JPS6325656Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、発振周波数が2450MHz帯、マイク
ロ波出力が数百Ｗ以上1kW未満のクラスの電子
レンジ用マグネトロンに関する。

電子レンジ用マグネトロンは、従来、第１図及
び第２図ａ，ｂに示すように構成されている。即
ち、銅からなる陽極円筒１の内側には、厚さ1.6
mmの銅板よりなる12枚のベイン２が放射状に配設
され、直径が大小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。陽極円筒１の
両開口端には、作用空間５に磁束を導くために鉄
からなる一対の略漏斗状ポールピース６，７が固
着されている。そして、一方のポールピース６に
は筒状封着体８を介して出力部９が突設され、他
方のポールピース７には筒状封着体１０を介して
入力部（陰極ステム）１１が突設されている。出
力部９内には、ベイン２の１つから延びたアンテ
ナ導体１２が位置しているが、このアンテナ導体
１２は陽極円筒１、ベイン２、ストラツプリング
３，４よりなる空胴共振器に発生した2450MHz帯
のマイクロ波エネルギーを出力部９に導くための
ものである。又、陽極円筒１の中心部には直熱型
螺旋状陰極１３が配設され、この陰極１３の両端
はそれぞれ出力部側エンドハツト１４、入力部側
エンドハツト１６に固着されている。そして入力
部側エンドハツト１６は筒状陰極支持体１７に支
持され、出力部側エンドハツト１４は陰極１３及
び筒状陰極支持体１７の軸心に沿つて位置する棒
状陰極支持体１８に支持され、両陰極支持体１
７，１８は共に入力部１１に固定されている。更
に各筒状封着体８，１０の外側には、環状のスト
ロンチウム・フエライト製永久磁石１９，２０が
嵌合配設されている。又、前記陽極円筒１の外周
には、厚さ0.7mmのアルミ板よりなり外径Ｅの短
筒部をもつ複数の冷却フイン２１が機械的圧入に
より嵌合積層されている。そして、この冷却フイ
ン２１及び磁石１９，２０、陽極円筒１を取囲む
ように枠状の強磁性体製ヨーク２２が配設され磁
石１９，２０に接続されている。又、図示してい
ないが、入力部１１の端子２３，２４にはそれぞ
れチヨークコイルと貫通型コンデンサが接続さ
れ、これらチヨークコイル、貫通型コンデンサ及
び入力部１１を取囲んでシールドボツクスが配設
されている。

なお、第２図ｂにおける各部寸法は次のように
なつている。即ち、Ａ＝5.10mm，Ｂ＝10.0mm、Ｃ
＝38.5mmであり、Ｄ＝43.5mmであり、作用空間５
の磁界密度は約1700ガウスである。そして、陽極
電圧4.0kV，陽極電流300ｍＡ，出力840Wで動作
する。

ところで、上記のような従来の電子レンジ用マ
グネトロンでは、12枚のベインを使用するととも
に陽極円筒の直径が大きく、且つ肉厚が比較的厚
い。したがつて、銅の使用量が多く、今日の省資
源の趨勢にそぐわない。また、陰極の加熱にも約
44Wという比較的大きい電力を要するので、総合
的な電力利用効率の改善も要望されている。さら
に、マグネトロンの内部では、2450MHz帯の基本
波以外に、中波，短波，VHF，UHF帯，基本波
の高調波等のノイズ成分が発生し、その一部が入
力部１１側にラインノイズとして漏洩する。そこ
で、既述のように、外部へのノイズ伝播抑制のた
めシールドケース，チヨークコイル，貫通型コン
デンサを設けて、陰極加熱用の低周波成分のみが
通過するようにしている。しかしながら、広帯域
のノイズを大きく減衰させることはなかなか困難
であり、短波〜VHF帯は空間伝播と電源ライン
に乗る伝播と両方があるため対策が難しい。

この考案は上記事情に鑑みなされたもので、空
胴共振器Ｑの低下を防ぎ、総合の電力効率を改善
し、ラインノイズの低減を図りつつ、小形、軽量
化が実現できる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。

以下、図面を参照してこの考案の実施例を説明
する。この考案によるマグネトロンの要部（陽極
及び陰極附近）は第３図ａ，ｂに示すように構成
され、厚さｔが2.0mmの銅からなる陽極円筒２５
の内側には、厚さ1.8mmの銅板よりなる10個のベ
イン２６が放射状に配設され、直径が大小２種の
ストラツプリング２７，２８により１つおきに連
結されている。更に陽極円筒２５の中心部には直
熱型螺旋状陰極２９が配設され、この陰極２９の
両端はそれぞれ出力部側エンドハツト３０の一部
であるチツプ３１と入力部側エンドハツト３２に
固着されている。そして入力部側エンドハツト３
２は筒状陰極支持体３３に支持され、出力部側エ
ンドハツト３０は陰極２９及び筒状陰極支持体３
３の軸心に沿つて位置する棒状陰極支持体３４に
支持されている。

そこで各部寸法は、より好ましくは次のように
なつておりこの考案の特徴をなしている。即ち、
陰極２９の外径をＦ、各ベイン２６の内端径すな
わち10枚のベイン内方端で形成される輪郭の直径
をＧ、陽極円筒２５の内径をＨ、同じくその外径
Ｉとすれば、 Ｆ＝3.8mm Ｇ＝9.06mm Ｈ＝35.0mm Ｉ＝39.0mm である。

そして、本考案者らの種々の検討の結果、電子
レンジ用マグネトロンとして満足される実用的な
各部寸法範囲は、次の範囲である。まず、陰極外
径Ｆとベイン内遊径Ｇとの比は、 Ｆ／Ｇ＝0.38〜0.47 の範囲である。そのため、ベイン内端径が前述の
9.06mmの場合において、上記の比（Ｆ／Ｇ）を満
足する陰極外径Ｆは3.44mm〜4.26mmの範囲であ
る。また、陰極外径が前述の3.8mmの場合におい
て、同様に上記の比（Ｆ／Ｇ）を満足するベイン
内端径Ｇは8.09〜10.0mmの範囲である。

ところで、電子レンジ用マグネトロンでは、発
振の速動性にすぐれたトリウム・タングステンの
ような直熱型螺旋状陰極が使用され、しかもこの
螺旋状陰極の内側に棒状陰極支持体３４を非接触
で配置する必要性から、また必要十分な電子放出
量および耐震性をもたせる必要性から、10枚ベイ
ンで且つ上記の比（Ｆ／Ｇ）を満足する実用的な
陰極外径Ｆは、3.62mm〜4.02mmの範囲である。ま
た、安定な発振動作を得るとともに陽極円筒の径
小化を図り、且つ同様に上記の比（Ｆ／Ｇ）を満
足する実用的なベイン内端径Ｇは、8.55mm〜9.48
mmの範囲である。なおこの場合、ベイン内端径Ｇ
に対する陽極円筒内径Ｈの比率（Ｈ／Ｇ）は、
（35／9.06）＝3.86であり、ベイン内端径Ｇが上記
範囲（8.55〜9.48mm）であることを考慮すると、
この比率（Ｈ／Ｇ）は約3.9（±0.2）が望ましい。
そして作用空間３５の磁束密度は約1700ガウスで
ある。

この考案の電子レンジ用マグネトロンによれ
ば、次のような実用的な効果を有する。

即ち、従来久しく電子レンジ用マグネトロンに
採用されてきた12枚ベインの場合に比べて、陰極
外径、ベイン内端径とともに陽極円筒の内径を約
９％低減することができ、それにもかかわらず空
胴共振器の表面積対体積の比を相対的に大きくで
き、従つてＱの低下を防止できた。それにより、
発振周波数が2450MHz帯で、陽極電圧が約
4.0kV、陽極電流が約300ｍＡの動作条件で、効
率，負荷安定度等も電子レンジ用として十分満足
できる結果が得られた。なお因みに、ベインの数
を10個より更に減らして８個にすると、数百Ｗの
マイクロ波出力を安定に得ることは困難であつ
た。またこの考案によれば、陰極の線径を比較的
細くでき、加熱電力を従来の約44Wから約32Wに
低減（約28％低減）しても電子放出に十分な陰極
温度にできた。こうして、総合の電力利用効率を
改善しつつ大幅な小形化を実現できた。しかも、
作用空間に臨むベインの隣合う間隔を比較的狭く
できるので、このベイン内端部付近の高周波電界
が相対的に強まり、負荷安定度が改善されるとと
もに、とくに10MHz〜100MHz帯のラインノイズ
を従来の12枚ベインの場合に比べて５〜10dB程
度低減する副次的効果も得られた。

以上説明したようにこの考案によれば、電力利
用効率および負荷安定度を改善しつつ大幅な小形
化を図り、省資源効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のマグネトロンを示す縦断面図、
第２図ａ，ｂは第１図のマグネトロンの要部を示
す平面図および縦断面図、第３図ａ，ｂはこの考
案の実施例に係るマグネトロンの要部を示す平面
図および縦断面図である。 ２５……陽極円筒、２６……ベイン、２９……
陰極、Ｆ……陰極外径、Ｇ……ベイン内端径、Ｈ
……陽極円筒内径。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 所定の内径寸法を有する陽極円筒２５の内側
   に複数のベイン２６を放射状に配設し、更に前
   記陽極円筒の軸心に沿つて直熱型螺旋状陰極２
   ９を設け、且つ前記陽極円筒の外周に複数の板
   状冷却フインを機械的に圧入して嵌合積層して
   なる発振周波数2450MHz帯の電子レンジ用マグ
   ネトロンにおいて、 前記ベイン２６の数を10枚とし、更に前記陰
   極２９の外径Ｆを3.62mm乃至4.02mmの範囲、前
   記各ベイン２６の内端径Ｇを8.55mm乃至9.48mm
   の範囲に設定したことを特徴とする電子レンジ
   用マグネトロン。 (2) 陽極円筒２５の内径Ｈを、ベイン内端径Ｇの
   約3.9倍に設定した実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の電子レンジ用マグネトロン。