CN219630451U - 一种具有两重患者防护隔离装置的磁控管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具有两重患者防护隔离装置的磁控管，包括：发射天线、微波发射腔、谐振腔、散热翅片和外壳，所述谐振腔、微波发射腔之间具有隔离装置；所述隔离装置包括分别与所述谐振腔、微波发射腔固定的下底座和上底座；所述下底座和上底座之间具有隔离件。本实用新型提供的具有两重患者防护隔离装置的磁控管，通过隔离件的上表面边缘的突出部分来增加电气间隙，通过隔离件的凹槽来增加爬电距离；从而使其满足国标中关于电气间隙和爬电距离的要求。
Description
技术领域
本实用新型属于医疗器械技术领域，具体涉及一种具有两重患者防护隔离装置的磁控管。
背景技术
目前的微波医疗器械使用磁控管和固态源两种常用源作为微波发射源，虽然固态源有着输出微波稳定性好、保护机制好，但是固态源的本身采购、研发、制造成本相对于磁控管较高，固态源对负载的变化不能保证稳定性。磁控管是微波发生器的核心，它将直流电能变成微波能，磁控管的结构简单，开发方便，电源简单、适应负载变化能力强，因此磁控管作为常用的微波能转换的医疗设备。
目前使用的大部分磁控管的设计是患者保护接地，但是无法满足国家新标准规定的患者防护要求，仅仅做了隔离作用，现有的磁控管结构如图7所示，其中标号a是微波输出腔体，b是谐振腔，c是磁控管散热片。其中的b作为微波发生的主要部件，该位置存在高压，根据具体磁控管型号，电压的具体数值有所差异，医疗器械种使用的多为2000V左右。但是，现有的磁控管中，仅仅是使用了外壳接地这一防护手段，高压部分并没有做到两重患者防护的爬电距离和电气间隙。
现有技术不能满足国标《GB 9706.1-2020 医用电气设备 第1 部分：基本安全和基本性能的通用要求》这一标准。
更进一步的，医疗标准IEC60601-1 中提到三类医疗器械必须达到BF型（BodyFloating）设计要求。IEC60601-1 中的技术要求几乎都与电击时的保护有关，为了尽可能减少电击时的风险，医疗电气设备和系统的标准规定了保护手段（MOP）。它们被细分为两类：患者保护措施（MOPP）和操作者保护措施（MOOP）。保护手段是指在接触医疗设备时，为保护人们在电击时免受伤害而采取的一般预防措施。IEC60601-1 要求两种保护措施（2MOPP 和2 MOOP），包括患者和操作者，电气医疗设备和系统同时符合标准，以确保如果其中一种保护手段失效，另一种保护措施能有效。实现这一目标的一个有效方法是将导体之间的电气间隙和漏电距离（爬电距离）增加一倍。 由于患者的体质往往比医务人员弱，而且可能无法作出反应（例如，患者处于麻醉状态），他们必须得到特别好的保护。因此，对患者保护措施的要求甚至比对医疗操作者的保护更为严格。因此，设计用于与病患者接触的设备中使用的连接器，或偶然接触到病人的连接器，需要更大的间隙和爬电距离、更强的绝缘和减少泄漏电流，以满足2MOPP 规范。
IEC60601-1 要求在磁控管正常工作的情况下，普通磁控管采用的接地方式无法达到BF 型的设计要求。
发明内容
本实用新型要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种在能够满足国标的磁控管。
为了解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案是：一种具有两重患者防护隔离装置的磁控管，包括：发射天线、微波发射腔、谐振腔、散热翅片和外壳，所述谐振腔、微波发射腔之间具有隔离装置；所述隔离装置包括分别与所述谐振腔、微波发射腔固定的下底座和上底座；所述下底座和上底座之间具有隔离件；所述隔离件的上表面边缘突出，覆盖所述上底座的边缘；所述隔离件的上下表面均具有若干凹槽；所述隔离件上表面的凹槽与下表面的凹槽以发射天线为中心间隔排列；所述上底座和下底座上分别具有与所述隔离件上表面和下表面的凹槽对应的凸起；所述上底座上的凸起嵌入所述隔离件上表面的凹槽，所述下底座上的凸起嵌入所述隔离件下表面的凹槽。
上述方案进一步的改进在于：所述上底座和下底座均为金属材质，所述上底座与所述微波发射腔电连接；所述下底座与所述谐振腔电连接。
上述方案进一步的改进在于：所述隔离件为聚四氟乙烯材料。
上述方案进一步的改进在于：所述微波发射腔内，具有能够测量所述发射天线发射功率的功率检测模块；所述功率检测模块的输出自所述微波发射腔引出。
本实用新型提供的具有两重患者防护隔离装置的磁控管，通过隔离件的上表面边缘的突出部分来增加电气间隙，通过隔离件的凹槽来增加爬电距离；从而使其满足国标中关于电气间隙和爬电距离的要求。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型一个优选的实施例结构示意图。
图2是图1中下底座结构示意图。
图3是图1中隔离件结构示意图。
图4是图1中上底座结构示意图。
图5是图1中微波发射腔结构示意图。
图6是图3的隔离件尺寸示意图。
图7是现有磁控管结构示意图。
具体实施方式
本实施例的具有两重患者防护隔离装置的磁控管，如图1所示，包括：发射天线10、微波发射腔7、谐振腔2、散热翅片3和外壳。谐振腔2、微波发射腔7之间具有隔离装置；隔离装置包括分别与谐振腔2、微波发射腔7固定的下底座4和上底座6；下底座4和上底座6之间具有隔离件5；隔离件5的上表面边缘突出，覆盖上底座6的边缘，也即隔离件5的上表面呈筒状，上底座6嵌入其中。隔离件5的上下表面均具有若干凹槽；隔离件5上表面的凹槽与下表面的凹槽以发射天线10为中心间隔排列，使得隔离件5的侧面剖视图，凹槽部分呈S形。
如图2、图3和图4所示，上底座6和下底座4上分别具有与隔离件上表面和下表面的凹槽对应的凸起；上底座6上的凸起嵌入隔离件5上表面的凹槽，下底座4上的凸起嵌入隔离件6下表面的凹槽。
外壳上具有接线端子1，接线端子1连接谐振腔内的灯丝。与灯丝对应的阳极则与散热翅片3连接，散热翅片3再与外壳连接。下底座4通过螺丝固定安装在谐振腔2顶部，螺丝穿入散热翅片3中。隔离件5使用螺丝固定在下底座4，上底座6使用螺丝固定在隔离件5，微波发射腔7使用螺丝固定在上底座6上。外壳能够接地，同时使得下底座4、散热翅片3和阳极均接地。阳极引出至发射天线10处，在发射天线10处感应产生微波，发射天线10引出至输出接口8处，通过输出接口8连接使用微波的装置即可。输出接口8由套管9支撑。
上底座6、下底座4和输出接口8均为铝合金材质。隔离件5和套管9为聚四氟乙烯材料。发射天线10为黄铜材质。
本实施例中的隔离件5尺寸如图6所示，隔离件5的上下表面的凹槽均为两个。隔离件5的上表面边缘突出可以增加电气间隙，在本实施例中，电气间隙为35.6mm；上下表面的凹槽可以增加爬电距离，本实施例中，从磁控管的炉腔位置到微波输出口的爬电距离总和达到85.6mm。
磁控管工作时，其阳极通过外壳接地，因此电压为0，其阴极，也即是灯丝位置存在负2000V的高压，参考标准《GB 9706.1-2020 医用电气设备 第1 部分：基本安全和基本性能的通用要求》，据国家标准规定2000V 压差等级达到两重患者防护的爬电距离需要满足50mm 和电气间隙需要满足28.6mm，完全满足标准，并且通过4000V 的耐压试验。
如图5所示，微波发射腔7内，具有能够测量发射天线发射功率的功率检测模块11；功率检测模块11的输出自微波发射腔引出。功率检测模块11包括正向检测板和反向检测板，正向检测板通过微波耦合的正向功率接上正向负载检测到相对应的微波信号反馈至AD8361 检波芯片，信号通过芯片处理之后得到相应的电压信号，再通过LM358 跟随电路、两倍的放大电路得到稳定的电压值。反向检测板和正向检测板区别在于微波信号接收负载的方向相反。
这样，通过功率检测模块11的输出，即可自动控制微波发射功率，保持发射稳定，同时可以在异常时切断微波发射等以确保安全。可以弥补现有的普通磁控管没有实时检测到微波输出的功率大小，来确保输出功率与实际功率相符，且不能在输出功率异常情况下及时切断微波输出这些缺陷。
本实用新型不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种具有两重患者防护隔离装置的磁控管，包括：发射天线、微波发射腔、谐振腔、散热翅片和外壳，其特征在于：所述谐振腔、微波发射腔之间具有隔离装置；所述隔离装置包括分别与所述谐振腔、微波发射腔固定的下底座和上底座；所述下底座和上底座之间具有隔离件；所述隔离件的上表面边缘突出，覆盖所述上底座的边缘；所述隔离件的上下表面均具有若干凹槽；所述隔离件上表面的凹槽与下表面的凹槽以发射天线为中心间隔排列；所述上底座和下底座上分别具有与所述隔离件上表面和下表面的凹槽对应的凸起；所述上底座上的凸起嵌入所述隔离件上表面的凹槽，所述下底座上的凸起嵌入所述隔离件下表面的凹槽。
2.根据权利要求1所述的具有两重患者防护隔离装置的磁控管，其特征在于：所述上底座和下底座均为金属材质，所述上底座与所述微波发射腔电连接；所述下底座与所述谐振腔电连接。
3.根据权利要求1所述的具有两重患者防护隔离装置的磁控管，其特征在于：所述隔离件为聚四氟乙烯材料。
4.根据权利要求1所述的具有两重患者防护隔离装置的磁控管，其特征在于：所述微波发射腔内，具有能够测量所述发射天线的发射功率的功率检测模块；所述功率检测模块的输出自所述微波发射腔引出。
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