JP2011198725A - Magnetron - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetron structure capable of thinning plate thickness of an anode cylinder.SOLUTION: An anode 11 for oscillating microwaves has an anode cylinder 14, and a plurality of vanes 21 joined with an inner wall of the anode cylinder by separating from end faces 24, 25 and projected at a radial shape in a tube-axis direction. A non-magnetic cylindrical auxiliary anode 50 for supporting positioning of pole pieces 30, 31 in a tube-axis direction is fitted and arranged between the end faces 24, 25 at an input section 12 side and an output section 13 side of the inner wall of the anode cylinder 14, and the vanes 21; and metal sealing bodies 15, 16 at the input section 12 side and the output section 13 side are airtightly joined with the end faces 24, 25 of the anode cylinder by holding the pole pieces 30, 31 together with the auxiliary anode 50.

Description

本発明は電子レンジなどのマイクロ波加熱機器に用いられるマグネトロンに関する。   The present invention relates to a magnetron used in a microwave heating apparatus such as a microwave oven.

一般的に電子レンジ用マグネトロンは図5に示すように、マイクロ波発振部である陽極部100、電力を給電する入力部101、発振されたマイクロ波を管外に取り出す出力部102を備えており、陽極部100を中心に管軸にそって一方に入力部101、他方に出力部102が配置されている。入力部101および出力部102は陽極部の陽極円筒103と筒状の金属封着体104,105によって真空気密に接合されている。入力部はセラミックステムとステムに植立した陰極ロッド107を備え、ロッド先端に螺旋状陰極108を保持している。出力部は陽極のベイン109から管軸上に同軸的に延長されたアンテナロッド110をセラミック絶縁筒を介して引き出している。   In general, as shown in FIG. 5, a magnetron for a microwave oven includes an anode unit 100 that is a microwave oscillating unit, an input unit 101 that supplies power, and an output unit 102 that extracts the oscillated microwave out of the tube. The input unit 101 is arranged on one side and the output unit 102 is arranged on the other side along the tube axis around the anode unit 100. The input part 101 and the output part 102 are joined in a vacuum-tight manner by an anode cylinder 103 in the anode part and cylindrical metal sealing bodies 104 and 105. The input unit includes a ceramic stem and a cathode rod 107 planted on the stem, and a spiral cathode 108 is held at the tip of the rod. The output part pulls out the antenna rod 110 coaxially extended from the anode vane 109 on the tube axis through the ceramic insulating cylinder.

陽極部100は陽極円筒103の内側に複数のベイン109が管軸に向かって放射状に配設されている。ベイン内端に対峙するように管軸に螺旋状陰極108が配置される。陽極円筒103の両端にはほぼ漏斗状のポールピース111,112が陽極円筒端面と金属封着体104,105との間で挟持されて固着されている(特許文献1参照)。   In the anode part 100, a plurality of vanes 109 are radially arranged inside the anode cylinder 103 toward the tube axis. A spiral cathode 108 is arranged on the tube axis so as to face the inner end of the vane. At both ends of the anode cylinder 103, substantially funnel-shaped pole pieces 111 and 112 are sandwiched and fixed between the end face of the anode cylinder and the metal sealing bodies 104 and 105 (see Patent Document 1).

図6(a)により従来のマグネトロンの陽極円筒103と金属封着体104との接合部およびポールピースの配置を説明する。陽極円筒は無酸素銅でできており、円筒の両端面にリング状の段部113を形成し、外周部114を薄くしている。円筒103の厚さは例えば2mmであり、この端面外周部114の厚さは1mmである。ポールピース111は軟鉄の磁性体でできており、漏斗の最外縁115の径が陽極円筒の端面外周壁114の内径に合致している。最外縁115の金属封着体側にリング状の段部116を形成しており、筒状の金属封着体104のフランジ部117の最外周縁118が段部116に嵌合される。この構造は入出力部とも同様である。   The arrangement of the joint portion and pole piece between the anode cylinder 103 of the conventional magnetron and the metal sealing body 104 will be described with reference to FIG. The anode cylinder is made of oxygen-free copper, and ring-shaped step portions 113 are formed on both end faces of the cylinder, and the outer peripheral portion 114 is thinned. The thickness of the cylinder 103 is, for example, 2 mm, and the thickness of the outer peripheral portion 114 of the end surface is 1 mm. The pole piece 111 is made of a soft iron magnetic material, and the diameter of the outermost edge 115 of the funnel matches the inner diameter of the outer peripheral wall 114 of the end surface of the anode cylinder. A ring-shaped step 116 is formed on the metal sealing body side of the outermost edge 115, and the outermost peripheral edge 118 of the flange portion 117 of the cylindrical metal sealing body 104 is fitted to the step 116. This structure is similar to the input / output unit.

ポールピース111および112は陽極円筒端面に嵌合されて陽極円筒の段部113により軸方向および円周方向に対し位置決めされ、このポールピースによって金属封着体104,105が位置決めされて、つづいて陽極円筒端面の外周壁114をアーク溶接等で溶融して金属封着体104,105の上に矢印122の方向に被せて、それぞれが固着されている。通常、図6(a)のような構造のマグネトロンにおいては陽極円筒やベイン、ストラップリングなどで構成する陽極部に必要な条件として、非磁性であること、導電性が良いこと、熱伝導性が良いこと、マグネトロン動作時の高温下でのガス放出が少ないことなどが挙げられ、それらの条件を満たす材料として一般的には銅や銅合金が用いられることが多い。   The pole pieces 111 and 112 are fitted to the end surfaces of the anode cylinder and positioned with respect to the axial direction and the circumferential direction by the step 113 of the anode cylinder, and the metal sealing bodies 104 and 105 are positioned by the pole pieces. The outer peripheral wall 114 of the end surface of the anode cylinder is melted by arc welding or the like and is placed on the metal sealing bodies 104 and 105 in the direction of the arrow 122 and fixed to each other. In general, in the magnetron having the structure as shown in FIG. 6A, the necessary conditions for the anode part constituted by the anode cylinder, the vane, the strap ring, etc. are non-magnetic, have good electrical conductivity, and have thermal conductivity. For example, copper and copper alloys are often used as materials that satisfy these conditions.

特に各部品を連続水素炉によってロー付けして接合する場合、水素脆化を起こさない酸素含有量の少ない無酸素銅が選択される。   In particular, when the parts are joined by brazing using a continuous hydrogen furnace, oxygen-free copper having a low oxygen content that does not cause hydrogen embrittlement is selected.

特開2002−197984号公報JP 2002-197984 A

省資源および近年の材料高騰によりマグネトロンの材料使用量削減やコスト削減が求められているが、前述したとおり陽極部にはかなりの量の銅や銅合金が使用されていることから、これまでに他の材質への変更や小型化などの試みがなされてきた。   Resource savings and recent material surges are demanding reductions in material usage and costs for magnetrons, but as mentioned above, a considerable amount of copper and copper alloys are used in the anode part. Attempts have been made to change to other materials or downsize.

しかしながら、陽極部の他の材質への変更は電気的および熱的な制約条件のみならず製造上においても様々な問題点があり実用化が難しいのが現状である。   However, changing the anode part to other materials has various problems in manufacturing as well as electrical and thermal constraints, and is currently difficult to put into practical use.

例えば、近年電線等で利用されているアルミニウムは安価で非磁性であり導電率も比較的高いものの、低融点であることや強度、他金属との接合性の問題等があるため、陽極円筒への適用は困難である。他の分野ではコストダウンのために異種金属を張り合わせたクラッド材が使用されるケースもあるが、マグネトロンの陽極としては上記と同様な問題により使用は難しい。   For example, in recent years aluminum used in electric wires, etc. is inexpensive, non-magnetic and has a relatively high conductivity, but it has a low melting point, strength, and problems of bonding with other metals. Application is difficult. In other fields, there are cases where a clad material bonded with dissimilar metals is used for cost reduction, but it is difficult to use as a magnetron anode due to the same problems as described above.

また、陽極部の小型化のために材料薄肉化、径小化、軸方向短縮化等が行われているが、いずれにしても特性や放熱性への影響が大きい。図6(b)に示すように、特に最も体積の大きい陽極円筒103の場合、材料薄肉化の効果は大きい反面、特性面や放熱性のみならず強度低下による問題も引き起こす。   In addition, material thickness reduction, diameter reduction, axial shortening, and the like have been performed in order to reduce the size of the anode portion, but in any case, the influence on the characteristics and heat dissipation is great. As shown in FIG. 6B, particularly in the case of the anode cylinder 103 having the largest volume, the effect of thinning the material is great, but not only the characteristics and heat dissipation but also the problem due to the strength reduction is caused.

製造過程でベイン、ストラップ、アンテナロッドのロー付けのために連続水素炉によって高温にさらされたあとは、陽極部全体が非常に軟化しており取り扱いに注意を要するが、特に陽極円筒はその後の工程で多くの外力を受けるため、薄肉化が非常に困難である。   After being exposed to high temperature by a continuous hydrogen furnace to brane vanes, straps, and antenna rods during the manufacturing process, the entire anode part is very soft and requires careful handling. Thinning is very difficult because it receives a lot of external force in the process.

例えば図6(b)のように陽極円筒103の板厚を従来の図6(a)の2mmからlmmに半減させた場合、陽極円筒の端面段差113にポールピース111を嵌合した時、その時の外力およびアーク溶接時の熱膨張の影響により端面部120が外側に変形してしまい、図5の破線119で示すように端面120周辺の外径のみが中心部よりも最大0.3〜0.4mm程度大きくなり、全体に鼓状になるという問題が起こる。   For example, when the plate thickness of the anode cylinder 103 is halved from 2 mm in FIG. 6A to 1 mm as shown in FIG. 6B, when the pole piece 111 is fitted to the end face step 113 of the anode cylinder, The end face 120 is deformed to the outside due to the external force and thermal expansion during arc welding, and only the outer diameter around the end face 120 is 0.3 to 0 at the maximum from the center as shown by the broken line 119 in FIG. The problem is that it becomes larger by about 4 mm and becomes a drum shape as a whole.

この場合、陽極円筒103とポールピース111のクリアランスを大きくすることによって変形は防げるはずであるが、あまりクリアランスが大きいと軸合わせなど陽極部との位置出しが出来ず、特性に悪影響をもたらす。このため、クリアランスの管理幅を非常に小さくする必要があり現実的ではない。   In this case, deformation should be prevented by increasing the clearance between the anode cylinder 103 and the pole piece 111. However, if the clearance is too large, alignment with the anode part such as axial alignment cannot be performed, which adversely affects the characteristics. For this reason, it is necessary to make the clearance management width very small, which is not practical.

また、陽極円筒103へのラジエーター圧入時にも大きな外力が掛かり変形してしまう問題があるが、それとは別に上記鼓状になった場合、外径の大きい端面部120によってラジエーターの方が広がりすぎて、陽極円筒外壁との接触が悪くなり冷却されないという問題も発生してしまう。   In addition, there is a problem that a large external force is applied when the radiator is pressed into the anode cylinder 103. However, in the case of the above drum shape, the radiator is too widened by the end surface portion 120 having a large outer diameter. Further, the contact with the outer wall of the anode cylinder is deteriorated, and there is a problem that the anode cylinder is not cooled.

さらに、板厚が薄くなった分、溶接部121の板厚も薄くなるため、溶接不良の可能性も高まる。上記のような問題を解決するために構造を大きく変更するにも、板厚を薄くした分変更の自由度が低く、金属封着体との溶接に問題が出るだけではなく、設備や工程の大幅変更も必要となり容易ではない。   Furthermore, since the plate thickness of the welded part 121 is also reduced by the reduction of the plate thickness, the possibility of poor welding is increased. Even if the structure is greatly changed in order to solve the above problems, the degree of freedom of change is low due to the reduced thickness, which not only causes problems in welding with metal seals, but also in equipment and processes. Major changes are also required and are not easy.

本発明は、上記した欠点を解決し、大きな変形を起こさずに陽極円筒の板厚を薄くして高価な銅を削減でき、ポールピースの位置決めにも影響を与えず、また製造工程の大幅な変更なしに当該箇所の気密接合も行えるマグネトロンを提供するものである。   The present invention solves the above-mentioned drawbacks, can reduce the expensive copper by reducing the plate thickness of the anode cylinder without causing major deformation, does not affect the positioning of the pole piece, and has a significant manufacturing process. The present invention provides a magnetron that can also perform hermetic joining of the relevant parts without change.

本発明は、マイクロ波を発振する陽極部と、一端面部に入力側ポールピースおよび入力側金属封着体を介して配置され陰極ステムを含む入力部と、他端面部に出力側ポールピースおよび出力側金属封着体を介して配置されアンテナを含む出力部と、を管軸にそって配置したマグネトロンにおいて、前記陽極部は陽極円筒と陽極円筒内壁に前記端面部から離間して接合され前記管軸方向に放射状に突設された複数のベインを有し、前記陽極円筒の内壁の前記入力部側および前記出力部側の前記端面部と前記ベイン間に前記ポールピースを管軸方向に位置決め支持する非磁性の筒状補助陽極を配置し、前記入力部側および前記出力部側の前記金属封着体が前記補助陽極とともに前記ポールピースを挟持して前記陽極円筒の前記端面部と気密に接合されていることを特徴とするマグネトロンにある。   The present invention includes an anode portion that oscillates microwaves, an input portion that is disposed on one end surface portion via an input-side pole piece and an input-side metal seal and includes a cathode stem, and an output-side pole piece and an output on the other end surface portion. In the magnetron arranged along the tube axis with the output part including the antenna arranged via the side metal sealing body, the anode part is joined to the anode cylinder and the inner wall of the anode cylinder apart from the end face part, and the tube A plurality of vanes projecting radially in the axial direction are provided, and the pole piece is positioned and supported in the tube axis direction between the end face portions on the input portion side and the output portion side of the inner wall of the anode cylinder and the vanes. A nonmagnetic cylindrical auxiliary anode is disposed, and the metal sealing body on the input portion side and the output portion side sandwiches the pole piece together with the auxiliary anode, and is airtightly bonded to the end face portion of the anode cylinder. In the magnetron, characterized in that they are.

本発明によれば、陽極円筒内側に非磁性で且つ高温時でも比較的強度の強い補助陽極を圧入嵌合し、その補助陽極にポールピースの軸方向および円周方向の位置決め機能を持たせ、更に強度が低下した陽極円筒の補強にも利用するので、ポールピースが直接陽極円筒に嵌合せず、端部だけに外力が掛からないため、鼓状の変形を引き起こすことがない。また、陽極円筒端部はほぼ板厚そのままの厚さを残すことが出来るので、従来と変わりなく、不良を起こしにくい。   According to the present invention, an auxiliary anode that is nonmagnetic and relatively strong even at high temperatures is press-fitted inside the anode cylinder, and the auxiliary anode has a positioning function in the axial direction and circumferential direction of the pole piece, Further, since the pole piece is not directly fitted to the anode cylinder and an external force is not applied only to the end portion, the drum-shaped deformation is not caused because it is also used for reinforcing the anode cylinder whose strength is lowered. Further, since the anode cylindrical end portion can be left as it is, it is unlikely to cause a defect as in the conventional case.

本発明一実施例のマグネトロンの断面図。The sectional view of the magnetron of one example of the present invention. 本発明一実施形態の要部を示す断面略図。The cross-sectional schematic which shows the principal part of one Embodiment of this invention. 本発明一実施形態の要部を示す断面略図。The cross-sectional schematic which shows the principal part of one Embodiment of this invention. (a)は本発明の一実施形態の補助陽極を示す斜視図、(b)は補助陽極の変形例を示す斜視図。(A) is a perspective view which shows the auxiliary anode of one Embodiment of this invention, (b) is a perspective view which shows the modification of an auxiliary anode. 比較例を説明するマグネトロンの略断面図。The schematic sectional drawing of the magnetron explaining a comparative example. 従来例(a)および比較例(b)の陽極端面部を説明する略断面図。The schematic sectional drawing explaining the anode end surface part of a prior art example (a) and a comparative example (b).

次に図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図1ないし図4(a)は本発明の一実施形態の電子レンジ用マグネトロン10を示している。2450MHz帯のマイクロ波を発振する陽極部11を中心に、その一端面に管軸mにそって電力を給電する入力部12と、他端面に管軸にそって陽極部から発振されたマイクロ波を管外に取り出す出力部13が配置されている。これらの入力部12および出力部13は陽極部の陽極円筒14と筒状の金属封着体15,16によって真空気密に接合されている。入力部12はセラミックステム17とステムに植立した陰極ロッド18を備え、ロッド先端に螺旋状陰極20を保持している。出力部は陽極のベイン21から管軸上に同軸的に延長されたアンテナロッド22をセラミック絶縁筒23を介して引き出している。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1A to 4A show a magnetron 10 for a microwave oven according to an embodiment of the present invention. Centering on the anode section 11 that oscillates the microwave of 2450 MHz band, the input section 12 that feeds power along the tube axis m to one end face thereof, and the microwave oscillated from the anode section along the tube axis to the other end face An output unit 13 is provided to take out the outside of the tube. The input unit 12 and the output unit 13 are joined in a vacuum-tight manner by an anode cylinder 14 of an anode part and cylindrical metal sealing bodies 15 and 16. The input unit 12 includes a ceramic stem 17 and a cathode rod 18 planted on the stem, and holds a spiral cathode 20 at the tip of the rod. The output part draws out the antenna rod 22 coaxially extended on the tube axis from the anode vane 21 through the ceramic insulating cylinder 23.

陽極円筒は無酸素銅でできており、薄板の円筒体として両端面部でポールピースを支持しない構造になっている。その内壁に陽極円筒の両端面部24,25から離間して同様の材質の複数の板状のべイン21が管軸mに向けて放射状に突設、配設され、その上下辺211(図2参照)にロー付けされた大小径一対のストラップリング26,27により1枚おきに連結されている。複数のべインの内端面に囲まれた電子作用空間には、螺旋状陰極20が陽極円筒の軸心すなわち管軸に配設され、その両端はそれぞれ入力側エンドハット28、出力側エンドハット29に固着されている。   The anode cylinder is made of oxygen-free copper, and has a structure that does not support the pole pieces at both end faces as a thin cylindrical body. A plurality of plate-shaped vanes 21 made of the same material and projecting radially from the both ends 24 and 25 of the anode cylinder are radially projected and arranged on the inner wall toward the tube axis m, and upper and lower sides 211 (FIG. 2). Every other piece is connected by a pair of large and small diameter strap rings 26, 27 brazed to (see). In the electron action space surrounded by the inner end faces of the plurality of vanes, the spiral cathode 20 is disposed on the axis of the anode cylinder, that is, the tube axis, and both ends thereof are the input end hat 28 and the output end hat 29, respectively. It is fixed to.

さらに詳述すると陽極円筒の両端面部24,25には、電子作用空間に磁束を導くそれぞれ略漏斗状の出力側ポールピース31、入力側ポールピース30が電子作用空間を挟んで相互に対峙して固着され、このポールピース30,31はそれぞれ筒状の金属封着体15,16を介して陽極円筒14の端面部24,25の内壁に接して固着されている。   More specifically, on both end face portions 24 and 25 of the anode cylinder, a substantially funnel-shaped output side pole piece 31 and an input side pole piece 30 for guiding magnetic flux to the electron action space are opposed to each other across the electron action space. The pole pieces 30 and 31 are fixed in contact with the inner walls of the end surface portions 24 and 25 of the anode cylinder 14 through cylindrical metal sealing bodies 15 and 16, respectively.

出力側金属封着体の上端には出力部を構成する出力側セラミック絶縁筒23が接合されており、更にその上端には排気管33が接合されている。   An output side ceramic insulating cylinder 23 constituting an output portion is joined to the upper end of the output side metal sealing body, and an exhaust pipe 33 is joined to the upper end thereof.

また、一つのべインから導出されたアンテナロッド22がポールピース31を貫通し出力部13内を延びて、先端が排気管33に挟持固定されており、その排気管全体をキャップ34が覆っている。もう一方の入力側金属封着体15の下端には入力部12を構成するセラミックステム17が接合されている。セラミックステム17に接合された中継板(図示しない)に接合されているサポートロッド18が2つのエンドハット28,29を介して螺旋状陰極20の両端と接続している。   Further, the antenna rod 22 derived from one vane extends through the output piece 13 through the pole piece 31, and the tip is clamped and fixed to the exhaust pipe 33. The cap 34 covers the entire exhaust pipe. Yes. A ceramic stem 17 constituting the input portion 12 is joined to the lower end of the other input side metal sealing body 15. A support rod 18 joined to a relay plate (not shown) joined to the ceramic stem 17 is connected to both ends of the spiral cathode 20 via two end hats 28 and 29.

また、中継板には入力側セラミックを貫通し、管外へ導出された入力端子39も接合されている。陽極円筒14の外周部には冷却用のラジエーター40が複数枚圧入される。   Further, an input terminal 39 that penetrates the input side ceramic and is led out of the tube is also joined to the relay plate. A plurality of cooling radiators 40 are press-fitted into the outer periphery of the anode cylinder 14.

出力側ポールピース31の上方および入力側ポールピース30の下方の金属封着体15,16に環状の永久磁石41,42が嵌着されている。さらに陽極円筒、冷却ラジエーターおよび永久磁石を囲んで磁路形成用の磁気ヨーク43が配置されている。   Annular permanent magnets 41 and 42 are fitted on the metal sealing bodies 15 and 16 above the output side pole piece 31 and below the input side pole piece 30. Further, a magnetic yoke 43 for forming a magnetic path is disposed so as to surround the anode cylinder, the cooling radiator, and the permanent magnet.

入力部側のステム17外方にフィルタボックス44が配置され、ステムから導出された入力端子39に、フィルタ回路を形成するコイル45および貫通コンデンサ46が接続されている。   A filter box 44 is disposed outside the stem 17 on the input side, and a coil 45 and a feedthrough capacitor 46 forming a filter circuit are connected to an input terminal 39 led out from the stem.

つぎに陽極部について詳述する。厚さ1mmの無酸素銅からなる陽極円筒14の内側には同じ無酸素銅の複数のべイン21が放射状に配設され、このべインの上下端211にロー付けされた大小一対のストラップリング26,27により1枚おきに連結されている。   Next, the anode part will be described in detail. A plurality of vanes 21 of the same oxygen-free copper are radially arranged inside the anode cylinder 14 made of oxygen-free copper having a thickness of 1 mm, and a pair of large and small strap rings brazed to the upper and lower ends 211 of the vanes. 26 and 27 are connected every other sheet.

このべインが配設された上下すなわち入力側と出力側に、図4(a)に示すような陽極円筒14の内径と同じ外径を持つ厚さ1.0mmのオーステナイト系ステンレス鋼例えばクロムニッケル鋼(Fe74−Cr18−Ni8、SUS304)からなる筒状補助陽極50が圧入嵌合される。この補助陽極の一端面51がポールピースを受け、他端面52がベイン辺211に当接する。材質は銅の陽極円筒よりも剛性が高く、陽極円筒との膨張係数差は陽極円筒に対して±50%の範囲内に収まるのが望ましい。 本実施形態において、熱膨張係数は無酸素銅が16.8×10、SUS304が16.7×10で同等である。 An austenitic stainless steel with a thickness of 1.0 mm having the same outer diameter as that of the anode cylinder 14 as shown in FIG. A cylindrical auxiliary anode 50 made of steel (Fe74-Cr18-Ni8, SUS304) is press-fitted. One end surface 51 of the auxiliary anode receives the pole piece, and the other end surface 52 contacts the vane side 211. The material is more rigid than the copper anode cylinder, and the difference in expansion coefficient from the anode cylinder is preferably within a range of ± 50% relative to the anode cylinder. In the present embodiment, the thermal expansion coefficients are equivalent to 16.8 × 10 6 for oxygen-free copper and 16.7 × 10 6 for SUS304.

電子レンジ用マグネトロンでは陽極円筒は無酸素銅のみで形成した場合、2mm厚が薄さの限界であるが、本実施形態では陽極円筒の厚みは1mm、保持陽極の厚みは1mmであり、陽極円筒の厚みを半減させることができた。この陽極円筒の板厚は、円筒外径が40mmφ程度の場合、0.5mmt程度にすることが可能である。   In the magnetron for a microwave oven, when the anode cylinder is formed of only oxygen-free copper, the thickness is limited to 2 mm. However, in this embodiment, the anode cylinder has a thickness of 1 mm and the holding anode has a thickness of 1 mm. The thickness of can be halved. The plate thickness of the anode cylinder can be set to about 0.5 mm when the outer diameter of the cylinder is about 40 mmφ.

この補助陽極の軸方向長さLはベイン辺211とポールピースのベイン側面301,311との間隔を正確に規制し、補助陽極をこれらの間に配置することにより、入出力側ポールピース30,31は補助陽極50と嵌合して軸方向および周方向に対して位置決めされる。ポールピース30,31の反対側には各入出力側の筒状の封着金属体15,16が設置される。金属封着体の不ランド部最外縁にはポールピース外縁を囲んで嵌めこまれるリブ151,161が形成されている。この状態で陽極円筒端面部25をアーク溶接やプラズマ溶接等により図3矢印の方向に溶かし込み、各封着金属体30,31側へと被せることで気密接合される。   The axial length L of the auxiliary anode accurately regulates the distance between the vane side 211 and the vane side surfaces 301 and 311 of the pole piece, and the auxiliary anode is disposed between them, so that the input / output side pole piece 30, 31 is fitted with the auxiliary anode 50 and positioned with respect to the axial direction and the circumferential direction. On the opposite side of the pole pieces 30 and 31, cylindrical sealing metal bodies 15 and 16 on the input and output sides are installed. Ribs 151 and 161 are formed on the outermost edge of the non-land portion of the metal sealing body so as to be fitted around the outer edge of the pole piece. In this state, the anode cylindrical end face part 25 is melted in the direction of the arrow in FIG.

これにより、陽極円筒14とポールピース30,31との嵌合が直接行わず、補助陽極によって位置決めされるため、陽極円筒端部25の著しい変形が無くなり、その後の製造工程でも陽極円筒が補助陽極によって補強されるため、陽極円筒の変形による不良が発生しない。   As a result, the anode cylinder 14 and the pole pieces 30 and 31 are not directly fitted to each other and are positioned by the auxiliary anode, so that the anode cylinder end portion 25 is not significantly deformed. Therefore, defects due to deformation of the anode cylinder do not occur.

非磁性のクロムニッケル鋼例えばSUS304は材料としては廉価ではないが、使用量が少ないことと、メッキ等の処理を必要としないため、トータルコストの低減に繋がる。   Non-magnetic chrome nickel steel, such as SUS304, is not inexpensive as a material, but uses less and does not require treatment such as plating, leading to a reduction in total cost.

本実施形態では補助陽極のポールピースを受ける端面51の内壁側に環状の段差53を設けてポールピース30,31を位置決めしているが、ポールピース側に段差を設けて位置決めしても良い。   In this embodiment, the annular step 53 is provided on the inner wall side of the end face 51 that receives the pole piece of the auxiliary anode and the pole pieces 30 and 31 are positioned. However, the step may be provided by providing a step on the pole piece side.

図4(b)は、補助陽極の変形例を示す。補助陽極50は図4(a)のような単純な円筒形でも良いが、ベイン辺211に当接する他端面52に、図4(b)のようなベインに対応したスリット54を設けて、陽極円筒中央部まで延伸させると、入出力部両側の補助陽極同士が突き合わされるため補強効果がより向上する。なおスリット54はベインにわずかに係合する程度の深さにしても周方向の回転が制限できるためにさらに強固な支持が実現する。本変形例ではポールピースを受ける端面に段部を形成せず、ポールピース側に段部を形成する。   FIG. 4B shows a modification of the auxiliary anode. The auxiliary anode 50 may be a simple cylindrical shape as shown in FIG. 4A. However, the other end surface 52 in contact with the vane side 211 is provided with a slit 54 corresponding to the vane as shown in FIG. When extending to the center of the cylinder, the auxiliary anodes on both sides of the input / output unit are brought into contact with each other, so that the reinforcing effect is further improved. Even if the slit 54 is deep enough to be engaged with the vane, rotation in the circumferential direction can be restricted, so that stronger support is realized. In this modification, a step is not formed on the end face that receives the pole piece, but a step is formed on the pole piece side.

本実施形態ではベインやストラップをロー付けした後に補助陽極を圧入している。これは通常ロー付け時には水素雰囲気炉に投入して各部品をロー付けするため、ロー付け前にSUS304等の異なる材質の補助陽極を圧入すると水素脆化を起こしてしまうからである。水素脆化を起こさず、その他の条件を満たす材質の補助陽極であれば、ロー付け前の圧入や、場合によってはロー付けしてしまっても構わない。また補助陽極は真空外囲器内に配置するので、外囲器条件に制約されない。   In this embodiment, the auxiliary anode is press-fitted after brazing the vane or strap. This is because in normal brazing, each part is brazed by being put into a hydrogen atmosphere furnace, and therefore, when an auxiliary anode made of a different material such as SUS304 is pressed before brazing, hydrogen embrittlement occurs. As long as the auxiliary anode is made of a material that does not cause hydrogen embrittlement and satisfies other conditions, it may be press-fitted before brazing or, in some cases, brazed. Further, since the auxiliary anode is disposed in the vacuum envelope, it is not limited by the envelope conditions.

10:マグネトロン、11:陽極部、12:入力部、13:出力部、14:陽極円筒、15,16:金属封着体、17:セラミックステム、18:陰極ロッド、20:陰極、21:ベイン、211:ベイン辺、22:アンテナロッド、24,25:端面部、26,27:ストラップリング、30:入力側ポールピース、31:出力側ポールピース、39:入力端子、40:ラジエーター、41,42:永久磁石、50:補助陽極、51,52:(補助陽極)端面 10: Magnetron, 11: Anode section, 12: Input section, 13: Output section, 14: Anode cylinder, 15, 16: Metal seal, 17: Ceramic stem, 18: Cathode rod, 20: Cathode, 21: Bain 211: Bain side, 22: Antenna rod, 24, 25: End face part, 26, 27: Strap ring, 30: Input side pole piece, 31: Output side pole piece, 39: Input terminal, 40: Radiator, 41, 42: permanent magnet, 50: auxiliary anode, 51, 52: (auxiliary anode) end face

Claims (5)

マイクロ波を発振する陽極部と、一端面部に入力側ポールピースおよび入力側金属封着体を介して配置され陰極ステムを含む入力部と、他端面部に出力側ポールピースおよび出力側金属封着体を介して配置されアンテナを含む出力部と、を管軸にそって配置したマグネトロンにおいて、
前記陽極部は陽極円筒と陽極円筒内壁に前記端面部から離間して接合され前記管軸方向に放射状に突設された複数のベインを有し、
前記陽極円筒の内壁の前記入力部側および前記出力部側の前記端面部と前記ベイン間に前記ポールピースを管軸方向に位置決め支持する非磁性の筒状補助陽極を配置し、前記入力部側および前記出力部側の前記金属封着体が前記補助陽極とともに前記ポールピースを挟持して前記陽極円筒の前記端面部と気密に接合されていることを特徴とするマグネトロン。
An anode section that oscillates microwaves, an input section that includes a cathode stem disposed on one end face through an input pole piece and an input metal seal, and an output pole piece and output metal seal on the other end. In the magnetron arranged along the tube axis, the output part including the antenna arranged through the body,
The anode part has a plurality of vanes that are joined to the anode cylinder and the inner wall of the anode cylinder at a distance from the end face part and project radially from the tube axis direction,
A non-magnetic cylindrical auxiliary anode for positioning and supporting the pole piece in the tube axis direction is disposed between the end surface portion on the input portion side and the output portion side of the inner wall of the anode cylinder and the vane, and the input portion side The magnetron is characterized in that the metal sealing body on the output portion side is airtightly joined to the end face portion of the anode cylinder with the pole piece sandwiched with the auxiliary anode.
前記陽極円筒の内壁は同一径であり、前記入力側および前記出力側ポールピースを管軸方向に支持していない請求項1記載のマグネトロン。   The magnetron according to claim 1, wherein inner walls of the anode cylinder have the same diameter, and the input side and the output side pole pieces are not supported in the tube axis direction. 前記補助陽極は前記陽極円筒と熱膨張係数が同等で、かつ高温時剛性が高い金属である請求項1記載のマグネトロン。   The magnetron according to claim 1, wherein the auxiliary anode is a metal having a thermal expansion coefficient equivalent to that of the anode cylinder and high rigidity at high temperature. 前記陽極円筒が銅であり、前記補助陽極がクロムニッケル鋼である請求項1乃至3のいずれかに記載のマグネトロン。   The magnetron according to any one of claims 1 to 3, wherein the anode cylinder is copper and the auxiliary anode is chromium nickel steel. 前記補助陽極は前記ベインに当接する端面に前記ベインに係合するスリットを有している請求項1乃至4のいずれかに記載のマグネトロン。   The magnetron according to claim 1, wherein the auxiliary anode has a slit that engages with the vane on an end surface that abuts the vane.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013206568A (en) * 2012-03-27 2013-10-07 Toshiba Hokuto Electronics Corp Magnetron and manufacturing method thereof
JP2015191793A (en) * 2014-03-28 2015-11-02 東芝ホクト電子株式会社 Magnetron and manufacturing method of the same
JP2017111955A (en) * 2015-12-16 2017-06-22 東芝ホクト電子株式会社 Magnetron

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