DE1907448B2

DE1907448B2 - Variable wavelength microwave oven using cooking medium - allows adjustment of wavelength to suit the cooked object which is embedded in an efficiency improving medium

Info

Publication number: DE1907448B2
Application number: DE19691907448
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-02-14
Filing date: 1969-02-14
Publication date: 1976-02-26
Also published as: DE1907448A1

Abstract

Two general principles of microwave cooking technique, without detail of practical realization, concerning a cooker in which the cooked object is embedded in a suitable medium, and in which the wavelength used is variable, are presented. Microwave cookers traditionally use a wavelength of 12.3, which for most objects is too short to achieve good penetration. Turning up the applied power merely tends to scorch the outside of the object. It is suggested that a wavelength suited to the size and quality of the object be chosen, using suitable equipment, and also that the oven be effectively reduced in size by embedding the object in material of high dielectric constant. This material is not specified, nor are any details of the equipment required for this task.

Description

2525th

Bekanntlich sind zum Betrieb von Mikrowellengeräten nur bestimmte Wellenlängen zugelassen. Für den Küchenbetrieb kommt praktisch nur die 12,3-cm-WeIIe in Frage. Diese Welle tet aber für die meisten Objekte der Küche zu kurz, ihre Eindringtiefe zu gering. Das ist der Grund, warum der Einsatz von Mikrowellenherden noch nicht die erwartete Verbreitung gefunden hat. Mit der genannten Wellenlänge kann man z. B. ein tiefgekühltes Lebensniittelobjekt von 6 cm Dicke in einem Arbeitsgang nicht auftauen. Wählt man nämlich die notwendige Leistung, so erreicht man bereits an der Oberfläche Austrocknung oder Verkohlung, während die Objektmitte noch vereist bleibt.It is known that only certain wavelengths are permitted for the operation of microwave devices. For practically only the 12.3 cm wave comes to the kitchen in question. But this wave tet for most Objects in the kitchen too short, their penetration depth too shallow. That is the reason why the use of microwave ovens has not yet reached the expected spread has found. With the wavelength mentioned you can z. B. a frozen food item Do not thaw a thickness of 6 cm in one go. If you choose the necessary performance, in this way drying out or charring is achieved on the surface, while the center of the object still remains icy.

Die Voraussetzung, von der Wellenlängenbeschränkung frei zu kommen, ist eine zuverlässige hochfrequenzdichte Tür. Bei entsprechender Abdichtung der Zuleitungen, Anzeige- und Bcdienungsclemente erreicht man heute eine Leckrate unter 10~^sWatt bei den üblichen Leistungen von einigen kW im Arbeitsraum und erfüllt damit die Zulassimgsbcstimmungen. Die Wellenlänge ist damit frei wählbar. Erfindungsgemäß wird die Wellenlänge nun nach der Eindringtiefe im größten vorkommenden Objekt und als Grundwelle des Arbeitsraums gswählt. Außerdem werden die Wellenlänge, Ausmaße und Dielektrizitätskonstante des Objekts so aufeinander abgestimmt, daß auf Grund der F.resnel-lnterferenzen im Innern aes UöjeKts ein nacncs i^m-ig·«-...^... —The prerequisite for getting free from the wavelength restriction is a reliable high-frequency-tight door. If the supply lines, display and operating elements are appropriately sealed, a leak rate of less than 10 ~ ^s watts can be achieved with the usual power of a few kW in the work area and thus the approval requirements are met. The wavelength can thus be freely selected. According to the invention, the wavelength is now selected according to the penetration depth in the largest occurring object and as the fundamental wave of the working space. In addition, the wavelength, dimensions and dielectric constant of the object are matched to one another in such a way that due to the F.Resnel interferences inside aes UöjeKts a nacncs i ^ m-ig · «-... ^ ... -

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung kann dadurch erfolgen, daß zur Verkleinerung des Behandlungsraumes um den Faktor 1/l'e und weiterer Energiekonzentration auf das Objekt der nicht vom Objekt benötigte Behandlungsraum mit einem Stoff mit passender Dielektrizitätskonstante f ausgefüllt wird. (Luftblaseneffekt, s. a. Abraham-Becker, Theorie der Elektrizität, 9. Auflage, Teubner 1932, S. 77 ff.)An advantageous further development of the subject matter of the invention can be achieved by reducing the size of the treatment room by a factor of 1 / l'e and further concentration of energy on the object the treatment room not required by the object with a material with a suitable dielectric constant f is filled in. (Air bubble effect, see also Abraham-Becker, Theory of Electricity, 9th edition, Teubner 1932, p. 77 ff.)

Durch die Wahl eines Grundwellentyps entstehen keine Minima im Raum, das einzige Maximum befindet sich in der Mitte des Objekts.By choosing a fundamental wave type, there are no minima in space; the only maximum is located in the center of the object.

Die quasioptische Fresnel-Interfrequenz möge die Abbildung erläutern:The quasi-optical Fresnel interfrequency may Explain the figure:

An jeder Sprungstelle des f im Raum, also an der Begrenzungsfläche des Objekts mit dem Wert ε ungefähr gleich 60 gegenüber der nächsten Umgebung nvt ε gleich 1, entstehen neue Kugelwellen, die sich bei passender Dimensionierung in der Mitte addieren. Günstigerweise ist die Wellenlänge immer groß gegen die OLjektmaßc, so daß es keine Brennpunkte, sondern nur eine Anhebung der Amplitude in einer größeren Umgebung gibt. Da unter Umständen lange Wellen wegen der erforderlichen Eindringtiefe benutzt werden müssen, kann es sinnvoll sein, die Herdausmaße wieder zu verkleinern durch Einfüllen eines Dieiektrikums in die nicht benutzten Teile des Raumes. An den vorhergehenden Betrachtungen ändert sich nämlich grundsätzlich nichts, wenn der ganze Raum unter Aussparung der Objektumgcbung mit einem Stoff mit passendem r ausgefüllt wird. Das ergibt eine Verkürzung der Maße und eine weitere EnergiekonTentration auf den ausgesparten Raum wie l/|-'_e (siehe Literaturzitat). Es gibt bereits Vorschläge, das Objekt in einen Stoff mit höherem ε einzubetten, jedoch mit anderer Zielsetzung — Anpassungsverbesserung bzw. zusätzliche Objekterwärmung durch Beimischung von Verlustmaterial — und daher direktem Objektkontakt. Die vorliegende Anordnung vermeidet diesen ausdrücklich.At every jump point of the f in space, i.e. at the boundary surface of the object with the value ε approximately equal to 60 compared to the nearest environment nvt ε equal to 1, new spherical waves arise, which add up in the middle if the dimensions are appropriate. Advantageously, the wavelength is always large compared to the object dimension, so that there are no focal points, but only an increase in the amplitude in a larger area. Since long shafts may have to be used because of the required depth of penetration, it can make sense to reduce the size of the stove again by pouring a dielectric into the unused parts of the room. In principle, nothing changes in the previous considerations if the entire space is filled with a substance with a suitable r, leaving out the surrounding area. This results in a shortening of the dimensions and a further concentration of energy in the recessed space such as l / | - ' _e (see literature citation). There are already proposals to embed the object in a material with a higher ε, but with a different objective - adaptation improvement or additional object heating by adding lost material - and therefore direct object contact. The present arrangement expressly avoids this.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Microwave oven with a freely selectable wavelength, characterized in that the Length of the wave according to the penetration depth in the largest occurring object and as the fundamental wave d ^ s Arbeitsraunies is chosen that also the wavelength, dimensions and dielectric constant of the object are coordinated so that due to the Fresnel interference a flat energy maximum arises in the interior of the object.

2. Microwave oven according to claim 1, characterized in that to reduce the size of the treatment room by a factor of 1 / | ε and further energy concentration on the object of the Treatment room not required by the object with a material with a suitable dielectric constant f is filled in.