KR20000003407U - 마그네트론 - Google Patents

Abstract

본 고안은 마그네트론에 관한 것으로, 그 목적은 요크 하면판에 결합되는 필터박스 상부판 결합구조를 개선하여 불요고조파가 누설되는 것을 방지하는 것이다.

본 고안에 따른 마그네트론은 절연통(410)과 터미날(420), 쵸크코일(430) 등으로 이루어진 전원 입력부(400)를 감싸 마이크로파의 누설을 방지하는 사각통상의 필터박스(500)가 요크(100) 하측부에 코킹작업을 통해 결합되는데, 필터박스(500)의 상면판(510)에 코킹부위를 감싸며 선단부가 요크(100) 하측부(110)에 밀착되도록 반구형상으로 돌출된 비드부(530)가 형성되어 있다. 이에 따라 필터박스(500) 상면판(510)과 요크(100) 하측부(110) 사이에 틈새가 발생되지 않고 씰링됨으로써, 불요고조파 누설이 방지되는 이점이 있다.

Description

마그네트론

본 고안은 전자렌지 등의 마이크로파 가열기기에 사용되는 마그네트론에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전원 입력부를 감싸는 사각통상의 필터박스에 관한 것이다.

일반적으로 전자렌지 등에 사용되는 마그네트론은 고전압을 인가받아 음극에서 방출되는 전자가 기본파 2450 MHz 주파수를 가지는 전자군을 이루고, 이 고주파 에너지를 출력부의 안테나로드를 통해 전자렌지의 조리실 내부로 방사함으로써 음식물을 조리한다.

이러한 기능을 하는 마그네트론은 도 1에 도시한 바와 같이, 몸체를 이루는 요크(10) 내부에 마련되어 에너지를 생성하는 양극부(30), 양극부(30)의 상부와 하부에 마이크로파를 도출하는 출력부(20)와 전원이 입력되는 입력부(40)로 크게 구별된다. 양극부(30)에는 양극실린더(31)의 내주면에 공동공진을 이루는 복수개의 베인(31a)이 구성된다. 이 베인(31a)은 등간격으로 설치되고 양극스트랩(31d)에 의해 상호 연결되어 있으며 중심부에 작용공간(31c)을 형성함으로써, 서로 인접한 베인(31a)과의 자기유도(INDUCTANCE)와 정전용량(CAPACITANCE)으로 이루어진 공진기이다. 양극실린더(31)의 정 중앙에는 열전자를 방출하는 나선형상의 필라멘트(31b)와 여기에 전류를 공급해주는 센터로드(34)가 마련되어 있다. 또한 베인(31a)은 사이드로드(35)에 의해 전류가 공급되며, 필라멘트(31b)와 베인(31a) 사이에는 약 4 Kv의 전위차가 발생된다. 그리고 양극실린더(31)의 상하부에는 페라이트 마그네트(33)와 깔대기 형상의 자극편(32)이 마련되어 자기에너지가 작용공간(31c)에 직속된다. 또한, 베인(31a)과 결합되어 마이크로파를 외부로 방출하는 안테나로드(21)가 자극편(32)을 관통하고 관축을 따라 출력부(20)에 연결된다.

입력부(40)에는 센터로드(34)와 사이드로드(35)가 끼워져 결합되는 절연통(41)이 마련되고, 센터로드(34)와 사이드로드(35)에 각각 일단부가 접속된 터미날(42)이 구성된다. 터미날(42)은 소정의 길이를 갖도록 연장되어 있으며, 이의 타단부에는 플러그(44)와 접속된 쵸크코일(43)의 단부가 용접수단에 의해 접합되어 있다.

그리고 절연통(41)과 터미날(42), 쵸크코일(43) 등을 감싸도록 사각통상의 필터박스(50)가 마련되어 있어서, 양극실린더(31) 내부에서 발생되는 에너지를 갖는 파가 입력부(40)를 통해 외부로 누설되는 것을 방지한다.

금속판상으로 이루어진 필터박스(50)는 그 상면판(51)이 요크(10) 하측부(11)에 코킹결합된다. 이를 위해 요크(10)의 하측부(11)에는 코킹돌기(12)가 돌출되게 형성되어 있으며, 이와 대응하는 필터박스(50) 상면판(51)에는 고정홀(52)이 천공되어 있다. 따라서 고정홀(52)에 코킹돌기(12)가 삽입되도록 필터박스(50)를 가조립한 후, 코킹돌기(12)의 선단부를 강하게 압착시키면 필터박스(50)가 견고하게 고정된다.

이와 같이 구성된 마그네트론은 플러그(44)와 터미날(42)을 통해 고전압의 외부전원이 입력되면, 베인(31a)에 전류가 흐르게 되고 필라멘트(31b)에서는 전자가 방출된다. 그리고 페라이트 마그네트(33)의 자기에너지가 작용공간(31c)에 집속 제어됨으로써, 작용공간(31c)에서 전자군과 자기에너지가 상호작용하여 기본파 2450 MHz의 주파수를 가지는 전자류 에너지를 생성한다. 그리고 이러한 고주파 에너지가 안테나로드(21)를 통해 출력부(20) 외부로 방사되어 음식물 등을 조리하게 된다.

그러나 이러한 마그네트론은 일반적으로 2450 MHz를 기본파로 하는 마이크로파가 방사되는데, 마이크로파 출력에는 기본파 성분과 그 정수배의 주파수를 가지는 고조파성분이 포함되어 있다. 이 불요고조파 성분이 외부로 누설되면 통신장애 등의 바람직하지 않은 결과를 초래하는데, 기본파의 고조파 성분 중 제5고조파(12.25 GHz)는 위성통신의 장애를 일으키게 된다. 제5고조파 성분은 센터로드(34)와 사이드로드(35)를 통해 입력부(40) 등으로 누설되며, 필터박스(50) 사이틈을 통해 외부로 누설되는 경우가 가장 많다.

특히, 필터박스(50) 상측판(51)의 절곡부위와 요크(10) 하측부(11) 사이에 도 1에 도시한 바와 같이 일정한 틈새(A)가 발생되는데, 코킹부위의 결합불량시 이러한 틈새(A)를 통해 불요고조파가 누설되어 통신장애 현상 등을 발생한다. 또한, 최근에는 각국에서 전자렌지의 불요고조파를 규제하고 있어서, 고조파의 누설은 무역장벽의 역할을 하고 있다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 절연통과 터미날, 쵸크코일 등으로 이루어진 전원 입력부를 감싸 마이크로파의 누설을 방지하는 사각통상의 필터박스가 요크 하측부에 코킹작업을 통해 결합되는데, 필터박스 상면판에 코킹부를 감싸며 선단부가 요크 하측부에 밀착되도록 반구형상으로 돌출된 비드부를 구성함으로써, 필터박스 상면판과 요크 하측부 사이를 통해 노이즈누설이 방지되는 마그네트론을 제공하는 것이다.

도 1은 종래 마그네트론의 전체적인 구조를 보인 단면도이다.

도 2는 본 고안에 따른 마그네트론의 전체적인 구조를 보인 단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 필터박스의 상면판 구조를 발췌하여 보인 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100..요크 110..요크 하측부 120..코킹돌기

400..전원 입력부 500..필터박스 510..상면판

520..고정홀 530..비드부

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 고주파 에너지를 생성하는 양극실린더, 양극실린더의 외측부에 이웃하는 것과 일정간격 이격되도록 병렬로 배열된 냉각핀, 냉각핀을 감싸도록 설치되며 외형몸체를 이루는 요크, 양극실린더에 전류를 공급하는 센터로드와 사이드로드, 일단부가 센터로드와 사이드로드의 단부에 각각 접속되며 타단부는 플러그와 연계된 쵸크코일이 접합되는 터미날, 쵸크코일과 터미날을 감싸도록 상면판이 요크 하측부에 코킹결합되어 불요고조파가 외부로 누설되는 것을 방지하는 사각통상의 필터박스를 갖춘 마그네트론에 있어서,

필터박스의 상면판에는 코킹결합부위를 감싸도록 이루어지며 선단부가 요크 하측부에 밀착되도록 반구형상으로 돌출되어 불요고조파 누설을 차폐하는 비드부가 마련되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 마그네트론을 보인 단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 필터박스의 상면판을 개략적으로 보인 사시도이다.

본 고안에 따른 마그네트론은 이들에 도시한 바와 같이, 외형 몸체를 이루는 요크(100)가 감싸도록 마련되며 기본파 2450 MHz의 주파수를 가지는 전자류 에너지를 생성하는 양극부(300), 양극부(300)의 상하부에 마련되어 전자류 에너지가 외부로 방출되는 출력부(200) 및 양극부(300)에 고전압의 전류를 공급하는 전원 입력부(400)로 이루어져 있다.

양극부(300)에는 양극실린더(310)의 내주면에 등간격으로 복수개의 베인(311)이 마련된다. 베인(311)은 양극스트랩(314)에 의해 상호 연결되어 있으며, 중심부에는 작용공간(313)을 형성한다. 작용공간(313)의 중심부에는 센터로드(340)의 단부가 축방향으로 연장 마련되며, 여기에 필라멘트(312)가 설치됨으로써 센터로드(340)를 통해 전류를 공급받아 열전자를 방출한다. 그리고 베인(311)에는 사이드로드(350)에 의해 전류가 공급되며, 필라멘트(312)와 베인(311) 사이의 작용공간(313)에는 약 4Kv의 전위차가 발생된다. 양극실린더(310)의 상하부에는 깔대기 형상의 자극편(320)이 베인(311)의 상하측과 각각 일정간격 이격되게 마련되며, 자기에너지를 생성하는 페라이트 마그네트(330)가 설치되어 있어서, 마그네트(330)의 자기에너지가 자극편(320)에 의해 작용공간(313)에 집속 제어된다. 자극편(320)은 양극실린더(310)의 상부에 설치된 상부자극편과 하부에 설치된 하부자극편으로 구별되는데, 이의 중심부에는 각각 원형의 개구부가 형성되어 있으며 여기에는 필라멘트(312)로부터 상 하측 방향으로 방출되는 열전자를 차폐하기 위한 상,하부캡(370)이 설치된다. 그리고 양극실린더(310)의 상하부에 각각 외향플랜지를 이용 씰링결합되어 고조파 누설을 방지하는 통형상의 에프-시일관(380)이 마련되어 있다.

또한, 베인(311)과 결합되어 마이크로파를 외부로 방출하는 안테나로드(210)가 상부 자극편(320)을 관통하며 관축을 따라 출력부(200)까지 연장되어 있다. 이러한 양극실린더(310)의 외측부에는 다수의 냉각핀(360)이 설치되어 양극실린더(310)를 냉각시키는데, 이것은 이웃하는 것들과 일정간격 이격되도록 병렬로 배열되어 있으며, 금속재로 이루어진 요크(100)가 이들을 감싼다.

그리고 전원 입력부(400)에는 센터로드(340)와 사이드로드(350)가 끼워져 결합되는 세라믹 재질의 절연통(410)이 구성되고, 센터로드(340)와 사이드로드(350)의 단부에 접속되어 전원이 공급되는 터미날(420)이 각각 마련된다. 판상으로 이루어진 터미날(420)은 일단부가 센터로드(340)와 사이드로드(350)에 각각 접속되며 타단부는 90도 절곡되어 소정의 길이를 갖도록 연장된다. 터미날(420) 타단부는 소정의 곡률을 각도록 외향 밴딩되어 쵸크코일(430)의 단부가 용접수단에 의해 접합된다. 쵸크코일(430)은 외부전원이 최초로 입력되는 플러그(440)와 연계되어 불요고조파가 외부로 누설되는 것을 방지한다.

한편, 절연통(410)과 터미널(420) 및 쵸크코일(430) 등으로 이루어진 전원 입력부(400)를 감싸는 사각통상의 필터박스(500)가 요크(100)의 하측부(110)에 결합되어 있어서, 불요고조파의 누설을 방지하는 기능을 한다. 이러한 필터박스(500)는 상측판(510)이 요크(100) 하측부(110)에 코킹에 의해 결합되어 있는데, 이의 상세한 구조는 다음과 같다.

먼저, 소정두께의 금속재로 이루어진 요크(100)의 하측부(110)에는 필터박스(500) 상면판(510)의 가장자리부위와 대응하는 위치에 하향돌출된 코킹돌기(120)가 형성되어 있다. 그리고 필터박스(500)의 상면판(510) 중심부에는 결합공(540)이 천공되며, 이의 인접부에 통형상의 가이드부(541)가 형성되어 있어서 에프시일관(380) 일부가 결합공(540)을 통해 필터박스(500) 내부에 끼워져 결합되며 가이드부(541)가 에프시일관(380)의 외주면을 감싸게 된다. 또한 코킹돌기(120)와 대응하는 위치에 고정홀(520)이 일정간격 이격되게 천공되어 있으며, 선단부가 상향돌출되어 요크(100) 하측부(110)에 밀착되는 비드부(530)가 구성되어 있다. 비드부(530)는 선단부가 요크(100)에 밀착되어 불요고조파의 누설을 차폐하도록 구성되어 있는데, 이것은 필터박스(500) 상면판(510) 가장자리부위를 따라 반구형상으로 돌출되어 고정홀(520) 주위를 감싸게 된다.

따라서 코킹돌기(120)가 고정홀(520)에 삽입되도록 필터박스(500)를 가조립한 후, 코킹돌기(120) 선단부를 압착하면 필터박스(500)는 요크(100) 하측부(110)에 견고하게 결합된다. 이 때, 필터박스(500) 상면판(510) 상측으로 돌출된 반구형상의 비드부(530)는 요크(100) 하측부(110)에 밀착됨으로써, 요크(100)와 필터박스(500) 상면판(510) 사이의 틈새가 발생되지 않는다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 마그네트론의 작동을 설명한다. 먼저, 고전압의 외부전원이 플러그(440)를 통해 입력되면, 이것은 쵸크코일(430)과 터미날(420)을 통해 센터로드(340)와 사이드로드(350)로 공급된다. 그리고 필라멘트(312)와 양극스트랩(314)으로 연결된 복수개의 베인(311)에 전류가 흐르게 되며, 필라멘트(312)에서는 전자가 방출된다. 아울러 양극실린더(310)의 상 하부에 마련된 페라이트 마그네트(330)로부터 전달되는 자기에너지가 상,하부자극편(320)에 의해 작용공간(313)에 집속 제어된다. 자기에너지는 작용공간(313)에서 전자군과 상호작용함으로써 일종의 선형 운동인 사이클로이드(CYCLOID)운동을 하여 기본파 2450MHz의 주파수를 가지는 전자류 에너지를 생성한다. 이러한 고주파 에너지가 베인(311)과 접속된 안테나로드(210)를 통해 출력부(200)의 외부로 방출되어 음식물 등을 조리하게 된다.

한편, 이러한 마그네트론은 내부인자의 상호관계 등으로 인해 기본파 출력의 정수배에 해당되는 불요고조파가 발생된다. 이 불요고조파의 일부는 센터로드(340)와 사이드로드(350), 그리고 터미날(420)의 외표면을 타고 필터박스(500) 내부로 도출되는데, 필터박스(500)는 앞에서 설명한 바와 같이 요크(100) 하측부(110)에 비드부(530)를 통해 밀착됨으로써 고주파 누설이 방지된다.

즉, 필터박스(500) 상측판(510)에는 코킹결합부 주위를 감싸며 선단부가 요크(100) 하측부(110)와 밀착되도록 반구형상의 비드부(530)가 돌출되게 마련되어 있어서, 필터박스(500)의 코킹결합시 필터박스(500) 상측판(510)과 요크(100) 하측부(110) 사이에는 틈새가 발생되지 않고, 불요고조파 누설이 차폐된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 마그네트론은 절연통과 터미날, 쵸크코일 등으로 이루어진 전원 입력부를 감싸 마이크로파의 누설을 방지하는 사각통상의 필터박스가 요크 하측부에 코킹작업을 통해 결합되는데, 필터박스의 상면판에 코킹부위를 감싸며 선단부가 요크 하측부에 밀착되도록 반구형상으로 돌출된 비드부가 형성되어 있다. 이에 따라 필터박스 상면판과 요크 하측부 사이에 틈새가 발생되지 않고 씰링됨으로써, 불요고조파 누설이 방지되는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 고주파 에너지를 생성하는 양극실린더(310), 상기 양극실린더(310)의 외측부에 이웃하는 것과 일정간격 이격되도록 병렬로 배열된 냉각핀(360), 상기 냉각핀(360)을 감싸도록 설치되며 외형몸체를 이루는 요크(100), 상기 양극실린더(310)에 전류를 공급하는 센터로드(340)와 사이드로드(350), 일단부가 상기 센터로드(340)와 상기 사이드로드(360)의 단부에 각각 접속되며 타단부는 플러그(440)와 연계된 쵸크코일(430)이 접합되는 터미날(420), 상기 쵸크코일(430)과 상기 터미날(420)을 감싸도록 상면판(510)이 상기 요크(100) 하측부(110)에 코킹결합되어 불요고조파가 외부로 누설되는 것을 방지하는 사각통상의 필터박스(500)를 갖춘 마그네트론에 있어서,

   상기 필터박스(500)의 상면판(510)에는 코킹결합부위를 감싸도록 이루어지며 선단부가 상기 요크(100) 하측부(110)에 밀착되도록 반구형상으로 돌출되어 불요고조파 누설을 차폐하는 비드부(530)가 마련되는 것을 특징으로 하는 마그네트론.