JPH11273998A - 真空コンデンサ - Google Patents

真空コンデンサ

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JPH11273998A
JPH11273998A JP10074755A JP7475598A JPH11273998A JP H11273998 A JPH11273998 A JP H11273998A JP 10074755 A JP10074755 A JP 10074755A JP 7475598 A JP7475598 A JP 7475598A JP H11273998 A JPH11273998 A JP H11273998A
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JP
Japan
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movable
electrode
end plate
fixed
cylindrical
Prior art date
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Pending
Application number
JP10074755A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshimasa Fukai
利▲真▼ 深井
Naoki Hayashi
尚樹 林
Sachihiro Fukatsu
祥弘 深津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Corp
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Publication of JPH11273998A publication Critical patent/JPH11273998A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空コンデンサを高耐電圧、大容量、小形に
する。 【解決手段】 固定電極6及び可動電極8を構成する各
円筒状電極板F1〜Fn,M1〜Mnをステンレス、ニッケ
ル、モリブデン、ニオブ、タンタル、チタン、タングス
テン、モネル、銅ニッケル合金及び洋白のうちのいずれ
かにより形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、大電力送信機の
発振回路、半導体製造装置用の高周波電源、あるいは誘
導加熱装置のタンク回路等に用いられる真空コンデンサ
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】真空コンデンサの耐電圧、静電容量特性
を安定させ、かつ全長の小形化を図ったものとして、特
願平6−233912号で提案したようなコンデンサが
ある。図1はこのような真空コンデンサの縦断面図、図
2はその一部拡大図を示し、1はセラミック等の絶縁円
筒であり、その両端に銅製の円筒2a,2bを接合して
円筒部を形成し、この円筒部の両端を固定側端板3と可
動側端板4により閉塞して真空容器5を形成する。固定
側端板3の内面側には、径が異なる複数の円筒状電極板
1〜Fnを同心状の一定間隔で立設し、固定電極6を形
成する。
【0003】7は真空容器5内において固定側端板3に
対向して配置された可動電極取付導体であり、その固定
側端板3側には径が異なる複数の円筒状電極板M1〜Mn
を固定電極6の各円筒状電極板F1〜Fn間に等間隔で挿
出入でき、かつ同心状の等間隔で立設して可動電極8を
形成する。9は固定側端板3の内面側中心に一端が取り
付けられたガイドピン、10は可動電極取付導体7の中
心に貫通して取り付けられた可動リード兼用の筒状のガ
イド部であり、ガイドピン9が摺動自在に挿入される。
【0004】15は真空状態を保持するための円筒状で
伸縮自在のベローズであり、その一端は可動側端板4に
取り付けられ、他端はガイド部10に取り付けられてい
る。11はベローズ取付部より内側において可動側端板
4に設けられた開口部4aの内面側周縁部に立設された
ナット受け部であり、内端に鍔部11aが形成されてい
る。12は一端がガイド部10に連結されたねじ軸であ
り、他端は鍔部11aを挿通してナット受け部11内に
突出している。13は調整ナットであり、その一端は軸
受14を介して鍔部11aに回転自在に支持されている
とともに、この一端側にはねじ孔13aを有し、ねじ軸
12の他端と螺合している。又、ねじ軸12の他端側に
は同軸状にねじ穴12aが設けられ、このねじ穴12a
には頭部14aを有する調整ねじ16が螺合される。
又、調整ナット13にはねじ孔13aと連続してより大
径の大径孔13bが設けられ、ねじ孔13aと大径孔1
3bとの間には段部13cが形成される。
【0005】上記構成の真空コンデンサにおいて、最大
静電容量値を調整する場合は、まず調整ナット13を若
干右に回し(右ねじの場合)、ガイドピン9の下端とね
じ軸12の上端とが当接する最大静電容量位置より若干
ねじ軸12を下方へ移動させ、定義した最大静電容量値
に調節する。この若干の調節量は真空コンデンサの静電
容量のばらつきの程度で決まる。次に、この状態で調整
ねじ14をその頭部14aが段部13cに当接するまで
ねじ穴12aに螺入し、接着剤等でねじ軸12に固定す
る。これによって、調整ナット13はこの最大静電容量
位置で左回転しようとしても頭部14aが段部13cに
当接して回転できなくなり、ねじ軸12はこの位置以上
に上昇できなくなり、最大静電容量値は固定され、その
調整は容易となる。
【0006】又、真空コンデンサの静電容量の調整は、
調整ナット13を回転させると、ガイド部10を介して
可動電極8が上下動し、固定電極6との対向総面積が可
変されることにより行われる。又、ナット受け部11を
内向きに設けたので、小形化が可能となる。もちろん、
ガイドピン9とガイド部10を設けたことにより可動電
極8の移動が安定し、耐電圧特性及び静電容量特性が安
定する。
【0007】なお、真空容器5の円筒部を全体的に絶縁
材により形成してもよく、要は固定側と可動側が絶縁さ
れればよい。又、ガイド部10は可動リードを兼用して
いるが、別々に設けてもよい。又、ガイドピン9とガイ
ド部10は電気的に絶縁する必要があり、例えばガイド
ピン9をアルミナセラミック、ガイド部10をリン青銅
で形成すればよく、あるいはガイドピン9を金属製にし
てナイロン樹脂をコーティングしてもよい。さらに、ガ
イドピン9とガイド部10の摺動面にキーとキー溝を設
けることにより、ガイド部10の回転を防ぐことができ
る。又、ベローズ15の一端をガイド部10に取り付け
たが、可動電極取付導体7に取り付けてもよく、またガ
イドピン9を可動電極取付導体7側に、ガイド部10を
固定側端板3側に取り付けてもよい。ただし、この場合
は可動リードを別体にして可動電極取付導体7に取り付
ける。また、固定電極6及び可動電極8を構成する各円
筒状電極板F1〜Fn,M1〜Mnとしては、加工性がよ
く、高周波回路に使用しても発熱しない非磁性材である
銅が使用される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図3に簡略
化して示したように、円筒状電極板F3,M3,F2
2,F1,M1の半径をa〜f(厚さ0.25mm)、
ギャップをG、交差距離をLとすると、G=f−e=e
−d=d−c=c−b=b−aとなる。また、静電容量
c及び耐電圧Vは(1),(2)式で示される。
【0009】
【数1】
【0010】ただし、kは円筒状電極板F1〜F3,M1
〜M3の材質によって決まる定数である。ここで、真空
コンデンサの耐電圧を大きくするには(2)式よりギャ
ップGを大きくすればよいが、Gを大きくすると(1)
式より静電容量Cが小さくなる。このため、高耐電圧で
大静電容量の真空コンデンサを作るには、円筒状電極板
1〜Fn,M1〜Mnの数を多くするかあるいは交差距離
Lを大きくすることが考えられるが、真空コンデンサが
大形化するという課題があった。近年、半導体製造装置
の分野では高周波電源の大容量化が要求されており、こ
れに伴って真空コンデンサの高耐電圧化も要求され、か
つ装置の省スペース化のために小形化も要求されてい
る。
【0011】この発明は上記のような課題を解決するた
めに成されたものであり、高耐電圧、大容量で小形の真
空コンデンサを得ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明に係る真空コン
デンサは、固定電極及び可動電極を構成する各円筒状電
極板をステンレス、ニッケル、モリブデン、ニオブ、タ
ンタル、チタン、タングステン、モネル、銅ニッケル合
金及び洋白のうちのいずれかにより形成したものであ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】実施形態1 以下、この発明の実施の形態を図面とともに説明する。
実施形態1においては、固定電極6及び可動電極8を構
成する各円筒状電極板F1〜Fn,M1〜Mnをステンレス
(SUS304)で形成する。その他の構成は図1及び
図2と同様である。真空中の耐電圧は使用される金属材
料の硬度、融点と関係し、一般に高硬度、高融点の金属
材料ほど高い耐電圧特性を示すため、各円筒状電極板F
1〜Fn,M1〜Mnを従来の銅(Cu)より高硬度、高融
点のステンレスにより形成したものである。
【0014】図4は各円筒状電極板F1〜Fn,M1〜Mn
の電極板間ギャップG(mm)と耐電圧(比)との関係
を示し、従来のように銅を用いた場合にはイに示すよう
になり、ステンレスを用いた場合にはロに示すようにな
り、耐電圧が上昇したことがわかる。
【0015】実施形態1においては、円筒状電極板F1
〜Fn,M1〜Mnをステンレスで形成することにより耐
電圧を高くしており、電極板間ギャップGを小さくする
ことができ、静電容量を大きくすることができる。又、
円筒状電極板F1〜Fn,M1〜Mnの数を少なく、交差距
離Lを小さくすることができ、真空コンデンサを小形
化,低コスト化することができる。又、真空コンデンサ
を搭載するマッチングボックスの小形化,省スペース化
も可能となる。
【0016】実施形態2〜4 実施形態2〜4においては、円筒状電極板F1〜Fn,M
1〜Mnをそれぞれモリブデン(Mo)、タンタル(T
a)、タングステン(W)により形成した。これらの場
合も電極板間ギャップG−耐電圧特性は図4のロとな
り、やはり耐電圧を高めて実施形態1と同様の効果を有
する。
【0017】実施形態5〜7 実施形態5〜7においては、各円筒状電極板F1〜Fn
1〜Mnをそれぞれニッケル(Ni)、ニオブ(N
b)、チタン(Ti)で形成する。これらの場合の電極
板間ギャップG−耐電圧特性は図4のハに示すようにな
り、耐電圧が高くなって実施形態1と同様の効果を奏す
る。
【0018】実施形態8,9 実施形態8,9においては、各円筒状電極板F1〜Fn
1〜Mnをそれぞれモネル(Cu33%,Ni65%,
Fe2%)、及び銅ニッケル合金(Cu53%,Ni4
5%,Fe2%)で形成する。これらの場合の電極板間
ギャップG−耐電圧特性は図4のニに示すようになり、
耐電圧が高くなって実施形態1と同様な効果を奏する。
【0019】実施形態10 実施形態10においては、各円筒状電極板F1〜Fn,M
1〜Mnを洋白(Cu65%,Zn20%,Ni18%)
で形成した。この場合の電極板間ギャップG−耐電圧特
性は図4のホに示すようになり、耐電圧が高くなって実
施形態1と同様な効果を奏する。
【0020】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、各電極
を構成する各円筒状電極板をステンレス、ニッケル、モ
リブデン、ニオブ、タンタル、チタン、タングステン、
モネル、銅ニッケル合金及び洋白のうちのいずれかによ
り形成しており、真空コンデンサの耐電圧を高くするこ
とができる。又、これにより電極板間ギャップを小さく
することができ、静電容量を大きくすることができる。
このため、円筒状電極板の数を少なく、交差距離Lを小
さくすることができ、真空コンデンサの小形化、低コス
ト化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来及びこの発明による真空コンデンサの縦断
面図である。
【図2】図1の一部拡大図である。
【図3】従来及びこの発明による真空コンデンサの電極
部分の簡略縦断面図である。
【図4】従来及びこの発明による真空コンデンサの円筒
状電極板間ギャップGと耐電圧(比)の関係図である。
【符号の説明】
1…絶縁円筒 2a,2b…円筒 3…固定側端板 4…可動側端板 4a…開口部 5…真空容器 6…固定電極 7…可動電極取付導体 8…可動電極 10…可動リード兼用ガイド部 12…ねじ軸 13…調整ナット 15…ベローズ F1〜Fn,M1〜Mn…円筒状電極板

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端側と他端側が絶縁された円筒部の両
    端に固定側端板及び可動側端板を取り付けた真空容器
    と、固定側端板の内面側に径が異なる複数の円筒状電極
    板を等間隔の同心状に立設して形成した固定電極と、真
    空容器内において固定側端板に対向して配置された可動
    電極取付導体と、可動電極取付導体に一体的に取り付け
    られた可動リードと、可動電極取付導体の固定側端板側
    に径が異なる複数の円筒状電極板を等間隔の同心状でか
    つ固定電極の各円筒状電極板間に等間隔で挿入できるよ
    うに立設して形成した可動電極と、一端が可動側端板に
    取り付けられるとともに、他端が可動リードまたは可動
    電極取付導体に取り付けられ、真空状態を保持する円筒
    状のベローズと、ベローズ取付部より内側において可動
    側端板に設けられた開口部を介して可動リードと接続さ
    れ、可動リードを軸方向に移動させて静電容量を調整す
    る静電容量調整部を備えた真空コンデンサにおいて、固
    定電極及び可動電極を構成する各円筒状電極板を、ステ
    ンレス、ニッケル、モリブデン、ニオブ、タンタル、チ
    タン、タングステン、モネル、銅ニッケル合金及び洋白
    のうちのいずれかにより形成したことを特徴とする真空
    コンデンサ。
JP10074755A 1998-03-24 1998-03-24 真空コンデンサ Pending JPH11273998A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6462930B1 (en) 2000-03-23 2002-10-08 Kabushiki Kaisha Meidensha Vacuum variable capacitor device
EP3926651A1 (en) 2020-06-19 2021-12-22 Comet AG Electrode unit for a vacuum capacitor and a vacuum capacitor

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