KR0120636Y1 - 마그네트론 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전자렌지등의 마이크로파 가열기기에 사용되는 마그네트론에 관한 것으로, 특히 음극부를 통해 외부로 누설되는 마이크로파 에너지를 억제하는 마그네트론에 관한 것으로써, 자계집속용 자극편(17)의 내주면에는 양극통체(1)에서 발생된 고주파가 상기 음극부지지체(11,13)를 통해 외부로 누설되는 것을 방지하도록 특정주파수 감쇄용쵸크(35)가 용접고착되어 있는 것을 특징으로 하며, 음극부를 통해 외부로 누설되는 마이크로파 에너지를 효과적으로 억제할 수 있을뿐만 아니라, 구조가 간단하여 소형화할 수 있으면서도 제조비를 절감할 수 있다.

Description

마그네트론

제1도는 일반적인 마그네트론의 개략적인 종단면도,

제2도는 종래에 의한 마그네트론의 음극부구조의 확대단면도,

제3도는 본 고안의 일실시예에 의한 마그네트론의 음극부구조의 확대단면도,

제4도(a)는 본 고안의 다른 일실시예에 의한 마그네트론의 음극부구조의 확대단면도.

제4도(b)는 본 고안의 또다른 일실시예에 의한 마그네트론의 음극부구조의 확대단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:양극통체3:베인

5:필라멘트7,9:상부 및 하부엔드햇

11,13:음극부지지체15,17:자계집속용 자극편

19,21:금속관23:절연링

25:절연관27:배기관

29:안테나31,33:외부접속단자

35:감쇄용쵸크

본 고안은 전자렌지등의 마이크로파 가열기기에 사용되는 마그네트론에 관한 것으로, 특히 음극부를 통해 외부로 누설되는 마이크로파 에너지를 억제하는 마그네트론에 관한 것이다.

일반적으로, 마그네트론은 제 1도에 도시한 바와같이, 상기 마그네트론의 외부로 누설되는 복수종류의 고조파 성분을 감쇄시키도록 양극통체(1)의 내부에 필라멘트(5)측으로 돌출해서 공진공동을 형성하는 복수(짝수)개의 베인(3)이 배치되어 있고, 상기 필라멘트(5)의 양단부에는 발진에 기여하지 못하는 손실전류인 열전자가 중심축방향으로 방사되는 것을 방지하도록 상부 및 하부엔드햇(7,9)이 고착되어 있다.

그리고, 상기 양극통체(1)의 양측 개구단부에는 자계집속용의 자극편(15,17)이 서로 대향해서 배치되어 있고, 상기 자계집속용 자극편(15,17)의 상하부에는 상기 양극통체(1)의 내부를 진공으로 밀봉하기위한 금속관(19,21)이 상기 양극통체(1)의 양측개구단부에 각각 기밀하게 용접고착되어 있다.

상기 금속관(19)의 출력측상부 개구단부에는 세라믹제의 원통형상으로 형성된 절연관(25)이 상기 금속관(19)의 일단부에 기밀하게 용접고착되어 있고, 상기 절연관(25)의 상부측 선단부에는 동으로 이루어진 배기관(27)이 고착되어 마그네트론의 출력부를 구성하고 있다.

한편, 상기 금속관(21)의 음극부 측단부에는 상기 필라멘트(5)를 지지하는 음극부지지체(11,13)가 금속관(21) 및 절연링(23)에 형성된 관통구멍을 통해 상기 절연링(23)의 하부면에 고착되어 있는 외부접속단자(31,33)에 전기적으로 각각 접속되어 있다.

상기와 같이 구성된 마그네트론에 있어서, 외부접속단자(31,33)를 통해 필라멘트(5)에 전원이 인가되면, 상기 양극통체(1)내에서 2450MH_Z대역의 기본파가 발생함과 동시에 그 기본파(2450MH_Z)의 정수배에 해당하는 고조파성분도 발생된다.

상기 발생된 기본파와 고조파성분의 에너지는 마그네트론의 배기관(27)으로부터 복사되어 도파관을 통해 전자렌지내의 캐비티내로 전달된다.

이때, 상기 양극통체(1)내에서 발생한 마이크로파 에너지의 일부(3~4%)는 작용공간내에 존재하는 음극부의 필라멘트(5) 및 상·하부엔드햇(7,9)으로 유기되어 음극부지지체(11,13)를 통해 입력부쪽으로 전파되어 외부로 누설된다.

이런 과정을 통해 외부로 누설된 마이크로파 에너지는 무선통신장애, 전자기기 및 인체에 영향을 주기 때문에 지역에 따라서는 누설되는 마이크로파 에너지의 한계치를 법으로 강력하게 규제하고 있다.

이에 따라, 종래에는 상기 양극통체(1)에서 발생한 마이크로파 에너지중 일부가 음극부의 필라멘트(5)로 유기되어 음극부지지체(11,13)를 통해 입력부로 누설되는 것을 방지하고자 제 2도(A)에 도시한 바와같이, 상기 금속관(21)의 내부인 음극부지지체(11,13)의 어느 일정부분에 쵸크링(41)을 접합시켜 쵸크구조를 형성하거나 제2도(B)에 도시한 바와같이, 상기 금속관(21)의 일부분(21a)을 이용하여 쵸크구조를 형성하였다.

그리고, 제2도(C)에 도시한 바와같이, 상기 자계집속용 자극편(17)과 금속관(21)사이에 쵸크링(41)의 일부분을 끼워서 쵸크구조를 형성하거나 제2도(D)에 도시한 바와같이, 상기 금속관(21)의 하단부에 쵸크링(41)을 브레이징(BRAZING)에 의해 기밀접착시켜 쵸크구조를 형성하는 방식을 사용하고 있었다.

그런데, 이와같은 방식에 있어서는 2450MH_Z대의 기본파 및 그 기본파의 정수배에 해당하는 고조파성분을 포함하는 마이크로파 에너지의 출력가운데 상기 마그네트론의 외부로 누설되는 일부의 에너지를 차단하기위해 구조적으로 상당히 복잡한 쵸크구조를 형성해야하기 때문에 구성이 복잡하면서도 제조비가 상승한다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기위해 이루어진 것으로써, 본 고안의 목적은 자계집속용 자극편의 내주면에 특정주파수 감쇄용쵸크를 용접고착하여 음극부를 통해 외부로 누설되는 마이크로파에너지를 효과적으로 억제할 수 있을뿐만 아니라, 구조가 간단하여 소형화할 수 있으면서도 제조비를 절감할 수 있는 마그네트론을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 마그네트론은 열전자를 방출하는 필라멘트와, 상기 필라멘트를 외측에서 둘러싸서 중심부 근처에서 공진공동을 형성하도록 다수의 베인이 배치된 양극통체와, 상기 양극통체의 개구부에 고정되어 상기 필라멘트 및 베인에 의해 형성된 작용공간내에 균일하게 자속을 수속하도록 자로를 형성하는 깔대기형상의 자계집속용 자극편과, 상기 자계집속용 자극편의 상하부에 고정되어 상기 양극통체의 내부를 진공으로 밀봉하는 금속관과, 상기 금속관의 음극부측단부에 필라멘트를 지지하도록 절연링에 형성된 관통구멍을 통해 외부접속단자에 접합되어 있는 음극부지지체로 구성된 마그네트론에 있어서, 상기 자계집속용 자극편의 상부개구측 냄주면에는 상기 양극통체에서 발진된 고주파가 상기 음극부지지체를 통해 외부로 누설되는 것을 방지하도록 특정주파수 감쇄용쵸크가 용접고착되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 일반적인 마그네트론의 개략적인 종단면도이고, 제3도는 본 고안의 일실시예에 의한 마그네트론의 음극부구조의 확대단면도로써, 종래의 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일명칭 및 동일부호를 병기하여 중복되는 설명을 생략한다.

제1도내지 제3도에 도시한 바와같이, 동판등에 의해 원통형상으로 형성된 양극통체(1)의 내부에는 외부로 누설되는 고조파성분을 감쇄시키도록 복수개의 공진공동을 형성하는 다수(짝수)개의 베인(3)이 축심방향을 향하여 방사상으로 배치되어 있고, 이들 양극통체(1)와 베인(3)에 의해 양극부를 구성한다.

그리고, 상기 베인(3)의 상하양단부에는 각각 캐패시턴스를 변화시켜 일정한 공진주파수를 얻도록 내측 및 외측균압링(3a,3b)이 상기 베인(3)을 하나 걸러서 각각 배치되어 있고, 상기 양극통체(1)의 중심축상 근처에는 상기 다수개의 베인(3)의 선단부에 의해 작용공간이 형성되어 있으며, 이작용공간내에는 열전자를 방사하도록 토륨-텅스텐등을 나선형상으로 권회한 필라멘트(5)가 상기 양극통체(1)와 통축형상으로 배치되어 있다.

상기 필라멘트(5)의 양단부에는 발진에 기여하지 못하는 손실전류인 열전자가 중심축 방향으로 방사되는 것을 방지하도록 상부 및 하부엔드햇(7,9)이 고착되어 있고, 상기 하부엔드햇(9)의 바닥면에는 상기 필라멘트(5)를 지지하는 몰리브덴제의 음극부지지체(11,13)가 용접고착되어 있다.

또, 상기 하부엔드햇(9)의 중앙부에는 상기 필라멘트(5)를 지지하는 몰리브덴제의 중앙지지체인 음극부지지체(11)가 상기 중앙부에 형성된 관통구멍을 통해서 상기 상부엔드햇(7)의 하단부에 용접고착되어 있다.

여기에서, 상기 한쌍의 음극부지지체(11,13)는 금속관(21) 및 절연링(23)에 형성된 관통구멍을 통해 도시되지 않은 전원단자에 접속되어 있는 외부접속단자(31,33)에 전기적으로 접속되어 상기 필라멘트(5)에 동작전류를 공급하는 것이다.

또한, 상기 양극통체(1)의 양측개구부에는 상기 필라멘트(5)와 베인(3)에 의해 형성되는 작용공간내에 균일하게 자속을 형성하도록 자로를 형성하는 깔대기 형상의 자계집속용 자극편(15,17)이 상기 양극통체(1)의 양단부 내측에 절결된 위치에 안착되어서 잔류하는 양단부 외측 가장자리를 절곡하여 고정한다음 기밀하게 용접고착되어 있고, 상기 자계집속용 자극편(15,17)의 상하부에는 상기 양극통체(1)의 내부를 진공으로 밀봉하기위한 금속관(19,21)이 상기 자계집속용 자극편(15,17)의 중간부 혹은 상기 양극통체(1)의 양측개구단부에 각각 기밀하게 용접고착되어 있다.

또, 상기 자게집속용 자극편(17)의 내주면인 중간홀부 즉, 상기 음극부지지체(11,13)가 통과하는 부분에는 제3도에 도시된 바와같이, 상기 양극통체(1)에서 발생한 2450MH_Z대의 기본파 또는 제 2내지 제7고조파성분이 음극부를 통해 외부로 누설되는 것을 방지하도록 억제시켜야 할 특정주파수(기본파 또는 제 2내지 제 7고조파)파장의 1/2, 1/4 또는 1/8되는 길이를 가진 특정주파수 감쇄용쵸크(35)가 상기 음극부지지체(11,13)와 축상으로 평행하게 상기 자계집속용 자극편(17)의 끝단부에 용접고착되어 있다.

상기 자계집속용 자극편(17)의 상부개구측 끝단부에 용접고착된 상기 감쇄용쵸크(35)와 상기 자계집속용 자극편(17)에 의해서 구성되는 공간은 공진구조(R)를 형성한다.

그리고, 상기 감쇄용쵸크(35)는 통과할 수 있는 주파수범위가 한정되는 동축케이블 차단파장개념을 도입하여 억제하고자 하는 특정주파수의 차단파장에 맞게 내경을 구성한다.

또한 도면에 있어서, 상기 금속관(19)의 상부 개구단부에는 세라믹으로 이루어진 원통형상의 출력측 절연관(25)이 접합되어 있으며, 상기 절연관(25)의 상부측 선단부에는 동으로 이루어진 배기관(27)이 고착되어 있다.

그리고, 상기 배기관(27)의 내측 중앙부근처에는 작용공간내에 발진된 고주파를 출력하도록 상기 베인(3)하나로부터 도출된 안테나(29)가 상기 자계집속용 자극편(15,17)의 관통구멍을 통과하여 축상으로 연장되면서 상기 안테나(29)의 끝이 상기 배기관(27)에 의해 고정되어 있다.

또한, 상기 배기관(27)의 외측면에는 상기 배기관(27)의 용접고착부를 보호함은 물론, 전계집중에 의한 스파크방지 및 고주파안테나의 작용을 함과 동시에 고주파 출력을 외부로 끌어내는 안테나캡(37)이 씌워져 있다.

제4도(A)는 본 고안의 다른 일실시예에 의한 마그네트론의 음극부구조의 확대단면도이고, 제4도(B)는 본 고안의 또다른 일실시예에 의한 마그네트론의 음극부구조의 확대단면도이다.

제4도의 (A)에 도시한 실시예가 제3도에 도시한 실시예와 다른 점은 상기 감쇄용쵸크(35)가 상기 음극부지지체(11,13)와 축상으로 평행하게 배치되어 있으나, 상기 감쇄용쵸크(35)의 대체로 중간부가 절곡되어 있는 구조로써 상기 감쇄용쵸크(35)가 제 3도에 도시된 바와같이, 상기 음극부지지체(11,13)와 축상으로 평행하게 일직선으로 배치되어 있는 것과 도일한 효과를 얻을 수 있다.

한편, 제4도의 (B)에 도시한 실시예가 제3도에 도시한 실시예와 다른 점은 상기 자계집속용 자극편(17)의 상부개구측 끝단부에 상기 감쇄용쵸크(35)를 용접고착시켜 공진구조를 형성하는 것이 아니라, 상기 자게집속용 자극편(17)의 일부분을 감쇄용쵸크(35)로 사요하여 공진구조를 형성한 구조로써 제3도에 도시된 바와같이, 상기 자계집속용 자극편(17)의 일부분이 아닌 별도의 감쇄용쵸크(35)가 상기 자계집속용 자극편(17)에 용접고착되어 있는 것과 도일한 효과를 달성할 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 마그네트론의 작용효과를 설명한다.

외부접속단자(31,33)를 통해 전원이 인가되면, 제1의 외부접속단자→음극부지지체(11)→상부엔드햇(7)→필라멘트(5)→하부엔드햇(9)→음극부지지체(13)→제2의 외부접속단자(33)에 의해 폐회로가 구성되어 상기 필라멘트(5)에 동작전류가 공급되어 가열된다.

이때, 상기 양극통체(1)에 소정의 전압이 공급되면, 상기 필라멘트(5)로부터 열전자가 방출되고, 그 방출된 열전자가 자게집속용의 자극편(11,13), 베인(3) 및 필라멘트(5)에 의해 형성되는 공진공동내에서 작용하여 2450MH_Z대역의 기본고주파가 발생함과 동시에 그 기본파(2450MH_Z)의 정수배에 해당하는 제 2내지 제 7고조파성분이 발생된다.

상기 발생된 기본파와 고조파성분의 에너지는 마그네트론의 배기관(27)으로부터 복사되어 도파관을 통해 전자렌지내의 캐비티내로 전달되어 상기 캐비티내의 음식물을 조리하게 된다.

그러나, 상기 양극통체(1)네에서 발생한 마이크로파 에너지의 일부(3~4%)는 작용공간내에 존재하는 음극부의 필라멘트(5) 및 상·하부엔드햇(7,9)으로 유기되어 음극부지지체(11,13)를 통해 입력부쪽으로 전파되어 외부로 누설된다.

따라서, 본 고안에서는 자계집속용 자극편(17)의 상부개구측 내주면에 상기 자계집속용 자극편(17)의 일부분을 용접고착시키거나 연장한 특정주파수 감쇄용쵸크(35)를 억제하고자 하는 특정주파수(기본파 또는 제2내지 제7고조파)파장의 1/2, 1/4 또는 1/8의 길이로 상기 음극부지지체(11,13)와 축상으로 평행하게 배치시킴으로써 음극부의 필라멘트(5) 및 상·하부엔드햇(7,9)으로 유기되어 음극부지지체(11,13)를 통해 입력부쪽으로 전파되어 외부로 누설되는 특정주파수를 차폐시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 특정주파수 감쇄용쵸크(35)는 동축케이블 차단파장개념을 도입하여 억제하고자 하는 특정주파수(기본파 또는 제2내지 제7고조파)의 차단파장에 맞게 내경이 구성되어 있기 때문에 상기 음극부를 통해 외부로 누설되는 특정주파수를 효과적으로 억제할 수 있다.

상기의 설명에서와 같이 본 고안에 의한 마그네트론에 의하면, 자게집속용 자극편의 내주면에 특정주파수 감쇄용쵸크를 용접고착시켜 음극부를 통해 외부로 누설되는 마이크로파 에너지를 효과적으로 억제할 수 있을뿐만 아니라, 구조가 간단하여 소형화할 수 있으면서도 제조비를 절감할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (6)

1. 열전자를 방출하는 필라멘트(5)와, 상기 필라멘트(5)를 외측에서 둘러싸서 중심부 근처에서 공진공동을 형성하도록 다수의 베인(3)이 배치된 양극통체(1)와, 상기 양극통체(1)의 개구부에 고정되어 상기 필라멘트(5) 및 베인(3)에 의해 형성된 작용공간내에 균일하게 자속을 수속하도록 지로를 형성하는 깔대기형상의 자게집속용 자극편(15,17)과, 상기 자계집속용 자극편(15,17)의 상하부에 고정되어 상기 양극통체(1)의 내부를 진공으로 밀봉하는 금속관(19,21)과, 상기 금속관(21)의 음극부측단부에 필라멘트(5)를 지지하도록 절연링(23)에 형성된 관통구멍을 통해 외부접속단자(31,33)에 접합되어 있는 음극부지지체(11,13)로 구성된 마그네트론에 있어서, 상기 자계집속용 자극편(17)의 내주면에는 상기 양극통체(1)에서 발진되 고주파가 상기 음극부지지체(11,13)를 통해 외부로 누설되는 것을 방지하도록 특정주파수 감쇄용쵸크(35)가 용접고착되어 있는 것을 특징으로 하는 마그네트론.
2. 제1항에 있어서, 상기 감쇄용쵸크(35)는 억제시켜야 할 특정주파수의 차단파장에 맞게 내경을 구성한 것을 특징으로 하는 마그네트론.
3. 제1항에 있어서, 상기 감쇄용쵸크(35)는 상기 음극부지지체(11,13)와 축상으로 평행하게 일직선으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 마그네트론.
4. 제1항에 있어서, 상기 감쇄용쵸크(35)는 중간부가 절곡되어 상기 음극부지지체(11,13)와 축상으로 평행하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 마그네트론.
5. 제1항에 있어서, 상기 감쇄용쵸크(35)는 상기 자계집속용 자극편(17)과 함께 공진구조(R)를 형성하는 것을 특징으로 하는 마그네트론.
6. 제1항에 있어서, 상기 감쇄용쵸크(35)는 상기 자계집속용 자극편(17)의 일부분으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마그네트론.