CN1731023A - 微波炉 - Google Patents
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Abstract
本发明旨在提供一种加热效率高且加热均匀、全面的微波炉。本发明的微波炉具备：放置被加热物的腔体；设置在腔体之外且产生高频波的磁控管；入口、出口分别与磁控管、腔体连接且用于将高频波传递到腔体的波导管；设置于波导管内部且用于发射磁控管产生的高频波的磁控管发射天线；以及直接照射抑制装置，该直接照射抑制装置设置在波导管内的出口附近或者面对所述出口的腔体的内壁上。由于设置了直接照射抑制装置，能够使得从磁控管天线发射出来的高频波发生散射，以抑制高频波直接照射到被加热物上，而且还能够防止高频波反射回波导管。因此，本发明的微波炉能够使得高频波全面地覆盖整个被加热物以进行均匀加热并提高加热效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种微波炉。
背景技术
图5是表示一般的微波炉结构的示意图。如图5所示，该微波炉具备：放置被加热物的腔体2；设置在所述腔体2外且产生高频波的磁控管3；入口、出口分别与所述磁控管3、所述腔体2连接的波导管4；设置于波导管4内部且用于发射所述磁控管3产生的高频波的磁控管发射天线5。
以往，一般为了提高微波炉的加热效率，例如在日本专利特开平5-121158号、特开平5-266976号、特开平10-106741号公报中是采用将高频波直接照射到被加热物上进行加热的方式，或者，进一步地，如日本专利特开平5-121158号所述，为了提高加热效率，设置能够根据被加热物进行阻抗匹配的匹配调整手段。
然而，在上述以往的构造中，由于微波炉的磁控管产生的高频波直接照射到被加热物上，因此，对于爆玉米等低密度、轻负载的被加热物很难进行有效的加热，而且，存在加热不均匀的问题。而且，若设置匹配调整手段等的调节手段，则不可避免地造成微波炉结构复杂、成本升高。
发明内容
本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种加热均匀、全面且加热效率高的微波炉。
本发明第1方面的微波炉，具备：放置被加热物的腔体；设置在所述腔体之外且产生高频波的磁控管；入口、出口分别与所述磁控管、所述腔体连接且用于将高频波传递到所述腔体的波导管；设置于波导管内部且用于发射所述磁控管产生的高频波的磁控管发射天线，其特征在于，还具备直接照射抑制装置，所述直接照射抑制装置设置在所述波导管内的出口附近或者面对所述出口的所述腔体的内壁上。
由于在所述波导管内的出口附近或者面对所述出口的所述腔体的内壁上设置了该直接照射抑制装置，能够使得从磁控管天线发射出来的高频波发生散射，能够抑制高频波直接照射到被加热物上，使得加热均匀。同时，当高频波经过该直接照射抑制装置发射进入到腔体时，若在被加热物的密度小的情况下，该直接照射抑制装置能够防止高频波反射回波导管，即可以提高加热效率。因此，该直接照射抑制装置能够使得高频波全面均匀覆盖整个被加热物并且提高加热效率。
再者，在上述微波炉中，进一步还具备凸块，所述凸块设置在波导管内，并且相对于所述磁控管发射天线与所述直接照射抑制装置设置在同一侧。这样，利用该凸块可以防止从磁控管天线发射出的高频波反射回磁控管，可以进一步提高加热效果，有效防止微波炉在进行一段时间加热之后的功率回落的情况。
再者，在上述微波炉中，所述直接照射抑制装置为片状体，进一步地为作圆角的矩形或梯形或不规则形状的片状体，最好为半圆形的片状体。由于将所述直接照射抑制装置作成上述形状，而且，能够有效增加波导管出口处的周长，使得磁控管发射天线发射出来的高频波能够充分地发射到腔体中。而且，在将直接照射抑制装置作成半圆形的片状体的情况下，在制造工艺上易于实现，不会增加生产成本。
再者，在上述微波炉中，所述凸块可以为与所述直接照射抑制装置的形状相对应的形状，在所述直接照射抑制装置为半圆形的片状体时，所述凸块最好为半球形凸起。而且，最好，将所述磁控管发射天线、所述直接照射抑制装置以及所述凸块的各自的中心线位于同一平面内。这样，使得所述凸块和所述直接照射抑制装置在形状上相对应或者处于同一个平面内，所述凸块和所述直接照射抑制装置能够更好地结合起来，发挥抑制高频波直接照射到被加热物以及防止高频波反射回波导管或磁控管的效果。
再者，最好所述直接照射抑制装置的中心线和凸块的中心线之间的距离在15～23mm。这样能够进一步提高加热效率。
附图说明
图1(a)、图1(b)是表示本发明实施例1的微波炉的结构示意图。
图2是表示本发明实施例2的微波炉的结构示意图。
图3是表示本发明实施例1、2的微波炉和以往的微波炉的输出功率的曲线图。
图4(a)、(b)、(c)是表示本发明实施例的变换例的微波炉主要结构部分的示意图。
图5是表示以往的微波炉的结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图1～4对本发明各实施形态作详细说明。
实施形态1
首先，参照图1(a)、图1(b)对于本发明实施例1的微波炉进行说明。图1(a)是表示本发明实施例1的微波炉的结构的示意图，图1(b)是从图1(a)中的腔体2中向内壁2’侧方向观察的示意图。本发明实施例1的微波炉是在如图5所示的以往的微波炉的结构上增加了直接照射抑制装置6。因此，在该图1中对于与以往微波炉相同的结构部分，赋予相同的符号。如图1(a)所示，本发明实施例1的微波炉具备：放置被加热物的腔体2；设置在所述腔体2外且产生高频波的磁控管3；入口(未图示)、出口1分别与所述磁控管3、所述腔体2连接的波导管4；设置于波导管4的内部且用于发射所述磁控管3产生的高频波的磁控管发射天线5；以及直接照射抑制装置6，该直接照射抑制装置6设置在所述波导管4内的出口1附近或者设置在面对所述出口1的所述腔体2的内壁2’上。
在本实施例中，如图1(b)所示，是将该直接照射抑制装置6作成半圆形的片状体。由此，能够增加波导管4出口处的周长，使得磁控管发射天线5发射出来的高频波能够充分地发射到腔体2中。而且，由于设置了该直接照射抑制装置6能够使得从磁控管天线5发射出来的高频波发生散射，以抑制高频波直接照射到被加热物上。同时，当高频波经过该直接照射抑制装置6发射进入到腔体2时，若在被加热物的密度小的情况下，该直接照射抑制装置6还能够防止高频波反射回波导管4。因此，该直接照射抑制装置6能够使得高频波全面地覆盖整个被加热物以进行均匀加热并提高加热效率。
在本实施例中，该直接照射抑制装置6是半圆形的片状体。在制造工序中，可以通过落料成形以将直接照射抑制装置6与腔体2形成为一个整体。可见，其制造工艺上简单、易于实现，故不会增加微波炉的生产成本，更不需要如现有技术日本特开平5-121158那样增设提高加热效率的匹配调整手段。
下面，对于本实施例1的微波炉和现有技术的微波炉利用高频输出法(IEC法)测试其输出功率。在本试验中，额定功率为P＝1100W、额定电压为V＝120V～，额定频率为F＝60Hz，加热时间T＝4187×10/额定功率＝38.06S，安全标准为B-S125。其中，记号1#、2#、3#表示结构相同的微波炉，但它们之间存在因制造精度带来的不可避免的偏差。表1表示对本实施例1的微波炉的试验结果，表2表示对不具备直接照射抑制装置6的现有技术的微波炉的试验结果。
表1
| 电压条件 | 100％电压(120V) | |||||
| 机号 | 1# | 2# | 3# | |||
| 1st | 2nd | 1st | 2nd | 1st | 2nd | |
| 室温(℃) | 20℃ | 20℃ | 20℃ | 20℃ | 20℃ | 20℃ |
| 输入电流(A) | 15.8 | 15.8 | 15.9 | 15.9 | 15.9 | 15.9 |
| 消耗功率(W) | 1875 | 1875 | 1875 | 1875 | 1875 | 1875 |
| t1(℃) | 10.1 | 10.7 | 10.5 | 10.4 | 10.7 | 10.4 |
| t2(℃) | 20.4 | 20.9 | 20.8 | 20.6 | 20.9 | 20.7 |
| Δt(deg) | 10.3 | 10.2 | 10.3 | 10.2 | 10.2 | 10.3 |
| 加热时间(s) | 38.64 | 38.20 | 38.36 | 38.29 | 38.29 | 38.29 |
| 输出功率(w) | 1116.10 | 1118 | 1124.25 | 1115.37 | 1115.37 | 1126.30 |
| 平均值(W) | 1117.05 | 1119.81 | 1120.84 | |||
表2
| 电压条件 | 100％电压(120V) | |||||
| 机号 | 1# | 2# | 3# | |||
| 1st | 2nd | 1st | 2nd | 1st | 2nd | |
| 室温(℃) | 20℃ | 20℃ | 20℃ | 20℃ | 20℃ | 20℃ |
| 输入电流(A) | 15.8 | 15.8 | 15.9 | 15.9 | 15.9 | 15.9 |
| 消耗功率(W) | 1875 | 1875 | 1875 | 1875 | 1875 | 1875 |
| t1(℃) | 10.4 | 10.7 | 10.3 | 10.4 | 10.4 | 10.7 |
| t2(℃) | 20.2 | 20.4 | 20.0 | 20.1 | 20.1 | 20.5 |
| Δt(deg) | 9.8 | 9.7 | 9.7 | 9.7 | 9.7 | 9.8 |
| 加热时间(s) | 38.54 | 38.24 | 38.20 | 38.29 | 38.10 | 38.19 |
| 输出功率(w) | 1064.68 | 1062.08 | 1063.20 | 1060.70 | 1066 | 1074.43 |
| 平均值(W) | 1063.38 | 1061.95 | 1070.22 | |||
比较上述表1和表2的试验结果，可以发现本实施例1的微波炉比现有技术的微波炉输出功率可以提高40W～60W左右。
进一步地，对本实施例1的微波炉和现有技术的微波炉进行爆玉米试验。在该试验中，被加热物(负载)是玉米，重量为3.50盎司(相当于99克)，试验条件：按“爆玉米”键，按“开始”键，5次连续加热。其中，记号1#、2#、3#表示结构相同的微波炉，但它们之间存在因制造精度带来的不可避免的偏差。表3表示对本实施例1的微波炉的试验结果，表4表示对不具备直接照射抑制装置6的现有技术的微波炉的试验结果。
表3
表4
比较上述表3和表4的试验结果，在上述试验中，可以发现本实施例1的微波炉比现有技术的微波炉未爆开的玉米数量少很多。通过上述爆玉米试验，能够进一步证实本发明实施例1的微波炉具有能够均匀、全面地对被加热物进行加热的效果，特别地，对于玉米这样的低密度、轻负载的被加热物，效果特别明显。
实施例2
首先，参照图2，图3对于本发明实施例2的微波炉进行说明。图2是表示本发明实施例2的微波炉的结构示意图。图3是表示本发明实施例1、2以及现有技术的微波炉的输出功率的曲线图示意图。
在图3中，该曲线图的坐标横轴表示时间，坐标纵轴表示输出功率，其中，在该曲线图中，实线表示现有技术微波炉的输出功率，点划线表示本发明实施例1的微波炉的输出功率，虚线表示本发明实施例2的微波炉的输出功率。如图3所示，本发明实施例1的微波炉在微波炉开始工作时的初期，功率相对于现有技术的微波炉确实获得了大幅度提高，然而，在经过一段时间加热后功率还会略有所回落。
因此，为了更进一步地提高加热效果，改善一段时间后功率略有回落的问题。如图2所示，本发明实施例2是在图1(a)、图1(b)所示的微波炉的结构上增加了凸块7。这里，在图2中，对于与实施例1的微波炉相同的结构部分，赋予相同的符号。
在图2所示，该凸块7设置在波导管4内，并且，相对于所述磁控管发射天线5的位置与所述直接照射抑制装置6位于同一侧。
利用该凸块7可以使高频波发生散射，最大量地发射回腔体内，使被加热物受热均匀，同时，能够与直接照射抑制装置6结合起来发挥更高的加热效果。
比较图3所示的各曲线可以发现，以虚线所表示的本实施例2的微波炉的输出功率不仅开始工作时的初期功率相对于现有技术的微波炉大幅度提高而且在经过一段时间加热后功率也不会回落。
这里，最好，将凸块7与直接照射抑制装置6的平面相平行的截面的形状作成与直接照射抑制装置6的形状相对应的形状。由于在实施例1中的直接照射抑制装置6的形状为半圆形的片状体，因此，在本实施例2中，是将凸块7作成与其相应的半球形的凸起。
下面，对于本实施例2的微波炉与上述实施例1相同地利用高频输出法(IEC法)测试其输出功率。在本试验中，采用用与上述实施例1相同的试验条件，即额定功率为P＝1100W、额定电压为V＝120V～，额定频率为F＝60Hz，加热时间T＝4187×10/额定功率：38.06S，安全标准为B-S125。下文的表5表示对本实施例2的微波炉的试验结果。
表5
| 电压条件 | 100％电压(120V) | |||||
| 机号 | 1# | 2# | 3# | |||
| 1st | 2nd | 1st | 2nd | 1st | 2nd | |
| 室温(℃) | 20℃ | 20℃ | 20℃ | 20℃ | 20℃ | 20℃ |
| 输入电流(A) | 15.8 | 15.8 | 15.9 | 15.9 | 15.9 | 15.9 |
| 消耗功率(W) | 1875 | 1875 | 1875 | 1875 | 1875 | 1875 |
| t1(℃) | 10.1 | 10.7 | 10.5 | 10.4 | 10.7 | 10.4 |
| t2(℃) | 20.6 | 21.1 | 21 | 20.9 | 21 | 20.8 |
| Δt(deg) | 10.5 | 10.4 | 10.5 | 10.5 | 10.3 | 10.4 |
| 加热时间(s) | 38.64 | 38.20 | 38.36 | 38.29 | 38.29 | 38.29 |
| 输出功率(w) | 1137.78 | 1139.92 | 1146.08 | 1148.17 | 1126.30 | 1137.24 |
| 平均值(W) | 1138.85 | 1147.13 | 1131.77 | |||
比较表5和表1、表2的试验结果，可以发现本实施例2的微波炉比现有技术的微波炉输出功率可以提高50W～80W左右，比实施例1的微波炉又进一步可以提高10～20W左右。
进一步地，对本实施例2的微波炉进行爆玉米试验。在该试验中，各试验条件与上述实施例1中的相同，即，被加热物(负载)是玉米，重量为3.50盎司(相当于99克)，试验条件：按“爆玉米”键，按“开始”键，5次连续加热。下述表6表示对本实施例2的微波炉的爆玉米试验的结果。
表6
比较上述表6和表3、表4的试验结果，在上述试验中，对于本实施例2的微波炉比现有技术的微波炉未爆开的玉米数量小很多，而且又进一步比实施例1的微波炉的未爆开的玉米数量略少。
由于可见，在实施例1的微波炉的基础上，进一步地在波导管4内设置增加凸块7，能够进一步提高微波炉的输出功率并且进一步均匀、全面地对被加热物进行加热。
其他变形例
在上述实施例1、2的基础上，对于本发明的微波炉还可以进一步作种种变形。
例如，在实施例1、2中是将直接照射抑制装置6作成半圆形的片状体，除此之外，还可以作成矩形、正方形、梯形、不规则形状等，即，可以将直接照射抑制装置6作成矩形、梯形或不规则形状作圆角后的形状，例如，图4(a)是表示将直接照射抑制装置6作成矩形作圆角后的形状的示意图。在此情况下，也能够如上述实施例1类似地具有下述作用，能够增加波导管4出口处的周长，防止微波直接照射到被加热物上以进行均匀加热，同时，能够防止微波从腔体2返回到波导管4并且提高加热效率。将矩形、梯形或不规则形状作圆角的原因在于，若直接照射抑制装置6上存在尖角，则容易引起“打火现象”而影响加热效果、同时会使磁控管3受损。
再者，在上述实施例2中是将凸块7作成与实施例1中的直接照射抑制装置6相对应的半球形。同样地，凸块7也可以作成相应于直接照射抑制装置6的其它形状，而不仅限于半球形。
再者，为了使得直接照射抑制装置6、凸块7能够结合起来更有效地发挥“抑制高频波直接照射到被加热物以及防止高频波反射回磁控管”的效果，可以如图4(b)、图4(c)所示使得直接照射抑制装置6、凸块7、磁控管发射天线5的各自的中心线在同一平面内。在此基础上，本发明的发明人利用上述实施例1、2中“爆玉米试验”，对直接照射抑制装置6和凸块7的中心线之间的的距离L进一步作了研究，其结果如表7所示。
表7
| 直接照射抑制装置6和凸块7的中心线之间的距离L | 爆玉米试验结果 | |
| 爆开 | 爆焦 | |
| 23mm | 10g | 0g |
| 18mm | 7g | 1g |
| 15mm | 3g | 2g |
根据表7，同时参照上述表3、4、6，可以发现，直接照射抑制装置6的中心线和凸块7的中心线之间的距离L在15～23mm之间能够取得良好的加热效果。
虽然已经参照附图描述了本发明的一些实施例，但是它们仅仅是说明性的。事实上，在不背离本发明的原理的条件下，还可以对其进行各种形式的修改。另外，本发明的范围由所附权利要求书限定。
Claims (9)
1.一种微波炉，具备：放置被加热物的腔体(2)；设置在所述腔体(2)之外且产生高频波的磁控管(3)；入口、出口(1)分别与所述磁控管(3)、所述腔体(2)连接且用于将高频波传递到所述腔体(2)的波导管(4)；设置于波导管(4)的内部且用于发射所述磁控管(3)产生的高频波的磁控管发射天线(5)，其特征在于，
还具备直接照射抑制装置(6)，
所述直接照射抑制装置(6)设置在所述波导管(4)内的出口(1)附近或者面对所述出口(1)的所述腔体(2)的内壁(2’)上。
2.如权利要求1所述的微波炉，其特征在于，
还具备凸块(7)，
所述凸块(7)设置在波导管(4)内，并且相对于所述磁控管发射天线(5)与所述直接照射抑制装置(6)设置在同一侧。
3.如权利要求1所述的微波炉，其特征在于，
所述直接照射抑制装置(6)为片状体。
4.如权利要求3所述的微波炉，其特征在于，
所述凸块(7)的形状与所述直接照射抑制装置(6)的形状相对应。
5.如权利要求3所述的微波炉，其特征在于，
所述直接照射抑制装置(6)为半圆形的片状体。
6.如权利要求3所述的微波炉，其特征在于，
所述直接照射抑制装置(6)为作圆角的矩形或梯形或不规则形状的片状体。
7.如权利要求2或5所述的微波炉，其特征在于，
所述凸块(7)为半球形的凸起。
8.如权利要求2所述的微波炉，其特征在于，
所述磁控管发射天线(5)、所述直接照射抑制装置(6)以及所述凸块(7)的各自的中心线位于同一平面内。
9.如权利要求8所述的微波炉，其特征在于，
所述直接照射抑制装置(6)的中心线和凸块(7)的中心线之间距离为15～23mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090128 Termination date: 20100806 |