KR19990056510A - 전자렌지용 초고주파 발진관에 사용되는 피이드백 봉 지지체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초고주파 발진관에 사용되는 피이드백 봉의 지지체에 관한 것으로, 피이드백 봉 지지체는 피이드백 봉과 그리드 사이에 위치하며 상대적으로 큰 직경을 갖는 상단부, 상대적으로 작은 직경을 갖는 하단부 및 상단부와 하단부의 중간 정도의 직경을 갖는 중간부로 이루어지는 제 1 스패이서 및 제 1 그리드와 캐소드 지지부재 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 제 2 스패이서를 포함하는 것에 의해, 피이드백 봉을 안정하게 지지할 수 있어 초고주파의 출력 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

전자렌지용 초고주파 발진관에 사용되는 피이드백 봉 지지체

본 발명은 전자렌지용 초고주파 발진관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초고주파 발진관에 채용되는 피이드백 봉의 지지체에 관한 것이다.

일반적으로 전자렌지에 사용되는 초고주파 발진관으로써, 도 1에 도시된 바와 같은 2극관 형태의 마그네트론이 사용된다.

도시된 바와 같이, 마그네트론(10)은 그의 중심에 위치한 캐소드(11), 캐소드(11)에 연결된 입력단자(12), 그의 상부와 하부에 각각 위치한 마그네트(13a), (13b), 캐소드(11)의 주위에 배치된 애노드(14) 및 애노드(14)에 연결된 안테나(15)를 포함한다.

예를 들어, 4KV의 동작전압이 입력단자(12)에 인가되면, 캐소드(11)가 가열되어 캐소드(11)로부터 열전자가 방출된다.

한편, 마그네트(13a), (13b)에 의해 발생되는 자속은 가이드부재(16a), (16b)에 의해 가이드되어 캐소드(11)와 애노드(14) 사이로 정의되는 캐비티의 상호작용공간(17)을 통과하게 된다. 이로 인해, 캐소드(11)로부터 방출된 열전자가 편향되며, 이들 열전자는 애노드(14)에 흡수되기 전에 캐비티의 상호작용공간(17)내에서 회전한다. 회전하는 각속도가 일정한 값에 도달하면, 공진회로가 애노드(14)에 형성된다. 이 공진회로에 의해 초고주파가 발생되어 안테나(15)를 통해 소정의 공간으로 방출된다.

이러한 초고주파 발진관에 있어서는, 전자의 동작이 전계 및 자계에 의해 조절되므로 마그네트가 필요하여 구조가 복잡하게 된다.

이에, 본 출원인은 한국 특허 출원 제 97-36327 호에 마그네트가 불필요하고 구조가 간단하며 출력캐비티 내의 초고주파 에너지의 일부를 입력캐비티로 피이드시키기 위한 피이드백 봉이 개시된 초고주파 발진관을 제안하였다.

그러나, 보다 효율 좋은 초고주파의 출력을 위해 피이드백 봉의 안정적인 지지수단이 문제로 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 피이드백 봉을 안정하게 지지하는 지지체를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 캐소드, 캐소드 지지부재, 중앙홀을 갖는 제 1 그리드, 쵸크 구조체에 의해 형성된 입력캐비티와 중앙홀을 갖는 제 2의 그리드, 애노드에 의해 형성된 출력캐비티가 마련된 초고주파 발진관에 있어서, 출력캐비티 내에 발생된 초고주파 에너지의 일부를 입력캐비티로 피이드백 시키기 위한 피이드백 구조체 및 피이드백 구조체를 지지하기 위한 지지수단을 포함하며, 피이드백 구조체 지지수단은 피이드백 구조체와 그리드 사이에 위치하며, 상대적으로 큰 직경을 갖는 상단부, 상대적으로 작은 직경을 갖는 하단부 및 상단부와 하단부의 중간 정도의 직경을 갖는 중간부로 이루어지는 제 1 스패이서 및 제 1 그리드와 캐소드 지지부재 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 제 2 스패이서를 갖는 것을 특징으로 하는 초고주파 발진관을 채용한다.

도 1은 종래의 전자렌지용 초고주파 발진관용의 마그네트론 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 피이드백 봉 지지체를 갖는 초고주파 발진관의 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 피이드백 봉 지지체가 피이드백 봉에 장착된 상태를 도시한 단면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 초고주파 발진관 102 : 커버

104 : 필터박스 106 : 히터

108 : 캐소드 110 : 캐소드 지지부재

110a : 피이드백 봉 삽입홀 110b : 제 2 스패이서의 끼워 맞춤홀

112 : 제 1 그리드 114 : 제 1 그리드 중앙홀

116 : 제 1 그리드 홀 118 : 제 2 그리드

120 : 제 2 그리드 중앙홀 122 : 제 2 그리드 홀

124 : 애노드 126 : 쵸크 구조체

128 : 입력캐비티 132 : 냉각핀

134 : 출력캐비티 136 : 피이드백 봉

138 : 피이드백 봉 헤드부 140 : 피이드백 봉 몸체부

150 : 피이드백 봉 지지체 151 : 제 1 스패이서

152 : 제 1 스패이서의 상단부 153 : 제 1 스패이서의 중간부

154 : 제 1 스패이서의 하단부 155 : 제 2 스패이서

160 : 세라믹 핀 164 : 제 1 그리드 홀더

166 : 제 2 그리드 홀더 168 : 커플링 단부

170 : 안테나

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 피이드백 봉 지지체를 갖는 초고주파 발진관에 대해서 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초고주파 발진관(100)은 커버(102)가 하부에 덮인 필터박스(104)내에 히터(106), 캐소드(108), 제 1 그리드(112), 제 2 그리드(118) 및 애노드(124)를 포함한다.

발열수단으로써의 히터(106)는 필라멘트로 구성되고, 히터(106)상에는 히터(106)의 가열에 의해 전자를 방출하는 캐소드(108)가 히터(106)와 소정 간격을 두고 캐소드 지지부재(110)에 의해 지지된 채 위치한다. 도 3을 참조하면, 캐소드(108)상에는 그의 중앙에 형성된 중앙홀(114)과 캐소드(108)로부터 방출된 전자를 제어하고 집속하기 위한 것으로 그의 표면 전체에 거쳐 복수개의 홀(116)이 형성된 제 1 그리드(112)가 캐소드(108)와 소정 간격을 두고 배치된다. 캐소드(108)와 제 1 그리드(112) 사이에는, 직류전류는 차단시키고 초고주파 형성을 위한 표면전류는 통과시키는 쵸크 구조체(126)가 마련된다. 캐소드(108), 캐소드 지지부재(110), 쵸크 구조체(126) 및 제 1 그리드(112)에 의해 이루어지는 공간은 공진회로 역할을 하는 입력캐비티(128)이다. 또한, 제 1 그리드(112)와 캐소드(108) 사이에는, 제 1 그리드(112)에 소정의 바이어스 전압을 유지시키기 위한 저항체(도시하지 않음)가 연결되어 있다.

제 1 그리드(112)상에는, 그의 중앙에 형성되며 제 1 그리드(114)보다 상대적으로 큰 직경을 갖는 중앙홀(120)과 제 1 그리드(112)의 홀(116)을 통과한 전자빔이 통과되는 복수개의 홀(122)을 갖는 제 2 그리드(118)가 제 1 그리드(112)와 소정 간격을 두고 위치하며, 제 2 그리드(118) 상에는 제 2 그리드(118)의 홀(122)을 통과한 전자가 흡수되는 애노드(124)가 배치된다. 애노드(124) 둘레에는 전자의 흡수에 의해 애노드(124)로부터 발생되는 열을 냉각시키기 위한 냉각핀(132)이 마련되어 있다. 제 2 그리드(118)와 애노드(124)에 의해 둘러싸인 공간은 캐소드(108)로부터 방출된 전자중 제 1 및 제 2 그리드(112), (118)의 홀(116), (122)를 통과한 전자가 밀도 변조되어 초고주파를 발생시키는 출력캐비티(134)이다.

출력캐비티(134)내에 발생된 초고주파의 일부를 입력캐비티(128)로 피이드백시켜 초고주파의 파워를 증가시키기 위한 피이드백 봉(136)은 캐소드 지지부재(110)에 형성된 피이드백 봉 삽입홀(110a)에 그의 한쪽 끝이 삽입되어 지지된다. 피이드백 봉(136)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 직경이 상대적으로 큰 헤드부(138)와 직경이 상대적으로 작은 몸체부(140)를 갖는다.

또한, 본 발명은 피이드백 봉(136)을 안정적으로 지지하기 위한 지지체(150)를 포함한다. 피이드백 봉 지지체(150)는 상대적으로 큰 직경을 갖는 상단부(152), 상대적으로 작은 직경을 갖는 하단부(154) 및 상단부(152)와 하단부(154)의 중간 정도의 직경을 갖는 중간부(153)를 갖는 제 1 스패이서(151) 및 제 1 스패이서(151)의 중간부(153)의 직경과 대략 동일한 직경을 갖는 제 2 스패이서(155)를 포함한다. 제 1 스패이서(151)는 피이드백 봉(136)의 상부에 위치하여 피이드백 봉(136)과 그리드(112), (118) 사이를 절연시키는 역할을 하며, 제 2 스패이서(155)는 제 1 그리드(112)와 캐소드 지지부재(110) 사이에 위치하여 그들 사이의 간격을 일정하게 유지하는 역할을 한다.

상술한 피이드백 봉 지지체(150)의 조립공정에 있어서, 우선 제 2 스패이서를 캐소드 지지부재(110)에 마련된 제 2 스패이서 끼워 맞춤홀(110b)에 삽입한다. 그후, 제 2 스패이서(155)상에 그의 중앙홀(114)이 위치하도록, 제 1 그리드(112)를 세라믹 핀(160)의 하단부에 의해 지지되는 제 1 그리드 홀더(164)에 연결시킨 후, 제 2 그리드(118)를 세라믹 핀(160)의 상단부에 의해 지지되는 제 2 그리드 홀더(166)에 연결시킨다. 그 다음에, 제 1 스패이서의 하단부(155)가 제 1 그리드(112)의 중앙홀(114)에, 또 그의 상단부(151)가 제 2 그리드(118)의 중앙홀(120)에 각각 끼워 맞추어지도록 제 1 스패이서(151)를 장착한 후, 마지막으로 피이드백 봉(136)을 제 1 및 제 2 스패이서(151), (155)내에 삽입한다.

초고주파 발진관의 동작 원리에 대해서는 본 출원인의 한국 특허 출원 제97-36326 호에 상세하게 기재되어 있는바, 여기에서는 간단하게 설명한다.

초기에, 캐소드(108)로부터 방출된 전자에 의해 제 1 그리드(112)가 소정의 바이어스 전압을 가지게 된다. 이에 따라, 캐소드(108)로부터 방출된 전자는 입력캐비티(128)내에서 밀도 변조된 후, 제 1 및 제 2 그리드(112), (118)을 통과한 후 전자빔 상태로 출력캐비티(134)에 도달하게 된다. 출력캐비티(134)내에서 전자빔의 운동에너지가 초고주파 에너지로 변환되면서 초고주파를 발생하게 된다. 변환된 초고주파 에너지의 일부는 피이드백 봉(136)을 통해 입력캐비티(128)로 피이드백 되며, 발생된 초고주파는 커플링 단부(168) 및 안테나(170)를 통해 소정의 공간으로 방출된다.

본 발명에 따른 피이드백 봉 지지체에 의해, 피이드백 봉이 안정적으로 지지되어 초고주파의 출력 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 그리드의 열팽창에 의한 수직 변형도 방지할 수 있다.

상기에 있어서 본 발명의 특정의 실시예에 대하여 설명했지만, 본 명세서에 기재한 특허청구범위를 일탈하지 않고 당업자는 여러 가지의 변경을 가할 수 있음은 물론이다.

Claims (4)

1. 캐소드, 캐소드 지지부재, 중앙홀을 갖는 제 1 그리드, 쵸크 구조체에 의해 형성된 입력캐비티와 중앙홀을 갖는 제 2 그리드, 애노드에 의해 형성된 출력캐비티가 마련된 초고주파 발진관에 있어서,

   출력캐비티 내에 발생된 초고주파 에너지의 일부를 입력캐비티로 피이드백 시키기 위한 피이드백 구조체 및 상기 피이드백 구조체를 지지하기 위한 지지수단을 포함하며,

   상기 피이드백 구조체 지지수단은 피이드백 구조체와 그리드 사이에 위치하며, 상대적으로 큰 직경을 갖는 상단부, 상대적으로 작은 직경을 갖는 하단부 및 상단부와 하단부의 중간 정도의 직경을 갖는 중간부로 이루어지는 제 1 스패이서 및 제 1 그리드와 캐소드 지지부재 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 제 2 스패이서를 갖는 것을 특징으로 하는 초고주파 발진관.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 캐소드 지지부재는 피이드백 구조체가 삽입되는 홀을 갖는 것을 특징으로 하는 초고주파 발진관.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 캐소드 지지부재는 제 2 스패이서가 끼워 맞추어지는 끼워 맞춤홀을 더 갖는 것을 특징으로 하는 초고주파 발진관.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 그리드의 중앙홀은 제 1 스패이서의 하단부가 삽입되는 부분이고, 제 2 그리드의 중앙홀은 제 1 스패이서의 중간부가 삽입되는 부분이며, 제 1 그리드의 중앙홀의 직경은 제 2 그리드의 중앙홀의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 초고주파 발진관.