KR100587312B1 - Magnetron - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마그네트론에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마그네트론의 에이실 및 에프실의 재질을 개선하여, 상기 에이실 및 에프실로 인해 무효자기장이 발생되지 않아 성능이 향상되는 마그네트론에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetron, and more particularly, to a magnetron having improved performance by improving the materials of the acyl and fsil of the magnetron, and thus generating no effective magnetic field due to the acyl and fsil.
이를 위하여, 본 발명은 마그네트론의 에이실 및 에프실의 재질을 상대투자율이 공기와 비슷한 비자성체로 하여, 마그네트론의 에이실 및 에프실에 의해서 발생되는 무효 자기장을 없에 자기장의 손실을 줄임으로써, 마그네트론의 성능을 높일 수 있고, 비용이 절감되는 효과가 있는 마그네트론을 제공한다.To this end, the present invention is to make the material of the acyl and Fsil of the magnetron to a nonmagnetic material having a relative permeability similar to that of air, thereby reducing the loss of the magnetic field by eliminating the invalid magnetic field generated by the acyl and the Fsil of the magnetron. It provides a magnetron that can increase the performance and reduce the cost.
마그네트론, 자기장, 무효자기장, 에이실, 에프실, 비자성체Magnetron, magnetic field, invalid magnetic field, Asil, Fsil, nonmagnetic material
Description
도 1은 종래의 마그네트론의 개략적인 구성을 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional magnetron.
도 2는 본 발명의 마그네트론의 개략적인 구성을 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the magnetron of the present invention.
*도면의 주요한 부위에 대한 부호설명** Description of Signs of Major Parts of Drawings *
101 : 요크판 111 : 아노드101: York Edition 111: anode
112 : 마그네트 114a : 에이실112:
114b : 에프실114b: fsyl
본 발명은 마그네트론에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고주파의 누설을 차폐하는 에이실 및 에프실의 재질을 개선한 마그네트론에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetron, and more particularly, to a magnetron having improved materials of ACIL and FSI that shield high frequency leakage.
일반적으로 마그네트론(magnetron)은 전자레인지, 플라즈마 조명기기, 건조기 및 기타 다른 고주파 시스템 등에 적용된다. 이러한 마그네트론은 전원을 인가함에 따라 음극으로 방출되는 열전자가 전자계에 의해 고주파(micro wave)를 생성하고, 이러한 고주파를 안테나 피터를 통해 출력하여 목표물을 가열하는 열원으로 사용되고 있다.In general, magnetrons are applied to microwave ovens, plasma lighting equipment, dryers and other high frequency systems. The magnetron is used as a heat source for heating the target by generating a high frequency (micro wave) by the electromagnetic field of the hot electrons emitted to the cathode as the power is applied.
이러한 마그네트론은 전자계에 의해 고주파 에너지를 발생시키는 고주파 발생부와, 상기 고주파 발생부에 전원을 인가하기 위한 입력부와, 상기 고주파 발생부에서 고주파 에너지를 방출하기 위한 출력부로 대별된다.The magnetron is roughly divided into a high frequency generator for generating high frequency energy by an electromagnetic field, an input unit for applying power to the high frequency generator, and an output unit for emitting high frequency energy from the high frequency generator.
도 1은 종래 마그네트론의 구조를 나타낸 구성도로서 이를 참조하면, 상기 마그네트론은 외곽 케이스 내부에 요크 상판(1a) 및 요크 하판(1b)이 설치되고, 상기 요크 상판(1a)의 상부에는 고주파 출력부가 설치되고, 상기 요크 상판 및 하판(이하에서는 "요크판"이라함)의 내부에는 고주파 발생부가 설치되며, 상기 요크 하판(1b)의 하부에는 입력부가 설치된다.1 is a block diagram illustrating a structure of a conventional magnetron. Referring to the magnetron, a yoke upper plate 1a and a yoke lower plate 1b are installed inside an outer case, and a high frequency output unit is provided on an upper portion of the yoke upper plate 1a. A high frequency generator is installed inside the upper and lower yoke plates (hereinafter, referred to as a "yoke plate"), and an input part is provided below the yoke lower plate 1b.
상기 입력부는 요크 하판(1b)의 하부에 고정된 필터박스(22)와, 상기 필터박스에 설치되어 전원을 공급하는 콘덴서(23)와, 상기 콘덴서에 연결되어 전류를 전달받는 쵸크 코일(23a)과, 상기 쵸크 코일에서 연장된 외부접속리드(23b)를 포함하여 이루어진다.The input unit has a
상기 고주파 발생부는 요크판(1) 중심부에 원통형 아노드(11)가 설치되고, 상기 아노드(11)의 상단부에는 에이실(14a)이 설치되고, 상기 아노드(11)의 하단부에는 에프실(14b)이 설치되며, 상기 에이실(14a)과 에프실(14b)의 외부에는 상부 마그네트(12a)와 하부 마그네트(12b)가 각각 설치된다. 또한, 상기 에프실(14b) 및 에이실(14a)의 내측면에는 베인(15)을 중심으로 상하로 대칭되도록 상자극(13a) 및 하자극(13b)이 설치되며, 상기 에프실(14b)의 하단부에는 에프실(14b)의 하단부를 밀폐하도록 세라믹스템(21)이 설치된다.The high frequency generator is provided with a
상기 아노드(11)의 내측면에는 방사형으로 베인(15)이 설치되어 중심부에 작 용공간(15a)을 형성하며, 상기 작용공간(15a)에는 케소드(16)가 설치되며, 상기 케소드(16)에는 센터리드(17a) 및 사이드리드(17b)가 설치되어 케소드(16)를 지지하며, 상기 센터리드(17a) 및 사이드 리드(17b)는 외부접속리드(23b)와 전기적으로 접속된다.The inner surface of the
상기 고주파 출력부는 안테나 피더(32) 및 에이세라믹(31)을 포함하여 이루어지는데, 상기 안테나 피더(32)는 그 일단부가 베인(15)에 연결됨과 아울러 그 타단부가 안테나캡(미도시)에 둘러싸이도록 설치되며, 상기 에이세라믹(31)은 에이실(14a)의 상단부와 안테나캡 사이에 설치된다. 이에 따라, 상기 안테나 피더(32)를 통해 전달된 고주파가 에이세라믹(31)을 통해 목적물에 도달되게 된다.The high frequency output unit includes an
일반적으로, 자성체와 자성체의 사이에는 자력이 발생하게 되는데 이러한 자력의 세기는 자성체 주위에 발생되는 자기장에 의해 결정이 된다.In general, a magnetic force is generated between the magnetic body and the magnetic body. The strength of the magnetic force is determined by the magnetic field generated around the magnetic body.
상기 마그네트론은 외부접속리드(23b)를 통해 센터리드(17a)에 전류가 인가됨에 따라 이에 접속된 캐소드(16)에서 열전자가 방출되며, 이때 방출된 열전자는 각 베인(15)의 내측면과 캐소드(16) 사이에 형성된 작용공간(15a)에 위치하게 된다. 이와 함께, 상/하부 마그네트(12a,12b)로부터 발생되는 자기 에너지는 상/하부 자극(13a,13b)을 통해 작용공간(15a)으로 집속된다.As the magnetron is applied with current to the
집속된 상기 자기 에너지는 상기 열전자에게 운동에너지를 전달해주게 되어 고주파가 생성되게 된다.The focused magnetic energy delivers kinetic energy to the hot electrons, thereby generating high frequency.
여기서, 상기 에이실(14a) 및 에프실(14b)은 상기 아노드(11) 내부의 진공을 유지하며, 상기 고주파 발생부에서 발생된 고주파가 외부로 누설되지 않도록 상기 고주파 발생부와 입력부 및 고주파 출력부를 차폐하기 위하여 설치된다.Here, the
상기한 에이실(14a) 및 에프실(14b)은 주로 값이 싸고 강도가 강한 철(Iron)계열의 재질로 제작되게 되는데, 이러한 철계의 재질은 상대투자율이 4000이상의 강자성체로서 매우 쉽게 자화된다. 이러한 철계의 물질로 제작된 에이실(14a) 및 에프실(14b)은 강력한 자력의 근원인 마그네트(12a,12b)의 인근에 설치되므로, 상기 마그네트(12a,12b)의 자력에 의해서 쉽게 자화된다.The
그러나, 상기와 같이 상대투자율이 높은 재질로 에이실(14a) 및 에프실(14b)을 형성할 경우 마그네트(12a, 12b)와 상기 마그네트(12a, 12b)에 의해 쉽게 자화되는 강자성체 재질의 에이실(14a) 및 에프실(14b)의 사이에는 자기손실, 즉 무효 자기장이 발생되게 되며, 이 무효 자기장은 상기 작용공간에 작용되는 전체 자기장의 손실로 나타나게 되어 전체적인 마그네트론의 성능이 저하되는 문제점이 있다.However, when the
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 마그네트론의 에이실 및 에프실의 재질을 개선하여, 상기 에이실 및 에프실로 인해 무효자기장이 발생되지 않아 성능이 향상된 마그네트론을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to improve the material of the Asil and Fsil of the magnetron, to provide a magnetron with improved performance because no reactive magnetic field is generated due to the Asil and Fsil.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전자계에 의해 고주파 에너지를 발생시키는 고주파 발생부와, 상기 고주파 발생부에 전원을 인가하기 위한 입력부와, 상기 고주파 발생부에서 고주파 에너지를 방출하기 위한 고주파 출력부와, 상기 고주파 발생부와 입력부의 사이에 구비되어 고주파의 누설을 막는 에프실과, 상기 고주파 발생부와 고주파 출력부의 사이에 구비되어 고주파의 누설을 막는 에이실로 구성된 마그네트론에 있어서, 상기 에이실과 에프실중 적어도 어느하나는 비자성체의 재질로 이루어져 무효자기장의 발생을 방지하는 것을 특징으로 하는 마그네트론을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a high frequency generator for generating high frequency energy by an electromagnetic field, an input unit for applying power to the high frequency generator, and a high frequency output for emitting high frequency energy from the high frequency generator. A magnet provided between a high frequency generating portion and an input portion to prevent high frequency leakage, and an acyl provided between the high frequency generating portion and the high frequency output portion to prevent high frequency leakage. At least one of the real is made of a non-magnetic material to provide a magnetron, characterized in that to prevent the generation of an invalid magnetic field.
또한, 상기 에이실과 에프실중 적어도 어느 하나는 상대투자율이 1±0.1 범위 내인 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, at least one of the Asil and Fsil is characterized in that the relative permeability is made of a material in the range of 1 ± 0.1.
이하, 본 발명의 마그네트론의 바람직한 실시예를 첨부한 도면 및 표를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiment of the magnetron of the present invention will be described in detail.
또한, 이하의 설명에서 본 발명에 따른 마그네트론의 주요한 구성요소중 종래와 동일한 부분에 대해서는 도 1에 따라 전솔한 종래의 기술을 참조하여 그 상세한 설명을 생략하며 동일한 번호를 부여한다.In addition, in the following description, the same parts as those of the prior art main components of the magnetron according to the present invention will be referred to the prior art according to FIG.
도 2는 본 발명의 마그네트론을 도시한 도면이다.2 is a view showing a magnetron of the present invention.
본 발명에 따른 마그네트론은 전자계에 의해 고주파 에너지를 발생시키는 고주파 발생부와, 상기 고주파 발생부에 전원을 인가하기 위한 입력부와, 상기 고주파 발생부에서 고주파 에너지를 방출하기 위한 출력부로 대별된다.The magnetron according to the present invention is roughly divided into a high frequency generator for generating high frequency energy by an electromagnetic field, an input unit for applying power to the high frequency generator, and an output unit for emitting high frequency energy from the high frequency generator.
상기 입력부는 고주파 발생부의 하부에 설치되며, 외관을 이루는 필터박스(122)와, 상기 필터박스(122)에 설치되어 전원을 공급하는 콘덴서(123)와, 쵸크코일(123a) 및 외부접속리드(123b)로 이루어져 있다.The input unit is installed below the high frequency generator, and forms a
그리고, 상기 출력부는 안테나 피더(132) 및 에이세라믹(131)을 포함하여 이루어진다.The output unit includes an
또한, 고주파 발생부는 외관을 이루는 요크판(101)과, 중심부에 원통형으로 형성된 아노드(111)와, 상기 아노드(111)의 내부에 형성된 베인(115)과, 상기 베인(115) 사이의 작용공간(115a)에 형성된 케소드(116)와, 상기 아노드(115)의 상부와 하부에 각각 형성된 마그네트(112)로 이루어지며, 상기 입력부 및 출력부와 연결되는 부분에 상기 고주파 발생부에서 발생된 고주파가 외부로 누설되지 않도록 차폐시키는 에이실(114a) 및 에프실(114b)이 설치된다.In addition, the high-frequency generating unit between the
표 1은 일반적인 종래의 마그네트론과 종래의 마그네트론에서 에이실(114a) 및 에프실(114b)을 제거한 마그네트론의 자기장의 세기를 비교실험한 결과이다.Table 1 is a result of comparing the strength of the magnetic field of the magnetron from which the
상기 표 1에서 시료의 자기장의 수치는 마그네트론의 동작전압과 비례관계를 이루게 된다. 즉, 같은 용량의 마그네트(112)를 사용하더라도 자기장이 클 수록 더 높은 전압의 마그네트론의 성능을 발휘할 수 있다.In Table 1, the numerical value of the magnetic field of the sample is proportional to the operating voltage of the magnetron. That is, even when the
또한, 표 1에서와 같이, 에이실(114a) 및 에프실(114b)이 제거되었을 때, 즉, 투자율이 공기와 같을 때 마그네트론의 자기장의 수치가 종래의 마그네트론과 비교하여 대략 200G정도 높은 것을 알 수 있다.In addition, as shown in Table 1, when the
따라서, 상기 에이실(114a) 및 에프실의(114b) 재질을 상대투자율이 공기와 같거나 비슷한 비자성체를 사용한다면, 상기한 에이실(114a) 및 에프실(114b)이 제거되었을 때 나타나는 효과와 유사한 효과가 예측되는것은 자명한 일이다.Therefore, if a material having the relative permeability equal to or similar to air is used for the materials of the
그러므로, 본 발명의 마그네트론의 에이실(114a) 및 에프실(114b)은 비자성체의 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the
또한, 상기 에이실(114a) 및 에프실(114b)을 이루는 재질의 상대투자율이 1 ± 0.1 인 것이 더욱 바람직하다.In addition, the relative permeability of the material forming the
이러한 재질은 대표적으로 구리, 황동, 은, 금, 비자성 스테인레스 스틸(Sus 304)등이 있으며, 이 외에도 상대투자율이 공기와 유사한 다른 재질을 사용하여도 무방하다.Such materials are typically copper, brass, silver, gold, and non-magnetic stainless steel (Sus 304). In addition, other materials similar in relative permeability may be used.
이외의 다른 구성요소 및 작용은 전술한 종래의 기술의 구성 및 작용과 동일하며, 그 자세한 설명은 생략한다.Other components and operation are the same as the configuration and operation of the prior art described above, the detailed description thereof will be omitted.
이상에서 살펴본 바와같이, 본 발명의 마그네트론에 의하면, 마그네트론의 에이실 및 에프실에 의해서 발생되는 무효 자기장을 없에 자기장의 손실을 줄임으로써, 마그네트론의 성능을 높일 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the magnetron of the present invention, there is an effect that can increase the performance of the magnetron by reducing the loss of the magnetic field without the invalid magnetic field generated by the acyl and Fsil of the magnetron.
또한, 크기가 작고 가격이 싼 마그네트를 사용하더라도 충분한 자기장을 발생시킬 수 있어 비용이 절감되는 효과가 있다.In addition, even when using a small size and low-cost magnet can generate a sufficient magnetic field has the effect of reducing the cost.
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