KR100783408B1 - 마그네트론의 초크필터 - Google Patents

마그네트론의 초크필터 Download PDF

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KR100783408B1
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Abstract

본 발명은, 마그네트론의 초크필터에 관한 것으로서, 상부요크와 하부요크의 결합에 의하여 일정한 내부공간이 형성되는 요크와; 상기 내부공간에 수용되며 상기 요크의 폭방향을 따라 상기 상부요크와 상기 하부요크의 내측 판면에 각각 고정 결합되는 상부마그네트 및 하부마그네트와; 상기 상부마그네트와 상기 하부마그네트의 사이의 공간에 배치되며 고주파의 에너지를 발생시키는 양극실린더와; 상기 양극실린더의 상, 하측 개부구에 각각 배치되는 깔대기 형상의 상부폴피스 및 하부폴피스와; 상기 상부폴피스의 상측에 배치되며 5고조파의 외부 누설을 차단하도록 상단부에서 내측으로 절곡되어 높이 방향을 따라 하측으로 연장 형성되는 절곡부를 갖는 원통 형상의 A-실을 포함하여 구성되는 마그네트론에 있어서, 상기 A-실의 절곡부의 둘레에 상기 절곡부를 감싸도록 설치되며 복수의 고조파의 외부 누설을 차폐할 수 있는 고조파누설 방지부가 형성된 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 마그네트론의 A-실에 의하여 외부 누설이 차폐되는 5고조파를 제외한 다른 복수의 고조파의 외부 누설을 차폐함과 아울러 5고조파의 외부 누설 차폐 효과를 제고할 수 있는 마그네트론의 초크필터가 제공된다.

Description

마그네트론의 초크필터{CHOKE FILTER OF MAGNETRON}
도 1은 종래의 마그네트론의 구조를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 선단면도,
도 3은 종래의 마그네트론의 초크필터의 구조를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초크필터의 구조를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초크필터의 구조를 도시한 사시도이다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
301 : 요크 301a : 상부요크
301b : 하부요크 313 : 상부폴피스
314 : 하부폴피스 315 : A-실
316 : F-실 340 : 초크필터
341 : 실린더부 342 : 접합부
본 발명은, 마그네트론의 초크필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 마그 네트론의 A-실에 의하여 외부 누설이 차폐되는 5고조파를 제외한 다른 복수의 고조파의 외부 누설을 차폐함과 아울러 5고조파의 외부 누설 차폐 효과를 제고할 수 있는 마그네트론의 초크필터에 관한 것이다.
도 1은 종래의 마그네트론의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 선단면도이며, 도 3은 종래의 마그네트론의 초크필터의 구조를 도시한 사시도이다.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 종래의 마그네트론의 구조는, 상부요크(301a)와 하부요크(301b)의 결합에 의하여 일정한 내부공간이 형성되는 요크(301)와, 내부공간에 수용되며 요크(301)의 폭방향을 따라 상부요크(301a)와 하부요크(301b)의 내측 판면에 각각 고정 결합되는 상부마그네트(321) 및 하부마그네트(322)와, 상부마그네트(321)와 하부마그네트(322)의 사이의 공간에 배치되며 고주파의 에너지를 발생시키는 양극실린더(302)와, 양극실린더(302)의 상, 하측 개부구에 각각 배치되는 깔대기 형상의 상부폴피스(313) 및 하부폴피스(314)와, 상부폴피스(313)의 상측에 배치되며 5고조파의 외부 누설을 차단하는 원통 형상의 A-실(315)과, A-실의 내측 판면과 접합되며 3고조파의 외부 누설을 차단할 수 있도록 하는 동축형 초크필터(330)를 포함하여 구성되어 있다.
상부요크(301a)와 하부요크(301b)가 결합되어 그 측단면이 장방 형상을 이루며 요크(301)의 내측에는 원통형상의 양극 실린더(302)가 설치되어 있으며, 양극 실린더(302)의 내부에는 고주파 성분을 유기시키도록 공동공진기를 형성하는 복수의 베인(303)이 축심방향을 향하여 방사형태로 배치되어 있다.
베인(303) 선단부의 상, 하부에는 각각 내측균압링(304)과 외측균압링(305)이 교번적으로 접속되도록 결합되어 양극 실린더(302)와 더불어 양극부(Anode)를 형성한다.
양극 실린더(302)의 중심축상에는 베인(303)의 선단부와 일정간격의 작용공간(306)이 형성되도록 나선형으로 권선된 필라멘트(307)가 설치되어 있는데, 필라멘트(307)는 텅스텐과 산화토륨의 혼합물로서 필라멘트(307)에 공급되는 동작전류에 의해 가열되어 열전자를 방출하는 음극부(Cathod)를 형성한다.
필라멘트(307)의 상단부에는 방출되는 열전자가 상방향으로 방사되는 것을 차단하기 위해 탑실드(308)가 고착되어 있으며, 하단부에는 방출되는 열전자가 하방향으로 방사되는 것을 차단하기 위해 앤드실드(309)가 고착되어 있는데, 앤드실드(309)의 중앙부에 형성된 관통공에는 몰리브덴 재질의 센터리드(310)가 삽입되어 탑실드(308)의 하면에 접합 고정되어 있고, 하면에는 센터리드(310)와 일정간격을 두고 설치되며 몰리브덴 재질로 된 사이드리드(311)의 상단부가 접합되어 있다.
그리고, 양극 실린더(302)의 상, 하측 개구부에는 자성체로 된 깔대기 형상의 상부폴피스(313)와 하부폴피스(314)가 결합되어 있으며, 상부폴피스(313)의 상측과 하부폴피스(314)의 하측에는 3고조파 성분의 외부 누설을 방지하도록 원통 형상의 A-실(315)과 F-실(316)이 각각 브레이징으로 접합되어 있다.
A-실(315)의 상단부에는 상기 A-실(315)의 내측으로 절곡되어 A-실의 높이 방향을 따라 하측으로 소정의 길이 연장 형성되어 폐회로를 형성함으로써 5고조파의 외부 누설을 방지하는 절곡부(315a)가 형성되어 있다.
한편, 마그네트론의 높이 방향을 따라 A-실(315)의 하측에 절곡부(315a)와 동축상으로 배치되는 즉, 절곡부(315a)의 둘레방향을 따라 연장되며 절곡부(315a)의 외측에 배치되는 동축형 초크필터(330)는, A-실(315)의 내측 둘레면보다 작은 직경을 갖고 A-실(315)의 높이 방향을 따라 소정의 길이로 연장 형성되는 실린더부(331)와, 실린더부(331)를 A-실(315)의 내측 둘레면에 접합할 수 있도록 실린더부(331)의 상단면에 실린더부(331)의 직경 방향을 따라 소정의 길이로 연장 형성되는 접합부(332)와, 실린더부(331)의 중심에 관통 형성된 중공(333)으로 구성되어 있다.
또한, A-실(315)의 상측과 F-실(316)의 하측에는 고주파를 외부로 출력하는 A-세라믹(317)과 열연을 위한 F-세라믹(318)이 브레이징으로 접합되어 있고, A-세라믹(317)의 상측에는 배기관(319)이 브레이징으로 접합되어 있으며, 배기관(319)의 상단부는 양극 실린더(302)의 내부를 진공상태로 밀봉하기 위해 절단과 동시에 접합되어 있다.
A-실(315)의 내측에는 공동공진기 내에서 발진되는 고주파를 출력하기 위한 안테나(320)가 설치되는데, 안테나(320)의 하단부에는 베인(303)에 접속되어 있고, 상단부는 배기관(319)의 내측 상면에 고정되어 있다.
양극 실린더(302)의 상측과 하측에는 요크(301)의 내측면에 접촉되도록 상부마그네트(321)와 하부마그네트(322)가 결합되어 있어서, 상부폴피스(313)와 하부폴피스(314)와 함께 자계를 형성할 수 있도록 되어 있다.
아룰러, 요크(301)의 내주면과 양극 실린더(302)의 외주면 사이에는 냉각핀 (323)이 설치되어 있고, A-세라믹(317)의 상측에는 배기관(319)의 접합부를 보호할 수 있도록 안테나캡(324)이 씌워져 있다.
이러한 구성에 의하여, 마그네트론(300)은 외부전원이 센터리드(310)와 사이드리드(311)에 공급되어 센트리드(310), 필라멘트(307), 탑실드(308), 앤드실드(309), 사이드리드(311)로 이루어지는 폐회로가 구성되어 필라멘트(307)에 동작전류가 공급되고, 그와 같이 공급되는 동작전류에 의하여 필라멘트(307)가 가열되어 열전자가 방출되어 방출된 열전자에 의하여 전자군이 형성된다.
그리고, 사이드리드(311)를 통하여 양극부로 공급되는 구동전압에 의하여 작용공간 내에는 강한 전계가 형성되고, 상부 마그네트(321)와 하부 마그네트(322)에 의해 발생된 자속이 하부폴피스(314)를 따라 작용공간 측으로 유도되어 작용공간을 통해 상부폴피스(313)로 진행하면서 작용공간 내에 높은 자계가 형성되며, 고온의 필라멘트(307) 표면에서 작용공간(306)의 내부로 방출되는 열전자는 작용공간(306) 내에 존재하는 강한 전계에 의해 수직으로 힘을 받아 나선형으로 원운동하며 베인(303)에 도달하게 된다.
이러한 전자의 운동으로 형성된 전자군은 주기적인 고주파 발진주파수의 배수의 역수분의 일 만큼의 주기로 베인(303)에 간섭을 일으키고, 이 작용에 의해 베인(303) 간의 마주보는 공간과 양극 실린더(302)로 이루어지는 인덕턴스 성분이 회로상에서 병렬공진회로를 구성하여 고주파가 베인(303)으로부터 유기되며, 유기된 고주파는 안테나(320)를 통하여 마그네트론(300)의 외부로 방사되어 무전극 조명기기나 혹은 전자렌지 등의 전자제품을 구동시키게 되는 것이다.
그런데, 이러한 종래의 마그네트론에 있어서는, A-실(315)에 의하여 5고조파 성분의 외부 누설은 차폐되지만 초크필터(330)에 의해서 2고조파, 3고조파, 4고조파 중의 어느 한 성분의 고조파만 외부 누설이 차폐되므로 외부 누설이 차폐되지 않는 다른 성분의 고조파에 의하여 주변기기나 혹은 인체에 악영향을 미친다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 마그네트론의 A-실에 의하여 외부 누설이 차폐되는 5고조파를 제외한 다른 복수의 고조파의 외부 누설을 차폐함과 아울러 5고조파의 외부 누설 차폐 효과를 제고할 수 있는 마그네트론의 초크필터를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 상부요크와 하부요크의 결합에 의하여 일정한 내부공간이 형성되는 요크와; 상기 내부공간에 수용되며 상기 요크의 폭방향을 따라 상기 상부요크와 상기 하부요크의 내측 판면에 각각 고정 결합되는 상부마그네트 및 하부마그네트와; 상기 상부마그네트와 상기 하부마그네트의 사이의 공간에 배치되며 고주파의 에너지를 발생시키는 양극실린더와; 상기 양극실린더의 상, 하측 개부구에 각각 배치되는 깔대기 형상의 상부폴피스 및 하부폴피스와; 상기 상부폴피스의 상측에 배치되며 5고조파의 외부 누설을 차단하도록 상단부에서 내측으로 절곡되어 높이 방향을 따라 하측으로 연장 형성되는 절곡부를 갖는 원통 형상의 A-실을 포함하여 구성되는 마그네트론에 있어서, 상기 A-실의 절곡부의 둘레에 상기 절곡부를 감싸도록 설치되며 복수의 고조파의 외부 누설을 차폐할 수 있는 고조파누설 방지부가 형성된 마그네트론의 초크필터에 의해 달성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
다만, 종래의 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고 그에 따른 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초크필터를 구비한 마그네트론의 구조를 도시한 측단면도이고, 도 5는 도 4의 초크필터의 구조를 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초크필터의 구조를 도시한 사시도이다.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네트론의 초크필터는, 상부요크(301a)와 하부요크(301b)의 결합에 의하여 일정한 내부공간이 형성되는 요크(301)와, 상기 내부공간에 수용되며 요크(301)의 폭방향을 따라 상부요크(301a)와 하부요크(301b)의 내측 판면에 각각 고정 결합되는 상부마그네트(321) 및 하부마그네트(322)와, 상부마그네트(321)와 하부마그네트(322)의 사이의 공간에 배치되며 고주파의 에너지를 발생시키는 양극실린더(302)와, 양극실린더(302)의 상, 하측 개부구에 각각 배치되는 깔대기 형상의 상부폴피스(313) 및 하부폴피스(314)와, 상부폴피스(313)의 상측에 배치되며 5고조파의 외부 누설을 차단하도록 상단부에서 내측으로 절곡되어 높이 방향을 따라 하측으로 연장 형성되는 절곡부(315a)를 갖는 원통 형상의 A-실(315)을 포함하여 구성되는 마그네트론에 있어서, A-실(315)의 절곡부의 둘레에 절곡부(315a)를 감싸도록 설치되며 복수의 고조파의 외부 누설을 차폐할 수 있는 고조파누설 방지부를 포함하여 구성되어 있다.
초크필터(330)는, A-실(315)의 내측 둘레면보다 작은 직경을 갖고 A-실(315)의 높이 방향을 따라 소정의 길이로 연장 형성되는 실린더부(331)와, 실린더부(331)를 A-실(315)의 내측 둘레면에 접합할 수 있도록 실린더부(331)의 상단면에 실린더부(331)의 직경 방향을 따라 소정의 길이로 연장 형성되는 접합부(332)로 구성되며, 상기 고조파누설 방지부는 실린더부(331)의 일측에 설치되어 있다.
상기 고조파누설 방지부는, 실린더부(331)의 높이방향으로 경계를 이루도록 각각 4등분됨과 동시에 둘레방향으로도 경계를 이루도록 각각 3등분된 후, 각각의 등분된 실린더부(341a, 341b, 341c, 341d)가 소정각도 회전되어 접합부(332)의 하단면에 고정 접합되어 형성된다. 그리고, 각각의 등분된 실린더부(341a, 341b, 341c, 341d)는 도4에 도시한 바와 같이, 평면투영시에 상측에서 내려다보면 모두 동일한 방향으로 회전됨을 알 수 있다.
각각의 등분된 실린더부(341a, 341b, 341c, 341d)는 접합부(332)와의 접점을 중심으로 18°회전되어 각각의 실린더부(341a, 341b, 341c, 341d) 사이에는 이격 공간이 형성되어 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 초크필터(340)의 고조파누설 방지부는, 실린더부(341)의 하단면에서 실린더부(341)의 높이 방향을 따라 최하단, 중앙, 최상단에 각각 4.4 mm의 높이를 갖는 각각의 등분된 실린더부(341a, 341b, 341c, 341d)를 실린더부(341)의 둘레 방향을 따라 4등분한 후 각각의 등분된 실린더부(341a, 341b, 341c, 341d)를 18°회전시켜 형성할 수도 있다.
이러한 구성에 의하여, 마그네트론(300)은 외부전원이 센터리드(310)와 사이드리드(311)에 공급되어 센트리드(310), 필라멘트(307), 탑실드(308), 앤드실드(309), 사이드리드(311)로 이루어지는 폐회로가 구성되어 필라멘트(307)에 동작전류가 공급되고, 그와 같이 공급되는 동작전류에 의하여 필라멘트(307)가 가열되어 열전자가 방출되어 방출된 열전자에 의하여 전자군이 형성된다.
그리고, 사이드리드(311)를 통하여 양극부로 공급되는 구동전압에 의하여 작용공간 내에는 강한 전계가 형성되고, 상부 마그네트(321)와 하부 마그네트(322)에 의해 발생된 자속이 하부폴피스(314)를 따라 작용공간 측으로 유도되어 작용공간을 통해 상부폴피스(313)로 진행하면서 작용공간 내에 높은 자계가 형성된다.
도 5에 도시한 바와 같이, 이러한 높은 자계 중에서 5고조파는 A-실(315)에 의하여 커플링되어 외부로의 누설이 차단되고, 5고조파를 제외한 2고조파, 3고조파, 4고조파는 상기 고조파누설 방지부에 의하여 커플링되어 외부로의 누설이 차단되므로 5고조파를 제외한 복수의 고조파를 차폐하게 된다.
그리고, 고온의 필라멘트(307) 표면에서 작용공간(306)의 내부로 방출되는 열전자는 작용공간(306) 내에 존재하는 강한 전계에 의해 수직으로 힘을 받아 나선형으로 원운동하며 베인(303)에 도달하게 된다.
이러한 전자의 운동으로 형성된 전자군은 주기적인 고주파 발진주파수의 배수의 역수분의 일 만큼의 주기로 베인(303)에 간섭을 일으키고, 이 작용에 의해 베인(303) 간의 마주보는 공간과 양극 실린더(302)로 이루어지는 인덕턴스 성분이 회로상에서 병렬공진회로를 구성하여 고주파가 베인(303)으로부터 유기되며, 유기된 고주파는 안테나(320)를 통하여 마그네트론(300)의 외부로 방사되어 무전극 조명기기나 혹은 전자레인지 등의 전자제품을 구동시키게 되는 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 상부요크와 하부요크의 결합에 의하여 일정한 내부공간이 형성되는 요크와; 상기 내부공간에 수용되며 상기 요크의 폭방향을 따라 상기 상부요크와 상기 하부요크의 내측 판면에 각각 고정 결합되는 상부마그네트 및 하부마그네트와; 상기 상부마그네트와 상기 하부마그네트의 사이의 공간에 배치되며 고주파의 에너지를 발생시키는 양극실린더와; 상기 양극실린더의 상, 하측 개부구에 각각 배치되는 깔대기 형상의 상부폴피스 및 하부폴피스와; 상기 상부폴피스의 상측에 배치되며 5고조파의 외부 누설을 차단하도록 상단부에서 내측으로 절곡되어 높이 방향을 따라 하측으로 연장 형성되는 절곡부를 갖는 원통 형상의 A-실을 포함하여 구성되는 마그네트론에 있어서, 상기 A-실의 절곡부의 둘레에 상기 절곡부를 감싸도록 설치되며 복수의 고조파의 외부 누설을 차폐할 수 있는 고조파누설 방지부를 구비하도록 함으로써, 마그네트론의 A-실에 의하여 외부 누설이 차폐되는 5고조파를 제외한 다른 복수의 고조파의 외부 누설을 차폐함과 아울러 5고조파의 외부 누설 차폐 효과를 제고할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 상부요크와 하부요크의 결합에 의하여 일정한 내부공간이 형성되는 요크와; 상기 내부공간에 수용되며 상기 요크의 폭방향을 따라 상기 상부요크와 상기 하부요크의 내측 판면에 각각 고정 결합되는 상부마그네트 및 하부마그네트와; 상기 상부마그네트와 상기 하부마그네트의 사이의 공간에 배치되며 고주파의 에너지를 발생시키는 양극실린더와; 상기 양극실린더의 상, 하측 개부구에 각각 배치되는 깔대기 형상의 상부폴피스 및 하부폴피스와; 상기 상부폴피스의 상측에 배치되며 5고조파의 외부 누설을 차단하도록 상단부에서 내측으로 절곡되어 높이 방향을 따라 하측으로 연장 형성되는 절곡부를 갖는 원통 형상의 A-실을 포함하여 구성되는 마그네트론에 있어서,
    상기 A-실의 절곡부의 둘레에 상기 절곡부를 감싸도록 설치되며 복수의 고조파의 외부 누설을 차폐할 수 있는 고조파누설 방지부가 형성된 마그네트론의 초크필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 초크필터는, 상기 A-실의 내측 둘레면보다 작은 직경을 갖고 상기 A-실의 높이 방향을 따라 소정의 길이로 연장 형성되는 실린더부와, 상기 실린더부를 상기 A-실의 내측 둘레면에 접합할 수 있도록 상기 실린더부의 상단면에 상기 실린더부의 직경 방향을 따라 소정의 길이로 연장 형성되는 접합부로 구성되며, 상기 고조파누설 방지부는 상기 실린더부의 일측에 설치되는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 초크필터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고조파누설 방지부는, 상기 실린더부의 높이방향으로 경계를 이루도록 4등분된 후, 각각의 등분된 실린더부와 상기 접합부와 접촉하는 접촉면의 일측과 타측이 상호 다른 원주상에 배치되도록 회전되어 상기 접합부의 하단면에 고정 접합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 초크필터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 등분된 각각의 실린더부는 상기 접합부와의 고정 접점을 중심으로 18° 회전되는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 초크필터.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 고조파누설 방지부는, 상기 실린더부의 높이방향으로 경계를 이루도록 4등분됨과 동시에 상기 실린더부의 둘레방향으로 경계를 이루도록 3등분 된 후, 각각의 등분된 실린더부의 일측 단부와 타측 단부가 상호 다른 원주상에 배치되도록 소정각도 회전되어 상기 접합부의 하단면에 고정 접합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 초크필터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 실린더부의 둘레방향으로 경계를 이루도록 3등분 된 실린더부의 각각의 높이는 4.4 mm 이며, 상기 소정각도는 18°인 것을 특징으로 하는 마그네트론의 초크필터.
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