DE2433945C3 - Magnetroneinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetroneinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Magnetroneinrichtung ist beispielsweise aus der D¹E-OS 19 12 036 bekannt Magneironeinrichtungen erzeugen wirksam große Ausgangssignale unter stabilen bedingungen und eignen sich besonders für die Schwingungsanregung von Mikrowellen, weshalb sie insbesondere bei mit Mikrowellenenergie arbeitenden Heiz-, Trocknungs- und Enleisungsvorrichtungen, z. B. bei einem elektronischen Herd, verwendet werden. Derartige Vorrichtungen werden allgemein in einen sogenannten Stützpfosten-Typ, bei dem Magnete parallel an der Seite der Magnetronröhre angeordnet sind und einen sogenannten Mantel-Typ unterteilt, bei dem Magnete an Ober-und Unterseite der Magnetron· röhre angeordnet sind, wobei ein Joch oder Bügel so angeordnet ist, daß es bzw. er die oberen und unteren Magnete umschließt. Obgleich die Mantel-Magnetron-

einrichtung infolge eines geringeren Magnetstreuflusses wirksamer ist, haftet ihr dennoch der Nachteil an, daß sie weniger wirksam gekühlt wird. Dabei wird nämlich der Kühlluftstrom durch die beiden an Ober- und Unterseite der Magnetronröhre angeordneten Magnete, die jeweils einen größeren Durchmesser als die Magnetronröhre besitzen, sowie durch das sich um diese Magnetronröhre herum erstreckende und die beiden Magnete verbindende bzw. koppelnde Joch erheblich

ίο behindert, so daß eine Kühlung der Magnetroneinrichtung praktisch verhindert wird. Außerdem ist die Mantel-Magnetroneinrichtung so ausgelegt, daß die Kühlluft unter einem rechten Winkel zur Achse der Magnetronröhre geleitet wird, d. h, daß die Kühlluft in

is waagrechter Richtung hindurchgeblasen wird. Wenn Gdher eine solche Magnetroneinrichtung in einen elektronischen Herd eingebaut wird, sind Anordnungen und Bedienungen der Kühleinrichtung mit Unbequemlichkeiten verbunden. Infolgedessen wurde angestrebt, eine Magnetroneinrichtung dieser Art zu entwickeln, bei welcher der Kühlluftstrom parallel zu ihrer Achse, d. h. in lotrechter Richtung geführt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Magnetroneinrichtung dem Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art derart zu schaffen, daß bei einem möglichst großen Magnetvolumen die Strömung des gasförmigen Kühlmittels verbessert wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dieser Mf.gnetroneinrichtung sind mehrere Küh!p!a"cp. räumlich vorisinandsr entfernt an der Umfangswand der Magnetronröhre angeordnet, so daß ein Kühlmedium in Axialrichtung zur Magnetronröhre geleitet wird. Außerdem ist auf der Kathodenzuführungsseite des Anodenkörpers ein erster, dicker, polyedrischer Magnet mit einer praktisch dem Außendurchmesser der Magnetronröhre entsprechenden Breite vorgesehen. An der abstrahlenden Hochfre- 1. ⁴⁰ quenz-Auskoppeleinrichtung der taagnetronröhre ist ein zweiter, dünner Magnet angeordnet Die dem ersten Magnet zugewandte Seite des die beiden Magneten magnetisch miteinander verbindenden Jochs besitzt dabei praktisch die gleiche Breite wie der erste Magnet.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Darin zeigt Fig. 1 eine Teilschnittansicht einer Magnetroneinrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung,
F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1,

so F i g. 3 eine perspektivische Darstellung eines an der Kathodenzuführseite der Magnetronröhre gemäß F i g. 2 angeordneten polyetrischen Magneten,

Fig.4 eine perspektivische Darstellung eines an der Hochfrequenz-Auskoppeleinrichtung der Magnetronröhre angeordneten dünnen Magneten,

F i g. 5 eine perspektivische Darstellung des Jochs und F i g. 6 eine perspektivische Darstellung einer Anordnung aus Magneten und einem Joch bei einer anderen Ausführungsform.

Ein in F i g. 1 dargestellter Anodenkörper 21 weist eine längs seiner Achse angeordnete Kathode 22, eine zylindrische, konzentrisch um den Umfang der Kathode 22 herum angeordnete Anode 24, mehrere von der Innenümfangsfläche der zylindrischen Anode abstehen^

de Flügel sowie zwei konische Magnetpolstücke 25, 26 auf, die an den beiden Enden der Anode 24 angebracht sind. Von den beiden Enden der Anode 24 ragen konzentrisch zum Anödenkörper 21 ein Kathödenschäft

27 und eine abstrahlende Hochfrequenz-Auskoppeleinrichtung 28 weg. Eine Kühlanordnung 29 ist mit einer Vielzahl von Kühlplatten 29c versehen, die radial von der Umfangswand der Anode 24 abstehen und die Kühlluft in Axialrichtung des Anodenkörpers 21 führen. Die Kühlanordnung 29 kann durch eine Anzahl von propellerförmigen Kühlereinheiten ersetzt werden, die in Axialrichtung des Anodenkörpers 21 übereinander angeordnet und jeweils mit zahlreichen, gegenüber der Achse des Ano^cnkörpers 21 schräggestellten Schaufeln oder Flügeln versehen sind. Zwei Ferrit-Perrnanentmagnete 30,31 sind den betreffenden Magnetpolen 25 bzw. 26 zur magnetischen Ankopplung an Magnetscheiben 32 bzw. 33 aus einem magnetischen Material zugewandt, die zwischen ilen ersten Magneten 30 und das zugeordnete Polstück 25 bzw. den zweiten Magneten 31 und das zugeordnete Polstück 26 eingesetzt sind. Die beiden Ferrit-Permanentmagnete 30,31 sind so an Anodenkörper 21 angeordnet, daß die Ebenen der Flächen der entgegengesetzten Magnetpole einander zugewandt sind. Auf diese Weise wird durch die Permanentmagnete 30, 31 ein Magnetfeld erzeugt, das in Axiallichtung zum Anodenkörper 21 '.*> dessen Raum wirk», in welchem die Elektronen aktiviert werden. Da das Magnetfeld vorzugsweise gleichmäßig durch den von den Elektronen beeinflußten Raum hinweg angelegt werden sollte, besitzen die beiden Permanentmagnete vorteilhaft die gleiche magnetische Kraft und vorteilhafterweise jeweils das gleiche Volumen, wenn sie aus demselben Material bestehen. Die Rückseiten beider Permanentmagnete 30, 31 sind durch einstückig miteinander verbundene kathodenzuiührungsseitige Teile 34,35 der Magnetjochanordnung, welche den Anodenkörper 21 und die beiden Permanentmagnete 30, 31 umschließen, magnetisch miteinander gekoppelt Die an den Rückseite« der Permanentmagnete 30, 31 anliegenden Innenflächen der Teile 34, 35 besitzen jeweils eine diesen Rückseiten entsprechende Form und Größe.

Das kathodenzuführungsseitige Teil (34) der Magnetjoch-Anordnjng, das eine kleinere Berührungsfläche besitzt als das Teil des Jochs 35, ist dicker ausgebildet als letzteres, um einen Ausgleich zwischen den beiden magnetischen Widerständen beider Jochteile herzustellen. Die genannte Magnetroneinrichtung ist durch eine zylindrische Kurzschlußabschirmung aus einem kapperiförmigen Gehäuseteil 36 umschlojsen, deren dem Kaihodenschaft 27 zugewandte Unterseite so ausgebildet ist, daß ein Streufluß oder ein Austritt von Mikrowellen verhindert wird, und die weiterhin mit zahlreichen kleinen Ventiidtionsbohrungen versehen ist. Im Inneren des kappenförmigen Gehäuseteils 36 befinden sk.h eine Kathodenzuführungsleitung 37, eine Drosselspule 38 und die Schaltungselemente eines Kondensators 39.

Der erste, den Kathodenschaft 27 umschließende Ferrit-Permanentmagnet 30 ist gemäß Fig. 3 in seiner Mitte mit einer Uurchgangsbohrung 30a versehen und besitzt eine polyetrische Form, z. B. praktisch eine Parallelepipedonform, die in der Mitte der waagrechten Ebene leicht verbreitet und an den vier Ecken abgeschrägt ist Der Permanentmagnet 30 kann dabei jede beliebige zweckmäßige Form besitzen, beispielsweise Ellipsen- öder Etform. Das am ersten, parallelepi» pedonförmigen Ferrit-Permanentmagnet 30 anliegende Teil 34 der MagnCtjochanordnung besitzt gemäß den F i g. 1 Und 5 umgekehrte U-förmige Gestalt. Die an den Permanentmagnet 30 aifjiepreßte Oberseite des Jochteils ist mit einer der Durchgangsbohrungen 30a des Magneten 30 entsprechenden Bohrung 40 versehen und besitzt praktisch die gleiche Breite /wie d>e Breite / des Magneten 30 und zudem eine nahezu seiner Endflächt angepaßte Form. Die Längserstreckung der Oberseite des Teils 34 der Magnetjochanordnung ist auf diejenige der Stirn- oder Endfläche des ersten Permanentmagneten 30 ausgerichtet Die aus magnetischem Material bestehende Magnetscheibe 32 besitzt eine praktisch der

ίο Form der Endfläche des ersten Permanentmagneten 30 angepaßte Form, jedoch mit kleineren Abmessungen. Die Breite t des ersten Permanentmagneten 30 und die Breite / des Teils 34 der Magnetjochanordnung entsprechen praktisch dem Außendurchmesser des magnetischen Polstücks 25.

Gemäß Fig.2 wird der größte Teil der lotrecht verlaufenden, radial von den Seiten des ersten Permanentmagneten 30 und vom schmäleren Teil 34 der Magnetjochanordnung abgehenden Radiator- oder Kühlplatten 29c mit Kühlluft beaufschlagt, so daß der gesamte Anodenkörper 21 wirksam prkühlt wird. In die Durchgangshohrung 30a ist ein leitfaioges zylindrisches Teil 41 eingesetzt, welches die Mikrowellen daran hindert, vom ersten Magneten 30 absorbiert zu werden und diesen teilweise zu durchdringen.

Der zweite Ferrit-Permanentmagnet 31 besitzt gemäß t· i g. 4 eine Kreisringform, die in der Mitte mit einer durchgehenden Bohrung 42 versehen ist und welche einen größeren Außendurchmesser besitzt, als

jo die Breite t des ersten Permanentmagneten 30 beträgt Der zweite Permanentmagnet kann dabei eine beliebige zweckmäßige Form besitzen, z. B. eine Sechskantmutter- oder Quadratform. Das am zweiten Ferrit-Permanentmagneten 31 anliegende Teil 35 der Magnetjochan-Ordnung ist so groß, daß es die Stirn· oder Endfläche dieses Permanentmagneten 31 vollständig abdeckt. Da ein Joch einen seiner Querschnittsfläche proportionalen magnetischen Widerstand besitzt, ist das schmälere Teil 34 der Magnetjochanordnung dicker ausgebildet um

■«ο einen Ausgleich zwischen den magnetischen Widerständen beider Teile der Magnetjochanordnung herzustellen Die Magnetscheibe 33 besitzt einen kleineren Außendurchmesser als der Außendurchmesser D des zweiten, kreisringförmigen Permanentmagneten 31 und liegt indirekt an diesem Magneten 31 an, nämlich über mehrere, z. B. drei Ansätze 33a, die längs des Umfangs der Scheibe 33 auf Abstände verteilt sind. Auf diese Weise wird die Wärmeableitung zu der dem zweiten Permanentmagneten 31 zugewandten Seite der Magnetscheibe 33 vermindert.

Die beiden Ferrit-Permanentmagnete 30,31 besitzen praktisch das gleiche Volumen, so daß auch eine praktisch gleiche magnetische Kraft gewährleistet ist. Der kathodenzuführungsseitige Permanentmagnet 30 besitzt dabei eine verringerte Breite, ist aber in waagrechter Richtung sowie in Axialnchtung des Anodenkörpers 21 verlängert, während der zweite, kreisringförmige Permanentmagnet 31 einen größeren Durchmesser D und eine geringere Dicke 5 besitzt.

wodurch der Ausgleich zwischen den Volumina beider Magneten hergestellt wird. Durch die verringerte Dicke des zweiten Permanentmagneten 31 wird die Notwendigkeit für eine ungünstige Verlängerung der Antenne 28a und des Ausgangsabschnittes 28 vermieden.

6ü Zwischen der Unterseite des ersten Permanentmagneten 30 und der Oberseite 29a der Verschiedenen Kühlplatten der Kühlanordnung 29 einerseits sowie zwischen der Oberseite des zweiten Permanentmagne-

ten 31 und der Unterseite 29b der Kühlplatten der Kühlanordnung 29 andererseits ist jeweils ein Zwischenraum vorgesehen. Die Kühlluft wird daher zur besseren Kühlung des zweiten Permanentmagneten 31 über alle Platten der Kühlanordnung 29 verteilt. Um den Umfang des Gehäuseteils 36 ist ein Spannband 43 herumgelegt, durch das die Teile der Magnetroneinrichtung sicher zusammengehalten werden.

Bei der vorstehend beschriebenen Magnetroneinrichtung, bei welcher der kathodenzuführungsseitige Per^ manentmagnet 30 und das kathodenzuführungsseitige Teil 34 der Magnetjöchanördnung eine praktisch dem Außendurchmesser des Änodenkörpers 21 entsprechende Breite besitzen, sind die Radiator- öder die Kühlanordnung 29 so angeordnet, daß die Kühlluft in Axialrichtüng des Anodenkörpers 21 geleitet wird, wirksamer gekühlt wird, so daß insbesondere der dünne, sinsni größeren Durchmesser besitzende zweite Permanentmagnet 31 an der Ausgangsseite zur besseren Kühlung vollständig der Kühlluft ausgesetzt sein kann.

Wenn die Magnetroneinrichtung z. B. bei einem elektronischen Herd angewandt wird, steigt dessen Heizkammerwand-Temperatur im allgemeinen beträchtlich an, wenn die Heizkammer eine kleine Füllmenge enthält, so daß auch die Temperatur speziell eines an der abstrahlenden Atisgangsseite angeordneten Magneten ansteigt Bei der erfindungsgemäßen Magnet troneinrichtung wird der zweite Magnet jedoch effektiv gekühlt und dadurch vor dem schädlichen Einfluß dieser erhöhten Temperatur geschützt.

In Fig.6 ist eine abgewandelte Aüsführungsform dargestellt, bei welcher der zweite Permanentmagnet 31 dühnef als der erste Permanentmagnet 30 ist, so daß ein Volumenunterschied zwischen beiden MagnRten Und folglich ein Unterschied in den von ihnen erzeugten magnetomotorischen Kräften vorhanden ist. Diese unterschiedlichen magnetomotorischen Kräfte üben jedoch praktisch keinen wesentlichen nachteiligen Einfluß auf die Magnetroneinrichtung aus.

Bei der Magnetroneinrichtung besitzen der erste Permanentmagnet und das an ihm anliegende Teil der Magnetjo?hanordnung eine dem Außendurchmesser des Anodenkörpers entsprechende Breite, so daß die Kühlluft ohne weiteres zwischen den radial vom ,Anodenkörper abgehenden, zahlreichen Kühleinheiten hindurchstreichen und den Anodenkörper wirksam kühlen kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Magnetroneinrichtung, bestehend aus einer Magnetronröhre, die eine zum zvlinderförmigen Anodenkörper axial gerichtete Kathodenzuführung und eine auf der gegenüberliegenden Seite des Anodenkörpers ebenfalls axial gerichtete Hochfrequenz-Auskoppeleinrichtung aufweist, ferner aus einer den Zylindermantel des Anodenkörpers umgebenden Kühlanordnung, die zur Zwangskühlung mittels eines von der Kathodenzuführungsseite her in axialer Richtung zum Anodenkörper geführten gasförmigen Kühlmittels geeignet und mit radial gerichteten Kühllippen versehen ist, sowie aus einer zur Führung des Kühlmittels auf der Kathodenzuführungsseite angepaßten Permanentmagnetanordnung, die an beiden Stirnflächen des Anodenkörpers angeordnete Permanentmagnete, von welchen zumindest der kathodenzuführungsseitige Permanentmagnet eise Öffnung aufweist, durch die die Kathodenzuführungsleitungen geführt sind, und eine die Permanentmagnete und den Anodenkörper umschließende Magnetjochanordnung umfaßt, d a durch gekennzeichnet, daß der kathodenzuführungsseitige Permanentmagnet (30) eine langgestreckte, annähernd quaderförmige Gestalt aufweist, die eine etwa dem Durchmesser des Anodenkörpers (24) angepaßte Breite besitzt, und daß das kathodenzuführungsseitige Teil (34) der Magnetjochanordnung eine dem kathodenseitigen Fermaneiiiiiiinäiieien (30) angepaßte Torrn aufweist

2. Magnetroneinrich'ung a;h Anspruch I mit einem kathodenzuführunssseitig aufgesetzten, zur Abschirmung von Mikrowellen inenden, kappenförmigen Gehäuseteil (36), dadurch gekennzeichnet, daß mehrere die ungehinderte Strömung des gasförmigen Kühlmittels fördernde Öffnungen vorgesehen sind.

3. Magnetroneinrichtung nach Anspruch 1 oder dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Unterseite des kathodenzuführungsseitigen Magneten (30) und der ihm zugewandten Oberseite der Kühlanordnung (29) einerseits sowie der Oberseite des auskopplungsseitigen Magneten (31) und der ihm zugewandten Unterseite der Kühlanordnung (29) andererseits je ein Zwischenraum vorgesehen ist.