KR200152144Y1 - 마그네트론의 라인쵸크구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 마그네트론의 라인쵸크구조에 관한 것으로, 마그네트론에서 외부로 누설되는 라인노이즈를 제거시키기 위해 제 1페라이트(80) 및 제 1쵸크코일(85)과 제 2페라이트(81) 및 제 2쵸크코일(86)로 이루어진 라인쵸크구조에 있어서, 제 1외부접속단자(42) 및 제 2외부접속단자(43)에 각각 접속된 상기 제 1쵸크코일(85) 및 제 2쵸크로일(86)을 상기 제 1페라이트(80) 및 제 2페라이트(81)에 각각 형성된 중공부(82)를 통해 각각 관통시킨 다음 서로 꼰 구조로 형성함으로써, 제조가 용이하고 제조원가가 절감되도록 한 것이다.

Description

마그네트론의 라인쵸크구조

본 고안은 마이크로파를 발생하는 마그네트론에 관한 것으로, 특히 마그네트론에서 전원라인을 통해 외부로 누설되는 라인노이즈를 제거하는 마그네트론의 라인쵸크구조에 관한 것이다.

일반적으로, 마그네트론이란 외부로부터 제공되는 고전압에 의해 초고주파를 발생하는 것으로서, 의료용, 전자렌지용, 기타 가열용에 파용되는 2450의 고주파를 발생하는 마그네트론과 공업용 가열렌지, 연속파 레이다에 사용되는 915의 고주파를 발생하는 마그네트론으로 구분되는데, 본 고안은 전자렌지에 사용되는 마그네트론에 관한 것이다.

상기 전자렌지에 사용되는 종래의 마그네트론은 제1도에 도시한 바와같이 동 파이프 등에 의해 원통형상으로 형성된 양극몸체(10)의 내부에 고주파 성분을 유기시키도록 공동공진기를 형성하는 복수개의(일반적으로, 짝수개임) 베인(13)이 축심 방향을 향하여 동일한 간격으로 배치되어 있고, 이러한 양극몸체(10)와 베인(13)에 의해 양극부가 구성된다.

그리고, 커패시턴스를 변화시켜 균일한 공진주파수를 얻기 위해 베인(13)의 선단부측에는 그 상하부에 각각 내측균압링(15) 및 외측균압링(17)이 베인(13)에 각각 교번적으로 접속배치되어 있고, 양극몸체(10)의 중심축상에는 복수개의 베인(13)의 선단부와 필라멘트(20) 사이에 작용공간(23)이 형성되어 있다.

또한, 상기 작용공간(23) 내에는 텅스텐(W)과 산화토륨(ThO₂)의 혼합물로 형성되어 나선형상으로 권선된 필라멘트(20)가 양극몸체(10)와 동축형상으로 배치되어 있고, 이러한 필라멘트(20)는 외부로부터 제공되는 동작전류에 의해 가열되어 열전자를 방출한다.

한편, 상기 필라멘트(20)의 양단부에는 방출된 열전자가 중심축 방향으로 방사되는 것을 방지하기 위해 상부실드햇(25) 및 하부실드햇(27)이 각각 고착되어 있는데, 하부실드햇(27)의 중앙부에는 몰리브덴제의 중앙지지체인 제 1필라멘트전극(30)이 중앙부에 형성된 관통구멍을 통해서 상부실드햇(25)의 하단부에 용접고착되어 있고, 하부실드햇(27)의 바닥면에는 몰리브덴제의 제 2필라멘트전극(33)이 용접 고착되어 있다.

여기에서, 상기 제 1필라멘트전극(30) 및 제 2필라멘트전극(33)은 마그네트론의 필라멘트(20)를 지지고정하는 절연세라믹(35)에 형성된 관통구멍을 통해 제 1외부접속단자(42) 및 제 2외부접속단자(43)에 전기적으로 접속되어 필라멘트(20)에 전류를 공급하는 캐소드지지대이고, 제 1필라멘트전극(30)은 필라멘트(20)의 중심축을 관통하면서 상부실드햇(25)을 지지한다.

그리고, 상기 제 1외부접속단자(42) 및 제 2외부접속단자(43)에는 선을 타고 있는 라인노이즈를 제거 또는 감쇠하기 위해 제 1쵸크코일(39) 및 제 2쵸크코일(40)의 일단부가 전기적으로 각각 접속되어 있고, 상기 제 1쵸크코일(39) 및 제 2쵸크코일(40)의 타단부는 필터박스의 측벽부에 배설되어 있는 커패시터(46)와 각각 접속되어 있으며, 상기 제 1쵸크코일(39) 및 제 2쵸크코일(40)내에는 저주파영역의 주파수로 저주파 노이즈를 흡수하는 제 1페라이트(36) 및 제 2페라이트(37)가 상기 제 1쵸크코일(39) 및 제 2쵸크코일(40)의 길이 방향을 따라 각각 삽입고정되어 있다.

또한, 상기 양극몸체(10)의 양측개구부에는 필라멘트(20)와 베인(13) 간의 작용공간(23) 내에 자속을 균일하게 형성하도록 자로를 형성하는 상부폴피스(45) 및 하부폴피스(47)가 용접고착되어 있는데, 이러한 상부폴피스(45) 및 하부폴피스(47)는 깔대기형상의 자성체이다.

그리고, 상기 상부폴피스(45) 및 하부폴피스(47)의 상하부에는 상부실드컵(50) 및 하부실드컵(53)이 각각 밀착되커 용접고착되어 있고, 상기 상부실드컵(50) 및 하부실드컵(53)의 상하부에는 양극몸체(10)의 내부를 진공상태로 밀봉하기 위하여 안테나세라믹(55) 및 절연세라믹(35)이 밀착되어 용접고착되어 있다.

또한, 마그네트론의 출력부를 구성하는 상부실드컵(50)의 상부개구단부에는 후술될 안테나캡(57)을 절연시키는 원통형상의 안테나세바믹(55)이 접합되어 있고, 안테나세라믹(55)의 상부측 선단부에는 구리물질인 배기관(60)이 접합되어 있으며, 배기관(60)의 내측 중앙부에는 공동공진기 내에서 발진되는 고주파를 출력하기 위해 안테나(63)가 구비되는데, 이러한 안테나(63)는 레인(13)으로부터 도출되며, 상부폴피스(45)의 중앙부를 통해 관통되어 축상으로 연장되면서 그 끝부분이 배기관(60) 내에 고정되어 있다.

그리고, 상기 배기관(60)의 외측면에는 배기관(60)의 용접고착부를 보호하고, 전계집중으로 발생되는 스파크를 방지하며, 고주파 안테나의 역할을 하고, 고주파를 외부로 출력하는 창(Window)역할을 하는 안테나세라믹(55)과 안테나캡(57)이 씌워져 있다.

또한, 양극몸체(10)의 외부에는 귀환되는 자속을 연결하기 위해 상기 양극몸체(10)내의 자속량을 결정하는 상부요우크(60) 및 하부요우크(61)가 설치되어 있고, 상기 양극몸체(10) 및 하부요우크(61)사이에는 복수개의 알루미늄 냉각핀(65)이 상기 양극몸체(10) 및 하부요우크(61)에 고정된 클램프부재(67)에 의해 감합배 치되어 상기 마그네트A(70) 및 마그네트K(73)와 함께 자로형성용 상부요우크(60) 및 하부요우크(61)에 의해 덮혀 있다.

상기와 같이 구성된 마그네트론은 외부전원이 전원단자(37)를 통해 제 1외부접속단자(42) 및 제 2외부접속단자(43)로 제공되면, 제 1외부접속단자(42)와, 제 1필라멘트전극(30), 상부실드햇(25), 필라멘트(20), 하부실드햇(27), 제 2필라멘드전극(33) 및, 제 2외부접속단자(43)로 이루어지는 폐회로가 구성되어 필라멘트(20)에 동작전류가 공급된다.

그 다음, 필라멘트(20)로 제공되는 동작전류에 의해 필라멘트(20)가 가열되어 필라멘트(20)로부터 열전자가 방출되고, 방출된 열전자에 의한 전자군이 형성된다.

이때, 제 2필라멘트전극(33)과 양극부(즉, 양극몸체(10)와 베인(13))에 인가되는 구동전압에 의해 필라멘트(20)와 베인(13) 간의 작용공간(23) 내에는 강한 전계가 형성되고, 마그네트A(70)와 마그네트K(73)에 의해 발생된 자계가 하부폴피스(47)를 따라 작용공간(23) 쪽으로 인도되어 작용공간(23)을 통해 상부폴피스(45)로 진행하면서 작용공간(23) 내에 높은 자계가 형성된다.

따라서, 필라멘트(20)로부터 작용공간(23)으로 방출된 열전자로 형성되는 전자군이 작용공간(23) 내에 형성된 강한 전계 및 높은 자계에 의해 양극부(양극몸체(10)와 베인(13)) 방향으로 나선형의 회전운동을 하면서 진행되고, 전자군의 이러한 운동은 작용공간(23)의 모든 공간에서 이루어진다.

따라서, 베인(13)과 공동공진기와의 구조적인 공진회로에 따라 열전자들로 형성된 전자군이 양극부(양극몸체(10)와 베인(13)) 방향으로 반복적으로 진행되면서, 전자군이 회전하는 속도에 상응하는 공진주파수인 2450의 고주파가 베인(13)으로부터 유기된다.

그 다음, 베인(13)으로부터 유기된 고주파(2450)가 안테나(63)를 통해 배기관(60)으로 전송되고, 웨이브 가이드(Wave Guide)츨 통해 전자렌지로 제공된 다음, 분산장치를 통해 전자렌지의 캐비티(Cavity)로 제공되어 캐비티 내의 음식물의 분자들이 초당 24억 5천만번 정도 진동되면서 발생되는 마찰열에 의해 음식물이 조리된다.

한편, 양극몸체(10)에는 발진이 이상적으로 이루어져도 온도증가나 반사파 또는 전자렌지와 마그네트론의 임피던스결함으로 여러 가지의 마이크로파를 발생하고, 상기 양극몸체(10)에서 발생된 마이크로파는 대부분이 안테나(63)를 통해 전도되면서 각종 주파수가 실리게 된다.

이때, 상기 양극몸체(10)에서 발생되는 고조파에 의해 작용공간(23)내에 존재하는 필라멘트(20)가 영향을 받는데 이는 마이크로파에너지 가운데 고조파노이즈를 상기 필라멘트(20)가 안테나 역할을 해서 전파를 받는 것이다.

이와같이, 전파를 받은 필라멘트(20)는 연결된 제 1필라멘트전극(30) 및 제 2필라멘트전극(33)에 노이즈를 전달하는데, 상기 제 1필라멘트전극(30) 및 제 2필라멘트전극(33)과 제 1외부접속단자(42) 및 제 2외부접톡단자(43)도 외부의 전원단과 연결되어 있어 라인노이즈는 전원라인을 통해 전원을 인가하는 방향으로 전송된다.

이에따라, 상기 라인노이즈는 제2도에 도시된 바와같은 라인쵸크(44)의 구조 즉, 제 1페라이트(36) 및 제 2페라이트(37)에 각각 교번적으로 감긴 제 1쵸크코일(39)과 제 2쵸크코일(40)이 가지고 있는 인덕터와 커패시터 그리고 양선간에 존재하는 L, C에 의해 제거된다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래에 의한 마그네트론의 라인쵸크구조는 제 1페라이트 및 제 2페라이트에 각각 제 1쵸크코일과 제 2쵸크코일이 교번적으로 감겨져 있는 형상으로써, 제조가 어러울 뿐만 아니라 제조원가가 비싼 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 라인쵸크의 구조를 제 1쵸크코일 및 제 2쵸크코일이 제 1페라이트 및 제 2페라이트에 형성된 중공부를 통해 각각 관통된 다음 서로 꼬인 구조로 형성하여 제조가 용이하고 제조원가를 절감시킬 수 있는 마그네트론의 라인쵸크구조를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 마그네트론의 라인쵸크구조는 마그네트론에서 외부로 누설되는 라인노이즈를 제거시키기 위해 제 1페라이트 및 제 1쵸크코일과 제 2페라이트 및 제 2쵸크코일로 이루러진 라인쵸크구조에 있어서, 상기 제 1페라이트 및 제 2페라이트에 중공부를 각각 형성하고, 제 1외부접속단자 및 제 2외부접속단자에 각각 접속된 상기 제 1쵸크코일 및 제 2쵸크코일을 상기 제 1페라이트 및 제 2페라이트에 형성된 중공부를 통해 각각 관통시킨 다음 서로 꼰 구조로 형성한 것을 특징으로 한다.

제1도는 일반적인 마그네트론의 구조를 도시한 단면도.

제2도는 종래에 의한 마그네트론의 라인쵸크구조를 도시한 개적인 사시도.

제3도는 본 고안에 의한 마그네트론의 라인쵸크구조를 도시한 개략적인 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 양극몸체 13 : 베인

20 : 필라멘트 23 : 작용공간

30 : 제 1필라멘트전극 33 : 제 2필라멘트전극

36,80 : 제 1페라이트 37,81 : 제 2페라이트

39,85 제 1쵸크토일 40,86 : 제 2쵸크코일

42 : 제 1외부접속단자 43 : 제 2외부접속단자

44,90 : 라인쵸크 70 : 마그네트 A

73 : 마그네트K

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제3도는 본 고안에 따른 마그네트론의 라인쵸크구조의 개략적인 사시도이다.

종래의 통상적인 마그네트론의 라인쵸크(44)의 구조를 도시한 제2도에서의 제 1페라이트(36) 및 제 2페라이트(37)와 제 1쵸크코일(39) 및 제 2쵸크코일(40)의 형상과 본 고안에 따른 마그네트론의 라인쵸크(90)의 구조를 도시한 제3도에서의 제 1페라이트(80) 및 제 2페라이트(81)와 제 1쵸크코일(85) 및 제 2쵸크코일(86)의 형상을 비교참조하면 알 수 있듯이, 본 고안에 따른 제 1페라이트(80) 및 제 2페라이트(81)에는 중공부(82)가 각각 형성되며, 제 1쵸크오일(85) 및 제 2쵸크코일(86)은 상기 제 1페라이트(80) 및 제 2페라이트(81)에 각각 형성된 중공부(82)를 통해 각 관통된 다음 서로 꼬인 구조로 형성되어 있다.

상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 고안에 따른 마그네트론의 라인쵸크구조의 동작과정에 대하여 제3도를 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

제3도를 참조하면 알 수 있듯이 본 고안에 따른 라인쵸크구조는 제 1페라이트(80) 및 제 2페라이트(81)에 중공부(82)가 각각 형성되고, 제 1외부접속단자(42)및 제 2외부접속단자(43)에 각각 접속된 제 1쵸크코일(85) 및 제 2쵸크코일(86)은 상기 제 1페라이트(80) 및 제 2페라이트(81)에 각각 형성된 중공부(82)를 통해 각각 관통된 다음 서로 꼬인 구조로 형성되어 있다.

따라서, 상기 제 1외부접속단자(42) 및 제 2외부접속단자(43)에 전달된 라인 노이즈는 상기 제 1외부접속단자(42) 및 제 2외부접속단자(43)에 서로 꼬아진 제 1쵸크코일(85) 및 제 2쵸크코일(86)과 연결되어 있어 교번되는 두 선로간에 교류전류는 위상이 반대로 라인노이즈가 제거되며, 상기 제 1외부접속단자(42) 및 제 2외부접속단자(43)에 동일한 체결을 실시할 수 있어 작업이 간편하다.

여기에서, 상기 제 1쵸크코일(85) 및 제 2쵸크코일(86)은 교류전원선을 타고 있는 라인노이즈를 제거 또는 감쇠하기 위해 3.3V로 코일표면에 절연에나멜로 충분히 절연되어 서로 꼬아져 있으며, 이는 코일자체가 가지고 있는 인덕터와 커패시터 그리고 양선간에 존재하는 L, C에 따라 필터회로를 구성하는 것이다.

이때, 상기 전원라인에 사용하는 인덕터는 단일체의 L이나 상호인덕턴스 M으로써 작용하며, 상기 단일체의 L은 전원라인에 직렬로 삽입하여 Z =ωL의 고임피던스로 전원라인간을 전송하는 노이즈를 저지하고, 상기 상호인덕턴스 M은 전원라인의 선간에 삽입하껴 상호유도 M을 가지게 하는 전원라인과 접지간을 전송하는 노이즈를 저지한다.

따라서, 본 고안을 이용하면, 제 1쵸크코일 및 제 2쵸크코일이 제 1페라이트 및 제 2페라이트에 형성된 중공부를 관통된 다음 서로 꼬인 구조로 형성되어 마그네트론에서 외부로 누설되는 라인노이즈를 제거함으로써, 제조가 용이하고 제조원가가 절감되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 마그네트론에서 외부로 누설되는 라인노이즈를 제거시키기 위해 제 1페라이트(80) 및 제 1쵸크코일(85)과 제 2페라이트(81) 및 제 2쵸크코일(86)로 이루어진 라인쵸크구조에 있어서, 상기 제 1페라이트(80) 및 제 2페라이트(81)에 중공부(82)를 각각 형성하고, 제 1외부접속단자(42) 및 제 2외부접속단자(43)에 각각 접속된 상기 제 1쵸크코일(85) 및 제 2쵸크코일(86)을 상기 제 1페라이트(80) 및 제 2페라이트(81)에 형성된 중공부(82)를 통해 각각 관통시킨 다음 서로 꼰 구조로 형성한 것을 특징으로 하는 마그네트론의 라인쵸크구조.