JP4006980B2 - マグネトロン装置 - Google Patents

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    • H01J25/58—Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field with an electron space having a shape that does not prevent any electron from moving completely around the cathode or guide electrode having a number of resonators; having a composite resonator, e.g. a helix
    • H01J25/587—Multi-cavity magnetrons

Landscapes

  • Microwave Tubes (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子レンジに用いられるマグネトロン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マグネトロン装置は、例えば２，４５０ＭＨｚの基本周波数で動作するものがあり、マイクロ波加熱器あるいはマイクロ波放電ランプなどのマイクロ波を用いた電気機器において高周波発生源として使用されている。このようなマグネトロン装置は、図６に示されるように、中心部には真空管部１があり、この真空管部１の外周に配設された複数枚の放熱用フィン２と、真空管部１と同軸に配設された一対の環状磁石３と、この環状磁石３を磁気的に継ぐ一対の枠状継鉄４と、フィルタ回路部５とで構成されている。真空管部１は、円筒状の陽極筒体６と、陽極筒体６と同軸上に配置された陰極７と、陽極筒体６の中心軸の周りに放射状に配置された複数枚の板状ベイン８と、これらを１枚おきに電気的に接続するための複数個の均圧環９，１０と、一端がいずれか１枚の板状ベイン８に接続されたマイクロ波放出用のアンテナ１１とを具備した構成となっている。ところで、板状ベイン８の両端面にはそれぞれ大小の均圧環９、１０を接続させるために一方の端面に第１の凹み１２が、他方の端面に第２の凹み１３が形成されている。また、上記端面のいずれか一方側に、アンテナ１１を固定する溝１４が形成されている。そして、板状ベイン８は、第１の端面側と第２の端面側が隣り合うように１枚おきに交互に配設され陽極筒体６の内壁面に固定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、マグネトロン装置を用いた機器の分野では、新たな応用機器の開発および新たな市場の拡大を進めるにあたって、小型化されたマグネトロン装置の開発が望まれている。しかしながら従来のマグネトロン装置では、小型化を目的として陽極筒体の内径寸法を従来の略３５ｍｍよりも小さくすると、発振周波数が規定周波数よりも高く変化し、単純に内径寸法を変更することができないのが現状である。したがって、小型化技術の進展が阻まれている。
【０００４】
本発明は上述した課題を解決し、小型化されたマグネトロン装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１のマグネトロン装置は、陽極筒体と、この陽極筒体の内壁面に固着されるとともに中心軸の周りに放射状に配置された複数枚の板状ベインと、これらの板状ベインを１枚おきに電気的に接続する第１及び第２の均圧環と、前記板状ベインの第１の端面に形成され前記第１の均圧環と接触しない寸法に形成された第１の均圧環と接触しない第１の凹みと、前記第１の端面に形成され前記第１の凹みの形成位置と異なる位置に形成されたマイクロ波放出用アンテナ固定溝と、前記第１の端面と反対側の第２の端面に形成され前記第２の均圧環と接触しない寸法に形成された第２の凹みと、前記第２の端面に形成され前記第２の凹みの形成位置と異なるとともに前記第１の凹みの形成位置とは前記陽極筒体の中心軸から前記陽極筒体の外周方向に向かって遠ざかる方向に完全にずれた位置に形成された第３の凹みとからなり、前記第１の凹みの凹み深さ寸法は前記第１の凹みの底辺から前記第２の端面までの距離よりも大きい寸法に形成され、前記第３の凹みの凹み深さ寸法は前記第３の凹みの底辺から前記第１の端面までの距離よりも大きい寸法に形成されている。
【０００８】
また、前記第１の凹みの凹み深さ寸法と前記第３の凹みの凹み深さ寸法とは異なる寸法に形成されている。
【０００９】
また、前記第１の凹みの凹み深さ寸法と前記第３の凹みの凹み深さ寸法とは略同一寸法に形成されている。
【００１０】
このような構成によれば、従来よりも小さい内径の陽極筒体と小さな板状ベインとを使用しても、凹みの存在によって隣り合った板状ベインと陽極筒体とで構成される共振空洞を流れる高周波電流の通路が細長く確保されるところとなり、従来通りのインダクタンスが確保される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１（ａ）は、本発明の実施の形態であるマグネトロン装置を示し、図１（ｂ）は、その要部断面図を示す。従来例と同一構成要素には同一符号を付し説明を省略する。図１（ｂ）に示されるように、陽極筒体６の内壁面に固着された板状ベイン１５には、アンテナ１１側の第１の端面１６側に、大小一対の第１の均圧環９および第２の均圧環１０が配置され、第１の均圧環９と接触しない第１の凹み１７が凹み深さＤ１寸法に形成され、第２の均圧環１０が板状ベイン１５と固着され、また、第１の端面１６の反対側の第２の端面１８側に、大小一対の第１の均圧環９および第２の均圧環１０が配置され、第２の均圧環１０と接触しない第２の凹み１９が凹み深さＤ２寸法に形成され、第１の均圧環９が板状ベイン１５と固着されている。第２の端面１８には、第２の凹み１９が形成された位置とは異なるとともに第１の凹み１７の形成位置とは完全にずれた位置に第３の凹み２０が凹み深さＤ３寸法に形成されている。そして、第１の凹み１７の底辺と第２の端面１８との間にできる距離をＷ１で示し、第１の端面１６と第３の凹み２０との間にできる距離をＷ２で示す。
【００１３】
このとき、第１の凹みの凹み深さ寸法Ｄ１はＷ１よりも大きい寸法に形成されており、また、第３の凹みの凹み深さ寸法Ｄ３はＷ２よりも大きい寸法に形成されている。
【００１４】
次に本発明について１実施例を説明する。第２の凹みを従来と同じ１．７ｍｍにしたままで、第１の凹みの深さＤ１を５．８ｍｍおよび第３の凹みの深さＤ３を７．５ｍｍとしたときに、陽極筒体６の内径が２２ｍｍのときに２４５０ＭＨｚで発振した。陽極筒体６の内径は従来の３５ｍｍに比べて１３ｍｍ小さくなり、陽極筒体６を大幅に小型化することができた。図２は陽極筒体６の内径と発振周波数との実験結果について示し、陽極筒体６の内径を上記以外の値にしたときの結果についても示す。また従来の場合の発振周波数が変化した結果を比較して示す。なお、図に示された結果において、発振周波数のばらつきは±１０ＭＨｚ内に収まっている。また、上述の寸法の実施例では第１の凹みの凹み深さ寸法Ｄ１と前記第３の凹みの凹み深さ寸法Ｄ３とは異なる寸法に形成されているが、第１の凹みの凹み深さ寸法Ｄ１と前記第３の凹みの凹み深さ寸法Ｄ３とは略同一寸法に形成されていても陽極筒体の内径を小さくすることができる。
【００１５】
このように構成された本発明によるマグネトロン装置は、内径寸法が従来の陽極筒体よりも小さい陽極筒体を使用しても、隣り合った板状ベインと陽極筒体とで構成される共振空洞を流れる高周波電流の通路が短くなることがなく、従来と同等のインダクタンスが確保される。その結果、発振周波数が従来のマグネトロン装置と同じで小型化されたマグネトロン装置を得ることができる。
【００１６】
なお、図１（ｂ）において、第１の端面１６側に、第１の均圧環９と接触しない第１の凹み１７が凹み深さＤ１寸法に形成され、第２の均圧環１０が板状ベイン１５と固着され、また、第１の端面１６の反対側の第２の端面１８側に、大小一対の第１の均圧環９および第２の均圧環１０が配置され、第２の均圧環１０と接触しない第２の凹み１９が凹み深さＤ２寸法に形成され、第１の均圧環９が板状ベイン１５と固着されているが、図３に示されるように、第１の端面１６側に、第１の凹み１７が第２の均圧環１０と接触しない位置に形成され、第１の均圧環９が板状ベイン１５と固着され、第２の端面１８側に、第２の凹み１９が第１の均圧環９と接触しない位置に形成され、第２の均圧環１０が板状ベイン１５と固着されていても同等の効果が奏される。
【００１７】
また、図４及び図５に示されるように、陽極筒体の内壁面にベインの一部２３が突出して固着されていてもよく、或いは、陽極筒体の内壁面の一部２４が凹んでいてもよく、同等の効果が奏される。
【００１８】
さらにまた、本発明の実施の形態では、第１の凹み１７と第３の凹み２０の形状を矩形状として図示したが、この形状に代えて半円形状等他の形状としてもよく、同等の効果が奏される。
【００１９】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、内径寸法が従来の陽極筒体よりも小さい陽極筒体を使用しても、板状ベインに形成された凹みの存在により、隣り合った板状ベインと陽極筒体とで構成される共振空洞を流れる高周波電流の通路が短くなることがなく、従来と同等のインダクタンスが確保される。その結果、発振周波数が従来のマグネトロン装置と同じで小型化されたマグネトロン装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態によるマグネトロン装置の断面図
（ｂ）本発明の実施の形態によるマグネトロン装置の要部断面図
【図２】本発明の陽極筒体の内径と発振周波数との関係を従来と比較して示す図
【図３】本発明の他の実施の形態によるマグネトロン装置の要部断面図
【図４】本発明の他の実施の形態によるマグネトロン装置の要部断面図
【図５】本発明の他の実施の形態によるマグネトロン装置の要部断面図
【図６】従来のマグネトロン装置の断面図
【符号の説明】
６ 陽極筒体
９ 第１の均圧環
１０ 第２の均圧環
１１ アンテナ
１５ 板状ベイン
１６ 第１の端面
１７ 第１の凹み
１８ 第２の端面
１９ 第２の凹み
２０ 第３の凹み
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３ 凹みの深さ寸法
Ｗ１、Ｗ２ 凹みの底辺から端面までの距離

Claims (3)

  1. 陽極筒体と、この陽極筒体の内壁面に固着されるとともに中心軸の周りに放射状に配置された複数枚の板状ベインと、これらの板状ベインを１枚おきに電気的に接続する第１及び第２の均圧環と、前記板状ベインの第１の端面に形成され前記第１の均圧環と接触しない寸法に形成された第１の均圧環と接触しない第１の凹みと、前記第１の端面に形成され前記第１の凹みの形成位置と異なる位置に形成されたマイクロ波放出用アンテナ固定溝と、前記第１の端面と反対側の第２の端面に形成され前記第２の均圧環と接触しない寸法に形成された第２の凹みと、前記第２の端面に形成され前記第２の凹みの形成位置と異なるとともに前記第１の凹みの形成位置とは前記陽極筒体の中心軸から前記陽極筒体の外周方向に向かって遠ざかる方向に完全にずれた位置に形成された第３の凹みとからなり、前記第１の凹みの凹み深さ寸法は前記第１の凹みの底辺から前記第２の端面までの距離よりも大きい寸法に形成され、前記第３の凹みの凹み深さ寸法は前記第３の凹みの底辺から前記第１の端面までの距離よりも大きい寸法に形成されていることを特徴とするマグネトロン装置。
  2. 前記第１の凹みの凹み深さ寸法と前記第３の凹みの凹み深さ寸法とは異なる寸法に形成されている請求項１に記載のマグネトロン装置。
  3. 前記第１の凹みの凹み深さ寸法と前記第３の凹みの凹み深さ寸法とは略同一寸法に形成されている請求項１に記載のマグネトロン装置。
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