DE1911770C3

DE1911770C3 - Kühlvorrichtung für eine Magnetronanordnung

Info

Publication number: DE1911770C3
Application number: DE1911770A
Authority: DE
Inventors: Yoshio Mino Kato; Osamu Otokuni Konosu; Yoshio Fushimi Nakagawa
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1968-03-08
Filing date: 1969-03-07
Publication date: 1975-03-06
Also published as: GB1256125A; DE1911770B2; DE1911770A1; FR2003535A1; NL146325B; NL6903527A; JPS4931587B1; US3551717A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für eine Magnetronanordnu ng mit einem quaderförmigen Metallkörper, der eine zentrale Bohrung zur Aufnahme des Anodenkörpers der Magnetronröhre aufweist und an dessen Seitenflächen Kühlrippen angebracht sind, wobei die der Magnetronröhre zugeordneten Magnetkerne zwischen diesen Kühlrippen angeordnet sind.

Es sind Magnetronanordnungen bekannt, bei denen die Magnetronröhre mit ihrem Anodensystem in einem Kühlpaket vereinigt sind, das zwischen zwei seitlich angebrachten Magnetkernen angeordnet ist (deutsche Ausltgeschrift 1 053 (S7o). Spezielle Kühlvorrichtungen sind hierbei nicht vorgesehen. Üblicherweise werden bei Magnetronanordnungen dieser Art Kühlrippen unmittelbar an dem Anodenkörper angebracht oder der Anodenkörper wird selbst als massiver Block ausgebildet, in welchem unmittelbar Kühlrippen eingearbeitet sind. Nachdem diese bekannten Mangetronanordnungen mit den hier vorgesehenen Kuhlvorrichtungen nur für relativ geringe Verlustleistungen brauchbar sind, wurde auch schon cmc Kühlvorrichtung fur eine Magnetronanordnung mit aus im Wärmekontakt mit einer koaxialen Magneironrohrt befindlichen, für Luftkühlung geeigneten Kühlrippen, welche die Magnetronröhre und das Magnetsystem mindestens teilweise umgeben, vorgeschlagen, wobei nach diesem älteren Vorschlag zwischen den Kühlrippen und dem Anodenkörper der Miijfiii'iHiiiiohrc ein etwa quaderlörmigcr, mit einer Im «In Aulnahmc des Anodenkörpers geeigneten, senkrecht /u seiner l.ängserstreckung und zu seiner jjröl'ilcu Hache gerichteten zentralen Bohrung verseliencr Metallkörper vorgesehen ist, dessen Wärmeleitlähiji.kcit so groß ist, daß die Temperaturdifferen/. /wischen zentraler Bohrung und den kurzen Seitenflächen weniger als 50' C beträgt, an dessen kurzen Scileiillaehcn die Kühlrippen angeordnet und dessen l.ängserstreckung so groß ist, daß zwischen den Kühlrippen und der Magnetronröhre ein zur Aufnahme des Magnetsystems geeigneter Raum verbleibt (deutsche Patentschrift 1791059). Diese Kühlvorrichtung nach dem älteren Vorschlag ist auf ein koaxiales Magnetsystem beschränkt und könnte beispielsweise nicht bei einem Magnetsystem der obenerwähnten bekannten Art (deutsche Auslegeschrift 1 053 67h) angewendet werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Kühlvorrichtung für eine Mangetronanordnung der eingangs

ίο erwähnten Art zu schaffen, die auch bei höheren Verlustleitungen als bei bisher bekannten Anordnungen noch ohne Zwangskühlung durch Gebläse auskommt und trotzdem den Einbau eines leistungsstarken Magnetsystems erlaubt.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Kühleinrichtung der eingangs erwähnten Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Metallkörper im Bereich der Magnetkerne einen kleinen und am Übergang zu den Kühlrippen einen großen Querschnitt besitzt.

Vorzugsweise sind hierzu die den Magnetkernen zugewandten Seitenflächen des Metallkörpers nach innen gekrümmt, und die nach außen bis zum tibergang zu den Kühlrippen divergierenden Flächen tangieren in ihrer Verlängerung die den Anodenkörper aufnchmende Bohrung.

Eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung ermöglicht den Betrieb solcher Magnetronanordnungen auch mit Verlustleistungen über 200 W, beispielsweise mit Verlustleistungen bis zu 500 W, ohne daß zusätz-

liehe Kühlgeblä e od. dgl. nötig sind, und gleichzeitig kann die Magnetronröhre mit einem maximalen Magnetfeld gespeist werden, da der Einsatz von sehr leistungsstarken Magnetsystemen möglich wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema-

tischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Figuren zeigen eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung für eine Magnetronanordnung, und zwar zeigt Fig. 1 a die Seitenansicht, Fig. 1 b einen Längs-

schnitt längs der Linie b-b nach Fig. 2, Fig. 2 eine Draufsicht und Fig. 3 Einzelheiten des hierbei verwendeten Metallkörpers, und Fig. 4 zeigt an einem Diagramm den Zusammenhang zwischen Magnetsystemanordnung und erzeugbarem Magnetfeld.

In den Fig. 1 a, 1 b und 2 sitzt eine Hohlanode 2 einer Magnetronröhre 1 fest in einer Öffnung 4 in der Mitte eines wärmeleitenden Metallkörpers 3. Der wärmeleitende Körper 3 besteht aus einem Metallblock aus nichtmagnetischem wärmeleitendem Material, wie z. B. Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, und ist etwa so hoch wie die Hohlanode 2. Zwei zylindrische Dauermagnete 5 und 5' sitzen in Ausnehmungen 31 bzw. 32 (Fig. 3) an der Vorder- und Rückseite des Metallkörpers 3 und werden von einem unteren Joch 6 bzw. einem oberen Joch 6' getragen, die mittels Bolzen 7 an einer oberen und unteren Fläche des Körpers 3 befestigt sind. Der Induktionsfluß fließt von den Dauermagneten 5 und 5' durch die jeweiligen Joche 6 und 6' und durch den Raum zwischen der unteren Polöffnung 61 des Joches 6 und der oberen Polöffnung 61' des Joches 6', wodurch das erforderliche Magnetfeld für die Magnetronröhre 1 erzeugt wird.

An der rechten und linken Seite des Metallkörpers 3 sind Verbindungsstege 81 bzw. 8Γ für Kühlrippen 8 und 8', die beide jeweils aus wärmeleitendem Material, wie /.. B. Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen, mittels Bolzen 33 bzw. 34 befe-

stigt. Der wärmeleitende Körper3 ist wie in Fig. 3 ausgebildet, so daß eine gleichmäßige und wirksame Wärmeleitung von der Hohlanode 2 der Magnetronröhre 1 zu den Kühlrippen 8 und 8' sowie eine gleichmäßige Verteilung des Magnetfeldes in der Magnetronröhre ϊ durch die symmetrische Anordnung der Dauermagnete 5 und 5' möglich ist. Die Ausnehmungen 31 und 32 sind also symmetrisch zu der Mitte der Magnetronröhre 1 angeordnet und werden von gekrümmten Flächen" mit asymptotisch an die Öffnung 4 angrenzenden Ebenen 91, 92 bzw. 93, 94 (Fig. 3) gebildet. Die Dauermagnete 5 und 5' sitzen in den Aussparungen 3J bzw. 32 des durch diese Aussparungen doppelschwalbenschwanzförmigen Körpers 3, während die linke und rechte Seitenfläche des Körpers 3 jeweils über große Verbindungsflächen mit den Rippenverbindungsstegen 81 bzw. 8Γ verbunden sind. Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausbildung des Körpers 3 ist die Wärmeleitung in jeder Richtung in dem Körper 3 gleichmäßig und homogen, so daß die Wärmeverteilung an der Verbindungsfläche zwischen dem Körper 3 und dem Rippenverbindungssteg 81 sowie zwischen dem Körper 3 und dem Rippenverbindungssteg 81' ausreichend gleichmäßig ist. Die Wärmeleitung zwischen dem Körper 3 und den Rippenverbindungsstegen 81 bzw. 81' zu den Rippen 8 und 8' ist auf Grund der großen dazwischen befindlichen Verbindungsflächen sehr homogen und wirksam. Ferner wird gemäß der vorstehend beschriebenen Anordung der Magnete 5 und 5' in den symmetrisch vorgesehenen Aussparungen 31 und 32 des Körpers 3 infolge des geringen Abstandes L₁ zwischen den Dauermagneten 5 und 5' und deren symmetrischer Anordnung ein sowohl starkes als auch gleichmäßiges Magnetfeld in der Magnetronröhre erzeugt. Zusätzlich kann das Magnetron auf Grund der Tatsache, daß der wärmeleitende Körper 3 und die Kühlrippen aus gesonderten Metallblöclten bestehen und zusammen eine Kühleinrichtung bilden, ohne weiteres serienmäßig hergestellt werden.

1 m folgenden sind die Abmessungen einer in F i g. .1 dargestellten Ausführungsform mit einem wärmeleitenden Körper aus Aluminium und die Abmessungen der dem Körper zugeordneten Magneten aufgeführt:

Durchmesser der Öff	D =	1	L₂ =	L₃ =	48	mm
nung 4			M =
Durchmesser	d =	jeweiligen Mitte der beiden		30	mm
der Magnete 5, 5'		Magnete
Breite in der Mitte	L₁ =	Weite des Körpers	70	mm
des Körpers 3	Höhe des Körpers
Breite an den Seitenflächer	120	mm
des Körpers 3
Entfernung zwischen der
	120	mm
120	mm
41	mm

Die mit einem Mustergerät durchgeführten Versuche beweisen, daß der Temperaturabfall zwischen der

Innenwand der öffnung 4 und den jeweiligen seitlichen, an die Rippen 8 und 8' anzuschließenden Verbindungsflächen weniger als 50° C betragen sollte, wenn eine gleichmäßige und dauerhafte Kühlung der Hohlanode 2 der Magnetronröhre 1 erreicht werden soll.

Weitere Versuche zeigten, daß sich die Stärke des . Magnetfeldes in der Mitte der Magnetronröhre mit der Entfernung zwischen den Mitten der beiden Magnete 5 und 5' wie in Fig. 4 dargestellt ändert. Die

in Fig. 4 dargestellte Kurve zeigt die Stärke des Magnetfeldes in der Mitte des Magnetrons, die bis zu 1800 Gauß reicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

I 911 770 Patentansprüche:

1. Kühlvorrichtung für eine Magnetronanordnung mit einem quaderförmigen Metallkörper, der eine zentrale Bohrung zur Aufnahme des Anodenkörpers der Magnetronröhre aufweist und an dessen Seitenflächen Kühlrippen angebracht sind, wobei die der Magnetronröhie zugeordneten Magnetkerne zwischen diesen Kühlrippen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallkörper (3) im Bereich der Magnetkerne (5, 5') einen kleinen und am Übergang zu den Kühlrippen (8, 8') einen großen Querschnitt besitzt.

2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Magnetkernen (5,5') zugewandten Seitenflächen des Metallkörpers (3) nach innen gekrümmt sind und die nach außen bis zum Übergangzu den Kühlrippen (8,8') divergierenden Flächen in ihrer Verlängerung (91 bis 94) die den Anodenkörper (2) aufnehmende Bohrung (4) tangieren.