JP3998482B2 - 電線架橋処理装置及び電線架橋処理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、導体の外周に被せられた被覆絶縁体に熱を加え、熱収縮させて導体に密着させる架橋処理を行う電線架橋処理装置及び電線架橋処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
電線架橋処理に適用できる技術として、特開平10−67018号公報に架橋ゴムホースの製造方法が開示されている。この製造方法を簡単に説明すると、導電性層を有するマンドレル上に架橋性ゴムを配置し、高周波を印加してマンドレルの導電層を加熱し、この熱により架橋性ゴムを加熱することにより架橋処理を行うものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来例には高周波の具体的な印加方法が明確に記載されておらず、高周波印加装置は通常大がかりな装置となるため、このような技術を電線架橋処理に適用すると、装置が大型化する。
【0004】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、装置をコンパクトに構成でき、且つ、連続的な架橋処理が可能である電線架橋処理装置及び電線架橋処理方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、マイクロ波を発生するマイクロ波発生装置と、このマイクロ波発生装置より出力されたマイクロ波が内部の伝送空間を伝搬する導波管同軸変換器と、この導波管同軸変換器の伝送空間に配置され、内部に未架橋の被覆電線を通すことができる電線挿通管とを備え、前記電線挿通管は、誘電体であるたことを特徴とする。
【0006】
この電線架橋処理装置では、導波管同軸変換器の伝送空間にマイクロ波を入射し、電線挿通管内に未架橋の被覆電線を送り込むと、被覆電線の導体が同軸管構造の内部導体として作用し、マイクロ波がTEM波に変換され、TEM波の電界によって被覆電線の導体に電流が流れ、このジュール熱により内側から被覆絶縁体が加熱されるものであり、少なくともマイクロ波発生装置と導波管同軸変換器とを備え、導波管同軸変換器内に被覆電線を配置できるスペースを確保すれば、被覆電線の架橋処理が可能である。又、被覆電線を電線挿通管内に順次送り込むことにより連続的な処理が可能である。さらに、電線挿通管が誘電体における電磁波の損失によって発熱し、この電線挿通管の熱により外側から被覆絶縁体が加熱され、被覆絶縁体が内外から加熱される。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1記載の電線架橋処理装置であって、前記電線挿通管は、前記導波管同軸変換器の伝送空間の終端位置からマイクロ波の(2n−1)/4・管内波長(n:自然数)の位置に沿って配置されたことを特徴とする。
【0008】
この電線架橋処理装置では、請求項1の発明の作用に加え、被覆電線がマイクロ波の電界の波の腹に位置することからマイクロ波が効率良くTEM波に変換される。
【0011】
請求項3の発明は、マイクロ波を発生するマイクロ波発生装置と、このマイクロ波発生装置より出力されたマイクロ波が内部の伝送空間を伝搬する導波管同軸変換器と、この導波管同軸変換器の伝送空間に配置され、内部に未架橋の被覆電線を通すことができ誘電体である電線挿通管とを備えた電線架橋処理装置の電線架橋処理方法であって、前記導波管同軸変換器の伝送空間にマイクロ波を入射し、前記電線挿通管内に未架橋の被覆電線を順次送り込むことを特徴とする。
【0012】
この電線架橋処理方法では、被覆電線の導体が同軸管構造の内部導体として作用し、マイクロ波がTEM波に変換され、TEM波の電界によって被覆電線の導体に電流が流れ、このジュール熱により内側から被覆絶縁体が加熱されるものであり、少なくともマイクロ波発生装置と導波管同軸変換器とを備え、導波管同軸変換器内に被覆電線を配置できるスペースを確保すれば、被覆電線の架橋処理が可能である。又、被覆電線を電線挿通管内に順次送り込むことにより連続的な処理が可能である。さらに、電線挿通管が誘電体における電磁波の損失によって発熱し、この電線挿通管の熱により外側から被覆絶縁体が加熱され、被覆絶縁体が内外から加熱される。
【0013】
請求項4の発明は、請求項3記載の電線架橋処理方法であって、前記電線挿通管は、前記導波管同軸変換器の伝送空間の終端位置からマイクロ波の(2n−1)/4・管内波長(n:自然数)の位置に沿って配置されたことを特徴とする。
【0014】
この電線架橋処理方法では、請求項3の発明の作用に加え、被覆電線がマイクロ波の電界の波の腹に位置することからマイクロ波が効率良くTEM波に変換される。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【0018】
図1〜図3は本発明の一実施形態を示し、図1は電線架橋処理装置1の概略構成図、図2は電線架橋処理装置1の導波管同軸変換器4の構成図、図3は導波管同軸変換器4の要部拡大断面図である。
【0019】
図1に示すように、電線架橋処理装置1は、マイクロ波を発生するマイクロ波発生装置2と、このマイクロ波発生装置2より発生したマイクロ波を伝送させるマイクロ波伝送装置3と、このマイクロ波伝送装置3により伝送されたマイクロ波が導かれ、この導かれたマイクロ波を内部空間で伝搬させる導波管同軸変換器4とから構成されている。
【0020】
マイクロ波伝送装置3は、マイクロ波の入射側から第1方向結合器5、アイソレータ6,第2方向結合器7,ランスフォーマ8,自動整合器9及びランスフォーマ10がこの順で連結されて構成されている。このように構成されたマイクロ波伝送装置3は、反射波を発生させることなくマイクロ波をH01波(TE01波)で導波管同軸変換器4に向かって伝搬する。
【0021】
導波管同軸変換器4は、その内部の伝送空間4aの終端側にショートプランジャ11を有し、このショートプランジャ11の可動短絡板11aの位置を可変することにより伝送空間4aの終端位置を所望の位置に可変できるようになっている。導波管同軸変換器4は、矩形状の導波管本体部4bと、この導波管本体部4bに連通する分岐同軸管部4cとを有し、導波管本体部4bと分岐同軸管部4cの内部の伝送空間4aには電線挿通管12が配置されている。この電線挿通管12は、可動短絡板11aの位置(伝送空間4aの終端位置)からマイクロ波の1/4・λg(λg:管内波長)の位置に沿って配置されている。
【0022】
電線挿通管12は、間隔を置いて配置された銅板フランジ部13a,13bによって導波管同軸変換器4に隙間なく固定されており、一方の銅板フランジ部13aは分岐同軸管部4cの伝送空間4aの終端を構成している。電線挿通管12は、その内部12aに未架橋の被覆電線Wを通すことができるようになっている。電線挿通管12は、材質が誘電体であり、ガラス(例えばバイレックスガラス)、石英、セラミックスなどによって形成されている。又、被覆電線Wは、図3に示すように、銅材にて形成された線状の導体20と、この導体20の外周を被う被覆絶縁体21とから構成されている。未架橋の被覆電線Wは、被覆絶縁体21が導体20の外周を単に被っているだけで導体20に密着されていない。
【0023】
このように構成された電線架橋処理装置1の電線架橋処理作業を説明する。導波管同軸変換器4の伝送空間4aにマイクロ波を入射し、電線挿通管12内に未架橋の被覆電線Wを送り込むと、被覆電線Wの導体20が同軸管構造の内部導体として作用し、マイクロ波がTEM波に変換され、TEM波の電界によって被覆電線Wの導体20に電流が流れ、このジュール熱により内側から被覆絶縁体21が加熱される。この電線架橋処理装置1では、少なくともマイクロ波発生装置2と導波管同軸変換器4とを備え、導波管同軸変換器4内に被覆電線Wを配置できるスペースを確保すれば、被覆電線Wの架橋処理が可能であるため、電線架橋処理装置1をコンパクトに構成できる。又、被覆電線Wを電線挿通管12内に順次送り込むことにより連続的な処理が可能である。
【0024】
この実施形態では、電線挿通管12は、導波管同軸変換器4の伝送空間4aの終端位置からマイクロ波の(2n−1)/4・管内波長(n:自然数)の位置に沿って配置されているので、被覆電線Wがマイクロ波の電界の波の腹に位置することからマイクロ波が効率良くTEM波に変換されるため、大きな電界により大きな電流が導体20に流れ、被覆絶縁体21への加熱が迅速に行われる。
【0025】
この実施形態では、電線挿通管12は誘電体であるので、電線挿通管12が誘電体における電磁波の損失によって発熱し、この電線挿通管12の熱により外側から被覆絶縁体21が加熱され、被覆絶縁体21が内外から加熱されるため、架橋処理にエネルギーを効率良く利用できる。
【0026】
前記実施形態では、導波管同軸変換器4の伝送空間4aの終端位置が可動短絡板11aの位置であるため、可動短絡板11aの位置を可変することにより電線挿通管12を1/4・λgの位置に容易に配置できる。
【0027】
前記実施形態では、電線挿通管12を1/4・λgの位置に配置したが、(2n−1)/4・λg(但し、n:自然数)の位置に配置すれば良い。つまり、この配置位置であれば被覆電線Wをマイクロ波の電界の波の腹に位置させることができ、マイクロ波を効率良くTEM波に変換できる。
【0028】
前記実施形態では、分岐同軸管部4cの長さ寸法Lは、伝搬されるマイクロ波に反射波が発生しない寸法(この実施形態では62mm)に設定されているが、62mm単位で伸ばすことにより、マイクロ波に反射波を発生させることなく電線架橋処理範囲を拡大することができ、架橋処理速度を向上させることができる。
【0029】
尚、前記実施形態では、導波管同軸変換器4の導波管本体部4bは、矩形状にて形成されているが、円筒形状等によって形成しても良いことはもちろんである。
【0030】
尚、前記実施形態では、マイクロ波伝送装置3はマイクロ波をH01波(TE01波)で伝搬するが、H01波(TE01波)以外のH波(TE波)で伝搬しても、又は、E波(TM波)で伝搬しても良く、マイクロ波の伝搬状態はマイクロ波伝送路の形態によって適宜決定される。
【0031】
以上説明したように、請求項1の発明によれば、マイクロ波発生装置と、マイクロ波が内部の伝送空間を伝搬する導波管同軸変換器と、この導波管同軸変換器の伝送空間に配置され、内部に未架橋の被覆電線を通すことができる電線挿通管とを備えたので、導波管同軸変換器の伝送空間にマイクロ波を入射し、電線挿通管内に未架橋の被覆電線を送り込むと、被覆電線の導体が同軸管構造の内部導体として作用し、マイクロ波がTEM波に変換され、TEM波の電界によって被覆電線の導体に電流が流れ、このジュール熱により内側から被覆絶縁体が加熱されるものであり、少なくともマイクロ波発生装置と導波管同軸変換器とを備え、導波管同軸変換器内に被覆電線を配置できるスペースを確保すれば、被覆電線の架橋処理が可能であるため、電線架橋処理装置をコンパクトに構成できる。又、被覆電線を電線挿通管内に順次送り込むことにより連続的な処理が可能である。さらに、電線挿通管は誘電体であるので、電線挿通管が誘電体における電磁波の損失によって発熱し、この電線挿通管の熱により外側から被覆絶縁体が加熱され、被覆絶縁体が内外から加熱されるため、架橋処理にエネルギーを効率良く利用できる。
【0032】
請求項2の発明によれば、請求項1記載の電線架橋処理装置であって、電線挿通管は、導波管同軸変換器の伝送空間の終端位置からマイクロ波の(2n−1)/4・管内波長(n:自然数)の位置に沿って配置されたので、請求項1の発明の効果に加え、被覆電線がマイクロ波の電界の波の腹に位置することからマイクロ波が効率良くTEM波に変換されるため、大きな電界により大きな電流が導体に流れ、被覆絶縁体への加熱が迅速に行われる。
【0034】
請求項3の発明によれば、マイクロ波発生装置と、マイクロ波が内部の伝送空間を伝搬する導波管同軸変換器と、この導波管同軸変換器の伝送空間に配置され、内部に未架橋の被覆電線を通すことができる電線挿通管とを備えた電線架橋処理装置の電線架橋処理方法であって、導波管同軸変換器の伝送空間にマイクロ波を入射し、電線挿通管内に未架橋の被覆電線を順次送り込むので、被覆電線の導体が同軸管構造の内部導体として作用し、マイクロ波がTEM波に変換され、TEM波の電界によって被覆電線の導体に電流が流れ、このジュール熱により内側から被覆絶縁体が加熱されるものであり、少なくともマイクロ波発生装置と導波管同軸変換器とを備え、導波管同軸変換器内に被覆電線を配置できるスペースを確保すれば、被覆電線の架橋処理が可能であるため、電線架橋処理装置をコンパクトに構成できる。又、被覆電線を電線挿通管内に順次送り込むことにより連続的な処理が可能である。さらに、電線挿通管は誘電体であるので、電線挿通管が誘電体における電磁波の損失によって発熱し、この電線挿通管の熱により外側から被覆絶縁体が加熱され、被覆絶縁体が内外から加熱されるため、架橋処理にエネルギーを効率良く利用できる。
【0035】
請求項4の発明によれば、請求項3記載の電線架橋処理方法であって、電線挿通管は、導波管同軸変換器の伝送空間の終端位置からマイクロ波の(2n−1)/4・管内波長(n:自然数)の位置に沿って配置されたので、請求項4の発明の効果に加え、被覆電線がマイクロ波の電界の波の腹に位置することからマイクロ波が効率良くTEM波に変換されるため、大きな電界により大きな電流が導体に流れ、被覆絶縁体への加熱が迅速に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示し、電線架橋処理装置の概略構成図である。
【図2】本発明の一実施形態を示し、電線架橋処理装置の導波管同軸変換器の構成図である。
【図3】本発明の一実施形態を示し、導波管同軸変換器の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
1 電線架橋処理装置
2 マイクロ波発生装置
4 導波管同軸変換器
4a 伝送空間
12 電線挿通管
12a 電線挿通管の内部
W 被覆電線
Claims (4)
- マイクロ波を発生するマイクロ波発生装置と、このマイクロ波発生装置より出力されたマイクロ波が内部の伝送空間を伝搬する導波管同軸変換器と、この導波管同軸変換器の伝送空間に配置され、内部に未架橋の被覆電線を通すことができる電線挿通管とを備え、前記電線挿通管は、誘電体であることを特徴とする電線架橋処理装置。
- 請求項1記載の電線架橋処理装置であって、前記電線挿通管は、前記導波管同軸変換器の伝送空間の終端位置からマイクロ波の(2n−1)/4・管内波長(n:自然数)の位置に沿って配置されたことを特徴とする電線架橋処理装置。
- マイクロ波を発生するマイクロ波発生装置と、このマイクロ波発生装置より出力されたマイクロ波が内部の伝送空間を伝搬する導波管同軸変換器と、この導波管同軸変換器の伝送空間に配置され、内部に未架橋の被覆電線を通すことができ誘電体である電線挿通管とを備えた電線架橋処理装置の電線架橋処理方法であって、前記導波管同軸変換器の伝送空間にマイクロ波を入射し、前記電線挿通管内に未架橋の被覆電線を順次送り込むことを特徴とする電線架橋処理方法。
- 請求項3記載の電線架橋処理方法であって、前記電線挿通管は、前記導波管同軸変換器の伝送空間の終端位置からマイクロ波の(2n−1)/4・管内波長(n:自然数)の位置に沿って配置されたことを特徴とする電線架橋処理方法。
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