KR100302916B1 - 전자레인지용 마그네트론의 쵸우크구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마그네트론이 동작할 때 입력부 방향으로 누설되고 있는 기본파 및 불요파 중에서 원추형 입력부 쵸우크를 사용하여 입력부 방향으로 누설되는 기본파를 억제하고, 이와 같이 억제된 기본파가 출력부 방향으로 반사되어 출력에 기여하게 함으로서 출력을 증가시켜 효율을 향상시킬 수 있도록 한 전자레인지용 마그네트론의 쵸우크 구조에 관한 것이다.

이것을 위해 본 발명은 마그네트론 동작중 발생되는 불필요한 고주파를 억제하기 위하여 입력부에 관통형 콘덴서와 쵸우크 코일로 이루어진 저역 통과 필터를 가진 전자레인지용 마그네트론에 있어서,

마그네트론이 발진할 때 음극 지지체와 하측자극, 하엔드 실드를 따라 입력부로 누설, 방사되는 기본파를 출력부로 반사시키기 위하여 음극인 필라멘트를 지지하는 하엔드 실드에, 하측자극과 일정한 간격 이격되어서 원추형상의 실린더를 고정부착하여 하측자극과 캐패시턴스(C)성분을 갖도록 하고, 실린더자체가 가지는 인덕턴스(L)와 쵸우크 구조를 이루도록 구성됨을 특징으로 한다.

Description

전자레인지용 마그네트론의 쵸우크구조{Choke structure on Magnetron for microwave oven}

본 발명은 전자레인지용 마그네트론에 관한 것으로 특히 마그네트론이 동작할 때 입력부 방향으로 누설되고 있는 기본파 및 불요파 중에서 원추형 입력부 쵸우크를 사용하여 입력부 방향으로 누설되는 기본파를 억제하고, 이와 같이 억제된기본파가 출력부 방향으로 반사되어 출력에 기여하게 함으로서 출력을 증가시켜 효율을 향상시킬 수 있도록 한 전자레인지용 마그네트론의 쵸우크 구조에 관한 것이다.

종래의 전자레인지 마그네트론의 구조는 도 1 에 나타낸 바와같이 아노드 본체(15)의 내측에는 다수개의 베인(16)이 조립 형성되어 아노드 본체(15)와 베인(16)사이에 공진 공동이 형성되어 있다.

또한 상기 베인(16)을 π모드로 연결하기 위한 스트랩(17)이 형성되고 상기 아노드 본체(15)의 중앙에는 음극부인 필라멘트(11)가 위치하고 있고 베인(16)과 필라멘트(11) 사이에는 상호 작용공간이 형성되어 있다.

상기 필라멘트(11)와 연결된 센터 리드(21)와 사이드 리드(22) 사이에 전류를 흘러 줌으로서 열전자가 방출하게 되고 이러한 열전자는 음극과 양극 사이에 인가된 강한 전계와 영구자석(9)에 의한 자계에 의하여 고주파 에너지를 발생하도록 형성되어 있다.

또한 상기한 작용공간에 자속을 인가시켜 주기 위해 영구자석(9), 상측자극(6), 하측자극(14), 요크 상판(7) 및 요크 하판(8)으로 자기 폐회로를 형성하고 있다.

작용공간에서 발생한 고주파 에너지를 외부로 전달하기 위하여 다수개의 베인(16)중 하나에 안테나(1)가 위치하고, 상호 기밀하게 고정된 원통형의 에이 세라믹(2)과 에이 실(3)이 안테나를 둘러싸도록 위치하고 있다.

에이 실(3)의 내측에는 불필요한 전자파 방출을 억제하기 위한 출력측 쵸우크(5)가 형성되어 있으며 전자레인지 장착시 전자파 누설 방지를 위한 가스킷(4)이 에이 실(3)의 외측에 형성되어 있다.

또한 고주파 에너지가 외부로 방출되지 못한 것은 열로서 소실되므로 이 열을 방열시키기 위한 냉각핀(10)이 설치되고, 전자를 방사하는 필라멘트(11)를 지지하기 위한 상엔드 실드(12)와 하엔드 실드(13)가 형성되며, 또한 에프 실(18), 에프 세라믹(20), 세라믹 스페이스(19)가 입력부를 형성하고 있다.

한편 음극 지지체인 센터리드(21)와 사이드 리드(22) 및 하엔드 실드(13) 하측자극(14)을 따라 입력부로 누설되는 불요 고주파 성분을 방지하기 위하여 쵸우크 코일(25)과 관통형 콘덴서(26)로 이루어진 필터회로와 전자파 흡수체인 페라이트(24)가 그 외부에 형성되어 있으며, 음극 단자에서 직접 공간으로 방사되는 고주파 및 기본파를 억제하기 위하여 필터 박스(23)가 요크 하판(8)의 하부에 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 마그네트론의 동작을 첨부한 도면 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 불필요한 전자파의 방사 또는 누설을 방지하기 위하여 마그네트론의 출력측에는 금속성 원통체로 이루어진 다수개의 쵸우크(5)가 결합되어 에이 실(3)과 안테나(1)를 통하여 전송되거나 방사되는 불필요한 전자파를 억제하여 왔다.

또한 마그네트론의 입력부에는 전원과 연결된 관통형 콘덴서(26)가 체결되어 있고 페라이트(24)로 고정되는 쵸우크 코일(25)이 관통형 콘덴서(26)의 일측단자와음극단자에 연결되어서 저역 통과 필터를 형성한다.

상기 필터에 의해 마그네트론의 동작 도중에 음극 지지체를 따라 입력단으로 누설되는 기본파와 불요파를 최대한 억제하고 있다.

즉 마그네트론이 실제 동작을 하면 작용공간내에서 전자계의 진동에 의한 고주파 에너지가 발생하며 대부분의 고주파 에너지는 안테나(1)를 통해 외부로 전달되나, 그 일부가 작용공간내의 음극 지지체를 따라 입력단으로 누설이 된다.

이와같이 입력단으로 누설이 되는 고주파 에너지는 쵸우크 코일(25)과 전원에 연결된 관통형 콘덴서(26)를 이용하여 저역 통과 필터를 이루고 있으며 페라이트(24) 및 필터박스(23)를 이용하여 억제하고 있다.

그러나 이러한 종래의 마그네트론은 이미 누설되어버린 불필요한 에너지를 억제하는 결과를 초래하게 되어 단지 전자파 차단에 국한 사용하게 되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하고자 하여 제안된 것으로서, 마그네트론이 동작할 때 입력부 방향으로 누설되고 있는 기본파 및 불요파 중에서 원추형 입력부 쵸우크를 사용하여 입력부 방향으로 누설되는 기본파를 억제하고, 이와 같이 억제된 기본파가 출력부 방향으로 반사되어 출력에 기여하게 함으로서 출력을 증가시켜 효율을 향상시킬 수 있도록 한 전자레인지용 마그네트론의 쵸우크 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은 마그네트론 동작중 발생되는 불필요한 고주파를 억제하기 위하여 입력부에 관통형 콘덴서와 쵸우크 코일로 이루어진 저역 통과 필터를 가진 전자레인지용 마그네트론에 있어서, 마그네트론이 발진할 때 음극 지지체와 하측자극, 하엔드 실드를 따라 입력부로 누설, 방사되는 기본파를 출력부로 반사시키기 위하여 음극부인 필라멘트를 지지하는 하엔드 실드에, 하측자극과 일정간격 이격되어서 원추 형상의 실린더를 고정부착하여 하측자극과 캐패시턴스(C) 성분을 갖도록 하고, 실린더 자체가 가지는 인덕턴스(L)와 쵸우크 구조를 이루도록 구성됨을 특징으로 한다.

도 1 은 종래의 마그네트론의 단면도.

도 2 는 종래의 마그네트론 입력부의 구성도.

도 3 은 본 발명에 의한 마그네트론의 쵸우크 구조도.

도 4 는 종래의 마그네트론 정재파비(SWR) 특성도.

도 5 는 본 발명에 의한 마그네트론 정재파비(SWR) 특성도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

30 : 원추형 실린더

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명한다.

도 3 은 본 발명에 의한 마그네트론의 쵸우크 구조도를 나타낸 것으로서, 도시한바와 같이 입력부에 관통형 콘덴서(26)와 쵸우크 코일(25)로 이루어진 저역 통과 필터를 가진 전자레인지용 마그네트론에 있어서, 마그네트론이 발진할 때 음극 지지체와 하측자극(14), 하엔드 실드(13)를 따라 입력부로 누설, 방사되는 기본파를 출력부로 반사시키기 위하여 음극부인 필라멘트(11)를 지지하는 하엔드 실드(13)에, 하측자극(14)과 일정한 간격 이격되어서 원추형상의 실린더(30)를 고정부착하여 하측자극(14)과 캐패시턴스(C) 성분을 갖도록 하고, 실린더(30)자체가 가지는 인덕턴스(L)와 쵸우크 구조를 이루도록 구성된 것이다.

또한 상기한 원추형상의 실린더(30)에 대신하여 축 대칭형 금속 실린더를 고정부착 할수도 있다.

그리고 상기한 실린더(30) 자체가 가지는 인덕턴스(L)와 이루는 쵸우크의 파장은 λ/4 가 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 불요파 가운데 중심 주파수인 기본파(2.4500GHz) 성분이 입력부 방향으로 누설되는 것을 억제하고, 이와 같이 억제된 기본파 에너지를 출력부쪽으로 반사시키기 위해 도 3 에 도시한바와 같이 하엔드 실드(13)와 하측자극(14) 사이에 원추형상의 실린더(30)를 고정부착하여 실린더(30)자체가 가지는 인덕턴스 성분과 λ/4 쵸우크구조를 이룬다.

즉 하엔드 실드(13)에 연결된 실린더(30) 자체가 인덕턴스(Inductance)성분(L)을 가지면서 하측자극(14)과 일정한 간격을 유지하면서 나란하게 구성되어지므로 캐패시턴스(Capacitance)성분을 갖게 함으로서 쵸우크 구조를 이루게 된다.

도 4 에서는 종래의 입력부 정재파비(SWR)를 네트워크 아날라이저(Network Analyzer)로 측정한 값을 나타낸것으로, 중심 주파수에서 SWR 값이 1에 가까운 것은 입력부 방향으로 기본파가 전송될 때 반사가 거의 없이 누설된다는 것을 의미하며 도 5 에 나타낸 바와 같이 입력부 원추형 쵸우크를 사용한 본 발명과 비교할 때, 종래경우보다 본 발명에서 SWR 의 값이 많이 증가하였음을 알수가 있다.

즉 이것은 입력부 방향으로 누설되는 기본파를 억제하여 출력부 방향으로 반사시키므로서 마그네트론의 효율 향상에 기여할 수 있음을 의미하는 것이다.

본 발명에서는 쵸우크 구조로서, 원추형상의 실린더(30)를 일예로 설명하였으나, 이것에 대신하여 축 대칭형 금속실린더를 사용 할수도 있다.

이상에서 설명한바와 같이 본 발명은 불요파 가운데 기본파를 출력측으로 반사 시킴으로서 주로 불필요한 기본파 및 고조파를 억제하기 위하여 필터 박스, 쵸우크 코일, 관통형 콘덴서가 사용되던 종래의 마그네트론 보다 3 ∼ 5% 정도의 효율을 향상시킬수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 마그네트론 동작중 발생되는 불필요한 고주파를 억제하기 위하여 입력부에 관통형 콘덴서와 쵸우크 코일로 이루어진 저역 통과 필터를 가진 전자레인지용 마그네트론에 있어서,

   마그네트론이 발진할 때 음극지지체와 하측자극, 하엔드 실드를 따라 입력부로 누설, 방사되는 기본파를 출력부로 반사시키기 위하여 음극인 필라멘트를 지지하는 하엔드 실드에, 하측자극과 일정한 간격 이격되어서 원추형상의 실린더를 고정부착하여 하측자극과 캐패시턴스(C) 성분을 갖도록 하고, 실린더 자체가 가지는 인덕턴스(L)와 쵸우크 구조를 이루도록 구성됨을 특징으로 하는 전자레인지용 마그네트론의 쵸우크 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 원추형 실린더에 대신하여 축 대칭형 금속 실린더로 형성됨을 특징으로 하는 전자레인지용 마그네트론의 쵸우크 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 실린더 자체가 가지는 인덕턴스(L)와 이루는 쵸우크의 파장이 λ/4인 것을 특징으로 하는 전자레인지용 마그네트론의 쵸우크 구조.