CH629054A5

CH629054A5 - HIGH FREQUENCY HEATER.

Info

Publication number: CH629054A5
Application number: CH612378A
Authority: CH
Inventors: Hirofumi Yoshimura; Junzo Tanaka
Original assignee: Bosch Siemens Hausgeraete
Priority date: 1977-06-09
Filing date: 1978-06-05
Publication date: 1982-03-31
Also published as: IT7824216A0; DE2824355A1; JPS543938A; YU137178A; FR2394226A1; GB2000420A; IT1095087B; FR2394226B1; GB2000420B; YU39593B

Description

. Die Erfindung bezieht sich auf ein Hochfrequenzheizgerät mit einem in der Heizkammer angeordneten ohmschen Heiz- 40 element sowie mit einem mit der Heizkammer verbundenen Wellenleiter für die Einspeisung von hochfrequenten elektromagnetischen Wellen. . The invention relates to a high-frequency heating device with an ohmic heating element arranged in the heating chamber and with a waveguide connected to the heating chamber for feeding in high-frequency electromagnetic waves.

Bei bekannten Hochfrequenzheizgeräten, sogenannten Mikrowellen-Kochgeräten wird die von einem Hochfrequenz- 45 oszilator (Magnetron) erzeugte Hochfrequenzenergie über einen Wellenleiter (Hohlleiter) in die Heizkammer (Garraum) eingeleitet Bei diesen bekannten Geräten verläuft der im Inneren der Heizkammer angeordnete Rohrheizkörper in derselben Richtung wie das elektrische Feld der Hochfrequenzwel- 50 len, so dass das Heizelement durch die Hochfrequenzenergie erhitzt wird oder dass die Hochfrequenzenergie daran gehindert wird, das zu erhitzende Material zu erreichen. Ferner wird durch die vom Heizelement ausgehende Wärme das Magnetron erhitzt, wodurch der Wirkungsgrad des Heizelementes 55 verringert und die Wirkungsweise des Magnetrons nachteilig beeinflusst wird, was bis zur Zerstörung des Magnetrons führen kann. In known high-frequency heating devices, so-called microwave cooking devices, the high-frequency energy generated by a high-frequency oscillator (magnetron) is introduced into the heating chamber (cooking chamber) via a waveguide (waveguide). In these known devices, the tubular heating element arranged inside the heating chamber runs in the same direction as the electrical field of the high-frequency waves, so that the heating element is heated by the high-frequency energy or that the high-frequency energy is prevented from reaching the material to be heated. Furthermore, the magnetron is heated by the heat emanating from the heating element, as a result of which the efficiency of the heating element 55 is reduced and the mode of operation of the magnetron is adversely affected, which can lead to the destruction of the magnetron.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Vermeidung der vorgenannten Nachteile das Hochfre- 60 quenzheizgerät der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass die Erwärmung des Magnetrons zumindest reduziert wird und eine weitgehend gleichmässige Verteilung der Hochfrequenzenergie im Garraum, also im Inneren der Heizkammer erreicht wird. es The present invention is based on the object, while avoiding the aforementioned disadvantages, of designing the high-frequency heating device of the type mentioned at the outset in such a way that the heating of the magnetron is at least reduced and a largely uniform distribution of the high-frequency energy in the cooking chamber, that is to say inside the heating chamber, is achieved . it

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der Wellenleiter mit Abstand von der Heizkammerwand angeordnet und über einen koaxialen Wellenleiterabschnitt mit der Heizkammerwand verbunden ist. This object is achieved according to the invention in that the waveguide is arranged at a distance from the heating chamber wall and is connected to the heating chamber wall via a coaxial waveguide section.

Weiterausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in der Zeichnung dargestellten und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen. Further developments of the invention result from the exemplary embodiments shown in the drawing and described below.

Es zeigt It shows

Fig. 1 die Schnittdarstellung eines bekannten Hochfrequenzheizgerätes, 1 is a sectional view of a known high-frequency heating device,

Fig. 2 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemässen Hochfrequenzheizgerätes in Schnittdarstellung, 2 shows a first embodiment of the high-frequency heating device according to the invention in a sectional view,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemässen Hochfrequenzheizgerätes in Schnittdarstellung. Fig. 3 shows a second embodiment of the high-frequency heating device according to the invention in a sectional view.

Bei den in der Zeichnung dargestellten Hochfrequenzheizgeräten sind gleiche Funktionsteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In the high-frequency heating devices shown in the drawing, the same functional parts are provided with the same reference numerals.

Bei dem bekannten Hochfrequenzheizgerät gemäss Figur 1 ist mit 1 ein Hochfrequenzoszillator (Magnetron) bezeichnet, von welchem aus Hochfrequenzenergie über einen Wellenleiter 2 (Hohlleiter) in die Heizkammer 3 eingeleitet wird. Hierbei ist ein Rohrheizkörper 4 in derselben Richtung angeordnet, in welcher das elektrische Feld A der hochfrequenten elektromagnetischen Wellen verläuft, so dass das Heizelement 4 durch die Hochfrequenzenergie erhitzt wird oder dass die Hochfrequenzenergie daran gehindert wird, das zu erhitzende Material im Inneren der Heizkammer zu erreichen. Ferner ergeben sich dadurch, dass das Magnetron 1 unmittelbar an der oberen Wand der Heizkammer angeordnet ist, schädliche Wärmeeinflüsse im Magnetron, was zur Zerstörung des Magnetrons führen kann. In the known high-frequency heating device according to FIG. 1, 1 denotes a high-frequency oscillator (magnetron), from which high-frequency energy is introduced into the heating chamber 3 via a waveguide 2 (waveguide). Here, a tubular heater 4 is arranged in the same direction in which the electric field A of the high-frequency electromagnetic waves extends, so that the heating element 4 is heated by the high-frequency energy or that the high-frequency energy is prevented from reaching the material to be heated inside the heating chamber . Furthermore, the fact that the magnetron 1 is arranged directly on the upper wall of the heating chamber results in harmful heat influences in the magnetron, which can lead to the destruction of the magnetron.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäss den Figuren 2 und 3 ist der Wellenleiter 2, in welchem im Magnetron 1 erzeugte hochfrequente elektromagnetische Wellen in die Heizkammer In the exemplary embodiments according to FIGS. 2 and 3, the waveguide 2, in which high-frequency electromagnetic waves generated in the magnetron 1 are in the heating chamber

3 eingeleitet werden, so angeordnet, dass zwischen diesem Wellenleiter 2 und der oberen Wand der Heizkammer ein Spalt 5 verbleibt. Dieser Wellenleiter 2 ist mit der oberen Wand der Heizkammer 3 über einen koaxialen Wellenleiterabschnitt 6 verbunden. Der koaxiale Wellenleiterabschnitt 6 besteht aus einem inneren Leiter 7 und aus einem äusseren Leiter 8, wobei der äussere Leiter 8 in den Wellenleiter 2 eingeformt ist und mit ihm eine einstückige Baueinheit bildet. Der Zwischenraum zwischen dem inneren koaxialen Leiter 7 und dem äusseren Leiter 8 ist ausgefüllt durch ein dielektrisches Material 9 mit geringem Verlustfaktor, welches den inneren Leiter 7 trägt. Wärmedämmaterial 10 umgibt die Heizkammer 3 einschliesslich des Spaltes zwischen der oberen Wand der Heizkammer und dem Wellenleiter 2. 3 are introduced, arranged so that a gap 5 remains between this waveguide 2 and the upper wall of the heating chamber. This waveguide 2 is connected to the upper wall of the heating chamber 3 via a coaxial waveguide section 6. The coaxial waveguide section 6 consists of an inner conductor 7 and an outer conductor 8, the outer conductor 8 being molded into the waveguide 2 and forming an integral unit with it. The space between the inner coaxial conductor 7 and the outer conductor 8 is filled with a dielectric material 9 with a low loss factor, which carries the inner conductor 7. Thermal insulation material 10 surrounds the heating chamber 3 including the gap between the upper wall of the heating chamber and the waveguide 2.

Bei dieser Anordnung kreuzt die Richtung A des Hochfrequenzfeldes die Ebene, in welcher der Rohrheizkörper 4 angeordnet ist, innerhalb der Heizkammer 3 in einem rechten Winkel, was durch den koaxialen Wellenleiterabschnitt ermöglicht wird. Als Folge hiervon wird der Rohrheizkörper 4 nicht erhitzt durch das Hochfrequenzfeld und das Hochfrequenzfeld erreicht das zu erhitzende Material verlustfrei. Da das Hochfrequenzfeld durch den Rohrheizkörper 4 nur gering beeinflusst wird, können dieselben Mittel zur gleichmässigen Wärmeverteilung vorgesehen sein, wie dies bei Heizgeräten ohne Rohrheizkörper 4 der Fall ist. Dadurch ist es möglich, ein und dieselbe Heizkammer mit Hochfrequenzheizung und mit konventionellen Heizelementen zu beheizen, wodurch infolge der Verwendung von konventioneller und hochfrequenter Heizung die Kochgeschwindigkeit erhöht werden kann. With this arrangement, the direction A of the high-frequency field crosses the plane in which the tubular heating element 4 is arranged within the heating chamber 3 at a right angle, which is made possible by the coaxial waveguide section. As a result, the tubular heater 4 is not heated by the high-frequency field and the high-frequency field reaches the material to be heated without loss. Since the high-frequency field is only slightly influenced by the tubular heater 4, the same means for uniform heat distribution can be provided as is the case with heaters without tubular heater 4. This makes it possible to heat the same heating chamber with high-frequency heating and with conventional heating elements, which means that the cooking speed can be increased as a result of the use of conventional and high-frequency heating.

Durch das Vorhandensein des Wärmedämmaterials 10 in dem Spalt zwischen Wellenleiter 2 und Heizkammerwand ist lediglich eine gewisse Wärmeleitung der vom Rohrheizkörper Due to the presence of the thermal insulation material 10 in the gap between the waveguide 2 and the heating chamber wall, there is only a certain amount of heat conduction from the tubular heating element

4 ausgehenden Wärme über den äusseren Leiter 8 des koaxialen Wellenleiters 6 möglich. Dadurch ist der thermische Ein-fluss auf das Magnetron gering, es wird ein höherer Heiz-Wir-kungsgrad beim Rohrheizkörper 4 erreicht. 4 outgoing heat via the outer conductor 8 of the coaxial waveguide 6 possible. As a result, the thermal influence on the magnetron is low, and a higher degree of heating efficiency is achieved with tubular heater 4.

Die bei Magnetrons verwendeten Permanentmagnete wer The permanent magnets used at Magnetrons who

den in ihrer Wirkungsweise bei steigender Temperatur nachteilhaft bezüglich ihrer magnetischen Kraft beeinflusst. Aus diesem Grunde werden zur Erhaltung derselben magnetischen Kraft grössere Magnete verwendet. Werden jedoch solche grossen Magnete bei niederen Temperaturen betrieben, so ergibt sich aufgrund der übermässig gross werdenden Spannung ein Problem hinsichtlich der Lebensdauer des Heizgerätes. which adversely affects their magnetic force in their mode of operation with increasing temperature. For this reason, larger magnets are used to maintain the same magnetic force. However, if such large magnets are operated at low temperatures, there is a problem with the lifespan of the heater due to the excessively large voltage.

Beim Ausführungsbeispiel kann der in den Wellenleiter 2 eingeformte äussere Leiter 8 des koaxialen Wellenleiterab3 629054 In the exemplary embodiment, the outer conductor 8 of the coaxial waveguide ab3 molded in the waveguide 2 can be 629054

schnitts 6 sehr leicht vom Inneren der Heizkammer 3 her mittels Schrauben mit der Heizkammerwand verbunden werden, wodurch eine Festlegung des koaxialen Wellenleiterabschnitts 6 in sehr einfacher Weise möglich ist. section 6 can be very easily connected from the inside of the heating chamber 3 by means of screws to the heating chamber wall, whereby the coaxial waveguide section 6 can be fixed in a very simple manner.

5 In Figur 3 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, wobei der innere Leiter 7 des koaxialen Wellenleiterabschnitts 6 in Richtung der Heizkammerseite umgebogen und als Antenne ausgebildet ist, die zur Verbesserung der Energieverteilung durch einen Motor 11 rotierbar ist. 5 FIG. 3 shows another embodiment of the invention, the inner conductor 7 of the coaxial waveguide section 6 being bent in the direction of the heating chamber side and designed as an antenna which can be rotated by a motor 11 to improve the energy distribution.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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PATENT CLAIMS

1.High-frequency heating device with an ohmic heating element arranged in the heating chamber and with a waveguide connected to the heating chamber for feeding high-frequency electromagnetic waves, characterized in that the waveguide (2) is arranged at a distance from the heating chamber wall and via a coaxial waveguide section (6) is connected to the heating chamber wall.

2. High frequency heater according to claim 1, characterized

. characterized in that the heating element (4) designed as a tubular heating element is arranged at right angles to the direction of the electric field.

3. High-frequency heating device according to claim 1 or 2, characterized in that in the space between the waveguide (2) and the heating chamber wall, thermal insulation material (10) is arranged.

4. High-frequency heating device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the coaxial waveguide section (6) consists of an inner coaxial conductor (7) and an outer coaxial conductor (8) and that the gap between 20 see the inner and the outer conductor is filled with a dielectric material (9) serving as the carrier for the inner conductor.

5. High-frequency heater according to claim 4, characterized in that the outer conductor (8) of the coaxial shaft 25 waveguide section (6) with the waveguide (2) is connected to a one-piece unit.

6. High-frequency heating device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the inner conductor (7) of the coaxial waveguide section (6) projecting beyond the plane of the heating element in the direction of the center of the heating chamber is bent inside the heating chamber (3) and in the heating chamber is rotatable.

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