JPH01221839A - マグネトロンの冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子レンジ等に使用されるマグネトロンに関し
、特にマグネトロンの陽極損失による温度上昇を抑制す
るための冷却構造に関するものである。

従来の技術 一般に電子レンジに用いられるマグネトロンは多分割空
胴共振器を用いて、安定な発振が行えるとともに効率の
高いπモード発振を行わせており、この時の動作効率は
７０％前後である。つまり１ｋｗ入力において約３００
Ｗは陽極損失として熱エネルギーに変換されマグネトロ
ンを加熱することになる。そのため第４図に示すように
電子レンジはオーブン１とマグネトロン２、マグネトロ
ン２の出力アンテナ部３からのマイクロ波エネルギーを
オーブン１に導入する導波管４、駆動回路５及び送風機
６から構成されマグネトロン２は送風、機６によって強
制空冷する必要がある。

この種の従来のマグネトロンを第５図に示す。

同図において７は陽極円筒、８は陽極円筒内に放射状に
配設されたベイン、９はベイン８の上下に配設され複数
のベインを交互に一つおきに接続するストラップリング
、１０はアンテナリードであり一端がベイン８に接続さ
れ、陽極円筒゛７の一端に設けられた磁極１１の結合孔
１２を貫通し、他端は出力アンテナ部１３に一体的に接
続されている。１４は陰極部であり、陽極円筒７と同心
的に配設された螺線状フィラメント１５を有し、その両
端にはエンドハツト１６．１７を配する。エンドハラ）
１６．１７はステム１８に固定された支持リード１９．
２０にそれぞれ固定されている。

２１は磁極１１に対向して設けられた磁極、２２．２３
は永久磁石、また２４．２５は永久磁石２２．２３を包
囲して設けた枠状継鉄であり磁気回路が構成されている
。

２６は陽極円筒７の外周に圧入固定された複数の冷却フ
ィン、２７はチョークコイル２Ｂ、貫通コンデンサ２９
を内蔵し、不輻射を抑制するフィルターケースである。

以上の構成において螺線状フィラメント１５から放出さ
れた電子は直交電磁界によって相互作用を行い電子のポ
テンシャルエネルギーがマイクロ波エネルギーに変換さ
れる。

発明が解決しようとする課題 上記従来例に詔いて陽極損失によって陽極部の温度が上
昇するとストラップリング９が変形して特性が悪化した
り、また輻射熱、熱伝導によって永久磁石２２．２３の
温度が上昇し、重要な作用空間３０での磁束密度が低下
し出力が低下してしまうため所定の温度に保持しなけれ
ばならない。

放熱量は放熱面積に比例するため従来放熱面積を大きく
するためさまざまな工夫がなされているが、放熱フィン
の占める面積が大きくなリマグネトロン全体が大型化す
る。これは放熱フィン２６による冷却が固体熱伝導によ
るものであるため熱伝達率が低いためである。

また放熱フィン２６を枠状継鉄２５に接触させて冷却フ
ィンの一部として作用させるように構成されているが、
熱伝達率が低く、また発熱源から隔れているため接触部
の温度は低く枠状継鉄２５を有効に放熱板として作用さ
せることができない。

すなわち従来例においては固体熱伝導によるため熱伝達
率が悪く、大きな放熱面積が必要となりマグネトロンが
大型化する。また枠状継鉄を有効に放熱板として作用さ
せることができないためさらに大きな放熱面積が必要と
なる課題があった。

課題を解決するための手段 本発明は上記課題を解決するものであり、熱伝達率の向
上を図るとともに枠状継鉄を有効に放熱板として機能さ
せ、これにより放熱フィンの面積を低減しマグネトロン
の小型化を達成するものである。

そのために本発明は、陽極円筒と永久磁石と、前記永久
磁石を包囲して設けた枠状継鉄と、前記陽極円筒の外周
に圧入固定される熱伝導部材と、ヒートパイプとその一
端に複数の放熱フィンが圧入固定されるとともに熱拡散
板を設けたヒートパイプ構体を有し、前記ヒートパイプ
の他端を前記熱伝導部材に嵌着して前記ヒートパイプ構
体を対向配置し、前記枠状継鉄の内面で前記熱拡散板を
密着して挟持したものである。

作　　用 この構成により陽極円筒からの熱エネルギーは熱伝導部
材を介してと一ドパイブに伝達され、ヒートパイプは対
流によって放熱フィンに熱伝達を行う。このため固体熱
伝導に比較し熱伝達率ははるかに高めることができ、放
熱効率が向上する。

またヒートパイプの放熱フィンが圧入されている端部に
は熱拡散板を設は枠状継鉄に密着させているため継鉄に
も熱が有効に移送され継鉄を放熱板として有効に機能さ
せることが可能となり放熱フィンの面積を低減させるこ
とが可能となる。

実施例 以下本発明の一実施例を図面とともに説明する。

第１図は本発明によるマグネトロンの断面図、第２図は
第１図のＡ−Ａ線断面図、また第３図はヒートパイプ構
体の要部拡大断面図である。同図において３０は陽極円
筒７に圧入固定され、Ｃｕ。

＾１等の熱伝導度の良好な材料によって構成された熱伝
導部材、３１はヒートパイプであり、管壁３２の内部に
多孔物質からなるウィック３３が設けられてあり真空引
した後蒸発性の作動流体（図示せず）を封入している。

３４はヒートパイプ３１の一端部に圧入固定された放熱
フィンでありまた３５は放熱フィン３４が設けられてい
る端面に設けられた熱拡散板である。以上のヒートパイ
プ３１、放熱フィン３４及び熱拡散板３５によってヒー
トパイプ構体３６が構成されている。ヒートパイプ３１
の他端部は熱伝導部材３０に接合されており、陽極円筒
７からの熱は熱伝導部材３０を介してヒートパイプ３１
の一端部に伝達される。

ヒートパイプ構体３６は熱伝導部材３０を介して対向し
て設けられており、枠状継鉄２５の内面によってヒート
パイプ構体３６の熱拡散板３５と密着して挟持されてい
る。また熱伝導部材３０は第２図に示したごとくヒート
パイプ３１に接近するにしたがって断面積が太きなるよ
う構成されている。これは陽極円筒７の外周面から熱伝
導部材３０に伝達された熱をヒートパイプ３１の端面に
集中させるためである。

その他は第５図従来例と同じであり同一番号を付して説
明を省略する。

以上の構成に詔いてマグネトロンを動作させると陽極損
失によって陽極円筒７の温度が上昇する。

陽極円筒７の熱エネルギーは熱伝導部材３０を介してヒ
ートパイプ３１の端面に伝達される。以下第３図によっ
て説明すると、熱伝導部材３０により伝達された熱はヒ
ートパイプ３１の端部Ｂに加えられウィック３３に含ま
れた作動流体が蒸発し潜熱として熱が蒸気に与えられる
。温度が上昇すると飽和蒸気圧もに、碑し、熱エネルギ
ーを有する蒸気は矢印−に示すようにより低い温度、つ
まりより低い圧力の端部Ｃ側へと移動する。蒸気は端部
Ｃで凝縮して潜熱を放出し外部の吸熱源つまり放熱フィ
ン３４及び熱拡散板３５を介して枠状継鉄２５に放出さ
れる。一方凝縮して液化した作動流体はウィック３３を
通じて毛細管圧力により矢印すに示すように再度加熱部
日に環流し、これらが連続して行なわれ放熱がなされる
。

以上説明したように対流によって熱伝達が行なわれるた
め伝達抵抗が小さく、固体熱伝達に比べてはるかに熱伝
達率が高い。したがって陽極円筒７からの熱は効率よく
熱源からはなれた位置に移送され効率よ（放熱すること
ができる。つまり放熱効率が向上するため放熱面積を低
減することが可能となる。また移送した熱を熱拡散板３
５を介して枠状継鉄２５へも直接放熱するため枠状継鉄
２５を放熱板として有効に機能させることが可能となり
、さらに放熱フィン３４の面積を低減できる。また本実
施例では熱源からはなれた位置に放熱フィン３４を設け
るため従来永久磁石２２゜２３を設けたことにより放熱
フィンを配設するのに特別な方策を要していた第５図の
Ｘ部への放熱フィンの配設が容易となり放熱空間を低域
できる。

さらに従来例では冷却風の下流側部分には冷却風が当ら
ないため陽極円筒７の冷却風下流側部が高温となり熱応
力が集中してストラップリングが断線する等の不具合が
あったが本実施例では熱伝導部材３０によって熱を吸収
して熱源からはなれた位置で放熱するため陽極円筒７の
内部ｉこおける熱応力集中が緩和される効果もあり信頼
性も向上する。

発明の効果 以上詳述したように本発明によれば以下の効果が得られ
る。

（１）熱伝導部材により陽極円筒から熱を吸収し、対向
配置したヒートパイプ構体により対流によって熱伝達し
、陽極円筒からはなれた位置で放熱するため放熱効率が
向上する。このため放熱面積を低減でき小型のマグネト
ロンを実現できる。

（２！Ｉ　　ヒートパイプ構体により熱伝達を行い熱拡
散板により枠状継鉄へも直接放熱するため、枠状継鉄を
放熱板として有効に作用させることが可能とな、る。し
たがってさらに放熱面積を低減することができる。

（３熱伝導部材によって陽極円筒からの熱を分散させて
吸熱しヒートパイプ構体により熱伝達するため強制冷却
風の下流側における熱集中が緩和され、熱応力集中に対
する信頼性が向とする。

（４）　ヒートパイプ構体により熱源である陽極円筒か
らはなれた位置に熱移送を行って放熱するため、永久磁
石と枠状継鉄内面で形成される従来放熱フィンの配設が
困難であった空間部にも放熱フィンを配設することが可
能となり、冷却風の通路に有効に放熱フィンを配置でき
る。これにより放熱空間の低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すマグネトロンの断面図
、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図は同ヒート
パイプ構体の要部拡大断面図、第４図は電子レンジの構
成図、第５図は従来のマグネトロンの断面図である。 ７・・・・・・陽極円筒、２２．２３・・・・永久磁石
、２４．２５・・・・枠状継鉄、３０・・・・・・熱伝
導部材、３１・・・・・・ヒートパイプ、３４・・・・
・・放熱フィン、３５・・・・・・熱拡散板、３６・・
・・・・ヒートパイプ構体。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名３４
−＃然フィン Ｓ−然拡政楓 ３６−　　ヒートパイプ構体 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 陽極円筒と、その陽極円筒の管軸方向に対向して設けた
   一対の永久磁石と、前記永久磁石を包囲して設けた枠状
   継鉄と、前記陽極円筒外周に圧入固定された熱伝導部材
   と、ヒートパイプと前記ヒートパイプの一端に複数の放
   熱フィンが圧入固定されるとともに熱拡散板を設けたヒ
   ートパイプ構体から構成され、前記ヒートパイプの他端
   を前記熱伝導部材に接合させて前記ヒートパイプ構体を
   対向配置し、前記枠状継鉄の内面で前記熱拡散板と密着
   させて挟持したマグネトロンの冷却構造。