CN114980396A - 一种微波组件及微波炉 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种微波组件及微波炉，微波组件包括微波发生器、输出天线和波导管，所述微波发生器与所述输出天线分别设置在所述波导管上，所述波导管内形成有从所述微波发生器延伸至所述输出天线的第一传输路径和第二传输路径，所述第一传输路径和所述第二传输路径的长度关系满足：沿所述第一传输路径传输的第一微波以及沿所述第二传输路径传输的第二微波在所述输出天线处耦合形成非线极化波。本申请实施例的微波组件能提高微波炉加热效果。

Description

一种微波组件及微波炉

技术领域

本发明涉及家用电器领域，特别涉及一种微波组件及微波炉。

背景技术

微波炉是利用食物在微波场中吸收微波能量而使食物加热的烹饪器具，其通过微波发生器将电能转变成微波，产生的微波在烹饪腔建立起微波电场，使得烹饪腔中的食物吸收微波后，食物内部的分子经过振荡、摩擦而产生热能，从而达到加热的目的。

由于微波的反射性，微波碰到金属会反射回来，微波能够被限制在波导管的内部区域传播，由此波导管能够将微波发生器产生的微波传输至烹饪腔中，以供食物吸收。

然而，相关技术中，通过波导管传输至烹饪腔内的微波容易由于微波分布不均造成加热不均匀，使得食物不同区域的温升差别较大，微波炉的加热效果不好。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的主要目的在于提供一种提高微波炉加热效果的微波组件及微波炉。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例第一方面提供了一种微波组件，包括：

微波发生器；

输出天线；

波导管，所述微波发生器与所述输出天线分别设置在所述波导管上，所述波导管内形成有从所述微波发生器延伸至所述输出天线的第一传输路径和第二传输路径，所述第一传输路径和所述第二传输路径的长度关系满足：沿所述第一传输路径传输的第一微波以及沿所述第二传输路径传输的第二微波在所述输出天线处耦合形成非线极化波。

一种实施方式中，所述非线极化波为圆极化波。

一种实施方式中，所述波导管内具有环形传输通道，所述环形传输通道的一部分形成具有所述第一传输路径的第一传输通道，另一部分具有所述第二传输路径的第二传输通道；

所述第一传输通道以及所述第二传输通道的长度关系满足：使所述第一微波以及所述第二微波的相位差为Φ+N×180°，其中，N为任意整数，Φ大于0°且小于等于90°。

一种实施方式中，所述输出天线可转动地设置在所述波导管上，所述波导结构还包括驱动所述输出天线转动的驱动组件。

一种实施方式中，所述波导管具有第一管壁以及位于所述第一管壁内侧的第二管壁，所述第一管壁与所述第二管壁之间形成所述环形传输通道，所述微波发生器设置在所述第一管壁的外表面，且所述微波发生器的发射部伸入所述环形传输通道；

所述第二管壁的部分区域向远离所述微波发生器的一侧凸出，以形成避让所述发射部的避让空间。

一种实施方式中，所述输出天线的馈入端位于所述环形传输通道中，所述输出天线的发射端伸出至所述波导管的外表面。

一种实施方式中，所述波导管具有电机容纳空间，所述环形传输通道绕设在所述电机容纳空间的周侧；

所述驱动组件为设置在所述电机容纳空间内的搅拌电机，所述搅拌电机与所述输出天线驱动连接，以驱动所述输出天线转动。

一种实施方式中，所述波导管具有烹饪腔容纳空间，所述环形传输通道绕设在所述烹饪腔容纳空间的周侧，所述输出天线的馈入端位于所述环形传输通道中，所述输出天线的发射端伸入所述烹饪腔容纳空间。

本申请实施例第二方面提供了一种微波炉，包括具有烹饪腔的内壳和上述所述的微波组件，所述输出天线用于向所述烹饪腔发射所述非线极化波。

一种实施方式中，所述波导管绕设在所述内壳的周侧，或，所述波导管设置在所述内壳的底部。

本申请实施例提供了一种微波组件及微波炉，微波组件包括微波发生器、输出天线和波导管。波导管内形成有从微波发生器延伸至输出天线的第一传输路径和第二传输路径，第一传输路径和第二传输路径的长度关系满足：沿第一传输路径传输的第一微波以及沿第二传输路径传输的第二微波在输出天线处耦合形成非线极化波。也就是说，通过将第一微波与第二微波耦合，能够形成电场矢量围绕传播方向轴线不断旋转的非线极化波。由此，非线极化波的电场矢量在微波炉的烹饪腔中能够随时间变化而变化，从而使得微波能量能更均匀地分布在烹饪腔内，以在烹饪过程中微波炉能更均匀地加热食物，提高了加热效果。

附图说明

图1为本申请一实施例的一种微波炉的结构示意图；

图2为图1中所示微波组件的结构示意图；

图3为图2中所示波导管的正视图；

图4为图2中所示波导管的侧视图；

图5为图2中所示波导管的俯视图；

图6为本申请另一实施例的一种微波炉的结构示意图；

图7为相关技术中一种微波炉的波导管的热场仿真图；

图8为本申请再一实施例的一种微波炉的波导管的热场仿真图。

附图标记说明

内壳10；烹饪腔10a；微波组件20；微波发生器21；发射部211；输出天线22；馈入端221；发射端222；波导管23；电机容纳空间23a；烹饪腔容纳空间23b；环形传输通道231；避让空间231a；第一传输通道2311；第二传输通道2312；第一管壁232；发射部安装孔232a；发生器安装孔232b；天线安装孔232c；第二管壁233；驱动组件24。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请中，“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系。需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本申请一实施例提供了一种微波组件20，请参阅图2至图5，包括微波发生器21、输出天线22和波导管23。微波发生器21与输出天线22分别设置在所述波导管23上，波导管23内形成有从微波发生器21延伸至输出天线22的第一传输路径和第二传输路径，第一传输路径和第二传输路径的长度关系满足：沿第一传输路径传输的第一微波以及沿第二传输路径传输的第二微波在输出天线22处耦合形成非线极化波。

本申请另一实施例提供了一种微波炉，请参阅图1和图6，包括具有烹饪腔10a的内壳10和上述所述的微波组件20，输出天线22用于向烹饪腔10a发射非线极化波。

微波发生器21为磁控管或其他能将电能转变为超高频电磁波(微波)输出的装置。

线极化波为电场矢量在空间的取向固定不变的电磁波，非线极化波指的是除线极化波之外的波，其电场矢量在空间的取向是不断变化的，例如圆极化波和椭圆极化波。

通过将第一传输路径和第二传输路径设计为具有一定的长度差，使得沿第一传输路径传输的第一微波以及沿第二传输路径传输的第二微波之间具有相应的相位差，并在输出天线22处耦合形成非线极化波后输出。

具体地，根据实际需要，可以将第一微波和第二微波相位差设置为90°或90°+N×180°(N为任意整数，即N可以为负整数，或0，或正整数)，使得第一微波和第二微波在输出天线22处耦合形成圆极化波。也可以将两者相位差设置在0°～90°之间，或为该数值+N×180°，使得第一微波和第二微波在输出天线22处耦合形成椭圆极化波。

可以理解的是，圆极化波的电场矢量端点随时间变化的轨迹为圆形，椭圆极化波的电场矢量端点随时间变化的轨迹为椭圆形。也就是说，通过将第一微波与第二微波耦合，能够形成电场矢量围绕传播方向轴线不断旋转的非线极化波。由此，非线极化波的电场矢量在微波炉的烹饪腔10a中能够随时间变化而变化，从而使得微波能量能更均匀地分布在烹饪腔10a内，以在烹饪过程中微波炉能更均匀地加热食物，提高了加热效果。

另外，相关技术中，微波炉多采用L型单通道波导管将微波发生器21产生和发射的微波传输至烹饪腔10a中。然而L型单通道波导管转折波导阻抗变化不连续，反射系数大，容易产生微波打火，从而导致出现磁控管天线帽打火融化的问题。

而本申请实施例的波导管23采用双路径微波传输，第一微波和第二微波均由微波发生器21发出，并分别沿第一传输路径和第二传输路径传输。相比于相关技术中的单路径微波传输，双路径微波传输能够有效减少反射系数，使得由微波发生器21发出的微波能够更多的馈入烹饪腔10a中，由此，提高了波导管23中的微波传输效率。当微波发生器21为磁控管时，双路径微波传输能够有效解决磁控管天线帽打火融化的风险，能够提高微波组件20的安全性能及传输稳定性。

此外，根据微波炉热场仿真分析结果来看，请参阅图7和图8，采用单路径微波传输的微波炉中的场分布并不均匀，场强相差较大，采用双路径微波传输的微波炉中的场分布更加均匀。也就是说，分布在烹饪腔10a中的微波能量能更均匀被食材吸收，使得食材各部分都能够均匀的升温，使得微波炉的加热效果更好。

一实施例中，请参阅图1和图2，波导管23内具有环形传输通道231，环形传输通道231的一部分形成具有第一传输路径的第一传输通道2311，另一部分形成具有第二传输路径的第二传输通道2312，第一传输通道2311以及第二传输通道2312的长度关系满足：使第一微波以及第二微波的相位差为Φ+N×180°，其中，N为任意整数，Φ大于0°且小于等于90°。

具体地，从微波发生器21产生的第一微波沿第一传输通道2311传输至输出天线22处，从微波发生器21产生的第二微波沿第二传输通道2312传输至输出天线22处。第一微波以及第二微波的相位差是通过调整第一传输通道2311与第二传输通道2312的长度实现的。通过设置微波发生器21和输出天线22相对环形输出通道的位置，即可调整第一传输通道2311与第二传输通道2312的长度。由此，可以使得第一微波和第二微波能够沿不同传输路径传输至输出天线22的同时，还能以预设相位差进行耦合并输入到烹饪腔10a中，起到均匀加热食材的效果。

需要说明的是，环形传输通道231的具体形状可以根据需要设置，例如圆形、多边形或其他不规则形状。

例如，环形传输通道231为矩形通道。微波发生器21与环形传输通道231的左侧连接，输出天线22与环形传输通道231的顶部连接。从微波发生器21输出的第一微波沿第一传输通道2311向上传输一定距离后向右侧转弯90°，在传输一定距离后耦合入输出天线22中。此外，从微波发生器21输出的第二微波沿第二传输通道2312向下传输一定距离后，转弯90°向环形传输通道231的右侧传输一定距离，再转弯90°向环形传输通道231的上方传输一定距离，最后转弯90°向环形传输通道231的左侧传输一定距离，从而耦合入输出天线22中。

一实施例中，请参阅图2，输出天线22的馈入端221位于环形传输通道231中，输出天线22的发射端222伸出至波导管23的外表面。

具体地，输出天线22的馈入端221指的是输出天线22用以接收经波导管23传输的第一微波和第二微波的一端，输出天线22的发射端222指的是输出天线22用以向烹饪腔10a发射该第一微波和第二微波的一端。由此，通过输出天线22可以将环形传输通道231中的第一微波和第二微波耦合成非线极化波，并经馈入端221输入且从发射端222输出至烹饪腔10a中。

此外，根据实际需要，可以将发射端222的面积设置为较馈入端221的面积更大，使得输出的非线极化波能够均匀、高效地输入加热腔内，从而提高微波炉加热效果。例如，将输出天线22的形状设置为发射端222的面积大于馈入端221的面积的喇叭型，或将发射端222设置为圆盘状。

需要说明的是，输出天线22的发射端222根据需要也可以在伸出波导管23外表面后，不伸入烹饪腔10a中。通过增设传输通道连通烹饪腔10a，以将耦合形成的非线极化波输入烹饪腔10a中。

此外，可以将波导管23绕设在所述内壳(10)的周侧，或者将波导管23设置在所述内壳10的底部，两者的相对位置可以根据实际情况设置。

示例性地，请参阅图6，将波导管23的环形传输通道231绕设在内壳10的周侧，能将第一微波和第二微波耦合成非线极化波以实现均匀加热烹饪腔10a中的食材的目的，同时还能够简化微波炉的整体构造，使得微波炉更美观。

具体地，例如，波导管23具有烹饪腔容纳空间23b，环形传输通道231绕设在烹饪腔容纳空间23b的周侧，输出天线22的馈入端221位于环形传输通道231中，输出天线22的发射端222伸入烹饪腔容纳空间23b。

需要说明的是，烹饪腔容纳空间23b是用来放置内壳10的，将发射端222伸入烹饪腔容纳空间23b中，可以便于输出天线22将非线极化波输送至烹饪腔10a内。

另一实施例中，请参阅图1，波导管23设置在内壳10的底部。

也就是说，波导管23是设置在内壳10的底侧的，可以缩减波导管23的尺寸。根据实际需要，波导管23也可以设置在内壳10的其他侧面。

一些实施例中，输出天线22可转动地设置在波导管23上，波导结构20还包括驱动输出天线22转动的驱动组件24。

也就是说，输出天线22在驱动组件24的驱动作用下，可以通过转动使得耦合输出的非线极化波均匀的分布到烹饪腔10a内。其中，驱动组件24指的是能够驱动输出天线22转动的组件，如搅拌电机、风机等。

示例性地，波导管23具有电机容纳空间23a，环形传输通道231绕设在电机容纳空间23a的周侧。驱动组件24为设置在电机容纳空间23a内的搅拌电机，搅拌电机与输出天线22驱动连接，以驱动输出天线22转动。

具体地，搅拌电机设置在环形传输通道231围绕形成的电机容纳空间23a中，通过搅拌电机驱动输出天线22转动，能够充分的扰动耦合输出的非线极化波，使得非线极化波在烹饪腔10a中分布更均匀。同时，将搅拌电机隐藏在环形传输通道231围设的空间中，能够充分利用结构的空余空间，起到简化结构的效果。

需要说明的是，输出天线22的发射端222朝环形传输通道231远离电机容纳空间23a的一侧延伸并与烹饪腔10a连通。

此外，根据实际情况，将电机容纳空间23a设置为与外界连通，以满足在搅拌电机工作时的散热需求，避免当电机容纳空间23a为封闭空间时，空间内温度过高对搅拌电机造成损坏。

一具体实施例中，微波组件20还包括搅拌腔室和设置在搅拌腔室中的搅拌件，搅拌腔室的两端分别连通输出天线22的发射端222与烹饪腔10a，输出天线22是固定在波导管23上的，由输出天线22的发射端222发出的非线极化波传输至搅拌腔室后，经搅拌件搅拌并输送至烹饪腔10a，从而实现使非线极化波均匀扩散的效果。

一些实施例中，驱动组件24为风机，输出天线22在风机的作用下转动。

也就是说，通过利用风机的风力吹动输出天线22旋转，以使非线极化波分布更均匀，从而实现均匀加热的效果。

需要说明的是，可以设置波导管23为具有风机容纳空间的结构，使得风机容纳空间与外界连通，同时将环形传输通道231绕设在风机容纳空间23a的周侧，并将风机设置在风机容纳空间中。由此，可以在保证风机能够正常运转的同时，使得微波组件20更简化。可以理解的是，风机容纳空间与外界连通可以保证风机在运转过程中不会因为温度过高对风机造成损坏。

一实施例中，请参阅图6，波导管23具有第一管壁232以及位于第一管壁232内侧的第二管壁233，第一管壁232与第二管壁233之间形成环形传输通道231，微波发生器21设置在第一管壁232的外表面，且微波发生器21的发射部211伸入环形传输通道231。第二管壁233的部分区域向远离微波发生器21的一侧凸出，以形成避让发射部211的避让空间231a。

也就是说，第一管壁232套设在第二管壁233的外侧，两者部分区域间隔以形成了环形传输通道231。微波发生器21的发射部211指的是微波发生器21输出第一微波和第二微波的一端。例如，微波发生器21为磁控管，其发射部211指的是磁控管天线帽的一端。

通过将微波发生器21的发射部211伸入环形传输通道231，能够将微波发生器21产生的第一微波和第二微波沿环形传输通道231传输。并使得最靠近发射部211处的第二管壁233远离微波发生器21，以形成避让空间231a。由此，一方面可以避免发射部211离第二管壁233距离太近抵到第二管壁233，从而造成微波发生器21损坏，可以提高微波组件20的安全性能。另一方面也可以便于第一微波与第二微波在环形传输通道231中的传输，提高微波组件20的传输效果。

需要说明的是，第二管壁233的形状可以根据需要设定。例如，将第二管壁233设置为环形管，第二管壁233中部围设出烹饪腔容纳空间23b，以供微波炉的内壳10放置，或第二管壁233中部围设出电机容纳空间23a，以供搅拌电机放置。

当然，也可以将第二管壁233设置为实心块体，即第二管壁233不具有容纳空间或未围设出容纳空间，仅起到与第一管壁232共同形成环形传输通道231的作用。

一具体实施例中，第一管壁232包括第一壁体和盖设在第一壁体上的第一波导盖，第二管壁233包括第二壁体和盖设在第二壁体上的第二波导盖，第一波导盖上设置有天线安装孔232c，输出天线22的馈入端221通过天线安装孔232c伸入环形传输通道231中，第二波导盖上设置有电机安装孔，以使搅拌电机的输出轴穿过电机安装孔，并与输出天线22的馈入端221连接。第一壁体和第一波导盖之间可通过铆接、焊接或其他连接方式固定，第二壁体和第二波导盖之间可通过铆接、焊接或其他连接方式固定，以便于微波炉制造加工时将搅拌电机安装至电机容纳空间23a中。

可以理解的是，当波导管23具有烹饪腔容纳空间23b，通过第一壁体和第一波导盖的设置可以便于内壳10安装至烹饪腔容纳空间23b中。此时，天线安装孔232c设置在第二波导盖上，电机安装孔设置在第一波导盖上。

一些实施例中，微波发生器21为磁控管，第一管壁232的一侧面具有与环形通道连通的发射部安装孔232a，与发射部安装孔232a周围的第一壁体上设置有多个发生器安装孔232b，由此磁控管的发射部211可以通过发射部安装孔232a伸入环形传输通道231中，同时便于磁控管安装在波导管23上，可以提高微波组件20的稳定性。

上述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微波组件，其特征在于，包括：

微波发生器；

输出天线；

波导管，所述微波发生器与所述输出天线分别设置在所述波导管上，所述波导管内形成有从所述微波发生器延伸至所述输出天线的第一传输路径和第二传输路径，所述第一传输路径和所述第二传输路径的长度关系满足：沿所述第一传输路径传输的第一微波以及沿所述第二传输路径传输的第二微波在所述输出天线处耦合形成非线极化波。

2.根据权利要求1所述的微波组件，其特征在于，所述非线极化波为圆极化波。

3.根据权利要求1所述的微波组件，其特征在于，所述波导管内具有环形传输通道，所述环形传输通道的一部分形成具有所述第一传输路径的第一传输通道，另一部分形成具有所述第二传输路径的第二传输通道；

所述第一传输通道以及所述第二传输通道的长度关系满足：所述第一微波以及所述第二微波的相位差为Φ+N×180°，其中，N为任意整数，Φ大于0°且小于等于90°。

4.根据权利要求3所述的微波组件，其特征在于，所述输出天线可转动地设置在所述波导管上，所述波导结构还包括驱动所述输出天线转动的驱动组件。

5.根据权利要求3所述的微波组件，其特征在于，所述波导管具有第一管壁以及位于所述第一管壁内侧的第二管壁，所述第一管壁与所述第二管壁之间形成所述环形传输通道，所述微波发生器设置在所述第一管壁的外表面，且所述微波发生器的发射部伸入所述环形传输通道；

所述第二管壁的部分区域向远离所述微波发生器的一侧凸出，以形成避让所述发射部的避让空间。

6.根据权利要求3所述的微波组件，其特征在于，所述输出天线的馈入端位于所述环形传输通道中，所述输出天线的发射端伸出至所述波导管的外表面。

7.根据权利要求4所述的微波组件，其特征在于，所述波导管具有电机容纳空间，所述环形传输通道绕设在所述电机容纳空间的周侧；

所述驱动组件为设置在所述电机容纳空间内的搅拌电机，所述搅拌电机与所述输出天线驱动连接，以驱动所述输出天线转动。

8.根据权利要求3所述的微波组件，其特征在于，所述波导管具有烹饪腔容纳空间，所述环形传输通道绕设在所述烹饪腔容纳空间的周侧，所述输出天线的馈入端位于所述环形传输通道中，所述输出天线的发射端伸入所述烹饪腔容纳空间。

9.一种微波炉，其特征在于，包括具有烹饪腔的内壳和权利要求1-8任意一项所述的微波组件，所述输出天线用于向所述烹饪腔发射所述非线极化波。

10.根据权利要求9所述的微波炉，其特征在于，所述波导管绕设在所述内壳的周侧，或，所述波导管设置在所述内壳的底部。

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