CN1049527C - 磁控管阴极支撑结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子微波加热器的磁控管。设置：一端固定在上端盖的中央导线；从中央导线向外侧偏移、与中央导线平行且支撑下端盖的外侧导线；带固定孔并用它分别支撑中央和外侧导线另一端的绝缘陶瓷；一端在距绝缘陶瓷上表面为L的高度支撑中央导线、另一端固定在绝缘陶瓷的上面、与第2外部电极相连接的连接电极；固定在绝缘陶瓷的上面、使第1外部电极与外侧导线相连接的金属板。本发明效果在于，它能使制造成本降低，耐振性提高。

Description

磁控管阴极支撑结构

本发明涉及一种用于高频电子加热器等的微波加热器上的磁控管，是关于改善了的磁控管阴极支撑结构。

一般地，作为磁控管的阴极支撑结构，有美国专利申请公报US-A-4705989号和日本专利申请公报特开昭62-76241号提出的技术方案。这些技术方案为了提高制造效率和可靠性，把绝缘体的上表面与阴极支撑导线的接合面上镀了金属层，把和金属管的接合面的高度设计成低于和阴极支撑导线接合的金属层，并且在其上部镀了金属层。

上述构成的磁控管阴极结构，虽然能提高磁控管的制造效率和可靠性，但由于阴极支撑用导线长，需用较多的昂贵的钼，使制造成本增加，另外，由于导线冗长，所以有不能降低阴极部位振动的问题。为解决这些问题点而提出的磁控管阴极部分的结构如图1所示。在图1中，由钍、钨构成的螺旋状灯丝阴极1，用钼制端盖(end cop)2、3固定其两端，以非接触方式贯通灯丝阴极的钼导线5固定在上端盖2上；与支撑灯丝阴极1的导线5具有相同材质的导线4固定在下端盖3上。导线4、5的另一端，穿过磁控管阴极支撑结构的绝缘体7上的通孔，被铜锌合金焊接在电极8、9上。就是说，用铜锌合金把导线4、5的下端焊接在电极片8、9上，而电极片8、9是焊接在绝缘体7外侧面的金属层7B上的。另外，在绝缘体7开口处的外周缘7D上也镀着金属层。金属导管6密封地焊接在外周缘7D上，在该金属导管6的法兰盘6a上部，密封地焊接着磁极及阳极筒体(图中未画出)。

不过，上述构成的磁控管阴极构造，如图1所示，导线4、5的固定位置是从插入绝缘体7到阴极的上端盖2，其长度l较长，所以，需要昂贵的较长的钼导线，这样不仅制造成本增加，而且当受到外部冲击时，其端部、即在上端盖2产生振动的振幅较大，易使耐冲击弱的阴极损伤；另外，把插入绝缘体7的一对导线4、5分别组装在电极片8、9上时，由于电极片较小，要在绝缘体7上的凹槽7c内装配，所以，有组装困难的问题。

还有，当阴极、即钍-钨合金制造的灯丝阴极1的中心偏离阳极筒体(图中未画出)的中心时，灯丝阴极1和两极板不能向靠近的部位发生振荡，损失的漏电流增加，磁控管的振荡效率下降，由灯丝阴极1产生的热电子分布不均一，所以，在两极板附近的部位热电子集中，不均一的电能加在两极板各自的共振器上。这样，不仅微波输出功率下降，而且，热电子集中部分的灯丝阴极1的温度局部地急剧上升，使得灯丝阴极1内部放射热电子的钍急剧蒸发，由此引起灯丝阴极1放射热电子的能力急剧下降，造成磁控管的寿命迅速缩短。另外，决定灯丝阴极1在磁控管中位置的一对导线4、5中，如图1所示，要把贯通灯丝阴极1的导线5折两个弯儿，即在位置A和位置B是假设要折曲的地点，当折曲的尺寸发生误差而组装阴极部件时，就会产生导线5偏离灯丝阴极1中心的问题，变成阴极从阳极筒体(图中未画出)的中心偏位设置，使得磁控管的效率及输出功率下降，同时磁控管的寿命也缩短。

为解决上述问题，在阴极部件组装后，为调整导线5的位置，追加了组装工程。这样又产生了制造成本增加的问题。

本发明就是鉴于上述问题而提出的。本发明的目的是提供一种磁控管阴极支撑结构，使昂贵的钼导线缩短，降低制造成本；使阴极精密地同轴装配在两极筒体的中心，提高磁控管的振荡效率，提高阴极部件的耐振性，提高磁控管的效率及输出功率，降低生产成本并且使组装容易。

为了实现上述发明目的，本发明的磁控管的阴极支撑结构，它包括：

绝缘陶瓷，该绝缘陶瓷包括：上端面和下端面；支撑中央导线用的固定孔设在上述上端面中心，通过上述上端面延伸；凹槽，该凹槽以围绕上述固定孔的方式形成在上述上端面上，上述固定孔开设在上述绝缘陶瓷上，且深度大于凹槽的深度；支撑外侧导线用的固定孔，该固定孔在偏离支撑中央导线用的固定孔的位置上，通过上述上端面且延伸；环形槽，该环形槽形成在上述上端面上，且围绕上述的支撑中央导线用的固定孔和支撑外侧导线用的固定孔；第1外部电极的通孔和第2外部电极的通孔，该通孔设置在绝缘陶瓷上，从上端面延伸至下端面，并分别设置在支撑中央导线用的固定孔和支撑外侧导线用的支承孔的外侧；

中央导线包括上端部和下端部，该下端部设置在上述支撑中央导线用的固定孔内，并且与上述上端面和下端面间隔开；该上端部从上述上端面隔开；该中央导线无接触地穿过下端盖和灯丝阴极；

外侧导线包括上端部和下端部，该下端部设置在支撑外侧导线用的固定孔内，并且与上述上端面和下端面隔开；该上端部从上述上端面隔开；该外侧导线从上端部至下端部呈直线状；

上端盖，该上端盖与上述上端面相对地设置在中央导线的上端部；

下端盖，该下端盖设置在外侧导线的上端部，比上述上端盖接近上述的上端面，该下端盖具有通孔，中央导线插入该通孔内；

灯丝阴极，该灯丝阴极设置在上述上端盖和下端盖之间，而且有上述中央导线穿过；

第1和第2外部电极，它们以从上述上端面延伸至下端面的方式分别穿过上述的第1外部电极的通孔和第2外部电极的通孔；

连接电极，该连接电极使上述中央导线和第1外部电极相互电气性连接；

金属板，该金属板设置在上述上端面上，并且连接上述外侧导线和第2外部电极；

其特征在于：上述中央导线从上端部至下端部呈直线状；上述连接电极具有第一部分和第二部分，该第一部分设置在上述上端面上，该第二部分从上述上端面朝上述端盖方向分开，连接且支撑上述中央导线，上述连接电极固定在上述凹槽与上述环形槽之间的上端面上；上述金属板固定在上述凹槽与上述环形槽之间的上端面上，而且上述金属板与上述连接电极形成间隔。

上述结构的本发明，能缩短决定灯丝阴极位置的一对昂贵的钼导线的长度，使制造成本降低，而且，由于其中的一根导线在离绝缘陶瓷为L的一定的高度处采用了夹板式连接，所以能够防止包括灯丝阴极在内的阴极部件的振动，从而提高了耐振性，同时，该结构还使阴极部件容易与阳极筒体中心一致，所以，还能防止磁控管效率及输出功率的下降。

另外，由于一对导线做成了相互平行的直线状态，没有必要再象以前那样把其中的一根折两个弯儿，所以，阴极部件组装后不需要再调整导线，能够谋求制造成本的降低。

为具体说明本发明的实施例，先对附图作简要说明。

图1是以往磁控管阴极结构的局部剖面图；

图2是本发明实施例提供的磁控管阴极结构的局部剖面图；

图3中图3A是图2中阴极部分的剖面放大图，图3B是连接电极的斜视放大图；

图4是图3中剖视线IV-IV的剖视图；

图5是本发明另一实施例的磁控管中阴极支撑结构的剖面图；

图6是图5中剖视线VI-VI的剖视图。

下面参照附图具体说明本发明的实施例。凡和图1相对应的部分，用相同的符号标记，不再作重复说明。

实施例1

在图2至图4中，用铜板等制成的圆筒状阳极筒体12的内侧，设置着开有复数共振空洞的数个叶片16，阳极筒体12和叶片16构成阳极部。在阳极筒体12的中心轴附近，由数个叶片16的端部形成作用空间，在该作用空间内，配置着以螺旋状盘绕、由应该放射热电子的物质(例如钍-钨合金等)制成的灯丝阴极1。在灯丝阴极1的两端，固定着防止向中心轴方向放射热电子(对振荡没有贡献的损失电流)的上、下端盖2、3。作为外侧支撑体的外侧导线27焊接在下端盖3的端面上；作为中央支撑体的中央导线35，穿过下端盖3中心附近的通孔，焊接在上端盖2上。在这里，中央导线35以非接触方式贯通下端盖3及灯丝阴极1。导线27、35均是笔直(直线)延伸的钼导线，是向灯丝阴极1供给工作电流的部件。

在阳极筒体12两端的开口位置，装有漏斗状的磁极(PolePiece)13、14，该磁极在作用空间形成均一地收集磁通的磁路，磁极装配在阳极筒体12两端内侧的切口位置，余下的两端外侧边缘折曲固定后，密封焊接。为了在漏斗状磁极13、14的上、下端部真空密封阳极筒体12的内部，在磁极13、14的中部或阳极筒体12的端部，分别密封焊接金属管18、6。在距金属管18、6外侧面的一定距离处，分别设置着环状永久磁铁20、21。在金属管18上端的开口处，用焊接等方法固定着圆筒状陶瓷管36，形成输出端。在陶瓷管36的上端，固定着铜制排气管39。在排气管39内部约中央部位，焊接着产生振荡的共振空管。在排气管39的外侧，为保护排气管39的焊接部位和防止由于电场集中而产生的电火花，在使高频天线作用的同时，覆盖着能把高频向外部引出的天线罩。

在阳极筒体12的外周面，伸向管径方向的若干铝散热板15，被固定在框22a、23b上的夹板24固定着。散热板15和永久磁铁20、21均被形成磁路用的框22a、23b包覆着。另外，在输出端永久磁铁20的上侧与框22a的开口之间，通过介于中间的第2垫圈38，设置着金属网等制成的防止高频电波泄漏的第1垫圈29。外侧及中央导线27、35的下端分别插入并固定在绝缘陶瓷41上的金属板32及固定孔39、42上，并与连接电极34相接触，分别与第1、第2外部连接电极30、31连接在一起。

下面叙述本发明重要部位绝缘陶瓷41的构造。在图3、图4中，绝缘陶瓷41是圆柱状的，为了保护绝缘，在绝缘陶瓷41的上端，于金属管6与第1、第2外部电极31、31之间，且距绝缘陶瓷一定距离的内侧，设置了环状凹槽21。在大约中心部位，设置了固定中央导线35的固定孔42。在固定孔42和第1、第2外部电极的连线上，于偏离中心位置处设置着固定外侧导线27的固定孔39。为防止外侧导线27及中央导线35彼此之间的绝缘被击穿，在固定孔42的上部开了个比固定孔42的直径大的凹槽42a。在环状凹槽20和固定孔42上部的凹槽42a之间，通过钼-锰焊剂层(图中未画出)把第1外部电极30和外侧导线27平滑地固定在金属板32上；在与之相反的另一侧，环状凹槽20和凹槽42a之间且距金属板32一定的距离处，设置着开有通孔、形状为

的电极34，该电极在距绝缘陶瓷41上表面高度为L的距离处支撑中央导线35，并通过钼-锰焊剂层(图中未画出)，把第2外部电极31和中央导线35固定在一起，详细说来，就是电极34在能够防止阴极振动的绝缘陶瓷41上侧L的高度处，与中央导线35具有良好导电性地连接在一起，向阴极供给工作电流。

为防止阴极的振动，固定孔42比固定孔39开的深．固定孔42及39处于插入第1、第2外部电极30、31的通孔之间，几乎都处于以中心为直径线的直线上，如图4所示，第1外部电极31按从左至右的顺序，直线地排列在绝缘陶瓷41的直径线上，其中心大体是一致的。还有，金属管6通过钼-锰焊剂(图中未画出)焊接固定在绝缘陶瓷41的上部圆周上，也是理所当然的。

下面参照图5、图6来说明本发明的另一个实施例。该实施例与图2-4所示实施例的不同点在于，在凹槽42a和环状凹槽20之间，通过钼-锰焊剂层(图中未画出)把第1外部电极30和外侧导线57平滑地焊接在半圆状或扇形状的金属板52上。固定外接电极30、31及中央导线35所在的绝缘陶瓷51上面的直径线上，而是偏离直径线设置，其位置点就是改变电极54形状的点。

象这样的把外侧导线57偏离直径线且仍与中央导线35平行设置，不仅组装容易，而且使外侧导线57的位置固定变得自在、作业容易，所以，可以使组装作业的效率提高；又由于在阳极筒体12的中心，阴极定位容易，故又可以使磁控管的效率及输出功率提高、降低制造成本。

下面叙述磁控管阴极支撑结构的动作效果。外部电极30、31通上电源后，形成以下闭合回路，即第2外部电极31→导电电极→中央导线35→上端盖2→灯丝阴极1→下端盖3→外侧导线57→金属板52→第1外部电极30。该闭合电路向灯丝阴极1供给工作电流、加热，此时，若把一定的电压加在阳极筒体12上，就从灯丝阴极1放射热电子。放射的热电子作用在磁极13、14的磁场内，进行高频振荡，高频能送到天线17，通过排气管39及天线罩，向电子烤炉内放射。

另外，在本发明的磁控管阴极支撑结构中，由于导线的下端被插入在固定孔59、42内，使中央导线35不需要在中部折两个弯儿，还缩短了昂贵的钼制成的外侧及中央导线57、35的长度，并使阴极部件的组装容易，所以能使制造成本下降；还有，由于外侧及中央导线57、35的长度短，固定孔42的深度比固定孔59深，中央导线35可牢固地支撑在固定孔42上，而且，在距绝缘陶瓷51上表面为L的高度处，用焊锡等在通孔处把导线和电极焊接在一起，使位置固定，所以能提高耐振性。

另一方面，由于没必要把直线状的中央导线在中间折两个弯儿，所以能防止折曲时产生的尺寸误差；而且，由于阴极部件组装后，不需再进行中央导线35的调整，同时又能使阴极处于阳极筒体12的中心位置，所以不仅能提高磁控管的效率及输出功率，而且组装也是容易的，可使制造成本降低。

如上所述，本发明在距绝缘陶瓷外侧面向内一定距离处设有环状凹槽，在约中心的位置设有中央导线的固定孔，从该孔向外侧偏移的位置，设有外侧导线固定孔。为防止绝缘被击穿，在中央导线固定孔的上部，开了个直径较大的凹槽，然后，为使外侧导线与外部电极连接，在环状凹槽和中央导线固定孔之间的上部，镶嵌了平状金属板。在金属板的对侧，也是环状凹槽和中央导线的固定孔之间，离开金属板一定的距离，设置了一块连接电极。该电极的一端镶嵌在绝缘陶瓷的上面，另一侧在距绝缘陶瓷上表面为L的高度处，与中央导线连接并起到支撑中央导线的作用。中央导线和外侧导线呈直线状态分别平滑地插入固定在各自的固定孔内。由此构成的本发明，没必要象以往那样在中央导线的中部折曲，调整折曲时产生的尺寸误差的作业也就没必要了。该结构缩短了中央及外侧导线的长度，使构造成本降低了。并且，由于能使阴极处于两极筒体的中心位置，提高了磁控管的效率和输出功率。另外，由于在距绝缘陶瓷上表面一定距离处，用电极把中央导线连接起来，并起到支撑作用，所以在提高阴极部件的耐振性方面，也具有极其优异的效果。

Claims (9)

1.一种磁控管的阴极支撑结构，它包括：

绝缘陶瓷，该绝缘陶瓷包括：上端面和下端面；支撑中央导线用的固定孔设在上述上端面中心，通过上述上端面延伸；凹槽，该凹槽以围绕上述固定孔的方式形成在上述上端面上，上述固定孔开设在上述绝缘陶瓷上，且深度大于凹槽的深度；支撑外侧导线用的固定孔，该固定孔在偏离支撑中央导线用的固定孔的位置上，通过上述上端面且延伸；环形槽，该环形槽形成在上述上端面上，且围绕上述的支撑中央导线用的固定孔和支撑外侧导线用的固定孔；第1外部电极的通孔和第2外部电极的通孔，该通孔设置在绝缘陶瓷上，从上端面延伸至下端面，并分别设置在支撑中央导线用的固定孔和支撑外侧导线用的支承孔的外侧；

中央导线包括上端部和下端部，该下端部设置在上述支撑中央导线用的固定孔内，并且与上述上端面和下端面间隔开；该上端部从上述上端面隔开；该中央导线无接触地穿过下端盖和灯丝阴极；

外侧导线包括上端部和下端部，该下端部设置在支撑外侧导线用的固定孔内，并且与上述上端面和下端面隔开；该上端部从上述上端面隔开；该外侧导线从上端部至下端部呈直线状；

上端盖，该上端盖与上述上端面相对地设置在中央导线的上端部；

下端盖，该下端盖设置在外侧导线的上端部，比上述上端盖接近上述的上端面，该下端盖具有通孔，中央导线插入该通孔内；

灯丝阴极，该灯丝阴极设置在上述上端盖和下端盖之间，而且有上述中央导线穿过；

第1和第2外部电极，它们以从上述上端面延伸至下端面的方式分别穿过上述的第1外部电极的通孔和第2外部电极的通孔；

连接电极，该连接电极使上述中央导线和第1外部电极相互电气性连接；

金属板，该金属板设置在上述上端面上，并且连接上述外侧导线和第2外部电极；

其特征在于：上述中央导线从上端部至下端部呈直线状；

上述连接电极具有第一部分和第二部分，该第一部分设置在上述上端面上，该第二部分从上述上端面朝上述端盖方向分开，连接且支撑上述中央导线，上述连接电极固定在上述凹槽与上述环形槽之间的上端面上；

上述金属板固定在上述凹槽与上述环形槽之间的上端面上，而且上述金属板与上述连接电极形成间隔。

2.如权利要求1所述的磁控管的阴极支撑结构，其特征在于：上述中央导线和外侧导线是以钼为材料构成。

3.如权利要求1所述的磁控管的阴极支撑结构，其特征在于：上述中央导线和外侧导线位于连接第一和第二外部电极的假想线上。

4.如权利要求1所述的磁控管的阴极支撑结构，其特征在于：上述支撑中央导线用的固定孔和支撑外侧导线用的固定孔终止于上述上端面与下端面之间的位置，支撑中央导线用的固定孔比支撑外侧导线用的固定孔深，中央导线的下端部在绝缘陶瓷内的深度比外侧导线的下端部在绝缘陶瓷内的深度深。

5.如权利要求4所述的磁控管的阴极支撑结构，其特征在于：上述支撑中央导线用的固定孔沿上述绝缘陶瓷的中心轴线设置。

6.如权利要求1所述的磁控管的阴极支撑结构，其特征在于：上述连接电极的第二部分平行于上述端面，上述连接电极的第二部分上有一通孔，中央导线通过该通孔且延伸。

7.如权利要求1所述的磁控管的阴极支撑结构，其特征在于：上述金属板为半圆形。

8.如权利要求1所述的磁控管的阴极支撑结构，其特征在于：上述中央导线位于连接第一和第二外部电极的假想线上，上述外侧导线偏离上述假想线。

9.如权利要求1所述的磁控管的阴极支撑结构，其特征在于：上述第一和第二外部电极通过上述绝缘陶瓷大致平行地延伸至上述中央导线和外侧导线。

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