WO1980000637A1 - Method of manufacturing gas-filled electric switch - Google Patents

Description

明 細 書

発明の名称 ガ ス封入型電気開閉器の製造方法

技 術 分 野

この発明は電気開閉器を収容 してこれを保護する容器内 に不活性ガス を注入 し、 充填 して密封する こ と に よ .り 、 内 蔵させた電気開閉器を酸化又はァ ^" ク発生に よ る劣化か ら 保護するガ ス封入型電気開閉器の製造方法に関 し、 特に前 記のガスの注入、 充填工程 と 、 この工程の後の容器の密封 工程とを簡略化 し、 かつ、 これ ら工程を他の工程 と共に連 続工程化するに適 したも のに改善 したガ ス封入型電気開閉 器の製造方法に関する も のであ る。 ' .

背 景 技 術 .

これ らガ ス封入型電気開閉器の製造方法における ガ ス の 注入、 充填工程は、 減圧室の利用に よ つて行われるのが一 般的であ る。 こ ^ で、 この減圧室とはその室内を減圧する こ とに よ つ て内部の空気を排出 し、 その後に不活性ガス （ 又は、 清净 ¾空気 ） を室内に供給する こ と によ ]? ガ ス置換 を可能とする も のであ るが、 即ち、 従来、 一般的である ガ ス の注入、 充填工程は、 電気開閉器を収容 し、 ガ ス置換孔 以外を密閉 した容器を前記の減圧室に収容 し、 こ の減圧室 の減圧及び不活性ガス供給に よ つ て容器へのガ ス置換を.間 接的に行 う こ と に よ つ てなされる。 次いで従来の方法にお い ては、 ガ ス置換がされた前記の容器は、 そのガ ス置換孔 を仮封止した上、 減圧室 よ j 一般雰囲気中 に と ] 出され、 熱着な どの方法でガ ス置換孔を密封する も のであ る。

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、 'I ATlO 従 って、 これ ら一般的な方法に よ る な らば、 容器は一旦 減圧室内へ搬入され、 ガ ス置換がされた上、 再び一般雰囲 気中に戻されねばな らず、 ベノレ ト コ ンベア形式に よ る一般 雰囲気中における連続一貫製造ラ ィ ン の一部に組込むには 困難が伴い、 また、 容器のガ ス置換孔の密閉は、 減圧室內 で一且仮封止 した後、 一般雰囲気中で最終的に行われるた め、 煩雑に亘る。 更に 'これ ら一般的方法によ る容器へのガ ス置換は減圧室全体へのガ ス置換に伴 つ て間接的に行われ る も のだか ら、 各.容器内のガ ス濃度を所定値に上げるの か ¾ .り の時間を必要 と し、 また減圧室内に供給される ガ ス の う ち各容器に注入される以外の分は、 本来不要 ¾ も の で あるから、 特に、 高価なガ スを使用する場合には非常 ¾不 経済性が生じる も のである。

発明の開示

そこで、 この発明の主な 目的は、 容器へのガ ス の注入、 充填工程が一般雰囲気中にて行え、 しか して経済的である ガ ス封入型電気開閉器の製造法を提供す.る と ころにある。

この発明の他の 目的は、 容器へのガスの注入、 充填にお いて速 く 、 且つガ ス の ロ ス の少な ガス封入型電気開閉器 の製造方法を提供する と ころにある。

こ の発明の他の 目的は、 上述の製造法を実施するのに最 も適 した容器を提供する と ころにあ る。

こ の発明に よ る ¾ らば、 電気開閉器を収容 し、 そのガス 置換孔以外を密閉 した容器に対し、 一般雰囲気下にお て 個 々 に且つ直接的にガ ス置換を実施する こ とに よ 上述の

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& 'ぐ . ΑΤ 目的を達成 している ものである。 更に との発明に よ る ¾ ら ば、 排気路を もつ容器にガ ス を注入、 充缜する こ と に よ つ て徐々 に容器内のガ ス濃度をあげて実質的に容器内の気体 を排出する こ と に よ つて、 簡便にガ ス置換を行い、 しか し て一般雰囲気下でのガス置換に伴 う この発明の特長を更に 助長 している も のであ るつ

これよ ]? 添付 した実施例の図面を参照 しなが ら こ の発明 のガ ス封入型電気開閉器の製造方法を更に説明する。

第 1 図は との発明の製造方法を実施するに適 した容器の 実施例の測面断面図、 第 2 図（a) (b) (c)はこの発明の製造方法 の説明図、 第 3 図は第 2 図（a)の側面断面図、 第 4 図及び第

5 図は この発明を説明するための夫々異なる ガ ス置換方法 を説明する一部断面に よ る参考図、 第 6 図（a) (b)は この発明 の製造方法の実施例を説明する一部断面図、 第 7 図（ ）は 第 1 図の実施例の容器につ ての ガ ス置換前及び容器密閉 後の様子を示す要部の測面断面図であ る。

第 1 図は この発明の製造方法の実施に特に適 した容器の 実施例を示すも の で 、 容器（1)は箱形形状の一つの方向に電 磁継電器な どの電気開閉器（2)を投入する開口 ^ Γが、 また異 な る他の方向に該容器の内外を約 0.8 顧の内径の細孔を も つて連通するガ ス置換孔（4) ， （5)が夫 々形成される よ う にポ リ ア リ レ ト樹脂、 ポ リ 力 ボネ ー ト樹脂、 ポ リ ア ミ ド樹 脂、 ポ リ プ チ レ ン樹脂、 テ レ フ タ レー ト樹脂な ど の熱可塑 性樹脂に よ 成形されて る。 前記の電気開閉器（2)はフ ノ ^- ノレ樹脂、 ガ ラ ス繊維入 ]9 ナ イ ロ ン な ど よ ]? なる絶緣基

OMPI 台（6)上に据えつけ られ、 ま た絶緣基合（6)は容器（1)の開口 を閉塞する よ う に開口（^の段部 （3a) に当接される。 電気開 閉器（2)の外部への導電接続は絶縁基台（6)よ 容器外方に突 出する端子（7)に よ つて行われる。 前記の開口 ^の密閉は絶 緣基合（6)の下面に半硬化状態のェ ポ キ シ樹脂をお て加熱 して成る充填層（8)によ 完結される。

図面第 2 図（a) ）（c)は、 この発明の製造方法を説明するた めに、 容器（1)と 、 こ の容器（1)にガ ス を供給するための ノ ズ ノレ （9)と 、 容器（1)のガ ス置換孔（4) ， （5)を密閉するための加熱 パ ン チ 0)の各段階における位置関係 と ガ ス置換孔（4) ， （5)の 変形状態を示 している。

こ こで ノ ズル（9)の内径は約 1.2 と され、 窒素ガ ス 、 ァ ル ゴ ンガ ス な どの不活性ガスまたは、 硫黄、 塩素分 ¾ どの 腐食性ガス 、 Nox ( 窒素酸化物 ） ¾ どの有機性ガ ス 、 湿気 を含ま ない清狰 ¾空気を貯蔵 した図示せぬ圧カタ ン ク に接 続され、 加熱パ ン チ 0)は予め電気その他の手段で容器（1)を 構成する熱可塑性樹脂材料が溶融する温度、 約 240 乃至

2 6 0 に加熱されている。

この発明の製造方法に よれば、 第 2 図（a)に示すよ う に、 まず、 ノ ズ （9)を容器（1)の一方のガ ス置換孔（4)に接近も し く は当接 し、 圧力タ ン ク の バ ノレ ブを開 く こ と に よ ]9容器（1) へガ ス G を注入、 充填する も ので、 従 っ て容器（1)内に滞留 していた空気は容器（1)内でのガ ス G の濃度が、 ガ ス注入の 糠続につれて高 く な る こ と に よ .り 、 実質的には、 他のガ ス 置換孔（5) ( 第 3 図参照 ） よ 排出 し、 ガ ス置換が行われる

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'' '^1F0 こ と ^ な る。 このガ ス置換は、 方法において容器（1)の容積 の約 2 倍のガ スを注入する こ と に よ ])約 9 5%の濃度のガ ス の充填が行われる。 この よ う に、 容器（1)内のガ ス濃度が所 定の値に達する と次 で、 ガ ス置換孔（4) , (5)の閉鎖に よ つ て容器（1)の密閉が行われる。 即ち、 第 2 図（b)に示すよ う に、 ノ ズ ル（9)を上方に向けてガ ス置換孔（4)よ 離間させ、 加熱 パ ン チ ^を水平方向 よ 移動させてガ ス置換孔（4)を狭圧 し これを溶融させる こ と に よ つて密閉が行われる。 ¾ぉ、 ガ ス置換孔（4)の筒体の高さを充分に と る なちば、 ノ ズ ノレ（⁹)を ガ ス置換孔（4)に接近 も し く は当接 したま 、 つま ]9 ガ スを 容器（1)に供給 しなが ら加熱パ ン チ （L0)に よ るガ ス置換孔（4) ， (5)の溶 ¾密閉が行える こ とは勿論であ る。 第 2 図（c)は、 前 記工程後のガ ス置換孔の密閉部の外観を改善するために必. 要に応じて追加される工程を説明 してお！？ 、 この図におい て、 前記の加熱パ ン チ な 0)とは別個に備え られ、 上方よ ] 9 ガ ス置換孔（4) , (5)に向けて移動する加熱治具（U)に よ ガ ス置 換孔（4) ， （5)の形状が仕上げ られる ものであ る。

第 4 図及び第 5 図は、 この発明に よ る第 1 図乃至第 3 図 の実施例の特徵を説明するための参考図であ ]? 、 前掲の実 施例における容器（1)のガ ス置換孔が 2 ケであ つた も のに対 して、 ガ ス置換孔が単一である他の実施形態が示されて る。 第 4 図の も のにおいては容器（1)のガ.ス置換孔^に ノ ズ ノレ （9)が容器（1)の内部に、 その先端が達する よ う に揷入され てお .り 、 図示せぬ圧カタ ン ク よ 供給される ガ ス G は ノ ズ ノレ （⁹)を介 して容器（1)に供給され容器（1)か ら容器外へ排出さ

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-' /,i- 0 るべき気体はガ ス置換孔（^の内壁と ノ ズノレ （9)の外壁との間 の空隙^を通 して排出される。 この実施形態にお ても こ の発明の製造方法は実施 し得るが、 限 られた内径のガ ス置 換孔にこれを適用する な らば、 ノ ズ 内径及び空隙（^が狭 く 、 ガ ス置換の速度が遅 ぐな ！） 、 逆にノ ズノレ内径及 空隙 (^を広 く するためにガ ス置換孔の内径を充分に広 く す る らば、 ガ ス置換孔の溶融密閉が限 られた肉厚の容器に あ って完全な溶融密閉が行いに く ^ 困難を伴 う。 従 って、 この実施例に よ っ て も この発明は実施 し得るが、 前掲実施 例に よ る方がこの点で有利である と云える。

'また第 5 図の も のにおいては、 特殊な構造の ノ ズ が用 られる も の で 、 この ノ ズ ル（W)は 2 倜の独立 した通路 α , (16)を備え、 一方の通路（L5)は図.示せぬ圧力タ ン ク に接続され てガ ス の供給に関与し、 他方の通路 ae)は外気に開放され容 器内気体の排気に関与する。 か ゝ る実施形態 において も 、 ガ ス置換孔 1 ケに対 してガ ス供給路と排気路を各一ケ要す るので、 第 4 ·図の実施形態と 同 じ問題点を もつ も のである 第 6 図（a) (b)は容器（1)の材料を金属 と した場合のガ ス置換 孔の密閉方法の一例を説明するために示されてお ] 、 軟質 金属材料で形成された容器 7)の ガ ス置換孔脚は、 水平方向 よ ]) 移動されるパ ン チ^ Γ ( 第 6 図（a)参照 ） に よ つて第 6 図 ）の よ う 絞 られた後に、 その開口部^))に半田 な どの溶融金 属 を充満させて密閉される。

第 7 図（a) (b)は、 第 1 図実施例に よ つた場合のガ ス置換孔 の密閉の状態を示 し、 こ の実施例におけるガ ス置換孔（4) ，

0 一,. " ' (5)は夫々の容器内方側の開口基部 ， )が容器（1)の天端面 よ ]? も下方に後退 して る も ので、 との よ う な構造の も の にあ っては、 第 7 図（a)に示すよ う に上方 よ -り夫々 のガ ス置 換孔に向けて移動される加熱治.具 ） ， ^に よ ]? 第 ⁷ 図（b)に 示すよ う に溶融密閉されるが、 この場合ガ ス置換孔（4) , (5) の開口基部 ） ， ^!)が容器内方側に後退 しているため、 溶融 密閉部 ½) ， ^は、 容器（1)の天端面 よ 下方に位置 し、 容器 (1)の天端面を平坦に維持でき る。

上記各実施例に沿 って説明 した よ う に、 こ の発明に よ る ¾ らば、 少 な く と も 2 ケ の ガ ス置換孔を備える容器は、 内 部への電気開閉器の収容後 これの電気開閉器の収容のため の開口を密閉する こ と に よ ]9 前記のガ ス置換孔以外におい て気密 と され、. ついでこ の容器は、 その一方ガ ス置換孔に 接近、 当接或 は挿入される ノ ズ よ _り ガ ス が注入、 充填 され、 他方のガ ス置換孔ょ 容器内気体を逃 して容器内の ガ ス濃度が所定値に達 しえ と き 、 容器はその位置におい て 又は必要 ¾ らば移動させて加熱パ ン チ ¾ どに よ ガ ス置換 孔を密閉せられ、 ガ ス封入が完結される も のであるか ら、 ガ ス封入のための工程は一般雰囲気中において行 う こ とが でき 、 従 っ て、 従前行われて た減圧室内におけるガ ス封 入に比較 してガ ス の ロ ス 、 ガ ス の置換速度及びガ ス置換孔 の密閉の簡便さ にお て改善がなされ、 またガ ス の注入、 充填におい てはガ ス の供給路の他に排出路を設けたの で 、 減圧装置に よ る容器内空気の排出を不要 と し、 ガ ス の供給 のみで事足 ！） るため、 又、 各孔の内径は必要最小限 と でき ノ '^P0 るため確実な溶融密閉が可能と な ) ガ ス封入のための工程 の僅少化、 確実化及び加工手段の簡略化が一層促進される, 図面の簡単な説明

第 1 図は、 この発明の実施に適 した容器の実施例の側面 断面図、 第 2 図（a) (b) (c)は、 こ の発明の製造方法の一例を示 す要部概略図、 第 3 図は第 2 図（a)の側面断面図、 第 4 図及 び第 5 図は この発明を説明するための夫々 に異なる ガ ス置 換方法を説明する一部断面に よ る参考図、 第 7 図（a) )は 、 第 1 図の実施例の容器につ て の ガ ス置換前及び容器密閉 後の様子を示す要部の側面断面図であ る。

発明を実施するための最良の形態

- 2 ケ の ガ ス置換孔を備える熱可塑性樹脂製の容器は、 そ れの内部への電気開閉器の収容後に電気開閉器を収容する ための開 口を密閉する こ と に よ 前記のガ ス置換孔を除 て気密 と され、 次 でこの容器は、 一方のガ ス置換孔に当 接されたノ ズ ノレを介 してガ ス が注入充填され他方のガ ス置 換孔よ ！） の ガ ス の排気が行われ、 そして容器内ガ ス の濃度 が所望値に達 した と き容器のガ ス鼂換孔を加熱パ ン チ に よ つて溶融密閉させる。

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Claims

請 求 の 範 囲

2 ケ の'ガ ス置換孔と電気開閉器収納開口 と を備える容器 へ電気開閉器を収納 し該開口 を密閉する電気開閉器収納ェ 程と 、 前記の一方のガ ス置換孔よ ]) ガ スを注入 して他方の ガ ス置換孔ょ ]? 容器内気体を排出するガ ス注入工程と 、 前 · 記ガ ス置換孔をパ ン チ によ .り 密閉する ガ ス封止工程と を一 般雰囲気中にて連続 して行 う こ とを特徴とする ガ ス封入型 電気開閉器の製造方法。

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