KR19980081332A - 마그네트론장치 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 마그네트론장치 및 그 제조방법은, 원통형의 양극통체와, 양극통체내로 그 중심축의 주위에 방사형상으로 배열되고, 또한 양극통체의 중심부분에눌러넣는 핀에 의해 양극통체의 안둘레면에 눌러접촉하는 원단측의 단면이 안둘레면의 정확한 위치에 고정된 복수의 판형상인 양극 베인을 구비하여, 양극 베인이 핀에 접하는 안쪽끝단면의 중앙부분에 오목부를 형성하였다.

Description

마그네트론장치 및 그 제조방법

본 발명은, 전자레인지등에 쓰이는 마그네트론장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

마그네트론장치는, 예컨대 2,450 MHz의 기본주파수에서 동작하는 마이크로파발진관으로서, 마이크로파 가열기 혹은 마이크로파 방전 램프등의 마이크로파를사용하는 전기기기에서 고주파원으로서 사용되고 있다. 이러한 마그네트론장치는, 음극과 양극을 동축원통형으로 배치한 구성이 일반적인 것이다. 보다 구체적으로 말하면, 마그네트론장치는, 코일형상의 음극, 해당 음극을 중심축으로서 배치한 원통형의 양극통체및 상기 양극통체의 내부공간에 중심축의 주위에 방사형상에 배열되어 공진공동(共振空洞)을 형성하기 위한 복수의 양극 베인을 구비하고 있다. 또한, 마그네트론장치에는, 양극통체의 위쪽 및 아래쪽의 개구단부에 설치되어, 원고리형상의 영구자석에 자기적으로 접속된 한 쌍의 자극편, 양극 베인을 전기적으로 서로 접속하기 위한 복수의 균압(均壓)고리 및 일끝단이 어느 하나의 양극 베인에 접속되고, 마이크로파를 방사하기위한 안테나를 구비하고 있다.

상기와 같은 마그네트론장치에서는, 양극통체, 양극 베인, 안테나, 균압고리 및 자극편을 양극조립체로서 일체적으로 조립한 뒤, 해당 양극조립체의 중심부분에 음극을 배치하고 있었다. 마그네트론장치에서는, 주지와 같이, 구성부재의 조립정밀도가 해당 장치의 성능에 크게 영향을 주는 것이며, 특히 원하는 공진공동을 양극통체내에 형성하기 위한 복수의 양극 베인의 배치가 중요한 것이었다. 따라서, 마그네트론장치에서는, 음극과 소정의 거리를 두고, 또한 양극통체의 안둘레면에 등간격으로 복수의 각 양극 베인을 높은 정밀도로 동축방사형상으로 고정하는 것이 기술적인 과제였다.

종래의 마그네트론장치의 제조방법에는, 예컨대 일본국 특공소 57-18823호공보에 개시한 바와 같이, 가조립용 핀을 써서 양극 베인을 양극통체의 안둘레면에 눌러 접촉시키고, 납땜재에 의해 모든 양극 베인을 안둘레면에 한번에 고정하는 누름접합 납땜방법이 알려져 있다.

이하, 이 종래의 마그네트론장치 및 그 제조방법에 관해서, 도 16 및 도 17을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 16은 종래의 마그네트론장치의 납땜재를 용해하기 전의 양극조립체의 주요부의 구성을 나타내는 일부절결 사시도이고, 도 17은 종래의 마그네트론장치의 납땜재를 용해한 후의 양극조립체의 주요부의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 16 및 도 17에 나타낸 바와 같이, 원통형의 양극통체(51)의 내부에는, 복수의 양극 베인(52)(52a, 52b, 52c, 52d, …)이 동축방사형상으로 배열되어 있다. 구체적으로 말하면, 예컨대 10장의 양극 베인(52)이, 양극통체(51)내에서 등간격으로 배치되어 있다. 각 양극 베인(52)은, 예컨대 세로치수 9.5 mm 및 가로치수 13 mm가 실질적으로 사각형으로 형성되고, 짧은 변측의 일끝단면이 양극통체(51)의 안둘레면에 고정되어 있다. 이들의 양극 베인(52)은, 도면의 일점쇄선으로 나타낸 가조립용 핀(40)에 의해서 양극통체(51)의 안둘레면에 누름접합되어, 선형상의 납땜재(56)(도 16)를 용해함으로써 상기 일끝단면이 양극통체(51)의 안둘레면에 고정된다. 또, 도시하지 않은 코일형상의 음극을 양극통체(51)의 중심축을 따라 배치하였을 때, 양극 베인(52)의 배열중심측단면, 즉 상기 일끝단면에 대향하는 각 양극 베인(52)의 단면(이하, 안쪽단면이라 함)은 음극과 소정의 거리를 두고 배치되고, 양극통체(51)내에 원하는 공진공동이 형성된다.

각 양극 베인(52)의 긴 변측이 마주보는 단면에는, 2쌍의 균압고리(54)(54a, 54b) 및 (55)(55a, 55b)를 납땜하기 위한 균압고리용 홈(53a, 53b)이 각각 설치되어 있다. 각 양극 베인(52)의 균압고리용 홈(53a)을 설치한 단면에는, 도시하지않은 안테나의 일끝단을 접속하기 위한 단자용 홈(53c)이 설치되어 있다.

균압고리(54b, 55a)는, 하나씩 걸러서 양극 베인(52a, 52c, …)에 납땜되고, 균압고리(54a, 55b)는, 나머지의 양극 베인(52b, 52d, …)에 납땜되어 있다. 그리고, 균압고리(54, 55)의 표면에는 납땜재(56)의 도금층(도시하지 않음)이 형성되어 있고, 납땜재(56)를 용해하여 양극통체(51)의 안둘레면에 양극 베인(52)의 일끝단면을 고정할 때, 도금층도 또한 용해하여 균압고리(54, 55)를 대응하는 양극 베인(52)에 고정한다.

상술한 양극통체(51), 양극 베인(52), 균압고리(54, 55) 및 안테나(도시하지 않음)은, 예컨대 무산소동에 의해 구성되어 있다. 또한, 가조립용 핀(40)은 질화규소(Si₃N₄)에 의해 구성되며, 각 양극 베인(52)의 안쪽끝단면에 접하는 원주형상부분의 표면은 거울면 마무리한상태로 평활하게 가공되어 있다. 납땜재(56)는 은과 동과의 합금에 의해 구성되며, 또한 균압고리(54, 55) 및 안테나(도시하지 않음)는 그 표면에 은의 도금층을 갖는 동에 의해 구성되어 있다.

이러한 종래의 마그네트론장치의 제조방법에서는, 우선 도시하지 않은 가조립용 장치기구를 사용하여, 복수의 양극 베인(52), 및 균압고리(54, 55)를 양극통체(51)내의 소정위치에 배치한다. 그리고, 가조립용 핀(40)을 양극통체(51)의 중심축방향으로 움직여, 각 양극 베인(52)의 안쪽끝단면에 접하면서, 도면 16의 화살표 Y로 나타낸 바와 같이 가조립용 핀(40)을 양극 베인(52)의 배열중심부분(양극통체(51)의 중심부분)에 아래 쪽에서 누른다. 이에 따라, 양극조립체는, 가조립용 핀(40)에 의해서 양극통체(51)의 안둘레면에 각 양극 베인(52)의 일끝단면을 눌러 접촉한 가조립상태로 유지된다. 그 후, 상기 가조립용 장치기구만을 떼어내어, 도 16에 나타낸 바와 같이, 납땜재(56)를 양극통체(51)의 안둘레면에 접하여 양극 베인(52)의 긴 변측의 단면상에 배치하고 양극통체(51)의 위쪽의 개구단부에 자극편(도시하지 않음)을 누른 뒤, 도시하지 않은 안테나의 일끝단을 하나의 양극 베인(52)에 고정하고 있다. 다음에, 도시하지 않은 노(爐)내에서 소정의 온도(예컨대, 800∼900℃)에 가조립상태의 양극조립체를 가열한다. 이에 따라, 납땜재(56)는 용해하여, 팽창에 의해서 생긴 양극통체(51)의 안둘레면과 각 양극 베인(52)의 일끝단면과의 빈틈에 녹아든다. 이 때, 균압고리(54, 55) 및 도시하지않은 안테나의 도금층도 또한 용해한다. 그 후, 이 가조립상태를 유지하여 양극조립체를 노밖으로 집어내어 냉각함으로써, 양극통체(51)의 안둘레면과 각 양극 베인(52)의 일끝단면, 및 균압고리홈(53a, 53b)과 균압고리(54, 55) 및 양극 베인(52)과 안테나(도시하지 않음)가 각각 고정된다. 이어서, 가조립용 핀(40)을 아래쪽으로 빼낸 뒤, 자극편(도시하지 않음)을 양극통체(51)의 아래쪽의 개구단부에 부착하여, 양극조립체의 조립을 종료한다.

상기와 같은 종래의 마그네트론장치 및 그 제조방법에서는, 가조립용 핀(40)을 중심축방향으로 움직여 누르거나 빼낼 때, 해당 가조립용 핀(40)이 각 양극베인(52)의 안쪽끝단면 중심축방향으로의 전면에 걸쳐 접촉하여 서로 비벼졌다. 즉, 종래의 마그네트론장치 및 그 제조방법에서는, 가조립용 핀(40)과 각 양극 베인(52)과의 접촉면은, 상기 안쪽끝단면의 중심축방향에서의 길이 치수와 같게 되고, 긴 접촉길이(도 16의 A로써 도시)를 갖도록 구성되었다. 이 때문에, 종래의 마그네트론장치 및 그 제조방법에서는, 가조립용 핀(40)을 누르거나 또는 빼낼 때, 상술한 접촉면을 통해 양극 베인(52)에 작용하는 (접촉)압력이 크게되고, 양극 베인(52)에 변형이 생기기 쉬웠다. 이러한 변형이 양극 베인(52)에 생긴 경우, 용해한 납땜재(56)가 양극 베인(52)의 일끝단면의 전체면에 용착하지 않고 양극 베인(52)의 납땜이 떨어지는 경우를 발생시켰다.

또한 양극 베인(52)가 변형함으로써, 그 균압고리용 홈(53a, 53b)의 형상이 변하고, 균압고리(54, 55)의 변형이나 균압고리(54, 55)가 균압고리용 홈(53a, 53b)에 고정되지 않은 균압고리(54, 55)의 납땜이 떨어지는 경우가 생겼다.

또한, 복수의 양극 베인(52)등의 구성부재를 양산하였을 때, 이들의 외형치수를 균일하게 형성하는 것은 곤란한 일이며, 외형치수의 격차 발생을 완전히 방지하는 것은 불가능하였다. 이 때문에, 종래의 마그네트론장치 및 그 제조방법에서는, 외형치수의 격차에 의해서, 양극과 음극이 단락하는 경우가 있었다. 구체적으로 말하면, 양극 베인(52)이 소정의 외형치수보다 크고, 혹은 양극통체(51)의 안둘레면이 소정의 외형치수보다 작게 형성된 경우, 가조립용 핀(40)을 아래 쪽에서 눌렀을 때, 양극 베인(52)의 안쪽끝단면이 가조립용 핀(40)의 누름 응력에 의해 가조립용 핀(40)의 이동방향으로 잡아늘여지고, 도 18에 예시하는 것 같은 동박의 버어(burr:57)가 안쪽끝단면의 상단부에 생겼다. 그 결과, 양극조립체[양극통체(51)]의 중심축을 따라 음극을 배치하였을 때, 버어(57)가 음극에 접촉하여 단락을 발생하는 사고가 종종 생겼다. 또한 상기한 바와 같이, 양극통체(51) 또는 양극 베인(52)이 소정의 외형치수와 다른 치수로 형성된 경우, 가조립용 핀(40)을 누르거나 또는 빼낼 때보다 큰 힘을 필요로 하고, 가조립용 핀(40)에도 상처나 함몰등이 생겨, 가조립용 핀(40)을 새로운 것으로 교환하는 것이 요구되었다.

또한, 각 양극 베인(52)에는, 상술 한 바와 같이, 그 긴 변측의 한쪽 단면에는 균압고리용 홈(53a) 및 단자용 홈(53c)이 형성되고, 다른쪽 단면에는 균압고리용 홈(53b)이 설치된다. 이 때문에, 종래의 마그네트론장치 및 그 제조방법에서는, 양극 베인(52)의 안쪽끝단면에 접하여 가조립용 핀(40)을 눌렀을 때, 각 양극 베인(52)이 가조립용 핀(40)과 양극통체(51)의 안둘레면에서 받는 누름접촉힘은 중심축방향에 있어 균일한 것이 아니었다. 상세히 말하면, 양극 베인(52)을 중심축방향으로 3가지 영역, 예컨대 도 17에 나타낸 바와 같이 위쪽 영역(Va), 중앙 영역(Vb), 및 아래쪽 영역(Vc)으로 나눈 경우, 중앙 영역(Vb)에는 상술한 홈(53a, 53b, 53c)이 형성되어 있지 않다. 이 때문에, 중앙영역(Vb)에 작용하는 누름접촉힘은 위쪽영역(Va), 및 아래쪽영역(Vc)의 것에 비교해서 커졌다. 또, 가조립상태의 양극조립체를 가열하였을 때, 양극 베인(52)이 팽창하고, 또한 납땜재(56)가 양극통체(51)와 양극 베인(52)과의 빈틈으로 녹아들어가기 때문에, 위쪽영역(Va), 및 아래쪽영역(Vc)에서의 가조립용 핀(40)으로부터 받는 누름접촉힘은, 중앙영역(Vb)의 것에 비해 작아졌다.

이와 같이, 양극 베인(52)에 작용하는 누름접촉힘이 중심축방향에서 균일한 것이 아닌 상태가 되면, 가조립용 핀(40)이 경사면마무리 상태에서 평활한 것과 함께, 양극 베인(52)은 안둘레면상을 미끄러져, 양극 베인(52)의 한끝단면이 중심축방향에서 기울어져 양극통체(51)의 안둘레면에 고정되었다. 그 결과, 종래의 마그네트론장치 및 그 제조방법에서는, 이웃하는 2개의 양극 베인(52)의 간격치수, 즉 피치치수가, 도 19의 P1, P2, P3에서 예시하는 바와 같이 서로 다른 값이 되고, 복수의 양극 베인(52)이 양극통체(51)내에서 등간격으로 배치되지 않았다.

이상과 같이, 종래의 마그네트론장치 및 그 제조방법에서는, 양극 베인(52), 및 균압고리(54, 55)의 변형이나 납땜이 떨어지는 경우가 생기기쉽고, 또한 버어(57) 혹은 복수의 양극 베인(52)의 피치치수에 오차를 발생시켰다. 이 때문에, 종래의 마그네트론장치 및 그 제조방법에서는, 양극통체(51)내에 원하는 공진공동을 형성할 수 없고, 기본주파수의 마이크로파를 안정하게 발진할 수가 없다. 또한 마그네트론효율의 저하나 현저한 고주파 노이즈의 발생을 초래하였다.

가조립용 핀(40)과 양극 베인(52)과의 접촉압력을 저감하려고한 종래의 마그네트론장치로서, 예컨대 일본국 특개소 64-52365 호 공보에 개시된 것이 있다. 이 종래의 마그네트론장치로는, 가조립용 핀(40)의 원주형상부분을 양극 베인(52)의 안쪽끝단면의 50∼70%의 치수가 되도록 짧게 구성하여, 가조립용 핀(40)을 누르거나 또는 빼낼 때에 생기는 접촉압력을 저감하려고 하였다.

그러나 이 종래의 마그네트론장치로는, 양극 베인(52)을 양극통체(51)의 안둘레면에 눌러 접촉할 때, 양극 베인(52)의 안쪽끝단면에서, 가조립용 핀(40)의 원주형상부분과 접촉하여 밀어누르는 영역과 원주형상부분에 접촉하지 않고 밀어누르지 않는 영역을 생기게 하였다. 이 때문에, 이 종래의 마그네트론장치에서는, 양극 베인(52)이 받는 누름접촉힘은 중심축방향에서 언밸런스가 되어, 상술한 양극 베인이 같은 간격으로 배치되지 않는다는 문제점 뿐만 아니라, 복수의 양극 베인(52)의 안쪽끝단면에 의해 구성되는 내접원의 지름이 중심축방향(상하방향)으로 흩어진다는 새로운 문제점을 발생시켜, 실용화에는 이르지 않았다.

본 발명의 목적은, 상기한 종래의 장치에 있어서의 문제점을 해결할 수 있으며, 저렴한 비용 및 긴 수명을 가지는 마그네트론장치 및 그의 제조방법을 제공함에 있다.

도 1은, 본 발명의 제 1 의 실시형태인 마그네트론장치의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 2는, 도 1에 나타낸 마그네트론장치의 납재를 용해하기 전의 양극조립체(陽極構體)의 주요부의 구성을 나타내는 일부절결 사시도이다.

도 3은, 도 1에 나타낸 마그네트론장치의 납땜재를 용해한 후의 양극조립체의 주요부의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 4는, 마그네트론 효율과 길이 Ha에 대한 길이 Hb의 비율과의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 5는, 도 3에 나타낸 양극 베인의 변형예의 구성을 나타내는 구조도이다.

도 6은, 도 3에 나타낸 양극 베인의 다른 변형예의 구성을 나타내는 구조도이다.

도 7은, 본 발명의 제 2 의 실시형태인 마그네트론장치의 양극조립체의 주요부의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 8은, 도 7에 나타낸 양극조립체의 변형예의 구성을 나타내는 구조도이다.

도 9는, 도 7에 나타낸 양극조립체의 다른 변형예의 구성을 나타내는 구조도이다.

도 10은, 도 7에 나타낸 양극조립체의 다른 변형예의 구성을 나타내는 구조도이다.

도 11은, 도 7에 나타낸 양극조립체의 다른 변형예의 구성을 나타내는 구조도이다.

도 12는, 제5 고조파에서의 노이즈 레벨의 측정결과를 나타내는 그래프이다.

도 13은, 도 16에 나타낸 종래의 마그네트론장치에서 제5고조파 근방에서의 노이즈 특성을 나타내는 측정결과이다.

도 14는, 제1의 실시형태의 마그네트론장치에서 제5고조파 근방에서의 노이즈 특성을 나타내는 측정결과이다.

도 15는, 제2의 실시형태의 마그네트론장치에서 제5고조파 근방에서의 노이즈 특성을 나타내는 측정결과이다.

도 16은, 종래의 마그네트론장치의 납땜재를 용해하기 전의 양극조립체의 주요부의 구성을 나타내는 일부절결 사시도이다.

도 17은, 종래의 마그네트론장치의 납땜재를 용해한 후의 양극조립체의 주요부의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 18은, 종래의 마그네트론장치에서의 버어(burr)의 발생을 나타내는 설명도이다.

도 19는, 종래의 마그네트론장치에서의 양극 베인의 피치치수의 어긋남을 나타내는 설명도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 51 : 양극통체 2 : 제 1 자극편

3 : 제 2 의 자극편 4 : 제 1 의 금속통체

4a : 플랜지부 5 : 제 2 의 금속통체

5a : 플랜지부 6 : 절연고리

7 : 마이크로파 출력단자 8 : 스템

9 : 방열핀 10 : 제 1 의 영구자석

10a, 10b, 11a, 11b : 자극면 11 : 제 2 의 영구자석

12 : 프레임형상 요크 13 : 쉴드 케이스

14 : 음극 14a, 14b : 음극단자

15, 25, 25', 27, 52 : 양극 베인 16 : 안테나

17, 18 : 균압고리

20a, 20b, 53a, 53b : 균압고리용홈

20c, 53c : 단자용 홈 21 : 안쪽 끝단면

21a, 21b : 모서리부 22 : 오목부

26 : 모떼기 부 54, 55 : 균압고리

56 : 납땜재 57 : 버어(burr)

40 : 가조립용 핀

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 원통형의 양극통체와, 상기 양극통체내에서 그 중심축의 주위에 방사형상으로 배열되고, 또한 상기 양극통체의 중심부분에 눌러넣는 핀에 의해 상기 양극통체의 안둘레면에 눌러접촉시켜 그 원단측의 단면이 상기 안둘레면에 고정된 복수의 판형상인 양극 베인을 구비하고, 상기 양극 베인이 상기 핀에 접하는 안쪽끝단면(21)의 중앙부분에 오목부(22)를 갖는 것을 특징으로 하는 마그네트론장치를 제공한다.

이와 같이 구성함으로써, 종래부터 사용하여 온 기존의 조립장치기구를 변경하지 않고 그대로 쓸 수가 있고, 또한 마그네트론장치의 조립정밀도를 용이하게 향상하여, 안정된 동작을 할 수 있다.

또한, 상기 오목부의 상기 중심축방향의 길이는, 상기 안쪽끝단면의 상기 중심축방향의 길이의 20∼50%가 되도록 구성된다.

이와 같이 구성함으로써, 마그네트론효율의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 상기 안쪽끝단면의 상기 중심축방향에서의 적어도 하나의 모서리부에 모떼기 부를 형성하며, 이와 같이 구성함으로써, 더욱 조립정밀도가 높은 마그네트론장치를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 원통형의 양극통체와, 상기 양극통체내에서 그 중심축의 주위에 방사형상으로 배열되고, 또한 상기 양극통체의 중심부분에 눌러넣는 핀에 의해 상기 양극통체의 안둘레면에 눌러접촉되는 원단측의 단면이 상기 안둘레면에 고정된 복수의 판형상의 양극 베인을 갖는 마그네트론장치의 제조방법으로서, 상기 양극 베인의 상기 핀에 접하는 안쪽끝단면의 중앙부분에 오목부를 형성하는 공정 및 상기 양극통체의 중심부분에 상기 핀을 눌러넣어 상기 원단측의 단면을 상기 양극통체의 안둘레면에 눌러접촉시켜 고정하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 마그네트론장치의 제조방법이 제공된다.

이와 같이 구성함으로써, 종래부터 사용하여 온 기존의 조립장치기구를 변경하지 않고 그대로 쓸 수가 있고, 또한 마그네트론장치의 조립정밀도를 용이하게 향상하여, 안정된 동작을 할 수 있다.

또한, 상기 오목부의 중심축방향의 길이가 상기 안쪽끝단면의 중심축방향의 길이의 20∼50%가 되도록 구성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성함으로써, 조립용부재에 의한 양극 베인으로의 압력을 충분히 저감할 수 있고, 조립정밀도가 높은 마그네트론장치를 얻을 수 있다.

또한, 상기 안쪽끝단면의 중심축방향에서의 적어도 하나의 모서리부에 모떼기 부를 형성하는 공정을 구비도록 구성함으로써, 양극통체의 중심부분으로의 조립용부재의 삽입압력을 더욱 저감할 수가 있다.

이하, 본 발명의 마그네트론장치및 그 제조방법을 나타내는 바람직한 실시형태에 관해서, 도면을 참조하면서 설명한다.

(실시예1)

도 1은, 본 발명의 제1의 실시형태인 마그네트론장치의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 2는, 도 1에 나타낸 마그네트론장치의 납땜재를 용해하기 전의 양극조립체의 주요부의 구성을 나타내는 일부절결사시도이다. 도 3은, 도 1에 나타낸 마그네트론장치의 납땜재를 용해한 후의 양극조립체의 주요부의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 1에 있어서, 본 발명의 마그네트론장치는, 원통형의 양극통체(1)와, 양극통체(1)의 위쪽, 및 아래쪽의 개구단부에 각각 부착된 제 1 및 제 2의 자극편(2, 3)과, 제 1 및 제 2의 자극편(2, 3)에 각각 장착된 구멍형상의 제 1및 제 2의 금속통체(4,5)를 구비하고 있다. 제1의 자극편(2)의 바깥끝단면은 제1의 금속통체(4)의 한편의 끝단부에 설정된 플랜지부(4a)에 의해서 덮어지고, 또한 플랜지부(4a)의 바깥 둘레가 양극통체(1)의 위쪽의 개구단부에 고정되어 있다.

제 1의 금속통체(4)의 다른쪽의 끝단부에는, 마이크로파 출력단자(7)가 절연고리(6)을 통해 봉하게 되어 있다. 마찬가지로, 제 2의 자극편(3)의 바깥끝단면은 제 2의 금속통체(5)의 한편의 단부에 설정된 플랜지부(5a)에 의해서 덮혀지고, 또한 플랜지부(5a)의 바깥둘레가 양극통체(1)의 아래쪽의 개구단부에 고정되어 있다. 제 2의 금속통체(5)의 다른 쪽의 단부에는, 음극단자 도출용의 스템(8)이 봉하게 되어 있다.

양극통체(1)의 바깥둘레면상에는, 양극통체(1)의 내부에서 생긴 열을 방열하기 위해서, 복수의 방열핀(9)가 여러단 부착되어 있다. 제 1의 자극편(2)의 바깥둘레단면상에는, 원고리형상의 제 1의 영구자석(10)이 플랜지부(4a)의 위에 동축적으로 놓이고 한쪽의 자극면(10a)과 제 1의 자극편(2)이 자기적으로 결합하고 있다. 마찬가지로, 제 2의 자극편(3)의 바깥둘레단면상에는, 원고리형상의 제 2의 영구자석(11)이 플랜지부(5a)의 위에 동축적으로 놓이고, 한쪽의 자극면(11a)과 제 2의 자극편(3)이 자기적으로 결합하고 있다. 제 1 및 제 2의 영구자석(10, 11)의 다른 쪽의 자극면(10b, 11b)은, 방열핀(9)를 포위하고 있는 프레임형상 요크(12)에 의해서 서로 자기적으로 결합되어 있다. 이 프레임형상 요크(12)의 하부에는, 고주파 노이즈의 누설을 방지하기 위해서, 상술한 스템(8)이나 공지의 LC 필터회로부재(도시하지 않음)등을 내장한 금속제의 쉴드 케이스(13)가 부착되어 있다.

양극통체(1)의 내부에는, 그 중심축에 따라 배치된 코일형상의 음극(14), 및 음극(14)의 주위에 동축 방사형상으로 배치되고, 공진공동을 형성하기 위한 복수의 양극 베인(15)이 설치된다. 음극(14)은, 양극통체(1)의 내부에서 한 쌍의 음극단자(14a, 14b)에 접속되어 있다. 한 쌍의 음극단자(14a, 14b)는, 스템(8)을 통해 양극통체(1)의 내부에서 끌어 내어져, 도시하지않은 고주파전원에 접속된다. 양극통체(1)의 내부에서는, 마이크로파 출력단자(7)에 일끝단이 접속된 안테나(16)가 어느 하나의 양극 베인(15)에 접속되어 있다. 이에 따라, 마그네트론장치는, 예컨대 2,450 MHz의 기본주파수를 갖는 마이크로파를 마이크로파출력단자(7)로부터 방사한다.

여기서, 본 실시형태의 마그네트론장치의 양극조립체에 관해서, 도 1 내지 도 3을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3에 있어서, 양극조립체는, 마그네트론장치의 제조시의 조립단위의 하나이며, 양극통체(1), 제 1, 및 제 2의 자극편(2, 3), 복수의 양극 베인(15), 안테나(16), 및 양극통체(1)의 내부에서 복수의 양극 베인(15)을 서로 접속하기 위한 2쌍의 균압고리(17)(17a, 17b) 및 (18)(18a, 18b)를 일체적으로 조립한 것이다. 이러한 양극조립체를 구성함으로써, 마그네트론장치의 조립정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다. 양극통체(1), 양극 베인(15), 및 균압고리(17, 18)는 동일한 금속재료, 예컨대 무산소동에 의해 구성되어, 은과 동의 합금으로 이루어지는 납땜재를 쓴 누름접속 납땜 방법에 의해 고정되어 있다. 또, 안테나(16)는 예컨대 무산소동에 의해 구성되고, 제 1 및 제 2의 자극편(2, 3)은 철등의 자성재료에 의해 구성되어 있다.

양극통체(1)의 내부에서는, 복수, 예컨대 10장의 양극 베인(15) (15a, 15b, 15c, 15d, …)이 등간격으로 배치되어 있다. 각 양극 베인(15)은, 예컨대 세로치수 9.5 mm, 가로치수 13 mm, 및 두께 치수 2 mm 인 판형상으로 형성되어 있다. 이들 양극 베인(15)은, 도면에 일점쇄선으로 나타낸 가조립용 핀(40)에 의해서 양극통체(1)의 안둘레면에 누름접촉되어, 선형상의 납땜재(19)(도 2)를 용해함으로써, 짧은 변측의 일끝단면이 양극통체(1)의 안둘레면에 고정되어 있다.

각 양극 베인(15)의 긴 변측이 마주보는 단면에는, 2쌍의 균압고리(17)(17a, 17b) 및 (18)(18a, 18b)를 납땜하기 위한 균압고리용 홈(20a, 20b)이 각각 설치되어 있다. 각 양극 베인(15)의 균압고리용 홈(20a)을 마련한 단면에는, 안테나(16)의 일끝단을 접속하기 위한 단자용 홈(20c)이 설치되어 있다. 균압고리(17b, 18a)는 하나씩 걸러 양극 베인(15a, 15c, …)에 납땜되고, 균압고리(17a, 18b)는 나머지의 양극 베인(15b, 15d, …)에 납땜되어 있다. 한편, 균압고리(17, 18)의 표면에는 납땜재(19)인 도금층(도시하지 않음)이 형성되어 있고, 납땜재(19)를 용해하여 양극통체(1)의 안둘레면에 양극 베인(15)의 일끝단면을 고정할때, 도금층도 또한 용해하여 균압고리(17, 18)를 대응하는 양극 베인(15)에 고정한다.

양극 베인(15)의 배열중심측단면, 즉 상기 짧은 변측의 일끝단면에 대향하여 가조립용 핀(40)에 접촉하는 안쪽끝단면(21)에는, 양극통체(1)의 중심축방향(도면의 화살표 F로써 도시)에 있어서의 중앙부분에, 사각형상의 개구형상을 갖는 오목부(22)가 설치된다. 한편, 여기서 말하는 개구형상이란, 양극 베인(15)의 두께 방향에서 보았을 때의 오목부(22)의 형상을 말한다. 또, 이 오목부(22)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 중심축방향으로 길이 Hb, 및 양극통체(1)의 반경방향에 깊이 D가 되도록 안쪽끝단면(21)을 잘라냄으로써 형성되어 있다. 또한, 이 오목부(22)의 중심축방향의 길이 Hb는, 안쪽끝단면(21)의 중심축방향의 길이(Ha)의 20∼50%이 되도록 선택되어 있다. 또한, 안쪽끝단면(21)에 있어서, 중심축방향에서의 적어도 한편의 모서리부(21a, 21b)에 모떼기 가공을 실시한 모떼기부를 설치하여도 좋다.

이상과 같이 구성함으로써, 본 실시형태의 마그네트론장치로는, 양극 베인(15)과 가조립용 핀(40)과의 접촉면적을 작게 할 수가 있고, 가조립용 핀(40)으로부터 양극 베인(15)에 작용하는 압력을 저감할 수가 있다. 그 결과, 본 실시형태의 마그네트론장치에서는, 상기에서 설명한 종래의 마그네트론장치에서의 양극 베인의 변형이나 납이 떨어지는 경우, 도 18에 나타낸 버어의 발생등의 문제점을 해결할 수가 있고, 발진불량이 생기는 일없이 기본주파수의 마이크로파를 안정적으로 발진할 수 있다. 또한 본 실시형태의 마그네트론장치로는, 종래부터 사용하여 온 가조립용 핀(40)등의 기존의 조립장치기구를 변경하지 않고 쓸 수 있고, 제조설비의 변경등에 의한 제조비용의 상승을 방지할 수 있다.

그리고, 가조립용 핀(40)은, 질화규소(Si₃N₄)를 포함한 비싼 세라믹부재에 의해 구성된 것이며, 안쪽끝단면(21)에 접하는 원주형상부분의 표면은 거울면마무리 상태로 평활하게 가공되어 있다. 원주형상부분의 바깥둘레지름은, 동축방사형상으로 배열된 복수의 양극 베인(15)에 의해서 구성되는 안둘레원의 지름이 마그네트론장치의 동작이론으로 결정되는 값이 되도록 설정되어 있다.

다음에, 상기 오목부(22)의 작용, 효과에 관해서 구체적으로 설명한다. 또한 이하의 설명에서는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 양극 베인(15)을 중심축방향으로 3개의 영역, 즉 오목부(22)를 갖는 중앙영역(Vy)과, 그 위쪽 및 아래쪽의 위쪽영역(Vx) 및 아래쪽영역(Vz)으로 나누어 설명한다.

본 실시형태의 양극 베인(15)에서는, 오목부(22)의 부분을 제외하고, 위쪽영역(Vx)의 안쪽끝단면(21) 및 아래쪽영역(Vz)의 안쪽끝단면(21)의 2개의 부분에서 가조립용 핀(40)과 접촉한다. 이 때문에, 가조립용 핀(40)으로부터 받는 압력은 위쪽영역(Vx) 및 아래쪽영역(Vz)에만 작용하고, 또한 가조립용 핀(40)과의 접촉면적을 작게 할 수가 있다. 그 결과, 본 실시형태의 마그네트론장치에서는, 가조립용 핀(40)에 대하여 중심축방향으로 2개로 나누어진 상하 2곳의 부분으로 양극 베인(15)을 균형있게 지지할 수가 있고, 마그네트론장치의 조립정밀도를 용이하게 향상할 수가 있다. 또한, 가조립용 핀(40)과의 접촉면적을 작게 함으로써, 가조립용 핀(40)과 접촉하는 접촉면의 평면도도 또 용이하게 향상할 수가 있어, 양극 베인(15)의 배열중심부분으로의 가조립용 핀(40)의 삽입압력도 작게 할 수 있다.

또한, 양극 베인(15)의 긴 변측의 단면에는, 균압고리용 홈(20a, 20b)이 형성되어 있다. 이 때문에, 가조립용 핀(40)으로부터 위쪽영역(Vx) 및 아래쪽영역(Vz)에 작용하는 압력이 저감되고, 양극 베인(15)의 배열중심부분으로의 가조립용 핀(40)의 삽입압력을 더욱 작게 할 수가 있다. 또, 가령 위쪽영역(Vx)과 아래쪽영역(Vz)에서, 가조립용 핀(40)으로부터 받는 압력에 불균형이 생겼다고해도, 이 불균형을 균압고리용 홈(20a, 20b)의 부분으로 흡수할 수가 있다.

이와 같이, 본 실시형태의 마그네트론장치에서는, 오목부(22)를 안쪽끝단면(21)의 중심축방향에서의 중앙부분에 형성함으로써, 가조립용 핀(40)으로부터 양극 베인(15)에 작용하는 압력의 감소, 및 압력의 균일화를 이룰 수 있다. 이 때문에, 본 실시형태의 마그네트론장치에서는, 조립시에 생기는 양극 베인, 및 균압고리의 변형이나 납땜이 떨어지는 경우나, 도 18에 나타낸 버어의 발생, 및 도 19에 나타낸 피치치수가 다른 경우등의 종래의 마그네트론장치에서의 문제점을 해결할 수가 있다.

그 결과, 본 실시형태의 마그네트론장치는, 재래식 조립장치기구를 그대로 사용하여, 소정 주파수의 발진불량등이 없는 안정적인 동작을 할 수 있다.

이에 비해, 종래의 마그네트론장치에서는, 상기로 도 17을 참조하여 설명한 바와 같이, 가조립용 핀(40)을 양극 베인의 배열중심부분에 눌러집어넣었을 때 양극베인의 중심축방향에서, 중앙영역(Vb)에 작용하는 누름접촉힘은 위쪽영역(Va), 및 아래쪽영역(Vc)의 것에 비해서 커졌다. 이 때문에, 종래의 마그네트론장치로는, 도 19에 예시한 바와 같이, 양극 베인의 피치치수에 어긋남이 발생하여, 복수의 양극 베인이 등간격으로 배치되지 않았다.

다음으로, 상술한 오목부(22)의 깊이 D, 및 길이 Hb에 관해서, 상세히 설명한다.

오목부(22)의 깊이 D는, 양극 베인(15)을 양극통체(1)에 고정하였을 때, 양극베인(15)의 안쪽끝단면(21)으로부터 양극통체(1)의 안둘레면을 향하는 방향에서의 거리(반경방향의 거리)를 정의하는 것이다. 또한, 상술한 가조립용 핀(40)으로부터 양극 베인(15)에 작용하는 압력의 감소, 및 압력의 균일화 효과는, 양극 베인(15)에 오목부(22)를 형성함으로써, 오목부(22)의 부분과 가조립용 핀(40)을 비접촉 상태로 유지함으로써 반드시 얻을 수 있다. 그 때문에, 오목부(22)의 깊이 D는, 항상 상기 비접촉인 상태를 유지할 수 있는 치수이면 좋다.

따라서, 양극 베인(15)의 팽창시에서의 변형을 고려하면, 오목부(22)의 깊이 D로서는 약 0.1 mm이상이 필요하게 되고, 양산적으로는 양극 베인(15)의 치수공차 및 프레스제조공법에 의한 공차 등을 고려하면 0.2 mm 이상 필요하다. 오목부(22)의 길이 Hb는, 양극 베인(15)을 양극통체(1)에 고정하였을 때, 중심축방향에서의 길이를 정의하는 것이다. 이 길이 Hb는, 가조립용 핀(40)에 의한 양극 베인(15)으로의 압력을 저감 및 균일화하여 양극조립체의 조립정밀도를 향상시키기 위하여, 양극 베인(15)의 중심축방향으로의 길이, 즉 안쪽끝단면(21)의 길이 Ha에 대한 비율이 최저라도 20% 이상 필요한 것이 발명자등의 검토에 의해 판명되었다.

또한, 가조립용 핀(40)으로부터 받는 압력을 양극 베인(15)에 흡수하는 것을 감안하여, 균압고리용 홈(20a, 20b)과 대향하지 않은 양극 베인(15)인 중심축방향으로의 중앙부분 전체에 오목부(22)를 형성하는 것이 가장 바람직하다고 생각된다. 즉, 도 3에서 나타낸 바와 같이, 균압고리용 홈(20a, 20b)의 길이를 Hc로 하면, Hb = Ha－2×Hc 가 되는 관계를 갖도록, 오목부(22)를 구성하는 것이 가장 바람직하다. 일반적인 마그네트론장치의 양극 베인(15)에 있어서는, 길이 Hc는 길이 Ha의 10∼30%이기때문에, 길이 Hb의 길이 Ha에 대한 비율은 40∼80% 정도가 된다.

한편, 마그네트론장치에 있어서, 양극 베인(15)의 안쪽끝단면(21)에 오목부(22)를 형성한 경우, 마그네트론장치의 동작시에 배열중심부분에 배치된 음극(14)과의 간격이 오목부(22)의 부분에서 넓어져 버린다. 이 때문에, 해당 마그네트론장치의 마그네트론효율이 저하하는 것이 문제가 된다. 따라서, 마그네트론효율의 점에서 생각하면, 오목부(22)의 길이 Hb는 되도록이면 작은 것이 바람직한 것이 된다.

여기서, 발명자등의 실험에 의해 얻어진 마그네트론효율과 오목부(22)의 깊이 D, 및 길이 Hb와의 관계에 관해서, 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4는, 마그네트론효율과 길이 Ha에 대한 길이 Hb의 비율과의 관계를 나타내는 그래프이다. 한편, 도 4에 나타내는 그래프 31, 32, 33은, 오목부(22)의 깊이 D를 각각 0.2 mm, 0.3 mm, 0.4 mm으로 한 경우의 실험결과이다.

도 4의 그래프 31, 32, 33로부터 명백하듯이, 안쪽끝단면(21)의 길이 Ha에 대한 오목부(22)의 길이 Hb의 비율이 커지면 커질수록, 마그네트론효율은 저하하고, 또한, 오목부(22)의 깊이 D가 커질수록 마그네트론효율의 저하가 현저하다. 마그네트론장치에서는, 주지와 같이, 약 70% 이상의 마그네트론효율이 실용상 요구되기 때문에, 오목부(22)의 깊이 D를 양산시에 있어서 치수공차등을 고려하여 0.2 mm으로 하면, 오목부(22)의 길이 Hb는 안쪽끝단면(21)의 길이 Ha의 50% 미만으로 설정하는 것이 바람직하다.

이상의 검토결과에 의해, 안쪽끝단면(21)의 길이 Ha에 대한 오목부(22)의 길이 Hb의 비율은 20∼50%으로 선택, 설정하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다.

또한, 발명자등의 실험에 의하면, 예컨대, 출력 500 W∼1000 W인 전자레인지용의 마그네트론장치에 있어서, 안쪽끝단면(21)의 길이 Ha를 9.5 mm, 균압고리용 홈(20a, 20b)의 깊이 Hc를 2.6 mm, 오목부(22)의 깊이 D를 0.2 mm, 및 오목부(22)의 길이 Hb를 4.0 mm (Hb/Ha=42%)로 한 양극 베인(15)을 갖는 마그네트론장치(이하, 실험품1 이라고 함)을 제작하였다. 이 실험품1에서는, 충분한 조립정밀도로, 또한, 마그네트론효율이 약 71%라는 실용상 충분한 결과를 얻을 수 있었다.

한편, 이상의 설명으로서는, 양극 베인(15)의 오목부(22)의 개구형상을 사각형상으로 구성한 예에 관해서 설명하였는데, 양극 베인(15)의 중심축방향에서의 중앙부분에 소정의 공간거리를 가지면 되고, 도 5 및 도 6에 각각 나타낸 바와 같은 테이퍼형상이나 원호형상의 개구형상을 가지는 오목부를 구성하여도 좋다. 이 때 깊이 D는, 오목부(22)에서의 안쪽끝단면(21)에서 가장 깊은 위치에서의 거리이고, 길이 Hb는 오목부(22)의 가장 넓은 부분, 즉, 양극 베인(15)의 안쪽끝단면(21)상에서의 오목부(22)의 크기가 된다.

또한, 복수의 안쪽끝단면(21)에 접하는 원주형상부분을 갖는 가조립용 핀(40)에 의해서 양극 베인(15)을 양극통체(1)의 안둘레면에 눌러접촉하는 구성에 관해서 설명하였는데, 원주형상의 형태에 하등 한정되는 것이 아니며, 양극 베인(15)의 안쪽끝단면(21)에 접하도록 구성된 조립용부재이면 좋다.

[제조방법]

본 실시형태의 마그네트론장치의 제조방법에서는, 우선 도시하지 않은 가조립용장치기구를 써서, 복수의 양극 베인(15), 및 균압고리(17, 18)을 양극통체(1)내의 소정위치에 배치한다. 그리고, 가조립용 핀(40)을 양극통체(1)의 중심축방향으로 움직여, 각 양극 베인(15)의 안쪽끝단면(21)에 접하면서, 도 2의 화살표Y로 나타낸 바와 같이 가조립용 핀(40)을 양극 베인(15)의 배열중심부분[양극통체(1)의 중심부분]에 아래 쪽으로부터 눌러넣는다. 이에 따라, 양극조립체는, 가조립용 핀(40)에 의해서 양극통체(1)의 안둘레면에 각 양극 베인(15)의 일끝단면을 눌러접촉한 가조립상태로 유지된다. 그 후, 상기 가조립용 장치기구만을 떼어내어, 도 2에 나타낸 바와 같이, 납땜재(19)를 양극통체(1)의 안둘레면에 접하여 양극 베인(15)의 긴 변측의 단면상에 배치하여 양극통체(1)의 위쪽의 개구단부에 자극편(2)을 눌러 넣은 후, 안테나(16)의 한끝단을 하나의 양극 베인(15)에 고정하고 있다. 다음에, 도시하지않은 로(爐)내에서 소정의 온도(예컨대, 800∼900℃)로 가조립상태인 양극조립체를 가열한다. 이에 따라, 납땜재(19)는 용해하여, 팽창에 의해서 생긴 양극통체(1)의 안둘레면과 각 양극 베인(15)의 일끝단면과의 빈틈에 녹아든다. 이 때, 균압고리(17, 18) 및 안테나(16)의 도금층도 또한 용해한다. 그 후, 이 가조립상태를 유지하여 양극조립체를 로밖으로 집어내어 냉각함으로써, 양극통체(1)의 안둘레면과 각 양극 베인(15)의 한끝단면, 균압고리용 홈(20a, 20b)과 균압고리(17, 18), 및 안테나(16)와 양극 베인(15)이 각각 고정된다. 계속해서, 가조립용 핀(40)을 아래쪽으로 빼낸 후, 자극편(3)을 양극통체(1)의 아래쪽의 개구단부에 부착하여, 양극조립체의 조립을 종료한다.

본 실시형태의 마그네트론장치의 제조방법에서는, 각 양극 베인(15)의 안쪽끝단면(21)의 중앙부분에 형성한 오목부(22)에 의해, 안쪽끝단면(21)과 가조립용 핀(40)과의 접촉면적이 종래의 것에 비해 감소하고, 가조립용 핀(40)으로부터 양극 베인(15)에 작용하는 압력이 저감한다. 이 때문에, 양극 베인(15)의 중심축방향에서의 상하끝단부에 위치하는 2쌍의 균압고리(17, 18)에 작용하는 압력도 종래의 것에 비해 저감하고, 납땜의 정밀도를 향상시킴과 동시에, 가조립용 핀(40)의 눌러넣거나 빼낼 때, 균압고리(17, 18)의 변형이나 납땜이 떨어지는 경우의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 양극 베인(15)이 가조립용 핀(40)으로부터 받는 압력은, 오목부(22)가 중심축방향의 중심부분에 설치되기 때문에, 중심축방향에서의 위쪽영역(Vx), 및 아래쪽영역(Vz)에 분산균등화된다. 또한 위쪽영역(Vx), 및 아래쪽영역(Vz)에는, 균압고리용 홈(20a, 20b)이 형성되기 때문에, 납땜할 때의 온도상승에 의해 양극 베인(15)이 팽창하더라도 이 팽창분이 균압고리용 홈(20a, 20b)에서 흡수되어, 이러한 압력이 균등하게 작용한다.

특히, 양극 베인(15)의 중앙영역(Vy)에서는, 오목부(22)의 깊이 D에 의한 공간거리를 가조립용 핀(40)과의 사이에 갖고 있기 때문에, 양극 베인(15)의 외형치수의 격차나 팽창이 생겼다고 하더라도, 가조립용 핀(40)으로부터 중앙영역(Vy)으로 압력이 작용하는 일은 없다. 따라서, 가열된 양극 베인(15)이 팽창하더라도, 위쪽영역(Vx) 및 아래쪽영역(Vz)에 작용하는 압력은 같은 정도가 된다. 그 결과, 위쪽영역(Vx) 및 아래쪽영역(Vz)의 양 끝단부의 2곳에서, 각 양극베인(15)은 항상 안정된 상태로 가조립용 핀(40)과 눌러접촉할 수 있으므로, 가조립용 핀(40)이 거울면마무리한 상태로 평활한 표면을 갖는 것이더라도 도 19에 예시한 바와 같은 피치치수가 어긋나는 경우가 생기지 않는다. 요컨대, 본 실시형태의 마그네트론장치의 제조방법에서는, 복수의 양극 베인(15)을 양극통체(1)에 등간격으로 배치할 수가 있고, 안정된 동작을 하는 마그네트론장치를 얻을 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 마그네트론의 제조방법에 의하면, 기존의 조립장치기구를 변경하지 않고 그대로 사용하고 가조립으로부터 납땜까지의 공정을 하등 변경하지 않고, 양극조립체의 조립정밀도를 용이하게 향상할 수 있다. 특히, 고내열성으로 내마모성이 높은 것이 요구되기 때문에 비싼 가조립용 핀(40)을, 종래의 것으로부터 변경하지 말고 그대로 사용할 수 있기 때문에 제조비용의 대폭적인 상승을 막을 수 있다.

실시예2

도 7은, 본 발명의 제2의 실시형태인 마그네트론장치의 양극조립체의 주요부의 구성을 나타내는 단면도이다. 이 실시형태에서는, 마그네트론장치의 구성에 있어서, 양극 베인의 안쪽끝단면의 적어도 하나의 모서리부에 모떼기 가공을 실시한 모떼기 부를 마련하였다. 그 이외의 모서리부에 있어서는, 제 1의 실시형태의 것과 마찬가지이기 때문에, 그에 대한 중복된 설명은 생략한다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 마그네트론장치로는, 테이퍼형상인 모떼기 부(26)가 양극 베인(25, 25')의 안쪽끝단면(21)의 하나의 모서리부에 설치되고, 모떼기 부(26)가 중심축방향의 위쪽에 배치되도록, 양극 베인(25, 25')이 양극통체(1)의 안둘레면에 고정되어 있다. 요컨대, 양극 베인(25)에서는, 모떼기 부(26)는 안쪽끝단면(21)과 균압고리용 홈(20a)을 형성한 단면과의 교차부분인 모서리부에 모떼기 가공을 함으로써 형성되고, 양극 베인(25')에서는, 모떼기 부(26)는 안쪽끝단면(21)과 균압고리용 홈(20b)을 형성한 단면과의 교차부분인 모서리부에 모떼기 가공을 함으로써 형성되어 있다. 이러한 모떼기 부(26)를 마련함으로써, 본 실시형태의 마그네트론장치로는, 제 1의 실시형태의 것에 비해서 가조립용 핀(40)과 양극 베인(25, 25')과의 접촉면적을 저감할 수가 있고, 가조립용 핀(40)으로부터 양극 베인(25, 25')에 작용하는 압력을 작게 할 수가 있다.

또한, 도 8에 나타낸 바와 같이, 모떼기 부(26)가 중심축방향에서의 아래쪽에 배치되도록, 상기 양극 베인(25, 25')을 양극통체(1)의 안둘레면에 고정하는 구성이어도 좋다.

또한 도 9, 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 상기 두 가지의 양극 베인(25, 25')중, 어느 한 종류의 양극 베인(25, 25')만을 양극통체(1)의 안둘레면에 고정하는 구성이어도 좋다.

또한, 도 11에 나타낸 바와 같이 안쪽끝단면(21)의 중심축방향에서의 상하단의 양쪽의 모서리부에 모떼기 부(26)를 마련한 양극 베인(27)을 양극통체(1)의 안둘레면에 고정하는 구성이어도 좋다.

도 7 내지 도 10에 나타낸 양극조립체에서는, 거의 같은 정도의 접촉면적을 저감하는 효과를 얻을 수 있었다. 도 8 및 도 11에 나타낸 양극조립체에서는, 가조립용 핀(40)의 삽입측에 모떼기 부(26)가 배치되어 있기 때문에, 다른 것에 비해서 가조립용 핀(40)이 더욱 삽입하기 쉬워지게 된다는 효과를 얻을 수 있었다.

또한, 재래의 마그네트론장치의 양극조립체에서는, 일반적으로 동일형상의 양극 베인을 상하반전하여 서로 이웃되게 배치하고 있지만, 도 7 및 도 8에 나타낸 양극 베인(25, 25')을 쓴 경우, 그것들의 양극 베인(25, 25')을 선택하여 교대로 배치해야한다. 그런데, 도 1에 나타낸 양극 베인(27)을 쓴 경우, 모떼기 부(26)가 안쪽끝단면(21)의 상하단의 양쪽의 모서리부에 설치되기 때문에, 양극 베인을 선택할 필요가 없고, 양극조립체의 조립시간을 가장 단축할 수 있다. 또한 상기 접촉면적을 가장 저감할 수가 있고, 또 가조립용 핀(40)의 삽입도 용이하게 되고, 가장 실용적인 면에서 적합한 것이다.

발명자등의 실험에 의하면, 예컨대 출력 500 W∼1000 W인 전자레인지용의 마그네트론장치에 사용하는 양극 베인(27)으로서는, 안쪽끝단면(21)의 상하단에 C = 0.2∼0.6 mm의 모떼기 부(26)를 형성한 경우, 마그네트론장치를 동작하였을 때의 제5 고주파의 노이즈 레벨을 저감할 수가 있었다.

이상과 같이, 본 실시형태의 마그네트론장치에서는, 모떼기 부(26)를 안쪽끝단면(21)의 적어도 하나의 모서리부에 형성하였다. 이 때문에, 제1의 실시형태의 것에 비해서, 양극 베인과 가조립용 핀(40)과의 접촉면적을 작게할 수 있고, 상술한 양극 베인, 및 균압고리(17, 18)의 변형이나 납땜이 떨어지는 경우, 및 구성부품의 격차 등에 의한 버어의 발생등을 더욱 저감할 수가 있다.

한편, 상술의 설명에서는, 가조립용 핀(40)에 면하는 안쪽끝단면(21)에 테이퍼형상의 모떼기 부(26)를 마련한 구성에 관해 설명하였는데, 가조립용 핀(40)에 면하는 안쪽끝단면(21)의 중심축방향에서의 치수를 짧게할 수 있는 구성이면 굳이 테이퍼형상에 한정되는 것이 아니고, 예컨대 원호형상의 모떼기 부를 형성하는 구성이어도 좋다.

또한, 안쪽끝단면(21)의 중심축방향에서의 상하단의 적어도 한편에 모떼기 부(26)를 마련한 구성에 관해 설명하였지만, 안쪽끝단면(21)의 오목부(22)에 면하는 모서리부에 모떼기 부를 마련한 구성이어도 좋다.

다음에, 도 12 내지 도 15를 참조하여, 본 발명의 마그네트론장치의 노이즈 특성에 관한 시험결과에 관해서 설명한다.

도 12는, 제5 고주파에서의 노이즈 레벨의 측정결과를 나타내는 그래프이다. 도 13은 도 16에 나타낸 종래의 마그네트론장치에서의 제5 고주파 근방에서의 노이즈 특성을 나타내는 측정결과이고, 도 14는 제 1의 실시형태인 마그네트론장치에서의 제5 고주파 근방에서의 노이즈 특성을 나타내는 측정결과이다. 도 15는 제2의 실시형태인 마그네트론장치에서의 제5 고주파 근방에서의 노이즈 특성을 나타내는 측정결과이다.

이 시험에서는, 제 1의 실시형태의 상술한 실험품 1과, 실험품 1의 양극 베인에 C = 0.5 mm인 모떼기 부(26)를 마련한 제 2의 실시형태의 실험품 2와, 도 16에 나타낸 종래품과의 3종류의 마그네트론장치를 2,450 MHz의 기본주파수로 동작하고, 그 제 5 고주파인 12.25 GHz와 그 근방의 주파수에서의 노이즈 레벨을 측정하였다. 그것은, 이러한 마그네트론장치의 제 5 고주파가, 최근 특히 엄격하게 규제되어 있는 위성방송대역의 주파수범위(11.7∼12.7 GHz)안에 있기 때문이며, 이 시험에서는, CISPR(국제무선장해특별위원회)의 규격을 맞춘 것인지 아닌지에 관해서 검증하였다. 구체적으로는, 반파장 다이폴 안테나를 기준으로하여, 11.7∼12.7 GHz의 주파수범위에 있어서의 전자파의 실효방사전력을 측정하고, 측정결과가 상기 규격에 의해 정해진 전파방사방해파의 전력허용치 57 dB 이하인지의 여부에 관해서 조사하였다.

그 결과, 실험품 1, 및 실험품 2에서는, 도 12의 B 및 E에 각각 나타낸 바와 같이 제5 고주파의 노이즈 레벨의 측정결과는 47∼51 dB 및 43∼48 dB이며, 둘다 허용치의 57 dB를 하회하고 CISPR 규격을 만족할 수 있었다. 또한, 실험품 1에 비하여 모떼기 부(26)를 마련한 양극 베인(27)을 갖는 실험품 2쪽이 제 5 고주파의 노이즈 레벨의 저감에 효과가 있는 것을 알았다. 이에 대하여, 도 12의 A에 나타낸 바와 같이, 종래품의 측정결과는 55∼58 dB이고, CISPR 규격을 만족할 수 없었다.

본 발명에 의하면, 종래부터 사용하여 온 기존의 조립장치기구를 변경하지 않고 그대로 쓸 수가 있고, 또한 마그네트론장치의 조립정밀도를 용이하게 향상하여, 안정된 동작을 할 수 있다.

또한, 오목부의 중심축방향의 길이가 안쪽끝단면의 중심축방향의 길이의 20∼50%가 되도록 구성함으로써, 마그네트론효율의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 안쪽끝단면의 중심축방향에서의 적어도 하나의 모서리부에 모떼기 부를 형성함으로써, 더욱 조립정밀도가 높은 마그네트론장치를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 제조방법에 따르면, 종래부터 사용하여 온 기존의 조립장치기구를 변경하지 않고 그대로 쓸 수가 있고, 또한 마그네트론장치의 조립정밀도를 용이하게 향상하여, 안정된 동작을 할 수 있다.

Claims (6)

1. 원통형의 양극통체(1)와, 상기 양극통체내에서 그 중심축의 주위에 방사형상으로 배열되고, 또한 상기 양극통체의 중심부분에 눌러넣는 핀(40)에 의해 상기 양극통체의 안둘레면에 누름접속시켜 그 먼 끝단측의 단면이 상기 안둘레면에 고정된 복수의 판형상인 양극 베인(15, 25, 25', 27)을 구비하고,

   상기 양극 베인이 상기 핀에 접하는 안쪽 끝단면(21)의 중앙부분에 오목부(22)를 갖는 것을 특징으로 하는 마그네트론장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 오목부(22)의 상기 중심축방향의 길이(Hb)가, 상기 안쪽 끝단면(21)의 상기 중심축방향의 길이(Ha)의 20∼50%가 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 마그네트론장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 안쪽 끝단면(21)의 상기 중심축방향에서의 적어도 하나의 모서리부에 모떼기 부(26)를 형성한 것을 특징으로 하는 마그네트론장치.
4. 원통형의 양극통체(1)와, 상기 양극통체내에서 그 중심축의 주위에 방사형상으로 배열되고, 또한 상기 양극통체의 중심부분에 눌러넣는 핀(40)에 의해 상기 양극통체의 안둘레면에 누름접속되어 그의 먼 끝단측의 단면이 상기 안둘레면에 고정된 복수의 판형상의 양극 베인(15, 25, 25', 27)을 갖는 마그네트론장치의 제조방법으로서,

   상기 양극 베인의 상기 핀에 접하는 안쪽 끝단면(21)의 중앙부분에 오목부를 형성하는 공정, 및

   상기 양극통체의 중심부분에 상기 핀을 눌러넣어, 상기 먼 끝단측의 단면을 상기 양극통체의 안둘레면에 누름접속하여 고정하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 마그네트론장치의 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 오목부(22)의 중심축 방향의 길이(Hb)가 상기 안쪽끝단면(21)의 중심축 방향의 길이(Ha)의 20∼50%가 되도록 구성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 마그네트론장치의 제조방법.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 안쪽 끝단면(21)의 중심축방향에서의 적어도 하나의 모서리부에 모떼기부(26)를 형성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 마그네트론장치의 제조방법.