DE3120900A1 - Microwave operating space - Google Patents
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Abstract
Description
Anmeldung zum Patent hilfsweise QBM Mikrowellen-Arbeiteraum Zusatz zu 29 IO 961 *Application for patent alternatively QBM Microwave workroom addition to 29 IO 961 *
In heutigen Mikrowellenarbeitsräumen werden die HF-Felder durch besondere Mittel so beeinflusst, daß an der Stelle des Objekte im Zeitmittsl eine homogene Energieverteilung erzielt wird.In today's microwave work rooms, the HF fields are influenced by special means so that at the point of the object in the time averaging a homogeneous energy distribution is achieved.
Dies ist für relativ kleine und nicht stark absorbierende Objekte ausreichend, versagt aber, wenn die Dicke der Objekte in die Größe von Ά und mehr kommt bei den üblichen Absorptionswerten. Denn wegen der unvermeidlichen Schwächung der ursprünglich homogenen Strahlung beim Durchgang durch die Randteile bleibt für die Kitte weniger Energie übrig, die Temperatur dee Objektinneren bleibt zurück gegenüber der Bandteile. . ' Bekannte Beispiele:This is sufficient for relatively small and not strongly absorbing objects, but fails if the thickness of the objects is in the size of Ά and more comes with the usual absorption values. Because because of the inevitable weakening of the originally homogeneous radiation when passing through the edge parts, less energy remains for the putty, the temperature of the interior of the object remains lower than that of the belt parts. . ' Well-known examples:
Ein tiefgefrorenes Hähnchen kann bei raschem Aufwärmen außen bereits verkohlen, während in der Mitte noch Tleffrast herrscht.A frozen chicken can be charred on the outside when heated up quickly, while there is still tleff rest in the middle.
Eine tiefgekühlte Sahnetorte läuft In den heutigen Herden außen flüssig zusammen über einen inneren Eiskern.A frozen cream cake runs in today's stoves outside liquid together over an inner ice core.
Bei normalen Ausgangsteaperaturen sind die Verhältnisse ähnlich, nur weniger auffalend.At normal starting temperatures the conditions are similar, only less noticeable.
Die heutige Methode, die Zeiten zu dehnen oder in Impulsen zu tasten, 1st keine Lösung des Problems. .Today's method of stretching the times or feeling them in impulses, Is not a solution to the problem. .
Vielmehr 1st'es erforderlich, die Energie auf die Mitte des Objekts in bestimmtem Masse su konzentrieren. ^Rather, it requires the energy to be applied to the center of the object concentrate to a certain extent. ^ In Anlehnung as die Hauptanmeldung und Weiterbildung der dortigen Vorstellungen wird dies la folgenden möglich:Based on the main registration and further training of the performances there, this is possible as follows:
Konzentration bedeutet elektrisch die überlagerung von mindestens 2 Wellenzügen an dem gewünschten Ort. Linse und Hohlspiegel fallen aus Dimensierungsgründen aus. Es zeigt sich, daß mit 2 oder mehr getrennten Strahlungsquellen einwandfrei ausreichende Wirkungen erzielt werden können.Concentration electrically means the superposition of at least 2 Wave trains at the desired location. Lens and concave mirror fail for reasons of dimensioning. It has been shown that satisfactory effects can be achieved with 2 or more separate radiation sources.
Die Skizze zeigt einen Arbeltsraum mit 2 Strahlungequallen, hier einander gegenüberstehend. Die Quellen sind Fenster oder äquivalente Antennenkonstruktionen an den Enden von EnergiezuleitungenThe sketch shows a work room with 2 radiation jellyfish, here facing each other. The sources are windows or equivalent antenna constructions at the ends of power supply lines
-—" Temperaturverteilung l.zyl.Obj· bisher:falsch neu:richtig-— "temperature distribution l.cyl.obj · up to now: wrong new: right
2> . 1—«<f ρ-«—«—^r-- r 2>. 1 - «<f ρ -« - «- ^ r-- r
quellesource
Die beiden Wellenzüge stammen von verschiedenen Senäeröhren ohne Ijrequenzbeziehung zueinander, die !Frequenzen gehören zum gleichen Frequenzbereich, sind aber nicht identisch. Damit die Senceröhren sich gegenseitig nicht stören, sind in den Zuleitungen Richtleitorgane angebracht bei gleicher Polarisation oder die Polarisationen stehen senkrecht aufeinander. Die Energie der Primär strahlung fällt, ehe Wandreflektionen wirksam werden, mit i/'r^ oier höheren Potenzen (weeien der llah— feider) ab; s. Kurven 1 der Skizze.The two wave trains come from different sensor tubes without a frequency relationship to one another, the frequencies belong to the same frequency range, but are not identical. So that the Sencer tubes do not interfere with each other, directional elements are attached to the supply lines with the same polarization or the polarizations are perpendicular to one another. Before wall reflections take effect, the energy of the primary radiation declines with one or more higher powers (ways of the llah- feider); see curves 1 of the sketch.
Die Summe beider Einstrahlungen erreicht in der ICitte durch skalare Addition im Maximum fast den doppelten V.er"c vie im benachbarten Minimum; s. Kurve 2.The sum of both irradiations in the middle reaches almost double the V. er "c vie in the neighboring minimum through scalar addition; see curve 2.
Diese Konzentration 2:1 ist für viele Anwendungsbeispiele bereit! ausreichend. Wird ein Objekt in die Kitte gebracht, dessen Rande: ungefähr in die Minima fallen, so verringert sich das ΚΑΣ/ΚΙΪΤ-Verhältnis von 2:1 im Idealfall auf 1:1, d.h. das Objekt wird' in der Mitte elektrisch genauso hoch "belastet wie am Rand, es .' wird also homogen erwärmt.This 2: 1 concentration is ready for many application examples! sufficient. If an object is brought into the putty, the edge of which: fall roughly into the minima, the ΚΑΣ / ΚΙΪΤ ratio is reduced ideally from 2: 1 to 1: 1, i.e. the object will ' in the middle just as electrically "loaded as at the edge, it." is thus heated homogeneously.
2. Fall:2nd case:
Die beiden Wellenzüge stammen von derselben Senderöhre bzw, von Röhren auf gleicher Frequenz gesteuert. Die Quellen sollen in !frequenz, Phase, Amplitude und Polarisation gleich sein.Dann * -treten bekanntlich im Zwischenraum stehende Wellen auf mit einem Verhältnis 1:°° zwischen Max. und Kin^lm Abstand von ^/2 der · Minima Kurvej3 der Skizze. Der Abfall nach Kurve-2 addiert sich, naturgemäß dominiert Kurve 3 den Verlauf in der Kitte. Hechts das Ergebnis bei einem zylindrischen Objekt. Bei Dämpfung durch ein Objekt werden wieder die liax. erniedrigt, wegen der Energieabgabe, die Min. aber stärker erhöht wegen der Energienachlieferung für die Kax. Die Anwendungsmöglichkeiten sind umfassender-Im folgenden handelt es sich um die praktische Ausführung der genannten Vorstellungen.The two wave trains come from the same transmitter tube or controlled by tubes at the same frequency. The sources should be in ! frequency, phase, amplitude and polarization must be the same. Then * - it is known that standing waves occur in the space with a ratio of 1: °° between max. and kin ^ lm distance of ^ / 2 of the Minima curve j3 of the sketch. The drop after curve-2 adds up, Curve 3 naturally dominates the course in the putty. Pike the result for a cylindrical object. When damped by an object, the liax. lowered, because of the energy output, but the min. increased more because of the additional energy supply for the Kax. The application possibilities are more extensive-Im the following is the practical implementation of the ideas mentioned.
.Als Zuleitungen haben sich elektrisch wie mechanisch unerwarteter Weise ertrem flache Hohlleiter und Bandleitungen, also mit geringem Wellenwiderstand, bewährt. Sie lassen siö.h sehr gut anpassen, beanspruchen wenig Raum und können leicht zu Bestandteilen der Wände gemacht werden..As feed lines have been electrically and mechanically more unexpected Flat waveguides and ribbon cables, i.e. with low wave resistance, have proven their worth. You leave it very well adapt, take up little space and can easily be made part of the walls.
BAD ORSOfNALBAD ORSOfNAL
b.'. stellt nit 1 den Arbeitsraum dar, 2 ist die Zuleitung; voc näer (3), 4- aas !Fenster ζ us Verteilunrsleiter 5 πι it den beiden rahlungsquellen 6. Die Quellenaufsicht von oben und von unten ; igt 8 und B^ je nach Objektgröße von normaler Breite oder dcnp- j lter Breite. Im letzten lall erhält das Fenster in der Kitte B. eine metallische Brücke passender Induktivität, um den i ;rahlungsf scher · zu verbreitern und störende Vi ellenf ormen zu j iterbinden. Der Wirkungsbereich wird verbreitert durch Anv:en- <b. '. nit 1 represents the working space, 2 is the supply line; voc Näer (3), 4- aas! window ζ us distribution manager 5 πι it the two sources of information 6. The supervision of sources from above and from below; igt 8 and B ^ depending on the object size of normal width or dcnp- j lter width. In the last lall the window gets in the putty B. a metallic bridge of suitable inductance to widen the noise and to create disturbing vial shapes connect. The area of action is broadened by Anv: en- <
mg eines Drehtellers 7- Das Objekt wird ggf. durch passende nterlage in die geeignete !Raumhöhe ε-ebracht, wie in Abb. 2 arch das gestrichelte Objekt angedeutet.mg of a turntable 7- The object is possibly replaced by suitable Bring the cover to the appropriate room height, as shown in Fig. 2 arch the dashed object indicated.
η den Drehteller oder sonstige mechanische Verschiebungen arch elektrische Anordnungen zu ersetzen, zeigt Abb.2 eine sjti- j etrische Wiederholung des Verteilungswellenleiters, gespeist on gleichen Sendear ohr 9· Die Koppelfenster 4 und 4'müssen geenphasig sein,, also einen Abstand von ungeraden'*v'^/2 haben, ainit die Quellen 6 gleichphasig bleiben. Tür ein mehr rechtckiges Objekt werden die Fenster der Quellen wie 1C ausgebil-.et, für ein rundes, z.B. Torten, wie 10', Zur Leistungssteuerung kann eine 2* Sende/rÖhre eingesetzt werden durch Auftei-.ung des Hohlleiters 2 und symmetrische -Ankopplung von beiden leiten* ..."... . - .To replace the turntable or other mechanical displacements arch electrical arrangements, Fig.2 shows a sjti- j etric repetition of the distribution waveguide, fed by the same transmitter ear 9 · The coupling windows 4 and 4 'must be in phase, so a distance of odd' * v '^ / 2, so that the sources 6 remain in phase. For a more rectangular object, the windows of the sources are designed like 1C, for a round, e.g. cake, like 10 ', a 2 * transmitter / tube can be used for power control by dividing the waveguide 2 and symmetrically - Coupling of both lines * ... ".... -.
irnisin« gegenseitige Überkopplung aus "benachbarten Fenstern 6 5U vermeiden, wird <Lann eine Reflektionssperre 11 von e^rpericentell zu "bestimmender Höhe in ?orm einer Metallplatte oder | Iquiv. eingesetzt. · iirnisin "mutual cross-coupling from" neighboring windows 6 Avoid 5U, a reflection barrier 11 from e ^ rpericentell to be determined in the form of a metal plate or | Equiv. used. · I
rtährend die Abb,-1 nnd 2 sich vorwiegend auf Eins at seien be- ·! ziehen, gilt Abb. 3 für Durchlauf öfen, insbesondere' zum trockne:: dünner Schichten. ιWhile the figures -1 and 2 are predominantly on one pull, Fig. 3 applies to continuous ovens, especially 'to dry: thin layers. ι
Die Strahlungsrichtung steht insier senkrecht auf der !Fenster- t ebene. Daher sind die Strahlungsquellen 6 schräg nach vorne eingestellt, wenn die Pfeilrichtung die Objektsbewerung anzeigt, der Höhenabstand des Raumes 1 betraft ungefehr 3/^-λ. Dann wiederholt sich nach Passieren der Primärstrahls durch das Objekt und fiandreflektion der Zentrierungsvorgang in der Kitte, wo die 1 Polarisation um die Ebene des Objekts pendelt. Vie die rechte Skizze zeigt, sind wegen des flachen Objekts benachbarte !Fenster 6 phasengleich. Die üahl richtet sich nach dem Objekt.The radiation direction is perpendicular to the insier! T window level. The radiation sources 6 are therefore set obliquely forwards when the direction of the arrow indicates the object evaluation, the height distance of the room 1 is approximately 3 / ^ - λ. Then, after the primary beam has passed through the object and reflected, the centering process repeats itself in the cement, where the 1 polarization oscillates around the plane of the object. As the right-hand sketch shows, because of the flat object, neighboring windows 6 are in phase. The choice depends on the object.
l!as Lrrebnis stellt: eine außergewöhnlich rute ho~o~ere ■verseilung der Leistung auf dem flachen Otjekt dar-, die jleder modernen Anforderung gerecht wird, z.B. beim !Trocknen von Folien und Perben.l ! The idea represents: an extraordinarily high level of stranding of the performance on the flat project, which meets all modern requirements, for example when drying foils and perbes.
Abb.A-, Ansicht von vorn, und iVbt.5, Ansicht von oben, zeigen einen Durchlaufofen in Zylinderforn, bevorzugt für Flüssigkeiten oder Schüttgut, das gtff. in eiueiE zusätzlichen Isolierrohr geführt wird. Die Anordnung Ιεζ- baus te inartig zusammengesetzt. 1 ist der Arbeitsraum, die Pleilrichtung seine Achse, 5 öLer Verteilerhohlleiter, 6 die ,jtrahlunrsfenster, 12 die K ont acreplatt en für die Senderöhren, 13 das Einkor^eiioch. ■ Ie vorliegenden £eispielBfall vird also ebenfalls die reoiaetrische Addition, ar.rewendet, gegenüberliegende Srrahlungsquellen haben gleiche rola- . risation, Phase und Amplitude, dadurch wird die Konzentration auf die (Tbjektmitte nach früheren Ausführungen scaärfer und da~ Eit die Entkopplung zwischen zwei in der Achsenrichtung aufeinanderfolgende lenster 6 fast total, in der gezeichneten Anordnungjenergetisch gemessen kleiner als 1/1000. Ist .der Durchmesser von 1 großer als ^3, können Y>ellenformen der Art Enr. entstehen, die etwas stärker überkoppeln. Dann bringt man zwei aufeinanderfolgende Bausteine durch Drehung jam die Achse in einem Winkel zueinander an, bo, daß das eine lenster im Strahlungsminimum des anderen liegt, die bekanntlich zyklisch aufeinander folgen. Mehrere !Leiter 5 können wieder über einen gemeinsamen Xeiter gespeist werden. Im Beispiel ist der Hohlleiter 5 über die kurze Seite gekrümmt, prinzipiell ist die Krümmung über die lange ' ..- ... .gleichwertig, sie gestattet Eöhrenorientierung parallel der Achse, falls erforderlich.Fig.A-, view from the front, and iVbt.5, view from above, show a continuous furnace in the shape of a cylinder, preferably for liquids or bulk goods, the gtff. is guided in an additional insulating tube. The arrangement Ιεζ- is composed in a manner. 1 is the working space, the direction of the axis is its axis, 5 oil distribution waveguides, 6 the jtrahlunrsfenster, 12 the k ont acre plates for the transmitter tubes, 13 the Einkor ^ eiioch. In the present example case, the reometric addition is also used, ar. This means that the concentration on the center of the object is sharper according to earlier explanations and that the decoupling between two windows 6 following one another in the axial direction is almost total, in the arrangement shown, measured energetically, is less than 1/1000. The diameter From 1 greater than ^ 3 , Y> waveforms of the type E no . can arise, which overcouple a little more. Then, by rotating the axis, two successive building blocks are attached at an angle to each other, so that one is at the radiation minimum of the other Several conductors 5 can again be fed via a common X conductor. In the example, the waveguide 5 is curved over the short side, in principle the curvature over the long '...- .... is equivalent, it allows tube orientation parallel to the axis if required.
r:ee:en der außergewöhnlich guten Entkopplung der Bausteine können hiermit öfen beliebiger Leistung auf kleinem Raum zusammengebaut werden.r: ee: en the exceptionally good decoupling of the building blocks With this, ovens of any capacity can be assembled in a small space will.
In allen geschilderten Fallen, kann man durch Steuerung von Amplitude und insbesondere der Phase, letztere z.E. durch Verschieben der Stellen 4·, die Lage der i-.ariine in der geometrischen Eöhe verändern.In all cases described, one can control the amplitude and in particular the phase, the latter e.g. by moving of places 4 ·, the position of the i-.ariine in the geometrical height change.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE3120900A1 true DE3120900A1 (en) | 1983-06-16 |
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Family Applications (1)
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