JPH0883572A

JPH0883572A - マグネトロン

Info

Publication number: JPH0883572A
Application number: JP21890094A
Authority: JP
Inventors: Toshio Ogura; 利夫小倉
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Electronic Devices Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Japan Display Inc
Priority date: 1994-09-13
Filing date: 1994-09-13
Publication date: 1996-03-26

Abstract

(57)【要約】【目的】陰極フィラメントの放熱効果を上げ、貫通コン
デンサの十分な静電容量を確保し、かつ長寿命化と小型
化を実現したマグネトロンを提供する。【構成】陰極フィラメント１を支持する２本の陰極リー
ド２３，２４を入力側セラミック２５の真空雰囲気側に
接地した陰極端子板２６１，２６１’で終端させ、この
陰極端子板２６１，２６１’に外部導出リード２３’，
２４’を接続すると共に、陰極リード２３，２４にコン
デンサを貫通させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波応用機器に用
いられるマグネトロンに係り、特にその放熱特性を向上
させた構造とすると共に、雑音防止を目的とするフィル
タ回路を構成するコンデンサの耐電圧特性を向上させた
マグネトロンに関する。

【０００２】

【従来の技術】マグネトロンは高周波出力を効率よく発
生することから、レーダ装置、医療機器、電子レンジ等
の調理器、その他のマイクロ波応用機器に分野で広く応
用されている。

【０００３】この種のマグネトロンは、真空雰囲気に設
定された共振空洞，高周波出力部等を有する本体部と、
この本体部に電力を供給する給電部における漏洩電波の
抑制を行うためのフィルタ回路を備えている。

【０００４】上記共振空洞の中心には陰極フィラメント
が同軸的に設置され、この陰極フィラメントの両端に陰
極リードをそれぞれ接続して外部に導出し、この陰極リ
ードを介して外部から陰極フィラメント加熱用の電力を
供給している。

【０００５】また、上記フィルタ回路は共振空洞が設置
される本体部の外部に設置されたフィルタケース内で上
記２本の陰極リードのそれぞれに直列に一端を接続され
る２つのチョークコイルと、前記各チョークコイルと並
列に接続されるコンデンサとから構成される。

【０００６】従来のこの種のコンデンサは、フィルタ回
路を収容するフィルタケースの筺体壁を内外に貫通して
外部電源と接続する構成とするのが一般的であった。

【０００７】図９は従来のマグネトロン構造を説明する
縦断面図であって、１は陰極フィラメント、２は陽極ベ
イン、３は陽極シリンダー、４，４’は永久磁石、５は
磁極、６はヨーク、７はアンテナリード、８はアンテ
ナ、９はチョーク部、１０はアンテナカバー、１１は円
筒状絶縁体、１２は排気管サポート、２１，２１’は上
側，下側エンドシールド、２３，２４は陰極リード、２
５は入力側セラミック、２６は陰極端子、２７はスペー
サ、２８はスリーブ、３１はチョークコイル、３２は貫
通コンデンサ、３３はフィルタケース、３４は蓋体、４
１は上部シール部品、４３は金属ガスケット、４４は上
部ヨーク、４５は冷却フィンである。

【０００８】同図において、陰極フィラメント１の回り
には、複数の陽極ベイン２が放射状に形成されている。
この陽極ベイン２は陽極シリンダー３とロー付等で固着
されるか、若しくは、押出し成形等により一体形成され
ている。

【０００９】陽極シリンダー３の上下には軟鉄など強磁
性体からなる磁極５，５’および円筒状の永久磁石４，
４’が設置されている。永久磁石４，４’から発生した
磁束は、磁極５，５’を通って陰極フィラメント１と陽
極ベイン２間で形成される作用空間に入り、軸方向に必
要な直流磁界を与える。

【００１０】ヨーク６は永久磁石４，４’の磁束が通る
磁気回路を構成するものであり、このヨーク６，永久磁
石４，４’及び磁極５，５’により、磁気回路が構成さ
れている。

【００１１】負の高電圧となっている陰極フィラメント
１から放出された電子は、電界および直流磁界の影響を
受けて、円運動しながら各陽極ベイン２に高周波電界を
形成する。

【００１２】また、陰極リード２３，２４は陰極フィラ
メント１側からシール部品４２と入力側セラミック２５
を貫通して外部に直接引き出されている。

【００１３】図１０は陽極構造部分の詳細を説明するた
めの平面図であって、６１は第１のストラップリング、
６２は第２のストラップリング、図９と同一部品には同
一符号を付してある。

【００１４】同図において、陽極ベイン２，２’は、陽
極シリンダー３の内壁から中心０方向に設けられてお
り、中心０を通る軸線から見て、放射状に配置される。

【００１５】この陽極ベイン２，２’は、径が大小異な
る２つの環状体からなる第１のストラップリング６１
と、第２のストラップリング６２によって１つおきに結
ばれている。

【００１６】図１１は径の大きいストラップリングと径
の小さいストラップリングの斜視図、図１２は１枚の陽
極ベインの部分断面図である。

【００１７】図１１と図１２に示したように、陽極ベイ
ン２には小径のストラップリング６１が接触し、大径の
ストラップリングは接触しない。したがって、図示しな
い隣接する陽極ベイン（２’）には大径のストラップリ
ング６２が接触し、小径のストラップリングは接触しな
い。

【００１８】そして、図９に示した陽極ベイン２，２’
のうちの１枚には、高周波（マイクロ波）を導くための
アンテナリード７が銀ろう付等により付設されている。

【００１９】陽極ベイン２（２’）で発生した高周波電
界は、アンテナリード７によってアンテナ８に導かれ、
アンテナ８を保護しているアンテナカバー１０より外部
に放出される。

【００２０】アンテナ８には、不要輻射を防止するため
のチョーク部９が一体に形成されている。電子を発生さ
せる陰極フィラメント１は、電子放射特性および加工性
等を勘案して、一般には、酸化トリウム（ＴｈＯ₂）を
微量含むタングステンが用いられる。

【００２１】上側エンドシールド２１および下側エンド
シールド２１’は、各々、陰極リード２３および２４に
よって支持されている。これらのエンドシールド２１，
２１’，および陰極リード２３，２４は、耐熱性，加工
性の観点から、一般的には、モリブデン（Ｍｏ）が採用
されている。

【００２２】２本の陰極リード２３，２４は、入力側セ
ラミック２５によって支持されている。これらの陰極リ
ード２３，２４は、陰極端子２６と共に入力側セラミッ
ク２５に真空気密を保つように銀ろう付けされている。

【００２３】このような構造をもつマグネトロンに振
動，衝撃等が加わると陰極リード２３，２４が振動し、
しかも、その振動の仕方が陰極リード２３，２４で異な
るために、陰極フィラメント１に機械的なストレスを生
じさせ、陰極フィラメント１の断線を引き起こすことが
ある。

【００２４】これを防止するために、下側エンドシール
ド２１’近傍に陰極リード２３，２４を貫通保持するご
とく設置されたスペーサ２７が用いられる。このスペー
サの効果によって、陰極リードが振動しても、その振動
による陰極リード２３，２４の動きは略々同一になるた
め、陰極フィラメントにはほとんどストレスが加わらな
いようにすることができる。なお、スリーブ２８は、ス
ペーサ２７を所定の位置に支持するためのものである。

【００２５】陰極端子２６はチョークコイル３１と接続
し、チョークコイル３１は入力部のフィルタケース３３
を貫通する貫通コンデンサ３２と接続され、貫通コンデ
ンサ３２は電源と接続される。

【００２６】陰極端子２６とチョークコイル３１とは、
一般には、溶接によって接続され、又、チョークコイル
３１と貫通コンデンサ３２も、一般には、溶接によって
接続される。

【００２７】ここで、チョークコイル３１と貫通コンデ
ンサ３２とは、マグネトロン内部から外部を見た場合の
ローパスフィルターを形成し、陰極フィラメント１と陽
極との間の作用空間に発生した高周波電界が外部に放射
されるのを防止する。

【００２８】入力側セラミック２５は、シール部品４２
を介して陽極シリンダー３と真空気密を保って係合し、
出力側セラミック１１はシール部品４を介して、陽極シ
リンダー３と真空気密を保って係合している。

【００２９】ヨーク４４は、金属ガスケット４３を介し
てシール部品４１と電気的に接続され、シール部品４１
は陽極シリンダー３と同電位となっている。したがっ
て、ヨーク４４は陽極シリンダー３と同電位となってい
る。なお、ヨーク４４とヨーク６は一般にはかしめによ
って接続されている。

【００３０】マグネトロンの陽極は、陰極フィラメント
１からの熱輻射、電子が陽極ベイン２（２’）に衝突す
ることによる発熱等により高温になる。陽極が高温にな
ると磁石の磁気特性を変化させたり、マグネトロンの周
辺機器に悪影響を及ぼす等の弊害を生ずる。冷却フィン
４５はこの問題を対策するために設けられている。

【００３１】一般には、マグネトロン動作時は電子レン
ジ等に設置されたファンによって冷却フィン４５に冷却
風が送られる。

【００３２】図１３は図９に示したマグネトロンの入力
部を下面より見た図であって、図９と同一部品には同一
の符号を付す。

【００３３】図示したように、貫通コンデンサ３２はフ
ィルタケース３３の側壁を貫通して取付けられ、チョー
クコイル３１と接続されている。

【００３４】図１４は貫通コンデンサの構造を説明する
部分破断図であって、１５１は絶縁カバー、１５２は誘
電体で電極１５３および電極１５６と共にコンデンサを
形成する。電極１５６は貫通コンデンサ３２をフィルタ
ケース３３に取付ける役割ももっている。なお、同図で
は電極１５３は分離しているように見えるが、別な断面
では一体となって端子１５４と接続している。

【００３５】また、１５５は端子１５４を覆うシリコン
チューブであり、樹脂１５７と共に、端子１５４と電極
１５６とを絶縁している。そして、端子１５４はチョー
クコイル３１と接続され、チョークコイルの他端はコン
デンサを介してアースと対向する。

【００３６】図１５はマグネトロンを駆動する駆動回路
の一例を示す回路図であって、２３１がマグネトロンで
ある。

【００３７】同図において、スイッチング電源装置２０
９に直流電力を供給する直流電源２０１は、商用交流電
源２０３と全波整流器２０５から構成されている。全波
整流器２０５の直流出力端子にはリアクタとキャパシタ
で構成されたフィルタ２０７が接続されているが、この
フィルタ２０７は、整流電流を平滑するためでなく、発
振電流に含まれる音声周波数が交流電源側を通して洩れ
るのを防ぎ、これによって電波の発生を避けるためであ
る。

【００３８】スイッチング装置２０９はトランジスタ２
１１を備え、オン信号発生回路と駆動回路によってオン
−オフ動作を繰り返す。そしてスイッチング装置２０９
は、トランジスタ２１１に逆並列に接続されたダンパダ
イオード２１５および並列に接続された共振用キャパシ
タ２１３を備えている。

【００３９】電源装置は一次巻線２１９と、三つの二次
巻線２２１，２２３，２２５を持つ昇圧トランス２１７
を有している。昇圧トランス２１７の一次巻線２１９は
スイッチング装置２０９を介してフィルタ２０７と接続
され、キャパシタ２１３と一次巻線２１９によって直列
共振回路が構成される。

【００４０】二次巻線２２１は、キャパシタ２２７と高
圧ダイオード２２９よりなる倍電圧整流器を通してマグ
ネトロン２３１に接続される。電流検出器２２３はマグ
ネトロン２３１を流れる負荷電流を検出するために用い
られている。

【００４１】二次巻線２２５はマグネトロン２３１のカ
ソードを加熱するためのヒータ電流作成のために設けら
れ、さらに他の二次巻線２２３は出力電圧を作るために
昇圧トランス２１７のコア内の磁束変化を検出するため
の巻線として動作する。また、二次巻線２２４の出力電
流は整流されて制御回路の電源として用いられる。

【００４２】電流検出器２３３で検出されたマグネトロ
ンに流れる負荷電流は、平均回路２４９で平均値として
出力設定器２５１の設定値との差分を増幅器２５７を介
して同期パルス発生器２３５からの同期パルスと加算さ
れ、オン信号発生器２３７に制御信号として与えられ
る。

【００４３】二次巻線２２３は出力フィードバック用の
電圧を作るためのものであり、波形成形回路２４３で波
形成形された後に遅延回路２４５で所定の時間遅延を受
け、オン信号発生回路２３７の制御信号として与えられ
る。

【００４４】また、二次巻線２２４の出力は補助電源２
４７に与えられ、整流されて制御回路等の電源として用
いられる。

【００４５】ここで、マグネトロン２３１のフィラメン
トと陽極には、通常、数ＫＶの高電圧が印加されてい
る。

【００４６】なお、図中、２３２は導波管、２３４は電
子レンジの調理室であり、マグネトロン２３１で発振さ
れたマイクロ波は導波管２３２を通して調理室２３４に
供給されるようになっている。

【００４７】なお、マグネトロン電源としては、上記の
ようなスイッチング電源に限らず、一般商用電源をその
まま用いることもでき、商用交流電源を高圧トランスで
昇圧し、キャパシタと高圧ダイオードからなる半波倍電
圧整流回路等で整流してマグネトロンの高電圧源とす
る。

【００４８】なお、一般商用電源をそのまま用いたマグ
ネトロン電源は上記した半波倍電圧整流回路に限らず、
既知の全波整流回路を用いることもできる。

【００４９】なお、この種の貫通コンデンサに関する従
来技術を開示したものとしては、実公昭５７−５６５０
４号公報を挙げることができる。

【００５０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によるマ
グネトロンにおいては、陰極フィラメントへ電力を供給
するための陰極リードが下側シール部品４２と入力側セ
ラミック２５を貫通してチョークコイル３１に直接接続
されている。

【００５１】そして、陰極リード２３，２４と入力側セ
ラミック２５との封止は上記入力側セラミック２５のチ
ョークコイル３１側にそれぞれ各陰極リード２３，２４
に独立に設置した陰極端子２６，２６’で行っていた。

【００５２】このような構成では、陰極フィラメント１
からの熱は、主として陰極リード２３，２４を伝わって
陰極端子２６，２６’において入力側セラミック２５に
伝達され、外部に放出される。

【００５３】そのため、真空雰囲気中にある陰極リード
２３，２４は常に高温状態にあり、マグネトロン陰極部
の熱を本体部の放熱構造を効率よく利用して放出するこ
とが困難であり、特開平２−２１５３９号公報に開示さ
れたように真空雰囲気中にコンデンサを設置するコンデ
ンサ内蔵型のフィルタ構造を備えたマグネトロンでは、
当該コンデンサの温度が上昇し、周波数特性が不安定に
なるという問題と共に、フィルタケース部分の温度が上
昇するという問題があった。

【００５４】また、上記従来の構造では、マグネトロン
陰極部から伝播される不要輻射は、マグネトロン管外部
に装着されているチョークコイル，コンデンサから成る
ローパスフィルターによって抑制される。誘電体から成
るコンデンサーは、大気中において高電圧が印加される
ため、構造的に絶縁性を十分配慮したものとなり、複
雑，かつ大形されてしまう。

【００５５】このコンデンサは、一般的には図１４に示
した様な構造からなるが、信頼性の面では、誘電体１５
２の絶縁破壊，絶縁カバー１５１の沿面破壊の発生等の
問題があった。

【００５６】一方、マグネトロンの陰極部から放射され
る不要輻射の規制は厳しさを要求されており、これに対
応するためには、コンデンサの静電容量を増す必要があ
る。しかし、コンデンサの静電容量を増加させるため
に、耐電圧の問題から、誘電体の電極間距離を狭めるこ
とはできず、結局は、コンデンサーが大きくなりマグネ
トロン自体の大型化を招くことになると言う問題があっ
た。

【００５７】本発明の目的は、上記従来技術の諸問題を
解消し、陰極リードの熱放散を容易にして真空雰囲気中
の温度上昇を抑制すると共に、不要輻射を防止するフィ
ラメントを構成するコンデンサに十分な静電容量を確保
し、かつ長寿命化と小型化を実現したマグネトロンを提
供することにある。

【００５８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、１．陰極リードを入力セラミック部分で終端させて当該
セラミックと熱的に接続すると共に、上記陰極リードに
対して外部から別部材の外部導出リードを上記終端部で
接続し、誘電体をマグネトロン管内すなわち真空雰囲気
内に配設する。マグネトロン管内は１０^-5〜１０^-8（To
rr）の真空度に保たれており、耐電圧の面から、従来の
絶縁構造を不要として誘電体のみを配設する構造とす
る。

【００５９】２．誘電体の両面に電極を設け、その電極
の一端は陰極リード，他端はアース電位となる構造とす
る。

【００６０】３．誘電体電極面のほぼ中央に陰極リード
貫通用の穴を配設し、貫通タイプのコンデンサ構造とす
る。

【００６１】４．誘電体の誘電率は負の温度係数を有し
ているので、マグネトロン管内で温度上昇の少ない位
置，具体的には、陰極リードのフィラメント側の端面側
あるいは陰極リードを支持している入力セラミック側に
誘電体を配設する。

【００６２】以上を備えた陰極構造は、真空管内陰極部
で、静電容量を得ることができ、従来採用されている大
気中に配設されているコンデンサーと同等の機能が得ら
れると同時に、温度上昇によるコンデンサの容量変動を
回避し、耐電圧不良，さらには、耐電圧不良に伴うコン
デンサ焼損等に対する信頼性を大幅に向上させることが
できる。

【００６３】すなわち、請求項１に記載の第１の発明
は、上下のエンドシールドで支持される陰極フィラメン
トと、この陰極フィラメントを包囲して同軸に配置され
て共振空洞を形成する複数のベインを有する陽極シリン
ダーと、前記陽極シリンダーに接合して前記共振空洞を
真空にシールする上シール部品および下シール部品と、
前記陰極フィラメントの両端に一端を接続して前記陰極
フィラメントを支持すると共に加熱電流を供給するため
の２本の陰極リードと、前記下シール部品に固定されて
前記２本の陰極リードを保持する入力側セラミックとを
少なくとも有し、前記入力セラミックに、前記陰極フィ
ラメント側に前記陰極リードを支承する２つの凹部およ
び前記各凹部とが異なる位置で外部に貫通する２つの貫
通口とを持ち、前記入力側セラミックの前記陰極フィラ
メント側に設置されて、前記陰極リードの他端を貫通さ
せて前記凹部に嵌合する開口と、前記入力側セラミック
の前記２つの貫通口のそれぞれを通して前記陰極フィラ
メントとは反対の側から挿入される２本の外部導出リー
ドをそれぞれ支承する前記陰極フィラメント側に膨出す
る如く形成した凹陥部とをもつ電気的に独立した２つの
端子板を持ち、前記２つの端子板のそれぞれを介して前
記陰極リードと前記外部導出リードのそれぞれを電気的
に接続し、前記陰極リードに、漏洩電波抑制用のフィル
タ回路を構成するコンデンサを挿通係合させたことを特
徴とする。

【００６４】請求項２に記載の第２の発明は、上記第１
の発明における前記コンデンサが、筒状の絶縁体とこの
筒状絶縁体の外周に形成した電極を有し、前記筒状絶縁
体の内周に前記陰極リードを接触貫通させてなることを
特徴とする。

【００６５】請求項３に記載の第３の発明は、前記第１
の発明における前記コンデンサが、筒状の絶縁体とこの
筒状絶縁体の外周および内周に電極を有し、前記筒状絶
縁体の内周に有する電極に前記陰極リードを接触貫通さ
せてなることを特徴とする。請求項４に記載の第４の発
明は、前記第１の発明における前記コンデンサが、円盤
状の絶縁体とこの円盤状絶縁体の両面に前記２本の陰極
リードのそれぞれに対応させて少なくとも一方を分割形
成した電極を有すると共に、前記円盤状の絶縁体に前記
２本の陰極リードをそれぞれ貫通させる２つの貫通孔を
形成してなることを特徴とする。

【００６６】請求項５に記載の第５の発明は、前記第４
の発明における前記コンデンサが、円盤状の絶縁体とこ
の円盤状絶縁体の両面に前記２本の陰極リードのそれぞ
れに対応させて対となるごとく分割形成した電極を有
し、前記電極対ごとの前記絶縁体に前記陰極リードを貫
通させる貫通孔をそれぞれ形成してなると共に、前記電
極対の一方を前記陰極リードに電気的に接続してなるこ
とを特徴とする。

【００６７】請求項６に記載の第６の発明は、前記第５
の発明における前記円盤状の絶縁体の両面に分割形成し
た電極対の各一方と前記陰極リードとを端子板を介して
接続してなることを特徴とする。

【００６８】

【作用】上記各発明の構成により、陰極リードの熱放散
が容易になり、真空雰囲気中の温度上昇を抑制すると共
に、不要輻射を防止するフィラメントを構成するコンデ
ンサに十分な静電容量を確保し、かつ長寿命化と小型化
を実現したマグネトロンを提供することができる。ま
た、陰極リードを短縮できるため、当該陰極リード用の
効果な材料が節約される。

【００６９】マグネトロン用のフィルタを構成するコン
デンサは、０．５ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ帯の不要輻射抑制
を確保する機能を有する必要がある。

【００７０】上記帯域の不要輻射を効率良く抑制するた
めには、従来より貫通タイプのコンデンサが必要とさ
れ、採用されている。

【００７１】上記各発明の構成によれば、誘電体中央部
に陰極リードを貫通・係合させた貫通タイプコンデンサ
構造であることから、その性能は、従来と同等レベルが
得られる。

【００７２】一方、信頼性面においては、１０^-4〜１０
^-8（Torr）の真空中に誘電体が配設されるため、耐電圧
は著しく向上する。

【００７３】したがって、大気中で使用する従来コンデ
ンサの様に、誘電体の充填樹脂や、沿面耐電圧を確保す
るためのケース等の付属部品が不要となることから、マ
グネトロンの小型化、長寿命化、および低コスト化が達
成される。

【００７４】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。

【００７５】図１は本発明によるマグネトロンの第１実
施例を説明する要部断面図であって、１は陰極フィラメ
ント、２１は上エンドシールド、２１’は下エンドシー
ルド、２３，２４は陰極リード、２３’、２４’は外部
導出リード、２５は入力セラミック、２６１，２６１’
は陰極端子、４２はシール部品、３０１は中空円筒状の
誘電体、３０２は金属円板である。

【００７６】同図において、前記実施例と同様に、陰極
フィラメント１は、その両端の上，下エンドシールド２
１，２１’に接合され、この上，下エンドシールド２
１，２１’は陰極リード２３，２４により支持されてい
る。そして、陰極リード２３，２４の各他端は入力側セ
ラミック２５に銀ロー接合される陰極端子板２６１，２
６１’で固定されている。

【００７７】なお、陰極リード２３，２４は陰極端子板
２６１，２６１’で電気的に接続されて入力セラミック
２５から延びる外部導出リード２３’，２４’でチョー
クコイル３１（図９）に接続されている。

【００７８】コンデンサを構成する中空円筒状の誘電体
３０１は陰極リード２３，２４に係合されている。中空
円筒状の誘電体３０１の外周部はメタライズ等による電
極が形成されており、金属円板３０２を介しアース電位
となっているシール部品４２に接続されている。

【００７９】図２は本発明の第１実施例におけるコンデ
ンサの構造を説明する概略斜視図であって、３０３はメ
タライズ電極、３０４は貫通孔である。

【００８０】誘電体３０１の中央部には貫通孔３０４が
形成され、外周にはメタライズ処理による電極３０３が
形成され、シール部品４２を介して接地される金属円板
３０２に銀ロー付け等で固定される。

【００８１】また、上記貫通孔３０４の内壁にもメタラ
イズ処理による電極が形成され、この内側の電極に当接
して陰極リード２３，２４が貫通する。

【００８２】なお、中空円筒状の誘電体３０１の内周壁
に、上記したメタライズ処理による電極を設けることに
代えて、誘電体３０１に直接陰極リード２３，２４を嵌
合させることにより、陰極リードを電極としてコンデン
サを構成してもよい。

【００８３】この実施例によれば、陰極リードの熱放散
が効率よく行われると共に、真空中に誘電体が配設され
るため、耐電圧は著しく向上し、誘電体の充填樹脂や、
沿面耐電圧を確保するためのケース等の付属部品が不要
となることから、マグネトロンの小型化、長寿命化、お
よび低コスト化が達成される。

【００８４】図３は本発明によるマグネトロンの第２実
施例を説明する要部断面図であって、前記実施例と同一
符号は同一部分に対応し、３１１は円盤状の誘電体、３
１２は金属円板、３１３，３１４（３１４’）はメタラ
イズ等で形成した電極、３１５は貫通孔、４２はシール
部品である。

【００８５】同図において、図１と同様に、陰極フィラ
メント１は、その両端の上，下エンドシールド２１，２
１’に接合され、この上，下エンドシールド２１，２
１’は陰極リード２３，２４により支持されている。そ
して、陰極リード２３，２４の各他端は入力側セラミッ
ク２５に銀ロー接合される陰極端子板２６１，２６１’
で固定されている。

【００８６】なお、陰極リード２３，２４は陰極端子板
２６１，２６１’で電気的に接続されて入力セラミック
２５から延びる外部導出リード２３’，２４’でチョー
クコイル３１（図９）に接続されている。

【００８７】コンデンサを構成する円盤状の誘電体３１
１は陰極リード２３，２４に係合されている。円盤状誘
電体３１１の上面と下面にはメタライズ等による電極が
各陰極リード２３，２４に対応して上下の対となるよう
に下面側が分割形成されており、上面側の電極３１３は
金属円板３１２を介し接地されるシール部品４２に接続
されている。

【００８８】そして、下面側の電極３１４，３１４’
は、各陰極リード２３，２４に対応して分割された陰極
端子板２６１，２６１’により各陰極リード２３，２４
に電気的に接続されている。

【００８９】図４は本発明の第２実施例におけるコンデ
ンサの構造を説明する概略斜視図であって、３１３は上
面側のメタライズ電極、３１４，３１４’は下面側のメ
タライズ電極、３１５，３１５’は貫通孔である。

【００９０】誘電体３１１には陰極リード２３，２４を
貫通させる貫通孔３１５，３１５’が形成され、上面側
にはメタライズ処理による電極３１３が形成され、アー
スに接続する金属円板３１２に銀ロー付け等で固定され
る。

【００９１】また、下面側には同様にメタライズ処理に
よる電極３１４と３１４’とが各陰極リード２３，２４
に対応して上記電極３１３と対になるごとく分割形成さ
れ、この電極３１４と３１４’に当接する分割された陰
極端子板２６１，２６１’により各陰極リード２３，２
４に電気的に接続されている。貫通孔３１５，３１５’
のそれぞれには陰極リード２３，２４が非接触で貫通す
る。

【００９２】この実施例によっても、前記実施例と同様
に、陰極リードの熱放散が効率よく行われると共に、真
空中に誘電体が配設されるため、耐電圧は著しく向上
し、誘電体の充填樹脂や、沿面耐電圧を確保するための
ケース等の付属部品が不要となることから、マグネトロ
ンの小型化、長寿命化、および低コスト化が達成され
る。

【００９３】図５は本発明にかかるマグネトロンの第１
および第２実施例をよりよく説明するための要部構造図
であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線
に沿った断面図である。

【００９４】同図において、１は陰極フィラメント、２
１は上エンドシールド、２１’は下エンドシールド、２
３，２４は陰極リード、２３’、２４’は外部導出リー
ド、２５は入力セラミック、２６１，２６１’は陰極端
子、４２はシール部品である。

【００９５】陰極フィラメント１は上エンドシールド２
１と下エンドシールド２１’の間でコイル状に設置さ
れ、上記上エンドシールド２１と下エンドシールド２
１’に固定した陰極リード２３と２４を入力側セラミッ
ク２５に植立させて支持されている。

【００９６】入力側セラミック２５は上下に開口を有す
るシール部品４１の下端の固定されている。この入力側
セラミック２５の上面側（陰極フィラメント側）には、
陰極リード２３，２４を支承する２つの凹部２５ａ，２
５ａ’、およびこの各凹部と異なる位置で外部に貫通す
る２つの貫通口２５ｂ，２５ｂ’とを有すると共に、入
力側セラミック２５の陰極フィラメント１側に、陰極リ
ード２３，２４の他端を貫通させて上記凹部２５ａ，２
５ａ’に嵌合する開口と、入力側セラミック２５の上記
２つの貫通口２５ｂ，２５ｂ’のそれぞれを通して陰極
フィラメント１とは反対の側から挿入される２本の外部
導出リード２３’，２４’をそれぞれ支承して陰極フィ
ラメント側に膨出する如く形成した凹陥部２６ｂ，２６
ｂ’とをもつ電気的に独立した２つの端子板２６１，２
６１’を有している。

【００９７】そして、上記２つの端子板２６１，２６
１’のそれぞれを介して陰極リード２３，２４と外部導
出リード２３’，２４’のそれぞれを電気的に接続して
いる。この２つの端子板２６１，２６１’は陰極リード
２３，２４と入力側セラミック２５との間を封止すると
共に、両者間の熱移動が容易となるようにロー付け等で
密着固定されている。

【００９８】図６は端子板と陰極リードおよび入力側セ
ラミックとの封着構造を説明する図５の（ｂ）のＢ−Ｂ
線に沿った断面図である。

【００９９】同図から分るように、陰極リード２４と外
部導出リード２４’とは不連続であり、両者は端子板２
６１で電気的に接続されている。陰極リード２３も同様
である。

【０１００】この構造により、陰極リード２３，２４の
長さは従来と比較して短くて済み、その材料コストが低
減されると共に、陰極フィラメント１からの熱が入力側
セラミック２５の真空雰囲気側で直接伝達されるため、
この熱をシール部品４２（図５参照）を介して本体部に
伝えられて、当該本体部の放熱構造から放散される。図
７は本発明にかかるマグネトロンと従来技術によるマグ
ネトロンの具体的寸法例の説明図であって、（ａ）は従
来のマグネトロン、（ｂ）は本発明にかかるマグネトロ
ンのそれぞれ陰極リード部分を示す。

【０１０１】同図は、一般的な適用対象である家庭用電
子レンジに用いられるマグネトロンについての寸法例で
あり、（ａ）の従来のマグネトロンでは、下エンドシー
ルド２１’と入力側セラミック２５との接続距離は約４
０ｍｍであるのに対し、（ｂ）の本発明にかかるマグネ
トロンでは約２１．５ｍｍである。

【０１０２】図８は図７で説明した従来のマグネトロン
と本発明にかかるマグネトロンの各陰極リードの長さ方
向における温度勾配の説明図であって、陰極構造Ａの特
性は図７の（ａ）に相当し、陰極構造Ｂの特性は同
（ｂ）のマグネトロンに相当する。

【０１０３】同図において、陰極リードが入力側セラミ
ックを貫通して直接その外部まで伸びる陰極構造Ａにお
いては、図７に示した下エンドシールド基準点イでの温
度が９５０°Ｃである場合に、陰極リードと入力側セラ
ミックの接続点ロの陰極リードの温度は１９０°Ｃとな
り、入力側セラミックの真空雰囲気側の陰極リードの温
度は５４０°Ｃとかなりの高温のままである。

【０１０４】これに対し、陰極リードが入力側セラミッ
クを貫通しない陰極構造Ｂにおいては、上記と同様に下
エンドシールド基準点イでの温度が９５０°Ｃである場
合に、陰極リードと入力側セラミックの接続点ハの陰極
リードの温度は２５０°Ｃとなり、陰極リードの熱放散
が効率よく行われることが分る。

【０１０５】したがって、この陰極構造Ｂをもつマグネ
トロンに、その内部雰囲気中にコンデンサを設置して
も、コンデンサの特性が変化することはない。

【０１０６】上記したように、本実施例によれば、陰極
リードの熱放散効率が向上し、当該陰極リードの材料を
節約できる効果も有する。

【０１０７】上記した各実施例の何れのコンデンサも、
不要輻射が伝播する陰極リード２３，２４は、誘電体を
貫通する、いわゆる貫通タイプのコンデンサを形成して
いることから、優れたフィルタ特性が得られる。

【０１０８】なお、上記コンデンサを構成する誘電体の
材質としては、耐熱の優れたセラミックスを採用してい
るが、この誘電率は負の温度係数をもっているため、誘
電率の低下を押える目的から、誘電体の配設位置は入力
側セラミック２５側とした方が好ましい。

【０１０９】この誘電体は真空雰囲気内に配設されるた
め、耐電圧の面で有利であり、電極間距離を小さくで
き、容易に静電容量を確保できる。

【０１１０】本発明は、上記の実施例で説明した形式の
マグネトロンに限らず、他の形式のマグネトロンにも適
用できることは言うまでもない。

【０１１１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
陰極リードの熱放散が効率よく行われると共に、電極を
有した誘電体をマグネトロンの真空雰囲気内に配設し、
かつ、誘電体を陰極リードが貫通するコンデンサタイプ
のため下記の効果を有するマグネトロンを得ることがで
きる。

【０１１２】（１）陰極フィラメントから陰極リードを
通して効率のよい熱放散が行われるため、放熱機構を小
型化することができ、全体として小型のマグネトロンを
得ることが可能となる。

【０１１３】（２）耐電圧設計に裕度が得られ、誘電体
を小形化できる。結果として、所望する静電容量が容易
に得られる。

【０１１４】（３）誘電体そのものを配設するだけで有
り、従来コンデンサに比較し、コスト的にも有利とな
る。

【０１１５】（４）更に、耐電圧不良から生じるコンデ
ンサの焼損等のダメージは皆無となり、信頼性を向上さ
せることができる。

【０１１６】（５）誘電体の配設構造は、陰極リード支
持機能も有し、フィラメント断線強度の向上も期待でき
る。

【０１１７】（６）貫通コンデンサタイプ構造であるた
め、マグネトロンの不要輻射を防止する優れたフィルタ
性能が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるマグネトロンの第１実施例を説明
する要部断面図である。

【図２】本発明の第１実施例におけるコンデンサの構造
を説明する概略斜視図である。

【図３】本発明によるマグネトロンの第２実施例を説明
する要部断面図である。

【図４】本発明の第３実施例におけるコンデンサの構造
を説明する概略斜視図である。

【図５】本発明にかかるマグネトロンの第１および第２
実施例をよりよく説明するための要部構造図である。

【図６】端子板と陰極リードおよび入力側セラミックと
の封着構造を説明する図５の（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿った
断面図である。

【図７】本発明にかかるマグネトロンと従来技術による
マグネトロンの具体的寸法例の説明図である。

【図８】図７で説明した従来のマグネトロンと本発明に
かかるマグネトロンの各陰極リードの長さ方向における
温度勾配の説明図である。

【図９】従来のマグネトロン構造を説明する縦断面図で
ある。

【図１０】陽極構造部分の詳細を説明するための平面図
である。

【図１１】径の大きいストラップリングと径の小さいス
トラップリングの斜視図である。

【図１２】１枚の陽極ベインの部分断面図である。

【図１３】図９に示したマグネトロンの入力部を下面よ
り見た図である。

【図１４】貫通コンデンサの構造を説明する部分破断図
である。

【図１５】マグネトロンを駆動する駆動回路の一例を示
す回路図である。

【符号の説明】

１陰極フィラメント２陽極ベイン３陽極シリンダー４，４’ 永久磁石５磁極６ヨーク７アンテナリード８アンテナ９チョーク部１０アンテナカバー１１円筒状絶縁体１２排気管サポート２１，２１’ 上側，下側エンドシールド２３，２４陰極リード２３’，２４’ 外部導出リード２５入力側セラミック２５ａ，２５ａ’ 凹部２５ｂ，２５ｂ’ 貫通口２６１，２６１’ 陰極端子板２７スペーサ２８スリーブ３１チョークコイル３２貫通コンデンサ３３フィルタケース３４蓋体４１上部シール部品４２シール部品４３金属ガスケット４４上部ヨーク４５冷却フィン３０３メタライズ電極３０４貫通孔２５ａ端子板３１１円盤状の誘電体３１２金属円板３１３，３１４，３１４’ 電極３１５，３１５’ 貫通孔。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上下のエンドシールドで支持される陰極フ
ィラメントと、この陰極フィラメントを包囲して同軸に
配置されて共振空洞を形成する複数のベインを有する陽
極シリンダーと、前記陽極シリンダーに接合して前記共
振空洞を真空にシールする上シール部品および下シール
部品と、前記陰極フィラメントの両端に一端を接続して
前記陰極フィラメントを支持すると共に加熱電流を供給
するための２本の陰極リードと、前記下シール部品に固
定されて前記２本の陰極リードを保持する入力側セラミ
ックとを少なくとも有し、前記入力側セラミックに、前記陰極フィラメント側に前
記陰極リードを支承する２つの凹部および前記各凹部と
は異なる位置で外部に貫通する２つの貫通口とを有し、前記入力側セラミックの前記陰極フィラメント側に設置
されて、前記陰極リードの他端を貫通させて前記凹部に
嵌合する開口と、前記入力側セラミックの前記２つの貫
通口のそれぞれを通して前記陰極フィラメントとは反対
の側から挿入される２本の外部導出リードをそれぞれ支
承する前記陰極フィラメント側に膨出する如く形成した
凹陥部とをもつ電気的に独立した２つの端子板を有し、前記２つの端子板のそれぞれを介して前記陰極リードと
前記外部導出リードのそれぞれを電気的に接続してなる
マグネトロンにおいて、前記陰極リードに漏洩電波抑制用のフィルタ回路を構成
するコンデンサーを挿通係合させたことを特徴とするマ
グネトロン。
【請求項２】請求項１において、前記コンデンサが、筒
状の絶縁体とこの筒状絶縁体の外周に形成した電極を有
し、前記筒状絶縁体の内周に前記陰極リードを接触貫通
させてなることを特徴とするマグネトロン。
【請求項３】請求項１において、前記コンデンサが、筒
状の絶縁体とこの筒状絶縁体の外周および内周に電極を
有し、前記筒状絶縁体の内周に有する電極に前記陰極リ
ードを接触貫通させてなることを特徴とするマグネトロ
ン。
【請求項４】請求項１において、前記コンデンサが、円
盤状の絶縁体とこの円盤状絶縁体の両面に前記２本の陰
極リードのそれぞれに対応させて少なくとも一方を分割
形成した電極を有すると共に、前記円盤状の絶縁体に前
記２本の陰極リードをそれぞれ貫通させる２つの貫通孔
を形成してなることを特徴とするマグネトロン。
【請求項５】請求項４において、前記コンデンサが、円
盤状の絶縁体とこの円盤状絶縁体の両面に前記２本の陰
極リードのそれぞれに対応させて対となるごとく分割形
成した電極を有し、前記電極対ごとの前記絶縁体に前記
陰極リードを貫通させる貫通孔をそれぞれ形成してなる
と共に、前記電極対の一方を前記陰極リードに電気的に
接続してなることを特徴とするマグネトロン。
【請求項６】請求項５において、前記円盤状の絶縁体の
両面に分割形成した電極対の各一方と前記陰極リードと
を前記端子板を介して接続してなることを特徴とするマ
グネトロン。