KR100229133B1 - Magnetron - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마그네트론에 관한 것으로, 전계와 자계의 상호작용으로 생성된 에너지를 외부로 방출할 수 있도록 그 내부에 안테나 리드(31)가 마련된 양극통체(11)와, 양극통체(11)에서 필요로 하는 자계를 공급하며 양극통체(11)의 양단에 배설된 영구자석(16)과, 영구자석(16)과 이격 설치되되 양극통체(11)로부터 발생된 열을 방열할 수 있도록 양극통체(11)의 외주면에 끼움결합된 방열핀(14)과, 방열핀(14)과 양극통체(11)의 양단에 배설된 영구자석(16)을 그 내부에 포함하며 방열핀(14)이 낙하하여 영구자석(16)과 접촉되는 것을 방지할 수 있도록 방열핀(14)의 하단부에 내측으로 압입되어 돌출형성되어진 걸림턱부(41)가 일체로 형성된 요오크로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a magnetron, which is required by an anode cylinder (11) and an anode cylinder (11) provided with an antenna lead (31) therein so as to emit energy generated by the interaction between an electric field and a magnetic field to the outside. The anode magnet (11) is provided spaced apart from the permanent magnet (16) and the permanent magnet (16) disposed on both ends of the anode cylinder (11) to dissipate heat generated from the anode cylinder (11). The heat dissipation fin 14 fitted to the outer circumferential surface of the heat dissipation fin 14 and the permanent magnet 16 disposed at both ends of the heat dissipation fin 14 and the anode cylinder 11 therein, and the heat dissipation fin 14 falls to the permanent magnet 16. It is characterized in that the locking jaw portion 41 is pressed into the lower end of the heat dissipation fin 14 to prevent the contact with the yoke formed integrally formed.
이에 따라, 방열핀의 낙하를 양호하게 방지함으로써 마그네트론의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 방열핀의 낙하 방지구조를 하우징과 일체로 형성함으로써 양산시 생산성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.Accordingly, it is possible to improve the reliability of the magnetron by satisfactorily preventing the fall of the heat dissipation fins, and the productivity of mass production can be improved by forming the fall prevention structure of the heat dissipation fins integrally with the housing.
Description
본 발명은 마그네트론에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양극통체의 외주면에 끼움장착된 방열핀의 낙하를 방지할 수 있도록 마그네트론의 외관을 형성하는 금속재질의 요오크에 내측으로 돌출되어지는 걸림턱부를 압입형성하여서 방열핀의 낙하를 방지하는 한편 방열핀의 낙하 방지구조를 요오크와 일체로 형성하여서 양산시 생산성을 향상시킬 수 있는 마그네트론에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetron, and more particularly, to press-fit the locking projection protruding inward to the metal yoke forming the appearance of the magnetron to prevent the fall of the heat radiation fins fitted to the outer peripheral surface of the anode cylinder The present invention relates to a magnetron which can improve productivity during mass production by preventing the drop of the heat radiating fins from being formed integrally with the yoke.
일반적인 마그네트론은 도 1에 도시한 바와 같이, 마그네트론의 외관을 형성하는 요오크(40)의 내부에 에너지를 생성하는 양극부(10)와 이 양극부(10)의 하단에 전원이 입력되는 입력부(20) 및 그 상단에 마이크로파를 방출하는 출력부(30)가 구성된다.As shown in FIG. 1, a general magnetron includes an anode part 10 for generating energy in the yoke 40 forming an appearance of the magnetron, and an input part through which power is input to the lower end of the anode part 10. 20) and an output portion 30 for emitting microwaves thereon.
상기 양극부(10)에는 음극부(50)과 동축형상으로 배치되어 있는 양극통체(11)의 상하부에 서로 대향해서 제 1,2의 자극편(12-1,12-2)이 배설되어 있고, 이 양극통체(11)의 외주에는 방열핀(14)이 일정 간격으로 이격, 끼움장착되어 있다.The first and second magnetic pole pieces 12-1 and 12-2 are disposed in the anode portion 10 so as to face each other in the upper and lower portions of the anode cylinder 11 arranged coaxially with the cathode portion 50. On the outer circumference of the anode cylinder 11, the heat radiation fins 14 are spaced apart and fitted at regular intervals.
또, 상기 양극통체(11)의 내측에는 양극통체(11)의 중심을 향해서 복수개의 양극베인(15)이 배설되어 양극베인(15)의 중심부에 공동공진기가 형성된다.In addition, a plurality of anode vanes 15 are disposed inside the anode cylinder 11 toward the center of the anode cylinder 11 to form a cavity resonator at the center of the anode vane 15.
또한, 이 양극베인(15)으로부터 마이크로파 도출용 도체인 안테나 리드(31)가 제1의 자극편(12)의 관통구멍을 관통해서 금속관(32-1)과 절연링(33-1)을 통과해 배기관(34)과 접합된 출력부(30)가 마련된다.In addition, the antenna lead 31, which is a conductor for deriving microwaves, passes through the through hole of the first magnetic pole piece 12 from the anode vane 15 and passes through the metal tube 32-1 and the insulating ring 33-1. An output portion 30 joined with the sea exhaust pipe 34 is provided.
또, 양극통체(11)의 상하부에는 원통형상의 페라이트 영구자석(16)이 배치되어 그 바깥쪽을 둘러싸는 강자성체의 요오크(40)와 자기회로를 형성하고 있다.In addition, cylindrical ferrite permanent magnets 16 are arranged on the upper and lower portions of the anode cylinder 11 to form the magnetic circuits with the yoke 40 of the ferromagnetic material surrounding the outside thereof.
또한, 양극통체(11)의 상부측과 제 1자극편(12-1)위에는 금속관(32-1)이 마련되며 이 금속관(32-1)의 하면은 기밀하게 밀봉되어 있다. 그리고, 하부측 금속관(32-2)에는 유리 또는 세라믹의 유전체로 이루어진 절열링(33-2)이 설치되며, 하부측 금속관(32-2) 역시 한 면이 기밀하게 밀봉되어 전체적으로 진공관 구조의 형상을 하고 있다.In addition, a metal tube 32-1 is provided on the upper side of the anode tube 11 and on the first magnetic pole piece 12-1, and the bottom surface of the metal tube 32-1 is hermetically sealed. In addition, the lower side metal tube 32-2 is provided with a cutting ring 33-2 made of a dielectric of glass or ceramic, and the lower side metal tube 32-2 also has one side hermetically sealed to form a vacuum tube structure as a whole. Doing
또, 음극부(50) 도출용 도체(21,22)는 금속관(32-2) 및 절연링(33-2)을 통하여 외부로 도출되어 쵸크코일(23) 및 관통 콘덴서(24)에 전기적으로 연결되어 있다. 따라서, 외부에서 인가되는 전기에너지를 필라멘트(17)로 전달할 수 있게 된다.In addition, the conductors 21 and 22 for deriving the cathode portion 50 are led out through the metal pipe 32-2 and the insulating ring 33-2 to electrically connect the choke coil 23 and the through condenser 24 to each other. It is connected. Therefore, it is possible to transfer the electric energy applied from the outside to the filament 17.
따라서, 전술한 구성에 의하면 외부에서 전달된 에너지는 필라멘트(17)를 가열시키며, 가열된 필라멘트(17)는 열전자를 방출하게 되고, 이 방출된 열전자는 작용공간에서 영구자석(16)의 영향을 받게 된다.Therefore, according to the above-described configuration, the energy transmitted from the outside heats the filament 17, and the heated filament 17 emits hot electrons, and the released hot electrons affect the influence of the permanent magnet 16 in the working space. Will receive.
즉, 영구자석(16)에 의한 자계와 양극과 음극사이에 존재하는 전계와의 상호작용에 의하여 양극베인(15) 사이의 공진기에 존재하는 고주파 전계에 에너지를 전달하며 이 에너지는 안테나 리드(31)를 통해 외부로 전달된다.That is, energy is transferred to the high frequency electric field present in the resonator between the anode vanes 15 by the interaction between the magnetic field by the permanent magnet 16 and the electric field existing between the anode and the cathode, and the energy is transmitted to the antenna lead 31. Is transmitted to outside.
한편, 마그네트론의 발진효율은 70% 전후이며 30%는 열적 손실이다. 이 30%의 손실중에서 3-5%정도는 음극부(50)로 유기된 에너지 손실이며 나머지 27% 정도가 양극부(10) 및 출력부(30)의 손실이다.On the other hand, the oscillation efficiency of magnetron is around 70% and 30% is thermal loss. Of these 30% losses, about 3-5% is the energy loss induced by the cathode portion 50, and about 27% is the loss of the anode portion 10 and the output portion 30.
결국, 필라멘트(17)에서 방사된 열전자로부터 시작되는 마그네트론의 발진은 완전한 직류에너지의 고주파에너지로의 전환이 불가능하여, 자동차의 라디에이터와 비슷한 방열핀(14)이 양극통체(11)의 외주면에 기밀부착되어 전도된 열을 대기로 방출시킴으로써, 마그네트론의 적정온도를 유지시키는 냉각기 역할을 하게 된다.As a result, the oscillation of the magnetron starting from the hot electrons radiated from the filament 17 is impossible to convert the full direct current energy into the high frequency energy, so that the heat dissipation fin 14 similar to the radiator of the automobile is hermetically attached to the outer circumferential surface of the anode body 11. By radiating the conducted heat to the atmosphere, it acts as a cooler to maintain the proper temperature of the magnetron.
그러나, 경우에 따라서 마이크로파로 가열되는 부하가 마그네트론과 적절히 매치되지 않을때 마그네트론의 전기-고조주파 변환 효율이 저하되고, 이에따라 열손실이 증가하게 되어 마그네트론 양극통체의 온도가 급격히 높아지는 경우가 있다. 이러한 경우에 양극통체와 기밀부착되어 있는 방열핀의 온도가 급상승하고 이로 인하여 양극통체와 방열핀의 결합성이 약해져 방열핀이 낙하하게 되면 영구자석과 접촉하게 되고 이에따라 고온의 방열핀의 온도가 영구자석에 전도되어 영구자석의 온도를 급상승시킨다.However, in some cases, when the microwave-heated load is not properly matched with the magnetron, the electro-harmonic conversion efficiency of the magnetron is lowered, and accordingly, the heat loss is increased, thereby rapidly increasing the temperature of the magnetron anode body. In this case, the temperature of the heat sink fin attached to the anode body and airtight rises rapidly. As a result, the bond between the cathode body and the heat sink fin is weakened. When the heat sink fin falls, the temperature of the heat sink fin is transferred to the permanent magnet. Raises the temperature of the permanent magnet.
한편, 페리이트 영구자석은 온도 1도 상승시 마다 자기가 갖고 있는 자기값이 0.18%씩 떨어지는 특성이 있으므로 결국, 영구자석의 온도가 올라가면 작용공간에서의 자계의 제어력이 떨어져 필라멘트에서 나온 열전자가 급격히 양극베인으로 끌려가게 된다. 이로 인하여 마그네트론의 양극전류가 과도하게 흐르게 되어 결국, 마그네트론의 수명이 짧아지는 등 신뢰성이 떨어진다는 문제점이 있었다.On the other hand, the ferrite permanent magnet has a characteristic that its magnetic value decreases by 0.18% with each temperature rise of 1 degree. Therefore, when the temperature of the permanent magnet rises, the control of the magnetic field in the working space drops and the hot electrons from the filament suddenly decrease. It will be taken to the anode vane. As a result, the anode current of the magnetron flows excessively, and thus, the reliability of the magnetron is shortened.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 양극 통체의 외주면에 장착된 방열핀이 낙하하여 영구자석과 접촉되는 것을 방지할 수 있도록 마그네트론의 외관을 형성하는 금속재질의 요오크에 내측으로 돌출되어지는 걸림턱부를 압입형성하여서 방열핀의 낙하를 방지하는 한편 방열핀의 낙하 방지구조를 요오크와 일체로 형성하여서 양산시 생산성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있도록한 마그네트론을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, the object of which is to the yoke of the metal material to form the appearance of the magnetron to prevent the heat dissipation fins mounted on the outer peripheral surface of the anode cylinder fall and contact with the permanent magnet The present invention provides a magnetron that press-forms the locking projection protruding inwards to prevent the drop of the heat dissipation fins, while forming a drop preventing structure of the heat dissipation fins integrally with the yoke to improve productivity and reliability in mass production.
제1도는 일반적인 마그네트론의 단면도,1 is a cross-sectional view of a general magnetron,
제2도는 본 발명에 따른 방열핀 낙하방지 구조를 갖는 마그네트론의 단면도,2 is a cross-sectional view of the magnetron having a heat radiation fin drop prevention structure according to the present invention,
제3도는 제2도의 '가' 부분의 확대도이다.FIG. 3 is an enlarged view of part “a” of FIG. 2.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 양극부 11 : 양극통체10: anode part 11: anode body
14 : 방열핀 20 : 입력부14: heat sink fin 20: input unit
30 : 출력부 40 : 요오크30: output 40: yoke
50 : 음극부 60 : 양극50: cathode 60: anode
이하 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전계와 자계의 상호작용으로 생성된 에너지를 외부로 방출할 수 있도록 그 내부에 안테나 리드가 마련된 양극통체와, 상기 양극통체에서 필요로 하는 자계를 공급하며 상기 양극통체의 양단에 배설된 영구자석과, 상기 영구자석과 이격 설치되되 상기 양극통체로부터 발생된 열을 방열할 수 있도록 상기 양극통체의 외주면에 끼움결합된 방열핀과, 상기 방열핀과 상기 양극통체의 양단에 배설된 영구자석을 그 내부에 포함하며 사각형상으로 조립되어진 요오크를 구비한 마그네트론에 있어서, 상기 요오크는, 상기 방열핀이 낙하하여 상기 영구자석과 접촉되는 것을 방지할 수 있도록 상기 방열핀의 하단부에 내측으로 압입되어 돌출형성되어진 걸림턱부를 구비한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is to supply an anode cylinder provided with an antenna lead therein so that the energy generated by the interaction between the electric field and the magnetic field to the outside, and the magnetic field required by the anode cylinder Permanent magnets disposed on both ends of the positive electrode and the permanent magnet is spaced apart from the permanent magnet, and the heat dissipation fins fitted to the outer circumferential surface of the positive electrode to dissipate heat generated from the positive electrode, the heat dissipation fin and the positive electrode In the magnetron having a permanent magnet disposed on both ends of the inside and having a yoke assembled in a rectangular shape, the yoke is the heat dissipation fin so as to prevent the heat dissipation fin to fall and contact the permanent magnet It characterized in that it has a locking jaw portion that is pressed into the lower end portion protruded inward.
이하 첨부된 도면을 참조하여 양호한 일실시예를 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 방열핀 낙하방지 구조를 갖는 마그네트론의 단면도, 도 3은 도 2의 '가' 부분의 확대도이다.Figure 2 is a cross-sectional view of the magnetron having a heat radiation fin drop prevention structure according to the present invention, Figure 3 is an enlarged view of the 'ga' portion of FIG.
도 2 및 도 3에 있어서, 양극(60)은 복수개의 양극베인(12-1,12-2)과 2중 스트랩(18) 및 양극통체(11)로 구성되어 있고, 각 양극베인(15)의 공간은 공진 공통으로 되어있어 일정한 발진 주파수에 동조 되도록 되어 있으며, 이들 공통에서 발생하는 자계와 중앙부의 음극부(50)에서 방출된 전자가 서로 에너지를 주고 받음으로써 마이크로파를 발생시킬 수 있도록 되어 있다.2 and 3, the anode 60 is composed of a plurality of anode vanes 12-1 and 12-2, a double strap 18, and an anode cylinder 11, and each anode vane 15. Are spaced in resonance so that they can be tuned to a constant oscillation frequency, and the magnetic field generated from these common and the electrons emitted from the cathode portion 50 in the center exchange energy with each other to generate microwaves. .
따라서, 이러한 마이크로파를 발생시키기 위해 양극(60)에 수 kV, 수 백 mA, 음극부에 수 kV, 십여 A의 전류가 인가되어야 정상적인 마이크로파를 발생시킬 수 있게 되며, 이러한 큰 전류 인가로 인해 양극통체(11)에서는 많은 열을 방출하게 되며 이는 곧 열 손실이 된다.Therefore, in order to generate such a microwave, a current of several kV, several hundred mA, and several kV and a dozen A must be applied to the anode 60 to generate a normal microwave. In (11), a lot of heat is released, which is a heat loss.
즉, 마그네트론은 비교적 열효율이 높은편으로 약 70%정도의 열효율을 가지며, 30%가량은 손실이 된다. 이중 3-5%정도는 음극부(50)로 유기된 에너지 손실이며 나머지 27%정도가 열 손실이 된다.That is, the magnetron has a relatively high thermal efficiency and has a thermal efficiency of about 70%, and about 30% is lost. About 3-5% is the energy loss induced by the cathode portion 50 and the remaining 27% is the heat loss.
따라서, 이러한 열적 손실은 양극(60)을 가열하게되어 열전자 방출에 장해가 되며 이에따라 전체적인 마그네트론의 효율은 떨어지게 된다.Therefore, this thermal loss causes the anode 60 to heat up and thus hinders the release of hot electrons, thereby degrading the overall magnetron efficiency.
이와 같은 효율 저하를 막기 위해 양극통체(11)의 외부에 다수개의 얇은 판인 방열핀(14)을 기밀부착 시켰다. 이는 양극통체(11)에서 발생되는 열을 전도시켜 넓은 면적의 판에 열을 분포시킴으로써 공기와의 접촉면적을 넓혀 공기와의 열교환을 활성화시킨 것이다.In order to prevent such a decrease in efficiency, the heat dissipation fins 14, which are a plurality of thin plates, were hermetically attached to the outside of the anode cylinder 11. This conducts heat generated in the anode cylinder 11 to distribute heat in a large area plate, thereby widening the contact area with air to activate heat exchange with the air.
그러나 이러한 효과에도 불구하고 마이크로파로 가열되는 부하가 마그네트론과 적절히 매치되지 않을때 마그네트론의 효율이 떨어지면서 급격한 온도 상승을 가져오게 된다.Despite these effects, however, when the microwave-heated load does not match the magnetron properly, the efficiency of the magnetron decreases, leading to a rapid temperature rise.
이러한 급격한 온도 상승에 의해 방열핀(14)의 금속재질과 양극통체(11)의 금속재질의 온도 팽창율이 달라 즉, 방열핀(14)의 열팽창계수가 양극통체(11)의 열팽창 계수보다 더 크기때문에 방열핀(14)과 양극통체(11)의 기밀부착 경계면에서 열팽창 차에 의한 틈이 생기고 이에 따라 방열핀(14)은 낙하하게 된다.Due to such a rapid temperature rise, the thermal expansion fins of the metal material of the heat dissipation fin 14 and the metal material of the anode cylinder 11 are different, that is, the heat expansion fin of the heat dissipation fin 14 is larger than the thermal expansion coefficient of the anode cylinder 11. A gap due to the difference in thermal expansion occurs in the airtight interface between the airtight tube 14 and the positive electrode cylinder 11, and the heat dissipation fins 14 fall.
이러한 방열핀(14)의 낙하를 방지하기 위해 마그네트론의 외관을 형성하는 요오크(40)에 방열핀 걸림부재(41)를 마련함으로써 이를 극복할 수 있다.This can be overcome by providing the heat dissipation fin catching member 41 in the yoke 40 that forms the appearance of the magnetron in order to prevent the heat dissipation fin 14 from falling.
즉, 도 3에 도시한 바와 같이 적층된 방열핀(14)중 제일 밑단에 설치된 방열핀(14-1)의 일측을 밑에서 받쳐주는 형상으로 요오크(40)를 가공할 수 있다.That is, as illustrated in FIG. 3, the yoke 40 may be processed into a shape that supports one side of the heat dissipation fins 14-1 installed at the bottom of the heat dissipation fins 14 stacked below.
이를 좀 더 견고히 하기 위해 걸림부재(41)를 제일 밑단의 방열핀(14-1)과 그 바로 상단의 방열핀(14-2)의 저면에 위치하도록 요오크(40)의 측면을 내측으로 압입하여 돌출형성되도록 가공하고 마주보는 측벽에도 이와 동일하게 걸림턱부(41)를 가공하여 양극통체(11)의 온도 급상승에 의한 방열핀(14)과 양극통체(11)의 기밀부착이 떨어지더라도 요오크(40)에 형성된 걸림턱부(41)에 의해 현위치에서 지지 고정되고, 온도 급상승 요인이 사라지면 팽창되었던 방열핀(14)이 수축되어 다시금 원상태인 양극통채(11)와 기밀부착이 이루어져 방열핀(14)의 낙하를 완전하게 방지할 수 있다.In order to further secure this, the side of the yoke 40 is pushed inward so as to be positioned at the bottom of the heat dissipation fin 14-1 at the bottom and the heat dissipation fin 14-2 at the top thereof. The locking jaw 41 is processed in the same manner on the side wall facing and formed so as to form the yoke 40 even though the heat-dissipation fin 14 and the airtight adhesion of the anode cylinder 11 are dropped due to the temperature rise of the anode cylinder 11. It is supported and fixed at the current position by the latching jaw portion 41 formed in the heat sink. Can be prevented completely.
따라서, 온도 급상승으로 인하여 방열핀(14)이 낙하하더라도 요오크(40)에 형성되어진 걸림턱부(41)에 의하여 낙하가 방지되고, 낙하방지로 인하여 영구자석(16)의 온도 상승을 자극하지 않아 작용공간에서의 자계의 제어력을 적정상태로 유지할수 있게된다. 이에 따라, 마그네트론의 양극전류가 과도하게 흐르는 것을 방지하여 마그네트론의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.Therefore, even if the heat radiation fins 14 fall due to the sudden rise in temperature, the fall is prevented by the locking jaw portion 41 formed in the yoke 40, and the drop does not stimulate the temperature rise of the permanent magnet 16 due to the fall prevention. It is possible to maintain the control of the magnetic field in space in a proper state. Accordingly, it is possible to prevent the anode current of the magnetron from excessively flowing to extend the life of the magnetron.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 마그네트론에 의하면 양극통체의 외주면에 장착된 방열핀의 낙하를 방지할 수 있도록 마그네트론의 외관을 형성하는 금속재질의 요오크에 내측으로 돌출되어지는 걸림턱부를 압입형성하여서 방열핀의 낙하시 영구자석과의 접촉을 양호하게 방지함으로써 마그네트론의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 방열핀의 낙하 방지구조를 요오크와 일체로 형성함으로써 양산시 생산성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.As described in detail above, according to the magnetron according to the present invention, the locking projection protruding inwardly into the yoke of the metal material forming the appearance of the magnetron to prevent the fall of the heat radiation fin mounted on the outer circumferential surface of the anode cylinder It is possible to improve the reliability of the magnetron by forming a good prevention of contact with the permanent magnet during the fall of the heat radiating fins, and the productivity of mass production can be improved by forming the fall prevention structure of the heat radiating fins integrally with the yoke.
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1996
- 1996-12-14 KR KR1019960065996A patent/KR100229133B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
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Also Published As
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Legal Events
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