(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光素子の絶縁構造であって：
所定の高電圧絶縁に適した材質と充分な長さの光ケーブルと；
その光ケーブルに光学的に結合された光素子と；
この光素子を一方の面に取り付けたプリント基板と；
合成樹脂性のケースであって底板部とこの底板部の上に配設されて矩形を囲む形状の堤壁部とこの堤壁部の高さの内側途中に設けられた段縁部とこの段縁部の高さと等しい高さに設けられ第１室と第２室とを形成する仕切部とからなる合成樹脂性のケースと；
前記第１室に形成された密閉空間であって前記段縁部上に前記プリント基板を配設して前記光素子を収納するとともに前記仕切部から前記第２室へと前記光ケーブルを密接貫通させてなる密閉空間と；
この密閉空間から前記第２室に伸延する前記光ケーブルを前記堤壁部より密接貫通させるとともに前記第２室と前記段縁部より上部に連なって熱硬化性樹脂でモールドされた固体絶縁体層とからなることを特徴とする光素子の絶縁構造。
【請求項２】
前記第２室に仕切部を設けて前記光ケーブルを貫通させてなることを特徴とする請求項１に記載の光素子の絶縁構造。
【請求項３】
前記光ケーブルが貫通する仕切部および堤壁部にゴムブッシングを介在させてなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光素子の絶縁構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光素子の絶縁構造に関するものであり、特に高電圧に荷電されて絶縁油中にある電位に接続された光素子の絶縁構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エックス線管用の電源やレーザ管などの電子管用電源装置では、高電圧に荷電されているので、装置を絶縁油で充填したタンク内に収納される構造のものが多い。そのタンク内の回路の中の高電圧に荷電された回路に、タンク外から直接制御信号を伝達する必要のある場合がある。その場合は、光素子を利用して制御信号を伝達しつつ、高電圧絶縁する方式が考えられるが、絶縁油中に光素子を配設することは、光素子への絶縁油の及ぼす悪影響があり、その問題が残る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、絶縁油で充填したタンク内に収納されて高電圧に荷電された光素子の絶縁構造において、絶縁油の及ぼす影響から保護できる構造を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明では以下の手段を提案するものである。すなわち、
光素子の絶縁構造であって：
所定の高電圧絶縁に適した材質と充分な長さの光ケーブルと；
その光ケーブルに光学的に結合された光素子と；
この光素子を一方の面に取り付けたプリント基板と；
合成樹脂性のケースであって底板部とこの底板部の上に配設されて矩形を囲む形状の堤壁部とこの堤壁部の高さの内側途中に設けられた段縁部とこの段縁部の高さと等しい高さに設けられ第１室と第２室とを形成する仕切部とからなる合成樹脂性のケースと；
前記第１室に形成された密閉空間であって前記段縁部上に前記プリント基板を配設して前記光素子を収納するとともに前記仕切部から前記第２室へと前記光ケーブルを密接貫通させてなる密閉空間と；
この密閉空間から前記第２室に伸延する前記光ケーブルを前記堤壁部より密接貫通させるとともに前記第２室と前記段縁部より上部に連なって熱硬化性樹脂でモールドされた固体絶縁体層とからなることを特徴とする光素子の絶縁構造を提案する。
【０００５】
また、前記第２室に仕切部を設けて前記光ケーブルを貫通させてなることも提案する。
【０００６】
また、前記光ケーブルが貫通する仕切部および堤壁部にゴムブッシングを介在させてなることも提案する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る光素子の絶縁構造の実施の形態の上面図と側面図であり、図２は、本発明に係る光素子の絶縁構造を適用する電子管用電源装置の回路図である。
【０００８】
図２において、電子管用電源装置５０は、絶縁油５８を充填したタンク５７の中に回路部品が収容されている。高電圧電源５５の一方の出力端子が接地端子５９を経て接地され、他方の出力端子が高電圧端子６１に接続されるとともに、電子回路５３の一端に接続される。また、電子回路５３の他の一端は出力端子６３に接続される。電子回路５３には、光受信モジュール５と光送信モジュール５１とが接続されて、光受信モジュール５からは制御信号を得て、光送信モジュール５１には、電子回路５３の動作状態を検出する信号を与える。したがって、高電圧端子６１に接続される電子回路５３、光受信モジュール５及び光送信モジュール５１には、高電圧電源５５の出力電圧の値と等しい値か又はその値に対応した値に荷電される。例えば、５０ｋＶとすれば、ほぼその値に等しい値の高電圧が、電子回路５３、光受信モジュール５及び光送信モジュール５１に荷電される。光受信モジュール５の入力側は光ケーブル１７が接続されて、その光ケーブル１７が適当な長さに延長されてタンク５７の外部に導出される。この光ケーブル１７のタンク５７の外壁まで延長された長さの部分が高電圧絶縁に与る。同様に、光送信モジュール５１の出力側は光ケーブル６５が接続されて、その光ケーブル６５が適当な長さに延長されてタンク５７の外部に導出される。この光ケーブル６５のタンク５７の外壁まで延長された長さの部分が高電圧絶縁に作用する。
【０００９】
図１は、本発明に係る光素子の絶縁構造の実施の形態の上面図（ａ）と側断面図（ｂ）であり、光受信モジュール５を含む光受信モジュール内蔵絶縁構造体１を示す。図１（ａ）は、熱硬化性樹脂をモールドする前の状態を示し、図１（ｂ）は、熱硬化性樹脂を注入後の状態を示す。図において、合成樹脂ケース３は、底板部３１と、その底板部３１の４隅に穿ってある取り付け穴３２と、堤壁部３３と、この堤壁部３３の内側にその高さよりやや低い高さの段縁部３４が設けられる。この段縁部３４の高さにおいて、さらにその内側に、仕切部３５、３６が設けられて、合成樹脂で囲まれて上方のみが開放となるやや広い第１室３７とそれよりやや狭い第２室３８、第３室３９が形成される。これら第１室３７、第２室３８、第３室３９は、互いに段縁部３４の高さまでは分離されて、段縁部３４の高さから堤壁部３３の高さまでの間は、共通空間となる。第１室の段縁部３４の上には、プリント基板７がねじ９で取り付けられる。プリント基板７の第１室の側の面には光受信モジュール５が取り付けられる。光受信モジュール５は、底板部３１と堤壁部３３と仕切部３５プリント基板７の各面により閉鎖された第１室の中に収納される。光受信モジュール５のプリント基板７への接続線は、図の上面の導体パターン及びリード線２２を経て、堤壁部３３の右壁部３３ｂに取り付けられたコネクタ２１に接続される。
【００１０】
光受信モジュール５の入力側の光ケーブル１７については、第１室３７から仕切部３５の上縁に設けられたゴムブッシング１１を通り、第２室３８を通り、仕切部３６の上縁に設けられたゴムブッシング１３を通り、第３室３９を通り、堤壁部３３の左壁部３３ａに設けられたゴムブッシング１５を通過して、この光受信モジュール内蔵絶縁構造体１の外部に伸延する。
【００１１】
堤壁部３３で囲まれた空間の上部から、熱硬化性樹脂１９が充填モールドされて光受信モジュール５を含む第１室３７のみが閉鎖されて空気層となる他は、完全に熱硬化性樹脂１９により固体絶縁体層４０となる。熱硬化性樹脂１９がモールド硬化されるときに、接触する表面に密着するとともに収縮して圧力が印加される。したがって、この光受信モジュール内蔵絶縁構造体１を絶縁油内に埋設した場合においても、光受信モジュール５を含む第１室３７は密閉空間３０を形成し、絶縁油が浸透してくるのを防止できる。
【００１２】
合成樹脂ケース３の材料は、絶縁油に耐える性質と、モールドする熱硬化性樹脂１９とのなじみのよい性質を備えていることが必要であり、例えば、エポキシ樹脂やポリカーボネート樹脂が好ましい。そして、熱硬化性樹脂１９については、絶縁油に耐える性質と、合成樹脂ケース３とのなじみのよい性質を備えていることが必要であり、エポキシ樹脂は好ましい例である。
【００１３】
光ケーブル１７、６５については、電気絶縁性の良好な材質を選定する必要がある。また、それらの長さは絶縁油中で所定の高電圧の電圧値に耐える長さであることが必要である。光ケーブルの既製品の多くは、充分な電気絶縁特性を備えており、選択は比較的容易ではある。
【００１４】
本発明において、ゴムブッシング１１、１３、１５については必ずしも必要な構成要素ではなく、仕切部３５、３６と光ケーブル１７との接着性を保つことができれば、必ずしも必要ではない。また、仕切部３５は第１室３７を密閉空間とするために必須のものであるが、仕切部３６は必ずしも必要とはしない。つまり仕切部３６は、光ケーブル１７を固体絶縁層の中に保持させるためであり、必要に応じてその配設個数をゼロから複数まで任意に選ぶことができる。また、第２室３８と第３室３９の位置に対応する段縁部３４は必ずしも必要ではない。
【００１５】
以上は、光受信モジュールについての実施の形態を説明したが、光送信モジュールについても、同様に本発明は適用できるものである。
【００１６】
以上、絶縁油を用いる場合について説明してきたが、本発明に係る光素子の絶縁構造は、空気や絶縁ガスなどの気体絶縁の場合でも適用できるものである。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、熱硬化性樹脂の硬化時の収縮特性により、光ケーブルとの間に圧力を与えるので、光素子のある第１室には絶縁油の浸透を防止でき、絶縁油の及ぼす影響から保護できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光素子の絶縁構造の実施の形態の上面図と部分断面図である。
【図２】本発明に係る光素子の絶縁構造を適用する電子管用電源装置の回路図である。
【符号の説明】
１…光受信モジュール内蔵絶縁構造体    ３…合成樹脂ケース
５…光受信モジュール      ７…プリント基板  ９…ビス
１１、１３、１５…ゴムブッシング  １７…光ケーブル
１９…熱硬化性樹脂    ２１…コネクタ    ３０…密閉空間
３１…底板部    ３２…取り付け穴      ３３…堤壁部    ３４…段縁部
３５、３６…仕切部    ３７…第１室  ３８…第２室      ３９…第３室
４０…固体絶縁体層
５０…電子管用電源装置    ５１…光送信モジュール    ５３…電子回路
５５…高電圧電源  ５７…タンク    ５９…接地端子
６１…高電圧端子    ６３…出力端子    ６５…光ケーブル
【図１】
0003589909.tif 000002
【図２】
0003589909.tif 000003