KR970000281B1 - 마그네트론의 냉각핀 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

마그네트론의 냉각핀

제1도는 일반적인 마그네트론 구조를 나타낸 참고 단면도.

제2도는 제1도예의 마그네트론에서 냉각핀에 흐르는 냉각유체의 흐름을 나타낸 참고도.

제3(a)도는 본 발명에 의한 냉각핀을 평면에서 바라본 참고도.

(b)는 (a)의 요부 단면도.

제4(a)도는 본 발명에 의한 냉각핀을 일부 적층 조립한 상태를 나타낸 참고도.

(b)는 (a)를 평면에서 바라본 참고도.

(c)는 본 발명에 의한 냉각핀 2개가 적층 조립 되었을때 유체에 대한 노즐구조를 이루고 있는 상태를 나타내는 참고도.

제5(a)도는 본 발명에 의한 냉각핀의 평판면에서 유체흐름을 나타낸 참고도.

(b)는 (a)의 A-A선 단면 내에서의 유체흐름을 나타낸 참고도.

(c)는 (a)의 B-B선 단면 내에서의 유체흐름을 나타낸 참고도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 애노드 20 : 냉각핀

21 : 상향돌출부 22 : 하향돌출부

E : 공기의 흐름선

본 발명은 전자레인지 마그네트론의 냉각핀에 관련된 것으로서, 이는 특히 애노드를 냉각핀에 의하여 냉각시킬 때 애노드 후방의 박리영역을 적극적으로 줄여줄 수 있으면서 찬공기와 냉각핀의 충돌을 더욱 증가시켜 마그네트론의 냉각효율을 높일 수 있도록 한 것이다.

일반적인 마그네트론은 제1도와 같이 고온의 열을 내는 애노드(1)가 본체의 중앙에 구비되어져 있고, 이 애노드(1) 몸통의 외주연을 감싸면서 넓은 표면적으로 내부열을 방열하는 다수개의 냉각핀(7)과, 바람을 마그네트론 냉각계 내부로 흐르도록 가이드 역할을 하는 요오크(3)와, 실제 강제송풍을 하는 송풍팬(4)과, 상하 두개의 영구자석(6)과, 전자파를 출사하는 출력부(5) 등이 구비되어져 있다.

또, 이러한 마그네트론에서는 마그네트론의 공진부인 애노드(1)내에 일정한 전원을 인가해 주면, 그 내부에서 열전자의 운동에 의해서 일정량의 마이크로 웨이브가 발생하여 출력부(5)로 나가게 되고 그 나머지는 애노드 손실이 되어 열의 형태로 애노드 외부로 전도되어 나가게 되는 것이다.

그리고, 일단 애노드(1) 내부에서 발생한 열은 애노드의 외주면으로 전도되어서 그 외주면을 감싸고 있는 다수개의 냉각핀(7) 등으로 빠져나가게 되며, 이때 송풍팬(4)에 의해 강제 유통되는 공기는 요오크(3)와 냉각핀(7) 사이나 또는 다수의 냉각핀(7) 사이를 흐르면서 애노드의 고온화 또는 온도상승으로 인한 영구자석(6)의 성능 감소화 같은 나쁜 현상을 억제시킨다.

그러나, 이러한 냉각핀(7)과 원통형 애노드(1)의 구조에 있어서는 송풍팬(4)에서 나온 공기의 흐름(E)이 인접한 냉각핀(7) 사이와 원통형 애노드(1)를 지나면서 원통의 측면과 후면의 압력차로 인하여 원통후면쪽에는 냉각공기가 전혀 흐르지 않게 되는 소위 박리(Seperation)현상이 발생하게 되고, 그 박리가 냉각유체의 주류를 심하게 밀어내게 된다.

이로 인해, 애노드(1)의 후면은 주류에 의한 냉각을 원통의 전면보다 적게 받게되고, 결과적으로 애노트(1)의 전,후면의 온도차에 수 도(℃)~수십 도(℃)까지 차이가 나게 되어 온도차에 의한 열변형으로 마그네트론의 수명을 현저히 단축시큰 원인이 되었다.

또, 냉각핀(7)의 형상이 제1도와 같이 판상일 경우는 바람직 잘 통하므로 흡기량은 증가할 수 있지만 상대적으로 바람이 냉각핀(7)의 표면과 마찰할 기회는 적어서 일정수준의 콘덕턴스를 유지하는 범위내에서 공기와 냉각핀(7)의 마찰을 증대시키는 방법이 요구되어져 왔다.

일예로, 이러한 유형은 일본극 특개소 제62-93833호에서 알려져 있다.

여기서는 애노드측 후방에 공기 유입방향과는 수직으로 뚫어져 있으면서 후방부로 갈수록 길이가 점차 길어지는 다수의 평행한 측벽공기로를 형성시킨 형태로 되어져 있다.

그리고, 이러한 기술에서는 공기의 유입방향에 대하여 수직으로 뚫려져 있는 다수의 측벽 흡입로에서 내부 공기압력차에 의하여 발생되는 측방에서의 유입공기를 애노드 후방쪽으로 유인되도록 작용하고 있다.

그러나, 여기서는 애노드로 진입되는 주기류를 방해하여 소정 부위로 유도할 수 있는 벽 등의 유도 구조가 구비됨이 없이 전면에서 직접 뒤쪽으로 통과하는 주기류에 소정 압력차에 의한 측방기류를 발생시켜 애노드의 박리부위를 냉각시키도록 하고 있으나, 이러한 경우에는 전면으로부터의 주기류가 뒤쪽으로 빠져나가는 과정에서 주기류외의 측방기류를 이용한 냉각효율을 기대하는 것이기 때문에 애노드 후방부에 집중적으로 강력한 냉각효율을 얻는데의 적극성이 결여되는 것이어서 아직도 개선할 문제점이 남아 있었던 것이었다.

본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위해 개발되어진 것으로, 이는 특히 이러한 냉각핀에서 애노드의 후방에 냉각풍의 주기류를 적극적으로 밀어부쳐 주면서 냉각핀의 적층조립시에는 인접된 냉각핀끼리 노즐구조를 이루게 되어 더욱 강력한 후방부 냉각효과를 얻을 수 있도록 한 냉각핀을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기예의 목적을 구현할 수 있도록 애노드지지부를 중앙에 형성한 판상의 판본체에는 그 일방 판면으로부터 엠보싱에 의하여 일정깊이와 폭으로 융기되어져서 주기류를 애노드 후방부측으로 유도하는 다수의 상향돌출부와, 타방 판면으로부터 엠보싱에 의하여 일정높이와 폭으로 함몰되어져 있는 다수의 하향돌출부를 갖는 냉각핀에 그 특징이 있는 것이다.

이하에서 이를 첨부된 도면에 함께 상세히 설명하여 봄으로써 본 발명의 보다 구체적인 특징들이 이해될 수 있을 것이다.

즉, 제3(a)도 및 (b)는 본 발명에 의한 냉각핀(20)를 나타내었다.

여기서는 냉각유체가 지나가는 방향의 판본체(23) 평탄면의 일방에는 일정깊이와 폭을 갖으면서 장방향으로 융기되어지도록 엠보싱한 다수의 상향돌출부(21)가 형성되어져 있고, 이 상향돌출부(21)는 애노드지지부(25) 후방부로 갈수록 그 크기가 큰 형태로이뤄져 있으며, 상기 애노드지지부(25)를 중심으로 판본체(23)일방에 배열형성되어져 있는 상향돌출부(21)에 대응한 타방에는 이들 상향돌출부(21)와 같은 형상이면서 대칭되게 형성한 다수의 하향돌출부(22)가 형성되어져 있다.

또, 상기 장방형의 상·하향돌출부(21,22)는 그 형상을 필요에 따라 원형, 삼각형, 다이아몬드 형태로 구성 할 수도 있고, 이 때의 상·하향돌출부(21,22) 높이(h)는 제4도(가)와 같이 복수개의 냉각핀(20)을 적층 조립할 때 각 냉각핀(20)끼리 간섭받지 않게 하기 위해 애노드(1) 몸체의 외주면을 감싸는 애노드지지부(25)의 높이(H)보다 길지 않게 형성되어져 있다.

또, 상기 냉각핀(20)은 이것을 다수개 적층된 배치로 애노드(1)측에 조립할 때는 이것의 형태를 제4(a)도와 같이 나타내었다.

여기서는 도면중에 맨위의 제1냉각핀(20;20a) 하향돌출부(22)에 대하여는 그 밑에 적층 배치되는 제2냉각핀(20b)의 상향돌출부(21)가 마주하게 배치되며, 맨위의 제1냉각핀(20a)의 상향돌출부(21)에 대하여는 그 밑의 제2냉각핀(20b)의 하향돌출부(22)가 상호 마주하게 배치되고, 다시 제2냉각핀(20b)의 상·하향돌출부(21,22)는 제각기 제3냉각핀(20c)의 하·상향돌출부(22,21)와 상호 마주보게 배치되는 조립 구성으로 이뤄져 있다.

또, 이는 제4(c)도와 같이 적층 배치된 제1,2냉각핀(20a,20b)만을 A-A선으로 잘라 보았을때는 이들 상·하향돌출부(21,22)는 상호 마주하는 폭은 이들 냉각핀(20a,20b) 상호간의 조립 이격거리 만큼의 좁은폭을 갖게 되고, 이를 제5(c)도와 같이 B-B선으로 잘라 보았을때는 이들 상·하향돌출부(21,22)가 마주하는 폭은 이들 냉각핀(20a,20b)의 상호간 이격거리보다 판면으로부터 융기된 높이 2h가 더해진 폭으로 크게되어, 전체적으로는 이들 사이로 흐르는 기류의 통로 용적이 커졌다 적어지거나 또는 적어졌다 커지므로서 냉각핀(20) 사이에 유입된 기류의 확산 수축이 반복되는 노즐구조를 이루고 있는 구성이다.

한편, 냉각핀(20)의 판본체(25) 판면으로부터 융기되거나 함몰된 상·하향돌출부(21,22)와 인접된 양측변에는 냉각핀(20)의 전체 냉각 면적을 키워주기 위한 돌기부(24)도 구비되어져 있는 구성이다.

이러한 구성의 본 발명은 그 작용 및 효과가 다음과 같다.

즉, 통상의 마그네트론이 작동하면 애노드(1) 내부에서는 마이크로 웨이브를 발생시키면서 그에 따른 고온의 열을 생성하고 그 고열을 냉각시키기 위해 송풍팬(4)으로부터 나온 공기의 흐름은 제5도(가)와 같이 마그네트론의 전면부로 들어가면서 애노드(1)의 전면부에 부딪혀 양측면으로 굴곡되어 나가게 된다.

이때, 본 발명에 의한 냉각핀(20)은 이것의 평면부에 형성된 상·하향돌출부(21,22)가 애노드(1) 후방쪽으로 갈수록 좁아지면서 비껴나오는 냉각공기의 주류를 애노드(1) 후방부 안쪽으로 밀어치기 함으로써, 결과적으로 냉각공기 주류에 의한 박리영역(Sepreation region)이 적극적으로 줄어들게 되는 것이며, 후반부가 냉각공기 주류의 영향을 많이 받게 되는 것이다.

그리고, 도면 제5(b)도 및 (c)와 같이, 서로 반대방향으로 마주보게 엇갈려 조립되는 제1,2냉각핀(20a,20b)은 이들의 상·하향돌출부(21,22)가 상호 마주보는 공간부는 공기의 흐름이 넓은 용적의 공간부와 작은 용적의 공간부가 상호 반복된 구성으로 이뤄져 있어 이들 공간부의 변화에 의하여 그 사이를 통과하는 공기가 수축과 확산을 반복하면서 압력에 의하여 기류가 힘차게 분사되는 노즐작용을 하게 되는 것이다.

따라서, 이러한 노즐작용은 이들 냉각핀(200) 사이의 흐름공기를 냉각핀(20) 표면사이에서의 격렬한 마찰 작용으로 유도하게 됨으로써 이들 사이의 냉각효과는 더욱 적극적으로 커지게 되는 것이다.

이러한 본 발명은 애노드 후방의 박리 영역을 적극적으로 줄이면서 애노드 전후방이 주류의 영향을 골고루 받게 하여 애노드 전후면의 온도차에 의한 불균일 열변형을 억제시키면서 마그네트론의 동작 성능과 수명을 향상시킬 수 있는 것이고, 한편으로는 냉각핀과 냉각핀 사이에서 노즐 현상이 일어나 공기와 냉각핀의 마찰이 훨씬 격렬하게 되므로 냉각 성능이 적극적으로 향상될 수 있는 유익한 특징이 있는 것이다.

Claims (1)

1. 애노드 몸통을 애지지부로 감싸면서 넓은 평면부로 내부열을 방열하는 마그네트론의 냉각핀에 있어서, 상기 애노드지지부(25)를 중앙에 형성한 판상의 판본체(23)에는 애노드지지부(25)의 일방 판면으로부터 엠보싱에 의하여 일정깊이와 폭으로 융기되어져서 주기류를 애노드 후방부측으로 유도하는 다수의 상향돌출부(21)와 애노드지지부(25)의 타방 판면으로부터 일정높이와 폭으로 함몰되어져 있으면서 다수의 상향돌출부(21)와 상호 대향되는 위치에 다수의 하향돌출부(22)를 이루고 있고, 이들 다수의 상향돌출부(21) 및 하향돌출부(22)는 제각기 후반부로 갈수록 엠보싱 면적을 크게 형성한 구성으로 된 것을 특징으로 하는 마그네트론의 냉각핀.