KR19990045267A - 전자 레인지용 마그네트론 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조가 간단하고 고조파 출력을 억압할 수 있는 전자 레인지용 마그네트론을 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 원통 형상의 양극(12)과, 이 양극(12)의 중앙에 위치하는 음극(13)과, 양극(12)과 음극(13) 사이에 방사상으로 배치된 복수의 베인(14)을 구비한 전자 레인지용 마그네트론에 있어서, 복수의 베인(14) 중 그 적어도 하나의 상변 또는 하변에 홈(14c)을 형성하고, 이 홈(14c)의 깊이(L)를 0 ㎜<L<6 ㎜ 범위로 하고 있다.

Description

전자 레인지용 마그네트론

본 발명은 고조파(higher harmonic) 출력을 저감시킨 전자 레인지용 마그네트론에 관한 것이다.

전자 레인지용 마그네트론은 통상 2450 MHz의 고조파를 출력하여 전자 레인지 등의 마이크로파원으로서 이용되며, 식품의 조리나 해동 등에 이용되고 있다. 전자 레인지용 마그네트론을 이용한 전자 레인지는 고조파의 억압이 시장으로부터 요구되고 있다. 이에 따라, 마이크로파의 발생원으로서 이용되고 있는 전자 레인지용 마그네트론에 대해서도 고조파의 억압이 필요해지고 있다.

종래의 전자 레인지용 마그네트론은 고조파를 억압하기 위해, 예를 들어 출력부 등에 동축 구조의 1/4 파장 초크(ckoke)를 형성하고 있다. 1/4 파장 초크는 통상 제3 내지 제5 고조파의 억압에 이용되고 있다. 그러나, 최근에는 보다 높은 차원의 고조파에 대해서도 억압이 요구되고 있다. 이들보다 높은 차원의 고조파를 억압하기 위해 1/4 파장 초크를 출력부에 형성하는 것이 고려된다.

그러나, 전자 레인지용 마그네트론은 소형화가 진행되어 출력부에 남아 있는 공간이 적게 되어 있다. 이로 인해, 보다 높은 차원의 고조파를 억압하기 위해 1/4 파장 초크를 출력부에 새롭게 형성하는 것이 곤란해지고 있다. 또, 1/4 파장 초크를 추가하기 위해서는 전자 레인지용 마그네트론의 출력부를 그 만큼 크게 해야 하므로, 전자 레인지가 대형화되고 또한 비용도 증대한다.

본 발명은 상기한 결점을 해결하기 위한 것으로, 구조가 간단하고 고조파 출력을 억압할 수 있는 전자 레인지용 마그네트론을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

도1은 본 발명의 실시 형태를 설명하기 위한 전자 레인지용 마그네트론의 주요부를 선정하여 도시한 단면도.

도2는 본 발명에 사용되는 원통 형상 양극과 판 형상 베인의 각 부분을 도시한 구조도.

도3은 본 발명의 특성을 설명하기 위한 특성도.

도4는 본 발명에 사용되는 원통 형상 양극과 판 형상 베인의 각 부분의 다른 예를 도시한 구조도.

도5는 본 발명에 사용되는 원통 형상 양극과 판 형상 베인의 각 부분의 다른 예를 도시한 구조도.

도6은 본 발명에 사용되는 원통 형상 양극과 판 형상 베인의 각 부분의 다른 예를 도시한 구조도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 발진부 본체

12 : 원통 형상 양극

13 : 음극

14 : 판 형상 베인

14a : 안테나 부착용 홈

14b : 스트랩 링 부착용 홈

14c : 고조파 억압용 홈

15 : 자극편

16 : 외피

17a, 17b : 1/4 파장 초크

18 : 출력 안테나

19 : 절연 원통 부분

20 : 출력부

21 : 스트랩 링

22 : 라디에이터

23 : 영구 자석

24 : 가스켓 접촉 링

25 : 가스켓

26 : 제1 자기 요크

27 : 제2 자기 요크

본 발명은 원통 형상의 양극과, 이 양극의 중앙에 위치하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 방사상으로 배치된 복수의 베인을 구비한 전자 레인지용 마그네트론에 있어서, 상기 복수의 베인 중 그 적어도 하나의 상변 또는 하변에 홈을 형성하고, 이 홈의 깊이(L)를 0 ㎜<L<6 ㎜ 범위로 한 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 실시 형태에 대하여 도1을 참조하여 설명한다. 도1은 전자 레인지용 마그네트론의 주요부를 선정하여 도시한 단면도이다.

도면 부호 11은 고조파 신호를 발생하는 마그네트론의 발진부 본체이다. 발진부 본체(11)는 원통 형상 양극(12) 등으로 구성되어 있다. 원통 형상 양극(12)의 중심에 전자를 방출하는 음극(13)이 배치되어 있다. 그리고, 원통 형상 양극(12)과 음극(13) 사이에는 복수의 판 형상 베인(14)이 방사상으로 배치되어 있다. 원통 형상 양극(12)의 상하 양 단부의 개구에는 자극편(15)이 배치되어 있다. 또, 자극편(15)의 외측에는 원통 형상 양극(12)에 연결된 외피(16)가 설치되어 있다. 외피(16)는 플랜지 형상 부분(16a)과 원통 형상 부분(16b)으로 구성되고, 원통 형상 양극(12)과 일체로 되어 진공 용기의 일부를 구성하고 있다. 원통 형상 부분(16b)의 예를 들어 상단부는 내측으로 절첩되어 동축 구조의 1/4 파장 초크(17a)가 형성되어 있다. 또, 1/4 파장 초크(17a)의 내측에도 동축 상에 다른 동축 구조의 1/4 파장 초크(17b)가 형성되어 있다.

원통 형상 양극(12)과 음극(13) 사이에 위치하는 복수의 판 형상 베인(14)에는 각각 안테나 부착홈(14a)과 스트랩 링 부착홈(14b), 고조파 억압용 홈(14c) 등이 형성되어 있다. 복수의 판 형상 베인(14)은 통상 대략 동일한 구조의 것이 사용되며, 예를 들어 배열 방향을 따라 차례로 그 상하를 역으로 한 형태로 고정되어 있다.

따라서, 안테나 부착홈(14a)을 보면 어떤 판 형상 베인(14)에서는 출력측 상변에 위치하고, 그 이웃한 판 형상 베인(14)에서는 입력측 하변에 위치하고 있다. 그리고, 하나의 판 형상 베인(14)에는 그 안테나 부착홈(14a)에 출력 안테나(18)가 고정되어 있다. 이 경우, 출력 안테나가 고정되지 않은 안테나 부착홈(14a)은 홈 상태로 남아 있다.

출력 안테나(18)는 자극편(15)의 관통 구멍 부분을 통해 상방으로 연장되고, 또 절연 원통 부분(19)을 통해 그 상단 부분은 마이크로파를 외부로 취출하기 위한 출력부(20)를 구성하고 있다.

스트랩 링 부착홈(14b)은 각각의 판 형상 베인(14)의 상변과 하변에 형성되고, 스트랩 링 부착홈(14b)에 스트랩 링(21)이 고정되어 있다. 스트랩 링(21)은 판 형상 베인(14)을 하나 걸러서 연결하여 서로 이웃한 베인끼리 극성이 반전되도록 하고 있다.

원통 형상 양극(12) 주위에는 라디에이터(22)가 압입되어 있다. 라디에이터(22)는 관축에 대하여 수직으로 넓어지는 복수의 냉각 휜(22a)으로 구성되어 있다. 또, 발진부 본체(11)의 상하에 각각 환상 영구 자석(23)이 배치되어 있다.

절연 원통 부분(19)의 외측에는 가스켓 접촉 링(24)이 배치되고, 가스켓 접촉 링(24)에 접촉하여 가스켓(25)이 환상으로 배치되어 있다. 그리고, 가스켓(25)에 접촉하여 관축에 대하여 수직 방향으로 제1 자기 요크(26)가 배치되어 있다. 가스켓(25)은 가스켓 접촉 링(24)과 제1 자기 요크(26) 사이에 압입되어 협지되어 있다. 또, 라디에이터(22)와 발진부 본체(11) 하단부의 영구 자석(23)을 포위하여 제2 자기 요크(27)가 배치되어 있다. 제2 자기 요크(27)는 제1 자기 요크(26)와 자기적으로 접속되고, 상하에 위치하는 영구 자석(23)을 접속하는 자기 회로를 구성하고 있다.

여기서, 상기한 구조의 전자 레인지용 마그네트론에 대하여 그 원통 형상 양극(12)과 판 형상 베인(14)의 각 부분의 구조를 도2를 참조하여 설명한다. 도2에서는 도1에 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 일부 생략한다. 또, 전자 레인지용 마그네트론의 축을 선분(M-M)으로 도시하고 있다.

이 도면으로 도시한 바와 같이, 각각의 판 형상 베인(14)의 상변, 즉 출력측에 고조파 억압용 홈(14c)이 형성되어 있다. 고조파 억압용 홈(14c)의 깊이(L)는 억압하는 고조파의 파장을 고려하거나 또는 판 형상 베인(14)의 기계적 강도 등을 고려하여 6 ㎜ 보다도 짧게 하고 있다.

다음에, 도2에 도시한 바와 같이 복수의 판 형상 베인(14) 각각의 상변에 고조파 억압용 홈(14c)을 형성한 전자 레인지용 마그네트론에 대하여 출력측으로부터 외부로 복사하는 전계 강도를 측정한 결과의 일예를 도3을 참조하여 설명한다. 도3의 횡축은 주파수(GHz), 종축은 전계 강도(dBm)이다. ×표시는 고조파 억압용 홈이 없는 경우이고, ◆표시, ■표시, ▲표시는 각각 고조파 억압용 홈의 깊이가 2.7 ㎜, 3.0 ㎜, 3.3 ㎜인 경우이다. 이 도면에서 고조파 억압용 홈을 형성한 경우, 부호(P, Q)로 표시한 바와 같이 예를 들어 제5차와 제6차 고조파가 억압되어 있는 것을 알 수 있다. 특히, 제6차 고조파가 억압되어 있다. 또, 판 형상 베인의 치수는 일예로서 판 폭이 2 ㎜, 관 축방향 길이가 9.5 ㎜, 관의 반경 방향 길이가 13 ㎜이다. 이와 같은 베인 치수를 변화시킨 경우라도 억압 효과에는 영향이 없다.

이것은 마이크로파 전류가 판 형상 베인의 표면을 따라 흐르므로, 고조파 억압용 홈에 의해 고조파가 공진하기 때문으로 고려된다. 또, 전자 레인지용 마그네트론의 출력부 등에 지금까지 형성되어 있는 동축 구조의 1/4 파장 초크는 통상 제3 내지 제5 고조파를 억압하도록 구성되어 있다. 그래서, 고조파 억압용 홈은 예를 들어 5차 이상의 고조파를 억압하도록 고조파 억압용 홈의 깊이를 예를 들어 1 ㎜ 보다 길고 6 ㎜ 보다 짧게 하고 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면 판 형상 베인에 고조파 억압용 홈을 형성하는 구조이므로 전체 구조가 대형화되지 않는다. 또, 간단한 구조로 고조파를 억압할 수 있다.

다음에, 본 발명의 다른 실시 형태에 대하여 도4 내지 도6을 참조하여 설명한다. 도4 내지 도6에서는 도2에 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 일부 생략한다.

도4는 복수의 판 형상 베인(14) 각각에 출력측과는 반대측, 즉 입력측인 하변에 고조파 억압용 홈(14c)을 형성하고 있다. 도5는 복수의 판 형상 베인(14)에 대하여 각각 하나 걸러서 상변과 하변에 고조파 억압용 홈(14c)을 형성하고 있다. 도6은 복수의 판 형상 베인(14) 중 그 하나의 판 형상 베인(14), 예를 들어 출력 안테나(18)가 부착된 판 형상 베인(14)에만 고조파 억압용 홈(14c)을 형성하고 있다.

상기한 실시 형태에서는 출력 안테나 부착용 홈과 원통 형상 양극 사이에 고조파 억압용 홈을 형성하고 있다. 그러나, 전자 레인지용 마그네트론의 경우, 음극에서 전자를 발생하여 원통 형상 양극 및 판 형상 베인으로 구성되는 공진 회로에서 마이크로파로 변환되어 출력 안테나로부터 출력되는 구성으로 되어 있다. 따라서, 출력 안테나 부착용 홈보다도 내측, 예를 들어 출력 안테나 부착용 홈과 스트랩 링 부착홈 사이에 고조파 억압용 홈을 형성함으로써 고조파를 더 한층 억압할 수 있는 전자 레인지용 마그네트론을 실현할 수 있다.

본 발명에 의하면, 구조가 간단하고 고조파를 억압할 수 있는 전자 레인지용 마그네트론을 실현할 수 있다.

Claims (4)

1. 원통 형상의 양극과, 이 양극의 중앙에 위치하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 방사상으로 배치된 복수의 베인을 구비한 전자 레인지용 마그네트론에 있어서, 상기 복수의 베인 중 그 적어도 하나의 상변 또는 하변에 홈을 형성하고, 이 홈의 깊이(L)를 0 ㎜<L<6 ㎜ 범위로 한 것을 특징으로 하는 전자 레인지용 마그네트론.
2. 제1항에 있어서, 복수의 베인 전체에 홈을 형성한 것을 특징으로 하는 전자 레인지용 마그네트론.
3. 제1항에 있어서, 복수의 베인 중 그 일부는 출력측 상변에, 나머지 적어도 일부는 입력측 하변에 홈을 형성한 것을 특징으로 하는 전자 레인지용 마그네트론.
4. 원통 형상의 양극과, 이 양극의 중앙에 위치하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 방사상으로 배치되며 안테나 부착용 홈 및 스트랩 링 부착용 홈이 형성된 복수의 베인을 구비한 전자 레인지용 마그네트론에 있어서, 상기 복수의 베인 중 그 적어도 하나의 상변 또는 하변에 홈을 형성하고, 이 홈의 깊이(L)를 0 ㎜<L<6 ㎜ 범위로 한 것을 특징으로 하는 전자 레인지용 마그네트론.