(57)【要約】    【課題】  結露によって液冷マグネトロンから流れ出る水を防水し、取付けが簡単となる導波管ランチャーの上面に液冷マグネトロンを取付けることができるようにした液冷マグネトロンの取付用防水装置を提供すること。    【解決手段】  導波管ランチャー２２のアンテナ用孔２３に上方から挿入するアンテナドーム１３の周囲にガスケット２６を内包する枠径の弾性部材３０を設け、液冷マグネトロン１０の結露によって流れる水が導波管ランチャー２２の上面に落ちても上記の弾性部材３０によって断水し、ガスケット２６を通って導波管ランチャー２２内に浸入する水を防止する構成となっている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナドームの基部に金属細線メッシュのガスケットを有する液冷マグネトロンにおいて、
前記ガスケットより大きい枠径とした弾性部材を設け、
導波管ランチャーの上方から挿入するアンテナドームの周囲に前記弾性部材を配設し、前記弾性部材を防水用として介在させて導波管ランチャーの上面に液冷マグネトロンを取付ける構成としたことを特徴とする液冷マグネトロンの取付用防水装置。
【請求項２】
請求項１に記載した取付用防水装置において、
アンテナドーム周囲となる導波管ランチャーの上面に前記弾性枠を嵌合させる凹形溝を設けたことを特徴とする液冷マグネトロンの取付防水用装置。
【請求項３】
請求項１に記載した取付用防水装置において、
アンテナ側の陽極端面とアンテナ側中間リングとの接触面または隙間、
アンテナ側中間リングとアンテナ側永久磁石との接触面または隙間、
アンテナ側永久磁石とアンテナ側ヨークとの接触面または隙間、
の少なくとも一つ以上の接触面または隙間に防水用の弾性部材を設けたことを特徴とする液冷マグネトロンの取付用防水装置。
【請求項４】
液冷マグネトロンの少なくともアンテナ側において、
陽極端面とアンテナ側中間リングとの接触面または隙間、
アンテナ側中間リングとアンテナ側永久磁石との接触面又は隙間、
アンテナ側永久磁石とアンテナ側ヨークとの接触面または隙間、
の少なくとも一つの接触面又は隙間に防水用の弾性部材を設け、
前記接触面または隙間を通って前記ガスケットから流れ出る水を防止する構成としたことを特徴とする液冷マグネトロン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結露によって液冷マグネトロンから流れ出す水を防水し、液冷マグネトロンを導波管ランチャーの上面に設置することができるようにした液冷マグネトロンとその取付用防水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、液冷マグネトロンを示す。
なお、水を冷却媒体とするものは水冷マグネトロンであるが、水以外の冷却媒体のものがあるので、水冷マグネトロンを含め以下では液冷マグネトロンと称する。
【０００３】
図示する如く、この液冷マグネトロン１０は、陽極１１、陰極構成組立部品１２、アンテナドーム１３などからなり、特に、発熱する陽極１１を冷却する冷却用ジャケット１４を備えている。
このジャケット１４は、形から蛇管と呼ばれ、その一方端には、冷却液を供給する配管が接続され、他方端には、マグネトロンを冷却した後の冷却液を排出する配管が接続される。
【０００４】
また、陽極１１は、マイクロ波を発生させるための共振空洞を内蔵し、その陽極端面１１ａが金属封止部品などを介してアンテナドーム１３に接続されている。
アルミナセラミックからなるアンテナドーム１３は、マイクロ波を放射するアンテナ（図示省略）を内包し、このアンテナから放射されるマイクロ波はアンテナドーム１３を通り貫けて外部に伝播する。
【０００５】
その他、ヨーク１５、１６は、鉄などの磁性材からなり、永久磁石１７、１８の磁力を効率よくマグネトロン側へ供給すると共に、磁気遮蔽の働きもする。
また、中間リング１９、２０は、鉄などの磁性材からなり、永久磁石１７、１８の磁力を陽極端面１１ａの内部にある磁極（図示省略）へ伝達する。
【０００６】
さらに、スタッドねじ２１は、液冷マグネトロン１０を導波管ランチャーに取付けるものである。
すなわち、図６に示したような導波管ランチャー（高周波結合器）２２のアンテナ用孔２３にアンテナドーム１３を挿入し、また、取付孔２４に上記したスタッドねじ２１を挿入してナットでねじ止めすることにより、液冷マグネトロン１０を導波管ランチャー２２に取付ける。
【０００７】
また、アンテナ用孔２３の周囲部には、高さＨが１ｍｍ〜２ｍｍの鍔２５が設けてある。
なお、図７は、管軸方向に沿って切断した同ランチャー２２の断面図である。
【０００８】
一方、高出力のマイクロ波を発生させるマグネトロンは、その陽極損失が大きいために、強制空冷では冷却が十分ではなく、上記した冷却効率の高い液冷が用いられている。
このような高出力の液冷マグネトロンは、陽極共振空洞や永久磁石などが大型となるために全体の重量が大きくなる。
【０００９】
反面、低出力のマグネトロンであつても、液冷マグネトロンはあるが、永久磁石を持つマグネトロンにおいては、永久磁石の温度特性によりマイクロ波出力が影響を受けるのを嫌う場合には冷却効率の高い液冷方式を採用することにより、その影響を最小化できる。
【００１０】
また、強制空冷によって生ずるマグネトロン応用装置の設置場所における塵埃環境の改善や強制空冷用ブロワーの出す騒音の改善などのために、液冷マグネトロンが使用される。
【００１１】
上記したような液冷マグネトロン１０をマグネトロン応用装置に搭載して使用する場合、冷却液の温度と、マグネトロン応用装置が設置される場所における露点との関係が信頼性を確保する上に重要となる。
【００１２】
すなわち、冷却液で冷される液冷マグネトロン１０の表面温度が露点より高い部分は結露しないが、露点より低い部分は結露が続き、水が下に流れ続ける。
特に、夏季や雨季においては高温高湿の雰囲気になるので、多量の水が発生し流れ続ける。
【００１３】
具体的には、マグネトロンの動作中は発熱量が多いので、露点以下になっている部分は、冷却液の供給管とそれに繋がる冷却用ジャケットのわずかな部分だけとなり、水がマグネトロンの表面を流れ落ちる量はわずかであるので、途中で蒸発して悪影響とならない。
【００１４】
しかし、液冷マグネトロンが待機状態となっているときは、マグネトロンがほとんど発熱しない状態で冷却液が流れ続けるため、マグネトロンの多くの表面が露点以下となり、結露によって多量の水が発生し流れ落ち続けることになる。
【００１５】
したがって、上記のような液冷マグネトロン１０は、導波管ランチャー２２内に浸水する可能性があるため、限定された一定使用条件以外は、図８に示すように、アンテナドーム１３を上向きにして導波管ランチャー２２の下側に取付ける。
このように取付ければ、結露により発生した水がマグネトロンの表面を流れて下に落ちるので、導波管ランチャー２２には浸水しない。
【００１６】
しかしながら、液冷マグネトロン１０を図８に示すように、導波管ランチャー２２の下側に取付ける場合は、取付けに多く時間がかかる。
今少し具体的に述べれば、液冷マグネトロン１０を両手で保持し、アンテナドーム１３をアンテナ用孔２３に部分的に挿入しながら、取付孔２４にスタッドねじ２１を挿入する。
【００１７】
その後、液冷マグネトロン１０を片手で導波管ランチャー２２に押し付けながら、スタッドねじ２１の各々にナットを螺合させ、ナットのねじ止めによって液冷マグネトロン１０を固定する。
【００１８】
なお、液冷マグネトロン１０には金属細線からなるガスケット２６が設けてあり、上記のように取付けることによって、導波管ランチャー２２の鍔２５がそのガスケット２６に食い込み、鍔２５とガスケット２６との接触部からのマイクロ波の漏洩が防止される。
【００１９】
したがって、マグネトロンの交換作業では、狭い場所での作業となる関係で、液冷マグネトロン１０を片手で保持するしかなく、その上、アンテナ用孔２３や取付孔２４を見ながら取付け作業することができないことが多々あり、取付け作業に多くの時間を要していた。
【００２０】
このように、導波管ランチャー２２の浸水によって生ずる導波管回路デバイスの破壊を避けるために、取付け作業に時間のかかる図８の取付け手段が採用されている。
【００２１】
図９は、限定された仕様条件で採用される液冷マグネトロン１０の取付け手段を示す。
この取付け手段は、アンテナドーム１３をアンテナ用孔２３に挿入し、液冷マグネトロン１０を導波管ランチャー２２に乗せて固定する。
【００２２】
具体的には、液冷マグネトロン１０を両手で保持してアンテナドーム１３とアンテナ用孔２３の位置を確認しながら、スタッドねじ２１を取付孔２４に挿入し、液冷マグネトロン１０を導波管ランチャー２２に載置し、その後、スタッドねじ２１にナットを螺合させてねじ止めして液冷マグネトロン１０を固定する。
【００２３】
このように、この取付け手段は簡単な取付け作用となる反面、液冷マグネトロン１０から流れ出る水が導波管ランチャー２２に浸水し、導波管回路デバイスが破壊されるおそれがあるため、一定の使用条件以外には採用されていない。
【００２４】
特に、待機状態では冷却用ジャケット１４などの表面が容易に露点以下となるので、結露して流れ落ちた水が導波管ランチャー２２の上部に溜り、液冷マグネトロン１０と導波管ランチャー２２との隙間２７を通り、ガスケット２６から導波管ランチャー２２内に浸水する。
【００２５】
液冷マグネトロン１０が待機しているときに、導波管ランチャー２２内に浸水すると、導波管回路デバイスであるアイソレータも液冷されているため、アイソレータ内部にあるマイクロ波を曲げるフエライトの表面も露点以下となり結露する。
このような状態でマイクロ波が伝播してくるとアイソレータの性能が悪化する。
【００２６】
さらに、アイソレータ内部に発生した結露がマイクロ波で加熱され水蒸気に変わると、アイソレータ内部は電磁界が集中しているので、プラズマが発生し、アイソレータが破壊され、その影響でマグネトロンも破壊される。
【００２７】
なお、アイソレータは、静磁界の存在下にフエライトがマイクロ波を曲げることを利用し、マイクロ波の進行波を負荷（アプリケータ）へ伝播し、アプリケータからの反射波をダミーロードで吸収させる構成となっている。
【００２８】
この性能を確保するため、フエライトは液冷され、反射波を吸収するダミーロードも液冷されている。
これは、マイクロ波を曲げるフエライトも、また、反射波を吸収するダミーロードも発熱するからである。
【００２９】
したがって、図９の取付け手段は、半導体製造装置に使用される液冷マグネトロン、例えば、クリーンルーム内に設置される場合のように、湿度がコントロールされ、待機状態であっても冷却系の表面温度が露点以下とならないような一定の使用条件の下で採用される。
【００３０】
【特許文献１】特開平５−１３２７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
本発明は、液冷マグネトロンから導波管ランチャー内に浸入する水を防ぎ、特別な条件を要することなく、液冷マグネトロンを導波管ランチャーの上面に設置することができるようにし、液冷マグネトロンの簡単な取付けを可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
上記した目的を達成するため、本発明では、第１の発明として、アンテナドームの基部に金属細線メッシュのガスケットを有する液冷マグネトロンにおいて、前記ガスケットより大きい枠径とした弾性部材を設け、導波管ランチャーの上方から挿入するアンテナドームの周囲に前記弾性部材を配設し、前記弾性部材を防水用として介在させて導波管ランチャーの上面に液冷マグネトロンを取付ける構成としたことを特徴とする液冷マグネトロンの取付用防水装置を提案する。
【００３３】
第２の発明としては、上記した第１の発明の取付用防水装置において、アンテナドーム周囲となる導波管ランチャーの上面に前記弾性枠を嵌合させる凹形溝を設けたことを特徴とする液冷マグネトロンの取付用防水装置を提案する。
【００３４】
第３の発明としては、上記した第１の発明の取付用防水装置において、アンテナ側の陽極端面とアンテナ側中間リングとの接触面または隙間、アンテナ側中間リングとアンテナ側永久磁石との接触面または隙間、アンテナ側永久磁石とアンテナ側ヨークとの接触面または隙間、の少なくとも一つ以上の接触面または隙間に防水用の弾性部材を設けたことを特徴とする液冷マグネトロンの取付用防水装置を提案する。
【００３５】
第４の発明としては、液冷マグネトロンの少なくともアンテナ側において、陽極端面とアンテナ側中間リングとの接触面または隙間、アンテナ側中間リングとアンテナ側永久磁石との接触面又は隙間、アンテナ側永久磁石とアンテナ側ヨークとの接触面または隙間、の少なくとも一つの接触面又は隙間に防水用の弾性部材を設け、前記接触面または隙間を通って前記ガスケットから流れ出る水を防止する構成としたことを特徴とする液冷マグネトロンを提案する。
【発明の効果】
【００３６】
第１の発明の取付用防水装置は、液冷マグネトロンを導波管ランチャーの上面に取付けると、マグネトロンとランチャーとの間に弾性部材が挟み込まれ、防水部材として機能する。
そして、この弾性部材がガスケットより大きい枠径としたアンテナドームの周囲に配設される構成となることから、結露によって液冷マグネトロンから流れ出た水が導波管ランチャー上面に落ちても上記の弾性部材によって断水され、ガスケットからは導波管ランチャー内に浸水しない。
【００３７】
この結果、導波管ランチャーの上側に液冷マグネトロンを配設しても、導波管回路デバイスの破壊などの問題がないから、液冷マグネトロンの取付けが極めて容易となり、マグネトロンの信頼性が高くなる。
【００３８】
また、第２の発明の取付用防水装置は、防水用の弾性部材を導通ランチャーに設けた凹形溝に嵌合させる構成としたので、液冷マグネトロンの取付け過程などにおいて弾性部材の配置位置がずれることがなく、確実に防水作用を行なう。
【００３９】
第３の発明の取付用防水装置は、結露によって陽極端面と中間リングとの間、中間リングと永久磁石との間などマグネトロン内部から流れ出る水を防止する弾性部材が設けてある。
したがって、この取付用防水装置によれば、マグネトロンの外表面から流れ落ちる水の他に、マグネトロン内部から流れ落ちる水についても断水することができ、導波管ランチャーへの浸水を高い精度で防止する。
【００４０】
第４の発明の液冷マグネトロンは、陽極端面と中間リングとの間、中間リングと永久磁石との間などに防水用の弾性部材を設け、結露による液冷マグネトロンの内部からの水の流出を防止した構成となっている。
上記の弾性部材は、アンテナ側と同様に陰極側にも設けることができる他、導波管ランチャーの上面にかぎらず下面に取付ける液冷マグネトロンについても採用することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
次に、本発明の実施形態について図面に沿って説明する。
図１は本発明の第１実施形態である液冷マグネトロン１０の取付部を示した部分断面図である。
この実施形態は、液冷マグネトロン１０と導波管ランチャー２２の間に防水用の弾性部材３０を設けたことが特徴となっている。
なお、その他は図９に示した取付け手段と同じ構成であるから、同じ部材については同符号を付してその説明は省略する。
【００４２】
本実施形態において備える弾性部材３０は、液冷マグネトロン１０のガスケット２６を内包するように、ガスケット２６より大きい枠径の弾性枠として形成してある。
なお、この弾性部材３０は、例えば、シリコーンゴムなどによって構成することができる。
【００４３】
本実施形態では、図９に示す取付け手段と同様にして液冷マグネトロン１０を両手で保持してアンテナドーム１３を導波管ランチャー２２のアンテナ用孔２３に位置合せし、また、スタッドねじ２１を導波管ランチャー２２の取付孔２４に挿入して液冷マグネトロン１０を導波管ランチャー２２の上面に載置する。
その後、スタッドねじ２１にナッドを螺合させてねじ止めし液冷マグネトロン１０を導波管ランチャー２２に固定する。
【００４４】
そして、液冷マグネトロン１０を上記のように取付ける場合、取付けに先き立って導波管ランチャー２２の鍔２５の外方部所に弾性部材３０を配置しておき、液冷マグネトロン１０を導波管ランチャー２２に取付けることにより、弾性部材３０が液冷マグネトロン１０と導波管ランチャー２２との隙間２７で挟持されるようになっている。
【００４５】
上記のように構成した第１実施形態は、液冷マグネトロン１０の外表面から結露によって生じた水が導波管ランチャー２２の上面に流れ落ちても、弾性部材３０によって断水されるため、ガスケット２６を通って導波管ランチャー２２に浸入する水が確実に防止される。
【００４６】
図２は第２実施形態として示した図１同様の部分断面図である。
この第２実施形態では、導波管ランチャー２２の鍔２５の外方部所に上記した弾性部材３０を部分的に嵌合させる凹状溝３１を設けたことが特徴となっている。
【００４７】
本実施形態では、弾性部材３０を液冷マグネトロン１０の取付けに先き立って凹形溝３１に嵌合させておくので、液冷マグネトロン１０の取付け過程で弾性部材３０が移動することがなく、確実な防水効果を得ることができる。
【００４８】
図３は、従来の液冷マグネトロン１０の部分断面図である。
なお、図５に示した液冷マグネトロン１０と同じ部材については同符号が付してある。
この従来例では、中間リング１９の外径が、永久磁石１７の外径より小さく、陽極端面１１ａの直径より大きく設定し、また、中間リング１９の内径が、永久磁石１７の内径と略同じ大きさとして永久磁石１７からの磁力を効率よくマグネトロン内に導く構成となっている。
【００４９】
ここで、永久磁石１７の磁力は、陽極温度上昇に対し、永久磁石１７の温度の影響を最小にするために、中間リング１９には突部１９ａを設けるのが一般である。
【００５０】
しかし、このような突部１９ａによって水路が形成されるから、図４に第３実施形態として示した如く、中間リング１９と陽極端面１１ａの間には弾性部材３２を、中間リング１９と永久磁石１７の間には弾性部材３３を各々設けることが好ましい。
【００５１】
また、永久磁石１７とヨーク１５との間の平坦度が悪く隙間があると、この隙間が水路となるから、この水路を遮断する弾性部材３４を設けることが好ましい。
なお、上記の弾性部材３２、３３、３４はシリコーンゴムなどによって構成できる他、これら弾性部材３２、３３、３４については必ずしも全てのものを備える必要がなく、少なくとも一つ以上のものを備えればよい。
【００５２】
上記第３実施形態では、結露によって液冷マグネトロン１０の内部からの流れ出る水を防ぎ、ガスケット２６から導波管ランチャー２２内に浸入する水を防水することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
アンテナドームを下向きとして導波管ランチャーの上面に液冷マグネトロンを取付けるマグネトロン応用装置に有効に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１実施形態である液冷マグネトロンの取付け状態を示した部分的な断面図である。
【図２】第２実施形態として示した図１同様の断面図である。
【図３】第３実施形態を説明するための従来の液冷マグネトロンの部分断面図である。
【図４】第３実施形態として示した図３同様の部分断面図である。
【図５】従来例として示した液冷マグネトロンの側面図である。
【図６】液冷マグネトロンを取付ける導波管ランチャーの斜視図である。
【図７】上記した導波管ランチャーを管軸方向に切断して示した断面図である。
【図８】液冷マグネトロンを導波管ランチャーの下面に取付けた従来の取付け状態を示す部分断面図である。
【図９】液冷マグネトロンを導波管ランチャーの上面に取付けた従来の取付け状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  液冷マグネトロン
１１  陽極
１１ａ  陽極端面
１３  アンテナドーム
１４  ジャケット
１５、１６  ヨーク
１７、１８  永久磁石
１９、２０  中間リング
２２  導波管ランチャー
２５  鍔
２６  ガスケット
３０  弾性部材
３１  凹形溝
３２、３３、３４  弾性部材
【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】
2008053129.tif 000009
【図８】
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【図９】
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