KR100492608B1 - 마그네트론의 냉각핀 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명 마그네트론의 냉각핀 구조는 양극 실린더(2)의 외측에 열방출을 위한 냉각핀(100)들이 압입되어 조립되는 마그네트론에서, 양극 실린더(2)의 외측에 압입되어 밀착되게 결합되는 냉각핀(100)의 몸체부(101)에 방열날개(102)들이 일체로 형성되어지도록 하여, 양극 실린더(2)에서 발생되는 열이 냉각핀(100)의 몸체부(101)를 통하여 전달이되고, 그 몸체부(101)에 전달되는 열이 전체의 방열날개(102)를 통하여 일시에 방출되어지므로, 효율적인 열방출이 이루어진다.

Description

마그네트론의 냉각핀 구조{COOLING PIN STRUCTURE OF MAGNETRON}

본 발명은 마그네트론의 냉각핀 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각핀이 일체형으로 되어 있어서 열방출효율을 증대시키도록 하는데 적합한 마그네트론의 냉각핀 구조에 관한 것이다.

일반적으로 알려진 바와 같이 마그네트론은 전자레인지 또는 조명기기 등에 장착되어 전기에너지를 마이크로파와 같은 고주파에너지로 변환시키는 기기이다.

종래 일반적인 구조의 마그네트론이 도 1과, 도 2에 도시된 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 상부요크(1a)와 하부요크(1b)가 대략 "ㅁ"자 형상이 되도록 결합된 요크(1)의 내측에는 동파이프 등을 이용하여 원통형으로 제작된 양극 실린더(2)가 설치되어 있고, 그 양극 실린더(2)의 내부에는 고주파 성분을 유기시키도록 공동공진기를 형성하는 복수개의 베인(3)이 축심방향을 향하여 동일한 간격으로 배치되어 있으며, 그 베인(3)의 선단부측에는 그 상,하부에 각각 내측균압링(4)과 외측균압링(5)이 교번적으로 접속되도록 결합되어 있어서, 상기 양극 실린더(2)와 베인(3)이 양극부를 이루도록 되어 있다.

그리고, 상기 양극 실린더(2)의 중심축상에는 베인(3)의 선단부와 일정간격의 작용공간(6)이 형성되도록 나선형으로 권선된 필라멘트(7)가 설치되어 있는데, 그 필라멘트(7)는 텅스텐과 산화토륨의 혼합물로 되어 있어서, 공급되는 동작전류에 의해 가열되어 열전자를 방출하는 음극부를 이루도록 되어 있다.

또한, 상기 필라멘트(7)의 상단부에는 방출되는 열전자가 상방향으로 방사되는 것을 차단하기 위해 탑실드(8)가 고착되어 있고, 하단부에는 방출되는 열전자가 하방향으로 방사되는 것을 차단하기 위해 앤드실드(9)가 고착되어 있는데, 그 앤드실드(9)의 중앙부에 형성된 관통공에는 몰리브덴 재질의 센터리드(10)가 삽입되어 탑실드(8)의 하면에 접합 고정되어 있고, 하면에는 그 센터리드(10)와 일정간격을 두고 설치되며 몰리브덴 재질로된 사이드리드(11)의 상단부가 접합 고정되어 있다.

그리고, 상기 양극 실린더(2)의 상,하측 개구부에는 자성체로된 깔대기 형상의 상자극(13)과 하자극(14)이 결합되어 있고, 그 상자극(13)의 상측과 하자극(14)의 하측에는 원통형상의 A-실(15)과 F-실(16)이 각각 브레이징으로 접합되어 있는데, 그 A-실(15)의 상측과 F-실(16)의 하측에는 고주파를 외부로 출력하는 A-세라믹(17)과 절연을 위한 F-세라믹(18)이 브레이징으로 접합되어 있고, 상기 A-세라믹(17)의 상측에는 배기관(19)이 브레이징으로 접합되어 있으며, 그 배기관(19)의 상단부는 양극 실린더(2)의 내부를 진공상태로 밀봉하기 위해 절단과 동시에 접합되어 있다.

또한, 상기 A-실(15)의 내측에는 공동공진기 내에서 발진되는 고주파를 출력하기 위한 안테나(20)가 설치되는데, 그 안테나(20)의 하단부는 베인(3)에 접속되어 있고, 상단부는 상기 배기관(19)의 내측 상면에 고정되어 있다.

그리고, 상기 양극 실린더(2)의 상측과 하측에는 요크(1)의 내측면에 접촉되도록 상부마그네트(21)와 하부마그네트(22)가 결합되어 있어서, 상기 상,하자극(13)(14)과 함께 자로를 형성할 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 요크(1)의 하측에는 박스체로된 필터박스(26)가 결합되어 있고, 그 필터박스(26)의 내측에는 입력부로 역류하는 고조파 노이즈를 감쇄시키기 위한 1쌍의 초크코일(27)이 설치되어 있는데, 그 1쌍의 초크코일(27)의 일단부는 상기 F-세라믹(18)에 형성된 관통공에 삽입되도록 결합되는 1쌍의 F-리드(28)의 하단부에 전기적으로 접속되어 있다.

그리고, 상기 F-세라믹(18)의 관통공에 삽입결합된 F-리드(28)의 상단부는 상기 F-세라믹(18)의 상측에 설치된 1쌍의 디스크(29) 하면에 각각 접합되어 있고, 그 디스크(29)들의 상면에는 상기 센터리드(10)와 사이드리드(11)의 하단부가 각각 접합되어 있다.

또한, 상기 필터박스(26)의 측벽에는 캐패시터(31)가 설치되어 있는데, 그 캐패시터(31)의 내측단부는 상기 초크코일(27)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 초크코일(27)에는 저주파 노이즈를 흡수하기 위한 페라이트(32)가 길이방향으로 삽입되어 있다.

그리고, 상기 요크(1)의 내주면과 양극 실린더(2)의 외주면 사이에는 냉각핀(41)이 설치되어 있고, 상기 A-세라믹(17)의 상측에는 배기관(19)의 접합부를 보호할 수 있도록 안테나 캡(42)이 씌워져 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래의 일반적인 마그네트론은 외부전원이 F-리드(28)를 통하여 센터 리드(10)와 사이드 리드(11)에 공급이 되어 F-리드(28), 센터리드(10), 필라멘트(7), 탑실드(8), 앤드실드(9), 사이드리드(11), 디스크(29)로 이루어지는 폐회로가 구성되어 필라멘트(7)에 동작전류가 공급이되고, 그와 같이 공급되는 동작전류에 의하여 필라멘트(7)가 가열이되며 열전자가 방출이 되며, 그와 같이 방출된 열전자에 의해 전자군이 형성된다.

한편, 사이드 리드(11)를 통하여 양극부로 공급되는 구동전압에 의해 작용공간(6) 내에는 강한 전계가 형성이 되고, 상부 마그네트(21)와 하부 마그네트(22)에 의해 발생된 자속이 하자극(14)을 따라 작용공간(6) 쪽으로 인도되어, 작용공간(6)을 통해 상자극(13)으로 진행하면서 작용공간(6)내에 높은 자계가 형성된다.

따라서, 고온의 필라멘트(7) 표면에서 작용공간(6)의 내부로 방출되는 열전자는 작용공간(6) 내에 존재하는 강한 전계에 의해 베인(3)쪽으로 진행함과 동시에 강한 자계에 의해 수직으로 힘으로 받아 나선형으로 원운동하며 베인(3)에 도달하게 된다.

이러한 전자의 운동으로 형성된 전자군은 주기적인 고주파 발진주파수의 배수의 역수분의 일 만큼의 주기로 베인(3)에 간섭을 일으키고, 이 작용에 의해 베인(3)간의 마주보는 공간 즉 공진기에는 서로 마주보는 베인(3) 간에 작용하는 정전용량의 캐패시턴스 성분과 상기 마주보는 베인(3)과 이를 연결하는 양극 실린더(2)로 이루어지는 인덕턴스 성분이 회로상에서 병렬공진회로를 구성하여 공진주파수가 에 의해 결정된 고주파가 베인(3)으로 부터 유기되고, 그와 같이 유기된 고주파가 안테나(20)를 통하여 외부로 방사되어 음식물의 분자들을 초당 24억 5천만번 진동시켜서 발생되는 마찰열에 의해 음식물이 조리된다.

또한, 상기와 같은 마그네트론은 일반적으로 2.45GHz를 기본파로 하는 마이크로파를 방사하게 되는데, 그와 같이 방사되는 마이크로파에는 기본파의 정수배의 주파수를 가지는 고조파성분이 포함되어 있다. 이 불요고조파 성분이 외부로 누설되면 통신장애 등의 바람직하지 않는 결과를 초래하며, 특히 제5고조파(12.25GHz)는 위성통신에 장애를 일으키는 요인으로 알려져 있으며, 이러한 제5고조파 성분은 필라멘트(7)가 안테나가 되어 센터 리드(10)와 사이드 리드(11) 및 F-리드(28)를 통해 입력측으로 역류하게 되는데, 그와 같이 역류되는 제5고조파 성분은 필터박스(26)의 내측에 설치된 초크코일(27)과 캐피시터(31) 간에 존재하는 L,C에 의하여 제거되는 한편 필터박스(26)에 의해 외부로 누설되는 것이 차단된다.

한편, 도 3은 종래 냉각핀의 조립상태를 보인 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 상기 냉각핀(41)들은 내측단부에 "??"자 형으로 절곡된 절곡부(41a)가 형성되어 있으며, 이와 같은 냉각핀(41)들은 조립시 양극 실린더(2)의 외주면에 여러개의 냉각핀(41)을 차례로 압입하는 것에 조립되어 진다.

그러나, 상기와 같이 구성되어 있는 종래 마그네트론은 양극 실린더(2)에 여러개의 냉각핀(41)들이 압입되어 조립된 형태로서 동작시 양극 실린더(2)에서 발생되는 열이 각각의 냉각핀(41)들을 통하여 외부로 방출되므로 냉각핀(41)들중 접촉이 불량한 냉각핀(41)이 있는 경우에 그 냉각핀(41)으로는 원할한 열방출이 이루어지지 못하여 효율적인 열방출이 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 양극 실린더에서 발생되는 열이 냉각핀을 통하여 양호하게 방출이 되어 열방출 효율이 증대되어 지도록 하는데 적합한 마그네트론의 냉각핀 구조를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여

양극 실린더의 외측에 열방출을 위한 냉각핀들이 압입되어 조립되는 마그네트론에 있어서,

상기 냉각핀은 양극 실린더의 외주면에 압입되어 밀착되게 결합되는 몸체부와, 그 몸체부의 외주면에 일체로 형성되는 다수개의 방열날개로 구성되는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 냉각핀 구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 냉각핀 구조를 가지는 마그네트론을 보인 종단면도이고, 도 5는 본 발명의 냉각핀이 조립된 상태의 부분단면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 마그네트론을 이루는 기본적인 구조는 종래와 동일하므로 동일한 부분에 대하여는 동일부호를 부여하고 자세한 설명은 생략한다.

여기서, 본 발명은 양극 실린더(2)의 외측면에 결합되는 냉각핀(100)이 양극 실린더(2)의 외주면에 압입되어 밀착되게 결합되는 원통형의 몸체부(101)와, 그 몸체부(101)의 외주면에 일체로 형성되어 몸체부(101)를 통하여 전달되는 열을 외부로 전달하기 위한 다수개의 방열날개(102)로 구성된다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명은 마그네트론의 구동시 양극 실린더(2)에서 발생되는 열이 냉각핀(100)의 몸체부(101)로 전달이 되고, 그와 같이 몸체부(101)로 전달되는 열은 일체로 형성된 다수개의 방열날개(102)들을 통하여 외부로 방출되므로 도 6에서 화살표로 표시된 것과 같이, 전체 방열날개(102)를 통하여 열방출이 일시에 이루어져서 효과적인 열방출이 이루어지게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 마그네트론의 냉각핀 구조는 양극 실린더의 외측에 조립되는 냉각핀의 몸체부에 방열날개들이 일체로 형성되어지도록 하여, 양극 실린더에서 발생되는 열이 냉각핀의 몸체부를 통하여 전달이되고, 그와 같이 몸체부에 전달되는 열이 전체의 방열날개를 통하여 일시에 방출되어지므로, 효율적인 열방출이 이루어지는 효과가 있다.

도 1은 종래 마그네트론의 구조를 보인 사시도.

도 2는 도 1의 종단면도.

도 3은 종래 냉각핀의 조립상태를 보인 부분단면도.

도 4는 본 발명에 따른 냉각핀 구조를 가지는 마그네트론을 보인 종단면도.

도 5는 본 발명의 냉각핀이 조립된 상태의 부분단면도.

도 6은 본 발명의 구조에서 열방출이 이루어지는 상태를 보인 부분단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 양극 실린더 100 : 냉각핀

101 : 몸체부 102 : 방열날개

Claims (1)

1. 양극 실린더의 외측에 열방출을 위한 냉각핀들이 압입되어 조립되는 마그네트론에 있어서,

   상기 냉각핀은, 상기 양극 실린더의 외주면에 압입되어 밀착되게 결합되는 몸체부와, 그 몸체부의 외주면에 일체로 형성되는 다수개의 방열날개로 구성되는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 냉각핀 구조.