DE2620277A1

DE2620277A1 - Continuous microwave oven - with alternating heated and unheated zones

Info

Publication number: DE2620277A1
Application number: DE19762620277
Authority: DE
Inventors: Paul Curt Mueller
Original assignee: Kreis AG
Current assignee: Kreis AG
Priority date: 1975-05-21
Filing date: 1976-05-07
Publication date: 1976-12-02
Also published as: CH586881A5

Abstract

A continuous tunnel oven is built with a series of microwave generators and reflectors forming heating zones, between which there are unheated zones. Used in the construction of ovens with microwave heating. Provides very uniform distribution of energy input, preventing overheating of the materials passing through the oven; ready access to the heating elements and the oven conveyor; easy adjustment of the heat distribution.

Description

MIKROWELLEWTUNNELOFEN Die Erfindung betrifft einen Mikrowellen-Tunnel-Ofen, mit einer durch einen Stetigförderer durchfalirenen, beiderends offenen Tunnelröhre, deren Innenraum durch Mikrowellen aus mehreren, in ihrer Längsrichtung :verteilt angeordneten Mikrowellengeneratoren beaufschlagbar ist, die ihrerseits über Einkopplungsglieder an die Tunnelröhre angeschlossen sind.MICROWAVE TUNNEL OVEN The invention relates to a microwave tunnel oven, with a tunnel tube that falls through a continuous conveyor and is open at both ends, their interior space by microwaves from several, in their longitudinal direction: distributed arranged microwave generators can be acted upon, which in turn via coupling elements are connected to the tunnel tube.

Solche Mikrowellen-Tunnel-Oefen sind schon vorgeschlagen worden. Im Interesse einer möglichst gleichmässigen Erwärmung des mittels des Stetigförderers durch die Tunnelröhre beförderten Gutes - sei es Schütt- oder Stückgut - war man bisher bestrebt, die Feldstärke des Mikrowellenfeldes möglichst über die Länge der Tunnelröhre konstant oder zumindest gleichmässig verteilt zu halten. Dies erforderte nicht nur einen besonderen technischen Aufwand, sondern verfehlte in gewissenen Fällen geradezu den angestrebten Zweck. Dies deshalb, weil bei Gütern, die bezüglich ihrer elektrischen und namentlich ihrer dielektrischen Eigenschaften inhomogen sind - so zum Beispiel bei vorgekochten und danach tiefgefroren Mahlzeitenportionen -gewisse Bestandteile rascher mit Erhitzung auf Mikrowellen ansprechen als andere Bestandteile. Selbst bei konstanter Feldstärke des Mikrowellenfeldes ergeben sich somit in diesen Fällen, d.h. bei elektrisch inhomogenen Gütern, örtlich stark überhitzte Stellen, während andere Stellen sich nur langsam erhitzen.Such microwave tunnel ovens have already been proposed been. In the interest of the most uniform possible heating of the by means of the continuous conveyor Goods transported through the tunnel - be it bulk or general cargo - were you so far strived to the field strength of the microwave field as possible over the length of the To keep the tunnel tube constant or at least evenly distributed. This required not only a special technical effort, but missed in certain Cases downright the intended purpose. This is because with goods that are related to their electrical and especially their dielectric properties are inhomogeneous - For example with pre-cooked and then frozen meal portions - certain Components respond more quickly when heated to microwaves than other components. Even if the field strength of the microwave field is constant, this results in this Cases, i.e. for electrically inhomogeneous goods, locally strongly overheated areas, while other places heat up slowly.

Es ist daher einer der Zwecke der Erfindung, einen Ofen der eingangs genannten Art zu schaffen, der diese Nachteile weitgehend vermeidet.It is therefore one of the purposes of the invention to provide an oven as described in the opening paragraph to create the type mentioned, which largely avoids these disadvantages.

Zu diesem Zweck ist der vorgeschlagene Mikrowellen-Tunnel-Ofen erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass in der Tunnelröhre zwischen aufeinanderfolgenden Einkopplungsgliedern einstrahlungsfreie Abschnitte vorgesehen sind.For this purpose, the proposed microwave tunnel oven is according to the invention characterized in that in the tunnel between successive coupling members Irradiation-free sections are provided.

Dadurch entstehen in der Tunnelröhre in Förderrichtung des Stetigförderers gesehen bewusst Bereiche, in denen die Feldstärke des Mikrowellenfeldes ein Maximum erreicht und anschliessend Bereiche, in denen diese Feldstärke praktisch verschwindet. Das durch den Stetigförderer durch die Tunnelröhre geförderte Gut erfährt somit eine schrittweise Zufuhr von Energie und die örtlich stärker erhitzten Stellen haben in den einstrahlungsfreien Abschnitten ausreichend Zeit, ihre Wärme durch einfache Wärmeleitung an umliegende Stellen abzugeben.This creates in the tunnel tube in the conveying direction of the continuous conveyor seen consciously areas in which the field strength of the microwave field reaches a maximum and then areas in which this field strength is practical disappears. The goods conveyed through the tunnel tube by the continuous conveyor thus experiences a gradual supply of energy and the locally more heated Areas in the irradiation-free sections have enough time to keep their warmth to be given off to surrounding areas through simple heat conduction.

Zweckmässig münden die Einkopplungsglieder paarweise einander gegenüberliegend in den Innenraum der Tunnelröhre ein.The coupling members expediently open opposite one another in pairs into the interior of the tunnel tube.

Andererseits ist es von Vorteil, wenn an den von Mikrobeaufschlagten Abschnitten der Tunnelröhre die Feldstärke des Mikrowellenfeldes im Querschnitt gesehen möglichst gleichmässig verteilt ist. Das kann dadurch erreicht werden, dass zwischen dem Mikrowellengenerator bzw. dem von diesem ausgehenden Hohlleiter und der Tunnelröhre ein besonderer Reflektionsraum angeordnet wird, gegebenenfalls mit bewegten oder unbewegten Reflektoren bestückt, der dazu bestimmt ist, die anfallenden Wellen gleichmässig über den Querschnitt der Tunnelröhre zu verteilen.On the other hand, it is advantageous if you are exposed to microbes Sections of the tunnel tube the field strength of the microwave field in cross section is distributed as evenly as possible. This can be achieved by between the microwave generator or the waveguide emanating from it and a special reflection space is arranged around the tunnel tube, if necessary with moving or immobile reflectors fitted, which is intended to the accruing Distribute waves evenly over the cross-section of the tunnel tube.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher beschrieben.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown below described in more detail on the basis of the drawing.

Es zeigt; Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Mikrowellen-Tunnel-Ofens, Fig. 2 in grösserem Massstab einen vereinfachten Schnitt längs der Linie II -II der Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht auf den ausgangsseitigen Teil des Ofens der Fig. 1, und Fig. 4 in nochmals grösserem Massstab Einzelteile des Schnittes der Fig. 2.It shows; 1 shows a side view, partly in section, of a microwave tunnel oven, Fig. 2, on a larger scale, a simplified section along the line II -II in FIG. 1, FIG. 3 a plan view of the outlet-side part of the furnace of FIG. 1, and FIG. 4 shows, on an even larger scale, individual parts of the section of FIG. 2.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ofen 10 erkennt man einen Stetigförderer 11 in Form eines Förderbandes, der um eine eingangsseitige Umlenkrolle 12 und eine ausgangsseitige, angetriebene Umlenkrolle 13 geführt ist.In the furnace 10 shown in the drawing, a continuous conveyor can be seen 11 in the form of a conveyor belt around an input-side pulley 12 and a output-side, driven pulley 13 is guided.

Die ausgangsseitige Umlenkrolle 13 ist über eine Kette 14 mittels eines Getriebemotors 15, der im Hohlraum eines Gestelles 16 montiert ist, im Sinne des Pfeiles 17 angetrieben. Das obere Trum des Förderbandes 11 führt entlang des Bodens einer mit 18 bezeichneten Tunnelröhre während das untere Trum um eine Anzahl Spannrollen 19 geführt ist, die Gewähr dafür bieten, dass das obere Trum stets gespannt bleibt.The output-side pulley 13 is a chain 14 by means a geared motor 15, which is mounted in the cavity of a frame 16, in the sense of arrow 17 driven. The upper run of the conveyor belt 11 leads along the Bottom of a tunnel tube designated by 18 while the lower run by a number Tension rollers 19 is guided, which ensure that the upper run is always tensioned remain.

Eingangsseitig und ausgangsseitig ist die Tunnelröhre von Sicherheitslasten 20 umgeben, die verhindern sollen dass Teile des im Inneren der Tunnelröhre vorhandenen Mikrowellenfeldes nach aussen austritt. In Durchlaufrichtung, d.h. von rechts nach links in Fig. 1 gesehen, folgt auf die Sicherheitslast 20 ein Anschlussflansch 21 für ein Gebläse und sodann eine Anzahl direkt in die Decke bzw. in den Boden der Tunnelröhre 18 einmündende Reflektionsräume 22, die ihrerseits an den Auslass eines Hohlleiters 23 angeschlossen sind. Die Hohlleiter 23 führen, wie noch zu beschreiben sein wird, je zu einem Mikrowellengenerator in Form eines Magnetrons.On the inlet and outlet side is the tunnel tube of security loads 20, which are intended to prevent parts of the inside of the tunnel tube The microwave field emerges to the outside. In the direction of passage, i.e. from right to Seen on the left in FIG. 1, the safety load 20 is followed by a connection flange 21 for a fan and then a number directly in the ceiling or in the floor of the Tunnel tube 18 opening into it Reflection rooms 22, in turn the outlet of a waveguide 23 are connected. The waveguide 23 lead how yet to be described, depending on a microwave generator in the form of a magnetron.

Beim vorliegenden Beispiel sind insgesamt sechs Paare von Reflektionsräumen vorgesehen, die paarweise einandergegenüberliegend in den Innenraum der Tunnelröhre und zwar in die Decke bzw. in den Boden einmünden.In the present example there are a total of six pairs of reflection spaces provided, the pairs opposite one another in the interior of the tunnel tube and that open into the ceiling or the floor.

Nach den ersten drei Paaren von Reflektionsräumen 22 geht von der Decke der Tunnelröhre 18 eine Abluft- oder Absaugleitung 24 aus, die beispielsweise an ein nicht dargestelltes Abluftgebläse angeschlossen sein kann. Auf die Abluftleitung 24 folgen nochmals drei Paare von Reflektionsräumen 22, ein weiterer Anschlussflansch 21 für ein Zuluftgebläse sowie die bereits erwähnte ausgangsseitige Sicherheitslast 20.After the first three pairs of reflection spaces 22 go from the Cover the tunnel tube 18 from an exhaust air or suction line 24, which for example can be connected to an exhaust fan, not shown. On the exhaust duct 24 are followed by three more pairs of reflection spaces 22, and another connection flange 21 for a supply air fan and the safety load already mentioned on the output side 20th

Im Schnitt der Fig. 2 erkennt man, dass die Tunnelröhre im Prinzip aus zwei mit ihren offenen Seiten einanderzugekehrten Halbschalen 25 und 26 gebildet ist, die bei 27 aneinanderangelenkt sind und beim Betrieb des Ofens selbstverständlich geschlossen sind und in dieser Lage beispielsweise durch einen Schnellverschluss zusammengehalten sind. Man erkennt in Fig. 2 ebenfalls einen oberen, der Halbschale 25 zugeordneten Reflektionsraum 22 sowie der diesem gegenüberliegende, der Halbschale 26 zugeordnete Reflektionsraum 22. An den Reflektionsräumen sind die Hohlleiter 23 angeschlossen, die sich quer zur Längsrichtung der Tunnelröhre 18 erstrecken, wobei an ihrem einen Ende ein Magnetron 29 als Mikrowellengenerator montiert ist. Es versteht sich Es versteht sich, dass die Wand zwischen den Reflektionsräumen 22 und der zugeordneten Halbschale aus einem Material besteht, das für Mikrowellen durchlässig ist.In the section of FIG. 2 it can be seen that the tunnel tube in principle formed from two half-shells 25 and 26 facing one another with their open sides which are hinged together at 27 and are self-evident during the operation of the furnace are closed and in this position, for example, by a quick release are held together. One recognizes in Fig. 2 also an upper one, the half-shell 25 associated reflection space 22 and the opposite, the half-shell 26 associated reflection space 22. The waveguides are at the reflection spaces 23 connected, which extend transversely to the longitudinal direction of the tunnel tube 18, a magnetron 29 being mounted as a microwave generator at one end. It goes without saying It goes without saying that the wall between the reflection spaces 22 and the associated half-shell made of a material suitable for microwaves is permeable.

Ebenso versteht es sich, dass die Tunnelröhre 18 aus einem ganzen Satz von Halbschalen 25 und 26 besteht, die dicht aneinanderstossen. Man erkennt in Fig. 2 ebenfalls das untere Trum des Förderbandes 11, das über die Spannrolle 19' geführt ist. Die Einheiten bestehend je aus einer Halbschale 25, 26, aus einem Reflektionsraum 22 und einem Hohlleiter 23 mit dem zugehörigen Magnetron sind umgeben von einem verstrebten Blechmantel 30, der eine der Anzahl der Reflektionsräume entsprechende Anzahl Paare von Bedienungstüren 31 aufweist, die sich für die Wartung des Ofens um Anlenkpunkte 32 nach oben verschwenken lassen.It is also understood that the tunnel tube 18 from a whole Set of half-shells 25 and 26, which abut one another closely. One recognises in Fig. 2 also the lower run of the conveyor belt 11, which over the tensioning roller 19 'is performed. The units each consist of a half-shell 25, 26, from one Reflection space 22 and a waveguide 23 with the associated magnetron are surrounded of a braced sheet metal jacket 30, which corresponds to the number of reflection spaces Number of pairs of service doors 31, which are used for the maintenance of the furnace let pivot points 32 upwards.

Ergänzt wird der Ofen durch ein Steuerpult 33, das mit den Messgeräten und Bedienungsknöpfen für die Steuerung der Magnetrone und für das Ein- und Ausschalten des Stetigförderers bestückt ist. Nicht gezeichnet ist der elektrische Teil und die Sicherheitsschaltung für den Betrieb der Magnetrone 29.The furnace is supplemented by a control panel 33 with the measuring devices and control buttons for controlling the magnetrons and for switching them on and off of the continuous conveyor is loaded. The electrical part and are not shown the safety circuit for operating the magnetrons 29.

Die Auslegung des beschriebenen Ofens ist nicht nur auf ein optimales Resultat bezüglich der Erwärmung des durch die Tunnelröhre 18 geförderten Gutes ausgerichtet, sondern auch auf einen möglich praktischen Betrieb und auf eine möglichst problemlose Wartung. Auf den Aufbau der Tunnelröhre 18 aus zwei aneinanderangelenkten Halbschalen wurde schon hingewiesen. Aus Fig. 4 lässt sich deutlich entnehmen, dass durch Hochschwenken der Türe 31 und durch Hochkippen der oberen Hauptschale 25 der gesamte Innenraum der Tunnelröhre 18 des betre$inden Abschnittes ohne weiteres zugänglich ist. Ebenso sind durch Hochkippen der hinteren Türe 31 die beiden Magnetrone 29 ohne weiteres für die Wartung zugänglich.The design of the furnace described is not just an optimal one Result with regard to the heating of the goods conveyed through the tunnel tube 18 oriented, but also on a possible practical operation and on a possible easy maintenance. On the structure of the tunnel tube 18 from two articulated Half-shells have already been pointed out. From Fig. 4 it can be clearly seen that by pivoting the door 31 and by tilting the upper main shell 25 of the entire interior of the tunnel tube 18 of the concerned Section is readily accessible. Likewise, by tilting the rear door 31 the two magnetrons 29 are readily accessible for maintenance.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, sind sowohl in dem Hohlleiter~23 als auch in dem Reflektionsraum 22 Reflektoren 34, 35 vorhanden, die fest, verdrehbar und feststellbar oder aber durch nicht näher dargestellte Mittel um eine zur Längsrichtung der Tunnelröhre parallele Achse verdrehbar sind Der Zweck dieser Reflektoren besteht darin, das vom Magnetron 29 stammende Mikrowellenfeld möglich gleichmässig über den Querschnitt der Tunnelröhre 18 zu verteilen, so dass sich, immer im Querschnitt der Tunnelröhre 18 gesehen, eine möglichst gleichmässige Verteilung der Feldstärke ergibt. In Fig. 4 ist am oberen Hohlleiter 23 mit der Bezugsziffer 36 noch eine VSWR (voltage standing wave reflection) -Messstrecke angegeben, mit der die Anpassung des Magnetrons 29 gemessen und somit dessen Arbeitspunkt (Rike-Diagramm) eingestellt werden kann. Es versteht sich, dass sämtliche Hohlleiter 23 mit einer solchen Messtrecke 36 ausgerüstet sind.As can be seen from Fig. 4, in both the waveguide ~ 23 and in the reflection space 22 reflectors 34, 35 present, which are fixed, rotatable and detectable or by means not shown in detail by one to the longitudinal direction The purpose of these reflectors is to be twisted parallel to the axis of the tunnel tube therein, the microwave field originating from the magnetron 29 is possible evenly over to distribute the cross-section of the tunnel tube 18 so that, always in cross-section seen the tunnel tube 18, a distribution of the field strength that is as uniform as possible results. In Fig. 4 is on the upper waveguide 23 with the reference number 36 is another VSWR (voltage standing wave reflection) measurement section specified with which the adaptation of the magnetron 29 measured and thus set its operating point (Rike diagram) can be. It goes without saying that all waveguides 23 with such a measuring section 36 are equipped.

Ebenso versteht es sich, dass entgegen der Anordnung der Fig. 1 die Einkopplungsglieder (bestehend aus Hohlleiter 23 und Reflektionsraum 22) abwechselnd und im Abstand voneinander in die Decke und in den Boden der Tunnelröhre 18 einmünden können. Es ist lediglich wichtig, dass das auf dem Stetigförderer 11 durch die Tunnelröhre 18 transportierte Gut während des Durchlaufes abwechselnd einem starken Mikrowellenfeld ausgesetzt und dann wieder einer praktisch einstrahlungsfreien Zone ausgesetzt ist.It is also understood that, contrary to the arrangement of FIG. 1, the Coupling members (consisting of waveguide 23 and reflection space 22) alternately and open into the ceiling and the floor of the tunnel tube 18 at a distance from one another can. It is only important that this is done on the continuous conveyor 11 through the tunnel 18 transported goods alternately in a strong microwave field during the passage is exposed and then again exposed to a practically irradiation-free zone.

Claims

P A T E N T A N S P R U E C H E

1. Microwave tunnel oven with a continuous conveyor, tunnel tube open at both ends, the interior of which is made up of several, Microwave generators arranged distributed in the longitudinal direction of the tunnel tube can be acted upon which in turn are connected to the tunnel tube via coupling elements, characterized in that in the tunnel between successive coupling members Irradiation-free sections are provided.

2. Oven according to claim 1, characterized in that the coupling elements open in pairs opposite one another into the interior of the tunnel tube.

3. Oven according to claim 1 or claim 2, wherein the microwave generators are formed by magnetrons, characterized in that each coupling element one emanating from the magnetron and running transversely to the longitudinal direction of the tunnel tube Has waveguide.

4. Oven according to claim 3, characterized in that each coupling element a reflection space between the waveguide and the interior of the tunnel tube has, which is intended to determine the field strength of the resulting microwave field Distribute evenly across the tunnel.

5. Oven according to claim 3, wherein the tunnel tube is divided by two sets half-shells arranged one behind the other and liftable from one another along the same is limited, characterized in that at least the upper shells with the Associated waveguides form a unit that is hinged to the lower shell is.

6. Oven according to claim 1, characterized in that the coupling members Open into the interior of the tunnel tube alternately on the floor and on the ceiling

7. Oven according to claim 6, wherein the microwave generators are formed by magnetrons are, characterized in that each coupling element is one from the magnetron having outgoing, transverse to the tunnel tube extending waveguide.

8 furnace according to claim 2 and 3, characterized in that the on Magnetron nearer ends of the waveguide are hinged together.

9 furnace according to claim 4, characterized in that in at least a part of the reflection spaces reflectors are arranged.

10. Oven according to claim 9, characterized in that the reflectors have the shape of a helical surface.

11. Oven according to claim 9, characterized in that the reflectors are rotatable

12. Oven according to claim 11, characterized in that that the reflectors are powered.

13. Oven according to claim 1, characterized in that as coupling elements Reflection spaces are provided, each directly through at least one microwave generator are acted upon and coupled across the width of the tunnel tube to its interior are.

14. Oven according to claim 2 or 6, characterized in that the opposing coupling elements feeding in microwave generators are operated in push-pull.