CN1657831A - 微波炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微波炉，其包括：用于在其中放置食物的炉腔；一用于产生微波的磁控管；波导，其至少具有两个槽口，用于将磁控管发出的微波引导到炉腔内；以及一搅拌扇，其可转动地安装在炉腔的内部，用于周期性地改变微波的干涉状态，由此可更为均匀地加热食物。

Description

微波炉

技术领域

本发明涉及微波炉，更具体来讲，涉及一种能更为均匀地加热食物的微波炉。

背景技术

一般来讲，微波炉(MWO)是利用分子间摩擦所产生的热量来对食物进行烹调的，而分子间摩擦则是由于食物中的分子阵列在微波(2450MHz)辐射到食物中的方向上受到扰动所致。

微波炉中设置有用于对食物进行加热的炉腔、以及用于产生微波的磁控管，其中，磁控管位于炉腔的一侧。微波在炉腔内具有特定的谐振模式。微波的能量集中在炉腔内的中心部位处。因而，为了能均匀地加热食物，需要采取一些特殊的方法。这些方法是使食物在炉腔中移动的第一种方法，和改变微波的辐射条件的第二种方法。

在第一种方法中，食物沿着其内所形成的微波能量并不均匀的炉腔内侧移动。作为第一种方法的典型实例，在一种采用转盘的方法中，其上放置有食物的转盘被旋转。回转运动着的食物在圆周方向上被均匀地加热，但是，在径向方向上，对食物的加热并不均匀。

与此同时，在第二种方法中，通过改变被引导到炉腔内部的微波的模式，来防止微波一直聚焦到某一部位。作为第二种方法的典型实例，现有技术中存在采用搅拌扇(stirrer fan)或旋转天线的方法。在这些方法中，微波能量经波导到炉腔内部的发射条件被改变了，从而能发射出多种模式的微波。

与此同时，OTR(Over the Range置于该范围之上)型微波炉具有位于微波炉上方的盖罩。OTR型微波炉用作内置式微波炉，其被嵌置到厨具中。

由于厨具是沿着房屋的墙壁进行安装的，所以厨具的尺寸受到了限制。通常情况下，由于上述微波炉受该尺寸限制的影响而只能在横向方向上伸长，所以其内形成的炉腔将具有很大的宽度，而深度则小于宽度。

如果将转盘安装到炉腔的内部，则转盘的半径就会受到炉腔深度的限制。因而，考虑到对空间的利用情况，在OTR型微波炉中安装转盘并不理想。OTR型微波炉中设置有长方形的盛盘，其在炉腔内沿横向延伸，但不进行转动。

因而，优选地是，炉腔中用于放置食物的盛盘不执行旋转运动，而是执行线性往复运动。其盛盘执行线性往复运动的微波炉被称为并排型(side byside)微波炉。

但是，并排型微波炉存在如下的问题。

并排型微波炉的线性移动行程很小。因而，尽管按照多种模式向炉腔内部发射微波，但相比于采用转盘的情况，加热食物的均匀性较差。

另外，即使在搅拌扇进行转动以改变微波模式的情况下，由于上述原因，也很难解决加热模式不均匀的问题。

发明内容

因此，本发明致力于提供一种微波炉，其基本上能消除由现有技术中的局限性和缺点所导致的一个或多个问题。

本发明的一个目的是提供一种能对炉腔内的食物均匀地进行加热的微波炉。

在下文的描述中，将介绍本发明其它的特征和优点，对于这些特征和优点中的一部分，本领域普通技术人员在阅读了下文的内容之后就能清楚地认识到，或者可以从对本发明的实践过程中领会到。可利用说明书、权利要求书、以及附图中特别指明的结构来实现和达到本发明的目的和其他优点。

如文中具体实施并宽泛描述的那样，根据本发明，为了实现这些目的以及其他优点，提供了一种微波炉，其包括：用于在其中放置食物的炉腔；用于产生微波的磁控管；波导，至少具有两个槽口，用于将磁控管发出的微波引导到炉腔内；以及一搅拌扇，其可转动地安装在炉腔的内部，用于周期性地改变微波的干涉状态。

槽口形成于靠近波导中的磁场强度的峰值点。优选地是，位于搅拌扇两侧的槽口形成为间隔距离接近于λg/2，其中，λg代表波导中的微波的波长。

搅拌扇具有穿过波导的转动轴。

搅拌扇具有设置在靠近波导中的电场强度的峰值点的转动轴。该转动轴被设置在靠近炉腔一侧的中央部位。优选地是：搅拌扇的转动轴与邻近槽口的距离约为λg/4，其中，λg代表波导中的微波的波长。

炉腔包括设置在其中的托盘，用于沿一个方向进行往复直线运动。槽口被沿着一个方向设置，微波炉还包括设置在托盘上的盛盘。

槽口为“T”形或“L”形。或者，槽口可以为具有预定宽度的直线形，或者其它任意形状。

在本发明的另一方案中，提供了一种微波炉，包括：用于在其中放置食物的炉腔；用于产生磁场的磁控管；以及波导，至少具有两个槽口，用于将磁控管发出的微波引导到炉腔内。

槽口被设置在使通过各槽口辐射的微波相互干涉的炉腔的纵长方向上，以沿纵长方向规则地形成微波环。

槽口形成于靠近波导中所形成磁场强度的峰值点，且相距λg/2，其中λg代表波导中的微波的波长。

微波炉还包括搅拌扇，其可转动地安装在靠近炉腔一侧的中央部位，用于改变通过槽口辐射的微波的干涉状态。搅拌扇具有设置在靠近相邻槽口的中间部位的转动轴。

搅拌扇具有设置在靠近波导中的电场强度的峰值点的转动轴，且搅拌扇的转动轴与邻近槽口的距离约为λg/2，其中，λg代表波导中的微波的波长。

应当理解的是：不论是上文对本发明的概述、还是下文的详细描述，都是示例性和解释性的，都是为了对权利要求所要求保护的发明作进一步的解释。

附图说明

提供附图是为了便于进一步地理解本发明，其被包含在该申请文件中，并作为申请文件的一个组成部分，附图表示了本发明的实施方式，且与说明书一起来解释本发明的基本原理。在附图中：

图1是根据本发明优选实施方式的微波炉的正视图；

图2是根据本发明优选实施方式的微波炉的透视图；以及

图3是由被引导到本发明的微波炉的炉腔的底面的微波引起的温度分布的透视图。

具体实施方式

下文将对本发明的优选实施方式作详细的描述，这些优选实施方式的一些实例被表示在图1到图3中。在对实施方式的描述中，相同部件将由相同的名称和附图标记指代，不再对这些部件作重复的描述。

图1是根据本发明优选实施方式的微波炉的正视图，图2是根据本发明优选实施方式的微波炉的透视图。

参见图1和图2，微波炉包括炉腔1、托盘3、磁控管4、以及波导6。该微波炉还可包括搅拌扇8。炉腔1和波导6的内表面是由能反射微波的材料制成的。

炉腔1中具有安装在其底部内的托盘3，以便于能执行线性往复运动，炉腔还具有位于托盘3上的盛盘3a，用于放置食物。

通常，并排型微波炉被嵌置在厨具的一侧中。由于厨具是沿着房间的墙壁进行安装的，所以微波炉的尺寸会受到限制。一般情况下，由于微波炉受到该尺寸限制而只能在横向上延长，所以其内所形成的炉腔将具有很大的宽度，但深度要小于该宽度。

因而，由于炉腔的宽度很大，而深度小于宽度，所以，托盘3被安装成在横向上能执行线性往复运动。

与此同时，磁控管4被安装在炉腔1外部的一侧处，且与波导6相连接。更详细来讲，磁控管的天线部件5插入到波导6的一端中，用于将微波发射到波导中。

参见图2，波导6与炉腔1的内部相通。波导6不仅可被安装到炉腔的顶面上，而且可被安装到炉腔的一侧或底面上。

与此同时，磁控管4发出的微波在波导6中形成了相互交叉的磁场和电场。在此情况下，电场和磁场均具有正弦波的形式的周期性的强度。

炉腔1具有至少两个槽口7。波导6通过槽口7与炉腔1的内部空间相通。因而，磁控管4发出的微波经槽口7辐射向炉腔1的内部。经槽口7辐射入的微波相互干涉。

另外，搅拌扇8穿过波导6可转动地安装在炉腔1的一侧上。搅拌扇具有与电机(图中未示出)相连接的转动轴8a。搅拌扇8引发和扩散波导6中形成的电场。按照这种方式，从槽口7辐射出的具有多种模式的微波的干涉状态、以及模式，均会因搅拌扇周期性地变化而周期性地变化。

因此，通过协调地设计槽口7和搅拌扇8，就能在炉腔1中形成更多种模式的微波。下面将详细地介绍对槽口和搅拌扇的结构。

磁控管发出的微波与波导内侧壁面反射回来的波叠加起来。该叠加波被称为驻波，其波长为λg/2。“λg”是波导6中所形成的进行模式(proceedingmode)的波长。

优选地是，槽口7形成在这样一些位置点的附近：在这些位置点上，波导6内形成的驻波的磁场强度接近于峰值。

经槽口辐射到炉腔内的微波的强度与驻波的磁场强度成比例。因而，优选地是，两槽口7分别形成在磁场强度的峰值点处。也就是说，由于磁场强度峰值点之间的间隔接近于λg/2，两槽口之间的间隔距离也被制成接近于λg/2。

另外，穿过波导6的搅拌扇的轴8a处于这样的位置点上：波导中形成的驻波的电场在该位置点处达到最强。也就是说，搅拌扇的轴8a所处的位置接近于两槽口的中间位置。因此，搅拌扇8的轴与槽口之间的距离约为λg/4。

穿过波导6而伸入到炉腔1的内部中的搅拌扇8，其引发出从驻波的电场向炉腔1内部的各种模式的驻波，并周期性地改变着微波。

因而，经槽口7辐射向炉腔1内部的微波所形成的电场，被旋转着的搅拌扇8引发而周期性地变化，由此使微波的干涉状态发生改变。

与此同时，尽管微波具有多种模式，但适于对食物进行加热的模式只限于一定的范围内。因此，为了均匀地加热食物，需要适当地组合微波的幅值和相位，以形成所需的模式。

为此，将搅拌扇与多个槽口适当地组合起来，以形成所需模式的微波。在此情况下，通过更为多样化地形成具有所需模式的微波，能更均匀地加热食物。

可在搅拌扇8的各侧设置一个或多个槽口7。在此情况下，沿着盛盘3a往复运动的方向设置槽口7，且槽口之间相互离开一定距离。

如上文已描述的那样，优选地是：搅拌扇8的轴8a与邻近于该搅拌扇8的槽口7之间的距离“D”约为λg/4。“λg”是指波导6中微波的波长。因此，搅拌扇的轴8a位于这样的位置点，此处驻波电场的强度为峰值。

与此同时，为了更为均匀地加热炉腔1中的食物，优选地是制出两个或多于两个的多个槽口。

除了图示的两个槽口7之外，优选地是：相对于搅拌扇的轴8a，对称地再制出多个槽口。在此情况下，由于需要将槽口置于接近于磁场强度的峰值点，所以槽口之间的间距为λg/4。

槽口之间间隔的条件即为向炉腔1的内部辐射强微波所需的条件。因而，可通过改变该间隔条件来调节所辐射的微波的相位和幅值。

与此同时，考虑到磁场和电场相互交叉这一特性，槽口7呈现为“T”形结构。槽口也可以是“”形或具有预定宽度的直线形，或其它的形状。

上述关于槽口和搅拌扇的结构也同样适用于带有转盘的微波炉。

下面将详细地介绍根据本发明的微波炉的工作原理。

从磁控管4发出的微波经波导6进行传播。微波从槽口7辐射到炉腔1的内部。所辐射的微波的相位和幅值随着搅拌扇与槽口之间的距离、槽口之间的距离、以及槽口的尺寸和形状而发生变化。

微波经槽口7辐射到炉腔1内。在食物线性往复运动的方向上，以均匀的间隔设置了多个槽口7，以便于使从这些槽口辐射出的微波能相互干涉。

在此情况下，炉腔中的电磁能量以与炉腔相适合的适当模式的形式存在。另外，上述模式(驻波的分布)可具有多种形式，这取决于食物和炉腔的尺寸及结构。

与此同时，微波的干涉状态被旋转着的搅拌扇8周期性地改变。如果炉腔1上方的搅拌扇8发生旋转，则会引发和改变炉腔中所形成的电场。按照这种方式，辐射向炉腔1内部的微波的模式会发生改变，与此同时，微波的干涉状态也会发生周期性地改变。

图3是辐射到本发明的微波炉的炉腔内的微波分布的透视图。

参见图3，经槽口7辐射入的微波相互干涉，且规则地排列在炉腔的横向方向上。也就是说，辐射到炉腔1中的微波能量规则地分布在炉腔1的底部的横向方向上。因而，相比于只采用单个槽口的情况，微波在炉腔1的横向方向上的分布更为均匀。

与此同时，利用这样的设计，由于搅拌扇8的旋转，微波的分布也周期性地变化。因此，可防止辐射向炉腔1某一部位的微波始终聚焦在该部位上。另外，在托盘3执行线性往复运动的情况下，能更为均匀地加热食物。

参见图3，辐射向炉腔1底面的微波的强度呈现为干涉波形的分布形式。由于微波的强度越高，对食物的加热温度也就越高，所以该微波分布也代表了温度的分布。

由于经槽口7的微波相互之间进行干涉，所以，在沿盛盘3a往复运动的方向上，出现了多个微波环相互干涉的形式。因而，如果盛盘3a往复运动，则食物就能获得均匀地加热。

微波环的中心部位是温度最高的区域，且各个温度最高区域之间的距离小于现有技术中的情况。因而，甚至在食物往复运动行程只是相邻最高温度区域之间距离的情况下，食物也能获得更为均匀地加热。也就是说，即使托盘3的运动行程很小，也能获得更为均匀地加热。

如上所述，本发明的微波炉具有如下优点。

首先，本发明的微波炉上设置有多个槽口，以便于使经槽口辐射出的微波能利用相互之间的干涉，在沿食物的运动方向上实现横向更宽的分布。另外，还能利用搅拌扇周期性改变干涉微波的状态。

也就是说，通过在波导中形成多个槽口，可在炉腔内形成多种驻波模式，且还可利用搅拌扇来改变驻波的模式。另外，搅拌扇的匀速旋转规则地改变着驻波的模式。最终的结果是：通过在并排型微波炉采用多个槽口和搅拌扇形成更多的驻波模式，可更为均匀地加热食物。

其次，甚至在普通的微波炉上，通过同时采用多个槽口和搅拌扇，也能对微波的相位和幅值进行调节。因此，本发明提供了改进的设计自由度，以允许提供适合于加热食物的更多种的微波组合形式。

第三，炉腔中温度最高的区域之间的距离更短，因而，即使托盘的运动行程很小，也能均匀地加热食物。

对本领域技术人员来讲，很显然，在不悖离本发明设计思想和保护范围的情况下，可对本发明作多种形式的改动和变型。因而，只要这些改动和变型落入到所附权利要求及其等效表达的范围内，则就应当被涵盖在本发明内。

Claims (20)

1.一种微波炉，包括：

用于在其中放置食物的炉腔；

用于产生微波的磁控管；

波导，至少具有两个槽口，用于将来自该磁控管的该微波引导到该炉腔内；以及

搅拌扇，可转动地安装在该炉腔的内部，用于周期性地改变该微波的干涉状态。

2.如权利要求1所述的微波炉，其中，该槽口形成为靠近该波导中的磁场强度的峰值点。

3.如权利要求2所述的微波炉，其中，位于该搅拌扇两侧的该槽口形成为间隔距离接近于λg/2，其中，λg代表该波导中的该微波的波长。

4.如权利要求1所述的微波炉，其中，该搅拌扇具有穿过该波导的转动轴。

5.如权利要求1所述的微波炉，其中，该搅拌扇具有设置为靠近该波导中的电场强度的峰值点的转动轴。

6.如权利要求5所述的微波炉，其中，该搅拌扇具有设置为靠近该炉腔一侧的中央部位的转动轴。

7.如权利要求5所述的微波炉，其中，该搅拌扇的该转动轴与邻近槽口的距离约为λg/4，其中，λg代表该波导中的该微波的波长。

8.如权利要求1所述的微波炉，其中，该炉腔包括设置在其中的托盘，用于沿一个方向进行线性往复运动。

9.如权利要求8所述的微波炉，其中，该槽口被沿着一个方向设置。

10.如权利要求8所述的微波炉，还包括设置在该托盘上的盛盘。

11.如权利要求1所述的微波炉，其中，该槽口为“T”形。

12.如权利要求1所述的微波炉，其中，该槽口为“L”形。

13.如权利要求1所述的微波炉，其中，该槽口为具有预定宽度的直线形。

14.一种微波炉，包括：

用于在其中放置食物的炉腔；

用于产生微波的磁控管；以及

波导，至少具有两个槽口，用于将来自该磁控管的该微波引导到该炉腔内。

15.如权利要求14所述的微波炉，其中，该槽口被设置在使通过该槽口辐射的该微波相互干涉的该炉腔的纵长方向上，以沿该纵长方向规则地形成微波环。

16.如权利要求14所述的微波炉，其中，该槽口形成为靠近该波导中形成的磁场强度的峰值点。

17.如权利要求16所述的微波炉，其中，该槽口形成为间隔距离接近λg/2。

18.如权利要求14所述的微波炉，还包括搅拌扇，其可转动地安装在该炉腔一侧的中央部位，用于改变通过该槽口辐射的该微波的干涉状态。

19.如权利要求18所述的微波炉，其中，该搅拌扇具有设置为穿过靠近相邻槽口的中间部位的转动轴。

20.如权利要求14所述的微波炉，其中，该搅拌扇具有设置为靠近该波导中的电场强度的峰值点的转动轴，且该搅拌扇的该转动轴与邻近槽口的距离约为λg/2，其中，λg代表该波导中的该微波的波长。

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