NL8102278A

NL8102278A - HIGH-FREQUENCY HEATING DEVICE.

Info

Publication number: NL8102278A
Application number: NL8102278A
Authority: NL
Original assignee: Bosch Siemens Hausgeraete
Priority date: 1980-05-28
Filing date: 1981-05-08
Publication date: 1981-12-16
Also published as: SE8102750L; DE3118136C2; JPS6110953B2; JPS56167295A; FR2484758B1; DE3118136A1; FR2484758A1; CH653510A5; SE446561B; GB2078070A; GB2078070B

Description

* v * .... .. ........ ........ " .....* v * .... .. ........ ........ ".....

vo 181*0vo 181 * 0

Tit él s Eoogfrequentie^yerhittingsinrichting.Tit él s Eye frequency heating device.

•De uitvinding heeft betrekking op een hoogfrequentie-verhittings-inrichting van het type, waarbij hoogfrequente energie aan het inwendige van een verhittingskamer wordt toegevoerd door1 middel van een roteerbare antenne, waarbij wordt beoogd te voorzien in een nieuwe en 5 juiste opstelling van de roteerbare antenne in de verhittingskamer teneinde de werking van de roteerbare antenne te verbeteren, doordat lek van hoogfrequente straling uit het vertikale segment daarvan zoveel mogelijk wordt belet en de hoogfrequente straling uit het horizontale segment daarvan wordt vergroot, waardoor een uniforme verhitting de hoog-TG frequente energie en een verbeterde stralingsverdeling wordt verkregen.The invention relates to a high-frequency heating device of the type, in which high-frequency energy is supplied to the interior of a heating chamber by means of a rotatable antenna, the object being to provide a new and correct arrangement of the rotatable antenna in the heating chamber to improve the operation of the rotatable antenna, by preventing leakage of high-frequency radiation from its vertical segment as much as possible and increasing the high-frequency radiation from its horizontal segment, thereby uniformly heating the high-TG frequency energy and an improved radiation distribution is obtained.

Tot nu toe bestond de meest eenvoudige wijze voor het uitvoeren van een roteerbare antenne daarin, dat gebruik werd gemaakt van een L-vormige, roteerbare antenne, doch dit had het bezwaar, dat de hoogfrequente straling uit het horizontale segment daarvan zeer gering was en 15 de werking van de roteerbare antenne slecht was in verband met het feit, dat de L-vormige antenne van het vertikale, elektrische veld koppeltype is, waarbij het grootste gedeelte van de hoogfrequente energie uit het vertikale segment daarvan wordt uitgestraald.Heretofore, the simplest way of performing a rotatable antenna has been to use an L-shaped, rotatable antenna, but this has had the drawback that the high frequency radiation from its horizontal segment was very small and the operation of the rotatable antenna was poor due to the fact that the L-shaped antenna is of the vertical electric field coupling type, with most of the high-frequency energy radiated from its vertical segment.

Volgens de uitvinding wordt de verhittingskamer zodanig gedi-20 mensioneerd, dat daarin een of meer resonantiemodes kunnen optreden en worden de roteerbare antenne en de verhittingskamer met elkaar gekoppeld in de buurt van het punt, waarin een elektrisch veld in de resonantiemodes een minimale intensiteit heeft. Door deze nieuwe configuratie wordt de werking van de roteerbare antenne verbeterd, doordat lek van 25 hoogfrequente straling uit een vertikaal segment van de antenne zoveel mogelijk wordt belet en de hoogfrequente straling uit een horizontaal segment van de antenne wordt vergroot, waardoor men een betere hoog-frequentieverdeling verkrijgt.According to the invention, the heating chamber is dimensioned such that one or more resonant modes can occur therein and the rotatable antenna and the heating chamber are coupled together near the point at which an electric field in the resonant modes has a minimum intensity. This new configuration improves the operation of the rotatable antenna by preventing leakage of 25 high-frequency radiation from a vertical segment of the antenna as much as possible and by increasing the high-frequency radiation from a horizontal segment of the antenna, thereby improving the frequency distribution.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder 30 verwijzing naar de tekening. Daarbij toont : fig. 1 een perspectivisch aanzicht van een uitvoeringsvorm van een hoogfrequentieverhittingsinrichting volgens de uitvinding; fig. 2 een vertikale dwarsdoorsnede van de inrichting; en fig. 3 een vergroot aanzicht van een belangrijk deel van de in-35 richting.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. In the drawing: Fig. 1 shows a perspective view of an embodiment of a high-frequency heating device according to the invention; fig. 2 shows a vertical cross section of the device; and FIG. 3 is an enlarged view of a major portion of the device.

De in fig. 1 van de tekening afgebeelde verhittingsinrichting 8102278 - 2 - 2* -c is van het ingebouwde type, waarbij aan de bovenzijde van de inrichting voor kookdoeleinden vier elektrische branders 1 aanwezig zijn. De elektrische branders 1 kunnen worden geregeld door knoppen 2,. welke op een frontpaneel van de verhittingsinrichting zijn bevestigd en welk paneel 5 tevens besturingsknoppen 3 voor het bedrijven van de verhittingsinrichting ondersteunt. Ventilatie-openingen h voor koellucht zijn onder het besturingspaneel en boven een deur 6 met een handgreep 5 gevormd. Onder het lichaam van de verhittingsinrichting bevindt zich een lade 7 voor het opnemen van extra onderdelen of andere artikelen.The heating device 8102278-2-2 * -c shown in Fig. 1 of the drawing is of the built-in type, with four electric burners 1 present at the top of the device for cooking purposes. The electric burners 1 can be controlled by knobs 2. which are mounted on a front panel of the heater and which panel 5 also supports control buttons 3 for operating the heater. Ventilation openings h for cooling air are formed under the control panel and above a door 6 with a handle 5. Under the body of the heating device is a drawer 7 for receiving additional parts or other articles.

10 Zoals uit fig. 2 blijkt, is de deur 6 va het glijdbare type, waarbij de deur 6 op een rail 8 kan glijden. De deur 6 is aan het binnenvlak daarvan voorzien van een plateau 9> waarop voedsel of dergelijke kan worden geplaatst.As can be seen from Fig. 2, the door 6 is of the sliding type, whereby the door 6 can slide on a rail 8. The door 6 is provided on the inner surface thereof with a platform 9 on which food or the like can be placed.

Het verdient sterk te voorkeur het voedsel aan. te brengen en te 15 verwijderen wanneer het plateau 9 naar buiten wordt bewogen wanneer de deur 6 wordt geopend. Een verhittingskamer 10 is voorzien van een bovenste verhittingsorgaan 11,' dat in hoofdzaak evenwijdig aan de bovenwand van de kamer is, en een onderste verhittingselement 11’ bij de buitenste bodemwand daarvan, en wel voor het verhitten van voedsel.It is highly preferable to eat the food. and remove it when the platform 9 is moved outwards when the door 6 is opened. A heating chamber 10 includes an upper heating member 11, which is substantially parallel to the top wall of the chamber, and a lower heating element 11 "at the outer bottom wall thereof, for heating food.

20 Een hete-luchtcireulatieventilator 12 is achter de verhittings kamer 10 opgesteld om de temperatuurverdeling binnen deze kamer te egaliseren. Aan de omtrek van de kamer 10 bevindt zich een. warmte-isolator 13 om te beletten, dat warmte uit de buitenwanden van .da kamer ontsnapt teneinde een hoger rendement te verkrijgen. Een hoogfrequentie-oscillator 25 1^ of een magnetron, levert hoogfrequente energie via een Z-vormige golf geleider 15', waarvan een uiteinde in verbinding staat met een toevoer-opening 16, die in hoofdzaak in het midden van de bovenwand van de kamer 10 is gevormd. Door de opening 16 strekt zich een roteerbare antenne 17 uit. De roteerbare antenne 17 omvat een vertikaal segment 18 en een ho— 30 rizontaal segment 19. Een uiteinde van het vertikale segment 18 van de roteerbare antenne 17' is bevestigd op een antenne-aandrijfas 20 van di-ëlektrisch materiaal met geringe verliezen, zoals keramisch aluminium oxyde. De antenne-aandrijfas 20 is via de bovenwand van de golfgeleider 15 gekoppeld met een motor 2k en wordt door deze motor aangedreven.A hot air circulation fan 12 is arranged behind the heating chamber 10 to equalize the temperature distribution within this chamber. On the periphery of the chamber 10 there is a. heat insulator 13 to prevent heat from escaping from the outer walls of the chamber to obtain higher efficiency. A high-frequency oscillator 25, or a microwave, supplies high-frequency energy via a Z-shaped waveguide 15 ', one end of which communicates with a feed opening 16, which is substantially in the center of the top wall of the chamber 10 is formed. A rotatable antenna 17 extends through the opening 16. The rotatable antenna 17 includes a vertical segment 18 and a horizontal segment 19. One end of the vertical segment 18 of the rotatable antenna 17 'is mounted on an antenna drive shaft 20 of low loss dielectric material such as ceramic aluminum oxide. The antenna drive shaft 20 is coupled via the top wall of the waveguide 15 to a motor 2k and is driven by this motor.

35 De inrichting is verder voorzien van een afdichtplaat 27, bestaan de uit diëlektrisch materiaal met geringe verliezen om de opening 16 af te dichten en meer in het bijzonder te beletten, dat warme lucht in de 8102278 ---— ™ —— -------~‘“ - —— — ------— - » -c - 3 - kamer 10 via de golfgeleider 15 het magnetron 1^· binnentreedt. Derhalve wordt de roteerbare antenne 17' door de afdichtplaat 27 en de bovenwand van de golfgeleider 15 voor rotatie gelegerd.The device is further provided with a sealing plate 27, the low loss dielectric material to seal the opening 16 and, more particularly, prevent hot air from entering the 8102278 ---— ™ —— --- ---- ~ "" - —— - ------— - »-c - 3 - chamber 10 enters the microwave 1 ^ through the waveguide 15. Therefore, the rotatable antenna 17 'is alloyed for rotation through the sealing plate 27 and the top wall of the waveguide 15.

Zoals aangegeven in fig. 3, zijn de afmetingen van de kamer 10 5 zodanig, dat een bepaalde modus optreedt (bij de weergegeven uitvoeringsvorm de 503-modus), terwijl het vertikale segment 18 van de roteerbare . antenne 17 met de kamer is gekoppeld in een punt, waarin het elektrische veld bij de bepaalde modus een minimale intensiteit heeft.. De respectieve afmetingen van de kamer voor het verschaffen van de bepaalde modus 10 worden gegeven door de onderstaande vergelijking : ts - λ -\/φ8 ♦ <-t-)2 )2 waarin a, b en c respectieve afinetingen van de kamer zijn en m, n en p de aantallen pieken van staande golven zijn. Derhalve wordt deze modus niet bij het vertikale segment van de antenne geëxciteerd, doch wel wanneer het horizontale segment van de roteerbare antenne het punt passeert, waarin het elektrische veld een maximale intensiteit aanneemt.As shown in Fig. 3, the dimensions of the chamber 105 are such that a particular mode occurs (in the illustrated embodiment the 503 mode), while the vertical segment 18 of the rotatable. antenna 17 is coupled to the chamber at a point where the electric field in the determined mode has a minimum intensity. The respective dimensions of the chamber for providing the determined mode 10 are given by the equation below: ts - λ - \ / φ8 ♦ <-t-) 2) 2 where a, b and c are respective dimensions of the chamber and m, n and p are the numbers of standing wave peaks. Therefore, this mode is not excited at the vertical segment of the antenna, but rather when the horizontal segment of the rotatable antenna passes the point at which the electric field assumes a maximum intensity.

Bij een dergelijke constructie is de hoogfrequente straling uit .In such a construction, the high-frequency radiation is off.

2Q het vertikale segment van de roteerbare antenne zeer gering en is de hoogfrequente straling uit het horizontale segment betrekkelijk groot. Derhalve vertoont de roteerbare antenne een betere werking en een· verbeterde hoogfrequentieverdeling bij rotatie.2Q the vertical segment of the rotatable antenna is very small and the high-frequency radiation from the horizontal segment is relatively large. Therefore, the rotatable antenna exhibits better operation and improved high frequency distribution upon rotation.

Ofschoon bij de weergegeven uitvoeringsvorm slechts de enkele 2^ modus in de kamer aanwezig is, kan het vertikale segment ran de roteerbare antenne worden opgesteld in de buurt van het punt, waarin het elektrische veld een minimale intensiteit aanneemt bij alle modes, wanneer een aantal modes tegelijkertijd wordt geëxciteerd.Although in the illustrated embodiment, only the single mode is present in the chamber, the vertical segment of the rotatable antenna can be positioned near the point where the electric field assumes a minimum intensity in all modes when a number of modes is excited at the same time.

Een koelventilator 32 is voor het magnetron 1^ aanwezig om 2Q lueht via een luchtgeleiding 33 en de ventilatie-openingen ^ aan en af te voeren.A cooling fan 32 is provided in front of the microwave oven 1 2 to supply and extract 2Q air via an air guide 33 and the ventilation openings.

Hoogfrequente straling uit het magnetron 1¾. wordt aan het inwendige. van de kamer 10' toegevoerd via de Z-vormige golfgeleider 15 en de door de motor 2k aangedreven roteerbare antenne 17. Koellucht voor het 22 magnetron 1H wordt via de ventilatie-openingen U aangezogen en in voorwaartse richting via de openingen k weer afgevoerd na kieling van het magnetron 1 if.High-frequency radiation from the microwave 1¾. is applied to the interior. from the chamber 10 'supplied via the Z-shaped waveguide 15 and the rotatable antenna 17 driven by the motor 2k. Cooling air for the 22 microwave oven 1H is sucked in via the ventilation openings U and forward in the forward direction via the openings k after keel of the microwave 1 if.

8102278 V w - - -. k „8102278 V w - - -. k „

Zoals reeds- is vermeld, wordt volgens de uitvinding de werking van de roteerbare antenne en het gebruik van de hoogfrequente energie verbeterd, waardoor men een aanzienlijke verbetering in energieverde-ling verkrijgt.As already mentioned, according to the invention the operation of the rotatable antenna and the use of the high-frequency energy are improved, whereby a considerable improvement in energy distribution is obtained.

\ 8102278\ 8102278

Claims

1. High-frequency heating device, comprising a heating chamber, a high-frequency oscillator, a high-frequency waveguide and a rotatable antenna for supplying the high-frequency energy to the interior of the heating chamber, the rotatable antenna being L-shaped is constructed and provided with a vertical section and a horizontal section, characterized in that the vertical section (18) of the rotatable antenna (17) is passed there through the wall of the heating chamber, whereby a resonance operation electric field has its minimum value. 10

2. Device according to claim 1, characterized in that the wavelength CÖ of the high-frequency energy used for heating is chosen as a function of the size of the heating chamber as follows: ^ __2_ V Φ2 + Φ2 + (| Where a, b.-and c indicate the dimensions of the heating chamber and m, n and p the number of wave maxima of existing waves in the relevant dimension. * 8102278