KR19990020609A - 전자 렌지용 초고주파 발진관의 그리드 열변형 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히터(120)의 발열에 의해 캐소드(132)가 가열되어 열전자를 방출하고, 이 열전자가 제 1 및 제 2 그리드(200)(300)의 전위차에 의해 가속되어 초고주파를 발생하는 전자렌지용 초고주파 발진관의 그리드 열변형 방지장치에 관한 것으로, 상기 제 1 및 제 2 그리드(200)(300)의 각각은 상부의 그리드부(210)(310)와, 상기 그리드부(210)(310)의 외주면을 따라 절곡되어, 상기 외주면에 인접하여 등간격으로 복수개의 세장 개구부(222)(322)가 형성된 절곡부(220)(320)와, 이 절곡부(220)(320)의 하단에서 외향으로 수평하게 뻗어서, 등간격으로 복수개의 구멍(232)(332)이 형성된 플랜지부(230)(330)로 구성되어, 각각의 그리드부(210)(310)가 서로 대면하며, 상기 제 1 및 제 2 그리드(200)(300)의 각각의 플랜지부(230)(330)에 형성된 구멍(232)(332)에 세라믹 봉(172)이 체결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 그리드의 외주면을 따라 절곡된 절곡부에 세장 개구부를 형성하므로서 그리드의 팽창에 대한 여유 공간을 확보하게되어 열변형에 의한 쇼트를 방지하여 초고주파 발진관의 신뢰를 높이며 그리드를 지지하기 위한 별도의 프레임이 필요없기 때문에 부품수가 절감되어 제조비용이 저렴해지는 효과를 가진다.

Description

전자 렌지용 초고주파 발진관의 그리드 열변형 방지장치

본 발명은 전자렌지용 초고주파 발진관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제 1 및 제 2 그리드가 열변형되어 서로 쇼트되는 것을 방지할 수 있는 초고주파 발진관의 열변형 방지구조에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 전자렌지용 초고주파 발진관으로서는 마그네트론(Magnetron)을 채용하고 있다. 하지만, 이와 같은 종래의 전자렌지용 마그네트론은 고압 구동에 따라 고압트랜스 및 고압 다이오우드등이 필요하므로, 안전에 문제가 있고, 또한 전자기장내의 전자운동에 의한 공진 방식을 채용하는 것이므로 자석이 필요하게되어, 중량이 무거우며 제조비용이 많이 든다는 문제가 있었다.

이를 해결하고자 미국특허 제 5,541,391 호에 개시된 클라이크트론(Klystron)을 초고주파 발진관으로 채용한 것도 있지만, 이러한 클라이스트론을 채용한 전자렌지 역시 여전히 DC 4KV의 고압을 적용하므로, 입력 단자를 별도의 절연부재로 클라이스트론 본체로부터 절연해야 하므로, 제품이 무겁게되고, 전자의 운동 방식 또한 복잡하므로, 냉각 구조가 복잡하며, 다수의 캐비티를 가지는 구조여야 하며, 전자 빔의 집속 구조가 필요하므로 마그네트가 필요하고, 또한 필터가 필요하므로, 구조가 복잡한 단점이 있었다.

이에 본 출원인의 한국 특허 출원 제 97-36327 호에는 구조가 간단하면서 고전압으로 인한 위험을 제거하고 경량화를 달성할 수 있는 전자렌지용 초고주파 발진관이 개시되어 있다. 이러한 초고주파 발진관은 도 1에 도시된 바와 같이, 커버(104)가 하부에 덮인 필터 박스(105)내에 전원 입력부(110)와, 히터(120)와, 입력 케비티(130)와, 출력 캐비티(140)와, 피이드백 봉(160)이 설치되고, 애노드(146)내의 안테나(150)가 브라켓(102)내에 설치된다. 필터 박스(105)내와 애노드(146)내의 안테나(150)는 진공을 유지한다.

히터(120)의 발열에 의한 간접 가열방식으로 전자 방사체로서 히터(120)의 상면에 재치된 캐소드(132)가 히터(120)의 발열에 의해 약 600-1200℃정도로 가열되면, 열전자를 방출하게 된다.

도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 입력 캐비티(130)는 캐소드(132)와, 제 1 그리드(134)와, 쵸크 구조체(136)로 둘러싸인 공간으로, 캐소드(132)는 중앙에 구멍이 형성된 링 형태의 디스크로서, 이 캐소드(132)의 상부에 소정 간격져서 배열된 제 1 그리드(134)는 바이어스 전압이 인가되어 캐소드(132)로부터 방출된 전자를 입력 캐비티(130)에 제어하고 집속한다. 이때, 제 1 그리드(134)와 캐소드(132)사이는 전기적으로 절연 상태이며, 즉 직류는 차폐되어야 하고, 입력 캐비티(130)내부에 마이크로파를 형성하는 표면 전류는 통전되어야 하므로, 이를 위하여 쵸크 구조체(136)가 캐소드(132)와 제 1 그리드(134)사이에 배열된다.

입력 캐비티(130)의 상부에 배열되는 출력 캐비티(140)는 입력 캐비티(130)의 제 1 그리드(134)의 상부에 대향하도록 설치되어 제 1 그리드(134)를 통과한 전자가 통과하면서 표면 전류가 유도되는 제 2 그리드(142)와, 바닥면에서 하향 돌출한 돌기(144)가 형성된 애노드(146)로 둘러싸인 공간으로, 이 공간에서 입력 캐비티(130)에 집속된 전자가 밀도 변조되면서 제 1 그리드(134)와 제 2 그리드(142)사이의 전위차에 의해 가속되고, 제 2 그리드(142)에 유도된 표면 전류에 의해 마이크로파가 형성된다. 감속된 전자빔을 소멸하는 애노드(146)는 또한, 열을 방사시키도록 복수개의 냉각핀(148)이 적층 배열된다.

제 1 및 제 2 그리드(134)(142)는 금속재로서 캐소드(132)에 대응하는 형상으로 서로 동일하며, 내부의 구멍을 중심으로 원주 방향을 따라 개구부(170)가 형성되며, 쵸크 구조체(136)와 출력 캐비티(140)사이에서 각각 제 1 및 제 2 그리드(134)(142)를 지지하는 제 1 및 제 2 프레임(도시하지 않음)사이에 설치된 세라믹핀(172)에 의해 소정간극이 유지된다.

입력 캐비티(130)에 집속된 전자는 제 1 그리드(132)의 바이어스 전원의 자동 차폐기능에 의해 밀도 변조되어 제 1 그리드(132)를 통과하고, 이때, 서로 절연된 입출력 캐비티(130)(140)사이에 동작전압이 인가되면, 그 사이에 전위차가 발생되어, 제 1 그리드(132)를 통과한 전자가 가속되어 제 2 그리드(142)를 통과하게 되므로, 출력 캐비티(140)에 표면 전류가 유도된다. 이 결과, 출력 캐비티(140)내에 마이크로파가 형성되고, 형성된 마이크로파는 애노드(146)의 중앙을 관통하여 출력 캐비티(140)에 형성된 안테나(150)를 통해 방사된다. 이를 위해 안테나(150)의 커플링 단부(152)는 출력 캐비티(140)내에 위치된다.

한편, 입출력 캐비티(130)(140)사이의 중앙부에는 출력 캐비티(140)에 형성된 마이크로파의 일부를 입력 캐비티(140)로 피이드백시키는 피이드봉(160)이 설치되어 마이크로파의 파워를 증폭하고 공진시킨다.

하지만, 이러한 종래의 전자렌지용 초고주파 발진관은 히터의 발열에 의해 캐소드가 가열되면, 이 캐소드에 근접하여 세라믹 봉에 의해 서로 미세하게 간격져 있는 제 1 및 제 2 그리드에 캐소드의 열이 전달되어 제 1 및 제 2 그리드가 각각 상방으로 열변형을 함으로서 서로 쇼트되는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 이에 따라 안출된 것으로, 그리드가 열팽창 및 수축에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있는 전자렌지용 초고주파 발진관의 그리드 열변형 방지장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 전자렌지용 초고주파 발진관은 히터의 발열에 의해 캐소드가 가열되어 열전자를 방출하고, 이 열전자가 제 1 및 제 2 그리드의 전위차에 의해 가속되어 초고주파를 발생하는 전자렌지용 초고주파 발진관의 그리드 열변형 방지장치에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 그리드의 각각은 상부의 그리드부와, 상기 그리드부의 외주면을 따라 절곡되어, 상기 외주면에 인접하여 등간격으로 복수개의 세장 개구부가 형성된 절곡부와, 이 절곡부의 하단에서 외향으로 수평하게 뻗어서, 등간격으로 복수개의 구멍이 형성된 플랜지부로 구성되어, 각각의 그리드부가 서로 대면하며, 상기 제 1 및 제 2 그리드의 각각의 플랜지부에 형성된 구멍에 세라믹 봉이 체결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 일 실시에에 따르면, 그리드의 외주면을 따라 절곡된 절곡부에 세장 개구부를 형성하므로서 그리드의 팽창에 대한 여유 공간을 확보하게되어 열변형에 의한 쇼트를 방지하여 초고주파 발진관의 신뢰를 높이는 효과를 가진다. 또한, 그리드를 지지하기 위한 별도의 프레임부재들이 필요없기 때문에 부품수가 절감되어 제조비용이 저렴해지는 효과를 가진다.

도 1은 전자렌지용 초고주파 발진관으로 사용된 종래의 초고주파 발진관의 구조를 나타내는 단면도이고,

도 2는 도 1의 요부를 확대한 상세도이고,

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 그리드 열변형 방지장치의 그리드의 사시도이고,

도 4는 도 3의 그리드의 결합상태를 나타내는 일부 개략 단면도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 초고주파 발진관 102 : 브라켓

105 : 필터 박스 110 : 전원 입력부

120 : 히터 130 : 입력 캐비티

132 : 캐소드 134 : 제 1 그리드

136 : 쵸크 구조체 140 : 출력 캐비티

142 : 제 2 그리드 144 : 돌기

146 : 애노드 148 : 냉각핀

150 : 안테나 152 : 커플링 단부

160 : 피이드백 봉 170 : 개구부

172 : 세라믹핀 200,300 : 제 1 및 제 2 그리드

210,310 : 그리드부 220,320 : 절곡부

222,322 : 세장 개구부 230,330 : 플랜지부

232,332 : 구멍

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자렌지용 초고주파 발진관의 그리드 열변형 방지장치를 상세히 설명한다. 설명의 편의상, 종래와 동일한 구성에는 동일한 참조부호를 병기하였다.

본 발명의 전자렌지용 초고주파 발진관의 그리드 열변형 방지장치는 제 1 및 제 2 그리드(200)(300)의 각각이 서로 동일하므로, 도 3에서는 제 1 그리드(200)만을 도시하였다. 제 1 그리드(200)는 상부에 종래와 마찬가지로 개구부(170)가 형성된 그리드부(210)로 이루어지되, 이 그리드부(210)의 외주면을 따라 절곡되어, 상기 외주면에 인접하여 등간격으로 복수개의 세장 개구부(222)가 형성된 절곡부(220)와, 이 절곡부(220)의 하단에서 외향으로 수평하게 뻗어서, 등간격으로 복수개, 예를들어 4개의 구멍(232)이 형성된 플랜지부(230)를 더 포함하여 구성된다.

이와 같은 제 1 및 제 2 그리드(200)(300)는 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 그리드부(210)(310)가 서로 대면하며, 상기 제 1 및 제 2 그리드(200)(300)의 각각의 플랜지부(230)(330)에 형성된 구멍(232)(332)에 세라믹 핀(172)이 체결되어, 제 1 및 제 2 그리드(200)(300)사이를 소정의 간격으로 유지한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 전자렌지용 초고주파 발진관의 그리드 열변형 방지장치는 히터(120)의 발열에 의해 캐소드(132)가 가열되어 열전자가 방출됨에 따라, 캐소드(132)에 인접한 제 1 및 제 2 그리드(200)(300)의 그리드부(210)(310)가 가열될 때, 외주면을 따라 절곡된 측면에 외주면에 인접하여 세장 개구부(222)(322)가 복수개 형성되어 있기 때문에, 이 세장 개구부(222)(322)로 그리드부(210)(310)가 팽창하게 되어, 서로 쇼트되는 것을 방지하게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 전자렌지용 초고주파 발진관의 그리드 열변형 방지장치에 따르면, 종래의 전자렌지용 초고주파 발진관의 그리드에 비해, 그리드의 외주면을 따라 절곡된 절곡부에 세장 개구부를 형성하므로서 그리드의 열팽창에 대한 여유공간을 확보하게 되어 열변형에 의한 쇼트를 방지하여 초고주파 발진관의 신뢰를 높이는 효과를 가지며, 또한 본발명의 그리드 열변형 방지장치는 그리드를 지지하기 위한 별도의 프레임부재들이 필요없기 때문에 부품수가 절감되어 제조비용이 저렴해지는 효과를 가진다.

Claims (1)

1. 히터의 발열에 의해 캐소드가 가열되어 열전자를 방출하고, 이 열전자가 제 1 및 제 2 그리드의 전위차에 의해 가속되어 초고주파를 발생하는 전자렌지용 초고주파 발진관의 그리드 열변형 방지장치에 있어서,

   상기 제 1 및 제 2 그리드의 각각은 상부의 그리드부와, 상기 그리드부의 외주면을 따라 절곡되어, 상기 외주면에 인접하여 등간격으로 복수개의 세장 개구부가 형성된 절곡부와, 이 절곡부의 하단에서 외향으로 수평하게 뻗어서, 등간격으로 복수개의 구멍이 형성된 플랜지부로 구성되어, 각각의 그리드부가 서로 대면하며, 상기 제 1 및 제 2 그리드의 각각의 플랜지부에 형성된 구멍에 세라믹 핀이 체결되는 것을 특징으로 하는 전자렌지용 초고주파 발진관의 그리드 열변형 방지장치.