KR100266603B1 - 마그네트론의 고조파 누설 방지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마그네트론의 고조파 누설 방지구조에 관한 것으로, 종래에는 금속성 원통체로 이루어진 수개의 쵸우크를 설치하여 안테나를 통하여 전송되거나 방사되는 불필요한 고조파를 억제하게 됨으로써 부품을 추가적으로 사용하게 될 뿐만 아니라 이로 인한 조립공정의 추가되는 문제점이 있었는 바, 본 발명은 고조파를 외부로 뽑아내는 안테나에 불필요한 고조파를 필터링하는 필터 회로를 이루는 필터부를 형성하여 불필요한 고조파를 필터링하여 종래 불필요한 고조파를 필터링하기 위해 사용하던 금속성 원통체의 쵸우크 사용을 배제함으로써 부품수를 감소시킬 뿐만 아니라 마그네트론의 구조를 간소화하게 되어 원가를 절감시킬 수 있고 또한 조립 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

마그네트론의 고조파 누설 방지구조

본 발명은 마그네트론에 관한 것으로, 특히 부품수를 감소시킬 뿐만 아니라 구조를 간소화하고, 불필요한 전자파의 누설을 방지하는 성능을 높일 수 있도록 한 마그네트론의 전자파 누설 방지구조에 관한 것이다.

일반적으로 전자렌지는 음식물을 조리하는 조리실에 음식물을 넣은 다음 조리실에 고조파(MICROWAVE)를 발사시켜 조리물을 가열하여 조리를 하게 된다. 이 전자렌지에서 조리실에 발사되는 고조파는 고조파 발생장치인 마그네트론(MAGNETRON)에서 만들어지게 된다.

도 1은 상기 마그네트론의 일예를 도시한 단면도로, 이에 도시한 바와 같이, 마그네트론은 소정의 내부공간을 갖는 원통형의 아노드 본체(1)의 안쪽에는 복수개로 된 베인(2)이 조립되고 아노드 본체(1)와 베인(2)으로 공진 공동이 형성된다. 그리고 아노드 본체(1)의 중앙에는 음극인 필라멘트(3)가 설치되어 베인(2)과 필라멘트(3)사이에 상호 작용공간이 형성된다. 상기 아노드 본체(1)는 양극이며 상기 필라멘트(3)는 음극을 이루어 2극 진공관을 이루게 된다.

상기 음극부인 필라멘트(3)에는 이에 결합되는 센터리드(4)와 사이드리드(5)사이에 전류를 흘려줌으로써 열전자가 방출되고 이러한 열전자는 음극과 양극사이에 인가된 강한 전계와 영구자석에 의한 자계에 의하여 고조파 에너지를 발생하게 된다.

그리고, 이러한 작용공간에 자속을 인가시켜 주기 위해 영구자석(6), 상자극(7), 하자극(8), 요크상판(9) 그리고 요크하판(10)으로 자기 폐회로가 구성되어 필라멘트(3) 및 아노드 본체(1)의 측부에 설치되며, 또한 상기 작용공간에서 발생한 고조파 에너지를 뽑아내기 위하여 베인(2)과 연결되는 안테나(11)가 결합된다.

그리고 상기 요크상판(9)의 상측에 위치하도록 원통형의 에이세라믹(12)과 에이실(13)이 상기 안테나(11)에 상호 기밀하게 결합되고, 상기 에이실(13)의 내측에는 불필요한 전자파 방출을 억제하기 위한 출력측 쵸우크(14)가 결합되며, 그 측부에 마그네트론을 전자렌지에 장착시 전자파 누설 방지를 위한 가스켓(15)이 결합된다.

또한, 상기 아노드 본체(1)와 요크하판(10)내측사이에는 밖으로 방출되지 못한 고조파 에너지에 의해 전환된 열을 방열시키기 위한 냉각핀(16)이 설치되고, 상기 요크하판(10)의 하부에는 입력부로 누설되는 불필요한 고조파 성분을 막기 위해 필터박스(17)가 결합된다. 그리고 상기 필터박스(17)의 내부에는 음극부인 필라멘트(3)를 지지하기 위하여 에프실(18)과 에프세라믹(19) 그리고 세라믹 스페이스(20)가 결합된다.

이상에서 설명한 바와 같은 마그네트론은 전자렌지의 기계실내부에 장착되어 조리실내로 고조파를 발사하게 된다.

한편, 일반적으로 전자렌지는 2.45 GHz대의 전자파를 사용해서 조리물을 가열하게 되는데, 이때 기본파 이외에 고조파도 함께 발생하게 된다. 상기 고조파 성분중에서 특히 기본파인 2.45 GHz의 5배수 대역인 제5 고조파 성분 대역(12.25 GHz)은 방송용 위성 프로그램의 주파수대역인 11.7 ∼ 12.7 GHz대에 해당됨으로 제5 고조파의 누설을 규제하고 있다.

상기 마그네트론에서 특히 발진 출력에 포함되는 제5 고조파 등의 불필요한 전자파의 방사 또는 누설을 저감하는 구조로, 불필요한 고조파 파장의 거의 λ/4의 길이를 가진 금속제의 원통형 쵸우크를 배설하고 있다.

그러나 상기 마그네트론에서 불필요한 고조파의 발생을 억제하기 위한 종래 구조는 금속성 원통체로 이루어진 수개의 쵸우크(14)를 설치하여 안테나(11)를 통하여 전송되거나 방사되는 불필요한 전자파를 억제하게 됨으로써 부품을 추가적으로 사용하게 될 뿐만 아니라 이로 인한 조립공정의 추가로 생산원가가 상승되고 조립 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 부품수를 감소시킬 뿐만 아니라 구조를 간소화하고, 불필요한 전자파의 누설을 방지하는 성능을 높일 수 있도록 한 마그네트론의 전자파 누설 방지구조를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 마그네트론을 도시한 단면도,

도 2는 본 발명의 마그네트론 고조파 누설 방지구조를 도시한 단면도,

도 3a는 본 발명의 마그네트론 고조파 누설 방지구조를 이루는 안테나의 구조를 도시한 정면도 및 부분확대도,

도 3b는 본 발명의 마그네트론 고조파 누설 방지구조를 이루는 안테나의 구조를 도시한 측면도,

도 4는 일반적인 마그네트론의 안테나를 통과하는 고조파 대역을 도시한 그래프,

도 5는 본 발명의 마그네트론 고조파 누설 방지구조를 이루는 안테나를 통하는 고조파 대역을 도시한 그래프.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 ; 아노드 본체 2 ; 베인

3 ; 필라멘트 11 ; 안테나

11a ; 인덕턴스홈 11b ; 캐패시턴스홈

F ; 필터부

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 기밀하게 밀봉되어 설치되며 양극부를 이루는 아노드 본체와, 상기 아노드 본체의 내부에 방사상으로 배열되어 조립된 베인과, 상기 아노드 본체의 중앙에 상기 베인과 상호 작용공간을 형성하며 설치되고 음극부를 이루는 필라멘트와, 상기 베인과 연결되도록 결합되어 상기 상호 작용공간에서 발생된 고조파 에너지를 뽑아내어 외부로 방사하는 안테나를 포함하여 구성된 마그네트론에 있어서; 상기 안테나에 필터 회로를 이루는 필터부가 형성됨을 특징으로 하는 마그네트론의 고조파 누설 방지구조가 제공된다.

상기 필터부는 소정의 폭과 길이를 갖으며 상기 안테나에 축방향으로 소정의 간격을 두고 서로 나란히 형성된 인덕턴스(INDUCTANCE)홈과 상기 인덕턴스홈의 하부를 서로 연통시키는 캐패시턴스(CAPACITANCE)홈으로 형성됨을 특징으로 하는 마그네트론의 고조파 누설 방지구조가 제공된다.

상기 인덕턴스홈과 캐패시턴스홈은 로우 패스 필터(LOW PASS FILTER)를 형성함을 특징으로 하는 마그네트론의 고조파 누설 방지구조가 제공된다.

상기 필터부는 한 개 혹은 한 개 이상으로 형성됨을 특징으로 하는 고조파 누설 방지구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 마그네트론 고조파 누설 방지구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 마그네트론 고조파 누설 방지구조는, 도 2에 도시한 바와 같이, 기밀하게 밀봉되어 설치되며 양극부를 이루는 아노드 본체와, 상기 아노드 본체의 내부에 방사상으로 배열되어 조립된 베인(2)과, 상기 아노드 본체(1)의 중앙에 상기 베인(2)과 상호 작용공간을 형성하며 설치되고 음극부를 이루는 필라멘트(3)와, 상기 베인(2)과 연결되도록 결합되어 상기 상호 작용공간에서 발생된 고조파 에너지를 뽑아내는 안테나(11)를 포함하여 구성된 마그네트론에서, 상기 안테나(11)에 필터 회로를 이루는 필터부(F)가 형성되어 이루어진다.

상기 필터부(F)는, 도 3a, 3b에 도시한 바와 같이, 소정의 폭과 길이로 절곡되어 형성된 안테나(11)의 내측에 소정의 폭과 길이를 갖으며 상기 안테나(11)에 축방향으로 소정의 간격을 두고 서로 나란히 형성된 인덕턴스홈(11a)과 상기 인덕턴스홈(11a)의 하부를 서로 연통시키는 캐패시턴스홈(11b)으로 형성되며, 상기 인덕턴스홈(11a)과 캐패시턴스홈(11b)은 'U'자형을 이루게 된다. 상기 인덕턴스홈(11a)은 필터 회로를 구성하는 인덕턴스의 성분을 이루게 되고 상기 캐패시턴스홈(11b)은 캐패시턴스 성분을 이루게 되어 상기 인덕턴스홈(11a)과 캐패시턴스홈(11b)은 로우 패스 필터(LOW PASS FILTER)의 역할을 하게 된다. 상기 인덕턴스와 캐패시턴스는 계산상으로 구해질 수 있으며, 또한 그 계산상의 값으로 인덕턴스홈(11a) 및 캐패시턴스홈(11b)의 형상으로 형성할 수 있으나, 실제적으로 고려되지 않은 성분값을 포함하고 있으므로 실험적으로 구함이 바람직하다.

또한, 상기 필터부(F)는 한 개 혹은 한 개 이상으로 형성된다.

이하, 본 발명의 마그네트론 전자파 누설 방지구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

상기 음극부인 필라멘트(3)에는 이에 결합되는 센터리드(4)와 사이드리드(5)사이에 전류를 흘려줌으로써 열전자가 방출되고 이러한 열전자는 음극과 양극사이에 인가된 강한 전계와 영구자석(6)에 의한 자계에 의하여 고조파 에너지를 발생하게 된다. 이 고조파 에너지는 안테나(11)를 통해 외부로 빼내어 발사시키게 된다.

상기 안테나(11)를 통하는 고조파 에너지는 안테나(11)에 형성된 필터 회로를 이루는 필터부(F)에 의해 불필요한 전자파가 필터링된 상태에서 외부로 발사된다. 도 3은 안테나(11)에 필터부(F)가 형성되지 않은 상태에서 고조파를 측정한 값을 그래프로 나타낸 것이며, 도 4는 안테나(11)에 필터부(F)를 형성한 상태에서 고조파를 측정한 값을 그래프로 나타낸 것으로, 이에 도시된 바와 같이, 제5 고조파 대역(12.25 GHz)에서 현저하게 감쇄되는 것을 알 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 안테나(11)에 필터부(F)를 형성하여 불필요한 고조파를 필터링하게 됨으로써 종래에 불필요한 고조파를 필터링하기 위해 사용되는 금속성 원통체로 이루어진 쵸우크(14)의 사용을 배제할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 마그네트론의 고조파 누설 방지구조는 고조파를 외부로 뽑아내는 안테나에 불필요한 고조파를 필터링하는 필터 회로를 이루는 필터부를 형성하여 불필요한 고조파를 필터링함으로써 종래 불필요한 고조파를 필터링하기 위해 사용하던 금속성 원통체의 쵸우크 사용을 배제하여 부품수를 감소시킬 뿐만 아니라 마그네트론의 구조를 간소화하게 되어 원가를 절감시킬 수 있고 또한 조립 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 기밀하게 밀봉되어 설치되며 양극부를 이루는 아노드 본체와, 상기 아노드 본체의 내부에 방사상으로 배열되어 조립된 베인과, 상기 아노드 본체의 중앙에 상기 베인과 상호 작용공간을 형성하며 설치되고 음극부를 이루는 필라멘트와, 상기 베인과 연결되도록 결합되어 상기 상호 작용공간에서 발생된 고조파 에너지를 뽑아내어 외부로 방사하는 안테나를 포함하여 구성된 마그네트론에 있어서; 상기 안테나에 필터 회로를 이루는 필터부가 형성됨을 특징으로 하는 마그네트론의 고조파 누설 방지구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 필터부는 소정의 폭과 길이를 갖으며 상기 안테나에 축방향으로 소정의 간격을 두고 서로 나란히 형성된 인덕턴스홈과 상기 인덕턴스홈의 하부를 서로 연통시키는 캐패시턴스홈으로 형성됨을 특징으로 하는 마그네트론의 고조파 누설 방지구조.
3. 제2항에 있어서, 상기 인덕턴스홈과 캐패시턴스홈은 로우 패스 필터를 형성함을 특징으로 하는 마그네트론의 고조파 누설 방지구조.
4. 제1항에 있어서, 상기 필터부는 한 개 혹은 한 개 이상으로 형성됨을 특징으로 하는 고조파 누설 방지구조.