、１９は外周の一部が絶縁容
器１１の内壁面に固着され、両電極１７、１８を覆うよ
うに配設された円筒状のシールドである。そして、これ
ら１１〜２０は図４に示した従来の真空バルブとほぼ同
様である。

【００１２】２１、２２は絶縁容器１１の両端と両端板
１２、１３との気密接合部の外周部、すなわち、両メタ
ライズ層１１ａ、１１ｂの各端部を囲繞するように配設
され、アルミニウム等の軽量合金で形成された電界緩和
リング、２３、２４はこれら両電界緩和リング２２を覆
うように、絶縁容器１１の外周部から両端板１２、１３
の外周部にわたって巻回され、例えばシリコーンゴムテ
ープ等でなる絶縁テープ、２５、２６はこれら絶縁テー
プ２３、２４を覆うように塗布して形成された絶縁性樹
脂被膜で、一液性シリコーンゴムで形成されている。

【００１３】次に、上記のように構成された実施の形態
１における真空バルブの要部の組立方法について説明す
る。まず、電界緩和リング２１、２２を両メタライズ層
１１ａ、１１ｂの外周部に配置する。次いで、絶縁テー
プ２３、２４を両電界緩和リング２１、２２を覆うよう
に絶縁容器１１の外周部から両端板１２、１３の外周部
にわたって巻回する。この時、絶縁テープ２３、２４は
巻き易いように、裏面に粘着剤付きのものや自己融着性
のものを使用すれば巻回作業が容易となる。そして、さ
らにこの絶縁テープ２３、２４の上から、一液性シリコ
ーンゴムをはけ塗りやスプレーにより塗布して、自然乾
燥で硬化させることにより絶縁性樹脂被膜２５、２６を
形成する。

【００１４】このように、上記実施の形態１によれば、
絶縁容器１１の両端部に形成されるメタライズ層１１
ａ、１１ｂの各端部を囲繞するように、導電性部材でな
る電界緩和リング２１、２２を配設するとともに、これ
らの電界緩和リング２１、２２を覆うように絶縁テープ
２３、２４を巻回し、さらに、その上から絶縁性樹脂被
膜２５、２６を形成するようにしているので、電界緩和
リング２１、２２によりメタライズ層１１ａ、１１ｂの
端部の電界集中が緩和され、絶縁テープ２３、２４を巻
くといった簡単な方法でも十分に耐電圧を保持すること
ができ、大形化することなく高耐電圧性能を維持すると
ともに、コストの低減を図ることが可能になる。又、絶
縁性樹脂被膜２５、２６は絶縁テープ２３、２４の保持
ならびに、絶縁テープ２３、２４を通して水分や汚れが
浸入するのを防止する。

【００１５】又、図１における真空バルブでは、メタラ
イズ層１１ａ、１１ｂの各端部に対応する部分のみを、
絶縁テープ２３、２４で巻回する場合について説明した
が、図２に示すように、端板１２、１３のほぼ全面にわ
たって絶縁テープ２７、２８を巻回するとともに、さら
にその上に絶縁性樹脂被膜２９、３０を形成するように
すれば、絶縁沿面長をさらに伸ばすことが可能になる。
なお、この場合、端板１２、１３の平面部には絶縁テー
プ２７、２８に替えて環状の絶縁性樹脂シートを使用す
れば、取付作業がより容易となる。

【００１６】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２における真空バルブの構成を示す断面図である。図
において、図１および図２に示す実施の形態１における
真空バルブと同様な部分は同一符号を付して説明を省略
する。３１、３２は絶縁容器１１の両端と両端板１２、
１３との気密接合部の外周部、すなわち、両メタライズ
層１１ａ、１１ｂの各端部を囲繞するように配設され、
アルミニウム等の軽量合金で形成された電界緩和リング
で、絶縁容器１１の端部外周面を覆うように軸方向に突
出して形成された突出部３１ａ、３２ａをそれぞれ有し
ている。３３、３４はこれら電界緩和リング３１、３２
の各突出部３１ａ、３２ａの先端および各突出部３１
ａ、３２ａと絶縁容器１１との間に付着され、粘度の高
い絶縁性樹脂接着剤でなる絶縁性樹脂被膜である。

【００１７】このように、上記実施の形態２によれば、
電界緩和リング３１、３２の各突出部３１ａ、３２ａで
メタライズ層１１ａ、１１ｂの先端を囲繞するととも
に、絶縁性樹脂被膜３３、３４でさらに覆っているの
で、メタライズ層１１ａ、１１ｂの先端における電界を
さらに積極的に緩和することができ、小形化された真空
バルブを高電圧へ適用することが可能になる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
れば、アルミナセラミックで円筒状に形成された絶縁容
器と、この絶縁容器の両端を閉塞するように気密接合さ
れた端板とでなる真空容器内に、一対の接離可能な電極
を備えた真空バルブにおいて、気密接合された部分を囲
繞するように配設され導電性部材でなる電界緩和リング
と、この電界緩和リングを覆うように配設され絶縁性樹
脂部材でなる絶縁テープと、この絶縁テープを覆うよう
に絶縁テープの外表面に塗布して形成された絶縁性樹脂
被膜とを備えたので、大形化することなく高耐電圧性能
を維持することが可能であるとともに、コストの低減に
より経済性の向上を図ることが可能な真空バルブを提供
することができる。

【００１９】又、この発明の請求項２によれば、請求項
１において、電界緩和リングに絶縁容器の端部外周面を
覆うように軸方向に突出して形成された突出部を備えた
ので、大形化することなく高耐電圧性能を維持すること
が可能であるとともに、コストの低減により経済性の向
上を図ることが可能であることは勿論のこと、より小形
化が可能な真空バルブを提供することができる。

【００２０】又、この発明の請求項３によれば、請求項
１または２において、シリコーンゴムでなる絶縁テープ
を用いたので、大形化することなく高耐電圧性能を維持
することが可能であるとともに、コストの低減により経
済性の向上を図ることが可能な真空バルブを提供するこ
とができる。

【００２１】又、この発明の請求項４によれば、請求項
１または２において、絶縁性樹脂被膜を一液性シリコー
ンゴムで形成したので、大形化することなく高耐電圧性
能を維持することが可能であるとともに、コストの低減
により経済性の向上を図ることが可能な真空バルブを提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１における真空バルブ
の構成を示す断面図である。

【図２】 この発明の実施の形態１における真空バルブ
の図１に示すものとは異なる構成を示す断面図である。

【図３】 この発明の実施の形態２における真空バルブ
の構成を示す断面図である。

【図４】 従来の真空バルブの構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１１ 絶縁容器、１１ａ，１１ｂ メタライズ層、１
２，１３ 端板、１４ 固定電極棒、１５ 可動電極
棒、１７，１８ 電極、２０ 真空容器、２１，２２，
３１，３２ 電界緩和リング、３１ａ，３２ａ 突出
部、２３，２４，２７，２８ 絶縁テープ、２５，２
６，２９，３０ 絶縁性樹脂被膜。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミナセラミックで円筒状に形成され
   た絶縁容器と、この絶縁容器の両端を閉塞するように気
   密接合された端板とでなる真空容器内に、一対の接離可
   能な電極を備えた真空バルブにおいて、上記気密接合さ
   れた部分を囲繞するように配設され導電性部材でなる電
   界緩和リングと、この電界緩和リングを覆うように配設
   され絶縁性樹脂部材でなる絶縁テープと、この絶縁テー
   プを覆うように上記絶縁テープの外表面に塗布して形成
   された絶縁性樹脂被膜とを備えたことを特徴とする真空
   バルブ。
2. 【請求項２】 電界緩和リングは、絶縁容器の端部外周
   面を覆うように軸方向に突出して形成された突出部を有
   していることを特徴とする請求項１記載の真空バルブ。
3. 【請求項３】 絶縁テープは、シリコーンゴムでなるこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の真空バルブ。
4. 【請求項４】 絶縁性樹脂被膜は、一液性シリコーンゴ
   ムで形成されていることを特徴とする請求項１または２
   記載の真空バルブ。