(57)【要約】      （修正有）【課題】液化ガスタンク等の圧力容器の壁を貫通する高い電流強度に適し、高い機械的負荷に耐え、低減された費用で製造可能な電力供給用フィードスルーを提供する。【解決手段】電流伝導のためのフィードスルー１０であって、フランジ３を有している。このフランジは、貫通開口部４を有しており、貫通開口部内には、電流用のコンダクタ１が、電気絶縁部品５、６によって保持されており、かつ、フランジに接続されており、従って、貫通開口部は封鎖されている。絶縁部品は、フランジの上側３００および／または下側３０１と同一平面を成しているまたはフランジの上側および／または下側から、貫通開口部内へ後退している。コンダクタは、実質的にコバルト鉄合金から成り、コバルト鉄合金のコバルト含有量は、６８重量パーセントから８４重量パーセントである。【選択図】図３
2016042781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流伝導のためのフィードスルー（１０）であって、当該フィードスルー（１０）は、
上側（３００）と下側（３０１）とを備えたフランジ（３）と、
電流用のコンダクタ（１）とを有しており、
前記フランジ（３）は、内壁（４１）を備えた貫通開口部（４）を有しており、当該貫通開口部は、前記フランジ（３）の上側（３００）から下側（３０１）まで延在しており、
前記コンダクタ（１）は、少なくとも１つの電気絶縁部品（５、６）を用いて、前記貫通開口部（４）内に配置されており、かつ、前記フランジ（３）に接続されており、従って、前記貫通開口部（４）は封鎖されており、
前記少なくとも１つの絶縁部品（５、６）は、前記フランジ（３）の前記上側（３００、３０１）および／または前記下側（３００、３０１）と同一平面を成している（Ｆ）、
または、
前記少なくとも１つの絶縁部品（５、６）は、前記フランジ（３）の前記上側（３００、３０１）および／または前記下側（３００、３０１）から、前記貫通開口部内へ後退しており（Ｔ）、
前記コンダクタ（１）は、少なくとも、自身の中心領域において、コバルト鉄合金から成り、当該コバルト鉄合金のコバルト含有量は、６８重量パーセントから８４重量パーセントである、
ことを特徴とするフィードスルー（１０）。
【請求項２】
前記フランジ（３）の材料の熱膨張係数α２０−３００は、前記少なくとも１つの絶縁部品（５、６）の材料の熱膨張係数α２０−３００以上であり、
前記コンダクタ（１）の材料の熱膨張係数α２０−３００は、最大で３０％、前記少なくとも１つの絶縁部品（５、６）の材料の熱膨張係数α２０−３００と異なっている、請求項１記載のフィードスルー（１０）。
【請求項３】
前記フランジ（３）の材料の前記熱膨張係数α２０−３００は、前記少なくとも１つの絶縁部品（５、６）の材料の熱膨張係数α２０−３００よりも大きく、
前記フランジ（３）は、少なくとも２０℃の温度で、前記絶縁部品（５、６）に圧縮荷重を加える、請求項１から２までの少なくも１項記載のフィードスルー（１０）。
【請求項４】
前記フランジ（３）の材料は、電気めっきが施された標準的な鋼、および／または、Ｎｉ合金、および／または、Ｃｒ鋼、および／または、高級鋼、および／または、オーステナイト高級鋼、および／または、耐熱性が高い鋼、および／または、零下温度に耐える鋼のうちの少なくとも１つから選択された金属を含んでいる、請求項１から３までの少なくとも１項記載のフィードスルー（１０）。
【請求項５】
前記コンダクタ（１）のコバルト鉄合金は、２０℃で、０．１μΩ・ｍを下回る比電気抵抗を有している、請求項１から４までの少なくとも１項記載のフィードスルー（１０）。
【請求項６】
前記貫通開口部（４）を密閉する前記少なくとも１つの絶縁部品（５、６）は、ガラスおよび／またはガラスセラミックおよび／またはセラミックから成る、請求項１から５までの少なくとも１項記載のフィードスルー（１０）。
【請求項７】
前記コンダクタ（１）は、前記フランジ（３）から電気的に絶縁されて、前記フランジ（３）に接続されており、かつ、相互に分けられている少なくとも２つの絶縁部品（５、６）を用いて前記貫通開口部（４）内に保持されており、
前記絶縁部品（５、６）は、相互に間隔を空けて前記貫通開口部（４）内に配置されており、かつ、当該絶縁部品自身と、前記貫通開口部（４）の内壁（４１）と、前記第１の機能的部品（１）との間にスペース（７）を形成する、請求項１から６までの少なくとも１項記載のフィードスルー（１０）。
【請求項８】
前記スペース（７）は、少なくとも１つの監視用開口部（１２）によって、測定器具に接続される、および／または、流体が、前記監視用開口部（１２）を通って前記間隙（７）内に導かれる、および／または、前記間隙（７）外に導かれ、
前記監視用開口部（１２）は、前記絶縁部品（５、６）のうちの１つおよび／または前記フランジ（３）を通って延在する、請求項７記載のフィードスルー（１０）。
【請求項９】
前記コンダクタ（１）は変形領域（８）を有しており、当該変形領域（８）内では、前記コンダクタ（１）の材料の厚さが低減されており、これによって、前記コンダクタ（１）は、機械的負荷の下で、当該変形領域（８）内で変形される、請求項１から８までの少なくとも１項記載のフィードスルー（１０）。
【請求項１０】
前記コンダクタ（１）は、少なくとも２つの部分（２１、２２）を含んでおり、当該部分は、相互係合する接続構造体（２４、２５）によって接続されており、当該接続構造体（２４、２５）は、伸長可能に、および／または、引込可能に、および／または、回転可能に相互接続されている、請求項１から９までの少なくとも１項記載のフィードスルー。
【請求項１１】
前記変形領域または前記接続構造体（２４、２５）は、前記スペース（７）内に配置されている、請求項９および／または１０記載のフィードスルー（１０）。
【請求項１２】
前記コンダクタ（１）は、前記フランジの上側および／または下側（３００、３０１）を超えて突出しており（Ｓ）、
前記変形領域（８）または前記接続構造体（２４、２５）は、前記コンダクタ（１）の前記突出領域（Ｓ）内に配置されている、請求項９および／または１０記載のフィードスルー（１０）。
【請求項１３】
安全格納装置および／または圧力容器および／または液化ガスタンク（２００）および／またはポンプケーシングおよび／またはジェネレータケーシングおよび／または反応炉チャンバおよび／または電子コントロールデバイスのケーシングおよび／または少なくとも１つのセンサのケーシングおよび／または少なくとも１つのアクチュエータのケーシング内での、請求項１から１２の少なくとも１項記載のフィードスルー（１０）の使用。
【請求項１４】
電気モータおよび／または電子コントロールデバイスおよび／またはセンサおよび／またはアクチュエータおよび／またはポンプ（２１０）および／または水中ポンプおよび／または低温ポンプ（２１０）へ電流を供給するための、請求項１から８までの少なくとも１項記載のフィードスルー（１０）の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殊に高電流に適した電気フィードスルーおよびその使用に関する。このようなフィードスルーによって、電流が安全を提供する格納装置内に導入される、および、電流が安全を提供する格納装置から除去される。さらに、このようにして、電気的な負荷に電流が供給される。特に、低電圧の範囲および中間の電圧の範囲のフィードスルーも含まれる。これらのフィードスルーは、一般的にラージフィードスルー（large feed-through）と称される。なぜならそれらのコンポーネントは、数センチメートルから数十センチメートルの範囲に亘る直径を有しており、総重量は数キログラムになり得るからである。
【背景技術】
【０００２】
集合的に、安全格納装置として既知である、可燃性の危険物を格納または搬送するための格納装置、エネルギー生成デバイスまたは格納デバイスの格納装置、または内部で危険物質が発生する、および／または、内部に危険物質が格納されている格納装置の場合、格納装置内に電流を導入すること、および／または、格納装置から電流を除去することがしばしば必要となる。例えば、殊に、低温ポンプとも称される水中ポンプが、格納装置内に配置されている、液化天然ガスの接続および／または搬送のための設備において使用される。このポンプに必要な電力を、格納装置内に導くために、シーリング電気フィードスルーを伴う接続デバイスが使用される。エネルギー生成ユニット、例えば、パワープラントの蒸気発生器の場合には、生成されたエネルギーは、安全に取り除かれなければならない、および／または、このエネルギー生成ユニット内の装置に電流が供給されなければならない。この目的のために、フィードスルーが典型的に、安全格納装置のフランジ上にフランジ取り付けされる。この安全格納装置は、例えば、圧力容器、特に液化ガスタンクである。
【０００３】
特に、可燃性のガスおよび／または可燃性の液体の圧力容器の場合には、フィードスルーが、長期間にわたって密閉されたままであることが重要である。特に、爆発性ガス混合気を形成し得る、可燃性物質を格納している場合には、いっそう、次のようなリスクがある。すなわち、それ自体はクリチカルでない極めて少量のガス漏れの場合でさえも、フィードスルーの仕切り領域においてガス混合気が形成されてしまうというリスクである。例えば、このような領域は、取り付けられた保護ケーシング内に形成され得る。デフラグレーションが起こると、フィードスルーはダメージを受け、危険物質が直ちに、閉じられているべき格納装置から漏れ出てしまう。これは、特に、核エネルギーを生成するための設備の場合にも関係する。これは、特に、故障の場合でさえも、原子炉ハウジングの安全な閉じ込めおよび／または原子炉ハウジング自体の密閉を確実にするためである。
【０００４】
欧州特許第２０３１２８８号明細書は、電気的なコンダクタが、絶縁ブシュを用いてフランジ内にはんだ付けされている、液化ガスタンク用の電気フィードスルーを開示している。このフランジは貫通開口部を有しており、この貫通開口部内で、電気的な絶縁ブシュが、図面における参照番号２０および２２を有する接続部材を用いてフランジに接続されている。この絶縁ブシュは管状であり、内側に、ブシュの内径よりも小さい直径を有する電気コンダクタを有している。その終端部において、ブシュとコンダクタとの間のギャップは密閉されている。従って、ブシュとコンダクタとの間に比較的大きい間隙が生じている。ブシュ内には、穿孔がある。フランジは、二部品式である。従って、フランジ間には、間隙がある。この間隙は、ブシュ内の間隙を、ブシュ内の穿孔を通るフランジ間の間隙に接続する。または、フランジは一部品式である。このようなフランジには、ブシュの穿孔に相当する穿孔が設けられている。ブシュの間隙内の圧力を監視することによって、ブシュへのガス浸透が検出され、その結果、フィードスルーへの損傷を監視することができる。
【０００５】
このフィードスルーは、次のような問題を有している。すなわち、電気的に絶縁されたブシュがある一定の長さを有し、フランジの表面を超えて突出してしまう、という問題を有している。これは管状であり、内側コンダクタを中心に延在する隙間を有する。ブシュの材料はセラミックである。これは、割れやすい材料として知られている。このようなフィードスルーユニットの場合、特にブッシュは、機械的な負荷がかかると破断することがある。これは特に、ブシュがフランジの表面を超えて突出しているからである。破断の場合、安全格納装置と周囲との間のバリアが破られ得る。これとは別に、ブシュの材料と内側コンダクタの材料とは、それらの熱膨張に関して相互に整合するように製造されなければならない。さらに、このようなブシュの製造は、相当の製造費用を要する。
【０００６】
本発明の最初の出願時にはまだ公開されていない独国特許出願公開第１０２０１３２０２６１４号明細書は、機能部材、例えば電流用のコンダクタがフランジ内で、ガラスで覆われている場合の、フランジ内のフィードスルーを開示している。ガラスの絶縁部品は、フランジの表面を超えて突出していない。このフィードスルーを用いて、高い電流強度のための電気的なコンダクタを提供するために、この文献内では、電気的なコンダクタは、第１の機能的なコンポーネントによって保持されている。これは次に、貫通開口部内で、ガラスで覆われる。電気的なコンダクタは、特に、銅から成る。これは、直接的にはガラスで覆われないので、銅のコンダクタは、間隙無く第１の機能的な部品に接続される。第１の機能的な部品は、ガラスで覆われ得る材料から成る。通常、電気的なコンダクタは、このケースでは、銅ロッドによって形成される。これは、鋼管によって包囲されている。これは、絶縁部品のガラス材料との接続を形成する。この場合には、鋼管への銅ロッドの接続のシーリングが確実にされなければならない。このようなソリューションは、機械的に安定しているが、製造費用の増大を要する。これは特に、銅ロッドと鋼管の接続が必要であることを理由とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許第２０３１２８８号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２０１３２０２６１４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような背景を元に、本発明の課題は、高い電流強度に適しており、かつ、高い機械的な負荷に耐え、かつ、低減された費用で製造可能である電気フィードスルーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、電流伝導のためのフィードスルー（１０）であって、当該フィードスルー（１０）は、上側（３００）と下側（３０１）とを備えたフランジ（３）と、電流用のコンダクタ（１）とを有しており、前記フランジ（３）は、内壁（４１）を備えた貫通開口部（４）を有しており、当該貫通開口部は、前記フランジ（３）の上側（３００）から下側（３０１）まで延在しており、前記コンダクタ（１）は、少なくとも１つの電気絶縁部品（５、６）を用いて、前記貫通開口部（４）内に配置されており、かつ、前記フランジ（３）に接続されており、従って、前記貫通開口部（４）は封鎖されており、前記少なくとも１つの絶縁部品（５、６）は、前記フランジ（３）の前記上側（３００、３０１）および／または前記下側（３００、３０１）と同一平面を成している（Ｆ）、または、前記少なくとも１つの絶縁部品（５、６）は、前記フランジ（３）の前記上側（３００、３０１）および／または前記下側（３００、３０１）から、前記貫通開口部内へ後退しており（Ｔ）、前記コンダクタ（１）は、少なくとも、自身の中心領域において、コバルト鉄合金から成り、当該コバルト鉄合金のコバルト含有量は、６８重量パーセントから８４重量パーセントである、ことを特徴とするフィードスルー（１０）によって解決される。本発明の有利な構成および発展形態および特に有利な使用は、従属請求項に記載されている。
【００１０】
本発明のフィードスルーは、フランジと貫通開口部とを有している。ここでこのフランジは上側と下側とを有している。貫通開口部は、内壁と電流用のコンダクタとを有している。電流用のコンダクタは、貫通開口部内に、少なくとも１つの電気的な絶縁部品を用いて配置されており、このようにして、電流用のコンダクタは絶縁部品を用いてフランジに接続されている。この結果、貫通開口部は、完全に密閉される。貫通開口部は、フランジの上側から下側へと延在する。用語「上側」と「下側」とは、相対的な用語なので、貫通開口部は同様に、フランジの下側から上側へと延在する。一般的に、安全格納装置の内側に面している側が上側と称される。下側は、上側とは反対側の、フランジの表面である。
【００１１】
少なくとも１つの絶縁部品は、貫通開口部内に、これがフランジの上側および／または下側と同一平面を成すように提供される。これは次のことを意味する。すなわち、これが、フランジの上側および／または下側を超えて突出していないことを意味する。択一的に、少なくとも１つの絶縁部品が次のように設けられている。すなわち、これが、貫通開口部内のフランジの上側および／または下側から後退するように設けられている。これは次のことを意味している。すなわち、少なくとも１つの絶縁部品が、貫通開口部内で後退しているかのように設けられることを意味する。この結果、絶縁部品は、例えば、故障時に、または、その他には、設置および／または使用中に生じ得る、機械的なダメージから保護される。
【００１２】
本発明では、電流用のコンダクタは、少なくともその中心領域において、コバルト合金から成る。この合金のコバルト含有量は、６８重量パーセントから８４重量パーセントまでである。従って鉄含有量は、特に、１６重量パーセントから３２重量パーセントである。同様に、少量の他の物質、特に金属がこの合金内に含まれていることが可能である。その割合は最大で、約２重量パーセントであり得る。特に有利なコバルト含有量は、各ケースにおいて、７０重量パーセント、７１重量パーセント、７２重量パーセント、７３重量パーセント、７４重量パーセント、７５重量パーセント、７６重量パーセント、７７重量パーセント、７８重量パーセント、７９重量パーセント、８０重量パーセント、８１重量パーセントおよび／または８２重量パーセントである。相応する鉄含有量は論理的に数学的に得られる。
【００１３】
発明者は、規定の成分含有量を有する規定の合金が、一方で良好な電気的特性を有し、特に導電性に関して、良好な電気的特性を有するが、他方で、絶縁部品の材料であるガラスに良好に接続可能である、ということを認識している。なぜなら特に、化学的な特性がコンパチブルであり、規定のコバルト鉄合金の熱膨張係数α２０−３００が、以降に述べるガラス材料に適しているからである。従って、規定のコバルト鉄合金は、約１００℃の温度範囲において、熱膨張係数α２０−３００は約９．０ｐｐｍ／Ｋから約１２ｐｐｍ／Ｋである。約９．５ｐｐｍ／Ｋから約１１．５ｐｐｍ／Ｋの値は特に有利である。
【００１４】
用語「熱膨張係数」は、一般的に知られている。本明細書で使用されているように、この用語はより詳細には、線形の熱膨張の係数を表している。これは一般的には記号αによって表されている。本明細書で使用されているように、用語「熱膨張係数」は、より詳細には、正確には短縮して係数α２０−３００を意図している。これは一般的に、２０℃〜３００℃の温度範囲における熱膨張の平均線形係数を表すのに使用される。これは、α２０−３００によって短く、記号化される。
【００１５】
上述した合金の他の有利な特性は、その小さい比電気抵抗である。有利な値は、２０℃で０．１μΩ・ｍを下回り、特に２０℃で０．０８５μΩ・ｍを下回り、および／または、２０℃で０．０８０μΩ・ｍを下回り、および／または、２０℃で０．０７５μΩ・ｍを下回る。比電気抵抗のこのような小さい値によって、特に、本発明のフィードスルーが可能になる。これは、コンダクタをより高い値まで加熱せずにデバイスを高い電流と接続する。これによって、本発明のフィードスルーは、低温での使用に適する。なぜなら、冷却された媒体が、デバイスの動作中にコンダクタによって加熱されないからである。さらに、フランジ、コンダクタおよび絶縁部品の熱膨張係数の間のバランスが乱されない。
【００１６】
特に、これがガラスおよび／またはガラスセラミックおよび／またはセラミックから成る場合、絶縁部品の材料は、次のように選択可能である。すなわち、これが、計画されている動作条件の温度インターバルにおいて、フランジおよび／または規定のコバルト鉄合金の熱膨張係数を下回る熱膨張係数を有するように、選択可能である。その後に行われるガラス被覆は、圧縮ガラス被覆（compressive glazing-in）として知られている。ここでは、金属成分が、圧縮応力を絶縁部品に働かせる。これは付加的に、貫通開口部内で後部を固定する。しかし、特に、これがガラスから成る場合には、同様に、絶縁部品の材料を次のように選択することも可能である。すなわち、これが、フランジおよび／または規定のコバルト鉄合金と実質的に同じ熱膨張係数を、企画されている動作状況の温度インターバルで有するように、選択することも可能である。その後、適したフィードスルーとして既知のフィードスルーが、得られる。このような用語は、当該分野の当業者によって既知であり、本発明の構成要件として使用される。
【００１７】
本発明の有利な実施形態を次のようにまとめることができる。すなわち、少なくとも１つの絶縁部品の材料の熱膨張係数α２０−３００を上回る、熱膨張係数α２０−３００を有している材料から成るフランジを含んでおり、少なくとも２０℃の温度で、フランジが圧縮応力を少なくとも１つの絶縁部品に働かせる。
【００１８】
絶縁部品の材料の熱膨張係数α２０−３００は有利には、次のように選定される。すなわち、コンダクタ材料の熱膨張係数α２０−３００と類似するように選定される。数値的な範囲では、コンダクタの熱膨張係数α２０−３００は、絶縁部品の熱膨張係数よりも、少なくとも３０％、有利には少なくとも２０％、より有利には少なくとも１５％、特に有利には少なくとも１０％、特別に有利には少なくとも７％、大きいまたは小さい。
【００１９】
フランジの材料、１つの絶縁部品の材料および／または複数の絶縁部品の材料およびコンダクタの材料の熱膨張係数のバランスは、特に重要である。なぜなら、そうでなければ、動作温度で、特に変化動作温度で、恒久的に気密の、または、少なくともしっかり固定されたフィードスルー部材が得られないからである。
【００２０】
コンダクタの中心領域は、電流が、最初に接続される領域である。コンダクタは通常、規定のコバルト鉄合金の固形のロッドである。しかし、本発明は、コンダクタがコーティングされている解決方法も含んでいる。このコーティングは例えば、絶縁部品に関する接着結合を高めるため、および／または、電気移動抵抗を最適化するため、および／または、整合させるために行われる。この場合には、コンダクタの中心領域は、規定のコバルト鉄合金から成り、外殻領域は、異なる材料から成る。
【００２１】
コンダクタの幾何学的形状を、必要な電流強度に合わせることができる。冒頭に記載したように、本明細書のフィードスルーは、ラージフィードスルーに関する。このコンダクタは、５ｍｍを超える直径、殊に７ｍｍを超える直径、および／または１０ｍｍを超える直径を有し得る。
【００２２】
本発明に相応して、規定のコバルト鉄合金をコンダクタとして、フィードスルー内で使用することによって、コンダクタを絶縁部品に直接的に接続することが可能になる。または、コーティングのみによって動作可能である。これは、特に、ガラスおよび／またはガラスセラミックの絶縁部品が使用される場合に提供される。このようにして、鋼または鉄管への銅コンダクタの、面倒な溶接が施される。コンダクタの直径が適切に選択される場合には、それにもかかわらず、このような解決策によって、高い強度の電流がコンダクタを通過することが可能である。特に、５０Ａを超える電流強度が、相応する実施形態において可能となる。
【００２３】
フランジは、通常は、金属成分である。これは例えば、特に鋼のディスクである。貫通開口部は、ドリリングによって製造される。しかし、これを、フライス削り、旋削、基礎成形、および全ての他の適切な方法によって製造することも可能である。貫通開口部は通常、フランジの主要領域（ここでこの主要領域は本願では、表面と称される）を垂直に延在する。従って、貫通開口部の壁部領域の高さは、実質的に、フランジの高さに相当する。次にフランジ自身は、他の部品に固定されるべきである。これは例えば、安全格納装置である。フランジが金属から成る場合には、一般的なタイプのフィードスルーは、金属固定材料フィードスルー（metal fixing-material feed-through）とも称される。
【００２４】
１つおよび／または複数の絶縁部品によって接続されているフランジ、従ってコンダクタは、フィードスルーである構造的なユニットを形成する。フランジ自身が、通例の手段によって、他の部品、例えば安全格納装置に、有利には可逆的に固定されていてもよい。これは例えば、ねじ締めによって行われる。本発明のフィードスルーの設置および／または交換の間、内部に配置されている部品を有する全てのフランジ全体が、通常、設置される、および／または、取り外される。
【００２５】
上述したように、通常はフランジは、金属を含む。電気めっきが施された標準的な鋼は、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、および／または、これら２つの組み合わせであり、有利には、Ｎｉ合金、および／またはＣｒ鋼である。同様に、高級鋼が有利である。これは特に、ＡＩＳＩ３０４／３０４Ｌおよび３１６／３１６Ｌ等の高級オーステナイト鋼である。これらは、海中での使用の場合には、特に塩水に対するその抵抗が異なる。同様に、熱に高い抵抗を有する鋼が有利である。これは例えば、アンバー、インコネル、およびモネルである。適しており、本発明によって含まれているのは、氷点下での気温に耐える鋼である。このような、氷点下での気温に耐える鋼は、ＤＩＮ１７２８０に従って、交差方向および接線方向で、−６０℃またはそれよりも低い温度で、ＩＳＯ−Ｖ試験で測定された、少なくとも２７ジュールのノッチ付衝撃エネルギーの最小値を有する鋼である。
【００２６】
フランジが金属、特に上述した有利な金属のうちの１つを含有している、という表現は、特に、フランジが異なる材料から成る実施形態を含むことを意図する。なぜなら本発明の目的のために、フィードスルー開口部の固定および密閉が重要であり、このような実施形態は特に、フィードスルー開口部の内壁が、少なくとも部分的に、上述した金属を含んでいるフランジ構造を含んでいる。
【００２７】
同様に、オーステナイト鋼が有利である。このオーステナイト鋼は適している。なぜなら、極めて低い温度、特に極低温で、そのノッチ付衝撃抵抗が高いからである。
【００２８】
有利な実施形態では、フィードスルーは、少なくも２つの絶縁部品を含んでいる。これらの２つの絶縁部品は、相互に分けられており、相互に間隔が空けられている。ここでは、コンダクタは、次のように貫通開口部内に保持されている。すなわち、これがフランジから電気的に絶縁され、絶縁部品が自身と貫通開口部の内壁とコンダクトとの間にスペースを形成するように、保持されている。このスペースは間隙である、および／または、さらなる媒体によって充填されている、または、部分的にさらなる媒体が充填されている。これは例えば、多孔質材料および／または流体である。
【００２９】
電気的に絶縁する絶縁部品は、適切な材料から製造され得る。これは例えば、プラスチックおよび／またはガラス材料および／またはガラスセラミックおよび／またはセラミック材料である。特にガラス材料および／またはガラスセラミック材料によって、第１の機能的な部品のハーメチックなシーリングひいては全体としてフィードスルーのハーメチックなシーリングが恒久的に得られる。
【００３０】
コンダクタの長手方向の軸は通常、貫通開口部の長手方向の軸に対して平行に延在し、有利には、貫通開口部における第１の機能的な部品の配置は同様に同軸上である。本実施形態の少なくとも２つの電気的な絶縁部品は、部分的に、環状にコンダクタを包囲し、これを貫通開口部内に保持する。これらの電気絶縁部品は、有利にはガラス、ガラスセラミック、および／またはセラミック部品である。この技術は、この分野の当業者には、ガラス金属フィードスルーとして既知である。コンダクタは、絶縁部品を用いて貫通開口部内に、いわばガラス被覆される。これらの材料は、高い絶縁値を有しており、侵襲性物質の攻撃に対して化学的に反応しない、という利点を有している。しかしこれらは、機械的な負荷に敏感である、割れやすい材料であるという欠点を有している。しかし同様に、プラスチック、殊に高性能プラスチック、例えばＰＥＥＫが可能である。
【００３１】
この実施形態では、相互に分けられている少なくとも２つの電気絶縁部品は、特に、貫通開口部内に、次のように組み込まれている。すなわち、これらが、それら自身と、貫通開口部の内壁と、第１の電気的なコンダクタとの間にスペースを形成するように、組み込まれている。従って円形の貫通開口部の場合には、この間隙はリングの形状を有している。同様に、当然、他の全ての直径幾何学形状が可能であり、本発明によってカバーされる。同様に全ての、間隙の、結果として生じる幾何学的形状が可能であり、本発明によってカバーされる。特に、１つおよび／または複数の絶縁部品は、フランジの表面を超えて突出しない。特に有利には、これらは、フランジの表面と同一平面を成す、または、貫通開口部内で窪む。このようにして、これらは、機械的な作用から防御される。これは例えば、故障の発生時に周囲に飛ぶ部分および／または修復の間に不注意に使用される部品である。
【００３２】
本発明のフィードスルーの特に有利な実施形態では、このスペースは少なくとも１つの監視用開口部によって測定器具に接続され、監視用開口部は、電気絶縁部品の１つおよび／またはフランジを通って延在する。監視用開口部は、有利には、フランジを通って延在する。監視用開口部の１つの終端部は、特に、貫通開口部の内壁に、間隙の領域内に設けられる、または、これは、少なくとも１つの絶縁部品またはその２つの組み合わせを通って延在する。結果的に、絶縁部品の故障によって間隙内に入る媒体は、測定器具によって検出される。この測定器具は、監視用開口部に接続可能である。測定器具は、例えば、圧力ゲージであり得る。これによって、間隙内の圧力の変化が示され、これは例えば、アラームを作動させるインジケータである。測定器具がガスセンサとして設計されてもよい。これは、間隙内への他のガスの進入を検出する。スペース自身は負圧、真空、あらゆる所望の保護ガス、不導体の液体等によって充填可能である。これら全て、および、全ての可能な測定器具への接続性が、本発明によってカバーされる。このようにして、フィードスルーの全てのクリチカルな部品を、本発明に相応して、フィードスルー内で監視することができる。
【００３３】
同様に、１つのフィードスルーが、貫通開口部に対して１つよりも多くの監視用開口部を有することが可能である。この場合には、特に、流体を、１つの監視用開口部を通して間隙内に接続すること、および、少なくとも１つの他の監視用開口部を通して再び外に出すことが可能である。１つの監視用開口部はこの場合には、いわば、フローを形成し、別の貫通開口部は、いわば、この流体に対するリターンを形成する。動作状態において、この流体は、特に、液体または気体状態にある。これは特に、冷却用の流体、例えば水または液体窒素であり得る。これは、特に、故障時に、熱による損傷、特に、機能的な部品および／または絶縁部品の溶解を阻止する、または、少なくとも遅らせる。同様に、媒体は、保護媒体であり得る。これは例えば化学的に大きい不活性液体または保護ガスであり得る。これは例えば気体窒素および／または気体のＨｅ、Ａｒおよび／または他の保護ガスまたは貴ガスであり得る。特に有利には、酸素を含有した、着火し得る環境の形成は、気体窒素および／または他の保護ガスによるフラッシングによって阻止される。同様に、故障時には、その集合状態を変える流体を使用することも可能であり、従って、低い流体転換比率を有する冷却ガスおよび／または保護ガスも使用される。流体に対するフローおよび／またはリターンは、フランジ内に、および／または、絶縁材料内に配置可能である。フローおよび／またはリターンがフランジ内に設けられている場合には、これは、フランジ内の相当する穿孔によって実現される。フローおよび／またはリターンが、絶縁部品内に配置されている場合には、例えば、この目的のために管を後者に組み込むことが可能である。
【００３４】
特に有利には、少なくとも１つの絶縁部品は直接的に貫通開口部に接続される、または、最大で、貫通開口部の内壁と、絶縁部品との間に、接着促進剤または適合層のような、薄い厚さを有する中間層が存在する。これは、例えば、他のガラスまたはガラスセラミック材料を含み得る。これによって、貫通開口部の内壁と絶縁部品の材料との間の直接的な結合が提供される。中間層が加えられる場合には、この中間層と貫通開口部の内壁との間に二次元面が存在する。これによって、選択的な中間層を含んだ絶縁部品の材料とフランジの材料の化学的および／または物理的な相互作用が、付加的な力を、フィードスルー開口部内に絶縁部品を固定するために提供する。
【００３５】
コンダクタは有利には、少なくとも１つの変形領域を有する。ここで、このコンダクタの材料の厚さは、部分的に低減される。従って、コンダクタの機械的な安定性は、変形領域において低く、コンダクタは変形領域における機械的な負荷下で変形し得る。これは特に、動作状態および／または故障時である。変形領域は、特に、コンダクタ内の陥凹部によって形成され得る。陥凹部は、例えばノッチ、溝、止まり穴等を意味していると理解される。
【００３６】
変形領域によって、トルク、圧力、テンション、曲げモーメント、切断モーメント、および／または、振動をコンダクタに加えることが可能になる。変形領域内に向けられた変形は、相応する動作状態におけるフィードスルーの過負荷を阻止する効果を有する。これは特に、ピーク負荷が作用するダイナミックな過負荷であり、フィードスルーの機械的な支持力は、このようにして増大する。変形領域は、いわば、それに作用する機械的なピークを緩和する。従って、最大の伸びまで、コンダクタがフランジからひきちぎられることを阻止することができる、および／または、フランジの材料がひきちぎられることを阻止することができる。すなわち、変形領域は、所定の限界点としても用いられる。従って、コンダクタが損傷を受けた場合には、損傷を受ける箇所は主に、変形領域に発生する。この際に、結果として、フィードスルーのバリアは概して破られない。これによって、本発明のフィードスルーは、特に故障に対して強くなる。
【００３７】
本発明に相応するフィードスルーのさらに有利な実施形態では、コンダクタは、少なくとも２つの別個の部分を有している。これらは、相互係合する接続構造体によって接続される。これらの接続構造体は相互に、伸長可能に、および／または、引込可能に、および／または、回転可能に相互接続される。このために、コンダクタの部分の相互に面する終端部は、例えばプラグとソケットのように、相互係合する構造を有している。
【００３８】
変形領域および／または接続構造体は、コンダクタのあらゆる所望の点に設けられてよい。例えばこれらを、フランジの主要領域から離れて、コンダクタの長手軸に沿って設けることができる。すなわち、フランジの上側および／または下側を超えて突出するコンダクタの領域内、安全格納装置の内側または外側である。例えばこれは、電気モータに電流を供給することを目的とする。これら、および／または、これらにコンダクタによって接続されているケーブルは、順に、トルクおよび／または曲げモーメントをコンダクタに働かせる。変形領域は、コンダクタのひねりおよび／または弾性振動を、自身の長手方向軸を中心に（すなわちトーション）、可能にする。従って相応する機械的なモーメントが、貫通開口部内のコンダクタの留め具、殊に、絶縁部品から遠ざけられる。または、機械的なモーメントは少なくとも、もはやこれがここで有害でないように低減される。本願のこの例では、この測定は、コンダクタが固定材料、特に、絶縁部品からねじられてはずれる、および／または、壊れてはずれるのを阻止する。コンダクタの弾性曲げ振動が同様に可能である。湾曲部は、変形領域に存在する。これは絶縁部品の負荷も軽減し、殊に、本発明のフィードスルーの機械的な支持力を改善する。同様のことが、コンダクタの接続構造体に当てはまる。
【００３９】
特に有利には、コンダクタの変形領域または接続構造体は、少なくとも２つの別個の絶縁部品間のスペース内に設けられる。この実施形態は、コンダクタが最大の安定性を自身の終端部で有する、という利点を有する。しかし、フィードスルーが過度の機械的な負荷、殊に、コンダクタの長手軸に対して垂直に作用する圧縮荷重に晒された場合には、絶縁部品の破断が生じ得る。しかしこのような場合でも、機械的な負荷は、少なくとも、変形領域および／または接続構造体によって低減され、複数の絶縁部品のうちの１つだけが破断する。一般的に、この１つの絶縁部品は、機械的な負荷の発生源に最も近い絶縁部品である。しかし、絶縁部品が相互に離れているので、１つの絶縁部品の崩壊は、バリアが失われることを意味しない。他の、無傷の絶縁部品は依然として、格納装置の確実なシーリングを提供する。このようにして、圧縮荷重のピークパルスは、特に、容易に緩和される。これは、故障に関するアプリケーションの場合には、特に有利である。１つの絶縁部品の破断は、適切な測定器具によって検出可能である。これは、例えば、音響的、および／または、光学的な監視デバイスである。これに基づいて、フィードスルーの交換が行われる。
【００４０】
同様の有利な実施形態では、コンダクタは、フランジの上側および／または下側を超えて突出する。すなわち、特にディスク状のフランジの主要領域の１つを超えて突出する。この実施形態では、変形領域は、コンダクタの突出領域内に配置される。すなわち、殊に、２つの絶縁部品の間のスペースの外側に配置される。この実施形態の場合には、機械的な負荷は、１つの絶縁部品および／または複数の絶縁部品から離れて保持される。従って、動作状態においておよび／または故障時に、これらが損傷を受ける可能性が低減される。同様に、このような変形領域を、電気的な負荷に対する接続構造体と同時に、例えば、電気的な接続に対する保護として使用することが可能である。これは、特に接続スリーブの滑り落ちである。同様に、電気的な接続構造体としてのみ用いられ、殊に接続されたコンダクタに対する安全装置として用いられるコンダクタ構造の突出領域内に、例えば、ケーブルを設けることが可能である、および、本発明によってカバーされる。この電気的な接続構造体は、変形領域に対して択一的に、および／または、変形領域と組み合わせて、および／または上述したように、変形領域と同時に作動してよい。
【００４１】
同様に、フランジがフランジ部材を有するようにすることが可能である。このフランジ部材は少なくとも、貫通開口部の内壁の部分領域を形成し、特に、電気絶縁部品の少なくとも１つが、フランジ部材によって形成される貫通開口部のこの部分領域内に配置される。
【００４２】
フランジ部材は、フランジの主部とは異なる材料、殊に異なる金属から成り得る。またはその他では同じ材料から成る。フランジ部材は有利には、少なくとも、貫通開口部の内壁の部分領域を形成する。少なくとも１つの電気絶縁部品は、有利には、この部分領域内に配置される。
【００４３】
これは次のことを意味する。すなわち、フランジ内に、ドリリングおよび／またはフライス削りおよび／または旋削によって作成された階段状の陥凹部が存在し、最大直径を有するこの陥凹部の箇所において、リング部材がはめ込まれ、フランジの主部に接続されることを意味する。この接続は、例えば溶接によって形成される。フランジ部材の内径は、有利には、貫通開口部の直径に相当する。従って、円筒状の貫通開口部が存在する。少なくとも１つの絶縁部品はこの場合には、有利には、フランジ部材によって形成された貫通開口部の領域内に設けられる。上述したように、ここに配置されている絶縁部品の材料は、包囲する貫通開口部の材料に合うように調整されている。従って、この実施形態では、第１の絶縁部品の材料と第２の絶縁部品の材料とは相違し得る。これは殊に、フランジの材料とフランジ部材の材料とが相違している場合である。特に、これらの絶縁部品は、異なるガラスおよび／またはガラスセラミックから成り得る。
【００４４】
フランジが別のフランジ部材とともに構築されているか、または、別のフランジ部材を伴わずに構築されているかには関係無く、貫通開口部内に、および／または、第１の機能部品上に、フランジおよび／または第１の機能部品間の相対的な運動を回避する手段が設けられていることは特に有利であり、かつ、本発明によってカバーされている。
【００４５】
相対的な運動を回避するためのこの手段は、貫通開口部の適切なプロファイルによって得られる、および／または、コンダクタの外壁の構造によって得られる。特に、貫通開口部は、僅かにだけテーパー状にされている、および／または、段を有するプロファイルを有し得る。このテーパーおよび／または段は、保持手段として用いられる。この保持手段によって、正の圧力が比較的大きい直径を有する貫通開口部の側面に加わったときに、機械的に、絶縁部品が押し出されにくくなる。段とは別に、例えば、貫通開口部の円錐形のプロファイルおよび／または部分的に円錐形のプロファイルが、特に可能である。貫通開口部の内壁にはこの場合には、いわば、相対的な運動を回避するための手段が設けられる。
【００４６】
さらに有利な実施形態では、少なくとも１つの絶縁部品はコーティングを有している。このコーティングは、特に、曲げ荷重に関して絶縁部品の強度を高める。この曲げ荷重は特に、圧力がかけられた際に、生成される。上述したように、絶縁部品は、特に割れやすい材料から成るので、このコーティングは、絶縁部品の破断も阻止する。これは、このコーティングが、特に、圧力の印加から見て外方に向いている側面でクラックの内部形成を抑圧する場合である。例えば、絶縁部品をプラスチックでコーティングするのは、有利である。
【００４７】
本発明は同様に、安全格納装置、特に圧力容器および／または液化ガスタンクおよび／または原子炉チャンバおよび／または原子炉ハウジングおよび／またはポンプケーシングおよび／またはジェネレータケーシング内での、本発明のフィードスルーの使用をカバーする。従って、これらの囲い、タンク、チャンバおよび／またはケーシング自体もカバーする。
【００４８】
本発明のフィードスルーの特に有利な使用は、電気モータおよび／またはポンプ、殊に低温ポンプへの電流供給のための使用である。この目的のために、これらは通常、本発明のフィードスルーのコンダクタに接続されている。
【００４９】
本発明の電気フィードスルーの有利な実施形態に対する特に効果的な製造方法は、以下のステップを含む。すなわち、
・通常は金属から成り、少なくとも１つの貫通開口部を有するフランジを提供するステップ
・通常は、ガラス、セラミックおよび／またはガラスセラミックの成形体であり、環状である、少なくとも２つの絶縁部品の予備的形成品を提供するステップ
・少なくとも中心領域において、コバルト含有量が６８重量パーセントから８４重量パーセントであるコバルト鉄合金から成るコンダクタ、特にコバルト含有量が６８重量パーセントから８４重量パーセントまでのコバルト鉄合金から成るコンダクタを提供するステップ、
・第１の絶縁部品の予備的形成品を貫通開口部内に導入するステップ、
・第１の絶縁部品の環状スペース内にコンダクタを導入するステップ、
・第２の絶縁部品の予備的形製品を貫通開口部内に、保持されるように導入するステップ、
・絶縁部品の予備的形成品を貫通開口部の内壁および第１の機能的部品と融解させる付近の温度まで、および択一的に、第１の機能的部品と第２の機能的部品との間のはんだ材料が融解する付近の温度まで、配置された全ての部品を加熱するステップ、
・電気フィードスルーを冷却するステップ
を含む。
【００５０】
ここで融解によって、別個の絶縁部品と、特にハーメチックにシールドされている電気絶縁部品が、貫通開口部の内壁とコンダクトとの間に形成される。
【００５１】
同様に、ガラスから成る絶縁部品、すなわち準備段階としての成形体が、処理プロセスの間、加熱プロセスの間に変化し、特に、この部品が蒸発するおよび／またはガラスが少なくとも部分的に結晶化することが可能である。
【００５２】
同様に、複数の絶縁部品を貫通開口部内に同時に配置し、これらを一緒に加熱するのは可能ではない。しかし、最初に、絶縁部品の予備的成形品（およびコンダクタ）を貫通開口部内に配置し、加熱することが可能である。特に有利には、絶縁部品の予備的成形品の材料は、次のように選択される。すなわち、これが加熱の間に少なくとも部分的に結晶化し、少なくとも部分的に結晶化した材料が、結晶化されていない材料よりも、高い軟化温度を有するように選択される。これは、当業者に既知の、相当するガラスによって実現される。第２の絶縁部品の予備的成形品がこれに続いて、貫通開口部内に配置されると、次に、第２の絶縁部品の予備的成形品が貫通開口部の内壁と融合する温度まで加熱される。第２の絶縁部品の予備的成形品の材料が、その処理温度が、少なくとも部分的に結晶化した第１の絶縁部品の軟化温度を下回るように選択されている場合には、第１の絶縁部品は依然として、コンダクタを確実に、加熱の間、貫通開口部内に固定する。例えば適切な材料は、ガラスである。
【００５３】
このようにして、正確な製造プロセスが実現される。さらに、絶縁部品の化学的なプロパティ、特にその耐薬品性が、異なるガラスおよび／またはガラス−セラミック材料を選択することによって、フランジの設置状況の要求に合わせられる。例えば、処理側に面している絶縁部品は、処理媒体に対して耐薬品性を有している。また、処理側に背いている側の絶縁部品は特に、大気環境に対して耐性を有しており、特に耐水性であり得る。
【００５４】
ガラス融合、成形体製造等の技術は、ガラス金属シーリングの分野の当業者に既知である。フランジが、内部に上述したフィードスルーが配置されている複数の貫通開口部を有していることも可能であり、これは本発明によってカバーされる。同様に、１つよりも多くのコンダクタを、貫通開口部内の１つの絶縁部品または複数の絶縁部品内に固定することが可能であり、これは本発明によってカバーされる。
【００５５】
本発明の電気フィードスルーは、多くの用途で使用可能である。安全格納装置、特に圧力容器、および／または、原子炉チャンバ、および／または、液化ガスタンク内での使用が特に有利である。しかし、あらゆる電気的なコントロールデバイス、および／または、センサ、および／または、アクチュエータまたはジェネレータのケーシングまたはポンプケーシング内での使用も特に有利である。本発明のフィードスルーによって、電気モータおよび／または電気コントロールデバイスおよび／またはセンサおよび／またはアクチュエータおよび／またはポンプおよび／または水中ポンプおよび／または低温ポンプに有利に、電流が供給される。温度適用範囲はこのケースでは、特に、例えば、冷却流体および／または液化ガスに関する低温範囲から、特に故障時および／または緊急時に生じる高温範囲にまで及ぶ。
【００５６】
本発明を次に、図面に基づいて説明する。全ての図面は、単に、概略的に示されたものである。本発明に相応する、実際に存在する電気フィードスルーおよび／またはその個々の部品のサイズおよび／または比率は、図面と異なり得る。図は同様に、説明された方法によって製造された、実施例を表している。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】コンダクタを備えた、本発明のフィードスルーを通る部分を示す図であり、このフィードスルーは、監視用開口部に接続されている、２つの絶縁部品の間のスペース内にスリット状の陥凹部によって形成された変形領域を有している。
【図２】図１に示された、本発明のフィードスルーを通る部分を示す図であり、変形領域は、コンダクタの周辺の切り欠きによって形成される。
【図３】本発明のフィードスルーを通る部分を示す図であり、ここで、変形領域および／または電気接続構造体は、フランジの表面を超えて突出しているコンダクタの領域内にある。
【図４】相互係合構造によって相互に接続されている２つの部分を有するコンダクタを備えた本発明のフィードスルーを通る部分を示す図である。
【図５】フランジが溶接されているフランジ部材と貫通開口部とを含んでおり、コンダクタが、相対的な動きを回避するための手段を有する、本発明のフィードスルーを通る部分を示す図である。
【図６】図５に示された、本発明のフィードスルーを通る部分を示す図であり、貫通開口部は、相対的な動きを回避するために、択一的な手段を有している。
【図７】図５および／または６に示された、本発明のフィードスルーを通る部分を示す図であり、貫通開口部は、相対的な動きを回避するために、択一的な手段を有している。
【図８】１つよりも多くの貫通開口部がフランジ内にある、本発明のフィードスルーの平面図
【図９】接続されたポンプを備えた、液化ガスタンス内での、本発明のフィードスルーの使用
【発明を実施するための形態】
【００５８】
図１は、フランジ（３）の上側および／または下側（３００、３０１）に対して垂直に、本発明のフィードスルー（１０）を通る部分を示している。フランジ内には、貫通開口部（４）があり、この貫通開口部は内壁（４１）を有している。この貫通開口部内には、電流のためのコンダクタ（１）が配置されている。このコンダクタは、ロッドの形状を有しており、規定のコバルト鉄合金から成る。このコンダクタは、電気的に絶縁されて、金属フランジ（３）の貫通開口部（４）内に保持されるべきである。これは、別個の絶縁部品（５、６）によって実現される。これらの絶縁部品は上述したように、貫通開口部（４）を密閉するために、特にガラスおよび／またはガラスセラミック材料から製造される。しかし気密性および／または耐老化性および／または耐久性に対する要求がより低い場合には、絶縁部品（５、６）をプラスチックから製造することも可能である。２つの別個の電気絶縁部品（５、６）は、貫通開口部内で、スペース（７）を形成する。このスペースは、特に、環状であり、このスペース内に、コンダクタ（１）の変形領域（８）が配置される。
【００５９】
上述したように、処理側、例えば安全格納装置の内側に面している側が通常、上側（３００）とされ、これは、フランジの一部である。下側（３０１）は、反対の側である。従ってこれらの用語は、相互に関係しており、互換性があることを理解されたい。各側の機能化は、これらの用語に関連していない。
【００６０】
図１に示されているように、１つの絶縁部品（５）が、次のように貫通開口部（４）内に設けられている。すなわち、これが、フランジ（３）の上側または下側（３００、３０１）と同一平面を成す（Ｆ）ように、設けられている。これは特に次のことを意味している。すなわち、この絶縁部品（５）の表面が、フランジ（３）の上側または下側（３００、３０１）を超えて突出していないことを意味している。絶縁部品（６）は、貫通開口部（４）内に、フランジ（３）の上側または下側（３００、３０１）から後退している（Ｔ）ように、設けられている。従って、これは、いわば、貫通開口部（４）内に入り込んでいる。このようにして、絶縁部品（５、６）は、機械的な作用によって破壊されるリスク、または、損傷を受けるリスクから守られる。
【００６１】
この例示的な実施形態では、コンダクタ（１）のこの変形領域（８）は、スリット状の陥凹部によって形成されている。スペース（７）へと続くように、監視用開口部（１２）がフランジ（３）内に設けられている。上述したように、測定器具がこれに接続可能である。絶縁材料（５、６）のバリアの破断は、監視用開口部（１２）に接続される測定器具によって検出可能である。１つの絶縁部品（５、６）の破断は、この器具によって、例えば、スペース（７）内に配置されている媒体の圧力変動の結果として検出可能である。同様に、監視用開口部（１２）に接続されている測定器具を、間隙（７）内に選択的に設けられており、かつ、損傷を受けると漏れ出る媒体を検出するために使用することができる。
【００６２】
図２は、図１に示されているものと類似した、本発明のフィードスルー（１０）を通る部分を示している。その変形領域（８）が周縁の切り欠きによって形成されているコンダクタ（１）は、ここでは、スペース（７）内に配置されている。ここでも、コンダクタ（１）は貫通開口部（４）内で、２つの電気絶縁部品（５、６）によって保持されている。これらの電気絶縁部品（５、６）は貫通開口部（４）を密閉し、かつ、貫通開口部（４）内に入り込む形式（Ｔ）で設けられている。この目的のために、これらの電気絶縁部品は有利には、ガラスおよび／またはガラスセラミックから成る。ガラスと金属の合成物の恒久的な気密性のための重要な基準は、相互に接続されるこれらの材料の熱膨張係数α２０−３００が、相互にマッチするように調整されている、ということである。従って、この場合には、絶縁部品（５、６）のガラスの熱膨張係数α２０−３００が、フランジ（３）の材料およびコンダクタ（１）の材料と合うように調整されている。フランジ（３）は通常、鋼から成る。従って、絶縁部品（５、６）のガラスは、フランジ（３）の鋼およびコンダクタ（１）の規定の材料と合うように調整されている。
【００６３】
絶縁部品（５、６）のガラスは、次のように選択されている。すなわち、その熱膨張が、フランジ（３）の熱膨張およびコンダクタ（１）の熱膨張と近似的に相当するように、選択されている。これは、適合されたフィードスルーとして知られているものに相当する。特に、フィードスルーの良好な気密性および機械的な支持力は、圧縮シールまたは圧縮フィードスルーとして知られているものを使用することによって実現される。ここでは、絶縁部品（５、６）の材料、例えば、ガラスおよび／またはガラスセラミックは、フランジ（３）よりも低い熱膨張係数α２０−３００を有している。結合プロセスによって設けられた、絶縁部品（５、６）、フランジ（３）およびコンダクタ（１）の接続の冷却の間、フランジは、いわば、絶縁部品（５、６）上で縮み、圧縮荷重をこれらに加える。この圧縮荷重は、いわば、絶縁部品を貫通開口内でクランプ嵌めする。従って、圧縮荷重によって形成された保持力が、化学的な結合および他の表面作用によって形成された力に加えられる。これは、全ての実施例および／または図のケースに当てはまる。
【００６４】
有利には、説明された適合されたフィードスルーも圧縮フィードスルーも、同様に、貫通開口部（４）の内壁（４１）の材料と絶縁部品（５、６）の材料との間の材料結合接続である。この材料結合接続によって、化学結合が、特に、結合された部品の界面領域に形成される。特に、低温使用の場合には、フランジは、ガラスおよび／またはガラスセラミック材料から成る絶縁部品上で縮み、圧縮荷重をそれに働かせる。
【００６５】
２つの絶縁部品（５、６）は、相互に別個であり、図面に示されているように、例えば環状である。絶縁部品は、それら自身と、貫通開口部（４）の内壁（４１）と、第１の機能的な部品（１）の表面との間に環状のスペース（７）を形成する。このスペースが、少なくとも部分的に、媒体および／または別の材料によって充填されてもよい。これは例えば、媒体が染み込む多孔質物質である。
【００６６】
図３は、フランジ（３）の上側および／または下側（３００、３０１）に対して垂直に、本発明のフィードスルー（１０）を通る部分を示している。これは、図１および図２に示された実施例の最大の伸びに相当し、唯一の違いは、コンダクタ（１）の変形領域（８）が、フランジ（３）の上側および／または下側（３００、３０１）を超えて突出している（Ｓ）、コンダクタ（１）の領域内にある、ということである。ここでは、変形領域（８）は、周縁の溝の形状を有している。コンダクタ（１）が機械的な負荷に晒されると、特にコンダクタ（１）がトルクの影響下にあると、変形領域（８）においてねじれが生じ得る。これは、負荷を、絶縁部品（５、６）から遠ざける。これによって、絶縁部品（５、６）が破断する可能性が低減される。同様に、変形領域（８）は、これが、電気的負荷の接続のための接続構造体として使用される場合、すなわち、接続構造体として使用される場合には、２つの機能を果たす。この溝は、この場合には、特に、故意的ではない引き抜きから接続を保護するために用いられる。同様に、接続構造体が、保護機能、および／または、電気的コンダクタを改善する機能のみを実行し、変形領域として作用しないことも可能である。
【００６７】
図４には、本発明のフィードスルー（１０）を通るフランジ（３）の表面に対して垂直な部分が示されている。これは、相互係合する構造体（２４、２５）によって相互に接続されている２つの部分（２１、２２）を有するコンダクタ（１）を備えている。図面に示されているように、相互係合する構造体（２４、２５）は、プラグとソケットとして形成される。コンダクタ（１）のこの２つの部分（２１、２２）は、長手方向軸に沿って、相互に離され得る、および／または、回転可能である。
【００６８】
図４の例示的な実施形態には、フランジ（３）の特別な、可能である構築も示されている。ここでリングは、フランジ材料と同じ金属から、または、フランジ材料とは異なる金属から成るフランジ部材（３１）として溶接されている。フランジ上には、相応に、溶接継ぎ目（３２）が存在する。この溶接継ぎ目は、フランジ（３）とフランジ部材（３１）とを相互に接続する。従って、貫通開口部（４）の内壁は、異なる材料、殊に異なる金属から成る部分（４１、４２）を有している。これは殊に、異なる熱膨張を有する。この実施形態は、次のような利点を有している。すなわち、フランジ部材（３１）に、フランジ（３）とは異なる材料が使用される場合には、溶接された材料（３１）が、メインのフランジ（３）の材料とは異なるプロパティを有し得る、という利点である。これは例えば、熱膨張に関するプロパティである。これによって、これに接する絶縁部品（６）を、他の絶縁部品（５）とは異なる材料から、特に異なるガラスから製造することができる。このようにして、フィードスルー（１０）を特に良好に、用途の要求に合わせることができる。これは例えば、使用されている材料が、耐薬品性および／または材料の硬さおよび／または温度耐性等に関する特別な要求に合わせられるべき場合である。これは同様に、全ての実施形態に当てはまる。図４に示されている実施形態の他の特徴は、実質的に、これまでの図に相当する。
【００６９】
図５は、実質的に、図３および図４の組み合わせに相当する実施形態における、本発明のフィードスルー（１０）を通るフランジ（３）の表面に対して垂直な部分を示している。フランジ（３）は、フランジ部材（３１）を有している。これは、溶接継ぎ目（３２）によってフランジ（３）内に溶接されている。本発明の発展形態として、この図および実施例では、フランジ（３）と絶縁材料（５、６）との間、および、コンダクタ（１）と絶縁材料（５、６）との間の相対運動を回避するための手段（５０、５１）が設けられている。
【００７０】
部品間の相対運動を回避するための手段、殊に、特に圧縮荷重下で滑り出ることを回避するための手段の特定の構造には、極めて多くの可能性がある。総じて、フィードスルーの負荷時に、コンダクタ（１）が絶縁部品（５、６）から分離するのを回避するために、相対運動を回避するための手段（５０）が、貫通開口部（４）の内周に設けられる。これらの手段は、貫通開口部（４）の直径の局部的な変化によって区別される。図５では、貫通開口部（４）内に配置されている段（５０）によって区別される。特に、貫通開口部（４）のより大きい直径の方向からの圧縮荷重の場合には、固定材料、ここでは、絶縁部品（５、６）、ひいてはコンダクタ（１）も、貫通開口部内の相対運動を回避するための手段（５０）によってより良く保持される。相対運動を回避するための手段（５０）が、貫通開口部内に設けられている場合には、これは次のような利点を有する。すなわち、フランジ（３）が前述した圧縮荷重の方向において曲げられ、殊に屈曲したとしても、これらの手段が固定材料（５、６）の確実な保持を保証する、という利点である。フランジ（３）の曲げが、固定材料（５、６）の保持力を高めることすらあるということが判明している。なぜなら、この曲げの間、固定材料は、貫通開口部（４）内の圧力に対向している側でクランプ嵌めされているからである。この付加的なクランプ力は、殊に、相対運動を回避するための手段（５０）が、貫通開口部（４）内に設けられている場合には、圧力に背いている側に形成され得るギャップによってもたらされる作用を上回る。
【００７１】
図５には、コンダクタ（１）に設けられている、相対運動を回避するための手段（５１）も示されている。これらもまた、大まかに言えば、コンダクタ（１）の外径の局部的な変化であり、ここでは突出部（５１）である。フランジ（３）とコンダクタ（１）との間の相対運動を回避するための手段（５０、５１）は、コンダクタ（１）の押し出しを阻止するために、図５に示されたように設計される必要はない。しかしこれらが、貫通開口部（４）内でのコンダクタ（１）および／または絶縁部品（５、６）のねじれが、阻止されるように形成されてもよい。この目的に適しているのは、特に、フランジ（３）の表面に対して垂直に、貫通開口部（４）の内壁（４１、４２）の大部分に沿って延在する構造体である。これは例えば、貫通開口部における刻み目または畝である。
【００７２】
言うまでも無く、貫通開口部（４）内のあらゆる適切な構造および／または第１の機能的部品上のあらゆる適切な構造が、相対運動を回避するための手段（５０、５１）として可能であり、これが、本発明によってカバーされている。
【００７３】
この実施形態では、コンダクタ（１）の変形領域（８）は、フランジ（３）の上側（３００）を超えて突出している領域において、圧力容器に面しているコンダクタ（１）の側に設けられている。この図では、フランジ（３）内およびフランジ部材（３１）内の、相対運動を回避するための手段（５０）は次のように形成されている。すなわち、これらが、変形領域（８）の側面からの圧力印加の作用に耐えることができるように、形成されている。特に、相対運動を回避するための手段（５０）の段は、次のように形成されている。すなわち、貫通開口部の直径が、圧力が加わる方向において、すなわち、上側（３００）の方向において、圧力と反する側の面の方向、すなわち下側（３０１）の方向よりも大きくなるように形成されている。
【００７４】
図６は実質的に、図５の実施形態を示している。ここでは、貫通開口部（４）における相対運動を回避するための手段（５０）が、貫通開口部の円錐形のプロファイルによって得られる。圧縮荷重は、ここでは、貫通開口部の最大直径の方向から生じ、フランジ（３）は通常、相応に配向されて安全格納装置上に取り付けられる。従ってここでは、上側（３００）が、貫通開口部（４）の円錐形のプロファイルがより大きい直径を有する側である。フランジ（３）の下側（３０１）は、上側（３００）とは反対の側である。
【００７５】
図７は実質的に、図５に相当する実施形態を示している。ここでは、貫通開口部（４）に、フランジ（３）とコンダクタ（１）との間の相対運動を回避するための選択的な手段（５０）が設けられている。従って、直径の拡張部（５０）が、１つの絶縁部品（６）が設けられている、貫通開口部（４）の領域内で得られる。また、別の絶縁部品（５）が設けられている領域においては、貫通開口部（４）の直径は局部的に低減する。
【００７６】
本発明のフィードスルー（１０）内に、監視用開口部（１２）が存在していないか、監視用開口部（１２）が１つ存在しているか、監視用開口部（１２）が２つ存在しているか、もっと多くの監視用開口部（１２）が存在しているかは、各用途に依存する。図示された各実施形態には、監視用開口部（１２）が設けられていなくても、または、１つまたは複数の監視用開口部（１２）が設けられていてもよい。同様に、図７には、監視用開口部（１２）が設けられている。この監視用開口部はこの実施例では、Ｌ字状にフランジ（３）を通って延在しており、例えば、対応する穿孔によって作成される。同様に、第２の監視用開口部（１２）が設けられている。これは、絶縁部品（５）を通って延在する。選択的に、これが、フランジ（３）を通ることも可能である。従って、スペース（７）は、２つの監視用開口部（１２）を通ってアクセス可能である。これらの監視用開口部（１２）は、特に、間隙（７）内に接続可能な冷却流体のフローおよびリターンとして用いられ、上述したように、特に故障時に、フィードスルー（１０）の熱耐性を上げることができる。同様に、上述したように、保護流体、例えば保護ガス、特に気体窒素（Ｎ２）は、間隙（７）内の爆発性混合気の形成を阻止することができる。絶縁部品の破断時には、同様に、冷却流体および／または保護流体を、スペース内に導入することが可能である。このスペースはそうでない場合には、フランジによって閉ざされている。特に有利であるのは、例えば、膨張のケースの相転移または故障時に生じる温度範囲を有する流体である。なぜなら特に、結果として効果的な冷却が生じ得るからである。しかし、生成されたガスが同時に、保護ガスとして用いられる場合も有利である。流体の損失および／または圧力低下および／または圧力増加および／または流体の組成の変化は、接続されている測定器具によって検出可能であり、この結果、フィードスルー（１０）のダメージおよび／または故障の存在も、自動的に検出可能である。
【００７７】
図８は、フランジ（３）の上側または下側（３００、３０１）に向けられた、本発明のフィードスルー（１０）の平面図を示している。フランジ（３）内に、１つよりも多くの貫通開口部（４）が存在しており、規定のコバルト鉄合金から成る、コンダクタ（１）を備えた電気フィードスルーが、各貫通開口部（４）内に挿入される。示された実施例では、選択的な環状フランジ部材（３１）が、同様に、フランジ（３）内に存在し、貫通開口部（４）の一部を形成する。貫通開口部（４）は、フランジ（３）と第１の機能的部品（１）との間の相対運動を回避するための手段（５０、５１）を含み得る。貫通開口部の場合には、これは、その円くない直径ジオメトリによって記号化される。相対運動を回避するための手段（５０）はここでは、貫通開口部の内壁に沿って、１つの開口部の方向において、他の開口部へと設けられている。これはここで、ウェブ（５０）の平面図によって示される。コンダクタ（１）は同様のウェブ（５１）を有し得る。この貫通開口部は、特に、ねじれに対して強い。すなわち特に、トルクを、コンダクタ（１）に加えることができる。
【００７８】
図９は概略的に、安全格納装置、ここでは液化ガスタンク（２００）での、本発明のフィードスルー（１０）の設備を示している。液化ガスタンク（２００）内のフィードスルー（１０）に、水中ポンプが接続されている。これには、特に、コンダクタ（１）を用いて電流が供給される。このタンクは、特に、液化ガスを含み得る。本発明のフィードスルーは特に、相応して、低い温度に適している。この使用領域は、コンダクタ材料の、２０℃での、比電気抵抗の記載された低い値から利益を得る。これはさらに、より低い動作温度で低減する。
【００７９】
本発明のフィードスルー（１０）は、次のような利点を有している。すなわち、フランジが１つしか存在していないことによって、僅かなコストで製造され、かつ、より高い機械的な負荷に耐えることができる、という利点である。過負荷の場合でさえも、これによって形成されたバリアは破られない。小さいダメージであっても、動作の間に検出される。従って、特に、相応に行われる測定が自動的に開始される、および／または、故障アラームが自動的に作動する。従って、本発明のフィードスルー（１０）は故障に強く、例えば、安全格納装置の動作の信頼性を向上させるのに役立つ。コンダクタ（１）の材料の選択は、これが特に効果的に製造可能であることを意味する。なぜならこの材料は、良好に、絶縁部品（５、６）と接続可能だからである。従って、さらなる補足部品を設けることが可能であり、それにもかかわらず、低い比電気抵抗のおかげで、高い強度の電流をコンダクタ（１）通じて負荷に供給することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
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