KR20030089322A - Yoke structure for magnetron - Google Patents

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이형윤
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Abstract

PURPOSE: A yoke structure is provided to allow for a stable formation of magnetic field and achieve improved efficiency of generation of high frequency energy. CONSTITUTION: An anode cylinder and a vane are arranged in a yoke(101), and a filament is arranged at the center where the vane is mounted. An upper magnet and a lower magnet(22) are arranged at the upper and lower portions of the anode cylinder, respectively. The yoke has an input unit arranged at the lower portion of the yoke so as to input a power, and an output unit arranged at the upper portion of the yoke so as to output a high frequency energy. The yoke has a shape same as the shape of the upper and lower magnets so as to form a magnetic field in a stable manner.

Description

마그네트론의 요크구조{YOKE STRUCTURE FOR MAGNETRON}Yoke structure of magnetron {YOKE STRUCTURE FOR MAGNETRON}

본 발명은 마그네트론의 요크구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상,하부마그네트와 상,하부폴피스 및 요크에 의하여 형성되는 자계가 동일한 반경으로 형성되도록 하여 안정된 자계의 형성이 이루어질 수 있도록 한 마그네트론의 요크구조에 관한 것이다.The present invention relates to a yoke structure of a magnetron. More specifically, the magnetron formed by the upper and lower magnets and the upper and lower pole pieces and the yoke is formed in the same radius so that a stable magnetic field can be formed. It relates to the yoke structure.

일반적으로 알려진 바와 같이 마그네트론은 전자레인지 또는 조명기기 등에 장착되어 전기에너지를 마이크로파와 같은 고주파에너지로 변환시키는 기기이다.As is generally known, a magnetron is a device installed in a microwave oven or a lighting device to convert electrical energy into high frequency energy such as microwaves.

종래 일반적인 구조의 마그네트론이 도 1, 도 2, 도3에 도시된 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.A magnetron having a conventional general structure is illustrated in FIGS. 1, 2, and 3, which will be briefly described as follows.

도시된 바와 같이, 상부요크(1a)와 하부요크(1b)가 대략 "ㅁ"자 형상이 되도록 결합된 요크(1)의 내측에는 동파이프를 이용하여 원통형으로 제작된 양극 실린더(2)가 설치되어 있고, 그 양극 실린더(2)의 내부에는 고주파 성분을 유기시키도록 공동공진기를 형성하는 복수개의 베인(3)이 축심방향을 향하여 동일한 간격으로 배치되어 있으며, 그 베인(3)의 선단부측에는 그 상,하부에 각각 내측균압링(4)과 외측균압링(5)이 교번적으로 접속되도록 결합되어 있어서, 상기 양극 실린더(2)와 베인(3)이 양극부(ANODE)를 이루도록 되어 있다.As shown in the drawing, an anode cylinder 2 made of a cylindrical shape using a copper pipe is installed inside the yoke 1 where the upper yoke 1a and the lower yoke 1b are combined to have a shape of approximately "wh". Inside the anode cylinder 2, a plurality of vanes 3 forming a cavity resonator are arranged at equal intervals in the axial direction so as to induce high frequency components. The inner and outer pressure equalizing rings 4 and 5 are coupled to the upper and lower parts alternately so that the anode cylinder 2 and the vane 3 form an anode portion ANODE.

그리고, 상기 양극 실린더(2)의 중심축상에는 베인(3)의 선단부와 일정간격의 작용공간(6)이 형성되도록 나선형으로 권선된 필라멘트(7)가 설치되어 있는데,그 필라멘트(7)는 텅스텐과 산화토륨의 혼합물로 되어 있어서, 공급되는 동작전류에 의해 가열되어 열전자를 방출하는 음극부(CATHODE)를 이루도록 되어 있다.In addition, on the central axis of the anode cylinder (2) is provided a spirally wound filament (7) to form a working space (6) of the tip portion of the vanes 3 and a predetermined interval, the filament (7) is tungsten It is made of a mixture of thorium oxide, and forms a cathode portion CATHODE that is heated by a supplied operating current to emit hot electrons.

또한, 상기 필라멘트(7)의 상단부에는 방출되는 열전자가 상방향으로 방사되는 것을 차단하기 위해 탑실드(8)가 고착되어 있고, 하단부에는 방출되는 열전자가 하방향으로 방사되는 것을 차단하기 위해 앤드실드(9)가 고착되어 있는데, 그 앤드실드(9)의 중앙부에 형성된 관통공에는 몰리브덴 재질의 센터리드(10)가 삽입되어 탑실드(8)의 하면에 접합 고정되어 있고, 하면에는 그 센터리드(10)와 일정간격을 두고 설치되며 몰리브덴 재질로된 사이드리드(11)의 상단부가 접합 고정되어 있다.In addition, the top shield 8 is fixed to the upper end of the filament 7 to block the emitted hot electrons from radiating upward, and the end shield to prevent the radiated hot electrons from radiating downward. (9) is fixed to the through hole formed in the center portion of the end shield (9) is inserted into the center lead 10 made of molybdenum and fixed to the lower surface of the top shield (8), the center lead on the lower surface The upper end of the side lead 11 made of molybdenum material is installed at a predetermined interval from the 10 and is fixed.

그리고, 상기 양극 실린더(2)의 상,하측 개구부에는 자성체로된 깔대기 형상의 상부폴피스(13)과 하부폴피스(14)가 결합되어 있고, 그 상부폴피스(13)의 상측과 하부폴피스(14)의 하측에는 원통형상의 A-실(15)과 F-실(16)이 각각 브레이징으로 접합되어 있는데, 그 A-실(15)의 상측과 F-실(16)의 하측에는 고주파를 외부로 출력하는 A-세라믹(17)과 절연을 위한 F-세라믹(18)이 브레이징으로 접합되어 있고, 상기 A-세라믹(17)의 상측에는 배기관(19)이 브레이징으로 접합되어 있으며, 그 배기관(19)의 상단부는 양극 실린더(2)의 내부를 진공상태로 밀봉하기 위해 절단과 동시에 접합되어 있다.In addition, the upper and lower openings of the anode cylinder 2 are coupled to the upper pole piece 13 and the lower pole piece 14 having a funnel shape made of magnetic material, and the upper and lower poles of the upper pole piece 13 are coupled to each other. At the lower side of the piece 14, the cylindrical A-chamber 15 and the F-chamber 16 are brazed, respectively, and the high frequency is at the upper side of the A-chamber 15 and the lower side of the F-chamber 16. A-ceramic (17) for outputting to the outside and F-ceramic (18) for insulation are brazed, the exhaust pipe 19 is brazed to the upper side of the A-ceramic (17), The upper end of the exhaust pipe 19 is joined at the same time as cutting to seal the inside of the anode cylinder 2 in a vacuum state.

또한, 상기 A-실(15)의 내측에는 공동공진기 내에서 발진되는 고주파를 출력하기 위한 안테나(20)가 설치되는데, 그 안테나(20)의 하단부는 베인(3)에 접속되어 있고, 상단부는 상기 배기관(19)의 내측 상면에 고정되어 있다.In addition, inside the A-chamber 15, an antenna 20 for outputting high frequency oscillated in the cavity resonator is installed. The lower end of the antenna 20 is connected to the vane 3, and the upper end is It is fixed to the inner upper surface of the exhaust pipe 19.

그리고, 상기 양극 실린더(2)의 상측과 하측에는 요크(1)의 내측면에 접촉되도록 상부마그네트(21)와 하부마그네트(22)가 결합되어 있어서, 상기 상,하부폴피스(13)(14)과 함께 자계를 형성할 수 있도록 되어 있다.In addition, the upper magnet 21 and the lower magnet 22 are coupled to the upper side and the lower side of the anode cylinder 2 so as to contact the inner surface of the yoke 1, so that the upper and lower pole pieces 13, 14 ) To form a magnetic field.

또한, 상기 요크(1)의 하측에는 박스체로된 필터박스(26)가 결합되어 있고, 그 필터박스(26)의 내측에는 입력부로 역류하는 고조파 노이즈를 감쇄시키기 위한 1쌍의 초크코일(27)이 설치되어 있는데, 그 1쌍의 초크코일(27)의 일단부는 상기 F-세라믹(18)에 형성된 관통공에 삽입되도록 결합되는 1쌍의 F-리드(28)의 하단부에 전기적으로 접속되어 있다.In addition, a box-shaped filter box 26 is coupled to the lower side of the yoke 1, and a pair of choke coils 27 for attenuating harmonic noise flowing back to the input part inside the filter box 26. Although one end of the pair of choke coils 27 is provided, the one end of the pair of choke coils 27 is electrically connected to the lower end of the pair of F-leads 28 which are coupled to be inserted into the through holes formed in the F-ceramic 18. .

그리고, 상기 F-세라믹(18)의 관통공에 삽입결합된 F-리드(28)의 상단부는 상기 F-세라믹(18)의 상측에 설치된 1쌍의 디스크(29) 하면에 각각 접합되어 있고, 그 디스크(29)들의 상면에는 상기 센터리드(10)와 사이드리드(11)의 하단부가 각각 접합되어 있다.The upper ends of the F-leads 28 inserted into the through-holes of the F-ceramic 18 are respectively bonded to the lower surfaces of the pair of disks 29 provided above the F-ceramic 18. Upper ends of the discs 29 are joined to lower ends of the center leads 10 and the side leads 11, respectively.

또한, 상기 필터박스(26)의 측벽에는 캐패시터(31)가 설치되어 있는데, 그 캐패시터(31)의 내측단부는 상기 초크코일(27)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 초크코일(27)에는 저주파 노이즈를 흡수하기 위한 페라이트(32)가 길이방향으로 삽입되어 있다.In addition, a capacitor 31 is provided on the side wall of the filter box 26, and an inner end of the capacitor 31 is electrically connected to the choke coil 27, and the choke coil 27 has a low frequency. Ferrites 32 for absorbing noise are inserted in the longitudinal direction.

한편, 상기 요크(1)의 내주면과 양극 실린더(2)의 외주면 사이에는 냉각핀(41)이 설치되어 있고, 상기 A-세라믹(17)의 상측에는 배기관(19)의 접합부를 보호할 수 있도록 안테나 캡(42)이 씌워져 있다.Meanwhile, a cooling fin 41 is provided between the inner circumferential surface of the yoke 1 and the outer circumferential surface of the anode cylinder 2, and the joint of the exhaust pipe 19 is protected on the upper side of the A-ceramic 17. The antenna cap 42 is covered.

상기와 같이 구성되어 있는 일반적인 마그네트론은 외부전원이 F-리드(28)를 통하여 센터 리드(10)와 사이드 리드(11)에 공급이 F-리드(28), 센터리드(10), 필라멘트(7), 탑실드(8), 앤드실드(9), 사이드리드(11), 디스크(29)로 이루어지는 폐회로가 구성되어 필라멘트(7)에 동작전류가 공급이되고, 그와 같이 공급되는 동작전류에 의하여 필라멘트(7)가 가열이되며 열전자가 방출이 되며, 그와 같이 방출된 열전자에 의해 전자군이 형성된다.In the general magnetron constructed as described above, the external power is supplied to the center lead 10 and the side lead 11 through the F-lead 28, and the F-lead 28, the center lead 10, and the filament 7 ), A closed circuit consisting of the top shield 8, the end shield 9, the side lid 11, and the disk 29 is configured so that the operating current is supplied to the filament 7, and the operating current supplied as such As a result, the filament 7 is heated to emit hot electrons, and electron groups are formed by the emitted hot electrons.

그리고, 사이드 리드(11)를 통하여 양극부로 공급되는 구동전압에 의해 작용공간(6) 내에는 강한 전계가 형성이 되고, 상부 마그네트(21)와 하부 마그네트(22)에 의해 발생된 자속이 하부폴피스(14)을 따라 작용공간(6) 쪽으로 인도되어, 작용공간(6)을 통해 상부폴피스(13)으로 진행하면서 작용공간(6)내에 높은 자계가 형성된다.In addition, a strong electric field is formed in the working space 6 by the driving voltage supplied to the anode portion through the side lead 11, and the magnetic flux generated by the upper magnet 21 and the lower magnet 22 is lower pole. Guided along the piece 14 toward the working space 6, a high magnetic field is formed in the working space 6, proceeding through the working space 6 to the upper pole piece 13.

따라서, 고온의 필라멘트(7) 표면에서 작용공간(6)의 내부로 방출되는 열전자는 작용공간(6) 내에 존재하는 강한 전계에 의해 베인(3)쪽으로 진행함과 동시에 강한 자계에 의해 수직으로 힘으로 받아 나선형으로 원운동하며 베인(3)에 도달하게 된다.Therefore, the hot electrons emitted from the surface of the hot filament 7 into the working space 6 travel to the vane 3 by the strong electric field present in the working space 6, and at the same time, the force is applied vertically by the strong magnetic field. It will receive the vane (3) in a circular motion in a spiral.

이러한 전자의 운동으로 형성된 전자군은 주기적인 고주파 발진주파수의 배수의 역수분의 일 만큼의 주기로 베인(3)에 간섭을 일으키고, 이 작용에 의해 베인(3)간의 마주보는 공간 즉 공진기에는 서로 마주보는 베인(3) 간에 작용하는 정전용량의 캐패시턴스 성분과 상기 마주보는 베인(3)과 이를 연결하는 양극 실린더(2)로 이루어지는 인덕턴스 성분이 회로상에서 병렬공진회로를 구성하여 공진주파수가에 의해 결정된 고주파가 베인(3)으로 부터 유기되고, 그와 같이유기된 고주파가 안테나(20)를 통하여 외부로 방사되어 음식물의 분자들을 초당 24억 5천만번 진동시켜서 발생되는 마찰열에 의해 음식물이 조리된다.The group of electrons formed by the movement of the electrons interferes with the vanes 3 at intervals equal to the reciprocal of the multiple of the periodic high frequency oscillation frequency, and by this action, the vanes 3 face each other, that is, the resonator. The capacitance component of the capacitance acting between the visible vanes 3 and the inductance component composed of the opposing vanes 3 and the anode cylinder 2 connecting them constitute a parallel resonant circuit on the circuit so that the resonance frequency is increased. The high frequency determined by the vane 3 is induced from the vane 3, and the organic high frequency is radiated outward through the antenna 20, and the food is cooked by the frictional heat generated by vibrating the molecules of the food 2.25 billion times per second. do.

그러나, 상기와 같이 구성되어 있는 종래 마그네트론에서는 도 2에서와 같이 요크(1)가 사각형의 평면형상으로 되어 있어서 자력이 발생되는 원형링 형상의 상,하부마그네트(21)(22)와 요크(1)의 각 위치가 각각 다르게 자계가 형성된다. 따라서, b지점과 a 및 c지점은 각각 상,하부마그네트(21)(22)에서 거리가 다르기 때문에 그와 같은 형태의 요크(1)를 따라 형성되는 자계가 상당히 불안정하게 형성되어 효율을 저하시키는 문제점이 있었다.However, in the conventional magnetron constructed as described above, the yoke 1 has a rectangular planar shape, as shown in FIG. 2, and the upper and lower magnets 21 and 22 and the yoke 1 of circular ring shapes in which magnetic force is generated. The magnetic field is formed differently in each position of). Therefore, since the points b and the points a and c differ from the upper and lower magnets 21 and 22, respectively, the magnetic field formed along the yoke 1 of the shape is considerably unstable, thereby reducing efficiency. There was a problem.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 자계가 안정적으로 형성되도록 하여 마그네트론의 효율을 향상시키도록 하는데 적합한 마그네트론의 요크구조를 제공함에 있다.An object of the present invention devised in view of the above problems is to provide a yoke structure of a magnetron suitable for improving the efficiency of the magnetron by forming a magnetic field stably.

도 1은 종래 마그네트론의 구조를 보인 사시도.1 is a perspective view showing the structure of a conventional magnetron.

도 2는 도 1의 평면도.2 is a plan view of FIG.

도 3은 도 1의 종단면도.3 is a longitudinal cross-sectional view of FIG. 1;

도 4는 본 발명에 따른 요크구조를 가지는 마그네트론의 사시도.4 is a perspective view of a magnetron having a yoke structure according to the present invention;

도 5는 도 4의 평면도.5 is a plan view of FIG. 4.

도 6은 본 발명의 요크를 보인 사시도.Figure 6 is a perspective view of the yoke of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

2 : 양극 실린더 3 : 베인2: anode cylinder 3: vane

7 : 필라멘트 21 : 상부마그네트7: filament 21: upper magnet

22 : 하부마그네트 101 : 요크22: lower magnet 101: yoke

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여In order to achieve the object of the present invention as described above

요크의 내측에 전기적으로 양극이 되는 양극 실린더와 베인이 설치되어 있고, 그 베인이 설치된 중심부에는 음극이 되는 필라멘트가 설치되어 있으며, 상기 양극 실린더의 상,하부에는 상,하부 마그네트가 설치되어 있고, 상기 요크의 하측에는 전원을 입력하는 입력부가 설치되어 있으며, 상측에는 고주파 에너지를 출력하기 위한 출력부가 설치되어 있는 마그네트론에 있어서,An anode cylinder and vanes electrically serving as anodes are provided inside the yoke, and filaments serving as cathodes are installed in the center where the vanes are installed, and upper and lower magnets are installed at the upper and lower portions of the anode cylinder. In the magnetron is provided on the lower side of the yoke is provided with an input for inputting power, the upper side is provided with an output for outputting high frequency energy,

상기 요크는 안정된 자계가 형성될 수 있도록 상,하부 마그네트와 동일형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 요크구조가 제공된다.The yoke is provided with a yoke structure of a magnetron, characterized in that formed in the same shape as the upper, lower magnets so that a stable magnetic field can be formed.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 마그네트론의 요크구조를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the yoke structure of the magnetron of the present invention configured as described above will be described in more detail with reference to embodiments of the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 따른 요크구조를 가지는 마그네트론의 사시도이고, 도 5는 도 4의 평면도이며, 도 6은 본 발명의 요크를 보인 사시도로서, 종래의 구성과 동일한 부분에 대하여는 동일명칭과 동일부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.Figure 4 is a perspective view of a magnetron having a yoke structure according to the present invention, Figure 5 is a plan view of Figure 4, Figure 6 is a perspective view showing the yoke of the present invention, the same reference numerals and the same reference numerals for the same parts as the conventional configuration. And a detailed description thereof will be omitted.

도시된 바와 같이, 본 발명은 철판을 성형가공하여 상부요크(101a)와 하부요크(101b)가 결합된 대략 "ㅁ"자 형상의 요크(101)가 설치되어 있고, 그 요크(101)의 내측 상부에는 원형링형상의 상부마그네트(21)가 설치되어 있으며, 하부에도 원형링형상의 하부마그네트(22)가 설치되어 있는데, 상기 요크(101)의 형상이 상측에서 볼때 상,하부마그네트(21)(22)와 동일형상인 원통형으로 되어 있다.As shown, the present invention is formed by forming the iron plate, the yoke 101 of the substantially "k" shape that is coupled to the upper yoke 101a and the lower yoke 101b is provided, the inside of the yoke 101 The upper magnet 21 of the circular ring shape is installed at the upper part, and the lower magnet 22 of the circular ring shape is also installed at the lower part. When the shape of the yoke 101 is viewed from above, the upper and lower magnets 21 are provided. It is a cylindrical shape having the same shape as (22).

즉, 도 5에 보인 바와 같이, 상,하부마그네트(21)(22)의 외측면에서 요크(101)의 외측면까지의 거리가 동일(a=b=c)하게 요크(101)가 형성되어 있다.That is, as shown in FIG. 5, the yoke 101 is formed such that the distances from the outer surfaces of the upper and lower magnets 21 and 22 to the outer surfaces of the yoke 101 are the same (a = b = c). have.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명에서는 입력부로 전원이 공급이되면 음극인 필라멘트(7)가 가열이 되며 열전자를 방출하고, 양극 실린더(2)와 베인(3)에 의하여 작용공간(6)에 전계가 형성되며, 상,하부마그네트(21)(22)와 요크(101) 및 상,하부폴피스(13)(14)에 의하여 자계가 형성되며 공진기의 공진에 의한 고주파 에너지가 발생되는데, 상기와 같이 형성되는 자계는 상,하부마그네트(21)(22)에서 요크(101)의 외주면까지의 작용거리(a=b=c)가 전방향에 걸쳐 동일하므로 항상 안정되게 형성되어진다.In the present invention configured as described above, when power is supplied to the input unit, the filament 7, which is the cathode, is heated to emit hot electrons, and the electric field is formed in the working space 6 by the anode cylinder 2 and the vanes 3. And magnetic fields are formed by the upper and lower magnets 21 and 22 and the yoke 101 and the upper and lower pole pieces 13 and 14, and high frequency energy is generated by the resonance of the resonator. The magnetic field formed as described above is always stable because the working distance (a = b = c) from the upper and lower magnets 21 and 22 to the outer circumferential surface of the yoke 101 is the same throughout.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 마그네트론의 요크구조는 요크의 형상을 상,하부마그네트의 형상과 동일한 원통형으로 형성하여, 상,하부마그네트에서 요크를 따라 형성되는 자계의 작용하는 거리가 동일하게 형성되도록 함으로써, 항상 안정된 자계의 형성이 이루어지고, 그에 따라 고주파 에너지의 발생효율이 향상되어지는 효과가 있다.As described in detail above, the yoke structure of the magnetron according to the present invention forms the shape of the yoke in the same cylindrical shape as that of the upper and lower magnets, and thus the distance of the magnetic field formed along the yoke in the upper and lower magnets is the same. By forming it, the stable magnetic field is always formed, whereby the generating efficiency of high frequency energy is improved.

Claims (2)

요크의 내측에 전기적으로 양극이 되는 양극 실린더와 베인이 설치되어 있고, 그 베인이 설치된 중심부에는 음극이 되는 필라멘트가 설치되어 있으며, 상기 양극 실린더의 상,하부에는 상,하부 마그네트가 설치되어 있고, 상기 요크의 하측에는 전원을 입력하는 입력부가 설치되어 있으며, 상측에는 고주파 에너지를 출력하기 위한 출력부가 설치되어 있는 마그네트론에 있어서,An anode cylinder and vanes electrically serving as anodes are provided inside the yoke, and filaments serving as cathodes are installed in the center where the vanes are installed, and upper and lower magnets are installed at the upper and lower portions of the anode cylinder. In the magnetron is provided on the lower side of the yoke is provided with an input for inputting power, the upper side is provided with an output for outputting high frequency energy, 상기 요크는 안정된 자계가 형성될 수 있도록 상,하부 마그네트와 동일형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 요크구조.The yoke structure of the magnetron, characterized in that formed in the same shape as the upper, lower magnets so that a stable magnetic field can be formed. 제 1항에 있어서, 상기 요크는 원통형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 요크구조.The yoke structure of a magnetron according to claim 1, wherein the yoke is formed in a cylindrical shape.
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