JPH04121932A - 電子レンジ用マグネトロン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は電子レンジ用マグネトロンに係り、特にその
ストラップリング及び出力アンテナリードの材質の改良
に関する。

（従来の技術） 一般に電子レンジ用マグネトロンにおいては、空胴共振
器を構成する部材に無酸素鋼が使用されているが、最近
、特開昭６３−１４３７２２号公報に記載されているよ
うに、ストラップリングにジルコニウム（Ｚ「）を添加
した析出硬化型金属が使用されるようになった。

ところで、最近の電子レンジの傾向としてマイクロ波出
力が約５００Ｗから約７００Ｗというように大出力化さ
れつつある。更に、従来と同一のサイズで１００ＯＷの
出力にする動きもあり、従来の無酸素銅や一部分ジルコ
ニウム入りの鋼材では、発生する熱応力に耐え切れなく
なっている。

そこで、管のサイズを大きくすれば解決出来るのである
が、製造設備の更新、使用部材の増量で莫大な費用がか
かる。又、マグネトロンを装着する電子レンジとしては
、従来通りのオーブン容積で高出力化が出来れば、付加
価値は大きいためマグネトロンをコンパクト化して高出
力化する利点が大きい。

（発明が解決しようとする課題） 上記から明らかなように、従来管で出力１０００Ｗを想
定した寿命試験を実施すると、各部材が熱応力に耐え切
れず、ストラップリング折れ、ベイン折れ、出力アンテ
ナリード折れが生し、極めて短時間に破壊してしまう。

この発明は、ストラップリング、ベイン、出力アンテナ
リードが破断することなく、従来管と同じサイズのまま
で高出力の発振が可能な電子レンジ用マグネトロンを提
供することを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） この発明は、ストラップリング及び出力アンテナリード
が、ジルコニウムが０．００５乃至０．３重量％、酸素
が３０ｐｐＭ以下、残部が銅の析出硬化型金属からなる
電子レンジ用マグネトロンである。

（作用） この発明によれば、高出力発振動作の場合でも、ストラ
ップリング、ベイン、出力アンテナリードなとの破断は
未然に防止される。

（実施例） 以下、図面を参照して、この発明の一実施例を詳細に説
明する。

この発明を適用した２４５０ＭＨ帯の基本波を発生する
電子レンジ用マグネトロンは第１図に示すように構成さ
れ、発振部本体２１−を構成する陽極円筒２２の内側に
は、複数のベイン２３か放射状に配設されて空胴共振器
か構成されている。

各ベイン２３は上下端部が、それぞれ大小一対のストラ
ップリング２４により１つおきに連結されている。複数
のベイン２３の内側遊端に囲まれた電子作用空間には、
螺旋状フィラメントカソード２５が陽極円筒２２の軸心
に沿って配設され、その両端はそれぞれエンドシールド
２６．２７に固着されている。更に、陽極円筒２２の両
端には、それぞれ略漏斗状のポールピース２９．３０が
固着され、各ポールピース２９．３０にはそれぞれ筒状
の金属容器３２．３３が陽極円筒２２の端部にも接して
固着されている。

一方の金属容器３２の開口端部と高周波出力部±且を構
成するセラミック円筒３８との間には、半断面Ｕ字状の
封着リング４４が気密溶接され、その内周部付近がセラ
ミック円筒３８の下端部に気密接合されている。又、セ
ラミック円筒３８の上端面には、保持リング４１が気密
接合されている。この保持リング４１の側面には出力部
金属キャップ４２が固定されると共に、保持リング４１
の内側折曲部には金属排気管４０が気密接合され保持さ
れている。ベイン２３の１つに出力アンテナリード３１
の一端部が電気的に接続され、このアンテナリード３１
はポールピース２９の透孔を貫通して管軸に沿って出力
部４３内を延び、他端部が排気管４０に挟持固定されて
いる。

金属容器３２．３３の外周には、それぞれ永久磁石３４
．３５が設けられている。又、永久磁石３４．３５、陽
極円筒２２、陽極円筒２２の外周に取付けられた冷却フ
ィン３７等を取囲むように、強磁性体製のヨーク３６が
配設されている。このヨーク３６の中心孔には、封着リ
ング４４との間にガスケットリング３９か設けられてい
る。

さて、上記の場合、ストラップリング２４及び出力アン
テナリード３１は、いずれもその材質がジルコニウムが
０．００５乃至０．３重量％、酸素が３０ＰＰＭ以下、
残部か銅の析出硬化型金属からなっている。より好まし
い範囲としては、ジルコニウムが０．０５乃至０，１５
重量％、酸素が５ＰＰＭ乃至２０ＰＰＭ以下の範囲であ
る。具体例としては、ジルコニウムが０．０７５重量％
、酸素がＩＯＰＰＭである。又、必要に応じ、出力アン
テナリード３１の表面に純銅又は銀等の高導電率材が２
乃至３μｍの厚さで被覆する。

尚、発明者はベイン２３、ストラップリング２４、出力
アンテナリード３１にジルコニウム入り鋼材の有無で種
々の寿命テストを実施したところ、次の事が判った。

■　ベイン２３のみジルコニウム入り鋼材では、ベイン
２３が強すぎて極めて短寿命である。

■　ベイン２３とストラップリング２４にジルコニウム
が入ると、ストラップリング２４が折れてしまう。

■　ベイン２３にジルコニウムがないと、種々の動作モ
ードのテストで実用レベルとなる。

■　出力アンテナリード３１にジルコニウムか入ると、
単独で効果があり、折れが生じなくなる。

以上を総合して、既述のようにこの発明ではストラップ
リング２４及び出力アンテナリード３１のいずれも路間
等のジルコニウム入り鋼材を採用したものである。

又、出力アンテナリード３１には大きなマイクロ波電流
が流れるため、既述のようにその表面に純銅又は銀等の
高導電率材を表皮効果分の２乃至３μｍ被覆すると、ジ
ルコニウム入り鋼材の若干の導電率の低下分及びジルコ
ニウムの表面酸化層による高周波抵抗の増加を補償出来
るので、より一層望ましいことが判った。

さて、この発明のマグネトロンは、ストラップリング及
び出力アンテナリードに純銅を用いた従来品に比べて、
動作の安定性が顕著に向上した。

即ち、第２図に示すように、この発明のマグネトロンは
曲線Ａで示すように従来品のマグネトロン（曲線Ｂ）に
比べて、発振周波数のずれが成るレベルを超えるのに要
する動作時間が凡そ２倍に延長出来ることを示している
。第２図に示すグラフは、供試マグネトロンを電子レン
ジに装着して電源入力を３分間ＯＮ、１分間ＯＦＦとし
て強制試験したものである。横軸には内側のストラップ
リングの最高温度を変化させた値を示している。尚、こ
の温度は陽極円筒の実測温度から計算で導き出した値で
ある。縦軸には、発振周波数（２４５０ＭＨｚ帯）のず
れが動作初期に比べて１０ＭＨｚに達した時間を表わし
ている。ストラップリング或いは出力アンテナリードが
変形又は破断すると、発振が徐々に又は急激に変化する
ので、この周波数の変化量からそれらの変形の程度又は
局部的な破断を推定することが出来る。

第２図に示す結果から明らかなように、ストラップリン
グ或いは出力アンテナリードが従来のものとこの発明の
ものの両者とも同程度に変形又は破断するまでの所要時
間は、この発明のマグネトロンの方が従来品のマグネト
ロンの約２倍に改善していることが明らかである。尚、
同図に示したデータは、通常の電子レンジの使用動作条
件よりも遥かに過酷な大入力、無負荷又はそれに近い条
件での強制試験で比較したものである。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、ストラップリン
グとアンテナリードは、ジルコニウムが０．００５乃至
０．３重量％、酸素が３０ｐｐＭ以下、残部が銅の析出
硬化型金属からなるので、高出力発振動作でも変形ある
いは破断は未然に防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る電子レンジ用マグネ
トロンを示す縦断面図、第２図は従来例とこの発明の電
子レンジ用マグネトロンにおけるストラップリングの温
度と発振周波数のずれが１０ＭＨｚに達する時間との関
係を示す特性曲線図である。 ２２・・・陽極円筒、２３・・・陽極ベイン、２４・・
・ストラップリング、 １・・・出力アンテナリ ド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 陽極円筒の内側に複数の陽極ベインが放射状に配設され
   てストラップリングにより１つおきに連結され、更に上
   記陽極ベインの１つから出力アンテナリードが導出され
   て出力部内に延びている電子レンジ用マグネトロンにお
   いて、 上記ストラップリング及び上記出力アンテナリードは、
   いずれもジルコニウムが０．００５乃至０．３重量％、
   酸素が３０ｐｐＭ以下、残部が銅の析出硬化型金属から
   なることを特徴とする電子レンジ用マグネトロン。