專利名稱：真空閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種能夠提高耐電壓特性的具有接觸分離自如的一對觸點(diǎn)的真空閥。
背景技術(shù)：
以往，這種真空閥為了提高真空中的耐電壓特性，在用于防止金屬蒸汽擴(kuò)散的筒狀的電弧屏蔽件端部形成陶瓷擴(kuò)散層。例如有日本特開2007-115599號公報(以下稱作專利文獻(xiàn)1)。另一方面，已知有在電弧屏蔽件端部等位置處減小曲率而提高耐電壓特性的結(jié)構(gòu)。即，是利用了所謂的真空中的面積效果的結(jié)構(gòu)，是減小對絕緣破壞有貢獻(xiàn)的面積而提高破壞電場的結(jié)構(gòu)。例如，同樣有日本特開平10-21802號公報(以下稱作專利文獻(xiàn)2)。在上述以往的真空閥中，電場強(qiáng)度高的部分容易位于電弧屏蔽件端部，采取了各種提高耐電壓的對策。另一方面，在固定安裝有觸點(diǎn)的通電軸上，相對地確保了與電弧屏蔽件之間的絕緣距離，抑制了電場強(qiáng)度。然而，在棒狀的通電軸和筒狀的電弧屏蔽件之間，對絕緣破壞有貢獻(xiàn)的面積與電弧屏蔽件端部相比而遠(yuǎn)遠(yuǎn)地大，若考慮真空中的面積效果，則破壞電場變低。特別是針對大容量化、小型化的要求而將通電軸設(shè)為粗徑或者將絕緣距離設(shè)定得較短，因此，對置面積增加而破壞電場下降。因此，存在通電軸和電弧屏蔽件之間耐電壓特性下降的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述問題而提出，本發(fā)明的目的在于提供一種提高通電軸和電弧屏蔽件之間的耐電壓特性、能夠?qū)崿F(xiàn)大容量化和小型化的真空閥。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施方式的真空閥由如下結(jié)構(gòu)構(gòu)成。即，真空閥具有真空絕緣容器；被收納在上述真空絕緣容器內(nèi)的接觸分離自如的一對觸點(diǎn)；固定安裝于上述觸點(diǎn)的通電軸；和以包圍上述觸點(diǎn)的方式設(shè)置的電弧屏蔽件，其中，在上述通電軸的外表面以及上述電弧屏蔽件的內(nèi)表面，設(shè)置有由比該構(gòu)成金屬的熔點(diǎn)高的金屬材料構(gòu)成的金屬被膜。


圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的真空閥的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖2為表示本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的真空閥的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖3為表示本發(fā)明的實(shí)施例3涉及的真空閥的結(jié)構(gòu)的剖視圖。附圖標(biāo)記說明1真空絕緣容器2、3封固金屬件
3
3、8 通電軸5、9、12、13、14、15 金屬被膜6、7 觸點(diǎn)10 波紋管11電弧屏蔽件16 絕緣層
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施方式中，通過采用熔點(diǎn)高的金屬被膜，來提高真空中的破壞電場。以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施例。[實(shí)施例1]首先，參照圖1說明本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的真空閥。圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的真空閥的結(jié)構(gòu)的剖視圖。如圖1所示，在由氧化鋁陶瓷構(gòu)成的筒狀真空絕緣容器1的兩端開口部，封固有固定側(cè)封固金屬件2和可動側(cè)封固金屬件3。在固定側(cè)封固金屬件2貫穿固定有由電解銅構(gòu)成的固定側(cè)通電軸4。在固定側(cè)電軸4的外表面，通過蒸鍍或電鍍設(shè)置有例如鉻這樣的比電解銅熔點(diǎn)高的固定側(cè)金屬被膜5。膜的厚度為數(shù)百納米(nm)。在固定側(cè)通電軸4的端部， 固定安裝有具有銅合金的固定側(cè)觸點(diǎn)6。與固定側(cè)觸點(diǎn)6相對置并與其接觸分離自如的、具有銅合金的可動側(cè)觸點(diǎn)7，被固定安裝在移動自如地貫穿可動側(cè)封固金屬件3的、由電解銅構(gòu)成的可動側(cè)通電軸8的端部。 在可動側(cè)通電軸8的外表面，與固定側(cè)同樣地設(shè)置有比電解銅的熔點(diǎn)高的可動側(cè)金屬被膜 9。伸縮自如的波紋管10的一端被封固在可動側(cè)通電軸8的中間部，另一端被封固在可動側(cè)封固金屬件3。由此，保持真空絕緣容器1內(nèi)的真空，能夠使可動側(cè)通電軸8沿軸向移動。而且，被包圍在波紋管10內(nèi)的可動側(cè)通電軸8也可以不設(shè)置上述可動側(cè)金屬被膜9。另外，由不銹鋼構(gòu)成的筒狀的電弧屏蔽件11以包圍固定側(cè)觸點(diǎn)6和可動側(cè)觸點(diǎn)7 的方式固定在真空絕緣容器1的內(nèi)表面。在電弧屏蔽件11的內(nèi)表面，與通電軸4、8同樣地設(shè)置有例如鉻這樣的比不銹鋼熔點(diǎn)高的屏蔽件側(cè)金屬被膜12。由此，在通電軸4、8設(shè)置有比電解銅的熔點(diǎn)(約1020°C)高的、例如鉻(約 19000C )的金屬被膜5、9，并且，在電弧屏蔽件11設(shè)置有比不銹鋼的熔點(diǎn)(約1420°C)高的金屬被膜12，從而能夠提高耐電壓特性。S卩，通電軸4、8和電弧屏蔽件11之間雖然具有在真空閥內(nèi)對置面積最大、從面積效果來講破壞電場下降的傾向，但由于設(shè)置有由比構(gòu)成自身的該構(gòu)成金屬的熔點(diǎn)高的金屬材料構(gòu)成的金屬被膜5、9、12，因此能夠提高表征上的破壞電場。該構(gòu)成金屬，在通電軸4、8的情況下為電解銅，在電弧屏蔽件11的情況下為不銹鋼?？梢韵氲?，這是通過金屬被膜5、9、12使機(jī)械加工時形成的微小凹凸變得光滑，由電場放射引起的電子放出被抑制的結(jié)構(gòu)。此外，可以想到，從自身的電子放出也被抑制。另外，金屬被膜5、9、12能夠使用熔點(diǎn)更高的鈦(約3170°C)或者鉬(約)等。設(shè)定成包含有鉻、鈦、鉬中的至少一種。
根據(jù)上述實(shí)施例1的真空閥，在對置面積大的通電軸4、8的外表面和電弧屏蔽件 11內(nèi)表面，利用比該構(gòu)成金屬的熔點(diǎn)高的金屬材料來設(shè)置金屬被膜5、9、12，因此，能夠提高耐電壓特性，能夠?qū)崿F(xiàn)整體形狀的小型化。[實(shí)施例2]下面，參照圖2說明本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的真空閥。圖2為表示本發(fā)明的實(shí)施例2涉及的真空閥的結(jié)構(gòu)的剖視圖。另外，該實(shí)施例2與實(shí)施例1的不同點(diǎn)在于設(shè)置金屬被膜的范圍。在圖2中，與實(shí)施例1相同的構(gòu)成部分采用相同的附圖標(biāo)記，并省略其詳細(xì)說明。如圖2所示，固定側(cè)觸點(diǎn)6、可動側(cè)觸點(diǎn)7的外周部也設(shè)置有與金屬被膜5、9相同的固定側(cè)電極金屬被膜13、可動側(cè)電極金屬被膜14。固定側(cè)觸點(diǎn)6、可動側(cè)觸點(diǎn)7例如由產(chǎn)生縱磁場的線圈電極和接觸件等構(gòu)成，線圈電極的外表面的電場相對高。在該線圈電極的外表面設(shè)置金屬被膜13、14。此外，電弧屏蔽件11的端部也設(shè)置與屏蔽件側(cè)金屬被膜12 相同的端部金屬被膜15。即，在電場高的部分也設(shè)置金屬被膜13、14、15。這些金屬被膜13、14、15與在電場強(qiáng)度低的面上設(shè)置的金屬被膜5、9、12相比膜厚更厚是優(yōu)選的，能夠使表面更光滑。通過使用離子鍍(ion plating)，能夠形成幾 幾十微米(μ m)的膜厚。另外，考慮到導(dǎo)電性，線圈電極由電解銅構(gòu)成。根據(jù)上述實(shí)施例2的真空閥，除了具有實(shí)施例1的效果之外，在電場強(qiáng)度高的部分也設(shè)置由熔點(diǎn)高的金屬材料構(gòu)成的金屬被膜13、14、15，因此能夠提高耐電壓特性。[實(shí)施例3]下面，參照圖3說明本發(fā)明的實(shí)施例3涉及的真空閥。圖3為表示本發(fā)明的實(shí)施例3涉及的真空閥的結(jié)構(gòu)的剖視圖。另外，該實(shí)施例3與實(shí)施例2的不同點(diǎn)在于在真空絕緣容器的外周設(shè)置絕緣層。在圖3中，與實(shí)施例2相同的構(gòu)成部分采用相同的附圖標(biāo)記，并省略其詳細(xì)說明。如圖3所示，在真空絕緣容器1外周設(shè)置通過對環(huán)氧樹脂進(jìn)行模塑而形成的絕緣層16。根據(jù)上述實(shí)施例3的真空閥，除了具有實(shí)施例2的效果之外，能夠通過絕緣層16 進(jìn)行真空絕緣容器1的外部沿面的絕緣加強(qiáng)，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)真空閥的小型化。如上所述的實(shí)施方式中，在通電軸上設(shè)置由熔點(diǎn)比電解銅高的金屬材料構(gòu)成的金屬被膜，并且在電弧屏蔽件上設(shè)置由熔點(diǎn)比不銹鋼高的金屬材料構(gòu)成的金屬被膜，由此能夠提高耐電壓特性。以上描述了幾個實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式僅作為例子而示出，并不意欲限定本發(fā)明的范圍。事實(shí)上，在此描述的裝置的新方式可以具體化為各種其他的方式，而且，也可以在不脫離本發(fā)明的主旨或精神的情況下對在此描述的裝置的實(shí)施方式進(jìn)行各種省略、替換及變更。附加的權(quán)利要求書及其等同物意指包含有落入本發(fā)明的范圍、主旨或精神內(nèi)的方式或變形。
權(quán)利要求
1.一種真空閥，具有真空絕緣容器；被收納在上述真空絕緣容器內(nèi)的接觸分離自如的一對觸點(diǎn)；固定安裝于上述觸點(diǎn)的通電軸；和以包圍上述觸點(diǎn)的方式設(shè)置的電弧屏蔽件，其中，在上述通電軸的外表面以及上述電弧屏蔽件的內(nèi)表面，設(shè)置有由比該構(gòu)成金屬的熔點(diǎn)高的金屬材料構(gòu)成的金屬被膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空閥，其中，上述觸點(diǎn)包括進(jìn)行接觸分離的接觸件、以及固定安裝于接觸件并產(chǎn)生磁場的線圈電極，在上述線圈電極的外表面，設(shè)置有由比該構(gòu)成金屬的熔點(diǎn)高的金屬材料構(gòu)成的金屬被膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空閥，其中，在上述電弧屏蔽件的端部，設(shè)置有由比該構(gòu)成金屬的熔點(diǎn)高的金屬材料構(gòu)成的金屬被膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空閥，其中， 上述金屬被膜含有鉻、鈦、鉬中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空閥，其中， 通過離子鍍設(shè)置上述金屬被膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空閥，其中， 在上述真空絕緣容器的周圍設(shè)置有絕緣層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種真空閥，具有真空絕緣容器(1)；被收納在真空絕緣容器(1)內(nèi)、接觸分離自如的一對觸點(diǎn)(6)、(7)；固定安裝于觸點(diǎn)(6)、(7)的通電軸(4)、(8)；以包圍觸點(diǎn)(6)、(7)的方式設(shè)置的電弧屏蔽件(11)，其中，在通電軸(4)、(8)的外表面及電弧屏蔽件(11)的內(nèi)表面，設(shè)置有由比構(gòu)成自身的金屬的熔點(diǎn)高的金屬材料構(gòu)成的金屬被膜(5)、(9)、(12)。
文檔編號H01H33/66GK102332364SQ20111021998
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者佐佐木遙, 大竹史郎, 捧浩資, 淺利直紀(jì) 申請人:株式會社東芝