RU2273117C2 - Microwave oven with "smooth" heating - Google Patents
Microwave oven with "smooth" heating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2273117C2 RU2273117C2 RU2004111306/09A RU2004111306A RU2273117C2 RU 2273117 C2 RU2273117 C2 RU 2273117C2 RU 2004111306/09 A RU2004111306/09 A RU 2004111306/09A RU 2004111306 A RU2004111306 A RU 2004111306A RU 2273117 C2 RU2273117 C2 RU 2273117C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coaxial
- rotary section
- heating chamber
- conductor
- strip antenna
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
Abstract
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 энергией микроволнового поля, содержащее камеру нагрева, в одной из боковых стенок которой выполнено отверстие для ввода микроволновой энергии, микроволновый генератор, выход которого присоединен к камере нагрева посредством отрезка прямоугольного волновода, а также вращающуюся платформу для размещения продуктов питания. В качестве возбудителя электромагнитного поля в камере нагрева использована рупорная антенна, жестко закрепленная на внешней стороне боковой стенки камеры. Камера снабжена дверкой, установленной на петлях (см., например, Microwave Oven M245, Owner's Instruction Code №6861707 A, 1998).A microwave oven is known, which is a device for heating products with microwave energy, containing a heating chamber, in one of the side walls of which there is a hole for introducing microwave energy, a microwave generator, the output of which is connected to the heating chamber by means of a piece of a rectangular waveguide, as well as a rotating platform for placing food. As a causative agent of the electromagnetic field in the heating chamber, a horn antenna is used, which is rigidly fixed to the outer side of the side wall of the chamber. The camera is equipped with a hinged door (see, for example, Microwave Oven M245, Owner's Instruction Code No. 6861707 A, 1998).
Основным недостатком известного устройства является его низкая эффективность в эксплуатации. В частности, коэффициент равномерности нагрева продуктов в камере энергией микроволнового поля составляет не более 55%, эффективность (коэффициент полезного действия) меньше 48%. Изменение режима нагрева продуктов скачкообразное. Это является причиной неравномерного нагрева (по объему и по поверхности) продуктов питания, ухудшения качества приготовления блюд, увеличения потребления электроэнергии от сети.The main disadvantage of the known device is its low operational efficiency. In particular, the coefficient of uniformity of heating products in the chamber with microwave energy is not more than 55%, efficiency (efficiency) is less than 48%. The change in the heating mode of products is spasmodic. This is the reason for the uneven heating (in volume and surface) of food products, deterioration in the quality of cooking, and an increase in electricity consumption from the network.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является микроволновая печь, представляющая собой устройство для нагрева продуктов энергией микроволнового поля, содержащее камеру нагрева, снабженную дверкой, микроволновый генератор, расположенный в имеющем общую стенку с камерой нагрева съемном корпусе электронного блока, и модуль возбуждения, установленный в выполненном в общей стенке камеры нагрева отверстии связи для ввода микроволновой энергии. Отверстие связи закрыто радиопрозрачным диэлектриком. Модуль возбуждения, представляющий собой полосковую антенну кругополяризованного поля, через отрезок коаксиальной линии подключен к микроволновому генератору, жестко закрепленному на стойке и расположенному в корпусе электронного блока (вне камеры нагрева), выполненного в виде лотка, обращенного своим открытым концом к внешней поверхности стенки камеры нагрева. Открытый конец корпуса электронного блока неразъемно, с хорошим гальваническим контактом соединен с металлической рамкой по ее внешнему периметру. Металлическая рамка - дроссельный фланец разъемно присоединена к внешней поверхности боковой стенки камеры нагрева. Дроссельный фланец и электромагнитная прокладка по всему периметру лотка обеспечивают экранирование микроволнового излучения. Устройство не содержит вращающейся платформы (патент Российской Федерации №2124278, кл. Н 05 В 6/64, 1998 г.).The closest technical solution to the invention is a microwave oven, which is a device for heating products with microwave energy, comprising a heating chamber equipped with a door, a microwave generator located in a removable housing of the electronic unit having a common wall with the heating chamber, and an excitation module installed in in the common wall of the heating chamber of the communication hole for introducing microwave energy. The communication hole is closed by a radio-transparent dielectric. The excitation module, which is a strip antenna of a circularly polarized field, is connected through a segment of a coaxial line to a microwave generator rigidly mounted on a rack and located in the body 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 . The open end of the body of the electronic unit is one-piece, with good galvanic contact connected to a metal frame along its outer perimeter. Metal frame - the throttle flange is detachably connected to the outer surface of the side wall of the heating chamber. The throttle flange and electromagnetic gasket along the entire perimeter of the tray provide shielding of microwave radiation. The device does not contain a rotating platform (patent of the Russian Federation No. 2124278, class N 05 B 6/64, 1998).
Основным недостатком этого устройства является его низкая эффективность, обусловленная неравномерностью нагрева продуктов энергией микроволнового поля в камере. Как показали измерения, величина коэффициента равномерности нагрева не более 40-48%, значение коэффициента полезного действия (эффективности) меньше 50%. Изменение режима нагрева продуктов скачкообразное. Это приводит к неравномерному нагреву (по объему и по поверхности) продуктов, низкому качеству их обработки, увеличенному потреблению электроэнергии от сети.The main disadvantage of this device is its low efficiency, due to the uneven heating of the products by the energy of the microwave field in the chamber. As the measurements showed, the value of the coefficient of uniformity of heating is not more than 40-48%, the value of the coefficient of efficiency (efficiency) is less than 50%. The change in the heating mode of products is spasmodic. This leads to uneven heating (in volume and surface) of the products, poor quality of their processing, increased consumption of electricity from the network.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Основной технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности работы микроволновой печи за счет увеличения равномерности нагрева энергией микроволнового поля обрабатываемого продукта, обеспечение "мягкого" режима тепловой обработки и его стабильности, увеличения коэффициента полезного действия, уменьшения потребления электроэнергии от сети.The main technical problem to which the invention is directed is to increase the efficiency of the microwave oven by increasing the uniformity of the microwave energy of the processed product, providing a “soft” heat treatment mode and its stability, increasing the efficiency, and reducing the energy consumption from the network.
Для решения поставленной технической задачи в микроволновую печь, содержащую полосковую антенну кругополяризованного поля, установленную внутри камеры нагрева, и микроволновый генератор, расположенный в имеющем общую стенку с камерой нагрева корпусе электронного блока, при этом коаксиальный вход полосковой антенны кругополяризованного поля установлен в отверстии, выполненном в общей с корпусом электронного блока стенке камеры нагрева, согласно изобретению введены коаксиальная поворотная секция и электропривод, соединенный с ее внешним проводником. Внешний проводник коаксиальной поворотной секции соединен с внешним проводником коаксиального выхода микроволнового генератора посредством фланцевого соединения с возможностью осевого поворота и жестко соединен с внешним проводником коаксиального входа полосковой антенны кругополяризованного поля. Коаксиальный вход полосковой антенны кругополяризованного поля установлен с возможностью осевого поворота. Центральный проводник коаксиальной поворотной секции жестко соединен с центральным проводником коаксиального входа полосковой антенны кругополяризованного поля и центральным проводником коаксиального выхода микроволнового генератора. Центральный проводник коаксиальной поворотной секции имеет средний гибкий участок, выполненный с возможностью кручения, который соединен с жесткими концевыми участками, каждый из которых жестко закреплен в отверстии диэлектрической шайбы.To solve the technical problem, a microwave oven containing a strip antenna of a circularly polarized field installed inside the heating chamber and a microwave generator located in a housing of the electronic unit having a common wall with a heating chamber, the coaxial input of the strip antenna of a circularly polarized field is installed in an opening made in according to the invention, a coaxial rotary section and an electric drive connected to its internal shnim conductor. The outer conductor of the coaxial rotary section is connected to the outer conductor of the coaxial output of the microwave generator through a flange connection with the possibility of axial rotation and is rigidly connected to the outer conductor of the coaxial input of the strip antenna of a circularly polarized field. The coaxial input of the strip antenna of a circularly polarized field is mounted with the possibility of axial rotation. The central conductor of the coaxial rotary section is rigidly connected to the central conductor of the coaxial input of the strip antenna of the circularly polarized field and the central conductor of the coaxial output of the microwave generator. The central conductor of the coaxial swivel section has a middle flexible section made with the possibility of torsion, which is connected to rigid end sections, each of which is rigidly fixed in the hole of the dielectric washer.
Рекомендуется чтобы во фланце коаксиальной поворотной секции были выполнены дугообразные сквозные прорези для штифтов, жестко закрепленных во фланце коаксиального выхода микроволнового генератора.It is recommended that in the flange of the coaxial swivel section, arcuate through-slots for pins rigidly fixed in the flange of the coaxial output of the microwave generator be made.
Целесообразно чтобы центральный проводник коаксиальной поворотной секции был выполнен в виде гибкой тонкостенной металлической трубки, концы которой жестко соединены с металлическими штырями.It is advisable that the Central conductor of the coaxial rotary section was made in the form of a flexible thin-walled metal tube, the ends of which are rigidly connected to metal pins.
Предпочтительно чтобы диэлектрическая шайба на входе коаксиальной поворотной секции имела на поверхности, обращенной к внутренней поверхности внешнего проводника коаксиальной поворотной секции, канавку, в которой были бы расположены штифты, жестко закрепленные в отверстиях внешнего проводника коаксиальной поворотной секции, а диэлектрическая шайба на выходе коаксиальной поворотной секции была жестко соединена с внешним проводником коаксиальной поворотной секции.Preferably, the dielectric washer at the inlet of the coaxial rotary section has on the surface facing the inner surface of the outer conductor of the coaxial rotary section, a groove in which pins are rigidly fixed in the holes of the outer conductor of the coaxial rotary section, and the dielectric washer at the output of the coaxial rotary section was rigidly connected to the outer conductor of the coaxial rotary section.
Электропривод может содержать электродвигатель постоянного тока со шкивом на валу, соединенным посредством ременной передачи с внешним проводником коаксиальной поворотной секции, на наружной поверхности которого была выполнена канавка для ременной передачи.The electric drive may comprise a direct current electric motor with a pulley on a shaft connected by a belt drive to an external conductor of a coaxial rotary section, on the outer surface of which a groove for a belt drive has been made.
И, наконец, коаксиальный вход полосковой антенны кругополяризованного поля может представлять собой отрезок коаксиальной линии, который установлен с возможностью осевого поворота в отверстии, выполненном в общей с корпусом электронного блока стенке камеры нагрева и закреплен съемным металлическим пружинным кольцом, которое охватывает внешний проводник коаксиального входа полосковой антенны кругополяризованного поля.And finally, the coaxial input of the strip antenna of a circularly polarized field can be a segment of the coaxial line, which is mounted with the possibility of axial rotation in the hole made in the wall of the heating chamber common to the housing of the electronic unit and secured by a removable metal spring ring that covers the outer conductor of the coaxial input of the strip antennas of a circularly polarized field.
В результате экспериментальных исследований и тестирования по методике Samsung Electroniks /Home Appliaces макета микроволновой печи без вращающейся платформы, рабочая камера (камера нагрева) которой имела размеры 206×300×284 мм3 (объем 17 л), были получены значения коэффициента равномерности нагрева микроволновой энергией 92%, эффективности 56% при повороте полосковой антенны в секторе 96° с угловой скоростью 12°/сек. В качестве источника микроволновой энергии использовался магнетрон М-107 с коаксиальным выходом и рабочей частотой 2,45 ГГц.As a result of experimental studies and testing using the Samsung Electroniks / Home Appliaces method, a microwave oven model without a rotating platform, the working chamber (heating chamber) of which had dimensions 206 × 300 × 284 mm 3 (volume 17 l), the values of the coefficient of uniformity of heating by microwave energy were obtained 92%, efficiency 56% when rotating a strip antenna in a sector of 96 ° with an angular velocity of 12 ° / sec. A magnetron M-107 with a coaxial output and an operating frequency of 2.45 GHz was used as a source of microwave energy.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг.1 схематически изображена микроволновая печь с "мягким" нагревом; на фиг.2 и фиг.3 показаны осевое сечение коаксиальной поворотной секции и осевое сечение коаксиального выхода микроволнового генератора, соответственно.Figure 1 schematically depicts a microwave oven with "soft" heating; figure 2 and figure 3 shows the axial section of the coaxial rotary section and the axial section of the coaxial output of the microwave generator, respectively.
Лучший вариант осуществления изобретенияThe best embodiment of the invention
Микроволновая печь с "мягким" нагревом (см. фиг.1) выполнена в виде двух разъемных блоков: камеры 1 нагрева с выдвижной дверкой (на фиг.1 не показана), внутри которой установлена с возможностью поворота полосковая антенна 2 кругополяризованного поля, и корпуса 3 электронного блока, в котором расположены микроволновый генератор 4, который жестко закреплен на металлической подставке (не показана), коаксиальная поворотная секция 5, электродвигатель 6 постоянного тока и не показанное на чертежах электронное устройство для обеспечения заданных значений параметров поворота антенны 2.The microwave oven with “soft” heating (see FIG. 1) is made in the form of two detachable blocks: a heating chamber 1 with a sliding door (not shown in FIG. 1), inside which a
Корпус 3 выполнен в виде лотка, обращенного своим открытым концом к внешней поверхности боковой стенки камеры 1 нагрева, причем открытый конец корпуса 3 соединен с металлической рамкой 7 по ее внешнему периметру неразъемно, с хорошим гальваническим контактом. По внешнему периметру рамки 7 выполнена канавка для электромагнитной прокладки (не показаны). Рамка 7 присоединена с возможностью демонтажа к внешней поверхности общей с корпусом 3 стенки камеры 1 нагрева.The housing 3 is made in the form of a tray facing its open end to the outer surface of the side wall of the heating chamber 1, the open end of the housing 3 being connected to the metal frame 7 along its outer perimeter inseparably, with good galvanic contact. On the outer perimeter of the frame 7, a groove for electromagnetic laying (not shown) is made. The frame 7 is connected with the possibility of dismantling to the outer surface of the wall of the heating chamber 1 common with the housing 3.
Коаксиальный вход 8 антенны 2, который представляет собой отрезок коаксиальной линии, установлен с возможностью осевого поворота в отверстии, выполненном в общей с корпусом 3 стенке камеры 1, например, на расстоянии 138 мм от задней стенки камеры 1 и 72 мм от ее нижней стенки. Коаксиальный вход 8 антенны 2 закреплен съемным металлическим пружинным кольцом 9, которое охватывает внешний проводник антенны 2. К коаксиальному входу 8 антенны 2 жестко с хорошим гальваническим контактом и с возможностью демонтажа присоединен выход коаксиальной поворотной секции 5, вход которой соединен с коаксиальным выходом 10 микроволнового генератора 4.The coaxial input 8 of the
Коаксиальная поворотная секция 5 (см. фиг.2) содержит внешний проводник 11, центральный проводник 12, и диэлектрические шайбы 13 и 14, установленные на входе и выходе коаксиальной поворотной секции 5 соответственно. Центральный проводник 12 имеет средний гибкий участок, выполненный с возможностью кручения, который соединен с жесткими концевыми участками, каждый из которых жестко закреплен в отверстии соответствующей диэлектрической шайбы. При этом средний гибкий участок центрального проводника 12 коаксиальной поворотной секции 5 может быть выполнен в виде гибкой тонкостенной металлической трубки, например из оплетки экранированного провода, длиной 32 мм. Концы среднего гибкого участка центрального проводника 12 жестко (пайкой или сваркой) с хорошим гальваническим контактом соединены с металлическими штырями 15, которые жестко закреплены в отверстиях шайб 13 и 14 соответственно. Диэлектрическая шайба 13 на входе коаксиальной поворотной секции свободно прилегает к внутренней поверхности внешнего проводника 11 коаксиальной поворотной секции 5. На наружной поверхности шайбы 13 выполнена канавка 16 для размещения штифтов 17, которые установлены в отверстиях внешнего проводника 11 и жестко закреплены в последних. Диэлектрическая шайба 14 на выходе коаксиальной поворотной секции 5 жестко неподвижно относительно ее внешнего проводника 11 закреплена металлическими стопорными винтами 18, установленными в сквозных резьбовых отверстиях внешнего проводника 11.The coaxial rotary section 5 (see FIG. 2) comprises an
Коаксиальная поворотная секция 5 соединена посредством ременной передачи 19 со шкивом 20 на валу электродвигателя 6 постоянного тока (см. фиг.1). На наружной поверхности внешнего проводника коаксиальной поворотной секции 5 выполнена канавка 21 для ременной передачи (см. фиг.1 и 2).The coaxial rotary section 5 is connected via a
Коаксиальный выход 10 микроволнового генератора 4 имеет внешний проводник 22, центральный проводник 23 и диэлектрическую шайбу 24, служащую для фиксации положения центрального проводника 23 относительно внешнего проводника 22.The coaxial output 10 of the microwave generator 4 has an
Внешний проводник 11 секции 5 соединен с внешним проводником 22 генератора 4 посредством фланцевого соединения 25 с возможностью осевого поворота, а их центральные проводники 12 и 23 соответственно соединены жестко - посредством цангового соединения 26. Во фланце 25 коаксиальной поворотной секции 5 выполнены дугообразные сквозные прорези для штифтов 27, жестко закрепленных во фланце 25 коаксиального выхода 10 микроволнового генератора 4. В наружном проводнике 22 коаксиального выхода 10 микроволнового генератора 4 выполнена кольцевая полость 28, образующая четвертьволновой дроссель.The
Электронное устройство (на чертежах не представлено) может быть выполнено с двумя светодиодными датчиками.An electronic device (not shown in the drawings) can be made with two LED sensors.
Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.
При включении микроволнового генератора 4 энергия электромагнитного поля передается в камеру 1 нагрева по тракту: коаксиальный выход 10 микроволнового генератора 4, коаксиальная поворотная секция 5, коаксиальный вход 8 антенны 2 и излучается полосковой антенной 2. Одновременно включается электродвигатель 6, который посредством шкива 20 и ременной передачи 19 производит поворот секции 5 вокруг ее продольной оси вправо или влево. Оптимальными параметрами угловых перемещений полосковой антенны 2 являются: величина угла между двумя крайними положениями полосковой антенны 2 относительно боковой стенки камеры 96°, время перемещения из крайнего левого (правого) в крайнее правое (левое) положение - 16 с. При этом в устройстве исключены продольные перемещения центрального проводника 12 секции 5 за счет размещения штифтов 17 в канавке 16 шайбы 13 и обеспечен поворот внешнего проводника 11 секции 5. Поворот секции 5 обеспечивает соответствующий поворот антенны 2 вправо и влево, в результате чего происходит "качание" потока микроволновой поля, облучающего обрабатываемый продукт и его "мягкий" нагрев.When you turn on the microwave generator 4, the electromagnetic field energy is transferred to the heating chamber 1 along the path: coaxial output 10 of the microwave generator 4, coaxial rotary section 5, coaxial input 8 of
Источники информацииInformation sources
1. Microwave oven. M 245. №68-61707 А, 1998.1. Microwave oven. M 245. No. 68-61707 A, 1998.
2. РФ, патент №2124278, кл. Н 05 В 6/64, 1998.2. RF, patent No. 2124278, class. H 05, 6/64, 1998.
3. Ю.В.Шубарин. Антенны сверхвысоких частот. Издательство Харьковского госуниверситета, 1960.3. Yu.V. Shubarin. Microwave Antennas. Publishing House of Kharkov State University, 1960.
4. А.Ф.Харвей. Техника сверхвысоких частот. М.: Советское радио, 1965.4. A.F. Harvey. The technique of superhigh frequencies. M .: Soviet Radio, 1965.
5. И.Е.Ефимов. Радиочастотные линии передачи. М.: Советское радио, 1964.5. I.E. Efimov. Radio frequency transmission lines. M .: Soviet Radio, 1964.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004111306/09A RU2273117C2 (en) | 2004-04-13 | 2004-04-13 | Microwave oven with "smooth" heating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004111306/09A RU2273117C2 (en) | 2004-04-13 | 2004-04-13 | Microwave oven with "smooth" heating |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004111306A RU2004111306A (en) | 2005-10-20 |
| RU2273117C2 true RU2273117C2 (en) | 2006-03-27 |
Family
ID=35862702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004111306/09A RU2273117C2 (en) | 2004-04-13 | 2004-04-13 | Microwave oven with "smooth" heating |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2273117C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9560699B2 (en) | 2008-11-25 | 2017-01-31 | Upscale Holdings, Inc. | Microwave processing chamber |
-
2004
- 2004-04-13 RU RU2004111306/09A patent/RU2273117C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9560699B2 (en) | 2008-11-25 | 2017-01-31 | Upscale Holdings, Inc. | Microwave processing chamber |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004111306A (en) | 2005-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4316069A (en) | Microwave oven excitation system | |
| US8803051B2 (en) | Microwave oven | |
| US4191877A (en) | Microwave oven equipped with electric heating arrangement | |
| CN105392227A (en) | Microwave oven using circularly polarized helical antenna as radiator | |
| RU2273117C2 (en) | Microwave oven with "smooth" heating | |
| JPS62177890A (en) | Rotary slot antenna for microwave oven | |
| US7049566B2 (en) | Cooking device | |
| JP2008277263A (en) | Plasma generating device | |
| JP2016213099A (en) | Heating cooker | |
| JPS6337472B2 (en) | ||
| KR20140012856A (en) | Cooking apparatus using microwaves | |
| US4324967A (en) | Microwave heating apparatus having magnetic coupling for driving the antenna | |
| RU2327305C2 (en) | Device for circularly polarised field excitement in microwave oven chamber | |
| JPS5836474B2 (en) | High frequency heating device | |
| CN213246674U (en) | Thawing equipment | |
| CN112272425A (en) | Industrial field on-line microwave heating device | |
| RU2231934C1 (en) | Microwave oven | |
| RU2246814C1 (en) | Apparatus for treatment of seeds with electromagnetic field (versions) | |
| KR20190083953A (en) | Microwave System | |
| RU2257018C2 (en) | Microwave commercial oven | |
| KR200373470Y1 (en) | Microwave oven | |
| EP3908080A1 (en) | Oven including antennas and method of controlling the same | |
| RU2085057C1 (en) | Superhigh-frequency oven | |
| KR100657479B1 (en) | Microwave Range | |
| JP3925345B2 (en) | High frequency heating device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100414 |