CN111665117A - 一种微波消解仪内用磁控管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微波消解仪设备技术领域，且公开了一种微波消解仪内用磁控管，包括封隔箱，所述封隔箱的一侧固定安装有电容器，所述电容器的一侧且深入到封隔箱内部固定安装有滤波线圈。该微波消解仪内用磁控管，通过在阳极筒外表面倾斜向下安装的散热板，使得进风口位于阳极筒的下方，冷风与散热板接触换热，空气受热上升，在散热板之间形成负压，下部分的冷空气加速上升，使得整体形成一个热力循环，拉长的下陶瓷固定筒能够保证冷风的进入效果，冷风能够充分与阳极筒的外表面接触换热，不会产生风流动死角，造成换热冷却不充分的问题，提升了风力与阳极筒外表面的接触换热作用，保证了风冷对阳极筒的冷却作用。

Description

一种微波消解仪内用磁控管

技术领域

本发明涉及微波消解仪设备技术领域，具体为一种微波消解仪内用磁控管。

背景技术

微波消解技术是利用微波的穿透性和激活反应能力加热密闭容器内的试剂和样品，可使制样容器内压力增加，反应温度提高，从而大大提高反应速率，缩短样品制备的时间，并且可控制反应条件，使制样精度更高，减少对环境的污染和改善实验人员的工作环境，微波消解仪内的微波是通过磁控管产生的，磁控管是一种用来产生微波能的电真空器件，实质上是一个置于恒定磁场中的二极管，管内电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下，与高频电磁场发生相互作用，把从恒定电场中获得能量转变成微波能量，从而达到产生微波的目的。

磁控管由密封真空管组成，管内有柱形中心阴极，置于柱形阳极筒内，电子被静电场b吸引流至阳极，沿真空管轴的稳定磁场a使电子偏离其径向路程，绕阴极旋转，产生微波频率的震荡，产生的微波在天线的耦合作用下，将大量的微波定向传输到外部，震荡产生微波会导致阳极套内会发热，在散热板的作用下，对阳极套导热并风冷，进行降温。

现有的磁控管在风冷的作用下，由于阳极套是圆柱形且竖直放置的，而风冷的风向与阳极套垂直，会造成吹向阳极套的一侧，进行换热冷却，风流到阳极套的另一侧，会产生一个流动死区，风无法对阳极套迎风的背面进行很高的换热降温；阳极套的四周会逸散少量的微波，两侧的固定板会反射微波，微波聚集对风中含有的水分加热明显，造成冷风对散热板的换热冷却效果变差，同时，另外两侧的微波会沿着进风口和出风口逸散而出，对设备旁边的工作人员造成健康危害。

发明内容

本发明提供了一种微波消解仪内用磁控管，具备风冷更全面，不留风冷死角，能够将逸散的微波反射在固定套内部，并通过液槽内的水进行吸收的优点，解决了沿着垂直于阳极套的风进行风冷会在阳极套的背面产生死区，无法进行风冷，阳极套外表面产生少量微波会沿着进风口和出风口逸散而出对工作人员身体健康产生影响的问题。

本发明提供如下技术方案：一种微波消解仪内用磁控管，包括封隔箱，所述封隔箱的一侧固定安装有电容器，所述电容器的一侧固定安装有滤波线圈，所述封隔箱上表面的中部固定套装有下陶瓷固定筒，所述下陶瓷固定筒上部的外表面固定套装有永磁铁，所述永磁铁有两个且上下对称安装，下面的所述永磁铁的上表面固定安装有磁极，所述磁极有两个，另一个所述磁极与上面永磁铁的下表面固定，两个所述磁极的中部固定安装有阴极线圈，所述阴极线圈的下部分固定安装有中央导杆，所述阴极线圈的下部分固定安装有侧面导杆，两个所述磁极中间的两侧固定安装有阳极筒，所述阳极筒的内表面固定套装有阳极板，上面的所述永磁铁的中部固定套装有上陶瓷固定筒，所述上陶瓷固定筒的中部固定安装有天线，所述天线与阳极板固定安装，所述阳极筒的外表面固定安装有散热板，所述散热板的外表面固定安装有金属套筒，所述散热板为金属制成且在阳极筒的外表面倾斜向下安装，所述下陶瓷固定筒拉长，所述永磁铁与封隔箱之间距离与拉长的下陶瓷固定筒配合，所述金属套筒呈金属制成的圆环状结构。

作为优选，所述金属套筒的内表面开设有储液槽，所述金属套筒的内表面固定安装有陶瓷板，所述陶瓷板为陶瓷材料，所述金属套筒的下部分且与储液槽贯通开设有注液孔，所述金属套筒的底部且与注液孔配合套装有活塞，所述储液槽内可通过注液孔注入水。

作为优选，相邻所述散热板之间的间隙且靠近阳极筒的一侧固定安装有散热网，所述散热网为金属制成的网状结构。

作为优选，相邻所述散热板之间的间隙滑动安装有导风板，所述导风板将散热板的下表面分隔成:，所述导风板的内部开设有环流出孔一。

作为优选，所述导风板呈“R”去掉竖线状，所述导风板的下部分向远离阳极筒的方向拉长，所述导风板的上部分开设有环流进孔，所述导风板的上部分且位于环流进孔的上方开设有环流出孔二，所述环流进孔靠近阳极筒的一侧向上倾斜，所述环流出孔二靠近阳极筒的一侧向下倾斜。

作为优选，所述环流进孔在导风板接触一个散热板开设，所述环流出孔二在同一个导风板上的另一侧与另一个散热板的接触面开设。

作为优选，所述散热网的中部且与导风板的中部与上部配合设置有两个导向板，所述导向板靠近阳极筒的一侧向下倾斜。

作为优选，所述导风板是由陶瓷制成。

本发明具备以下有益效果：

1、该微波消解仪内用磁控管，通过在阳极筒外表面倾斜向下安装的散热板，使得进风口位于阳极筒的下方，冷风与散热板接触换热，空气受热上升，在散热板之间形成负压，下部分的冷空气加速上升，使得整体形成一个热力循环，拉长的下陶瓷固定筒能够保证冷风的进入效果，冷风能够充分与阳极筒的外表面接触换热，不会产生风流动死角，造成换热冷却不充分的问题，提升了风力与阳极筒外表面的接触换热作用，保证了风冷对阳极筒的冷却作用。

2、该微波消解仪内用磁控管，通过圆环的金属套筒与倾斜安装的散热板配合安装，使得阳极筒外表面产生微波，向四周传播能够被金属制成的金属套筒反射，向上下方传播的微波在倾斜的散热板反射作用下，使得微波存在于散热板之间的间隙中，防止微波逸散而出，对工作人员身体健康造成影响，保护工作人员的身体健康。

附图说明

图1为本发明正面剖视结构示意图；

图2为本发明磁场电场分布结构示意图；

图3为本发明图1中A处放大结构示意图；

图4为本发明散热板正视结构示意图；

图5为本发明散热板俯视结构示意图。

图中：1、封隔箱；2、电容器；3、滤波线圈；4、下陶瓷固定筒；5、永磁铁；6、磁极；7、阴极线圈；8、中央导杆；9、侧面导杆；10、阳极筒；11、阳极板；12、上陶瓷固定筒；13、天线；14、散热板；15、金属套筒；16、储液槽；17、陶瓷板；18、注液孔；19、活塞；20、散热网；21、导风板；22、环流出孔一；23、环流进孔；24、环流出孔二；25、导向板；a、磁场；b、电场。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种微波消解仪内用磁控管，包括封隔箱1，封隔箱1的一侧固定安装有电容器2，电容器2的一侧且深入到封隔箱1内部固定安装有滤波线圈3，封隔箱1上表面的中部固定套装有下陶瓷固定筒4，下陶瓷固定筒4上部的外表面固定套装有永磁铁5，永磁铁5有两个且上下对称安装，下面的永磁铁5的上表面且与下陶瓷固定筒4同轴固定安装有磁极6，磁极6有两个，另一个磁极6与上面永磁铁5的下表面固定，两个磁极6的中部且与下陶瓷固定筒4同轴固定安装有阴极线圈7，阴极线圈7的下部分且贯通下陶瓷固定筒4固定安装有中央导杆8，阴极线圈7的下部分位于中央导杆8的一侧固定安装有侧面导杆9，两个磁极6中间的两侧固定安装有阳极筒10，阳极筒10的内表面固定套装有阳极板11，上面的永磁铁5的中部固定套装有上陶瓷固定筒12，上陶瓷固定筒12的中部固定安装有天线13，天线13与阳极板11固定安装，阳极筒10的外表面固定安装有散热板14，散热板14的外表面固定安装有金属套筒15，散热板14为金属制成且在阳极筒10的外表面倾斜向下安装，下陶瓷固定筒4拉长，永磁铁5与封隔箱1之间距离与拉长的下陶瓷固定筒4配合，金属套筒15呈金属制成的圆环状结构。

其中，金属套筒15的内表面开设有储液槽16，金属套筒15的内表面固定安装有陶瓷板17，陶瓷板17为陶瓷材料，金属套筒15的下部分且与储液槽16贯通开设有注液孔18，金属套筒15的底部且与注液孔18配合套装有活塞19，储液槽16内可通过注液孔18注入水，通过陶瓷制成的陶瓷板17，与装有水的储液槽16配合安装，使得向四周逸散的微波，能够穿过陶瓷板17被水吸能，再被金属套筒15反射，继续被水吸收，解决了冷风中含有水，被不断反射堆积的微波作用，导致冷风吸能加热，对散热板14与阳极筒10的换热冷却作用变差，保证相邻散热板14间隙内的微波减少，减弱冷风中的水吸能加热效果，保证冷风对阳极筒10与散热板14的冷却作用。

其中，相邻散热板14之间的间隙且靠近阳极筒10的一侧固定安装有散热网20，散热网20为金属制成的网状结构，通过设置的散热网20，使得散热网20能够充分对散热板14靠近阳极筒10的一侧导热，在冷风的作用下，换热效率提升，解决了散热板14导热后，靠近阳极筒10一侧的温度较高，且间隙较小，风冷散热效果较差的问题，提高了对散热板14靠近阳极筒10的一侧散热效率。

其中，相邻散热板14之间的间隙滑动安装有导风板21，导风板21将散热板14的下表面分隔成2:1，导风板21的内部开设有环流出孔一22，使得自下而上的冷风，在导风板21的作用下向阳极筒10方向流动，向上流动空间变窄，风力堆积，换热后的风沿着阳极筒10向下流动，与向上的风对流，然后水平移动，换热后的风与才进入的冷风分层，热风通过环流出孔一22排出，形成热力循环，将靠近阳极筒10的空间呈上下向中部的流动换热，解决了只依靠向上流动的冷风，在不断换热后，对上部分的空间换热效果变差的问题，造成阳极筒10上部分的温度较高，提升了散热板14对阳极筒10换热的均匀度，进一步保证了换热冷却效果。

其中，导风板21呈“R”去掉竖线状，导风板21的下部分向远离阳极筒10的方向拉长，导风板21的上部分开设有环流进孔23，导风板21的上部分且位于环流进孔23的上方开设有环流出孔二24，环流进孔23靠近阳极筒10的一侧向上倾斜，环流出孔二24靠近阳极筒10的一侧向下倾斜，通过设置成“R”去掉竖线状的导风板21将相邻环流出孔二24间隙分隔成右侧、左下侧和左上侧三个部分，在配合开设的环流出孔一22、环流进孔23、环流出孔二24作用下，使得左下侧和左上侧部分各自具有热力循环作用，右侧接触的环流出孔二24温度较低，风换热后的温度相较于经散热网20换热的风进入左上侧的风温度低，形成循环，两个循环系统，进一步提升了对阳极筒10的均衡降温作用。

其中，环流进孔23在导风板21接触一个散热板14开设，环流出孔二24在同一个导风板21上的另一侧与另一个散热板14的接触面开设，通过环流进孔23进入的相对较冷的风，在换热加热后，与进入的风分层，通过环流出孔二24排出，从而防止热风与冷风混合充分，造成冷风加热后对阳极筒10的上部分降温变差的问题，进一步提升了设备对阳极筒10的均匀散热。

其中，散热网20的中部且与导风板21的中部与上部配合设置有两个导向板25，导向板25靠近阳极筒10的一侧向下倾斜，通过设置的导向板25，对冷风具有导向作用个，增强导风板21分隔腔内的风力循环作用，从而进一步提高风力散热的作用。

其中，导风板21是由陶瓷制成，在保证其导热作用的同时，能够让微波透射，解决了金属制成的导风板21会反射微波，造成微波堆积，对风含有的水加热增强，从而影响风的换热作用，进一步保证风的换热效果。

本发明磁控管的工作原理如下：

通过电容器2引入电源使得滤波线圈3工作，从而联通阴极线圈7工作，形成电场b，电场b方向直接朝向阳极筒10，在永磁铁5的磁场a作用下，电子受到电场b和磁场a两个力的作用，产生震荡，发生微波，在天线13的耦合作用下定向发射出来，阴极线圈7与阳极筒10中间震荡会发热，在散热板14的配合作用下将阳极筒10的热量导出到散热板14上，冷空气从下注入，对阳极筒10以及散热板14降温，上升的冷风在导风板21的导向作用下，在散热板14靠近阳极筒10的一侧形成上下两个风力环流系统，达到对温度较高部分的散热板14一侧均匀降温，散热网20对温度较高的一侧具有进一步的导热以及快速传导热量降温的作用，向四周逸散的微波会在倾斜散热板14以及金属套筒15配合作用下堆积，微波可以透射过陶瓷制造的导风板21以及陶瓷板17，在水的吸能作用下，吸收逸散的微波，且降低微波对冷风中水的加热作用，达到对阳极筒10的散热作用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种微波消解仪内用磁控管，包括封隔箱(1)，所述封隔箱(1)的一侧固定安装有电容器(2)，所述电容器(2)的一侧固定安装有滤波线圈(3)，所述封隔箱(1)上表面的中部固定套装有下陶瓷固定筒(4)，所述下陶瓷固定筒(4)上部的外表面固定套装有永磁铁(5)，所述永磁铁(5)有两个且上下对称安装，下面的所述永磁铁(5)的上表面固定安装有磁极(6)，所述磁极(6)有两个，另一个所述磁极(6)与上面永磁铁(5)的下表面固定，两个所述磁极(6)的中部固定安装有阴极线圈(7)，所述阴极线圈(7)的下部分固定安装有中央导杆(8)，所述阴极线圈(7)的下部分固定安装有侧面导杆(9)，两个所述磁极(6)中间的两侧固定安装有阳极筒(10)，所述阳极筒(10)的内表面固定套装有阳极板(11)，上面的所述永磁铁(5)的中部固定套装有上陶瓷固定筒(12)，所述上陶瓷固定筒(12)的中部固定安装有天线(13)，所述天线(13)与阳极板(11)固定安装，其特征在于：所述阳极筒(10)的外表面固定安装有散热板(14)，所述散热板(14)的外表面固定安装有金属套筒(15)，所述散热板(14)为金属制成且在阳极筒(10)的外表面倾斜向下安装，所述下陶瓷固定筒(4)拉长，所述永磁铁(5)与封隔箱(1)之间距离与拉长的下陶瓷固定筒(4)配合，所述金属套筒(15)呈金属制成的圆环状结构。

2.根据权利要求1所述的一种微波消解仪内用磁控管，其特征在于：所述金属套筒(15)的内表面开设有储液槽(16)，所述金属套筒(15)的内表面固定安装有陶瓷板(17)，所述陶瓷板(17)为陶瓷材料，所述金属套筒(15)的下部分且与储液槽(16)贯通开设有注液孔(18)，所述金属套筒(15)的底部且与注液孔(18)配合套装有活塞(19)，所述储液槽(16)内可通过注液孔(18)注入水。

3.根据权利要求1所述的一种微波消解仪内用磁控管，其特征在于：相邻所述散热板(14)之间的间隙且靠近阳极筒(10)的一侧固定安装有散热网(20)，所述散热网(20)为金属制成的网状结构。

4.根据权利要求1所述的一种微波消解仪内用磁控管，其特征在于：相邻所述散热板(14)之间的间隙滑动安装有导风板(21)，所述导风板(21)将散热板(14)的下表面分隔成2:1，所述导风板(21)的内部开设有环流出孔一(22)。

5.根据权利要求4所述的一种微波消解仪内用磁控管，其特征在于：所述导风板(21)呈“R”去掉竖线状，所述导风板(21)的下部分向远离阳极筒(10)的方向拉长，所述导风板(21)的上部分开设有环流进孔(23)，所述导风板(21)的上部分且位于环流进孔(23)的上方开设有环流出孔二(24)，所述环流进孔(23)靠近阳极筒(10)的一侧向上倾斜，所述环流出孔二(24)靠近阳极筒(10)的一侧向下倾斜。

6.根据权利要求5所述的一种微波消解仪内用磁控管，其特征在于：所述环流进孔(23)在导风板(21)接触一个散热板(14)开设，所述环流出孔二(24)在同一个导风板(21)上的另一侧与另一个散热板(14)的接触面开设。

7.根据权利要求3所述的一种微波消解仪内用磁控管，其特征在于：所述散热网(20)的中部且与导风板(21)的中部与上部配合设置有两个导向板(25)，所述导向板(25)靠近阳极筒(10)的一侧向下倾斜。

8.根据权利要求7所述的一种微波消解仪内用磁控管，其特征在于：所述导风板(21)是由陶瓷制成。

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