(57)【要約】【課題】軽量で収容性に優れた気体圧式導波管を提供する。【解決手段】気体圧式導波管１は、管状の第１の絶縁体２ａと第１の絶縁体２ａの表面に設けられた導電体２ｂとを有し、可撓性を有する導体管２を備え、第１の絶縁体２ａの内部に、大気圧以上の圧力の気体Ｇが充填される気体領域４が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状の第１の絶縁体と前記第１の絶縁体の表面に設けられた導電体とを有し、可撓性を有する導体管を備え、
前記第１の絶縁体の内部に、大気圧以上の圧力の気体が充填される気体領域が形成された
気体圧式導波管。
【請求項２】
前記導電体は、前記第１の絶縁体の内周面に設けられた請求項１に記載の気体圧式導波管。
【請求項３】
前記第１の絶縁体は、環状のチューブ体が複数連結されてなり、
前記チューブ体の連結部には、前記チューブ体の間で前記気体を移動可能にする貫通孔が形成された、
請求項１又は２に記載の気体圧式導波管。
【請求項４】
前記導電体の表面に設けられた第２の絶縁体をさらに備えた、
請求項１〜３の何れか１項に記載の気体圧式導波管。
【請求項５】
前記第１の絶縁体の一方端部と他方端部とに取り付けられて前記気体領域の気密を保持すると共に、前記気体が流通する気体流通口を有する第１及び第２の気密保持部をさらに備えた、
請求項１〜４の何れか１項に記載の気体圧式導波管。
【請求項６】
前記導体管の内周面に設けられ、前記導体管の短手方向の断面形状を楕円形に保持する複数の規制部材をさらに備えた、
請求項１〜５の何れか１項に記載の気体圧式導波管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナの給電線等として用いられる導波管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アンテナの給電線等として導波管が用いられている（例えば、特許文献１参照）。導波管は、銅やアルミなどの金属からなり管状に形成された導体管と、導体管の周囲に形成されたポリエチレン等からなる防食シースとを備えている。導体管は、導波管の可撓性を高めるために、短手方向の断面が楕円形に形成されると共に、外形がコルゲート状又はスパイラル状に形成される。また、導体管と防食シースとの間には、防湿用のコンパウンドが設けられることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１９５１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の導波管は、例えば外部からの圧力によって導体管が損傷したり、導体管の外形が大きく変形しないよう、強度が確保されているので、保管又は運搬時における容積の小型化や軽量化には制約があり、例えば災害時の復旧用に導波管を保管しておくや運搬することが困難であった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、軽量で収容性に優れた気体圧式導波管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決することを目的として、本発明の一態様によれば、管状の第１の絶縁体と前記第１の絶縁体の表面に設けられた導電体とを有し、可撓性を有する導体管を備え、前記第１の絶縁体の内部に、大気圧以上の圧力の気体が充填される気体領域が形成された気体圧式導波管が提供される。
【０００７】
本発明の他の態様では、前記導電体は、前記第１の絶縁体の内周面に設けられる。
【０００８】
前記第１の絶縁体は、円環状のチューブ体が複数連結されてなり、前記チューブ体の連結部には、前記チューブ体の間で前記気体を移動可能にする貫通孔が形成される。
【０００９】
本発明の他の態様では、前記導電体の表面に設けられた第２の絶縁体をさらに備える。
【００１０】
本発明の他の態様では、前記第１の絶縁体の一方端部と他方端部とに取り付けられて前記気体領域の気密を保持すると共に、前記気体が流通する気体流通口を有する第１及び第２の気密保持部をさらに備える。
【００１１】
本発明の他の態様では、前記導体管の内周面に設けられ、前記導体管の短手方向の断面形状を楕円形に保持する複数の規制部材をさらに備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、軽量で収容性に優れた気体圧式導波管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る気体圧式導波管の斜視図である。
【図２】気体圧式導波管を示し、（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】気体圧式導波管の保管状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る気体圧式導波管を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る気体圧式導波管を示す斜視図である。図２は、気体圧式導波管の断面を示し、（ａ）は、図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００１５】
この気体圧式導波管１は、例えばテレビジョン放送のためのアンテナへの給電線として用いられ、数百ＭＨｚ以上のマイクロ波の高周波信号が伝播するものである。また、この気体圧式導波管１は、例えば災害時において放送設備が損傷した場合等に一時的に使用され、通常時には倉庫等に保管されるものである。
【００１６】
（気体圧式導波管１の構成）
気体圧式導波管１は、図１及び図２に示すように、管状の絶縁体２ａ（第１の絶縁体）と絶縁体２ａの表面に設けられた導電体２ｂとを有し、可撓性を有する導体管２を備えている。導体管２は、長手方向に沿って中心部Ｄが中空に形成されており、中心部側の内周面２１と外側の外周面２２とを有している。絶縁体２ａは、その内部に大気圧以上の圧力の気体Ｇが充填される気体領域４と、気体領域４の気密性を確保する気密保持部５を備えている。
【００１７】
導体管２は、可撓性を有し、気体領域４に大気圧以上の圧力を有する気体Ｇが充填されることにより、図１に示すように管状となる。また、気体領域４の気体Ｇが抜かれた際には、例えば消防用のホースのように、平坦に押しつぶして容積を小さくし、収納することが可能である。また、導体管２は、内周面２１と外周面２２とがそれぞれコルゲート状に形成されている。これにより、気体圧式導波管１を敷設した際に、曲げによって気体圧式導波管１がつぶれるのを抑制することが可能である。
【００１８】
（導体管２の構成）
導体管２の絶縁体２ａは、例えば柔軟性のあるポリエチレン等の樹脂材料からなり、可撓性を有している。絶縁体２ａの厚みは、例えば１ｍｍである。もっとも、柔軟性を損なわない程度に異なる厚みであっても良い。導電体２ｂは、絶縁体２ａの内周面に設けられている。絶縁体２ａの内周面に設けることにより、気体圧式導波管１を敷設した際に、導電体２ｂが外部との接触により損傷することを抑制することが可能である。なお、導電体２ｂの表面にさらに第２の絶縁体を設けることで、導電体２ｂを保護することも可能である。導電体２ｂの表面に第２の絶縁体を設ける場合、導電体２ｂは、絶縁体２ａの外周面に形成することも可能である。
【００１９】
絶縁体２ａは、円環状のチューブ体３が複数連結されて形成されている。各チューブ体３は、気体Ｇを充填するために、その内部が中空に形成されている。各チューブ体３は、略同一の大きさを有しており、互いに面接触して連結している。したがって、各チューブ体３が連結している連結部３ａは、円環状となる。連結部３ａには、隣接するチューブ体３の間で気体Ｇを移動可能にする貫通孔７が形成されている。本実施の形態では、チューブ体３の間の気体Ｇの移動を促進するために、各連結部３ａに６個の貫通孔７が形成され、各貫通孔７は連結部３ａの周方向に長く伸びた形状に形成されている。チューブ体３は、気体領域４に大気圧Ｐａ以上の圧力の気体Ｇが充填された場合に、気体領域４の内圧Ｐｇによって張力を発生し、円環状の形状を保持する。また、各チューブ体３が円環状の形状を保持することにより、絶縁体２ａは、全体として、管状の形状を保持することができる。
【００２０】
導電体２ｂは、例えば、銅等の良導電性の金属材料を含んで形成されている。本実施の形態では、導電体２ｂが、絶縁体２ａの内周面の略全体を覆うように設けられている。この導電体２ｂは、例えば絶縁体２ａの内周面に形成されたニッケル又はクロムの下地層と、この下地層を覆うように形成された銅層とを有して構成されている。この下地層及び銅層は、例えば、スパッタリングメッキ法を用いて形成することができる。
【００２１】
また、本実施の形態では、導電体２ｂの厚みｔ２は、絶縁体２ａの厚みｔ１よりも薄く形成されている。これは、気体圧式導波管１を伝播する信号の周波数が高いことから、スキン効果が発生して導電体２ｂの表面に電流が集中し、厚みを厚く形成する必要がないこと、ならびに、導体管２の可撓性を高めるためには導電体２ｂの厚みを薄くすることが望ましいことによる。
【００２２】
例えば１ＧＨｚの周波数の信号が伝播する場合、信号が伝搬する銅層の表皮深さは、およそ２μｍとなる。表皮深さは、伝播する信号の周波数が高くなるにつれて浅くなる。従って、導電体２ｂの厚みｔ２は、使用される信号の周波数に応じて定められる。本実施の形態では、導電体２ｂの厚みｔ２は、折り曲げによる亀裂や剥離等を考慮して、例えば５μｍ以上５０μｍ以下であることが望ましく、１０μｍ以上３０μｍであるとより望ましい。なお、図２では、説明のため、絶縁体２ａ及び導電体２ｂの厚みを誇張して図示している。
【００２３】
（気密保持部５の構成）
気密保持部５は、導体管２の一方端部１０ａと他方端部１０ｂとに取り付けられ、気体領域４の気密を保持する。両端部１０ａ、１０ｂの気密保持部５の少なくとも一方には、気体Ｇが流通する気体流通口６が形成されている。
【００２４】
気密保持部５は、例えば絶縁体２ａと同様に、ポリエチレン等の樹脂材料を用いて円環状に形成される。この気密保持部５は、絶縁体２ａを構成するチューブ体３とほぼ同じ内径及び外径を有する。気体圧式導波管１の端部１０ａ、１０ｂに位置するチューブ体３は約二等分に切断され、切断されたチューブ体３と気密保持部５は、例えば接着剤等を用いて固定されている。
【００２５】
両端部１０ａ、１０ｂの気密保持部５の少なくとも一方には、図１に示すように、円形状の気体流通口６が設けられている。この気体流通口６は、気体Ｇを気体領域４に充填する際及び気体領域４に充填された気体Ｇを外部に排出する際に、気体Ｇを送出及び排出するポンプ等を接続するために設けられている。
【００２６】
ここで、気体領域４に充填される気体Ｇは、窒素やアルゴン等を主成分とする不活性気体であることが好ましい。ただし、これに限らず、気体Ｇとして、ポンプよって圧力が高められた大気を気体圧式導波管１に供給しても良い。
【００２７】
図３は、本実施の形態の気体圧式導波管１によるアンテナ給電線１００の保管状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【００２８】
図３に示すように、気体圧式導波管１は、気体領域４の気体Ｇを抜き取って平坦な形状とされ、例えば渦巻き状に巻き回して保管される。
【００２９】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る気体圧式導波管１１を説明する断面図である。第１の実施の形態と同一の部材については、同一の番号を付与している。
【００３０】
第２の実施の形態の気体圧式導波管１１は、導体管２の内周面に設けられ、導体管２の短手方向の断面形状を楕円形に保持する複数の規制部材８を備えている点で第１の実施の形態の気体圧式導波管１と異なっている。
【００３１】
規制部材８は、例えば低伸縮性の樹脂材料を用いて糸状やシート状に形成されている。規制部材８は、導体管２の絶縁体２ａの内周面に端部が固定されている。規制部材８は、図４に示されるように、短軸と平行、且つ短軸を対称軸として線対称となる位置に２個設けられている。気体領域４に大気圧Ｐａ以上の圧力の気体Ｇが充填された場合に、気体領域４の内圧Ｐｂによってチューブ体３（導体管２）が円環状に形状を保持しようとするが、規制部材８は、チューブ体３の短軸方向の距離が所定の距離りも大きくならないように規制する。これにより、気体領域４に大気圧Ｐａ以上の圧力の気体Ｇが充填された場合に、導体管２の短手方向の断面形状を略楕円形に保持することが可能である。なお、規制部材８の位置や数を調整することにより、楕円形以外の断面形状（例えば矩形）にすることができる。
【００３２】
（作用及び効果）
以上説明した実施の形態によれば、以下に述べる作用及び効果が得られる。
【００３３】
（１）気体圧式導波管１は、気体領域４に気体が充填されていない状態では、例えば帯状に圧縮して容積を小さくすることが可能であり、折り畳んだり、渦巻き状に巻き回して保管することが可能である。これにより、例えば災害時の復旧用に気体圧式導波管１を保管しておくことが容易となる。また、気体圧式導波管１は、例えば従来の導波管に比較して単位長さ当たりの重量が軽いことから、運搬や敷設が容易であり、災害時等における復旧を迅速に行うことが可能となる。
【００３４】
（２）導電体２ｂは、絶縁体２ａの内周面に設けられているので、例えば気体圧式導波管１を折り畳んだ場合や敷設した場合でも、導電体２ｂが損傷することを抑制できる。
【００３５】
（３）絶縁体２ａは、円環状のチューブ体３が複数連結されて形成されているので、気体圧式導波管１は、気体Ｇを充填した際に、長手方向に沿って波状の内周面２１と外周面２２を有することになる。これにより、気体圧式導波管１を曲げ易くすることが可能である。さらに、各チューブ体３が連結している連結部３ａは、気体Ｇを充填した際に、絶縁体２ａの形状を維持するための構造として機能する。これにより、気体圧式導波管１は、管状の形状をより確実に維持することが可能である。このため、気体圧式導波管１の長尺化が可能である。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【００３７】
本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１…気体圧式導波管、２…導体管、２ａ…絶縁体（第１の絶縁体）、２ｂ…導電体、３…チューブ体、３ａ…連結部、４…気体領域、５…気密保持部、６…気体流通口、７…貫通孔、８…規制部材、１０ａ、１０ｂ…端部、１１…気体圧式導波管、２１…内周面、２２…外周面、Ｇ…気体、Ｐａ…大気圧、Ｐｇ…内圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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