KR19990008951A - 마그네트론 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마그네트론에 관한 것으로, 필라멘트와 마주하는 복수개 베인의 상, 하단부를 모따기 또는 만곡 형상으로 형성시킴으로써, 상기 복수개 베인의 상, 하단부로 전계가 집중됨에 따른 불필요한 고조파 발생을 미연에 방지하여 마그네트론의 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

마그네트론

본 발명은 마이크로파를 발생하는 마그네트론에 관한 것으로, 보다 상세하게는 필라멘트와 마주하는 복수개 베인의 상, 하단부를 모따기 또는 만곡 형상으로 형성하여 불필요한 고조파 발생을 미연에 방지할 수 있도록 한 마그네트론에 관한 것이다.

일반적으로, 마그네트론이란 외부로부터 제공되는 고전압에 의해 초고주파를 발생하는 것으로서, 의료용, 전자렌지용, 기타 가열용에사용되는 2450MHz의 고조파를 발생하는 마그네트론과 공업용 가열렌지, 연속파 레이다에 사용되는 915MHz의 고주파를 발생하는 마그네트론으로 구분되는데, 본 발명은 전자렌지에사용되는 마그네트론에 관한 것이다.

상기 전자렌지에 사용되는 일반적인 마그네트론은 도 1에 도시한 바와 같이 동파이프 등에 의해 원통형상으로 형성된 양극몸체(10)의 내부에 고주파 성분을 유기시키도록 공동공진기를 형성하는 도 2에 도시한 바와 같이 상, 하단부가 직각형상으로 형성된 복수개의 (일반적으로, 짝수개임) 베인(13)이 축심방향을 향하여 동일한 간격으로 배치되어 있고, 이러한 양극몸체(10)와 베인(13)에 의해 양극부가 구성된다.

그리고, 상기 베인(13)의 선단부측에는 그 상하부에 각각 내측균랍링(15) 및 외측균압링(17)이 베인(13)에 각각 교번적으로 접속배치되어 있고, 양극몸체(10)의 중심축상에는 복수개의 베인(13)의 선단부와 필라멘트(20) 사이에 작용공간(23)이 형성되어 있다.

또한, 상기 작용공간(23) 내에는 텅스텐(W)과 산화토륨(ThO₂)의 혼합물로 형성되어 나선형상으로 권선된 필라멘트(20)가 양극몸체(10)와 동축형상으로 배치되어 있고, 이러한 필라멘트(20)는 외부로부터 제공되는 동작전류에 의해 가열되어 열전자를 방출한다.

그리고, 상기 필라멘트(20)의 상측에는 방출된 열전자가 중심축 방향의 상측으로 방사되는 것을 방지하기 위해 탑실드(25)가 고착되어 있고, 상기 필라멘트(20)의 하측에는 방출된 열전자가 중심축 방향의 하측으로 방사되는 것을 방지하기 위해 엔드실드(27)가 고착되어 있다.

또한, 엔드실드(27)의 중앙부에는 몰리브덴제의 중앙지지체인 제 1필라멘트전극(30)이 중앙부에 형성된 관통구멍을 통해서 탑실드(25)의 하단부에 용접고착되어 있고, 엔드실드(27)의 바닥면에는 몰리브덴제의 제 2필라멘트전극(33)이 용접고착되어 있다.

여기에서, 상기 제 1필라멘트전극(30) 및 제 2필라멘트전극(33)은 마그네트론의 필라멘트(20)를 지지고정하는 절연세라믹(35)에 형성된 관통구멍을 통해 전원 단자(37)에 접속되어 있는 제 1외부접속단자(40) 및 제 2외부접속단자(43)에 전기적으로 접속되어 필라멘트(20)에 전류를 공급하는 캐소드지지대이고, 제 1필라멘트전극(30)은 필라멘트(20)의 중심축을 관통하면서 탑실드(25)를 지지한다.

또한, 상기 양극몸체(10)의 양측 개구부에는 필라멘트(20)와 베인(13) 간의 작용공간(23) 내에 자속을 균일하게 형성하도록 자로를 형성하는 상부폴피스(45) 및 하부폴피스(47)가 용접고착되어 있는데, 이러한 상부폴피스(45) 및 하부폴피스(47)는 깔대기형상의 자성체이다.

그리고, 상기 상부폴피스(45) 및 하부폴피스(47)의 상하부에는 상부실드컵(50) 및 하부실드컵(53)이 각각 밀착되어 용접고착되어 있고, 상기 상부실드컵(50) 및 하부실드컵(53)의 상하부에는 양극몸체(10)의 내부를 진공상태로 밀봉하기 위하여 안테나세라믹(55) 및 절연세라믹(35)이 밀착되어 용접고착되어 있다.

또한, 상기 안테나세라믹(55)의 상부측 선단부에는 구리물질인 배기관(62)이 접합되어 있으며, 배기관(62)의 내측 중앙부에는 공동공진기 내에서 발진되는 고주파를 출력하기 위해 안테나(63)가 구비되는데, 이러한 안테나(63)는 베인(13)으로부터 도출되며, 상부폴피스(45)의 중앙부를 통해 관통되어 축상으로 연장되면서 그 끝부분이 배기관(62) 내에 고정되어 있다.

그리고, 상기 배기관(62)이 외측면에는 배기관(62)의 용접고착부를 보호하고, 전계집중으로 발생되는 스파크를 방지하며, 고주파 안테나의 역할을 하고, 고주파를 외부로 출력하는 창(Window) 역할을 하는 안테나세라믹(55)과 안테나캡(57)이 씌워져 있다.

또한, 양극몸체(10)이 외부에는 귀환되는 자속을 연결하기 위해 상기 양극몸체(10)내의 자속량을 결정하는 상부요우크(60) 및 하부요우크(61)가 설치되어 있고, 상기양극몸체(10) 및 하부요우크(61) 사이에는 복수개의 알루미늄 냉각핀(65)이 상기 양극몸체(10) 및 하부요우크(61)에 고정된 클램프부재(67)에 의해 감합배치되어 상기 마그네트A(70) 및 마그네트K(73)와 함께 자로형성용 상용요우크(60) 및 하부요우크(61)에 의해 덮혀 있다.

상기와 같이 구성된 마그네트론은 외부전원이 전원단자(37)를 통해 제 1외부접속단자(40) 및 제 2외부접속단자(43)로 제공되면, 제 1외부접속단자(40)와, 제 1필라멘트전극(30), 탑실드(25), 필라멘트(20), 엔드실드(27), 제 2필라멘트전극(33) 및, 제 2외부접속단자(43)로 이루어지는 폐회로가 구성되어 필라멘트(20)에 동작전류가 공급된다.

그 다음, 필라멘트(20)로 제공되는 동작전류에 의해 필라멘트(20)가 가열되어 필라멘트(20)로부터 열전자가 방출되고, 방출된 열전자에 의해 전자군이 형성된다.

한편, 제 2필라멘트전극(33)과 양극부(즉, 양극몸체(10)와 베인(13)에 인가되는 구동전압에 의해 필라멘트(20)와 베인(13) 간의 작용공간(23) 내에는 강한 전계가 형성되고, 마그네트A(70)와 마그네트K(73)에 의해 발생된 자속이 하부폴피스(47)를 따라 작용공간(23)쪽으로 인도되어 작용공간(23)을 통해 상부폴피스(45)로 진행하면서작용공간(23)내에 높은 자계가 형성된다.

따라서, 고온의 필라멘트(20) 표면으로부터 작용공간(23)으로 방출되는 열전자는 작용공간(23)내에 존재하는 강한 전계에 의해 수평방향으로 베인(13)쪽으로 진행함과 동시에 작용공간(23)내에 존재하는 강한 자계에 의해 진행방향에 대해 수직으로 힘을 받아 나선형으로 원운동하여 베인(13)에 도달하게 된다.

이러한 전자의 운동으로 형성된 전자군은 주기적인 고주파 발진주파수의 배수의 역수분의 일 만큼의 주기로 베인(13)에 간섭을 일으키고, 이 작용에 의해 베인(13)간의 마주보는 공간 즉, 공진기에는 서로 마주보는베인(13)간에 작용하는 정전용량인 캐패시턴스성분과 상기 마주보는 베인(13)과 이를 연결하는 양극몸체(10)로 이루어지는 인턱턴스성분이 회로상에서의 병렬공진회로를 구성하여 공진주파수가 T-1 에 의해 결정된 고주파(2450MHz)가 베인(13)으로부터유기된다.

그 다음, 베인(13)으로부터 유기된 고주파가 안테나(63)를 통해 베기관(62)으로 전송되고, 웨이브 가이드(Wave Guide)를 통해 전자렌지로 제공된 다음, 분산 장치를 통해 전자렌지의 캐비티(Cavity)로 방사되어 캐비티 내의 음식물의 분자들이 초당 24억 5천만번 정도 진동되면서 발생되는 마찰열에 의해 음식물이 조리된다.

그러나, 상기와 같은 종래에 따른 마그네트론은 필라멘트와 마주하는 복수개 베인의 상, 하단부가 직각형상으로 형성되어 상기 복수개 베인의 상, 하단부로 전계가 집중됨으로써, 상기 마그네트론내에 불필요한 고조파가 발생되는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 상기 불필요한 고조파에 의해 마그네트론의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 필라멘트와 마주하는 복수개 베인의 상, 하단부를 모따기 또는 만곡 형상으로 형성시켜 불필요한 고조파 발생을 미연에 방지하여 마그네트론의 효율을 향상시킬 수 있는 마그네트론을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 마그네트론은 필라멘트의 외측둘레에 원통형상으로 양극몸체가 형성되고 이 양극몸체와 상기 필라멘트의 사이에 복수개 베인이 설치된 마그네트론에 있어서, 상기 필라멘트와 마주하는 복수개 베인의 상, 하단부가 모따기 형상 또는 만곡 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 마그네트론의 구조를 도시한 단면도,

도 2는 종래에 따른 마그네트론의 베인을 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 마그네트론의 베인을 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 마그네트론의 베인을 도시한 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10, 80, 90:양극몸체13, 83, 93:베인

20, 85, 95:필라멘트23:작용공간

25:탑실드27:엔드실드

30:제 1필라멘트전극33:제 2필라멘트전극

45:상부폴피스47:하부폴피스

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 마그네트론의 베인을 도시한 도면으로서, 종래에 따른 마그네트론의 베인을 도시한 도 2에서의 베인(13)의 형상과 비교 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 베인(83)의 형상은 필라멘트(85)와 마주하는 복수개 베인(83)의 상, 하단부가 모따기 형상으로 형성되어 있다.

한편, 도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 마그네트론의 베인을 도시한 도면으로서, 종래에 따른 마그네트론의 베인을 도시한 도 2에서의 베인(13)의 형상과 비교참조하면 알 수 있듯이, 본 발명의 제 2실시예에 따른 베인(93)의 형상은 필라멘트(95)와 마주하는 복수개 베인(93)의 상, 하단부가 만곡 형상으로 형성되어 있다.

상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 마그네트론에 대하여 도 3 내지 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 제 1실시예에 따른 마그네트론은 필라멘트(85)와 마주하는 복수개 베인(83)의 상, 하단부가 모따기 형상으로 형성되고, 상기 복수개 베인(83)의 상, 하단부가 모따기 형상으로 형성됨에 따라 상기 복수개 베인(83)의 상, 하단부로 전계가 집중되지 않는다.

따라서, 상기 복수개 베인(83)의 상, 하단부에서 고조파가 발생되지 않고, 상기 복수개 베인(83)의 상, 하단부에서 불필요한 고조파가 발생되지 않음에 따라 마그네트론의 효율이 향상된다.

한편, 본 발명의 제 2실시예에 따른 마그네트론은 필라멘트(95)와 마주하는 복수개 베인(93)의 상, 하단부가 만곡 형상으로 형성되고, 상기 복수개 베인(93)의 상, 하단부가 만곡 형상으로 형성됨에 따라 상기 복수개 베인(93)의 상, 하단부로 전계가 집중되지 않는다.

따라서, 상기 복수개 베인(93)의 상, 하단부에서 고조파가 발생되지 않고, 상기 복수개 베인(93)의 상, 하단부에서 불필요한 고조파가 발생되지 않음에 따라 마그네트론의 효율이 향상된다.

앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 마그네트론은 필라멘트와 마주하는 복수개 베인의 상, 하단부를 모따기 또는만곡 형상으로 형성시킴으로써, 상기 복수개 베인의 상, 하단부로 전계가 집중됨에 따른 불필요한 고조파 발생을 미연에 방지하여 마그네트론의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 필라멘트의 외측 둘레에 원통형상으로 양극몸체가 형성되고 이 양극몸체와 상기 필라멘트의 사이에 복수개 베인이 설치된 마그네트론에 있어서, 상기 필라멘트와 마주하는 복수개의 베인의 상, 하단부가 모따기 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 마그네트론.
2. 필라멘트의 외측 둘레에 원통형상으로 양극몸체가 형성되고 이 양극몸체와 상기 필라멘트의 사이에 복수개 베인이 설치된 마그네트론에 있어서, 상기 필라멘트와 마주하는 복수개 베인의 상, 하단부가 만곡 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 마그네트론.