[发明专利]真空阀

说明书

本发明涉及真空阀，尤其涉及真空阀的固定侧端板的增强结构。

图7是譬如日本发明专利公开1985-205929号公报所公开的传统真空阀的剖视图。

图中，1是圆筒形氧化铝陶瓷等构成的绝缘容器，在该绝缘容器1的两端设有由约20μm的Mo-Mn构成的喷镀金属层(未图示)。2是固定侧端板，3是可动侧端板，这些固定侧及可动侧端板2、3分别通过钎焊而同轴状地装于绝缘容器1的两端。组装主要使用银丝钎料进行，固定侧端板2上钎焊接合着固定侧电极棒4，可动侧端板3上隔着波纹管6钎焊接合着可动侧电极棒5。7、8是分别与固定侧电极棒4和可动侧电极棒5钎焊接合且相向设置的电极。

波纹管6是用薄不锈钢制成蛇腹状，可在保证气密性的同时使可动侧电极棒5移动。9、10是防护罩，覆盖着绝缘容器1的内面及波纹管6，可防止绝缘容器1的内面及波纹管6被电弧所产生的金属蒸气污染。

11是对可动侧电极棒5的移动进行引导的树脂导向部，该树脂导向部11是在真空阀的钎焊组装完毕后通过螺钉等(未图示)安装在固定于可动侧端板3上的导向部安装板12上。

这里，固定侧端板2及可动侧端板3为了能在绝缘容器1、即氧化铝陶瓷上钎焊接合并使用，其材料采用热膨胀系数接近氧化铝陶瓷的Fe-Ni-Co合金或Fe-Ni合金，或虽然热膨胀系数相差很大，但可通过塑性变形减少残余应力的Cu-Ni合金。

无论使用何种材料，如果与陶瓷之间的钎焊部面积过大，就会增大残余应力，使陶瓷容易破损，而且该材料价格昂贵，故一般所用的材料厚度很薄(0.5～1mm左右)。

当把如此构成的真空阀用于高电压用途或大电流用途的场合，固定侧端板2的部分必须有高强度。即，在用于高电压用途的场合，因可动侧电极8在开闭时作高速动作，会在轴向对固定侧端板2施加巨大的交变载荷。另外，在进行大电流通电时在与轴垂直的方向会发生巨大的电磁力，这时，可动侧电极棒5在与轴垂直的方向受力，并按如下路线传力：树脂导向部11→导向部安装板12→可动侧端板3→绝缘容器1→固定侧端板2，以固定侧电极棒4为支点，在固定侧端板2上施加有巨大的弯曲应力。

因此采用传统的真空阀时，有巨大的交变载荷和弯曲应力施加于固定侧端板2，会破坏固定侧电极棒4与固定侧端板2之间的钎焊部的真空气密性。

还有，在绝缘容器1的两端设有由约20μm的Mo-Mn构成的金属导电层，在真空阀用于更高电压的场合，绝缘容器1的端部会成为锐边，导致电场极高。

为了消除这类固定侧电极棒4与固定侧端板2之间的钎焊接合部真空气密性遭破坏的问题，过去一般如图8所示，采用在固定侧端板2与固定侧电极棒4之间钎焊接合增强构件13以进行增强的方法。

即，在固定侧电极棒4的端部设置小直径部4a，在固定侧端板2的中心设置供该小直径部4a穿过的孔，在圆盘状增强构件13的中心设置供该小直径部4a穿过的中心孔。这时，在固定侧端板2和增强构件13上穿设的中心孔形成相同内径。

又如图9所示，把增强构件13与固定侧端板2重叠，使固定侧电极棒4的小直径部4a穿过这些中心孔。用固定侧电极棒4的小直径部4a将增强构件13与固定侧端板2定位，且设置成同轴状。接着，在固定侧电极棒4的大直径部4b和小直径部4a间的阶梯部与增强构件13之间配置钎料16b，进而在增强构件13与固定侧端板2之间配置钎料16a，并在高温还原气氛中使钎料16a、16b熔融接合。

另外，为了消除这种绝缘容器1的两端电场极高的问题，传统如图10所示，一般是采用安装电场衰减环的方法。

即，在固定侧电极棒4的端部设置小直径部4a，在固定侧端板2的中心设置供该小直径部4a穿过的孔，在有底圆筒状电场衰减环17的底面中心设置供该小直径部4a穿过的中心孔。这时，在固定侧端板2与电场衰减环17上穿设的中心孔形成相同内径。

如图10所示，把电场衰减环17与固定侧端板2重叠，使固定侧电极棒4的小直径部4a穿过这些中心孔。用固定侧电极棒4的小直径部4a将电场衰减环17与固定侧端板2定位，且设置成同轴状。接着，在固定侧电极棒4的大直径部4b和小直径部4a间的阶梯部与电场衰减环17之间配置钎料16b(未图示)，进而在电场衰减环17与固定侧端板2之间配置钎料16a(未图示)，并在高温还原气氛中使钎料16a、16b熔融接合。这时的电场衰减环17沿固定侧端板2向外方延伸，然后向下垂，其端部延伸到绝缘容器1的内部。因此绝缘容器1的端部一侧被电场衰减环17所覆盖，从而可抑制绝缘容器1端部的电场升高。进而，把电场衰减环17与固定侧端板2的内壁面钎焊接合，以增强固定侧端板2。