[發明專利]真空閥

無效

• 申請號: 97110237.6
• 申請日: 1997-03-31
• 公開（公告）號: CN1076117C
• 公開（公告）日: 2001-12-12
• 發明（設計）人: 稻垣宏一
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01H33/00
• 分類號: H01H33/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 方曉虹

本發明涉及真空閥，尤其涉及真空閥的固定側端板的增強結構。

圖7是譬如日本發明專利公開1985-205929號公報所公開的傳統真空閥的剖視圖。

圖中，1是圓筒形氧化鋁陶瓷等構成的絕緣容器，在該絕緣容器1的兩端設有由約20μm的Mo-Mn構成的噴鍍金屬層(未圖示)。2是固定側端板，3是可動側端板，這些固定側及可動側端板2、3分別通過釬焊而同軸狀地裝于絕緣容器1的兩端。組裝主要使用銀絲釬料進行，固定側端板2上釬焊接合著固定側電極棒4，可動側端板3上隔著波紋管6釬焊接合著可動側電極棒5。7、8是分別與固定側電極棒4和可動側電極棒5釬焊接合且相向設置的電極。

波紋管6是用薄不銹鋼制成蛇腹狀，可在保證氣密性的同時使可動側電極棒5移動。9、10是防護罩，覆蓋著絕緣容器1的內面及波紋管6，可防止絕緣容器1的內面及波紋管6被電弧所產生的金屬蒸氣污染。

11是對可動側電極棒5的移動進行引導的樹脂導向部，該樹脂導向部11是在真空閥的釬焊組裝完畢后通過螺釘等(未圖示)安裝在固定于可動側端板3上的導向部安裝板12上。

這里，固定側端板2及可動側端板3為了能在絕緣容器1、即氧化鋁陶瓷上釬焊接合并使用，其材料采用熱膨脹系數接近氧化鋁陶瓷的Fe-Ni-Co合金或Fe-Ni合金，或雖然熱膨脹系數相差很大，但可通過塑性變形減少殘余應力的Cu-Ni合金。

無論使用何種材料，如果與陶瓷之間的釬焊部面積過大，就會增大殘余應力，使陶瓷容易破損，而且該材料價格昂貴，故一般所用的材料厚度很薄(0.5～1mm左右)。

當把如此構成的真空閥用于高電壓用途或大電流用途的場合，固定側端板2的部分必須有高強度。即，在用于高電壓用途的場合，因可動側電極8在開閉時作高速動作，會在軸向對固定側端板2施加巨大的交變載荷。另外，在進行大電流通電時在與軸垂直的方向會發生巨大的電磁力，這時，可動側電極棒5在與軸垂直的方向受力，并按如下路線傳力：樹脂導向部11→導向部安裝板12→可動側端板3→絕緣容器1→固定側端板2，以固定側電極棒4為支點，在固定側端板2上施加有巨大的彎曲應力。

因此采用傳統的真空閥時，有巨大的交變載荷和彎曲應力施加于固定側端板2，會破壞固定側電極棒4與固定側端板2之間的釬焊部的真空氣密性。

還有，在絕緣容器1的兩端設有由約20μm的Mo-Mn構成的金屬導電層，在真空閥用于更高電壓的場合，絕緣容器1的端部會成為銳邊，導致電場極高。

為了消除這類固定側電極棒4與固定側端板2之間的釬焊接合部真空氣密性遭破壞的問題，過去一般如圖8所示，采用在固定側端板2與固定側電極棒4之間釬焊接合增強構件13以進行增強的方法。

即，在固定側電極棒4的端部設置小直徑部4a，在固定側端板2的中心設置供該小直徑部4a穿過的孔，在圓盤狀增強構件13的中心設置供該小直徑部4a穿過的中心孔。這時，在固定側端板2和增強構件13上穿設的中心孔形成相同內徑。

又如圖9所示，把增強構件13與固定側端板2重疊，使固定側電極棒4的小直徑部4a穿過這些中心孔。用固定側電極棒4的小直徑部4a將增強構件13與固定側端板2定位，且設置成同軸狀。接著，在固定側電極棒4的大直徑部4b和小直徑部4a間的階梯部與增強構件13之間配置釬料16b，進而在增強構件13與固定側端板2之間配置釬料16a，并在高溫還原氣氛中使釬料16a、16b熔融接合。

另外，為了消除這種絕緣容器1的兩端電場極高的問題，傳統如圖10所示，一般是采用安裝電場衰減環的方法。

即，在固定側電極棒4的端部設置小直徑部4a，在固定側端板2的中心設置供該小直徑部4a穿過的孔，在有底圓筒狀電場衰減環17的底面中心設置供該小直徑部4a穿過的中心孔。這時，在固定側端板2與電場衰減環17上穿設的中心孔形成相同內徑。

如圖10所示，把電場衰減環17與固定側端板2重疊，使固定側電極棒4的小直徑部4a穿過這些中心孔。用固定側電極棒4的小直徑部4a將電場衰減環17與固定側端板2定位，且設置成同軸狀。接著，在固定側電極棒4的大直徑部4b和小直徑部4a間的階梯部與電場衰減環17之間配置釬料16b(未圖示)，進而在電場衰減環17與固定側端板2之間配置釬料16a(未圖示)，并在高溫還原氣氛中使釬料16a、16b熔融接合。這時的電場衰減環17沿固定側端板2向外方延伸，然后向下垂，其端部延伸到絕緣容器1的內部。因此絕緣容器1的端部一側被電場衰減環17所覆蓋，從而可抑制絕緣容器1端部的電場升高。進而，把電場衰減環17與固定側端板2的內壁面釬焊接合，以增強固定側端板2。