WO2010097882A1 - マグネトロン及びマイクロ波利用機器 - Google Patents

Abstract

　本発明のマグネトロン（１）は、両端が開口した円筒状に形成され内壁面に複数のベイン（１７）が放射状に配設された陽極筒体（１１）と、前記陽極筒体内に、前記陽極筒体の軸方向に配設された陰極構体（１８）と、前記陽極筒体の前記両端の開口部に位置し、前記陰極構体と前記ベインとの間に形成される作用空間に、前記陽極筒体の軸方向に沿う静磁界を形成するための一対の磁極（１２Ａ、１２Ｂ）と、前記一対の磁極の外側に配設された一対の環状磁石（１３Ａ、１３Ｂ）と、前記一対の環状磁石の外側に位置し、前記一対の磁極及び前記一対の環状磁石と共に前記作用空間に前記静磁界を発生する磁路を構成する磁気継鉄（１０）と、前記一対の磁極の外側に位置し、筒部（２１）と、前記筒部に連続するフランジ部（２２）と、前記筒部が前記フランジ部に連続する部分に設けられた複数の凸部（２３）とを有し、前記陽極筒体を気密封止するための側管（１４Ａ、１４Ｂ）と、を備える。 これにより、組み立て時や取扱い上での多大な加圧を受けた際にも、側管の筒部が磁極の凹部に沈み込むことを防止して、マグネトロンの性能劣化を防ぐことが可能になった。

Description

マグネトロン及びマイクロ波利用機器

　本発明は、マグネトロン及びマイクロ波利用機器に関し、特に、電子レンジ等のマイクロ波利用機器に用いるマグネトロンに関する。

　特許文献１に開示されているマグネトロン９０は、金属封着体８０（以下、側管８０）を、陽極筒体に接合させている。図５は、従来例におけるマグネトロン９０の側管８０を示す図である。図５に示すように、側管８０は、ポールピース８４（以下、磁極８４）と接触するフランジ部８１と、フランジ部８１と連続する筒部８２と、筒部８２から連続し、管内に折り返された折り返し部８３とからなる。

　筒部８２は、側管８０の中心軸と同じ中心軸を有する、同心円状の第１の筒部８２ａと、第２の筒部８２ｂと、第１の筒部８２ａと第２の筒部８２ｂと連続するテーパ部８２ｃとからなる。

　第１の筒部８２ａは、内径が徐々に変化するテーパ部８２ｃを介して、第２の筒部８２ｂと連続する。第１の筒部８２ａの内径φ１は、第２の筒部８２ｂの内径φ２よりも小さい。また、側管８０の第２の筒部８２ｂの内径φ２は、磁極８４の立下がり部の内径Ｄと略同一の寸法としている。

日本国特開２００５－０５０５７２号公報

　しかしながら、図５に示すマグネトロン９０の側管８０では、磁極８４の立ち下がり部８４ａの内径Ｄに対して、製造バラツキで、筒部８２の内径が小さい場合、マイクロ波出力部の組み立て時や取扱い上での多大な加圧が側管８０に集中し、側管８０の筒部８２が磁極９１の凹部に沈み込み易くなる。そして、側管８０の筒部８２が磁極８４の立ち下がり部８４ａに向けて沈み込んだ場合、マグネトロン９０の基本特性が劣化してしまうという課題を有していた。また、側管８０は、筒部８２にテーパ部８２ｃを設けることで、筒部８２の内径を徐々に変化させている。そのため、製造コストが高くなるという課題も有していた。

　本発明の目的は、組み立て時や取扱い上での多大な加圧を受けても、側管の筒部が磁極の立下り部に向けて沈み込むのを防止し、マグネトロン自体の性能劣化の防ぐことができるマグネトロン及びマイクロ波利用機器を提供することである。

　本発明は、両端が開口した円筒状に形成され内壁面に複数のベインが放射状に配設された陽極筒体と、前記陽極筒体の前記両端の開口部に位置する一対の磁極と、前記一対の磁極の外側に位置し、筒部と、前記筒部に連続するフランジ部と、前記筒部が前記フランジ部に連続する部分に設けられた複数の凸部と、を有し、前記陽極筒体を気密封止するための側管と、を備えるマグネトロンを提供する。
　上記構成により、マグネトロンを組み立て時や取扱い上での外力を受けた場合でも、側管の筒部がフランジ部と連続する部分の変形が少なくなるため、側管の筒部が磁極の凹部へ沈み込みが少なくすることができる。

　上記マグネトロンにおいて、前記側管の筒部の内径Ｄ１は、前記側管の筒部の全長に亘って一定である。
　上記構成によれば、従来のマグネトロンの側管の筒部の内径に対して、側管の筒部の内径Ｄ１を小さくすることができる。そのため、環状磁石を小さくすることができ、より低コストな環状磁石を使用することができる。

　上記マグネトロンにおいて、前記側管の筒部の内径Ｄ１は、前記磁極の立ち下がり部の内径Ｄ２より小さい。

　上記マグネトロンにおいて、前記磁極は、前記側管の下面と接触する平面部と、前記平面部と連続する漏斗状部と、前記漏斗状部を切り起こして、前記平面部と同一平面を形成する複数の突起部とを、有し、前記複数の突起部及び前記平面部は、前記側管の下面と接触する。
　上記構成により、磁極の立ち下がり部の内径Ｄ２に対し、側管の筒部内径Ｄ１が小さい場合でも、磁極の突起部が側管のフランジ部を支持できる。

　上記マグネトロンにおいて、前記磁極は、前記側管の下面と接触する平面部と、前記平面部と連続する漏斗状部と、前記漏斗状部と接合され、前記平面部と同一平面を形成する非磁性体の構造物と、を有し、前記非磁性体の構造物及び前記平面部が形成する同一平面が、前記側管の下面と接触する。
　上記構成により、磁極の立ち下がり部の内径Ｄ２に対し、側管の筒部内径Ｄ１が小さい場合でも、非磁性体の構造物が側管のフランジ部を支持できる。

　また、本発明は、上記マグネトロンを備えるマイクロ波利用機器を提供する。

　本発明に係るマグネトロン及びマイクロ波利用機器によれば、組み立て時や取り扱い上での多大な加圧を受けても、側管の筒部が磁極の立ちが下り部に沈み込みを防止し、マグネトロンの性能劣化の防ぐことができる。

本発明の実施の形態のマグネトロン１の断面図 本発明の実施の形態における出力側の側管１４Ａの筒部とフランジ部の斜視図 マグネトロン１の変形例の部分断面図 マグネトロン１の変形例の磁極１２Ａの斜視図 従来例におけるマグネトロン９０の側管８０を示す図

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態のマグネトロン１の断面図である。図１に示すように、本実施の形態に係るマグネトロン１は、磁気継鉄１０と、陽極筒体１１と、陽極筒体１１の上端開口部に挿入された磁極１２Ａと、陽極筒体１１の下端開口部に挿入された磁極１２Ｂと、磁極１２Ａを覆い陽極筒体１１の上端開口部に気密結合された出力側の側管１４Ａと、磁極１２Ｂを覆い陽極筒体１１の下端開口部に気密結合された入力側の側管１４Ｂと、陽極筒体１１の直上でかつ出力側の側管１４Ａに挿入するように磁気継鉄１０内の上面に配置されたドーナツ形状の環状磁石１３Ａと、陽極筒体１１の直下でかつ入力側の側管１４Ｂに挿入するように磁気継鉄１０内の下面に配置されたドーナツ形状の環状磁石１３Ｂと、を備える。

　図１に示すように、陽極筒体１１の外周面には、複数の冷却フィン１６が嵌着されている。陽極筒体１１の内周面には、複数のベイン１７が放射状に配設されている。なお、図１では、ベイン１７が１枚のみ示されている。

　陽極筒体１１の中心部には、陰極構体１８が配設されている。陽極筒体１１内で、陰極構体１８とベイン１７とで囲まれた空間が作用空間となる。

　磁極１２Ａ及び磁極１２Ｂは、鉄などの磁気抵抗の小さい磁性体の板材を絞り加工などにより漏斗状に形成されている。図１を参照すれば、漏斗状に形成された磁極１２Ａは、後述する出力側の側管１４Ａのフランジ部の下面と接触する第１の平面部３２と、第１の平面部３２と連続する漏斗状部３３と、を備える。
　また、図１に示すように、磁極１２Ａの漏斗状に形成された立ち下がり部（第１の平面部３２が漏斗状部３３と連続する部分）は、中心軸からの内径Ｄ２を有する。磁極１２Ａの立下り部分の内径Ｄ２は、後述する出力側の側管１４Ａの筒部２１の内径Ｄ１よりも大きく設定されている。

　出力側の側管１４Ａは、筒部２１と、フランジ部２２と、複数の凸部（リブ）２３と、を備える。従来例のマグネトロン９０の側管８０の構成と比較すると、本実施の形態における出力側の側管１４Ａの筒部２１は、従来例のマグネトロン９０の側管８０の筒部８２に対応する。
　なお、図示しないが、出力側の側管１４Ａは、従来例と同様、筒部２１に連続し、出力側の側管１４Ａ自体の内部に向けて折り返された折り返し部を有する。

　次に、図２を参照して、マグネトロン１の出力側の側管１４Ａの構成について説明する。図２は、実施の形態１における出力側の側管１４Ａの筒部とフランジ部の斜視図である。なお、入力側の側管１４Ｂも、マグネトロン１の出力側の側管１４Ａと同じ構成のため、説明を省略する。

　図２に示すように、出力側の側管１４Ａは、陽極筒体１１の中心軸と同一の中心軸を有する筒部２１と、フランジ部２２と、複数の凸部（リブ）２３と、を備える。

　出力側の側管１４Ａの筒部２１は、陽極筒体１１の中心軸と同一の中心軸を有し、その内径はＤ１である。また、筒部２１はその全長に亘って、一定の内径Ｄ１を有する。また、出力側の側管１４Ａの筒部２１Ａの内径Ｄ１は、磁極１２Ａの立下り部分の寸法がＤ２よりも、小さく設定されている。

　出力側の側管１４Ａのフランジ部２２Ａは、その外周端部で、陽極筒体１１と気密結合されている。

　出力側の側管１４Ａの凸部（リブ）２３は、出力側の側管１４Ａの筒部２１が出力側の側管１４Ａのフランジ部２２と連続する部分の外周面（環状磁石１３Ａ側）に形成されている。出力側の側管１４Ａの筒部２１が出力側の側管１４Ａのフランジ部２２と連続する部分とは、言い換えると、出力側の側管１４Ａのフランジ部２２から筒部２１が立ち上がる部分である。

　上述のように、出力側の側管１４Ａにおいて、筒部２１がフランジ部２２と連続する部分の外周面に凸部（リブ）２３を設けることで、出力側の側管１４Ａの筒部２１の強度が増す。そのため、本実施の形態に係るマグネトロン１は、マグネトロン１の組み立て時や取扱い上での外力、及び組み立て後の外力を受けても、筒部２１が磁極１２Ａの立ち下がり部に沈み込むのを防止することができる。したがって、本実施の形態に係るマグネトロン１の基本特性が劣化するのを防ぐことができる。

　本実施の形態に係るマグネトロン１によれば、マグネトロン１の組み立て時や取扱い上での外力、及び組み立て後の外力を受けても、出力側の側管１４Ａの筒部２１が、磁極１２Ａの漏斗状に形成された側へ押し込まれる事が無くなる。さらに、出力側の側管１４Ａのフランジ部２２の変形が少なくなるため、マグネトロンの基本性能が劣化しにくくなる。また、出力側の側管１４Ａの筒部２１が、陽極筒体１１の中心軸に対して同一内径であるため低コスト化が可能となる。

　また、本実施の形態に係るマグネトロン１によれば、マグネトロン１の基本特性のバラツキが低減されたマグネトロンを低コストで提供できる。さらに、本実施の形態に係るマグネトロン１を用いることで、低コストと信頼性に優れたマイクロ波利用機器が得られる。

　なお、出力側の側管１４Ａのフランジ部２２に設けた凸部（リブ）２３に代わって、出力側の側管１４Ａの筒部２１がフランジ部２２と連続する部分の内周面（磁極１２Ａ側）に、凸部（リブ）を形成しても良い。出力側の側管１４Ａの筒部２１がフランジ部２２と連続する部分の内周面（磁極１２Ａ側）は、フランジ部２２と磁極１２Ａとが接触する面を含まない。フランジ部２２と磁極１２Ａとが接触する面に凸部（リブ）２３は設けない。

　なお、出力側の側管１４Ａの凸部（リブ）２３の位置は、出力側の側管１４Ａの筒部２１が出力側の側管１４Ａのフランジ部２２と連結する部分の外周面であれば、その位置は特に限定されない。

　なお、出力側の側管１４Ａの筒部２１がフランジ部２２と連続する部分において、環状磁石１３Ａ側に設けた凸部（リブ）２３を、出力側の側管１４Ａのフランジ部２２の外周部近くまで延長しても良い。

（変形例）
　次に、本実施の形態に係るマグネトロン１の変形例について、説明する。マグネトロン１の変形例が、本実施の形態１に係るマグネトロン１と異なる点は、磁極の構成である。図３、４を参照し、マグネトロン１の変形例における磁極１２Ａの構成について、説明する。図３は、マグネトロン１の変形例の部分断面図である。図４は、マグネトロン１の変形例の磁極１２Ａの斜視図である。なお、磁極１２Ｂは、磁極１２Ａと同じ構成を有するので、その説明を省略する。

　図３、図４を参照すると、漏斗状に形成された磁極１２Ａは、複数の突起部３１と、平面部３２と、平面部３２と連続する漏斗状部３３と、を備える。図３を参照すると、平面部３２は、その上面が出力側の側管１４Ａのフランジ部２２の下面と接触する。また、図４を参照すると、磁極１２Ａの漏斗状部３３を切り起こして形成された複数の突起部３１は、平面部３２と同一平面を構成し、その上面が出力側の側管１４Ａのフランジ部２２の下面と接触する。複数の突起部３１の上方には、少なくとも出力側の側管１４Ａの筒部２１が位置している。そのため、複数の突起部３１は、出力側の側管１４Ａの筒部２１が磁極１２Ａの立ち下がり部に向けて、沈み込むのを防止できる。

　本実施の形態に係るマグネトロン１の変形例によれば、出力側の側管１４Ａの筒部２１が、出力側の側管１４Ａのフランジ部２２の下面と接触する複数の突起部３１によって補強される。そのため、マグネトロンの組み立て時や取扱い上での外力、及び組み立て後の外力を受けても、出力側の側管１４Ａの筒部２１が磁極１２Ａの漏斗状に形成された側へ押し込まれる事が無くなる。さらに、フランジ部２２の変形が少なくなるため、マグネトロンの基本性能が劣化しにくくなる。また、出力側の側管１４Ａの筒部２２が、陽極筒体１１の中心軸に対して同一内径であるため低コスト化が可能となる。

　なお、本実施の形態に係るマグネトロン１の変形例では、磁極１２Ａの漏斗状部３３を切り起こして突起部３１を形成させたが、これに限らない。例えば、磁極１２Ａの漏斗状部３３を切り起こさずに、磁極１２Ａとは異なる非磁性体の構造物を漏斗状部３３に接合させて、平面部３２同一平面を構成し、出力側の側管１４Ａの下面に接触させても良い。
　上記構成により、磁極の立ち下がり部の内径Ｄ２に対し、側管の筒部内径Ｄ１が小さい場合でも、非磁性体の構造物が側管のフランジ部を支持できる。また、上記構成により、磁極１２Ａ、環状磁石１３Ａ、及び磁気継鉄１０で構成される磁気回路への影響を最小限に抑えることができる。

　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

　本出願は、２００９年２月２７日出願の日本特許出願（特願２００９－０４６６４３）、に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　本発明に係るマグネトロン及びマイクロ波利用機器は、マグネトロンの側管の変形を防止し、基本特性の劣化を防止し、低コストのマグネトロンを提供するという効果を奏し、電子レンジ等のマイクロ波利用機器等として有用である。

１、９０　　　　　　マグネトロン
１０　　　　　　　　磁気継鉄
１１　　　　　　　　陽極筒体
１２Ａ、１２Ｂ　　　磁極
１４Ａ　　　　　　　出力側の側管
１４Ｂ　　　　　　　入力側の側管
１３Ａ、１３Ｂ　　　環状磁石
１６　　　　　　　　冷却フィン
１７　　　　　　　　ベイン
１８　　　　　　　　陰極構体
２１　　　　　　　　筒部
２２　　　　　　　　フランジ部
２３　　　　　　　　凸部（リブ）
３１　　　　　　　　突起部
３２　　　　　　　　平面部
３３　　　　　　　　漏斗状部
８０　　　　　　　　側管
８１　　　　　　　　フランジ部
８２　　　　　　　　筒部
８２ａ　　　　　　　第１の筒部
８２ｂ　　　　　　　第２の筒部
８２ｃ　　　　　　　テーパ部
８３　　　　　　　　折り返し部
８４　　　　　　　　磁極

Claims (6)

1. 　両端が開口した円筒状に形成され内壁面に複数のベインが放射状に配設された陽極筒体と、
   　前記陽極筒体の前記両端の開口部に位置する一対の磁極と、
   　前記一対の磁極の外側に位置し、筒部と、前記筒部に連続するフランジ部と、前記筒部が前記フランジ部に連続する部分に設けられた複数の凸部と、を有し、前記陽極筒体を気密封止するための側管と、
   　を備えるマグネトロン。
2. 　前記側管の筒部の内径Ｄ１は、前記側管の筒部の全長に亘って一定である請求項１記載のマグネトロン。
3. 　前記側管の筒部の内径Ｄ１は、前記磁極の立ち下がり部の内径Ｄ２より小さい請求項１又は請求項２に記載のマグネトロン。
4. 　前記磁極は、前記側管の下面と接触する平面部と、前記平面部と連続する漏斗状部と、前記漏斗状部を切り起こして、前記平面部と同一平面を形成する複数の突起部とを、有し、
   　前記複数の突起部及び前記平面部は、前記側管の下面と接触する請求項３記載のマグネトロン。
5. 　前記磁極は、前記側管の下面と接触する平面部と、前記平面部と連続する漏斗状部と、前記漏斗状部と接合され、前記平面部と同一平面を形成する非磁性体の構造物と、を有し、
   　前記非磁性体の構造物及び前記平面部が形成する同一平面が、前記側管の下面と接触する請求項３記載のマグネトロン。
6. 　請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のマグネトロンを備えるマイクロ波利用機器。

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