DE3242638C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wellenleiter mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Bei üblichen Mikrowellenöfen werden im allgemeinen Wellenleiteranordnungen mit einem rechteckigen über die Länge gleichbleibenden Querschnitt vorgesehen und zwar bevorzugt gegenüber einer Form mit sich verjüngendem Querschnitt. Der Grund warum sich im Querschnitt verjüngende Wellenleiter nicht weiter verbreitet sind, ist in der Tatsache zu sehen, daß diese schwerer zu fertigen sind als übliche rechteckige Wellenleiteranordnungen und im wesentlichen, weil derartige Ausbildungen höhere Herstellkosten bedingen auf Grund der Komplexitität des Aufbaus. Sich im Querschnitt verjüngende Wellenleiter würden aber eine geringere Höhe benötigen, was dem Streben nach erhöhter Kompaktheit der Einheit und damit des gesamten Gerätes sehr entgegenkommen. Mit der ständig wachsenden Forderung nach kombinierten Koch- und Heizgeräten mit einer Vielzahl von Funktionen ist deshalb eine leicht zu fertigende und hohe Sicherheit aufweisende, sich im Querschnitt verjüngende Wellenleiteranordnung äußerst wünschenswert.

Aus der DE-OS 24 24 778 ist ein Mikrowellenofen bekannt bei dem ein Wellenleiter mit einem sich in Ausbreitungsrichtung der Welle kontinuierlich verjüngendem Querschnitt vorgesehen ist.

Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Wellenleiter mit sich verjüngendem Querschnitt anzugeben, welcher mit wenig Aufwand herzustellen ist und dabei eine hohe Sicherheit, sowie Kompaktheit garentiert.

Diese Aufgabe wird mit einem Wellenleiter mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben.

Dabei kann ein derart gemäß der Erfindung aufgebauter Wellenleiter in einfacher Weise hergestellt werden, und zwar sehr viel einfacher als bisher durch Tiefziehen, was die Herstellkosten bei der Fertigung des Wellenleiters wesentlich reduziert.

Gemäß der Erfindung wird der Wellenleiter in der Begrenzung der E-Ebene aus mehreren Flächenteilen zusammengesetzt, wobei an den Berührungskanten zwischen den einzelnen Flächenteilen der E-Ebene parallel zu dem elektrischen Feld im Wellenleiter Schlitze von einer Breite weniger als 1/10 der verwendeten Hochfrequenzenergie vorgesehen werden. Hierdurch entfällt die Notwendigkeit den Wellenleiter durch Tiefziehen herzustellen und es wird ein einfaches Herstellen eines Wellenleiters mit sich verjüngendem Querschnitt erreicht, die auch für eine Massenproduktion geeignet ist.

Der Grundaufbau eines Wellenleiters nach der Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen unter Bezugnahme auf den Stand der Technik erläutert.

In diesen Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung des Feldlinienverlaufes in einem aus dem Stand der Technik bekannten Hohlleiter mit einheitlichem Rechteckquerschnitt zur Erläuterung der Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Ofens mit einem sich verjüngenden Wellenleiter;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Wellenleiters mit sich verjüngendem Querschnitt in seinem Aufbau.

Die Fig. 1 zeigt einen Abschnitt eines Rechteck-Wellenleiters 1 mit einheitlichem Querschnitt, dessen Wände Strom während der TE₁₀-Phase führen. Ein solcher Hohlleiter ist z. B. aus dem Buch von Sinonyi: "Theoretische Elektrotechnik" Berlin 1973, 5. Aufl. S. 812-816 (insb. Abb. 4.67) bekannt. Eine Ebene senkrecht zur elektrischen Feldausbreitung in dem Rechteck- Wellenleiter 1 während der TE₁₀-Phase wird als H- Ebene 2 bezeichnet, während die Ebene parallel zu dem elektrischen Feld als E-Ebene 3 bezeichnet wird. Die Wandströme fließen in Richtung der Pfeile innerhalb des Wellenleiters 1. Angenommen, daß Schlitze 4 und 5 begrenzter Breite parallel zu den Wandströmen in dem Wellenleiter 1 vorgesehen sind, so entsteht hierdurch keine Beeinflussung des inneren elektrischen Feldes. Deshalb würde keinerlei Energie durch diese Schlitze 4 und 5 austreten. Schlitze 6 und 7 senkrecht zu dem Wandstrom I würden jedoch das innere elektrische Feld verändern und den Austritt von elektrischen Wellen wesentlich erhöhen. Deshalb kann gemäß der der Erfindung vorausgehenden Erkenntnis ein mit sich verjüngenden Querschnitt versehener Rechteckwellenleiter durch einfaches Stanzen und Biegen oder dgl. und ohne Tiefziehen nur dadurch hergestellt werden, daß auftretende Schlitze in den Bereich verlegt werden in dem keine Energie aus den Schlitzen austritt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform eines Wellenleiters nach der Erfindung wird nun in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen erläutert.

Wie am besten aus Fig. 2 zu ersehen ist, werden die Hochfrequenzwellen von einem Hochfrequenzoszillator oder einem Magnetron 19 erzeugt und in den Heizraum 11 über eine Antenne 31 und einen sich verjüngenden Wellenleiter 20 und eine Drehantenne 23 eingespeist, wobei die Drehantenne 23 von einem Motor 21 über einen Bandantrieb angetrieben wird.

Die Fig. 3 zeigt den Aufbau eines Wellenleiters 20 mit sich verjüngendem Querschnitt in weiteren Einzelheiten. Der Wellenleiter hat eine Rechteckform, welche definiert wird durch die E-Ebene 24 parallel zu dem elektrischen Feld in dem Rechteck-Wellenleiter und der H-Ebene 25 senkrecht zur E-Ebene, wobei die E-Ebene 24 aus dem sich verjüngenden Flächenteil 26 und den beiden Rechteck-Flächenteilen 27, 28 besteht. An den Verbindungen zwischen dem Flächenteil 26 und dem Flächenteil 27 sowie zwischen dem Flächenteil 26 und dem Flächenteil 28 sind schmale Schlitze 29 und 30 vorhanden, die sich von der Oberseite zu der Unterseite an diesen Verbindungskanten erstrecken. Die Wandströme I in dem sich verjüngenden Wellenleiter 20 fließen in Pfeilrichtung. Da die Wandströme in den Flächenteilen 26, 27 und 28 parallel zu den Schlitzen 29 und 30 fließen, haben diese Schlitze 29 und 30 keinen Einfluß auf das innere elektrische Feld, so daß auch im wesentlichen kein Austritt von Wellen über die Schlitze 29 und 30 erfolgt.

Solange die Breite der Schlitze 29 und 30 kleiner als 1/10 der Wellenlänge der angewendete Hochfrequenzenergie ist, ist der Wellenaustritt vernachläßigbar bei Mikrowellenöfen, wie sie im Haushalt, Betrieb und Geschäft verwendet werden. Er ist jedoch auch abhängig von der Form des Wellenleiters 20. Es ist wünschenswerter, daß die Schlitzbreite kleiner ist als 1/20 der Wellenlänge (z. B. 6 mm). In diesem Fall ist der Wert der Strahlungsleistungsdichte weniger als 0,5 mW/cm².

Ein derartiger Wellenleiter 20 mit sich verjüngendem Querschnitt mit Schlitzen 29 und 30 kann in einfacher Weise aus Blech, und zwar durch einfaches Stanzen und Biegen hergestellt werden.

Deshalb kann der Wellenleiter im Gegensatz zu einer teuren Herstellung im Tiefziehverfahren auch in der Massenproduktion mit Einsparung von Zeit und Geld gefertigt werden. Ein Klebeband kann auf die Schlitze 29 und 30 aufgebracht werden, um den Durchtritt von Luft oder dgl. zu unterbinden und um ein das Eindringen von fremden Substanzen, wie Dunst und Staubkörnern, in den sich verjüngenden Wellenleiter 20 zu verhindern sowie um die Antenne 31, die sich vom Magnetron 19 nach innen erstreckt gegen heiße Umgebungsluft zu schützen, und damit eine stabile und dauerhafte Arbeitsweise des Wellenleiters 20 und des Magnetrons 13 zu garantieren.

Claims (3)

1. Wellenleiter für einen Mikrowellenofen, mit zwei im Querschnitt rechteckigen Wellenleiterabschnitten (27, 28) unterschiedlichen Querschnitts und einem dazwischenliegenden rechteckigen Wellenleiterabschnitt (25) mit sich in Ausbreitungsrichtung der Wellen kontinuierlich verringerndem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Abschnitte aus zwei Blechteilen bestehen, nämlich einem ebenen ersten Blechteil, das eine gemeinsame Grundfläche (H-Ebene) für alle drei Abschnitte (27, 25, 28) bildet und einem darauf aufgesetzten zweiten Blechteil, das aus einem einzigen gestanzten Blechzuschnitt gebildet ist, der die der genannten Grundfläche für die drei Abschnitte gegenüberliegende Grundfläche und die sich seitlich daran anschließenden sechs Seitenflächen (26, 27, 28; E-Ebene) umfaßt, wobei die Seitenflächen an ihren gegenseitigen Begrenzungslinien eingeschnitten sind und dieses zweite Blechteil durch entsprechendes Abkanten gebildet ist, und daß die Einschnitte derart ausgebildet sind, daß die im abgekanteten Zustand entstehenden Schlitze (29, 30) parallel zu den Wandströmen ausgerichtet sind und eine Breite von weniger als einem Zehntel der Wellenlänge aufweisen.

2. Wellenleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (29, 30) mit einem Klebeband abgedeckt sind.

3. Wellenleiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Seitenflächen (26, 27, 28) Befestigungsabschnitte anschließen, die nach dem Abkanten auf den Seitenflächen senkrecht nach außen stehen.