JP2690901B2 - マグネトロン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マグネトロンに適用して有効な技術に関す
るものである。 〔従来の技術〕 電子レンジには、偏平出力構造のマグネトロンが搭載
されている。この種のマグネトロンは、出力部の排気管
の寸法が短い（高さが低い）ので、小型化を図ることが
できる特徴がある。 偏平出力構造のマグネトロンの陰極部（陰極構体）
は、主に、フィラメント、上側及び下側エンドシール
ド、センタリード、サイドリードで構成されている。 前記フィラメントは、熱電子を放出するように構成さ
れており、例えば、トリア（ThO₂）で形成している。 下側エンドシールドは、フィラメントの一端側に接合
されている。上側エンドシールドは、フィラメントの他
端側に接合されている。下側及び上側エンドシールド
は、高純度（例えば99.5［％］以上）のモリブデン（M
o）を基体とした粉末を成形後約1800［℃］の高温度で
焼結した焼結金属材料で形成している。 フィラメントと下側エンドシールド、上側エンドシー
ルドの夫々との接合は、ろう付によって行われている。
ろう付は、ペースト状のルテニウム−モリブデン（Ru−
Mo）ろう材を接合部分に塗布し、約2000［℃］に加熱す
ることにより行われている。 センタリードは、上側エンドシールドに接合されてい
る。サイドリードは、下側エンドシールドに接合されて
いる。セタリード、サイドリードの夫々は、下側及び上
側エンドシールドと同様に、高純度のモリブデンを基体
とする焼結金属材料で形成されている。夫々の接合は、
抵抗溶接によって行われている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 前述のように、偏平出力構造のマグネトロンの陰極部
を構成する下側、上側エンドシールドの夫々は、熱電子
の発生に起因する高温度に耐え得るように、前記焼結金
属材料で形成している。この焼結金属材料は、高純度の
モリブデンを基体とする粉末を成形後高温度で焼結する
ことで形成しているので、結晶粒界での焼結が不充分
で、空孔が発生する。この空孔内にはろう材がしみ込
み、接合部分のろう材が不足するため、フィラメントと
下側、上側エンドシールドの夫々との接合不良を生じ
る。また、品質の低下を生じる。 前記このような問題点を解決するために、下側、上側
エンドシールドの製造工程にサイジング工程を追加する
ことについて検討し、前記空孔を皆無にでき、ろう付部
の接合不良を防止することができた。しかしながら、サ
イジング工程の追加は、マグネトロンの製造コストを増
大させるという問題点を生じる。 本発明の目的は、マグネトロンの陰極部の各部品間の
接合不良を低減することが可能な技術を提供することに
ある。 また、本発明の他の目的は、マグネトロンの品質を高
めることが可能な技術を提供することにある。 本発明の他の目的は、サイジング工程を排除し、マグ
ネトロンの製造コストを低減することが可能な技術を提
供することにある。 本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであ
ろう。 〔問題点を解決するための手段〕 本願において開示される発明のうち、代表的なものの
概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。 マグネトロンの陰極部（陰極構体）を構成する、エン
ドシールド、又は及びリードの夫々を、高融点金属を基
体とする粉末にシンタリングを促進する物質を添加し、
この粉末を成形後高温で焼結した焼結金属材料で構成す
る。高融点金属はモリブデン、シンタリングを促進する
物質は0.01〜0.1［％］のニッケルを使用する。 〔作 用〕 上述した手段によれば、前記焼結金属材料（モリブデ
ン）の結晶粒界の焼結が前記物質（ニッケル）の添加に
よって促進され、焼結金属材料の空孔を低減することが
できるので、ろう材の不足に起因する接合不良を防止
し、マグネトロンの陰極部の接合強度を向上することが
できる。この結果、マグネトロンの品質を高めることが
できる。 また、焼結金属材料の空孔を低減することができるの
で、サイジング工程を排除し、マグネトロンの製造コス
トを低減することができる。 以下、本発明の構成について、電子レンジ等に使用さ
れる偏平出力構造のマグネトロンに本発明を適用した一
実施例とともに説明する。 なお、実施例を説明するための全図において、同一機
能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明
は省略する。 〔実 施 例〕 本発明の一実施例である偏平出力構造のマグネトロン
概略構成を第２図（断面図）で示し、その陰極部を第１
図（陰極部の拡大断面図）で示す。 第１図及び第２図に示すように、偏平出力構造のマグ
ネトロンは、装置中央領域に陰極部（陰極構体）１及び
その周辺領域に陽極部２が構成されている。 前記陰極部１は、主に、センタリード1A、サイドリー
ド1B、下側エンドシールド1C、上側エンドシールド1D、
フィラメント1E、ジルコゲッタ部1Fで構成されている。 フィラメント1Eは、センタリード1Aの一端側にコイル
形状で構成されており、熱電子を放出するように構成さ
れている。フィラメント1Eは、例えば、トリア（ThO₂）
で形成されている。 上側エンドシールド1Dは、センタリード1Aの一端側
（最端側）に抵抗溶接によって接合されている。この上
側エンドシールド1Dは、フィラメント1Eの一端側がろう
材Ｍによって接合されている。下側エンドシールド1C
は、サイドリード1Bの一端側に抵抗溶接によって接合さ
れている。この下側エンドシールド1Cは、フィラメント
1Eの他端側がろう材Ｍによって接合されている。 下側エンドシールド1C、上側エンドシールド1Dの夫々
は、高融点金属を基体とする粉末にシンタリングを促進
する物質を添加し、この粉末を成形後高温で焼結した焼
結金属材料で構成する。具体例としては、前記焼結金属
材料は、99.5［％］或はそれ以上の高純度のモリブデン
を基体とした粉末にシンタリングを促進する0.01〜0.1
［％］のニッケルを添加し、この粉末を成形後約1700
［℃］の高温で焼結して形成する。ニッケルの添加量が
0.01［％］よりも低い場合は、焼結金属材料のモリブデ
ンの結晶粒界における焼結が充分に促進されない。ま
た、ニッケルの添加量が0.1［％］よりも高い場合に
は、前記モリブデンそのものの溶融温度が低下しすぎて
しまう。 前記フィラメント1Eと上側にエンドシールド1D、フィ
ラメント1Eと下側エンドシールド1Cの夫々の接合に使用
されるろう材Ｍはろう付（ろう材を使用した溶接）によ
って形成されている。ろう材Ｍは、例えば、ペースト状
のルテニウム−モリブデンを使用する。ろう接は、前記
ペースト状のろう材Ｍを接合部分に塗布し、約2000
［℃］に加熱することにより行われている。 前記センタリード1A、サイドリード1Bの夫々の他端側
は、図示していないチョークコイル及び貫通型コンデン
サを通して電源に接続されている。 前記ジルコゲッタ1Fは、上側エンドシールド1Dの上部
に設けられており、偏平出力構造のマグネトロンの内部
のジルコニウム（Zr）をゲッタし真空度を高めることが
できるように構成されている。 このように、偏平出力構造のマグネトロンの陰極部１
を構成する、下側エンドシールド1Cと上側エンドシール
ド1Dは高融点金属を基体とする粉末にシンタリングを促
進する物質を添加し、この粉末を成形後高温で焼結した
焼結金属材料で構成することにより、前記高融点金属の
結晶粒界の焼結がシンタリングを促進する物質の添加に
よって促進されるので、前記焼結金属材料の空孔すなわ
ち前記夫々の部品の空孔を低減することができる。した
がって、陰極部１内のろう付部分において、ろう材Ｍの
不足に起因する接合不良を防止することができるので、
マグネトロンの陰極部１内の接合強度を向上することが
できる。本発明者は前述の具体例の場合（基体をモリブ
デン、シンタリングを促進する物質を0.1［％］のニッ
ケルとする場合）、陰極部１内のろう付部分の接合不良
が皆無となることを確認した。この結果、マグネトロン
の品質を高めることができる。 また、前記焼結金属材料の空孔の低減は、二次的に、
上側エンドシールド1Dとセンターリード1A、下側エンド
シールド1Cとサイドリード1Bの夫々の溶接強度を約５
［％］向上することができる。 また、前記焼結金属材料の空孔を低減することができ
るので、サイジング工程を排除し、偏平出力構造のマグ
ネトロンの構造コストを低減することができる。 また、前記焼結金属材料は、高融点金属を基体とする
粉末にシンタリングを促進する物質を添加しているの
で、この粉末を成形後焼結する温度を低下することがで
きる。前述の具体例の場合（基体をモリブデン、シンタ
リングを促進する物質を0.1［％］のニッケルとする場
合）、焼結する温度を100［℃］程度低下することがで
きる。したがって、焼結金属材料の焼結炉の光熱費を低
減することができるので、偏平出力構造のマグネトロン
の製造コストをさらに低減することができる。 第２図に示す前記陰極部１の下側エンドシールド1C側
には磁極３が配置され、上側エンドシールド1D側には磁
極４が配置されている。図示していないが、磁極３、４
の夫々が配置された近傍には、磁石が配置される。 前記陽極部２からは出力部に向って先端部が延在する
棒状のアンテナ導線５が設けられている。このアンテナ
導線５は、例えば無酸素銅で形成されている。 前記陰極部１、陽極部２、磁極３及び４等は、シール
ド部材６によって気密封止されるように構成されてい
る。 偏平出力構造のマグネトロンの出力部は、前記シール
ド部材６に絶縁体７を介在させて構成されている。絶縁
体７は、シールド部材６と出力部とを電気的に分離する
ように構成されており、例えば、セラミックで構成され
ている。 出力部の排気管９は、排気管サポート８を介在させて
絶縁体７に支持されている。排気管９は、チップ部（排
気管９の先端部）9A部分がアンテナ導線５の先端部と一
体に構成された中空管で構成されている。排気管９は、
例えば無酸素銅で形成されている。 排気管サポート８は、例えば、鉄，鉄ニッケル合金，
コバール等で形成する。 出力部の排気管９は、排気管サポート８に沿って圧入
されるキャップ部材10で保護されるように構成されてい
る。 以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例
に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々変更可能であることは勿論である。 例えば、本発明は、偏平出力構造のマグネトロン以外
のマグネトロンに適用することができる。 〔発明の効果〕 本願において開示される発明のうち代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。 マグネトロンの陰極部の接合強度を向上することがで
きる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の一実施例である偏平出力構造のマグ
ネトロンの陰極部の拡大断面図、 第２図は、前記第１図に示す偏平出力構造のマグネトロ
ンの概略構成を示す断面図である。 図中、１……陰極部、1A……センタリード、1B……サイ
ドリード、1C……下側エンドシールド、1D……上側エン
ドシールド、1E……フィラメント、Ｍ……ろう材であ
る。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．陰極部を有するマグネトロンにおいて、前記陰極部
   のフィラメントを支持するエンドシールド、又は及び該
   エンドシールドに固定されかつ前記フィラメントに電流
   を供給するリードが、モリブデンを基体とする粉末に、
   0.01〜0.1［％］のニッケルを添加し、該粉末を成形後
   高温で焼結した焼結金属材料で構成されていることを特
   徴とするマグネトロン。