KR0142774B1 - 마그네트론 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고주파를 발진하는 마그네트론(Magnetron)에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 불필요한 고주파성분이 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.

이를위해, 본 발명은 고주파 발생원과, 상기 고주파 발생원의 음극스템(8)을 통해 누설되는 고주파에너지를 내부에 가두어 놓기 위해 설치된 쉴드박스(18)와, 상기 쉴드박스내에 위치하며 고주파 흡수성이 큰 페라이트코어(28)(29) 및 도선(22)(23)으로 조합된 제1인덕터(33)와, 고주파 흡수성이 공기보다는 크고 제1인덕터의 코어보다는 작은 코어(30)(31) 및 도선(22)(23)으로 조합된 제2인덕터(32)로 구비하여, 상기 제1,2인덕터(33)(32)를 직렬로 연결힘과 함께 상기 제2인덕터(32)를 음극스템(8)에 연결하여서 된 것이다.

Description

마그네트론

제1도는 본 발명을 나타낸 종단면도

제2도는 제1도의 A-A선 단면도

제3도는 본 발명의 필터회로도

제4도는 본 발명의 쵸코소자를 나타낸 정면도 및 종단면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

18:쉴드박스 19,20:쵸크소자

21:관통형콘덴서 22,23:도선

24:관통도체 25:강유전체

28,29:페라이트코어 30,31:코어

32:제2인덕터 33:제1인덕터

본 발명은 고주파를 발진하는 마그네트론(magnetron)에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 불필요한 고주파성분이 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다. 일반적으로 마그네트론은 동작을 위해 내부에 전력을 공급하는 도선을 갖게 되는데, 이에따라 마그네트론의 동작시 상기 도선을 통해 고주파에너지의 일부기 마그네트론의 외부로 누설되는 현상이 발생된다.

이러한 누설된 고주파에너지는 다른 전자기기가 동작시 장애를 일으키게 하며, 경우에 따라서는 오동작을 일으키게 하는 원인이 되므로 이러한 불필요한 고주파의 누설은 확실히 억제하여야 한다.

따라서 마그네트론의 동작시 고주파가 누설되는 것을 방지하기 위해 쉴드박스를 사용하거나, 전력 공급도선에 인덕터의 역할을 하는 쵸크소자, 콘덴서 등의 조합에 의한 필터회로를 접속하였다.

그러나 이러한 필터회로를 구성하는 소자의 크기는 마그네트론의 소형화 등의 경향에 따라 점진적으로 작게 설계되어지고 있다.

이에따라 소형이면서도 고성능의 필터회로소자의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

따라서 근래에는 필터회로를 구성하는 쵸크소자로써, 페라이트와 같은 고투자율을 갖으며 고주파손실이 큰 코어와, 전력공급도선과를 조합한 인덕터를 사용하고 있는 추세이다.

이러한 쵸크소자는 페라이트 또는 페라이트를 함유하는 코어가 고주파흡수성이 양호하기 때문에 어떤 대역의 고주파성분에 대채서는 인덕터로 기능을 하게 됨과 동시에 어떤 대역의 고주파성분에 대해서는 고주파흡수성을 발휘해서 감쇄작용을 하게 된다.

그러나 이 경우에도 누설되는 고주파성분이 강하거나, 고주파흡수성이 있는 부재가 배치된 위치가 정재파의 고전계치의 위치와 일치하면 고주파흡수성이 있는 부재가 과열되어 소손되는 경우가 발생되었다.

특히, 고주파흡수성이 큰 코어가 배치된 인덕터가 서로 직렬로 연결되어 있는 경우에는 음극스템의 전극단자와 직접 연결되는 측의 인덕터가 통상 정재파의 고전계치의 위치롸 일치가 잘되기 때문에 도선이 소손되는 경우가 자주 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 종래의 이와같은 문제점은 해결하기 위해 안출한 것으로써, 그 구조를 개선하여 고주파 누설방지용 인덕터를 보호할 수 있는 마그네트론을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 고주파 발새원과, 상기 고주파 발생원의 음극스템을 통해 누설되는 고주파에너지를 내부에 가두어 놓기 위해 설치된 쉴드박스와, 상기 쉴드박스내에 위치하며 고주파 흡수성이 큰 페라이트코어 및 도선으로 조합된 제1인덕터와, 고주파 흡수성이 공기보다는 크고 제1인덕터의 코어보다는 작은 코어 및 도선으로 조합돤 제2인덕터로 구비하여 상기 제1,2인덕터를 직렬로 연결함과 함께 상기 제2인덕터를 음극스템에 연결하여서 된 마그네트론이 제공된다.

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도면 제1도 내지 제4도를 참고로하여

더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 제1도는 본 발명을 나타낸 종단면도이고 제2도는 제1도의 A-A선 단면도이며 제4도는 본 발명의 쵸코소자를 나타낸 정면도 및 종단면도로써, 본 발명의 마그네트론은 내측에 방사상으로 배치되어 공동, 공진을 형성하는 양극베인(1)을 가지는 양극구체(2)가 구비되어 있고 상기 양극구체(2)의 중심부에는 코일형상의 음극체(3)가 배치되어 있다.

상기 음극체(3)는 양단이 상,하엔드쉴드(4)(5)에 걸합됨과 동시에 음극체에 전력을 공급하기 위한 음극지지용 중심지지봉(6)과 외측지지봉(7)에 지지되어 있으며 상기 지지봉은 각각음극스템(8)에 의해 절연을 유지하도록 되어 있다.

상기 중심지지봉(6)과 전극단자(6a)는 음극스템(8)에서 먼쪽방향의 상엔드쉴드(4)에 연결되어 있고 음극지지봉(7) 및 전극단자(7a)는 음극스템(8)에 가까운 하엔드쉴드(5)에 연결되어 있다.

이에따라 공진,공동에서 바라볼 때 2개의 전극단자까지의 각각의 도선은 불평형의 구조를 갖게 되는데, 이들 2개의 전극단자는 공진, 공동에서 발진하는 고주파에너지의 일부가 불필요하게 엔드쉴드 및 음극체를 통하여 누설되는 구조를 갖게 된다.

상기 음극체(3)와 양극베인(1)가의 사이에 형성되어진 작용공간(9)에는 축에 평행한 방향의 자계가 형성된다.

상기한 바와 같이 작용공간(9)에 축에 평행한 자계를 형성하기 위해 폴 피스(10)(11)가 상,하로 배설되는데, 상기 폴 피스는 원통상의 영구자석(12)(13)에 자기적으로 결합되어 진다.

상기 양극베인(1)에 고주파에너지를 발생시키는 출력안테나(14)가 결합되어 축에 연하여 외부로 노출되며 일측은 출력안테나 단자(15)에 접속되어 있다.

상기 공진,공동에서 발생된 고주파에너지의 대부분은 상기 출력안테나 단자(15)로부터 전자레인지의 캐비티(Cavity)내에 전달되어 조리 등에 이용된다.

상기 양극구체(2)의 외주에는 냉각핀(16)이 결합되어 있고 자성체요크(17)의 상,하방에 고정되는 한쌍의 영구자석(12)(13)은 상기 자성체요크에 의해 자기적으로 단락되어 자기회로를 구성하도록 되어 있다.

상기 음극스템(8)의 외측에는 고주파가 외부로 누설되지 않도록 하는 쉴드박스(18)가 설치되어 자성체요크(17)에 고정되어 있고 상기 쉴드박스는 양극구체(2)에서 단락되어 접지전위가 되도록 쉴드박스의 일부에 원통상의 돌출부(18a)가 형성되어 폴피스(10)의 배면에 접촉되어 있다.

또한 쉴드박스(18)의 측벽에는 고주파가 외부로 누설되지 않는 치수의 통기공(18b)이 형성되어 쉴드박스의 내부에서 발생되는 열을 외부로 방출하도록 되어 있다.

상기 쉴드박스(18)의 내부에는 인덕터의 역할을 하는 한쌍의 쵸크소자(19)(20)가 설치되어 있어 상기 쵸크소자를 통하여 음극스템(8)의 전극단자와 관통형콘덴서(21)를 도선(22)(23)으로 연결하도록 되어 있다.

상기 관통형 콘덴서(21)는 일단이 관통도체(24)에 결합되어 있고 타단은 접지판에 결합된 원통상 강유전체(25)에 결합되어 있으며 이들의 외측으로는 전체를 몰드 가공하는 수지(26)로 감싸여져 있다.

이때 상기 관통도체(24)는 마그네트론의 전체 음극단자(27a)(27b)를 겸하게 된다.

상기 쵸크소가(19)(20)는 도선(22)(23)의 일부가 코일형상으로 권선되어 있고 권회된 코일형상의 내부에는 투자율이 공기보다는 크고, 고주파 흡수성이 큰 페라이트코어(28)(29)보다는 작은 코어(30)(31)가 삽입되어져 제2인덕터(32)를 구성하도록 되어 있다.

그리고 페라이트와 같은 고주파성분 흡수성이 큰 페라이트코어(28)(29)의 주위에 도선의 일부를 코일형상으로 감아 제1인덕터를 구성하도록 되어 있다.

상기한 바와 같은 구성에서는 양자의 자기적결합도가 약해지게 되므로 제2인덕터(32)의 기능을 약화시키지 않는다.

이는 전술한 내용의 1피치이상의 간격을 설치한 것과 같은 효과를 나타냄을 확인할 수 있다.

첨부도면 제4도의 (a)는 도선()을 코일형상으로 감아 일측에서 코일의 중간까지 페라이트코어(28)(29)를 끼워 넣어 제1인덕터(33)를 구성한 다음 페라이트코어가 삽입된 코일의 반대편측에서 투자율이 공기보다는 크고, 페라이트코어(28)(29)보다는 작은 코어(30)(31)를 끼워 넣어 제2인덕터(32)를 구성하도록 되어 있다.

제4도의 (a), (c)는 제1인덕터(33)와 제2인덕터(32)의 사이에서 발생되는 상호유도작용을 약화시키도록 구성한 것인데, (b)는 제2인덕터를 구성하는 코일의 권선방향과 제1인덕터(33)를 구성하는 코일의 권선방향을 상호 반대로 한 것이고, (c)는 제1인덕터(33)와 제2인덕터(32)의 축방향을 서로 다르게 한 것이다.

이는 제1,2인덕터(33)(32)에서 발생되는 상호 유도작용이 최소화되도록하여 제2인덕터(32)의 기능을 확실히 얻을 수 있도록 하기 위함이다.

제4도의 (d)는 제1인덕터(33)의 코어 (30)(31)를 코일혈상부의 끝보다도 L만큼 들어가게 구성한 것이다.

이에따라 제2인덕터(32)와의 간격(S)을 작게 형성하여도 제1인덕터의 동작시 제2인덕터의 기능이 약화되지 않으므로 쵸크소자(19)(20)의 전체길이를 짧게 구성할 수 있게 된다.

상기 제2인덕터(32)에 사용되는 코어(30)(31)의 재질로는 쎄라믹이나, 고온에서도 잘 녹지 않는 특수 플라스틱이 사용됨은 이해 가능한 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 제1,2인덕터를 직렬로 연결한 다음 제2인덕터를 음극스템에 연결하도록 되어 있으므로 누설되는 고주파성분이 강하거나, 고주파흡수성이 있는 부재가 배치된 위치가 정재파의 고전계치의 위치와 일치하더라도 누설되는 고주파성분을 흡수하게 되므로 흡수성이 있는 부재가 소손되는 것을 미연에 방지하게 되는 효과를 얻게 된다.

Claims (6)

1. 고주파 발생원과, 상기 고주파 발생원의 음극스템을 통해 누설되는 고주파에너지를 내부에 가두어 놓기 위해 설치된 쉴드박스와, 상기 쉴드박스내에 위치하며 고주파 흡수성이 큰 페라이트코어 및 도선으로 조합된 제1인덕터와, 고주파 흡수성이 공기보다는 크고 제1인덕터의 코어보다는 작은 코어 및 도선으로 조합된 제2인덕터로 구비하여, 상기 제1,2인덕터를 직렬로 연결함과 함께 상기 제2인덕터를 음극스템에 연결하여서 된 마그네트론.
2. 제1항에 있어서, 제2인덕터의 코어를 쎄라믹으로 하여서 된 마그네트론.
3. 제1항에 있어서, 제2인덕터의 코어를 플라스틱으로 하요서 된 마그네트론.
4. 제1항에 있어서, 제1인덕터와 제2인덕터의 권선방향을 반대방향으로 하여서 된 마그네트론.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 제1인덕터와 제2인덕터의 축방향을 서로 다르게하여서 된 마그네트론.
6. 제1항 또는 제4항에 있어서, 고주파 발생원에 접속된 복수개의 도선에 직렬 접속되는 각각의 제2인덕터는 서로 다른 인덕턴스를 갖도록 함을 특징으로 하는 마그네트론.