磁控管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種磁控管，其能夠很好地適用于微波爐等微波加熱設(shè)備所采用的連續(xù)波磁控管中。
【背景技術(shù)】
[0002]產(chǎn)生2450MHz頻段電波的一般的微波爐用磁控管具有陽極筒以及多個葉片。葉片以放射狀布置在陽極筒內(nèi)。在由多個葉片的自由端所圍成的作用空間中，螺旋狀陰極(陰極)沿陽極筒的軸中心布置。陰極的兩端分別固定有輸入側(cè)端帽與輸出側(cè)端帽。并且，在陽極筒的兩端分別固定有大致漏斗形狀的輸入側(cè)極片以及輸出側(cè)極片。此外，在輸入側(cè)極片以及輸出側(cè)極片的外側(cè)分別設(shè)置有環(huán)狀磁體(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2007-335351號公報
[0004]近年來，對于磁控管，要求既降低成本，又能更進(jìn)一步的高效率化，且能提高對于負(fù)荷的振蕩穩(wěn)定度。實(shí)際上，例如，為了降低成本的同時，提高作用空間內(nèi)的磁場強(qiáng)度來達(dá)到高效率化，使輸入側(cè)與輸出側(cè)的磁體的間隔變窄是有效方法。但是，為了使該間隔變窄，單純地將陽極筒及陽極筒內(nèi)的各部分的管軸方向上的尺寸變小，會導(dǎo)致對負(fù)荷的振蕩穩(wěn)定性(負(fù)荷穩(wěn)定性)降低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題而作，其目的在于提供一種磁控管，既能降低成本，又能實(shí)現(xiàn)尚效率化和提升負(fù)荷穩(wěn)定性。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的磁控管具有:陽極筒，其沿著中心軸由輸入側(cè)向輸出側(cè)呈圓筒狀延伸；多個葉片，這些葉片從所述陽極筒的內(nèi)表面向所述中心軸延伸且自由端形成葉片內(nèi)切圓；陰極，其沿所述中心軸配置在由所述多個葉片的自由端所形成的葉片內(nèi)切圓內(nèi)；輸入側(cè)端帽以及輸出側(cè)端帽，它們分別固定于所述陰極的輸入側(cè)的端部以及輸出側(cè)的端部;輸入側(cè)極片以及輸出側(cè)極片，它們分別配置于所述陽極筒的中心軸方向的輸入側(cè)的端部以及輸出側(cè)的端部，將磁通導(dǎo)向所述多個葉片的自由端與所述陰極之間的電子作用空間；以及磁體，其分別配置于所述輸入側(cè)極片以及輸出側(cè)極片的中心軸方向的外偵U，將所述輸入側(cè)端帽與所述輸出側(cè)端帽的間隔設(shè)為端帽間隔EHg、將所述葉片的中心軸方向上的長度設(shè)為葉片高度Vh、將所述輸入側(cè)端帽與所述葉片的輸入側(cè)的端部之間的間隔設(shè)為輸入側(cè)端帽.葉片間隔IPevg、將所述輸出側(cè)端帽與所述葉片的輸出側(cè)的端部之間的間隔設(shè)為輸出側(cè)端帽.葉片間隔OPevg、將所述輸入側(cè)極片的中心部分的平坦面與所述葉片的輸入側(cè)的端部之間的間隔設(shè)為輸入側(cè)極片.葉片間隔IPpvg、將所述輸出側(cè)極片的中心部分的平坦面與所述葉片的輸出側(cè)的端部之間的間隔設(shè)為輸出側(cè)極片.葉片間隔OPpvg時，滿足1.12 < EHg/Vh < 1.26、IPpvg>0Ppvg、IPevg>OPevg。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型，能夠提供一種磁控管，既能降低成本，又能實(shí)現(xiàn)高效率化和提升負(fù)荷穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施方式的磁控管的整體的縱剖圖。
[0009]圖2是表示本實(shí)用新型實(shí)施方式的磁控管的主要部分的尺寸的縱剖圖。
[0010]圖3是表示本實(shí)用新型實(shí)施方式的磁控管的主要部分的尺寸的縱剖圖。
[0011]圖4是表示本實(shí)用新型實(shí)施方式的磁控管的主要部分的尺寸與現(xiàn)有的磁控管主要部分的尺寸的縱剖圖。
[0012]圖5是表示本實(shí)用新型實(shí)施方式的磁控管的電子作用空間內(nèi)的磁通密度的大小的圖表。
[0013]圖6是表示現(xiàn)有的磁控管的電子作用空間內(nèi)的磁通密度的大小的圖表。
[0014]圖7是表示本實(shí)用新型實(shí)施方式的磁控管與現(xiàn)有的磁控管的對于磁通密度的電子效率的圖表。
[0015]圖8是表示本實(shí)用新型實(shí)施方式的磁控管與現(xiàn)有的磁控管的對于磁通密度的陽極電壓的圖表。
[0016]圖9是表示本實(shí)用新型實(shí)施方式的磁控管與現(xiàn)有的磁控管的對于陽極電壓的輸出的圖表。
[0017]圖10是表示本實(shí)用新型實(shí)施方式的磁控管與現(xiàn)有的磁控管的對于陽極電壓的輸出效率的圖表。
[0018]圖11是表示本實(shí)用新型實(shí)施方式的磁控管的電子作用空間內(nèi)的磁場分布的縱剖圖。
[0019]圖12是表示本實(shí)用新型實(shí)施方式的磁控管的電子作用空間內(nèi)的磁場強(qiáng)度的圖表。
[0020]圖13是表示現(xiàn)有的磁控管的電子作用空間內(nèi)的電場強(qiáng)度的圖表。
[0021]圖14是表示包括本實(shí)用新型實(shí)施方式的磁控管的多個磁控管的主要部分的長度以及間隔的表格。
[0022]圖15是表示包括本實(shí)用新型實(shí)施方式的磁控管的多個磁控管的輸出效率以及負(fù)荷穩(wěn)定性的圖表。
[0023]圖16是表示使本實(shí)用新型實(shí)施方式的磁控管的葉片高度變化時的輸出效率以及負(fù)荷穩(wěn)定性的變化的圖表。
[0024](符號說明)
[0025]UlOO 磁控管
[0026]3 陰極
[0027]6陽極筒
[0028]10 葉片
[0029]12 輸入側(cè)端帽
[0030]13 輸出側(cè)端帽
[0031]17 輸入側(cè)極片
[0032]18 輸出側(cè)極片
[0033]22 輸入側(cè)磁體
[0034]23 輸出側(cè)磁體
[0035]Vh葉片高度
[0036]EHg端帽間隔
[0037]IPevg輸入側(cè)端帽.葉片間隔
[0038]OPevg輸出側(cè)端帽.葉片間隔
[0039]PPg極片間隔
[0040]IPpvg輸入側(cè)極片.葉片間隔
[0041]OPpvg輸出側(cè)極片?葉片間隔
[0042]IPepg輸入側(cè)端帽.極片間隔
[0043]IPppd輸入側(cè)極片平坦徑
[0044]OPppd輸出側(cè)極片平坦徑
[0045]2ra葉片內(nèi)切圓直徑
[0046]2rc陰極直徑
【具體實(shí)施方式】
[0047]參照圖表說明本實(shí)用新型的磁控管的一種實(shí)施方式。然而，以下實(shí)施方式僅為一個例子，本實(shí)用新型不僅限于此。
[0048]圖1是表示本實(shí)用新型實(shí)施方式的磁控管I的大致情況的縱剖圖。該磁控管I是用來產(chǎn)生2450MHz頻段基本波的用于微波爐的磁控管。磁控管I以產(chǎn)生2450MHz頻段基本波的陽極結(jié)構(gòu)2為中心構(gòu)成，在其下側(cè)配置有向置于陽極結(jié)構(gòu)2的中心的陰極3供給電力的輸入部4，在其上側(cè)配置有將從陽極結(jié)構(gòu)2發(fā)出的微波輸出至管外(磁控管I外)的輸出部5。
[0049 ] 上述輸入部4以及輸出部5分別通過輸入側(cè)的金屬密封體7以及輸出側(cè)的金屬密封體8與陽極結(jié)構(gòu)2的陽極筒6真空密閉地接合在一起。
[0050]陽極結(jié)構(gòu)2具有陽極筒6、多片(例如10片)葉片10、大小兩只帶環(huán)11。陽極筒6例如由銅所構(gòu)成，形成為圓筒狀，其中心軸以通過磁控管I的中心軸的管軸m、即中心軸的方式配置。
[0051]各葉片10例如由銅所構(gòu)成，形成為板狀，其以管軸m為中心放射狀地配置在陽極筒6的內(nèi)側(cè)。各葉片10的外側(cè)的端部與陽極筒6的內(nèi)周面接合，其內(nèi)側(cè)的端部為自由端。然后，由多片葉片10的自由端所圍成的圓筒狀空間為電子作用空間。在這里，將由多片葉片10的自由端所形成的內(nèi)切圓稱之為葉片內(nèi)切圓。在多片葉片10的管軸m方向的上下兩端側(cè)分別固定有大小兩個帶環(huán)11。
[0052]螺旋狀的陰極3沿管軸m設(shè)在由多片葉片10的自由端所圍成的電子作用空間中。陰極3與多片葉片10的自由端隔有間隔地配置。陽極結(jié)構(gòu)2以及陰極3是磁控管I的共振部。
[0053]為了防止電子飛出的端帽12、13分別固定于陰極3的下端部與上端部。作為輸入側(cè)的下端部側(cè)的端帽(將其稱之為輸入側(cè)端帽)12形成為環(huán)狀，作為輸出側(cè)的上端部側(cè)的端帽(將其稱之為輸出側(cè)端帽)13形成在盤上方。
[0054]置于陽極筒6下方的輸入部4具有陶瓷軸桿14、經(jīng)由密封板28a與密封板28b固定于陶瓷軸桿14的中心支承桿15和側(cè)支承桿16，中心支承桿15穿過位于陰極3的輸入側(cè)端帽12中央的空孔，向管軸m方向貫通陰極3的中心，與陰極3的輸出側(cè)和端帽13接合，從而與陰極3電連接。
[0055]另一方面，側(cè)支承桿16與陰極3的輸入側(cè)端帽12接合，經(jīng)由該輸入側(cè)端帽12與陰極3電連接。這些中心支承桿15以及側(cè)支承桿16在支承陰極3的同時，向陰極3供給電流。
[0056]各個密封板28a以及密封板28b以能夠氣密的狀態(tài)固定于陶瓷軸桿14，且貫通軸桿14的端子29a以及29b分別以能夠氣密的狀態(tài)固定于密封板28a以及密封板28b。端子29a以及端子29b的另一端側(cè)與濾波電路26的各線圈的一端連接，濾波電路26的各線圈的另一端分別與穿心式電容器30的端子連接。
[0057]此外，在陽極筒6的下端部(輸入側(cè)端部)的內(nèi)側(cè)與上端部(輸出側(cè)端部)的內(nèi)側(cè)，一對極片17、18以隔著輸入側(cè)端帽12與輸出側(cè)端帽13之間的空間的方式相向配置。
[0058]在輸入側(cè)的極片(將其稱之為輸入側(cè)極片)17的中央部設(shè)有貫通孔，以該貫通孔為中心，形成為向輸入側(cè)(下方)擴(kuò)開的大致漏斗狀。該輸入側(cè)極片17以管軸m能夠通過貫通孔的中心的方式配置。
[0059]另一方面，在輸出側(cè)的極片(將其稱之為輸出側(cè)極片)18的中央部設(shè)有直徑比輸出側(cè)端帽13稍大的貫通孔，以該貫通孔為中心，形成為向輸出側(cè)(上方)擴(kuò)開的大致漏斗狀。該輸出側(cè)極片18以管軸m能夠通過貫通孔的中心的方式配置。雖然輸入側(cè)極片17與輸出側(cè)極片18的整體形狀均為大致漏斗狀，在中央部各形成有平坦面17A、18A，但如圖2所示，這兩個平坦面17A與18A的直徑有所不同。
[0060]此外，在輸入側(cè)的極片17的外周部固定有向管軸m方向延伸的大致筒狀的金屬密封體7的上端部。該金屬密封體7以氣密的狀態(tài)固定于陽極筒6的下端部。另一方面，在輸出側(cè)的極片18的外周部固定有向管軸m方向延伸的大致筒狀的金屬密封體8的下端部。該金屬密封體8以氣密的狀態(tài)固定于陽極筒6的上端部。
[0061]輸入側(cè)的金屬密封體7在其下端部以氣密的狀態(tài)接合有構(gòu)成輸入部4的陶瓷軸桿14。即，經(jīng)由密封板28a與密封板28b固定于陶瓷軸桿14的中心支承桿15和側(cè)支承桿16穿過該金屬密封體7的內(nèi)側(cè)與陰極3連接。
[0062]另一方面，輸出側(cè)的金屬密封體8在其上端部以氣密的狀態(tài)接合有構(gòu)成輸出部5的絕緣筒19，此外，在絕