(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、第２の開口を有し、前記第２の開口の周辺に窪みを設けた筒状のハウジングと、
このハウジングの内部空間に収められ、前記第１の開口と対抗する濾過面と前記第２の開口と対抗する濾過裏面を有し、前記第１の開口からガスが流入する場合には、前記窪みに前記濾過裏面を嵌合させ、前記第２の開口からガスが流入する場合には、前記窪みと前記濾過裏面とを離すように前記第２の開口に向かってガス流に押されて進退する濾過体と、
前記濾過体の進退を誘導する誘導手段と
を備え、
ガスフィルターにガスが流入しない場合には、前記窪みと前記濾過体とを離して配置した
ことを特徴とするガスフィルター。
【請求項２】
請求項１記載のガスフィルターであって、前記窪みと前記濾過体とを離す分離手段を有することを特徴とするガスフィルター。
【請求項３】
容器内と連通する配管と前記配管の流路を制限する開閉バルブを備えた密閉容器にガスを充填したガスボンベの製造方法であって、前記配管に請求項１または２のいずれかに記載のガスフィルターの第２の開口を接続するステップと、前記ガスフィルターの第１の開口から前記密閉容器内の気体を抜き出すステップと、前記ガスフィルターの第１の開口から前記密閉容器内へ前記ガスを注入ステップと、前記開閉バルブを閉じるステップと、前記配管から前記ガスフィルターを取外すステップとをとることを特徴とするガスボンベの製造方法。
【請求項４】
容器内と連通する配管と前記配管の流路を制限する開閉バルブを備えた密閉容器を有するガス絶縁開閉装置の製造方法であって、前記配管に請求項１または２のいずれかに記載のガスフィルターの第２の開口を接続するステップと、前記ガスフィルターの第１の開口から前記密閉容器内の気体を抜き出すステップと、前記ガスフィルターの第１の開口から前記密閉容器内へ前記ガスを注入ステップと、前記開閉バルブを閉じるステップと、前記配管から前記ガスフィルターを取外すステップとをとったことを特徴とするガス絶縁開閉装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、たとえばガス絶縁開閉装置等に備えられた密閉容器内に清浄なガスを注入するためのガスフィルタ−およびそれを用いて製造されるガス充填密閉容器の製造方法、ならびにガス絶縁開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス絶縁開閉装置に備えられた密閉容器には、ＳＦ６ガス等の高い絶縁性を有した絶縁ガスが充填される。しかし、密閉容器内に異物が混入すると、その混入した異物による絶縁破壊の可能性が高まるため、ガス充填時の異物混入を防ぐことが望まれる。絶縁ガスの充填は、密閉容器内とつながる配管にガスフィルタ−を取付け、ポンプ等で高圧に圧縮した絶縁ガスをそのガスフィルタ−に送り込み、ガス中の異物を除去しながら実施される（例えば、特許文献１）。また、従来のガスフィルタ−はポ−ラスな膜やポ−ラスな通気性を有した構造体等からなる濾過体と、それら濾過体を固定支持する筒状のハウジングから構成され、また、前記ハウジングの多くはガス配管等の開口部の周辺に接続可能な形状になっている（例えば、特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１３４７３５号公報（段落０００６）
【特許文献２】特開平５−３１３１２号公報（段落０００６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ガス配管の途中に従来のガスフィルタ−を取付けると、配管内を流れるガス流の方向に関係なく、濾過体による遮りのため流速が低下する。また、密閉容器に接続されたガス配管の途中に従来のガスフィルタ−を取付けてガス充填を行う場合、ガス充填前に実施される密閉容器内の排気（濾過を必要としない）においても流速が低下するため、ガス充填に必要な作業時間が長くなるという課題を有している。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、特定方向に流れるガス流の流速をほとんど低下させることのないガスフィルタ−を得ることで、ガス充填に必要な作業時間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係わるガスフィルターは、第１、第２の開口を有し、前記第２の開口の周辺に窪みを設けた筒状のハウジングと、このハウジングの内部空間に収められ、前記第１の開口と対抗する濾過面と前記第２の開口と対抗する濾過裏面を有し、前記第１の開口からガスが流入する場合には、前記窪みに前記濾過裏面を嵌合させ、前記第２の開口からガスが流入する場合には、前記窪みと前記濾過裏面とを離すように前記第２の開口に向かってガス流に押されて進退する濾過体と、前記濾過体の進退を誘導する誘導手段とを備え、ガスフィルターにガスが流入しない場合には、前記窪みと前記濾過体とを離して配置したことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００７】
上記のように構成された本発明のガスフィルターは、第２の開口に向かって進退する濾過体を備え、ガスフィルターにガスが流入しない場合には、窪みと濾過体とを離して配置したことにより、ハウジングの第２の開口からガスが流入する場合、前記濾過体の周辺からガスが流れ、濾過体による遮りの影響が緩和され、その流速が低下しないガスフィルターを得ることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態１について詳細に説明する。図１は本発明のガスフィルタ−の構造を示す縦断面図である。図２は本発明のガスフィルタ−の構造を示す横断面図である。なお、図１または図２中において、同一部分ないし相当部分には同一符号を付与している。
【０００９】
図１に示すように本発明のガスフィルタ−１００は、黄銅鍛造材でできた筒状のハウジング１０の内部空間１１に孔径２００μｍの多孔質焼結樹脂でできた濾過体２０を進退可能に収めたものである。筒状のハウジング１０の一端には第１の開口１２を有した第１流路１２ａが、他端には第２の開口１３を有した第２流路１３ａがそれぞれ設けられ、これらの流路の間に内部空間１１が設けられている。これらの開口の一端側から流入したガスは、空間１１を経由して他端側に流れる。空間１１の所定位置１４には、例えば濾過体２０の濾過裏面２０ａが嵌合する形状の窪み１４ａがハウジング１０の所定の位置（第２の開口の周辺）に設けられ、それによって空間１１の所定位置１４に濾過体２０を位置決め配置できるようにしている。また、空間１１には、濾過体２０を所定位置１４に誘導するための支え棒１５が設けられ、その支え棒１５はハウジング１０に支持されている。図２は図１中の一点鎖線Ａ−Ａ’に相当する部位でのガスフィルタ−１００の横断面図である。支え棒１５は濾過体２０を貫通することで、間接的に濾過体２０をハウジング１０に支持させている。なお、実施の形態１では図１のように、支え棒１５にばねなどの弾性体１６を通し、濾過体２０とハウジング１０を弾性体１６でつなぎ、ガスが流れていない保管時等の濾過体２０の静止位置を所定位置１４から離した位置に配置する分離手段を備えることで、濾過体２０とハウジング１０の窪み１４ａが不慮に結露し密着する危険性を防いでいる。ただし、弾性体１６を用いて濾過体２０の静止位置を所定位置１４から離すようにすることは、結露の影響を気にしない環境で用いる場合には、必ずしも必要なものではない。
【００１０】
第１の開口１２からガスが流入する場合、濾過体２０はそのガス流（ガス流のもつ風圧）によって押付けられ、支え棒１５に誘導されながら所定位置１４（第２の開口の周辺）まで移動し、窪み１４ａに濾過裏面２０ａが位置決め配置されながら収まる。そのため第１の開口１２から流入してくるガスの全ては、濾過体２０の中を通気し、ガス中の粒径２００μｍ級以上の異物３０（図示しない）は濾過体２０により除かれ、清浄なガスとなって第２の開口１３から流出される。なお、ガス中から除かれた異物３０は、濾過体２０の濾過面２０ｂ（前記、濾過裏面２０ａに対する反対側の面）に集積保持されていることは言うまでもない。
【００１１】
一方、第２の開口１３からガスが流入する場合、濾過体２０はガス流のもつ風圧により押付けられ、支え棒１５に誘導されながら所定位置１４から離れ、その所定位置１４の窪みと濾過体２０の濾過裏面２０ａとの間に隙間を発生させ、次第にその隙間を広げながらその風損をさげる（圧力損失を低下させる）。流入してくるガスは、風損の大きい濾過体２０の中を通気せずに風損の少ない濾過体２０の表面周辺（ひろがった隙間）から下流側の空間１１を経て第１の開口１２から流出する。このときのガスフィルタ−１００を流れるガスは、濾過体２０の妨げをうけない風損の少ない部位を流れているため、その流速の低下は極めて少ない。
【００１２】
また、濾過体２０の表面を流れるガス流速は、上流側の濾過裏面２０ａが風下側の濾過面２０ｂより速いため、濾過裏面２０ｂ表面は負圧になり乱流が発生する。この乱流により濾過面２０ｂ上に集積保持されていた異物３０は、濾過面２０ｂ上から離れ、第１の開口側へと洗い流され、すなわち、濾過体２０のフラッシングが達成されるという格別の効果が得られる。なお、当然のことであるが、第２の開口から流入してくるガスの殆どは濾過体２０中を通気しないので、濾過裏面２０ａ上にガス中の異物３０が集積保持されることはなく、そのまま第１の開口へと流される。
【００１３】
実施の形態２．
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態２について詳細に説明する。図３は本発明のガスフィルタ−の構造を示す縦断面図である。図４は本発明のガスフィルタ−に用いたスリット付きのガイドリングの斜視図である。なお、図３および図４中の各部位において、図１または図２と同一部分ないし相当部分には同一符号を付与している。
【００１４】
図３に示すように本発明の実施の形態２のガスフィルタ−１０１は、実施の形態１の発明のガスフィルタ−１００に比べ、支え棒１５（および弾性体１６）の代わりにスリット付きのガイドリング１７をハウジング１０の内部空間１１に設けた点のみ、実施の形態１のガスフィルタ−と異なる。
【００１５】
上記のように構成された本発明の実施の形態２のガスフィルタ−１０１は、ハウジング１０の内壁面とガイドリング１７の外壁面との間に空間Ｓを残してガイドリング１７が収納配置され、そのガイドリング１７のスリット１７ａを介して、ガイドリング１７の内側と前記空間Ｓは連通状態にある。また、濾過体２０はガイドリング１７の内側に収納されている。
【００１６】
第１の開口１２から流入するガスは、そのガス流のもつ風圧によって濾過体２０を押付け、実施の形態１のガスフィルタ−１００と同様に、濾過体２０を所定位置１４まで移動させ、窪み１４ａに濾過裏面２０ａを位置決め配置する。その結果、流入するガスの全ては、濾過体２０の中を通気し、清浄なガスとなって第２の開口１３から流出される。また、第２の開口１３から流入するガスにおいても、そのガス流のもつ風圧によって濾過体２０を押付け、窪みと濾過裏面２０ａとの間に隙間を発生させる。その結果、実施の形態１のガスフィルタ−１００と同様に、流入するガスは濾過体２０の周辺の隙間からガイドリング１７のスリット１７ａを介して流れ、さらに下流側の空間１１を経て第１の開口１２から流出する。従って、風損が少ない濾過体２０の周辺をガスが流れるのでガス流速は殆んど低下しない。また、実施形態１のガスフィルタ−１００と同様に濾過体２０のフラッシングが達成されるという効果も得られる。上記の通り、実施形態２のガスフィルタ−１０１は実施形態１のガスフィルタ−１００とほぼ同様の効果を有するが、使用する支え棒等の部品点数が少なく設置しやすいので、フイルタ−の組立時間の削減においてより効果的である。
【００１７】
上記本発明の実施の形態１、２で用いた濾過体２０は、孔径２００μｍの多孔質焼結樹脂でできた濾過体であったが、その材質はフッ素樹脂、ポリプロピレン、あるいはセラミックス等いかなるものであっても良く、また、孔径は０．１μｍ〜３ｍｍの範囲であれば良く、本発明の実施の形態で得られる効果と同様の効果が得られる。さらに、濾過体は必ずしも粒子等の異物を取り除くものでなくても良く、不純物ガス等を吸着濾過するものであっても良い。その場合、見かけの不純物ガスの吸着濾過量が多くなり、濾過体の使用耐用時間を長く取れるという効果が得られる。また、ハウジングにおいても黄銅鍛造材である必要性はなく、いかなる材質であっても良く、本発明の実施の形態で得られる効果と同様の効果が得られる。また、実施の形態２で用いたガイドリング１７にはスリットが設けられているが、スリットの代わりにガイドリング１７の内側と前記空間Ｓを連通状態にできる開口部であっても本発明の実施の形態で得られる効果と同様の効果が得られることは明らかである。
【００１８】
実施の形態３．
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態３について詳細に説明する。図５は本発明のガスフィルタ−を使用したガス封入装置の概略構成図である。なお、図５中の各部位において、図１または図２と同一部分ないし相当部分には同一符号を付与している。
【００１９】
図５の概略構成図に示すように本発明のガスフィルタ−を使用したガス封入装置１０００は、本発明のガスフィルタ−１００の第２の開口１３と絶縁開閉装置１１００に備わった密閉容器２００とを第１バルブ３００を途中に備えた第１配管３５０で接続し、もう一方の第１の開口１２とポンプ４００とを第２バルブ５００を途中に備えた第２配管５５０で接続したものである。なお、上記ポンプ４００は真空近くまでの減圧と数１００気圧までのＳＦ６ガス等のガス加圧が共に可能なポンプであり、特にガス加圧に際しては如何なるガスであっても加圧送出できるポンプである。なお、上記のようなポンプの手配が困難な場合には、ポンプ４００の代わりに、減圧あるいは加圧のできるポンプの併用や、あるいは、真空ボンベや高圧のガスボンベを用いても同様の装置性能や効果を有するガス封入装置を得ることは可能である。
【００２０】
ガス絶縁開閉装置の密閉容器２００にＳＦ６ガスを充填するガス絶縁開閉装置１１００の製造手順について以下に記す。第１バルブ３００および第２バルブ５００を開いてからポンプ４００を真空稼動させ、真空引きをする（ＳＴ１）。密閉容器２００内の空気は、第１配管３５０、ガスフィルタ−１００、第２配管５５０を経由してポンプ４００から排気される。このときガスフィルタ−１００に流入する空気の流入口は第２の開口１３であるため、ガスフィルタ−１００の濾過体２０は風圧に押され所定位置１４から離れる。そのため、密閉容器２００から排気される空気とその空気に含まれる異物は共にガスフィルタ−１００の濾過体２０の表面周辺からろ過されること無く、下流側の空間１１を経て第１の開口１２へと流れ、ポンプ４００から排気される。従って、密閉容器２００内の異物を含んだ空気は速やかに排気される。また、同時にガスフィルタ−１００の濾過面２０ｂ上に存在していた異物も洗い流されることは明らかである。
【００２１】
排気が終了すると、まず、第２バルブ５００を閉じる。次にポンプ４００を停止すると共に、ポンプ４００内のタンク内にＳＦ６ガスを供給し大気圧にする。大気圧に達した後、ポンプ４００の加圧稼動を開始させるとともに第２バルブ５００を開き、密閉容器２００内にＳＦ６ガスを加圧供給する（ＳＴ２）。ＳＦ６ガスは、ポンプ４００、第２配管５５０、ガスフィルタ−１００、第１配管３５０を経由して密閉容器２００内へ加圧充填される。このときガスフィルタ−１００に流入するＳＦ６ガスの流入口は第１の開口１２であるため、ガスフィルタ−１００の濾過体２０は風圧に押され所定位置１４に移動する。そのため、ポンプ４００から供給される高圧のＳＦ６ガスとその中に含まれる異物は共にガスフィルタ−１００の濾過体２０の中を通気し、粒径２００μｍ級以上の異物３０が濾過除去され清浄なガスとなって第２の開口１３を経由し、密閉容器２００内に加圧充填される。
【００２２】
充填が終了すると、第１バルブ３００を閉じ、ポンプ４００の加圧稼動を停止（ＳＴ３）させた後、第１配管３５０からガスフィルタ−１００を取外す。これによって密閉容器２００へのＳＦ６ガスの充填は完了する。
【００２３】
上記本発明の実施の形態３では、ガス絶縁開閉装置の密閉容器２００にＳＦ６ガスを充填するガス絶縁開閉装置の製造方法について記したが、ガス充填を対象とする密閉容器はガス絶縁開閉装置に限られたものである必要性はなく、例えばガス充填を行うガスボンベであっても良く、また他の如何なる装置のもつ密閉容器やタンクへのガス充填であっても良い。一方、充填するガスは、ＳＦ６ガスに限定される必要性は無く、如何なる気体であっても良く、本発明の実施の形態で得られる効果と同様の効果が得られることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態１のガスフィルタ−の縦断面図である
【図２】実施形態１のガスフィルタ−の横断面図である。
【図３】実施形態２のガスフィルタ−の縦断面図である。
【図４】実施形態２のスリット付きのガイドリングの斜視図である。
【図５】実施形態３のガス封入装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  ハウジング              １１  内部空間          
１２  第１の開口              １３  第２の開口        
１４  所定位置                ２０  濾過体
１００  ガスフィルタ−        ２００  密閉容器      
１１００  絶縁開閉装置    
【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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