JPH04167334A - 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】 ［発明の目的コ （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
高調波チョーク用金属円筒の改良に関する。

（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、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、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１９、セラミック円筒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１９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１９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０２、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Ｃ５、第３高調波用チヨーク溝０３がそれぞれ形
成されている。

尚、金属容器１９、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。そして、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１７２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且
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、この第１の高調波チョーク用金属円筒３０とその
内側を通るアンテナリード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）が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や
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、多くの場合、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、はぼ軸対称の分布
になっている。

これら金属部品は、通常、２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２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。両溝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２次電子を放出する。この高周波電界が
逆転して、この２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２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２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、
２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、２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。

尚、特開昭６１−２８１４３３号公報に、アンテナリー
ドを離隔して取巻くように高調波チョーク用金属円筒が
設けられた「マグネトロンの出力構体」が記載されてい
るが、この場合、アンテナリードと高調波チョーク用金
属円筒が平行になっているため、マルチパクタ放電が起
こるという欠点がある。

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、金属容器の内側に、これよりも径小で且つ
アンテナリードを離隔して取巻くように少なくとも１個
の高調波チョーク用金属円筒が設けられ、最内側の高調
波チョーク用金属円筒が管軸に対してテーパ状又はつつ
み状に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、最内側の高調波チョーク用金属円筒
が管軸に対してテーパ状又はつつみ状に形成されている
ので、マルチパクタ放電が抑制され、未然に高調波チョ
ーク用金属円筒やアンテナリードの溶融が防止され、信
頼性を向上することが出来る。

（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図に示すように構成
され、従来例（第４図）と同一箇所は同一符号を付すこ
とにする。

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１６．１６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、先端３１ａが
ガスケットリング２９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１９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、
最内側となる径小の第１の高−調波チシーク用金属円筒
３２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３２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、而も螺旋状フィラメ
ントカソード１５の方向に内径が次第に小さくなるよう
に、管軸に対してテーパ状に形成されており、後述のア
ンテナリード２５とは平行になっていない。そして、一
端にフランジ部３２ａを有し、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、
このフランジ部３２ａの周縁部が気密接合されると共に
、フランジ部３２ａ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３２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Ｃ６が構成されている。

このような第１の高調波チョーク用金属円筒３２のフラ
ンジ部３２ｇ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波長型チヨーク溝０４
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波長型チヨーク溝０２が構
成されている。

更に、金属容器１９の外周には、内面の下側がテーパ状
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の先端３１ａ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２９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、第１の高調波チョーク用金属円筒
３２が管軸に対してテーパ状に形成されているので、マ
イクロ波電界に軸方向成分が安定に存在するようになる
。このため、電子は軸方向へ移動するが、第１の高調波
チョーク用金属円筒３２はテーパ状で内径が変化するの
で、マイクロ波電界分布も変る。従って、電子の振動が
マイクロ波周波数と安定に同期することが出来ない。こ
の結果、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。

（変形例） 第２図及び第３図はこの発明の変形例（２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、上記
実施例における第１の高調波チョーク用金属円筒３２は
螺旋状フィラメントカソード１５の方向に内径が次第に
小さくなるテーパ状であったが、第２図における第１の
高調波チョーク用金属円筒３３は、螺旋状フィラメント
カソード１５の方向に内径が次第に大きくなるテーパ状
である。又、第３図における第１の高調波チョーク用金
属円筒３４は、図から明らかなように、内径が変化する
つつみ状に形成されている。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、最内側の高調波
チョーク用金属円筒が管軸に対してテーパ状又はつつみ
状に形成されているので、マルチパクタ放電が抑制され
、未然に高調波チョーク用金属円筒やアンテナリードの
溶融が防止され、信頼性を向上することが出来る。

【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
トロンを示す縦断面図、第２図及び第３図はこの発明の
変形例を示す縦断面図、第４図は従来の電子レンジ用マ
グネトロンを示す縦断面図である。 １２・・・陽極円筒、１３・・・ベイン、１７．１８・
・・ボールピース、１９・・・金属容器、２１・・・セ
ラミック円筒、２５・・・アンテナリード、２６・・・
永久磁石、３２．３３．３４・・・高調波チョーク用金
属円筒。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

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、上記金属容器の外周にリング状の永久磁石
   が配置され、且つ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少なくとも
   １個の高調波チョーク用金属円筒が設けられてなり、最
   内側の高調波チョーク用金属円筒の領域では、上記アン
   テナリードが管軸に平行に延長されてなる電子レンジ用
   マグネトロンにおいて、 上記最内側の高調波チョーク用金属円筒が管軸に対して
   テーパ状又はつつみ状に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。