KR19990045267A

KR19990045267A - Microwave Oven Magnetron

Info

Publication number: KR19990045267A
Application number: KR1019980048695A
Authority: KR
Inventors: 요시히사 노무라
Original assignee: 무라따 다까유끼; 도시바 호꾸또 덴시 가부시끼가이샤
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 1999-06-25
Also published as: JPH11149879A

Abstract

본 발명은 구조가 간단하고 고조파 출력을 억압할 수 있는 전자 레인지용 마그네트론을 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 원통 형상의 양극(12)과, 이 양극(12)의 중앙에 위치하는 음극(13)과, 양극(12)과 음극(13) 사이에 방사상으로 배치된 복수의 베인(14)을 구비한 전자 레인지용 마그네트론에 있어서, 복수의 베인(14) 중 그 적어도 하나의 상변 또는 하변에 홈(14c)을 형성하고, 이 홈(14c)의 깊이(L)를 0 ㎜<L<6 ㎜ 범위로 하고 있다.An object of the present invention is to provide a microwave oven magnetron having a simple structure and capable of suppressing harmonic output. In order to achieve the above object, the present invention provides a cylindrical anode 12, a cathode 13 positioned at the center of the anode 12, and a plurality of radially disposed between the anode 12 and the cathode 13; In the microwave magnetron having the vane 14 of the present invention, the groove 14c is formed on the upper side or the lower side of at least one of the plurality of vanes 14, and the depth L of the groove 14c is zero. It is made into the range of mm <L <6mm.

Description

Microwave Oven Magnetron

본 발명은 고조파(higher harmonic) 출력을 저감시킨 전자 레인지용 마그네트론에 관한 것이다.The present invention relates to a microwave oven magnetron with reduced harmonic output.

전자 레인지용 마그네트론은 통상 2450 MHz의 고조파를 출력하여 전자 레인지 등의 마이크로파원으로서 이용되며, 식품의 조리나 해동 등에 이용되고 있다. 전자 레인지용 마그네트론을 이용한 전자 레인지는 고조파의 억압이 시장으로부터 요구되고 있다. 이에 따라, 마이크로파의 발생원으로서 이용되고 있는 전자 레인지용 마그네트론에 대해서도 고조파의 억압이 필요해지고 있다.Microwave oven magnetrons are commonly used as microwave sources such as microwave ovens by outputting harmonics of 2450 MHz, and are used for cooking and thawing food. In microwave ovens using magnetrons for microwave ovens, harmonic suppression is required from the market. Accordingly, harmonic suppression is also required for the microwave magnetron used as the source of microwaves.

종래의 전자 레인지용 마그네트론은 고조파를 억압하기 위해, 예를 들어 출력부 등에 동축 구조의 1/4 파장 초크(ckoke)를 형성하고 있다. 1/4 파장 초크는 통상 제3 내지 제5 고조파의 억압에 이용되고 있다. 그러나, 최근에는 보다 높은 차원의 고조파에 대해서도 억압이 요구되고 있다. 이들보다 높은 차원의 고조파를 억압하기 위해 1/4 파장 초크를 출력부에 형성하는 것이 고려된다.BACKGROUND ART Conventional microwave magnetrons are formed with a 1/4 wavelength choke having a coaxial structure, for example, in an output section or the like in order to suppress harmonics. The quarter-wave choke is usually used to suppress the third to fifth harmonics. In recent years, however, suppression is required for higher harmonics. It is contemplated to form a quarter wave choke at the output to suppress harmonics of higher dimensions.

그러나, 전자 레인지용 마그네트론은 소형화가 진행되어 출력부에 남아 있는 공간이 적게 되어 있다. 이로 인해, 보다 높은 차원의 고조파를 억압하기 위해 1/4 파장 초크를 출력부에 새롭게 형성하는 것이 곤란해지고 있다. 또, 1/4 파장 초크를 추가하기 위해서는 전자 레인지용 마그네트론의 출력부를 그 만큼 크게 해야 하므로, 전자 레인지가 대형화되고 또한 비용도 증대한다.However, miniaturization of the magnetron for a microwave oven progresses, and there is little space left in an output part. For this reason, in order to suppress harmonics of a higher dimension, it is difficult to newly form a quarter wavelength choke in the output part. In addition, in order to add a quarter wavelength choke, the output portion of the microwave oven magnetron must be made as large as that, so that the microwave oven becomes large and the cost increases.

본 발명은 상기한 결점을 해결하기 위한 것으로, 구조가 간단하고 고조파 출력을 억압할 수 있는 전자 레인지용 마그네트론을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks, and an object thereof is to provide a microwave oven magnetron having a simple structure and capable of suppressing harmonic output.

도1은 본 발명의 실시 형태를 설명하기 위한 전자 레인지용 마그네트론의 주요부를 선정하여 도시한 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a sectional view showing the main part of a microwave magnetron for explaining an embodiment of the present invention.

도2는 본 발명에 사용되는 원통 형상 양극과 판 형상 베인의 각 부분을 도시한 구조도.Fig. 2 is a structural diagram showing each part of the cylindrical anode and plate-shaped vanes used in the present invention.

도3은 본 발명의 특성을 설명하기 위한 특성도.Figure 3 is a characteristic diagram for explaining the characteristics of the present invention.

도4는 본 발명에 사용되는 원통 형상 양극과 판 형상 베인의 각 부분의 다른 예를 도시한 구조도.Fig. 4 is a structural diagram showing another example of each part of the cylindrical anode and plate-shaped vanes used in the present invention.

도5는 본 발명에 사용되는 원통 형상 양극과 판 형상 베인의 각 부분의 다른 예를 도시한 구조도.Fig. 5 is a structural diagram showing another example of each part of the cylindrical anode and plate-shaped vanes used in the present invention.

도6은 본 발명에 사용되는 원통 형상 양극과 판 형상 베인의 각 부분의 다른 예를 도시한 구조도.Figure 6 is a structural diagram showing another example of each part of the cylindrical anode and plate-shaped vanes used in the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

11 : 발진부 본체11: oscillator body

12 : 원통 형상 양극12: cylindrical anode

13 : 음극13: cathode

14 : 판 형상 베인14: plate shape vane

14a : 안테나 부착용 홈14a: antenna mounting groove

14b : 스트랩 링 부착용 홈14b: groove for attaching strap ring

14c : 고조파 억압용 홈14c: Harmonic Suppression Groove

15 : 자극편15: stimulus

16 : 외피16: outer jacket

17a, 17b : 1/4 파장 초크17a, 17b: 1/4 wavelength choke

18 : 출력 안테나18: output antenna

19 : 절연 원통 부분19: cylindrical portion of insulation

20 : 출력부20: output unit

21 : 스트랩 링21: strap ring

22 : 라디에이터22: radiator

23 : 영구 자석23: permanent magnet

24 : 가스켓 접촉 링24: Gasket Contact Ring

25 : 가스켓25: Gasket

26 : 제1 자기 요크26: first magnetic yoke

27 : 제2 자기 요크27: second magnetic yoke

본 발명은 원통 형상의 양극과, 이 양극의 중앙에 위치하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 방사상으로 배치된 복수의 베인을 구비한 전자 레인지용 마그네트론에 있어서, 상기 복수의 베인 중 그 적어도 하나의 상변 또는 하변에 홈을 형성하고, 이 홈의 깊이(L)를 0 ㎜<L<6 ㎜ 범위로 한 것을 특징으로 하고 있다.The present invention provides a magnetron for a microwave oven having a cylindrical anode, a cathode positioned at the center of the anode, and a plurality of vanes disposed radially between the anode and the cathode, wherein at least one of the plurality of vanes is provided. A groove is formed in one upper side or the lower side, and the depth L of the groove is set to 0 mm < L < 6 mm.

본 발명의 실시 형태에 대하여 도1을 참조하여 설명한다. 도1은 전자 레인지용 마그네트론의 주요부를 선정하여 도시한 단면도이다.An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 is a cross-sectional view showing the main portion of the magnetron for a microwave oven.

도면 부호 11은 고조파 신호를 발생하는 마그네트론의 발진부 본체이다. 발진부 본체(11)는 원통 형상 양극(12) 등으로 구성되어 있다. 원통 형상 양극(12)의 중심에 전자를 방출하는 음극(13)이 배치되어 있다. 그리고, 원통 형상 양극(12)과 음극(13) 사이에는 복수의 판 형상 베인(14)이 방사상으로 배치되어 있다. 원통 형상 양극(12)의 상하 양 단부의 개구에는 자극편(15)이 배치되어 있다. 또, 자극편(15)의 외측에는 원통 형상 양극(12)에 연결된 외피(16)가 설치되어 있다. 외피(16)는 플랜지 형상 부분(16a)과 원통 형상 부분(16b)으로 구성되고, 원통 형상 양극(12)과 일체로 되어 진공 용기의 일부를 구성하고 있다. 원통 형상 부분(16b)의 예를 들어 상단부는 내측으로 절첩되어 동축 구조의 1/4 파장 초크(17a)가 형성되어 있다. 또, 1/4 파장 초크(17a)의 내측에도 동축 상에 다른 동축 구조의 1/4 파장 초크(17b)가 형성되어 있다.Reference numeral 11 is a main body of the oscillation part of the magnetron generating harmonic signals. The oscillation part main body 11 is comprised from the cylindrical anode 12 etc. The cathode 13 which discharges an electron is arrange | positioned at the center of the cylindrical anode 12. A plurality of plate-shaped vanes 14 are disposed radially between the cylindrical anode 12 and the cathode 13. The magnetic pole pieces 15 are disposed in the openings at the upper and lower ends of the cylindrical anode 12. Moreover, the outer shell 16 connected to the cylindrical anode 12 is provided outside the magnetic pole piece 15. The outer shell 16 is comprised from the flange-shaped part 16a and the cylindrical part 16b, and is integral with the cylindrical anode 12, and comprises a part of a vacuum container. For example, the upper end part of the cylindrical part 16b is folded inward, and the quarter wave choke 17a of the coaxial structure is formed. Moreover, the quarter wave choke 17b of another coaxial structure is formed coaxially inside the quarter wave choke 17a.

원통 형상 양극(12)과 음극(13) 사이에 위치하는 복수의 판 형상 베인(14)에는 각각 안테나 부착홈(14a)과 스트랩 링 부착홈(14b), 고조파 억압용 홈(14c) 등이 형성되어 있다. 복수의 판 형상 베인(14)은 통상 대략 동일한 구조의 것이 사용되며, 예를 들어 배열 방향을 따라 차례로 그 상하를 역으로 한 형태로 고정되어 있다.In the plurality of plate-shaped vanes 14 positioned between the cylindrical anode 12 and the cathode 13, an antenna attachment groove 14a, a strap ring attachment groove 14b, a harmonic suppression groove 14c, and the like are formed, respectively. It is. The plurality of plate-shaped vanes 14 are generally the ones having substantially the same structure, and are fixed in a form in which their upper and lower sides are reversed in sequence along the arrangement direction, for example.

따라서, 안테나 부착홈(14a)을 보면 어떤 판 형상 베인(14)에서는 출력측 상변에 위치하고, 그 이웃한 판 형상 베인(14)에서는 입력측 하변에 위치하고 있다. 그리고, 하나의 판 형상 베인(14)에는 그 안테나 부착홈(14a)에 출력 안테나(18)가 고정되어 있다. 이 경우, 출력 안테나가 고정되지 않은 안테나 부착홈(14a)은 홈 상태로 남아 있다.Therefore, looking at the antenna attachment groove 14a, it is located in the upper side of the output side in some plate-shaped vanes 14, and is located in the lower side of the input side in the adjacent plate-shaped vanes 14. As shown in FIG. The output antenna 18 is fixed to the antenna attachment groove 14a in one plate-shaped vane 14. In this case, the antenna attachment groove 14a in which the output antenna is not fixed remains in the groove state.

출력 안테나(18)는 자극편(15)의 관통 구멍 부분을 통해 상방으로 연장되고, 또 절연 원통 부분(19)을 통해 그 상단 부분은 마이크로파를 외부로 취출하기 위한 출력부(20)를 구성하고 있다.The output antenna 18 extends upwardly through the through-hole portion of the pole piece 15, and the upper portion through the insulating cylindrical portion 19 constitutes the output portion 20 for taking out the microwaves to the outside. have.

스트랩 링 부착홈(14b)은 각각의 판 형상 베인(14)의 상변과 하변에 형성되고, 스트랩 링 부착홈(14b)에 스트랩 링(21)이 고정되어 있다. 스트랩 링(21)은 판 형상 베인(14)을 하나 걸러서 연결하여 서로 이웃한 베인끼리 극성이 반전되도록 하고 있다.The strap ring attachment groove 14b is formed in the upper side and the lower side of each plate-shaped vane 14, and the strap ring 21 is being fixed to the strap ring attachment groove 14b. The strap ring 21 connects every other plate-shaped vane 14 so that the vanes adjacent to each other are reversed in polarity.

원통 형상 양극(12) 주위에는 라디에이터(22)가 압입되어 있다. 라디에이터(22)는 관축에 대하여 수직으로 넓어지는 복수의 냉각 휜(22a)으로 구성되어 있다. 또, 발진부 본체(11)의 상하에 각각 환상 영구 자석(23)이 배치되어 있다.The radiator 22 is press-fitted around the cylindrical anode 12. The radiator 22 is comprised from the some cooling fin 22a which spreads perpendicular | vertical with respect to a tube axis. Moreover, the annular permanent magnet 23 is arrange | positioned above and below the oscillation part main body 11, respectively.

절연 원통 부분(19)의 외측에는 가스켓 접촉 링(24)이 배치되고, 가스켓 접촉 링(24)에 접촉하여 가스켓(25)이 환상으로 배치되어 있다. 그리고, 가스켓(25)에 접촉하여 관축에 대하여 수직 방향으로 제1 자기 요크(26)가 배치되어 있다. 가스켓(25)은 가스켓 접촉 링(24)과 제1 자기 요크(26) 사이에 압입되어 협지되어 있다. 또, 라디에이터(22)와 발진부 본체(11) 하단부의 영구 자석(23)을 포위하여 제2 자기 요크(27)가 배치되어 있다. 제2 자기 요크(27)는 제1 자기 요크(26)와 자기적으로 접속되고, 상하에 위치하는 영구 자석(23)을 접속하는 자기 회로를 구성하고 있다.A gasket contact ring 24 is disposed outside the insulated cylindrical portion 19, and the gasket 25 is annularly disposed in contact with the gasket contact ring 24. The first magnetic yoke 26 is arranged in contact with the gasket 25 in a direction perpendicular to the tube axis. The gasket 25 is pressed and sandwiched between the gasket contact ring 24 and the first magnetic yoke 26. Moreover, the 2nd magnetic yoke 27 is arrange | positioned surrounding the radiator 22 and the permanent magnet 23 of the lower end part of the oscillation part main body 11. The 2nd magnetic yoke 27 is magnetically connected with the 1st magnetic yoke 26, and comprises the magnetic circuit which connects the permanent magnet 23 located up and down.

여기서, 상기한 구조의 전자 레인지용 마그네트론에 대하여 그 원통 형상 양극(12)과 판 형상 베인(14)의 각 부분의 구조를 도2를 참조하여 설명한다. 도2에서는 도1에 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 일부 생략한다. 또, 전자 레인지용 마그네트론의 축을 선분(M-M)으로 도시하고 있다.Here, the structure of each part of the cylindrical anode 12 and the plate-shaped vane 14 about the microwave oven magnet of the above structure is demonstrated with reference to FIG. In FIG. 2, the same reference numerals are given to parts corresponding to FIG. 1, and overlapping description will be omitted. Moreover, the axis | shaft of the magnetron for microwave ovens is shown by the line segment M-M.

이 도면으로 도시한 바와 같이, 각각의 판 형상 베인(14)의 상변, 즉 출력측에 고조파 억압용 홈(14c)이 형성되어 있다. 고조파 억압용 홈(14c)의 깊이(L)는 억압하는 고조파의 파장을 고려하거나 또는 판 형상 베인(14)의 기계적 강도 등을 고려하여 6 ㎜ 보다도 짧게 하고 있다.As shown in this figure, a harmonic suppressing groove 14c is formed on the upper side of each plate-shaped vane 14, that is, on the output side. The depth L of the harmonic suppression groove 14c is shorter than 6 mm in consideration of the wavelength of the harmonic to be suppressed or the mechanical strength of the plate-shaped vane 14.

다음에, 도2에 도시한 바와 같이 복수의 판 형상 베인(14) 각각의 상변에 고조파 억압용 홈(14c)을 형성한 전자 레인지용 마그네트론에 대하여 출력측으로부터 외부로 복사하는 전계 강도를 측정한 결과의 일예를 도3을 참조하여 설명한다. 도3의 횡축은 주파수(GHz), 종축은 전계 강도(dBm)이다. ×표시는 고조파 억압용 홈이 없는 경우이고, ◆표시, ■표시, ▲표시는 각각 고조파 억압용 홈의 깊이가 2.7 ㎜, 3.0 ㎜, 3.3 ㎜인 경우이다. 이 도면에서 고조파 억압용 홈을 형성한 경우, 부호(P, Q)로 표시한 바와 같이 예를 들어 제5차와 제6차 고조파가 억압되어 있는 것을 알 수 있다. 특히, 제6차 고조파가 억압되어 있다. 또, 판 형상 베인의 치수는 일예로서 판 폭이 2 ㎜, 관 축방향 길이가 9.5 ㎜, 관의 반경 방향 길이가 13 ㎜이다. 이와 같은 베인 치수를 변화시킨 경우라도 억압 효과에는 영향이 없다.Next, as shown in FIG. 2, the electric field intensity radiated from the output side to the outside with respect to the microwave magnetron in which the harmonic suppressing grooves 14c were formed on the upper sides of the plurality of plate-shaped vanes 14 was measured. An example of this will be described with reference to FIG. 3, the horizontal axis represents frequency (GHz) and the vertical axis represents field strength (dBm). The x mark indicates a case where there is no harmonic suppression groove, and the ◆ mark, ■ mark, and ▲ mark indicate when the depths of the harmonic suppression grooves are 2.7 mm, 3.0 mm and 3.3 mm, respectively. In this figure, when the grooves for harmonic suppression are formed, it can be seen, for example, that the fifth and sixth harmonics are suppressed as indicated by symbols P and Q. In particular, the sixth harmonic is suppressed. In addition, the dimension of a plate-shaped vane is 2 mm of plate | board width, 9.5 mm of tube axial length, and 13 mm of radial length of a tube as an example. Even if such vane dimensions are changed, the suppression effect is not affected.

이것은 마이크로파 전류가 판 형상 베인의 표면을 따라 흐르므로, 고조파 억압용 홈에 의해 고조파가 공진하기 때문으로 고려된다. 또, 전자 레인지용 마그네트론의 출력부 등에 지금까지 형성되어 있는 동축 구조의 1/4 파장 초크는 통상 제3 내지 제5 고조파를 억압하도록 구성되어 있다. 그래서, 고조파 억압용 홈은 예를 들어 5차 이상의 고조파를 억압하도록 고조파 억압용 홈의 깊이를 예를 들어 1 ㎜ 보다 길고 6 ㎜ 보다 짧게 하고 있다.This is considered to be because harmonics resonate due to the harmonic suppression groove because microwave current flows along the surface of the plate-shaped vanes. Moreover, the 1/4 wavelength choke of the coaxial structure currently formed in the output part of a microwave oven magnetron etc. is comprised so that it may suppress the 3rd-5th harmonics normally. Thus, the harmonic suppression groove is made to have a depth of the harmonic suppression groove, for example, longer than 1 mm and shorter than 6 mm so as to suppress harmonics of the fifth order or more.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면 판 형상 베인에 고조파 억압용 홈을 형성하는 구조이므로 전체 구조가 대형화되지 않는다. 또, 간단한 구조로 고조파를 억압할 수 있다.As described above, according to the present invention, since the harmonic suppression groove is formed in the plate-shaped vane, the entire structure does not increase in size. It is also possible to suppress harmonics with a simple structure.

다음에, 본 발명의 다른 실시 형태에 대하여 도4 내지 도6을 참조하여 설명한다. 도4 내지 도6에서는 도2에 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 일부 생략한다.Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. In Figs. 4 to 6, the same reference numerals are given to the parts corresponding to Fig. 2, and overlapping descriptions are partially omitted.

도4는 복수의 판 형상 베인(14) 각각에 출력측과는 반대측, 즉 입력측인 하변에 고조파 억압용 홈(14c)을 형성하고 있다. 도5는 복수의 판 형상 베인(14)에 대하여 각각 하나 걸러서 상변과 하변에 고조파 억압용 홈(14c)을 형성하고 있다. 도6은 복수의 판 형상 베인(14) 중 그 하나의 판 형상 베인(14), 예를 들어 출력 안테나(18)가 부착된 판 형상 베인(14)에만 고조파 억압용 홈(14c)을 형성하고 있다.4 shows a harmonic suppressing groove 14c on each side of the plurality of plate-shaped vanes 14 on the lower side opposite to the output side, that is, the input side. Fig. 5 shows harmonic suppression grooves 14c in the upper and lower sides of each of the plurality of plate-shaped vanes 14, respectively. 6 shows harmonic suppression grooves 14c only in one of the plurality of plate-shaped vanes 14, for example, plate-shaped vanes 14 to which the output antenna 18 is attached. have.

상기한 실시 형태에서는 출력 안테나 부착용 홈과 원통 형상 양극 사이에 고조파 억압용 홈을 형성하고 있다. 그러나, 전자 레인지용 마그네트론의 경우, 음극에서 전자를 발생하여 원통 형상 양극 및 판 형상 베인으로 구성되는 공진 회로에서 마이크로파로 변환되어 출력 안테나로부터 출력되는 구성으로 되어 있다. 따라서, 출력 안테나 부착용 홈보다도 내측, 예를 들어 출력 안테나 부착용 홈과 스트랩 링 부착홈 사이에 고조파 억압용 홈을 형성함으로써 고조파를 더 한층 억압할 수 있는 전자 레인지용 마그네트론을 실현할 수 있다.In the above embodiment, a harmonic suppressing groove is formed between the groove for attaching the output antenna and the cylindrical anode. However, in the case of a microwave oven magnetron, electrons are generated at the cathode and converted into microwaves in a resonant circuit composed of a cylindrical anode and a plate-shaped vane, and are output from an output antenna. Therefore, by forming a harmonic suppressing groove inside the output antenna attachment groove, for example, between the output antenna attachment groove and the strap ring attachment groove, a microwave magnetron capable of further suppressing harmonics can be realized.

본 발명에 의하면, 구조가 간단하고 고조파를 억압할 수 있는 전자 레인지용 마그네트론을 실현할 수 있다.According to the present invention, it is possible to realize a microwave oven magnetron having a simple structure and capable of suppressing harmonics.

Claims

A microwave oven magnet comprising a cylindrical anode, a cathode located at the center of the anode, and a plurality of vanes disposed radially between the anode and the cathode, wherein at least one of the plurality of vanes has an upper side. Or a groove | channel is formed in the lower side, and the depth L of this groove | channel was made into 0 mm <L <6 mm range, The microwave oven magnetron characterized by the above-mentioned.

The microwave oven magnet according to claim 1, wherein grooves are formed in the entire plurality of vanes.

The microwave oven according to claim 1, wherein a part of the plurality of vanes is formed at an upper side of the output side, and at least a part of the vanes is formed at the lower side of the input side.

In a microwave magnetron having a cylindrical anode, a cathode located in the center of the anode, and a plurality of vanes disposed radially between the anode and the cathode, the groove for attaching the antenna and the groove for attaching the strap ring. A magnetron for a microwave oven, wherein a groove is formed in at least one upper side or a lower side of the plurality of vanes, and the depth L of the groove is in the range of 0 mm <L <6 mm.