(57)【要約】【課題】製造バラツキや生産性優先構造からくるマグネトロン入力側から電源側への不要輻射及び基本波のマイクロ波エネルギーの漏洩を抑制し、信頼性の高い製品を提供する。【解決手段】金属板を作用空間側へ突出した帽子状とし、その底部の約半分は陰極端子導出用ステム３１のメタライズと気密にロウ付けし、残り約半分の底部は電気的に直接繋がっていない側のリード線と接触しない様に底部を持たない形状を成し、その半分底無し帽子状の第一及び第二の金属板４２，４３は底なし部が左右逆となる様な構成とし、絞り部の内径が異なる形状にて同軸上に被さる様に配置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のベインを中心方向に形成した陽極構体と、その中心軸上に配置され前記ベインとの間に作用空間を形成する陰極構体を備え、前記陰極構体には、螺旋状のフィラメントと、前記フィラメントの両端部に設けられた第一および第二のエンドハットと、前記第一のエンドハットに先端部を固着し、前記フィラメントに接触することなく前記第二のエンドハットを貫通する第一のリード線と、前記第二のエンドハットに先端部を固着した第二のリード線を備え、前記第一及び第二のリード線は陰極端子導出用ステムの絶縁体上面部メタライズ上にてそれぞれの金属板とロウ付けし、接続端子は前記金属板とそれぞれ気密にロウ付けされ、前記第一及び第二のリード線はそれぞれの金属板を介してそれぞれの接続端子と電気的に繋がっているマグネトロンに於いて、前記金属板が作用空間側へ突出した帽子状を成し、その底部の約半分は前記陰極端子導出用ステムのメタライズと気密にロウ付けし、残り約半分の底部は電気的に直接繋がっていない側のリード線と接触しない様に底部を持たない形状とし、その半分底無し帽子状の第一及び第二の金属板は底なし部が左右逆の形状とし、絞り部の内径が異なる形状にて同軸上に被さる様に配置されていることを特徴とするマグネトロン。
【請求項２】
前記半分底無し帽子状の金属板を鉄材にて深絞り形状にし、陰極端子導出用ステムの絶縁体上面部メタライズとの気密ロウ付けを、前記陰極端子導出用ステムの熱膨張係数と同程度の鉄材よりも熱膨張係数が小さい材質を間に介することを特徴とする請求項１記載のマグネトロン。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のマグネトロンを備えたことを特徴とするマイクロ波利用機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子レンジ等のマイクロ波加熱機器または工業用マイクロ波発振器等に用いられるマグネトロンに関し、特にマグネトロンの入力部伝搬マイクロ波エネルギー抑制構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図８は、従来のマグネトロンの縦断面図を示したものであり、図９は、その要部縦断面図である。このマグネトロン１は、中心軸に位置するフィラメント３と、このフィラメント３を同軸的に包囲する陽極筒体５と、陽極筒体５の下方の開口端に設けられた入力側磁極片７と、この入力側磁極片７を覆う第１の金属管９に突設された陰極端子導出用ステム３１と、陽極筒体５の上方の開口端に設けられた出力側磁極片１３と、この出力側磁極片１３を覆う第２の金属管１５と、この第２の金属管１５にセラミックスからなる絶縁管１７を介して突設されたマイクロ波放出用アンテナ１９とを有している。
【０００３】
陽極筒体５の内壁面には陽極筒体５の中心軸に向かう放射状に複数枚（偶数枚）の陽極ベイン２０が接合されている。各陽極ベイン２０の上下の端縁には、均圧環を接合するための環係合凹部２０ａと均圧環を非接触に挿通させるための環挿通凹部２０ｂとが陽極筒体５の半径方向に位置をずらすと共に、上端縁と下端縁とで配置が逆になるように設けられている。
【０００４】
そして、周方向に並ぶ陽極ベイン２０相互は、陽極筒体５の中心軸に同心に配置される小径均圧環２２及び大径均圧環２４の２本の均圧環２２，２４の内のいずれか一方が環係合凹部２０ａに接合して、１枚おきに電気的に接続される。
【０００５】
第１の金属管９を包囲するリング状に入力側磁極片７の外端面上に積み重ねられたフェライト製の第１の環状永久磁石２１は、その一方の磁極が入力側磁極片７に磁気的に結合される。また、第２の金属管１５を包囲するリング状に出力側磁極片１３の外端面上に積み重ねられたフェライト製の第２の環状永久磁石２３は、その一方の磁極が出力側磁極片１３に磁気的に結合される。
【０００６】
そして、第１及び第２の環状永久磁石２１，２３の他方の磁石同士を磁気的に結合するための枠上継鉄２５は、その下端部に陰極端子導出用ステム３１を挿通させるための通孔２５ａを有している。
【０００７】
また、陽極筒体５の外周面には、多数の放熱フィン２７が多段に取り付けられており、枠上継鉄２５の下端部の外面には漏洩電磁波の装置外漏洩を防ぐための金属製のフィルタケース２９が取り付けられ、枠上継鉄２５の通孔２５ａよりも径の小さい陰極端子導出用ステム３１が第１の金属管９に気密にロウ付けされ、その陰極端子導出用ステム３１の内側を陰極端子１１ａ，１２ａが挿通し、金属板１１ｂ，１２ｂを介してリード線１１，１２と電気的に繋がっている。
【０００８】
このフィルタケース２９の側面部には、貫通型のコンデンサ３３が取り付けられており、フィルタケース２９内に位置する陰極端子導出用ステム３１の陰極端子１１ａ，１２ａに、チョークコイル３５の一端が接続されている。チョークコイル３５は、漏洩電磁波阻止用のＬＣフィルタ回路を構成するべく、その他端をコンデンサ３３の貫通電極に接続している。
【０００９】
このように構成されたマグネトロン１では、マイクロ波放出用アンテナ１９側へ漏洩した高調波ノイズを抑制するために、約１／４波長の軸方向長を持つチョークリング３７を、第２の金属管１５に気密にロウ付けしている。
【００１０】
このような構造では、前記リード線１１，１２がアンテナとなり２４５５ＭＨｚ帯の基本波マイクロ波エネルギー及び基本波以外の不要輻射ノイズが陰極側より漏洩してしまうため、基本波のマイクロ波エネルギーの低減及び、不要輻射ノイズの低減を目的とし、金属管の内面に高誘電率部材と金属製管状のチョーク部材をこの順に配設すると共に、チョーク部材を一対のリード線のいずれか一方に電気的に接続した構成が発案された（例えば、特許文献１参照）。基本波のマイクロ波エネルギーを抑制し、且つ不要輻射ノイズも低減しようとすると、部品点数の増加や構造の複雑化となり、コストアップや生産性の低下があった。
【特許文献１】特開２００３−４５３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図８、図９に示すような従来のマグネトロンでは、ＬＣフィルタ回路のチョークコイルの空ターン部により、４００ＭＨｚ〜８００ＭＨｚ帯の不要輻射及び基本波のマイクロ波エネルギーを低減させていたが、チョークコイルと接続端子の溶接時のバラツキにより接続端子から空ターンまでのコイル長にもバラツキが生じ、結果として空ターン部での反射位相点が変わることから不要輻射が多くなり、更には基本波のマイクロ波エネルギーも多く漏洩してしまうことが多々発生していた。
【００１２】
また、特許文献１の構造にて不要輻射及び基本波のマイクロ波エネルギーの低減が可能ではあるが、部品点数の増加や構造の複雑化となり、コストアップや生産性の低下があった。
【００１３】
本発明は、前記課題に鑑み、不要輻射及び基本波のマイクロ波エネルギーを安定かつ容易に低減でき、信頼性の高いマグネトロンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の発明は、複数のベインを中心方向に形成した陽極構体と、その中心軸上に配置され前記ベインとの間に作用空間を形成する陰極構体を備え、その陰極構体には、螺旋状のフィラメントと、このフィラメントの両端部に設けられた第一および第二のエンドハットと、第一のエンドハットに先端部を固着し、フィラメントに接触することなく第二のエンドハットを貫通する第一のリード線と、第二のエンドハットに先端部を固着した第二のリード線を備え、その前記第一及び第二のリード線は陰極端子導出用ステムの絶縁体上面部メタライズ上にてそれぞれの金属板とロウ付けし、接続端子は前記金属板とそれぞれ気密にロウ付けされ、前記第一及び第二のリード線はそれぞれの金属板を介してそれぞれの接続端子と電気的に繋がっているマグネトロンに於いて、前記金属板が作用空間側へ突出した帽子状を成し、その底部の約半分は陰極端子導出用ステムのメタライズと気密にロウ付けし、残り約半分の底部は電気的に直接繋がっていない側のリード線と接触しない様に底部を持たない形状とし、その半分底無し帽子状の第一及び第二の金属板は底なし部が左右逆の形状とし、絞り部の内径が異なる形状にて同軸上に被さる様に配置される構成を有している。
【００１５】
係る構成によれば、コストアップすることなく、不要輻射及び基本波のマイクロ波エネルギーを安定かつ容易に低減できる。
【００１６】
また請求項２記載の発明は、前記半分底無し帽子状の金属板を鉄材にて深絞り形状にし、陰極端子導出用ステムの絶縁体上面部メタライズとの気密ロウ付けを、陰極端子導出用ステムの熱膨張係数と同程度の鉄材よりも熱膨張係数が小さい材質を間に介している。
【００１７】
係る構成によれば、不要輻射及び基本波のマイクロ波エネルギーをより安定かつ容易に低減できる。
【００１８】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のマグネトロンを備えたマイクロ波利用機器である。
【００１９】
係る構成によれば、入力部への基本波マイクロ波エネルギー抑制かつ不要輻射の抑制に対応でき、信頼性に優れたマイクロ波利用機器が得られる。
【発明の効果】
【００２０】
以上詳述したように、本発明の請求項１によれば、リード線と接続端子を繋いでいる金属板が作用空間側へ突出した帽子状を成し、その底部の約半分は陰極端子導出用ステムのメタライズ、接続端子及びリード線と気密にロウ付けし、残り約半分の底部は他方のリード線と接触しない様な形状となっているため、半分底無し帽子状金属板部にて磁場が打ち消され、基本波のマイクロ波エネルギーが低減できる。更に、半分底無し帽子状金属板は同軸上に、接触しないリード線が異なる形状にて２個配置されているため、相乗効果により基本波のマイクロ波エネルギーが激減できる。
【００２１】
また、半分底無し帽子状の第一及び第二の金属板が絞り部の内径が異なる形にて同軸上に被さる様に配置されているため、両者間にコンデンサが接続されたこととなる。したがってマグネトロンの内部にて発生したノーマルモードノイズは陰極側の一対のリード線からコンデンサで減衰吸収されるため、不要輻射の電源側への漏洩を防止することができる。更に、コモンモードノイズに関しては、半分底無し帽子状の有底部以外の面と近接するように入力側金属管を配置すれば、リード線と接地間にコンデンサが接続されたこととなり、コモンモードノイズの電源側への漏洩も防止することが可能となる。
【００２２】
構造面ではモリブデンからなるリード線とチョーク部材との溶接はなく、部品の接続は全てロウ付けであるため、製作が極めて容易となり量産性が格段に向上するといった効果が得られる。
【００２３】
以上により、不要輻射及び基本波のマイクロ波エネルギーを安定かつ容易に低減でき、信頼性の高いマグネトロンを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下本発明の実態の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は本発明のマグネトロンの縦断面図である。図２は同要部縦断面図である。図１、図２に示す構成が図８、図９に示した従来の構成と異なるところは、陰極端子導出用ステム３１のメタライズ上にて接続端子１１ａ，１２ａと気密ロウ付けする金属板４２，４３の形状にある。従来の金属板１１ｂ，１２ｂは折り返しを持つ断面Ｌ字型の半円状であったのに対し、発明品の第一の金属板４２は作用空間側へ突出した帽子状を成し、その底部の約半分は陰極端子導出用ステム３１のメタライズ及び第一の接続端子１１ａに気密にロウ付けし、前記気密にロウ付けされた第一の接続端子１１ａと電気的に繋がるように第一のリード線１１も第一の金属板４２にロウ付けされている。更に第一の金属板４２の残り約半分の底部は第二のリード線１２と接触しない様に底部を持たない半分底無し帽子状の形状となっている。同様に第二の金属板４３は、絞り部の内径が第一の金属板４２と異ならせ、底部の有り無しが第一の金属板４２と左右逆になった形状である。第一及び第二の金属板は同軸上に被さる様に配置され、電気的に短絡しないよう一定のクリアランスを保つ構造となっている。
【００２６】
上述のような構造とすることにより、前記金属板４２，４３は、マグネトロンの発振動作時に入力部から伝搬されるマイクロ波を抑制し、電源側への漏洩を抑制することができる。これは、第一の半分底無し帽子状金属板４２が、第一の接続端子１１ａ及び第一のリード線１１と気密にロウ付けされ、残り約半分の底部は第二のリード線１２と接触しない形状を成し、同様に第二の半分底無し帽子状金属板４３は第二の接続端子１２ａ及び第二のリード線１２と気密にロウ付けされ、第一のリード線１１と接触しない形状を成すというように、半分底無し帽子状金属板が電気的に直接繋がっていないリード線を囲むことにより連続していた磁場が打ち切られ、基本波のマイクロ波エネルギーが抑制される。半分底無し帽子状金属板は２重となっているため、効果は倍となり基本波のマイクロ波エネルギーの電源側への漏洩は、Ｅｆ＝３．２（Ｖ）、Ｉｂ＝３００（ｍＡ）、Ｅｂ＝４（ｋＶ）のフィルタ回路無しの状態にて従来の２０（ｍＷ／ｃｍ2）から１０（ｍＷ／ｃｍ2）へと減少した。
【００２７】
また、前述のように金属板が被さる様に同軸上配置された結果、半分底無し帽子状金属板のツバ部と絞り部の表面積に比例した静電容量が発生し、ノーマルモードノイズの電源側への漏洩を防止することができる。
【００２８】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２のマグネトロンの要部縦断面図であり、図４は図３に示す金属板の組立斜視図である。図３、図４に示す深絞りタイプでは、材質を鉄等の深絞りに適したものを使用しなければならないが、メタライズでのロウ付けを直接行なうとロウ付け時の温度８００（℃）から室温へ戻るまでの鉄とセラミックの熱膨張差によりクラックが発生してしまうため、メタライズと半分底無し帽子状の金属板４２’，４３’との間に従来の金属板１１ｂ，１２ｂに使用していた材質(例：４２％ニッケル含有鉄)の中継板４４，４５を設け製品の信頼性を確保した。この構造の深絞り量１０（ｍｍ）にて、基本波のマイクロ波エネルギーの電源側への漏洩は、Ｅｆ＝３．２（Ｖ）、Ｉｂ＝３００（ｍＡ）、Ｅｂ＝４（ｋＶ）のフィルタ回路無しの状態にて７（ｍＷ／ｃｍ2）と激減し、静電容量としては１１（ｐＦ）が得られノーマルモードノイズの電源側への漏洩をより防止することができる。
【００２９】
（実施の形態３）
図５〜図７は本発明の実施の形態３のマグネトロンの要部縦断面図である。
【００３０】
更に図５〜図７に示すように、半分底無し帽子状金属板の間に第一の金属管９，９’と同電位となる金属片４６，４７，４８を設ければ、コモンモードノイズに対しての漏洩を防止することができる。特に、図７に示す深絞り（１０ｍｍ）タイプの金属板間隔０．５（ｍｍ）にて３７（ｐＦ）の静電容量が得られ、コモンモードノイズの電源側への漏洩抑制が可能となった。
【００３１】
従来のマグネトロンでは、チョークコイル３５とコンデンサ（４００ｐＦ）３３のＬ−Ｃフィルタ回路にて電源側への不要輻射の漏洩を抑制していたが、マグネトロン内部に１０（ｐＦ）以上の静電容量が得られればＣ−Ｌ−Ｃフィルタ回路としての機能を十分発揮し、比較的小さな静電容量のバイパスコンデンサにても不要輻射の漏洩抑制が図れることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、電子レンジ等のマイクロ波加熱機器等に用いられるマグネトロン装置の入力部伝搬マイクロ波エネルギーと不要輻射抑制に関するものである。
【００３３】
本発明の半分底無し帽子状の金属板は、入力部への基本波マイクロ波エネルギー抑制かつ不要輻射の抑制に対応でき、信頼性に優れるため、電子レンジ等のマイクロ波加熱機器または工業用マイクロ波発振器等の用途に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１におけるマグネトロン構成の縦断面図
【図２】本発明の実施の形態１におけるマグネトロンの要部縦断面図
【図３】本発明の実施の形態２におけるマグネトロンの部分構成断面図
【図４】図３に示す金属板の組立斜視図
【図５】本発明の実施の形態３におけるマグネトロンの要部縦断面図
【図６】本発明の実施の形態３におけるマグネトロンの要部縦断面図
【図７】本発明の実施の形態３におけるマグネトロンの要部縦断面図
【図８】従来のマグネトロンの縦断面図
【図９】従来のマグネトロンの要部縦断面図
【符号の説明】
【００３５】
２  第一のエンドハット
３  フィラメント
４  第二のエンドハット
１１  第一のリード線
１２  第二のリード線
１１ａ  第一の接続端子
１２ａ  第二の接続端子
２０  ベイン
３１  陰極端子導出用ステム
４２  本発明の第一の金属板
４３  本発明の第二の金属板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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