RU2231934C1 - Microwave oven - Google Patents

Microwave oven Download PDF

Info

Publication number
RU2231934C1
RU2231934C1 RU2002135579/09A RU2002135579A RU2231934C1 RU 2231934 C1 RU2231934 C1 RU 2231934C1 RU 2002135579/09 A RU2002135579/09 A RU 2002135579/09A RU 2002135579 A RU2002135579 A RU 2002135579A RU 2231934 C1 RU2231934 C1 RU 2231934C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heating chamber
metal
coaxial
microwave
dipole antenna
Prior art date
Application number
RU2002135579/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002135579A (en
Inventor
Валерий Степанович Жилков (UA)
Валерий Степанович Жилков
Original Assignee
Валерий Степанович Жилков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Степанович Жилков filed Critical Валерий Степанович Жилков
Priority to RU2002135579/09A priority Critical patent/RU2231934C1/en
Publication of RU2002135579A publication Critical patent/RU2002135579A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2231934C1 publication Critical patent/RU2231934C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Abstract

FIELD: microwave ovens.
SUBSTANCE: proposed microwave oven that incorporates provision for steady excitation of more than 26 spatial harmonics
has heating chamber whose top and side walls carry on their external surfaces horizontally positioned L-shaped section of rectangular waveguide short-circuited at end and designed to transfer energy from microwave oscillator to strip-line antenna emitting circular-polarization waves and connected through coaxial-waveguide adapter to vertically positioned section of mentioned waveguide and to metal dipole antenna set in rotary motion by fan-produced air stream. Antennas are provided with in-phase power supply. Symmetry axes of antennas are relatively orthogonal; coordinates of connection point of strip-line antenna is aligned with that of symmetry point of heating-chamber side wall; coordinates of connection point of dipole antenna is aligned with that of symmetry point of heating-chamber top wall.
EFFECT: improved uniformity of microwave filed energy distribution in heating chamber.
4 cl, 2 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к микроволновой технике, в частности к электронагревательным аппаратам, использующим энергию микроволнового поля, и предназначено для тепловой обработки пищевых продуктов.The invention relates to microwave equipment, in particular to electric heaters using the energy of the microwave field, and is intended for heat treatment of food products.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известна микроволновая печь, представляющая собой устройство для нагрева продуктов питания энергией микроволнового поля, содержащее камеру нагрева, снабженную дверцей, микроволновый генератор, расположенный в имеющем рабочую поверхность съемном корпусе электронного блока, и модуль излучения, установленный в выполненном в рабочей стенке камеры нагрева отверстии связи для ввода микроволновой энергии, модуль излучения содержит отрезок коаксиальной линии, который подключен к излучателю из проводящего материала, и прилегающее к внутренней поверхности рабочей стенки камеры нагрева по периметру отверстия связи металлическое кольцо с электромагнитным уплотнением по его периметру (см., например, пат. РФ, М.кл8. Н 05 В 6/64, №2124278 от 1998). Отверстие связи выполнено в боковой стенке камеры и заполнено радиопрозрачным материалом. Излучатель установлен в углублении направляющего элемента, выполненного из проводящего электромагнитные волны материала, и связан с ним перемычкой. С направляющим элементом соединено с возможностью обеспечения гальванического контакта кольцо. Модуль излучения и направляющий элемент закреплены на стойке и расположены в корпусе электронного блока (вне камеры нагрева), выполненного в виде лотка, обращенного своим открытым концом к внешней поверхности стенки камеры нагрева, в которой выполнено отверстие связи. Открытый конец корпуса электронного блока соединен с металлической рамкой по ее внешнему периметру. Металлическая рамка разьемно присоединена с возможностью обеспечения гальванического контакта к внешней поверхности стенки камеры нагрева, в которой выполнено отверстие связи, и снабжена углублением, выполненным по периметру рамки, в котором размещено электромагнитное уплотнение.A microwave oven is known, which is a device for heating food products with microwave field energy, comprising a heating chamber equipped with a door, a microwave generator located in a removable housing of the electronic unit having a working surface, and a radiation module installed in a communication hole for a heating chamber made in the working wall of the heating chamber input microwave energy, the radiation module contains a segment of a coaxial line that is connected to a radiator of conductive material, and adjacent to the inner the surface of the working wall of the heating chamber along the perimeter of the communication hole metal ring with an electromagnetic seal around its perimeter (see, for example, US Pat. RF, Mkl 8. N 05 V 6/64, No. 2124278 from 1998). The communication hole is made in the side wall of the chamber and is filled with radiolucent material. The emitter is installed in the recess of the guide element made of a material that conducts electromagnetic waves and is connected by a jumper. With the guide element is connected with the possibility of galvanic contact ring. The radiation module and the guiding element are fixed on the rack and located in the housing of the electronic unit (outside the heating chamber), made in the form of a tray facing its open end to the outer surface of the wall of the heating chamber in which the communication hole is made. The open end of the housing of the electronic unit is connected to a metal frame along its outer perimeter. The metal frame is detachably connected with the possibility of providing galvanic contact to the outer surface of the wall of the heating chamber in which the communication hole is made, and is provided with a recess made along the perimeter of the frame in which the electromagnetic seal is placed.

Основным недостатком этого устройства является его низкая эффективность, обусловленная неравномерностью распределения электромагнитного поля внутри камеры нагрева. Как показали исследования, в камере нагрева невысокая (порядка 46-48%) равномерность распределения электромагнитной энергии, а коэффициент полезного действия (эффективность) не превышает 50%. Это приводит к неравномерному нагреву продуктов, низкому качеству их обработки.The main disadvantage of this device is its low efficiency, due to the uneven distribution of the electromagnetic field inside the heating chamber. As studies have shown, in the heating chamber a low (about 46-48%) uniformity of distribution of electromagnetic energy, and the efficiency (efficiency) does not exceed 50%. This leads to uneven heating of the products, poor quality of their processing.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является микроволновая печь, представляющая собой устройство для обработки пищевых продуктов энергией микроволнового поля, содержащее камеру нагрева, снабженную дверцей, микроволновый генератор, расположенный в боковом отсеке микроволновой печи вне камеры нагрева, короткозамкнутый на конце отрезок прямоугольного волновода, установленный на внешней стороне верхней стенки камеры нагрева, модуль возбуждения электромагнитного поля в камере нагрева, представляющий собой металлическую дипольную антенну, жестко механически и электрически соединенную в центре с полым металлическим тонкостенным цилиндром, верхний конец которого через общее отверстие связи в верхней стенке камеры нагрева и в широкой стенке короткозамкнутого на конце отрезка прямоугольного волновода погружен вовнутрь короткозамкнутого на конце отрезка прямоугольного волновода для передачи энергии от микроволнового генератора в камеру нагрева, и вентилятор, установленный в боковом отсеке микроволновой печи для создания воздушного потока, направляемого воздуховодом из радиопрозрачного диэлектрика и вызывающего принудительное вращение металлической дипольной антенны (см., например, Commercial Microwave Oven RCS10MPS, US, AMANA. Owner’s Manual Code №12668501 A, 2001). На противоположной широкой стенке короткозамкнутого на конце отрезка прямоугольного волновода установлен с гальваническим контактом согласующий металлический штырь. В отверстии связи тонкостенный металлический цилиндр опоясан диэлектрическим кольцом, обеспечивающим подвес металлической дипольной антенны и допускающим ее принудительное вращение.The closest technical solution to the invention is a microwave oven, which is a device for processing food products with microwave energy, containing a heating chamber equipped with a door, a microwave generator located in the side compartment of the microwave oven outside the heating chamber, a segment of a rectangular waveguide, short-circuited at the end, mounted on the outer side of the upper wall of the heating chamber, the electromagnetic field excitation module in the heating chamber, which is a metal a dipole antenna rigidly mechanically and electrically connected in the center with a hollow thin-walled metal cylinder, the upper end of which is inserted into the rectangular waveguide short-circuited at the end of the rectangular waveguide, which is short-circuited at the end of the rectangular waveguide, to transmit energy through the communication hole in the upper wall of the heating chamber and in the wide wall from the microwave generator to the heating chamber, and the fan installed in the side compartment of the microwave oven to create air flow, a duct made of a radio-transparent dielectric and causing a forced rotation of a metal dipole antenna (see, for example, Commercial Microwave Oven RCS10MPS, US, AMANA. Owner’s Manual Code No. 12668501 A, 2001). On the opposite wide wall of a short-circuited at the end of a segment of a rectangular waveguide, a matching metal pin is installed with galvanic contact. In the communication hole, a thin-walled metal cylinder is encircled by a dielectric ring providing a suspension of the metal dipole antenna and allowing its forced rotation.

Основным недостатком этого устройства является его низкая эффективность. Как показали результаты тестирования микроволновой печи RCS10MPS (US, AMANA) в зависимости от массы, объема и месторасположения обрабатываемого продукта внутри камеры нагрева коэффициент равномерности распределения электромагнитной энергии непостоянен и принимает значения от 40 до 64%, а коэффициент полезного действия - от 38 до 51%. Это приводит к низкому качеству обработки пищевых продуктов, дополнительным энергозатратам. В процессе эксплуатации микроволновая печь неустойчива к вибрациям и ударам.The main disadvantage of this device is its low efficiency. As the test results of the microwave oven RCS10MPS (US, AMANA) showed, depending on the mass, volume and location of the processed product inside the heating chamber, the uniformity coefficient of electromagnetic energy distribution is variable and takes values from 40 to 64%, and the efficiency from 38 to 51% . This leads to poor quality food processing, additional energy costs. During operation, the microwave oven is unstable to vibration and shock.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Основной задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности работы устройства за счет повышения равномерности распределения микроволновой энергии внутри камеры нагрева, увеличения коэффициента полезного действия и стабилизации режима тепловой обработки пищевых продуктов. Это достигается за счет того, что микроволновая печь, представляющая собой устройство для обработки пищевых продуктов энергией микроволнового поля, содержащее камеру нагрева, снабженную дверцей, микроволновый генератор, расположенный в боковом отсеке микроволновой печи вне камеры нагрева, короткозамкнутый на конце отрезок прямоугольного волновода, установленный на внешней стороне верхней стенки камеры нагрева, модуль возбуждения электромагнитного поля в камере нагрева, представляющий собой металлическую дипольную антенну, жестко механически и электрически соединенную в центре с полым металлическим тонкостенным цилиндром, верхний конец которого через общее отверстие связи в верхней стенке камеры нагрева и в широкой стенке короткозамкнутого на конце отрезка прямоугольного волновода погружен вовнутрь короткозамкнутого на конце отрезка прямоугольного волновода для передачи энергии от микроволнового генератора в камеру нагрева, и вентилятор, установленный в боковом отсеке микроволновой печи для создания воздушного потока, вызывающего принудительное вращение металлической дипольной антенны, в отверстии связи тонкостенный металлический цилиндр опоясан диэлектрическим кольцом, обеспечивающим подвес металлической дипольной антенны и допускающим ее принудительное вращение, согласно изобретению устройство для обработки пищевых продуктов энергией микроволнового поля снабжено дополнительным модулем возбуждения, представляющим собой полосковую антенну, излучающую волны круговой поляризации, которая установлена внутри камеры нагрева на ее боковой стенке и через коаксиально-волноводный переход подключена к вертикально ориентированному участку короткозамкнутого на конце горизонтально ориентированного участка Г-образного отрезка прямоугольного волновода для передачи энергии от микроволнового генератора к полосковой антенне, излучающей волны круговой поляризации, и к металлической дополнительной антенне, причем полосковая антенна содержит металлический дисковый излучатель, который через металлические проводящие штыри подключен в центре к центральному проводнику коаксиального выхода коаксиально-волноводного перехода и на расстоянии 4/5 радиуса металлического диска излучателя к металлической пластине-экрану, установленной на внешнем проводнике коаксиального отрезка коаксиально-волноводного перехода через круглое отверстие в пластине с механическим и гальваническим контактом по всему диаметру внешнего проводника коаксиального отрезка коаксиально-волноводного перехода, не касающейся боковой стенки камеры нагрева и являющейся частью полосковой антенны.The main objective of the invention is to increase the efficiency of the device by increasing the uniformity of the distribution of microwave energy inside the heating chamber, increasing the efficiency and stabilizing the heat treatment of food products. This is achieved due to the fact that the microwave oven, which is a device for processing food products with microwave energy, contains a heating chamber equipped with a door, a microwave generator located in the side compartment of the microwave oven outside the heating chamber, a segment of a rectangular waveguide, short-circuited at the end, mounted on the outer side of the upper wall of the heating chamber, the electromagnetic field excitation module in the heating chamber, which is a metal dipole antenna, is rigidly m mechanically and electrically connected in the center to a hollow metal thin-walled cylinder, the upper end of which is inserted into the rectangular waveguide, short-circuited at the end of the segment of the rectangular waveguide, short-circuited at the end of the rectangular waveguide, in order to transfer energy from the microwave generator to the chamber heating, and a fan installed in the side compartment of the microwave oven to create an air flow causing forced rotation of m thallic dipole antenna, in the communication hole, a thin-walled metal cylinder is encircled by a dielectric ring providing a suspension of the metal dipole antenna and allowing its forced rotation, according to the invention, the microwave food processing device is equipped with an additional excitation module, which is a strip antenna emitting circular polarized waves, which is installed inside the heating chamber on its side wall and through a coaxial waveguide junction The od is connected to a vertically oriented portion of the L-shaped segment of the rectangular waveguide, short-circuited at the end of the horizontally oriented portion, for transmitting energy from the microwave generator to the strip antenna emitting circularly polarized waves, and to a metal additional antenna, the strip antenna containing a metal disk radiator, which through metal conductive pins connected in the center to the central conductor of the coaxial output of the coaxial waveguide transition and at a distance of 4/5 of the radius of the metal disk of the emitter to the metal plate-screen mounted on the outer conductor of the coaxial segment of the coaxial waveguide transition through a circular hole in the plate with mechanical and galvanic contact over the entire diameter of the outer conductor of the coaxial segment of the coaxial waveguide transition not touching the side wall of the heating chamber and being part of the strip antenna.

Оба модуля возбуждения выполнены в виде двух синфазно запитанных антенн и расположены так, что оси симметрии антенн взаимно ортогональны, координаты точки подключения полосковой антенны, излучающей волны круговой поляризации, совпадают с координатами точки симметрии боковой стенки камеры нагрева, а координаты точки подключения металлической дипольной антенны совпадают с координатами точки симметрии верхней стенки камеры нагрева.Both excitation modules are made in the form of two in-phase powered antennas and are arranged so that the axis of symmetry of the antennas is mutually orthogonal, the coordinates of the connection point of the strip antenna emitting circularly polarized waves coincide with the coordinates of the symmetry point of the side wall of the heating chamber, and the coordinates of the connection point of the metal dipole antenna coincide with the coordinates of the symmetry point of the upper wall of the heating chamber.

Металлический диск излучателя полосковой антенны, излучающей волны круговой поляризации, повернут относительно своей оси на угол α, лежащий в пределах от 3 до 10 градусов, который образован воображаемым лучом, соединяющим точки подключения металлического диска излучателя к коаксиальному выходу коаксиально-волноводного перехода, и осью, перпендикулярной верхней стенке камеры нагрева и проходящей через центр металлического диска излучателя.The metal disk of the emitter of the strip antenna emitting circularly polarized waves is rotated about its axis by an angle α ranging from 3 to 10 degrees, which is formed by an imaginary beam connecting the points of connection of the metal disk of the radiator to the coaxial output of the coaxial waveguide transition, and the axis, perpendicular to the upper wall of the heating chamber and passing through the center of the metal disk of the emitter.

Благодаря использованию двух принципиально отличных модулей возбуждения резонансного объема камеры нагрева, предложенному расположению их в камере нагрева, использованию системы возбуждения в виде двух связанных, синфазно запитанных антенн и превышению в два раза мощности излучения полосковой антенны по сравнению с мощностью излучения дипольной антенны удалось добиться более высокой равномерности распределения электромагнитного поля внутри камеры нагрева, существенно ослабить зависимость эффективности работы микроволновой печи от объема, массы и месторасположения обрабатываемого пищевого продукта, стабилизировать режим обработки пищевых продуктов.Thanks to the use of two fundamentally different excitation modules for the resonant volume of the heating chamber, their proposed location in the heating chamber, the use of an excitation system in the form of two coupled in-phase antennas and a twofold excess of the radiation power of the strip antenna compared to the radiation power of the dipole antenna uniform distribution of the electromagnetic field inside the heating chamber, significantly weaken the dependence of the efficiency of the microwave oven from the volume, mass and location of the processed food product, stabilize the processing of food products.

В результате многочисленных экспериментальных исследований для камеры нагрева с размерами 241×343×400 мм микроволновой печи RCS10MPS (US, AMANA) были получены значения коэффициента равномерности распределения микроволновой энергии 86%, эффективности 62%, при этом изменения коэффициента полезного действия для различных объемов, масс и месторасположений обрабатываемого продукта не превышали 2-4%, а использование двух принципиально отличных модулей возбуждения обеспечило устойчивое возбуждение более 26 пространственных гармоник.As a result of numerous experimental studies for a heating chamber with dimensions 241 × 343 × 400 mm of the RCS10MPS microwave oven (US, AMANA), the values of the uniformity coefficient of the distribution of microwave energy 86%, efficiency 62% were obtained, while the efficiency was changed for different volumes, masses and the locations of the processed product did not exceed 2-4%, and the use of two fundamentally different excitation modules provided stable excitation of more than 26 spatial harmonics.

Грубая настройка двухантенной системы возбуждения резонансного объема камеры нагрева достигается подключением полосковой и дипольной антенн в соответствующих синфазной запитке точках короткозамкнутого Г-образного отрезка прямоугольного волновода.The coarse tuning of the two-antenna system for exciting the resonant volume of the heating chamber is achieved by connecting the strip and dipole antennas at the corresponding common-mode power points of the short-circuited L-shaped segment of a rectangular waveguide.

Точная настройка осуществляется поворотом металлического диска излучателя полосковой антенны, излучающей волны круговой поляризации, на угол α, лежащий в пределах от 3 до 10 градусов, который образован воображаемым лучом, соединяющим точки подключения металлического диска излучателя к коаксиальному выходу коаксиально-волноводного перехода, и осью перпендикулярной верхней стенки камеры нагрева, проходящей через центр металлического диска излучателя.Fine tuning is carried out by rotating the metal disk of the emitter of the strip antenna emitting circularly polarized waves by an angle α ranging from 3 to 10 degrees, which is formed by an imaginary beam connecting the points of connection of the metal disk of the emitter to the coaxial output of the coaxial-waveguide transition, and the axis perpendicular the upper wall of the heating chamber passing through the center of the metal disk of the emitter.

На фиг.1 показан общий вид микроволновой печи; на фиг.2 - угловое положение точек подключения металлического дискового излучателя полосковой антенны, излучающей волны круговой поляризации, к коаксиальному выходу коаксиально-волноводного перехода.Figure 1 shows a General view of the microwave; figure 2 is the angular position of the connection points of the metal disk emitter of the strip antenna emitting circularly polarized waves to the coaxial output of the coaxial waveguide transition.

Лучший вариант осуществления изобретенияThe best embodiment of the invention

Микроволновая печь, представляющая собой устройство для обработки пищевых продуктов энергией микроволнового поля, содержит камеру нагрева 15, снабженную дверцей (на фиг.1 не показана).A microwave oven, which is a device for processing food products with microwave energy, comprises a heating chamber 15 provided with a door (not shown in FIG. 1).

На внешней стороне верхней и боковой стенок камеры нагрева установлен Г-образный отрезок прямоугольного волновода 2, нижняя широкая стенка которого является частью верхней и боковой стенок камеры нагрева, горизонтально ориентированный участок Г-образного прямоугольного волновода и камера нагрева электрически соединены отверстием связи с введенным через него в короткозамкнутый на конце горизонтально ориентированного участка Г-образный отрезок прямоугольного волновода тонкостенным металлическим цилиндром, согласованным с помощью металлического штыря 4, с жестко закрепленной на конце металлической крыльчаткой 5. Тонкостенный металлический цилиндр с крыльчаткой образуют базовый модуль возбуждения - вращающуюся дипольную антенну, передающую часть микроволновой энергии из Г-образного отрезка прямоугольного волновода в камеру нагрева и рассеивающую ее по всему объему при принудительном вращении крыльчатки 5 воздушным потоком pv создаваемым вентилятором (на фиг.1 не показан), который установлен в боковом отсеке 14 микроволновой печи, и направляемым воздуховодом 3 из радиопрозрачного диэлектрика.An L-shaped segment of a rectangular waveguide 2 is installed on the outer side of the upper and side walls of the heating chamber, the lower wide wall of which is part of the upper and side walls of the heating chamber, a horizontally oriented section of the L-shaped rectangular waveguide and the heating chamber are electrically connected by a communication hole with into a L-shaped segment of a rectangular waveguide short-circuited at the end of a horizontally oriented section with a thin-walled metal cylinder, matched with metal pin 4, with a metal impeller rigidly fixed at the end 5. A thin-walled metal cylinder with an impeller form a basic excitation module — a rotating dipole antenna that transfers part of the microwave energy from the L-shaped segment of a rectangular waveguide to the heating chamber and dissipates it throughout the volume during forced rotation impeller 5 p v airflow created by the fan (not shown in Figure 1), which is mounted in a lateral compartment of the microwave oven 14, and the guide ducts 3 of pa ioprozrachnogo dielectric.

Вертикально ориентированный участок короткозамкнутого на конце горизонтально ориентированного участка Г-образного отрезка прямоугольного волновода 2 электрически связан с камерой нагрева коаксиально-волноводным переходом, образованным металлическим грушевидным элементом связи 9, переходящим в центральный проводник коаксиальной линии, и внешним проводником 10 в виде металлической втулки, гальванически соединенной по всему периметру со стенкой Г-образного отрезка прямоугольного волновода 2. На внешнем проводнике 10 жестко закреплена с гальванической связью металлическая пластина-экран 6. Металлический диск 11, являющийся излучателем дополнительного модуля возбуждения резонансного объема камеры нагрева, соединен в центре механически и электрически металлическим штырем 8 с центральным проводником коаксиально-волноводного перехода и в точке на расстоянии 4/5 радиуса металлического диска излучателя 11 с экраном 6 с помощью металлического штыря 7, обеспечивающим жесткое механическое и электрическое соединение.The vertically oriented portion of the L-shaped segment of the rectangular waveguide 2 short-circuited at the end of the horizontally oriented portion of the rectangular waveguide 2 is electrically connected to the heating chamber by a coaxial waveguide transition formed by a metal pear-shaped coupling element 9, which passes into the central conductor of the coaxial line, and an external conductor 10 in the form of a metal sleeve, galvanically connected along the entire perimeter with the wall of the L-shaped segment of the rectangular waveguide 2. On the external conductor 10 is rigidly fixed galvanically coupled metal plate-screen 6. The metal disk 11, which is the emitter of the additional module for the excitation of the resonant volume of the heating chamber, is connected in the center mechanically and electrically by a metal pin 8 with the Central conductor of the coaxial-waveguide transition and at a point at a distance of 4/5 of the radius of the metal disk the emitter 11 with the screen 6 using a metal pin 7, providing a rigid mechanical and electrical connection.

Открытый конец вертикально ориентированного участка Г-образного отрезка прямоугольного волновода 2 электрически подключен к волноводно-резонаторному переходу 12, связанному с микроволновым генератором 13, установленным в боковом отсеке 14 микроволновой печи. Для защиты и экранирования используется внешний кожух 1. Устройство работает следующим образом. Устанавливают дополнительный модуль возбуждения - полосковую антенну, излучающую волны круговой поляризации, соединив металлический диск излучателя 11 металлическим штырем 7 с металлической пластиной-экраном 6 и металлическим штырем 8 с центральным проводником коаксиально-волноводного перехода. Этим обеспечивается подключение полосковой антенны к линии передачи микроволновой энергии. В экране 6 выполнено сквозное отверстие, допускающее поворот диска излучателя 11 полосковой антенны относительно своей оси на угол α, лежащий в пределах от 3 до 10 градусов.The open end of the vertically oriented portion of the L-shaped segment of the rectangular waveguide 2 is electrically connected to the waveguide-resonator junction 12 associated with the microwave generator 13 installed in the side compartment 14 of the microwave oven. For protection and shielding, an external casing 1 is used. The device operates as follows. An additional excitation module is installed - a strip antenna that emits circularly polarized waves by connecting the metal disk of the emitter 11 with a metal pin 7 with a metal plate-screen 6 and a metal pin 8 with a central conductor of the coaxial waveguide transition. This ensures that the strip antenna is connected to the microwave energy transmission line. The screen 6 has a through hole allowing rotation of the disk of the emitter 11 of the strip antenna relative to its axis by an angle α lying in the range from 3 to 10 degrees.

Металлический диск излучателя 11 поворачивают относительно своей оси на угол α, образованный воображаемым лучом, соединяющим точки подключения диска излучателя 11 к коаксиальному выходу коаксиально-волноводного перехода, и осью перпендикулярной верхней стенки камеры нагрева, проходящей через центр диска излучателя 11, добиваясь наибольших значений коэффициента равномерности распределения микроволновой энергии внутри камеры нагрева и эффективности работы микроволновой печи.The metal disk of the emitter 11 is rotated about its axis by an angle α formed by an imaginary beam connecting the connection points of the emitter disk 11 to the coaxial output of the coaxial waveguide transition and the axis perpendicular to the upper wall of the heating chamber passing through the center of the emitter disk 11, achieving the highest values of the uniformity coefficient distribution of microwave energy inside the heating chamber and the efficiency of the microwave oven.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Проведенные испытания опытного образца микроволновой печи с возбуждением резонансного объема камеры нагрева от двух принципиально отличных антенных систем, доказали реальность достижения значений коэффициента равномерности распределения микроволновой энергии внутри камеры нагрева 86% и эффективности 62% без использования поворотной платформы, а также стабильности этих параметров при изменениях объема, массы и расположения обрабатываемого пищевого продукта внутри камеры нагрева.The tests of a prototype microwave oven with excitation of the resonant volume of the heating chamber from two fundamentally different antenna systems proved the reality of achieving the coefficient of uniformity of the distribution of microwave energy inside the heating chamber 86% and efficiency 62% without using a rotary platform, as well as the stability of these parameters when volume changes , mass and location of the processed food product inside the heating chamber.

Источники информацииSources of information

1. US, Commercial Microwave Oven RCS10MPS, Owner’s Manual Code №12668501 A, 2001.1. US, Commercial Microwave Oven RCS10MPS, Owner’s Manual Code No. 12668501 A, 2001.

2. RU, патент №2124278, H 05 B 6/64, 1998.2. RU, patent No. 2124278, H 05 B 6/64, 1998.

Claims (4)

1. Микроволновая печь, представляющая собой устройство для обработки пищевых продуктов энергией микроволнового поля, содержащее камеру нагрева, снабженную дверцей, микроволновый генератор, расположенный в боковом отсеке микроволновой печи вне камеры нагрева, короткозамкнутый на конце отрезок прямоугольного волновода, установленный на внешней стороне верхней стенки камеры нагрева, модуль возбуждения электромагнитного поля в камере нагрева, представляющий собой металлическую дипольную антенну, жестко механически и электрически соединенную в центре с полым металлическим тонкостенным цилиндром, согласованным с помощью металлического штыря, верхний конец цилиндра через общее отверстие связи в верхней стенке камеры нагрева и в широкой стенке короткозамкнутого на конце отрезка прямоугольного волновода погружен вовнутрь короткозамкнутого на конце отрезка прямоугольного волновода для передачи энергии от микроволнового генератора в камеру нагрева, и вентилятор, установленный в боковом отсеке микроволновой печи для создания воздушного потока, направляемого воздуховодом из радиопрозрачного диэлектрика и вызывающего принудительное вращение металлической дипольной антенны, в отверстии связи тонкостенный металлический цилиндр опоясан диэлектрическим кольцом, обеспечивающим подвес металлической дипольной антенны и допускающим ее принудительное вращение, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным модулем возбуждения, представляющим собой полосковую антенну, излучающую волны круговой поляризации, которая установлена внутри камеры нагрева на ее боковой стенке и через коаксиально-волноводный переход подключена к вертикально ориентированному участку короткозамкнутого на конце горизонтально ориентированного участка Г-образного прямоугольного волновода для передачи энергии от микроволнового генератора к полосковой антенне, излучающей волны круговой поляризации, и к металлической дипольной антенне, причем полосковая антенна, излучающая волны круговой поляризации, содержит металлический дисковый излучатель, который через металлические проводящие штыри подключен в центре к центральному проводнику коаксиального выхода коаксиально-волноводного перехода и в точке на расстоянии 4/5 радиуса металлического диска излучателя к металлической пластине-экрану, установленной на внешнем проводнике коаксиального отрезка коаксиально-волноводного перехода через круглое отверстие в пластине с механическим и гальваническим контактом по всему диаметру внешнего проводника коаксиального отрезка коаксиально-волноводного перехода, не касающейся боковой стенки камеры нагрева и являющейся частью полосковой антенны, излучающей волны круговой поляризации.1. A microwave oven, which is a device for processing food products with microwave energy, containing a heating chamber equipped with a door, a microwave generator located in the side compartment of the microwave oven outside the heating chamber, a segment of a rectangular waveguide, short-circuited at the end, mounted on the outer side of the upper wall of the chamber heating module of the electromagnetic field in the heating chamber, which is a metal dipole antenna, is rigidly mechanically and electrically connected located in the center with a hollow metal thin-walled cylinder, matched with a metal pin, the upper end of the cylinder is immersed inside the short-circuited rectangular waveguide at the end of the segment of the rectangular waveguide through the common coupling hole in the upper wall of the heating chamber and for the transmission of energy from the microwave generator into the heating chamber, and a fan installed in the side compartment of the microwave oven to create an air flow directed by the air a house made of a radio-transparent dielectric and causing a forced rotation of a metal dipole antenna, in the communication hole, a thin-walled metal cylinder is surrounded by a dielectric ring, providing a suspension of the metal dipole antenna and allowing its forced rotation, characterized in that it is equipped with an additional excitation module, which is a strip antenna that emits waves circular polarization, which is installed inside the heating chamber on its side wall and through a coaxial waveguide The junction is connected to a vertically oriented portion of the L-shaped rectangular waveguide, short-circuited at the end of the horizontally oriented portion, for transmitting energy from the microwave generator to the strip antenna emitting circularly polarized waves and to the metal dipole antenna, the strip antenna emitting circular polarized waves a disk emitter, which is connected through the metal conductive pins in the center to the central conductor of the coaxial output coaxial waveguide transition and at a point 4/5 of the radius of the metal disk of the emitter to the metal plate-screen mounted on the outer conductor of the coaxial segment of the coaxial waveguide transition through a circular hole in the plate with mechanical and galvanic contact over the entire diameter of the outer conductor of the coaxial segment coaxially - a waveguide transition that does not touch the side wall of the heating chamber and is part of a strip antenna emitting circularly polarized waves. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оси симметрии антенн взаимно ортогональны, координаты точки подключения полосковой антенны, излучающей волны круговой поляризации, совпадают с координатами точки симметрии боковой стенки камеры нагрева, а координаты точки подключения металлической дипольной антенны совпадают с координатами точки симметрии верхней стенки камеры нагрева.2. The device according to claim 1, characterized in that the axis of symmetry of the antennas are mutually orthogonal, the coordinates of the connection point of the strip antenna emitting circularly polarized waves, coincide with the coordinates of the symmetry point of the side wall of the heating chamber, and the coordinates of the connection point of the metal dipole antenna coincide with the coordinates of the point symmetry of the upper wall of the heating chamber. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что металлический диск излучателя полосковой антенны, излучающей волны круговой поляризации, повернут относительно своей оси на угол α, лежащий в пределах от 3 до 10°, который образован воображаемым лучом, соединяющим точки подключения металлического диска излучателя к коаксиальному выходу коаксиально-волноводного перехода, и осью, перпендикулярной верхней стенке камеры нагрева и проходящей через центр металлического диска излучателя.3. The device according to claim 1, characterized in that the metal disk of the emitter of the strip antenna emitting waves of circular polarization is rotated about its axis by an angle α lying in the range from 3 to 10 °, which is formed by an imaginary beam connecting the connection points of the metal disk the radiator to the coaxial output of the coaxial waveguide transition, and an axis perpendicular to the upper wall of the heating chamber and passing through the center of the metal disk of the radiator. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оба модуля возбуждения выполнены в виде двух синфазно запитанных антенн при превышении в два раза мощности полосковой антенны, излучающей поле с круговой поляризацией, по сравнению с мощностью металлической дипольной антенны.4. The device according to claim 1, characterized in that both excitation modules are made in the form of two in-phase powered antennas when the power of a strip antenna emitting a field with circular polarization is twice as high as that of a metal dipole antenna.
RU2002135579/09A 2002-12-26 2002-12-26 Microwave oven RU2231934C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002135579/09A RU2231934C1 (en) 2002-12-26 2002-12-26 Microwave oven

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002135579/09A RU2231934C1 (en) 2002-12-26 2002-12-26 Microwave oven

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002135579A RU2002135579A (en) 2004-06-20
RU2231934C1 true RU2231934C1 (en) 2004-06-27

Family

ID=32846633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002135579/09A RU2231934C1 (en) 2002-12-26 2002-12-26 Microwave oven

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2231934C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531870C2 (en) * 2012-09-20 2014-10-27 Валерий Степанович Жилков Apparatus for transmitting microwave energy from generator to microwave oven chamber
CN104456648A (en) * 2014-11-24 2015-03-25 广东美的厨房电器制造有限公司 Microwave oven
RU2550342C2 (en) * 2013-10-29 2015-05-10 Валерий Степанович Жилков Commercial microwave oven
US9560699B2 (en) 2008-11-25 2017-01-31 Upscale Holdings, Inc. Microwave processing chamber

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9560699B2 (en) 2008-11-25 2017-01-31 Upscale Holdings, Inc. Microwave processing chamber
RU2531870C2 (en) * 2012-09-20 2014-10-27 Валерий Степанович Жилков Apparatus for transmitting microwave energy from generator to microwave oven chamber
RU2550342C2 (en) * 2013-10-29 2015-05-10 Валерий Степанович Жилков Commercial microwave oven
CN104456648A (en) * 2014-11-24 2015-03-25 广东美的厨房电器制造有限公司 Microwave oven

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2237844T3 (en) HEATING EQUIPMENT.
JP4572213B2 (en) Microwave irradiation device
KR101306547B1 (en) Radiation Device for Planar Inverted F Antenna and Antenna using it
KR20210030665A (en) Microwave heating device with cylindrical antenna
KR20050082546A (en) Microwave oven range
TW201143545A (en) Plasma processing apparatus and substrate processing method
JP2011034795A (en) Microwave irradiation system
JP4899595B2 (en) Microwave generator
CN106231712B (en) Antenna assembly of microwave oven and microwave oven
US11045249B2 (en) Electrode for a system for heating biological tissue via RF energy
WO2015108140A1 (en) Portable wireless apparatus
JP2000048946A (en) Microwave oven
JP2014135123A (en) Microwave heating device
RU2231934C1 (en) Microwave oven
JP5580648B2 (en) Waveguide converter and radar apparatus
JP6273598B2 (en) Microwave heating device
WO2013005438A1 (en) Microwave heating device
US8963560B2 (en) Antenna system for electromagnetic compatibility testing
WO2013094175A1 (en) Microwave heating device
JP2016213099A (en) Heating cooker
JP2020194676A (en) Plasma density monitor, plasma processing apparatus, and plasma processing method
RU2257018C2 (en) Microwave commercial oven
JP4413034B2 (en) microwave
RU2002135579A (en) MICROWAVE
JP2000348858A (en) Microwave oven

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041227

NF4A Reinstatement of patent
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101227