JPS5916371B2 - ゲッタ装置を有する真空スイッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電流コンタクトロンドに設けられ、互いに移
動可能なコンタクトと、誘導電流により生じる熱によっ
て蒸発し、存在ガスを選択的に吸収するゲッタ物質を有
するゲッタエレメントよりなるゲッタ装置とを、真空状
態で内包する真空密封ケースよりなる真空スイッチに関
するものである。

これらのガスは真空スイッチ各部からも発生するが、ま
た拡散によって真空密封ケース丙に侵入するものである
。

類似の真空スイッチは、オランダ特許明細書第１４９６
２９号で知られている。

ゲッタ物質はスイッチを流れる電流によって、間接的に
加熱される。

その際、ゲッタ物質の吸収力は拡散速度が増大するため
に増大する。

吸収面を増やし、結果として吸収力を増大させるために
、リングコアの周辺に沿って規則的に配置され、鉄のリ
ングコア上ニ放射状に互いにつぎつぎと装置されている
多数の小さな金属板上に、ゲッタ物質が設けられている
。

このリングコアは、電流がコンタクトロンドに流れたと
きに発生する交番磁界がリングコアに集中するように、
一方のコンタクトロンドに装着されている。

その結果、リングコア周縁に設けられた金属板に短絡電
流が生じ、金属板が加熱され、結果的に、ゲッタ物質が
加熱される。

しかしながら、このゲッタエレメントの構造は複雑であ
るので、高価である。

さらに、この公知のゲッタ方法には、ゲッタ物質の吸着
効力が真空スイッチを流れる電流に依存しているという
欠点がある。

前述のような欠点は、本発明の真空スイッチによって避
けられる。

即ち本発明はゲッタ装置と真空スイッチの絶縁壁との間
に、ゲッタ物質が蒸着される表面としての機能を有し、
また誘起電流が発生しないようにスロットが設けられて
いる金属のシールド体が配置されており、このシールド
体の内側に１個所でのみ、蒸発してゲッタ物質を放出す
るゲッタエレメントが設けられており、この放出個所と
シールド体のスロットは互いに、ゲッタエレメントとシ
ールド体を支持するコンタクトロンドが、シールド体を
越えてゲッタ物質が発散するのを防止するような位置関
係で設けられていることによって特徴づけられる。

ゲッタエレメントの型状導体を流れる電流は、スイッチ
の外側に置かれたコイルによって容易に誘導され、交番
磁場、即ち、高周波数の交番磁場を生ずることが好まし
い。

これについて、他の利点は、コンタクトロンドが単にコ
ンタクトの支持体として働くのみならず、ゲッタ物質が
シールド体を越えて発散するのを防ぐスクリーンとして
の機能を有することである。

実際、前述の公知のスイッチにおいて、切断電流は、ノ
ーマルラインの周波数である５０サイクルよりも高周波
の過渡現象をひきおこす。

しかし、この現象は、外部から影響を受けない。

コイルがスイッチの外側に置かれていることによシ、ど
んな望みの電流でもゲッタエレメントに誘起させること
ができる。

本発明の真空スイッチに適したシールド体は、カップ形
状であシ、この底部には、カップの中心線に合わせてコ
ンタクトロンドにシールド体を装着するための開孔が設
けられておシ、また第１のギャップあるいはスロットが
、このギャップによって分けられる２つの部分を接続す
る小片部分を残して、カップの底に平行に、カップの底
近くの壁のＩＩユとんど全周にわたって設けられておシ
、また第２のギャップまたはスロットが、事実上カップ
の軸に平行に、第１のギャップの接続小片部分と、正反
対の位置で、カップの底方向からシールド体ノ開ロ端へ
、前記第１のギャップと垂直に設けられている。

この双方のギャップによって、シールド体には、はとん
ど誘起電流が生じないので、シールド体は真空スイッチ
の外側に配置されたコイルとゲッタエレメントとの誘導
結合に対してほとんど障害を与えない。

本発明の真空スイッチに適したゲッタエレメントは、電
気的閉回路を構成する環状体により構成されることが好
ましい。

これは、その周縁の大部分が良電気伝導体よシなシ、残
シの部分はそれよシは電気伝導が悪い導体よシなる。

この残りの部分には、ゲッタ物質が設けられる。

この少し電気電導が悪い導体部分は、抵抗によシ構成さ
れることが好ましい。

ゲッタエレメントから蒸着したゲッタ物質が付着するシ
ールド体を用いることは、前述のオランダ国特許明細書
に開示された公知のゲッタ方法に比べ、さらに利点を有
する。

前述の特許明細書記載の真空スイッチに使用されたゲッ
タエレメントは、小さな板上に設けられたゲッタ物質の
吸着によって、主にガスを拾う。

本発明のように、ゲッタエレメントとともにシールド体
を使用すれば、蒸発したゲッタ物質がシールド体に付着
したものによっても、ガスの吸収が行なわれる。

本発明の真空スイッチにおいては、２段階の能力を持つ
ゲッタ物質が有利に使用される。

第１段階においては、ゲッタ物質は、蒸発して、大きな
分子をパックする。

これら大きな分子は、単にこのときにパックされるだけ
でなく、ゲッタ物質の蒸着層内に「埋め込まれ」、この
大きな分子はもはや周囲の空間へ拡散していくことはな
い。

第２段階においては、ゲッタ物質はシールド体の表面に
薄膜層として蒸着され、依然として周囲の空間へ拡散し
得る小さな分子はこの蒸着層によって吸着され、ゲッタ
物質中へ拡散する。

誘導コイルによる、ゲッタ物質を蒸発させるための誘導
加熱それ自体は、米国特許明細舎弟８５９０２１号によ
シ公知である。

しかしこれは真空スイッチ中に存在するガスの選択的吸
収に関するものではなく、例えばＸ線管の最後のガス抜
き段階で、真空ポンプによっては抜（ことのできない最
後の残留ガスを除くために、この公知の装置ビ使用する
ことに関するものである。

この米国特許明細書によれば、ゲッタ物質は導電体であ
って、外部コイルの誘導によって電流が、即ち結果的に
は熱が発生するリングによシなっている。

このゲッタ物質のリングの周囲には、ポンプエレメント
のガラスハウジングから、リングの放射熱を遮蔽するた
めの導体が配置されている。

このリングがなければ、ハウジングのガラスは軟化する
。

この場合、遮蔽体はセラミックあるいは他の電気絶縁材
料から構成されている。

しかし、真空スイッチの絶縁壁は、ゲッタ材料が蒸着さ
れる表面として用いるには適切でない。

というのは、導電性のゲッタ材料が洩れる機会を増大さ
せるからである。

前述の米国特許明細書のように、絶縁材料の遮蔽体を用
いることは、真空スイッチの製造コストが増加するので
、前述のような欠点にもかかわらず、オランダ国特許明
細書第１４９６２９号記載のような解決方法がまず採用
されたのである。

このゲッタ装置の部分にのみ大量の熱が発生することと
、セラミック材料の熱不導性のために、機械的なストレ
スによって、シールド体は壊れ易（なシ、現在の目的に
は不適当である。

さらにセラミックを真空スイッチの中に固定するには、
大きな問題が伴なう。

本発明は、実施例が示されている図面を参照することに
より、よシ明瞭になるであろう。

第１図を参照すると、参照番号１は、その内部にコンタ
クトロッド２に設けられた移動可能なコンタクト１６と
、固定コンタクトロッド３に設ケられた固定コンタクト
１７を有する真空密封ケースを示す。

ゲッタ手段以外のこの真空スイッチの実施例は、大体前
述のオランダ国特許明細書第１４９６２９号に開示され
たものに対応している。

固定コンタクトロッド３には、ゲッタエレメント６とこ
のゲッタエレメント６を囲むシールド体５が装着されて
いる。

第２図、第３図に示されているシールド体は、カップ形
状をしておシ、その底部に適当な方法、例えばろう付に
よって、コンタクトロッド３に固定されるための開口１
１を有している。

シールド体５には、さらに環状の第１のギャップまたは
スロット９と、その第１のスロット９に垂直な第２のギ
ャップまたはスロット１０が設けられている。

環状のスロット９は短い接続片を残してカップの底近く
に、このカップの底に平行に、はとんどカツブの全一周
にわたって伸びている。

スロット１０は本質的にカップの中心線に平行であって
、スロット９からカップ５の開口端に向けてカップの壁
を横切っている。

シールド体のスロット９とカップをコンタクトロッド３
に取りつけるための開口１１との間の小部分を除いて、
シールド体５０犬部分で誘起電流は発生しない。

第４図と第５図を参照すると、ゲッタエレメント６の好
適な実施例が示されている。

このゲッタエレメント６は環状であシ、はとんど閉じて
いるリング８０周縁の大部分は良電気導体よ多構成され
ている。

この場合には、このリングは細長い平板から形成されて
いる。

完全には閉じていないリング８の開端は、この場合には
抵抗材料のワイヤからなる部分１２によって互いに接続
されている。

このワイヤは細長片８の端に設けられた穴の中に押し込
んでもよいし、またリング８の端にろう付けしてもよい
。

部分１２にはゲッタ物質７の層が設けられる。

真空スイッチのケース１の外に置かれた高周波コイル１
８によってリング８に誘起電流が生じ、この誘起電流は
１２０部分で熱に変換され、ついにはゲッタ物質７を蒸
発させる。

このようなゲッタエレメントによって、定められた場所
でのみ、ゲッタ物質を蒸発させることが可能である。

ゲッタエレメント６はさらに真空スイッチの中に、第２
のスロツ）Ｙ有するシールド体５の結果的に誘起電流が
発生しない場所に置かれる。

このシールド体はこのように金属からできているが、環
状ゲッタエレメント６と外部コイル１８との誘導結合は
防げられない。

即ち、カップ状のシールド体５の円筒部分に第２のスロ
ット１０が形成されていることによシ、その円筒部分は
開開路を構成していないので、高周波コイルによってそ
の円筒部分を環流する電流は誘起されない。

第１のスロット９とカップの底部の間には軸方向のスロ
ットがないので誘起電流は生ずるが、シールド体５の全
体から見ればわずかな部分であシ、しかもゲッタエレメ
ントの位置から離れているので、リング状のゲッタエレ
メント６に対する高周波コイル１８からの高周波誘導を
遮へいする作用は殆んどない。

さらに、ゲッタエレメントはシールド体の内側に、ゲッ
タ物質７が設けられている部分１２が、コンタクトロッ
ド３に関して、シールド体の第２のギャップまたはスロ
ット１０と正反対の位置になるように配置されている。

従ってコンタクトロッド３は、蒸発したゲッタ物質がス
ロット１０を通り抜けて発散するのを防ぐことができる
。

このゲッタ物質７は、主としてシール体５のこの物質に
近い部分、即ち第１図において右側のシールド体の内側
に付着する。

高周波コイル１８に関連して、部分１２の抵抗材料の長
さ、タイプを適宜選択することによシ、すべての所望の
温度を非常に正確に得ることができる。

ゲッタ物質が電気伝導体で熱を生じるために十分な抵抗
を有している場合には、部分１２をゲッタ物質のワイヤ
あるいは細長板としてもよい。

第６図、第７図には、ゲッタエレメント６をコンタクト
ロッド３に固定するための方法が例示されている。

そのために、コンタクトロッド３に固定するための開孔
な中心部に有し、周辺部には、舌片を曲げてゲッタエレ
メント６を固定するための互いに９０°の間隔で、放射
状に伸びる３個の舌片を有する円板１３が用いられてい
る。

第１図から明らかなように、コンタクトロッド３は、コ
ンタクトロッド３の大径部へ移る肩部１９に対して、開
孔１５を有する円板１３が押しつけられるように少径部
分を有する。

円板１３は、やや小径部分を有するコンタクトロッド３
の第２肩部まで押し上げられて固定されてもよい。

円板１３とそれに固定されているゲッタエレメントは、
例えばろう付けによってコンタクトロッド３に固定され
る。

本発明は、上記に示された実施例に限定されるものでは
なく、異なった変更が本発明の精神およびその範囲から
はずれることな（可能であることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の、ゲッタ手段を有する真空スイッチ
を示す断面図であり、第２図は、本発明のシールド体の
側面図であり、第３図は、第２図のシールド体の平面図
であり、第４図は、本発明のゲッタエレメントの平面図
であり、第５図は、このゲッタエレメントの側面図であ
、！７．８６図は、第４図と第５図のゲッタ装置を固定
するための固定装置の実施例を示した図であシ、第７図
は、ゲッタエレメントが装着された第６図の固定装置の
側面図である。 １・・・・・・密封ケース、２・・・・・・コンタクト
ロッド、３・・・・・・固定コンタクトロッド、５・・
・・・・シールド体、６・・・・・・ゲッタエレメント
、７・・・・・・ゲッタ物質、８・・・・・・リング、
９．１０・・・・・・スロットギャップ、１１・・・・
・・開口、１３・・・・・・円板、１５・・・・・・開
口、１６・・・・・・コンタクト、１７・・・・・・固
定コンタクト、１Ｂ・・・…コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁物の外壁を持った真空密封ケースと、その真空
   密封ケース内に真空状態で収容され、一方が他方に対し
   て相対的に移動可能な電流の通る複数のコンタクトロン
   ドにそれぞれ取付けられた複数のコンタクトと、その複
   数のコンタクトの１つによって同軸的に支承され、ゲッ
   タ物質が設けられ、電気的閉回路を構成している環状の
   ゲッタエレメントとを有し、前記ゲッタ物質は前記環状
   のゲッタエレメントに誘起される電流による発熱はよっ
   て蒸発して前記真空密封ケース内に存在するガスを吸収
   するものである真空スイッチにおいて、前記コンタクト
   ロンドの１つによって同軸的に支持され、かつ前記環状
   のゲッタエレメントと前記真空密封ケースの外壁との間
   に位置する円筒状の金属製のシールド体を設け、そのシ
   ールド体は蒸発したゲッタ物質が被着される表面として
   働（とともに、そのシールド体内で誘起電流が生ずるの
   を防止するためのスロットが形成されておシ、また前記
   環状のゲッタエレメントはその環状部分の−Ｓである単
   一のセグメントのところに前記ゲッタ物質が取付けられ
   、そして、前記セグメントおよび前記シールド体のスロ
   ットの位置は、前記コンタクトロンドが前記シールド体
   からのゲッタ物質の発散を防止するような互いの位置関
   係で設けられていることを特徴とする真空スイッチ。 ２ 前記シールド体は、その底部に中央開口を持つ円筒
   状のカップの形に形成され、そのカップの中心線が前記
   コンタクトロンドの軸に一致するようそのコンタクトロ
   ンド上に取付けられ、また、前記シールド体は前記カッ
   プの円筒壁における底部に近いところにあり、かつその
   底部に平行して前記円筒壁の殆んど全周に渡って伸びて
   いる第１のスロットを有し、その第１のスロットにより
   前記カップは２つの部分にほぼ分離しているが、その２
   つの部分は接続片によって結合されておシ、さらに、前
   記シールド体は、前記第１のスロットに垂直に配置され
   、前記接続片に対向し、かつその第１のスロット上に位
   置する１つの点からスタートする前記カップの壁を通し
   て前記カップの軸に実質的に平行に延び、前記カップの
   底部から離れたシールド体の開口端へ延びている第２の
   スロットを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の真空スイッチ。 ３ 前記ゲッタエレメントは電気的に閉回路を形成する
   環状体よシな９、その周縁の大部分は電気的良伝導体よ
   シなシ、加熱されるゲッタ物質が設けられる残部はそれ
   よシミ気的伝導度が悪い導体よシ構成されていることが
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の真空スイッチ。 ４ 前記電気伝導度の悪い導体は、抵抗体よシなってい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の真空ス
   イッチ。 ５ 前記ゲッタエレメントは、ゲッタ物質が設けられて
   いる環状体の電気伝導度の悪い部分が、コンタクトロン
   ドに関して第２のスロットと反対の位置になるように、
   コンタクトロンドに装着されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の真空スイッチ。 ６ 中心部にはコンタクトロンドに固定するための開孔
   を有し、周辺には互いに９０°の間隔で放射状に伸び先
   端を曲げることによりゲッタエレメントを固定支持する
   ３個の舌片を有する円板よりなる前記ゲッタエレメント
   を支持するための支持装置を有することを特徴とする特
   許請求の範囲第３項または第４項記載の真空スイッチ。 ７ 前記環状体の良電気伝導部分は、完全には閉じてい
   ない環状片で、その両端は互いに抵抗材料ワイヤで接続
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第３項また
   は第４項記載の真空スイッチ。 ８ 前記抵抗材料ワイヤ上にゲッタ物質が設けられてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の真空ス
   イッチ。 ９ 前記抵抗材料ワイヤがゲッタ物質よシなっているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の真空スイッ
   チ。