DE3621108C2 - - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/72—Radiators or antennas
Description
Die Erfindung betrifft ein Mikrowellen-Heizgerät gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Es ist ein Mikrowellen-Heizgerät bekannt (US-PS 44 12 117),
bei welchem die von der Oszillatoreinheit erzeugten
Mikrowellen an einen Ausgangsstift geliefert werden,
der in das Innengehäuse vorragt und die Mikrowellen
an einen rotierenden Wellenleiter liefert, durch den
die Mikrowellen in Richtung gegen den eigentlichen
Heizraum gerichtet bzw. verteilt werden, der von dem Raum,
in welchem der rotierende Wellenleiter angeordnet ist,
durch eine für Mikrowellen durchlässige Trennwand
getrennt ist. Der rotierende Wellenleiter ist in Form
eines dreiflügeligen geschlossenen Kastens vorgesehen,
der in jedem Flügel eine schlitzförmige Strahleröffnung
aufweist. Die Gesamtausführung dieses bekannten
Mikrowellen-Heizgerätes ist vergleichsweise kompliziert
und aufwendig.
Bei einem anderen bekannten Mikrowellen-Heizgerät
(CH-PS 6 39 807) ist der außerhalb des Heizraumes ange
ordnete feste Wellenleiter in Form eines Hohlleiters
vergleichsweise großen Durchmesser vorgesehen, von wel
chem aus die Mikrowellen über einen Koaxialleiter in
den Heizraum gelangen, der einen Außenleiter und einen
Mittelleiter besitzt, von denen der Mittelleiter mit
einem rotierenden Wellenleiter verbunden ist, von welchem
aus die Mikrowellen im Heizraum verteilt werden. Der
feste Wellenleiter hat geradlinige Abschlußflächen,
wodurch sich eine ungleichmäßige Ablenkung der ange
lieferten Mikrowellen ergibt, so daß diese mit un
gleichmäßiger Verteilung über den Koaxialleiter zu
dem rotierenden Wellenleiter gelangen. Der rotierende
Wellenleiter ist auch hier als im wesentlichen drei
flügeliger geschlossener Kasten ausgebildet, wobei
in jedem Flügel eine schlitzförmige Strahleröffnung
vorgesehen ist.
Bei einem anderen bekannten Mikrowellen-Heizgerät
(US-PS 37 89 179) weist der an einem Ende mit der
Oszillatoreinheit verbundene feste Wellenleiter ein
gleichachsig zur Oszillatoreinheit angeordnetes Ge
häuse auf, in welchem eine einen Hohlraum zum Ver
mischen der aus der Oszillatoreinheit austretenden
Mikrowellen aufweisende Kopplungs- und Verteilungs
einrichtung vorgesehen ist, die eine halbkreisförmige
Hinterwand besitzt und in deren Hohlraum eine sich
drehende Reflektoreinheit angeordnet ist, die eine
gekrümmte Schaufel bzw. einen solchen Flügel auf
weist, die bzw. der radial einwärts der halbkreis
förmigen Wand umläuft. Aus dem Hohlraum gelangen die
Mikrowellen über eine rechteckige Öffnung in das
den Heizraum enthaltende Innengehäuse, wobei die
rechteckige Öffnung in einer Seitenwand des Innen
gehäuses vorgesehen ist. In der oberen Hälfte der
rechteckigen Öffnung befindet sich eine Verteiler
platte und in der unteren Hälfte eine Lochplatte
für den Zutritt von Luft. Die Gesamtausführung die
ses bekannten Gerätes ist vergleichsweise kompliziert.
Es ist schließlich auch ein Mikrowellen-Heizgerät
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bekannt
(DE-OS 33 31 432), bei welchem das mit der Anregungs
öffnung in Verbindung stehende Ende des festen Wellen
leiters durch eine praktisch geradlinige Wand gebildet
ist. Dadurch ergibt sich ungleichmäßige Ablenkung der
angelieferten Mikrowellen, so daß diese mit ungleich
mäßiger Verteilung in den Heizraum eintreten. Dadurch
verringert sich gleichzeitig die Wirksamkeit der
Mikrowellen, so daß eine vergleichsweise große Menge
an Mikrowellen von der Oszillatoreinheit geliefert
werden muß, was zu einer unerwünschten Temperatur
erhöhung der Oszillatoreinheit führen kann. Dieser
Nachteil kann auch nicht durch die Gestaltung des
rotierenden Wellenleiters in Form einer mit der
Antriebswelle als Mittelpunkt allgemein sektorförmi
gen bzw. dreieckförmigen horizontalen Platte aufge
hoben werden, deren Kantenlängen besondere Abmessungs
verhältnisse haben und durch die eine verbesserte Ab
strahlung der Mikrowellen erzielt werden soll.
Im wesentlichen gleiche Nachteile bestehen bei einem
ähnlichen bekannten Mikrowellen-Heizgerät
(GB-PS 15 91 140), bei welchem Mikrowellen entweder von
der Unterseite des Gehäuses oder von der Unterseite und
von der Oberseite in den Heizraum eintreten. Bei allen
Ausführungen ist der rotierende Wellenleiter in Form
einer dreiflügeligen horizontalen Platte vorhanden,
die in jedem Flügel eine schlitzförmige Strahler
öffnung besitzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mikrowellen-Heizgerät
der einleitend genannten Art derart auszuführen, daß die
Hochfrequenzenergie mit noch gleichmäßigerer Vertei
lung in den Heizraum geführt wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kenn
zeichnenden Teiles des Patentanspruches 1.
Bei einem Mikrowellen-Heizgerät gemäß Patentanspruch 1
werden die auf die halbkreisförmige Seitenwand auf
treffenden Mikrowellen in allen Richtungen gleichmäßig
reflektiert, so daß sich keine Konzentration von
Mikrowellen an bestimmten Stellen ergibt. Demgemäß ist
die Dichte des Mikrowellenstromes nach der Reflexion
an der halbkreisförmigen Seitenwand gleichmäßig, so
daß die Mikrowellen mit gleichmäßiger Verteilung durch
die Anregungsöffnung hindurch in den rotierenden Wellen
leiter eintreten. Durch die gleichmäßige Verteilung
und gleichmäßige Dichte des Mikrowellenstromes ergibt
sich eine bessere Ausnutzung der Mikrowellen, so daß
die Oszillatoreinheit nur eine geringere Menge an
Mikrowellen zu liefern braucht, wodurch sich praktisch
keine unerwünschte Temperaturerhöhung der Oszillator
einheit ergibt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindukng sind in den Unter
ansprüchen angegeben.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Schnittansicht des Heizgeräts gemäß der
Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in
Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines rotierenden
Wellenleiters,
Fig. 4 eine in vergrößtertem Maßstab gehaltene Teil-
Schnittansicht zur Darstellung einer Anregungsöffnung
und ihres Umgebungsbereichs
und
Fig. 5A bis 5D schematische Darstellungen verschiedener
Betriebszustände des rotierenden
Wellenleiters;
Fig. 6 eine Kennlinie für die Beziehung zwischen
dem Durchmesser der Anregungsöffnung und
der Ausgangsleistung,
Fig. 7 eine Aufsicht auf eine erste Abwandlung
des rotierenden Wellenleiters und
Fig. 8 und 9 Schnittansichten einer zweiten bzw.
dritten Abwandlung des rotierenden
Wellenleiters.
Gemäß Fig. 1 umfaßt das Heizgerät ein Außengehäuse 10
und ein in diesem angeordnetes Innengehäuse 12, das
einen Heizraum 14 festlegt, der an der Vorderseite
offen und durch eine nicht dargestellte, vom Außengehäuse
getragene Tür verschließbar ist. In einer oberseitigen
Wand 12 a des Innengehäuses 12 ist eine kreisförmige
Anregungsöffnung 16 ausgebildet,
und an der Oberseite der oberseitigen Wand
12 a ist ein fester Wellenleiter 18 einer rechteckig-
rohrförmigen Gestalt befestigt. Das eine Ende des
Wellenleiters 18 erstreckt sich bis zum Bereich über
der Öffnung 16, während sein anderes Ende vom Innengehäuse
12 auswärts ragt. An diesem anderen Ende des
Wellenleiters 18 ist ein Mikrowellen-Oszillator oder
Magnetron 20 befestigt. In der Bodenwand des einen
Endes des Wellenleiters 18 ist eine kreisförmige
Wellen-Übertragungsöffnung
22 ausgebildet, welche dieselbe Größe besitzt wie die
Anregungsöffnung 16 und koaxial zu letzterer angeordnet
ist. Die Öffnungen 16 und 22 besitzen jeweils einen
Durchmesser von 70 mm oder mehr. Die vom Magnetron
20 erzeugten Mikrowellen werden über den Wellenleiter
18, die Öffnung 22 und die Anregungsöffnung
16 in den Heizraum 14 geleitet.
Der der Anregungsöffnung 16 zugewandte Teil der oberseitigen
Wand 18 a des festen Wellenleiters 18 liegt
um die Höhe A tiefer als der restliche Teil dieser
oberseitigen Wand. Dies bedeutet, daß er um den Abstand
oder Betrag A näher an der oberseitigen Wand 12 a
des Innengehäuses 12 liegt und damit einen Stufenteil
24 festlegt. Gemäß Fig. 2 ist die Seitenwand 18 b an
der einen Stirnseite des Wellenleiters 18 halbkreisförmig
ausgebildet und koaxial zur Anregungsöffnung
18 angeordnet. Der Wellenleiter 18 mit dem Stufenteil
24 wird durch entsprechendes Biegen ausgebildet. Die
Seitenwand 18 b wird dagegen durch Tiefziehen
ausgebildet.
Am Stufenteil 24 des Wellenleiters 18 ist ein Elektromotor
26 befestigt, dessen Antriebswelle 28 sich
durch die Wellenübertragungsöffnung 22 und die
Anregungsöffnung 16 in den Heizraum 14 erstreckt. Die
koaxial zur Öffnung 16 angeordnete Antriebswelle 28
besteht aus einem wärmebeständigen, dielektrischen
Werkstoff, z.B. einem Fluorharz. Ein im Heizraum 14
angeordneter rotierender Wellenleiter 30 ist am unteren
Ende der Welle 28 befestigt und durch den Elektromotor
26 in Drehung versetzbar. Der rotierende
Wellenleiter 30 ist aus einem leitfähigen Werkstoff,
wie Aluminium, als dünnwandiger, oberseitig offener
Kasten ausgebildet. Wahlweise kann der Wellenleiter
30 aus einem Kunstharz geformt sein. Im letzteren
Fall wird die Oberfläche des Kunstharz- oder
Kunststoffgebildes metallisiert. Gemäß den Fig. 2 und 3
weist der rotierende Wellenleiter 30 einen in etwa
rechteckigen Boden 30 a auf. Im Boden 30 a ist eine vom
Mittelpunkt des Bodens zur einen Stirnseite hin versetzte
Befestigungsbohrung 31 zur Aufnahme der Antriebswelle
28 ausgebildet. Die Breite des Bodens 30 a
ist größer als der Durchmesser der Anregungsöffnung
16. Der Endabschnitt der Antriebswelle 28 ist in der
Bohrung 31 im Boden 30 a mittels einer Befestigungsschraube
32 festgelegt. Der rotierende Wellenleiter
30 ist dabei so gehaltert, daß seine Öffnung nach
oben weist bzw. der oberseitigen Wand 12 a des Innengehäuses
12 zugewandt ist und die Anregungsöffnung 16
abdeckt. Insbesondere ist dabei die eine Seitenwand
30 b am einen Ende des Wellenleiters 30 halbkreisförmig
ausgebildet und koaxial zur Anregungsöffnung 16 angeordnet.
In dem Endabschnitt des Bodens 30 a des Wellenleiters
30, welcher von dem die Befestigungsbohrung
31 aufweisenden Endabschnitt abgewandt ist, ist eine
rechteckige Strahleröffnung 34 ausgebildet, die sich
über die Breite des Bodens 30 a erstreckt. Längs der
Seitenkante der Strahleröffnung 34, die sich quer
über den Boden 30 a erstreckt und sich an ihrer von
der Befestigungsbohrung 31 abgewandten Seite befindet,
ist ein Wellenreflektier-Abschnitt 36 angeformt, der
aus einem hochgezogenen Teil 38 besteht, welcher bei
der Ausbildung der Strahleröffnung 34 im Boden 30 a
durch Hochbiegen des sich vorher über die Strahleröffnung
34 erstreckenden Bodenteils in der Weise, daß
er aufwärts in Richtung auf die oberseitige Öffnung
des rotierenden Wellenleiters 30 ragt, ausgebildet
worden ist. Das freie Ende des Teils 38 ist unter
Bildung eines Schrägabschnitts 38 a in Richtung auf
die Befestigungsbohrung 31 abgebogen. Der Reflektierabschnitt
36 ist somit materialeinheitlich mit dem
rotierenden Wellenleiter 30 ausgebildet. Die Höhe
dieses Reflektierabschnitts 36 und der Neigungswinkel
des Schrägabschnitts 38 a sind in Abhängigkeit von
Form und Größe des Heizraums 14 so gewählt, daß die
über die Anregungsöffnung 16 in den Wellenleiter 30
eingeführten Mikrowellen reflektiert werden
und über die Strahleröffnung 34 alle Ecken im Inneren
des Heizraums 14 bestreichen können.
An der Innenfläche der oberseitigen Wand 12 a des
Innengehäuses 12 ist eine den rotierenden Wellenleiter
30 zum Schutze desselben abdeckende oder
umschließende Membran 40 angebracht. Diese
Membran besteht aus einem Werkstoff mit hoher
Strahlungstransparenz, z.B. einem wärmebeständigen Kunstharz.
Im Bodenbereich des Heizraums 14 ist eine Mulde
42 zum Aufsetzen eines Tellers o.dgl. oder des zu
garenden Nahrungsmittels vorgesehen.
Im folgenden sind Arbeitsweise und Gebrauch des
vorstehend beschriebenen Mikrowellen-Heizgeräts im
einzelnen erläutert.
Zunächst werden das zu garende Nahrungsmittel auf das
Backblech 42 im Heizraum 14 aufgelegt
und ein nicht dargestellter Steuer- oder Bedienschalter
betätigt. Hierdurch wird der Elektromotor 26 zum
Drehen des rotierenden Wellenleiters 30 in Betrieb
gesetzt, wobei Mikrowellen
vom Magnetron 20 emittiert werden. Gemäß Fig. 4 werden
die emittierten Mikrowellen im festen Wellenleiter
18 weitergeleitet und über die Übertragungsöffnung
22 sowie die Anregungsöffnung 16 in den rotierenden
Wellenleiter 30 eingeleitet. Sodann werden die Mikrowellen
über die Strahleröffnung 34 des rotierenden
Wellenleiters 30, der mit der Antriebswelle 28 in
Drehung versetzt ist, in den Heizraum 14 eingeleitet.
Dabei werden die Mikrowellen aufgrund der Drehung des
Wellenleiters 30 bewegt, so daß
das Nahrungsmittel durch die Mikrowellen erwärmt und
gegart wird.
Da insbesondere die Seitenwand 30 b des rotierenden
Wellenleiters 30 halbkreisförmig ausgebildet ist,
werden die in den Wellenleiter 30 eintretenden Mikrowellen
stets gleichmäßig oder gleichförmig in Richtung
auf die Strahleröffnung 34 reflektiert (vgl.
Fig. 5A bis 5D), und zwar unabhängig von der jeweiligen
Winkelstellung des Wellenleiters 30. Gemäß Fig. 4 werden
die Mikrowellen weiterhin durch den Reflektierabschnitt
36 reflektiert und über die Strahleröffnung
34 in den Heizraum 14 gerichtet.
Das erfindungsgemäße Mikrowellen-Heizgerät mit dem
beschriebenen Aufbau bildet die nachstehend angegebenen
Vorteile.
Der feste Wellenleiter 18 ist mit dem Stufenteil 24
versehen, der um die Höhe A tiefer als der restliche
Abschnitt über der Anregungsöffnung 16 liegt und auf
dem der Elektromotor 26 montiert ist. Der Abstand
zwischen der Oberseite des Elektromotors 26 und der
oberseitigen Wand des Innengehäuses 12 kann somit um
den Abstand A kleiner sein als bei der bisherigen
Konstruktion, bei welcher der Elektromotor auf dem
festen Wellenleiter montiert ist, der keinen Stufenteil
oder -abschnitt aufweist. Die Höhe des das Innengehäuse
12, den festen Wellenleiter 18 und den Elektromotor
26 aufnehmenden Außengehäuses 10 kann demzufolge
um den Betrag A kleiner sein als beim bisherigen
Heizgerät. Das Außengehäuse 10 kann somit ohne Änderung
des Fassungsvermögens des Heizraums 14 kompakter
ausgebildet sein. Durch diese Verkleinerung des Außengehäuses
können die Material- und damit die Fertigungskosten
für das Gerät entsprechend gesenkt werden.
Da der Elektromotor 26 tiefer angeordnet ist, kann
außerdem die Antriebswelle 28 um die Länge A verkürzt
sein. Infolgedessen wird eine Schwingung des rotierenden
Wellenleiters 30 bei seiner Drehung weitgehend
unterdrückt, so daß ein Anstoßen des Wellenleiters
30 an der oberseitigen Wand 12 a des Innengehäuses 12
vermieden wird. Auf diese Weise können die Mikrowellen
jederzeit ohne Geräuschentwicklung aufgrund
einer Berührung zwischen Wellenleiter 30 und Wand 12 a
und ohne Verformung oder sonstige Beschädigung des
rotierenden Wellenleiters 30 wirksam abgestrahlt werden.
Der die Anregungsöffnung 16 übergreifende Stufenteil
24 beeinflußt in keiner Weise die den festen
Wellenleiter 18 durchlaufenden Mikrowellen, und er
ruft auch keine unerwünschten reflektierten
Wellen hervor.
Da an der Strahleröffnung 34 des rotierenden Wellenleiters
30 der Reflektierabschnitt 36 vorgesehen ist,
werden die zum Wellenleiter 30 übertragenen Mikrowellen
durch den Reflektierabschnitt 36 sowie aufgrund
der Drehung des Wellenleiters 30 entsprechend
gestreut. Die Mikrowellen werden daher über die Strahleröffnung
34 in allen Richtungen in den Heizraum 14
abgestrahlt, so daß sie den Innenraum des Heizraums
gleichmäßig bestreichen. Die Mikrowellen können somit
zur gleichmäßigen Erwärmung gleichförmig auf Oberseite
und Randabschnitte des Nahrungsmittels gerichtet
werden, auch wenn das Nahrungsmittel massig ist oder
sich in einer Ecke des Heizraums 14 befindet. Durch
die gleichmäßige Anlegung der Mikrowellen wird eine
höhere Heiz- oder Erwärmungsleistung für das
Nahrungsmittel gewährleistet.
Der Reflektierabschnitt 36 wird bei der Ausbildung
der Strahleröffnung 34 im Boden 30 a des rotierenden
Wellenleiters 30 durch Hochziehen eines Teils des
Bodens 30 a ausgebildet. Für den Reflektierabschnitt
36 sind mithin keine getrennten Bauteile erforderlich,
vielmehr kann er durch Pressen bzw. Stanzen o.dgl.
materialeinheitlich mit dem rotierenden Wellenleiter
30 ausgebildet bzw. an ihm angeformt werden. Dieser
Umstand trägt wiederum zu einer Senkung der Fertigungskosten
bei. Der Reflektierabschnitt 36 dient dabei
nicht nur zum Streuen der Mikrowellen, sondern
auch zur Erhöhung der Steifheit des rotierenden Wellenleiters
30 zwecks Verhinderung einer Verformung
oder eines Verziehens desselben. Im Fall einer Verformung
können am rotierenden Wellenleiter 30 aufgrund
der Konzentration des Magnetfelds möglicherweise
Funken entstehen.
Die Übertragungsöffnung 22 des festen
Wellenleiters 18 und die Anregungsöffnung 16 besitzen
jeweils eine kreisrunde Form, so daß die Breite D
(Fig. 5A) des rotierenden Wellenleiters 30 praktisch
dem Durchmesser der beiden Öffnungen 22 und 16 entsprechen
kann.
Durch die kreisrunde Form der Übertragungsöffnung
22 und der Anregungsöffnung 16 kann der rotierende
Wellenleiter 30 mit kleinen Abmessungen
und geringem Gewicht ausgelegt werden. Infolgedessen
werden die Ausgangsverluste der Mikrowellen
im rotierenden Wellenleiter 30 herabgesetzt, wobei gleichzeitig
ein kleinerer Antriebsmotor verwendet werden
kann, was zu einer Kostensenkung beiträgt.
Die Durchmesser von Übertragungsöffnung 22 und
Anregungsöffnung 16 sollten bevorzugt 70 mm oder mehr
betragen. Wie aus Fig. 6, welche Versuchsergebnisse
veranschaulicht, hervorgeht, kann in diesem Fall die
Ausgangsleistung größer sein als bei einem Durchmesser
von weniger als 70 mm. Wenn die beiden Öffnungen
22 und 16 als Wellenleiter eines kreisförmigen
Querschnitts angesehen werden, ergeben sich die folgenden
Beziehungen:
d = 2r und
λ c = 2 π r/1,841 = 3,412r,
λ c = 2 π r/1,841 = 3,412r,
worin bedeuten:
d = Durchmesser von Übertragungsöffnung 22 und
Anregungsöffnung 16
λ c = Grenzwellenlänge.
λ c = Grenzwellenlänge.
Wenn die Frequenz f der Mikrowellen gleich
f = 2450 MHz ist, beträgt die Wellenlänge λ c = 122,4 mm,
so daß sich r = 35,9 mm und daher d = 2×35,9 mm =
71,8 mm (theoretischer Wert) ergeben.
Das obige Rechenbeispiel zeigt an, daß die
Ausgangsleistung verbessert ist, wenn der Durchmesser
d von Übertragungsöffnung 22 und Anregungsöffnung
16 jeweils 70 mm oder mehr beträgt.
Die Seitenwand 18 b des festen Wellenleiters 18 an der
Seite der Anregungsöffnung 16 ist halbkreisförmig ausgebildet
und koaxial zur Anregungsöffnung 16 angeordnet.
Sie vermag daher die Mikrowellen unter Verminderung
ihres Ausgangsverlusts wirksam
zu reflektieren, wodurch die Hochfrequenz-
Ausgangsleistung verbessert wird. Bei der Herstellung
des Wellenleiters 18 kann außerdem der Endabschnitt
an der Seite der Seitenwand 18 b durch Tiefziehen
ausgebildet werden, ohne daß dafür Punktschweißvorgänge
an Eckabschnitten oder andere umständliche
Arbeitsgänge, wie sie im Fall eines quadratischen
Endabschnitts nötig sind, erforderlich
wären. Der feste Wellenleiter 18 läßt sich somit einfach
und kostensparend herstellen. Auch wenn die Seitenwand
18 b zur Anregungsöffnung 16 exzentrisch angeordnet
ist, vermag sie die erwähnten Wirkungen zu
gewährleisten, solange sie halbkreisförmig ausgebildet
ist.
Bei der beschriebenen Ausführungsform ist außerdem
auch die Seitenwand 30 b des rotierenden Wellenleiters
30 an der Seite der Anregungsöffnung 16 halbkreisförmig
ausgebildet. Die in den Wellenleiter 30 eintretenden
Mikrowellen können somit in verschiedenen
Richtungen reflektiert werden, wodurch die Reflexionsleistung
oder der -wirkungsgrad verbessert wird. Auf
diese Weise kann der Ausgangsverlust reduziert
werden, und das Volumen bzw. die Menge der
von der Seite des rotierenden Wellenleiters zur Seite
des Magnetrons zurückreflektierten Mikrowellen kann
verringert werden. Infolgedessen kann ein Temperaturanstieg
am Magnetron 20 und am Wellenleiter 30
verhindert werden.
Selbstverständlich ist die Erfindung keineswegs auf
die beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern
verschiedenen Änderungen und Abwandlungen zugänglich.
Wie beispielsweise aus Fig. 7 hervorgeht, kann die
Seitenwand 30 b des rotierenden Wellenleiters 30 aus
einer Anzahl von abgebogenen Abschnitten 40 bestehen,
die im wesentlichen in Form eines einem Halbkreis angenäherten
Mehrecks angeordnet sind. Die Strahleröffnung
34 kann ebenfalls kreisförmig ausgebildet sein.
Die Anordnung nach Fig. 7 bietet dieselben Wirkungen
und Vorteile wie die vorher beschriebene Ausführungsform.
Abweichend von der vorher beschriebenen Ausführungsform
kann außerdem der Reflektierabschnitt 36 des rotierenden
Wellenleiters 30 gemäß Fig. 8 so gestaltet
sein, daß der Teil 38 nach unten abgebogen oder abgewinkelt
ist. Außerdem ist der Wellenleiter 30 auch
nicht auf einen Reflektierabschnitt beschränkt, vielmehr
kann er auch zwei oder mehr Reflektierabschnitte
aufweisen. Gemäß Fig. 9 kann der rotierende Wellenleiter
einen zweiten Reflektierabschnitt 42 zusätzlich
zum Abschnitt 36 aufweisen. Der Abschnitt 42 besteht
dabei aus einem Vorsprung 44, der durch Hochziehen
eines Teils des Bodens 30 a des Wellenleiters
30 zwischen der Befestigungsbohrung 31 und der Strahleröffnung
34 ausgebildet ist. Die in den Wellenleiter
30 eintretenden Mikrowellen werden dabei durch
den Vorsprung 44 und anschließend durch den hochgezogenen
Teil 38 diffus reflektiert und hierauf über
die Stahleröffnung 34 in allen Richtungen in den
Heizraum 14 abgestrahlt. Bei dieser Abwandlung bewirken
der Vorsprung 44 und der Teil 38 eine synergistische
Kombination ihrer Wellenreflexionswirkungen,
so daß die Mikrowellen noch wahlloser als bei der beschriebenen
Ausführungsform gestreut werden können.
Die Anordnung ist nicht auf einen Vorsprung 44 beschränkt,
vielmehr kann der Wellenleiter 30 mit zwei
oder mehr derartigen Vorsprüngen versehen sein.
Darüber hinaus lassen sich dieselben Wirkungen wie
bei der beschriebenen Ausführungsform dann erzielen,
wenn unter Weglassung des hochgezogenen Teils 38 nur
ein Vorsprung 44 vorgesehen ist.
Die Antriebseinrichtung für den rotierenden Wellenleiter
30 ist nicht auf den Elektromotor beschränkt,
sondern kann durch einen anderen passenden Mechanismus
ersetzt werden, beispielsweise durch pneumatisch
angetriebene Schaufeln oder Flügel. Letztere sind in
diesem Fall drehbar am Stufenteil 24 des festen Wellenleiters
18 gelagert und mit der Antriebswelle 28
verbunden. Sie werden dabei durch den zum Kühlen des
Magnetrons 20 dienenden Luftstrom in Drehung versetzt.
Claims (13)
1. Mikrowellen-Heizgerät, umfassend
- - ein einen Heizraum (14) festlegendes Innengehäuse (12) mit einer oberseitigen Wand (12 a), in der eine kreis förmige Anregungsöffnung (10) ausgebildet ist,
- - eine Oszillatoreinheit (20) zur Erzeugung von Mikrowellen,
- - einen an der oberseitigen Wand (12 a) des Innengehäuses (12) befestigten, am einen Ende mit der Anregungs öffnung in Verbindung stehenden und am anderen Ende mit der Oszillatoreinheit (20) verbundenen festen Wellenleiter (18) zum Leiten der von der Oszillator einheit (20) gelieferten Mikrowellen zur Anregungs öffnung (16), wobei der feste Wellenleiter (18) einen Stufenteil (24) aufweist, welcher der Anregungsöffnung (16) zugewandt ist und geringere Bauhöhe aufweist als der restliche Abschnitt des festen Wellenleiters (18),
- - eine am Stufenteil des festen Wellenleiters montierte Antriebseinheit (26) mit einer Antriebswelle (28), die sich koaxial durch die Anregungsöffnung (16) in den Heizraum (14) erstreckt,
- - einen rotierenden Wellenleiter (30) zum Verbreiten der an die Anregungsöffnung (16) gelieferten Mikrowellen und zum Abstrahlen derselben in den Heizraum (14), wo bei der rotierende Wellenleiter (30) im Heizraum so angeordnet ist, daß er die Anregungsöffnung (16) abdeckt, und wobei der rotierende Wellenleiter zum Drehen durch die Antriebseinheit (26) mit deren An triebswelle (28) verbunden ist, und
- - ein alle vorgenannten Bauteile umschließendes Außen gehäuse (10),
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das eine Ende des festen Wellenleiters (18) eine halbkreisförmige Seitenwand (18 b) aufweist, die sich rechtwinklig zur oberseitigen Wand (12 a) des Innen gehäuses (12) erstreckt und deren Mittelachse gleich achsig zur Anregungsöffnung (16) verläuft,
- - daß der rotierende Wellenleiter (30) kastenförmig mit halbkreisförmiger Seitenwand (30 b) und mit einem Boden (30 a) in Gegenüberstellung zur oberseitigen Wand (12 a) des Innengehäuses (12) und einer dieser oberseitigen Wand (12 a) zugewandten oberen Öffnung ausgebildet ist,
- - daß die Antriebswelle (28) mit ihrem unteren Ende auf der Mittellinie des Bodens (30 a) im Mittelpunkt des durch die Seitenwand (30 b) bestimmten Kreises befestigt ist,
- - und daß im Boden eine Strahleröffnung (34) ausgebildet ist.
2. Mikrowellen-Heizgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anregungsöffnung (16) einen Durchmesser von 70 mm
oder mehr aufweist.
3. Mikrowellen-Heizgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Boden (30 a) eine Breite (D) praktisch entsprechend
dem Durchmesser (d) der Anregungsöffnung aufweist.
4. Mikrowellen-Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahleröffnung (34) an der der halbkreisförmigen
Seitenwand (30 b) gegenüberliegenden Endseite des Bodens
(30 a) ausgebildet ist.
5. Mikrowellen-Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahleröffnung (34) kreisförmig ausgebildet ist.
6. Mikrowellen-Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der rotierende Wellenleiter (30) ein Reflektiermittel
(36, 42) zum diffusen Reflektieren von in ihn eintretenden
Mikrowellen durch die Strahleröffnung (34) hindurch
aufweist.
7. Mikrowellen-Heizgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahleröffnung (34) in Form eines sich in
Querrichtung des Bodens (30 a) des rotierenden Wellen
leiters (30) erstreckenden Rechtecks ausgebildet ist,
und daß das Reflektiermittel einen Vorsprung (38) um
faßt, der längs der Seitenkante der Strahleröffnung (34)
ausgebildet ist, die quer über den Boden (30 a) verläuft
und von der Antriebswelle (28) weiter entfernt ist.
8. Mikrowellen-Heizgerät nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung (38) vom Boden (30 a) in Richtung auf
die oberseitige Wand (12 a) des Innengehäuses (12) ragt.
9. Mikrowellen-Heizgerät nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung (38) vom Boden (30 a) nach oben ragt.
10. Mikrowellen-Heizgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung (38) ein durch Hochziehen oder Ab
biegen eines Teiles des Bodens (30 a) ausgebildeter Teil
ist.
11. Mikrowellen-Heizgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Reflektiermittel einen am Boden (30 a) zwischen
der Antriebswelle (28) und der Strahleröffnung (34)
ausgebildeten, quer über den Boden (30 a) verlaufenden
weiteren Vorsprung (44) umfaßt.
12. Mikrowellen-Heizgerät nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der weitere Vorsprung (44) vom Boden (30 a) in Rich
tung auf die oberseitige Wand (12 a) des Innengehäuses
(12) hochragt.
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JP23308085A JPS6293892A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 高周波加熱装置 |
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