(特集6) 6146系送信管の外観比較+α
■規格表を入手したので6146A/6146Wの6146Bへの代用をちょっとまともに考察してみました。(2001/01/27)
■ヒータ電圧が異なる6883B、8042を追加しました。(2001/05/20)UPDATE
アマチュア無線における真空管式HF帯のSSBトランシーバに最も多く用いられ、真空管に興味が無いアマチュア局でも「6146B,S2001」という名前は大抵知っている送信管です。
これだけ多く使われたタマですが、6146Bが入手困難になっており、代用品というか最近6146Wというのが安く出回り、入手しましたので、外観からですが、これらの6146ファミリーを比較してみます。また私見ですが6146Bの代用について書いてみました。
左から 6146B(GE製)、6146W(TANGSOL製)、2B46(東芝製)、S2001,S2001A(松下製)
<6146B>
国産トランシーバではTRIO(KENWOOD)がTS-830,TS-530に、八重洲無線がFT-101ZD以降の真空管ファイナル機に使用された。それぞれ、S2001,6JS6Cが製造中止になったため採用されたものと思われるが、謳い文句に「本格的送信管6146B搭載」になっていた。下の2B46/6146Wと比較するとプレート損失が35Wと大きくなっているが、どれもみなプレート面積は同じで特別な細工をしたようには見えないのは何故?
トップからの写真をみるとプレート電極がスポット溶接(他は半田付け)されているのが解る。半田が解けるほどプレート電極が高温になるとは思えないが、やはりこの方が「送信管」らしい?(GE製のみか?)
<2B46>
東芝製の2B46/6146。NTTの前身である電電公社のマークが入ったもので、ずいぶん昔に日本橋のジャンク屋で安く購入した中古品。米国製と同様な金属のハカマを履いているが、一番上の集合写真で解るように、段が付いたような「くびれ」はありません。6146Bに対してこちらの方はプレート損失25Wです。
トップから見ると電極上部の支持方法は、4本の板状金属片がバネの働きをしてガラス内部に当たり、固定する構造となっています。(6146Bも同じ)
<S2001, S2001A>
トップページでも紹介したように、S2001は松下が受信管の技術/材料を使って(コストダウンの為)6146Bと同様に使える真空管を目的に作ったものです。他の仲間と比べてプレートは黒化していなく、受信管で使ってあるニッケル合金そのもののようです。プレート損失は6146Bと同じく35Wとなっているので、規格上そのまま差し替え可能になっています。(但し、ヒータ電流が異なるが)
トップから見ると、ガラスに松下独特の十文字が入っています。これは、松下がPhilipsの特許をライセンス下で製造したことによるもので、松下製真空管(MT管やGT管、マグノーバル管など)の殆どはこの十文字が付いています。一般の真空管メーカーは、ガラス管の一端を溶かした状態で,ガラス管に空気を入れて膨らますようにしてバルブを作るに対して,Philipsは逆に金型の内部を減圧(真空)にして,解けたガラスが型に沿うようにしていたのです。そのために4本のスジが付くそうです。(JA3ATJ坂井氏のご説明より)
また、電極上部の支持用バネ板が無く、下部電極にあるマイカ板の一部を尖らせてバネの働きをさせて支持しているのみのようです。(Philipsの製造方法採用により、ガラス管の真円度が高いためか?)
S2001Aは後期になって出てきたもののようですが、どこを改良したのかは不明です。この他、松下は6146の直熱管8042というのも製造していたようです。
<6146W>
1年ほど前から、この「6146W」というのが安く、数多く出回ってきました。入手したのはTUNG-SOL製(USA)です。国内で2,000〜3,000円程度、USAで$14〜20で販売されており、6146Bの高信頼管と唱って(偽って)いるところもあります。6146Wは、6146の耐震設計品であり、6146Bの高信頼管ではありません。よってプレート損失は25Wです。
他のと比べてゲッターの位置が側面に付いているところでしょうか。(性能に関係は無いけど)
最も異なる点は、トップから見た写真(左)のとおり、電極上部の支持が他の物と比べて厳重に行われている事です。いかにも「耐震構造」を物語っています。(TUNG-SOLのみがこのようになっているだけかもしれないが・・・)
<(私見)6146Wは6146B,S2001の代用として使えるか?>
最も興味があるのは入手困難、有っても高価になってきた6146BやS2001の代わり使えるか?だと思います。実際に6146Wをテストした訳ではありませんので説得性に欠くかもしれませんが、これまでの私の経験からすると多少寿命は短くなるかもしれませんが 「代用は可能」 と思われます。
・TS-520/TS-820などはプレート電圧が800V以上(アイドリング時)掛かっており、6146Bでさえも最初から規格いっぱい(あるいは、それ以上:6146Bの最大プレート電圧は750V)で使われている。
・損失35Wの6146Bと損失25Wの6146Wとの外観上の差が見いだせない。
・全般的に真空管のプレート損失はあいまいなところがあり、設計開発したメーカにより基準が異なる。
・中国製の6146Bよりはマシに感じる。中国製と思われる6146BをTS-820でテストしてみたことがありますが、パワーは出たもののなんだか不安定でチューニング中にフラッシュオーバが起こったので使用をやめた。
ボケた6146B/S2001を数多く見てきましたが、大抵はパイマッチの原理を理解しないでチューニングを行っていたため(離調状態で送信していたと考えられる)プレートに大きな負荷が掛かり、不良になったと推測できるものが多かったです。中にはプレートに穴が空いたり、ガラスが熱で変形したものもありました。ファイナル送信管を長持ちさせる秘訣は「プレート、ロードのチューニングを正しく取り、離調せず効率の良い同調点で軽く使うこと」だと思います。
<規格表から ちょっとまともな性能分析> (2001/01/27 )
frankの真空管規格表サイト http://frank.nostalgiaair.org/index.html に最近RCAの6146A,
6146W, 6146Bの各データシートがPDFファイルでアップロードされましたので早速ダウンロードしてまともに(?)各真空管の分析を行ってみました。
ベールに包まれていた 6146W ですが、この規格表によると6146Aと全く同じで、6146Bの高信頼管というのがウソであるのが証明されました。異なるところは
Under Service Shock and Vibration Conditions と明記されており
1.500-g の加速度を与える。 2.2.5-gの加速度、25Hzの振動を32時間3方向を与える などのテストで、ある決められた出力を維持できることを保証することが記載されているだけで、6146Aの耐震型タイプであるのは間違いありません。
以下、6146A/6146Wと6146Bの仕様比較を行ってみました。
<一般仕様の比較>
6146A/6146W |
6146B |
|
ヒータ電圧(V) |
6.3 |
6.3 |
ヒータ電流(A) |
1.25 |
1.125 |
プレート・グリッド容量(PF) |
0.24 |
0.22 |
入力容量(PF) |
13 |
13 |
出力容量(PF) |
8.5 |
8.5 |
管面最大温度(℃) |
220 |
260 |
まず、ヒータ電流が異なります。これは大きな問題にはなりませんが、トリオ(Kenwood)のTS520X,TS520V,TS820Xなど10W機は1本しか搭載されていない機種は、ヒータを12.6Vで点灯させるために直列に抵抗を入れ電圧調整しているので、採用するには、この抵抗値を変える必要があります。
次にプレート・グリッド容量(Cpg)が異なり、これは中和調整しなおす必要があることを意味します。(ばらつきがあり、真空管交換の時は必ず取り直すことが必要ですが・・)
管面最大温度が6146Bの場合、260度までOKというのはちょっと意外でした。6146Aと6146Bの外観上からプレート形状の違いは見出すことができないのにプレート損失が10Wも異なるのはココにあるのかもしれません。1,000V以上、そしてプレートを赤熱して使う大型管でも、たいがい220度が最大温度になっているのです。逆にいえば、6146Bをフルで使うには、この球は強制空冷管ではありませんが、通風を良くしてやる必要があるとも取れます。もうひとつ、GEの6146B(上にある写真)で、プレート電極がスポット溶接してあるのは260度という高温で半田が溶けるおそれがあるため(上では否定するような事を書きましたが・・・)はホントウかもしれません。
<AB1級、AB2級 動作における絶対最大規格>
6146A/6146W |
6146B |
|
最大プレート電圧(V) |
750 |
750 |
スクリーングリッド電圧(V) |
250 |
250 |
最大プレート電流(mA) |
135 |
220 |
最大プレート入力(W) |
85 |
120 |
最大プレート損失(W) |
25 |
35 |
最大プレート電流の許容値がなんと6146Aの1.6倍もあります。プレート損失が35Wであるのは言うまでもありません。
<AB1級の動作例>
6146A/6146W |
6146B |
||||||||
プレート電圧(V) |
400 |
500 |
600 |
600 |
750 |
- |
- |
600 |
750 |
スクリーングリッド電圧(V) |
190 |
185 |
180 |
200 |
195 |
- |
- |
200 |
200 |
コントロールグリッド電圧(V) |
-40 |
-40 |
-45 |
-50 |
-50 |
- |
- |
-47 |
-48 |
無信号時プレート電流(mA) |
63 |
57 |
26 |
28 |
23 |
- |
- |
48 |
50 |
最大出力時プレート電流(mA) |
228 |
215 |
200 |
229 |
220 |
- |
- |
250 |
250 |
無出力時スクリーン電流(mA) |
2.5 |
2 |
1 |
1 |
1 |
- |
- |
- |
- |
最大出力時スクリーン電流(mA) |
25 |
25 |
23 |
27 |
26 |
- |
- |
14.8 |
12.6 |
ドライブ電力(W) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
- |
- |
0 |
0 |
出力電力(W) |
55 |
70 |
82 |
95 |
120 |
- |
- |
96 |
124 |
この動作例はPP(プッシュ・プル)での2管の値ですが、パラレル動作として見ても支障はありません。
6146Aの左かに3つはCCS(連続動作)、その横の2つはICAS(間欠動作)、6146Bは600VがCCS、750VがICASです。アマチュア無線用100W機ではAB1級動作で設計されており、750V以上のプレート電圧が印加されているので、ICAS
750Vの動作例が参考になります。これを見ると、120W/124W と両者殆ど差がありません。よって無理なく代用は可能という結論になります。
ただ、この表を見て注意しなければらならいのは、無信号時プレート電流(レスティングカレント)が6146Bは50mAに対して6146Aは23mAである(いずれも2本分の値です)ため、6146A/6146Wを代用で使うには下げる必要がありそうです。
<AB2級の動作例>
6146A/6146W |
6146B |
||||||||
プレート電圧(V) |
400 |
500 |
600 |
600 |
750 |
500 |
600 |
600 |
750 |
スクリーングリッド電圧(V) |
175 |
175 |
165 |
190 |
165 |
200 |
200 |
200 |
150 |
コントロールグリッド電圧(V) |
-41 |
-44 |
-44 |
-48 |
-46 |
-46 |
-48 |
-47 |
-39 |
無信号時プレート電流(mA) |
33 |
27 |
22 |
28 |
22 |
50 |
40 |
50 |
40 |
最大出力時プレート電流(mA) |
232 |
242 |
207 |
270 |
240 |
308 |
270 |
328 |
294 |
無出力時スクリーン電流(mA) |
1.1 |
0.7 |
0.6 |
1.2 |
0.3 |
- |
- |
- |
- |
最大出力時スクリーン電流(mA) |
18 |
18 |
17 |
20 |
20 |
26 |
27 |
26 |
28 |
ドライブ電力(W) |
0.2 |
0.3 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.2 |
0.7 |
0.2 |
0.5 |
出力電力(W) |
62 |
83 |
90 |
113 |
131 |
100 |
110 |
130 |
148 |
参考までにAB2級の動作例も記載してみました。これもプッシュ・プル動作2管の値です。AB2級動作はグリッド電流が流れる領域までドライブをかけるため、ドライブ電力を考える必要がありメーカ製の無線機ではまず採用されることはありません。
この表を見ていると、AB1より確かに出力が多くとれるのですが、低いプレート電圧領域で取り出せる電力が、だんぜん6146Bが多いように見えます。CCS 600Vでの比較では6146A=90W , 6146B=110Wと22%も出力アップとなっています。しかし、ICAS 750Vでの比較だと13%の向上しかありません。そこで私は 6146BはCCS動作での出力アップを狙って改良した と仮説を立ててみました。(いかがでしょうか?)
結論として、1.ヒータ電流の違いに注意すること。 2.中和を取り直す。 3.無信号時プレート電流を下げる。 この3つを考慮すれば、無理しないで6146A/6146Wで代用できるという事になりました。
ただし、これはRCAの規格からであり、GE製やTUNG-SOL/SYLVANIAなどが当てはまるという保証はありません。
規格表を眺めているうちに、6146Wをパラレル・プッシュして200Wぐらい出るアンプを自作したくなってきました・・Hi
それと、6146Wの規格表には3結(スクリーン・グリッドをプレートに接続し、3極管として動作させる。オーディオアンプではポピュラーですが)の動作例が送信管としては、めずらしく掲載されており、これを使ったオーディオアンプ作りもええなぁ〜と 期待だけ膨らむワタシでありました。
<ヒータ電圧が異なる6146系 送信管> (2001/05/20)
更に、6146系を調べると規格は同じでもヒータ電圧が異なるものが存在するのを知りました。入手できた6883Bと8042について紹介します。
<6883B> 12.6V
6146Bのヒータ電圧が12.6V版が、この6883B。このタマは、6883B/8032A/8552と3つの型名が明記されており、この3つは全く同じ物のようです。また、6883が6146の12.6V版であることは、もうおわかりかと思います。この6883Bは、6146Bよりマイナーなため、高価な6146Bより安く購入できる事が多く、また、TS-520/TS-820/TS-830などの無線機は6146Bのヒータを直列にして12.6V動作しているので簡単な配線改造で活用できます。この方が、2本の6146Bを使う時に生じるヒータ電圧ばらつき(もともと、6146のヒータは直列にして使用するような設計になっていないため、ペアチューブを購入しても2本のヒータ電圧は同一にならない)問題を回避することができる利点もあります。写真のとおり、外観からみると6146Bと区別がつきません。
<8042> 1.6V
このタマの存在は、JA3ATJ坂井氏からだったのですが、実物をオークションで入手することができました。このタマの最大の特徴は直熱管であることです。なんで直熱管なのかと言うと、このタマは、移動用しかもバッテリー駆動を行う無線機用に設計された物で、受信時はフィラメントに電流を流さずOFF状態にしておき、送信時(マイクのPTTを押した時)にフィラメント電流を流すといった、省エネを狙ったものなのです。PTTを押してからヒータを温めて間に合うの・・・??と考えてしまいますが、規格によると0.4秒で70%の出力を保証となっており、この時間だと十分に使えることが納得できました。ただし、電圧は1.6V、電流は3.2Aととんでもなく低電圧、大電流ですので、使用するには、この電源を確保するのが大変です。
規格がなかなか見つからず、苦労したのですが欧州名が
QC05-35 と併記してあったので、こちらで探し当てることができました。最大プレート電圧が650Vまでとなっており、2本パラレルで100Wは無理のようです。写真のは、松下製ですが、S2001や他の受信管のような十文字が無く、別のラインで製造されていたようです。実際に1.6Vで点火してみましたが、細いフィラメントが上下に何本も張ってある(Amperexのカタログには、
'Harp Cathode' と表現してありました)のと、部屋を真っ暗にしないと点火が解らないほど暗いヒータです。また、ピン配列が6146と異なるのでかなり特殊な6146といったところでしょうか。この他にもメインページで紹介している6360,6939の直熱版があるようです。
※この他にもヒータ電圧が26.5V(航空機用ですね)の 6159 があります。