JPH03201343A - 電子レンジ用マグネトロン - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は電子レンジ用マグネトロンにに係り、特にそ
の高周波出力部の改良に関する。

（従来の技術） 電子レンジ用マグネトロンの要部は、従来一般に第４図
に示す構成になっている。同図において符号１１は発振
部本体、１２は陽極円筒、１３は空胴共振器の一部を構
成する複数枚の陽極ベイン、１４はストラップリング、
１５はフィラメントカソード、１６はエンドシールド、
１７．１８は陽極円筒１２の開口端部に固定されたポー
ルピース、１９は筒状金属容器、２０は高周波出力部、
２１は出力部セラミック円筒、２２は出刃先端部封着リ
ング、２３はそれに気密接合された金属排気管、２４は
出力部金属キャップ、２５は出力アンテナリードを表わ
しており、その一端部２５ａがベイン１３の１つに電気
的に接続されポールピース１７の透孔１７ａを通り金属
容器１９、セラミッり円筒２１を貫通して先端部２５ｂ
が金属排気管２３に挾持されて気密に封止切られている
。

更に、符号２６は金属容器１つの外周に同軸的に配置さ
れたリング状永久磁石、２７は強磁性体製のヨーク、２
８は強磁性体薄板、２つは網状導電体ガスケットを表わ
している。

セラミック円筒２１の下端部には、径小な第１の高調波
チョーク用金属円筒３０が気密ろう接されており、その
外周に第２の高調波チョーク用金属円筒３１が位置して
おり気密ろう接されている。

この第２の高調波チョーク用金属円筒３１は金属容器１
９の先端部に気密ろう接されると共に、先端３１ａがガ
スケット２９の内周部を保持している。

この構造により、金属排気管２３部分に第２高調波に対
する４分の１波長形チヨーク溝Ｃ２、同様に第４高調波
用チヨーク溝Ｃ４、そして金属容器１９及びその内側空
間の２つの金属円筒３０．３１により第５高調波用チヨ
ーク溝Ｃ６、第３高調波用チヨーク溝Ｃ９がそれぞれ形
成されている。

尚、金属容器１つ、両高調波チョーク用金属円筒３０．
３１は、鉄又は鉄合金からなる強磁性体の薄肉円筒で構
成されている。

第１の高調波チョーク用金属円筒３０は、必要十分なチ
ョーク作用を得るため、その内径寸法り、がセラミック
円筒２１の内径寸法Ｄ２よりも小さく且つ第５高調波波
長の１／２よりも小さい寸法に設定されている。

このようなマグネトロンでは、動作において出力部から
例えば２４５０　Ｍ　Ｈｚの基本波が効率良く輻射され
る一方、各高調波成分はチョーク溝によるチョーク作用
で外部輻射が抑制される。

（発明が解決しようとする課題） 上述のように、第５高調波成分に対する確実なチョーク
作用を得るために、第１の高調波チョーク用金属円筒３
０の内径寸法をある程度小さくする必要がある。そのよ
うに径小にすると、当然のことながらこのチョーク金属
円筒３０とその内側を通るアノード２５との間の距離Ｓ
が短くなる。

これらの間には高い高周波電圧がかかつており、電子レ
ンジ等の高周波負荷からの反射波との関係で高周波放電
を生じる恐れがある。

極端な場合を想定すると、電子レンジの使用中に、何等
かの原因でスタラファンの回転が停止すると共に更に高
周波負荷である被加熱物が殆ど又は全くない場合は、マ
グネトロンへの高周波反射は定在波比（ＶＳＷＲ）で３
０以上となる可能性がある。

そのような場合、アンテナリード２５と高調波チョーク
用金属円筒３０との間で放電が生じ、極端な場合はアン
テナリード２５或いは高調波チョク金属円筒３０の一部
が高周波放電により発熱し、溶融することも考えられる
。そして、もし一部でも溶融すれば、それによる発生ガ
スで局部的にガス放電も引起こされ、更にそれらによっ
て高周波の短絡状態、反射が起こり出力部領域で連鎖的
に放電や各部品の致命的な溶融、破損が起こることも考
えられる。

このような高周波放電は、多く場合、マルチパクタ放電
現象であると推定出来る。即ち、アンテナリード２５と
高調波チョーク用金属円筒３０との間の空間には、永久
磁石２６からの漏洩直流磁束が管軸に対しほぼ平行に及
んでいる。又、この空間の磁束は、はぼ軸対象の分布に
なっている。

これら金属部品は、通常、二次電子放出比が１より大き
いので、浮遊電子等がアンテナリード２５成るいは高調
波チョーク用金属円筒３０内面に衝突すると二次電子を
発生する。

この電子は、アンテナリード２５と高調波チョーク用金
属円筒３０との間の高周波電界により加速酸るいは減速
作用を受ける。側導体の一方から放出された電子が高周
波の加速電界に遭遇すれば、加速されて他方の導体に衝
突し、多くの二次電子を放出する。この高周波電界が逆
転して、この二次電子を元の導体の方向に加速する電界
となれば、これら二次電子はやはり加速されて元の導体
に衝突し、再び多くの二次電子を放出する。

このように電子と高周波電界とが双方向で同期すると、
二次電子は指数関数的に増加し且つエネルギーを増すの
で、側導体が加熱され、ついには溶融を引起こすであろ
う。このような現象はダブルサイド・マルチパクタと言
われる放電である。

一方、電子はこの領域に存在する直流磁界のために旋回
運動をする。高周波電界の周期と電子の旋回運動周期が
同期すれば、二次電子が累積的に発生し、その衝突エネ
ルギーにより金属円筒素材が休息に発熱し、ついに溶融
を起こすと推定される。このような現象は、ワンサイド
・マルチパクタ放電と言われる。

この発明は、以上のような苛酷な条件下で動作させられ
ても、高周波出力部内での高周波放電の発生を確実に抑
制し、高調波チョーク用金属円筒やアンテナリードの溶
断を未然に防止した電子レンジ用マグネトロンを提供す
ることを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、高調波チョーク用金属円筒の内面に小ピッ
チの凹凸が形成されてなる電子レンジ用マグネトロンで
ある。

（作用） この発明によれば、高調波チョーク用金属円筒の内面に
小ピッチの凹凸が形成されているので、マルチパクタ放
電が持続されず、高調波チョーク用金属円筒やアンテナ
リードの溶断を未然に防止することが出来る。

（実施例） 以下、図面を参照して、この発明の一実施例を詳細に説
明する。

一般にマルチパクタ放電は軸方向に磁界が加わっている
場合は、二次電子の発生する地点は時間と共に径方向に
移動し、繰り返す毎に電子数は指数関数的に増加する。

従って、途中にてマイクロ波電界分布を変えれば、マル
チパクタ放電の発生条件が変わり、マルチパクタ放電は
停止する。

そこで、この発明を適用した２４５０ＭＨ帯の基本波を
発生する電子レンジ用マグネトロンは、第１図及び第２
図に示すように構成され、第１図は全体を示し、第２図
は第１の高調波チョーク用金属円筒を示している。

即ち、従来例（第４図）と同一箇所は同一符号を付すと
、発振部本体１１を構成する陽極円筒１２の内側には複
数のベイン１３が放射状に配設されて空胴共振器が構成
されている。各ベイン１３は上下端部が、それぞれ大小
一対のストラップリング１４により１つおきに連結され
ている。

複数のベイン１３の遊端に囲まれた電子作用空間には、
螺旋状フィラメントカソード１５が陽極円筒１２の軸心
に沿って配設され、その両端はそれぞれエンドシールド
１６に固着されている。

更に、陽極円筒１２の両端には、それぞれ略漏斗状のポ
ールピース１７．１８が固着され、一方のポールピース
１７には筒状の金属容器１つが陽極円筒１２の一端にも
接して固着されている。

この金属容器１９の上開口端部には、径大部と径小部を
有する第２の高調波チョーク用金属円筒３１が気密接合
されている。この場合、径大部と径小部との間にある段
部が金属容器１９の開口端部に気密接合され、径大部は
金属容器１９と路間し直径であり、出力部セラミック円
筒２１の下端部を取巻き、ガスケットリング２つに接し
ている。

又、径小部は、金属容器１９の内側に同軸的にベイン方
向に延長して配設されている。そして、金属容器１つと
第２の高調波チョーク用金属円筒３１の径小部とにより
、第３高調波抑制用の４分の１波長型チヨーク溝０３が
構成されている。

この第２の高調波チョーク用金属円筒３１の内側には、
径小の第１の高調波チョーク用金属円筒３０が第２の高
調波チョーク用金属円筒３１及び金属容器１９に同軸的
に配設されている。この場合、第１の高調波チョーク用
金属円筒３０は第２の高調波チョーク用金属円筒３１よ
りも長さが短く、半断面が略逆り字状をなしており、第
２の高調波チョーク用金属円筒３１の径大部と径小部と
の間にある段部に一端が気密接合されている。そして、
第２の高調波チョーク用金属円筒３１の径小部と第１の
高調波チョーク用金属円筒３０とにより、第５高調波抑
制用の４分の１波長型チヨーク溝Ｃ９が構成されている
。

この場合の第１の高調波チョーク用金属円筒３０は、第
２図からも明らかなように、鋸歯状又は波状に折曲げて
管軸方向の小ピッチ凹凸３２が形成され、この発明の特
徴となっている。

このような第１の高調波チョーク用金属円筒３０の上端
付近には、出力部を構成するセラミック円筒２１の下端
面が気密接合され、このセラミツク円筒２１上端面には
保持リング２２が気密接合されている。この保持リング
２２の側面には出力部金属キャップ２４が固定されると
共に、保持リング２２の内側折曲部には金属排気管２３
が気密接合され保持されている。又、ベイン１３の１つ
にアンテナリード２５の一端部２５ａが電気的に接続さ
れ、このアンテナリード２５はポールビス１７の透孔１
７ａを貫通して管軸に沿って出力部２０内を延び、先端
部２５ｂが排気管２３に挟持固定されている。

そして、保持リング２２と排気管２３とにより第４高調
波抑制用の４分の１波長型チヨークＣ４が形成され、排
気管２３とアンテナリード２５とにより第２高調波抑制
用の４分の１波長型チヨ−りＣ２が構成されている。

尚、金属容器１９の外周には、内面の下側がテーパー状
になった永久磁石２６が設けられている。

これら永久磁石２６、陽極円筒１２、陽極円筒１２の外
周に取付けられた冷却フィン（図示せず）等を取囲むよ
うに、枠状ヨーク２７が配設されている。この棒状ヨー
ク２７の中心孔には、第２の高調波チョーク用金属円筒
３１の径大部との間にガスケットリング２９が設けられ
ている。そして、永久磁石２６の一方の面は導磁板２８
を介して枠状ヨーク２７とガスケットリング２つに接し
、他の面は金属容器１９の突起に接している。

さて、この発明では上記のように第１の高調波チョーク
用金属円筒３０の内面に、管軸方向に小ピッチの凹凸３
２が形成されているので、この金属円筒３０の内面では
円周方向にてマイクロ波電界が変化している。従って、
このマイクロ波電界の周期をマルチパクタ放電の周期と
ずらせてやれば、マルチパクタ放電が持続しなくなり、
高調波チョーク用金属円筒やアンテナリードの溶断が起
こらない。

（変形例） 第３図はこの発明の変形例を示したもので、上記実施例
と同様効果が得られる。

即ち、第１の高調波チョーク用金属円筒３０は、複数の
断面コ字状部材３３を円周方向に連結して構成し、内方
に折曲げた突条片により凹凸３４を形成している。

尚、このような内面凹凸は、単一のチョーク用金属円筒
を折曲げ成形により第３図と類似の横断面形状に製作し
たものでも良い。又、金属円筒の内面を軸方向に沿って
しごき成形して凹凸を形成したものでも良い。

［発明の効果］ この発明によれば、高調波チョーク用金属円筒の内面に
小ピッチの凹凸が形成されているので、マルチパクタ放
電が持続されず、高調波チョーク用金属円筒やアンテナ
リードの溶断を未然に防止することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る電子レンジ用マグネ
トロンを示す断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ’に沿っ
て切断し矢印方向に見た断面図、第３図は同じくこの発
明の変形例を示す要部横断面図、第４図は従来の電子レ
ンジ用マグネトロンを示す断面図である。 １２・・・陽極円筒、１３・・・ベイン、１７．１８・
・・ポールピース、１９・・・金属容器、２１・・・セ
ラミック円筒、２５・・・アンテナリード、３０・・・
第１の高調波チョーク用金属円筒、３２．３４・・・凹
凸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 陽極円筒の内側に複数の陽極ベインが固定されて空胴共
   振器が構成され、上記陽極円筒の開口端部にポールピー
   スが固定されると共に筒状金属容器が接合され、この金
   属容器の開口端部に出力部セラミック円筒が接合され、
   上記空胴共振器に一端部が電気的に接続されたアンテナ
   リードが上記金属容器及びセラミック円筒の内側を通し
   て延長され、上記金属容器の内側にこれよりも径小で且
   つ上記アンテナリードを離隔して取巻く高調波チョーク
   用金属円筒が固定され、上記金属容器の外周にリング状
   の永久磁石が配置されてなる電子レンジ用マグネトロン
   において、 上記高調波チョーク用金属円筒の内面に小ピッチの凹凸
   が形成されてなることを特徴とする電子レンジ用マグネ
   トロン。