KR100285851B1 - 경사면형 베인 구조를 가진 마그네트론 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마그네트론에 관한 것으로서, 양극 원통과 양극 원통의 내벽으로부터 소정 반경까지 방사상으로 돌출되고 등간격으로 배치된 복수의 베인들과 복수의 베인들중 교호로 배치된 베인들을 전기적으로 각각 접속시키는 복수의 스트립링들로 구성된 양극부와, 열전자를 방출하기 위하여 소정의 반경보다 작은 반경을 가지는 필라멘트가 양극 원통의 중심선상에 설치된 음극부를 포함한다. 각 베인들은 동일한 베인의 높이 내에서 인접하는 베인과 마주보는 면의 면적이 양극 원통의 원통 축방향과 평행한 평판면보다 더 넓은 면적을 가지도록 경사면 또는 곡면을 이룬다. 따라서, 인접하는 베인들과 양극 원통의 내벽으로 구성되는 공동 공진기의 캐패시턴스를 증가시킬 수 있으므로 재료 절감 및 소형 제작이 가능하다.

Description

경사면형 베인 구조를 가진 마그네트론
본 발명은 마그네트론에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 전자렌지의 마이크로파를 발생하는 마그네트론의 양극부의 베인을 경사면으로 형성하므로서 재료절감 및 소형화가 가능한 마그네트론에 관한 것이다.
일반적으로, 전자렌지의 마그네트론은 전기적 포텐셜 에너지를 고주파 에너지로 변환하여 마이크로파를 발생하는 장치로서 식품의 해동 및 조리시 마이크로파에 의한 분자간의 마찰열을 유발하는 가열원으로 사용된다.
도 1은 일반적으로 전자렌지에 사용되는 마그네트론의 종단면구조를 나타낸다. 음극부는 중심선상에 위치한 필라멘트(10)로 구성된다. 필라멘트(10)는 필라멘트(10)의 일단에 상단 실드(12)를 통하여 접속된 센터 리드(14)와 타단에 하단 실드(16)를 통하여 접속된 사이드 리드(18)에 의해 지지된다.
양극부는 양극 원통(20)과 양극 원통(20)의 내벽으로부터 돌출되어 상기 필라멘트(10)와 소정 간격을 유지하는 복수의 베인(22)들로 구성된다.
외스트립링(24)과 내스트립링(26)에 의해 교호로 배치된 베인들이 2개 그룹으로 나뉘어 전기적으로 접속된다.
양극 원통(20) 상하에는 환형 영구자석(28,30)들이 설치된다.
자속은 상부 영구자석(28)으로부터 필라멘트(10)와 베인(22)의 단부사이에 확보된 작용공간(32)을 통하여 하부 영구자석(30)으로 전개되어 원통 축방향으로 정자계를 형성한다.
상부 영구자석(28), 상부요크(34), 하부요크(36), 하부 영구자석(30) 등의 자기부재에 의해 자기 회로가 구성된다.
접지 전위의 양극 베인(22)에 대해 부전위인 필라멘트(10)로부터 양극베인(22)의 선단을 향하여 방출되는 전자는 직교되는 전계와 자계에 의해 로렌츠힘을 받아 작용공간(32)을 주회하게 되고, 이에 양극베인(22)의 선단에 고주파 전계가 미치게 하여 양극 내주의 공동 공진기에서 고주파 진동을 생성시킨다.
이와같이 생성된 고주파 전압은 안테나 리드(38)를 통하여 고주파 전계에 의해 생성된 마이크로파를 외부로 방사하게 된다.
상술한 바와같이, 고주파 진동은 공동 공진기의 공진 주파수에 의해 영향을 받게 되는 바, 이 공진주파수는 인접하는 한쌍의 베인(22)들과 양극 원통(20)의 내벽이 이루는 공동의 크기에 영향을 받는다.
도 2에는 양극 원통(20)과 베인(22)들의 평면 구조가 도시되어 있고, 도 3에 는 베인의 수직단면 구조가 도시되어 있다.
베인(22)들은 양극 원통(20)의 내벽으로부터 중심을 향하여 방사상으로 배설된다.
그러므로, 한쌍의 베인(22)들과 양극원통(20)의 내벽에 의해 확보된 공동(39)에 의해 공동 공진기가 형성된다.
이러한 공동 공진기의 인덕턴스는 인접하는 베인의 근부(21)에서부터 단부(23)에 이르는 한쌍의 베인의 길이 L에 의해 영향을 받고 캐피시턴스는 인접하는 베인들간의 마주보는 면의 면적에 의해 영향을 받는다.
베인의 길이가 길어지면 인덕턴스는 증가되고 베인의 면적이 넓어지면 캐패시턴스가 증가한다.
공진주파수는 인덕턴스와 캐피시턴스의 곱의 제곱근에 반비례하므로 베인의 크기가 작아지면 공진주파수는 증가하게 된다.
마그네트론은 일정 공진 주파수로 세팅되는 바, 세팅된 공진주파수를 제공하기 위해서는 양극 원통 및 베인의 크기가 소정 크기로 설계된다.
또한, 양극원통과 베인은 고온 발진 및 진동으로부터 내성을 가지기 위하여 순도가 높은 무수소동(OFHC)을 재료로 하여 제조된다. 이러한 무수소동은 원가가 높아서 마그네트론의 코스트를 상승시킨다.
본 발명의 목적은 이와같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 베인을 경사면으로 형성하므로서 동일 면적을 확보하면서도 양극원통을 소형으로 제작할수 있으므로 코스트를 절감할수 있는 마그네트론을 제공하는데 있다.
즉, 수직 평판형 베인을 경사 평판형 베인으로 형성할 경우에는 베인의 경사면이 수직면에 비해 넓이가 넓어지게 되므로 공동 공진기의 캐피시턴스가 증가하게 된다. 그러므로 세팅된 동일 공진 주파수를 맞추기 위하여 베인의 길이를 줄일수 있으므로 양극 원통의 반경을 줄여서 소형으로 제작하는 것이 가능하므로 양극 원통 및 베인의 재료인 고가의 무수소동의 원재료를 절감시킬수 있어서 마그네트론의 소형화 및 코스트 다운의 효과를 얻을수 있다.
제1도는 전자렌지에 사용되는 일반적인 마그네트론의 내부를 나타내는 단면도.
제2도는 제1도의 양극부의 양극 원통과 베인의 평면도.
제3도는 제2도의 2-2'선 단면도.
제4도는 본 발명에 따른 양극부의 양극 원통과 베인의 바람직한 일 실시예의 평면도.
제5도는 제4도의 4-4'선 단면도.
제6도는 본 발명에 따른 양극부의 양극 원통과 베인의 바람직한 다른 실시예의 평면도.
제7도는 제6도의 6-6'선 단면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 필라멘트 12 : 상단 실드
14 : 센터 리드 16 : 하단 실드
18 : 사이드 리드 20 : 양극 원통
22 : 베인 24 : 외스트립링
26 : 내스트립링 28 : 상부 영구자석
30 : 하부 영구자석 32 : 작용 공간
34 : 상부 요크 36 : 하부 요크
38 : 안테나 리드 39 : 공동
21 : 근부 23 : 단부(端部)
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 마그네트론은 양극 원통과 상기 양극원통의 내벽으로부터 중심을 향하여 소정 반경까지 방사상으로 돌출되고, 등간격으로 배치된 복수의 베인들과 복수의 베인들 중 교호로 배치된 베인들을 전기적으로 각각 접속시키는 복수의 스트립링들로 구성된 양극부와, 열전자를 방출하기 위하여 소정 반경보다 작은 반경을 가지는 필라멘트가 상기 양극 원통의 중심선상에 설치된 음극부를 포함하고, 각 베인들은 동일한 베인의 높이내에서 인접하는 베인과 마주보는 면의 면적이 양극 원통의 내벽에 수직인 평판면보다 더 넓은 면적을 가지도록 곡면 또는 경사면을 이루는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 양극부의 양극원통과 베인의 바람직한 일 실시예의 평면구조를 나타내고, 도 5는 베인의 수직단면 구조를 나타낸다.
일실시예의 베인(42)은 양극원통(40)의 내벽에 원통 축방향에 대해서 소정 경사각도를 가지도록 형성된다.
그러므로, 원통 축방향에 대해 평행한 면을 가지는 종래의 수직 평판형 베인에 비하여 동일 높이에서는 보다 넓은 면적을 가지게 된다.
따라서, 동일 높이에서 보다 넓은 면적을 가질 수 있으므로 면적이 동일하게 되도록 길이를 줄일수 있으므로 양극원통의 반경을 줄일수 있다.
한편, 동일면적을 유지하면서 양극원통의 높이를 줄일수도 있게 된다.
그러므로, 면적을 동일하게 유지할수 있으므로 공진 주파수는 종래와 동일값으로 유지하면서 양극원통을 소형 제작할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 양극부의 양극 원통과 베인의 바람직한 다른 실시예의 평면구조를 나타내고, 도 7은 베인의 수직단면 구조를 나타낸다.
다른 실시예는 일 실시예에 비하여 베인(62)이 높이 방향으로의 곡면을 가지도록 형성한다.
따라서, 베인(62)은 인접하는 베인과 마주보는 면이 좌측 또는 우측으로 만곡부를 가진다.
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 전자렌지의 마이크로파를 발생하는 마그네트론에서 양극부를 형성하는 베인의 구조를 개선하여 동일한 발진 특성과 효율을 유지하면서도 양극원통의 크기를 줄일수 있으므로, 소형 및 경량화 설계가 가능하다.
또한, 양극원통의 소형 제작이 가능하므로 고가의 무수소동의 재료 절감의 효과를 얻을 수 있어서 마그네트론의 코스트를 다운시킬수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (2)

  1. 양극 원통과, 상기 양극 원통의 내벽으로부터 소정 반경까지 방사상으로 돌출되고 등간격으로 배치된 복수의 베인들과, 상기 복수의 베인들중 교호로 배치된 베인들을 전기적으로 각각 접속시키는 복수의 스트립링들로 구성된 양극부; 열전자를 방출하기 위하여 상기 소정 반경보다 작은 반경을 가지는 필라멘트가 상기 양극원통의 중심선상에 설치된 음극부를 포함하는 마그네트론에 있어서,상기 각 베인들은 인접하는 베인과 마주보는 면이 상기 양극 원통의 내벽에 원통 축방향에 대해 소정 경사 각도를 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 마그네트론.
  2. 양극 원통과, 상기 양극 원통의 내벽으로부터 소정 반경까지 방사상으로 돌출되고 등간격으로 배치된 복수의 베인들과, 상기 복수의 베인들중 교호로 배치된 베인들을 전기적으로 각각 접속시키는 복수의 스트립링들로 구성된 양극부; 열전자를 방출하기 위하여 상기 반경보다 작은 반경을 가지는 필라멘트가 상기 양극 원통의 중심선상에 설치된 음극부를 포함하는 마그네트론에 있어서, 상기 각 베인들은 동일한 높이 내에서 인접하는 베인과 마주보는 면의 면적이 양극 원통의 원통 축방향으로 평행한 면보다 더 넓은 면적을 가지도록 곡면 또는 경사면을 이루는 것을 특징으로 하는 마그네트론.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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