JPH0757975A - 真空コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 静電容量がより大きく信頼性が高く且つ安価
な真空コンデンサの提供。 【構成】 真空容器１０の内部に固定電極１４と可動電
極１５を設けた真空コンデンサにおいて、真空容器１０
を、可動コンデンサ１５の対向部分とその移動範囲の部
分を金属部材による大径円筒部１０Ｌで形成し、可動リ
ード１２に対向する部分を絶縁円筒部材を有する小径円
筒部１０Ｓで形成し、これら大径円筒部１０Ｌと小径円
筒部１０Ｓとを中間フランジ１７で気密に接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大電力送信機の発振回
路、増幅回路、あるいは誘導過熱装置のタンク回路等に
用いられる真空コンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】電圧および電流の定格が高く、同調比、
事故回復性に優れることから、近年、大電力コンデンサ
用途に真空コンデンサが用いられている。

【０００３】図３は特開平５−４１３３５号「真空コン
デンサ」により開示された真空コンデンサの断面構造図
である。

【０００４】この図において、１０は真空容器を示す。
この真空容器１０は、上下端を有する絶縁円筒部材１０
ａと、その上端が絶縁円筒部材１０ａの下端に接合され
た銅材より成る金属円筒部材１０ｂとでその側面部を形
成するとともに、金属円筒部材１０ｂの下端を封止する
固定側の端蓋１０ｃと、絶縁円筒部材１０ａの上端を封
止する可動側の端蓋１０ｄとを有している。固定側の端
蓋１０ｃと金属円筒部材１０ｂとは導通しており、金属
円筒部材１０ｂと可動側端蓋１０ｄとは絶縁円筒部材１
０ａにより絶縁されている。金属円筒部材１０ｂの高さ
は、少なくとも後述する可動電極の可動範囲をカバーし
得る高さのものとする。なお、絶縁円筒部材１０ａには
セラミック又は硝子が用いられ、金属円筒部材１０ｂは
例えば銅が用いられる。

【０００５】可動側の端蓋１０ｄの略中央部には軸受１
１と可動リード１２とが形成されており、図示を省略し
た静電容量調整ねじでこの可動リード１２を軸受１１に
沿って上下動させる。また、軸受１１および可動側端蓋
１０ｄの内側にはベローズ１３の一端が固着されてい
る。

【０００６】固定側端蓋１０ｃの内側には各々内径が異
なる複数の円筒状電極板を同心円状に一定間隔をもって
設けて固定電極１４を形成しており、また、この固定電
極１４の電極間に各電極板と所定間隔をもって挿出入で
きるように複数の円筒状電極板を設けて可動電極１５を
形成している。この可動電極１５は可動導体１６の表面
（固定側端蓋と対向する面）に取り付けられるが、その
最外周電極板表面は金属円筒部材１０ｂの内壁と所定間
隔で隣接且つ対向する構造としている。

【０００７】なお、可動導体１６の背面には前記ベロー
ズ１３の他端と可動リード１２とが固着されている。

【０００８】上記構造の真空コンデンサでは、固定電極
１４および可動電極１５に各々極性の異なる電圧が供給
されると、金属円筒部材１０ｂが固定電極１４の電極板
を兼ね、可動電極１５の最外周電極板表面との間で静電
容量が生じる。これにより、あたかも固定電極１４の電
極板数を増やしたかのごとく作用し、真空容器１０の外
径を大きくすることなく静電容量を増加させることがで
きる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】電極板数を増加して、
さらに静電容量を大きくしようとすると真空コンデンサ
の外径が大きくなり、それにしたがって絶縁円筒部材を
含めた真空容器全体の外径も大きくなる。外径が大きく
なると、端蓋の強度が問題となり、特に絶縁円筒部材と
金属円筒部とのロー付部が増加し、真空漏れの要因が増
す。また、高価な絶縁円筒部材を静電容量の大きさに応
じて種々用意することになり、同部材の管理費も増加し
て真空コンデンサを高価なものとする。

【００１０】本発明は、絶縁円筒部材の外径を増やすこ
となく静電容量をより大きくした真空コンデンサの提供
を目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明における上記の課
題を解決するための手段は、円筒容器の両端を互いに電
気的に絶縁された金属製の固定側および可動側の端蓋に
よって封止して真空容器を形成し、前記固定側の端蓋の
内側に内径の異なる円筒状電極板を円心円状に一定間隔
をもって複数設け、この円筒状電極板間の各間隙内に非
接触状態で軸線方向に移動可能な円筒状電極板を可動導
体に設けるとともに、該可動導体に前記可動側の端蓋か
ら外部に導出した可動リードを設けて成る真空コンデン
サにおいて、前記真空容器は、可動電極の対向部および
その移動範囲を金属部材による大径円筒部で形成し、且
つ可動リードに対向する部分を絶縁円筒部材を有する小
径円筒部材で形成し、これら大径円筒部と小径円筒部と
を中間フランジで接合したことを特徴とする。

【００１２】また、前記中間フランジの厚さは前記金属
円筒部材の厚さより厚く、且つ金属円筒部材の小径部と
大径部との半径差の１／３以上とするものである。

【００１３】

【作用】定格静電容量に関係なく絶縁円筒部材その他を
共通化することができ、また安定した耐電圧を得ること
ができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を図面に示す一実施例に基づい
て説明する。なお、図３と同一部分には同一符号を付し
て説明を省略する。

【００１５】図１は本発明の一実施例の断面図を示し、
本発明における真空容器１０は、可動電極１５の対向部
分とこの可動電極が軸線方向に移動する範囲を金属部材
による大径円筒部１０Ｌで形成し、且つ可動リード１２
と対向する部分を、絶縁円筒部材１０ａを有する小径円
筒部１０Ｓで形成し、これら大径円筒部１０Ｌと小径円
筒部１０Ｓとを中間フランジ１７で気密に接合したもの
である。小径円筒部１０Ｓは、金属円筒部材１０ｂと絶
縁円筒部材１０ａとから形成してもよく、また、絶縁円
筒部材１０ａのみで形成してもよい。大径円筒部材１０
Ｌの長さ（高さ）は、少なくとも可動電極１５の最大移
動範囲、即ち、可動電極１５を図１の上方に移動し、そ
の先端が固定電極１４の先端に達したときにおける可動
導体１６の移動範囲の長さとする。

【００１６】真空コンデンサの静電容量を大きくするた
めに、電極板数が増加して可動導体１６の外径が大きく
なったときは、中間フランジ１７と金属部材による大径
円筒部１０Ｌの直径を大きくすれば良く、その他の部分
を変更する必要はない。

【００１７】真空コンデンサは真空炉中において７００
℃〜９００℃に加熱され、ロー付け接合により組立られ
るから金属部材は焼鈍された状態となる。そのために、
上に述べた中間フランジ１７が設けられた真空コンデン
サにおいては、大気と真空との圧力差により円板状の中
間フランジ１７が変形し、固定側の端蓋１０ｃと可動導
体１６との平行が狂い、固定電極１４と可動電極１５と
が接触したり、接近して所定の耐電圧が得られなくなる
場合がある。

【００１８】そこで本発明は種々の実験の結果、後述す
る如く、中間フランジ１７の厚さを厚くし、大径円筒部
１０Ｌの厚さ以上であって且つ小径円筒部１０Ｓの半径
と大径円筒部１０Ｌの半径との半径差の１／３以上の厚
さとすることにより上記の課題が解決されることを見え
出した。

【００１９】図２は中間フランジ１７の厚さを変えて製
作した真空コンデンサの耐電圧を測定した結果を示す図
で、可動コンデンサの径方向の傾きを耐電圧の変化とし
て、とらえたものである。

【００２０】図２において、縦軸は耐電圧で、測定した
耐電圧Ｖと所定（定常時）の耐電圧Ｖｏとの比率で表示
してある。横軸は中間フランジ１７の厚さｔで、小径円
筒部１０Ｓの半径と大径円筒部１０Ｌの半径との半径差
Ｌに対する割合で表示してある。なお、これら円筒部１
０Ｓ，１０Ｌおよび中間フランジ１７は同質の銅材によ
る。また○印で示す条件１は小径円筒部１０Ｓの半径が
３０ｍｍ，１０Ｌの半径が３７ｍｍの場合、×印で示す
条件２は小径円筒部１０Ｓの半径が３０ｍｍ，１０Ｌの
半径が４５ｍｍの場合で、何れの場合も中間フランジ１
７の厚さｔがｔ≧Ｌ／３であれば所定の耐電圧が得られ
ることがわかる。

【００２１】

【発明の効果】本発明に係る真空コンデンサは、定格静
電容量の大小に関係なく、絶縁円筒部材は小径に形成さ
れるので金属部材とのロー付部分が最小にできて真空漏
れの要因を低減させて信頼性を向上し、また、固定導体
と固定電極、可動導体と可動電極ならびに中間フランジ
と固定導体との間の大径円筒部以外は同一部品とするこ
とができるから、部品の共通化による製造原価の低減が
はかられ、また、中間フランジの厚みを上記のように選
定することにより静電容量がより大きく、且つ安定な静
電容量および耐電圧特性のよい真空コンデンサがより低
価格に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の断面図。

【図２】中間フランジの厚さと耐電圧との関係説明図。

【図３】従来例の断面図。

【符号の説明】

１０…真空容器 １０ａ…絶縁円筒部材 １０ｂ…金属円筒部材 １０ｃ，１０ｄ…端蓋 １０Ｓ…小径円筒部 １０Ｌ…大径円筒部 １４…固定電極 １５…可動電極 １７…中間フランジ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒容器の両端を互いに電気的に絶縁さ
   れた金属性の固定側および可動側の端蓋によって封止し
   て真空容器を形成し、前記固定側の端蓋の内側に、内径
   の異なる円筒状電極板を円心円状に一定間隔をもって複
   数設け、この円筒状電極板間の各間隙内に非接触状態で
   軸線方向に移動可能な円筒状電極板を可動導体に設ける
   とともに、該可動導体に前記可動側の端蓋から外部に導
   出した可動リードを設けて成る真空コンデンサにおい
   て、前記真空容器は可動電極の対向部とその移動範囲を
   金属部材による大径円筒部で形成し、且つ可動リードに
   対向する部分を絶縁円筒部材を有する小径円筒部で形成
   し、これら大径円筒部と小径円筒部とを中間フランジで
   気密に接合したことを特徴とする真空コンデンサ。
2. 【請求項２】 前記中間フランジは、その厚さｔが前記
   大径円筒部の厚さより厚く、且つ小径円筒部と大径円筒
   部との半径差をＬとするときｔ≧Ｌ／３であることを特
   徴とする請求項１記載の真空コンデンサ。