KR100240346B1 - 전자 렌지용 초고주파 발진관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조가 간단하면서 고전압으로 인한 위험을 제거하고 경량화를 달성할 수 있는 전자렌지용 초고주파 발진관에 관한 것으로, 안테나(150)의 단부에 부착되는 커플링 부재(186)가 루프 형태이므로, 출력 캐비티(140)에 형성된 마이크로파의 에너지를 효과적으로 커플링하여 안테나(150)을 통해 방사되므로, 출력 효율이 증대되고, 원판형 디스크로 캐소드(180)를 구성하므로서, 종래와 비교할 때, 전류량이 동일한 경우, 동일한 전자 방출면적에서는 그 반경이 줄어들게 되며, 캐소드에 대응하는 형상의 제 1 및 제 2 그리드(182)(184)가 종래의 그리드에 형성된 슬롯 형태의 사각 개구부의 개구면적과 동일한 면적으로 다수의 원형홀(190)이 형성되므로서, 종래와 동일한 전류량이 통과하면서도 균일한 전자빔이 형성되어 출력 효율이 증대될 뿐만 아니라, 컴팩트하게 구성하게 된다.

Description

전자 렌지용 초고주파 발진관

본 발명은 전자렌지용 초고주파 발진관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조가 간단하면서 고전압으로 인한 위험을 제거하고 경량화를 달성할 수 있는 전자렌지용 초고주파 발진관에 있어서, 소형화가 가능하고, 효율을 증대할 수 있는 초고주파 발진관에 관한 것이다.

본 출원인의 한국 특허 출원 제 97- 호에는 구조가 간단하면서 고전압으로 인한 위험을 제거하고 경량화를 달성할 수 있는 전자렌지용 초고주파 발진관이 개시되어 있다. 이러한 초고주파 발진관은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 커버(104)가 하부에 덮인 필터 박스(105)내에 전원 입력부(110)와, 히터(120)와, 입력 케비티(130)와, 출력 캐비티(140)와, 피이드백 봉(160)이 설치되고, 애노드(146)내의 안테나(150)가 브라켓(102)내에 설치된다. 필터 박스(105)내와 애노드(146)내의 안테나(150) 설치공간은 진공을 유지한다.

히터(120)의 발열에 의한 간접 가열방식으로 전자 방사체인 캐소드(132)가 열전자를 방출한다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 히터(120)의 상면에 재치된 캐소드(132)가 히터(120)의 발열에 의해 약 600-1200℃정도로 가열되면, 열전자를 방출하게 된다.

입력 캐비티(130)는 캐소드(132)와, 제 1 그리드(134)와, 쵸크 구조체(136)로 둘러싸인 공간으로, 캐소드(132)는 도 3에 도시된 바와 같이, 중앙에 구멍이 형성된 링 형태의 디스크로서, 이 캐소드(132)의 상부에 소정 간격져서 배열된 제 1 그리드(134)는 바이어스 전압이 인가되어 캐소드(132)로부터 방출된 전자를 입력 캐비티(130)에 제어하고 집속한다. 이때, 제 1 그리드(134)와 캐소드(132)사이는 전기적으로 절연 상태이며, 즉 직류는 차폐되어야 하고, 입력 캐비티(130)내부에 마이크로파를 형성하는 표면 전류는 통전되어야 하므로, 이를 위하여 쵸크 구조체(136)가 캐소드(132)와 제 1 그리드(134)사이에 배열된다.

입력 캐비티(130)의 상부에 배열되는 출력 캐비티(140)는 입력 캐비티(130)의 제 1 그리드(134)의 상부에 대향하도록 설치되어 제 1 그리드(134)를 통과한 전자가 통과하면서 표면 전류가 유도되는 제 2 그리드(142)와, 바닥면에서 하향 돌출한 돌기(144)가 형성된 애노드(146)로 둘러싸인 공간으로, 이 공간에서 입력 캐비티(130)에 집속된 전자가 밀도 변조되면서 제 1 그리드(134)와 제 2 그리드(142)사이의 전위차에 의해 가속되고, 제 2 그리드(142)에 유도된 표면 전류에 의해 마이크로파가 형성된다. 감속된 전자빔을 소멸하는 애노드(146)는 또한, 열을 방사시키도록 복수개의 냉각핀(148)이 적층 배열된다.

제 1 및 제 2 그리드(134)(142)는 도 4에 도시된 바와 같이, 금속재로서 캐소드(132)에 대응하는 형상으로 서로 동일하며, 내부의 구멍을 중심으로 원주 방향을 따라 슬롯 형상의 사각 개구부(170)가 형성되며, 쵸크 구조체(136)와 출력 캐비티(140)사이에 설치된 세라믹핀(172)에 의해 소정간극이 유지된다.

입력 캐비티(130)에 집속된 전자는 제 1 그리드(132)의 바이어스 전원의 자동 차폐기능에 의해 밀도 변조되어 제 1 그리드(132)를 통과하고, 이때, 서로 절연된 입출력 캐비티(130)(140)사이에 동작전압이 인가되면, 그 사이에 전위차가 발생되어, 제 1 그리드(132)를 통과한 전자가 가속되어 제 2 그리드(142)를 통과하게 되므로, 출력 캐비티(140)에 표면 전류가 유도된다. 이 결과, 출력 캐비티(140)내에 마이크로파가 형성되고, 형성된 마이크로파는 애노드(146)의 중앙을 관통하여 출력 캐비티(140)에 형성된 안테나(150)를 통해 방사된다. 이를 위해 안테나(150)의 커플링 단부(152)는 출력 캐비티(140)내에 위치된다. 안테나(150)의 상부에 연결되는 안테나 세라믹(154)과 안테나 캡(156)은 통상적인 마크네트론의 구조와 동일하다.

한편, 입출력 캐비티(130)(140)사이의 중앙부에는 출력 캐비티(140)에 형성된 마이크로파의 일부를 입력 캐비티(140)로 피이드백시키는 피이드백 봉(160)이 설치되어 마이크로파의 파워를 증폭하고 공진시킨다.

하지만, 이러한 종래의 전자렌지용 초고주파 발진관은 캐소드가 링형태의 디스크이므로, 중앙에 불필요한 구멍이 형성된 것이고, 제 1 및 제 2 그리드의 개구부 형상이 원주방향을 따라 방사상으로 형성된 직사각형의 슬릿 형상이므로, 균일한 전자빔을 형성하지 못하는 문제가 있고, 전자렌지용 초고주파 발진관에 있어서, 효율의 증대라는 과제가 있었다.

따라서, 본 발명은 이에 따라 안출된 것으로, 종래의 전자렌지용 초고주파 발진관보다 콤팩트하고, 효율을 증대할 수 있는 전자렌지용 초고주파 발진관을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 전자렌지용 초고주파 발진관은 종래의 전자렌지용 초고주파 발진관의 링형상의 디스크로 구성된 캐소드를 원판 디스크로 구성하고, 내부의 구멍을 중심으로 원주방향을 따라 방사상을 형성된 제 1 및 제 2 그리드의 직사각형 슬롯형상의 개구부를 내부에 다수개의 원형 홀로 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 일 실시에에 따르면, 출력 캐비티에 형성된 마이크로파를 방사하기 위해 출력 캐비티에 연재하고 있는 안테나의 단부에 부착된 직사각형의 커플링 부재를 루프 형태로 하므로서 효율이 증대된다.

도 1은 전자렌지용 초고주파 발진관으로 사용된 종래의 초고주파 발진관의 구조를 나타내는 단면도이고,

도 2는 도 1의 요부를 확대한 상세도이고,

도 3은 도 2의 캐소드를 나타내는 사시도이고,

도 4는 도 2의 제 1 및 제 2 그리드를 나타내는 사시도이고,

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자렌지용 초고주파 발진관의 구조를 나타내는 단면도이고,

도 6은 도 5의 요부를 확대한 상세도이고,

도 7은 도 6의 캐소드를 나타내는 사시도이고,

도 8은 도 6의 제 1 및 제 2 그리드를 나타내는 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 본 발명 초고주파 발진관 102 : 브라켓

104 : 필터 박스 커버 110 : 전원 입력부

120 : 히터 130 : 입력 캐비티

132,180 : 캐소드 134,182 : 제 1 그리드

136 : 쵸크 구조체 140 : 출력 캐비티

142,184 : 제 2 그리드 144 : 돌기

146 : 애노드 148 : 냉각핀

150 : 안테나 152 : 커플링 단부

154 : 안테나 세라믹 156 : 안테나 캡

160 : 피이드백 봉 172 : 세라믹핀

186 : 루프형 커플링 부재 190 : 원형 홀

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자렌지용 초고주파 발진관을 상세히 설명한다.

본 발명의 전자렌지용 초고주파 발진관(100)은 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 캐소드(180)가 원판형상의 디스크이고, 제 1 및 제 2 그리드(182)(184)가 원판형상의 캐소드(180)에 대응하는 형상으로 내부에 다수의 원형 홀(190)이 형성되며, 출력 캐비티(140)에 형성된 마이크로파를 방사하기 위해 출력 캐비티(140)에 연재하고 있는 안테나(150)의 단부에 부착된 루프 형태의 커플링 부재(186)이외에는 종래의 전자렌지용 초고주파 발진관의 구성과 동일하므로, 동일한 구성요소에는 동일한 참조부호를 병기하고, 상세한 설명은 생략하였다.

본 발명의 전자렌지용 초고주파 발진관(100)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 안테나(150)의 단부에 부착되는 커플링 부재(186)가 루프 형태이므로, 출력 캐비티(140)에 형성된 마이크로파의 에너지를 효과적으로 커플링하여 안테나(150)을 통해 방사되므로, 출력 효율이 증대된다.

또한, 본 발명의 전자렌지용 초고주파 발진관(100)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 캐소드(180)는 종래와 비교할 때, 전류량이 동일한 경우, 동일한 전자 방출면적에서는 그 반경이 줄어들게 되며, 캐소드에 대응하는 형상의 제 1 및 제 2 그리드(182)(184)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 종래의 그리드에 형성된 슬롯 형태의 사각 개구부의 개구면적과 동일한 면적으로 다수의 원형 홀(190)이 형성되므로서, 종래와 동일한 전류량이 통과하면서도 균일한 전자빔이 형성되어 출력 효율이 증대될 뿐만 아니라, 초고주파 발진관을 컴팩트하게 구성하게 된다.

본 발명의 전자렌지용 초고주파 발진관에 따르면, 종래의 전자렌지용 초고주파 발진관에, 캐소드의 반경축소로 인한 소형화가 가능하며, 전자빔이 균일하게 형성되고, 마이크로파 에너지를 효과적으로 커플링하므로 출력 효율이 증가하는 효과를 가진다.

Claims (2)

1. 전원 입력부와, 이 전원 입력부로 부터 전원을 인가받아 발열하는 발열 수단과, 상기 발열 수단의 상부에 소정 간격으로 순차로 설치된 캐소드와, 제 1 그리드와, 상기 캐소드와 제 1 그리드사이에 설치된 쵸크 구조체로 둘러싸인 공간의 입력 캐비티로서, 상기 캐소드는 상기 발열 수단의 발열에 의해 소정의 작동온도로 가열되어 열전자를 방출하고, 상기 제 1 그리드는 바이어스 전압이 인가되어 상기 캐소드로부터 방출된 전자를 제어하고 집속하고, 상기 쵸크 구조체는 상기 입력 캐비티 내부에 마이크로파를 형성하는 표면 전류를 통전하고, 상기 캐소드와 상기 제 1 그리드사이의 직류는 차폐하는 입력 캐비티와, 열을 방사시키도록 복수개의 냉각핀이 적층 배열되어, 감속된 전자빔을 소멸시키는 애노드와, 상기 입력 캐비티의 제 1 그리드를 통과한 전자가 통과하면서 표면 전류를 유도하도록 상기 제 1 그리드의 상부에 설치된 제 2 그리드로 둘러싸인 공간으로, 상기 입력 캐비티에 집속된 전자가 밀도 변조되면서 상기 제 1 그리드와 제 2 그리드사이의 전위차에 의해 가속되고, 상기 제 2 그리드에 유도된 표면 전류에 의해 마이크로파가 형성되는 출력 캐비티와, 상기 출력 캐비티에 형성된 마이크로파를 방사하는 방사 수단과, 상기 출력 캐비티에 형성된 마이크로파의 일부를 상기 입력 캐비티에 피이드백하도록 상기 입출력 캐비티사이에 설치된 피이드백 수단으로 이루어진 전자렌지용 초고주파 발진관에 있어서,

   상기 캐소드는 원판형상의 디스크이고, 상기 제 1 및 제 2 그리드는 상기 캐소드에 대응하는 형상으로 상기 캐소드에 형성된 면적에 동일한 면적으로 다수의 원형 홀이 내부에 형성된 것을 특징으로 하는 전자렌지용 초고주파 발진관.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 출력 캐비티에 연재한 상기 안테나의 단부에는 루프 형태의 커플링 구조가 부착된 것을 특징으로 하는 전자렌지용 초고주파 발진관.

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