(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも両端に永久磁石を有する陽極筒体と、前記陽極筒体の周囲に配設され、該陽極筒体の中心軸に沿って並ぶ複数の冷却フィンと、前記複数の冷却フィンを介して前記陽極筒体を冷却する冷却媒体と、を備えるマグネトロンにおいて、
前記複数の冷却フィンは、各々の両端部に切り込みを設け、かつ当該切り込みを挟んだ両側のフィンの部分が互いに異なる方向に曲げ加工されて構成され、前記冷却媒体が流れる方向から見て、前記冷却フィンの間隔が密になる領域と、前記冷却フィンの間隔が疎になる領域とを形成するように曲げ加工され、
前記複数の冷却フィンが、前記密になる領域において前記冷却フィンの法線方向の冷却フィン同士の間隔が、前記疎になる領域における前記冷却フィンの法線方向の冷却フィン同士の間隔の１／２以下になるように曲げ角度を設けたことを特徴とするマグネトロン。
【請求項２】
請求項１に記載のマグネトロンであって、
前記陽極筒体を前記複数の薄板状冷却フィンを介して冷却する冷却媒体が流れる方向から見て、前記冷却フィンが疎になる領域では、前記複数の冷却フィンのうち少なくとも２枚以上で、各々の冷却フィンが同一面に配置されるように前記曲げ角度が設けられていることを特徴とするマグネトロン。
【請求項３】
請求項１または２に記載のマグネトロンを備える、マグネトロン利用機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
図６に示すように、特許文献１に開示された従来のマグネトロン１００では、両端に永久磁石１０１が設けられた陽極筒体１０２に所定の間隔で装着されるフィン板１０４から延びる冷却フィン１０５が冷却空気の流通路ほぼ全領域Ｒ（図６中、破線枠）にわたって満遍なく配置し、冷却フィン１０５の放熱効率を向上している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−３２３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、冷却フィンを同一形状の複数のフィンで構成する場合、マグネトロンの温度低減化を行うために、単純に冷却フィンを構成するフィンの数を増やすだけでは、冷却フィンを構成する複数のフィンの間の隙間が狭くなる。特に、特許文献１のマグネトロン１００では、冷却空気が通過する領域Ｒに満遍なく冷却フィン１０５を配置すると、ヨーク１０３内の隙間Ｓが減少して、空気抵抗が増加する。そのため、フィン１０５の間を通過する冷却空気の量が減少し、冷却フィン１０５の放熱効率が悪くなる（特許文献１、図１参照）。
【０００５】
本発明の目的は、マグネトロンの冷却媒体の流れ方向から冷却フィンを見た場合、冷却フィンが疎になる領域と密なる領域とを形成することで、マグネトロンの冷却効率を向上する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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、少なくとも両端に永久磁石を有する陽極筒体と、前記陽極筒体の周囲に配設され、該陽極筒体の中心軸に沿って並ぶ複数の冷却フィンと、前記複数の冷却フィンを介して前記陽極筒体を冷却する冷却媒体と、を備えるマグネトロンにおいて、前記複数の冷却フィンは、各々の両端部に切り込みを設け、かつ当該切り込みを挟んだ両側のフィンの部分が互いに異なる方向に曲げ加工されて構成され、前記冷却媒体が流れる方向から見て、前記冷却フィンの間隔が密になる領域と、前記冷却フィンの間隔が疎になる領域とを形成するように曲げ加工され、前記複数の冷却フィンが、前記密になる領域において前記冷却フィンの法線方向の冷却フィン同士の間隔が、前記疎になる領域における前記冷却フィンの法線方向の冷却フィン同士の間隔の１／２以下になるように曲げ角度を設けたマグネトロンを提供する。
【０００７】
上記マグネトロンは、前記陽極筒体を前記複数の冷却フィンを介して冷却する冷却媒体が流れる方向から見て、前記冷却フィンが疎になる領域では、前記少なくとも２組のフィンのうち一の組を構成する前記フィンと他の組を構成する前記フィンの一部が、同一面に配置されている。
【０００８】
上記マグネトロンでは、前記陽極筒体を前記複数の冷却フィンを介して冷却する冷却媒体が流れる方向から見て、前記冷却フィンが密になる領域では、前記少なくとも２組のフィンのうち、一の組を構成する前記フィンの前記曲げ加工の方向と、他の組を構成する前記フィンの曲げ加工の方向とは互いに異なる。
【０００９】
また、本発明は、上記マグネトロンを備える、マグネトロン利用機器を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
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、マグネトロンの冷却媒体の流れ方向から冷却フィンを見た場合、冷却フィンが疎になる領域と密なる領域とを形成することで、マグネトロンの冷却効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態マグネトロン１の全体構成図
【図２】（ａ）曲げ加工後の冷却フィン１０の斜視図（ｂ）曲げ加工前の冷却フィン１０の平面図
【図３】マグネトロン１の要部拡大図
【図４】冷却フィン１０の配置間隔を説明するための図
【図５】冷却フィン１０の間を流れる冷却媒体の流れを模式的に示した図
【図６】従来のマグネトロン１００の全体構成図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係るマグネトロン１の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態マグネトロン１の全体構成図である。本実施の形態に係るマグネトロン１は、長軸方向の両端に永久磁石４を有する陽極筒体２と、陽極筒体２の周囲に、陽極筒体２の長手方向に沿ってほぼ等間隔に配置された複数の冷却フィン１０と、複数の永久磁石４、陽極筒体２、及び複数の冷却フィン１０内部に備える磁気ヨーク３と、を有する。冷却フィン１０は、動作時に高温となるマグネトロン１を冷却する機能を有する。
【００１４】
次に、図２（ａ）、図２（ｂ）を参照して、冷却フィン１０の構成について説明する。図２（ｂ）は、１枚の冷却フィン１０の平面図である。図２（ａ）は、１枚の冷却フィン１０の斜視図である。なお、本実施の形態に係るマグネトロン１では、陽極筒体２の長手方向に沿って、６枚冷却フィン１０が等間隔に配置されている。
【００１５】
図２（ｂ）に示す冷却フィン１０は、アルミニウムの薄板であり、その内部に設けられた穴１０ｄに陽極筒体２が挿入される本体部１０ｃと、本体部１０ｃの穴１０ｄに沿って設けられた円筒部１０ｅと、本体部１０ｃの一部に切り込みを入れて形成される複数のフィン１０ａ、１０ｂとから構成される。複数のフィン１０ａ、１０ｂは、本体部１０ｃの一部であり、冷却フィン１０の一対の辺から所定の距離だけ、互いに平行に切り込みを入れて、切り込みが入った部分を複数個所、曲げ加工して、図２（ａ）に示すように、一枚の冷却フィン１０が形成される。本実施の形態に係るマグネトロン１では、１枚の冷却フィン１０に形成された複数のフィン１０ａ、１０ｂは、互いに異なる曲げ加工により、曲げ加工される。そのため、本実施の形態に係るマグネトロン１全体で、６枚の冷却フィン１０の各々は、互いに異なる曲げ加工がされた２組のフィンで構成される。
【００１６】
図２（ｂ）を参照して、複数のフィン１０ａ、１０ｂのそれぞれの曲げ加工について説明する。図２（ｂ）は、曲げ加工前の１枚の冷却フィン１０の平面図である。図２（ｂ）の切り込み線Ｃ１に沿って、冷却フィン１０の一方の辺から切り込み加工を行い、幅Ｗａを有する４つのフィン１０ａと、幅Ｗｂを有する２つのフィン１０ｂとに分ける。ここで、複数のフィン１０ａ、１０ｂの幅Ｗａ、Ｗｂは、任意である。そして、曲げ線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に沿って、一方の組に属する４つのフィン１０ａと、他方の組に属する２つのフィン１０ｂと、それぞれ異なる曲げ加工を行う。
【００１７】
ここで、本実施の形態に係るマグネトロン１の一つの特徴として、曲げ線Ｌ１で複数のフィン１０ａ、１０ｂを曲げる方向（斜め上方又は斜め下方）及び角度（αａ１、αｂ１）を適切に設定することで、冷却フィン１０を陽極筒体２に取り付けた時に、マグネトロン１の冷却媒体（本実施の形態では、空気）の流れ方向から冷却フィン１０を見た時に、複数のフィン１０ａ、１０ｂが密になる領域と、複数のフィン１０ａ、１０ｂが疎になる領域とに分けている（図３参照）。
【００１８】
一方の組に属する４つのフィン１０ａは、曲げ線Ｌ１では、斜め上方（図２（ｂ）、紙面奥行から手前に向かう方向）に向けて、所定の角度αａ１で曲げ加工される。そして、曲げ線Ｌ２では、曲げ線Ｌ２から曲げ線Ｌ３までのフィン１０ａの一部を、斜め下方（図２（ｂ）、紙面手前から奥に向かう方向）に向けて、所定の角度αａ２で曲げ加工される。所定の角度αａ２は、曲げ線Ｌ２から曲げ線Ｌ３までのフィン１０ａの一部、及び曲げ線Ｌ２から曲げ線Ｌ３までのフィン１０ｂの一部が、マグネトロン１の冷却媒体（本実施の形態では、空気）の流れ方向から冷却フィン１０を見た時に、互いに重なるように設定される（図３、領域Ｒ１参照）。そして、曲げ線Ｌ３では、さらに斜め下方（図２（ｂ）、紙面手前から奥に向かう方向）に向けて、所定の角度αａ３で曲げ加工される。
【００１９】
また、他方の組に属する２つのフィン１０ｂは、曲げ線Ｌ１では、斜め下方（図２（ｂ）、紙面手前から奥に向かう方向）に向けて、所定の角度αｂ１で曲げ加工される。そして、曲げ線Ｌ２では、曲げ線Ｌ２から曲げ線Ｌ３までのフィン１０ｂの一部を、斜め上方（図２（ｂ）、紙面奥行から手前に向かう方向）に向けて、所定の角度αｂ２で曲げ加工される。所定の角度αｂ２は、曲げ線Ｌ２から曲げ線Ｌ３までのフィン１０ａの一部、及び曲げ線Ｌ２から曲げ線Ｌ３までのフィン１０ｂの一部が、互いに重なるように設定される（図３、領域Ｒ１参照）。そして、曲げ線Ｌ３では、斜め上方（図２（ｂ）、紙面奥行から手前に向かう方向）に向けて、磁気ヨーク３に沿うように、所定の角度αｂ３で曲げ加工される。
【００２０】
そして、上述した方法で曲げ加工した冷却フィン１０を６枚用意し、穴１０ｄの中に陽極筒体２が入るように、冷却フィン１０を陽極筒体２に取り付ける。その際、図１に示すように、曲げ線Ｌ３で所定の角度で曲げ加工された６枚の冷却フィン１０の端部は、ヨーク３内に押し当てられた状態で固定される。
【００２１】
次に、図３を参照して、冷却フィン１０を陽極筒体２に取り付けた時に、マグネトロン１の冷却媒体（本実施の形態では、空気）の流れ方向から冷却フィン１０を見た時の、複数のフィン１０ａ、１０ｂの様子について説明する。図３は、マグネトロン１の要部拡大図である。なお、図３では、説明のため、図１の左半分の冷却フィン１０について説明する。また、図３中、フィン１０ａは奥行方向で重なっており、重なって見えないフィン１０ａは、図示を省略する。また、図中、冷却媒体の流れは、紙面手前から奥に向かう方向であるとする。また、説明のため、６枚の冷却フィン１０の各フィン１０ａ、１０ｂを互いに区別するために、図３中、上から順にフィン１０ａについて、フィン１０ａ−１、・・・、１０ａ―６とする。フィン１０ｂについても同様に、図３中、上から順に、フィン１０ｂ−１、・・・、１０ｂ−６とする。
【００２２】
図３に示すように、マグネトロン１の冷却媒体の流れ方向から陽極筒体２に取り付けた冷却フィン１０を見る場合、グループＧａを構成するフィン１０ａ−１、・・・、１０ａ―６が、斜め上方に向けて所定の角度αａ１で曲げ加工された部分と、グループＧｂを構成するフィン１０ｂ−１、・・・、１０ｂ−６が、斜め下方に向けて所定の角度αｂ１で曲げ加工された部分とが、図３に示す領域Ｒ２では密になっている。
【００２３】
ここで、図４を参照して、図３に示す冷却フィン１０の曲げ加工の角度について説明する。図４は、冷却フィン１０の配置間隔を説明するための図である。図４では、説明のため、図３に示すフィン１０ａ―１、１０ａ―２、１０ｂ−１、１０ｂ−２のみ示す。
【００２４】
図４に示すように、本実施の形態に係るマグネトロン１では、曲げ線Ｌ１で複数のフィン１０ａ、１０ｂを曲げる曲げ角度αａ１、αｂ１を、たとえば、１１４°に設定している。また、本実施の形態に係るマグネトロン１では、陽極筒体２の長手方向に沿って配置された互いに隣り合う冷却フィン１０同士の間隔Ｐ１を、３ ｍｍ、さらに、陽極筒体２の長手方向に沿って互いに隣合う冷却フィン１０のうち、一方の冷却フィンのフィン１０ａ―１と、他方の冷却フィン１０のフィン１０ａ―２との間隔Ｐａ２を、間隔Ｐ１の半分である１．５ ｍｍに設定している。同様に、フィン１０ｂ−１とフィン１０ｂ−２との間隔Ｐｂ２を、間隔Ｐ１の半分である１．５ｍｍ に設定している。そのため、図３に示すように領域Ｒ２において、複数のフィン１０ａ、１０ｂが密となる領域を形成することができる。
【００２５】
ここで、本実施の形態に係るマグネトロン１では、曲げ角度αａ１、αｂ１を１１４°に設定しているが、これに限らない。曲げ角度αａ１、αｂ１は、１０１°から１２７°の範囲で設定すれば、図３に示すように領域Ｒ２において、複数のフィン１０ａ、１０ｂが密となる領域を形成することができる。さらに、本実施の形態に係るマグネトロン１では、陽極筒体２の長手方向に沿って互いに隣り合うフィン１０のフィンの間隔Ｐａ２、Ｐｂ２を１．５ｍｍ に設定しているが、これに限らない。間隔Ｐａ２、Ｐｂ２は、間隔Ｐ１の半分以下で設定すれば、図３に示すように領域Ｒ２において、複数のフィン１０ａ、１０ｂが密となる領域を形成することができる。
【００２６】
また、マグネトロン１の冷却媒体の流れ方向から陽極筒体２に取り付けた冷却フィン１０を見る場合、グループＧａを構成するフィン１０ａ−１、・・・、１０ａ―６が、斜め上方に向けて所定の角度αａ２で曲げ加工された部分と、グループＧｂを構成するフィン１０ｂ−１、・・・、１０ｂ−６が、斜め下方に向けて所定の角度αｂ２で曲げ加工された部分とが、図３に示す領域Ｒ１では、密集せずに疎になっている。また、図３に示す領域Ｒ１では、冷却フィン１０を構成する複数のフィン１０ａ、１０ｂの間隔が広く、グループＧａを構成するフィンの中で１０ａ−４、１０ａ−５、１０ａ−６と、グループＧｂを構成するフィンの中で１０ｂ−１、１０ｂ−２、１０ｂ−３とが、マグネトロン１の冷却媒体の流れ方向から陽極筒体２に取り付けた冷却フィン１０を見る場合、ほぼ同一面に配置されている。そのため、図３に示す領域Ｒ１では、冷却フィン１０を構成する複数のフィン１０ａ、１０ｂの隙間の広い部分の有効面積が増加し、永久磁石４の周囲にある空間部との通気抵抗差を少なくできる。したがって、冷却フィン１０の間を通過する冷却媒体（本実施の形態では、空気）の量が増加し、マグネトロン１の冷却効率が向上する。
【００２７】
また、図３に示す領域Ｒ１と同様に、曲げ加工されていない、陽極筒体２の近傍の領域である領域Ｒ３では、グループＧａを構成するフィン１０ａ−１、・・・、１０ａ―６、及びグループＧｂを構成するフィン１０ｂ−１、・・・、１０ｂ―６は、密集せず、疎になっている。
【００２８】
したがって、本実施の形態に係るマグネトロン１では、同一形状を有する冷却フィン１０を複数枚用いて、各冷却フィン１０を切り込み加工及び曲げ加工するだけで、マグネトロン１の冷却媒体の流れ方向から陽極筒体２に取り付けた冷却フィン１０を見る場合、複数のフィン１０ａ、１０ｂが疎になる領域と密なる領域とを、安価でかつ容易に形成することができる。
【００２９】
次に、図５を参照して、本実施の形態に係るマグネトロン１において、冷却フィン１０の間の隙間を通過する冷却媒体（空気）の流れについて説明する。図５は、冷却フィン１０の間の隙間を通過する冷却媒体（空気）の流れ（図中、矢印）を模式的に示した図である。図５に示すように、グループＧａを構成するフィン１０ａ−１、・・・、１０ａ―６、及びグループＧｂを構成するフィン１０ｂ−１、・・・、１０ｂ―６が密集する領域Ｒ２（図５中、網掛け部分）は、冷却媒体（空気）から見ると、冷却媒体（空気）の流れを妨げる障壁とみなすことができる。そのため、領域Ｒ３を通る冷却媒体（空気）は、障壁とみなすことができる領域Ｒ２にぶつかり、その後、陽極筒体２の後方に流れる。
【００３０】
したがって、本実施の形態に係るマグネトロン１では、マグネトロン１の冷却媒体の流れ方向から陽極筒体２に取り付けた冷却フィン１０を見る場合、複数のフィン１０ａ、１０ｂが疎になる領域と密なる領域とを形成することで、全体として、複数のフィン１０ａ、１０ｂ間を通過する 冷却媒体の量の減少を抑えられ、マグネトロン１の冷却効率を向上できる。さらに、領域Ｒ３を通る冷却媒体が、障壁とみなすことができる領域Ｒ２により、陽極筒体２から逃げる拡散現象を防止することができる。そのため、一層マグネトロン１の冷却効率を向上することができる。
【００３１】
上述のように、本実施の形態に係るマグネトロン１では、同一形状を有する冷却フィン１０を構成する複数のフィン１０ａ、１０ｂを、少なくとも２か所、適切に曲げ加工するだけで、マグネトロン１の冷却媒体の流れ方向から陽極筒体２に取り付けた冷却フィン１０を見た場合、図３に示す領域Ｒ２では複数のフィン１０ａ、１０ｂは密になっているものの、図３に示す領域Ｒ１及び領域Ｒ３では疎になっている。そのため、冷却フィン１０を構成する複数のフィン１０ａ、１０ｂのそれぞれのフィン間の隙間が極端に少ない部分（図３中、領域Ｒ２）を設けることにより、冷却フィン１０を構成する複数のフィン１０ａ、１０ｂのそれぞれのフィン間の隙間が広い部分（図３中、領域Ｒ１及び領域Ｒ３）を確保することで、冷却フィン１０を構成する複数のフィン１０ａ、１０ｂの隙間の広い部分の有効面積が増加し、永久磁石４の周囲にある空間部との通気抵抗差を少なくできる。したがって、冷却フィン１０の間を通過する冷却媒体（本実施の形態では、空気）の量の減少 を抑えられ、マグネトロン１の冷却効率が向上する。
【００３２】
また、本実施の形態に係るマグネトロン１では、冷却媒体（本実施の形態では、空気）の流れ方向からマグネトロン１を見て、冷却フィン１０を構成する複数のフィン１０ａ、１０ｂの間隔の広い部分（図３中、領域Ｒ１）について、図３に示す領域Ｒ２で上方に曲げる群（グループＧａ）と、図３に示す領域Ｒ２で下方に曲げる群（グループＧｂ）とがほぼ同一面になるフィンを設けることで、冷却フィン１０を構成する複数のフィン１０ａ、１０ｂの隙間の広い部分の有効面積が増加し、永久磁石４の周囲にある空間部との通気抵抗差を少なくできる。したがって、冷却フィン１０の間を通過する冷却媒体（本実施の形態では、空気）の量の減少を抑えられ、マグネトロン１の冷却効率が向上する。
【００３３】
さらに、本実施の形態に係るマグネトロン１では、領域Ｒ３を通る冷却媒体（空気）は、障壁とみなすことができる領域Ｒ２にぶつかり、その後、陽極筒体２の後方に流れる。そのため、より一層マグネトロン１の冷却効率を向上することができる。
【００３４】
なお、本実施の形態にマグネトロン１では、冷却フィン１０はアルミニウムの薄板であるとして説明したが、これに限らない。
【００３５】
以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係るマグネトロン及びマイクロ波利用機器は、マグネトロンの冷却媒体の流れ方向から冷却フィンを見た場合、冷却フィンが疎になる領域と密なる領域とを形成することで、マグネトロンの冷却効率を向上する、という効果を有し、電子レンジ等として有用である。
【符号の説明】
【００３７】
１                マグネトロン
２                陽極筒体
３                ヨーク
４                永久磁石
１０              冷却フィン
１０ａ、１０ｂ    複数のフィン
【図１】
0005424478.tif 000002
【図２】
0005424478.tif 000003
【図３】
0005424478.tif 000004
【図４】
0005424478.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005424478.tif 000007