JPH04332418A - 真空インタラプタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はセラミック絶縁筒を用い
た真空インタラプタを真空加熱炉で製造する方法に係り
、特にろう付けと脱ガス工程における油拡散ポンプの運
転時間を短縮するための改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１に、セラミック絶縁筒を用いた真空
インタラプタの代表的構造例を示す。図１において、１
はセラミック絶縁筒であり、その両側に金属の封着リン
グ２，３が取付いている。これら封着リング２，３の両
側には、固定側フランジ４、可動側フランジ５が取付い
ている。固定側フランジ４の中央部には固定リード棒６
が貫通して取付き、この固定リード棒６のセラミック絶
縁筒１内の先端に固定電極７が取付いている。また、可
動側フランジ５の中央部には孔８があり、この孔８を通
してセラミック絶縁筒１内に可動リード棒９が挿入され
ている。この可動リード棒９のセラミック絶縁筒１内の
先端に、固定電極７と対向する可動電極１０が取付いて
いる。そして、可動リード棒９と可動側フランジ５との
間がベローズ１１で結合され、気密封止を保ちながら、
可動リード棒９を軸方向に移動できるようになっている
。この可動リード棒９には図示省略の操作機構が連結さ
れる。従い、可動リード棒９が操作機構によって軸方向
に移動して、電極７，１０間が開閉する。なお、図示は
省略するが、セラミック絶縁筒１内には電極７，１０を
囲む適宜なアークシールドが設けられる。

【０００３】このような真空インタラプタを製造する場
合、気密封止のために各部品間をろう付けで接合するが
、酸化現象を避けるために、高真空中（１０−４ｔｏｒ
ｒ以下）、または不活性ガス中、またはＨ２　（水素）
ガス中でろう付け処理している。但し、セラミック絶縁
筒１を使用した真空インタラプタの場合は、セラミック
が高温に耐えられるため、金属部品との接合を高温（５
００℃以上）で行うことができる。そこで、ろう付け工
程と、真空インタラプタの脱ガス工程を高真空中で同時
に処理することが可能である。

【０００４】従って、真空インタラプタの製造にはバッ
チ方式または連続方式の真空加熱炉を使用している。ま
た、一度に多量の真空インタラプタを製造するには大型
の真空加熱炉が必要であり、しかも内部に発生するガス
の排気（脱ガス）を効果的に行うため、通常は、排気能
力の大きい油拡散ポンプを使用している。

【０００５】図３に、大型の真空加熱炉を概念的に示す
。この真空加熱炉２０は主として、真空容器２１と、こ
の真空容器２１内に設けた加熱ヒータ２２と、真空容器
２１の排気通路２３に接続した油拡散ポンプ２４とで構
成されている。油拡散ポンプ２４は内部の電熱源で油を
蒸発させて、この蒸発した油がポンプ室内壁に触れて凝
縮する過程で真空容器２１内のガスを吸着することによ
り高真空の排気を行うものであるから、真空中で製造処
理する真空インタラプタが油蒸気で汚損されないように
、排気通路２３にコールドトラップ２５を設けて真空容
器２１内に油蒸気が侵入するのを防いでいる。コールド
トラップ２５の冷媒としては、水で冷却する程度ではト
ラップ効果がないので、一般に液体窒素を使用している
。また、油拡散ポンプ２４の前段のポンプ２６として、
メカニカルブースターポンプ２７とロータリーポンプ２
８を組み合せて使用している。なお、２９はガス導入用
の弁である。

【０００６】次に、図４を参照して、従来行われている
真空インタラプタ製造時のろう付け及び脱ガス工程を説
明する。

【０００７】まず、真空加熱炉２０の運転を開始する。 即ち、前段ポンプ２６とともに、油拡散ポンプ２４及び
コールドトラップ２５を運転し、真空容器２１内を高真
空（１０−４ｔｏｒｒ以下）に引いて維持する。また、
加熱ヒータ２２を運転して真空容器２１内を予備加熱温
度Ｔ１　に上げ、真空インタラプタの部品を予備加熱温
度Ｔ１　にｔ１　時間維持して、ろう付け前に予め脱ガ
スを行っておく。

【０００８】予備加熱後、真空容器２１内をろう材が溶
ける温度（ろう付け温度）Ｔ２　まで更に上げ、ｔ２　
時間維持して高真空中でろう付け及び脱ガスを同時に行
い、その後、冷却のため加熱ヒータ２２を切る。

【０００９】冷却開始後、所定温度Ｔｐ例えば約６００
℃まで低下した時点Ｐで、冷却促進のために弁２９を開
いてＡｒ等の不活性ガスを導入し、同時に油拡散ポンプ
２４、コールドトラップ２５の運転を中止して、冷却を
行う。

【００１０】図４中、ｔ３　は油拡散ポンプ２４の運転
時間、ｔ４は冷却促進用不活性ガスの導入から１００℃
以下に冷却するまでの時間であり、従ってｔ３　＋ｔ４
　がろう付け及び脱ガス工程の所要時間である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前述の如く従来は、真
空容器２１内で真空インタラプタの部品が加熱され、ろ
う付け及び脱ガスが行われるまでの長時間ｔ３　の間、
油拡散ポンプ２４を運転している。

【００１２】そのため、コールドトラップ２５を冷却す
るために必要な液体窒素の消費量が多く、また、油拡散
ポンプ２４の運転に必要な電力の消費量も多く、従って
ランニングコストが高いという問題が生じている。更に
、油拡散ポンプ２４の寿命が長時間運転のために短かく
なるという問題も生じている。

【００１３】本発明は上述した従来技術の問題点に鑑み
、油拡散ポンプの運転時間を短縮することが可能な真空
インタラプタの製造方法を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】真空インタラプタのろう
付けはろう材が溶ける温度（Ｔ２　）で行われる。そこ
で、高真空中以外でも、酸化防止を行うことができる条
件を検討したところ、真空加熱炉の運転開始時点から、
予備加熱終了までの間は、少量の不活性ガスやＨ２　ガ
スを流した雰囲気にしておけば、油拡散ポンプを運転す
ることなく、酸化防止を行うことができることが判明し
た。

【００１５】本発明による真空インタラプタの製造方法
は、上述した知見に基づいて得たものであり、その構成
は、セラミック絶縁筒を使用する真空インタラプタを、
油拡散ポンプを使用した真空加熱炉中で製造する方法に
おいて、真空加熱炉の運転開始から、予備加熱終了まで
の間、油拡散ポンプの運転を止め、不活性ガス及びＨ２
　ガスのうち少なくとも１種の少量ガスの雰囲気下で加
熱及び脱ガスを行い、予備加熱終了から、冷却促進用不
活性ガスを導入するまでの間、油拡散ポンプを運転して
高真空中で加熱及び脱ガスを行うこと、を特徴とする。

【００１６】

【作用】高真空の代りに、少量の不活性ガスまたはＨ２
　ガスの雰囲気下で予備加熱することにより、酸化防止
及び脱ガスを行い、次いで油拡散ポンプを運転して高真
空中でろう付け及び脱ガスを行う。

【００１７】

【実施例】図１〜図３を参照して本発明を実施例ととも
に説明する。なお、図１はセラミック絶縁筒を使用した
代表的な真空インタラプタの例を示し、その構造は既に
述べた通りである。また、図３は真空加熱炉の概略を示
し、その説明も既に述べた通りである。従って、ここで
は図１、図３に関する説明を省略する。

【００１８】図２は、本発明による真空インタラプタの
製造方法の一実施例を示す。

【００１９】図２において、まず、図３に示したバッチ
方式または連続方式の真空加熱炉２０の運転を開始する
。但し、前段ポンプ２６は運転するが、予備加熱終了ま
でのｔ５　時間の間は油拡散ポンプ２４及びこれに付設
されたコールドトラップ２５は運転せず、弁２９を少し
開いて真空容器２１内に１〜１０リットル／分という少
量の不活性ガス（ＡｒやＮなど）またはＨ２　ガスを流
し、１００　ｔｏｒｒ〜１０−３ｔｏｒｒの真空度を維
持する。また、加熱ヒータ２２を運転して予備加熱温度
Ｔ１　に上げ、セラミック絶縁筒１を含む真空インタラ
プタの部品をｔ１　時間、予備加熱温度Ｔ１　に維持し
て酸化防止しながら予め脱ガスを行う。

【００２０】予備加熱後は弁２９を閉じて油拡散ポンプ
２４とコールドトラップ２５を運転し、またろう付け温
度Ｔ２　まで更に上げてｔ２　時間維持し、例えば１０
−４ｔｏｒｒの高真空中で、セラミック絶縁筒１を含め
てろう付け及び脱ガスを同時に行う。

【００２１】その後、冷却のために加熱ヒータ２２の運
転を中止する。

【００２２】冷却開始後、所定温度Ｔｐ（例えば約６０
０℃）まで低下した時点Ｐで、弁２９を全開してＡｒ等
の冷却促進用不活性ガスを導入し、同時に油圧拡散ポン
プ２４とコールドトラップ２５の運転を中止して冷却を
行う。

【００２３】図２中、ｔ３　は油拡散ポンプ２４とコー
ルドトラップ２５の運転時間、ｔ４　は冷却促進用不活
性ガス導入時点Ｐから冷却終了（１００℃以下）までの
時間、ｔ５　は１００　ｔｏｒｒ〜１０−３ｔｏｒｒの
不活性ガスまたはＨ２　ガス雰囲気の時間である。

【００２４】

【発明の効果】本発明の真空インタラプタの製造方法に
よれば、真空加熱炉の運転開始から、予備加熱終了まで
の間、少量の不活性ガスまたはＨ２　ガスを流した雰囲
気下で予備加熱を行うので、その間油拡散ポンプを運転
することなく、酸化防止及び脱ガスを行うことができる
。 従って、コールドトラップの冷却に必要な液体窒素の消
費量が大幅に減少し、また、油拡散ポンプの運転に必要
な電力消費量も減少するので、製造コストが大幅に下が
る。更に、油拡散ポンプの寿命が長くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】セラミック絶縁筒を使用した真空インタラプタ
の構造例を示す図。

【図２】本発明による真空インタラプタの製造方法の一
実施例を示す図。

【図３】真空加熱炉の一例を示す図。

【図４】従来の真空インタラプタの製造方法を示す図。

【符号の説明】

１　　セラミック絶縁筒 ２，３　　封着リング ４　　固定側フランジ ５　　可動側フランジ ６　　固定リード棒 ７　　固定電極 ８　　孔 ９　　可動リード棒 １０　　可動電極 １１　　ベローズ ２０　　真空加熱炉 ２１　　真空容器 ２２　　加熱ヒータ ２３　　排気通路 ２４　　油拡散ポンプ ２５　　コールドトラップ ２６　　前段ポンプ ２７　　メカニカルブースターポンプ ２８　　ロータリーポンプ ２９　　弁 Ｔ１　　　予備加熱温度 Ｔ２　　　ろう付け温度 Ｔｐ　　冷却促進用不活性ガス導入温度Ｐ　　　　冷却
促進用不活性ガス導入時期ｔ１　　　予備加熱時間 ｔ２　　　ろう付け時間 ｔ３　　　油拡散ポンプ運転時間 ｔ４　　　冷却時間 ｔ５　　　１００　ｔｏｒｒ〜１０−３ｔｏｒｒの不活
性ガスまたはＨ２　ガス雰囲気期間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　セラミック絶縁筒を使用した真空イン
   タラプタを、油拡散ポンプを使用した真空加熱炉で製造
   する方法において、真空加熱炉の運転開始から、予備加
   熱終了までの間、油拡散ポンプの運転を止め、不活性ガ
   ス及びＨ２　ガスのうち少なくとも１種の少量ガスの雰
   囲気下で加熱及び脱ガスを行い、予備加熱終了から、冷
   却促進用不活性ガスを導入するまでの間、油拡散ポンプ
   を運転して高真空中で加熱及び脱ガスを行うこと、を特
   徴とする真空インタラプタの製造方法。