WO2019009173A1 - マグネトロンとこれを備えたマイクロ波加熱装置 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to a magnetron that is difficult to disassemble and a microwave heating apparatus provided with the magnetron.
- the structure of the magnetron which is a microwave generator, is classified from the functional aspect, it is composed of a magnetic circuit unit, a cooling circuit unit, an LC filter circuit unit, and a core tube.
- the core tube is composed of a top shell portion having an antenna portion, an anode portion, and a cathode portion.
- the magnetron converts direct current energy applied between the anode part and the cathode part into high frequency energy through electronic motion in the working space between the anode and the cathode where the orthogonal electrostatic magnetic field is formed, and microwaves It is an electron tube that occurs.
- a magnetron is widely used as a microwave generator for a microwave heating apparatus such as an microwave oven, since the oscillation efficiency is relatively high and the output can be easily increased (for example, see Patent Document 1).
- FIG. 6 is a perspective view of a conventional magnetron.
- FIG. 7 is a cross-sectional view of a core tube of a conventional magnetron.
- FIG. 8 is a cross-sectional view of the exterior component excluding the core tube of the conventional magnetron.
- the core tube 19 of a general magnetron is formed by vacuum sealing.
- a coiled filament 1 is disposed at the center of the cathode of the magnetron.
- the filament 1 is supported by the center lead 4 and the side leads 5.
- the center lead 4 is connected to the side lead 5 via an end hat 2 and an end hat 3 provided at both ends of the filament 1.
- the anode part of the magnetron comprises an anode cylinder 6 and an even number of vanes 7 provided so as to project from the inner peripheral surface of the anode cylinder 6 toward the filament 1.
- the vanes 7 are provided to keep a predetermined distance from the filament 1.
- a cavity resonator 8 is formed between the vane 7 and the inner peripheral wall surface of the anode cylinder 6.
- a pair of bowl-shaped magnetic pole portions 9 and 10 having substantially the same shape are disposed to face each other.
- the input unit 12 is provided outside the end in the tube axis direction of the magnetic pole unit 9 and supplies the heating power and the high voltage for driving the magnetron to the filament 1.
- the output portion 11 is provided outside the end portion of the magnetic pole portion 10 in the tube axis direction, and radiates the microwave generated in the anode portion.
- the output unit 11 and the input unit 12 constitute a core tube 19 covered with a vacuum wall.
- the frame-shaped yokes 15, 16 are made of a ferromagnetic material and are combined in a rectangular shape in cross section.
- the filament 1 is heated and electrons are emitted from the filament 1 toward the vane 7 by applying a predetermined high DC voltage between the filament 1 and the vane 7.
- the electrons are subjected to the action of orthogonal electromagnetic fields in the electron motion space 17 between the filament 1 and the vane 7.
- the electrons orbit around the filament 1 and travel to the vane 7.
- the electrons interact with the weak microwaves of the 2,450 MHz band generated in the cavity resonator 8 in the divided vane 7 to generate large microwaves in the cavity resonator 8. .
- the microwaves generated in the cavity resonator 8 are transmitted by the antenna lead 18 electrically coupled to one of the vanes 7 and radiated into the heating chamber of the microwave oven through the output section 11.
- parts other than the core tube 19 can be used semipermanently. Therefore, disassembly of the magnetron and replacement of the core tube 19 can be performed by a simple operation such as removal of the screw 21. Therefore, the magnetron may be used in a manner beyond the manufacturer's warranty, such as replacing the part with a non-genuine part. This causes unstable operation and shortens the life.
- the present disclosure aims to provide a reliable magnetron which can not be disassembled unless parts are destroyed.
- the magnetron of the present embodiment has a magnetic circuit composed of a permanent magnet and a yoke formed by joining a first yoke and a second yoke.
- the first yoke and the second yoke are joined by plastic deformation of the joint portion integrally provided on at least one of the first yoke and the second yoke.
- FIG. 1 is a perspective view of a magnetron according to the first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of the exterior component excluding the core tube of the magnetron in accordance with the first embodiment.
- FIG. 3 is a partially enlarged view of the magnetron according to the first embodiment before bending the claws of the input side frame-shaped yoke.
- FIG. 4A is a partially enlarged view of the magnetron according to Embodiment 1, viewed from the outside, in which the claws of the input side frame-like yoke are bent.
- FIG. 4B is a partially enlarged view of the magnetron according to Embodiment 1, viewed from the inside when the claws of the input side frame-shaped yoke are bent.
- FIG. 1 is a perspective view of a magnetron according to the first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of the exterior component excluding the core tube of the magnetron in accordance with
- FIG. 5 is a partially enlarged view of a yoke of a magnetron according to a second embodiment of the present disclosure.
- FIG. 6 is a perspective view of a conventional magnetron.
- FIG. 7 is a cross-sectional view of a core tube of a conventional magnetron.
- FIG. 8 is a cross-sectional view of the exterior component excluding the core tube of the conventional magnetron.
- the magnetron of the first aspect of the present disclosure has a magnetic circuit composed of a permanent magnet and a yoke formed by joining a first yoke and a second yoke.
- the first yoke and the second yoke are joined by plastic deformation of the joint portion integrally provided on at least one of the first yoke and the second yoke.
- the first yoke and the second yoke are joined by caulking.
- the first yoke has a claw that is a joint.
- the second yoke has a hole.
- the claws are bent by caulking, and the claws engage with the holes.
- the first yoke has a claw that is a joint.
- the pawl has an engagement protrusion.
- the second yoke has a hole and an engaging portion provided in the hole. The claw portion is bent by caulking, and the engagement protrusion engages with the engagement portion.
- a fifth aspect of the present disclosure is a microwave heating apparatus provided with the magnetron of the first aspect.
- FIG. 1 is a perspective view of a magnetron according to the first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of the exterior component excluding the core tube of the magnetron according to the present embodiment.
- FIG. 3 is a partially enlarged view of the magnetron according to the present embodiment before the claws of the input side frame-like yoke are bent.
- FIG. 4A is a partially enlarged view of the magnetron according to the present embodiment, as viewed from the outside, in which the claws of the input side frame-shaped yoke are bent.
- FIG. 4B is a partially enlarged view of the magnetron according to the present embodiment, as viewed from the inside, in which the claws of the input side frame-shaped yoke are bent.
- the frame-shaped yoke 15 is arrange
- the frame-shaped yokes 16 are arranged such that the cross section has an inverted U-shape.
- the frame-shaped yoke 15 and the frame-shaped yoke 16 are arranged such that their ends overlap. In this state, by combining the frame-shaped yoke 15 and the frame-shaped yoke 16, a cylindrical frame-shaped yoke having a rectangular cross section is formed. In the present embodiment, the frame-shaped yokes 15 and 16 correspond to the first yoke and the second yoke, respectively.
- a notch 151 is formed substantially at the center between the two ends of the frame-shaped yoke 15.
- a projecting claw portion 201 is integrally formed with the frame-shaped yoke 15.
- a hook-like engagement protrusion 202 is formed at the tip of the claw portion 201.
- the claw portion 201 corresponds to a joint portion.
- a hole 161 is formed substantially at the center of the two end portions of the frame-shaped yoke 16. As shown in FIGS. 4A and 4B, the hole portion 161 is provided to face the claw portion 201 of the frame-shaped yoke 15. Since the engaging portion 162 is formed in the hole 161, the hole 161 has a substantially L shape.
- an annular permanent magnet 13 is placed at the inner central portion of the frame-shaped yoke 15 so as to surround the hole formed in the frame-shaped yoke 15.
- the input side of the assembled core tube 19 is inserted into the annular permanent magnet 13 and the frame-shaped yoke 15.
- the output side of the core tube 19 is inserted into the annular permanent magnet 14 and the frame-like yoke 16.
- the claw portion 201 is bent by caulking at about 90 ° in the direction of the hole portion 161 and engaged with the peripheral portion of the hole portion 161.
- the bending angle of the claw portion 201 is approximately 90 degrees. If the bending angle is 90 ° or more, the frame-shaped yokes 15, 16 are engaged reliably.
- the frame-like joint is formed by plastic deformation (caulking) of the claw portion 201 (joint portion) integrally provided on at least one of the frame-like yoke 15 and the frame-like yoke 16.
- the iron 15 and the frame-shaped yoke 16 are joined.
- a hook-like engagement protrusion 202 is formed at the tip of the claw portion 201.
- the engagement protrusion 202 has a so-called L shape.
- the claw portion 201 may have a T shape.
- two engaging portions 162 may be formed in the hole portion 161.
- a rivet is hit on the overlapping portion of the frame-shaped yokes 15 and 16 to fix the frame-shaped yoke 15 and the frame-shaped yoke 16.
- the present invention is not limited to this.
- the frame-shaped yoke 15 and the frame-shaped yoke 16 may be fixed by a tapping screw.
- the magnetron As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent the magnetron from being used by a method out of the manufacturer's guarantee, such as replacing the part with a non-genuine part. Thereby, unstable operation can be suppressed and shortening of the life can be prevented. As a result, it is possible to provide a reliable magnetron which can not be disassembled unless parts are destroyed.
- Embodiment 2 of the present disclosure will be described.
- the same or corresponding portions as in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions will be omitted.
- FIG. 5 is a partially enlarged view of the yoke of the magnetron according to the present embodiment.
- the present embodiment is the same as the first embodiment in that the claws 203 are bent and engaged with the holes 163. However, the present embodiment is different from the first embodiment in the following points.
- the engaging projection 202 is not provided in the claw portion 203, and the engaging portion 162 is not provided in the hole portion 163.
- the claws 203 be bent by 90 ° or more and fixed.
- the magnetron As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent the magnetron from being used by a method out of the manufacturer's guarantee, such as replacing the part with a non-genuine part. Thereby, unstable operation can be suppressed and shortening of the life can be prevented. As a result, it is possible to provide a reliable magnetron which can not be disassembled unless parts are destroyed.
- the present disclosure is applicable to a magnetron.
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Abstract
本態様のマグネトロンは、永久磁石(13、14)と、第1継鉄(15)と第2継鉄(16)とを接合して構成された継鉄とで構成された磁気回路を有し、第1継鉄(15)と第2継鉄(16)との少なくとも一方に一体的に設けられた接合部(201)の塑性変形により、第1継鉄(15)と第2継鉄(16)とが接合される。本態様によれば、部品を純正でない部品に交換するなど、マグネトロンが製造業者の保証範囲外の方法で使用されないようにすることができる。これにより、不安定動作を抑制し、寿命の短縮を防止することができる。その結果、部品を破壊しない限り解体できない、信頼性の高いマグネトロンを提供することができる。
Description
本開示は、解体困難なマグネトロンとこのマグネトロンを備えたマイクロ波加熱装置に関する。
従来、マイクロ波発生装置であるマグネトロンは、機能面からその構造を分類すると、磁気回路部、冷却回路部、LCフィルター回路部、および、コアチューブから構成される。コアチューブは、アンテナ部を有するトップシェル部と、陽極部と、陰極部とから構成される。
マグネトロンは、陽極部と陰極部との間に印加された直流エネルギーを、直交静電磁界が形成された陽極・陰極間の作用空間における電子運動を介して、高周波エネルギーに変換し、マイクロ波を発生する電子管である。マグネトロンは、発振効率が比較的高く大出力化が容易なことから、電子レンジなどのマイクロ波加熱装置のためのマイクロ波発生装置として広く用いられる(例えば、特許文献1参照)。
図6は、従来のマグネトロンの斜視図である。図7は、従来のマグネトロンのコアチューブの断面図である。図8は、従来のマグネトロンのコアチューブを除く外装部品の断面図である。
これらの図において、一般的なマグネトロンのコアチューブ19は、真空封止することにより形成される。マグネトロンの陰極部の中心部に、コイル状のフィラメント1が配置される。フィラメント1は、センターリード4とサイドリード5によって支持される。センターリード4は、フィラメント1の両端に設けられたエンドハット2、エンドハット3を介してサイドリード5に接続される。
マグネトロンの陽極部は、陽極円筒6と、陽極円筒6の内周面からフィラメント1に向かって突出するように設けられた偶数枚のベイン7とを備える。ベイン7は、フィラメント1と所定間隔を保つように設けられる。ベイン7と陽極円筒6の内周壁面との間で、空胴共振器8が構成される。
陽極円筒6の管軸方向の両端部には、略同一形状ですり鉢状の一対の磁極部9、10が対向するように配置される。入力部12は、磁極部9の管軸方向の端部外側に設けられ、フィラメント1に加熱電力およびマグネトロン駆動用高電圧を供給する。出力部11は、磁極部10の管軸方向の端部外側に設けられ、陽極部に発生したマイクロ波を放射する。出力部11、入力部12により、真空壁で覆われたコアチューブ19が構成される。
次に、コアチューブ19以外の外装部品について説明する。一対の環状永久磁石13、14の一方の磁極面が、磁極部9、10と磁気的に結合される。それとともに、一対の環状永久磁石13、14の他方の磁極面が、枠状継鉄15、16に磁気的に結合される。これにより、磁気回路が構成される。枠状継鉄15、16は、強磁性体から成り、断面が四角形状に組み合わされる。
その結果、フィラメント1とベイン7との間に形成される電子運動空間17に、直流磁界が供給される。
上記マグネトロンにおいて、フィラメント1を加熱し、フィラメント1とベイン7との間に、所定の直流高電圧を印加することにより、フィラメント1からベイン7に向かって電子が放出される。
この電子が、フィラメント1とベイン7との間の電子運動空間17において、直交する電磁界の作用を受ける。この電子が、フィラメント1の周囲を旋回しながら周回し、ベイン7に向う。この電子が、分割されたベイン7内の空胴共振器8に生じた2,450MHz帯の微弱なマイクロ波と相互作用を起こすことにより、空胴共振器8内に大なるマイクロ波が発生する。
空胴共振器8内に発生したマイクロ波は、ベイン7の一つと電気的に結合されたアンテナリード18によって伝送され、出力部11を介して電子レンジの加熱室内に放射される。
上記従来の構成において、コアチューブ19以外の部品は、半永久的に使用可能である。このため、ネジ21の脱着などの簡単な作業で、マグネトロンの解体、コアチューブ19の交換が行える。従って、部品を純正でない部品に交換するなど、マグネトロンが製造業者が保証する範囲外の方法で使用されることがある。これが、不安定動作を引き起こし、寿命を短縮する。
本開示は、部品を破壊しない限り解体できない、信頼性の高いマグネトロンを提供することを目的とする。
本態様のマグネトロンは、永久磁石と、第1継鉄と第2継鉄とを接合して構成された継鉄とで構成された磁気回路を有する。本態様のマグネトロンでは、第1継鉄と第2継鉄との少なくとも一方に一体的に設けられた接合部の塑性変形により、第1継鉄と第2継鉄とが接合される。
本態様によれば、部品を純正でない部品に交換するなど、マグネトロンが製造業者の保証範囲外の方法で使用されないようにすることができる。これにより、不安定動作を抑制し、寿命の短縮を防止することができる。その結果、部品を破壊しない限り解体できない、信頼性の高いマグネトロンを提供することができる。
本開示の第1の態様のマグネトロンは、永久磁石と、第1継鉄と第2継鉄とを接合して構成された継鉄とで構成された磁気回路を有する。本態様のマグネトロンでは、第1継鉄と第2継鉄との少なくとも一方に一体的に設けられた接合部の塑性変形により、第1継鉄と第2継鉄とが接合される。
本開示の第2の態様のマグネトロンでは、第1の態様に加えて、第1継鉄と第2継鉄とがカシメにより接合される。
本開示の第3の態様のマグネトロンでは、第1の態様に加えて、第1継鉄が、接合部である爪部を有する。第2継鉄が孔部を有する。爪部がカシメにより折り曲げられ、爪部が孔部に係合する。
本開示の第4の態様のマグネトロンでは、第1の態様に加えて、第1継鉄が、接合部である爪部を有する。爪部が係合突起を有する。第2継鉄が、孔部と、孔部に設けられた係合部とを有する。爪部がカシメにより折り曲げられ、係合突起が係合部に係合する。
本開示の第5の態様は、第1の態様のマグネトロンを備えたマイクロ波加熱装置である。
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1は、本開示の実施の形態1に係るマグネトロンの斜視図である。図2は、本実施の形態に係るマグネトロンのコアチューブを除く外装部品の断面図である。図3は、入力側枠状継鉄の爪部を折り曲げる前の、本実施の形態に係るマグネトロンの部分拡大図である。
図1は、本開示の実施の形態1に係るマグネトロンの斜視図である。図2は、本実施の形態に係るマグネトロンのコアチューブを除く外装部品の断面図である。図3は、入力側枠状継鉄の爪部を折り曲げる前の、本実施の形態に係るマグネトロンの部分拡大図である。
図4Aは、入力側枠状継鉄の爪部が折り曲げられ、外側から見た、本実施の形態に係るマグネトロンの部分拡大図である。図4Bは、入力側枠状継鉄の爪部が折り曲げられ、内側から見た、本実施の形態に係るマグネトロンの部分拡大図である。
図1、図2に示すように、枠状継鉄15は、断面がU字形状を有するように配置される。枠状継鉄16は、断面が逆U字形状を有するように配置される。
枠状継鉄15と枠状継鉄16とは、それらの端部が重なるように配置される。この状態で、枠状継鉄15と枠状継鉄16とを組み合わせることにより、四角形状の断面を有する筒状の枠状継鉄が形成される。本実施の形態では、枠状継鉄15、16は、第1継鉄、第2継鉄にそれぞれ相当する。
図3に示すように、枠状継鉄15の二つの端部の略中央には、切欠き部151が形成される。切欠き部151内には、突起状の爪部201が枠状継鉄15と一体的に形成される。爪部201の先端部には、鉤状の係合突起202が形成される。本実施の形態では、爪部201は接合部に相当する。
図1、図3に示すように、枠状継鉄16の二つの両端部の略中央に、孔部161が形成される。図4A、図4Bに示すように、孔部161は、枠状継鉄15の爪部201に対向するように設けられる。孔部161内に係合部162が形成されるため、孔部161は略L字形状を有する。
マグネトロンを組み立てる時は、枠状継鉄15に形成された孔を囲むように、枠状継鉄15の内側中央部に環状永久磁石13を置く。組み立てられたコアチューブ19の入力側を、環状永久磁石13および枠状継鉄15に挿入する。コアチューブ19の出力側を、環状永久磁石14および枠状継鉄16に挿入する。枠状継鉄15、16の重なり部分にリベットを打つことにより、枠状継鉄15と枠状継鉄16とを組み合わせると、四角形状の断面を有する筒状の枠状継鉄が形成される。
爪部201が孔部161の方向に約90°、カシメにより折り曲げられて、孔部161の周縁部分に係合する。枠状継鉄15の爪部201が枠状継鉄16の孔部161に係合して、枠状継鉄15、16が固定されると、マグネトロンは解体できないようになる。
本実施の形態では、爪部201の折り曲げ角度は約90°である。折り曲げ角度が90°以上であれば、枠状継鉄15、16は確実に係合する。
このように、本実施の形態では、枠状継鉄15と枠状継鉄16との少なくとも一方に一体的に設けられた爪部201(接合部)の塑性変形(カシメ)により、枠状継鉄15と枠状継鉄16とが接合される。
本実施の形態では、爪部201の先端部に、鉤状の係合突起202が形成される。係合突起202は、いわばL字形状を有する。しかし、爪部201はT字形状を有してもよい。この場合、孔部161内に二つの係合部162が形成されればよい。
本実施の形態では、枠状継鉄15、16の重なり部分にリベットを打ち、枠状継鉄15と枠状継鉄16とを固定する。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、タッピングねじにより、枠状継鉄15と枠状継鉄16とを固定してもよい。
以上のように、本実施の形態によれば、部品を純正でない部品に交換するなど、マグネトロンが製造業者の保証範囲外の方法で使用されないようにすることができる。これにより、不安定動作を抑制し、寿命の短縮を防止することができる。その結果、部品を破壊しない限り解体できない、信頼性の高いマグネトロンを提供することができる。
(実施の形態2)
以下、本開示の実施の形態2について説明する。以下の説明において、実施の形態1と同一または相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
以下、本開示の実施の形態2について説明する。以下の説明において、実施の形態1と同一または相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図5は、本実施の形態に係るマグネトロンの継鉄の部分拡大図である。本実施の形態は、爪部203が折り曲げられて孔部163に係合するという点で、実施の形態1と同じである。しかしながら、本実施の形態は、以下の点で実施の形態1と相違する。
図5に示すように、本実施の形態において、爪部203には、係合突起202が設けられておらず、孔部163には、係合部162が設けられていない。本実施の形態では、爪部203は、90°以上折り曲げられて、固着されることが好ましい。
以上のように、本実施の形態によれば、部品を純正でない部品に交換するなど、マグネトロンが製造業者の保証範囲外の方法で使用されないようにすることができる。これにより、不安定動作を抑制し、寿命の短縮を防止することができる。その結果、部品を破壊しない限り解体できない、信頼性の高いマグネトロンを提供することができる。
本開示は、マグネトロンに適用可能である。
1 フィラメント
2、3 エンドハット
4 センターリード
5 サイドリード
6 陽極円筒
7 ベイン
8 空胴共振器
9、10 磁極部
11 出力部
12 入力部
13、14 環状永久磁石
15、16 枠状継鉄
17 電子運動空間
18 アンテナリード
19 コアチューブ
21 ネジ
151 切欠き部
161、163 孔部
162 係合部
201、203 爪部
202 係合突起
2、3 エンドハット
4 センターリード
5 サイドリード
6 陽極円筒
7 ベイン
8 空胴共振器
9、10 磁極部
11 出力部
12 入力部
13、14 環状永久磁石
15、16 枠状継鉄
17 電子運動空間
18 アンテナリード
19 コアチューブ
21 ネジ
151 切欠き部
161、163 孔部
162 係合部
201、203 爪部
202 係合突起
Claims (5)
- 永久磁石と、第1継鉄と第2継鉄とを接合して構成された継鉄とで構成された磁気回路を有するマグネトロンにおいて、
前記第1継鉄と前記第2継鉄との少なくとも一方に一体的に設けられた接合部の塑性変形により、前記第1継鉄と前記第2継鉄とが接合された、マグネトロン。 - 前記第1継鉄と前記第2継鉄とがカシメにより接合された、請求項1に記載のマグネトロン。
- 前記第1継鉄が、前記接合部である爪部を有し、
前記第2継鉄が孔部を有し、
前記爪部がカシメにより折り曲げられ、前記爪部が前記孔部に係合する、請求項1に記載のマグネトロン。 - 前記第1継鉄が、前記接合部である爪部を有し、
前記爪部が係合突起を有し、
前記第2継鉄が、孔部と、前記孔部に設けられた係合部とを有し、
前記爪部がカシメにより折り曲げられ、前記係合突起が前記係合部に係合する、請求項1に記載のマグネトロン。 - 請求項1に記載のマグネトロンを備えたマイクロ波加熱装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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