(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を伝える複数の導波管が接続されて形成される立体回路を備え、前記立体回路の両端側が気密窓によって塞がれて前記立体回路が気密状態に保たれ、前記立体回路は加圧部によって乾燥空気で加圧され、前記立体回路の下側には通信部が接続されていると共に前記立体回路の上側には空中線部が接続されている空中線用立体回路の防水構造において、
前記立体回路に設けられて前記高周波信号を伝え、前記立体回路の上側から前記導波管の空洞に浸入した浸入水を止めると共に前記空洞の空気を通す隔壁部を備えることを特徴とする空中線用立体回路の防水構造。
【請求項２】
前記隔壁部は、前記立体回路の上側に設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の空中線用立体回路の防水構造。
【請求項３】
前記立体回路の上側と前記隔壁部との間に設けられて前記高周波信号を伝え、前記立体回路の上側からの浸入水を溜める蓄水部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の空中線用立体回路の防水構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、導波管で形成される空中線用立体回路の防水構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
空中線用の立体回路は、各種の導波管で構成されている。例えば、空中線を備える装置が気象レーダである場合、送信機とパラボラアンテナとの間は各種の導波管を組み合わせた構成の立体回路となっている。通常、立体回路自体は、外部からの雨や結露の浸入防ぐため、例えば導波管と導波管とのつなぎ目を密着させる防水構造となっている（例えば、特許文献１参照。）。さらに、立体回路は、送信機から、パラボラアンテナの旋回軸のロータリージョイントまで、加圧装置で加圧されている。この加圧装置は、中空の導波管内部を乾燥空気で加圧し、水分の浸入、付着や結露等を防いでいる（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
こうした気象レーダ装置の具体例を図１１に示す。図１１の気象レーダ装置は、格納用建物１０１内に設置されている送信機１１、受信機１２および加圧装置１３と、導波管部２０と、アンテナ部３０とで構成されている。
【０００４】
送信機１１は、気象観測用の高周波信号を生成し、導波管１４を経て導波管部２０の一端に、高周波信号を出力する。受信機１２は、導波管部２０の一端から出力されて導波管１４を伝わってくる高周波信号の復調等をする。なお、図１１では、サーキュレータ等の記載を省略している。加圧装置１３は、乾燥空気を生成し、この乾燥空気で導波管部２０を含む立体回路を加圧する。加圧装置１３により、立体回路の内部が乾燥した状態に保たれ、立体回路を伝播する高周波信号の減衰等が防止される。
【０００５】
これらの送信機１１と受信機１２と加圧装置１３と導波管１４とは、格納用建物１０１の内部にある管理室に設置されている。これにより、送信機１１と受信機１２と加圧装置１３とが外部環境の影響を受けることを防いでいる。
【０００６】
導波管部２０は、連結された複数の導波管２１で構成されている。導波管部２０の一端つまり下側は、導波管１４を経て送信機１１と受信機１２とに接続され、導波管部２０の他端つまり上側は、アンテナ部３０に接続されている。複数の矩形筒状体である導波管２１から成る筒状の導波管部２０は、格納用建物１０１の屋根から上方に向かって突き出ている。こうした構造の導波管部２０の強度を保つために、導波管部２０の外側周囲が例えばコンクリートのような補強材で覆われている。さらに、補強された導波管部２０は、例えばコンクリート製の塔によって支えられている。
【０００７】
アンテナ部３０は、空中線としてのパラボラアンテナ３１と、ロータリージョイント３２と、導波管３３とで構成されている。そして、パラボラアンテナ３１は、ロータリージョイント３２と導波管３３とを経て、導波管部２０の他端に接続されている。パラボラアンテナ３１は、導波管部２０の他端から入力された高周波信号を電波として空中に放射し、また、空中から反射波を受信すると、高周波信号を導波管部２０に出力する。
【０００８】
ロータリージョイント３２は、パラボラアンテナ３１を回転可能に保持し、パラボラアンテナ３１が電波を全方位に放射することを可能にする。同時に、ロータリージョイント３２は、導波管部２０の他端から出力される高周波信号をパラボラアンテナ３１に出力し、また、パラボラアンテナ３１からの高周波信号を導波管部２０に出力する。
【０００９】
これらのパラボラアンテナ３１とロータリージョイント３２と導波管３３とは、ドーム３０Ａ内に設置されている。これにより、パラボラアンテナ３１とロータリージョイント３２と導波管３３とが外部環境の影響を受けることを防いでいる。
【００１０】
こうした気象レーダ装置では、格納用建物１０１の導波管１４と、導波管部２０の各導波管２１と、アンテナ部３０の導波管３３とにより、先に述べた立体回路が構成されている。さらに、送信機１１の出力端側に設置されている気密窓１５と、受信機１２の受信端側に設置されている気密窓１６と、ロータリージョイント３２の入出力端側に設置されている気密窓３４とにより、立体回路の機密性が保たれている。そして、先に述べたように、加圧装置１３が乾燥空気を生成し、立体回路は乾燥空気で加圧されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−２５７８５号公報
【特許文献２】特開２０１３−７６５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、従来の空中線用の立体回路には次の課題がある。例えば、先に述べた気象レーダ装置の場合、パラボラアンテナ３１が地表より上方に高く設置されているので、ドーム３０Ａが強風などの天災に遭遇することがある。
【００１３】
さらに、このような天災により、ドーム３０Ａが破壊され、さらにパラボラアンテナ３１を支持する部分の全部または一部が破損することで、立体回路の導波管内部が雨等にさらされる場合がある。この場合には、アンテナ部３０の破損した導波管３３から浸入した雨水は、導波管３３内から導波管部２０を経て、格納用建物１０１の送信機１１や受信機１２へと流れ込み、送信機１１や受信機１２を破損させることになる。
【００１４】
この発明の目的は、前記の課題を解決し、事故等が発生した際に水の浸入を防ぐことができる空中線用立体回路の防水構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、高周波信号を伝える複数の導波管が接続されて形成される立体回路を備え、前記立体回路の両端側が気密窓によって塞がれて前記立体回路が気密状態に保たれ、前記立体回路は加圧部によって乾燥空気で加圧され、前記立体回路の下側には通信部が接続されていると共に前記立体回路の上側には空中線部が接続されている空中線用立体回路の防水構造において、前記立体回路に設けられて前記高周波信号を伝え、前記立体回路の上側から前記導波管の空洞に浸入した浸入水を止めると共に前記空洞の空気を通す隔壁部を備えることを特徴とする空中線用立体回路の防水構造である。
【００１６】
請求項１の発明では、立体回路は、高周波信号を伝える複数の導波管が接続されて形成される。また、立体回路の両端側が気密窓によって塞がれて立体回路が気密状態に保たれている。さらに、立体回路は加圧部によって乾燥空気で加圧され、立体回路の下側には通信部が接続されていると共に立体回路の上側には空中線部が接続されている。そして、隔壁部は、立体回路に設けられて高周波信号を伝える。さらに、隔壁部は、立体回路の上側から導波管の空洞に浸入した浸入水を止めると共に空洞の空気を通す。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の空中線用立体回路の防水構造において、前記隔壁部は、前記立体回路の上側に設けられている、ことを特徴とする。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の空中線用立体回路の防水構造において、前記立体回路の上側と前記隔壁部との間に設けられて前記高周波信号を伝え、前記立体回路の上側からの浸入水を溜める蓄水部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、隔壁部は空気を通すので、加圧部からの乾燥空気による立体回路の加圧を妨げることはない。また、もし、立体回路に水が浸入した場合、立体回路を流れ落ちて立体回路の下側に向かう浸入水を隔壁部が止めるので、隔壁部から下の立体回路の導波管が浸入水で傷むことを防ぐことができる。また、立体回路の下側に接続されている通信部が浸入水で破損することも防ぐことができる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、立体回路の上側つまり空中線部側に隔壁部が設けられているので、立体回路の導波管が浸入水で傷むことを、導波管の上側でさらに効果的に防ぐことができる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、隔壁部と蓄水部との２段構成で浸入水を止めるので、立体回路の導波管が浸入水で傷むことを確実に防ぐことができる。また、立体回路の下側に接続されている通信部が浸入水で破損することも確実に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態１による空中線用立体回路の防水構造を示す構成図である。
【図２】蓄水導波管を示す側面図である。
【図３】蓄水導波管の他の例を示す側面図である。
【図４】導波管の接合構造を示す断面図である。
【図５】空中線用立体回路の防水構造によるカバーフランジを示す斜視図である。
【図６】空中線用立体回路の防水構造によるカバーフランジを示す図であり、図５の反対側から見た斜視図である。
【図７】図５のＩ−Ｉ断面を示す断面図である。
【図８】図５のＩＩ−ＩＩ断面を示す断面図である。
【図９】図６のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す断面図である。
【図１０】図９の分解斜視図である。
【図１１】従来の気象レーダ装置の一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、この発明の各実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
この実施の形態による空中線用立体回路の防水構造を図１に示す。この実施の形態では、図１の空中線用立体回路の防水構造が気象レーダ装置に設けられている場合を例としている。ここで、気象レーダ装置について簡単に説明する。気象レーダ装置は、格納用建物１０１内に設置されている送信機１１、受信機１２および加圧装置１３と、導波管部２０と、アンテナ部３０とで構成されている。なお、この実施の形態では、先に説明した図１１と同一または同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。
【００２５】
この実施の形態による空中線用立体回路の防水構造は、気象レーダ装置の立体回路に設けられた蓄水導波管４０と隔壁窓部５０とで構成されている。
【００２６】
蓄水導波管４０は、導波管２１と同じ材料で作られ、導波管２１と同じ断面形状で作られている。つまり、蓄水導波管４０は、導波管２１と同じような矩形筒状体である。これにより、蓄水導波管４０は高周波信号の減衰を抑えて、この高周波信号を伝えることが可能である。
【００２７】
蓄水導波管４０は、導波管部２０の他端とアンテナ部３０の導波管３３の一端との間に、図２に示すように、フランジ４１Ａ、４１Ｂにより設置されている。
【００２８】
さらに、蓄水導波管４０は、Ｓ字状に屈曲されて形成されている。そして、蓄水導波管４０は、Ｓ字状の一方の屈曲部４２が上方を向き、他方の屈曲部４３が下方を向くように、導波管２１と導波管３３との間に設置されている。さらに、蓄水導波管４０には、導波管２１等と同様に空洞が形成されている。これにより、蓄水導波管４０は、アンテナ部３０の導波管３３側つまりフランジ４１Ｂ側から浸入してくる浸入水Ｗ１を、屈曲部４３で蓄える。そして、蓄水導波管４０の屈曲部４２が障壁となり、蓄水導波管４０は、屈曲部４３が蓄えた浸入水Ｗ１を、フランジ４１Ａ側つまり導波管部２０の他端側に流れることを防いでいる。
【００２９】
こうした蓄水導波管４０は、この実施の形態では導波管２１と同じ１本の筒状体で作られている。この他にも、例えば図３に示すように、略Ｌ字状の導波管４０Ａを４つ組み合わせて、蓄水導波管４０を形成してもよい。導波管４０Ａは立体回路で随所に使用されている既存品である。こうした導波管４０Ａを利用することで、蓄水導波管４０を容易に作ることができる。
【００３０】
次に、隔壁窓部５０について説明する。隔壁窓部５０は、送信機１１の出力端側に備えられた気密窓１５と、受信機１２の受信端側に設けられた気密窓１６と、ロータリージョイント３２の入出力端側に設けられた気密窓３４とにより形成される立体回路の中で、気密窓１５、１６と蓄水導波管４０との間であって、蓄水導波管４０側に近い部分に設けられている。つまり、この実施の形態では、隔壁窓部５０は、導波管２１と導波管２１との接続部分２０Ａの中で、蓄水導波管４０の下側に位置する接続部分２０Ｂに設けられている。接続部分２０Ｂは、導波管部２０の中でアンテナ部３０に近い部分でもある。
【００３１】
ここで、各接続部分２０Ａに設けられている導波管の接合構造に付いて説明する。導波管の接続構造は、図４に示すように、一方の導波管２１の端に形成されているチョークフランジ２１０と、他方の導波管２１の端に形成されているカバーフランジ２２０とで構成されている。
【００３２】
カバーフランジ２２０の表面中心には開口２２０Ａが設けられ、開口２２０Ａは導波管２１の空洞２１Ａに連結されている。同じように、チョークフランジ２１０の表面中心には開口２１０Ａが設けられ、開口２１０Ａは導波管２１の空洞２１Ａに連結されている。
【００３３】
チョークフランジ２１０の表面中心に対して同心円状にチョーク溝２１１が掘られている。チョーク溝２１１は、フランジ結合部の高周波信号の損失を低く抑えるためのものである。また、チョークフランジ２１０の表面には、チョーク溝２１１に対して同心円状に、かつ、チョーク溝２１１の外側に、断面が四角形状をした溝２１２が掘られている。溝２１２は、合成ゴム製のシール用のＯ−リング２１３を矢印方向Ａ１にはめ込むためのものである。
【００３４】
こうしたチョークフランジ２１０とカバーフランジ２２０とを備える導波管の接合構造では、カバーフランジ２２０がチョークフランジ２１０にネジ（図示を省略）で矢印方向Ａ２に取り付けられる。このとき、チョークフランジ２１０の溝２１２のＯ−リング２１３により、一方の導波管２１と他方の導波管２１とを接続したときに、導波管２１の空洞２１Ａの気密が保たれる。
【００３５】
隔壁窓部５０は、こうした導波管の接合構造のカバーフランジ２２０を利用するものであり、カバーフランジ２２０に対して、図５と図６に示すように、嵌合枠部５１を備えている。さらに、隔壁窓部５０は、嵌合枠部５１とは別体に防水通気窓部５２を備えている。
【００３６】
隔壁窓部５０の嵌合枠部５１は、カバーフランジ２２０に開けられている長方形状の開口２２０Ａの周囲に形成されている窪み、つまり長方形状の凹部である。なお、開口２２０Ａは導波管２１の空洞２１Ａに通じている。嵌合枠部５１は、第１の枠形面５１１を備えている。第１の枠形面５１１は、開口２２０Ａの周囲に対してロ字形に形成されている。図７に示すように、第１の枠形面５１１の周囲から立つように形成されている、互いに向かい合う２組の段差面の中で、一方の組の段差面５１１Ａは傾斜されている。このとき、段差面５１１Ａは、カバーフランジ２２０の表面２２０Ｂに向かって開くように傾斜している。
【００３７】
第１の枠形面５１１の周囲に形成されている、互いに向かい合う２組の段差面の中で、他方の組の段差面５１１Ｂは、図８に示すように、傾斜されている。このとき、段差面５１１Ｂは、カバーフランジ２２０の表面２２０Ｂに向かって開くように傾斜している。
【００３８】
一方、段差面５１１Ａに対しては、第１の枠形面５１１と段差を持つ第２の枠形面５１２（図７）が形成されている。第２の枠形面５１２の周囲から立つように形成されている段差面５１２Ａは、第２の枠形面５１２に対して直角である。
【００３９】
このように、隔壁窓部５０の嵌合枠部５１は、第１の枠形面５１１と第２の枠形面５１２とで形成された、深さがｄの枠状の凹部である。
【００４０】
隔壁窓部５０の防水通気窓部５２は、先の図５と図６とに示すように、嵌合枠部５１に対して着脱自在に嵌合する部材である。防水通気窓部５２は、導波管２１と同じ材料で作られている。これにより、隔壁窓部５０は高周波信号の減衰を抑えて、この高周波信号を伝えることが可能である。防水通気窓部５２は、図９と図１０とに示すように、窓本体５２１を備えている。窓本体５２１は、嵌合枠部５１の第１の枠形面５１１により形成される凹部に嵌合するような直方体の部材である。窓本体５２１が嵌合枠部５１の第１の枠形面５１１と向かい合う部分が対向面５２１Ａである。
【００４１】
窓本体５２１が嵌合枠部５１の第１の枠形面５１１に取り付けられたときに、カバーフランジ２２０の開口２２０Ａと向かい合うように、開口２２０Ａと同形の開口５２１Ｂが窓本体５２１の対向面５２１Ａに空けられている。また、窓本体５２１の対向面５２１Ａから所定距離の位置に、つまり、嵌合枠部５１の深さｄと同じ位置に、かつ、嵌合枠部５１の第２の枠形面５１２と対向するように窓本体５２１の側壁面から突出して、板状のフランジ５２２が形成されている。
【００４２】
また、窓本体５２１の側壁面には、フランジ５２２に沿うようにして、溝５２３が掘られている。溝５２３は、合成ゴム製のガスケット５２４を取り付けるためのものである。
【００４３】
防水通気窓部５２は、防水透湿性シート５２５を備えている。防水透湿性シート５２５は、空気を通すが、水つまり浸入水を通さない材料で作られている。この材料として、例えば微小孔を多数持つ多孔質フィルムがある。この実施の形態では、窓本体５２１の溝５２３とガスケット５２４とで挟むようにして、防水透湿性シート５２５が窓本体５２１に装着されている。つまり、ガスケット５２４により、防水透湿性シート５２５が溝５２３と対向面５２１Ａとに密着して固定される。これにより、窓本体５２１の開口５２１Ｂを防水透湿性シート５２５が覆い、防水透湿性シート５２５の端部が溝５２３とガスケット５２４とで挟まれ、かつ、窓本体５２１に密着されて固定される。なお、図９では、防水透湿性シート５２５が対向面５２１Ａに対して離れて記載されているが、これは、防水透湿性シート５２５を強調するためである。
【００４４】
こうした構造の防水通気窓部５２は、嵌合枠部５１に対して着脱自在であり、かつ、水（浸入水）を通さないが、空気や湿気を通す隔壁である。
【００４５】
次に、この実施の形態による空中線用立体回路の防水構造の作用について説明する。気象レーダ装置には、空中線用立体回路の防水構造が予め設置されている。つまり、蓄水導波管４０が立体回路のパラボラアンテナ３１側に設置される。また、隔壁窓部５０が立体回路の蓄水導波管４０の下側に設置される。このためには、チョークフランジ２１０と、カバーフランジ２２０とに設けられている嵌合枠部５１との間に、隔壁窓部５０の防水通気窓部５２を挟むように、カバーフランジ２２０がチョークフランジ２１０にネジで取り付けられる。
【００４６】
このとき、チョークフランジ２１０の溝２１２のＯ−リング２１３により、一方の導波管２１と他方の導波管２１とを接続したときに、接続部分での気密が保たれる。さらに、嵌合枠部５１の段差面５１１Ａと段差面５１１Ｂとが傾斜しているので、防水通気窓部５２が嵌合枠部５１に入り込む程、防水通気窓部５２のガスケット５２４が窓本体５２１に強く密着する。これにより、防水透湿性シート５２５が空気を通し、かつ、水の浸透を防ぐ状態で、立体回路の導波管２１の接続部分２０Ｂを仕切っている。
【００４７】
隔壁窓部５０の防水通気窓部５２を交換する際には、接続部分２０Ｂのチョークフランジ２１０とカバーフランジ２２０との接続を解除することにより、防水通気窓部５２を簡単に取り出すことができる。つまり、防水通気窓部５２の交換が極めて容易である。
【００４８】
通常、気象レーダ装置は、送信機１１、受信機１２、パラボラアンテナ３１などにより気象観測を行っている。このとき、送信機１１および受信機１２と、パラボラアンテナ３１とを接続する立体回路は、格納用建物１０１の気密窓１５、１６と、アンテナ部３０の気密窓３４とにより気密状態に保たれている。さらに、格納用建物１０１内に設置されている加圧装置１３が、乾燥空気で立体回路を加圧する。乾燥空気は、接続部分２０Ｂに設けられている隔壁窓部５０の防水透湿性シート５２５を通るので、立体回路全体は、乾燥空気で加圧され、常に乾燥状態に保たれている。
【００４９】
ところで、例えば天候の悪化により、気象レーダ装置のアンテナ部３０の導波管３３が強風で破損した場合、導波管３３の破損部分から雨水が立体回路に浸入することになる。導波管３３に浸入した雨水は、立体回路の導波管３３側に設けられている蓄水導波管４０に蓄えられる。これにより、蓄水導波管４０から下側の立体回路については、雨水の浸入を防いでいる。
【００５０】
また、浸入してくる雨水が蓄水導波管４０から溢れることがある。この場合には、立体回路の接続部分２０Ｂに設けられている隔壁窓部５０により、防水通気窓部５２の防水透湿性シート５２５が雨水の通過を阻止する。これにより、接続部分２０Ｂからの下側の立体回路については、雨水の浸入を防いでいる。
【００５１】
こうして、この実施の形態によれば、立体回路内の１箇所または数箇所に防水用の隔壁を設けている。また、防水用の隔壁だけではなく、立体回路の一部構造を変えて、微量に浸入してきた水をある時間蓄える機能を持たせている。こうした蓄水導波管４０と隔壁窓部５０との２段構成により、立体回路の導波管１４、２１が浸入水により傷むことを防ぐことができる。また、立体回路に浸入した浸入水が送信機１１や受信機１２に到達することがないので、送信機１１や受信機１２の破壊を防ぐことができる。
【００５２】
（実施の形態２）
実施の形態１では、立体回路の上側、つまり、パラボラアンテナ３１の近くに蓄水導波管４０と隔壁窓部５０とをそれぞれ１つ設置して２段構成とした。この実施の形態は、蓄水導波管４０と隔壁窓部５０の設置個数を１個に限定しないで、例えば接続部分２０Ｂの下側にある接続部分２０Ａに、隔壁窓部５０を設置して３段構成にする。
【００５３】
この実施の形態によれば、蓄水導波管４０と隔壁窓部５０とを３段構成にするので、立体回路内部に水が浸入することを確実に防ぐことができる。
【符号の説明】
【００５４】
１１  送信機（通信部）
１２  受信機（通信部）
１３  加圧装置（加圧部）
１４  導波管
１５、１６  気密窓
２０  導波管部
２１  導波管
３０  アンテナ部
３３  導波管
３４  気密窓
４０  蓄水導波管（蓄水部）
５０  隔壁窓部（隔壁部）
５１  嵌合枠部
５２  防水通気窓部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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