CN100541704C

CN100541704C - 磁控管

Info

Publication number: CN100541704C
Application number: CNB2005100927808A
Authority: CN
Inventors: 白彩玄; 李钟寿; 李容守
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2005-08-24
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2025-08-24
Also published as: EP1746627B1; US20060219548A1; KR100651905B1; JP2006278311A; US7375470B2; KR20060104144A; CN1841634A; EP1746627A3; EP1746627A2

Abstract

本发明公开了一种磁控管。该磁控管包括：阳极圆筒；上磁体和下磁体，其分别设置在阳极圆筒的上部和下部；以及上磁极和下磁极，其分别与所述磁体相连接。每个所述磁体的内径为19-21毫米，厚度为11.5-12.5毫米，外径为50-54毫米。

Description

磁控管

本申请要求2005年3月29日申请的韩国专利申请No.2005-026041的权益，如同该申请全部内容描述在本申请一样，通过参考予以援引。

技术领域

本发明涉及一种磁控管，特别是涉及一种小型磁控管。

背景技术

通常，由于磁控管的简单的结构和高效稳定的性能，所以磁控管可作为用于加热食物的微波的振荡源，并用于微波炉以及诸如此类的设备。

同时，因为安装在磁控管内的磁体由永久磁性材料制成，所以用于制造磁控管的成本增大。具体地，传统磁控管存在的问题在于：当磁体和上/下磁极过大时，材料成本将显著增加。另外，过大体积的磁体及磁极将使得磁控管的尺寸过度增加。

同时，因为显著减小磁控管可导致磁控管的输出急剧减少，所以很难在不降低磁控管的输出的情况下使磁控管小型化。

由此，本发明旨在提供一种磁控电磁管，该磁控电磁管在不降低输出性能的情况下具有缩减的尺寸。

发明内容

因此，本发明旨在提供一种磁控管，该磁控管基本上克服了由于相关现有技术的局限和缺陷所导致的一个或多个问题。

本发明的目的在于一种磁控管，该磁控管在不降低输出性能的情况下具有缩减的尺寸。

本发明的其它优点、目的及特征的一部分将在下面的给予说明，而且在本领域的技术人员研究下面的说明后，本发明的其它优点、目的及特征将部分地变得清楚，或者可从本发明的实施过程中认识到。本发明的目的和其它优点可由说明书、和其权利要求书及附图中所具体描述的结构来实现。

为了达到这些目的和其它优点并依据本发明的目的，正如在此具体实施并广泛说明的，提供了一种磁控管包括：阳极圆筒；上磁体和下磁体，其分别设置在阳极圆筒的上部和下部；以及上磁极和下磁极，其分别与所述磁体相连接；其中，每个所述磁体的内径为19-21毫米，厚度为11.5-12.5毫米，外径为50-54毫米；每个所述磁极的外径为34-35毫米。

优选地，上磁极和下磁极之间的距离为10.5-11.5毫米。优选地，每个所述磁极的外径为34-35毫米。优选地，上磁极的上端和下磁极的下端之间的距离约为23.5毫米。优选地，所述磁体由铁氧体材料制成。

在本发明的另一方案中，提供了一种磁控管包括：阳极圆筒；上磁体和下磁体，其分别设置在阳极圆筒的上部和下部；以及上磁极和下磁极，其分别与所述磁体相连接；其中，每个所述磁体的内径为19-21毫米，外径为51-54毫米，上磁体的厚度为11.5-12.5毫米，下磁体的厚度为9.5-10.5毫米；每个所述磁极的外径为34-35毫米。

应该清楚的是，本发明的前述概括说明及下述详细说明为示例性和解释性的，且其目的在于对本发明提供进一步的解释。

附图说明

所包含的附图用于给本发明提供进一步理解，并合并在本申请中成为本申请的一部分，附图列举了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明。在附图中：

图1为依据本发明的磁控管的剖视图；

图2为依据本发明的磁控管的构造的剖视图；及

图3及图4为在依据本发明的磁控管中，平均磁场强度的变化与磁体外径之间的关系的曲线图。

具体实施方式

现在将详细说明本发明的优选实施例，这些优选实施例描述于附图中。在整个附图中尽可能采用相同的附图标记表示相同或相似的部件。

图1为依据本发明的磁控管的剖视图。

如图1所示，磁控管包括阳极圆筒9、阳极叶片6、内/外条(strap)13、阴极15、多个散热片17、轭架4和5、磁体1及过滤箱20。

阳极圆筒9具有圆筒形状，阳极叶片6径向安装到阳极圆筒9的内壁上以构成谐振腔。内/外条13交替地设置在阳极叶片6的上表面和下表面，以电连接该叶片，并且，阴极15包括位于磁控管中心的螺旋形灯丝(spiralfilament)7，并作为负电极。

多个散热片17设置在阳极圆筒9的外围，用于散热。散热片17由上和下的平板形轭架4和5保护并支撑。此外，散热片17被设置成允许外部空气引导到其上。用于产生静磁场的磁体1安装在阳极圆筒9的上部和下部，并分别与上磁极2和下磁极3相连接。

过滤箱20设置在磁控管的下部。

最初，当螺旋形灯丝7被加热时，电子被发射。这里，在阴极15和谐振腔之间产生静电场，在上磁极2和下磁极3之间的谐振腔的上下方向上形成静磁场。结果，电子由于来自静电场和静磁场的力在阳极和谐振腔之间的反应空间内产生摆线运动。

此时，处于摆线运动下的电子逐渐移动到谐振腔，同时与先前作用在叶片之间的高频电场相互作用，在该过程中电子的大部分能量被转换成高频能量。高频能量在谐振腔内被累积后，被输送到磁控管的上部，并通过与叶片6相连接的天线辐射到外界。辐射出的高频能量用于加热食物。

同时，在电子能量辐射到外界的同时，电子到达谐振腔，从该谐振腔中，电子的剩余能量被最终转换为热能。

这样，从叶片6产生的热量被设置在阳极圆筒9周围的多个散热片17有效地散出，由此防止热量降低磁控管的性能。

同时，从磁控管产生的高频能量输出与在上磁极2和下磁极3之间产生的磁场强度有关。磁场强度依据磁体结构而变化。

如果能保持磁控管的性能同时减小磁体1与上磁极2和下磁极3的尺寸，那么制造成本将会显著降低。由此，考虑到有关减小磁控管的尺寸同时保持其输出性能的研究还没有进展，因此鉴于有效的资源使用和制造成本，迫切需要进行减小磁控管的尺寸的研究。

下面将详细说明用于减小尺寸的磁控管的构造。

图2为依据本发明的磁控管的构造的剖视图。因为已参照图1详细说明了该磁控管的一般构造，所以在此不再详细说明其一般构造。

如图2所示，本发明的磁控管包括阳极圆筒9、阳极叶片6、阴极115、轭架4和5、上磁极2和下磁极3以及上磁体1a和下磁体1b。

阳极圆筒9具有圆筒形状，阳极叶片6径向安装到阳极圆筒9的内壁上以构成谐振腔。理想是内/外条(未示出)交替地设置在阳极叶片6的上表面和下表面，以电连接该叶片。

阴极115包括位于磁控管中心的螺旋形灯丝，并作为负电极。用于产生高频能量的反应空间120限定在阳极叶片6之间。阳极圆筒9的外围安装有多个用于散热的散热片，该散热片优选由上平板形轭架4和下平板形轭架5来保护并支撑。

用于产生静态磁场的上磁体1a和下磁体1b分别安装于阳极圆筒9的上部和下部，并分别与上磁极2和下磁极3相连接。优选地，上磁体1a和下磁体1b位由铁氧体材料制成的永久磁体。

下面将说明该磁控管的操作。

最初，当螺旋形灯丝7被加热时，电子被发射。这里，在阴极115和谐振腔之间产生静电场，并且，在上磁极2和下磁极3之间的谐振腔的上下方向上形成静磁场。结果，电子由于来自静电场和静磁场的力在阴极和谐振腔之间的反应空间内产生摆线运动。

此时，处于摆线运动下的电子逐渐移动到谐振腔，同时与先前作用在叶片6之间的高频电场相互作用，在该过程中，电子的大部分能量在反应空间120内被转换成高频能量。高频能量在谐振腔内累积后被输送到磁控管的上部，并通过与叶片6相连接的天线辐射到外界。

来自磁控管的高频能量可用于在诸如微波炉的烹饪设备中加热食物，或者可用于其它加热设备。

高频能量输出与在上磁极2和下磁极3之间产生的磁场强度有关。同时，磁场强度可依据上磁体1a、下磁体1b、上磁极2和下磁极3的结构而变化。

也就是说，随着上磁极2和下磁极3之间的距离PG减小，磁场强度增加。另外，随着上磁极2和下磁极3的外径PO减小，磁场的泄漏增加，以致磁场强度减小。其原因在于磁场从上磁极2和下磁极3没有覆盖上磁体1a和下磁体1b的部分泄漏。

由此，为了减小磁控管的尺寸同时产生理想强度的高频能量输出，依据上磁体1a、上磁体1b、上磁极2和下磁极3的构造，在考虑能量输出临界值的条件下制造该磁控管。

下文中将参照测试结果来说明上磁极2和下磁极3之间的合适距离、上磁体1a和下磁体1b的尺寸及其临界有效数(critical significance)。

该测试将分两个阶段进行，为了分类将该两个阶段分别称为第一测试和第二测试。

首先说明第一测试。

图3为用于制造本发明的缩减尺寸的磁控管的第一测试结果的曲线图。

具体地，在上磁极2和下磁极3之间的距离PG为10.5-11.5毫米，且这些磁极的外径PO为34-35毫米的条件下进行第一测试。此时，该上磁极的上端和该下磁极的下端之间的距离最好为23.5毫米。这些磁极的尺寸和它们之间的距离应用到与传统磁控管相比具有缩减尺寸的磁控管。

这里，图3为平均磁场强度的变化与磁体外径MO之间的关系的曲线图，在该图中，每个磁体1a和1b的内径MI为19-21毫米、厚度MT1或MT2为11.5-12.5毫米。在图3中，高频能量输出与平均磁场强度成比例。

如图3所示，平均磁场强度随着外径MO的增加而快速增加，直到上磁体1a和下磁体1b的外径MO达到52毫米为止。换句话说，当上磁体1a和下磁体1b的外径MO等于或小于52毫米时，平均磁场强度随着外径MO的减小而快速降低。

这里，磁控管要求实际可得到约500-1000瓦的输出，而该要求在平均磁场强度为1700高斯或1700高斯以上的条件下可以得到满足。如图3所示，可以看到，当上磁体1a和下磁体1b的外径MO等于或大于52毫米时，平均磁场强度可等于或大于1700高斯。

同时，当这些磁体的外径MO大于54毫米时，即使外径MO增加，平均磁场强度也将保持在一个近似相同的水平。然而，当这些磁体的外径MO大于70毫米时，平均磁场强度将随着外径MO的增加反而降低。由此，应该清楚的是，54毫米的外径MO为一临界值，在该临界值以上，即使外径MO增加，平均磁场强度也将保持在一个近似相同的水平。

这是由于当外径MO增加至预定水平或预定水平以上时，磁场泄漏的增加将导致出现磁力损失。更具体地，参照图2，磁力泄漏主要发生在上磁极2和下磁极3没有覆盖上磁体1a和下磁体1b的部分A上。

此外，预定空间限定在上磁体1a及下磁体1b的侧面和上轭架4及下轭架5之间，而且当该空间随着上磁体1a和下磁体1b的外径MO的增力而变窄时，在该空间内将产生涡流现象，从而导致第二次磁力泄漏。当为了避免涡流现象而增加在上磁体1a及下磁体1b的侧面和上轭架4及下轭架5之间的距离时，磁控管的整个体积将增加。

由此，当上磁体1a及下磁体1b的外径MO等于或大于54毫米时，该磁控管的尺寸过度增加，从而导致材料成本增加。

如上所述，在上磁体1a及下磁体1b的厚度MT1或MT2为11.5-12.5毫米时，为了使从磁控管产生的高频能量保持在等于或大于预定水平，这些磁体的外径MO必须处于50-70毫米范围内。此外，为了减小该磁控管的尺寸，磁体的外径MO优选在50-54毫米范围内。采用如上所述的配置，该磁控管可以减小尺寸同时产生所需的高频能量。

接下来说明第二测试。

图4为用于制造本发明的缩减尺寸的磁控管的第二测试结果的曲线图。

这里，类似于第一测试，在上磁极2和下磁极3之间的距离PG为10.5-11.5毫米，且这些磁极的外径PO为34-35毫米的条件下进行第二测试。此时，理想是该上磁极2的上端和该下磁极3的下端之间的距离为23.5亳米。该磁控管的内径MI为19-21毫米。

同时，与第一测试所不同的是，在第二测试中上磁体1a和下磁体1b分别具有不同的厚度。也就是说，图4为平均磁场强度的变化与磁体1a和1b的外径MO之间的关系的曲线图，在该图中，上磁体1a的厚度MT1为11.5-12.5毫米，下磁体1b的厚度MT2为9.5-10.5毫米。在图4中，高频能量输出与平均磁场强度成比例。

如图4所示，磁场强度随着外径MO的增加而快速增加，直到上磁体1a和下磁体1b的外径MO达到52毫米为止。换句话说，当上磁体1a和下磁体1b的外径小于52毫米时，平均磁场强度将随着外径MO的减小而快速降低。

这里，磁控管要求实际可得到约500-1000瓦的输出，而且该要求在磁场强度为1700高斯或1700高斯以上的条件下可以得到满足。如图4所示，可以看到，当上磁体1a和下磁体1b的外径MO至少等于51毫米或大于51毫米时，平均磁场强度可等于或大于1700高斯。

同时，当磁体的外径MO大于54毫米时，即使外径MO增加，平均磁场强度也将保持在一个近似相同的水平。然而，当磁体的外径MO大于70毫米时，平均磁场强度将随着外径MO的增加反而降低。由此，应该清楚的是，54毫米的外径MO为一临界值，在该临界值以上，即使外径MO增加，平均磁场强度也将保持在一个近似相同的水平。

这是由于当外径MO大于54毫米时，磁场泄漏的增加将导致出现磁力损失。因为已经在上文中已经详细说明了该现象，所以在此省略了它的说明。

由此，当上磁体1a及下磁体1b的外径MO大于或等于54毫米时，该磁控管的尺寸的不必要的增加会导致材料成本增加。

如上所述，在上磁体1a的厚度MT1为11.5-12.5毫米、下磁体1b的厚度MT2为9.5-10.5毫米时，为了将来自磁控管的高频能量保持在等于或大于预定水平，磁体1a和1b的外径MO必须处于51-70毫米范围内。此外，为了减小磁控管的尺寸，磁体的外径MO优选范围在51-54毫米的范围内。采用如上所述的配置，磁控管可以减小尺寸同时产生所需的高频能量。

由此，因为依据本发明的磁控管的尺寸将减小20％而且不损坏其性能，所以可降低带有该磁控管的产品价格，同时可增加产品的竞争力。此外，由于该磁控管所占据的空间减小，所以可有效地利用微波炉的电气室的内部空间。

从上述说明可以明显看出，本发明具有如下特点。

第一，该磁控管可减小尺寸同时产生高频能量输出。由此，本发明的磁控管可降低成本同时具有最佳性能。

第二，因为该磁控管可减小尺寸并同时具有所需性能，所以可有效利用诸如电气室的用于磁控管安装空间的内部空间。

对于本领域技术人员而言，应该清楚的是，只要不脱离本发明的精神或范围，可对本发明做各种修改和变更。由此，应当说明的是，只要这些修改和变化落入所附的权利要求及其等同物的范围内，那么这些修改和变化将必然为本发明所覆盖。

Claims

1.一种磁控管，包括：阳极圆筒；上磁体和下磁体，其分别设置在该阳极圆筒的上部和下部；以及上磁极和下磁极，其分别与所述磁体相连接；其中，每个所述磁体的内径为19-21毫米，厚度为11.5-12.5毫米，外径为50-54毫米；每个所述磁极的外径为34-35毫米。

2.如权利要求1所述的磁控管，其中，该上磁极和该下磁极之间的距离为10.5-11.5毫米。

3.如权利要求1所述的磁控管，其中，该上磁极的上端和该下磁极的下端之间的距离约为23.5毫米。

4.如权利要求1所述的磁控管，其中，所述磁体由铁氧体材料制成。

5.一种磁控管，包括：阳极圆筒；上磁体和下磁体，其分别设置在该阳极圆筒的上部和下部；以及上磁极和下磁极，其分别与所述磁体相连接；其中，每个所述磁体的内径为19-21毫米，外径为51-54毫米，该上磁体的厚度为11.5-12.5毫米，该下磁体的厚度为9.5-10.5毫米；每个所述磁极的外径为34-35毫米。

6.如权利要求5所述的磁控管，其中，该上磁极和该下磁极之间的距离为10.5-11.5毫米。

7.如权利要求5所述的磁控管，其中，该上磁极的上端和该下磁极的下端之间的距离约为23.5毫米。

8.如权利要求5所述的磁控管，其中，所述磁体由铁氧体材料制成。