電流導入端子とは？フィードスルーのセラミック封止・ガラス封止・水冷式の違いと、耐電圧・電流・フランジの選び方

電流導入端子とは

電流導入端子は、真空容器や密閉容器の外から、ヒーターや電極、センサーへ電気を通す部品です。フジ電科は、ハーメチックシールを、真空容器や密閉容器など外と遮断された構造体に電力や信号を入れるために使う部品としています。

比較ページには、日本の会社が自社で作る電流導入端子を、品番の単位で載せています。回転や直進の導入機、水やガスだけを通す導入機、熱電対・同軸・光ファイバー用の端子は載せていません。

3つの方式

• セラミック封止は、アルミナセラミックと金属をろう付けして気密を保ちます。カワソーテクセルのPF-SM6-3kV-10A-I70-2と、コスモ・テックの高電圧フィードスルー 5kV-22A がこの方式です
• ガラス封止のコネクタは、ガラスと金属を封着して、D-subやMSのコネクタの形にしたものです。フジ電科のD-subハーメチックコネクタと、丸型・MSハーメチックコネクタがこの方式です
• 水冷式は、中空の電極に水を通し、電極を冷やしながら電力を入れます。カワソーテクセルの水冷式導入端子 3kV-200A と、コスモ・テックの水冷端子がこの方式です

耐電圧と電流

• カワソーテクセルの標準電流導入端子は、1kVから30kVまでの型番があります
• PF-SM6-3kV-10A-I70-2は、耐電圧3kV・電流10Aです
• コスモ・テックの高電圧フィードスルーは、耐電圧5kV・電流22Aで、多ピン端子より高い電圧を入れられます
• 水冷式は、カワソーテクセルの品が3kV・200A、コスモ・テックの水冷端子が5kVと8kVです
• 耐電圧と電流は1本あたりの値です。本数を増やしても、1本に流せる電流は変わりません

フランジと電極の本数

• カワソーテクセルは、ICFフランジを溶接した端子を標準品にしています。PF-SM6-3kV-10A-I70-2は、ICF70に電極が2本付いています
• コスモ・テックは、NW/KF・ICF・JIS-VF・JIS-VGのフランジ付きをそろえています。高電圧フィードスルーの電極は1本・2本・4本、水冷端子は1本から4本です
• カワソーテクセルの水冷式導入端子は、ICF70の回転フランジで付けるよう勧めています

リーク量と温度

• カワソーテクセルの水冷式導入端子は、気密特性が1×10-10Pa・m³/sです
• カワソーテクセルの多ピンコネクタは、気密性1.0×10-10Pa・m³/s・耐圧1MPaです
• フジ電科のハーメチックシールの基本仕様は、気密性1×10-9Pa・m³/s以下、絶縁抵抗500MΩ以上です
• コスモ・テックの高電圧フィードスルーと水冷端子は、最高温度450℃です

ガラス封止の2つの型

• フジ電科によると、ガラスのハーメチックシールには、マッチドタイプとコンプレッションタイプがあります
• マッチドタイプはコバールを使い、ガラスと膨張が近いので、形の制約が少なく、耐熱性と気密性に優れます
• コンプレッションタイプは、主に鉄系やSUSを使い、ガラスとの膨張の差で締め付けて封着します。機械の負荷に強い型です

選ぶ順番

• まず、入れる電圧と電流を決めます。3kVを超える電圧や数十Aの電流なら、セラミック封止の端子を見ます
• 熱源の近くで大きな電流を長く流すなら、水冷式を選びます
• 多芯の信号を出すなら、ガラス封止のD-subやMSのコネクタが向きます
• 最後に、装置のポートに合うフランジの規格と呼び径を合わせます

値段

• 今回の3社は、どこも値段を公式に出していません
• コスモ・テックは真空部品の通販サイトで売っていますが、価格と在庫は会員登録してログインすると見られます
• カワソーテクセルとフジ電科は、公式サイトに値段を載せていません。フジ電科は製品1個から受けます