JP2008251201A - Magnetron - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子レンジ等のマイクロ波加熱機器または工業用マイクロ波発振器等に用いられるマグネトロンに関し、特にマグネトロンの入力部伝搬マイクロ波エネルギー抑制構造に関するものである。 The present invention relates to a magnetron used for microwave heating equipment such as a microwave oven or an industrial microwave oscillator, and more particularly to a structure for suppressing microwave energy input to a magnetron.
図8は、従来のマグネトロンの縦断面図を示したものであり、図9は、その要部縦断面図である。このマグネトロン1は、中心軸に位置するフィラメント3と、このフィラメント3を同軸的に包囲する陽極筒体5と、陽極筒体5の下方の開口端に設けられた入力側磁極片7と、この入力側磁極片7を覆う第1の金属管9に突設された陰極端子導出用ステム31と、陽極筒体5の上方の開口端に設けられた出力側磁極片13と、この出力側磁極片13を覆う第2の金属管15と、この第2の金属管15にセラミックスからなる絶縁管17を介して突設されたマイクロ波放出用アンテナ19とを有している。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a conventional magnetron, and FIG. 9 is a longitudinal sectional view of an essential part thereof. The magnetron 1 includes a
陽極筒体5の内壁面には陽極筒体5の中心軸に向かう放射状に複数枚(偶数枚)の陽極ベイン20が接合されている。各陽極ベイン20の上下の端縁には、均圧環を接合するための環係合凹部20aと均圧環を非接触に挿通させるための環挿通凹部20bとが陽極筒体5の半径方向に位置をずらすと共に、上端縁と下端縁とで配置が逆になるように設けられている。
A plurality (even number) of
そして、周方向に並ぶ陽極ベイン20相互は、陽極筒体5の中心軸に同心に配置される小径均圧環22及び大径均圧環24の2本の均圧環22,24の内のいずれか一方が環係合凹部20aに接合して、1枚おきに電気的に接続される。
The
第1の金属管9を包囲するリング状に入力側磁極片7の外端面上に積み重ねられたフェライト製の第1の環状永久磁石21は、その一方の磁極が入力側磁極片7に磁気的に結合される。また、第2の金属管15を包囲するリング状に出力側磁極片13の外端面上に積み重ねられたフェライト製の第2の環状永久磁石23は、その一方の磁極が出力側磁極片13に磁気的に結合される。
The first annular
そして、第1及び第2の環状永久磁石21,23の他方の磁石同士を磁気的に結合するための枠上継鉄25は、その下端部に陰極端子導出用ステム31を挿通させるための通孔25aを有している。
The frame
また、陽極筒体5の外周面には、多数の放熱フィン27が多段に取り付けられており、枠上継鉄25の下端部の外面には漏洩電磁波の装置外漏洩を防ぐための金属製のフィルタケース29が取り付けられ、枠上継鉄25の通孔25aよりも径の小さい陰極端子導出用ステム31が第1の金属管9に気密にロウ付けされ、その陰極端子導出用ステム31の内側を陰極端子11a,12aが挿通し、金属板11b,12bを介してリード線11,12と電気的に繋がっている。
In addition, a large number of radiating
このフィルタケース29の側面部には、貫通型のコンデンサ33が取り付けられており、フィルタケース29内に位置する陰極端子導出用ステム31の陰極端子11a,12aに、チョークコイル35の一端が接続されている。チョークコイル35は、漏洩電磁波阻止用のLCフィルタ回路を構成するべく、その他端をコンデンサ33の貫通電極に接続している。
A through-
このように構成されたマグネトロン1では、マイクロ波放出用アンテナ19側へ漏洩した高調波ノイズを抑制するために、約1/4波長の軸方向長を持つチョークリング37を、第2の金属管15に気密にロウ付けしている。
In the magnetron 1 configured as described above, the
このような構造では、前記リード線11,12がアンテナとなり2455MHz帯の基本波マイクロ波エネルギー及び基本波以外の不要輻射ノイズが陰極側より漏洩してしまうため、基本波のマイクロ波エネルギーの低減及び、不要輻射ノイズの低減を目的とし、金属管の内面に高誘電率部材と金属製管状のチョーク部材をこの順に配設すると共に、チョーク部材を一対のリード線のいずれか一方に電気的に接続した構成が発案された(例えば、特許文献1参照)。基本波のマイクロ波エネルギーを抑制し、且つ不要輻射ノイズも低減しようとすると、部品点数の増加や構造の複雑化となり、コストアップや生産性の低下があった。
しかしながら、図8、図9に示すような従来のマグネトロンでは、LCフィルタ回路のチョークコイルの空ターン部により、400MHz〜800MHz帯の不要輻射及び基本波のマイクロ波エネルギーを低減させていたが、チョークコイルと接続端子の溶接時のバラツキにより接続端子から空ターンまでのコイル長にもバラツキが生じ、結果として空ターン部での反射位相点が変わることから不要輻射が多くなり、更には基本波のマイクロ波エネルギーも多く漏洩してしまうことが多々発生していた。 However, in the conventional magnetron as shown in FIGS. 8 and 9, unnecessary radiation in the 400 MHz to 800 MHz band and the microwave energy of the fundamental wave are reduced by the empty turn portion of the choke coil of the LC filter circuit. Variations in the length of the coil from the connection terminal to the empty turn due to variations in welding between the coil and the connection terminal, resulting in a change in the reflection phase point at the empty turn, resulting in increased unwanted radiation, and further A lot of microwave energy was leaked.
また、特許文献1の構造にて不要輻射及び基本波のマイクロ波エネルギーの低減が可能ではあるが、部品点数の増加や構造の複雑化となり、コストアップや生産性の低下があった。 Although the structure of Patent Document 1 can reduce unnecessary radiation and fundamental wave microwave energy, the number of parts increases and the structure becomes complicated, resulting in an increase in cost and a decrease in productivity.
本発明は、前記課題に鑑み、不要輻射及び基本波のマイクロ波エネルギーを安定かつ容易に低減でき、信頼性の高いマグネトロンを提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a highly reliable magnetron that can stably and easily reduce unwanted radiation and fundamental microwave energy.
上記目的を達成するために、本発明の請求項1記載の発明は、複数のベインを中心方向に形成した陽極構体と、その中心軸上に配置され前記ベインとの間に作用空間を形成する陰極構体を備え、その陰極構体には、螺旋状のフィラメントと、このフィラメントの両端部に設けられた第一および第二のエンドハットと、第一のエンドハットに先端部を固着し、フィラメントに接触することなく第二のエンドハットを貫通する第一のリード線と、第二のエンドハットに先端部を固着した第二のリード線を備え、その前記第一及び第二のリード線は陰極端子導出用ステムの絶縁体上面部メタライズ上にてそれぞれの金属板とロウ付けし、接続端子は前記金属板とそれぞれ気密にロウ付けされ、前記第一及び第二のリード線はそれぞれの金属板を介してそれぞれの接続端子と電気的に繋がっているマグネトロンに於いて、前記金属板が作用空間側へ突出した帽子状を成し、その底部の約半分は陰極端子導出用ステムのメタライズと気密にロウ付けし、残り約半分の底部は電気的に直接繋がっていない側のリード線と接触しない様に底部を持たない形状とし、その半分底無し帽子状の第一及び第二の金属板は底なし部が左右逆の形状とし、絞り部の内径が異なる形状にて同軸上に被さる様に配置される構成を有している。 In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, an active space is formed between an anode structure in which a plurality of vanes are formed in a central direction and the vane disposed on the central axis. The cathode assembly includes a spiral filament, first and second end hats provided at both ends of the filament, and a tip end fixed to the first end hat. A first lead wire penetrating the second end hat without contact, and a second lead wire having a tip fixed to the second end hat, the first and second lead wires being a cathode Soldered to the respective metal plates on the insulator upper surface metallization of the terminal lead stem, the connection terminals are airtightly brazed to the metal plates, and the first and second lead wires are the respective metal plates. Through In the magnetron that is electrically connected to each connection terminal, the metal plate forms a cap shape that protrudes to the working space side, and about half of its bottom is brazed in an airtight manner with the metallization of the cathode terminal lead-out stem. The other half of the bottom is shaped so that it does not have a bottom so that it does not come into contact with the lead wire that is not directly electrically connected. It has a configuration in which the shape is reversed and is arranged so as to be coaxially covered with a shape in which the inner diameter of the throttle portion is different.
係る構成によれば、コストアップすることなく、不要輻射及び基本波のマイクロ波エネルギーを安定かつ容易に低減できる。 According to such a configuration, unnecessary radiation and fundamental microwave energy can be stably and easily reduced without increasing the cost.
また請求項2記載の発明は、前記半分底無し帽子状の金属板を鉄材にて深絞り形状にし、陰極端子導出用ステムの絶縁体上面部メタライズとの気密ロウ付けを、陰極端子導出用ステムの熱膨張係数と同程度の鉄材よりも熱膨張係数が小さい材質を間に介している。 According to the second aspect of the present invention, the half-bottomless cap-shaped metal plate is deep-drawn with an iron material, and airtight brazing with the insulator upper surface metallization of the cathode terminal lead stem is performed on the cathode terminal lead stem. A material having a smaller thermal expansion coefficient than an iron material having the same thermal expansion coefficient is interposed therebetween.
係る構成によれば、不要輻射及び基本波のマイクロ波エネルギーをより安定かつ容易に低減できる。 According to such a configuration, unnecessary radiation and fundamental microwave energy can be more stably and easily reduced.
また、請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のマグネトロンを備えたマイクロ波利用機器である。
Further, the invention described in
係る構成によれば、入力部への基本波マイクロ波エネルギー抑制かつ不要輻射の抑制に対応でき、信頼性に優れたマイクロ波利用機器が得られる。 According to such a configuration, it is possible to cope with the suppression of the fundamental microwave energy and the suppression of unnecessary radiation to the input unit, and it is possible to obtain a highly reliable microwave using device.
以上詳述したように、本発明の請求項1によれば、リード線と接続端子を繋いでいる金属板が作用空間側へ突出した帽子状を成し、その底部の約半分は陰極端子導出用ステムのメタライズ、接続端子及びリード線と気密にロウ付けし、残り約半分の底部は他方のリード線と接触しない様な形状となっているため、半分底無し帽子状金属板部にて磁場が打ち消され、基本波のマイクロ波エネルギーが低減できる。更に、半分底無し帽子状金属板は同軸上に、接触しないリード線が異なる形状にて2個配置されているため、相乗効果により基本波のマイクロ波エネルギーが激減できる。 As described in detail above, according to the first aspect of the present invention, the metal plate connecting the lead wire and the connection terminal forms a cap shape protruding toward the working space, and about half of the bottom of the metal plate is led out of the cathode terminal. Stem metallization, airtightly brazed to connection terminals and lead wires, and the other half of the bottom is shaped so that it does not come into contact with the other lead. It cancels out and the microwave energy of the fundamental wave can be reduced. Further, since two half-bottomed cap-shaped metal plates are coaxially arranged with different shapes of lead wires that do not contact, the microwave energy of the fundamental wave can be drastically reduced by a synergistic effect.
また、半分底無し帽子状の第一及び第二の金属板が絞り部の内径が異なる形にて同軸上に被さる様に配置されているため、両者間にコンデンサが接続されたこととなる。したがってマグネトロンの内部にて発生したノーマルモードノイズは陰極側の一対のリード線からコンデンサで減衰吸収されるため、不要輻射の電源側への漏洩を防止することができる。更に、コモンモードノイズに関しては、半分底無し帽子状の有底部以外の面と近接するように入力側金属管を配置すれば、リード線と接地間にコンデンサが接続されたこととなり、コモンモードノイズの電源側への漏洩も防止することが可能となる。 Further, since the first and second metal plates having a half bottomless cap shape are arranged so as to cover the same axis with different inner diameters of the throttle portions, a capacitor is connected between them. Accordingly, the normal mode noise generated inside the magnetron is attenuated and absorbed by the capacitor from the pair of lead wires on the cathode side, so that leakage of unnecessary radiation to the power source side can be prevented. Furthermore, with regard to common mode noise, if the input side metal tube is placed close to the surface other than the half-bottomed hat-shaped bottomed portion, a capacitor is connected between the lead wire and ground, and the common mode noise Leakage to the power supply side can be prevented.
構造面ではモリブデンからなるリード線とチョーク部材との溶接はなく、部品の接続は全てロウ付けであるため、製作が極めて容易となり量産性が格段に向上するといった効果が得られる。 In terms of the structure, there is no welding between the lead wire made of molybdenum and the choke member, and all the parts are connected by brazing. Therefore, the manufacturing is extremely easy and the mass productivity is remarkably improved.
以上により、不要輻射及び基本波のマイクロ波エネルギーを安定かつ容易に低減でき、信頼性の高いマグネトロンを提供することができる。 As described above, unnecessary radiation and fundamental microwave energy can be reduced stably and easily, and a highly reliable magnetron can be provided.
以下本発明の実態の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は本発明のマグネトロンの縦断面図である。図2は同要部縦断面図である。図1、図2に示す構成が図8、図9に示した従来の構成と異なるところは、陰極端子導出用ステム31のメタライズ上にて接続端子11a,12aと気密ロウ付けする金属板42,43の形状にある。従来の金属板11b,12bは折り返しを持つ断面L字型の半円状であったのに対し、発明品の第一の金属板42は作用空間側へ突出した帽子状を成し、その底部の約半分は陰極端子導出用ステム31のメタライズ及び第一の接続端子11aに気密にロウ付けし、前記気密にロウ付けされた第一の接続端子11aと電気的に繋がるように第一のリード線11も第一の金属板42にロウ付けされている。更に第一の金属板42の残り約半分の底部は第二のリード線12と接触しない様に底部を持たない半分底無し帽子状の形状となっている。同様に第二の金属板43は、絞り部の内径が第一の金属板42と異ならせ、底部の有り無しが第一の金属板42と左右逆になった形状である。第一及び第二の金属板は同軸上に被さる様に配置され、電気的に短絡しないよう一定のクリアランスを保つ構造となっている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a magnetron of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the main part. The configuration shown in FIGS. 1 and 2 is different from the conventional configuration shown in FIGS. 8 and 9 in that the
上述のような構造とすることにより、前記金属板42,43は、マグネトロンの発振動作時に入力部から伝搬されるマイクロ波を抑制し、電源側への漏洩を抑制することができる。これは、第一の半分底無し帽子状金属板42が、第一の接続端子11a及び第一のリード線11と気密にロウ付けされ、残り約半分の底部は第二のリード線12と接触しない形状を成し、同様に第二の半分底無し帽子状金属板43は第二の接続端子12a及び第二のリード線12と気密にロウ付けされ、第一のリード線11と接触しない形状を成すというように、半分底無し帽子状金属板が電気的に直接繋がっていないリード線を囲むことにより連続していた磁場が打ち切られ、基本波のマイクロ波エネルギーが抑制される。半分底無し帽子状金属板は2重となっているため、効果は倍となり基本波のマイクロ波エネルギーの電源側への漏洩は、Ef=3.2(V)、Ib=300(mA)、Eb=4(kV)のフィルタ回路無しの状態にて従来の20(mW/cm2)から10(mW/cm2)へと減少した。
With the structure as described above, the
また、前述のように金属板が被さる様に同軸上配置された結果、半分底無し帽子状金属板のツバ部と絞り部の表面積に比例した静電容量が発生し、ノーマルモードノイズの電源側への漏洩を防止することができる。 In addition, as described above, as a result of being coaxially arranged so as to cover the metal plate, a capacitance proportional to the surface area of the collar portion and the narrowed portion of the half-bottomless cap-shaped metal plate is generated, and the normal mode noise power source side Leakage can be prevented.
(実施の形態2)
図3は本発明の実施の形態2のマグネトロンの要部縦断面図であり、図4は図3に示す金属板の組立斜視図である。図3、図4に示す深絞りタイプでは、材質を鉄等の深絞りに適したものを使用しなければならないが、メタライズでのロウ付けを直接行なうとロウ付け時の温度800(℃)から室温へ戻るまでの鉄とセラミックの熱膨張差によりクラックが発生してしまうため、メタライズと半分底無し帽子状の金属板42’,43’との間に従来の金属板11b,12bに使用していた材質(例:42%ニッケル含有鉄)の中継板44,45を設け製品の信頼性を確保した。この構造の深絞り量10(mm)にて、基本波のマイクロ波エネルギーの電源側への漏洩は、Ef=3.2(V)、Ib=300(mA)、Eb=4(kV)のフィルタ回路無しの状態にて7(mW/cm2)と激減し、静電容量としては11(pF)が得られノーマルモードノイズの電源側への漏洩をより防止することができる。
(Embodiment 2)
3 is a longitudinal sectional view of a main part of the magnetron according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an assembled perspective view of the metal plate shown in FIG. In the deep drawing type shown in FIG. 3 and FIG. 4, a material suitable for deep drawing such as iron must be used. However, when metallization is performed directly, the temperature at the time of brazing is 800 (° C.). Since cracks occur due to the difference in thermal expansion between iron and ceramic until it returns to room temperature, it is used for the
(実施の形態3)
図5〜図7は本発明の実施の形態3のマグネトロンの要部縦断面図である。
(Embodiment 3)
5 to 7 are longitudinal sectional views of main parts of the magnetron according to the third embodiment of the present invention.
更に図5〜図7に示すように、半分底無し帽子状金属板の間に第一の金属管9,9’と同電位となる金属片46,47,48を設ければ、コモンモードノイズに対しての漏洩を防止することができる。特に、図7に示す深絞り(10mm)タイプの金属板間隔0.5(mm)にて37(pF)の静電容量が得られ、コモンモードノイズの電源側への漏洩抑制が可能となった。
Furthermore, as shown in FIGS. 5 to 7, if
従来のマグネトロンでは、チョークコイル35とコンデンサ(400pF)33のL−Cフィルタ回路にて電源側への不要輻射の漏洩を抑制していたが、マグネトロン内部に10(pF)以上の静電容量が得られればC−L−Cフィルタ回路としての機能を十分発揮し、比較的小さな静電容量のバイパスコンデンサにても不要輻射の漏洩抑制が図れることとなる。
In the conventional magnetron, the leakage of unnecessary radiation to the power supply side is suppressed by the L-C filter circuit of the
本発明は、電子レンジ等のマイクロ波加熱機器等に用いられるマグネトロン装置の入力部伝搬マイクロ波エネルギーと不要輻射抑制に関するものである。 The present invention relates to input part propagation microwave energy and unwanted radiation suppression of a magnetron apparatus used for microwave heating equipment such as a microwave oven.
本発明の半分底無し帽子状の金属板は、入力部への基本波マイクロ波エネルギー抑制かつ不要輻射の抑制に対応でき、信頼性に優れるため、電子レンジ等のマイクロ波加熱機器または工業用マイクロ波発振器等の用途に有効である。 The half-bottomless hat-shaped metal plate of the present invention can cope with suppression of fundamental microwave energy and unnecessary radiation to the input part, and is excellent in reliability. Therefore, microwave heating equipment such as a microwave oven or industrial microwave Effective for applications such as oscillators.
2 第一のエンドハット
3 フィラメント
4 第二のエンドハット
11 第一のリード線
12 第二のリード線
11a 第一の接続端子
12a 第二の接続端子
20 ベイン
31 陰極端子導出用ステム
42 本発明の第一の金属板
43 本発明の第二の金属板
2
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007087470A JP2008251201A (en) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | Magnetron |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007087470A JP2008251201A (en) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | Magnetron |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008251201A true JP2008251201A (en) | 2008-10-16 |
Family
ID=39975936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007087470A Pending JP2008251201A (en) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | Magnetron |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008251201A (en) |
-
2007
- 2007-03-29 JP JP2007087470A patent/JP2008251201A/en active Pending
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