JPS59805Y2 - 蒸気熱交換器を使用した高周波擬似負荷 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、大電力用高周波擬似負荷として、電気絶縁物
を以て構成した蒸気熱交換器（ヒートパイプブ）を使用
するもので゛ある。

第１図は従来の同軸用高周波擬似負荷の概略図である。

内軸１と外管２よりなる同軸線路の内軸の先端に円筒状
抗抗体３を取付け、外管２の先は周波数特性を良好にす
るために対数的に直径を変化させている。

この場合使用電力が増加するとある程度までは抵抗体３
の寸法を大きくしているが、その長さは使用波長の春以
下に保たないと周波数特性が劣化し、また直径の方も異
種モード発生のために制限される。

従って使用電力をそれ以上大きくするためには、絶縁油
等を満たしこれを循還させて、外部に熱交換器を置き冷
却するなどしていた。

然しこの際熱伝導率が余り大きくないため、電力密度が
過大になると抵抗体表面に気泡の発生を見るようになり
、電気的特性を非常に劣化させ、破壊に到るようになる
。

このため充分な小形化が計れず、従って使用周波数もＩ
ＧＨｚ程度が限界となっている。

本考案は、上記の問題点に鑑み工夫されたもので、電気
絶縁物をもって構成した蒸気熱交換器（ヒートパイプ）
５の一端部の外周に抵抗体皮膜９を形成させ他端部には
冷却機構８を設け、ビートパイプ５とウィック筒６との
間の内空に作動液７を収容した高周波擬似負荷である。

本考案は、ヒーＩ・パイプを使用することによって、見
掛けの熱伝導率が銅の数百倍となることから、擬似負荷
の小形化を計り、かつ使用周波数の上限も遥かに上昇さ
せることができるものである。

第２図は第１図の抵抗体３の代りに本考案擬似負荷を応
用した同軸形擬似負荷の一例を示している。

ヒートパイプの外周５は通常鋼やアルミニューム等が使
用されるが、本考案の場合には電気絶縁物とする必要か
ら酸化べＩＪ ＩＪニーム磁器やアルミナのような電気
絶縁物で、しかも熱伝導度の良好（前者は特に良好でほ
ぼアルミニューム並み）なものを使用し、ウィック６と
しては通常の金網に代えてガラス繊維などを使用する。

作動液７としては水やフロン等適当なものを適量封入し
ている。

そして高周波回路に挿入される部分の外周５の外側には
抵抗体皮膜９を形成させ、その抵抗値は同軸線路の特性
インピーダンスに一致させておく。

ヒートパイプの他端は冷却機構として第２図では多数の
冷却板を取付けこれを強制空冷させるようにした。

今、高周波電力の印加によって、抵抗体９の温度上昇が
発生すると作動液７を加熱し、これを気化させ、その気
体がウィック６の目を通してヒートパイプ５の中央部に
出て上昇する。

他端においてはこの気体を冷却し液体に戻すが、これが
ウィック６を伝わって下方に下り、また加熱によって潜
熱を吸収し気化上昇する。

この循還によって気化熱をうばうたぬ非常に高い熱伝導
度をみせることになる。

ＷＸ−２０Ｄ形同軸管で、第２図の構造を実験した所従
来は周波数８００ ＭＨｚ、強制空冷の許容電力１００
Ｗ程度のものが周波数１．５ＧＨｚで５００Ｗにまで
耐えるようになった。

本考案は、また導波管形擬似負荷にも応用できる。

第３図はその一例で、導波管１０の内部に第２図の場合
と同様一端の外周に抵抗皮膜９を形成させた電気絶縁物
で構成したヒートパイプを挿入した。

この際の抵抗皮膜は面抵抗３７０Ω程度とする。従来導
波管形擬似負荷の大電力用としては冷却水を通すなど大
形となったが、本考案を応用すれば小形にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の同軸後擬似負荷の縦断面図、第２図は本
考案擬似負荷を同軸系に応用した一例、第３図は導波管
系に応用したが一例を示す。 １は同軸管内軸、２は外管、３は円筒状抵抗体、４は補
償用外管、５はヒートパイプの外周、６はウィック、７
は作動液、８は冷却板、９は抵抗皮膜、１０は導波管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電気絶縁物をもって構成した蒸気熱交換器（ヒートパイ
   プ）の一端部の外周に抵抗体皮膜を形成させ他端部には
   冷却機構を設け、ヒーＩ・パイプとウィック筒との間の
   内空に作動液を収容した高周波擬似負荷。