(57)【要約】【課題】マグネトロンの発振効率を高め省エネルギーに寄与するマグネトロンを提供すること。【解決手段】マグネトロンの陰極側金属管２０の円周方向に連続した突起部２２を備え、この突起部とマグネトロンのフィルターケースに突設されたバーリング部１４とが同電位に接続される。その結果、陰極側金属管の外径寸法を従来の陰極側金属管の外径寸法よりも小さくすることができ、さらに陰極用環状永久磁石の内径寸法もまた小さくすることができるようになったので、マグネトロン本体内部の陰極構体と陽極構体とから構成される作用空間内に有効な高い磁力を供給させることが可能となり、発振効率が高い高性能のマグネトロンを得ることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネトロンのフィルターケースの底面部分に穿設されたバーリング部と、前記フィルターケースのバーリング部を貫通して配設されたマグネトロンの陰極構体を支持するセラミックステムと、前記セラミックステムに気密に封着された陰極側金属管とからなり、前記陰極側金属管の円周方向に前記セラミックステムの外径寸法よりも大きい寸法に形成された連続した突起部を備え、前記突起部と前記フィルターケースのバーリング部とが同電位に接続されたことを特徴とするマグネトロン。
【請求項２】
前記陰極側金属管の前記突起部を除く外径寸法は前記セラミックステムの外径寸法よりも小さい寸法に形成されたことを特徴とする請求項１記載のマグネトロン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子レンジ等の高周波加熱機器に用いられるマグネトロンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子レンジに組み込まれるマグネトロン装置は、図５に示されるように構成されている。図において、マグネトロン１は、陰極構体２を同軸的に包囲する陽極構体３と、陽極構体３の陰極側の開口端に設けられた陰極側磁極片４と、この磁極片４を気密に覆う陰極側金属管５と、陰極側金属管５に気密に接合された陰極構体を支持するセラミックステム６と、陽極構体３の他方の開口端に設けられた出力側磁極片７と、出力側磁極片７を気密に覆う出力側金属管８と、出力側金属管８に形成された電磁波放出端子９とを有している。
【０００３】
陰極側金属管５および出力側金属管８を包囲する関係に陰極側磁極片４および出力側磁極片７の外端面上に積み重ねられた一対のフェライト製環状永久磁石１０は、一方の磁極を陰極側磁極片４および出力側磁極片７に、他方の磁極を一対の枠状継鉄１１にそれぞれ磁気的に結合させてマグネトロン１内部の陰極構体２と陽極構体３とから構成される作用空間１２内に有効な磁気回路を供給させる構成を備えている。
【０００４】
また、陰極構体２側の枠状継鉄１１には電磁波漏洩を防ぐための金属製フィルターケース１３が取付けられており、フィルターケース１３内の底面部分には陰極側金属管５の外径寸法Ｂ１とほぼ同一かやや小さい内径寸法でバーリング部１４が穿設されている。そして、バーリング部１４内をセラミックステム６が非接触に貫通しフィルターケース１３内に突出するように配設され、陰極側金属管５の外周面がバーリング部１４にほぼ均等に接触し同電位に接続されている。即ち、セラミックステム６の外径寸法Ａ１は、陰極側金属管５の外径寸法Ｂ１よりも小さい寸法に形成されている。
【０００５】
なお、陰極側金属管５側の環状永久磁石１０の内径寸法Ｃ１は、一般的に、陰極側金属管５の外径寸法Ｂ１よりも数ミリメートル大きい寸法となっている。
【０００６】
さらに、フィルターケース１３には貫通型コンデンサ１５、チョークコイル１６等が接続され、セラミックステム６等からフィルターケース１３内に漏洩する電磁波を遮蔽させている（例えば特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−２９０７４８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、マグネトロンを用いた機器の分野では、新たな応用機器の開発および新たな市場の拡大を進めるにあたって、省エネルギーという観点から発振効率が高いマグネトロンの開発が望まれている。
【０００９】
一般的に、マグネトロンの発振効率を高めるためには環状永久磁石の内径寸法を作用空間寸法により近づけて磁力を高めることが好ましいとされているが、環状永久磁石の内径寸法は、金属管の外径寸法によって左右され、特に、磁性体金属からなる金属管と永久磁石との空間距離が近づくにつれて磁気損失に対する影響もまた大きく、現在の内径寸法よりも小さくすることは不可能であるという課題があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決させるために本発明のマグネトロンは、マグネトロンのフィルターケースの底面部分に穿設されたバーリング部と、前記フィルターケースのバーリング部を貫通して配設されたマグネトロンの陰極構体を支持するセラミックステムと、前記セラミックステムに気密に封着された陰極側金属管とからなり、前記陰極側金属管の円周方向に前記セラミックステムの外径寸法よりも大きい寸法に形成された連続した突起部を備え、前記突起部と前記フィルターケースのバーリング部とが同電位に接続されている。
【００１１】
この構成により、環状永久磁石の内径寸法を小さくし、作用空間における磁力を高めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施の形態を図面を用いて詳しく説明する。
【００１３】
図１（ａ）および（ｂ）は、本発明の一実施の形態であるマグネトロンの要部断面図を示し、従来例と同一構成要素には同一符号を付し説明を省略する。
【００１４】
図において、マグネトロン１は、マグネトロン１の陰極構体を支持するセラミックステム６と、セラミックステム６の陰極側開口端部６１に気密に封着される陰極側金属管２０と、環状永久磁石２１とから構成されている。
【００１５】
セラミックステム６は、従来のマグネトロンに使用されているセラミックステムとほぼ同一の外径寸法に形成されていてもよく、セラミックステム６の陰極側開口端部６１に気密に封着される陰極側金属管２０には、円周方向に連続する突起部２２が形成されている。突起部２２の外径寸法Ｂ３は、セラミックステム６の外径寸法Ａ２よりも大きい寸法に形成されている。そして、フィルターケース１３のバーリング部１４の内径寸法は、陰極側金属管２０の突起部２２がほぼ均等に接触し同電位に接続するように形成されている。
【００１６】
また、陰極側金属管２０の外径寸法Ｂ２は、セラミックステム６の外径寸法Ａ２よりも小さい寸法に形成されている。これにより、陰極側金属管２０の外径寸法Ｂ２は、従来のマグネトロン本体に使用されている陰極側金属管５の外径寸法Ｂ１よりも小さい寸法に形成されることとなる。
【００１７】
そのため、陰極側金属管２０側の環状永久磁石２１の内径寸法Ｃ２は、従来の環状永久磁石１０の内径寸法Ｃ１から、従来の陰極側金属管５の外径寸法Ｂ１から本発明による陰極側金属管２０の外径寸法Ｂ２を差し引いた値を差し引いた寸法、即ち、Ｃ２＝Ｃ１−（Ｂ１−Ｂ２）に形成することができる。
【００１８】
そのため、陰極側金属管２０側の環状永久磁石２１の内径寸法を従来の環状永久磁石１０の内径寸法よりも小さくすることができ、マグネトロン本体内部の陰極構体と陽極構体とから構成される作用空間内に有効な磁気回路を供給させることが可能となる。
【００１９】
そこで、本発明者は、上述した陰極構体を用いて、実際にマグネトロンを試作し、マグネトロン本体内部の陰極構体と陽極構体とから構成される作用空間内の磁力の関係を測定した。
【００２０】
即ち、陰極側金属管２０側の環状永久磁石２１の内径を２２ｍｍ、外径を５５ｍｍ、厚みを１３ｍｍに設定し、陰極側金属管２０の外径寸法を従来寸法の２０ｍｍと、新たに設定した寸法の１７ｍｍとの２種類の外径寸法に変化させたときの作用空間内の磁力の関係を測定した。その結果を図２に示す。上記の結果、陰極側金属管２０の外径寸法を２０ｍｍから１７ｍｍに小さくすることにより作用空間内の磁力は１７３ｍＴから１７８ｍＴと約３％上昇したことを確認した。
【００２１】
上記の結果を踏まえ、本発明者は、陰極側金属管２０の外径寸法に２０ｍｍと１７ｍｍの２種類を用いて、環状永久磁石２１の内径寸法を２２ｍｍから１９ｍｍへと変化させたときの作用空間内の磁力の関係を測定した。その結果を図３に示す。上記の結果、環状永久磁石２１の内径寸法を２２ｍｍから１９ｍｍに小さくすることにより作用空間内の磁力は１７８ｍＴから１８７ｍＴと約５％上昇したことを確認した。
【００２２】
また、本発明者は、陰極側金属管２０の円周方向に連続して形成された突起部２２が、作用空間１２に与える磁気損失の影響度合いを、突起部の外径寸法を１８ｍｍから１７ｍｍへと変化させて測定した。その結果を図４に示す。上記の結果、作用空間における磁力は１７６ｍＴからほとんど変化することがなく、磁気損失はみられなかった。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、陰極側金属管の外径寸法を従来の陰極側金属管の外径寸法よりも小さくすることができ、環状永久磁石の内径寸法を従来の環状永久磁石の内径寸法よりも小さくすることができるようになったので、マグネトロン本体内部の陰極構体と陽極構体とから構成される作用空間内に有効な高い磁力を供給させることが可能となり、マグネトロンの磁気効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のマグネトロンの要部断面図
【図２】陰極側金属管の外径寸法と作用空間の磁力との関係を示すグラフ
【図３】永久磁石の内径寸法と作用空間の磁力との関係を示すグラフ
【図４】陰極側金属管に形成された突起部の外径寸法と作用空間の磁力との関係を示すグラフ
【図５】従来のマグネトロンの部分断面図
【符号の説明】
６  セラミックステム
１４  バーリング部
２０  陰極側金属管
２２  突起部
２１  環状永久磁石
６１  陰極側開口端部
【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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