KR100273029B1 - Magnetron Chiller - Google Patents
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Abstract
개시된 내용은 전자파 에너지를 생성하는 과정에서 발생되어 아노드의 외부로 방사되는 열을 냉각시키기 위한 마그네트론의 냉각장치에 관한 것이다.Disclosed is a cooling device of a magnetron for cooling heat generated in the process of generating electromagnetic energy and radiated to the outside of the anode.
이러한 본 발명은 아노드에 압입되는 냉각핀의 외주턱을 중심으로 냉각핀 표면의 대각방향으로 서로 마주보는 위치에 공기의 흐름을 안내하는 적어도 한쌍의 가이드편을 형성한 것이며,The present invention is to form at least a pair of guide pieces for guiding the flow of air in a position facing each other in the diagonal direction of the surface of the cooling fins around the outer circumference of the cooling fins pressed into the anode,
이에 따라, 공기가 외주턱 및 아노드 외주면을 중심으로 유선형으로 흐를 수 있도록 안내되어 냉각효율을 향상시킴과 동시에 유동소음을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.Accordingly, the air is guided so as to flow in a streamline around the outer jaw and the anode outer circumferential surface, thereby improving cooling efficiency and reducing flow noise.
Description
본 발명은 전자파 에너지를 발생시키는 마그네트론에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동작중에 고열이 발생하는 아노드부를 원활히 냉각시키기 위한 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetron for generating electromagnetic energy, and more particularly, to a cooling device for smoothly cooling an anode portion in which high heat is generated during operation.
일반적으로, 마그네트론은 방송용 기기 또는 드라이어 또는 전자레인지 등과 같은 대전력 전자파 에너지를 이용하는 기기에 요구되는 초단파를 발생시키는 장치로서, 도 1 에 제시된 장치를 종래 마그네트론의 한 예로서 설명한다.In general, a magnetron is a device for generating ultra-high frequency required for a broadcast device or a device using high-power electromagnetic wave energy such as a dryer or a microwave oven. The device shown in FIG. 1 will be described as an example of a conventional magnetron.
이 마그네트론은 원통형의 아노드(1)와 그 내벽에 방사상으로 형성된 복수개의 베인(2)으로 양극부가 구성되고, 상기 양극부의 중심축 상에 나선형의 열전자 방사 음극인 필라멘트(3)가 위치하며, 복수개의 베인(2) 선단과 필라멘트(3)의 사이에는 작용공간(4)이 형성된다.The magnetron consists of a cylindrical anode (1) and a plurality of vanes (2) formed radially on the inner wall thereof, and the filament (3), which is a spiral hot electron radiation cathode, is located on the central axis of the anode, The working space 4 is formed between the tip of the plurality of vanes 2 and the filament 3.
또한, 아노드(1)의 상·하단에는 자기회로의 통로인 상·하자극(5)(6)이 고정되어 있고, 상·하자극(5)(6)의 상·하부에는 자기회로의 통로 및 몸체 지지체 역할을 하는 에이시일(7) 및 에프시일(8)이 위치하고 있다.In addition, upper and lower poles 5 and 6 which are passages of the magnetic circuit are fixed to the upper and lower ends of the anode 1, and upper and lower poles of the upper and lower poles 5 and 6 of the magnetic circuit. The ace seal 7 and the f seal 8, which serve as passages and body supports, are located.
필라멘트(3)로부터 방사된 열전자의 축방향으로의 이탈을 방지하도록 필라멘트(3)의 양단에는 상·하엔드실드(9)(10)가 배치되어 있고, 필라멘트(3)를 지지함과 동시에 필라멘트(3)에 외부전원을 인가하는 센터리드(11) 및 사이드리드(12)가 하엔드실드(10)와 상엔드실드(9)에 고정되어 있으며, 센터리드(11) 및 사이드리드(12)의 타단은 세라믹 절연체인 에프세라믹(13)을 관통하여 각각 노이즈 필터회로 역할을 하는 쵸크코일(14)과 연결되어 있다.Upper and lower end shields 9 and 10 are disposed at both ends of the filament 3 so as to prevent the hot electrons radiated from the filament 3 in the axial direction, and the filament 3 is supported at the same time. The center lead 11 and the side lead 12 for applying an external power source to (3) are fixed to the lower end shield 10 and the upper end shield 9, and the center lead 11 and the side lead 12 are fixed. The other end of is connected to the choke coil 14, which passes through the f ceramic 13, which is a ceramic insulator, and serves as a noise filter circuit.
이와 같이 필라멘트(3), 상엔드실드(9), 하엔드실드(10), 센터리드(11), 사이드리드(12), 에프세라믹(13) 등으로 마그네트론의 음극부가 형성된다.In this manner, the cathode portion of the magnetron is formed of the filament 3, the upper end shield 9, the lower end shield 10, the center lead 11, the side lead 12, the f ceramic and the like.
또한, 작용공간(4)에서 생성된 마이크로파를 외부로 출력하는 안테나(15)는 하나의 베인(2)과 연결되어 상자극(5) 및 에이시일(7)의 중앙부를 지나 인출되어 있으며, 작용공간(4)에 자계를 공급해주는 상·하영구자석(16)(17)은 에이시일(7) 및 에프시일(8)의 외경부에 끼워져 결합되어 하나의 일반적인 마그네트론을 이루고 있다.In addition, an antenna 15 for outputting microwaves generated in the working space 4 to the outside is connected to one vane 2 and drawn out through the center of the box pole 5 and the aisle 7. The upper and lower permanent magnets 16 and 17, which supply the magnetic field to the space 4, are fitted to the outer diameter portions of the ace 7 and the f seal 8 to form a general magnetron.
또한, 전자파 에너지를 생성하는 과정에서 발생되어 아노드(1)의 외부로 전도되는 열을 냉각시키기 위한 복수매의 냉각핀(21)이 아노드(1)에 압입되어 있다.In addition, a plurality of cooling fins 21 are pressed into the anode 1 to cool the heat generated in the process of generating electromagnetic energy and conducted to the outside of the anode 1.
도면상의 미설명 부호 18은 상판, 19는 하판이며, 20은 입력부로 누설되는 불요 고조파 성분을 막아 주기 위해 하판 하부에 위치한 필터 박스이다.In the drawing, reference numeral 18 is a top plate, 19 is a bottom plate, and 20 is a filter box located at the bottom of the bottom plate to prevent unwanted harmonic components leaking to the input unit.
이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 마그네트론의 동작 및 작용을 아래에서 상세히 설명한다.The operation and action of the magnetron according to the prior art configured as described above will be described in detail below.
먼저, 상·하영구자석(16)(17)에서 형성된 자계가 상·하판(18)(19)과 상·하자극(5)(6)에 따라 자기회로를 형성하여 베인(2)과 필라멘트(3)사이의 작용공간(4)에 자기장을 형성시키고, 센터리드(11) 및 사이드리드(12)를 통해 필라멘트(3)에 전원이 공급되어 베인(2)과 필라멘트(3) 사이에 전계가 형성되면 상기 전계와 자계에 의해서 음극인 필라멘트(3)에서 방사되는 열전자는 작용공간(4)에서 사이클로이드(cycloid)운동을 하면서 전자파 에너지인 마이크로파로 변환되고, 이 에너지가 베인(2)으로 전달되어 베인(2)에 연결된 안테나(15)를 통해 전자레인지 등과 같은 전자파 에너지가 필요한 기기에 출력된다.First, the magnetic field formed in the upper and lower permanent magnets 16 and 17 forms a magnetic circuit according to the upper and lower plates 18 and 19 and the upper and lower poles 5 and 6, so that the vanes 2 and the filaments ( 3) a magnetic field is formed in the working space 4 therebetween, and power is supplied to the filament 3 through the center lead 11 and the side lead 12 so that an electric field is formed between the vane 2 and the filament 3. Once formed, the hot electrons radiated from the filament 3, which is a cathode, by the electric field and the magnetic field are converted into microwaves, which are electromagnetic energy, by cycloid movement in the working space 4, and the energy is transferred to the vanes 2. The antenna 15 connected to the vane 2 is output to a device that requires electromagnetic energy, such as a microwave oven.
이때의 출력 주파수는 통상 2.45㎓ 정도가 되며, 이러한 초단파를 이용하여 음식물 등을 조리할 수 있는 것이다.At this time, the output frequency is usually about 2.45 kHz, and it is possible to cook food or the like using such microwaves.
그러나, 열전자가 자기회로에서 작용공간(4)으로 인가되는 자속에 의해 사이클로이드운동을 하며 그 에너지를 베인(2)에 전달하는 과정에서 마이크로파로 변환되지 못하면 그 에너지가 열로 변환되고, 상기 변환된 열은 작용공간(4)에서 베인(2)에 전도되어 밀봉된 아노드(1)의 외부로 열이 전도된다.However, if the hot electrons are cycloidated by magnetic flux applied to the working space 4 in the magnetic circuit and are not converted into microwaves in the process of transferring the energy to the vanes 2, the energy is converted into heat, and the converted heat The silver conducts to the vanes 2 in the working space 4 and conducts heat to the outside of the sealed anode 1.
이와 같은 마그네트론 내부의 온도 상승은 정상발진을 저해하게 되므로 아노드(1)의 외주면에 복수매의 냉각핀(21)과 같은 냉각장치를 구비하게 된 것이며, 이 복수매의 냉각핀(21)을 통해 열을 외부로 방열하게 되어 작용공간(4) 내부의 온도를 일정한 수준으로 유지할 수 있다.Since the increase in temperature inside the magnetron inhibits normal oscillation, the plurality of cooling fins 21 are provided on the outer circumferential surface of the anode 1 such as a plurality of cooling fins 21. Through heat dissipation to the outside can maintain the temperature inside the working space (4) at a constant level.
도 2 는 상기한 냉각장치의 일 예인 냉각핀을 도시한 것이다.2 illustrates a cooling fin as an example of the above-mentioned cooling apparatus.
이 냉각핀(21)은 크게 사각 형상의 몸체(211)와 이 몸체(211)의 양단부에서 직각 절곡된 다수의 다리(212)로 구분되며, 몸체(211)는 아노드(1)의 외벽과 접촉하는 부위로서 몸체(211) 중앙에 아노드(1)의 외벽과 접촉하는 소정 높이 및 직경의 외주턱(211a)이 있고, 다수의 다리(212)는 그 단부가 하판(19) 내벽에 지지되는 부위이다.The cooling fin 21 is largely divided into a rectangular body 211 and a plurality of legs 212 bent at right angles at both ends of the body 211, the body 211 is the outer wall of the anode (1) and In the center of the body 211 as the contacting portion, there is an outer circumferential jaw 211a having a predetermined height and diameter in contact with the outer wall of the anode 1, and a plurality of legs 212 are supported at the inner wall of the lower plate 19. It is a part.
또한, 이러한 냉각핀(21)은 통상적으로 가격이 저렴하고, 열전도도가 우수한 알루미늄재로 구성된다.In addition, such cooling fins 21 are typically made of an aluminum material which is inexpensive and has excellent thermal conductivity.
이와 같이 구성된 종래 냉각핀의 작용을 설명하면 아래와 같다.Referring to the operation of the conventional cooling fins configured as described above are as follows.
먼저, 마그네트론의 냉각 시스템은 공냉방식 즉, 팬에 의한 강제 냉각방식으로서, 도면에 도시되지 않은 팬을 구동하여 공기의 유동을 발생시키고, 이 공기의 유로 방향을 냉각핀(21)측으로 하여 고온의 아노드(1)와 유입 공기 간의 열교환작용에 의해 마그네트론의 내부를 냉각시키는 것이다.First, the cooling system of the magnetron is an air cooling method, that is, a forced cooling method using a fan, which generates a flow of air by driving a fan not shown in the drawing, and the air flow path of the air is turned toward the cooling fin 21 to provide a high temperature. The inside of the magnetron is cooled by heat exchange between the anode 1 and the incoming air.
이때, 도 3 과 같이 팬에 의해 강제 유동하는 공기는 냉각핀(21)의 표면을 통과하면서 아노드(1)의 외주면과 체결되어 있는 원통형의 외주턱(211a)에 부딪히게 되고, 이에 따라 공기의 흐름이 외주턱(211a)의 주위로 꺽이면서 감싸여져 돌아서 나가는 제트-플로우(Jet-flow) 형태 즉, 공기의 흐름이 아노드(1)의 외주면에 집중되는 형태가 되며, 이러한 과정에서 공기와 아노드(1) 사이에 열교환 작용이 일어나 아노드(1)는 냉각되고, 팬의 계속된 회전에 의해 공기는 열을 빼앗은 상태로 마그네트론의 외부로 토출되는 것이다.At this time, the air forced by the fan as shown in FIG. 3 passes through the surface of the cooling fin 21 and hits the cylindrical outer circumferential jaw 211a which is engaged with the outer circumferential surface of the anode 1, whereby the air The flow of air is wrapped around the outer circumference 211a and is wrapped in a jet-flow form, that is, the flow of air is concentrated on the outer circumferential surface of the anode 1, and in the process Heat exchange action occurs between the anode and the anode 1 so that the anode 1 is cooled, and the air is discharged to the outside of the magnetron in a state where heat is deprived by the continuous rotation of the fan.
그러나, 이러한 종래 기술에 따른 마그네트론의 냉각장치는 공기의 유동방향측에서 볼 때 냉각핀의 외주턱 바로 뒷부분에 어느 정도의 긴 대역에서 사영역이 발생되고, 이에 따라 모멘텀(momentum)이 그 주위보다 상대적으로 작아 웨이크 플로우(Wake-flow)가 발생되었다.However, in the magnetron cooling apparatus according to the related art, a dead zone is generated in a certain long band just behind the outer periphery of the cooling fin when viewed from the flow direction of air, so that the momentum is less than its surroundings. Relatively small wake-flow occurred.
이러한 웨이크 플로우는 박리기포(Separation Bubble)현상으로서 공기의 유동에 저항으로 작용되며, 이로 인해 유동 소음이 증가되고 아노드에서 발생된 고열을 원활히 냉각시키지 못하게 되어 결과적으로 열에 의한 마그네트론의 손상을 초래하였다.This wake flow is a separation bubble phenomenon that acts as a resistance to the flow of air, resulting in increased flow noise and inability to cool the high heat generated at the anode, resulting in damage to the magnetron due to heat. .
따라서, 이러한 웨이크 플로우가 발생되지 않도록 하기 위해서는 냉각핀에 공기의 흐름을 안내할 수 있는 장치를 구비함이 바람직하다.Therefore, in order to prevent such wake flow from occurring, it is preferable to have a device capable of guiding the flow of air to the cooling fins.
따라서, 본 발명은 이러한 점을 감안하여 제안된 것으로, 공기가 아노드 외주면을 중심으로 유선형으로 유동되도록 공기의 흐름을 안내하여 아노드로부터 발생된 열을 신속히 냉각시키는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed in view of this point, and an object thereof is to rapidly cool the heat generated from the anode by guiding the flow of air so that the air flows in a streamline shape around the outer circumferential surface of the anode.
다른 견지로는, 아노드 외주면 후면에 발생되는 웨이크 플로우를 최소한으로 줄여 유동소음을 줄이는 데 그 목적이 있다.In another aspect, the object is to reduce the flow noise by minimizing the wake flow generated to the rear of the anode outer surface.
또 다른 견지로는, 냉각핀의 표면적을 넓히거나, 냉각핀의 상·하부 사이가 통풍되도록 하여 냉각 효율을 향상시키는 데 그 목적이 있다.In another aspect, the purpose is to increase the surface area of the cooling fins, or to improve the cooling efficiency by allowing the upper and lower portions of the cooling fins to be ventilated.
또 다른 견지로는, 냉각핀의 기계적인 강도를 강화하여 냉각장치의 신뢰성을 향상시키는 데 그 목적이 있다.In another aspect, the object is to enhance the mechanical strength of the cooling fins to improve the reliability of the cooling device.
도 1 은 일반적인 마그네트론의 종단면도.1 is a longitudinal cross-sectional view of a typical magnetron.
도 2 는 종래 마그네트론의 냉각핀 사시도.Figure 2 is a perspective view of the cooling fins of the conventional magnetron.
도 3 은 종래 냉각핀의 공기 흐름도.3 is an air flow diagram of a conventional cooling fin.
도 4 는 본 발명에 의한 마그네트론의 냉각핀 구성도로서,4 is a configuration diagram of the cooling fin of the magnetron according to the present invention;
도 4a 는 사시도.4A is a perspective view.
도 4b 는 평면도.4B is a plan view.
도 4c 는 도 4b 의 A-A' 단면도.4C is a sectional view taken along the line A-A 'in FIG. 4B;
도 5 는 본 발명에 의한 냉각핀의 공기 흐름도.5 is an air flow diagram of the cooling fin according to the present invention.
도 6 은 본 발명의 다른 실시 예시도.6 is another exemplary embodiment of the present invention.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
21 : 냉각핀 211 : 몸체21: cooling fin 211: body
211a : 외주턱 212 : 다리211a: outer circumference 212: legs
213, 213' : 가이드편213, 213 ': Guide
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 마그네트론의 냉각장치는, 사각형상의 몸체 중앙에 소정의 직경 및 높이를 갖고 형성되어 아노드의 외주면에 결합되는 외주턱과, 상기 몸체의 양단부에서 직각 절곡되어 하판의 측벽에 결합되는 지지부재를 갖는 마그네트론의 냉각핀에 있어서:Magnetron cooling apparatus according to an aspect of the present invention for achieving this object is formed with a predetermined diameter and height in the center of the rectangular body and the outer periphery coupled to the outer peripheral surface of the anode, and the right angle at both ends of the body In a magnetron cooling fin having a support member that is bent and joined to the sidewall of the bottom plate:
상기 냉각핀은,The cooling fins,
상기 외주턱을 중심으로 상기 몸체의 적소에 상호 대향하게 결합되며 상기 외주턱과 소정거리 이격되어 송풍팬에 의한 공기가 상기 외주턱의 주위를 따라 유동·배출되도록 안내하는 적어도 한쌍의 가이드편을 포함한다.At least one pair of guide pieces which are coupled to each other at a position of the body around the outer jaw and spaced apart from the outer jaw by a predetermined distance to guide the air by the blowing fan to flow and discharge along the periphery of the outer jaw. do.
바람직하게는, 상기 가이드편은 소정의 높이와 상기 외주턱의 중심을 지나는 수평선 및 수직선을 기준으로 소정의 기울기를 갖고 두쌍으로 이루어지며, 상기 두쌍의 가이드편은 각각 상기 외주턱을 사이에 두고 대각선 방향으로 상기 몸체의 모서리 주위에 형성된 것을 특징으로 한다.Preferably, the guide pieces are formed in two pairs with predetermined inclinations based on a predetermined height and a horizontal line and a vertical line passing through the center of the outer jaw, and the two pairs of guide pieces each have a diagonal line with the outer jaw interposed therebetween. It is characterized by being formed around the edge of the body in the direction.
바람직하게는, 상기 각각의 가이드편과 상기 외주턱 사이의 최단거리는 0보다는 길고 상기 외주턱으로부터 상기 몸체의 대각방향 단부까지의 최단거리보다는 짧은 것을 특징으로 한다.Preferably, the shortest distance between each of the guide pieces and the outer jaw is longer than zero and shorter than the shortest distance from the outer jaw to the diagonal end of the body.
바람직하게는, 상기 가이드편 각각의 길이 방향과 상기 외주턱 중심을 지나는 수평선이 이루는 각은 30°∼80°의 범위 내에 있는 것을 특징으로 한다.Preferably, the angle formed between the longitudinal direction of each of the guide pieces and the horizontal line passing through the center of the outer jaw is in the range of 30 ° to 80 °.
바람직하게는, 상기 가이드편 각각의 길이 방향과 상기 외주턱 중심을 지나는 수직선이 이루는 각은 10°∼60°의 범위 내에 있는 것을 특징으로 한다.Preferably, the angle formed between the longitudinal direction of each of the guide pieces and the vertical line passing through the center of the outer jaw is in the range of 10 ° to 60 °.
바람직하게는, 상기 가이드편 각각의 높이는 0보다는 크고 상기 외주턱의 높이보다는 작은 것을 특징으로 한다.Preferably, the height of each of the guide pieces is characterized in that greater than zero and less than the height of the outer jaw.
선택적으로, 상기 가이드편들은 상기 몸체를 절개·절곡하여 이루어진 것을 특징으로 한다.Optionally, the guide pieces are made by cutting and bending the body.
이와 같이 하면, 송풍팬에 의해 강제 발생된 공기가 냉각핀의 외주턱을 중심으로 유선형으로 유동할 수 있어 웨이크 플로우가 소멸되면서 사영역이 최소화될 수 있다.In this way, the air forcibly generated by the blowing fan may flow in a streamline shape around the outer periphery of the cooling fin, so that the dead zone may be minimized while the wake flow is eliminated.
그 결과, 공기가 아노드의 외주면에 집중될 수 있어 열교환 작용이 활발히 일어나므로 냉각 효율을 향상시킬 수 있으며, 공기의 유동이 원활해지므로 유동 소음도 저감시킬 수 있다.As a result, air can be concentrated on the outer circumferential surface of the anode, so that heat exchange can be actively performed, thereby improving cooling efficiency, and smoothing the flow of air can reduce flow noise.
또한, 가이드편에 의해 냉각핀의 표면적이 증가되거나, 냉각핀의 상·하부 사이에 통풍구가 형성되어 냉각 효율을 향상시킬 수 있으며, 가이드편에 의해 냉각핀의 기계적인 강도가 강화되어 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, the surface area of the cooling fins is increased by the guide pieces, or vent holes are formed between the upper and lower parts of the cooling fins to improve cooling efficiency. The guide pieces enhance the mechanical strength of the cooling fins, thereby improving reliability. There is an advantage to this.
그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.And, there may be a plurality of embodiments of the present invention, hereinafter will be described in detail with respect to the most preferred embodiment.
이 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.This preferred embodiment allows for a better understanding of the objects, features and advantages of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 마그네트론의 냉각장치의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the magnetron cooling apparatus according to the present invention.
또한, 본 발명의 기술은 팬에 의한 강제 송풍방식을 사용하는 열교환기 등의 여러 가지 제품에 적용할 수 있다.In addition, the technique of the present invention can be applied to various products such as heat exchangers using a forced blowing method by a fan.
또한, 설명에 사용되는 도면에 있어서, 도 2 및 도 3 과 같은 구성성분에 관해서는 동일한 번호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.In addition, in drawing used for description, about the component same as FIG. 2 and FIG. 3, the same code | symbol is attached | subjected, and the overlapping description may be abbreviate | omitted.
도 4 는 본 발명에 따른 마그네트론의 냉각핀 구성도로서, 도 4a 는 사시도, 도 4b 는 평면도, 도 4c 는 도 4b 의 A-A' 단면도이며, 도 5 는 본 발명에 따른 냉각핀의 공기 흐름을 나타내는 도면이다.Figure 4 is a configuration diagram of the cooling fin of the magnetron according to the present invention, Figure 4a is a perspective view, Figure 4b is a plan view, Figure 4c is a cross-sectional view AA 'of Figure 4b, Figure 5 shows the air flow of the cooling fin according to the present invention Drawing.
먼저, 도 4 에 도시된 바와 같이 본 실시 예에 따른 마그네트론의 냉각핀(21)은 몸체(211)와 이 몸체(211)의 양단부에서 직각 절곡된 다수의 다리(212)로 구성되며, 몸체(211)의 중앙에는 도면상에 도시되지 않은 아노드에 압입되는 소정 높이 및 직경의 외주턱(211a)이 형성되어 있고, 다수의 다리(212)는 도면상에 도시되지 않은 하판의 측벽에 지지되는 부위이다.First, as shown in FIG. 4, the cooling fin 21 of the magnetron according to the present embodiment includes a body 211 and a plurality of legs 212 bent at right angles at both ends of the body 211. In the center of 211, an outer jaw 211a of a predetermined height and diameter press-fits to the anode not shown in the drawing is formed, and the plurality of legs 212 are supported on the side wall of the lower plate not shown in the drawing. Site.
또한, 외주턱(211a)을 중심으로 하여 대각방향으로 몸체(211)의 4군데 모서리부에는 마주보는 형상으로 공기의 흐름을 안내하는 4개의 가이드편(213)이 형성된다.In addition, four guide pieces 213 are formed at four corners of the body 211 in diagonal directions with respect to the outer jaw 211a to guide the flow of air in an opposing shape.
이 가이드편(213)은 별도의 구조물을 몸체(211)의 표면에 부착하거나 냉각핀(21)의 성형시 일체로 압출하여 이루어진다.The guide piece 213 is made by attaching a separate structure to the surface of the body 211 or integrally extruded during the molding of the cooling fin 21.
이때, 가이드편(213)과 몸체(211)의 외주턱(211a) 사이의 최단거리를 d라 하면 이 d는 0보다는 크고 냉각핀(21) 표면을 벗어나지 않는 범위내에 위치함이 바람직하다.At this time, if the shortest distance between the guide piece 213 and the outer periphery 211a of the body 211 is d, it is preferable that d is greater than 0 and is located within a range not to deviate from the surface of the cooling fin 21.
또한, 가이드편(213)의 길이 방향과 수평방향으로 몸체(211)의 외주턱(211a) 중심을 지나는 직선이 이루는 각을 x라 하고, 가이드편(213)의 길이 방향과 수직방향으로 몸체(211)의 외주턱(211a) 중심을 지나는 직선이 이루는 각을 y라 하면 원하는 공기의 흐름을 유도하기 위하여 x는 30°보다는 크고 80°보다는 작아야 하며, y는 10°보다는 크고 60°보다는 작아야 함이 바람직하다.In addition, an angle formed by a straight line passing through the center of the outer periphery 211a of the body 211 in the longitudinal direction and the horizontal direction of the guide piece 213 is referred to as x, and the body (in the vertical direction and the longitudinal direction of the guide piece 213). If y is the angle formed by a straight line passing through the center of the outer periphery 211a of 211, x must be larger than 30 ° and smaller than 80 ° and y must be larger than 10 ° and smaller than 60 ° to induce the desired air flow. This is preferred.
즉, 가이드편(213)들은 외주턱(211a) 중앙을 중심으로 대각선상에서 서로 마주보는 구조가 되게 각을 이루어야 한다는 의미이다.In other words, the guide pieces 213 should be angled to have a structure facing each other on the diagonal with respect to the center of the outer jaw (211a).
또한, 가이드편(213)의 높이를 h라 할 때, 이 h는 0보다는 크고 몸체(211)의 외주턱(211a) 높이보다는 작거나 같아야 한다.In addition, when the height of the guide piece 213 is h, this h must be greater than zero and less than or equal to the height of the outer periphery 211a of the body 211.
이는 외주턱(211a)보다 높게 h값이 주어지면 냉각핀(21)을 아노드의 외주면에 압입할 때 상부에 위치할 타냉각핀과 가이드편(213)이 먼저 접촉되는 문제가 있기 때문이다.This is because if the h value is higher than the outer jaw 211a, when the cooling fin 21 is pressed into the outer circumferential surface of the anode, the other cooling fin to be positioned at the top and the guide piece 213 come into contact first.
이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 마그네트론의 냉각장치는 다음과 같은 동작을 한다.The magnetron cooling apparatus according to the present invention made as described above operates as follows.
이하에 도 5 를 참조하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 5.
먼저, 전자파 에너지의 생성과정에서 발생되어 아노드의 외부로 전도되는 열을 냉각시키기 위해 아노드의 외주면에 다수의 냉각핀(21)을 압입시킨 상태에서 도면상에 도시되지 않은 팬을 구동하여 공기의 유동을 발생시키고, 이 공기가 냉각핀(21)의 표면 위를 유동하도록 한다.First, in order to cool the heat generated during the generation of electromagnetic energy and conducted to the outside of the anode, a plurality of cooling fins 21 are pressed into the outer circumferential surface of the anode to drive a fan (not shown). Flows and causes this air to flow over the surface of the cooling fins 21.
이때, 가이드편(213)이 몸체(211)의 외주턱(211a) 중앙을 중심으로 대각방향으로 4군데 모서리부에 마주보게 위치하므로 팬으로부터의 공기는 그 유동방향측에서 보아 전면의 가이드편(213)에 의해 외주턱(211a) 및 아노드의 외주면을 돌아나가도록 안내되며, 외주턱(211a) 및 아노드의 외주면을 돌아나온 공기는 다시 후면의 가이드편(213)에 의해 유선형으로 원활히 빠져나가도록 안내되는 것이다.At this time, since the guide piece 213 is located to face the four corner portions in the diagonal direction about the center of the outer jaw 211a of the body 211, the air from the fan is viewed from the flow direction side of the guide piece ( 213 guides the outer circumference 211a and the outer circumferential surface of the anode, and the air exiting the outer circumference 211a and the outer circumferential surface of the anode smoothly flows out again by the guide piece 213 on the rear side. You are guided to leave.
이 경우 전술한 바와 같이 가이드편(213)의 설계변수, 즉 d(가이드편과 외주턱 사이의 최단거리), x(가이드편의 길이 방향과 수평방향으로 외주턱 중심을 지나는 직선이 이루는 각), y(가이드편의 길이 방향과 수직방향으로 외주턱 중심을 지나는 직선이 이루는 각), h(가이드편의 높이)의 선정이 공기의 유동특성에 중요한 영향을 미치게 되므로 정해진 범위에서 최적의 조건을 선택해야 한다.In this case, as described above, the design variable of the guide piece 213, that is, d (shortest distance between the guide piece and the outer jaw), x (angle formed by a straight line passing through the center of the guide piece in the longitudinal direction and the horizontal direction), Since the choice of y (angle formed by a straight line passing through the center of the outer jaw in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the guide piece) and h (the height of the guide piece) has an important effect on the flow characteristics of the air, an optimal condition must be selected within a predetermined range. .
이와 같이 하면 공기의 흐름을 외주턱(211a) 및 아노드 외주면의 후면까지 집중시킬 수 있으므로 공기와 아노드 간의 열교환작용이 보다 활발히 수행되어 아노드로부터 방사되는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있게 된다.In this way, the flow of air can be concentrated to the outer periphery 211a and the rear surface of the anode outer circumferential surface, so that heat exchange between the air and the anode is more actively performed to effectively cool the heat radiated from the anode.
또한, 가이드편(213)에 의해 외주턱(211a) 및 아노드의 외주면 후면의 웨이크 플로우 발생이 최소화되므로 공기의 유동소음을 감소시킬 수 있으며, 가이드편(213)의 표면적에 의한 냉각핀(21)의 표면적 증가로 냉각 효율을 보다 향상시킬 수 있다.In addition, since the occurrence of the wake flow of the outer periphery 211a and the outer circumferential surface of the anode is minimized by the guide piece 213, it is possible to reduce the flow noise of the air, and the cooling fin 21 by the surface area of the guide piece 213. Increased surface area of) can further improve cooling efficiency.
또한, 가이드편(213)이 형성됨에 따라 냉각핀(21)의 가이드편 형성 부위의 기계적 강도가 강화되어 냉각장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, as the guide piece 213 is formed, the mechanical strength of the guide piece forming portion of the cooling fin 21 is strengthened, thereby improving the reliability of the cooling apparatus.
도 6 은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 냉각핀(21) 몸체(211)의 4군데 모서리부위에 냉각핀(21)의 일부를 절개·절곡하여 본 발명과 동일한 형상의 가이드편(213')을 구비하도록 한 것이다.Figure 6 shows another embodiment of the present invention, a guide piece 213 of the same shape as the present invention by cutting and bending a part of the cooling fin 21 at four corners of the cooling fin 21 body 211. ').
이와 같이 구성된 가이드편(213')은 본 발명에 의한 가이드편(213)과 동일한 공기 안내 역할을 수행함은 물론 냉각핀(21)의 절개 부위가 개구된 형상을 이루므로 냉각핀(21) 상·하부 간의 공기 통풍이 이루어져 냉각핀(21)의 표면적 증가는 없지만 이에 상응하는 열교환 효과가 있음을 알 수 있다.The guide piece 213 'configured as described above performs the same air guide role as the guide piece 213 according to the present invention and, as a result, the cut portion of the cooling fin 21 forms an open shape. There is no increase in the surface area of the cooling fin 21 due to the air ventilation between the lower portion can be seen that there is a corresponding heat exchange effect.
이 경우에도 가이드편(213')의 설계변수, 즉 d(가이드편과 외주턱 사이의 최단거리), x(가이드편의 길이 방향과 수평방향으로 외주턱 중심을 지나는 직선이 이루는 각), y(가이드편의 길이 방향과 수직방향으로 외주턱 중심을 지나는 직선이 이루는 각), h(가이드편의 높이)를 본 발명과 동일한 조건으로 선택해야 한다.Also in this case, the design variables of the guide piece 213 ', that is, d (shortest distance between the guide piece and the outer jaw), x (angle formed by a straight line passing through the center of the guide piece in the horizontal direction and the horizontal direction of the guide piece), y ( The angle formed by a straight line passing through the center of the outer jaw in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the guide piece) and h (the height of the guide piece) should be selected under the same conditions as the present invention.
한편, 비교 예로서 종래의 기술, 즉 다시 말해서 냉각핀에 가이드편을 형성하지 않아 외주턱 및 아노드의 외주면 후면에 웨이크 플로우가 발생되는 것과 달리, 본 발명은 냉각핀 몸체의 4군데 모서리부에 가이드편을 형성하여 공기가 원활하게 유동할 수 있도록 유도함을 알 수 있다.On the other hand, as a comparative example, unlike the prior art, that is, the wake flow is generated on the outer circumferential surface and the outer circumferential back surface of the anode because the guide piece is not formed on the cooling fin, the present invention is provided at four corners of the cooling fin body. It can be seen that the guide piece is formed to guide the air to flow smoothly.
이 결과에서, 본 발명에 의하면 공기가 외주턱 및 아노드의 외주면의 후면까지에도 집중될 수 있으므로 아노드로부터 방사되는 열을 원활히 냉각시킬 수 있어 결과적으로 마그네트론의 수명을 연장시킬 수 있다.In this result, according to the present invention, since air can be concentrated even to the outer circumference and the rear surface of the outer circumferential surface of the anode, it is possible to smoothly cool the heat radiated from the anode and consequently to extend the life of the magnetron.
이 적용례에 의하면, 복잡한 가공으로 냉각핀의 효율향상을 꾀한 종래의 시도보다 원가 상승의 우려가 없이 기계적 강도 및 냉각효율 향상을 얻을 수 있다.According to this application example, the mechanical strength and the cooling efficiency improvement can be obtained without the concern about the cost increase compared to the conventional attempt to improve the efficiency of the cooling fin by complicated processing.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.In addition, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it is obvious that the present invention may be variously modified and implemented by those skilled in the art.
이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.Such modified embodiments should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention, and such modified embodiments should fall within the appended claims of the present invention.
상술한 설명으로부터 분명한 것은,What is clear from the above description,
첫째, 가이드편에 의해 공기를 외주턱 및 아노드의 외주면 후면에까지 집중시킬 수 있으므로 공기와 아노드간의 열교환작용이 활발히 수행되어 냉각효율을 향상시킬 수 있으며,First, because the guide piece can concentrate the air to the outer circumference and the rear surface of the anode, the heat exchange effect between the air and the anode is actively performed to improve the cooling efficiency.
둘째, 가이드편에 의해 외주턱 및 아노드의 외주면 후면에 발생되는 웨이크 플로우가 최소화되어 공기의 유동소음을 줄일 수 있으며,Second, the wake flow generated on the outer circumference and rear of the outer circumferential surface of the anode is minimized by the guide piece, thereby reducing the flow noise of air.
셋째, 가이드편에 의한 냉각핀의 표면적 증가 또는 냉각핀의 상·하부 사이의 통풍을 이룰 수 있으므로 이 또한 냉각효율 향상이 기대되며,Third, because the surface area of the cooling fins by the guide piece or the ventilation between the upper and lower portions of the cooling fins can be achieved, this also improves the cooling efficiency,
넷째, 가이드편에 의한 냉각핀의 기계적 강도가 강화되어 신뢰성이 향상된다는 것이다.Fourth, the mechanical strength of the cooling fins by the guide piece is enhanced to improve the reliability.
Claims (7)
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1998
- 1998-10-15 KR KR1019980043176A patent/KR100273029B1/en not_active IP Right Cessation
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