DE2830658C2

DE2830658C2 - Mikrowellenofen

Info

Publication number: DE2830658C2
Application number: DE19782830658
Authority: DE
Inventors: Johann Klement; Werner Schnabel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-07-12
Filing date: 1978-07-12
Publication date: 1980-10-16
Also published as: JPS5543787A; DE2830658B1; JPS6012757B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mikrowellenofen mit einer mikrowellendicht verschließbaren, mit einem Hochfrequenzoszillator verbundenen Ofenmuffel, mit einer drehbaren, durch eine Öffnung in einer metallischen Muffelwand hindurchgeführten Welle eines Umluftgebläses oder dergleichen sowie mit einer im

Bereich der Öffnung vorgesehenen Mikrowellendichtung in Form einer mit geringem Abstand parallel zur Muffelwand angeordneten und mit der Welle verbundenen metallischen Scheibe.

Es ist eine Mikrowellendichtung für einen Mikrowellenofen bekannt geworden (DE-OS 27 15 636), welche darin besteht, daß auf der Antriebswelle eines Umluftgebläses unmittelbar außerhalb der Wellenöffnung in der entsprechenden Ofenwand, also außerhalb des Garraumes eine metallische Scheibe gelagert ist, durch die verhindert werden soll, daß Mikrowellenenergie aus dem Garraum durch die Wellenöffnung hindurch nach außen entweichen kann. In der Praxis hat sich gezeigt, daß ein solcher einfacher Spalt zumeist nicht ausreicht, um den Austritt von Mikrowellenenergie völlig zu unterbinden, insbesondere dann nicht, wenn der Spalt zwischen Scheibe und Wandaußenseite entlang dem Scheibenumfang ungleich groß ist, was meist dann der Fall ist, wenn die Muffelwandung bei Betrieb sehr stark erhitzt wird, die Scheibe dagegen relativ kühl bleibt. Infolge der durch die starke Erwärmung auftretenden Materialspannungen neigt das Wandungsblech sehr leicht zum Verbiegen.

Bei einer anderen bekannten Mikrowellenheizeinrichtung ist in die Backrohrrückwand eine langgestreckte rohrförmige Buchse eingesetzt, durch die die Antriebswelle eines motorbetriebenen Moduswandlers hindurchgeführt ist, wobei zwischen der Antriebswelle und der lichten Weite der Buchse ein, eine Mikrowellen-

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Jichtung bildender Ringspalt verbleibt Bei einer anderen bekannten Einrichtung zur Erwärmung von nichtleitenden Stoffen durch Mikrowellenenergie [DD-PS 49 958) sind im Bodenbereich des Erhitzungsraumes ebenfalls konstruktiv und räumlich aufwendige Vorrichtungen zur Verhinderung des Entweichens der Hochfrequenzenergie aus dem Erwärmungsraum vorgesehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mikrowellenofen der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Wirkung der Mikrowellendichtung ohne wesentlichen konstruktiven Aufwand verbessert wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß im Anschluß an die, durch die radiale Grundplatte des Gebläserades des Umluftgebläses oder dergleichen gebildete Scheibe und an die durch die Zwischenscheibe und Muffelwand gebildete spaltartige Mikrowellenleitung eine in dieser Scheibe angeordnete Mikrowellentasche vorgesehen ist. Vorzugsweise beträgt die radiale Länge der Mikrowellcnleitung zwischen Scheibe und benachbarter metallischer Muffelwand und die Länge der Mikrowellentasche jeweils etwa '/« der Wellenlänge der Mikrowellen. Auf diese Weise wird eine aus Mikrowellenleitung unu iviikrowellentasche bestehende sogenannte »Mikrowellenfalle« gebildet, an der Stelle, an welcher ein Austritt der Mikrowellenenergie aus dem Muffelinnenraum zu befürchten ist, nämlich an der Wellenöffnung, in welcher die Welle mit Spiel verlegt ist Damit ergibt sich an dieser potentiellen Austrittsstelle ein Energieminimum. Es ergibt sich hierbei insbesondere der Vorteil, daß für die, die Mikrowellendichtung bildenden Teile im Vergleich mit Kocheinrichtungen, z. B. Backöfen ohne Mikrowellenbeheizung kein zusätzlicher Einbauraum 3s und im wesentlichen keine zusätzlichen Bauteile erforderlich sind. So kann sich die Mikrowellentasche z. B. in der Radnabe des Umluftgebläses befinden, das bei Umluftbacköfen in jedem Fall erforderlich ist. Während die vorzitierten bekannten Einrichtungen mit Mikrowellenbetrieb konstruktiv sehr wesentlich von Heizeinrichtungen ohne Mikrowellenbetrieb abweichen, besteht durch die Erfindung die Möglichkeit, die Konstruktion für Heizeinrichtungen mit oder ohne Mikrowellenbetrieb zu vereinheitlichen, indem die Einrichtungen, die zur MikroweSienabdichtung erforderlich sind, in den auch für Heizeinrichtungen ohne Mikrowellenbetrieb erforderlichen Bauteilen integriert sind. Dadurch eröffnet sich die Möglichkeit, die Konstruktion der Backröhre mit oder ohne Mikrowellenbetrieb völlig gleich auszugestalten.

Eine konstruktiv besonders einfache Lösungsmöglichkeit ist dann gegeben, wenn die Scheibe eine mit der Welle verbundenen Nabe aufweist in der eine im wesentlichen achsparallele, zu der die öffnung aufweisenden Muffelwand hin offene, die Mikrowellentasche bildende Ringnut vorgesehen ist Die Mikrowellentasche ist dabei in einem auch bei Lüfterrädern für ausschließlich konventionellen Heizbetrieb ohnehin vorhandenen Teil des Lüfterrades, nämlich in der Radnabe raumsparend untergebracht

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind Scheibe und Nabe an dem in den Muffelinnenraum hineinragenden Teil der Welle befestigt Auf diese Weise ist gewährleistet daß insbesondere bei konventionellem oder kombiniertem Heizbetrieb sich Muffelwandung und Scheibe gleich stark erwärmen, so daß ein einseitiges Verziehen von Scheibe oder Wand, verbunden mit einer partiellen Ve.-gröQerung des Spaltes praktisch nicht erfolgen kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dien.; als Scheibe die radiale Grundplatte eines Umluft-Gebläserades, an welcher die Lüfterschaufeln befestigt sind, deren Radnabe die Ringnut enthält

Eine andere oder zusätzliche Schaffung einer Mikrowellendichtung ist dadurch gegeben, daß an dem Rotor des Außenläufer-Gebläsemotors eine zwischen letzterem und der Muffelwand bzw. der Abdeckplatte liegende metallische Wärmetransportscheibe befestigt ist, die mit geringem Abstand von vorzugsweise 1 —2 mm vor der Muffelwand bzw. Abdeckplatte angeordnet ist und einen mikrowellendichten Spalt mit einer radialen Länge von etwa V4 der Wellenlänge der Mikrowellen bildet wobei eine besonders intensive Wirkung dann erzielt wird, wenn die Wärmetransportscheibe auf der der Muffelwand zugewandten Oberfläche mit einem Ferritmaterial, vorzugsweise mit Ferritgummi beschichtet ist

Eine weitere Möglichkeit vier Schaffung einer zusätzlichen oder anderen Mikrowellendichtung besteht darin, daß an der Außenfläche der die öffnung aufweisenden Muffelwand oder Abdeckplatte eine metallische Napfscheibe befestigt ist zur Bildung einer ringüütartigen, nur zur Welle hin offenen Mikrowellentasche zwischen Scheibeninnenfläche und Wandaußenfläche.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachstehend erläutert

In der Figur ist der rückwärtige Teil eines erfindungsgemäß ausgestalteten Mikrowellenofens dargestellt wobei mit 1 der rohrförmige, den Muffelinnenraum 2 seitlich sowie nach oben und unten begrenzende Muffelkörper bezeichnet ist, in den eine allgemein mit 3 bezeichnete Muffelrückwand eingesetzt bzw. eingeschweißt ist Die mehrfach abgekröpfte und mit einem Befestigungsflansch 4 ausgestattete Muffelrückwand 3 besitzt im Zentrum eine Ausnehmung 5, auf die vom Muffelinnenraum her eine metallische Abdeckplatte 6 unter Zwischenlage einer elektrisch leitenden Dichtung 7 aufgesetzt und dadurch verschlossen ist Die Abdeckplatte 6 besitzt eine zentrale öffnung 8, durch welche die Antriebswelle 9 des Rotors 10 eines Außenläufer-Gebläsemotors 11 mit Spiel hindurchgeführt ist. Dabei befindet sich der elektrische Gebläsemotor 11 außerhalb der Muffel, während an dem in den Garraum 2 hineinragenden Ende der Welle 9 ein Gebläserad 12 mittels einer Schraube 13 oder dergleichen befestigt bzw. gelagert ist Das Gebläserad 12 besitzt eine radiale Grundplatte 14 mit einer angeformten zentrischen Nabe 15, wobei die Grundplatte f 4 einen inneren Ringbereich 16 sowie einen von der Muffelrückwand 3 abgesetzten äußeren Ringbereich 17 aufweist. An der Peripherie der Grundplatte 14 befinden sich Lüfterschaufeln 18. Unmittelbar vor dem Gebläserad 12 ist an abgekröpften Abschnitten 19 der Muffelrückwar/j 3 eine Prallplatte 20 befestigt, die im Zentrum Luftansaugöffnungen 21 sowie in Nähe der Muffelwandungen Luftausblasöffnungen 22 besitzt Der strichpunktierte Kreis umschreibt eine nachstehend erläuterte Mikrowellendichtung, durch welche verhindert wird, daß die von einem nicht dargestellten HochfrequenzosJüator über einen ebenfalls nicht dargestellten Wellenleiter in den Garraum 2 eingebrachte Mikrowellenenergie durch die Öffnung 8 in der Muffelrückwand 3 hindurch nach außen gelangen kann.

Hierzu ist eine Mikrowellenleitung 23 vorgesehen, gebildet durch einen Spalt zwischen der metallischen und über die Dichtung 7 mit dem Muffelkörper verbundenen Abdeckplatte 6 und dem inneren Ringbereich der scheibenartigen Grundplatte 14 des Gebläserades 12, wobei der Abstand zwischen der Abdeckplatte 6und der inneren Scheibe 16 etwa 1 — 1,5 mm betlägt. In der Nabe 15 des Gebläserades 12 befindet sich eine achsparallele Ringnut 24, die zur öffnung 8 hin offen ist und die eine Mikrowellentasche darstellt. Ringnut bzw. Mikrowellentasche 24 und Mikrowellenleitung 23 bilden eine Mikrowellenfalle, wobei die Länge a von Mikrowellcnleitung und die Länge b von Mikrowellentasche gleich einem viertel der Wellenlänge der Mikrowellen ist, beim Ausführungsbeispiel jeweils 32 mm. Auf diese Weise entsteht im Bereich der öffnung 8 ein Mikrowellenergie-Minimum. Beim Ausführungsbeispiel betrag! der Abstand zwischen der Scheibe 16 und der Innenfläche der Abdeckplatte 1 —1,5 mm, während die lichte Weite cder Mikrowellentasche bzw. der Ringnut 24 etwa 7 mm beträgt.

Beim Ausführungsbeispiel besitzt die Nabe einen durch die öffnung 8 in der Abdeckplatte 6 hindurchragenden Ansatz 25. Ferner ist an der Außenseite der Abdeckplatte eine unter anderem als Wärmesenke dienende metallische Napfscheibe 26 befestigt, derart, daß sie mit der Abdeckplatte 6 und damit mit der Muffel in elektrisch leitender Verbindung steht. Diese Napfscheibe 26 bildet eine ringnut.irtige, nur zur Welle 9 hin offene Mikrowellentasche 27 mit der Länge a, welche zusätzlich zu der Mikrowellentasche 24 oder anstelle derselben zur Verbesserung der Mikrowellendichtunf beiträgt. Durch strichpunktierte Linienzüge ist angedeu tet, daß an dem Rotor 10 des Außenläufer-Gebläsemo tors It eine zwischen dem Gebläsemotor und dei Abdeckplatte 6 liegende metallische Wärmetransport scheibe 28 über eine Verbindungsnabe 29 befestigt seir kann, die mil geringem Abstand von vorzugsweise 1 —13 mm vor der Außenfläche der Napfscheib( angeordnet ist und einen mikrowellendichten Spalt mil

ίο einer radialen Länge von '/« der Wellenlänge dei Mikrowellen bildet. Die Dichlwirkung kann noch dadurch erhöht werden, daß die Wärmetransportschei be 28 auf der der Muffelwand zugewandten Oberfläche mit einem Ferritmaterial 30, vorzugsweise mit Ferrit gummi beschichtet ist.

Durch das Vorhandensein der beschriebenen Mikro wellenfalle im Bereich der öffnung 8 ist die Möglichkeil gegeben, den Lüfterraum, in welchem sich da; Gebläserad 12 befindet von dem übrigen Muffelinnen raum 2 durch eine normale, bei konventioneller Umluft-Backöfen verwendete Prallplatte 20 mit relativ weiten Ausblasöffnungen 22 abzutrennen, ohne da[ darauf geachtet werden muß, daß bereits die Prallplatte mikrowellendicht ausgestaltet ist. Ferner kann die beschriebene Gebläseeinheit universell, also auch be Backöfen mit konventioneller elektrischer Beheizung bzw. Umluftbeheizung verwendet werden, wobei die Wärmetransportscheibe 28 der Abführung der Betriebs wärme des Gebläsemotors 11 und die Napfscheibe 2f

jo als Wärmesenkelernent dienen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mikrowellenofen mit einer mikrowellendicht verschließbaren, mit einem Hochfrequenzosillator verbundenen Ofenmuffel, mit einer drehbaren, durch eine Öffnung in einer metallischen Muffelwand hindurchgeführten Welle eines Umluftgebläses oder dergleichen sowie mit einer im Bereich der Öffnung vorgesehenen Mikrowellendichtung in Form einer mit geringem Abstand parallel zur Muffelwand angeordneten und mit der Welle verbundenen metallischen Scheibe, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die, durch die radiale Grundplatte (14) des Gebläserades (12) des Uml"ftgebläses oder dergleichen gebildete Scheibe und ά die zwischen Scheibe und Muffelwand gebildet-: spaltartige Mikrowellenleitung eine in dieser Scheibe (Gebläserad 12) angeordnete Mikrowellentasche (24) vorgesehen ist.

2. Mikrowellenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (Grundplatte 14) eine mit der Welle (9) verbundene Nabe (15) aufweist, in der eine im wesentlichen Achsparallele, zu der die Öffnung (8) aufweisenden Muffelwand hin offene, die Mikrowellentasche bildende Ringnut (24) vorgesehen ist

3. Mikrowellenofen nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Länge (a) der Mikrowellenleitung (23) zwischen Scheibe und benachbarter metallischer Muffelwand und die Länge (b)ü?r Mikrowellentasche (24) jeweils etwa ¹ U der Wellenlänge der Mikrowellen beträgt.

4. Mikrowellenofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstana zwischen Scheibe (Grundplatte 14) und Muffelwand (Abdeckplatte 6) 1 —2 mm und die lichte Weite fender Mikrowellentasche bzw. der Ringnut (24) etwa 7 mm beträgt.

5. Mikrowellenofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Scheibe (Grundplatte 14) und Nabe (15) an dem in den Muffelinnenraum (2) hineinragenden Teil der Welle (9) befestigt sind.

6. Mikrowellenofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (15) einen durch die Öffnung (8) in der Muffelwand (Abdeckplatte 6) hindurchragenden Ansatz (25) aufweist.

7. Mikrowellenofen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Scheibe die radiale Grundplatte (14) eines Umluft-Gebläserades (12) dient, an welcher die Lüftei schaufeln (18) befestigt sind, deren Ringnabe die Ringnut (24) enthält.

8. Mikrowellenofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (14) einen inneren, die Scheibe bildenden Ringbereich (16) und einen vom inneren Ringbereich von der Muffelwano weg abgesetzten äußeren Ringbereich (17) aufweist.

9. Mikrowellenofen ^{nacn ?in oder mehreren der} vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der vorzugsweise hinteren, senkrechten Muffelwand eine zumindest der Größe eines außenliegenden Gebläsemotors (11) des Umluftgebläses entsprechende Ausnehmung (5) vorgesehen ist, die durch eine die Öffnung (8) für die Welle (9) aufweisende metallische Abdeckplatte (6), vorzugsweise unter Zwischenlage einer elektrisch leitenden

Dichtung (7) verschließbar ist, daß eng benachbart zur Abdeckplatte das Umluft-Gebläserad (12) auf der Motorwelle befestigt ist, das zum Muffelinnenraum (2) hin durch eine großflächige Luftaustrittsöffnungen (22), vorzugsweise breite Luftaustrittsschlitze aufweisende Prallplatte (20) abgedeckt ist.

10. Mikrowellenofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rotor (10) des Außenläufer-Gebläaemotors (U) eine zwischen letzterem und der Muffelwand bzw. der Abdeckplatte (14) liegende metallische Wärmetransportscheibe (28) befestigt ist, die mit geringem Abstand von vorzugsweise 1— 2 mm vor der äußeren Muffelbegrenzung angeordnet ist und einen mikrowellendichten Spalt mit einer radialen Länge von etwa 'Λ der Wellenlänge der Mikrowellen bildet

11. Mikrowellenofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetranspurtscheibe (28) auf der der Muffelwand zugewandten Oberfläche mit einem Ferritmaterial (30), vorzugsweise mit Ferritgummit beschichtet ist

12. Mikrowellenofen nach ein oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenfläche der die Öffnung (8) aufweisenden Muffelwand oder Abdeckplatte (14) eine metallische Napfscheibe (26) befestigt ist zur Bildung einer ringnutartigen, nur zur Welle (9) hin offenen Mikrowellentasche (27) zwischen Scheibeninnenfläche und Wandaußenfläche.