DE3134000C2

DE3134000C2 - Hochfrequenz-Heizvorrichtung

Info

Publication number: DE3134000C2
Application number: DE3134000A
Authority: DE
Inventors: Syozo Fuji Shizuoka Kobayashi; Yukio Suzuki
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1980-08-28
Filing date: 1981-08-28
Publication date: 1985-03-28
Also published as: GB2083730A; GB2083730B; FR2489646B1; AU531450B2; CA1163329A; FR2489646A1; DE3134000A1; AU7429381A

Abstract

Die Hochfrequenz-Heizvorrichtung enthält eine Drehscheibe (15), welche eine Grundplatte aus einem Material mit niedrigem dielektrischen Verlust besitzt und oben in einer Heizkammer (13) um ihre Mittelachse drehbar angeordnet ist, sowie eine Mehrzahl von Hochfrequenz-Abschirmstücken, welche jeweils auf der Grundplatte angeordnet sind und eine Erregungsöffnung zwischen sich festlegen, welche mehrere Abschnitte besitzt, die sich radial von der Mittelachse zum Außenumfang der Grundplatte erstrecken. Die Drehscheibe (15) wird durch einen Motor oder durch einen Teil des Luftstroms zum Kühlen eines Magnetrons (23) angetrieben, wobei die durch ein Magnetron (14) erzeugte Hochfrequenzenergie in die Heizkammer (13) durch einen Wellenleiter (19) und die Erregungsöffnung eingeführt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochfrequenz-Helzvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, beispielsweise auf einen Mikrowellenherd.
Eine derartige Heizvorrichtung Ist sius der US-PS 29 20 174 bekannt. Dort Ist eine Drehscheibe vorgesehen,

* welche eine metallische Schicht und In dieser Schicht Schlitze aufweist, durch die die Hochfrequenzenergie eingekoppelt wird. Diese Schlitze sind dort allerdings verhältnismäßig klein, und sie erstrecken sich weder zur

Achse der Drehscheibe noch zum Außenrund. Dadurch kann auch die Verteilung der Mlkrowellenenergle mit

dieser bekannten Vorrichtung nicht optimal gestaltet werden.

Die DE-OS 29 48 314 beschreibt einen Mikrowellenherd mit rotierbaren Strahlern, wobei die Hochfrequenz-

" energie von einem Wellenleiter einem Strahlersystem zugeführt wird, das eine dielektrische Trägerplatte mit daran angebrachten Metallstreifen umfaßt. Von diesem Strahlersystem wird die Hochfrequenzencrgle In die Heizkammer eingekoppelt. Bei dem dort verwendeten Strahlersy.slcm Ist es aber notwendig, die sich Im Wellenleiter ausbreitenden elektrischen Transversalwellen oder magnetischen Transversal wellen In die über das Strahlersystem ausgestrahlten elektromagnetischen Transversalwellen umzuwandeln, da die Metallstreifen und das

⁶⁽¹ Ende des Wellenleiters eine Übertragungsleitung bilden. Daher muß der Abstand zwischen einem sich aus dem Wellenleiter In den Herdraum erstreckenden Leiter und einer Kurz.schlußplatte auf eine Vicrtelwellenlange der sich Im Wellenleiter ausbreitenden Hochfrequenzenerglc eingestellt werden. Außerdem muß eine geeignete Impedanzspannung durch Wahl des Durchmessers der ElnkopplungsOffnung sowie der Dicke und Gleichmäßigkeit der dielektrischen Trägerplatte vorgenommen werden. Diese Maßnahmen bringen es mit sich, daß bei

'" diesem bekannten Mikrowellenherd eine Verminderung der Abmessungen des Slrahlersyslcms und eine Verringerung von dessen Gewicht Einschränkungen unterworfen Ist.

Aufgabe der Erfindung Ist es, eine Hochfrequenz-Hclzvorrlchlung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die In die llcl/kanimcr eingeführte llochfrcquenzencrglc besser verteilt wird, wobei die gesamte Vorrlch-

lung möglichst klein In Ihren Abmessungen gemacht werden kann.

Erflndungsgemäß wird diese Aufgabe mil den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelost. Vorteilharte Ausgestaltungen der Erfindung sind In den Unteransprüchen angegeben.

Durch die erflndungsgemaße Ausbildung der Drehscheibe bei einer Hochfrequenz-Heizvorrichtung wird Im Vergleich zum Stand der Technik ein größerer Betrag an Hochfrequenz durch den Mittelabschnltt der Drehscheibe Ip. die Heizkammer eingeführt, um dadurch die Temperaturvertellung In der Heizkammer gleichförmig zu gestalten. Gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen mit Wlrbelgebläse und Drehteller kann diese Drehscheibe dünner gemacht werden, so daß der oben erwähnte Zweck sogar mit kleineren Abmessungen erreicht wird. Entsprechend kann die gesamte Vorrichtung klein gehalten werden.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbelsplelen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Flg. 1 und 2 einen Längs- und einen Querschnitt für eine Ausführungsform einer Hochfrequenz-Heizvorrichtung;

Fi g. 3 und 4 jeweils In Draufsicht und Im Schnitt eine Drehscheibe, wie sie In der Hochfrequenz-Helzvorrtchtung verwendet 1st;

FIg. 6 und 7 jeweils In Draufsicht und im Schnitt eine abgewandelte Drehscheibe; is Flg. 5 und 8 jeweils Tests zur Prüfung der Brauchbarkelt der Hochfrequenz-Heizvorrichtung; Flg. 9 und 10 jeweils In Draufsicht und im Schnitt eine weitere Abwandlung der Drehscheibe;

Flg. 11 und 12 jeweils Im Längsschnitt und im Querschnitt eine weitere Ausführungsform der Hochfrequenz-Heizvorrichtung;

Fig. 13 eine perspektivische Darstellung einer in der Hochfrequenz-Helzvorrlchtung nach den Fig. 11 und 12 angeordneten Drehscheibe;

Flg. 14 bis 16 In perspektivischer Darstellung, In Draufsicht und In einer Schnittdarstellung eine weitere Abwandlung der Drehscheibe;

Flg. 17 bis 19 wiederum In perspektivischer Darstellung, In Draufsicht und Im Querschnitt nochmals eine weitere Abwandlung der Drehscheibe.

Die Flg. 1 und 2 zeigen die schematische Anordnung einer Hochfrequenz-Helzvorrlchtung, wie beispielsweise eines Mikrowellenherdes, In welchen? das Bezugszeichen 11 ein schachteiförmiges Gehäuse bezeichnet. In dem Gehäuse 11 Ist eine Heizkammer 13 untergebracht, welche mit einem runden Durchbruch (bzw. einer Öffnung) 12 in der Mitte Ihrer Dachseite versehen lsi, außerdem ein Magnetron (bzw. HF-Oszlllator) 14. Eine Tragplatte 13a, auf welcher die Speise aufgesetzt Ist, Ist nahe dem Boden der Heizkammer 13 angeordnet. Der runde ■*" Durchbruch 12 In der Dachseite der Heizkammer 13 lsi mit einer Tellungsplaue 16 verschlossen, welche aus einem Material mit niedrigem dielektrischem Verlust (tan <5), wie Polypropylen-Kunststoff, besteht und unterhalb des runden Durchbruchs 12 so angeordnet Ist, daß eine Drehscheibe 15, welche später beschrieben wird, gegen Dampf u. dgl. In der Heizkammer 13 abgeschirmt wird. Auf der Dachseite der Heizkammer 13 Ist ein hohler Kasten 17 so angeordnet, daß der runde Durchbruch 12 von oben her abgeschlossen wird. Dieser hohle Kasten 17 1st mit einem Verbindungstell 18 verbunden, welches den hohlen Kasten 17 mit einem Antennenabschnitt 14a des Magnetrons 14 elektromagnetisch koppelt, um so einen Wellenleiter 19 zu bilden. In den runden Durchbruch 12 Ist konzentrisch die Drehscheibe 15 mit einem Durchmesser, der ein weniger kleiner als der des runden Durtiibruchs 12 Ist, angeordnet.

Wie In den Flg. 3 und 4 dargestellt, umfaßt die Drehscheibe !5 eine runde Grundplatte 20 aus einem Mate- ⁴" rial mit niedrigem dielektrischen Verlustkoeffizienten und Hochfrequenzübertragungseigenschaften sowie Hochfrequenz-Abschirmstücke, welche durch vier Plättchen 21 aus fächerförmigem Leichtmetall, wie Aluminium, gebildet sind, von denen jedes zur Mitte hin einen Winkel von 90° besitzt. Diese Hochfrequenz-Abschirmstücke 21 sind auf der Grundplatte 20 so angeordnet, daß Ihre bogenförmigen Kanten mit dem Außenuv/ifang dir Grundplatte 20 fluchten und daß ei« kreuzförmige Erregungsöffnung In Form eines Schlitzes 22 mit einer ^ Breite B zwischen Ihren geradlinigen Seltenkanten gebildet wird. Die Drehscheibe 15 besitzt eine Welle 15a (Flg. I), welche mit der Drehwelle eines auf der Dachseite des hohlen Kastens 17 befestigten Motors 23 verbunden 1st, und sie wird In einer horizontalen Ebene gedreht, wobei die Welle 15a als Drehachse dient. Die Welle 15a besteht aus elnum Material mit niedrigem dielektrischem Verlust und kann mit der Grundplatte 20 In einem Stück gebildet sein.

Bei der Hochfrequenz-Helzvorrlchtung mit einer Anordnung nach obiger Beschreibung wird die von dem Magnetron 14 abgestrahlte Hochfrequenzencrgle durch den Verblndyngstell 18 In den hohlen Katen (Hohlleiter) 17 eingeführt. Die In den hohlen Kaslen 17 eingeführte Hocnfrequenzenergle wird durch die Oberflächen der Abschirmstücke 21 fast völlig reflektiert und so vom Eindringen In die HelzKammer 13 abgehalten. .Deshalb wird die Hochfrequenzenergie In dem hohlen Kasten 17 fast nur durch die Erregungsöffnung 22 In die Heiz- -'-^s kammer 13 eingeführt. Die Erregungsöffnung 22 dreht sich entsprechend der Drehung der Drehscheibe 15, so daß die In die Heizkammer 13 eingeführte Hochfrequenz gleichförmig verteilt werden kann. Wenn Im Falle der oben beschriebenen Vorrichtung der ringförmige Zwischenraum zwischen dem Außenumfang der Drehscheibe 15 einerseits und des runden Durchbruchs 12 andererseits groß gemacht wird, besteht die Gefahr, daß Hochfrequenz durch den ringförmigen Zwischenraum In die Heizkammer 13 eindringen kann, um so die Temperatur- ^m verteilung unregelmäßig zu gestalten. Es wurde durch Versuche ermittelt, daß Hochfrequenzenergle nicht durch diesen Zwischenraum In die Heizkammer 13 eindringen kann, wenn der Zwischenraum kleiner als A/8 gemacht wird, wobei A die Wellenlänge der Hochfrequenz Ist. Wenn die Frequenz der vom Magnetron 14 erzeugten Hochfrcquenzstrahiung beispielsweise 2450 MHz beträgt, wird man vorzugsweise die Abmessungen des runden Durchbruchs 12 und der Drehscheibe 15 so bestimmen, daß ein Zwischenraum von kleiner als 15 mm zwischen ^6S Ihren jeweiligen Außenumfängen besteht, wobei die Wellenlänge In diesem Fall A- 122 mm beträgt. Vorzugsweise wird auch der Durchmesser A der Drehscheibe nach einem ungeradzahligen Vielfachen von A/2 gewählt, so daß der Höchstbetrag an Hochfrequenzencrgle Im Zentrum der Drehscheibe 15, d. h., der Erregungsöffnung

22, eingeführt werden kann, und so den Unterschied zwischen der Temperatur Im Zentrumsabschnitt und der Temperatur um den Zcntrumsabschniu der Heizkammer 13 herum verringert, um dadurch die Tcmperuturvertellung In der Heizkammer 13 zu verbessern.

Ergebnisse von durchgeführten Temperaturvencllungslesls und Ergebnisse von Fallen, in denen Biskultku· chen In der Praxis unter Verwendung der mit der Drehscheibe 15 gemäß obiger Beschreibung versehenen Hochfrequenz-Heizvorrlchtung gebacken wurden, werden nachfolgend gezeigt. Bei den Tcmpcraturvertellungstesls wurden fünf Wasserladungen verwendet, welche entsprechend der Darstellung In Flg. S auf der Tragplatte 13a positioniert waren, wobei die Heizzeit 2 min und 30 s betrug. Das Temperaturverteilungsverhältnis wird folgendermaßen ausgedrückt:

Verteilungsverhältnis (Y)

maximaler Teniperaturanstiegswert

minimaler Temperaturanstiegswert

Mittlerer Temperuturanstieg.swert

x 100 (%)

20 25

Im einzelnen zeigt Tabelle I FBlIe, denen die Breite B der Erregungsöffnung 22 genau auf 25 mm gehalten wird, wahrend der Durchmesser A der Drehscheibe 15 verändert wird. Der Unterschied zwischen der jeweiligen Dicke von aufgequoiienen Biskultkuchen korrespondiert mit dem jeweiligen Unterschied zwischen der maximalen und der minimalen Höhe der Biskultkuchen nach Beendigung des Backens.

Tabelle 1	Verteilungsver	Dickenunterschied
Durchmesser A	hältnis	der Biskuilkuchen
	(%)	(mm)
(mm)	43	25
120	38	22
140	30	18
160	23	15
180	33	20
200	39	24
220

45 50

65

Aus Tabelle ! wird klar, daß die TernperaiurveneÜung gleichförmig !si, wenn der Durchmesser ,4 im wesers'.ll· chen gleich dreimal A/2 (■ 183 mm für λ = 122 mm) Ist; das Ist der Fall bei A = 180 mm. In diesem Fall wird das Innere des Ofens gleichförmig Im Zentrum und dessen Umgebung beheizt Ist, und der Unterschied In der jeweiligen Dicke der aufgequollenen Blskuitkuchen Ist möglichst klein; ein bei derartigen Verhaltnissen durchgeführtes Backen (oder Kochen) Ist entsprechend gut.

Tabelle 2 zeigt Testergebnisse für den Fall, bei welchem der Durchmesser A der Drehscheibe 15 auf einem festen Wert von 180 mm (dem optimalen Wert von Tabelle I) gehalten wird, wahrend die Breite B der Erregungsöffnung 22 verändert wird.

Tabelle 2	Verteilungsver hältnis	Dickenunterschied von aufgegangenen Biskuitkuchen
Breite B	(%)	(mm)
(mm?	20	15
10	23	14
20	26	15
30	38	25
40	43	25
50

Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, daß die Temperaturverteilung gleichförmig wird, wenn die Schlitzbreite B bei etwa λ/4 (■ 30 mm) liegt, und daß das derart durchgeführte Backen von Blskuitkuchen gut Ist. Deshalb wird die Breite B der In der Drehscheibe 15 gebildeten ErregungsöfTnung 22 vorzugsweise kleiner als A/4 gewählt.

Bei der Hochfrequenz-Helzvorrtchtung gemäß obiger Beschreibung Ist die ErregungsöfTnung 22 der Drehscheibe genau kreuzförmig, doch kann sie auch so gestaltet sein, daß sie In der Mitte der Drehscheibe eine größere Breite besitzt ais an deren Außenumfang, um es auf diese Weise zu ermöglichen, die Hochfrequenzenergie In der Mitte der Drehscheibe zu konzentrieren, um so eine gleichförmigere Temperaturverteilung In der Heizkammer zu erreichen.

Wie In den Flg. 6 und 7 gezeigt. Ist jedes der Metallplättchen 21, welche die Erregungsöffnung der Drehscheibe 15 festlegen, an seiner Oberkante bogenförmig abgeschnitten. Dadurch wird die Breite C der Erregungs-

oTfnung 22o Im Zentrum dec Drehscheibe 15 großer als die Breite B der Erregungsöfl'nung 22Λ nahe dem Umfang der Drehscheibe 15. In einer speziellen AusfUhrungslbrm ge mti (3 Flg. 6 und 9 beträgt die Breite C der Erregungsöffnung 22a 50 mm, wahrend die Breite H der Erregungsöffnung nur 30 mm betragt.

Nun werden Verglelchstcsts hinsichtlich der mit der Hochfrequenz-Heizvorrichtung erzielten Effekte beschrieben, wobei In der Hochfrequenz-Helzvorrlchiung In einem Fall die Drehscheibe nach Flg. 3 (oder die erste > Drehscheibe), bei der die Breite der Erregungsöffnung 22 mm Im Zentrum genau so groß Ist wie die Breite der Erregungsöffnung nahe Ihrem Außenumfang, und Im anderen Falle die Drehscheibe nach Flg. 6 (oder die zweite drehscheibe), bei der erstere öffnung großer Ist als letztere, verwendet wurde.

Der erste Test dient dazu, den Verteilungszustand von Hochfrequenzenergie, die In die Heizkammer eingeführt wurde, zu ermitteln, und er wurde ähnlich wie bei den bereits beschriebenen Tests In der Welse ausgefuhrt, daß fünf Behalter 34 auf der Tragplatte 13a In der Heizkammer positioniert wurden und daß das Magnetron für eine gewisse Zeltperlode eingeschaltet wurde, um den Temperaturanstiegswert von Wasser (330 cm³), das In jedem der Behälter 34 enthalten war, zu ermitteln. Es wurde wiederum die obige Definition für das Verteilungsverhältnis Y gewählt.

Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse der derart durchgeführten Tests. ι* Tabelle i

Er.·;¹.= /.weise

Drehscheibe Drehscheibe

¹Ki %

Verteilungsverhiiltnis (Y) 20 12,6

Wie sich aus Tabelle 3 ergibt. Ist das Veriellungsverhaiinls (Y) verhältnismäßig groß, wenn die erste Dreh- x scheibe verwendet wird. Das zeigt, daß die Abweichung der Tempcraturanstlegswerte von Wasser In den Behältern 34 groß Ist. Der Temperaturanstiegswert von Wasser In dem Behälter, der Im Zentrum der Tragplatte 13a angeordnet war, war In diesem Fall am geringsten. Das Verteilungsverhältnis (Y) wird klein, wenn die zweite Drehscheibe verwendet wird. Das zeigt, daß die Abweichung In den Temperaturanstiegswerten von Wasser In den Behältern 34 gleich Ist. Wenn deshalb die Breite der Erregungsöffnung 22 Im Zentrum der Drehscheibe 15 *< genau so groß gemacht wird wie deren Breite In der Nähe des Außenumfangs der Drehscheibe, so wird Speise od. dgl., die auf der Tragplatte 13a In deren Zentrum angebracht Ist, schwieriger zu erwärmen sein als diejenigen Dinge, die außen um das Zentrum herum angeordnet sind. Wenn jedoch die Breite der Erregungsöffnung 22 Im Zentrum der Drehscheibe 15 größer gemacht wird als die Breite der öffnung in der Nähe des Außenumfangs der Drehscheibe 15, kann die durch den Mittelabschnitt der Erregungsöffnung 22 in die Hetzkammer 13 eingeführte Hochfrequenzenergie erhöht werden, um den Verteilungszustand von Hochfrequenzenergie auszugleichen, so daß Speise od. dg!., die auf der Tragplatte 53ü angebracht lsi, gleichförmig cr#8rrni werden kann.

Der zweite Test wurde In der Welse ausgeführt, daß ein Behälter 36, In welchem Material (Teig) für Blskultkuchen 35 enthalten war, auf die Tragplatte 13a In der Heizkammer 13 aufgesetzt wurde und daß der Zustand des gebackenen Biskultkuchens (bzw. die Höhe / zwischen dem Mittelabschnitt von aufgequollenem Blskultku- ■*" chen 35 und dem oberen Rand des Behälters 36 gemäß Flg. 8) ermittelt wurde, und zwar jeweils In den Fallen, In denen die erste und die zweite Drehscheibe verwendet wurden. Tabelle 4 zeigt die Testergebnisse.

Tabelle 4 Erste Zweite

Drehscheibe Drehscheibe
mm mm

Höhe (t) des Biskuitkuchens 14 10

Wie sich aus Tabelle 4 ergibt, quillt der Mlttelabschnltt des Biskultkuchens 35 hoch auf bzw. wird der Wert r groß, wenn die erste Drehscheibe verwendet wird, während der Mittelabschnitt des Biskultkuchens 35 weniger hoch aufquillt bzw. der Wert / klein wird, wenn die zweite Drehscheibe verwendet wird. Wenn deshalb die Breite der Erregungsöffnung 22 Im Zentrum der Drehscheibe größer gemacht wird als ihre Breite in der Nähe ^5: des Außenumfangs der Drehscheibe, kann der gesamte Biskultkuchen 35 gleichförmiger beheizt werden und Material, wie beispielsweise Biskultkuchen mit vergleichsweise großem Volumen, kann deshalb gut gebacken werden.

Um die Erregungsöffnung 22a Im Zentrum der Drehscheibe breiter als die Erregungsöffnung 226 nahe dem Umfang der Drehscheibe 15 zu machen, kann eine Gestaltung gemäß den Flg.9 und 10 Verwendung finden. Im einzelnen Ist dort jedes der vier Abschirmstücke auf der Grundplatte 20 durch ein fächerförmiges Metallplättchen 21 gebildet, dessen zur Mitte weisender Winkel θ größer ist als 90°. Die Metallplättchen sind symmetrisch zueinander rund um das Zentrum der Grundplatte 20 angeordnet, wobei Ihr jeweiliger Außenumfang mit dem der Grundplatte 20 fluchtet. Im Ergebnis wird die Erregungsöffnung 22 um so breiter, je näher sie dem Zentrum kommt, so daß die Hochfreq\ienzslrahiung im Zentrum der Drehscheibe 15 konzentriert wird. &5

Eine andere Ausführungsform einer erflndungsgemäßen Hochfrequenz-Heizvorrichtung wird nachfolgend anhand der Fig. 11 bis 13 beschrieben. Gleiche Teile wie in dem oben beschriebenen Beispiel sind mit gleichen Bezufiszelchen versehen, und eine Beschreibung dieser Teile erübrigt sich.

'!.j Oberhalb der Tellungsplatie 16, welche oben In der Heizkammer 13 angeordnet Ist, Ist die Drehscheibe 15

,} drehbnr aufgehängt. Die Drehscheibe 15 Ist unter dem runden Durchbruch 12 angeordnet, da die Grundplatte 20

U einen Durchmesser besitzt, der großer Ist als der des runden Durchbruchs 12. Jedes der aus Metallplättchen 21

U gebildeten AbschlrmstUcke Ist so geformt, daß es den gleichen Radius wie In dem bereits beschriebenen Beispiel

•'_t'j 5 hat, und jedes' ist Im Kreis des runden Durchbruchs 12 angeordnet. In der Erregungsöffnung 22, welche durch

diese Abschirmstücke 21 festgelegt wird, sind vier Stück Drehflügel 32 angeordnet, d. h., daß jeder der Drehflüij gel 32 sich radial auf der Drehscheibe 15 erstreckt, wobei seine Oberseite über die der Abschirmstücke 21 JjS hinausragt und jeder rechtwinklig gestaltet sowie aus einem Material mit niedrigem dielektrischem Verlust P hergestellt Ist. Vorzugswels; bestehen diese Drehflügel 32 aus demselben Material wie die Grundplatte 20, und $ ι» vorzugsweise sind sie einstückig an der Grundplatte 20 angeformt. Die Welle ISe ragt nach oben Im Zentrum

der Drehscheibe 15 vor, und sie Ist mittels Schrauben oder durch Schweißen an der Dachseite des hohlen

ij Kastens 17, welcher den Wellenleiter 19 bildet, befestigt. Die Welle 15a 1st durch ein Lager 40, welches In dem

j-i hohlen Kasten 17 eingehängt Ist, drehbar gelagert. Vorzugswelse hat das Lager 40 eine Höhe, die gleich Ist etwa

i$ '/₄ der Wellenlange der Hochfrequenzstrahlung. Das Lager 40 Ist durch einen Metallzylinder gebildet und dient

II 's als Hochfrequenz-Stlchleltung. Die Verwendung einer derartigen Stichleitung ermöglicht es, durch den Wellcn-Γ.^; leiter 19 verbreitete Hochfrequenz wirksam In die Heizkammer 13 einzuführen.

Ö Um die Höhe des Lagers 40 zu bestimmen, wurden Tests unter Verwendung verschiedener Lager durchge-

führt, welche sich voneinander In der Höhe unterschieden. Tabelle S zeigt Meßergcbnlssc mit Bezug auf das

jeweilige Vertellungsverhältnls (*) und die Unterschiede (mm) zwischen der Jeweiligen Dicke von aufgcquolle-

-" nen Biskultkuchen.

Tabelle 5 Stichleitung Verteilungsver- Dickenunterschied

hältnis von Biskuitkuchen

(mm) (%) (mm)

0 23 14

.10 ^{10 23 14}

20 20 13

25 17 12

30 15 10

35 18 Il

40 23 14 ■

Aus Tabelle 5 ergibt sich, daß das Vertellungsverhältnls und der Dickenunterschied von Biskultkuchen bevorzugte Werte annehmen und daß die Verteilung der Hochfrequenzstrahlung gleichförmiger Ist, wenn das Lager

mit der Höhe von 30 mm verwendet wird, was etwa einem Viertel der Wellenlänge (etwa 122 mm) dei Hochfrequenzstrahlung entspricht.

Eine Luftzufuhröffnung 41 Ist an einem Ende des Wellenleiters 19 an dessen Einlaßseite ausgebildet. Ein Gebläse 43, welches durch einen Motor In Drehung versetzt wird, Ist Im Gehäuse 11 angeordnet und bringt Luft In die Heizkammer 13 durch einen Luftzufuhrspalt, welcher durch die Deckplatte der Heizkammer 13, durch die

⁴> Drehscheibe 15 und die Teilungsplatte 16 sowie durch Löcher (nicht dargestellt) In der Teilungsplatte 16 bestimmt wird, um so die Heizkammer 13 zu kühlen. In den Dachselten der Heizkammer 13 und der Rückwand des Gehäuses 11 sind Luftauslaßöffnungen 45 bzw. 46 eingeformt, durch welche die zum Kühlen der Heizkammer 13 verbrauchte Luft aus dem Gehäuse 11 abeführt wird. Die durch das Geblase 43 zugeführte Luft wird teilweise durch die Luftzufuhröffnung 41 In den Hohlkasten 17 geschickt, wie durch einen Pfeil / dargestellt, und dann durch die Öffnung 46 nach außen abgeführt, um dabei die Drehscheibe 15 anzutreiben.

Bei der Hochfrequenz-Heizvorrlchtung mit einer Anordnung gemäß obiger Beschreibung wird die Drehscheibe 15 nicht durch einen Motor in Drehung versetzt, sondern durch einen Teil des zum Kühlen des Magnetrons 14 dienenden Luftstroms. Genauer gesagt, werden die Drehflügel 32 der Drehscheibe 15 durch einen Teil des zum Kühlen des Magnetrons 14 dienenden Luftstroms getrieben, so daß die Drehscheibe 15 In Drehung versetzt wird,

wobei die Drehwelle ISo als Drehachse dient. Somit kann derselbe Effekt wie beim ersten Beispiel hler ohne Verwendung eines Motors zum Antrieb der Drehscheibe 15 erreicht werden.

Bei den oben beschriebenen Beispielen Ist die Drehscheibe 15 so ausgebildet, daß jeweils die ganze Unterseite der Abschlrmstücke 21 die Oberfläche der Grundplatte 20 berührt. Die Hochfrequenzstrahlung wird In diesem Fall an den Ecken der einzelnen Abschlrmstücke 21 konzentriert, d. h. an den Spitzen des jeweiligen Fächers und an den Stellen, wo jeweils die gerade Seite die Bogenselte schneidet, und diese Ecken werden übermäßig erhitzt, wodurch die Grundplatte 20 durch die Hitze verformt wird. Wenn diese Hitzedeformation eingetreten ist, kann die Drehscheibe 15 nicht gleichmäßig rotleren, wodurch die Temperaturverteilung In der Heizkammer ungleichmäßig wird. Es 1st deshalb von Vorteil, dieser Hitzedeformation vorzubeugen. Zu diesem Zweck kann die Unterseite eines jeden der Abschirmstücke 21 In einem bestimmten Abstand von der Oberseiie der Grand-

platte 20 angeordnet werden, wie dies in Jen Flg. 14 bis 16 dargestellt 1st, oder es können Löcher an diesen Stellen der Grundplatte 20 eingebracht wenden, weiche den Ecken der jeweiligen AbschlrmstQcke 21 entsprechen, um so diese Ecken nicht direkt In Kontakt mit der Grundplatte gelangen zu lassen, wie dies in den Fig. 17 bis 19 gezeigt 1st. Im Falle der Drehscheibe gemäß Flg. 14 bis 16 sind Vorsprünge 20a einstückig an der

Grundplatte 20 an mehreren Stellen der Grundplatte 20 angeformt, und die Abschlrmsiücke 21 sind auf diesen Vorsprungen 2-¹Vi angebracht. Deshalb sind die AbsehtritiStücke 21 nur durch die Höhe der Vorsprünge 20o von /.· .r Grundplatte 20 getrennt angeordnet. Diese Vorsprünge 20a können unabhängig von der Grundplatte 20 hergestellt und durch Irgendwelche hierfür gcclgne'-cn Mittel zwischen der Grundplatte 20 und den Abschlrmstücken 21 befestigt werden. Vorzugsweise Ist die Höhe der Vorsprünge 20a In manchen Fällen über 0,5 mm angesetzt.

Im Falle der Drehscheibe 15 gemäß Flg. 17 bis 19 sind die ersten vier Durchbrüche 206 rund um die Mute der Grundplatte 20 angeordnet, und weitere 8 Durchbrüche 2Or sind nahe dem Außenumfang der Grundplatte 20 angeordnet. Jedes der Abschirmstücke 21 Ist mit seiner Spitze an einem der ersten Durchbrüche und mit seinen anderen Ecken an einem der weiteren Durchbrüche 20t- angeordnet. Diese Durchbrüche können auch durch Ausnehmungen ersetzt werden, welche In die Oberfläche der Grundplatte 20 mit einer bestimmten Tiefe eingeformt sind.

Bei den beschriebenen Ausführungsbelsplelen der Hochfrequenz-Helzvorrlchtung Ist die Erregungsöffnung der Drehscheibe 15 Im wesentlichen kreuzförmig In einigen Beispielen ausgeführt, doch kann sie In beliebiger Form In der Welse gestaltet sein, daß sie mehrere Abschnitte besitzt, welche sich radial vom Zentrum der Drehscheibe zu deren Außenumfang erstrecken und sich beispielsweise In deren Zentrum kreuzen.

Hierzu S Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hochfrequenz-Hefzvorrichlung mit

einem Gehäuse und einer Im Gehäuse untergebrachten 1 teilkammer, deren Dach.sellc einen Durchbrach aufweist,

einem Hochfrequenzgenerator,

einer Einrichtung zum Einführen der vom Hochfrequenzgenerator erzeugten Hochfrcqucnzenerglc durch den

Durchbruch In die Heizkammer,

einer um Ihre Mittelachse drehbaren Drehscheibe zur Verteilung der Hochfrequcnzcncrgle In der Heizkammer, wobei die Drehscheibe eine Grundplatte aus einem Material mit niedrigem dielektrischem Verlust aufweist und an der Heizkammer so angeordnet Ist, daß sie Im wesentlichen den Durchbruch abdeckt, und wobei auf der Grundplatte Hochfrequenz-AbschlrmslQcke angeordnet sind, die zwischen sich Schlitze als Erregungsoffnung zum Elnkoppeln der Hochfrequenzsnergie in die Heizkammer freilassen,
sowie mit einer Antriebseinrichtung für die Drehscheibe,

dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (A) der Drehscheibe (15) annähernd einem ungeradzahligen Vielfachen der halben Wellenlange der Hochfrequenzenergie entspricht und daß sich die Schlitze (22) radial von der Mittelachse der Drehscheibe (15) bis zu deren Außenumfang hin erstrecken.

2. Hochfrequenz-Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (12) rund IA₁ and daß die Drehscheibe (15) konzentrisch In dem Kreis des runden Durchbruchs angeordnet ist.

3. Hochfrequenz-Helzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen dem Außenumfang der Drehscheibe (15) und dem Innenumfang des Durchbruchs (12) kleiner Ist als etwa'/, der Weilenlange der Hochfrequenzenergie.

4. Hochfrequenz-Helzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehscheibe (15) einen Durchmesser (A) aufweist, der etwa gleich dreimal der halben Wellenlange der Hoch-

^:i frequenzenergie ist.

5. Hochfrequenz-Helzvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Schlitze (22) eine Breite (B) besitzt, welche geringer Ist als ein Viertel der Wellenlange der Hochfrequenzenergie.

6. Hochfrequenz-Helzvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis S, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeder der schlitze in Richtung auf die Mittelachse der Drehscheibe (15) hin verbreitert.

7. Hochfrequenz. Helzvo' lchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (40) der Drehscheibe (15) eine Höhe aufweist, weiche In den Wellenleiter mil einer Lange gleich '/« der Wellenlange der Hochfrt uenzenergle hineinragt. ,

8. Hochfrequenz-Helzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenz-Abschirmstücke fächerförmige Metallplättchen (21) sind, welche symmetrisch um die Mittelachse der Grundplatte (20) angeordnet sind und wobei jeder der Schlitze (22) durch einander benachbarte Seiten der Metallplättchen begrenzt Ist.

9. Hochfrequenz-Helzvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ecken der fächerförmigen Metallplättchen (21) Im Abstand von der Oberfläche der Grundplatte angeordnet sind.

10. Hochfrequenz-Helzvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte

(20) mehrere Durchbrüche (2Qb, 2Or) aufweist, und daß jedes der fächerförmigen Metallplättchen (21) so auf der Grundplatte angeordnet Ist, daß seine Ecke jeweils über einem Durchbruch liegt.