WO2023063108A1 - 気密端子および圧縮機 - Google Patents

気密端子および圧縮機 Download PDF

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WO2023063108A1
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terminal according
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裕貴 川端
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京セラ株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/16—Fastening of connecting parts to base or case; Insulating connecting parts from base or case

Definitions

  • the present disclosure relates to airtight terminals and compressors.
  • the airtight terminals used in refrigerant compressors (compressors) for refrigerators and air conditioners are required to have high withstand voltage and withstand voltage because the compressor is placed inside a pressure-resistant container filled with refrigerant.
  • a circular top plate portion a tubular portion extending downward from the outer peripheral end of the top plate portion, a flange portion extending from the lower end of the tubular portion, and an inner side from the top plate portion a metal outer ring provided with a small cylindrical portion extending along the length of the metal ring and having a lead sealing hole formed therein; a lead sealed in the lead sealing hole of the metal outer ring via a sealing glass; and an insulating sleeve welded to the sealing glass on the inner surface side of the ring so that the insulating sleeve extends beyond the small tubular portion in parallel with the top plate portion to the sealing glass on the inner surface side of the metal outer ring.
  • a hermetic terminal for a compressor has been proposed which is welded to the . It also describes that the insulating sleeve is made of ceramics such as alumina and forsterite.
  • Patent Document 2 a columnar insulator having a through-hole formed in the axial direction, a conductor pin inserted into the through-hole with both ends protruding, and a metal joining member that airtightly joins the end surface of the insulator and the conductor pin. and a metal sleeve joined to the outer peripheral surface of the insulator, wherein at least one of the metal joining members is a cylindrical main body having a diameter smaller than that of the insulator and larger than that of the conductor pin, and one of the main bodies.
  • a collar portion that is integrally provided on the end side and is joined to the end surface of the insulator, and a conductor pin that is integrally provided on the other end side of the body portion via a stepped portion are inserted and joined.
  • An airtight terminal including a cylindrical portion has been proposed.
  • the airtight terminal according to the present disclosure is composed of a conductive pin, a cylindrical insulating member having through holes that are open to the high-voltage side and the low-voltage side and into which the conductive pin is inserted, and a metal that surrounds the insulating member. It comprises an annular member, and a brazing portion for fixing a conductive pin to a main surface on the high voltage side of the insulating member or to a convex surface of a convex portion provided on the main surface.
  • the insulating member has a base located in the inner space of the annular member and an extension extending from the base toward the low voltage side. The outermost diameter of the base is greater than the outermost diameter of the extension.
  • a compressor according to the present disclosure includes a casing housing a motor for compressing refrigerant, and the airtight terminal attached to the casing. Power is supplied to the motor from an external power supply through the conduction pins.
  • FIG. 2 is a plan view of the hermetic terminal of a non-limiting embodiment of the present disclosure, viewed from the main surface of the low voltage side of the insulating member;
  • FIG. 2 is a plan view of the airtight terminal shown in FIG. 1 viewed from the main surface of the high-voltage side of the insulating member;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the airtight terminal shown in FIGS. 1 and 2 taken along line III-III. 4 is the same cross-sectional view as FIG. 3;
  • FIG. 4 is an enlarged view of the periphery of the outer surface of the extending portion in the airtight terminal shown in FIG. 3;
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a compressor according to a non-limiting embodiment of the present disclosure;
  • Patent Document 1 When the volume of the insulating sleeve (Patent Document 1) in the inner space of the metal outer ring is large, there is a problem that higher pressure resistance is required. Moreover, in fixing with a metal sleeve (Patent Document 2), there is a problem that the insulator tends to separate from the metal sleeve due to shearing action. Further, when exposed to high temperatures, the sealing glass is likely to melt, and there is a demand for a structure that can withstand exposure to high temperatures.
  • the present disclosure provides an airtight terminal and a compressor with high withstand voltage and pressure resistance.
  • the airtight terminal and compressor according to the present disclosure have high withstand voltage and pressure resistance.
  • Airtight terminals according to non-limiting embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.
  • the hermetic terminal may comprise any components not shown in the referenced figures.
  • the dimensions of the members in each drawing do not faithfully represent the actual dimensions of the constituent members, the dimensional ratios of the respective members, and the like.
  • the airtight terminal 1 comprises a conducting pin 2, an insulating member 3, an annular member 4 and a brazing portion 5, as in the example shown in FIGS.
  • This airtight terminal 1 can be used, for example, in a compressor or the like.
  • each component of the airtight terminal 1 will be described in order, taking as an example the case where the airtight terminal 1 is for a compressor.
  • the conductive pin 2 is conductive and can function as a conductive path for inputting and outputting electric signals to and from the pressure container to which the airtight terminal 1 is attached.
  • Examples of the material of the conductive pin 2 include oxygen-free copper, tough pitch copper, copper such as phosphorus-deoxidized copper, titanium, nickel, austenitic stainless steel (eg, SUS304), and Cu—Ni alloy (eg, cupronickel). , Fe—Co alloys, Fe—Co—C alloys, Fe—Ni alloys, and Fe—Ni—Co alloys.
  • the shape of the conducting pin 2 may be cylindrical or polygonal.
  • the number of conductive pins 2 may be one or plural. When there are a plurality of conduction pins 2, the number of conduction pins 2 may be 2 or more and 50 or less.
  • the insulating member 3 has insulating properties and can hold the conductive pin 2 while electrically insulating it.
  • Examples of the material of the insulating member 3 include electrical insulating materials such as sintered aluminum oxide.
  • the shape of the insulating member 3 is cylindrical. More specifically, the insulating member 3 has a columnar shape extending along the axis S. As shown in FIG. Axis S passes through the center of each of the two main surfaces 32 , 33 of insulating member 3 .
  • the insulating member 3 has through holes 31 for inserting the conduction pins 2 .
  • the through hole 31 opens to the high voltage side A ⁇ b>1 and the low voltage side A ⁇ b>2 of the insulating member 3 .
  • the high pressure side A1 may mean the side with relatively high pressure
  • the low pressure side A2 may mean the side with relatively low pressure.
  • the high pressure side A1 of the insulating member 3 may be located at a higher pressure than the low pressure side A2 of the insulating member 3.
  • the main surface 32 of the high pressure side A1 may be located inside the pressure vessel
  • the main surface 33 of the low pressure side A2 may be located outside the pressure vessel.
  • the through hole 31 may be opened in the main surface 32 of the high voltage side A1 of the insulating member 3 or in the convex surface 341 (top surface) of the convex portion 34 provided on the main surface 32.
  • the main surface 33 on the side A2 may be opened.
  • the number of through-holes 31 may be one, or plural.
  • the number of through holes 31 may be the same as the number of conduction pins 2 .
  • the plurality of through-holes 31 may be positioned at regular intervals along the circumferential direction of the insulating member 3 .
  • the three through holes 31 may be positioned so as to be rotationally symmetrical at 120° with respect to the axis S of the insulating member 3 .
  • the conductive pin 2 is inserted into the through hole 31 with both ends projected.
  • electricity is generated between the devices inside and outside the pressure vessel.
  • the airtight terminal 1 can function as a terminal for transmitting signals.
  • the annular member 4 can function as an attachment portion for attaching the airtight terminal 1 to the pressure-resistant container. Therefore, the airtight terminal 1 may be attached to the pressure container via the annular member 4 .
  • the annular member 4 surrounds the insulating member 3 . More specifically, the annular member 4 surrounds at least part of the insulating member 3 .
  • the annular shape of the annular member 4 is not limited to an annular shape, but is a concept that includes an annular or tubular shape as long as the insulating member 3 can be surrounded. Therefore, the shape of the annular member 4 is not limited to an annular shape, and may be annular or tubular. For example, as in the example shown in FIG. 3, the shape of the annular member 4 may be cylindrical. Moreover, the outer diameter of the annular member 4 may be constant.
  • the annular member 4 is made of metal.
  • metals include carbon steel for machine structural use such as S25C, rolled steel for general structural use (cold rolled steel) such as SS400, and Fe--Ni--Co alloys.
  • the brazing portion 5 is a portion for fixing the conducting pin 2 to the main surface 32 of the high voltage side A1 of the insulating member 3 or to the convex surface 341 of the convex portion 34 provided on the main surface 32 .
  • the brazing material include silver solder (eg, Bag-8 and Bag-9).
  • the number of brazed parts 5 may be one, or may be plural.
  • the number of brazing portions 5 may be the same as the number of conducting pins 2 . When there are a plurality of brazed portions 5, the plurality of brazed portions 5 are positioned apart from each other.
  • brazing portions 5 When the number of brazing portions 5 is three, as in the example shown in FIG.
  • the brazed portion 53 may be used. These points are the same for the conduction pin 2 and the through hole 31 as well.
  • the insulating member 3 includes a base portion 35 located in the inner space of the annular member 4 and an extension portion 36 extending from the base portion 35 toward the low voltage side A2.
  • the outermost diameter D1 of the base portion 35 is larger than the outermost diameter D2 of the extension portion 36 .
  • the spatial distance and creepage distance between the conductive pin 2 and the annular member 4 on the low voltage side A2 are increased, so that the withstand voltage can be increased.
  • the low pressure side A2 of the base portion 35 can be attached to the metallic annular member 4 as it is by brazing or the like, the pressure resistance can be increased.
  • outermost diameter D1 and the outermost diameter D2 are not limited to specific values.
  • the outermost diameter D1 may be set to approximately 20 mm or more and 30 mm or less.
  • the outermost diameter D2 may be set to approximately 15 mm or more and 20 mm or less.
  • the numerical value of the length L1 (mm) of the extending portion 36 in the direction of the axis S may be 1/400 times or more the numerical value of the potential difference (V/mm) generated between the annular member 4 and the conductive pin 2. .
  • the spatial distance and creepage distance between the outer peripheral surface of the conducting pin 2 exposed on the low voltage side A2 and the surface of the annular member 4 closest to the outer peripheral surface of the conducting pin 2 can be made longer. Therefore, the withstand voltage can be further increased.
  • the numerical value of the length L1 (mm) of the extending portion 36 in the direction of the axis S is 1/100 times or more the numerical value of the potential difference (V/mm) generated between the annular member 4 and the conductive pin 2. good too.
  • the potential difference (V/mm) may be measured by, for example, a withstand voltage tester.
  • the length L1 of the extending portion 36 in the direction of the axis S may be 7 mm or more.
  • the spatial distance and creepage distance between the outer peripheral surface of the conducting pin 2 exposed on the low voltage side A2 and the surface of the annular member 4 closest to the outer peripheral surface of the conducting pin 2 can be made longer. Therefore, the withstand voltage can be further increased.
  • the upper limit of the length L1 may be 12 mm.
  • the length L1 of the extending portion 36 in the direction of the axis S may be longer than the length L2 of the base portion 35 in the direction of the axis S. In this case, the spatial distance and creepage distance between the conductive pin 2 and the annular member 4 on the low voltage side A2 are increased, so that the withstand voltage can be increased.
  • the length L2 is not limited to a specific value. For example, the length L2 may be set to approximately 7 mm or more and 12 mm or less.
  • the outer surface 361 of the extension 36 may be inclined toward the low pressure side A2.
  • the outer side surface 361 of the extending portion 36 may be an inclined surface that inclines so as to approach the axis S of the insulating member 3 toward the main surface 33 of the low voltage side A2.
  • the outer side surface 361 of the extending portion 36 may form an acute angle ⁇ with the axis S of the insulating member 3 .
  • CIP cold isostatic pressing
  • angle ⁇ is not limited to a specific value.
  • the angle ⁇ may be set to approximately 2° or more and 3° or less.
  • An imaginary axis S' parallel to the axis S may be used as a reference when evaluating the angle ?.
  • the outer surface 361 of the extending portion 36 has a cutting level at a load length ratio of 25% in the roughness curve and a load length of 75% in the roughness curve than the main surface 32 of the high voltage side A1 of the insulating member 3.
  • the average value of the cutting level difference (R ⁇ c) representing the difference from the cutting level at the cutting rate may be small.
  • the particles are a plurality of fine solid particles that are part of the crystals that form the sintered body of aluminum oxide sintered body or the like and are desorbed into the space when the insulating member 3 is made of sintered body of aluminum oxide. Since such detachment of particles is reduced, floating of the detached particles in the space (for example, vacuum space) of the low pressure side A2 is suppressed.
  • the average value of the cutting level difference (R ⁇ c) of the main surface 32 may be 1 ⁇ m or more and 2.2 ⁇ m or less, or may be 1 ⁇ m or more and 1.9 ⁇ m or less.
  • the difference ( ⁇ R ⁇ c) between the average cutting level difference (R ⁇ c) of the outer surface 361 and the average cutting level difference (R ⁇ c) of the main surface 32 is, for example, 0.2 ⁇ m or more and 0.7 ⁇ m or less.
  • the cutting level difference (R ⁇ c) is, for example, based on JIS B 0601: 2001, and as follows, lines to be measured are measured at approximately equal intervals in each of the three measurement ranges on the outer surface 361 and the main surface 32.
  • a line roughness measurement may be performed by drawing four lines, and an average value of 12 measured values for each of the outer surface 361 and the main surface 32 may be calculated.
  • the measurement conditions may be set as follows.
  • Measuring machine Shape analysis laser microscope ("VK-X1100" manufactured by Keyence Corporation or its successor model) Illumination: Coaxial epi-illumination Cutoff value ⁇ s: None Cutoff value ⁇ c: 0.08mm Cutoff value ⁇ f: None End effect correction: Yes Measurement magnification: 240 times (10 ⁇ 24) Surface shape correction: waviness removal Strength of correction: 5 Setting of height threshold value: Ignore minute area (103.34 ⁇ m 2 ) Measurement points: 3 points each on outer surface 361 and main surface 32 Measurement range: 1428 ⁇ m ⁇ 1071 ⁇ m/1 point Length of line to be measured: 1280 ⁇ m/1 piece
  • the shape of the extending portion 36 may be a truncated cone shape.
  • the shape of the extending portion 36 is a truncated pyramid, stress concentration is likely to occur on the side edges. Therefore, the extending portion 36 is less likely to be damaged.
  • the base 35 may comprise a small diameter portion 351 and a large diameter portion 352 .
  • the small diameter portion 351 may be located on the high pressure side A1.
  • the large diameter portion 352 may be located on the low pressure side A2. More specifically, the large diameter portion 352 may be positioned closer to the low pressure side A2 than the small diameter portion 351 is.
  • the outer diameter D4 of the large diameter portion 352 may be larger than the outer diameter D3 of the small diameter portion 351 .
  • the base portion 35 includes the small-diameter portion 351 and the large-diameter portion 352
  • a step surface 353 connecting the outer peripheral surface of the small-diameter portion 351 and the large-diameter portion 352 is formed.
  • the base portion 35 includes a stepped surface 353 that connects the outer peripheral surface of the small diameter portion 351 and the outer peripheral surface of the large diameter portion 352 . Due to the presence of this stepped surface 353, the creeping distance between the conductive pin 2 and the annular member 4 on the high voltage side A1 is increased, so that the withstand voltage can be increased.
  • the outer diameter D4 of the large diameter portion 352 may be the outermost diameter D1 of the base portion 35 .
  • the outer diameter D3 of the small diameter portion 351 may be larger than the outermost diameter D2 of the extension portion 36 . When the outer diameter D3 is larger than the outermost diameter D2, the strength of the base portion 35 is high.
  • the length L3 of the small diameter portion 351 in the direction of the axis S may be shorter than the length L4 of the large diameter portion 352 in the direction of the axis S. In this case, since the length L4 of the large-diameter portion 352 in the direction of the axis S is relatively long, the strength of the base portion 35 is high.
  • the compressor 100 comprises a casing 101 (pressure vessel) and an airtight terminal 1.
  • a casing 101 houses a motor 102 for compressing refrigerant.
  • the airtight terminal 1 is attached to the casing 101 .
  • Power from an external power supply 103 is supplied to the motor 102 via the conduction pins 2 .
  • the compressor 100 is provided with the airtight terminal 1 having high withstand voltage and pressure resistance, stable operation is possible over a long period of time.
  • the airtight terminal 1 may be attached to the casing 101 by welding, for example.
  • Motor 102 may be, for example, a three-phase motor.
  • the external power supply 103 may be, for example, a three-phase AC power supply. Motor 102 and external power supply 103 may be electrically connected to conductive pins 2 via wiring 104 .
  • the compressor 100 may comprise a compression mechanism 105, a suction pipe 106 and a discharge pipe 107.
  • Compression mechanism 105 is housed in casing 101 .
  • Suction tube 106 and discharge tube 107 are attached to casing 101 .
  • Suction tube 106 and discharge tube 107 may be attached to casing 101 by welding, for example.
  • the compression mechanism 105 is driven by the motor 102 and compresses the refrigerant.
  • Suction tube 106 delivers refrigerant to compression mechanism 105 .
  • the discharge pipe 107 discharges the refrigerant compressed by the compression mechanism 105 and sends it out to the refrigerant circulation system.
  • the compressor 100 When the compressor 100 includes the compression mechanism 105, the suction pipe 106, and the discharge pipe 107, power is supplied from the external power supply 103 to the motor 102 through the airtight terminal 1, and the motor 102 is driven to operate the compression mechanism.
  • 105 is enabled to compress the refrigerant. Refrigerant flows from the suction pipe 106 into the compression mechanism 105, and the compressed refrigerant flows out from the discharge pipe 107 and is sent to the refrigerant circulation system.
  • the airtight terminal 1 is for a compressor used in a refrigerator, but the airtight terminal 1 can also be applied to other uses.
  • Other uses include, for example, sensor units, aluminum electrolytic capacitors, contact devices for relays, medical equipment, storage devices, and compressors driven by electric motors used in hybrid and electric vehicles.

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Abstract

本開示に係る気密端子は、導通ピンと、高圧側および低圧側に開口して、導通ピンを挿入するための貫通孔を備えてなる、円柱状の絶縁部材と、絶縁部材を囲繞する金属からなる環状部材と、絶縁部材の高圧側の主面または主面に設けられている凸状部の凸面に導通ピンを固定するろう付け部と、を備えてなる。絶縁部材は、環状部材の内部空間に位置する基部と、基部から低圧側に向かって延びる延出部と、を備える。基部の最外径は、延出部の最外径よりも大きい。本開示に係る圧縮機は、冷媒を圧縮するためのモータを収納したケーシングと、ケーシングに取り付けられた上記の気密端子と、を備えてなる。

Description

気密端子および圧縮機
　本開示は、気密端子および圧縮機に関する。
　冷蔵庫、エアコンなどの冷媒コンプレッサ（圧縮機）に用いられる気密端子は、コンプレッサが冷媒を充填した耐圧容器の中に配置されるため、高耐圧、高耐電圧であることが要求されている。
　例えば、特許文献１では、円形の天板部、天板部の外周端から下方に向かって延びる筒状部、筒状部の下端から延在したフランジ部および天板部から内方側に向かって延びかつその内部にリード封着孔が形成された小筒状部を備えた金属外環と、金属外環のリード封着孔に封着用ガラスを介して封着されたリードと、金属外環の内面側の封着用ガラスに溶着された絶縁スリーブとからなり、絶縁スリーブが、金属外環の内面側の封着用ガラスに天板部と平行に小筒状部を超えて延在するように溶着された圧縮機用気密端子が提案されている。また、絶縁スリーブはアルミナ、フォルステライトなどのセラミックスからなることが記載されている。
　特許文献２では、軸方向に貫通孔が形成された柱状の絶縁体と、貫通孔に両端を突出させて挿入された導体ピンと、絶縁体の端面と導体ピンとをそれぞれ気密に接合する金属接合部材と、絶縁体の外周面に接合される金属スリーブとからなり、金属接合部材の少なくとも一方は、絶縁体よりも小径でかつ導体ピンよりも大径の円筒状の本体部と、本体部の一方端側に一体的に設けられた、絶縁体の端面と接合される鍔部と、本体部の他方端側に段部を介して一体的に設けられた、導体ピンが挿通されて接合される筒状部とからなる気密端子が提案されている。
特開２００８－２５８１００号公報 特開２００２－４２９２０号公報
　本開示に係る気密端子は、導通ピンと、高圧側および低圧側に開口して、導通ピンを挿入するための貫通孔を備えてなる、円柱状の絶縁部材と、絶縁部材を囲繞する金属からなる環状部材と、絶縁部材の高圧側の主面または主面に設けられている凸状部の凸面に導通ピンを固定するろう付け部と、を備えてなる。絶縁部材は、環状部材の内部空間に位置する基部と、基部から低圧側に向かって延びる延出部と、を備える。基部の最外径は、延出部の最外径よりも大きい。
　本開示に係る圧縮機は、冷媒を圧縮するためのモータを収納したケーシングと、ケーシングに取り付けられた上記の気密端子と、を備えてなる。外部電源からの電力を導通ピンを介してモータに供給する。
本開示の限定されない実施形態の気密端子を示す平面図であり、絶縁部材の低圧側の主面から見た図である。 図１に示す気密端子を絶縁部材の高圧側の主面から見た平面図である。 図１および図２に示す気密端子におけるＩＩＩ－ＩＩＩ断面の断面図である。 図３と同じ断面図である。 図３に示す気密端子における延出部の外側面の周辺の拡大図である。 本開示の限定されない実施形態の圧縮機を示す模式図である。
　金属外環の内側空間内の絶縁スリーブ（特許文献１）の体積が大きい場合には、より高い耐圧性が求められるという問題があった。また、金属スリーブ（特許文献２）による固定では、絶縁体がせん断作用により金属スリーブから剥離しやすいという問題があった。また、高温に晒されると、封着用ガラスは溶融しやすく、高温に晒されても耐えられる構造にすることが求められている。
　本開示は、耐電圧および耐圧性が高い気密端子および圧縮機を提供する。
　本開示に係る気密端子および圧縮機は、耐電圧および耐圧性が高い。
　＜気密端子＞
　以下、本開示の限定されない実施形態の気密端子について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図では、説明の便宜上、実施形態を説明する上で必要な主要部材のみが簡略化して示される。したがって、気密端子は、参照する各図に示されない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率などを忠実に表したものではない。
　気密端子１は、図１～図５に示す一例のように、導通ピン２、絶縁部材３、環状部材４およびろう付け部５を備えてなる。この気密端子１は、例えば、圧縮機などに用いることができる。以下、気密端子１が圧縮機用である場合を例にとって、気密端子１の各構成要素について順に説明する。
　導通ピン２は、導電性を有し、気密端子１が取り付けられる耐圧容器の内外に電気信号を入出力させる導電路として機能し得る。導通ピン２の材質としては、例えば、無酸素銅、タフピッチ銅、リン脱酸銅などの銅、チタン、ニッケル、オーステナイト系ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４）、Ｃｕ－Ｎｉ系合金（例えば、キュプロニッケル）、Ｆｅ－Ｃｏ系合金、Ｆｅ－Ｃｏ－Ｃ系合金、Ｆｅ－Ｎｉ系合金、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金などの良導電性の金属が挙げられ得る。導通ピン２の形状は、円柱状または多角柱状であってもよい。導通ピン２は、１つであってもよく、また、複数であってもよい。導通ピン２が複数の場合には、導通ピン２の数は、２以上５０以下であってもよい。
　絶縁部材３は、絶縁性を有し、導通ピン２を電気的に絶縁しつつ保持することが可能である。絶縁部材３の材質としては、例えば、酸化アルミニウム質焼結体などの電気絶縁材料が挙げられ得る。
　絶縁部材３の形状は、円柱状である。より具体的には、絶縁部材３の形状は、軸Ｓに沿って延びる円柱状である。軸Ｓは、絶縁部材３における２つの主面３２、３３のそれぞれの中心を通る。
　絶縁部材３は、導通ピン２を挿入するための貫通孔３１を備えてなる。貫通孔３１は、絶縁部材３における高圧側Ａ１および低圧側Ａ２に開口する。高圧側Ａ１とは、相対的に圧力が高い側のことを意味してもよく、また、低圧側Ａ２とは、相対的に圧力が低い側のことを意味してもよい。気密端子１を用いるとき、絶縁部材３における高圧側Ａ１は、絶縁部材３における低圧側Ａ２よりも圧力が高い場所に位置してもよい。例えば、気密端子１を耐圧容器に取り付けた場合には、高圧側Ａ１の主面３２が、耐圧容器の内部に位置してもよく、また、低圧側Ａ２の主面３３が、耐圧容器の外部に位置してもよい。貫通孔３１は、絶縁部材３の高圧側Ａ１の主面３２または主面３２に設けられている凸状部３４の凸面３４１（頂面）に開口してもよく、また、絶縁部材３における低圧側Ａ２の主面３３に開口してもよい。
　貫通孔３１は、１つであってもよく、また、複数であってもよい。貫通孔３１の数は、導通ピン２の数と同じであってもよい。貫通孔３１が複数の場合には、複数の貫通孔３１は、絶縁部材３の周方向に沿って等間隔に位置してもよい。例えば、貫通孔３１が３つの場合には、３つの貫通孔３１が、絶縁部材３の軸Ｓを基準として１２０°の回転対称となるように位置してもよい。
　貫通孔３１には、導通ピン２が両端を突出させた状態で挿入される。耐圧容器の内部に位置する装置と、耐圧容器の外部に位置する装置とを、貫通孔３１から突出する導通ピン２の両端にそれぞれ電気的に接続させると、耐圧容器の内外の装置間に電気信号を伝達させる端子として気密端子１が機能し得る。
　環状部材４は、気密端子１を耐圧容器に取り付けるための取り付け部位として機能し得る。したがって、気密端子１は、環状部材４を介して耐圧容器に取り付けられてもよい。
　環状部材４は、絶縁部材３を囲繞する。より具体的には、環状部材４は、絶縁部材３の少なくとも一部を囲繞する。環状部材４における環状とは、環状のみに限定されるものではなく、絶縁部材３を囲繞できる限りにおいて、環状ないし筒状をも含む概念である。したがって、環状部材４の形状は、環状のみに限定されず、環状ないし筒状であってもよい。例えば、図３に示す一例のように、環状部材４の形状は、筒状であってもよい。また、環状部材４の外径は、一定であってもよい。
　環状部材４は、金属からなる。金属としては、例えば、Ｓ２５Ｃ等の機械構造用炭素鋼、ＳＳ４００等の一般構造用圧延鋼（冷間圧延鋼）、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金などが挙げられ得る。
　ろう付け部５は、絶縁部材３の高圧側Ａ１の主面３２または主面３２に設けられている凸状部３４の凸面３４１に導通ピン２を固定する部位である。ろう材としては、例えば、銀ろう（例えば、Ｂａｇ－８、Ｂａｇ－９）などが挙げられ得る。
　ろう付け部５は、１つであってもよく、また、複数であってもよい。ろう付け部５の数は、導通ピン２の数と同じであってもよい。ろう付け部５が複数の場合には、複数のろう付け部５は、互いに離れて位置する。
　なお、図２に示す一例のように、ろう付け部５の数が３つの場合には、３つのろう付け部５を便宜的に第１ろう付け部５１、第２ろう付け部５２および第３ろう付け部５３としてもよい。これらの点は、導通ピン２および貫通孔３１においても同じである。
　ここで、絶縁部材３は、図３および図４に示す一例のように、環状部材４の内部空間に位置する基部３５と、基部３５から低圧側Ａ２に向かって延びる延出部３６と、を備える。基部３５の最外径Ｄ１は、延出部３６の最外径Ｄ２よりも大きい。これらの場合には、低圧側Ａ２における導通ピン２と環状部材４との空間距離および沿面距離が長くなるので、耐電圧を高くすることができる。また、基部３５の低圧側Ａ２をろう付けなどにより、そのまま金属製の環状部材４に装着することができるので、耐圧性を高くすることができる。
　なお、最外径Ｄ１および最外径Ｄ２は、特定の値に限定されない。例えば、最外径Ｄ１は、２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下程度に設定されてもよい。また、最外径Ｄ２は、１５ｍｍ以上２０ｍｍ以下程度に設定されてもよい。
　延出部３６の軸Ｓ方向の長さＬ１（ｍｍ）の数値は、環状部材４と導通ピン２との間に生じる電位差（Ｖ／ｍｍ）の数値の１／４００倍以上であってもよい。この場合には、低圧側Ａ２に露出している導通ピン２の外周面と、この導通ピン２の外周面に最も近い環状部材４の表面との空間距離および沿面距離をより長くすることができるので、耐電圧をさらに高くすることができる。
　なお、延出部３６の軸Ｓ方向の長さＬ１（ｍｍ）の数値は、環状部材４と導通ピン２との間に生じる電位差（Ｖ／ｍｍ）の数値の１／１００倍以上であってもよい。電位差（Ｖ／ｍｍ）は、例えば、耐電圧試験機によって測定してもよい。
　延出部３６の軸Ｓ方向の長さＬ１は、７ｍｍ以上であってもよい。この場合には、低圧側Ａ２に露出している導通ピン２の外周面と、この導通ピン２の外周面に最も近い環状部材４の表面との空間距離および沿面距離をより長くすることができるので、耐電圧をさらに高くすることができる。なお、長さＬ１の上限値は、１２ｍｍであってもよい。
　延出部３６の軸Ｓ方向の長さＬ１は、基部３５の軸Ｓ方向の長さＬ２よりも長くてもよい。この場合には、低圧側Ａ２における導通ピン２と環状部材４との空間距離および沿面距離が長くなるので、耐電圧を高くすることができる。なお、長さＬ２は、特定の値に限定されない。例えば、長さＬ２は、７ｍｍ以上１２ｍｍ以下程度に設定されてもよい。
　図５に示す一例のように、延出部３６の外側面３６１は、低圧側Ａ２に向かって傾斜してなってもよい。言い換えれば、延出部３６の外側面３６１は、低圧側Ａ２の主面３３に向かうにしたがって絶縁部材３の軸Ｓに近づくように傾斜する傾斜面であってもよい。延出部３６の外側面３６１は、絶縁部材３の軸Ｓとのなす角θが、鋭角であってもよい。これらの場合には、例えば、１軸プレス成形、冷間静水圧プレス（ＣＩＰ：Cold Isostatic Pressing）成形などで絶縁部材３を作製する際に脱型が容易となり、成形体の取り出しでクラックが発生しにくくなる。そのため、昇温および降温を繰り返してもクラックの伸展が抑制される。
　なお、角θは、特定の値に限定されない。例えば、角θは、２°以上３°以下程度に設定されてもよい。角θを評価する際には、軸Ｓに平行な仮想軸Ｓ’を基準にしてもよい。
　延出部３６の外側面３６１は、絶縁部材３の高圧側Ａ１の主面３２よりも、粗さ曲線における２５％の負荷長さ率での切断レベルと、粗さ曲線における７５％の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が小さくてもよい。
　外側面３６１の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が主面３２の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値よりも小さいと、外側面３６１を保持部材（図示しない）によって保持する場合、保持に伴って発生しやすい粒子の脱離を低減することができる。ここで、粒子とは、絶縁部材３として酸化アルミニウム質焼結体などを用いた場合に、この焼結体を構成する結晶の一部が空間に脱離する、複数の固体微粒子である。このような粒子の脱離が低減されることから、低圧側Ａ２の空間（例えば、真空空間）で脱離した粒子の浮遊が抑制される。一方、主面３２の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値は、外側面３６１の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値よりも大きくなるので、導通ピン２間の延面距離が長くなり、絶縁破壊するおそれが低減する。
　主面３２の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値は、１μｍ以上２．２μｍ以下であってもよく、また、１μｍ以上１．９μｍ以下であってもよい。
　外側面３６１の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値と、主面３２の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値との差（ΔＲδｃ）は、例えば、０．２μｍ以上０．７μｍ以下である。
　切断レベル差（Ｒδｃ）は、例えば、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１：２００１に準拠し、以下のように、外側面３６１および主面３２のそれぞれ３箇所の各測定範囲において略等間隔に測定対象とする線を４本引いて線粗さ計測を行い、外側面３６１および主面３２のそれぞれの測定値１２個の平均値を算出してもよい。測定条件は、例えば、以下のように設定してもよい。
　測定機：形状解析レーザ顕微鏡（（株）キーエンス製の「ＶＫ－Ｘ１１００」またはその後継機種）
　照明：同軸落射照明
　カットオフ値λｓ：なし
　カットオフ値λｃ：０．０８ｍｍ
　カットオフ値λｆ：なし
　終端効果の補正：あり
　測定倍率：２４０倍（１０×２４）
　面形状補正：うねり除去
　補正の強さ：５
　高さしきい値の設定：微小領域（１０３．３４μｍ2）を無視
　測定箇所：外側面３６１および主面３２のそれぞれ３箇所
　測定範囲：１４２８μｍ×１０７１μｍ／１箇所
　測定対象とする線の長さ：１２８０μｍ／１本
　延出部３６の形状は、円錐台状であってもよい。例えば、延出部３６の形状が角錐台状の場合には、側辺に応力集中が発生しやすいが、円錐台状の場合には、側辺がないので、応力集中が生じにくい。そのため、延出部３６が破損しにくい。
　基部３５は、小径部３５１および大径部３５２を備えてなってもよい。小径部３５１は、高圧側Ａ１に位置してもよい。大径部３５２は、低圧側Ａ２に位置してもよい。より具体的には、大径部３５２は、小径部３５１よりも低圧側Ａ２に位置してもよい。また、大径部３５２の外径Ｄ４は、小径部３５１の外径Ｄ３よりも大きくてもよい。
　基部３５が、上記した小径部３５１および大径部３５２を備える場合には、小径部３５１の外周面と大径部３５２の外周面とを接続する段差面３５３が生じる。言い換えれば、基部３５が、小径部３５１の外周面と大径部３５２の外周面とを接続する段差面３５３を備える。この段差面３５３があることにより、高圧側Ａ１における導通ピン２と環状部材４との沿面距離が長くなるので、耐電圧を高くすることができる。なお、大径部３５２の外径Ｄ４が、基部３５の最外径Ｄ１であってもよい。また、小径部３５１の外径Ｄ３は、延出部３６の最外径Ｄ２よりも大きくてもよい。外径Ｄ３が最外径Ｄ２よりも大きい場合には、基部３５の強度が高い。
　小径部３５１の軸Ｓ方向の長さＬ３は、大径部３５２の軸Ｓ方向の長さＬ４よりも短くてもよい。この場合には、大径部３５２の軸Ｓ方向の長さＬ４が相対的に長くなるため、基部３５の強度が高い。
　＜圧縮機＞
　次に、本開示の限定されない実施形態の圧縮機について、上記の気密端子１を備える場合を例に挙げて、図面を用いて説明する。
　図６に示す一例のように、圧縮機１００は、ケーシング１０１（耐圧容器）および気密端子１を備えてなる。ケーシング１０１は、冷媒を圧縮するためのモータ１０２を収納する。気密端子１は、ケーシング１０１に取り付けられる。外部電源１０３からの電力が、導通ピン２を介してモータ１０２に供給される。これらの場合には、圧縮機１００が、耐電圧および耐圧性が高い気密端子１を備えるため、長期間に亘って安定した運転が可能となる。
　気密端子１は、例えば、溶接によりケーシング１０１に取り付けられてもよい。モータ１０２は、例えば、３相モータであってもよい。外部電源１０３は、例えば、３相交流電源であってもよい。モータ１０２および外部電源１０３は、配線１０４を介して導通ピン２に電気的に接続されてもよい。
　圧縮機１００は、圧縮機構１０５、吸い込み管１０６および吐き出し管１０７を備えてもよい。圧縮機構１０５は、ケーシング１０１に収納される。吸い込み管１０６および吐き出し管１０７は、ケーシング１０１に取り付けられる。吸い込み管１０６および吐き出し管１０７は、例えば、溶接によりケーシング１０１に取り付けられてもよい。
　圧縮機構１０５は、モータ１０２によって駆動されるとともに、冷媒を圧縮する。吸い込み管１０６は、冷媒を圧縮機構１０５へ送る。吐き出し管１０７は、圧縮機構１０５によって圧縮された冷媒を吐出して冷媒循環系に送り出す。
　圧縮機１００が、上記した圧縮機構１０５、吸い込み管１０６および吐き出し管１０７を備える場合には、気密端子１を介して外部電源１０３からの電力がモータ１０２に供給され、モータ１０２の駆動によって圧縮機構１０５が冷媒を圧縮することが可能となる。また、冷媒は、吸い込み管１０６から圧縮機構１０５へと流れ込み、圧縮された冷媒が吐き出し管１０７から流れ出して冷媒循環系へ送られる。
　以上、本開示に係る実施形態について例示したが、本開示は上記の実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることはいうまでもない。
　例えば、上記の実施形態では、気密端子１が冷凍機で使われる圧縮機用である場合を例にとって説明したが、気密端子１は、他の用途にも適用可能である。他の用途としては、例えば、センサユニット、アルミニウム電解コンデンサ、リレー用接点装置、医療機器、ストレージ装置、ハイブリッド自動車や電気自動車に用いられる電動モータで駆動する圧縮機などが挙げられ得る。
１・・・気密端子
　２・・・導通ピン
　３・・・絶縁部材
　　３１・・・貫通孔
　　３２・・・高圧側の主面
　　３３・・・低圧側の主面
　　３４・・・凸状部
　　　３４１・・・凸面
　　３５・・・基部
　　　３５１・・・小径部
　　　３５２・・・大径部
　　　３５３・・・段差面
　　３６・・・延出部
　　　３６１・・・外側面
　４・・・環状部材
　５・・・ろう付け部
　　５１・・・第１ろう付け部
　　５２・・・第２ろう付け部
　　５３・・・第３ろう付け部
１００・・・圧縮機
　１０１・・・ケーシング
　１０２・・・モータ
　１０３・・・外部電源
　１０４・・・配線
　１０５・・・圧縮機構
　１０６・・・吸い込み管
　１０７・・・吐き出し管
Ｓ・・・軸
Ａ１・・高圧側
Ａ２・・低圧側

Claims (8)

  1. 　導通ピンと、
    　高圧側および低圧側に開口して、前記導通ピンを挿入するための貫通孔を備えてなる、円柱状の絶縁部材と、
    　該絶縁部材を囲繞する金属からなる環状部材と、
    　前記絶縁部材の前記高圧側の主面または該主面に設けられている凸状部の凸面に前記導通ピンを固定するろう付け部と、を備えてなる気密端子であって、
    　前記絶縁部材は、
    　　前記環状部材の内部空間に位置する基部と、
    　　該基部から低圧側に向かって延びる延出部と、を備え、
    　前記基部の最外径は、前記延出部の最外径よりも大きい、気密端子。
  2. 　前記延出部の軸方向の長さ（ｍｍ）の数値は、前記環状部材と前記導通ピンとの間に生じる電位差（Ｖ／ｍｍ）の数値の１／４００倍以上である、請求項１に記載の気密端子。
  3. 　前記延出部の軸方向の長さは、７ｍｍ以上である、請求項１または２に記載の気密端子。
  4. 　前記延出部の外側面は、低圧側に向かって傾斜してなり、前記絶縁部材の軸とのなす角が鋭角である、請求項１～３のいずれかに記載の気密端子。
  5. 　前記延出部の外側面は、前記絶縁部材の前記高圧側の前記主面よりも、粗さ曲線における２５％の負荷長さ率での切断レベルと、前記粗さ曲線における７５％の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が小さい、請求項１～４のいずれかに記載の気密端子。
  6. 　前記延出部の形状は、円錐台状である、請求項１～５のいずれかに記載の気密端子。
  7. 　前記基部は、
    　　高圧側に位置する小径部と、
    　　低圧側に位置し、外径が前記小径部よりも大きい大径部と、を備えてなる、請求項１～６のいずれかに記載の気密端子。
  8. 　冷媒を圧縮するためのモータを収納したケーシングと、
    　該ケーシングに取り付けられた、請求項１～７のいずれかに記載の気密端子と、を備えてなり、
    　外部電源からの電力を前記導通ピンを介して前記モータに供給する、圧縮機。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4140613A (en) * 1977-08-09 1979-02-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Sealed terminal
JP2008311424A (ja) * 2007-06-14 2008-12-25 Toyota Central R&D Labs Inc ハーメチックシール端子とその製造方法
JP2010244927A (ja) * 2009-04-08 2010-10-28 Nec Schott Components Corp 高耐圧気密端子およびその製造方法
JP2020089159A (ja) * 2018-11-29 2020-06-04 株式会社東芝 電気配線貫通装置およびその製造方法
JP2021159996A (ja) * 2020-03-31 2021-10-11 京セラ株式会社 光透過窓接合体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4140613A (en) * 1977-08-09 1979-02-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Sealed terminal
JP2008311424A (ja) * 2007-06-14 2008-12-25 Toyota Central R&D Labs Inc ハーメチックシール端子とその製造方法
JP2010244927A (ja) * 2009-04-08 2010-10-28 Nec Schott Components Corp 高耐圧気密端子およびその製造方法
JP2020089159A (ja) * 2018-11-29 2020-06-04 株式会社東芝 電気配線貫通装置およびその製造方法
JP2021159996A (ja) * 2020-03-31 2021-10-11 京セラ株式会社 光透過窓接合体

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