KR101705377B1 - 마그네트론 및 이것을 사용한 전자 렌지 - Google Patents

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도시바 호꾸또 덴시 가부시끼가이샤
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    • H01J23/22—Connections between resonators, e.g. strapping for connecting resonators of a magnetron

Abstract

본 발명은 발진의 안정성이 양호한 마그네트론을 저비용으로 제조한다. 마그네트론은, 양극 원통(20), 10매의 베인(30), 3개의 스트랩 링(41 내지 43)을 갖는다. 10매의 베인(30)은, 양극 원통(20)의 내주면에 접합되어 있고, 양극 원통(20)의 축(22) 중심에 방사상으로 배치되어 있다. 3개의 스트랩 링(41 내지 43)은, 교대로 배치된 베인(30)끼리를 단락시키고 있다. 제1 스트랩 링(41)과 제3 스트랩 링(43)은 베인(30)의 축(22) 방향의 한쪽의 제1 단부측에 배치되어 있고, 제2 스트랩 링(42)은 다른 쪽의 제2 단부측에 배치되어 있다. 제2 스트랩 링(42)의 외경은 제1 스트랩 링(41)의 내경과 동등하고, 제3 스트랩 링(43)의 외경은 제2 스트랩 링(42)의 내경과 동등하다.

Description

마그네트론 및 이것을 사용한 전자 렌지{MAGNETRON AND MICROWAVE OVEN THEREWITH}
본 발명은 마그네트론 및 이것을 사용한 전자 렌지에 관한 것이다.
전자 렌지 등에 사용되는 일반적인 마그네트론의 양극부는, 양극 원통, 짝수매의 베인 및 복수개의 스트랩 링을 갖고 있다. 짝수매의 베인은, 판 형상으로 형성되어 있고, 양극 원통 내에 배치되어 있다. 짝수매의 베인은, 양극 원통의 축 중심에 방사상으로 배치되어 있다. 복수개의 스트랩 링은, 짝수매의 베인 중 축 주위에 교대로 배치된 복수매의 베인의 전위를 동등하게 하기 위해, 교대로 배치된 복수매의 베인끼리를 단락시키고 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에는, 2개의 스트랩 링이 베인의 축 방향의 중앙에 배치된 구조가 개시되어 있다. 이 구조에서는, 양극부의 제조가 곤란하며, 양극부의 제조에 막대한 시간이 걸린다.
또한, 특허문헌 2에는, 도 11에 도시한 바와 같이, 대소 2개의 스트랩 링(241, 243)이 베인(230)의 축(22) 방향의 한쪽 단부측에만 배치된 구조가 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 대중소 3개의 스트랩 링이 베인의 축 방향의 한쪽 단부측에만 배치된 구조가 개시되어 있다. 이들 구조에서는, 복수개의 스트랩 링이 베인의 축 방향의 한쪽 단부측에만 배치되어 있기 때문에, 베인의 일단부와 타단부 사이의 전위의 밸런스가 나빠, 발진의 안정성에 문제가 있다.
또한, 특허문헌 4에는, 도 12에 도시한 바와 같이, 동일 직경의 2개의 큰 스트랩 링(141a, 141b) 및 동일 직경의 2개의 작은 스트랩 링(143a, 143b)의 계 4개의 스트랩 링을 갖는 마그네트론이 개시되어 있다. 이 마그네트론에서는, 대소 2개의 스트랩 링(141a, 143a)이 베인(130)의 축(22) 방향의 한쪽 단부측에 배치되고, 대소 2개의 스트랩 링(141b, 143b)이 베인(130)의 축(22) 방향의 다른 쪽 단부측에 배치되어 있다. 그로 인해, 제조가 용이하며, 베인(130)의 일단부와 타단부 사이의 전위의 밸런스가 좋아, 발진의 안정성이 양호하다.
일본 특허 공고 소50-20433호 공보 일본 실용 신안 출원 공개 소61-183054호 공보 일본 특허 공개 평5-128976호 공보 일본 특허 공개 제2009-81018호 공보
상기 특허문헌 4에 기재된 마그네트론은, 동일 직경의 2개의 큰 스트랩 링(141a, 141b) 및 동일 직경의 2개의 작은 스트랩 링(143a, 143b)의 계 4개의 스트랩 링을 갖고 있다. 계 4개의 스트랩 링은, 도 13에 도시한 바와 같이, 프레스 가공에 의해 동판을 환형으로 펀칭하여 얻어진다.
여기서, 계 4개의 스트랩 링을 얻기 위해서는, 도 13에 도시한 바와 같이, 한 변의 길이가 긴 스트랩 링(141a, 141b)의 직경 이상인 동판이 2매분이나 필요하게 된다. 또한, 펀칭 후에는, 2개의 환형의 스크랩(146)이 생긴다. 이와 같이, 상기의 특허 문헌 4에 기재된 마그네트론에서는, 재료의 이용 효율이 낮기 때문에, 재료 비용이 많이 들어 버린다.
따라서, 본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 발진의 안정성이 양호한 마그네트론을 저비용으로 제조하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 마그네트론은, 양극 원통과, 상기 양극 원통의 내주면에 접합되고 상기 양극 원통의 축 중심에 방사상으로 배치된 짝수매의 판 형상의 베인과, 상기 짝수매의 베인의 상기 축 방향의 한쪽의 제1 단부측에 배치되고, 상기 짝수매의 베인 중 상기 축 주위에 교대로 배치된 복수매의 베인끼리를 단락시킨 환형의 제1 스트랩 링과, 외경이 상기 제1 스트랩 링의 내경과 동등하게 형성되고, 상기 짝수매의 베인의 상기 제1 단부와 반대측의 제2 단부측에 배치되고, 상기 짝수매의 베인 중 상기 축 주위에 교대로 배치된 복수매의 베인끼리를 단락시킨 환형의 제2 스트랩 링과, 외경이 상기 제2 스트랩 링의 내경 이하 또는 내경이 상기 제1 스트랩 링의 외경 이상으로 형성되고, 상기 제1 단부측 또는 상기 제2 단부측에 배치되고, 상기 짝수매의 베인 중 상기 축 주위에 교대로 배치된 복수매의 베인끼리를 단락시킨 환형의 제3 스트랩 링을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 전자 렌지는, 양극 원통과, 상기 양극 원통의 내주면에 접합되고 상기 양극 원통의 축 중심에 방사상으로 배치된 짝수매의 판 형상의 베인과, 상기 짝수매의 베인의 상기 축 방향의 한쪽의 제1 단부측에 배치되고, 상기 짝수매의 베인 중 상기 축 주위에 교대로 배치된 복수매의 베인끼리를 단락시킨 환형의 제1 스트랩 링과, 외경이 상기 제1 스트랩 링의 내경과 동등하게 형성되고, 상기 짝수매의 베인의 상기 제1 단부와 반대측의 제2 단부측에 배치되고, 상기 짝수매의 베인 중 상기 축 주위에 교대로 배치된 복수매의 베인끼리를 단락시킨 환형의 제2 스트랩 링과, 외경이 상기 제2 스트랩 링의 내경 이하 또는 내경이 상기 제1 스트랩 링의 외경 이상으로 형성되고, 상기 제1 단부측 또는 상기 제2 단부측에 배치되고, 상기 짝수매의 베인 중 상기 축 주위에 교대로 배치된 복수매의 베인끼리를 단락시킨 환형의 제3 스트랩 링을 구비한 마그네트론을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 발진의 안정성이 양호한 마그네트론을 저비용으로 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 마그네트론의 축 방향의 개략 종단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 마그네트론의 양극 원통, 베인 및 스트랩 링의 개략 종단면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 마그네트론의 3개의 스트랩 링을 동판으로부터 펀칭하는 모습을 모식적으로 도시한 도면.
도 4는 실시예, 비교예 1 및 비교예 2에 관한 마그네트론의 스트랩 링의 치수, 스트랩 링의 평균 단면적, 및 베인-스트랩 링간 및 대소 스트랩 링간의 평균 간격을 비교한 표.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 마그네트론의 양극 원통, 베인 및 스트랩 링의 개략 종단면도.
도 6은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 마그네트론의 양극 원통, 베인 및 스트랩 링의 개략 종단면도.
도 7은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 마그네트론의 양극 원통, 베인 및 스트랩 링의 개략 종단면도.
도 8은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 마그네트론의 4개의 스트랩 링을 동판으로부터 펀칭하는 모습을 모식적으로 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 마그네트론의 양극 원통, 베인 및 스트랩 링의 개략 종단면도.
도 10은 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 마그네트론의 4개의 스트랩 링을 동판으로부터 펀칭하는 모습을 모식적으로 도시한 도면.
도 11은 종래의 마그네트론(비교예 2)의 양극 원통, 베인 및 스트랩 링의 개략 종단면도.
도 12는 종래의 마그네트론(비교예 1)의 양극 원통, 베인 및 스트랩 링의 개략 종단면도.
도 13은 종래의 마그네트론의 4개의 스트랩 링을 동판으로부터 펀칭하는 모습을 모식적으로 도시한 도면.
[제1 실시 형태]
본 발명의 제1 실시 형태에 관한 마그네트론 및 전자 렌지에 대하여 설명한다.
우선, 본 실시 형태에 관한 마그네트론의 구조의 개략에 대하여, 도 1을 사용하여 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 관한 마그네트론의 축 방향의 개략 종단면도이다.
양극부(10)는, 양극 원통(20), 짝수매의 베인(vane; 30) 및 복수개의 스트랩 링(40)을 갖고 있다. 양극 원통(20)은, 예를 들어 구리로 이루어지고, 원통 형상으로 형성되어 있다.
각 베인(30)은, 예를 들어 구리로 이루어지고, 판 형상으로 형성되어 있다. 짝수매의 베인(30)은, 양극 원통(20)의 축(22) 중심에 방사상으로 배치되어 있다. 베인(30)의 외측의 단부는, 양극 원통(20)의 내주면에 접합되어 있다. 베인(30)의 내측의 단부는, 자유 단부로 되어 있다. 짝수매의 베인(30)의 자유 단부에 둘러싸인 공간은, 전자 작용 공간으로 된다.
복수개의 스트랩 링(40)은, 짝수매의 베인(30)의 축(22) 방향의 양단부에 배치되어 있다. 각 스트랩 링(40)은, 짝수매의 베인(30) 중 축(22) 주위에 교대로 배치된 복수매의 베인(30)끼리를 단락시키고 있다.
음극부(50)는, 축(22) 방향을 따라 연장된 나선 형상의 필라멘트를 갖고 있다. 음극부(50)는, 상술한 전자 작용 공간 내에 배치되어 있다. 음극부(50)는, 짝수매의 베인(30)의 자유 단부와 간격을 두고 배치되어 있다. 양극부(10) 및 음극부(50)는 마그네트론의 발진부가 된다.
디스크 형상의 엔드 햇(disc-shaped end hat; 60)은, 음극부(50)의 출력측의 단부(도 1의 상측의 단부)에 고정되어 있다. 또한, 링 형상의 엔드 햇(62)은, 음극부(50)의 입력측의 단부(도 1의 하측의 단부)에 고정되어 있다.
센터 서포트 로드(64)는, 음극부(50)의 필라멘트의 중심을 관통하고 있다. 센터 서포트 로드(64)는, 디스크 형상의 엔드 햇(60)을 통해 음극부(50)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 사이드 서포트 로드(66)는, 링 형상의 엔드 햇(62)을 통해 음극부(50)에 전기적으로 접속되어 있다. 센터 서포트 로드(64) 및 사이드 서포트 로드(66)는, 음극부(50)를 지지함과 함께, 음극부(50)에 전류를 공급한다.
한 쌍의 폴 피스(pole piece; 70, 72)는, 각각 깔때기 형상으로 형성되어 있다. 한 쌍의 폴 피스(70, 72)는, 각각 양극 원통(20)의 출력측의 단부(도 1의 상측의 단부) 및 양극 원통(20)의 입력측의 단부(도 1의 하측의 단부)에 접합되어 있다.
한 쌍의 금속 봉착체(metallic sealing member; 74, 76)는, 각각 통 형상으로 형성되어 있다. 한 쌍의 금속 봉착체(74, 76)는 축(22)을 따라 연장되어 있다. 금속 봉착체(74)의 일단부는, 양극 원통(20)의 출력측의 단부 및 폴 피스(70)에 고정되어 있다. 한편, 금속 봉착체(76)의 일단부는, 양극 원통(20)의 입력측의 단부 및 폴 피스(72)에 고정되어 있다.
절연 원통(80)은, 세라믹으로 이루어지고, 축(22)을 따라 연장되어 있다. 절연 원통(80)의 일단부는, 금속 봉착체(74)의 출력측의 단부(도 1의 상측의 단부)에 접합되어 있다. 절연 원통(80)의 타단부는, 배기관(82)에 접합되어 있다. 안테나(84)는, 짝수매의 베인(30) 중 1매로부터 폴 피스(70)를 관통하여, 금속 봉착체(74) 및 절연 원통(80)의 내부를 연장하여, 배기관(82)까지 도출되어 있다. 안테나(84)의 선단부는, 배기관(82)에 의해 협지되어 있다. 캡(86)은, 배기관(82)의 외측을 덮도록 설치되어 있다.
절연 스템(insulation stem; 88)은 금속 봉착체(76)의 입력측의 단부(도 1의 하측의 단부)에 접합되어 있다.
한 쌍의 마그네트(90, 92)는, 각각 링 형상으로 형성되어 있다. 한 쌍의 마그네트(90, 92)는, 각각 금속 봉착체(74, 76)의 외측에 배치되어 있다. 한 쌍의 마그네트(90, 92)는, 양극 원통(20)을 끼우도록 배치되어 있고, 축(22) 방향으로 자장을 발생시킨다. 요크(94)는, 양극 원통(20) 및 마그네트(90, 92)를 둘러싸도록 설치되어 있다. 한 쌍의 마그네트(90, 92) 및 요크(94)는, 자기 회로를 형성하고 있다. 또한, 라디에이터(96)는, 양극 원통(20)과 요크(94) 사이에 설치되어 있고, 발진시에 발생한 열을 마그네트론의 외부로 방출한다.
다음에, 본 실시 형태에 관한 마그네트론의 특징적 부분의 상세에 대하여, 도 2 및 도 3을 사용하여 설명한다. 도 2는, 본 실시 형태에 관한 마그네트론의 양극 원통, 베인 및 스트랩 링의 개략 종단면도이다. 도 3은, 본 실시 형태에 관한 마그네트론의 3개의 스트랩 링을 동판으로부터 펀칭하는 모습을 모식적으로 도시한 도면이다.
본 실시 형태에서는, 마그네트론은, 예를 들어 10매의 베인(30)을 갖고 있다. 10매의 베인(30)은, 양극 원통(20) 내에 축(22) 중심에 방사상으로 배치되어 있다. 10매의 베인(30)은, 5매의 제1 베인(31) 및 5매의 제2 베인(32)을 갖고 있다. 제1 베인(31)과 제2 베인(32)은, 축(22) 주위에 교대로 배치되어 있다.
5매의 제1 베인(31)의 축(22) 방향의 양단부에는, 각각 형상이 서로 다른 절결부(cut-out; 31a, 31b)가 형성되어 있다. 또한, 5매의 제2 베인(32)의 축(22) 방향의 양단부에는, 각각 형상이 서로 다른 절결부(32a, 32b)가 형성되어 있다.
본 실시 형태에서는, 마그네트론은, 3개의 스트랩 링(41 내지 43)을 갖고 있다. 3개의 스트랩 링(41 내지 43)은, 구리로 이루어지고, 환형으로 형성되어 있다. 3개의 스트랩 링(41 내지 43)은, 축(22) 중심에 배치되어 있다.
제1 스트랩 링(41)은, 10매의 베인(30)의 축(22) 방향의 한쪽의 제1 단부(도 2의 상측의 단부)측에 배치되어 있다. 제1 스트랩 링(41)은, 5매의 제1 베인(31)의 절결부(31a)의 내부 및 5매의 제2 베인(32)의 절결부(32a)의 내부를 삽입 관통하고 있다. 제1 스트랩 링(41)은, 제1 베인(31)의 절결부(31a)의 내측 테두리에 경납땜되어 있지만, 제2 베인(32)의 절결부(32a)의 내측 테두리에는 접촉하고 있지 않다. 즉, 제1 스트랩 링(41)은, 5매의 제1 베인(31)끼리를 단락시키고 있다.
제2 스트랩 링(42)은, 10매의 베인(30)의 축(22) 방향의 다른 쪽의 제2 단부(도 2의 하측의 단부)측에 배치되어 있다. 제2 스트랩 링(42)은, 5매의 제1 베인(31)의 절결부(31b)의 내부 및 5매의 제2 베인(32)의 절결부(32b)의 내부를 삽입 관통하고 있다. 제2 스트랩 링(42)은, 제1 베인(31)의 절결부(31b)의 내측 테두리에 경납땜되어 있지만, 제2 베인(32)의 절결부(32b)의 내측 테두리에는 접촉하고 있지 않다. 즉, 제2 스트랩 링(42)은, 5매의 제1 베인(31)끼리를 단락시키고 있다.
제3 스트랩 링(43)은, 10매의 베인(30)의 축(22) 방향의 제1 단부(도 2의 상측의 단부)측에 배치되어 있다. 제3 스트랩 링(43)은, 5매의 제1 베인(31)의 절결부(31a)의 내부 및 5매의 제2 베인(32)의 절결부(32a)의 내부를 삽입 관통하고 있다. 제3 스트랩 링(43)은, 제2 베인(32)의 절결부(32a)의 내측 테두리에 경납땜되어 있지만, 제1 베인(31)의 절결부(31a)의 내측 테두리에는 접촉하고 있지 않다. 즉, 제3 스트랩 링(43)은, 5매의 제2 베인(32)끼리를 단락시키고 있다.
또한, 제1 베인(31)끼리를 단락시키고 있는 제1 스트랩 링(41)과 제2 스트랩 링(42)은, 10매의 베인(30)의 축(22) 방향의 서로 다른 단부에 배치되어 있다.
마그네트론의 발진시에는, 5매의 제1 베인(31)은, 제1 스트랩 링(41) 및 제2 스트랩 링(42)에 의해 동전위로 되어 있다. 또한, 5매의 제2 베인(32)은, 제3 스트랩 링(43)에 의해 동전위로 되어 있다.
여기서, 3개의 스트랩 링(41 내지 43)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 프레스 가공에 의해 1매의 동판(48)을 4회 펀칭하여 얻어진다. 따라서, 제1 스트랩 링(41)의 내경은 제2 스트랩 링(42)의 외경과 동등하다. 마찬가지로, 제2 스트랩 링(42)의 내경은 제3 스트랩 링(43)의 외경과 동등하다.
또한, 펀칭시에는, 스트랩 링(41 내지 43)의 전단면에 약간의 테이퍼가 형성되는 일이 있다. 또한, 펀칭시에는, 동판(48)이 왜곡되지 않도록 압력을 걸어 동판(48)을 고정한다. 그로 인해, 제1 스트랩 링(41)의 내경과 제2 스트랩 링(42)의 외경, 및 제2 스트랩 링(42)의 내경과 제3 스트랩 링(43)의 외경은 대략 동등하지만, 완전히 일치하지 않는 일도 있다.
다음에, 본 실시 형태에 관한 마그네트론의 작용 및 효과에 대하여, 도 4를 사용하여 설명한다. 도 4에는, 본 실시 형태에 관한 마그네트론의 일 실시예의 3개의 스트랩 링(41 내지 43)의 치수를 나타낸다. 또한, 도 4에는, 본 실시예의 비교 대상이 되는 비교예 1 및 비교예 2의 스트랩 링의 치수를 나타낸다.
비교예 1에 관한 마그네트론은, 도 12에 도시한 바와 같이, 동일 직경의 2개의 큰 스트랩 링(141a, 141b) 및 동일 직경의 2개의 작은 스트랩 링(143a, 143b)의 계 4개의 스트랩 링을 갖고 있다. 대소 2개의 스트랩 링(141a, 143a)이 베인(130)의 축(22) 방향의 한쪽 단부측에 배치되고, 대소 2개의 스트랩 링(141b, 143b)이 베인(130)의 축(22) 방향의 다른 쪽 단부측에 배치되어 있다.
또한, 비교예 2에 관한 마그네트론은, 도 11에 도시한 바와 같이, 대소 2개의 스트랩 링(241, 243)이 베인(230)의 축(22) 방향의 한쪽 단부측에만 배치되어 있다.
여기서, 실시예, 비교예 1 및 비교예 2에 관한 마그네트론의 양극 원통 및 베인의 치수는 모두 동일하게 설계되어 있다. 또한, 각 예에 관한 마그네트론의 최대의 스트랩 링(41, 141, 241)의 외경은 모두 동일하게 설계되어 있다. 또한, 각 예에 관한 마그네트론의 최소의 스트랩 링(43, 143, 243)의 내경은 모두 동일하게 설계되어 있다.
그리고, 이 조건 하에서, 각 예에 관한 마그네트론의 공진 주파수가 동등하게 되도록, 최대의 스트랩 링(41, 141, 241)의 내경ㆍ두께, 최소의 스트랩 링(43, 143, 143)의 외경ㆍ두께, 및 제2 스트랩 링(42)의 외경ㆍ내경ㆍ두께가 설계되어 있다. 도 4에는, 이와 같이 결정된 각 스트랩 링의 치수를 나타낸다. 또한, 각 예에 관한 마그네트론의 스트랩 링의 평균 단면적, 및 베인-스트랩 링간 및 대소 스트랩 링간의 평균 간격을 나타낸다.
도 4에 도시한 바와 같이, 비교예 1에 관한 마그네트론의 스트랩 링(141, 143)의 평균 단면적, 및 베인(130)-스트랩 링(141, 143)간 및 대소 스트랩 링(141, 143)간의 평균 간격을 1로 한 경우에, 비교예 2에 관한 마그네트론의 스트랩 링(241, 243)의 평균 단면적은 1.83, 각 평균 간격은 0.56이 된다. 즉, 비교예 2의 구조의 마그네트론의 공진 주파수를, 비교예 1의 구조의 마그네트론의 공진 주파수로 조절하고자 하면, 스트랩 링(241, 243)을 굵게 설계할 필요가 있기 때문, 베인(230)-스트랩 링(241, 243)간 및 대소 스트랩 링(241, 243)간의 간격이 좁아져 버린다. 그와 같이 하면, 베인(230)에 스트랩 링(241, 243)을 경납땜할 때에, 대소 스트랩 링(241, 243)끼리나 스트랩 링(241)과 제2 베인(232), 스트랩 링(243)과 제1 베인(231)이 단락되어 버릴 우려가 있다. 따라서, 양극부의 조립 작업이 곤란해져 버린다.
한편, 도 4에 도시한 바와 같이, 비교예 1에 관한 마그네트론의 스트랩 링(141, 143)의 평균 단면적 및 베인(130)-스트랩 링(141, 143)간 및 대소 스트랩 링(141, 143)간의 평균 간격을 1로 한 경우에, 실시예에 관한 마그네트론의 스트랩 링(41 내지 43)의 평균 단면적은 1.15, 각 평균 간격은 0.70이 된다. 즉, 실시예의 구조의 마그네트론의 공진 주파수를, 비교예 1의 구조의 마그네트론의 공진 주파수로 조절해도, 스트랩 링(41 내지 42)을 현저하게 굵게 할 필요가 없기 때문에, 베인(30)-스트랩 링(41, 42)간 및 대소 스트랩 링(41, 43)간의 간격이 현저하게 좁아지지 않는다. 그로 인해, 실시예에서는, 비교예 2와 같이, 양극부(10)의 조립 작업이 곤란해지지 않는다. 따라서, 실시예에 따르면, 제조의 용이성 및 특성이 비교예 1에 가까운 마그네트론을 얻을 수 있다.
부가하여, 실시예에서는, 제1 스트랩 링(41)의 내경과 제2 스트랩 링(42)의 외경이 동등하고, 제2 스트랩 링(42)의 내경과 제3 스트랩 링(43)이 동등하다. 그로 인해, 비교예 1에서는, 4개의 스트랩 링(141, 143)을 얻기 위해, 한 변의 길이가 긴 스트랩 링(141)의 외경인 동판이 2매분 필요하게 된다. 한편, 실시예에서는, 3개의 스트랩 링(41 내지 43)을 얻기 위해, 한 변의 길이가 제1 스트랩 링(41)의 외경인 동판이 1매 있으면 충분하다. 또한, 실시예에서는, 펀칭 후에, 환형의 스크랩이 발생하지 않는다. 따라서, 실시예에 따르면, 재료의 이용 효율이 높아 재료 비용을 저감시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 발진의 안정성이 양호한 마그네트론을 저비용으로 제조할 수 있다.
또한, 프레스 가공의 작업성, 주파수 조정의 작업성, 및 특성을 고려하면, 제2 스트랩 링(42)의 폭은, 제1 스트랩 링(41)의 폭 및 제3 스트랩 링(43)의 폭의 0.8 내지 1.2배인 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 마그네트론은, 이하와 같은 효과를 갖는다.
비교예 1에서는, 4개의 스트랩 링(141, 143)을 얻기 위해, 8회의 펀칭이 필요하게 된다. 또한, 비교예 2에서는, 2개의 스트랩 링(241, 243)을 얻기 위해, 4회의 펀칭이 필요하게 된다. 이들에 반하여, 본 실시 형태에서는, 3개의 스트랩 링(41 내지 43)을 얻기 위해, 4회의 펀칭으로 끝난다. 따라서, 제조에 걸리는 시간 및 설비에 드는 비용을 저감시킬 수 있다.
또한, 비교예 2에서는, 2개의 스트랩 링(241, 243)이 베인(230)의 축(22) 방향의 한쪽 단부측에만 배치되어 있기 때문에, 부하 안정도나 전자 역충격과 같은 특성이 저하된다. 한편, 본 실시 형태에서는, 2개의 스트랩 링(41, 43)이 제1 단부측에 배치되어 있고, 1개의 스트랩 링(42)이 제2 단부측에 배치되어 있기 때문에, 제1 베인(31)의 제1 단부측과 제2 단부측 사이의 전위의 밸런스가 좋아, 부하 안정도나 전자 역충격과 같은 특성이 양호해진다.
또한, 마그네트론의 공진 주파수를 정확하게 조절하는 경우에는, 안테나를 도파관에 넣은 후, 공진 주파수를 감시하면서, 입력측(제2 단부측)에 배치된 스트랩 링을 변형시켜, 베인-스트랩 링간의 캐패시턴스를 바꿈으로써, 공진 주파수를 조절한다. 비교예 2에 관한 마그네트론과 같이, 스트랩 링(241, 243)이 입력측(제2 단부측)에 배치되어 있지 않으면, 이 방법을 사용할 수 없다. 한편, 본 실시 형태에서는, 제2 스트랩 링(42)이 입력측(제2 단부측)에 배치되어 있다. 그로 인해, 이 방법을 사용하여, 마그네트론의 공진 주파수를 정확하게 조절할 수 있다.
[제2 실시 형태]
본 발명의 제2 실시 형태에 관한 마그네트론 및 전자 렌지에 대하여, 도 5를 사용하여 설명한다. 도 5는, 본 실시 형태에 관한 마그네트론의 양극 원통, 베인 및 스트랩 링의 개략 종단면도이다. 또한, 본 실시 형태는, 제1 실시 형태의 변형예이며, 제1 실시 형태와 동일 부분 또는 유사 부분에는 동일 부호를 부여하여 중복 설명을 생략한다.
제1 실시 형태에서는, 제1 스트랩 링(41) 및 제3 스트랩 링(43)은, 10매의 베인(30)의 축(22) 방향의 제1 단부측에 배치되어 있고, 제2 스트랩 링(42)은, 10매의 베인(30)의 축(22) 방향의 제2 단부측에 배치되어 있다. 한편, 본 실시 형태에서는, 제1 스트랩 링(41) 및 제3 스트랩 링(43)은, 10매의 베인(30)의 축(22) 방향의 제2 단부측에 배치되어 있고, 제2 스트랩 링(42)은, 10매의 베인(30)의 축(22) 방향의 제1 단부측에 배치되어 있다.
본 실시 형태에 의해서도, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
[제3 실시 형태]
본 발명의 제3 실시 형태에 관한 마그네트론 및 전자 렌지에 대하여, 도 6을 사용하여 설명한다. 도 6은, 본 실시 형태에 관한 마그네트론의 양극 원통, 베인 및 스트랩 링의 개략 종단면도이다. 또한, 본 실시 형태는, 제1 실시 형태의 변형예이며, 제1 실시 형태와 동일 부분 또는 유사 부분에는 동일 부호를 부여하여 중복 설명을 생략한다.
제1 실시 형태에서는, 제1 스트랩 링(41) 및 제2 스트랩 링(42)은, 5매의 제1 베인(31)끼리를 단락시키고 있고, 제3 스트랩 링(43)은, 5매의 제2 베인(32)끼리를 단락시키고 있다. 한편, 본 실시 형태에서는, 제1 스트랩 링(41)은, 5매의 제1 베인(31)끼리를 단락시키고 있고, 제2 스트랩 링(42) 및 제3 스트랩 링(43)은, 5매의 제2 베인(32)끼리를 단락시키고 있다.
또한, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제2 베인(32)끼리를 단락시키고 있는 제2 스트랩 링(42)과 제3 스트랩 링(43)은, 10매의 베인(30)의 축(22) 방향의 서로 다른 단부에 배치되어 있다.
본 실시 형태에 의해서도, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
[제4 실시 형태]
본 발명의 제4 실시 형태에 관한 마그네트론 및 전자 렌지에 대하여, 도 7 및 도 8을 사용하여 설명한다. 도 7은, 본 실시 형태에 관한 마그네트론의 양극 원통, 베인 및 스트랩 링의 개략 종단면도이다. 도 8은, 본 실시 형태에 관한 마그네트론의 3개의 스트랩 링을 1매의 동판으로부터 펀칭하는 모습을 모식적으로 도시한 도면이다. 또한, 본 실시 형태는, 제1 실시 형태의 변형예이며, 제1 실시 형태와 동일 부분 또는 유사 부분에는 동일 부호를 부여하여 중복 설명을 생략한다.
제1 실시 형태에서는, 제1 스트랩 링(41)의 내경과 제2 스트랩 링(42)의 외경이 대략 동등하고, 제2 스트랩 링(42)의 내경과 제3 스트랩 링(43)의 외경이 대략 동등하다. 한편, 본 실시 형태에서는, 제1 스트랩 링(41)의 내경과 제2 스트랩 링(42)의 외경이 대략 동등하지만, 제3 스트랩 링(43)의 외경은, 제2 스트랩 링(42)의 내경보다 작다.
본 실시 형태에서는, 5회의 펀칭에 의해, 1매의 동판으로부터 3개의 스트랩 링(41 내지 43)을 얻을 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 환형의 스크랩(46)이 생기지만, 한 변의 길이가 제1 스트랩 링(41)의 외경인 동판이 1매 있으면, 3개의 스트랩 링(41 내지 43)을 얻을 수 있다.
[제5 실시 형태]
본 발명의 제5 실시 형태에 관한 마그네트론 및 전자 렌지에 대하여, 도 9 및 도 10을 사용하여 설명한다. 도 9는, 본 실시 형태에 관한 마그네트론의 양극 원통, 베인 및 스트랩 링의 개략 종단면도이다. 도 10은, 본 실시 형태에 관한 마그네트론의 4개의 스트랩 링을 1매의 동판으로부터 펀칭하는 모습을 모식적으로 도시한 도면이다. 또한, 본 실시 형태는, 제1 실시 형태의 변형예이며, 제1 실시 형태와 동일 부분 또는 유사 부분에는 동일 부호를 부여하여 중복 설명을 생략한다.
제1 실시 형태에 관한 마그네트론은, 3개의 스트랩 링(41 내지 43)을 갖고 있다. 한편, 본 실시 형태에 관한 마그네트론은, 4개의 스트랩 링(41 내지 44)을 갖고 있다.
제1 스트랩 링(41)은, 베인(30)의 축(22) 방향의 제2 단부(도 9의 하측의 단부)측에 배치되어 있다. 제1 스트랩 링(41)은, 제1 베인(31)끼리를 단락시키고 있다. 또한, 제2 스트랩 링(42)은, 베인(30)의 축(22) 방향의 제1 단부(도 9의 상측의 단부)측에 배치되어 있다. 제2 스트랩 링(42)은, 제2 베인(32)끼리를 단락시키고 있다. 또한, 제3 스트랩 링(43)은, 제2 단부측에 배치되어 있다. 제3 스트랩 링(43)은, 제2 베인(32)끼리를 단락시키고 있다. 또한, 제4 스트랩 링(44)은, 제1 단부측에 배치되어 있다. 제4 스트랩 링(44)은, 제1 베인(31)끼리를 단락시키고 있다.
또한, 제1 베인(31)끼리를 단락시키고 있는 제1 스트랩 링(41)과 제4 스트랩 링(44)은, 10매의 베인(30)의 축(22) 방향의 서로 다른 단부에 배치되어 있다. 또한, 제2 베인(32)끼리를 단락시키고 있는 제2 스트랩 링(42)과 제3 스트랩 링(43)은, 10매의 베인(30)의 축(22) 방향의 서로 다른 단부에 배치되어 있다.
여기서, 4개의 스트랩 링(41 내지 44)은, 도 10에 도시한 바와 같이, 1매의 동판(48)을 프레스 가공에 의해 5회 펀칭하여 얻을 수 있다. 따라서, 제1 스트랩 링(41)의 내경은 제2 스트랩 링(42)의 외경과 대략 동등하다. 또한, 제2 스트랩 링(42)의 내경은 제3 스트랩 링(43)의 외경과 대략 동등하다. 또한, 제3 스트랩 링(43)의 내경은 제4 스트랩 링(44)의 외경과 대략 동등하다.
본 실시 형태에서는, 5회의 펀칭에 의해, 한 변의 길이가 제1 스트랩 링(41)의 외경인 1매의 동판으로부터 4개의 스트랩 링(41 내지 44)을 얻을 수 있다.
[다른 실시 형태]
상기 실시 형태는, 단순한 예시이며, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제5 실시 형태에서는, 스트랩 링(41, 43)이 제2 단부측에 배치되어 있고, 스트랩 링(42, 44)이 제1 단부측에 배치되어 있지만, 스트랩 링(42), 스트랩 링(44)이 제2 단부측에 배치되고, 스트랩 링(41, 43)이 제1 단부측에 배치되어도 된다.
또한, 제5 실시 형태에서는, 스트랩 링(41, 44)이 제1 베인(31)끼리를 단락시키고 있고, 스트랩 링(42, 43)이 제2 베인(32)끼리를 단락시키고 있지만, 예를 들어, 스트랩 링(41, 42)이 제1 베인(31)끼리를 단락시키고, 스트랩 링(43, 44)이 제2 베인(32)끼리를 단락시켜도 된다.
또한, 제5 실시 형태에서는, 예를 들어, 스트랩 링(41)의 내경과 스트랩 링(42)의 외경이 동등하게 되어 있지만, 스트랩 링(41)의 내경이 스트랩 링(42)의 외경보다 커도 된다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 3개 또는 4개의 스트랩 링을 갖는 마그네트론에 대하여 설명했지만, 5개 이상의 스트랩 링을 갖는 마그네트론이어도 된다.
10: 양극부
20, 120, 220: 양극 원통
22: 양극 원통의 축
30, 130, 230: 베인
31, 131, 231: 제1 베인
32, 132, 232: 제2 베인
40, 141, 143, 241, 243: 스트랩 링
46, 146: 환형의 스크랩
48, 148: 동판
50: 음극부
60, 62: 엔드 햇
64: 센터 서포트 로드
66: 사이드 서포트 로드
70, 72: 폴 피스
74, 76: 금속 봉착체
80: 절연 원통
82: 배기관
84: 안테나
86: 캡
88: 절연 스템
90, 92: 마그네트
94: 요크
96: 라디에이터

Claims (10)

  1. 양극 원통과,
    상기 양극 원통의 내주면에 접합되고 상기 양극 원통의 축 중심에 방사상으로 배치된 짝수매의 판 형상의 베인(vane)과,
    상기 짝수매의 베인의 상기 축 방향의 한쪽의 제1 단부측에 배치되고, 상기 짝수매의 베인 중 상기 축 주위에 교대로 배치된 복수매의 베인끼리를 단락시킨 환형의 제1 스트랩 링(strap ring)과,
    외경이 상기 제1 스트랩 링의 내경과 동등하게 형성되고, 상기 짝수매의 베인의 상기 제1 단부와 반대측의 제2 단부측에 배치되고, 상기 짝수매의 베인 중 상기 축 주위에 교대로 배치된 복수매의 베인끼리를 단락시킨 환형의 제2 스트랩 링과,
    외경이 상기 제2 스트랩 링의 내경 이하 또는 내경이 상기 제1 스트랩 링의 외경 이상으로 형성되고, 상기 제1 단부측 또는 상기 제2 단부측에 배치되고, 상기 짝수매의 베인 중 상기 축 주위에 교대로 배치된 복수매의 베인끼리를 단락시킨 환형의 제3 스트랩 링
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네트론.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 스트랩 링의 외경은 상기 제2 스트랩 링의 내경과 동등하고, 상기 제3 스트랩 링은 상기 제1 단부측에 배치된 것을 특징으로 하는 마그네트론.
  3. 제2항에 있어서,
    외경이 상기 제3 스트랩 링의 내경 이하로 형성되고, 상기 제1 단부측 또는 상기 제2 단부측에 배치되고, 상기 짝수매의 베인 중 상기 축 주위에 교대로 배치된 복수매의 베인끼리를 단락시킨 환형의 제4 스트랩 링을 구비한 것을 특징으로 하는 마그네트론.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제4 스트랩 링의 외경은 상기 제3 스트랩 링의 내경과 동등하고, 상기 제4 스트랩 링은 상기 제2 단부측에 배치된 것을 특징으로 하는 마그네트론.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 스트랩 링의 폭이 상기 제1 스트랩 링의 폭 및 상기 제3 스트랩 링의 폭의 0.8배 이상 1.2배 이하인 것을 특징으로 하는 마그네트론.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제3 스트랩 링의 내경은 상기 제1 스트랩 링의 외경과 동등하고, 상기 제3 스트랩 링은 상기 제2 단부측에 배치된 것을 특징으로 하는 마그네트론.
  7. 제6항에 있어서,
    내경이 상기 제3 스트랩 링의 외경 이상으로 형성되고, 상기 제1 단부 또는 상기 제2 단부측에 배치된 환형의 제4 스트랩 링을 구비한 것을 특징으로 하는 마그네트론.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제4 스트랩 링의 내경은 상기 제3 스트랩 링의 외경과 동등하고, 상기 제4 스트랩 링은 상기 제1 단부측에 배치된 것을 특징으로 하는 마그네트론.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 스트랩 링의 폭이 상기 제2 스트랩 링의 폭 및 상기 제3 스트랩 링의 폭의 0.8배 이상 1.2배 이하인 것을 특징으로 하는 마그네트론.
  10. 양극 원통과,
    상기 양극 원통의 내주면에 접합되고 상기 양극 원통의 축 중심에 방사상으로 배치된 짝수매의 판 형상의 베인과,
    상기 짝수매의 베인의 상기 축 방향의 한쪽의 제1 단부측에 배치되고, 상기 짝수매의 베인 중 상기 축 주위에 교대로 배치된 복수매의 베인끼리를 단락시킨 환형의 제1 스트랩 링과,
    외경이 상기 제1 스트랩 링의 내경과 동등하게 형성되고, 상기 짝수매의 베인의 상기 제1 단부와 반대측의 제2 단부측에 배치되고, 상기 짝수매의 베인 중 상기 축 주위에 교대로 배치된 복수매의 베인끼리를 단락시킨 환형의 제2 스트랩 링과,
    외경이 상기 제2 스트랩 링의 내경 이하 또는 내경이 상기 제1 스트랩 링의 외경 이상으로 형성되고, 상기 제1 단부측 또는 상기 제2 단부측에 배치되고, 상기 짝수매의 베인 중 상기 축 주위에 교대로 배치된 복수매의 베인끼리를 단락시킨 환형의 제3 스트랩 링
    을 포함하는 마그네트론을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 렌지.
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