《一種磁控管》是美的集團有限公司於2009年1月6日申請的發明專利，該專利申請號為2009100364492，公布號為CN101459027，專利公布日為2009年6月17日，發明人是王彩育、鐘立松、陳慶華、王賢友。
《一種磁控管》是一種磁控管。包括有陽極部件、陰極部件，陽極部件包括有圓筒狀的陽極筒、固定在陽極筒內壁表面上的呈放射狀的若干陽極葉片和置於陽極筒內的大交連環、小交連環以及天線，陰極部件包括有與陽極部件同軸裝配的中心支桿組件及繞在中心支桿組件上的螺旋狀燈絲，陽極部件的軸向方向上對稱地安裝一對軟磁材料的磁極，兩磁極的外側分別安裝有陰極電源輸入部分和微波功率輸出部分。該發明在成本基本不上升的情況下，磁控管的輸出效率可提高到78％以上，從而提高微波爐的輸出效率。
2017年12月11日，《一種磁控管》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種磁控管》的摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種磁控管
- 公布號：CN101459027
- 公布日：2009年6月17日
- 申請號：2009100364492
- 申請日：2009年1月6日
- 申請人：美的集團有限公司
- 地址：廣東省佛山市順德區北滘鎮蓬萊路
- 發明人：王彩育、鐘立松、陳慶華、王賢友
- 代理機構：廣州粵高專利代理有限公司
- 代理人：林麗明
- Int.Cl.：H01J25/50(2006.01)I; H01J23/02(2006.01)I; H01J23/04(2006.01)I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
磁控管是產生微波的真空電子管，因為振盪效率較高，微波輸出功率大，所以廣泛地用作包括家用微波爐在內的微波套用設備的微波發生源。圖1是截至2009年1月現有微波爐所用磁控管的剖面圖。磁控管一般由陽極部件、陰極部件、輸出部件以及形成磁迴路的部件等主要構成。陽極部件是由陽極筒1、葉片2、大交連環3、小交連環4以及天線5構成。陰極部件包括帶有禁止帽的中心支桿組件6和邊支桿組件。磁控管中央部分安裝陰極部件，與其同軸地安裝的陽極部件。在陽極部件的軸向方向對稱地安裝一對錐形的磁極，磁極與磁鐵和外部支架組件以及安裝底板構成磁迴路。
21世紀以來，中國國內外關於微波爐的節能要求不斷提高，故要求提升磁控管的輸出效率。如果在2009年1月前的磁控管結構基礎上，可以通過增加陽極電壓來實現提高效率的目的。截至2009年1月現有磁控管陽極電壓一般為4.2千伏，其效率為75％左右，而效率提高到78％時，其陽極電壓達到5.2千伏。但提高陽極電壓時，就必須改變微波爐的高壓變壓器，也必須提高磁控管和其外圍零件的絕緣耐壓，以至為了提高效率，增加了生產成本。同時，因其電源要求與截至2009年1月的現有產品不能互換，導致售後服務和維修不方便。
發明內容
專利目的
《一種磁控管》的目的在於考慮上述問題而提供一種在不提高生產成本的情況下，可使輸出效率提高到78％以上的高效率磁控管。
技術方案
《一種磁控管》的技術方案是：包括有陽極部件、陰極部件，陽極部件包括有圓筒狀的陽極筒、固定在陽極筒內壁表面上的呈放射狀的若干陽極葉片和置於陽極筒內的大交連環、小交連環以及天線，陰極部件包括有與陽極部件同軸裝配的中心支桿組件及繞在中心支桿組件上的螺旋狀燈絲，陽極部件的軸向方向上對稱地安裝一對軟磁材料的磁極，兩磁極的外側分別安裝有陰極電源輸入部分和微波功率輸出部分，其中螺旋狀燈絲的外徑dc在3.7～3.9毫米的範圍內，構成上述的葉片頂端部沿軸向方向形成的內接圓直徑為da，da與螺旋狀燈絲的外徑dc之間的關係滿足如下關係式：0.45<dc/da<0.48。
上述陽極葉片中心軸線部的磁通量密度Bg為200～240毫特斯拉。上述天線在陽極葉片上的位置L為4.7～5.2毫米。上述陽極葉片的材料厚度t為1.8～1.9毫米。上述大交連環內徑面與小交連環外徑面的間距s在1.0～1.3毫米範圍內。
改善效果
《一種磁控管》採用所要求的結構後，磁控管的工作電壓維持不變，故微波爐的電源可以維持不變，成本基本不上升，但磁控管的輸出效率可提高到78％以上，從而提高微波爐的輸出效率，有利於促進微波爐的節能要求。《一種磁控管》是一種設計巧妙，性能優良，方便實用的磁控管。
附圖說明
圖1為磁控管的剖面圖；
圖2為圖1的局部放大圖；
圖3為圖2的橫截面示意圖。
技術領域
《一種磁控管》是一種用於微波爐、工業微波設備等的磁控管，屬於磁控管的改造技術。
權利要求
1、《一種磁控管》，包括有陽極部件、陰極部件，陽極部件包括有圓筒狀的陽極筒（1）、固定在陽極筒（1）內壁表面上的呈放射狀的若干陽極葉片（2）和置於陽極筒（1）內的大交連環（3）、小交連環（4）以及天線（5），陰極部件包括有與陽極部件同軸裝配的中心支桿組件（6）及繞在中心支桿組件（6）上的螺旋狀燈絲（7），陽極部件的軸向方向上對稱地安裝一對軟磁材料的磁極（8），兩磁極（8）的外側分別安裝有陰極電源輸入部分（9）和微波功率輸出部分（10），其特徵在於螺旋狀燈絲（7）的外徑dc在3.7～3.9毫米的範圍內，構成上述的葉片頂端部沿軸向方向形成的內接圓直徑為da，da與螺旋狀燈絲（7）的外徑dc之間的關係滿足如下關係式：0.45<dc/da<0.48。
2、根據權利要求1所述的磁控管，其特徵在於上述陽極葉片（2）中心軸線部的磁通量密度Bg為200～240毫特斯拉。
3、根據權利要求1所述的磁控管，其特徵在於上述天線（5）在陽極葉片（2）上的位置L為4.7～5.2毫米。
4、根據權利要求1所述的磁控管，其特徵在於上述陽極葉片（2）的材料厚度t為1.8～1.9毫米。
5、根據權利要求1所述的磁控管，其特徵在於上述大交連環（3）內徑面與小交連環（4）外徑面的間距s在1.0～1.3毫米範圍內。
實施方式
《一種磁控管》的結構示意圖如圖1、2、3，包括有陽極部件、陰極部件，陽極部件包括有圓筒狀的陽極筒1、固定在陽極筒1內壁表面上的呈放射狀的若干陽極葉片2和置於陽極筒1內的大交連環3、小交連環4以及天線5，陰極部件包括有與陽極部件同軸裝配的中心支桿組件6及繞在中心支桿組件6上的螺旋狀燈絲7，陽極部件的軸向方向上對稱地安裝一對軟磁材料的磁極8，兩磁極8的外側分別安裝有陰極電源輸入部分9和微波功率輸出部分10，其中螺旋狀燈絲7的外徑dc在3.7～3.9毫米的範圍內，構成上述的葉片頂端部沿軸向方向形成的內接圓直徑為da，da與螺旋狀燈絲7的外徑dc之間的關係滿足如下關係式：0.45<dc/da<0.48。
上述陽極葉片2中心軸線部的磁通量密度Bg為200～240毫特斯拉。該實施例中，陽極葉片2中心軸線部的磁通量密度Bg為220毫特斯拉。
上述天線5在陽極葉片2上的位置L為4.7～5.2毫米。該實施例中，天線5在陽極葉片2上的位置L為4.9毫米。
上述陽極葉片2的材料厚度t為1.8～1.9毫米。該實施例中，陽極葉片2的材料厚度t為1.85毫米。
上述大交連環3內徑面與小交連環4外徑面的間距s在1.0～1.3毫米範圍內。該實施例中，大交連環3內徑面與小交連環4外徑面的間距s為1.2毫米。
項目 | 《一種磁控管》產品 | 現有產品 | 《一種磁控管》的改進優點 |
陰極直徑dc | Φ3.7~3.9毫米 | Φ4.0毫米 | 增大陰陽極直徑比,加大葉縫比t/瓦,可以提高諧振系統的電子效率 |
陰陽極直徑比dc/da | 0.45<dc/da<0.48 | 0.44 | |
葉片材料厚度與葉片端面間距之比t/瓦 | 2.9<t/w<3.3 | t/w=2.7 | |
陽極軸線部的中心磁通量Bg | 200~240毫特斯拉 | 170~180毫特斯拉 | 增加軸線部的中心磁通量密度,能促使電子與高頻場進行充分的能量交換,從而提高電子效率 |
天線在陽極葉片上的位置L | 4.7~5.2毫米 | 4.6毫米 | 將天線往靠近中心軸線方向移動,能有效地增加諧振系統與外負載的耦合能力,從而提高磁控管的迴路效率 |
大小交連環間距s | 1.0~1.3毫米 | 1.4毫米 | 大小交連環間距S控制在本發明的要求的範圍內,能有效地抑制磁控管的5次諧波,從而使得磁控管具有較好的電磁兼容性能 |
陽極電壓 | 4.4千瓦 | 4.2千瓦 | 採用《一種磁控管》所要求的結構後,磁控管的工作電壓維持不變,故微波爐的電源可以維持不變且成本基本不上升,但磁控管的輸出效率可提高到78%以上,從而使得徽波爐的輸出效率提高,有利於促進微波爐的節能要求 |
陽極電流 | 300毫安 | 300毫安 | |
輸出功率 | 1030瓦 | 940瓦 | |
磁控管效率 | 78% | 74.6% |
榮譽表彰
2017年12月11日，《一種磁控管》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
