CN101853759A - 微波炉用磁控管 - Google Patents

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Abstract

一种微波炉用磁控管，其能抑制微波炉用磁控管发出的不需要的噪音。在该微波炉用磁控管(10)中，输入侧极片(31)的透孔(33)的内径(IP1)为8.6～9.1mm，输入侧极片(31)的内径相对面(41)的外径(IP2)为15～16mm，输出侧极片(32)的透孔(34)的内径(OP1)为7.9～8.1mm，输出侧极片(32)的内侧相对面(42)的外径(OP2)为11～13mm。而且，输入侧极片(31)的外侧环部(35)与输出侧极片(32)的外侧环部(36)相互间的距离(D1)为11.5～13.5mm，输入侧极片(31)的内侧环部(39)与输出侧极片(32)的内侧环部(40)相互间的距离(D2)为10.2～11.2mm。

Description

微波炉用磁控管
技术领域
本发明涉及一种用于微波炉的磁控管。
背景技术
微波炉用磁控管(以下仅称为“磁控管”)的振荡部具有由阳极圆筒和翼片(日文：ベイン)构成的阳极部以及由螺旋状的灯丝构成的阴极部。振荡部不仅产生ISM频带(2400～2500MHz)的基波，还产生ISM频带外的频带的电磁波。
一对漏斗状的极片彼此相对配置，分别与阳极圆筒的端部接合。而且，一对金属封接体分别与一对极片的端部接合。输出侧的金属封接体的端部接合有绝缘圆筒，绝缘圆筒的端部接合有排气管。从多个翼片中的一个导出天线，该天线的前端被排气管夹持。为了抑制基波(2450MHz)的高频带的电磁波的输出，在磁控管的输出部形成有多个阻流器(choke)。
例如，专利文献1所记载的磁控管的阳极部的翼片的个数为10个，翼片的管轴方向的高度为7.0～8.0mm，翼片内接圆的直径为8.0～8.8mm，阴极部的灯丝的外径为3.5～3.9mm。此外，固接于阳极部两端部的漏斗状的一对极片的基部的彼此间隔为21.5～23.5mm，一对极片的底部的彼此间隔为10.2～11.2mm。而且，极片的透孔的内径为8.3～8.5mm，底部的外径为11.0～16.0mm。
专利文献1：日本专利特开2007-335351号公报
如上所述，通过形成于输出部的多个阻流器来对基波(2450MHz)的高频带的电磁波的输出加以抑制。然而，用阻流器无法抑制根据电波法禁止从微波炉泄漏的ISM频带(2400～2500MHz)外的邻近低频带的电磁波(不需要的噪音)。
在此，在专利文献1中，虽对于一对极片的透孔的内径和底部的外径的设计值进行了研究，但输出侧的直径与输入侧的直径为相同直径，没有考虑对于ISM频带之外的邻近低频带(2300～2400MHz)的不需要的噪音的抑制。
发明内容
因此，本发明为解决上述技术问题发明而成，其目的在于抑制从微波炉用磁控管发出的不需要的噪音。
为实现上述目的，本发明的微波炉用磁控管包括：阳极部，该阳极部具有阳极圆筒和10个板状的翼片，上述阳极圆筒沿管轴方向延伸，上述板状的翼片沿上述管轴的径向配置成辐射状，一侧部与上述阳极圆筒的内壁接合，另一侧部成为自由端；阴极部，该阴极部具有螺旋状的灯丝，该螺旋状的灯丝沿上述管轴方向延伸，且与上述翼片的自由端隔开间隔地配置于上述阳极圆筒内；以及漏斗状的输入侧极片和输出侧极片，该输入侧极片和输出侧极片彼此相对地配置，具有接合于上述阳极圆筒的端部的外侧环部和在中央形成有透孔的内侧环部，其特征在于，上述输入侧极片的透孔的内径比上述输出侧极片的透孔的内径大，上述输入侧极片的内侧相对面的外径比上述输出侧极片的内侧相对面的外径大，上述输入侧极片的透孔的内径为8.6～9.1mm，上述输入侧极片的内径相对面的外径为15～16mm，上述输出侧极片的透孔的内径为7.9～8.1mm，上述输出侧极片的内侧相对面的外径为11～13mm。
根据本发明，能抑制从微波炉用磁控管发出的不需要的噪音。
附图说明
图1是本发明实施方式的磁控管的沿管轴方向的概略纵剖图。
图2是图1的振荡部及其周边的放大图。
图3是本发明实施方式(实施例1)的磁控管(输入侧极片的透孔的内径：8.7mm，输入侧极片的内侧相对面的外径：15mm)的基波的振荡波谱。
图4是本发明实施方式(实施例2)的磁控管(输入侧极片的透孔的内径：8.7mm，输入侧极片的内侧相对面的外径：16mm)的基波的振荡波谱。
图5是本发明实施方式(实施例3)的磁控管(输入侧极片的透孔的内径：9.0mm，输入侧极片的内侧相对面的外径：16mm)的基波的振荡波谱。
图6是比较例1的磁控管(输入侧极片的透孔的内径：8.4mm，输入侧极片的内侧相对面的外径：12mm)的基波的振荡波谱。
图7是比较例2的磁控管(输入侧极片的透孔的内径：8.4mm，输入侧极片的内侧相对面的外径：14mm)的基波的振荡波谱。
图8是比较例3的磁控管(输入侧极片的透孔的内径：8.7mm，输入侧极片的内侧相对面的外径：14mm)的基波的振荡波谱。
图9是比较例4的磁控管(输入侧极片的透孔的内径：8.4mm，输入侧极片的内侧相对面的外径：15mm)的基波的振荡波谱。
图10是比较例5的磁控管(输入侧极片的透孔的内径：8.4mm，输入侧极片的内侧相对面的外径：16mm)的基波的振荡波谱。
图11是将图3至图10所示的波谱的测定条件和有无不需要的噪音进行比较来表示的表。
图12是表示输入侧极片的透孔的内径及内侧相对面的外径与磁控管的磁化电压的相关性的图。
图13是表示输入侧极片的透孔的内径及内侧相对面的外径与磁控管的输出功率的相关性的图。
(符号说明)
10磁控管
11阳极部
12阳极圆筒
13翼片
14翼片内接圆筒面
15、16耦合环(strap ring)
21阴极部
22、23端帽
24中心支撑杆
25侧支撑杆
31输入侧极片
32输出侧极片
33输入侧极片的透孔
34输出侧极片的透孔
35输入侧极片的外侧环部
36输出侧极片的外侧环部
37输入侧极片的锥部
38输出侧极片的锥部
39输入侧极片的内侧环部
40输出侧极片的内侧环部
41输入侧极片的内侧环部的内侧相对面
42输出侧极片的内侧环部的内侧相对面
51、52金属封接体
53绝缘心柱
54绝缘圆筒
55排气管
56天线
57罩
61、62磁体
63、64轭
65散热器
100管轴
具体实施方式
采用图1至图13对本发明实施方式的磁控管进行说明。
首先，采用图1对本实施方式的磁控管的概略结构进行说明。图1是本发明实施方式的磁控管的沿管轴方向的概略纵剖图。
阳极部11具有阳极圆筒12和10个翼片13。圆筒状的阳极圆筒12沿作为磁控管10中心轴的管轴100方向延伸。10个板状的翼片13的一侧部与阳极圆筒12的内壁接合，另一侧部成为自由端。翼片13的自由端配置于沿管轴100延伸的相同圆筒面上，将该圆筒面称为翼片内接圆筒面14。10个翼片13从翼片内接圆筒面14到阳极圆筒12的内壁以辐射状扩散。10个翼片13通过按大小分别成对的耦合环15、16连结，该耦合环15、16在圆周方向上一个隔一个用焊料焊于翼片13的上下端部。
阴极部21是沿管轴100方向延伸的螺旋状灯丝，其被配置在阳极圆筒12内。阴极部21与10个翼片13的自由端空开间隔地配置于作为电子作用空间的翼片内接圆筒面14的内侧。阳极部11和阴极部21起到产生高频的振荡部的功能。阴极部21的输入侧的端部(图1下侧的端部)固接于环状的端帽22，阴极部21的输出侧的端部(图1上侧的端部)固接于盘片状的端帽23。
中心支撑杆24贯穿阴极部21的螺旋状灯丝的中心，通过盘片状的端帽23连接于阴极部21。此外，侧支撑杆25通过环状的端帽22连接于阴极部21。中心支撑杆24和侧支撑杆25支承阴极部21，并且起到对阴极部21供电的引线的作用。
一对漏斗状的输入侧极片31和输出侧极片32分别在中央形成有透孔33、34，透孔33、34的中心位于管轴100上。一对输入侧极片31和输出侧极片32彼此相对配置，并分别与阳极圆筒12的输入侧的端部(图1下侧的端部)和阳极圆筒12的输出侧的端部(图1上侧的端部)接合。
筒状的输入侧的金属封接体(图1下侧的金属封接体)51固接于阳极圆筒12的输入侧的端部和输入侧极片31。在输入侧的金属封接体51的与输入侧极片31相离的端部(图1下侧的端部)接合有绝缘心柱53。
另一方面，筒状的输出侧的金属封接体(图1上侧的金属封接体)52固接于阳极圆筒12的输出侧的端部和输出侧极片32。在输出侧的金属封接体52的与输出侧极片32相离的端部接合有绝缘圆筒54。此外，绝缘圆筒的离开金属封接体52的端部接合有排气管55。从10个翼片13中的一个翼片上导出天线56。上述天线56贯穿输出侧极片32，在金属封接体52和绝缘圆筒54的内部延伸，其前端被排气管55夹持。罩57覆盖排气管55的外侧。
一对磁体61、62分别形成相同的环状。磁体61、62位于金属封接体51、52外侧地配置于阳极圆筒12的上下，并在管轴100方向上被磁化。轭63、64配置成围住阳极圆筒12和磁体61、62。通过磁体61、62和轭63、64形成磁路。此外，用于冷却振荡部的散热器65配置于阳极圆筒12与轭63之间
接着，采用图2对作为本实施方式的磁控管的特征部分的振荡部及其周边的结构的详细情况进行说明。图2是图1的振荡部及其周边的放大图。
翼片13的在管轴100方向上的高度H为7～8mm，翼片内接圆筒面14的直径B为8.1mm(制造误差：±0.1mm)。此外，构成阴极部21的灯丝的外径F为3.7mm(制造误差：±0.1mm)。
输入侧极片31由外侧环部35、锥部37和内侧环部39构成，并一体成型成漏斗状。外侧环部35是平板状的环状体，其外缘固接于阳极圆筒12的输入侧的端部和金属封接体52。内侧环部39是平板状的环状体，其外径比外侧环部35的内径小。内侧环部39的中央形成有输入侧极片31的透孔33。锥部37是将外侧环部35的内缘与内侧环部39的外缘连结的环状体。
在此，外侧缘部35的内缘是外侧环部35的垂直于管轴100的平面与锥部37的锥面的边界。同样，内侧缘部39的外缘是内侧环部39的垂直于管轴100的平面与锥部37的锥面的边界。
另外，输出侧极片32也与输入侧极片31一样，由外侧环部36、锥部38和内侧环部40构成。
本实施方式中，输入侧极片31的透孔33的内径IP1为8.7～9.0mm(制造误差：±0.1mm)，内侧环部39的与振荡部的靠内侧的管轴100垂直的平面(以下称为“内侧相对面41”)的外径IP2为15～16mm。
另一方面，输出侧极片32的透孔34的内径OP1为8.0mm(制造误差：±0.1mm)，内侧环部40的与振荡部的靠内侧的管轴100垂直的平面(以下称为“内侧相对面42”)的外径OP2为12mm(制造误差：±1mm)。
即，输入侧极片31的透孔33的内径IP1设计得比输出侧极片32的透孔34的内径OP1大。此外，输入侧极片31的内侧相对面41的外径IP2设计得比输出侧极片32的内侧相对面42的外径OP2大。
输入侧极片31的内侧环部39与输出侧极片32的内侧环部40相互间的距离、即输入侧极片31的内侧相对面41与输出侧极片32的内侧相对面42相互间的距离D2为22.5mm(制造误差：±1mm)。此外，输入侧极片31的外侧环部35与输出侧极片32的外侧环部36相互间的距离(相对的面彼此间的距离)D1为11.2mm(制造误差：±1mm)。
在此，采用图3至图11对本实施方式的磁控管的基波的振荡波谱进行说明。图3至图5是本发明实施方式的磁控管的基波的振荡波谱。而图6至图10是比较例的磁控管的基波的振荡波谱。图11是将图3至图10所示的振荡波谱的测定条件和有无不需要的噪音进行比较来表示的表。
从图11中可知，在实施例1至实施例3和比较例1至比较例5的磁控管10中，除了输入侧极片31的透孔33的内径IP1和输出侧极片31的内侧相对面41的外径IP2之外的设计值全部设定成相同的值。另外，比较例1是专利文献1(日本专利特开2007-335351号公报)所记载的微波炉用磁控管的一实施方式。
图3至图11的2400～2500MHz是ISM频带，是微波炉所需的频带。相反，2300～2400MHz的波谱是不需要的噪音。
从图3至图10可知，实施例1至实施例3与比较例1至比较例5相比，能抑制从磁控管10发出的2300～2400MHz的不需要的噪音。
随着输入侧极片31的透孔33的内径IP1和输入侧极片31的内侧相对面41的外径IP2的增大，能抑制2300～2400MHz的不需要的噪音。
因此，从抑制不需要的噪音的观点出发，较为理想的是，将输入侧极片31的透孔33的内径IP1设计成8.7mm以上(制造误差：±0.1mm)，将输入侧极片31的内侧相对面41的外径IP2设计成15mm以上。
此外，采用图12和图13对本实施方式的磁控管的磁化电压和输出效率进行说明。图12是表示输入侧极片的透孔的内径及内侧相对面的外径与磁控管的磁化电压的相关性的图。图13是表示输入侧极片的透孔的内径及内侧相对面的外径与磁控管的输出效率的相关性的图。另外，在图12和图13的作为测定对象的全部磁控管10中，除了输入侧极片31的透孔33的内径IP1和输入侧极片31的内侧相对面41的外径IP2之外的设计值全部设定成相同的值(图11所示的设计值)。
从图12中可知，随着输入侧极片31的透孔33的内径IP1增大，磁控管10的磁化电压ebm变小。此外，随着输入侧极片31的内侧相对面41的外径IP2增大，磁控管10的磁化电压ebm变小。
此外，从图13中可知，随着输入侧极片31的透孔33的内径IP1增大，磁控管10的输出效率η变小。此外，随着输入侧极片31的内侧相对面41的外径IP2增大，磁控管10的输出效率η变小。
因此，从磁化电压ebm和输出效率η的观点出发，较为理想的是，将输入侧极片31的透孔33的内径IP1设计成9.0mm以下(制造误差：±0.1mm)，将输入侧极片31的内侧相对面41的外径IP2设计成16mm以下。
如上所述，本实施方式的磁控管10的输入侧极片31的透孔33的内径IP1被设计成8.6～9.1mm，输入侧极片31的内侧相对面41的外径IP2被设计成15～16mm。
以下，对本实施方式的磁控管的作用和效果进行说明。
根据本实施方式，通过将输入侧极片31的透孔33的内径IP1设计成8.6～9.1mm，将输入侧极片31的内侧相对面41的外径IP2设计成15～16mm，从而能抑制从磁控管10发出的2300～2400MHz的不需要的噪音。

Claims (4)

1.一种微波炉用磁控管，其包括：
阳极部，该阳极部具有阳极圆筒和10个板状的翼片，所述阳极圆筒沿管轴方向延伸，所述板状的翼片沿所述管轴的径向配置成辐射状，且一侧部与所述阳极圆筒的内壁接合，另一侧部成为自由端；
阴极部，该阴极部具有螺旋状的灯丝，该螺旋状的灯丝沿所述管轴方向延伸，且与所述翼片的自由端隔开间隔地配置于所述阳极圆筒内；以及
漏斗状的输入侧极片和输出侧极片，该输入侧极片和输出侧极片彼此相对地配置，且具有接合于所述阳极圆筒的端部的外侧环部和在中央形成有透孔的内侧环部，
其特征在于，
所述输入侧极片的透孔的内径比所述输出侧极片的透孔的内径大，
所述输入侧极片的内侧相对面的外径比所述输出侧极片的内侧相对面的外径大，
所述输入侧极片的透孔的内径为8.6～9.1mm，
所述输入侧极片的内径相对面的外径为15～16mm，
所述输出侧极片的透孔的内径为7.9～8.1mm，
所述输出侧极片的内侧相对面的外径为11～13mm。
2.如权利要求1所述的微波炉用磁控管，其特征在于，
所述输入侧极片的外侧环部与输出侧极片的外侧环部相互间的距离为11.5～13.5mm，
所述输入侧极片的内侧环部与输出侧极片的内侧环部相互间的距离为10.2～11.2mm。
3.如权利要求1或2所述的微波炉用磁控管，其特征在于，
所述10个翼片的自由端所形成的翼片内接圆筒面的直径为8.0～8.2mm，
所述翼片的在所述管轴方向上的高度为7～9mm。
4.如权利要求3所述的微波炉用磁控管，其特征在于，所述灯丝的外径为3.6～3.8mm。
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