KR950004512B1

KR950004512B1 - Magnetron

Info

Publication number: KR950004512B1
Application number: KR1019920023871A
Authority: KR
Inventors: 장용기
Original assignee: 주식회사금성사; 이헌조
Priority date: 1992-12-10
Filing date: 1992-12-10
Publication date: 1995-05-01
Also published as: KR940016394A

Abstract

Filament in the cathode of magnetron has a diameter larger at the center than at the end, to prevent disconnection which easily occurs by the non-uniform thickness of carbon deposition. The diameter of filament is largest at the center, and gets smaller from the center to the end gradually. The thickness of carbon deposition becomes uniform and the life of the filament is prolonged.

Description

magnetron

제1도는 일반적인 마그네트론의 구성을 보인 반단면도.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a general magnetron.

제2도는 마그네트론 음극 스템(Stem)의 구조도.2 is a structural diagram of a magnetron cathode stem.

제3도는 종래의 마그네트론 필라멘트의 형상도.3 is a shape diagram of a conventional magnetron filament.

제4도는 본 발명에 의한 마그네트론 필라멘트의 형상도.4 is a shape diagram of a magnetron filament according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 필라멘트 3 : 상 엔드 쉴드1: filament 3: upper end shield

4 : 하 엔드 쉴드4: lower end shield

본 발명은 전자레인지 등에 사용되는 마그네트론에 관한 것으로, 특히 마그네트론에 구비되는 필라멘트의 중앙부에 선경(텅스텐선의 굵기)을 양단부의 선경보다 크게하여, 필라멘트의 착탄시, 필라멘트의 중앙부와 양단부의 온도를 동일하게 함으로써 필라멘트의 착탄층의 두께를 균일하게 하도록 한 마그네트론에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetron used in a microwave oven and the like, and in particular, a wire diameter (thickness of tungsten wire) is made larger than the wire diameter of both ends at the center of the filament provided in the magnetron. The present invention relates to a magnetron in which the thickness of the impact layer of the filament is made uniform.

일반적으로 마그네트론은 효율이 좋은 마이크로파를 생성시키는 2극 진공관으로서, 전자레인지등에 장착되어 식품류의 해동 및 가열에 이용되는데 제1도에 도시한 바와같이, 열전자를 방사하기 위한 필라멘트(1)와, 상기 필라멘트(1)를 상부에서 지지하면서 열전자가 작용공간(2)의 외부로 이탈되는 현상을 방지하기 위한 상 엔드 쉴드(3)와, 상기 필라멘트(1)를 하부에서 지지하는 히 엔드 쉴드(4)완, 애노드(5)의 내벽에 방사상으로 형성되는 수개의 베인(6)과, 상하용기(7)(8)와 자석(9)(9')과 자극(10)으로 구성되는 자기회로와, 상기 베인(6)위 상측에 설치되어 전자기파 에너지를 외부로 방출시키는 안테나(11)와, 상기 안테나(11)를 통과하는 마이크로파가 출력되는 에이-세라믹(12), 배기관(13), 안테나 캡(14)으로 이루어지는 출력부로 구성되어, 애노드(5)의 공간부에서 형성된 전자기파 에너지가 안테나(11)를 통하여 전자레인지의 캐비티의 내부로 방사되게 된다.In general, a magnetron is a two-pole vacuum tube that generates microwaves with high efficiency. The magnetron is used for thawing and heating foods by being installed in a microwave oven or the like. As shown in FIG. 1, the filament 1 for radiating hot electrons, and An upper end shield 3 for preventing the release of hot electrons to the outside of the working space 2 while supporting the filament 1 from above, and a heat end shield 4 for supporting the filament 1 below. Arm and a plurality of vanes (6) formed radially on the inner wall of the anode (5), a magnetic circuit composed of upper and lower vessels (7) (8), magnets (9) (9 ') and magnetic poles (10), An antenna 11 installed above the vane 6 and emitting electromagnetic energy to the outside; and an A-ceramic 12, an exhaust pipe 13, and an antenna cap in which microwaves passing through the antenna 11 are output; It is composed of an output section consisting of 14), the space of the anode (5) Electromagnetic wave energy formed in the unit is radiated into the cavity of the microwave oven through the antenna 11.

종래 마그네트론 필라멘트는 제2도에서와 같이 상하부에서 상 엔드 쉴드(3)와, 하 엔드 쉴드(4)에 의해 지지되어 음극 스템(Stem)에 구비되어 있는데, 상기 상 하 엔드 쉴드(3)(4)는 몰리브덴등의 고융점 고속소결체로 형성되어 있고, 필라멘트(1)는 토륨 성분이 첨가된 텅스텐선으로 형성되어 있다.The conventional magnetron filament is supported by the upper end shield 3 and the lower end shield 4 at the upper and lower portions, as shown in FIG. 2, and is provided on the cathode stem, which is the upper and lower end shields 3 and 4. ) Is formed of a high melting point sintered body such as molybdenum, and the filament 1 is formed of a tungsten wire to which a thorium component is added.

또한, 상기 필라멘트(1)는 필라멘트(1)로부터 방출되는 열전자의 양을 일정하게 제어하고, 필라멘트의 수명을 연장시키기 위해서는 필라멘트의 표면에 탄소층을 형성하여 주는데, 그 공정을 부여하여 설명하면, 상기 필라멘트(1)자 구비된 음극 스템을 밀폐용기에 집어넣고, 용기내부를 진공상태를 만든다음, 상기 음극스템에 일정량에 전류를 가하여 필라멘트(1)를 고온으로 상승시킨후에 상기 진공상태의 용기 내부의 탄소가스를 투입하여 탄소성분이 고온으로 된 필라멘트(1)의 표면에 침투되어 일정두께의 착탄층이 형성되도록 한다.In addition, the filament 1 forms a carbon layer on the surface of the filament in order to constantly control the amount of hot electrons emitted from the filament 1 and to extend the life of the filament. Put the negative electrode stem provided with the filament (1) in a sealed container, and make a vacuum inside the container, and after applying a current to the cathode stem in a certain amount to raise the filament (1) to a high temperature, the container in the vacuum state The internal carbon gas is introduced to allow the carbon component to penetrate into the surface of the filament 1, which has become a high temperature, to form an impact layer of a predetermined thickness.

이때 필라멘트의 온도와, 텅스텐과 탄소와의 결합도는 비례관계에 있기 때문에 필라멘트의 온도가 높을수록 착탄층의 두께는 두꺼워지게 된다.At this time, since the temperature of the filament and the bond between tungsten and carbon have a proportional relationship, the higher the temperature of the filament, the thicker the impact layer becomes.

종래의 마그네트론 필라멘트의 형상은 제3도에 도시한 바와같이, 필라멘트의 중앙부의 선경(φ₁)과 양단부의 선경(φ₂)이 동일(φ₁=φ₂)하게 형성되어 있는데, 필라멘트의 착탄시 필라멘트를 발열시킬때, 필라멘트의 양단부가 몰리브덴과 같은 고융점금속 소결체로 지지체와 결합되어 있기 때문에 필라멘트의 발열량의 일부를 지지체에 빼앗기게 되어 필라멘트의 양단부의 온도가 필라멘트의 중앙부의 온도보다 상대적으로 낮아지게되며, 이에따라 착탄층의 두께도 얇아지게 됨으로써, 괼라멘트의 중앙부의 처짐현상이 발생되어 필라멘트의 수명이 단축되는 결함이 있었고, 또한, 필라멘트 착탄층의 두께의 차이로 인하여 필라멘트의 가열과 냉각이 반복됨에 따라 열팽창율의 차로 인한 필라멘트의 단선불량이 발생되는 문제점이 있었다.In the conventional magnetron filament, as shown in FIG. 3, the line diameter φ ₁ of the central portion of the filament and the line diameter φ ₂ of both ends are formed to be the same (φ ₁ = φ ₂ ), and the filament is impacted When heating the filament, since both ends of the filament are bonded to the support by a high melting point metal sintered body such as molybdenum, part of the fever of the filament is lost to the support so that the temperature of both ends of the filament is relatively higher than the temperature of the center of the filament. As a result, the thickness of the impact layer becomes thinner, thereby causing the deflection of the central portion of the filament to shorten the life of the filament, and also the heating and cooling of the filament due to the difference in the thickness of the filament impact layer. As the repetition was repeated, there was a problem in that disconnection of the filament occurred due to the difference in thermal expansion rate.

상기한 바와같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 마그네트론 음극부의 상.하앤드 쉴드 사이에 있는 필라멘트 중앙부의 단면적을 양단부의 단면적보다 크게하여 전체 필라멘트의 착탄이 균일하게 형성되도륵 함으로써, 필라멘트의 수평을 연장하고, 착탄층 두께의 차이로 외부출력으로 인한 필라멘트의 단선 불량을 방지하려는데 있다.An object of the present invention devised to solve the above problems is to make the impact of the entire filament uniformly by making the cross-sectional area of the center of the filament between the upper and lower shields of the magnetron cathode part larger than the cross-sectional area of both ends. It is to extend the horizontal of the filament, and to prevent the disconnection of the filament due to the external output due to the difference in the impact layer thickness.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 필라멘트의 단면적을 중앙부에서 양단부측으로 가면서 작아지도록 형성하여, 필라멘트의 착탄층의 두께가 균일하게 형성되는 음극부 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 마그네트론이 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, there is provided a magnetron characterized in that the cross-sectional area of the filament is formed so as to become smaller while going from the center portion to both end portions, and has a cathode portion structure in which the thickness of the impact layer of the filament is formed uniformly.

이하, 상기한 바와같은 본 발명은 본 발명의 구성 및 작용효과를 설명한다.Hereinafter, the present invention as described above describes the configuration and effect of the present invention.

제4도는 본 발명에 의한 마그네트론 필라멘트의 형상도로서, 이에 도시한 바와같은, 본 발명은 전자레인지용 마그네트론의 음극체의 일부인 필라멘트의 형상을 변경하여, 필라멘트의 착탄시 필라멘트의 착탄층의 두께를 균일하게 하려는 것으로, 본 발명 의한 마그네트론 필라멘트는 필라멘트 중앙부의 선경(φ₃)이 필라멘트 양단부의 선경(φ₄)보다 크게 형성하여(φ₃>φ₄) 구성한다.4 is a shape of the magnetron filament according to the present invention, as shown in the present invention, by changing the shape of the filament which is a part of the cathode body of the magnetron for microwave oven, the thickness of the impact layer of the filament when the filament is impacted In order to make it uniform, the magnetron filament according to the present invention is formed by forming the wire diameter φ ₃ of the filament center portion larger than the wire diameter φ _{4 of} both ends of the filament (φ ₃ > φ ₄ ).

즉, 필라멘트의 선경은 중앙부에서 양단부측으로 갈수록 작아지도록 형성하여, 필라멘트의 착탄작업시에 필라멘트에 가해지는 전류는 필라멘트의 중앙부의 선경(φ₃)이 크게 형성되어 있으므로, 중앙부는 양단부에 비해 단면적이 커지고 저항값은 작아져서, 동일한 전류가 흐를때 그 발열량이 양단부에 비해 작아지게 됨으로써 필라멘트 중앙부의 온도와 발열량의 일부를 지지체인 상 하 엔드 쉴드에 빼앗기는 필라멘트 양단부의 온도가 거의 비슷하게 되어, 착탄층의 두께는 균일하게 형성되는 것이다.That is, the line diameter of the filament is formed to become smaller from the center portion to both end sides, and the current applied to the filament during the impacting operation of the filament has a larger line diameter (φ ₃ ) at the center portion of the filament, so that the center portion has a cross-sectional area When the same current flows, the resistance value becomes smaller, and the heat generation amount becomes smaller than both ends, so that the temperature of the filament center portion and the filament both ends portion of the heat generation portion that is lost to the upper and lower end shields, which are a support, become almost the same. The thickness is formed uniformly.

실제적인 마그네트론용 필라멘트의 경우, 텅스텐선의 선경은 0.4∼0.7mm가 사용되고 있는데, 0.4mm이하인 경우에는 착탄층 두께를 제외한 부분의 지름이 너무 작기때문에 열적, 기계적 충격에 약해지므로 사용되기가 어렵고, 선경이 0.7mm이상인 경우에는 필라멘트의 코일링(Coiling)된 선과 선사이에 거리가 지나치게 근접되어 선과 선이 접촉되는 문제가 있으며, 인접된 선에 대해 복사열의 영향이 미치게 되어 필라멘트가 지나치게 고온으로 되어 필라멘트의 강도가 약해지는 문제가 있기 때문에 마그네트론용 필라멘트에는 사용되지 않고 있다.In the case of the actual filament for magnetron, the wire diameter of tungsten wire is 0.4 ~ 0.7mm. If the diameter is 0.4mm or less, the diameter of the part except the impact layer thickness is too small, so it is difficult to be used because it is weak to thermal and mechanical impact. If the diameter is more than 0.7mm, the distance between the coiled line and the line of the filament is too close, and there is a problem of contact between the line and the line, and the effect of radiant heat on the adjacent line causes the filament to become excessively high temperature. It is not used for the filament for magnetron because of the problem of weakening the strength.

한편, 필라멘트의 텅스텐선의 원형이 아닌 경우에는 상기한 바와같은 원리에 의해 필라멘트의 중앙부에서 양단부측으로 가면서 필라멘트의 단면적을 순차적으로 작아지도록 형성한다.On the other hand, when the tungsten wire of the filament is not circular, the cross-sectional area of the filament is formed to be sequentially reduced by going from the central portion of the filament to both end portions according to the principle described above.

이상에서 상세히 설명한 바와같이, 본 발명에 의한 마그네트론은 필라멘트의 단면적을 중앙부에서 양단측으로 가면서 작아지도록 형성하여, 필라멘트의 착탄이 균일하게 형성되어, 마그네트론의 장시간 사용시에도 필라멘트의 처짐이 방지되어 필라멘트의 수명이 증가되고, 필라멘트의 착탄층의 두께 차이에 의한 필라멘트의 단선불량을 방지하는 효과가 있다.As described in detail above, the magnetron according to the present invention is formed so as to decrease the cross-sectional area of the filament from the center portion to both ends, the impact of the filament is formed uniformly, the sagging of the filament is prevented even when using the magnetron for a long time, the life of the filament This increases and there is an effect of preventing the disconnection of the filament due to the difference in the thickness of the impact layer of the filament.

Claims

A magnetron, characterized in that the magnetron has a negative electrode structure in which the cross-sectional area of the filament between the upper and lower end shields of the negative electrode portion is reduced from the center portion to the both end portions thereof so as to have a uniform thickness of the impact layer of the filament.