KR100611492B1 - 마그네트론의 냉각핀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마그네트론의 냉각핀에 관한 것으로, 냉각핀의 평판부 양측에서 상향 절곡되어 형성된 가이드를 각각의 핀이 구비함으로써, 송풍량의 손실을 줄이고, 애노드(Anode) 쪽으로 유체의 흐름을 집중시킬 수 있어, 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 발생한다.

마그네트론, 냉각핀, 가이드, 상향, 절곡

Description

마그네트론의 냉각핀 {An cooling fin of magnetron}

도 1은 종래 기술에 따른 마그네트론의 단면도

도 2는 종래 기술에 따른 마그네트론 냉각핀의 사시도

도 3은 본 발명에 따른 마그네트론 냉각핀의 사시도

도 4는 본 발명에 따른 마그네트론 냉각핀의 단면도

도 5는 본 발명에 따른 마그네트론의 냉각핀이 적층된 상태를 도시한 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 냉각핀

210,210a,210b,210c,210d,210e,210f : 평판부

221a,221b,221c,221d,221e,221f : 핀 220 : 가이드

261,262,263,264 : 에어 가이드

본 발명은 마그네트론의 냉각핀에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각핀의 평판부 양측에서 상향 절곡되어 형성된 가이드를 각각의 핀이 구비함으로써, 송풍량의 손실을 줄이고, 애노드(Anode) 쪽으로 유체의 흐름을 집중시킬 수 있어, 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 마그네트론의 냉각핀에 관한 것이다.

일반적으로, 마그네트론(Magnetron)은 전원을 인가함에 따라 음극에서 방출되는 전자가 전계와 자계에 의해 2,450㎒의 고주파 에너지를 생성하고, 이러한 고주파 에너지를 안테나를 통해 출력하여 목표물을 가열하는 열원으로 사용되고 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 마그네트론의 단면도로서, 마그네트론은 양극부, 음극부 및 자기부 등으로 나눌 수 있는데, 먼저, 양극부는 원통형으로 된 양극 케이스(11)와, 상기 양극 케이스(11)의 내벽에 방사상으로 형성된 다수 개의 베인(12)으로 이루어진다.

그리고, 상기 음극부는 상기 양극부의 중심축 상에 텅스텐(W)에 토륨(Th)성분을 첨가하여 나선형으로 형성되어 열전자를 방사하기 위한 필라멘트(13)와, 상기 베인(12)의 끝단과 필라멘트(13)의 사이에 빈공간으로 마련되어 열전자가 회전되도록 하기 위한 작용공간(14)과, 상기 필라멘트(13)로부터 방사된 열전자의 축방향으로의 이탈을 방지하도록 하기 위하여 상기 필라멘트(13)의 상단과 하단에 마련된 상엔드실드(15)와 하엔드실드(16)와, 상기 필라멘트(13)를 지지하는 동시에 외부전원을 인가하기 위하여 하엔드실드(16)를 관통하여 상엔드실드(15)에 연결되어 있는 센터리드(17)와, 상기 센터리드(17)와 함께 필라멘트(13)에 외부전원을 인가하기 위하여 하엔드실드(16)에 접합되어 있는 사이드리드(18)로 이루어진다.

또한, 상기 자기부는 상기 양극 케이스(11)의 상단과 하단에 고정되어 자기회로의 통로의 역할이 이루어지도록 하기 위한 상자극(20)과 하자극(21), 상기 작용공간(14)에 자계를 형성하기 위하여 상기 상자극(20)의 상측과 하자극(21)의 하측에 마련되는 마그네트(22)로 이루어진다.

상기의 구성요소 외에도 상기 센터리드(17) 및 사이드 리드(18)의 타단이 세라믹 절연체인 세라믹 스템(31)을 관통하여 연결되어 노이즈 필터회로 역할을 하는 초크코일(32)과, 상기 초크코일(32)이 외부로부터 전류를 인가 받도록 하기 위한 관통형 콘덴서(33)와, 상기 상자극(20)의 상부와 하자극(21)의 하부에 각각 마련되어 자기회로의 통로 역할을 하는 에이실(41) 및 에프시일(42)과, 상기 작용공간(14)에서 생성된 고주파 에너지를 외부로 방사하기 위하여 상기 베인(12)과 연결되어 상자극(20) 및 에이실(41)의 중앙부를 지나 인출되어 있는 안테나 피더(51)와, 상기 작용공간(14)에서 고주파 에너지로 변환되지 못하고 열에너지로 변환되어 상기 베인(12)을 통하여 전도된 열이 외부로 방출될 수 있도록 하기 위한 냉각핀(61) 등이 포함되어 있고, 상기 냉각핀(61)을 내부에 수납함으로써 냉각핀(61)을 통하여 전도된 열이 방열될 수 있도록 하기 위한 요크(19)가 포함되어 진다.

여기서, 상기 요크(19)는 상측에서 내부장치를 수납하기 위한 요크 상판(19a)과 하측에서 내부장치를 수납하기 위한 요크 하판(19b)으로 이루어져 있다.

그리고, 상기 배기관(60)은 마그네트론이 조립된 후, 배기 공정시 마그네트론을 진공 상태로 만들기 위하여 마그네트론 내부의 공기를 뽑아내는 것으로써, 배 기 공정 후 상부를 절단하면 진공 밀봉되는 부분이다.

이렇게 구성된 마그네트론의 작동을 설명하면, 상기 마그네트(22)에서 형성된 자계가 상자극(20)과 하자극(21)을 따라 자기회로를 형성하여 베인(12)과 필라멘트(13) 사이의 작용공간(14)에 자계가 형성되고, 상기 관통형 콘덴서(33)를 통한 외부 전원이 인가되어 필라멘트(13)가 약 2000K의 온도에서 열전자를 방출하게 되고, 방출된 열전자는 필라멘트(13)와 양극부 사이에 인가되어 있는 4.0 ~ 4.4kV의 양극전압과 마그네트(22)의 자계에 의해서 작용공간(14)의 내에서 회전하게 된다.

한편, 상기 센터리드(17)와 사이드리드(18)를 통해 필라멘트(13)에 전원이 공급되어 베인(12)과 필라멘트(13)사이에 2450MHz의 주파수를 갖는 전계가 형성되면, 상기 전계와 자계에 의해서 방사된 열전자는 작용공간(14)에서 사이클로이드 (Cycloid) 운동을 하면서 전자에너지인 고주파 에너지로 변환되게 되고, 이 에너지가 베인(12)으로 전달되어 상기 베인(12)에 연결된 안테나 피더(51)를 통해 외부로 방출된다.

그러나, 이러한 과정으로 통하여서 모든 열전자의 에너지가 고주파 에너지로 방출되는 것은 아니고, 일부의 에너지는 열로 소모되게 되고 경우에 따라 이 소모되는 열은 전체 소비에너지의 30%에 이른다.

한편, 이와 같은 소모열은 상기 베인(12)과 냉각핀(61)을 경유하여 외부에 마련된 팬에서 불어오는 공기유동에 의해서 방열되는데, 이러한 냉각핀(61)은 상기 요크(19)의 내부에 수납되어 있는 것이다.

도 2는 종래 기술에 따른 마그네트론 냉각핀의 사시도로서, 종래 기술의 냉 각핀(100)은 평판부(110)와 상기 평판부(110)의 양측에 다단으로 절곡되게 형성된 복수개의 핀(121a,121b,121c,121d,121e,121f)이 형성되어 있고, 상기 평판부(110)의 중앙에는 원통형의 애노드(Anode)가 관통할 수 있는 통공(130)이 형성되어 있으며, 이 통공(130)에는 그 가장자리를 따라 상향 절곡된 절곡편(131)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 평판부(110) 상의 유체 유입부(151) 양측에는 상호 대향하는 한 쌍의 제 1 에어가이드(161,162)가 돌출되어 형성되어 있고, 유체 유출부(152) 양측에도 상호 대향하는 한 쌍의 제 2 에어가이드(163,164)가 돌출되어 형성되어 있다.

그러므로, 이러한, 종래의 마그네트론 냉각핀은, 요크(York) 범위내에서 최대한 열전달 면적을 확장시키기 위하여 상기 평판부(110)로부터 복수개의 핀(121a,121b,121c,121d,121e,121f)이 상향 및 하향 절곡되어 있어, 유입된 유체가 애노드가 관통되는 통공(130)의 절곡편(131)으로 집중되지 않아 정압강하 현상이 발생되어 송풍량의 손실로 냉각 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 냉각핀의 평판부 양측에서 상향 절곡되어 형성된 가이드를 각각의 핀이 구비함으로써, 송풍량의 손실을 줄이고, 애노드(Anode) 쪽으로 유체의 흐름을 집중시킬 수 있어, 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 마그네트론의 냉각핀을 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 평판부와 상기 평판부의 양측에서 절곡되어 형성된 복수개의 핀이 형성되어 있고, 상기 평판부의 중앙에는 원통형의 애노드(Anode)가 관통되도록 통공이 형성되어 있으며, 이 통공의 가장자리를 따라 상향 절곡된 절곡편이 형성되어 있는 마그네트론의 냉각핀에 있어서,

상기 복수개의 핀들 각각은,

상기 평판부 양측에서 상향 절곡되어 형성된 가이드를 구비하는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 냉각핀이 제공된다.

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

도 3은 본 발명에 따른 마그네트론 냉각핀의 사시도로서, 먼저, 본 발명은 유체의 주류 흐름을 보장해 주는 장치를 냉각핀에 형성하여, 정압강하를 방지하여 송풍량의 손실을 줄임으로써, 애노드 쪽으로 유체의 흐름을 집중시킬 수 있어, 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

즉, 도 3과 같이, 복수개의 핀(221a,221b,221c,221d,221e,221f)들 각각에 냉각핀(200)의 평판부(210) 양측에서 상향 절곡된 가이드(222)를 형성함으로써, 평판부(210)로 유입되는 유체는 핀들의 가이드(220) 내측의 애노드로 집중되어 냉각 효율이 향상된다.

여기서, 상기 상향 절곡된 가이드의 단면 형상은 삼각형 또는 사각형을 포함한다.

그리고, 상기 평판부(210) 상에 에어가이드(261,262,263,264)가 형성되는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명에 따른 마그네트론 냉각핀의 단면도로서, 냉각핀(200)의 평판부(210)에서 복수개의 핀(221a,221b,221c,221d,221e,221f)들은 상향 절곡되어, 핀들은 평판부(210) 상면으로부터 'h'의 높이를 갖는 가이드(220)가 형성된다.

도 5는 본 발명에 따른 마그네트론의 냉각핀이 적층된 상태를 도시한 사시도로서, 각각의 평판부(210a,210b,210c,210d,210e,210f)들이 적층되는 경우, 각각의 평판부(210a,210b,210c,210d,210e,210f)들의 가이드(220)는 유입되는 유체를 평판부 외부로 빠져나기지 못하게 함으로써, 평판부와 평판부 사이로만 유체가 흐를 수 있는 것이다.

즉, 본 발명의 마그네트론의 냉각핀은 유체를 애노드 쪽으로 집중시킬 수 있게된다.

그러므로, 본 발명은 열전달을 촉진시키기 위해 추가의 고비용을 소요하지 않아도 되고, 냉각핀을 제작하기 위한 금형 수단에서 각각의 핀에 가이드를 형상화시킬 수 있다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명은 냉각핀의 평판부 양측에서 상향 절곡되어 형성된 가이드를 각각의 핀이 구비함으로써, 송풍량의 손실을 줄이고, 애노드(Anode) 쪽으로 유체의 흐름을 집중시킬 수 있어, 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (3)

1. 평판부의 양측에는 복수개의 핀들이 절곡 형성되어 있고, 상기 평판부의 중앙에는 원통형의 애노드가 관통되도록 통공이 형성되어 있으며, 이 통공의 가장자리를 따라 상향 절곡된 절곡편이 형성되어 있는 마그네트론의 냉각핀에 있어서,

   상기 복수개의 핀 각각은,

   상기 평판부의 상면으로부터 일정의 높이(h)를 갖도록 상기 평판부의 양측에서 상향 절곡되어 형성된 가이드를 구비하여, 상기 평판부로 유입되는 유체가 상기 가이드 내측의 애노드로 집중되도록 한 것을 특징으로 하는 마그네트론의 냉각핀.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 상향 절곡된 가이드를 구비하는 복수개의 핀들을 갖는 평판부가 복수개로 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 냉각핀.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 상향 절곡된 가이드의 단면 형상은,

   삼각형 또는 사각형인 것을 특징으로 하는 마그네트론의 냉각핀.

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