CN1041786C - 磁控管冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于微波炉的磁控管的冷却装置，它包括若干个在阳极柱体处表面与作为框架的轭架之间设置的辐射翅片，从而，在磁控管用于产生电磁波而振荡工作时产生的高温热量被辐射，在外表面中间部位设置的翅片之间距离不同于阳极柱体的两端侧设置的翅片之间距离，用与端侧翅片不同的材料制作，使得所用的翅片不论其位置如何都具有大体一致的温度。

Description

磁控管冷却装置

本发明涉及磁控管的冷却装置，它通常被用于在微波炉中辅射用于产生电磁波的磁控管在振荡工作期间产生的高温热量。

用于产生微波的磁控管通常是如附图1所示的一种二极管，它包括一个阳极柱体【称为阳极】1，柱体内表面上设置有若干个径向伸展的叶片1a，以及在作为框架的一轭架11之内在中心的位置轴向地设置的并被阳极柱体包围的一个直接加热灯丝【称为阴极】。此外，磁控管还包括一个含有环形永久磁铁4和磁极5的磁路部分并向由阳极和阴极之间界定的活性空间提供磁通量；输出部分含有一个天线引头6，天线密封7，天线陶瓷8和天线帽9并将传送到阳极柱体1的微波能量发射到微波炉的腔内，即通过波导【未示出】发射到磁控管的外部；一个辅射部分含有若干个在阳极柱体1的外表面和轭架11内表面之间以平行等间距关系设置的辐射翅片3以辐射磁控管在振荡工作期间产生的高温热量；一个滤波器电路用于防止在阳极柱上1和灯丝2之间产生的不必要微波成分回流至电源。

在如此构造的磁控管中，当灯丝2加上能量时，从灯丝向活性空间S发射出热离子，由于热离子受到叶片1a和灯丝2之间产生的电场力以及由磁路部分的磁极5加到活性空间S的磁通的作用，这些热离子产生旋轮线运动。结果，这些被加速的热离子产生的微波能量并由叶片1a接收。然后通过输出部分的天线引头6经由波导将传送到叶片的微波能量发射到微波炉的腔室中。此时，由于具有由电场施加的能量的热离子冲撞阳极柱体的叶片，高温热量便产生了。为了将热量辐射到外面，因此必须需要在阳极柱体1的外表面上设置若干个辐射翅片3 。

如图1所示，每个辐射翅片3的一端被固定于阳极柱体1的外表面；而另一端与轭架11的内表面结合，从而，辐射由于热离子与叶片碰撞当中产生的高温热量，常规的辐射翅片是由铝或其合金制成的并以互相平行等间距设置的，如图2所示。

下面更具体讲述一下，在现有技术中，由于阳极柱体1的高度H可允许在上面设置若干个相互平行的辐射翅片3，在考虑设计条件的情况下，翅片之间的垂直间距则约为26mm，而每个叶片的厚度大约为0．6mm，总共有4-7个叶片等距地设置在约3．5-6mm的范围内。

在现有技术的冷却装置中包括等间隔的翅片，当由于热离子与叶片碰撞而产生高温热量时，固定在阳极柱体中间部位【在其内表面装有叶片】的外表面的辐射翅片所具有的温度要比在阳极柱体的两端侧设置的翅片的温度高10～30℃。因此，在阳极柱体上轴向设置的翅片之间具有一个温差。因此，当磁控管连续工作较长时间时，在阳极柱体外表面中间设置的翅片由于连续向具传递的高温热量而趋于变形。因此，现在技术的磁控管的性能不高，例如，由于其异常温升可出现不良运行。

鉴于现有技术存在上述问题，本发明的目的在于提供一种磁控管的冷却装置，它能够补偿在磁控管振荡过程中产生高温热量而引起的在辐射翅片之间的温差，使得无论这些翅片的位置如何都具有大体一致的温度。

为了实现上述目的，根据本发明的实施例，提供了一种用于辐射磁控管内热离子产生的高温热量的磁控管冷却装置，该装置包括一个在内表面设置有径向伸展的叶片的阳极柱体；以及若干个在阳极柱体外表面相互平行地，轴向间隔地设置的辐射翅片，并且以这样的方式设置在外表面中间设置的翅片与在阳极柱体两端侧设置的翅片具有大体上相同的温度。

根据本发明的另一个实施例，所提供的磁控管冷却装置包括在其内表面上设置径向伸展叶片的阳极柱体；以及若干个在阳极柱体外表面上相互平行地，轴向间隔地设置的辐射翅片，在外表面中间设置的翅片所采用的材料与在阳极柱体两端侧设置翅片的材料具有不同的热导率。

图1为用于微波炉的典型的磁控管的截面图；

图2为说明根据现有技术的磁控管冷却装置的截面图；

图3为说明根据本发明一个实施例的磁控管冷却装置的截面图；以及

图4为说明根据本发明另一个实施例的磁控管冷却装置的截面图。

下面将以实例的方式结合附图3、4对本发明进行详细描述。

参见图3，图3显示了根据本发明的一个实施例的磁控管冷却装置，除了辐射翅片的布置结构以外，该磁控管总的结构和工作原理与现有技术相同。因此，在下面的详细描述中，所有附图中，相同的标号标指相同的部件，并且略去了磁控管总的结构的描述以免重复。

根据本发明的最佳实施例，将若干个辐射翅片3，每个都具有一个水平伸展的部分以及一个与水平部分结为一体的大致“”形的弯曲部分，以如下这种方式相互平行并相互间隔地设置在阳极柱体的外表面；即在阳极柱体的外表面的中间部分(其内表面具有叶片1a)固定的翅片3a之间的距离小于在阳极柱体的两端侧设置的翅片3b之间的距离。现在考虑设计的条件，允许辐射片3在其上相互平行并相间隔地安装的阳极柱体1的外表面的高度H可用下列方程表示(假定条件)：H≈26mm，t=0．6mm，f=4～7，A=3．5～6mm，L＜12mm，而C／B=60～80％被满足：

H≈f×l+f×t…、……【I】

这里，H为允许在其上安装辐射翅片的阳极柱体的外表面的总体高度，

f为辐射翅片数

L为辐射翅片之间的距离【等距离：A，和不同的距离：B和C】，以及

t为每个辐射翅片的厚度。

例如，假定在阳极柱体的外表面设置4个辐射翅片，即f值为4，在翅片像现有技术那样以等距离A设置的情况下，从方程I中得到的A值大约为6mm，如果像显示本发明一个实施例的图3那样，在中间部位设置的翅片之间的距离小于两侧的翅片之间的距离情况下，方程H≈2【B+C】≈24mm【如果翅片的厚度不计的话】从方程I中得出。此时，满足设计条件：L＜12mm，C／B=60～80％，例如，如果C值取5mm，B值为7mm而当C值为4．5mm时，B值为7．5mm。除以上关系以外，也可进行B值和C值的各种组合。

如上所述，根据本发明，由于位于中间的辐射翅片3a之间的距离被设置得小于侧翅片3b之间的距离，中间部位的辐射面面积大于边侧部位，从而热辐射快于边侧部位。因此，这种布置能够补偿中间和边侧翅片之间的温差，使得所有的翅片具有大体上一致的温度。

现在参见图4，该图显示了本发明的另外一个实施例，与前一个实施例不同，根据该实施例的冷却装置同现有技术一样包括在阳极柱体1外表面互相平行地，等间距地设置的辐射翅片，而位于中间的翅片3a是用具有热传导率为0．74卡／厘米²·秒·℃的铜制造的，而不是现有技术中使用的热传导率的0．53卡／厘米²·秒℃的铝。因此，本实施例的冷却装置利用两种材料之间不同的热传导率能够补偿中间和边侧翅片之间的温差。

如上所述，本发明优于现有技术之处在于，由于在阳极柱体外表面设置的用于辐射热离子与阳极柱体内表面设置的叶片之间碰撞而产生的高温热量的翅片是这样布置的，即在阳极柱体中间部位设置的翅片之间距离较窄，而在阳极柱体两端边侧设置的翅片之间距离较宽，中间部位的辐射面面积大于边侧部位从而提供了较高的热辐射效率，实现了沿阳极柱体的外表面高度的温差补偿。此外，根据本发明，位于中间的翅片是用具有比边侧的翅片的材料的热传导率高的材料制作的，从而利用二种材料之间热传导率的差别可对翅片之间的温差进行补偿。结果，即使磁控管长时间连续工作，这些翅片边并不会由于传递给它们的高温热量而变形，避免了发生诸如磁控管的不良运行那种故障，并且提高了可靠性及产品的质量。

在本发明结合最佳实施例被显示和描述的同时，应当懂得，可进行各种变动和改进而不脱离附后权利要求所限定的本发明的精神和范围。

Claims (5)

1．一种用于辐射由磁控管中热离子产生的高温热量的磁控管冷却装置，该装置包括：

一个在其内表面设置有径向伸展的叶片的阳极柱体；以及

若干个并以这样的方式在所述阳极柱体的外表面上相互平行地轴向间隔设置的辐射翅片；其特征在于若干个所述的辐射翅片布置成在所述的外表面中间设置的所述翅片之间的距离小于在所述的两端侧设置的翅片之间的距离。

2．如权利要求1的磁控管冷却装置，其特征在于在所述外表面的中部部件的设置的翅片与在所述阳极柱体两个端侧设置的翅片具有大体相同的温度。

3．如权利要求2的磁控管冷却装置，其特征在于在所述的外表面中间设置的翅片之间的距离是在所述的两端侧设置的所述翅片之间的距离的60-80％。

4．一种用于辐射由磁控管中热离子产生的高温热量的磁控管冷却装置，该装置包括：

一个在其内表面设置有径向伸展的叶片的阳极柱体；以及

若干个在所述的阳极柱体的外表面互相平行并轴向间隔设置的辐射翅片，其特征是在所述外表面中间设置的翅片是用具有比在所述阳极柱体的两端侧设置的翅片材料的热传导率高的材料制作的。

5．如权利要求4的冷却装置，其特征在于所述的在所述外表面中间设置的翅片是用铜制作的，而在所述两端侧设置的翅片是用铝制作的。

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