JPH06267443A - Magnetron - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a magnetron in which the outer diameter of an end hat can be smaller than the inner diameter of the pole piece and so the production as a block is possible and the shim plates and the pole piece coaxially do not get out of position. CONSTITUTION:In a magnetron, seal flanges of large diameter are connected to the open end portions of an anode cylinder in which plural vanes 13 are internally disposed in radial directions. Shim plates of ferromagnetic substance, of equal diameter, are connected gastight to seal flanges. The shim plates form part of the vacuum vessel Accordingly, the intended purpose is attained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はマグネトロンに係り、
特にその磁気回路構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a magnetron,
In particular, it relates to its magnetic circuit structure.

【０００２】[0002]

【従来の技術】電子レンジ用あるいは工業加熱用のマグ
ネトロンの要部は、従来、図３に示すように構成されて
いる。同図において符号１１は発振部本体、１２は陽極
円筒、１３は空胴共振器の一部を構成する複数枚の陽極
ベイン、１４はフィラメントカソード、１５，１６はそ
のエンドシールド、１７，１８は陽極円筒１２の両開口
端部に固定されたポールピース、１９はアンテナリー
ド、２０はフランジ、２１，２２，２３は金属容器、２
４は出力部、２５は入力部、２６，２７はシム板、２
８，２９は永久磁石、３０，３１はガスケット、３２，
３３は磁性体製のヨーク、３４はシールドボックスであ
る。2. Description of the Related Art The main part of a magnetron for a microwave oven or industrial heating is conventionally constructed as shown in FIG. In the figure, reference numeral 11 is an oscillator main body, 12 is an anode cylinder, 13 is a plurality of anode vanes forming a part of a cavity resonator, 14 is a filament cathode, 15 and 16 are end shields thereof, and 17 and 18 are Pole pieces fixed to both open ends of the anode cylinder 12, 19 is an antenna lead, 20 is a flange, 21, 22 and 23 are metal containers, 2
4 is an output unit, 25 is an input unit, 26 and 27 are shim plates, 2
8, 29 are permanent magnets, 30, 31 are gaskets, 32,
Reference numeral 33 is a magnetic yoke, and 34 is a shield box.

【０００３】このようなマグネトロンにおいて、フィラ
メントカソード１４と陽極ベイン１３との間の電位差
と、永久磁石２８，２９で発生する磁束は、ポールピー
ス１７，１８を真空気密のための真空外囲器の一部とし
て利用し、ヨーク３２，３３およびシム板２６，２７を
磁気通路として例えばG.B.Collins,Microwave magnetro
n (1964 年）で述べられている内容に基づき、それらエ
ネルギをマイクロ波に変換している。そして、シム板２
６，２７は特公昭57-48822号で説明されているように、
磁極付近の磁界分布の乱れを抑制し、且つ有効的な磁気
通路を得るために使用される場合がある。In such a magnetron, the potential difference between the filament cathode 14 and the anode vane 13 and the magnetic flux generated by the permanent magnets 28, 29 cause the pole pieces 17, 18 to be vacuum-tight in a vacuum envelope. Used as a part, the yokes 32 and 33 and the shim plates 26 and 27 are used as magnetic paths, for example, GB Collins, Microwave magnetro
It converts those energies into microwaves based on what is stated in n (1964). And the shim board 2
6, 27, as described in Japanese Patent Publication No. 57-48822,
It may be used to suppress the disturbance of the magnetic field distribution near the magnetic pole and to obtain an effective magnetic path.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来の構
造では、発振部本体１１の製造手順の都合上、ポールピ
ース１７，１８の内径は、エンドシールド１５，１６の
外径より大きくしなければならない。これは、入力部２
５の構造を改良しても同じである。その結果、永久磁石
２８，２９で得られる磁束は、作用空間で有効的に発振
作用に用いられなくなり、発振効率の低下につながる。
尚、高出力化（例えば１０ｋＷ）に伴ない、このポール
ピース１７，１８の内径の小径化は必要とされる。However, in the above-mentioned conventional structure, the inner diameters of the pole pieces 17, 18 must be made larger than the outer diameters of the end shields 15, 16 for the convenience of the manufacturing procedure of the oscillator body 11. . This is the input unit 2
It is the same even if the structure of 5 is improved. As a result, the magnetic flux obtained by the permanent magnets 28 and 29 is not effectively used for the oscillation action in the action space, leading to a reduction in oscillation efficiency.
It is necessary to reduce the inner diameters of the pole pieces 17 and 18 with the increase in output (for example, 10 kW).

【０００５】例えば、ポールピース１７，１８と入力部
２５で製造されたものを、フィラメントカソード１４，
陽極ベイン１３等で先に製造されたものと組み合わす製
造工程が必要になる。一般的に金属を用いるマイクロ波
管の製造は、高温（例えば９００℃）の炉を用いる。つ
まり、従来技術では数回にわたりこの炉を通ることにな
り、高温の中に晒されることになる。従って、例えば金
属結晶の成長に伴なうメタル・リーク等の好ましくない
要因が発生し、理想的な動作を行なうマグネトロンが得
られない。又、発振部本体１１，出力部２４，および入
力部２５というブロック的な製造が出来ず、流れ作業的
になり工程管理が複雑になる。従って、量産的な製造に
向かず、工程管理に伴なうコスト高につながる。For example, the one manufactured by the pole pieces 17, 18 and the input section 25 is used as the filament cathode 14,
A manufacturing process in which the anode vane 13 and the like previously manufactured are combined is required. Generally, a microwave tube using a metal uses a high-temperature (for example, 900 ° C.) furnace. That is, in the prior art, the furnace is passed through several times and is exposed to high temperature. Therefore, an unfavorable factor such as a metal leak accompanying the growth of a metal crystal occurs, and a magnetron that performs an ideal operation cannot be obtained. Further, the oscillator main body 11, the output unit 24, and the input unit 25 cannot be manufactured in a block-like manner, resulting in a flow work and complicated process control. Therefore, it is not suitable for mass production and leads to high costs associated with process control.

【０００６】更に、従来技術では、磁気回路の構造にお
いてシム板２６，２７とポールピース１７，１８は同軸
上でずれることが生じ、発振に有効な磁気回路が得られ
ない。この結果、不安定な発振につながる。Further, in the prior art, the shim plates 26 and 27 and the pole pieces 17 and 18 are displaced from each other on the same axis in the structure of the magnetic circuit, and a magnetic circuit effective for oscillation cannot be obtained. This results in unstable oscillation.

【０００７】この発明は、以上のような不都合を解決す
るものであり、エンドハットの外径をポールピースの内
径より小さくすることが出来、ブロック的な製造が可能
にしてシム板とポールピースが同軸上ずれることのない
マグネトロンを提供することを目的とする。The present invention is intended to solve the above-mentioned inconveniences, and the outer diameter of the end hat can be made smaller than the inner diameter of the pole piece, and it becomes possible to manufacture it in a block manner so that the shim plate and the pole piece can be formed. It is an object of the present invention to provide a magnetron that does not shift coaxially.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明は、内側に複数
のベインが放射状に配設された陽極円筒の開口端部に径
大なシールフランジが接合され、このシールフランジに
同等外径の強磁性体からなるシム板が気密接合されてな
り、このシム板が真空容器の一部となっているマグネト
ロンである。According to the present invention, a large-diameter seal flange is joined to the open end of an anode cylinder in which a plurality of vanes are radially arranged, and a strong flange having an equivalent outer diameter is attached to the seal flange. A magnetron in which a shim plate made of a magnetic material is airtightly joined, and the shim plate is a part of a vacuum container.

【０００９】[0009]

【作用】この発明によれば、ポールピースの小径化に伴
ない、永久磁石で得られる磁束を有効に作用空間部に集
めることが出来、高効率の磁気回路が得られる。又、ポ
ールピースとシム板との同軸上のずれはなくなる。更
に、ブロック的な製造、つまり陽極円筒・ポールピース
部分と、ステム側部分（シム板を含む）と、出力部分
（シム板を含む）とを予め組立てておき、各シム板とシ
ールフランジをヘリアーク溶接して一体化することが可
能になる。その結果、量産性に優れている。According to the present invention, as the diameter of the pole piece is reduced, the magnetic flux obtained by the permanent magnet can be effectively collected in the working space, and a highly efficient magnetic circuit can be obtained. Further, the coaxial displacement between the pole piece and the shim plate is eliminated. In addition, block manufacturing, that is, the anode cylinder / pole piece part, the stem side part (including shim plate), and the output part (including shim plate) are assembled in advance, and each shim plate and seal flange are heliarced. It becomes possible to weld and integrate. As a result, it is excellent in mass productivity.

【００１０】[0010]

【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。この発明によるマグネトロンは、図
１に示すように構成され、従来例（図３）と同一箇所は
同一符号を付すことにする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The magnetron according to the present invention is configured as shown in FIG. 1, and the same parts as those in the conventional example (FIG. 3) are designated by the same reference numerals.

【００１１】即ち、発振部本体１１を構成する陽極円筒
１２の内側には、複数の銅製ベイン１３が放射状に配設
されて空胴共振器が構成されている。各ベイン１３は上
下端部が、それぞれ大小一対のストラップリング（図示
せず）により１つおきに連結されている。複数のベイン
１３の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１４が陽極円筒１２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１５，１６に
固着されている。更に、陽極円筒１２の両開口端部に
は、それぞれ略漏斗状のポールピース１７，１８および
陽極円筒１２の外径よりも十分に径大なシールフランジ
３５，３６が接合されている。このシールフランジ３
５，３６は、鉄，ステンレスあるいは銅等からなってい
る。このようなシールフランジ３５，３６に同等外径の
鉄材のような強磁性体からなる環状シム板３７，３８が
ヘリアーク溶接部Ｂで全周が気密接合されており、各シ
ム板３７，３８は真空容器の一部となっている。このシ
ム板３７，３８はそれぞれポールピース１７，１８にも
接しているが、他面にはそれぞれ永久磁石２８、２９が
接して同軸的に配設され磁気的に結合されている。一方
のシム板３７には金属容器２１，２２を介して出力部２
４が突設され、他方のシム板３８には金属容器３９を介
して入力部２５が突設されている。又、陽極円筒１２の
外周には水冷用の銅製あるいはアルミニウム製のジャケ
ット４０（又は空冷用のラジエータ）がろう付により固
着されている。これら発振部本体１１，永久磁石２８、
２９，ジャケット４０等を取巻くように、磁性体製のヨ
ーク３２，３３が配設されている。更に、ベイン１３の
１つにアンテナリード１９の一端部が電気的に接続さ
れ、このアンテナリード１９はポールピース１７を貫通
し管軸に沿って出力部２４内を延びている。図中の符号
３０，３１はガスケット、３４はシールドボックスであ
る。That is, a plurality of copper vanes 13 are radially arranged inside the anode cylinder 12 constituting the oscillator body 11 to form a cavity resonator. The upper and lower ends of each vane 13 are connected to each other by a pair of large and small strap rings (not shown). In the electron action space surrounded by the free ends of the plurality of vanes 13, a spiral filament cathode 14 is arranged along the axis of the anode cylinder 12, and both ends thereof are fixed to end shields 15 and 16, respectively. . Furthermore, substantially funnel-shaped pole pieces 17 and 18 and seal flanges 35 and 36 having a diameter sufficiently larger than the outer diameter of the anode cylinder 12 are joined to both open ends of the anode cylinder 12. This seal flange 3
Reference numerals 5 and 36 are made of iron, stainless steel, copper or the like. To the seal flanges 35 and 36, annular shim plates 37 and 38 made of a ferromagnetic material such as an iron material having an equivalent outer diameter are hermetically joined at the entire circumference at the heli-arc welded portion B, and the shim plates 37 and 38 are It is a part of the vacuum container. The shim plates 37 and 38 are also in contact with the pole pieces 17 and 18, respectively, but the permanent magnets 28 and 29 are in contact with the other surfaces of the shim plates 37 and 38, respectively, and are coaxially arranged and magnetically coupled. One of the shim plates 37 is connected to the output unit 2 via the metal containers 21 and 22.
4 is provided in a protruding manner, and the other shim plate 38 is provided with an input portion 25 in a protruding manner via a metal container 39. Further, a copper or aluminum jacket 40 (or an air cooling radiator) for water cooling is fixed to the outer circumference of the anode cylinder 12 by brazing. These oscillator main body 11, permanent magnet 28,
Magnetic material-made yokes 32 and 33 are arranged so as to surround 29, the jacket 40 and the like. Further, one end of an antenna lead 19 is electrically connected to one of the vanes 13, and the antenna lead 19 penetrates the pole piece 17 and extends in the output section 24 along the tube axis. Reference numerals 30 and 31 in the figure are gaskets, and 34 is a shield box.

【００１２】尚、上記実施例では、陽極円筒１２の両方
の開口端部に、それぞれシールフランジ３５，３６およ
びシム板３７，３８が設けられているが、どちらか片方
だけでも良い。 （変形例）In the above embodiment, the seal flanges 35 and 36 and the shim plates 37 and 38 are provided at both open ends of the anode cylinder 12, respectively, but only one of them may be provided. (Modification)

【００１３】図２はこの発明の変形例を示したもので、
上記実施例と同様効果が得られる。この変形例の場合
は、シム板３８に突起４１が一体に設けられ永久磁石２
９との間に空隙４２が形成されている。その結果、永久
磁石２９への熱伝導が抑制される。尚、磁石は永久磁石
に限らず、電磁石、又は永久磁石と電磁石を組合わせた
ものであっても良い。FIG. 2 shows a modification of the present invention.
The same effect as in the above embodiment can be obtained. In the case of this modified example, the projection 41 is integrally provided on the shim plate 38 and the permanent magnet 2
A space 42 is formed between the space 9 and the space 9. As a result, heat conduction to the permanent magnet 29 is suppressed. The magnet is not limited to a permanent magnet, but may be an electromagnet or a combination of a permanent magnet and an electromagnet.

【００１４】[0014]

【発明の効果】この発明によれば、陽極円筒の開口端部
に径大なシールフランジが接合され、このシールフラン
ジに同等外径の強磁性体からなるシム板が気密接合され
てなり、このシム板が真空容器の一部となっているの
で、次のような優れた効果が得られる。 (1) ポールピースの小径化に伴ない、磁石で発生される
磁束を有効に作用空間部に集めることが出来、高効率の
磁気回路が得られる。 (2) ポールピースとシム板との同軸上のずれはなくな
る。According to the present invention, a large-diameter seal flange is joined to the open end of the anode cylinder, and a shim plate made of a ferromagnetic material having the same outer diameter is airtightly joined to the seal flange. Since the shim plate is part of the vacuum container, the following excellent effects can be obtained. (1) As the diameter of the pole piece becomes smaller, the magnetic flux generated by the magnet can be effectively collected in the working space, and a highly efficient magnetic circuit can be obtained. (2) Coaxial misalignment between the pole piece and the shim plate is eliminated.

【００１５】(3) ブロック的な製造、つまり陽極円筒・
ポールピース部分と、ステム側部分（シム板を含む）
と、出力部分（シム板を含む）とを予め組立てておき、
各シム板とシールフランジをヘリアーク溶接して一体化
することが可能になる。その結果、量産性に優れてい
る。(3) Block-like manufacturing, that is, the anode cylinder
Pole piece part and stem side part (including shim plate)
And the output part (including the shim plate) are assembled in advance,
It becomes possible to integrate each shim plate and the seal flange by heli-arc welding. As a result, it is excellent in mass productivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】この発明の一実施例に係るマグネトロンを示す
縦断面図。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a magnetron according to an embodiment of the present invention.

【図２】この発明の変形例を示す縦断面図。FIG. 2 is a vertical sectional view showing a modified example of the present invention.

【図３】従来のマグネトロンを示す縦断面図。FIG. 3 is a vertical sectional view showing a conventional magnetron.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１２…陽極円筒、１３…ベイン、１７、１８…ポールピ
ース、２８、２９…磁石、３５，３６…シールフラン
ジ、３７，３８…シム板、４１…突起。12 ... Anode cylinder, 13 ... Vane, 17, 18 ... Pole piece, 28, 29 ... Magnet, 35, 36 ... Seal flange, 37, 38 ... Shim plate, 41 ... Protrusion.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 内側に複数のベインが放射状に配設され
た陽極円筒の開口端部にポールピースが固着され、この
ポールピースにシム板を介して環状の磁石が磁気的に結
合されてなるマグネトロンにおいて、 上記陽極円筒の開口端部に径大なシールフランジが接合
され、このシールフランジに同等外径の強磁性体からな
る上記シム板が気密接合されてなり、このシム板が真空
容器の一部となっていることを特徴とするマグネトロ
ン。1. A pole piece is fixed to an open end portion of an anode cylinder in which a plurality of vanes are radially arranged, and an annular magnet is magnetically coupled to the pole piece via a shim plate. In the magnetron, a large-diameter seal flange is joined to the open end of the anode cylinder, and the shim plate made of a ferromagnetic material having the same outer diameter is airtightly joined to the seal flange. A magnetron characterized by being part of it.