JPH03201344A - 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３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はそのエンドシール
ド、１７．１８は陽極円筒１２の開口端部に固定された
ボールピース、１つは筒状金属容器、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、２
４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
電気的に接続されボールピース１７の透孔１７ａを通り
金属容器１つ、セラミック円筒２１を貫通して先端部２
５ｂ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、２９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２つ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０２、同様に第４高調波
用チヨーク満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
ーク満Ｃ５、第３高調波用チヨーク溝Ｃ３がそれぞれ形
成されている。

尚、金属容器１つ、両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Ｄ１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、動作時において出力部か
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高調波のような高次の高調波成分に
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３０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ＭＳが短くなる。これらの間には高い
高周波電圧がかかっており、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或いは高調波チョーク用金属円筒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
よって高周波電界の乱れ、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。両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、両導体が加熱され、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急速に発熱し、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マルチパクタ放電の発生をよ
り確実に抑制し、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
ンを堤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フランジ部の
うち、他の近接した部材とのろう接部から金属円筒内周
面に至る部分に円周方向の凹部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フラン
ジ部に設けられた凹部に、ろう材が溜められて金属円筒
の内周面には流れないので、マルチパクタ放電の発生・
持続が抑制される。その結果、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。

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、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ボ
ールピース１７．１８が固着され、一方のボールピース
１７には筒状の金属容器１９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と略同じ直径であり、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２９に接し
ている。

又、径小部は、金属容器１つ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Ｃ３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、一端にフランジ部３０ａを有しており
、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フランジ部３０ａの周縁部が気密
接合されると共に、フランジ部３０ａの中央付近がセラ
ミック円筒２１の下端部にろう接されている。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波長型チョークＣ６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、そのフランジ部３０ａには
セラミック円筒２１のろう接部から内周面に至る部分に
、円周方向の凹部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固筒３０のフラ
ンジ部３０ａには、既述のように出力部を構成するセラ
ミック円筒２１の下端面がろう接により気密接合され、
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はボールピ
ース１７の透孔１７ａを貫通して管軸に沿って出力部２
０内を延び、先端他端部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波長型チヨークＣ２が構成されている。

尚、金属容器１つの外周には、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。この枠状ヨー
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２つが設けられ
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２９に接し
、他の面は金属容器１９の突起に接している。

さて、２４５０　Ｍ　Ｈｚ帯の基本波発振周波数で約５
００Ｗの高周波出力の電子レンジ用マグネトロンの場合
、負荷側からの高周波反射がない貼のアンテナリード２
５と第１の高調波チョーク用金属円筒３０との間の高周
波電圧はおよそ４５０Ｖ程度と推定される。しかし、負
荷側からの高周波反射が大きい場合は、１００ＯＶを越
えるものと推定される。

ところで、ろう接のろう材に含まれるＡｇやＡｕは、非
常に広い衝突エネルギー範囲で二次電子発生比率が高い
。逆に言えば、第１の高調波チョーク用金属円筒３０の
アンテナリード２５対向面に、Ａｇが付着すると既述の
マルチパクタ放電現象が極めて発生し易くなる。

ところがこの発明では、上記のように第１の高調波チョ
ーク用金属円筒３０のフランジ部３０ａに円周方向の凹
部３２が形成されており、セラミック円筒２１とのろう
接部から流れ出たＡｇを含むろう材がこの凹部３２に溜
まって塞止められ、アンテナリード２５に対向する第１
の高調波チョーク用金属円ｇＪ３０の内周面には、流れ
ない。従って、マルチパクタ放電の発生・持続を未然に
防止することが出来る。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、高調波チョーク
用金属円筒のフランジ部のうち、他の近接した部材との
ろう接部から金属円筒内周面に至る部分に円周方向の凹
部が形成され、この凹部にろう材が溜められて高調波チ
ョーク用金属円筒の内周面には流れないので、アンテナ
リードとの間の空間でマルチパクタ放電の発生・持続が
難しくなる。

この結果、高調波チョーク用金属円筒やアンテナリード
の発熱・溶断を未然に防止することが出来、信頼性の高
い安定した動作が得られる。

【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図はこの発明の電子レンジ用
マグネトロンにおける第１の高調波チョーク用金属円筒
を示す一部断面を含む正面図、第３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・
・・ボールピース、１つ・・・金属容器、２１・・・セ
ラミック円筒、２５・・・アンテナリード、３ｏ・・・
第１の高調波チョーク用金属円筒、３２・・・凹部。

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ボールピー
   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き他の近接した部
   材にろう接されるフランジ部を有する高調波チョーク用
   金属円筒が設けられ、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フランジ部のうち、上
   記他の近接した部材とのろう接部から金属円筒内周面に
   至る部分に円周方向の凹部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。