Клистрон

Устройство относится к СВЧ-технике и может быть использовано в системах охлаждения клистронов с кольцевым оребрением коллекторов.
Известна электронно-лучевая лаша с многокаскадным коллектором (см. заявку Японии JЈ 61-58937, кл. ЖИ Н 01523/033, публ. в Бюллетене Изобретения стран мира Ml за 1987 г.), содержащая коллектор и корпус цилиндрической формы, снабженный радиатором с кольце вш оребрением.
Недостатком данного устройства является высокое аэродинамическое сопротивление, обусловленное значительными потерями давления на входе и выходе из радиатора, а также при течении воздуха внутри кольцевого оребрения. Это обстоятельство ограничивает возможность увеличения расхода охлаждающего воздуха и, как следствие, рассеиваемую и выходную мощность коллектора.
Этот недостаток частично устранен в устройстве, которое наиболее близко по конструктивным признакам к предлагаемому и принимается за прототип, примененное в системах охлаждения клистронов серийно выпускаемых телевизионных передатчиков Илъменъ-2(см. техническое описание и инструкцию по эксплуатации на радиостанцию ТВ диапазона 470-638 ЫГц 25/5 квт Ильмень-2-I ТО 1.250.097). Это устройство содержит (см. фиг. 3) установленный соосно с клистроном I воздуховод 2 с размещенной на его входе сеткой 3, расположенный вокруг предколлектора 4 и коллектора 5 клистрона 1уи соединенный с внешним воздухеотводом 6. Воздуховод 2 снабжен на входе и выходе, соответственно, сужающимися и расширяющимися патрубками, позволяющими снизить местные потери давления. При этом воздух, попадая через сетку 3 в воздуховод 2, проходит вдоль боковой поверхности кольцевых ребер и высасывается с помощью вентилятора через воздухоотвод 6.
Данное устройство обеспечивает недостаточно эффективный отвод тепла, выделяемого клистроном. Кроме того, при его использовании в зоне установки входного и выходного патрубков образуются локальные перегревы коллектора 5 клистрона I, связанные с появлением областей с недостаточной циркуляцией охлаждающего воздуха. Это в свою очередь снижает ресурс и надежность работы клистрона.
Предлагаемая конструкция решает задачу повышения надежности клистрона за счет улучшения его охлаждения путем организации радиальной подачи и отвода воздуха по боковой поврхности кольцевых ребер. При этом конструкция может быть выполнена в двух вариантах. I вариант конструкции предназначен для работы как в вытяжных,так и в приточных системах охлаждения клистронов. П вариант конструкции предназначен для использования только в вытяжных системах охлаждения. Поставленная задача решается в I варианте введением воздухораспределителя в воздуховод, окружающий коллектор и предколлектор клистрона , во П варианте-выполнением воздуховода в виде воздухораспределителя. При этом воздухораспределитель содержит корпус стаканообразной формы, по образующей поверхности которого выполнены вертикальные прорези, и сопловые насадки, радиально закрепленные в прорезях с внутренней стороны корпуса, торцевые поверхности которых снабжены отверстиями. ..
При поступлении охлаждающего воздуха в воздухораспределитель, он входит в прорези сопловых насадок, ускоряется в них и через сопловые отверстия радиально подается по боковой поверхности кольцевых ребер предколлектора и коллектора клистрона.
За счет приобретенного в сопловых насадках значительного динамического напора воздух проникает до основания ребер и растекается вдоль них. Благодаря наличию между поверхностью оснований и вершин кольцевых ребер перепада давления, воздух разворачивается
-5--  fc. / и радиэльно отводится. Реализация обоих вариантов конструкции позволяет: -увеличить эффективность отвода тепла, выделяемого клистроном,и тем самым, снизить рабочую температуру его предколлектора и коллектора;-существенно уменьшить аэродинамическое сопротивление устройства охлаждения клистрона и за счет этого повысить экономичность системы охлаждения передатчика в целом; -исключит локальные перегревы корпуса коллектора и пе-дколлектора клистрона за счет организации равномерной подачи и отвода охдаждагощеп воздуха по его периметру. Устройство поясняется чертежами, где на фиг. I представлена конструкция полезной модели по варианту I, на фиг 2 - конструкция модели по варианту II, на фиг. 3 - конструкция прототипа. Устройство ( фиг.1 и фиг.2) содержит установленный соосно с клистроном I воздуховод 2 с размещенной на его входе сеткойЗ, расположенный вокруг предколлектора 4 и коллектораб клистрона I и соединенный с внешним воздухстводом 6, воздухораспределитель 7, размещенный в I варианте внутри воздуховода 2, а во Ц варианте непосредственно в корпусе передатчика), содержащий корпус 8 стаканообразной формы, по образующей поверхности которого выполнены вертикальные прорези 9, и сопловые насадки 10, радиально закрепленные с прорезях 9 с внутренней стороны корпуса 8, при этом торцевые поверхности сопловых насадок 10 снабжены сопловыми отверстиями 12. ii/южду торцевыми поверхностями смежных сопловых насадок 10 установлень перегородки 13, в которых выполнены воздухоотводные отверстия 14. При этом боковые поверхности смежных сопловых насадок 10, корпусе воздухораспределителя.4 7 и перегородки 13 образуют каналы 15, сообщающиеся с воздухоотводом 6. 6tlf W-WSftye 43. т
Заявитель Л/ / , Си ли иски и А. Л. соединенного с внешним воздухеотводом 6 или воздуховодом 2 реализуется соответсвенно вытяжной или нагнетательный режим работы устройства. В обоих случаях между входом и выходом устройства создается перепад давления, за счет которого воздух поступает в заборное отверстие воздуховода 2, закрытое сеткой 3;и заполняет полость, образованную внутренней поверхностью воздуховода 2 и внешней поверхностью корпуса 8 воздухораспределителя 7. Далее воздух входит в прорези 9 корпуса и сопловые насадки 10, ускоряется в них и в зоне торцевых поверхностей II через сопловые отверстия 12 в виде струй радиально подается по боковой поверхности кольцевых ребер ( см. фиг.1 зона а) предколлетора 4 и коллектора 5 клистрона I. После достижения основания ребер ч см. фиг.1 зона б) смежные струи воздухе растекаются вдоль них навстречу друг другу. За счет перепада давления между поверхностью основания ( зона  и вершин кольцевых ребер ( см. фиг. I зона в) воздух вновь разворачивается и радиально движется по их боковой поверхности, обеспечивая интенсивный съем тепла, выделяемого предколлектором 4 и коллектором 5 клистрона I. Нагретый воздух достигает перегородок 13 и через отверстия 14 в них входит в каналы 15 воздухораспределителя 7. После чего по каналам 15 попадает в воздухоотвод 6 и через него отводится за пределы передатчика. Во втором варианте конструкции вклчением вентилятора , подсоединенного к воздухоотводу 6, внутри корпуса воздухораспределителя создается разряжение. При этом воздух из шкафа передатчика всасывается через сетку 3 и прорези 9 в корпусе воздухораспредели7 в сопловые насадки 10. Дальнейшее движение воздуха внутри устройства такое же. как и в первом варианте. -7-& 93 0&яяу,4