JPH0477412B2

JPH0477412B2 -

Info

Publication number: JPH0477412B2
Application number: JP17771086A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kawaguchi
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-07-30
Filing date: 1986-07-30
Publication date: 1992-12-08
Also published as: JPS6334835A

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関す
る。

（従来の技術）一般に電子レンジは、マグネトロンにより商用
周波数50Hzあるいは60Hzの電力を2450MHz帯の高
周波電力に変換し、この電力を利用して食品を加
熱するものであるが、2450MHz帯のマイクロ波以
外に数ＫHzから数10GHz帯までの不要輻射を発生
する。

この不要輻射の内、32〜100MHzのラインノイ
ズについて、第４図に示すような尖頭値型電測計
１６とフエライト・クランプ１７からなる測定回
路を、電子レンジ１８に接続して測定した結果を
示すと、第５図のようになる。この第５図におい
て、30〜100MHzのラインノイズが、他に比べて
多いことが判る。又、100MHz付近は、テレビの
１チヤンネルから３チヤンネル帯に利用されてい
る。

（発明が解決しようとする問題点）一般にマグネトロンは、コイル状陰極から直流
電界により放出された電子が、軸方向に加えられ
た磁界によりローレンツ力が加わり、陰極の回り
を回転している。この回転数は、2450MHzを（共
振器数／２）で割つた値になるように設計されて
いる。これに、陽極円筒内壁のベインからマイク
ロ波電界により、電子がスポーク状にバンチング
される。又、逆に、このバンチングされた電子群
がベイン近傍を通り過ぎることにより、ベイン上
に誘導電流を発生する。この結果、直流入力がマ
イクロ波出力に変換される。

マグネトロンの場合、このマイクロ波電界は主
として負荷により定まり、発振周波数に大きな影
響を与える。このため、通常、リーケチヤート上
に負荷によるマグネトロンの発振周波数、出力を
表示して、そのマグネトロンの特性を表示してい
る。この例を第６図に示す。

又、マグネトロンから見た電子レンジの負荷
は、通常、周波数により変動し、一定ではない。
特に、電子レンジはオープン効率を上げるため、
オーブンの寸法を2450MHz付近にて共振するよう
に設計されている。従つて、マグネトロンから見
た電子レンジの負荷は、2450MHz付近にては周波
数により大きく変動する。

従つて、マグネトロンの発振周波数の負荷依存
性と電子レンジ負荷の周波数依存性により、ある
電子レンジ負荷においては、マグネトロンの発振
周波数に複数の解が発生する場合が起り得る。周
波数の変化が大きく、出力の大きい位相によつて
発生し易く、又、電子レンジはオーブン効率を上
げるために、この領域の位相に通常設定されてい
る。

この場合、マグネトロンの作用空間における静
磁界、マイクロ波電界が完全に対称であれば、ど
ちらか１つの解にて発振するが、上記の例えば静
磁界が作用空間において、２つ以上の発振が同時
に存在し得ることがあり得る（この解析について
は、東芝レビユー40巻６号531〜534頁に報告され
ている）。

２つの発振が同時に発生した場合、この発振周
波数間の差の周波数成分の発生も当然考えられ
る。又、これにより発生する周波数は、０〜数
10MHzとこの高調波であると推測される。更に、
発生し易い負荷は、周波数変化の激しい出力の大
きな位相であると推測される。又、第７図に負荷
により32〜100MHzのピーク値がどう分布してい
るかを、スラグチユーナーにより負荷を変え、導
波管上にて測定した結果をリーケチヤート上にす
る。これから、上記の推測が正しかつたことが判
る。

この発明は、100MHz以下のラインノイズを著
しく低減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］（問題点を解決するための手段）この発明は、陰極の両端部に夫々円筒体が設け
られ、且つこの円筒体に開口端がベインの端部よ
りもベイン先端の軸方向長さの1/8から1/4の範囲
まで内方に延長されてなるマグネトロンである。

（作用）この発明によれば、100MHz以下のラインノイ
ズを著しく低減することが出来る。

（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。

上記に述べたように、30〜100MHzのラインノ
イズを抑制するには、作用空間の静磁界、マイク
ロ波電界を均一にすれば良いと考えられる。しか
し、静磁界についてはポールピースの形状により
ある程度までは可能であるが、マイクロ波電界に
ついてはベインの高さが有限である限りは、必ず
その両端部においては歪みが生じる。逆に言え
ば、この両端部における発振が生じないように、
つまり電子がベインの両端部に行かないようにす
れば良い。

そこで、この発明のマグネトロンは、第１図に
示すように構成され、陽極円筒１の内側に複数の
ベイン２が放射状に配設され、大小２種のストラ
ツプリング３，４により１つおきに連結されてい
る。又、陽極円筒１の両端には、夫々ポールピー
ス５，６が固着されている。更に、陽極円筒１の
軸心に沿つてコイル状陰極７が設けられ、この陰
極７の一端はエンドハツト支持体８に固着され、
他端はエンドチツプ９に固着されている。そし
て、陰極７の両端部には、陰極７から放射された
電子の広がりを抑制する金属製の円筒体１０，１
１が設けられ、この発明の特徴となつている。

この場合、各円筒体１０，１１の開口端はベイ
ン２の端部２ａ，２ｂよりも、ベイン２先端の軸
方向長さの1/8から1/4の範囲まで内方に延長され
ている。例えば、円筒体１０，１１のベイン２の
端部２ａ，２ｂからの延長長さh₁，h₂は、1.2mm
以上となつている。

即ち、発明者が円筒体１０，１１の開口端から
ベイン２端部２ａ，２ｂまでの長さh₁、h₂とライ
ンノイズ・ピークとの関係を調べたところ、第２
図に示すようになり、長さh₁、h₂が1.2mm位まで
は余り効果がないが、それ以上になると効果的に
なつてくることが判る。

尚、ベイン先端の軸方向長さは9.5mmにしてあ
る。従つて、延長長さh₁、h₂がベインの軸方向長
さの1/8以上になるとラインノイズの低減効果が
顕著になる。一方、この延長長さh₁、h₂がベイン
長の1/4を越えると、電子がスポークを形成する
作用空間の軸方向長さがベインの軸方向長さの約
半分以下に減少するので、必要十分な陽極電流が
得られず、モーデイングの発生や発振停止の可能
性が高まつてしまう。

又、上記の延長長さh₁、h₂は、陰極支持棒１３，
１５が軸方向に沿つて延長された方の長さh₁に比
べて、その反対側の長さh₂が長く設定されてい
る。つまり、h₂＞h₁の関係になつている。

尚、円筒体１０，１１の外径は、ブリリアン径
より余り大きくすると、ベイン２からのマイクロ
波電界と結合し、陰極７に悪影響を及ぼすことが
推測されるので、各外径寸法はブリリアン径と同
等又はそれより僅か小さい寸法とする。

さて、一方の円筒体１０は筒状にして、エンド
ハツト支持体８に固着され、このエンドハツト支
持体９と円筒体１０に接してエンドハツト１２が
固着されている。そして、エンドハツト支持体９
は陰極支持棒１３に支持されている。他方の円筒
体１１は有底筒状にて、底部内側にはエンドチツ
プ９が固着され、底部外側にはエンドハツト１４
が固着され、これらエンドチツプ９、円筒体１
１、エンドハツト１４は陰極支持棒１５に支持さ
れている。

［発明の効果］この発明によれば、陰極７の両端部に夫々円筒
体１０，１１が設けられ、且つこの円筒体１０，
１１の開口端がベイン２の端部２ａ，２ｂよりも
ベイン２の軸方向長さの1/8から1/4の範囲まで内
方に延長されているため、100MHz以下のライン
ノイズを著しく低減することが出来る。

即ち、円筒体１０，１１の開口端からベイン２
端部の２ａ，２ｂまでの長さh₁、h₂が1.5mmの場
合、30〜1000MHzのラインノイズのパターンを第
５図と同じ条件にて測定した結果を示すと、第３
図のようになる。この第３図から明らかなよう
に、30〜200MHz帯のラインノイズが著しく減少
している。

尚、作用空間端部の発振が30〜200MHz帯のラ
インノイズに影響していることが判る。

又、延長長さは、動作状態において陰極及び陰
極支持棒の熱膨脹量が陽極よりも大きいため、冷
却状態においては、h₂＞h₁となるように設定され
ている。

（変形例）上記実施例では、陰極７と円筒体１０，１１と
の間に空間ａを設けているが、この空間ａのライ
ンノイズへの影響はなく、空間ａを設けてなくて
も同等の効果が期待出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るマグネトロ
ンを示す断面図、第２図はこの発明のマグネトロ
ンにおける円筒体の開口端からベイン端部までの
長さとラインノイズ・ピークとの関係を示す特性
曲線図、第３図はこの発明のマグネトロンにおけ
る発振周波数とラインノイズのレベルとの関係を
示す特性曲線図、第４図はマグネトロンのライン
ノイズの測定回路を示す回路構成図、第５図は従
来のマグネトロンにおける発振周波数とラインノ
イズのレベルとの関係を示す特性曲線図、第６図
は従来のマグネトロンにおいて負荷による発振周
波数と出力を示すリーケチヤート、第７図は従来
のマグネトロンにおいて負荷により32〜100MHz
のピーク値の分布状態を示すリーケチヤートであ
る。１……陽極円筒、２……ベイン、２ａ，２ｂ…
…ベインの端部、７……陰極、１０，１１……円
筒体。

Claims

【特許請求の範囲】１陽極円筒の内側に複数のベインが放射状に配
設され、且つ陽極円筒の軸心に沿つて陰極が設け
られてなる電子レンジ用マグネトロンにおいて、上記陰極の両端部に夫々円筒体が設けられ、且
つこれら円筒体の開口端が上記ベイン端部に対応
する位置よりもベイン先端の軸方向長さの1/8か
ら1/4の範囲まで内方に各々延長されてなること
を特徴とする電子レンジ用マグネトロン。２冷状態にて上記円筒体のベイン端部に対応す
る位置からの延長長さが、陰極支持棒の延長側に
比べてその反対側の方が長く設定されている特許
請求の範囲第１項記載の電子レンジ用マグネトロ
ン。