(57)【要約】【課題】モールド真空バルブの大型化を招くことなく、通電に伴う発熱による温度上昇を抑制することのできるモールド真空バルブを提供する。【解決手段】真空容器と、真空容器の周囲を囲むように配設された絶縁モールドと、真空容器の内部に配設された離接可能な電極と、電極のうちの一方と接続された可動側通電軸と、電極のうちの他方と接続された固定側通電軸と、可動側通電軸と電気的に接続されると共に、可動側通電軸が摺動自在とされた可動側導体と、可動側導体の、可動側通電軸との摺動部の周囲に形成され、絶縁モールドの外周方向に向けて拡がる拡張部と、を具備したモールド真空バルブ。【選択図】図１
2018133193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器と、
前記真空容器の周囲を囲むように配設された絶縁モールドと、
前記真空容器の内部に配設された離接可能な電極と、
前記電極のうちの一方と接続された可動側通電軸と、
前記電極のうちの他方と接続された固定側通電軸と、
前記可動側通電軸と電気的に接続されると共に、前記可動側通電軸が摺動自在とされた可動側導体と、
前記可動側導体の、前記可動側通電軸との摺動部の周囲に形成され、前記絶縁モールドの外周方向に向けて拡がる拡張部と、
を具備したことを特徴とするモールド真空バルブ。
【請求項２】
前記拡張部が、略円板状とされていることを特徴とする請求項１記載のモールド真空バルブ。
【請求項３】
前記拡張部に配設され、前記絶縁モールドより熱伝導率が高い材料によって構成された伝熱部材を具備したことを特徴とする請求項１又は２記載のモールド真空バルブ。
【請求項４】
前記伝熱部材は、略筒状の形状を有することを特徴とする請求項３記載のモールド真空バルブ。
【請求項５】
前記伝熱部材は、前記拡張部の両面に夫々配設されていることを特徴とする請求項３又は４記載のモールド真空バルブ。
【請求項６】
前記伝熱部材を金属から構成したことを特徴とする請求項３〜５いずれか１項記載のモールド真空バルブ。
【請求項７】
前記絶縁モールドの表面に設けられ、接地電位とされた導電性の接地層を具備し、
前記伝熱部材は、前記絶縁モールド内に、前記接地層に沿って設けられていることを特徴とする請求項３〜６いずれか１項記載のモールド真空バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、モールド真空バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、遮断器等としてモールド真空バルブが使用されている。モールド真空バルブでは、真空容器内の真空雰囲気中に電極が配設されており、その周囲は絶縁モールドで覆われている。このような構成のモールド真空バルブでは、電極部分などにおいて通電に伴う熱が発生する。しかし、電極の周囲は真空雰囲気であり、その周囲は絶縁モールドで覆われているため、放熱性が悪い。このため、絶縁モールド内に熱伝導性の良い材料からなるパイプ等を埋設して放熱性を高めることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、単に絶縁モールド内に熱伝導性の良い材料からなるパイプ等を埋設したとしても、真空雰囲気及び絶縁モールドを通じて電極等からの放熱が行われるため、十分な放熱性を得ることは難しい。このため、通電量を多くした場合、温度の上昇を避けられない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５９−４１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、モールド真空バルブでは、真空雰囲気中に電極が配設されており、その周囲が絶縁モールドで覆われている構成となっている。このため、通電により発生した熱の放出が難しく、通電量を多くした場合、温度が上昇してしまうという課題があった。
【０００６】
このため、通電量を多くする場合、電流経路となる導体の断面積を増やし、低抵抗化を図って温度上昇を抑制する必要があり、モールド真空バルブが大型化してしまうという課題があった。
【０００７】
本発明の目的は、モールド真空バルブの大型化を招くことなく、通電に伴う発熱による温度上昇を抑制することのできるモールド真空バルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態のモールド真空バルブは、真空容器と、前記真空容器の周囲を囲むように配設された絶縁モールドと、前記真空容器の内部に配設された離接可能な電極と、前記電極のうちの一方と接続された可動側通電軸と、前記電極のうちの他方と接続された固定側通電軸と、前記可動側通電軸と電気的に接続されると共に、前記可動側通電軸が摺動自在とされた可動側導体とを具備している。さらに、前記可動側導体の、前記可動側通電軸との摺動部の周囲に形成され、前記絶縁モールドの外周方向に向けて拡がる拡張部を具備している。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係るモールド真空バルブの断面概略構成を示す図。
【図２】図１のモールド真空バルブの可動側導体の構成を示す図。
【図３】図１のモールド真空バルブの要部断面構成を示す図。
【図４】拡張部を有しない可動側導体の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態のモールド真空バルブを、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、実施形態に係るモールド真空バルブ１００の断面構成を示す図である。図１に示すように、モールド真空バルブ１００は、碍管４を具備しており、この碍管４の内部は、真空容器１４とされている。真空容器１４の内部には、一対の電極１ａ，１ｂからなる電極１が配設されている。また、電極１の周囲を囲むように、略円筒状のアークシールド１３が配設されている。
【００１２】
電極１ａ，１ｂのうち、図１中上側に位置する電極１ａには、固定側通電軸２が取り付けられている。また、図１中下側に位置する電極１ｂには、可動側通電軸３が取り付けられている。固定側通電軸２と可動側通電軸３は真空容器１４の外部に導出されている。可動側通電軸３が真空容器１４の外部に導出されている部分には、気密封止のためのベローズ１０が配設されている。このベローズ１０は、可動側通電軸３を移動可能な状態としつつ、真空容器１４内を気密に維持する。
【００１３】
真空容器１４より、可動側通電軸３側（図１中下側）には、可動側通電軸３と接触し、可動側通電軸３と電気的に接続された可動側導体９が配設されている。可動側通電軸３は、可動側導体９に対して摺動自在とされている。そして、可動側導体９との電気的な接続を維持した状態で、可動側通電軸３が所定方向（図１中上下方向）に移動できるよう構成されている。
【００１４】
モールド真空バルブ１００において、真空容器１４の周囲、及び可動側導体９等の周囲は、絶縁モールド５にて覆われている。さらに、絶縁モールド５の表面は、接地電位とされた導電性の接地層６で覆われている。図１の上下方向におけるモールド真空バルブ１００の外形は、略円柱状とされており、可動側導体９が、略円柱状の部分から側方に延びた形状とされている。
【００１５】
絶縁モールド５内の可動側通電軸３側には、可動部内部空間８が形成されている。可動側通電軸３は、可動部内部空間８内において、絶縁ロッド７の一端に接続されている。絶縁ロッド７の他端は、図示しない操作機構に接続されており、絶縁ロッド７を所定方向（図１中上下方向）に動かすことで、電極１を開閉する。電流は、固定側通電軸２、電極１、可動側通電軸３、可動側導体９の経路で流れる。
【００１６】
図２に示すように、本実施形態において、可動側導体９の端部には、絶縁モールド５の外周方向に向けて、絶縁モールド５の表面に近付くように可動側導体９の幅方向に拡がる拡張部９ａが形成されている。本実施形態において、拡張部９ａは、略円板状の形状とされている。そして、この拡張部９ａの略中央部に摺動孔９ｂが形成されている。可動側通電軸３は、この摺動孔９ｂ内に位置するように、摺動可能に配設されている。摺動孔９ｂ内には、例えば、摺動孔９ｂ内壁と可動側導体９の外周部との間に介在するように、バネ状の導体等が配設される。
【００１７】
また、本実施形態において、拡張部９ａには、伝熱部材として図１中上側に位置する第１伝熱筒１１と、図１中下側に位置する第２伝熱筒１２とが配設されている。これらの第１伝熱筒１１及び第２伝熱筒１２は、円筒状とされており、図３にも示すように、絶縁モールド５の表面から絶縁性を確保することのできる所定距離を隔てて絶縁モールド５の内部に埋設されている。すなわち、第１伝熱筒１１及び第２伝熱筒１２は、略円筒状の絶縁モールド５の表面（接地層６）に沿うように配設されている。
【００１８】
なお、本実施形態では、絶縁モールド５の外形が略円柱状とされており、この形状に合わせて、拡張部９ａが円板状とされ、第１伝熱筒１１及び第２伝熱筒１２は、円筒状とされている。しかしながら、例えば、絶縁モールド５の外形が略四角柱状とされているような場合は、この形状に合わせて、拡張部９ａを略四角状とし、第１伝熱筒１１及び第２伝熱筒１２を四角筒状としてもよい。
【００１９】
第１伝熱筒１１及び第２伝熱筒１２は、絶縁モールド５より熱伝導率が高い材料によって構成されている。このような材料としては、例えば金属を使用することができ、金属の中でも、例えば、銅又はアルミニウム等を使用することができる。第１伝熱筒１１及び第２伝熱筒１２を、熱伝導率の高い材料によって構成することにより、通電により発生した熱をより効率的に外部に放出することができる。
【００２０】
ここで、図４に示す可動側導体９０のように、通常の角板状の外形を有し、摺動孔９０ｂの周囲に、外側に向けて延在する、拡張部９ａに相当する構成（図４中一点鎖線で示す。）を具備しない場合、可動側導体９０の端部と絶縁モールド５の表面（接地層６）との間には広い間隔が空いた状態となる。この場合、可動側導体９０に伝わった熱は、厚い絶縁モールド５を伝わってその表面（接地層６）から周囲の大気中に放熱されるため、放熱の効率が悪い。
【００２１】
一方、本実施形態における可動側導体９のように、拡張部９ａを有する場合、可動側導体９０の場合と比べて、可動側導体９の端部と絶縁モールド５の表面（接地層６）との間の間隔を狭くすることができる。これによって、電極１や、可動側導体９と可動側通電軸３との摺動部等に通電による発熱があった場合に、拡張部９ａに伝わった熱を、拡張部９ａの端部から、厚さの薄い絶縁モールド５を介して周辺の大気に効率良く放出することができる。
【００２２】
さらに、本実施形態では、拡張部９ａに、伝熱部材として第１伝熱筒１１及び第２伝熱筒１２が配設されている。これによって、拡張部９ａに伝わった熱は、これらの第１伝熱筒１１及び第２伝熱筒１２に伝わる。そして、第１伝熱筒１１及び第２伝熱筒１２に伝わった熱を、絶縁モールド５を介して接地層６の周囲の大気中に効率良く放出することができる。
【００２３】
また、図３にも示すように、第２伝熱筒１２は、絶縁ロッド７の周囲の可動部内部空間８と接地層６の間の絶縁モールド５内に配設されている。このため、可動側導体９から第２伝熱筒１２に伝わった熱は、絶縁モールド５を介して接地層６の周囲の大気中に放出されると共に、可動部内部空間８内にも放出される。これによって、より効率良く熱を放出することができる。
【００２４】
上記のように、本実施形態のモールド真空バルブ１００では、電極１や、可動側導体９と可動側通電軸３との摺動部（摺動孔９ｂの部分）等に通電による発熱があった場合、この熱が拡張部９ａに伝わる。そして、拡張部９ａに伝わった熱が、第１伝熱筒１１及び第２伝熱筒１２に伝わる。このため、第１伝熱筒１１及び第２伝熱筒１２と拡張部９ａとの接続部は、第１伝熱筒１１及び第２伝熱筒１２の端部全体と拡張部９ａとが接続された状態とすることが好ましい。このような構成とすることによって、拡張部９ａから第１伝熱筒１１及び第２伝熱筒１２への熱伝導が促進され、第１伝熱筒１１及び第２伝熱筒１２から、より効率的に熱を放出することができる。なお、第１伝熱筒１１及び第２伝熱筒１２と、拡張部９ａとの接続部は、例えば、溶接やろう付け等によって接続することが好ましい。
【００２５】
以上のように、本実施形態のモールド真空バルブ１００では、通電電流を大きくして通電発熱量が多くなった場合においても、放熱を促進することによって、温度上昇を抑制することができる。したがって、固定側通電軸２、電極１、可動側通電軸３、可動側導体９等の断面積を増やし、低抵抗化を図って温度上昇を抑制する必要がなく、モールド真空バルブ１００が大型化することもない。
【００２６】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２７】
１（１ａ，１ｂ）……電極、２……固定側通電軸、３……可動側通電軸、４……碍管、５……絶縁モールド、６……接地層、７……絶縁ロッド、８……可動部内部空間、９……可動側導体、９ａ……拡張部、９ｂ……摺動孔、１０……ベローズ、１１……第１伝熱筒、１２……第２伝熱筒、１３……アークシールド、１４……真空容器、１００……モールド真空バルブ。
【図１】
2018133193.tif 000003
【図２】
2018133193.tif 000004
【図３】
2018133193.tif 000005
【図４】
2018133193.tif 000006