KR101943611B1 - 도파관 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고출력 고주파를 전송하는 도파관의 연결 플랜지 및 가스켓을 구비하는 도파관 연결장치을 개시하고 있다. 본 발명에 따른 도파관 연결장치에 의하면, 기존의 도파관 플랜지에서 암수가 구별됨으로서 도파관 연결시 방향을 잘못 연결하는 실수를 근본적으로 제거할 수 있다. 또한 도파관 플랜지의 가스켓 누름부가 플랜지 접촉면보다 낮아 가스켓 누름부의 손상을 방지하여 조립부의 기밀누설을 억제할 수 있는 효과가 있다.

Description

도파관 연결장치{APPARATUS FOR CONNECTING WAVEGUIDES}

본 발명은 도파관 연결장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 고출력 고주파를 전송하는 도파관의 연결을 위해 사용되는 도파관 플랜지 및 가스켓을 구비하는 도파관 연결장치에 관한 것이다.

고주파 발생원으로부터 고주파 사용처까지 고주파를 전송하기 위해서는 고주파의 손실이 적은 전송선을 사용하여야 하며, 이때 고주파의 전송에는 도파관(waveguide)이 주로 사용된다. 도파관의 길이가 길어지게 되면 제작, 이송, 설치 등의 이득을 위하여 전송선을 일정한 길이로 제한하여 제작하게 되는데, 이때 연결을 위한 장치가 필요하게 된다.

또한 특정한 목적을 가진 장치의 연결이 요구되는 경우에는 이들을 연결하기 위한 장치가 필요하게 된다. 도파관 연결 장치는 진공기밀이 완벽하게 유지되어야 하고 연결부위에서 고주파의 손실이 적어야 한다. 이러한 연결부위에 요구되는 목적을 달성하기 위하여 도파관 플랜지와 가스켓을 사용한다.

도파관 플랜지는 고출력 고주파를 전송하는 도파관을 연결하는 부품의 하나로써, 고주파를 전송하는 도파관의 연결부위를 진공기밀이 유지되면서 고주파의 손실을 최소가 되도록 연결하는 역할을 한다. 가스켓은 두 개의 도파관 플랜지 사이에 삽입되어 도파관 플랜지의 진공기밀을 유지하고 고주파가 지나가는 통로를 구성하는 역할을 한다. 도파관 플랜지 연결부위의 진공기밀은 도파관 플랜지에 가공되어 있는 누름 부위가 구리 재질의 가스켓을 누르면서 파고들어 달성되게 된다.

도 1은 종래의 도파관 연결장치의 일실시 예를 나타내는 도면이고, 도 2는 종래의 도파관 연결장치의 다른 일실시 예를 나타내는 도면이다. 도 1의 왼쪽은 암 플랜지의 단면을 나타낸 것이고 가운데는 가스켓의 단면을 나타낸 것이며, 오른쪽은 수 플랜지의 단면을 나타낸 것이다. 도 2의 왼쪽은 수 플랜지의 단면을 나타낸 것이고 가운데는 가스켓의 단면을 나타낸 것이며, 오른쪽은 암 플랜지의 단면을 나타낸 것이다.

도 1의 경우 도파관의 연결을 위해 암수의 플랜지 사이에 구리 가스켓을 삽입하고 도파관 플랜지와 가스켓의 위치를 맞추기 위한 장치를 사용하여 정렬한 다음 볼트와 너트로 조여 연결한다. 한편, 도 2의 경우에도 암수의 플랜지 사이에 구리 가스켓을 삽입하고 볼트와 너트로 조여 연결한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 종래의 도파관 연결장치의 경우 수 플랜지의 가스켓 누름부위의 상부면이 플랜지의 연결 접촉면의 상부면보다 바깥쪽으로 돌출되어 있어서 제작, 이동 및 조립 등의 취급 중에 돌출부위가 손상되어 진공누설이 발생하는 경우가 많다. 또한 방향성이 있어서 도파관 제작과정에서 양쪽에 같은 플랜지를 적용하여 불량품이 제작되거나 반대방향으로 조립하는 경우도 발생하게 된다. 한편, 도파관 연결 작업자의 숙련도에 따라 연결부에서 진공누설이 발생하는 경우도 종종 발생하였으며, 암수 플랜지를 별도로 가공하여야 하므로 제작비용도 상승하는 문제가 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 동일한 형상을 갖는 제1 플랜지와 제2 플랜지 및 가스켓을 구비하며, 도파관 플랜지의 가스켓 누름부의 상부면이 플랜지 연결 접촉면의 상부면보다 낮아 가스켓 누름부의 손상을 방지하면서 조립부의 기밀누설을 억제할 수 있는 도파관 연결장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 도파관 연결장치는 동일한 형상을 갖는 제1 플랜지 및 제2 플랜지를 구비하는 도파관 플랜지; 및 상기 제1 플랜지 및 제2 플랜지의 사이에 위치하는 가스켓;을 구비하되, 상기 제1 플랜지 및 제2 플랜지의 가스켓 누름부의 상부면은 상기 제1 플랜지 및 제2 플랜지의 연결 접촉면의 상부면 보다 아래에 위치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 도파관 연결장치에 의하면 기존의 도파관 플랜지에서 암수가 구별됨으로서 도파관 연결시 방향을 잘못 연결하는 실수를 근본적으로 제거할 수 있으며, 도파관 플랜지의 가스켓 누름부의 상부면이 플랜지 연결 접촉면의 상부면 보다 낮아 가스켓 누름부의 손상을 방지하면서 조립부의 기밀누설을 억제할 수 있는 효과가 있다.

또한 조립용 클램프를 사용하여 플랜지와 가스켓의 정렬을 쉽게 구현할 수 있으므로 조립 시간을 크게 단축할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 도파관 연결장치의 일 실시예이다.
도 2는 종래의 도파관 연결장치의 다른 일 실시예이다.
도 3은 본 발명에 따른 도파관 연결장치의 일 실시예이다.
도 4는 본 발명에 따른 도파관 연결장치에서 도파관 플랜지의 형상과 단면 모양을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 도파관 연결장치에서 가스켓의 형상과 단면 모양을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 도파관 연결장치에서 도파관 플랜지의 가스켓 누름부를 상세히 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 도파관 연결장치의 일 실시예에서 도파관 플랜지와 가스켓의 형상을 나타내는 도면이다.
도 8은 조립을 위한 클램프를 도파관 플랜지에 장착한 모습을 나타내는 도면이다.
도 9는 도파관 플랜지를 조립하고 나서 풀었을 때 가스켓이 눌린 모습을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 도파관 연결장치에서 도파관 플랜지와 가스켓이 정렬된 상태를 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해가 용이하도록 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명에 따른 도파관 연결장치의 일 실시예이다. 도 4는 본 발명에 따른 도파관 연결장치에서 도파관 플랜지의 형상과 단면 모양을 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명에 따른 도파관 연결장치에서 가스켓의 형상과 단면 모양을 나타낸 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 연결장치는, 동일한 형상을 갖는 제1 플랜지(311)와 제2 플랜지(312)를 구비하는 도파관 플랜지(310) 및 상기 제1 플랜지와 제2 플랜지의 사이에 위치하는 가스켓(320)을 구비한다. 이때, 상기 제1 플랜지 및 제2 플랜지의 가스켓 누름부의 상부면은 상기 제1 플랜지 및 제2 플랜지의 연결 접촉면의 상부면 보다 아래에 위치한다.

본 발명에 따른 도파관 연결장치(300)의 도파관 플랜지(310)는 양쪽에 사용되는 제1 플랜지(311) 및 제2 플랜지(312)의 모양을 같게 하여 제작 착오에 의한 불량품 발생을 방지할 수 있다. 또한, 가스켓 누름부의 상부면을 플랜지의 연결 접촉면의 상부면 보다 안쪽에 위치시켜 취급 시 잘 손상되지 않으며, 도파관 플랜지(310)와 가스켓(320)을 클램프로 고정하면 도파관 내면의 정렬이 이루어지므로 정렬과 조립이 쉬워 장치 설치에 소요되는 시간을 단축할 수 있게 된다. 이때, 가스켓(320)은 도파관 플랜지(310)와의 정렬을 위하여 양쪽 끝이 플랜지면까지 도달하도록 하며, 가스켓의 양쪽 끝에는 정렬을 위한 정렬홈을 구비하는 것이 바람직하다.

조립시 상기 제1 플랜지 및 제2 플랜지의 가스켓 누름부가 상기 가스켓을 누르면서 상기 가스켓의 내면이 상기 도파관의 내면을 형성하도록 하며, 이때 가스켓 누름부의 손상을 방지하여 조립부의 기밀누설을 억제할 수 있다.

본 발명에 따른 도파관 연결장치를 사용하여 도파관 조립체를 제작하는 경우S-밴드(1550~5200MHz, 2856MHz), C-밴드 또는 X-밴드 등 다양한 밴드의 주파수 범위에서 사용하며 무산소동 도파관 연결부위에 스테인레스 스틸 플랜지를 접합하여 도파관 조립체를 제작한다.

도파관의 연결은 구리 재질로 된 가스켓(310)을 제1 및 제2 플랜지(311, 312) 사이에 삽입하고 특별히 제작된 조립용 클램프를 사용하여 제1 및 제2 플랜지(311, 312)와 가스켓(320)을 정렬한 다음 볼트와 너트를 조여서 조립한다. 이때 가스켓이 골고루 눌리도록 볼트를 대각선 방향으로 엇갈리게 조이는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 플랜지는 사용 주파수의 범위에 따라 다양한 크기로 변형될 수 있으며, 상기 제1 플랜지, 상기 제2 플랜지 및 상기 가스켓은 그 폭을 동일하게 되도록 할 수 있다. 이때 도파관 플랜지의 크기가 변형됨에 따라 도파관 플랜지의 조립을 위한 플랜지 조립홀의 크기와 갯수도 변경될 수 있다. 또한 도파관 플랜지의 크기가 변형됨에 따라 가스켓의 두께 및 조립을 위한 가스켓 조립홀의 크기와 갯수도 다양하게 변경될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 도파관 연결장치의 제1 플랜지, 제2 플랜지 및 가스켓은 조립이 보다 용이하도록 하기 위해 동일한 형태의 정렬홈을 더 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 정렬 홈의 단면은 원형, 타원형, 삼각형 또는 사각형 등으로 구현할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 도파관 연결장치의 일 실시예에서 도파관 플랜지와 가스켓의 형상을 나타내는 도면이고, 도 8은 조립을 위한 클램프를 도파관 플랜지에 장착한 모습을 나타내는 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이 마주보는 두 개의 도파관 플랜지 사이에 가스켓을 삽입하고 클램프를 플랜지의 양 면에 있는 정렬용 홈에 대고 조이면 플랜지와 가스켓이 정렬되면서 조립을 위한 볼트 구멍들의 위치도 정렬된다. 이때 조립용 볼트 구멍에 볼트를 넣고 조이면 채결이 완성된다. 클램프를 조이는 것으로 모든 정렬이 완성되므로 조립이 매우 간편함을 알 수 있다.

도 9는 도파관 플랜지를 조립하고 나서 풀었을 때 가스켓이 눌린 모습을 나타내는 도면이다. 도 9를 참고하면, 도파관 플랜지의 누름부가 플랜지보다 무른 금속을 누르면서 파고들어 진공기밀을 유지하도록 한다.

도 10은 본 발명에 따른 도파관 연결장치에서 도파관 플랜지와 가스켓이 정렬된 상태를 나타내는 도면이다.

도 10에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 도파관 연결장치는 제1 및 제2 플랜지와 가스켓에 정렬홈이 구비됨으로 인해 제1 및 제2 플랜지와 가스켓을 보다 더 용이하게 정렬할 수 있다.

살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 도파관 연결장치는 도파관 플랜지의 누름면이 플랜지 끝면 보다 안쪽에 있으므로 가스켓을 장착하기가 매우 쉽고 조립하는 동안 플랜지 누름부위가 손상되지 않는 장점이 있다.

Claims (8)

1. 도파관 연결장치에 있어서,
   동일한 형상을 갖는 제1 플랜지 및 제2 플랜지를 구비하는 도파관 플랜지; 및
   상기 제1 플랜지 및 제2 플랜지의 사이에 위치하는 가스켓;을 구비하되
   상기 제1 플랜지 및 제2 플랜지의 가스켓 누름부의 상부면은 상기 제1 플랜지 및 제2 플랜지의 연결 접촉면의 상부면 보다 아래에 위치하며,
   상기 제1 플랜지, 상기 제2 플랜지 및 상기 가스켓은 그 폭이 동일한 것을 특징으로 하는 도파관 연결장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 플랜지 및 제2 플랜지의 가스켓 누름부가 상기 가스켓을 누르면서 상기 가스켓의 내면이 상기 도파관의 내면을 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 도파관 연결장치.
   
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 플랜지, 상기 제2 플랜지 및 상기 가스켓은 정렬홈을 구비한 것을 특징으로 하는 도파관 연결장치.
   
5. 제 4항에 있어서, 상기 정렬홈의 단면은
   원형, 타원형, 삼각형 또는 사각형인 것을 특징으로 하는 도파관 연결장치.
   
6. 제 1항에 있어서, 상기 가스켓은
   그 길이가 상기 제1 플랜지 및 제2 플랜지의 길이와 같고
   상기 제1 플랜지 및 제2 플랜지와의 조립을 위한 가스켓 조립홀을 구비한 것을 특징으로 하는 도파관 연결장치.
   
7. 제 1항에 있어서, 상기 도파관 플랜지는
   사용 주파수의 범위에 따라 크기가 변형 가능한 것을 특징으로 하는 도파관 연결장치.
   
8. 제 7항에 있어서, 상기 도파관 플랜지는
   크기가 변형됨에 따라 조립을 위한 플랜지 조립홀의 크기와 갯수가 변형 가능한 것을 특징으로 하는 도파관 연결장치.

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