CN1141514C - 一种微波装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于微波加热技术领域，涉及一种多功能微波装置。它包括内腔、磁控管、多口头波导盒、外壳、密封机箱门、电控电路，波导盒内有风动叶轮式模式搅拌器，有离心风机的出风口朝向模式搅拌器，在内腔底板下有红外发射器，电控电路主要包括单片机和由单片机控制的微波驱动电路、测温控制电路、时间控制显示电路，使本装置加热时分为三个能量档工作。本发明既可作为微波炉使用，也可作为衣物烘干机和食物烘烤、焙干机。

Description

一种微波装置

技术领域

本发明属于微波加热技术领域，涉及一种多功能微波装置。

背景技术

在日常生活中，微波主要用于微波炉，微波炉的主要工作部件为磁控管，磁控管产生的微波功率靠波导传输到炉膛。目前采有的波导多为单口耦合或双口耦合，前者均匀性差，后者略好一些，但仍不理想。为了使炉腔内能量分布能够更均匀些，必须尽可能增加炉腔的谐振模式。目前普遍采用旋转工作台安装在炉腔底部，离炉底有一定高度，由一只小马达带动，放在工作台上的食物，随着工作台的旋转，食物上的各部分周期性的不断处于微波场的不同位置，使能量吸收趋向均匀。但是旋转工作台只能改善圆周方向场能分布不均所带来的问题，而不能改善径向和轴向场能分布不均的问题。另外，目前的微波炉功能单一，主要是作为烹调使用。

发明目的

本发明的目的是要提供一种能使微波场能在炉膛内分布均匀，具有加热、烹调、高效消毒、烘干等多种功能的微波装置。

技术内容

本发明的目的是用以下方式来实现的。该多功能微波装置包括内腔、磁控管、波导盒、外壳、密封机箱门、电控电路，波导盒内有风动叶轮式模式搅拌器，有离心风机的出风口朝向模式搅拌器的风动叶轮，电控电路主要包括单片机和由单片机控制的微波驱动电路、测温控制电路、时间控制及显示电路。本发明中的波导盒采用多口波导盒，这种多口耦合加模式搅拌器能将微波能量均匀地辐射到内腔各处，内腔里的物料不需旋转就能均匀地获得能量。本发明通过单片机来控制微波驱动电路，使磁控管的能量辐射强度分为几个挡次如高、低二档能量强度，适于不同工作状况的需要。

下面结合实施例附图对本发明作进一步的详细描述。

图1  本发明的主视图

图2  为图1的A-A剖视图

图3  为图1中的F向视图

图4  本发明用作烘干机的操作面板示意图

图5  控制电路原理方框图

图6  控制电路原理图(一)

图7  控制电路原理图(二)

图8  本发明工作程序图

图中：1-内腔  2-磁控管  3-风动叶轮  4-波导盒  5-金属护罩  6-聚四氟乙烯轴及套  7-离心风机  8-轴流风机  9-外壳  10-机箱门  11-红外发射器  12-温度传感器(测温触头)  13-降温风机  14-整流器  15-导向板  16-电控电路  17-变压器(T)  18-多口耦合板  19-保险丝  20-门开关(K1)  21-微波驱动电路接(CZ1)22-红外驱动电路接口(CZ2)  23-电控电路整流器接口24-整流器开关  25-显示窗  28-单片机(U)  29-控制键电路  30-红外驱动电路  31-测温控制电路  32-复位电路  33-时钟电路  34-时间控制及显示电路  35-微波驱动电路  U-单片机(采用89C2051)  Y-晶振  C1、C2、C3、C4、C5、C6-电容  R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9-电阻W1-多圈电位器Cu50-铜50电阻温度传感器(12)LED1、LED2-共阳数码管L1、L2、L3、L4、L5-发光二极管K1-门开关K2-开/关 K3-测温控制电路转换开关K4-复位键K5-功能按键K6、K7-启动和时间设置按键(△、)T-变压器(17) t-整流变压器T1、T2、T3、T4-三极管  T5-精密稳压器(采用TL431)  T6-三端稳压器(采用7805)D1、D2、D3、D4、D5-二极管 J1-连接座 J2、J3-继电器  RR-电阻组  DD-整流二极管

本发明中的模式搅拌器风动叶轮(3)及其轴和套(6)采用聚四氟乙烯制造，轴(6)在腔外部分用金属护罩(5)复盖，可防止微波泄漏。波导盒(4)采用九口耦合板(18)，使模式搅拌器风动叶轮(3)反射磁控管发射的微波辐射穿过波导盒(4)的九个口子，能量分布非常均匀。在内腔(1)壁的背面装有轴流风机(8)用于抽出内腔(1)内的湿汽。电控电路(16)主要采用单片机(U)来连接和控制磁控管(2)、红外管(11)、磁控管降温风机(13)、吹动风动叶轮(3)的离心风机(7)、抽湿用的离心风机(8)。电控电路(16)对磁控管的控制电路包括单片机(U)、时钟电路(33)、时间控制及显示电路(34)和控制键电路(29)，能使磁控管(2)的工作根据工作时间可分为二档即高能档和低能档，高能档为强加温档，低能档为中能加温档或为消毒档。另有受单片机(U)控制的红外驱动电路(30)的红外发射器(11)作为第三档加热，红外发射器(11)安装在内腔(1)底板之下，内腔(1)的底板上开有辐射孔。红外发射器(11)一般可采用红外加热管。电控电路(16)中有对测温控制电路(31)进行控制实现本装置烹调与烘干功能转换的测温控制电路开关(K3)。断开测温控制电路开关(K3)，本装置可作为微波炉用于烹调，温度不受限制。

本发明主要可用作为微波炉，用于食物的加热、烹调，或用作为烘干装置，用于衣物的烘干、消毒、食品的焙干以及餐具的消毒等方面。整个工作过程程序都由单片机(U)控制，图8所示的工作程序被固化在单片机(U)中。下面按照将本发明用作衣物烘干消毒机，详细介绍其工作过程。

插上电源插头，断开测温控制电路开关(K3)，使本装置处于烘干工作预备状态，打开机箱门(10)，门开关(K1、20)断开，将需要干燥或消毒的物品放入箱体内腔(1)，物品若为衣服，则叠好后再放入，衣服较多时，可在机箱内腔(1)内放入隔栅板，以利于蒸汽的排出，关上机箱门(10)，门开关(K1、20)闭合，在操作面板上按一下软电源开关按键“开/关”(K2)，电源指示灯发光二极管(L1)亮。按一下“功能”按键(K5)，面板上“红外”指示灯发光二极管(L2)亮，表示选择“红外烘干”功能档，这时显示窗的数码管(LED1、LED2)显示预设时间(单位为分钟)，可通过△键(K6)或键(K7)修改预设时间，如原始设定为20分钟，按一下键，减少一分钟变为19分钟，或按一下△键(K6)增加一分钟变为21分钟。若再按一下“功能”按键(K5)，则选择“消毒”功能档，消毒指示灯发光二极管(L3)亮。若此后再按一下“功能”按键(K5)，表示选择低温烘干功能档，“低温”指示灯发光二极管(L4)亮。若再按一下“功能”按键(K5)，表示选择高温“烘干”功能档，“烘干”指示灯发光二极管(L5)亮。当选择了需要的功能档后，再设置工作所需时间(可在1-99分钟范围内调节)，然后再按“启动”键(同时按下△和)启动烘干装置工作，同时相应“功能”指示灯闪烁，表示烘干机在工作。

当选择的是“红外烘干”(“红外”)功能，则单片机(U)的P3.0脚输出低电平，三极管(T4)导通，继电器(J2)吸合，红外驱动电路接口(CZ2、22)被接通，红外发射器(11)工作。而单片机(U)的P3.1脚输出高电平，使继电器(J3)截止，微波驱动电路接口(CZ1、21)处于断开状态，磁控管(2)不工作。同时单片机(U)内部计时，显示窗的数码管显示值减小，当减为零时，单片机(U)的P3.0脚输出高电平，三极管(T4)截止，继电器(J2)释放，红外驱动电路接口(CZ2、22)被断开，红外管(11)停止工作，同时相应的功能指示灯及显示窗均暗，烘干机停止工作。

当连续按“功能”键(K5)二次，选择的是“消毒”功能档时，则单片机(U)的P3.0脚输出高电平，P3.1脚输出方波，三极管(T4)截止，继电器(J2)断开，继电器(J3)被间或导通，微波驱动电路接口(CZ1、21)间或导通，在预设的时间段内继电器(J3)间或导通，使磁控管(2)、离心风机(7)处于间或导通的工作状态，如通电工作13秒，断电停止工作20秒，如此循环，磁控管(2)、离心风机(7)工作时，磁控管(2)发射微波能，离心风机(7)送出的风吹动风动叶轮(3)工作，由于磁控管(2)工作时间短于停止工作时间，实际上磁控管(2)处于低能量工作状态。当预设的工作时间减为零时，单片机(U)的P3.1脚输出高电平，P3.0脚输出低电平，“消毒”指示灯发光二极管(L3)灭，烘干机停止工作。

当连续按功能键(K5)三次，选择的是“低温”功能档时，其工作过程分为两个阶段：第一个阶段为低温烘干，其工作过程完全与以上所述的“消毒”程序相同，第二个阶段是自动进入红外烘干阶段，此时“红外”指示灯发光二极管(L2)闪烁，表示系统自动进入红外烘干程序，并按程序中设定的时间如5分钟运行，其工作过程完全同以上所述的“红外烘干”程序。

若连续按功能键(K5)四次，选择的是“烘干”功能档，则单片机(U)的P3.0脚输出高电平，P3.1脚输出另一种方波信号，三极管(T4)截止，继电器(J2)断开，继电器(J3)间或导通，在预设的时间段内使磁控管(2)处于间或导通的工作状态，如通电工作45秒，断电停止工作20秒，如此循环，磁控管处于高能量工作状态。在两种情况下结束该工作状态：1、当预设的工作时间减为零时，2、当内腔(1)内的温度超过设定的温度如48度时，即超温保护。超温保护的工作机理是：精密稳压器(T5)产生标准电压如2.5伏电压提供给桥路，铜50电阻温度传感器(测温触头12)的电阻值随温度的变化而变化(成线性比例)，调节多圈电位器(W1)使其电阻值与铜50电阻温度传感器(测温触头12)在48度时的电阻值相等，当温度低于48度时，J1-2处的电位比J1-3处的电位高，单片机(U)内的比较器输出低电平，当温度高于48度时，J1-3的电位高于J1-2的电位，比较器输出高电平，单片机据此结束高能加温，自动进入低能加温，与“低温”功能档一样，即当烘干装置运行了预设的时间后，并不立刻停止工作，而是自动再进行如10分钟的低能烘干(完成低温烘干的工作程序)和如5分钟的红外烘干过程。红外烘干有利于衣物的最后除湿，提高烘干效果。本机还可通过单片机(U)使红外发射器(11)与磁控管(2)同时工作，这样能缩短整个烘干时间。

本发明由于采用风动模式搅拌器，多口耦合波导盒，使得本发明结构简单，节能，除能用于食物烹调外，更重要地是将微波用于食物焙干、衣物烘干、各种物品的消毒等，扩大了微波装置的应用领域，既可作为微波炉使用，也可作为衣物烘干机和食物烘烤、焙干机。

Claims (5)

1、一种微波装置，包括内腔(1)、磁控管(2)、波导盒(4)、外壳(9)、密封机箱门(10)、电控电路(16)，其特征在于波导盒(4)内有风动叶轮(3)式模式搅拌器，有离心风机(7)的出风口朝向模式搅拌器的风动叶轮(3)，电控电路(16)主要包括单片机(U)和由单片机控制的微波驱动电路(30)、测温控制电路(31)、时间控制及显示电路(34)，并且，电控电路(16)中有对测温控制电路(31)进行控制实现本装置烹调与烘干功能转换的测温控制电路开关(K3)。

2、根据权利要求1所述的微波装置，其特征在于波导盒(4)采用多口波导盒，这种多口耦合的多口波导盒加风动叶轮(3)式模式搅拌器能将微波能量均匀地辐射到内腔(1)各处，内腔里的物料就不需旋转就能均匀地获得能量。

3、根据权利要求1所述的微波装置，其特征在于模式搅拌器风动叶轮(3)及其轴和套(6)采用聚四氟乙烯制造，轴(6)在腔外部分用能避免微波外泄的金属护罩(5)覆盖。

4、根据权利要求1所述的微波装置，其特征在于电控电路(16)对磁控管的控制电路包括单片机(U)、时钟电路(33)、时间控制及显示电路(34)和控制键电路(29)，该磁控管的控制电路能使磁控管(2)的工作根据工作时间分为二档即高能档和低能档，高能档为强加温档，低能档为中能加温档或为消毒档。

5、根据权利要求4所述的微波装置，其特征在于受单片机控制的红外驱动电路(30)中的红外发射器(11)作为第三档加热，红外发射器(11)安装在内腔(1)底板之下，内腔(1)的底板上开有辐射孔。

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