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特表2025-522032改良された圧縮シールガスケットとシールシステム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2025-07-10
(54)【発明の名称】改良された圧縮シールガスケットとシールシステム
(51)【国際特許分類】
   F16J 15/10 20060101AFI20250703BHJP
   F16J 15/12 20060101ALI20250703BHJP
   F16L 23/18 20060101ALI20250703BHJP
   H01B 3/16 20060101ALN20250703BHJP
【FI】
F16J15/10 L
F16J15/12 D
F16J15/10 G
F16L23/18
H01B3/16
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2025501286
(86)(22)【出願日】2023-07-13
(85)【翻訳文提出日】2025-02-18
(86)【国際出願番号】 EP2023069462
(87)【国際公開番号】W WO2024013286
(87)【国際公開日】2024-01-18
(31)【優先権主張番号】22306052.6
(32)【優先日】2022-07-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】515322297
【氏名又は名称】ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
【氏名又は名称原語表記】General Electric Technology GmbH
【住所又は居所原語表記】Brown Boveri Strasse 8, 5400 Baden, Switzerland
(74)【代理人】
【識別番号】100105588
【弁理士】
【氏名又は名称】小倉 博
(74)【代理人】
【識別番号】100129779
【弁理士】
【氏名又は名称】黒川 俊久
(74)【代理人】
【識別番号】100151286
【弁理士】
【氏名又は名称】澤木 亮一
(72)【発明者】
【氏名】トレアー,ルーカス
(72)【発明者】
【氏名】ルッシャー,ロバート
(72)【発明者】
【氏名】ペレ,マキシム
(72)【発明者】
【氏名】キーフェル,ヤニック
(72)【発明者】
【氏名】バートルー,トーマ
【テーマコード(参考)】
3H016
3J040
5G305
【Fターム(参考)】
3H016AD06
3J040AA12
3J040BA05
3J040EA01
3J040EA15
3J040EA17
3J040EA47
3J040EA48
3J040FA01
3J040FA07
3J040HA07
5G305AB01
5G305BA01
5G305CB18
5G305CB22
(57)【要約】
【課題】改良された圧縮シールガスケットとシールシステムを提供する。
【解決手段】本発明は、エラストマー材料から作成され、環状の半径方向外側の面(20)と、互いに平行かつ同軸の環状の半径方向内側の面(22)とを備える環状の本体(18)を含む圧縮シールガスケット(14)に関する。前記半径方向外側の面(20、30)及び前記半径方向内側の面(22、32)の少なくとも一方が、金属又は軟質金属又はPTFEから作成され、1nmから1mmの間の厚さを有する少なくとも1つの第1の薄層(23、33)を含む。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガスを含む高電圧又は中電圧装置の一部である2つの部品(10、10’)を含むシールシステムであって、
各部品(10、10’)が、他方の部品(10)の端面又は組立面(12)に面する端面又は組立面(12)を含み、
圧縮シールガスケット(14、14’)は、前記部品(10、10’)の端面又は組立面(12、12’)の間で圧縮され、
前記圧縮シールガスケット(14、14’)は、エラストマー材料で作られ、半径方向外側の面(20、30)と半径方向内側の面(22、32)とを互いに同軸に備える本体(18、38)を含み、
前記半径方向外側の面(20、30)及び前記半径方向内側の面(22、32)の少なくとも一方は、金属又は軟質金属又はPTFEから作成され、1nm~1mmの厚さを有する少なくとも1つの第1の薄層(23、33)を含む、シールシステム。
【請求項2】
前記第1の薄層が、前記半径方向外側の面(20、30)及び前記半径方向内側の面(22、32)の少なくとも一方を少なくとも部分的に覆っている、請求項1に記載のシールシステム。
【請求項3】
前記本体(18、38)が、前記内側の面と前記外側の面とを接続する端面(24、26、34、36)をさらに含み、前記端面の少なくとも1つが、金属又は軟質金属又はPTFEの第2の薄層を含む、請求項1に記載のシールシステム。
【請求項4】
- 前記第1の薄層は、前記半径方向外側の面(20、30)を完全に覆い、金属又は軟質金属又はPTFEで作成され、1nm以上1mm以下の厚さを有する薄層は、前記内側の面(22、32)を部分的に覆う、
- 又は、前記第1の薄層は、前記半径方向外側の面(20、30)を部分的に覆い、金属又は軟質金属又はPTFEから作成され、1nm~1mmの厚さを有する薄層は、前記内側の面(22、32)を完全に覆う、請求項3に記載のシールシステム。
【請求項5】
前記第2の薄層は、1nm以上1μm以下の厚さを有する、請求項3に記載のシールシステム。
【請求項6】
前記第1の薄層及び/又は前記第2の薄層が、Ag、Al、錫、銅、金、鉄、又はこれらの元素の混合物及び/又はこれらの元素の酸化物の中から選択される金属又は軟質金属で作られている、請求項1に記載のシールシステム。
【請求項7】
前記半径方向外側の面(20、30)と前記半径方向内側の面(22、32)とが互いに平行及び/又は同軸である、請求項1に記載のシールシステム。
【請求項8】
- 前記半径方向外側の面(20、30)及び前記半径方向内側の面(22)の少なくとも一方は、波状の形状を有する
- 及び/又は、少なくとも1つが波状の形状を有する端面(24、26、34、36)をさらに含む、請求項1に記載のシールシステム。
【請求項9】
前記第1の薄層(23、33)が、1nm~1mmの厚さの金属又は軟質金属を含むか、又は作成され、保護層、例えば金属又は軟質金属又はPTFEを作成される、又はそれらを含む薄層によって覆われている、請求項1に記載のシールシステム。
【請求項10】
前記部品(10、10’)は、少なくとも一部が円筒形であり、互いに同軸に配置され、主軸(AA’)に対して同軸に配置され、各部品の前記端面又は組立面(12、12’)は、前記主軸(AA’)に対して垂直な平面内に延在する、請求項1に記載のシールシステム。
【請求項11】
前記端面又は組立面(12、12’)の少なくとも一方が、前記圧縮シールガスケット(14、14’)が嵌め込まれる環状凹部(16)を含む、請求項10に記載のシールシステム。
【請求項12】
前記ガスケット(14、14’)が端面又は組立面(12、12’)によって軸方向に圧縮される、請求項1に記載のシールシステム。
【請求項13】
高電圧機器又は中電圧機器のガス絶縁部を絶縁する方法であって、
前記ガス絶縁部が
*ガス、例えばヘプタフルオロイソブチロニトリル又はヘプタフルオロイソプロピルトリフルオロメチルケトン(2-ブタノン、1、1、1、3、4、4、4-ヘプタフルオロ-3-(トリフルオロメチル)-(CAS番号756-12-7)とも称される)を含有する、場合によっては、CO及び/又はO及び/又はN及び/又は酸素化化合物を含む希釈ガスと混合され、又は前記部分は、少なくともCO及び/又はO及び/又はN及び/又は酸素化化合物及び/又は水蒸気を含むガスを含む、
* 及び/又は、前記ガス絶縁部分は、いくらかの水及び/又は水蒸気を含む大気に取り囲まれている、又は取り囲まれることを意図しており、
前記装置及び/又は前記ガス絶縁部分は、請求項1から11のいずれかに記載のシールシステムを含むか、又は2つの部品(10、10’)において、前記部品(10、10’)の各々は、他方の部品(10)の端面又は組立面(12’、12)に面する端面又は組立面(12、12’)を含み、請求項1から9のいずれかに記載の圧縮シールガスケット(14、14’)が、部品(10、10’)の端面又は組立面(12、12’)の間に配置され、圧縮される。
【請求項14】
前記ガスは、1バールから20バールの間の圧力(P2)で前記装置内に収容される、請求項13に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガス及び/又は外部の水や水蒸気に対する透過性を低減するように設計された圧縮シールガスケットに関する。
【0002】
このシールガスケット(sealing gasket)は、中電圧及び高電圧のガス絶縁機器において、2つの部品の接続部に使用される。
【背景技術】
【0003】
いくつかの中高圧装置は、導体が配置された中空部品から構成されている。
絶縁ガスがこれらの部品に充填され、接地電位にある中空部品から高電圧の電流を流す導体を隔離している。
【0004】
絶縁ガスは、部品内に配置された導体間の短い距離の電界にも耐えることができる。
【0005】
2つの部品間の接続は、例えば各部品の管状部品(tubular part)と、管状部品間に配置されたシールガスケットを含む。
【0006】
公知の実施形態によれば、シールガスケットはエラストマー製で、2つの部品、例えば2つの管状部品又は1つの管状部品と平板の間で圧縮される。
【0007】
2つの部品の圧縮によりガスケットが弾性変形し、接続部の気密性が向上する。
【0008】
しかし、ガスケットは一般的に絶縁ガスに対して透過性を持つエラストマーで作られている。
【0009】
本発明の1つの目的は、完全な装置の漏れ率(leakage rate:リークレート)を低減するために、著しく低い透過性(a significantly lower permeability)を有するシールガスケットを提供することである。
【0010】
その目的は、開閉器の関連IEC規格、例えばガス絶縁開閉器のIEC 62271-203に記載されているように、配電装置全体の漏れ率を0.5% vol/年未満にすることである。
【0011】
この改良は、業界が異なる混合ガスや異なるガスを含む絶縁ガスに移行し、数十年間使用されてきた一般的なSF6ガスと比較して、使用される新しい分子の異なる特性により、漏れの別の影響を示すため、特に興味深いものである。
【0012】
特に、ヘプタフルオロイソブチロニトリル(heptafluoroisobutyronitrile)に二酸化炭素と酸素を混合した希釈ガスがSF6の代替ガスとして使用されている。COは漏れる性質が強い。OとNも漏れるが、COよりは少ない。これら3つのガスはSFよりも漏れやすい。これらのガス漏れが問題となるのは、特にCOが環境に悪影響を及ぼすからである。さらに、失われたガスは交換しなければならず、これにはさらなるコストがかかる。
【0013】
本発明の別の目的は、ヘプタフルオロイソブチロニトリル及び/又はヘプタフルオロイソプロピルトリフルオロメチルケトン(heptafluoroisopropyl trifluoromethyl ketone、2-ブタノン、1、1、1、3、4、4、4-ヘプタフルオロ-3-(トリフルオロメチル)-(CAS番号756-12-7)とも称される)及び/又はCO及び/又はO及び/又はN及び/又は水もしくは水蒸気に対する著しく低い透過性を有するシールガスケットを提供することである、特に、上述したタイプのガス絶縁装置又は本出願のガス絶縁装置において、より一般的には、断路器、スイッチ、遮断器、ガス絶縁ラインのような高電圧又は中電圧の部品において、及び/又は中電圧又は高電圧の用途で実施されるガス絶縁装置において。実際、このようなガスには
- ヘプタフルオロイソブチロニトリルを単独で、あるいはO、CO、Nと混合して使用する
- 及び/又はヘプタフルオロイソプロピルトリフルオロメチルケトンを単独で、又はO及び/又はCO及び/又はNと混合する
- 又はCOを単独で、又はO、Nとの混合物で使用する
- Nを単独で、あるいはOやCOと混合して使用する。
さらに、HOはこのような装置の内部では望まれないため、本発明の別の目的は、中電圧又は高電圧用途で実施されるこのようなガス絶縁装置の外部からのHO(水及び/又は水蒸気)の透過を低減又は制限又は回避するシールガスケットを提供することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0014】
【特許文献1】米国特許第5538262号
【発明の概要】
【0015】
本発明は、ガスケット(又はシールガスケット、又は圧縮シールガスケット、又はシールシステム、又はシールガスケットシステム、又は圧縮シールガスケットシステム(本明細書の残りの部分では、これらの表現のいずれをも使用することができる):or a sealing gasket, or a compression sealing gasket or a sealing system or a sealing gasket system or a compression sealing gasket system (any of these expressions can be used in the rest of this description))に関する。ガスケットは、エラストマー材料で作られた環状の本体(an annular main body made of an elastomer material)を含む。環状の本体は、半径方向内側の面及び半径方向外側の面(a radially inner face and a radially outer face)を含む。前記半径方向内側の面及び前記半径方向外側の面の少なくとも一方が、金属、又は軟質金属、又はPTFEで作られ、又は含む、少なくとも1つの第1の薄層を含む(at least one of said radially inner face and said radially outer face comprises at least one first thin layer, made of, or comprising, a metal or a soft metal or PTFE).
【0016】
したがって、少なくとも1つの第1の薄層が、前記半径方向内側の面及び/又は前記半径方向外側の面の少なくとも一部に堆積又は形成される(at least one first thin layer is deposited or formed on at least part of said radially inner face and/or said radially outer face)。
【0017】
前記第1の薄層は、特にガスを実施する用途において、ヘプタフルオロイソブチロニトリル及び/又はヘプタフルオロイソプロピルトリフルオロメチルケトン(2-ブタノン、1、1、1、3、4、4、4-ヘプタフルオロ-3-(トリフルオロメチル)-(CAS番号756-12-7)とも称される)及び/又はCO及び/又はNの漏れに対して効率的である、例えばヘプタフルオロイソブチロニトリル 及び/又はヘプタフルオロイソプロピルトリフルオロメチルケトン(2-ブタノン、1、1、1、3、4、4、4-ヘプタフルオロ-3-(トリフルオロメチル)-(CAS No 756-12-7)とも称される)、場合によっては希釈ガスと混合され、この希釈ガスは例えば二酸化炭素及び酸素及び/又は酸素含有化合物を含み、例えば1バールから20バールの間の圧力で構成される(Said first thin layer is efficient against leaks of heptafluoroisobutyronitrile and/or heptafluoroisopropyl trifluoromethyl ketone (also named 2-butanone, 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluoromethyl)- (CAS No 756-12-7)) and/or CO2 and/O2 and/or N2, in particular in applications implementing a gas, for example heptafluoroisobutyronitrile and/or heptafluoroisopropyl trifluoromethyl ketone (also named 2-butanone, 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluoromethyl)- (CAS No 756-12-7)), possibly mixed with a dilution gas, which for example comprises carbon dioxide and oxygen and/or an oxygenated compounds, for example at a pressure comprised between 1 bar and 20 bars)。
【0018】
また、HO(入り込む水や水蒸気)の透過に対しても効率的である(It is also is efficient against permeation of H2O (incoming water and/or water vapor))。
【0019】
好ましくは、前記第1の薄層は:
- その厚さは1nmから1mm、例えば300nmや1μmである(has a thickness of between 1 nm and 1 mm, for example 300 nm or 1 μm);
- 及び/又は、前記半径方向内側の面及び前記半径方向外側の面の少なくとも一方を少なくとも部分的に又は完全に覆う(and/or at least partially or completely covers at least one of said radially inner face and said radially outer face)。
【0020】
特定の実施形態では、半径方向外側の面と半径方向内側の面のそれぞれが、上記のタイプの薄層を担っている(each of the radially outer face and the radially inner face bears(支える) a thin layer of the above type)。
【0021】
より具体的な実施形態では、
- 前記第1の薄層は、前記半径方向外側の面を完全に覆い、金属又はPTFEから作成され、例えば1nmから1mmの間の厚さを有する薄層は、前記内側の面の一部又は全部を覆う(said first thin layer completely covers said radially outer face; and a thin layer, made of metal or PTFE and having for example a thickness of between 1 nm and 1 mm, partly or completely covers said inner face)。
- 又は前記第1の薄層が前記半径方向外側の面を部分的に覆い;そして金属又はPTFEから作成され、1nmから1mmの間の厚さを有する薄層が前記内側の面を完全に又は部分的に覆っている(or said first thin layer partly covers said radially outer face; and a thin layer, made of metal or PTFE and having a thickness of between 1 nm and 1 mm, completely or partly covers said inner face)。
【0022】
前記本体は、前記半径方向内側の面と前記半径方向外側の面とを接続する端面をさらに含んでもよく、前記端面の少なくとも1つは、金属又は軟質金属又はPTFEの第2の薄層を含む(Said main body may further comprise end faces which connect said radially inner face and said radially outer face, at least one of said end faces comprising a second thin layer of metal or soft metal or PTFE)。
【0023】
前記第2の薄層は:
- 前記端面の少なくとも1つを部分的に又は完全に覆うことができる(may partly or completely cover at least one of said end faces)。
- 及び/又は1nmから1μmの間の厚さを有することができる(and/or may have a thickness of between 1 nm and 1 μm)。
【0024】
本発明によるガスケット又はシーリングガスケット又は圧縮シーリングガスケット又はシーリングシステム又はシーリングガスケットシステム又は圧縮シーリングガスケットシステムにおいて(In a gasket or a sealing gasket, or a compression sealing gasket or a sealing system or a sealing gasket system or a compression sealing gasket system according to the invention):
- 前記第1の薄層及び/又は前記第2の薄層の少なくとも一方が、金属又は軟質金属で作成されているか、又は金属又は軟質金属を含む場合、前記金属又は軟質金属は、例えば、Ag、Al、スズ、銅、金、鉄、又はこれらの元素の混合物及び/又はこれらの元素の酸化物の中から選択することができる(if at least one of said first thin layer and/or said second thin layer is made of, or comprises, metal or a soft metal, said metal or soft metal may be selected for example from among Ag, Al2O3 , tin, Copper, Gold, Iron, or a mixture of these elements and/or any oxide of these elements);
- 前記第1の薄層及び/又は前記第2の薄層の少なくとも一方がPTFEで作成されている、又は含んでいる場合、前記PTFEは、電荷を有するか又は電荷を有さない(バージンマテリアル又はフィラー付きで)ことができる(if at least one of said first thin layer and/or said second thin layer is made of, or comprises, PTFE, said PTFE can be with or without charges (virgin or with filler(s)))。
【0025】
本発明によるガスケット又はシールガスケット、又は圧縮シールガスケット、又はシールシステム、又はシールガスケットシステム、又は圧縮シールガスケットシステムは、異なる材料の少なくとも2つの重ね合わされた第1の薄層を含むことができ、それぞれは、例えば上記の金属又はPTFEのリストから選択され、それらの一方又は両方は、好ましくは1nm~1μmの間の厚さを有し、上層のものは、例えば下層のものを保護するためのものである。特定の例では、下層は、例えば上記のリストからの金属又は軟質金属であるか、又はそれらを含み、上層は下層を腐食から保護する(A gasket or a sealing gasket, or a compression sealing gasket or a sealing system or a sealing gasket system or a compression sealing gasket system according to the invention may comprise at least two superposed first thin layers of different materials, each one for example from the above list of metals or PTFE, one or both of them preferably having a thickness between 1 nm and 1 μm, the upper one being for example for protecting the underlying one; in a particular example, the underlying layer is or comprises a metal or a soft metal, for example from the above list, and the overlying layer protects the underlying layer against corrosion)。
【0026】
本発明によるガスケット又はシールガスケット、又は圧縮シールガスケット、又はシールシステム、又はシールガスケットシステム、又は圧縮シールガスケットシステムの一実施形態では、前記半径方向外側面及び前記半径方向内側の面は、互いに平行であり得、かつ/又は同軸であり得る(In an embodiment of a gasket or a sealing gasket, or a compression sealing gasket or a sealing system or a sealing gasket system or a compression sealing gasket system according to the invention, said radially outer face and said radially inner face can be parallel and/or coaxial to each other)。
【0027】
本発明によるガスケット又はシールガスケット又は圧縮シールガスケット又はシールシステム又はシールガスケットシステム又は圧縮シールガスケットシステムの別の実施形態において
- 前記半径方向外側の面と前記半径方向内側の面の少なくとも一方は、波状又は波形形状を有する(at least one of said radially outer face and said radially inner face has a wavy or corrugated shape)
- 及び/又は少なくとも1つの端面は波状の形状を有する(and/or at least one end face has a wavy shape)。
【0028】
本発明はまた、2つの部品を含むシーリングシステムであって、該部品の各々が、他方の部品の端面又は組立面に面する端面又は組立面を含み、本発明による圧縮シーリングガスケット又はシーリングガスケット又はシーリングシステム又は圧縮シーリングガスケットシステムが、前記部品の端面又は組立面の間に配置され、圧縮される、シーリングシステムにも関する(The invention also concerns a sealing system comprising two components, in which each of the components comprises an end or an assembly face that faces the end of assembly face of the other component and wherein a compression sealing gasket or a sealing gasket or a sealing system or a sealing gasket system or a compression sealing gasket system according to the invention is arranged and is compressed between the end or assembly faces of said components)。
【0029】
前記部品又は前記シールシステムは、高電圧又は中電圧装置のガス絶縁部分の一部を形成することができ(Said components or said sealing system may form part of a gas insulated portion of a high or medium voltage apparatus, said gas insulated portion):
* ガスを含む、あるいは含むことを意図しており、例えば(containing, or being intended to contain, a gas, for example):
- ヘプタフルオロイソブチロニトリル及び/又はヘプタフルオロイソプロピルトリフルオロメチルケトン(2-ブタノン、1、1、1、3、4、4、4-ヘプタフルオロ-3-(トリフルオロメチル)-(CAS番号756-12-7)とも称される)を、場合により、少なくともCO及び/又はN及び/又は酸素化合物及び/又は水蒸気を含むガス又は希釈ガスと混合する(heptafluoroisobutyronitrile and/or heptafluoroisopropyl trifluoromethyl ketone (also named 2-butanone, 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluoromethyl)- (CAS No 756-12-7)), possibly mixed with a gas or a dilution gas comprising at least CO2 and/O2 and/or N2 and/or an oxygenated compound and/or water vapor);
- 又は、少なくともCO及び/O及び/又はN及び/又は酸素化合物及び/又は水蒸気を含む(or comprising at least CO2 and/O2 and/or N2 and/or an oxygenated compound and/or water vapor);
* 及び/又は、前記ガス絶縁部分又は前記装置は、いくらかの水及び/又は水蒸気を含む外気によって取り囲まれている、又は取り囲まれることが意図されている(and/or said gas insulated portion or said apparatus being surrounded, or being intended to be surrounded, by an outer atmosphere containing some water and/or water vapor)。
【0030】
本発明はまた、高電圧又は中電圧機器のガス絶縁部分にも関する(The invention also concerns a gas insulated portion of a high or medium voltage apparatus):
ガス絶縁部分は、
* ガス、例えばヘプタフルオロイソブチロニトリル及び/又はヘプタフルオロイソプロピルトリフルオロメチルケトン(2-ブタノン、1、1、1、3、4、4、4-ヘプタフルオロ-3-(トリフルオロメチル)-(CAS番号756-12-7))を、場合により、少なくともCO及び/又はN及び/又は酸素含有化合物及び/又は水蒸気を含むガス又は希釈ガスと混合するか、又は前記部分が、少なくともCO及び/又はN及び/又は酸素含有化合物及び/又は水蒸気を含むガスを含むまたは、含むことが意図される(containing a gas, or being intended to contain, a gas, for example heptafluoroisobutyronitrile and/or heptafluoroisopropyl trifluoromethyl ketone (also named 2-butanone, 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluoromethyl)- (CAS No 756-12-7)) possibly mixed with a gas or a dilution gas comprising at least CO2 and/O2 and/or N2 and/or an oxygenated compound and/or water vapor, or said portion containing a gas comprising at least CO2 and/O2 and/or N2 and/or an oxygenated compound and/or water vapor)、
* 及び/又は、前記ガス絶縁部分は、いくらかの水及び/又は水蒸気を含む外気によって取り囲まれている、又は取り囲まれることが意図されている(* and/or said gas insulated portion being surrounded, or being intended to be surrounded, by an outer atmosphere containing some water and/or water vapor)。
【0031】
前記装置は、本発明によるガス絶縁部分又は2つの部品をさらに含み、該部品の各々は、他方の部品の端面又は組立面に面する端面又は組立面を含み、本発明によるガスケット又はシールガスケット又はシールシステム又は圧縮シールガスケット又は圧縮シールガスケットシステムが、部品の端面又は組立面の間に配置され、圧縮される(said apparatus further comprising a gas insulated portion according to the invention or two components, in which each of the components comprises an end or assembly face that faces the end or assembly face of the other component and wherein a gasket or a sealing gasket or a sealing system or a compression sealing gasket or a compression sealing gasket system according to the invention is arranged and is compressed between the end or assembly faces of the components)。
【0032】
前記部品は、少なくとも部分的に円筒形であってよく、互い及び主軸Aに対して同軸に配置され得、各部品の前記端面又は組立面は、前記主軸Aに対して垂直な平面内に延在する(Said components may be at least partly cylindrical and can be arranged coaxially to each other and to a main axis A, said end or assembly face of each component extending in a plane perpendicular to said main axis)。
【0033】
好ましくは、端面又は組立面の少なくとも一方は、本発明による圧縮シールガスケットが嵌め込まれる環状凹部を含む(Preferably, at least one of the end or assembly faces comprises an annular recess in which the compression sealing gasket according to the invention is fitted)。
【0034】
好ましくは、本発明によるガスケットは、端面又は組立面によって軸方向に圧縮される(Preferably, the gasket according to the invention is axially compressed by the end or assembly faces)。
【0035】
本発明はまた、高電圧装置又は中電圧装置のガス絶縁部分の絶縁方法にも関する(The invention also concerns a method for insulating a gas insulated portion of a high or medium voltage apparatus):
前記ガス絶縁部分は、
* ガス、例えば、ヘプタフルオロイソブチロニトリル及び/又はヘプタフルオロイソプロピルトリフルオロメチルケトン(2-ブタノン、1、1、1、3、4、4、4-ヘプタフルオロ-3-(トリフルオロメチル)-(CAS番号756-12-7))を、場合により、少なくともCO及び/又はN及び/又は酸素含有化合物及び/又は水蒸気を含むガス又は希釈ガスと混合するか、又は前記部分が、少なくともCO及び/又はN及び/又は酸素含有化合物及び/又は水蒸気を含むガスを含む(* containing a gas, for example heptafluoroisobutyronitrile and/or heptafluoroisopropyl trifluoromethyl ketone (also named 2-butanone, 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluoromethyl)- (CAS No 756-12-7)) possibly mixed with a gas or a dilution gas comprising at least CO2 and/O2 and/or N2 and/or an oxygenated compound and/or water vapor, or said portion containing a gas comprising at least CO2 and/O2 and/or N2 and/or an oxygenated compound and/or water vapor,)、
* 及び/又は、前記ガス絶縁部分は、いくらかの水及び/又は水蒸気を含む外気によって取り囲まれている、又は取り囲まれることを意図している(* and/or said gas insulated portion being surrounded, or being intended to be surrounded, by an outer atmosphere containing some water and/or water vapor)。
【0036】
前記装置は、2つの部品をさらに含み、該部品の各々は、他方の部品の端面又は組立面に面する端面又は組立面を含み、本発明によるガスケット、又はシールガスケット、又はシールシステム、又は 圧縮シールガスケット、又は圧縮シールガスケットシステムが、該部品の端面又は組立面の間に配置され、圧縮される(said apparatus further comprising two components, in which each of the components comprises an end or an assembly face that faces the end or assembly face of the other component and wherein a gasket, or a sealing gasket, or a sealing system or a compression sealing gasket or a compression sealing gasket system according to the invention is arranged and is compressed between the end or assembly faces of the components)。
【0037】
前記ガスは、1バールから20バールの間の圧力で前記装置内に収容することができる(Said gas can be contained in said apparatus at a pressure between 1 bar and 20 bars)。
【図面の簡単な説明】
【0038】
図1】本発明によるガスケットを用いて組み合わされた2つの部品を含む高電圧装置の概略図である。
図2A】ガスケットが2つの部品の間でどのように受け止められているかを示す、部品の組み立ての詳細である。
図2B】ガスケットが2つの部品の間でどのように受け止められているかを示す、部品の組み立ての詳細である。
図3】本発明によるガスケットの第1の実施形態を示す斜視図である。
図4】本発明によるガスケットの第2の実施形態を表す図である。
図5A】本発明によるガスケットの様々な実施形態の正面図である。
図5B】本発明によるガスケットの様々な実施形態の正面図である。
図6】フランジによって閉鎖され、本発明によるガスケットを備えるガス区画の孔を備える高電圧装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0039】
図1は、互いに組み合わされた部品(components:複数の構成部品)10を含む高電圧装置の一部を示している。ここでは、各部品10は、円筒状で管状の部品として表されている。本発明によるガスケット14、14’又は圧縮シールガスケット又はシールガスケット又はシールシステム又は圧縮シールガスケットシステムは、図1のような円筒形の部品に適用されるか、あるいは、例えば以下のように他の形状であってもよい部品に適用されることが理解されるであろう:
- 非円筒形の管状部分(non-cylindrical tubular part);又は、
- 非管状部品、例えばフランジ101によって閉じられたガス室の穴100(図6);フランジの端面111は、ガス室の組立面102に面し、ガス室の組立面102は、ガスケット14を収容するための凹部16を備える;あるいは、凹部は、フランジ101に部分的にまたは完全に形成されてもよい。
【0040】
あるいは、本発明によるガスケット又は圧縮シーリングガスケット又はシーリングガスケットシステム又はシーリングシステム又は圧縮シーリングガスケットシステムを、例えば2つのフランジ間の界面(the interface between two flanges)に使用することができる。
【0041】
以下の説明は、管状エレメントを参照してなされるが、本発明は、特に以下の点に関して、界面が密閉されなければならない他のあらゆるエレメント対(any other pair of elements)にも適用される:
- ヘプタフルオロイソブチロニトリル及び/又はヘプタフルオロイソプロピルトリフルオロメチルケトン(2-ブタノン、1、1、1、3、4、4、4-ヘプタフルオロ-3-(トリフルオロメチル)-(CAS番号756-12-7)とも称される)のようなガス、場合によっては少なくともCO及び/又はN及び/又は酸素化合物を含むガス又は希釈ガスと混合され得る;
- 又は、少なくともCO及び/O及び/又はN及び/又は酸素化合物を含むガス;
-前記界面は、水及び/又は水蒸気を含む外気によって取り囲まれているか、又は取り囲まれることが意図されている。
【0042】
前記ガスは、1バールから20バールの間の圧力、例えば5バール又は15バールを有することができる。
【0043】
以下の説明では、表されている要素を部品10、10’とする。
【0044】
部品10、10’は、高電圧装置の主軸AA’と同軸に延びている。
【0045】
図2A及び図2Bにより詳細に見られるように、各部品10は、他の部品10’の端面又は組立面(end or assembly faces)12’に面し、接続される端面又は組立面12から構成される。
【0046】
部品10、10’を接続するためのガスケット又はシールシステムは、2つの部品10、10’の端面又は組立面12、12’の間に軸方向に配置される、環状の一般的な形状のガスケット、又はシールガスケット、又は圧縮シールガスケット14、14’、又はシールガスケット、又はシールガスケットシステム、又は圧縮シールガスケットシステムを含む。このガスケット又はシールシステム14、14’は、軸AA’に垂直な面内で実質的に延びる。本実施例及び以下のほとんどの実施例において、前記ガスケットは、軸AA’を中心とする円対称性(circular symmetry)を有する。
【0047】
シールガスケット又はシステムは、一方の部品10を他方の部品10’に向けて軸方向に押圧するボルト手段などの締め付け手段30(tightening means 30, such as bolting means)を含む。
【0048】
締め付け手段30はまた、シールガスケット14、14’を軸方向に圧縮し、2つの部品10、10’間に気密接続(gastight connection)を提供する。
【0049】
図2Aに表される第1の実施形態によれば、各部品10、10’の端面又は組立面12、12’は、シールガスケット14、14’の一部が受容される環状凹部16を構成する。
【0050】
凹部16の軸方向深さは、2つの部品10、10’が組み付けられる前のガスケット14、14’の軸方向高さの半分より小さい。その結果、部品10、10’が 決定的に組み立てられる前に、ガスケット14、14’は、各部品10、10’の端面又は組立面12、12’から軸方向に突出する。
【0051】
図2Bに示す別の実施形態によれば、ガスケット14、14’は、両部品10、10’の端面又は組立面12、12’に接触し、端面又は組立面12、12’を一方から他方へ離間した状態に維持する。
【0052】
締め付け手段30によるガスケット14、14’の圧縮は、ガスケット14、14’の軸方向の変形を生じさせ、ガスケット14、14’の端面又は組立面12、12’上及び凹部16の壁面及び底面に対する効率的な圧力を維持する。
【0053】
ガスケット14、14’は、単一の材料、例えば、非限定的な例として、非変性ブチルゴム又は変性ブチルゴム、例えば、クロロブチルゴム(CIIR)又はブロモブチルゴムとして知られているようなエラストマー(an elastomer like, as a non-limiting example, the one known as unmodified butyl rubber or modified butyl rubber, for example chlorobutyl rubber (CIIR) or bromobutyl rubber)で作られたボディ部又は本体(a body or a main body)18、38を含む。
【0054】
部品10に充填されるガスに対するこのエラストマーの透過性は、時間の経過とともにガスの損失をもたらす。
【0055】
図3及び図4に見られるように、ガスケット14の本体18、38の、主軸AA’を含む軸平面に沿った断面は、一般的な矩形形状とすることができる。あるいは、「O」リングの断面又は円形断面を有することもできる。
【0056】
次に、ガスケット14、14’の本体18、38は、環状の半径方向外側の面(annular radially outer face)20、30と、環状の半径方向内側の面(annular radially inner face)22、32と、ガスケット14、14’を軸方向に区画し、内側面22、32を外側面20、30に接続する2つの平面環状端面(two planar annular end faces)24、26、34、36とを含む。
【0057】
好ましい実施形態によれば、本体18の面20、22、24(図3)は、密封性を高めるために波状に形成されている。波型形状は、少なくとも1つの突起又はピーク(protuberance or peak)24aと、少なくとも1つの凹部又は窪み又は谷(recess or depression or valley)24b、24cとを含む。ガス圧はこの複雑な形状のおかげでプラスの効果をもたらす:圧縮率を高め、その圧力がガスケットを溝に向かって押す。
【0058】
面20、22、24は、図4に示すように、異なる形状を有するか、又は直線状とすることができる。あるいは、ガスケットは「O」リングの形状を有し、これも内側面と外側面を有する(the gasket has the shape of an “O” ring, which also has an inner face and an outer face)。
【0059】
本発明によるガスケットが実装された装置の内側部分は、通常、使用条件において最も高い圧力P2を有する(装置の外側圧力はP1<P2である)。
【0060】
ガスケット14の通気性を低下させるため:
* ヘプタフルオロイソブチロニトリル及び/又はヘプタフルオロイソプロピルトリフルオロメチルケトン(2-ブタノン、1、1、1、3、4、4、4-ヘプタフルオロ-3-(トリフルオロメチル)-(CAS番号756-12-7))及び/又はCO及び/又はO及び/又はN、及び/又は水蒸気(a gas, for example at pressure P2, like heptafluoroisobutyronitrile and/or heptafluoroisopropyl trifluoromethyl ketone (also named 2-butanone, 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluoromethyl)- (CAS No 756-12-7)) and/or CO2 and/or O2 and/or N2, and/or to water vapor)、
* 入ってくる水や水蒸気に対して、内側面22、32及び外側面21、31の少なくとも一方は、第1の薄層23を含む(and/or to incoming water and/or water vapor, at least one of the inner face 22, 32 and of the outer face 21, 31 comprises a first thin layer 23)。
【0061】
好ましくは、前記薄層の厚さは1nmから1mmである。したがって、少量の材料しか必要としない。
【0062】
前記薄層は、例えばスプレー技術によって堆積された金属又は軟質金属から作られるか、又は含むことができる(Said thin layer can be made of, or comprise, a metal or a soft metal)。例えば、そのような技術は、ワークピースと接触した後に酸化-還元反応が起こる液膜を形成する水相中の2つのエアロゾルのスプレーを含むことができる(a technique may involve the spraying of 2 aerosols in aqueous phase, which will form a liquid film in which an oxidation-reduction reaction takes place after being in contact with the workpiece)。この化学反応により、ワークピースの表面領域に均一で均質な金属層が形成される。
【0063】
前記金属又は軟質金属は、例えば、Ag、Al、スズ、銅、金、鉄、又はこれらの元素の混合物及び/又はこれらの元素の酸化物の中から選択することができる。
【0064】
あるいは、前記第1の薄層23は、電荷を含むか含まないPTFE(PTFE, with or without charges)で作られるか、又は含むことができる。
【0065】
内側面22、32及び外側面20、30の両方は、各々、金属もしくは軟質金属(例えば、上記のリストからの)又はPTFEから作られるか、又はそれらを含む薄層21、23を含み得る。好ましくは、前記薄層21、23の少なくとも一方又は両方は、1nm~1mm、例えば300nm又は1μmの厚さを有する。
【0066】
例えば、内側と外側の面にはそれぞれ300nmのAg層がある。
【0067】
平面端面24、26、34、36の少なくとも1つは、部分的又は完全に、金属又は軟質金属、(例えば上記リストからの)又はPTFEで作られるか、又はそれらを含む薄層によって覆うことができる。好ましくは、前記薄層は1nmから1mmの間の厚さを有する。これにより、ガスケットの上記ガスに対する気密性が強化される。
【0068】
図5Aは、本発明による円形又は環状ガスケットの軸(AA’)に垂直な面における正面図である。このガスケットは、例えば30mmから1300mmの間で構成され得る内径D1を有する。
【0069】
あるいは、本発明によるガスケットもまた、軸(AA’)に垂直な平面内に延びるが、主軸BB’(軸AA’に垂直)に沿って細長い又は楕円形又は長円形の形状(図5B)を有し、それは、例えば30mmと1300mmとの間で構成され得る最大内寸D2を有する。
【0070】
図5A図5Bの両方において、半径方向内側の面は、本発明による薄い金属層23を保持している(On both figures 5A and 5B, the radially inner face bears(担う) a thin metal layer 23 according to the invention)。軸AA’は、図5A図5Bのそれぞれに垂直である。
【0071】
すでに述べたように、主軸AA’を含む軸方向平面において、ガスケット本体は「O」リングの形状を有することができる。
【0072】
本発明は、例えばスイッチ、回路遮断器、断路器、変圧器、避雷器、ガス絶縁ライン(a switch, or to a circuit-breaker, or to a disconnector, or to a transformer, or to a surge arresters, or to a gas-insulated line)などに適用される。
【符号の説明】
【0073】
10、10’:部品 12、12’:端面又は組立面 14、14’:ガスケット/圧縮シールガスケット/シールガスケット 16:凹部/環状凹部 18、38:ボディ部/本体 20、30:環状の半径方向外側の面 21:薄層 22、32:環状の半径方向内側の面 23:第1の薄層 24、26、34、36:平面環状端面 24a:突起/ピーク 24b、24c:凹部/窪み/谷 31:外側面 33:薄層 100:穴 101:フランジ 102:組立面 111:端面 AA’:主軸

図1
図2A
図2B
図3
図4
図5A
図5B
図6
【国際調査報告】