RU2781274C1

RU2781274C1 - Heating apparatus

Info

Publication number: RU2781274C1
Application number: RU2021122165A
Authority: RU
Inventors: Хайцзюань ВАН; Пэн ЛИ; Кунькунь ЧЖАО
Original assignee: Хайер Смарт Хоум Ко., Лтд.
Priority date: 2019-01-04
Filing date: 2020-01-03
Publication date: 2022-10-11

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: described are a heating apparatus (100) and a refrigerator. Heating apparatus (100) includes a cylindrical body (110), a door body (120), an electromagnetic wave generation module (161), and an emitting antenna (150). A heating chamber (111) with an access opening is formed in the cylindrical body (110), and the heating chamber (111) is used to accommodate the object subject to treatment. The door body (120) is located on the access opening for opening and closing the access opening. The electromagnetic wave generation module (161) is configured to generate electromagnetic wave signals. The emitting antenna (150) is located in the cylindrical body (110) and is electrically connected with the electromagnetic wave generation module (161) for generating electromagnetic waves of the corresponding frequency in accordance with the electromagnetic wave signals. The periphery of the emitting antenna (150) is formed by a continuous curve, thus increasing the area of distribution of electromagnetic waves in a plane parallel to the emitting antenna (150) and preventing excess concentration of electromagnetic waves; problems of local overheating and non-uniform temperature of food can also be prevented.

EFFECT: ensured heating by means of the apparatus.

9 cl, 10 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention belongs

Настоящее изобретение относится к кухонным приборам, и, в частности, относится к нагревательному устройству с использованием электромагнитных волн.The present invention relates to kitchen appliances, and in particular relates to a heating device using electromagnetic waves.

Предпосылки изобретенияBackground of the invention

В процессе замораживания пищевых продуктов качество пищевых продуктов сохраняется, но замороженные пищевые продукты необходимо разморозить перед обработкой или употреблением в пищу. Для обеспечения пользователями замораживания и размораживания пищевых продуктов, в известном уровне техники пищевые продукты обычно размораживаются устройством с использованием электромагнитных волн.The food freezing process preserves the quality of the food, but the frozen food must be thawed before being processed or eaten. In order to enable users to freeze and thaw food, in the prior art, food is usually thawed by an apparatus using electromagnetic waves.

Равномерное распределение температур размороженных пищевых продуктов тесно связано с равномерным распределением электромагнитных волн в нагревательной камере. Когда между излучающей антенной и внутренними стенками нагревательной камеры имеется зазор в направлении вдоль окружности излучающей антенны, электромагнитные волны в нагревательной камере будут концентрироваться на периферийном крае излучающей антенны вследствие краевого эффекта излучающей антенны. За счет всестороннего рассмотрения в конструкции требуется нагревательное устройство с использованием электромагнитных волн с равномерным распределением электромагнитных волн.The uniform temperature distribution of defrosted food products is closely related to the uniform distribution of electromagnetic waves in the heating chamber. When there is a gap between the radiating antenna and the inner walls of the heating chamber in the circumferential direction of the radiating antenna, electromagnetic waves in the heating chamber will be concentrated at the peripheral edge of the radiating antenna due to the edge effect of the radiating antenna. Due to comprehensive consideration in the design, a heating device using electromagnetic waves with a uniform distribution of electromagnetic waves is required.

Краткое описание изобретенияBrief description of the invention

Целью настоящего изобретения является создание нагревательного устройства с равномерным распределением электромагнитных волн.The aim of the present invention is to provide a heating device with a uniform distribution of electromagnetic waves.

Другой целью настоящего изобретения является повышение эффективности сборки нагревательного устройства.Another object of the present invention is to improve the assembly efficiency of the heating device.

Еще одной дополнительной целью настоящего изобретения является повышение эффективности нагрева.Another additional object of the present invention is to improve the heating efficiency.

Конкретно, настоящее изобретение описывает нагревательное устройство, включающее в себяSpecifically, the present invention describes a heating device including

цилиндрический корпус, в котором образована нагревательная камера, имеющая отверстие для загрузки и размещения, и нагревательная камера выполнена с возможностью размещения объекта, подлежащего обработке;a cylindrical body in which a heating chamber is formed having a loading and accommodating opening, and the heating chamber is configured to receive an object to be processed;

корпус двери, расположенный на отверстии для загрузки и размещения и выполненный с возможностью открытия и закрытия отверстия для загрузки и размещения;a door body located on the loading and placing opening and configured to open and close the loading and placing opening;

модуль генерации электромагнитных волн, выполненный с возможностью генерации сигнала электромагнитной волны; иan electromagnetic wave generation module configured to generate an electromagnetic wave signal; and

излучающую антенну, расположенную в цилиндрическом корпусе и электрически соединенную с модулем генерации электромагнитных волн для генерации электромагнитных волн соответствующей частоты в соответствии с сигналом электромагнитной волны, причемa radiating antenna located in a cylindrical housing and electrically connected to the electromagnetic wave generation module for generating electromagnetic waves of the appropriate frequency in accordance with the electromagnetic wave signal, and

периферийный край излучающей антенны образован плавными кривыми для осуществления более равномерного распределения электромагнитных волн в нагревательной камере.the peripheral edge of the radiating antenna is formed by smooth curves to achieve a more uniform distribution of electromagnetic waves in the heating chamber.

По выбору, геометрический центр излучающей антенны совпадает с центром поперечного сечения нагревательной камеры по плоскости установки излучающей антенны.Optionally, the geometric center of the radiating antenna coincides with the center of the cross section of the heating chamber along the plane of the radiating antenna.

По выбору, излучающая антенна имеет форму идеального круга.Optionally, the radiating antenna is in the shape of a perfect circle.

По выбору, радиус излучающей антенны составляет 5/13- 13/20 кратчайшего расстояния от периферийного края поперечного сечения до ее центра.Optionally, the radius of the radiating antenna is 5/13-13/20 of the shortest distance from the peripheral edge of the cross section to its center.

По выбору, поперечное сечение является прямоугольным или продолговатым; иOptionally, the cross section is rectangular or oblong; and

излучающая антенна имеет продолговатую форму, и направление длины излучающей антенны параллельно направлению длины поперечного сечения.the radiating antenna has an oblong shape, and the length direction of the radiating antenna is parallel to the length direction of the cross section.

Не обязательно, длина излучающей антенны составляет 9/20- 7/10 длины поперечного сечения;Optionally, the length of the radiating antenna is 9/20-7/10 of the length of the cross section;

ширина излучающей антенны составляет 3/10-13/20 ширины поперечного сечения; иthe width of the radiating antenna is 3/10-13/20 of the cross-sectional width; and

закругление излучающей антенны составляет 2/7-1/2 ширины излучающей антенны.the rounding of the radiating antenna is 2/7-1/2 of the width of the radiating antenna.

По выбору, цилиндрический корпус выполнен из металла, иOptionally, the cylindrical body is made of metal, and

излучающая антенна расположена горизонтально на высоте 1/3- 1/2 цилиндрического корпуса.the radiating antenna is located horizontally at a height of 1/3-1/2 of the cylindrical body.

По выбору, нагревательное устройство дополнительно включает в себя:Optionally, the heating device additionally includes:

корпус антенны, выполненный из изоляционного материала и выполненный с возможностью разделения внутреннего пространства цилиндрического корпуса на нагревательную камеру и отделение для электроприбора, причем излучающая антенна расположена в отделении для электроприбора и жестко соединена с корпусом антенны.an antenna housing made of insulating material and configured to divide the internal space of the cylindrical housing into a heating chamber and a compartment for an electrical appliance, wherein the radiating antenna is located in the compartment for an electrical appliance and is rigidly connected to the antenna housing.

По выбору, излучающая антенна содержит множество зацепляющих отверстий; иOptionally, the radiating antenna includes a plurality of engagement holes; and

корпус антенны соответственно содержит множество скоб, и множества скоб выполнено с возможностью соответствующего прохождения через множество зацепляющих отверстий для зацепления с излучающей антенной, причем the antenna housing respectively contains a plurality of brackets, and the plurality of brackets are configured to pass through the plurality of engagement holes to engage with the radiating antenna, and

каждая из скоб состоит из двух зазубрин, расположенных на расстоянии друг от друга и в зеркальной симметрии; илиeach of the brackets consists of two notches located at a distance from each other and in mirror symmetry; or

каждая из скоб состоит из фиксирующей части перпендикулярной к излучающей антенне и имеющей полую среднюю часть, и упругой части, проходящей под углом к фиксирующей части от внутреннего торцевого края фиксирующей части к излучающей антенне.each of the brackets consists of a fixing part perpendicular to the radiating antenna and having a hollow middle part, and an elastic part passing at an angle to the fixing part from the inner end edge of the fixing part to the radiating antenna.

По выбору, нагревательное устройство дополнительно включает в себяOptionally, the heating device additionally includes

схему обработки, измерения и управления сигналами, расположенную в отделении для электроприбора, включающую в себяa circuit for processing, measuring and controlling signals located in the compartment for an electrical appliance, including

блок обнаружения, последовательно соединенный между модулем генерации электромагнитных волн и излучающей антенной и выполненный с возможностью определения конкретных параметров сигнала падающей волны и сигнала отраженной волны, проходящих через блок обнаружения;a detection unit connected in series between the electromagnetic wave generation unit and the radiating antenna, and configured to detect specific parameters of the incident wave signal and the reflected wave signal passing through the detection unit;

блок управления, выполненный с возможностью расчета скорости поглощения электромагнитных волн объекта, подлежащего обработке, в соответствии с конкретными параметрами; иa control unit configured to calculate the absorption rate of electromagnetic waves of the object to be processed, in accordance with specific parameters; and

согласующий блок, последовательно соединенный между модулем генерации электромагнитных волн и излучающей антенной и выполненный с возможностью регулировки сопротивления нагрузки модуля генерации электромагнитных волн в соответствии со скоростью поглощения электромагнитных волн.a matching unit connected in series between the electromagnetic wave generation module and the radiating antenna and configured to adjust the load resistance of the electromagnetic wave generation module in accordance with the electromagnetic wave absorption rate.

Поскольку периферийный край излучающей антенны настоящего изобретения образован плавными кривыми, площадь распространения электромагнитных волн в плоскости, параллельной излучающей антенне, может быть увеличена, и электромагнитные волны могут быть предотвращены от чрезмерной концентрации, таким образом устраняя проблемы, связанные с локальным перегревом и неравномерной температурой пищевых продуктов.Since the peripheral edge of the radiating antenna of the present invention is formed by smooth curves, the propagation area of electromagnetic waves in a plane parallel to the radiating antenna can be increased, and electromagnetic waves can be prevented from being over-concentrated, thus eliminating the problems of localized overheating and uneven food temperatures. .

Кроме того, в нагревательном устройстве настоящего изобретения излучающая антенна закрыта и закреплена с помощью корпуса антенны, который не только может отделять объект, подлежащей обработке, от излучающей антенны, для предотвращения загрязнения или повреждения излучающей антенны вследствие случайного прикосновения, но также может упростить процесс сборки нагревательного устройства для обеспечения расположения и установки излучающей антенны.In addition, in the heating device of the present invention, the radiant antenna is covered and fixed with an antenna body, which not only can separate the object to be processed from the radiant antenna to prevent pollution or damage to the radiant antenna due to accidental touching, but also can simplify the process of assembling the heating devices for ensuring the location and installation of the radiating antenna.

Кроме того, в настоящем изобретении корпус антенны расположен на высоте 1/3-1/2 цилиндрического корпуса, что не только может предотвращать повреждение корпуса антенны и излучающей антенны вследствие того, что пользователь размещает объект, подлежащий обработке, с чрезмерной высотой, но также может заставить электромагнитные волны в нагревательной камере иметь относительно высокую плотность энергии, так что объект, подлежащий обработке, быстро нагревается.In addition, in the present invention, the antenna body is located at a height of 1/3-1/2 of the cylindrical body, which not only can prevent damage to the antenna body and the radiating antenna due to the user placing the object to be processed at an excessive height, but also can to cause the electromagnetic waves in the heating chamber to have a relatively high energy density, so that the object to be processed is quickly heated.

Кроме того, в настоящем изобретении сопротивление нагрузки модуля генерации электромагнитных волн регулируется согласующим блоком для повышения степени согласования между выходным сопротивлением и сопротивлением нагрузки модуля генерации электромагнитных волн, так что, когда пищевые продукты с различными фиксированными характеристиками (такими как тип, вес и объем) размещены в нагревательной камере или во время изменения температуры пищевых продуктов излучается относительно больше энергии электромагнитных волн.In addition, in the present invention, the load resistance of the electromagnetic wave generation unit is adjusted by the matching unit to improve the degree of matching between the output impedance and the load resistance of the electromagnetic wave generation unit, so that when food products with different fixed characteristics (such as type, weight, and volume) are placed relatively more electromagnetic wave energy is radiated in the heating chamber or during changes in food temperature.

В соответствии с нижеследующими подробными описаниями конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения в сочетании с чертежами, специалисты в данной области техники будут более ясно понимать вышеуказанные и другие цели, преимущества и признаки настоящего изобретения.In accordance with the following detailed descriptions of specific embodiments of the present invention in conjunction with the drawings, experts in the art will more clearly understand the above and other objects, advantages and features of the present invention.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Некоторые конкретные варианты осуществления настоящего изобретения подробно описаны ниже со ссылкой на чертежи в качестве примера, а не ограничения. Одни и те же ссылочные позиции на чертежах обозначают одни и те же или подобные элементы или части. Специалисты в данной области техники должны понимать, что эти чертежи не обязательно выполнены в масштабе. На чертежахSome specific embodiments of the present invention are described in detail below with reference to the drawings by way of example and not limitation. The same reference numbers throughout the drawings designate the same or similar elements or parts. Those skilled in the art will appreciate that these drawings are not necessarily drawn to scale. On the drawings

фиг.1 - схематичный структурный вид нагревательного устройства в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;Fig. 1 is a schematic structural view of a heating device according to one embodiment of the present invention;

фиг.2 - схематичный вид в разрезе нагревательного устройства, как показано на фиг.1, в котором опущены модуль генерации электромагнитных волн и блок питания;Fig. 2 is a schematic sectional view of the heating device as shown in Fig. 1, in which the electromagnetic wave generating unit and the power supply are omitted;

фиг.3 - схематичный увеличенный вид области А на фиг.2;Fig. 3 is a schematic enlarged view of region A in Fig. 2;

фиг.4 - схематичный структурный вид отделения для электроприбора в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;4 is a schematic structural view of an appliance compartment according to one embodiment of the present invention;

фиг.5а - схематичный увеличенный вид области В на фиг.4;Fig. 5a is a schematic enlarged view of region B in Fig. 4;

фиг.5b - схематичный вид излучающей антенны в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;5b is a schematic view of a radiating antenna in accordance with one embodiment of the present invention;

фиг.6 - схематичный структурный вид отделения для электроприбора в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;Fig. 6 is a schematic structural view of an electrical appliance compartment according to another embodiment of the present invention;

фиг.7а - схематичный увеличенный вид области C на фиг.6;Fig. 7a is a schematic enlarged view of area C in Fig. 6;

фиг.7b - схематичный вид излучающей антенны в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;7b is a schematic view of a radiating antenna in accordance with another embodiment of the present invention;

фиг.8 - имитированный вид трехмерного магнитного поля излучающей антенны на фиг.4;Fig. 8 is a simulated view of the 3D magnetic field of the radiating antenna of Fig. 4;

фиг.9 - имитированный вид двумерного магнитного поля излучающей антенны на фиг.8 в плоскости, в которой расположена излучающая антенна;Fig.9 is a simulated view of the two-dimensional magnetic field of the radiating antenna in Fig.8 in the plane in which the radiating antenna is located;

фиг.10 - сравнительный вид цвета и напряженности электрического поля на фиг.8 и 9.Fig.10 is a comparative view of the color and electric field strength in Fig.8 and 9.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

Фиг.1 - схематичный структурный вид нагревательного устройства 100 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, фиг.2 - схематичный вид в разрезе нагревательного устройства 100, как показано на фиг.1, в котором опущены модуль 161 генерации электромагнитных волн и блок 162 питания. Как показано на фиг.1 и 2, нагревательное устройство 100 может включать в себя цилиндрический корпус 110, корпус 120 двери, модуль 161 генерации электромагнитных волн, блок 162 питания и излучающую антенну 150.FIG. 1 is a schematic structural view of a heating device 100 according to one embodiment of the present invention; FIG. 2 is a schematic sectional view of a heating device 100 as shown in FIG. . As shown in FIGS. 1 and 2, the heating device 100 may include a cylindrical body 110, a door body 120, an electromagnetic wave generation module 161, a power supply 162, and a radiating antenna 150.

В цилиндрическом корпусе 110 образована нагревательная камера 111, имеющая отверстие для загрузки и размещения, и нагревательная камера 111 выполнена с возможностью размещения объекта, подлежащего обработке. Отверстие для загрузки и размещения может быть выполнено в передней стенке или верхней стенке нагревательной камеры 111 для загрузки и размещения объекта, подлежащего обработке.In the cylindrical body 110, a heating chamber 111 is formed having an opening for loading and accommodating, and the heating chamber 111 is configured to receive an object to be processed. The loading and placing opening may be provided in the front wall or the top wall of the heating chamber 111 for loading and placing the object to be processed.

Корпус 120 двери может быть установлен вместе с цилиндрическим корпусом 110 соответствующим способом, таким как соединение скользящих направляющих, шарнирное соединение и т.д., и выполнен с возможностью открытия и закрытия отверстия для загрузки и размещения. В изображенном варианте осуществления нагревательное устройство 100 также включает в себя выдвижной ящик 140 для поддержания объекта, подлежащего обработке, передняя торцевая пластина выдвижного ящика 140 выполнена с возможностью жесткого соединения с корпусом 120 двери, и две поперечные боковые пластины выдвижного ящика подвижно соединены с цилиндрическим корпусом 110 с помощью скользящих направляющих.The door body 120 can be installed together with the cylindrical body 110 in an appropriate manner such as sliding rail connection, hinge connection, etc., and is configured to open and close the loading and placement opening. In the depicted embodiment, the heating device 100 also includes a drawer 140 for supporting an object to be treated, a front end plate of the drawer 140 is rigidly connected to the door body 120, and two transverse side plates of the drawer are movably connected to the cylindrical body 110 using sliding guides.

Блок 162 питания может быть выполнен с возможностью электрического соединения с модулем 161 генерации электромагнитных волн для подачи электрической энергии на модуль 161 генерации электромагнитных волн, так что модуль 161 генерации электромагнитных волн генерирует сигналы электромагнитных волн. Излучающая антенна 150 может быть расположена в цилиндрическом корпусе 110 и электрически соединена с модулем 161 генерации электромагнитных волн для генерации электромагнитных волн соответствующих частот в соответствии с сигналами электромагнитных волн для нагрева объекта, подлежащего обработке, в цилиндрическом корпусе 110.The power supply unit 162 may be configured to be electrically connected to the electromagnetic wave generation unit 161 to supply electric power to the electromagnetic wave generation unit 161 so that the electromagnetic wave generation unit 161 generates electromagnetic wave signals. The radiating antenna 150 may be located in the cylindrical body 110 and electrically connected to the electromagnetic wave generation module 161 to generate electromagnetic waves of appropriate frequencies in accordance with the electromagnetic wave signals to heat the object to be processed in the cylindrical body 110.

В некоторых вариантах осуществления цилиндрический корпус 110 и корпус 120 двери могут соответственно содержать элементы для электромагнитного экранирования, так что корпус 120 двери соединен с возможностью проводимости с цилиндрическим корпусом 110, когда корпус двери находится в закрытом положении для предотвращения просачивания электромагнитных волн.In some embodiments, barrel body 110 and door body 120 may respectively comprise elements for electromagnetic shielding such that door body 120 is conductively connected to barrel body 110 when the door body is in the closed position to prevent leakage of electromagnetic waves.

В некоторых вариантах осуществления цилиндрический корпус 110 может быть выполнен из металлов для использования в качестве приемного контакта для приема электромагнитных волн, генерируемых излучающей антенной 150. В некоторых других вариантах осуществления приемная контактная пластина может быть расположена на верхней стенке цилиндрического корпуса 110 для приема электромагнитных волн, генерируемых излучающей антенной 150.In some embodiments, the cylindrical body 110 may be made of metals for use as a receiving contact for receiving electromagnetic waves generated by the radiating antenna 150. In some other embodiments, the receiving contact plate may be located on the top wall of the cylindrical body 110 for receiving electromagnetic waves, generated by the radiating antenna 150.

Фиг.4 - схематичный структурный вид отделения 112 для электроприбора в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, фиг.6 - схематичный структурный вид отделения 112 для электроприбора в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.4 и 6, периферийный край излучающей антенны 150 может быть образован плавными кривыми для осуществления более равномерного распределение электромагнитных волн в цилиндрическом корпусе 110, таким образом, повышая равномерность температуры объекта, подлежащего обработке. Гладкая кривая относится к кривой, первая производная уравнения кривой которой непрерывна, что означает, что периферийный край излучающей антенны 150 не имеет острого угла при конструировании. FIG. 4 is a schematic structural view of an appliance compartment 112 according to one embodiment of the present invention; FIG. 6 is a schematic structural view of an electrical appliance compartment 112 according to another embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 4 and 6, the peripheral edge of the radiating antenna 150 can be formed with smooth curves to realize a more even distribution of electromagnetic waves in the cylindrical body 110, thereby improving the temperature uniformity of the object to be treated. A smooth curve refers to a curve whose first derivative of the equation of the curve is continuous, which means that the peripheral edge of the radiating antenna 150 does not have a sharp corner when constructed.

Фиг.8 - имитированный вид трехмерного магнитного поля излучающей антенны на фиг.4. Фиг.10 - сравнительный вид цвета и напряженности электрического поля на фиг.8 и 9, где электрическое поле относится к напряженности электрического поля, и его единицей измерения является Вольт/метр (В_на_м). На фиг.8 и 10 можно видеть, что, когда периферийный край излучающей антенны образован плавными кривыми, распределение электромагнитных волн над излучающей антенной (в нагревательной камере 111) является относительно равномерным; электромагнитные волны не только имеют относительно большой диапазон распределения в горизонтальном направлении, но также электромагнитные волны равномерно распределены и имеют в основном одинаковую напряженность магнитного поля.Fig. 8 is a simulated view of the 3D magnetic field of the radiating antenna in Fig. 4. Fig. 10 is a comparative view of the color and electric field strength of Figs. 8 and 9, where electric field refers to electric field strength and its unit is Volt/meter (V_m). 8 and 10, it can be seen that when the peripheral edge of the radiating antenna is formed by smooth curves, the distribution of electromagnetic waves over the radiating antenna (in the heating chamber 111) is relatively uniform; the electromagnetic waves not only have a relatively large distribution range in the horizontal direction, but also the electromagnetic waves are evenly distributed and have basically the same magnetic field strength.

Фиг.9 - имитированный вид двумерного магнитного поля излучающей антенны на фиг.8 в плоскости, в которой расположена излучающая антенна. На фиг.9 и 10 можно видеть, что, когда периферийный край излучающей антенны образован плавными кривыми, площадь области, в которой электромагнитные волны относительно сконцентрированы в плоскости, в которой расположена излучающая антенна, относительно мала, и распределение электромагнитных волн на периферийном крае излучающей антенны является относительно равномерным, так что явление локального нагрева или даже воспламенения исключено.Fig. 9 is a simulated view of the two-dimensional magnetic field of the radiating antenna of Fig. 8 in the plane in which the radiating antenna is located. 9 and 10, it can be seen that when the peripheral edge of the radiating antenna is formed by smooth curves, the area of the region in which electromagnetic waves are relatively concentrated in the plane in which the radiating antenna is located is relatively small, and the distribution of electromagnetic waves at the peripheral edge of the radiating antenna is relatively uniform, so that the phenomenon of local heating or even ignition is excluded.

Как показано на фиг.2, геометрический центр излучающей антенны 150 совпадает с центром максимального поперечного сечения 113 нагревательной камеры 111 по воображаемой плоскости, параллельной плоскости установки излучающей антенны 150, таким образом, дополнительно повышая равномерность распределения электромагнитных волн в нагревательной камере 111.As shown in Fig.2, the geometric center of the radiating antenna 150 coincides with the center of the maximum cross section 113 of the heating chamber 111 along an imaginary plane parallel to the installation plane of the radiating antenna 150, thus further improving the uniformity of the distribution of electromagnetic waves in the heating chamber 111.

В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг.5b, излучающая антенна 150 может иметь форму идеального круга. В настоящем варианте осуществления радиус R излучающей антенны 150 составляет 5/13-13/20, такой как 5/13, 16/31 или 13/20, кратчайшего расстояния D от периферийного края вышеупомянутого поперечного сечения до его центра, так что материал антенны сэкономлен, и при этом электромагнитные волны в нагревательной камере 111 имеют относительно большую площадь распределения, относительно равномерное распределение и относительно высокую плотность энергии.In some embodiments, as shown in FIG. 5b, the radiating antenna 150 may be in the shape of a perfect circle. In the present embodiment, the radius R of the radiating antenna 150 is 5/13-13/20, such as 5/13, 16/31, or 13/20, of the shortest distance D from the peripheral edge of the aforementioned cross section to its center, so that antenna material is saved , and the electromagnetic waves in the heating chamber 111 have a relatively large distribution area, a relatively uniform distribution, and a relatively high energy density.

В некоторых других вариантах осуществления, как показано на фиг.7b, когда поперечное сечение нагревательной камеры 111 по плоскости установки излучающей антенны 150, является прямоугольным или продолговатым, излучающая антенна 150 может иметь продолговатую форму. Направление длины излучающей антенны 150 может быть параллельным направлению длины вышеупомянутого поперечного сечения, так что распределение электромагнитных волн в нагревательной камере 111 является равномерным.In some other embodiments, as shown in FIG. 7b, when the cross section of the heating chamber 111 along the mounting plane of the radiating antenna 150 is rectangular or oblong, the radiating antenna 150 may have an oblong shape. The length direction of the radiating antenna 150 may be parallel to the length direction of the aforementioned cross-section, so that the distribution of electromagnetic waves in the heating chamber 111 is uniform.

В варианте осуществления, в котором излучающая антенна 150 имеет продолговатую форму, длина L излучающей антенны 150 может составлять 9/20-7/10, такая как 9/20, 4/7 или 7/10 длины L₀ вышеупомянутого поперечного сечения, ширина W излучающей антенны 150 может составлять 3/10-13/20, такая как 3/10, 11/23 или 13/20 ширины W₀ вышеупомянутого поперечного сечения, и размер закругления излучающей антенны 150 (представленный радиусом r дуги, образующей закругление) составляет 2/7-1/2, такой как 2/7, 1/3, 2/5 или 1/2 ширины излучающей антенны 150. Следовательно, материал антенны сэкономлен, при этом электромагнитные волны в нагревательной камере 111 имеют относительно большую площадь распределения, относительно равномерное распределение и относительно высокую плотность энергии.In an embodiment in which the transmitter antenna 150 is oblong in shape, the length L of the transmitter antenna 150 may be 9/20-7/10, such as 9/20, 4/7, or 7/10 of the length L ₀ of the above cross-section, the width W of the radiating antenna 150 may be 3/10-13/20, such as 3/10, 11/23, or 13/20 of the width W ₀ of the above cross-section, and the rounding size of the radiating antenna 150 (represented by the radius r of the arc forming the rounding) is 2 /7-1/2, such as 2/7, 1/3, 2/5 or 1/2 of the width of the radiating antenna 150. Therefore, the material of the antenna is saved, while the electromagnetic waves in the heating chamber 111 have a relatively large distribution area, relatively uniform distribution and relatively high energy density.

Как показано на фиг.2 и 4, нагревательное устройство 100 может дополнительно включать в себя корпус 130 антенны для разделения внутреннего пространства цилиндрического корпуса 110 на нагревательную камеру 111 и отделение 112 для электроприбора. Объект, подлежащий обработке, и излучающая антенна 150 могут быть соответственно расположены в нагревательной камере 111 и отделении 112 для электроприбора для отделения объекта, подлежащего обработке, от излучающей антенны 150 для предотвращения загрязнение или повреждение излучающей антенны 150 вследствие случайного прикосновения.As shown in FIGS. 2 and 4, the heating device 100 may further include an antenna case 130 for dividing the interior of the cylindrical body 110 into a heating chamber 111 and an electrical appliance compartment 112. The object to be processed and the radiating antenna 150 may be respectively located in the heating chamber 111 and the appliance compartment 112 to separate the object to be processed from the radiating antenna 150 to prevent contamination or damage to the radiating antenna 150 due to accidental touching.

В некоторых вариантах осуществления корпус 130 антенны может быть изготовлен из изоляционного материала, так что электромагнитные волны, генерируемые излучающей антенной 150, могут проходить через корпус 130 антенны для нагрева объекта, подлежащего обработке. Кроме того, корпус 130 антенны может быть выполнен из непрозрачного материала для уменьшения электромагнитных потерь электромагнитных волн на корпусе 130 антенны, таким образом, увеличивая скорость нагрева объекта, подлежащего обработке. Вышеупомянутым непрозрачным материалом является полупрозрачный материал или непрозрачный материал. Непрозрачный материал может быть материал из полипропилена, поликарбоната или акрилонитрил-бутадиен-стирола.In some embodiments, antenna housing 130 may be made of an insulating material such that electromagnetic waves generated by radiating antenna 150 may pass through antenna housing 130 to heat the object to be treated. In addition, the antenna body 130 may be made of an opaque material to reduce the electromagnetic loss of electromagnetic waves on the antenna body 130, thereby increasing the heating rate of the object to be treated. The above-mentioned opaque material is a translucent material or an opaque material. The opaque material may be polypropylene, polycarbonate or acrylonitrile butadiene styrene.

Корпус 130 антенны также может быть выполнен с возможностью закрепления излучающей антенны 150 для упрощения процесса сборки нагревательного устройства 100 и обеспечения расположения и установки излучающей антенны 150. Конкретно, корпус 130 антенны может включать в себя обшивную доску 131 для разделения нагревательной камеры 111 и отделения 112 для электроприбора, и ограждающую часть 132, жестко соединенную с внутренней стенкой цилиндрического корпуса 110, причем излучающая антенна 150 может быть выполнена с возможностью жесткого соединения с обшивной доской 131.Antenna housing 130 may also be configured to mount a radiant antenna 150 to facilitate assembly of the heating device 100 and allow for the location and installation of the radiant antenna 150. Specifically, the antenna housing 130 may include a sheathing board 131 for separating the heating chamber 111 and the compartment 112 for electrical appliance, and the enclosing part 132 rigidly connected to the inner wall of the cylindrical housing 110, and the radiating antenna 150 can be configured to be rigidly connected to the sheathing board 131.

В некоторых вариантах осуществления излучающая антенна 150 может быть выполнена с возможностью зацепления с корпусом 130 антенны. Фиг.5а - схематичный увеличенный вид области В на фиг.4. Как показано на фиг.5а, излучающая антенна 150 может содержать множество зацепляющих отверстий 151, корпус 130 антенны может соответственно содержать множество скоб 133, и множество скоб 133 выполнено с возможностью соответствующего прохождения через множество зацепляющих отверстий 151 для зацепления с излучающей антенной 150.In some embodiments, the implementation of the radiating antenna 150 may be configured to engage with the housing 130 of the antenna. Fig. 5a is a schematic enlarged view of region B in Fig. 4. As shown in FIG. 5a, the radiating antenna 150 may include a plurality of engagement holes 151, the antenna body 130 may respectively comprise a plurality of brackets 133, and the plurality of brackets 133 are configured to appropriately pass through the plurality of engagement holes 151 to engage with the radiating antenna 150.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения каждая из скоб 133 может состоять из двух заусенцев, расположенных на расстоянии друг от друга и в зеркальной симметрии.In one embodiment of the present invention, each of the staples 133 may consist of two burrs spaced apart and in mirror symmetry.

Фиг.7а - схематичный увеличенный вид области C на фиг.6. Как показано на фиг.7а, в другом варианте осуществления настоящего изобретения каждая из скоб 133 может состоять из фиксирующей части, перпендикулярной к излучающей антенне 150 и имеющей полую среднюю часть, и упругой части, проходящей под углом к фиксирующей части от внутреннего торцевого края фиксирующей части к антенне.Fig. 7a is a schematic enlarged view of region C in Fig. 6. As shown in FIG. 7a, in another embodiment of the present invention, each of the brackets 133 may be composed of a locking portion perpendicular to the radiating antenna 150 and having a hollow middle portion, and an elastic portion extending at an angle to the locking portion from the inner end edge of the locking portion. to the antenna.

В некоторых других вариантах осуществления излучающая антенна 150 может быть выполнена с возможностью закрепления на корпусе 130 антенны с помощью процесса нанесения гальванического покрытия.In some other embodiments, the transmitter antenna 150 may be configured to be secured to the antenna housing 130 using a plating process.

Корпус 130 антенны может дополнительно включать в себя множество ребер жесткости, и ребра жесткости выполнены с возможностью соединения обшивной доски 131 и ограждающей части 132 для увеличения прочности конструкции корпуса 130 антенны.The antenna housing 130 may further include a plurality of stiffening ribs, and the stiffening ribs are configured to connect the board 131 and the enclosure 132 to increase the structural strength of the antenna housing 130.

В некоторых вариантах осуществления корпус 130 антенны может быть расположен в нижней части цилиндрического корпуса 110 для предотвращения повреждения корпус 130 антенны вследствие того, что пользователь размещает объект, подлежащий обработке, с чрезмерной высотой. Излучающая антенна 150 может быть горизонтально закреплена на нижней поверхности обшивной доски 131.In some embodiments, the antenna housing 130 may be positioned at the bottom of the cylindrical housing 110 to prevent damage to the antenna housing 130 due to the user placing the object to be processed at an excessive height. The radiating antenna 150 may be horizontally fixed to the bottom surface of the board 131.

Излучающая антенна 150 может быть расположена на высоте 1/3-1/2, такой как 1/3, 2/5 или 1/2 цилиндрического корпуса 110, так что объем нагревательной камеры 111 является относительно большим, и при этом электромагнитные волны в нагревательной камере 111 имеют относительно высокую плотность энергии для осуществления быстрого нагрева объекта, подлежащего обработке.The radiating antenna 150 may be located at a height of 1/3-1/2, such as 1/3, 2/5, or 1/2 of the cylindrical body 110, so that the volume of the heating chamber 111 is relatively large, and the electromagnetic waves in the heating chamber 111 have a relatively high energy density to effect rapid heating of the object to be treated.

Фиг.3 - схематичный увеличенный вид области A на фиг.2. Как показано на фиг.1-3, нагревательное устройство 100 может дополнительно включать в себя схему 170 обработки, измерения и управления сигналами. Конкретно, схема 170 обработки, измерения и управления сигналами может включать в себя блок 171 обнаружения, блок 172 управления и согласующий блок 173.Fig. 3 is a schematic enlarged view of region A in Fig. 2. As shown in FIGS. 1-3, the heating device 100 may further include a signal processing, measurement, and control circuit 170. Specifically, the signal processing, measurement, and control circuit 170 may include a detection unit 171, a control unit 172, and a matching unit 173.

Блок 171 обнаружения может быть последовательно соединен между модулем 161 генерации электромагнитных волн и излучающей антенной 150 и выполнен с возможностью определения в реальном времени конкретных параметров сигналов падающей волны и сигналов отраженной волны, проходящих через блок обнаружения.The detection unit 171 may be connected in series between the electromagnetic wave generation unit 161 and the radiating antenna 150, and is configured to detect in real time specific parameters of the incident wave signals and the reflected wave signals passing through the detection unit.

Блок 172 управления может быть выполнен с возможностью получения конкретных параметров с блока 171 обнаружения и расчета мощности падающих и отраженных волн в соответствии с конкретными параметрами. В настоящем изобретении конкретными параметрами могут быть значения напряжения и/или значения тока. В качестве альтернативы, блок 171 обнаружения может быть измерителем мощности для непосредственного измерения мощности падающих и отраженных волн.The control unit 172 may be configured to obtain specific parameters from the detection unit 171 and calculate the power of the incident and reflected waves in accordance with the specific parameters. In the present invention, the specific parameters may be voltage values and/or current values. Alternatively, the detection unit 171 may be a power meter for directly measuring the power of the incident and reflected waves.

Блок 172 управления может дополнительно рассчитывать скорость поглощения электромагнитных волн объекта, подлежащего обработке, в соответствии с мощностью падающих волн и отраженных волн, сравнивать скорость поглощения электромагнитных волн с заданным порогом поглощения и подавать команду регулирования на согласующий блок 173, когда скорость поглощения электромагнитных волн меньше заданного порога поглощения. Заданный порог поглощения может составлять 60%-80%, такой как 60%, 70% или 80%.The control unit 172 may further calculate the electromagnetic wave absorption rate of the object to be processed according to the power of the incident waves and the reflected waves, compare the electromagnetic wave absorption rate with the predetermined absorption threshold, and issue an adjustment command to the matching unit 173 when the electromagnetic wave absorption rate is less than the predetermined absorption threshold. The predetermined absorption threshold may be 60%-80%, such as 60%, 70%, or 80%.

Согласующий блок 173 может быть последовательно соединен между модулем 161 генерации электромагнитных волн и излучающей антенной 150 и выполнен с возможностью регулировки сопротивления нагрузки модуля 161 генерации электромагнитных волн в соответствии с командой регулирования блока 172 управления для повышения степени согласования между выходным сопротивлением и сопротивлением нагрузки модуля 161 генерации электромагнитных волн, так что когда пищевые продукты с разными фиксированными характеристиками (такими как тип, вес и объем) размещены в нагревательной камере 111 или во время изменения температуры пищевых продуктов, относительно больше энергии электромагнитных волн излучается в нагревательной камере 111, таким образом, увеличивая скорость нагрева.The matching unit 173 may be connected in series between the electromagnetic wave generation unit 161 and the radiating antenna 150, and is configured to adjust the load resistance of the electromagnetic wave generation unit 161 in accordance with the adjustment command of the control unit 172 to improve the degree of matching between the output impedance and the load resistance of the generation unit 161 electromagnetic waves, so that when foodstuffs with different fixed characteristics (such as type, weight, and volume) are placed in the heating chamber 111 or at the time of food temperature change, relatively more electromagnetic wave energy is emitted in the heating chamber 111, thus increasing the speed heating.

В некоторых вариантах осуществления нагревательное устройство 100 может использоваться для размораживания. Блок 172 управления также может быть выполнен с возможностью расчета скорости изменения мнимой части диэлектрического коэффициента объекта, подлежащего обработке, в соответствии с мощностью падающих волн и отраженных волн, сравнения скорости изменения мнимой части с заданным порогом изменения и передачи команды остановки на модуль 161 генерации электромагнитных волн, когда скорость изменения мнимой части диэлектрического коэффициента объекта, подлежащего обработке, больше или равна заданному порогу изменения, так что модуль 161 генерации электромагнитных волн прекращает работу, и программа размораживания прекращается.In some embodiments, the implementation of the heating device 100 may be used for defrosting. The control unit 172 may also be configured to calculate the rate of change of the imaginary part of the dielectric coefficient of the object to be processed according to the power of the incident waves and reflected waves, compare the rate of change of the imaginary part with a predetermined change threshold, and send a stop command to the electromagnetic wave generation module 161 when the rate of change of the imaginary part of the dielectric coefficient of the object to be processed is greater than or equal to the predetermined change threshold, so that the electromagnetic wave generation unit 161 stops and the defrost program is terminated.

Заданный порог изменения может быть получен путем тестирования скорости изменения мнимой части диэлектрического коэффициента пищевых продуктов с разными фиксированными характеристиками при температуре -3℃ - 0℃, так что пищевые продукты имеют хорошую прочность на сдвиг. Например, когда объектом, подлежащим обработке, является сырая говядина, заданный порог изменения может быть установлен равным 2.The predetermined change threshold can be obtained by testing the rate of change of the imaginary part of the dielectric coefficient of foodstuffs with various fixed characteristics at -3℃ to 0℃, so that the foodstuffs have good shear strength. For example, when the object to be processed is raw beef, the predetermined change threshold may be set to 2.

Блок 172 управления также может быть выполнен с возможностью приема команды пользователя и управления модулем 161 генерации электромагнитных волн для начала работы в соответствии с командой пользователя, причем блок 172 управления выполнен с возможностью электрического соединения с блоком 162 питания для получения электрической энергии с блока 162 питания и постоянного нахождения в состоянии ожидания.The control unit 172 may also be configured to receive a user command and control the electromagnetic wave generation module 161 to start operation in accordance with the user's command, the control unit 172 being electrically connected to the power unit 162 to receive electrical power from the power unit 162 and permanently in a state of waiting.

В некоторых вариантах осуществления схема 170 обработки, измерения и управления сигналами может быть выполнена как одно целое с печатной платой и горизонтально расположена в отделении 112 для электроприбора для обеспечения электрического соединения между излучающей антенной 150 и согласующим блоком.In some embodiments, signal processing, measurement, and control circuitry 170 may be integral with a printed circuit board and positioned horizontally in appliance compartment 112 to provide electrical connection between radiating antenna 150 and matching unit.

Корпус 130 антенны и цилиндрический корпус 110 могут содержать отверстия 190 для отвода тепла соответственно в положениях, соответствующих согласующему блоку 173, так что тепло, генерируемое согласующим блоком 173 во время работы, отводится через отверстия 190 для отвода тепла. В некоторых вариантах осуществления схема 170 обработки, измерения и управления сигналами может быть расположена на задней стороне излучающей антенны 150. Отверстия 190 для отвода тепла могут быть образованы в задних стенках корпуса 130 антенны и цилиндрического корпуса 110.The antenna housing 130 and the cylindrical housing 110 may include heat dissipation holes 190, respectively, at positions corresponding to the matching unit 173, so that heat generated by the matching unit 173 during operation is removed through the heat dissipation holes 190. In some embodiments, signal processing, measurement, and control circuitry 170 may be located on the rear side of radiating antenna 150. Heat dissipation holes 190 may be formed in the rear walls of antenna housing 130 and cylindrical housing 110.

В некоторых вариантах осуществления металлический цилиндрический корпус 110 может быть выполнен с возможностью заземления для отвода электрических зарядов с него, таким образом, повышая безопасность нагревательного устройства 100.In some embodiments, the metal barrel 110 may be configured to be grounded to drain electrical charges from it, thereby improving the safety of the heating device 100.

Нагревательное устройство 100 может дополнительно включать в себя металлический кронштейн 180. Металлический кронштейн 180 может быть выполнен с возможностью соединения печатной платы и цилиндрического корпуса 110 для поддержания печатной платы и отвода электрических зарядов с печатной платы через цилиндрический корпус 110. В некоторых вариантах осуществления металлический кронштейн 180 может состоять из двух частей, перпендикулярных друг к другу.The heating device 100 may further include a metal bracket 180. The metal bracket 180 may be configured to connect the printed circuit board and the cylindrical body 110 to support the printed circuit board and conduct electrical charges from the printed circuit board through the cylindrical body 110. In some embodiments, the metal bracket 180 may consist of two parts perpendicular to each other.

В некоторых вариантах осуществления модуль 161 генерации электромагнитных волн и блок 162 питания могут быть расположены на наружной стороне цилиндрического корпуса 110. Часть металлического кронштейна 180 может быть расположена в задней части печатной платы и проходить вертикально по поперечному направлению и может содержать два отверстия для проводки, так что зажим проводки блока 171 обнаружения (или согласующего блока 173) выходит из одного отверстия для проводки и электрически соединен с модулем 161 генерации электромагнитных волн, и зажим проводки блока 172 управления выходит из другого отверстия для проводки и электрически соединен с модулем 161 генерации электромагнитных волн и блоком 162 питания.In some embodiments, the electromagnetic wave generation module 161 and the power supply 162 may be located on the outside of the cylindrical housing 110. A portion of the metal bracket 180 may be located at the rear of the printed circuit board and extend vertically in the transverse direction and may contain two holes for wiring, so that the wiring terminal of the detection unit 171 (or matching unit 173) comes out of one wiring hole and is electrically connected to the electromagnetic wave generation module 161, and the wiring clip of the control unit 172 comes out of the other wiring hole and is electrically connected to the electromagnetic wave generation module 161 and block 162 power.

В некоторых вариантах осуществления нагревательное устройство 100 может быть расположено в отделении для хранения холодильника для обеспечения размораживания пищевых продуктов пользователями.In some embodiments, a heating device 100 may be located in a storage compartment of a refrigerator to enable food products to be thawed by users.

При этом, специалисты в данной области техники должны понимать, что, хотя в данном документе было показано и подробно описано множество примеров осуществления настоящего изобретения без отхода от сущности и объема настоящего изобретения, многие другие изменения или модификации, которые соответствуют принципам настоящего изобретения, все еще могут быть непосредственно определены или получены из содержания, раскрытого в настоящем изобретении. Следовательно, объем настоящего изобретения следует понимать и признавать как охватывающий все эти другие изменения или модификации.However, those skilled in the art should understand that while many embodiments of the present invention have been shown and described in detail herein without departing from the spirit and scope of the present invention, many other changes or modifications that are consistent with the principles of the present invention are still can be directly determined or derived from the content disclosed in the present invention. Therefore, the scope of the present invention should be understood and recognized as covering all these other changes or modifications.

Claims

1. Heating device, containing:

a cylindrical body in which a heating chamber is formed having a loading and accommodating opening, and the heating chamber is configured to receive an object to be processed;

a door body located on the loading and placing opening and configured to open and close the loading and placing opening;

an electromagnetic wave generation module configured to generate an electromagnetic wave signal; and

a radiating antenna located in a cylindrical housing and electrically connected to the electromagnetic wave generation module for generating electromagnetic waves of the appropriate frequency in accordance with the electromagnetic wave signal, and

the peripheral edge of the radiating antenna is formed by smooth curves to achieve a more uniform distribution of electromagnetic waves in the heating chamber; and

heating device additionally contains

an antenna housing made of insulating material and configured to divide the internal space of the cylindrical housing into a heating chamber and a compartment for an electrical appliance, wherein the radiating antenna is located in the compartment for an electrical appliance and is rigidly connected to the antenna housing.

2. The heating device according to claim 1, in which the geometric center of the radiating antenna coincides with the center of the maximum cross section of the heating chamber, taken along an imaginary plane parallel to the plane of the radiating antenna.

3. The heating device according to claim 2, wherein the radiating antenna is in the shape of a perfect circle.

4. The heating device according to claim 3, in which the radius of the radiating antenna is 5/13-13/20 of the shortest distance from the peripheral edge of the cross section to its center.

5. Heating device according to claim 2, in which the cross section is rectangular or oblong; and

the radiating antenna has an oblong shape, and the length direction of the radiating antenna is parallel to the length direction of the cross section.

6. Heating device according to claim 5, in which the length of the radiating antenna is 9/20-7/10 of the length of the cross section; and/or the width of the radiating antenna is 3/10-13/20 of the width of the cross section; and/or the rounding of the radiating antenna is 2/7-1/2 of the width of the radiating antenna.

7. Heating device according to claim 1, in which the cylindrical body is made of metal and the radiating antenna is located horizontally at a height of 1/3-1/2 of the cylinder body.

8. Heating device according to claim 1, in which

the radiating antenna contains a plurality of engaging holes; and

the antenna housing respectively comprises a plurality of brackets, and the plurality of brackets are configured to respectively pass through the plurality of engagement holes to engage with the radiating antenna, wherein

each of the brackets consists of two burrs located at a distance from each other and in mirror symmetry; or

each of the brackets consists of a fixing part perpendicular to the radiating antenna and having a hollow middle part, and an elastic part passing at an angle to the fixing part from the inner end edge of the fixing part to the radiating antenna.

9. Heating device according to claim 1, further comprising:

a circuit for processing, measuring and controlling signals located in the compartment for an electrical appliance, containing

a detection unit connected in series between the electromagnetic wave generation unit and the radiating antenna, and configured to detect specific parameters of the incident wave signal and the reflected wave signal passing through the detection unit;

a control unit configured to calculate the absorption rate of electromagnetic waves of the object to be processed, in accordance with specific parameters; and

a matching unit connected in series between the electromagnetic wave generation module and the radiating antenna and configured to adjust the load resistance of the electromagnetic wave generation module in accordance with the electromagnetic wave absorption rate.