SE513716C2

SE513716C2 - Microwave oven wave guide system with magnetron and cooking sections

Info

Publication number: SE513716C2
Application number: SE9400621A
Authority: SE
Inventors: Pil Don Joo
Original assignee: Gold Star Co
Priority date: 1994-02-23
Filing date: 1994-02-23
Publication date: 2000-10-30
Also published as: SE9400621L; SE9400621D0

Abstract

The waveguide system comprises a cavity (1) for food to be cooked with a pair of microwave feed openings formed in one wall. A magnetron (7) has an antenna and is located between the microwave feed openings (6a and 6b) in a spaced apart relationship with the wall and generates microwaves with a frequency of lambda g. A waveguide covers the openings and supports the magnetron while guiding the microwave through the feed openings into the cavity. It has a short circuited surface which is spaced apart from the antenna by a distance of 'lambda g /4' and is parallel to the antenna.

Description

15 20 25 30 513 716 2 livsmedlets centrala del kan överhettas, så att det bränns svart. Vid uppvärnming av livsmedelsprodukter, som ﬁnns i behållare med en given höjd, t ex en mjölktillbringare, en skål och liknande, kan det, för det andra, uppträda ett fenomen, varvid den övre delen av behållaren uppvärms mera koncentrerat än den undre delen, så att det förekommer en uppvärmningstemperaturslcillnad mellan behållarens övre och undre del. Som resultat kan den uppvärmda drycken, t ex mjölk, kinesisk medicin eller liknande ge en obehaglig känsla för den som intar densamma, beroende på temperaturskillnaden mellan det övre och det undre området av drycken i behållaren. Eftersom en livsmedelsprodukt inte uppvärms likformigt i sin helhet är det, för det tredje, nödvändigt att förlänga tillagningstiden för att ytterligare tillaga den otillräckligt uppvärmda delen, vilket medför ökad strömförbrulclring. 15 20 25 30 513 716 2 The central part of the food can be overheated, so that it burns black. When heating food products contained in containers of a given height, for example a milk jug, a bowl and the like, a phenomenon can occur, secondly, whereby the upper part of the container is heated more concentrated than the lower part, so that there is a heating temperature difference between the upper and lower part of the container. As a result, the heated beverage, such as milk, Chinese medicine or the like, may give an unpleasant sensation to the person consuming it, depending on the temperature difference between the upper and lower areas of the beverage in the container. Since a food product is not heated uniformly in its entirety, it is, thirdly, necessary to extend the cooking time in order to further cook the insufficiently heated part, which results in increased current consumption.

I syfte att eliminera de problem, som förorsakas av mikrovågsugnen av den typ som har enkel matning, såsom beskrivits ovan, har följaktligen rnikrovågsugnar av en typ med dubbel matning föreslagits, vilka har två milcrovågmatningsöppningar, som är bildade i sidoväggen hos en kammare, och typiska exempel härpå visas i US patent nr 5 057 660 och publicerat Europeiskt patent nr 0 478 053.Accordingly, in order to eliminate the problems caused by the single-feed microwave oven, as described above, double-feed type microwave ovens have been proposed which have two microwave orifices formed in the side wall of a chamber, and typical examples of this are shown in U.S. Patent No. 5,057,660 and published European Patent No. 0,478,053.

De tidigare kända rnilcrovågsugnama av typen med dubbel matning, som visas i de ovan nämnda patenten, kommer nu att sammanfattas under hänvisning till ﬁgurema 2a, 2b, 3a och 3b på de bifogade ritningarna.The prior art dual-feed double-wave microwave ovens shown in the above-mentioned patents will now be summarized with reference to Figures 2a, 2b, 3a and 3b of the accompanying drawings.

Under hänvisning först till ﬁgurema 2a och 2b, som visar en längsgående tvärsektionsvy och en perspektivisk sprängskiss av en del av mikrovågsugnen av typen med dubbel matning, som visas i US patent nr 5 057 660, innefattar ugnen en kammare 201 med en övre och en undre mikrovågmatningsöppning 206a, 206b, som är utformade i dess ena sidovägg; ett övre och ett undre uppvärmningselement 202, 202, vilka är belägna i kammaren 201; ett ﬂertal par av ställ 204, som är utformade med olika mellanrum på ömse sidor om kammarens 201 sidväggytor för att en hylla 203 justerbart skall kunna uppbäras vid en vald höjd, beroende på storleken av en belastning eller ett livsmedel, som skall placeras på hyllan; samt en plan täckplatta 209, som är fäst vid den yttre väggytan hos kammaren 201 mittemot ställen 204 mellan den övre och den undre matningsöppning- en 206a, 206b för att göra det lätt att åstadkomma stående vågor i en vågledare 205.Referring first to guras 2a and 2b, which show a longitudinal cross-sectional view and an exploded perspective view of a portion of the dual-feed microwave oven shown in U.S. Patent No. 5,057,660, the oven includes a chamber 201 having an upper and a lower microwave feed port 206a, 206b formed in one side wall thereof; an upper and a lower heating element 202, 202, which are located in the chamber 201; a pair of racks 204, formed at different intervals on either side of the side wall surfaces of the chamber 201 so that a shelf 203 can be adjustably supported at a selected height, depending on the size of a load or a food to be placed on the shelf; and a flat cover plate 209 attached to the outer wall surface of the chamber 201 opposite the locations 204 between the upper and lower feed openings 206a, 206b to facilitate standing waves in a waveguide 205.

Vågledaren 205 för styrning av mikrovågor, som genereras av en magnetron 207, år monterad på kammarens 201 yttre väggyta för att täcka både niikrovågmamingsöpp- ningama 206a, 206b och tåckplattan 209, och magnetronen 207 är monterad på utsidan av en vägg hos vågledaren 205, varvid en utskjutande antenn 208 hos magnetronen är införd i vågledaren. Denna mikrovågsugn hänvisas vanligen till som en multifunktionsrnilaovågs- 10 15 20 25 30 513 716 3 ugn, vilken har både uppvärmningsfunktionen med elektrisk uppvärmningsanordning samt funktionen med milcrovågsuppvärmning.The microwave waveguide 205 generated by a magnetron 207 is mounted on the outer wall surface of the chamber 201 to cover both the microwave orifices 206a, 206b and the cover plate 209, and the magnetron 207 is mounted on the outside of a wall of the waveguide 205, a protruding antenna 208 of the magnetron is inserted into the waveguide. This microwave oven is commonly referred to as a multifunction microwave oven, which has both the heating function with electric heating device and the function with microwave heating.

Vid drift av den sålunda konstruerade mikrovägsugnen väljs en mod för uppvärm- ningsanordning, när det är ÖnSkVäÉtLiJIaga en livsmedelsprodukt med användning av uppvärmningsanordningama, och sedan tillförs elektrisk ström till ugnen i det tillstånd, varvid livsmedelsprodukten är placeršdpå den hylla 203, som uppbärs av ställen 204.When operating the microwave oven thus constructed, a mode of heating device is selected when it is desired to produce a food product using the heating devices, and then electric current is supplied to the oven in the state in which the food product is placed on the shelf 203 supported by the shelf 203. .

Som resultat aktiveras den övre och den undre uppvärrnningsanordningen 202, 202, vilka är belägna i kammaren 201, för uppvärmning av livsmedelsprodukten.As a result, the upper and lower heating devices 202, 202, which are located in the chamber 201, are activated to heat the food product.

När det sedan är önskvärt att tillaga en livsmedelsprodukt med användning av mikrovågor väljs en niikrovågsmodiícíšedan tillförs elektrisk ström till ugnen. Som resultat genererar magnetronen 2071 mikrovågor, som i sin tur sänds till livsmedlet i kammaren 201 genom den övre ochiidénllundre milcrovågmatriingsöppningen 206a, 206b för att dielektriskt uppvärma livsmedlet.When it is then desired to cook a food product using microwaves, a microwave mode is selected before electric current is supplied to the oven. As a result, the magnetron 2071 generates microwaves, which in turn are sent to the food in the chamber 201 through the upper and lower microwaved die opening 206a, 206b to dielectrically heat the food.

Denna mikrovågsugn av med dubbel matning är emellerﬁd ofördelalctig i det att materialkostrtaderna och antalet ﬁarnstâllningsprocesser ökas, eftersom vågledaren 205 blir längre och den separata täckplattan 209 måste fästas vid den yttre ytan av kammarens 201 vägg för att möjliggöra åstadkommande av de stående vågorna i vägleda- ren 205, vilket resulterar i en högre tillverkningskostnad. Eftersom en kortsluten yta inte förkommer mellan magnetronens 207zianitenn och den ena sidan av vågledaren 205 åstadkommes dessutom inte de ståendevågoma tillräckligt i vägledaren, varför ugnens totala prestanda och prestanda för likforrnig uppvärmning kan reduceras.However, this dual feed microwave oven is disadvantageous in that the material costs and the number of installation processes are increased, as the waveguide 205 becomes longer and the separate cover plate 209 must be attached to the outer surface of the wall 201 of the chamber 201 to enable the standing paths in the standing waves. 205, which results in a higher manufacturing cost. In addition, since a shorted area does not occur between the micron 207zian antenna of the magnetron and one side of the waveguide 205, the standing waves in the guide are not sufficiently provided, so that the overall performance and uniform heating performance of the furnace can be reduced.

Under hänvisning till ﬁgurema 3a och 3b, som visar en längsgående tvärsektions- vy och en schematisk perspektivvy av den mikrovågsugn, som visas i Europeisk patent- publikation nr 0 478 053, innefattar då ugnen en vertikalt förlöpande vågledare 102, som är integrerad med en sidovägg hos enikammare 101 och som har en utskjutande del 104, som är utformad vid den övre delegv dess yttre vägg, samt en övre och en undre rnikrovågmatningsöppning 106a, l06b, är utformade i den övre och den undre delen av dess inre vägg för att vara i förbindelse med kammarens inre; samt en magnetron 107, som har en antenn 108 och är montefrâdlpåiden utskjutande delen 104 av vågledaren 105, varvid antennen är införd i den utskjutande delen med mellanrum till delen för att däremellan bilda en kortsluten yta. Bredden av vågledarens utskjutande del 104 är vald för att ha väsentligen samma längd som antennen 108 och vågledaren 105 är försedd med en horisontell övre vägg 105a samt efrﬂídfeﬂndre vägg 105b. Vidare är avståndet mellan den övre och den undre mikrovågmatningsöppningen 106a, l06b valt att vara så stort som 10 15 20 25 30 513 716 4 möjligt, så att den övre och den undre matningsöppningen beﬁnner sig nära den övre respektive den undre änden av vågledaren 105.Referring to Figures 3a and 3b, which show a longitudinal cross-sectional view and a schematic perspective view of the microwave oven shown in European Patent Publication No. 0 478 053, the oven then comprises a vertically extending waveguide 102, which is integrated with a side wall. of a single chamber 101 and having a protruding portion 104 formed at the upper part of its outer wall, and an upper and a lower inner wave supply opening 106a, 106b, are formed in the upper and the lower part of its inner wall to be in connection with the interior of the chamber; and a magnetron 107, which has an antenna 108 and is mounted on the protruding portion 104 of the waveguide 105, the antenna being inserted into the protruding portion at intervals to the portion to form a shorted surface therebetween. The width of the protruding portion 104 of the waveguide is selected to have substantially the same length as the antenna 108 and the waveguide 105 is provided with a horizontal upper wall 105a and the outer wall 105b. Furthermore, the distance between the upper and the lower microwave supply opening 106a, 106b is chosen to be as large as possible, so that the upper and the lower supply opening are located near the upper and the lower end, respectively, of the waveguide 105.

När mikrovågsugnen kopplas på ger antennen 108, med denna konstruktion, stående vågor i vågledaren 105 genom den utskjutande delen 104 hos den med antennen kortslutna vågledaren och vågorna sänds sedan delvis direkt in i kaviteten 101 genom den övre mikrovågmatningsöppningen 106a hos vågledaren, under det att återstoden av desamma reﬂekteras från den lutande undre väggen 105b hos vågledaren och sedan sänds in i kaviteten genom den undre mikrovågmatriingsöppningen l06b. Som resultat bildas ett interferensfált i kammaren, så att livsmedlet i kammaren kan uppvärmas likformigt.When the microwave oven is turned on, the antenna 108, with this construction, provides standing waves in the waveguide 105 through the protruding portion 104 of the antenna shorted waveguide and the waves are then transmitted partially directly into the cavity 101 through the upper microwave feed port 106a of the waveguide, while the remainder of the same is reflected from the inclined lower wall 105b of the waveguide and then transmitted into the cavity through the lower microwave mating opening 106b. As a result, an interference field is formed in the chamber, so that the food in the chamber can be heated uniformly.

Denna tidigare kända mikrovågsugn har emellertid även nackdelar i det att vågledaren är relativt komplex till sin konstruktion, eftersom vågledaren 105 blir längre för att åstadkomma det stora avståndet mellan den övre och den undre mikrovåglednings- öppningen 106a, 106b och eftersom den utskjutande delen 104 dessutom måste åstadkom- mas vid vågledarens yttervägg för att bilda den kortslutna ytan för åstadkommande av de stående vågorna i vågledaren, vilket medför ett ökat antal framställningsprocesser och följaktligen ökad tillverkningskostnad. Vidare leder den långa vågledaren till svårighet vid arrangerande av delarna i en elektrisk apparat i ett utrymme under vågledaren intill kammarens ena sida under hopsättriingsoperalzionen.However, this prior art microwave oven also has disadvantages in that the waveguide is relatively complex in its construction, since the waveguide 105 becomes longer to provide the large distance between the upper and the lower microwave conduit opening 106a, 106b and because the projecting part 104 also has to is provided at the outer wall of the waveguide to form the short-circuited surface for producing the standing waves in the waveguide, which results in an increased number of manufacturing processes and consequently increased manufacturing cost. Furthermore, the long waveguide leads to difficulty in arranging the parts of an electrical apparatus in a space under the waveguide adjacent to one side of the chamber during the assembly operation.

AMMA A NIN AV P E Med tanke på de tidigare nackdelama med de kända mikrovågsugnama är ett syfte med föreliggande uppﬁnning att åstadkomma ett vågledarsystem för en mikrovågs- ugn, vilket ger förbättrade uppvärmningsprestanda för att tillåta ett livsmedel i en kammare i ugnen att uppvärmas mera likformigt och vilket har en förkortad vågledare för att tillåta ett enkelt arrangemang av delarna för en elektrisk apparat för ugnen.AMMA A NIN OF PE In view of the previous disadvantages of the known microwave ovens, an object of the present invention is to provide a waveguide system for a microwave oven, which provides improved heating performance to allow a food in a chamber of the oven to be heated more uniformly and which has an abbreviated waveguide to allow a simple arrangement of the parts of an electric appliance for the furnace.

För att uppnå detta syfte åstadkommes enligt en form av föreliggande uppﬁnning ett vågledarsystem för en mikrovågsugn, vilket innefattar en kammare, som innehåller ett livsmedel, vilket skall tillagas, och som har två milcrovågmatningsöppningar, som är bildade i en vägg därav; en magnetron med en antenn och belägen mellan rnikrovågmat- ningsöppningarna med mellanrum till den vägg, som har matningsöppningarna, för att generera mikrovågor med en frekvens kg; samt en vågledare, som är anordnad att täcka mikrovågmatningsöppningarna, som uppbär magnetronen och styr vågledama genom mikrovågmatningsöppningarna in i kammaren, och som har en kortsluten yta, vilken beﬁnner sig på ett avstånd av Äg/4 från antennen och är parallell med antennen. 10 15 20 25 30 513 716 5 O BES G AV RITNIN A Figurema la och lb visar en schematisk perspektivvy respektive en längsgående tvärsektionsvy av en tidigare känd mikrovågsugn av typen med enkel matning; figurerna 2a och 2b visar men längsgående tvärsektionsvy samt en paitiell perspek- tivisk sprängskiss som åskådliggöíïfëtempei på en tidigare känd mikrovågsugn av typen med dubbel matning: __ _}i:_' f ' _ i figurerna 3a och 3b visar en längsgående tvärsektionsvy respektive en schematisk perspektivvy, som åskådliggör ettaiinat exempel på en tidigare känd mikrovågsugn av typen med dubbel matning; _ ' _' ' i - figur 4 visar en av. mikrovågsugnen av typen med dubbel matning enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning; ' i figur 5 visar en längsgående sektionsvy av ugnen enligt figur 4; g ñgur 6 visar en tvärsektiorisvy, som är tagen utmed linjen A-A i figur 5; figur 7a och 7b visar enEl-aiigísg-ående sektionsvy resp. en tvärsektionsvy av mikro- vågsugnen av typen med dubbel matriing enligt en annan uttöringsform av föreliggande uppfinning; e L--TÄ i* ' ' ' figur 8 visar en längsgående tvärsektionsvy av mikrovågsugnen av typen med dubbel matning enligt ytterligare en utföringsforin av föreliggande uppfinning; figurerna 9a och 9b visar diagram, som åskådliggör temperaturfördelningar vid experimentell uppvärmning av slgorpor med användning av den kända mikrovågsugnen av typen med enkel matning respektive milcrovågsugnen av typen med dubbel matningenligt föreliggande uppfinning; och '_ "_"_ __* ° i figurerna IOaoch 10b visar kurvor, som åskådliggör temperaturfördelningar vid experimentell uppvärmning av bufeﬁrerad mjölk med användning av den kända mikrovågs- ugnen av typen med enkel matning 0% mikrovågsugnen av typen med dubbel matning enligt föreliggande uppfinning. :ﬂiñ DETALJERAD BES _ .___. _ _ __, Uppfinningen kommer nu attﬂlæís f-vas i detalj medelst exempel under hänvisning till figurerna 4-10 på de bifogade iriíniníaina. i Under hänvisning till ﬁgurema 4-6, som i perspektiv och i tvärsektion visar mikrovågsugnen av typen med dubbeiïmatriing enligt den första utfóringsformen av föreliggande uppfinning, innefaftafeïvågledarsystem fór mikrovågsugnen enligt denna 10 15 20 25 30 513 716 6 utföringsform en kammare 1, som innehåller ett livsmedel, som skall tillagas, och det har en övre och en undre niikrovågmatningsöppning 6a, 6b, vilka är utformade i den ena sidoväggen därav; en magnetron 7, som har en antenn 8 och är belägen mellan mikrovåg- matningsöppningarna 6a, 6b med mellanrum till den sidovägg, som har matningsöppning- ama, för att generera mikrovågor med en frekvens M; samt en vågledare 5, som är anordnad vid sidoväggen hos kammaren 1 för att täcka matningsöppningarna 6a, 6b, för att därpå uppbära magnetronen 7 och styra mikrovågoma genom matningsöppningarna in i kaviteten, och som har en kortsluten yta, vilken beﬁnner sig på ett avstånd av Åg/4 från antennen 8 och är parallell med antennen.To achieve this object, according to one form of the present invention, there is provided a waveguide system for a microwave oven, which comprises a chamber, which contains a food to be cooked, and which has two microwave feeding openings formed in a wall thereof; a magnetron having an antenna and located between the microwave feed apertures spaced from the wall having the feed apertures to generate microwaves having a frequency of kg; and a waveguide, which is arranged to cover the microwave supply openings, which carries the magnetron and guides the waveguides through the microwave supply openings into the chamber, and which has a short-circuited surface, which is located at a distance of Äg / 4 from the antenna and is parallel to the antenna. FIGURES 1a and 1b show a schematic perspective view and a longitudinal cross-sectional view, respectively, of a prior art single-feed microwave oven; Figures 2a and 2b show but a longitudinal cross-sectional view and a partial exploded perspective view illustrating the temperature of a prior art double-feed microwave oven: Figures 3a and 3b show a longitudinal cross-sectional view and a schematic cross-sectional view, respectively. perspective view illustrating one example of a prior art dual feed microwave oven; _ '_' 'in - figure 4 shows one of. the dual-feed type microwave oven according to an embodiment of the present invention; Figure 5 shows a longitudinal sectional view of the furnace according to Figure 4; Figure 6 shows a cross-sectional view taken along the line A-A in Figure 5; Figures 7a and 7b show an elevational sectional view, respectively. a cross-sectional view of the dual matrix microwave oven according to another form of drying of the present invention; Figure 8 shows a longitudinal cross-sectional view of the dual-feed microwave oven according to a further embodiment of the present invention; Figures 9a and 9b show diagrams illustrating temperature distributions in experimental heating of slugs using the known single-feed type microwave oven and the dual-feed type microwave oven according to the present invention; and'b "in Figures 10aa and 10b show curves illustrating temperature distributions in experimental heating of buffered milk using the known single feed type microwave oven 0% dual feed type microwave oven according to the present invention . : ﬂ iñ DETAILED BES _ .___. The invention will now be described in detail by way of example with reference to Figures 4-10 of the accompanying drawings. Referring to Figures 4-6, which are a perspective and cross-sectional view of the double-matrix type microwave oven according to the first embodiment of the present invention, the microwave oven conductor system for this embodiment comprises a chamber 1 containing a chamber 1 containing a chamber 1. food to be cooked, and it has an upper and a lower microwave feed opening 6a, 6b, which are formed in one side wall thereof; a magnetron 7 having an antenna 8 and located between the microwave feed apertures 6a, 6b spaced from the side wall having the feed apertures to generate microwaves having a frequency M; and a waveguide 5, which is arranged at the side wall of the chamber 1 to cover the feed openings 6a, 6b, to then support the magnetron 7 and guide the microwaves through the feed openings into the cavity, and which has a short-circuited surface which is located at a distance of Yog / 4 from the antenna 8 and is parallel to the antenna.

Den övre mikrovågmatningsöppningen 6a är utformad i den övre delen av kammarens 1 sidovägg och den undre mikrovågmamingsöppningen 6b är utformad i mellandelen av samma sidovägg. Även om mikrovågmatningsöppningarna företrädesvis har rektangulär form så kan de vara polygonala eller ha andra lämpliga former.The upper microwave feeding opening 6a is formed in the upper part of the side wall of the chamber 1 and the lower microwave feeding opening 6b is formed in the middle part of the same side wall. Although the microwave feed apertures are preferably rectangular in shape, they may be polygonal or have other suitable shapes.

Såsom visas i ñgurema 5 och 6 är den övre och den undre mikrovågmatningsöpp- ningen 6a, 6b i kammarens 1 sidovägg dessutom så utformade att den övre matningsöpp- ningen 6a befinner sig närmare magnetronens 7 antenn 8 än den undre matningsöppningen 6b och har ett öppningsområde, som är mindre än det för den undre matningsöppningen.In addition, as shown in Figs. 5 and 6, the upper and lower microwave supply openings 6a, 6b in the side wall of the chamber 1 are designed so that the upper supply opening 6a is closer to the antenna 8 of the magnetron 7 than the lower supply opening 6b and has an opening area. which is smaller than that of the lower feed opening.

Syftet med att utforma matningsöppningarna 6a, 6b så att de har olika storlekar är att tillåta de mikrovågor, som sänds in i öppningarna, att bilda ett elektriskt fält med likforrnig intensitet. Om två mikrovågmatriingsöppningar är utformade i de delar av kammaren l, som svarar mot vågledarens 5 motsatta ändar, måste rnikrovågmatrringsöpp- ningarna, närmare bestämt, eftersom avstånden från magnetronens antenn 8 till vågleda- rens motsatta ändar är olika, ha olika öppningsområden för erhållande av ett elektriskt fält med likformig densitet. För att erhålla likforrnig intensitet hos det elektriska tältet för de rnikrovågor, som sänds till de två mikrovågmatningsöppningar, vilka är utformade i kammarens olika delar, måste, med andra ord, den övre matningsöppningen 6a, som är belägen nära intill magnetronens 7 antenn 8, vara utformad med ett mindre öppningsom- råde, under det att den undre matningsöppningen 6b som är belägen långt bort från antennen, måste vara utformad med ett större område.The purpose of designing the feed openings 6a, 6b so that they have different sizes is to allow the microwaves transmitted into the openings to form an electric field of uniform intensity. If two microwave feed apertures are formed in those parts of the chamber 1 which correspond to the opposite ends of the waveguide 5, the microwave feed apertures, more specifically, since the distances from the antenna 8 of the magnetron to the opposite ends of the waveguide are different, must have different aperture areas to obtain a electric field of uniform density. In order to obtain uniform intensity of the electric tent for the microwave waves transmitted to the two microwave supply openings formed in the different parts of the chamber, in other words, the upper supply opening 6a, which is located close to the antenna 8 of the magnetron 7, must be formed with a smaller aperture area, while the lower feed aperture 6b located far away from the antenna must be formed with a larger area.

Vågledaren 5 för styrning av rnilcrovågorna är monterad på utsidan av den övre delen av kammarens 1 sidovägg för att omsluta både den övre och den undre mikrovåg- matningsöppningen 6a, 6b och den består av en rektangulär prismatisk kropp, som har en rektangulär tvärsektion och innefattar en horisontell övre vägg Sa samt en lutande undre vägg Sb. Med denna konstruktion av vågledaren träffar de mikrovågor, som sänds in i 10 15 20 25 30 513 716 7 kammaren genom den övre mikrovågmatningsöppningen, det livsmedel, som är placerat på en roterbar bricka 3, vilken är belägen vid kammarens botten för att roterbart drivas av en motor 2, under det att de mikrovågor, som sänds in i kaviteten genom den undre mikrovågmatningsöppningen, direktlivsmedlet på brickan 3 genom reﬂektion från den lutande undre väggen 5b hos vågledaren; Magnetronen 7, som generera? mikrovågorna och sänder dem via antennen 8, är monterad på baksidan av vågledaren-'ívarvid antennen utskjuter in i vågledaren. Härvid är, såsom visas i ﬁgur 5, monteringsläget för antennen 8 hos magnetronen så bestämt, att avståndet mellan antennen och den horisontella övre väggen Sa hos vågledaren är lika med värdet kgl4. Som resultat erhålls en kortšluten yta för åstadkommande av stående vågor i vågledaren vid magnetronens svängrïrñgfNmär avståndet mellan magnetronens antenn och vågledarens ena ände har värdet Xg/Ãfså att vågledarens ände bildar den horisontella, kortslutna ytan, har avståndet mellan" antennen och vågledarens andra ände vanligen ett värde av mer än kg/4. Enligt föreliggande uppﬁnning är därför den minimala längden av vågledaren Äg/Z och den maximala längden av vågledaren kan vara upp till den längd, som erhålles genom subtraktion av höjderifiir delarna i en elektrisk apparat, t ex en högspän- ningstransforrnator (I-IVT), en högspäriningskondensator (HVC) och liknande, från kammarens höjd, såsom vid känd teknik, Sålunda är längden av vågledaren enligt föreliggande uppﬁnning inom området-från Xg/Z till det värde, som erhålls genom att den elektriska apparatens höjd subtraheras från kammarens höjd. Här är k: en våglängd för de milcrovågor, som genereras i magnetröríén.The waveguide 5 for guiding the microwaves is mounted on the outside of the upper part of the side wall of the chamber 1 to enclose both the upper and the lower microwave supply opening 6a, 6b and it consists of a rectangular prismatic body, which has a rectangular cross section and comprises a horizontal upper wall Sa and a sloping lower wall Sb. With this construction of the waveguide, the microwaves transmitted into the chamber through the upper microwave feed port strike the food placed on a rotatable tray 3, which is located at the bottom of the chamber to be rotatably driven by a motor 2, while the microwaves transmitted into the cavity through the lower microwave feed opening, the direct food on the tray 3 by reaction from the inclined lower wall 5b of the waveguide; Magnetron 7, which generate? the microwaves and transmits them via the antenna 8, is mounted on the back of the waveguide, the antenna projecting into the waveguide. Here, as shown in Figure 5, the mounting position of the antenna 8 of the magnetron is so determined that the distance between the antenna and the horizontal upper wall Sa of the waveguide is equal to the value kgl4. As a result, a short-circuited surface is obtained to produce standing waves in the waveguide at the magnetron's oscillating ring. If the distance between the magnetron's antenna and one end of the waveguide has the value Xg, then the waveguide end forms the horizontal shorted surface, the distance between the other end and the waveguide is usually value of more than kg / 4. According to the present invention, therefore, the minimum length of the waveguide is Äg / Z and the maximum length of the waveguide may be up to the length obtained by subtracting the height-adjusting parts of an electrical apparatus, e.g. a high voltage Transformer (I-IVT), a high voltage capacitor (HVC) and the like, from the height of the chamber, as in the prior art. Thus, the length of the waveguide of the present invention is in the range of from Xg / Z to the value obtained by the height of the apparatus is subtracted from the height of the chamber, here k is a wavelength of the microwaves generated in the magnetic tube.

Driften för den sålunda konstruerade mikrovågsugnen enligt föreliggande uppﬁnning kommer nu att beskrivas under hänvisning till figurerna 4 och 5.The operation of the microwave oven thus constructed according to the present invention will now be described with reference to Figures 4 and 5.

När elektrisk ström tillförs 'Élfugïren för drivning av densamma sänds de av magnetronen 7 genererade mikrovågo-rrïzfrn i vågledaren 5 via antennen 8 och de leds sedan utmed vågledaren. Sedan passeraifimilcovågorna delvis genom den övre mikrovåg- matningsöppningen 6a, reﬂekterasï arens 1 inre väggytor och träffar sedan indirekt det livsmedel, som är placerípåïlen roterande brickan 7, under det att återsto- den av milcrovågoma reﬂekteras från den lutande undre ytan hos vågledaren, passerar genom den undre nrikrovågmatningsöppningen 6b och sedan direkt träffar livsmedlet. Som resultat bildas ett interferenstält i kammaren, varigenom livsmedlet uppvärms dielektrlskt.When electric current is applied to the electrolyte to drive it, the microwaves generated by the magnetron 7 are transmitted in the waveguide 5 via the antenna 8 and they are then conducted along the waveguide. After passing the micromavo waves partially through the upper microwave feed port 6a, the inner wall surfaces of the recirculator 1 then indirectly strike the food which is placed on the rotating tray 7, while the remainder of the microwaves is recalculated from the inclined lower surface of the waveguide. lower nrikrovågfeeding opening 6b and then directly hits the food. As a result, an interference tent is formed in the chamber, whereby the food is heated dielectrically.

Vid denna tidpunkt tillåter den kortslutna yta, som är utformad mellan vågleda- rens 5 ena sidovägg och magnetronens 7 antenn 8, enkel framställning av de stående vågoma för att förhöja ugnens totala prestanda och dess likforrniga uppvärmning, och den 10 15 20 25 30 513 716 8 avkortade längden av vågledaren 5, som är monterad på den övre delen av kammarens 1 ena sidovägg tillåter ett enkelt arrangemang av delarna för den elektriska apparaten under vågledaren. Eftersom vågledaren kan utformas med en längd, som är lika med längden av vågledaren för den tidigare kända mikrovågsugnen av typen med enkel matning, vilken har en enda mikrovågmatningsöppning, kan vågledaren vidare användas gemensamt i båda ugnarna enligt den kända tekniken och enligt föreliggande uppﬁnning.At this time, the short-circuited surface formed between one side wall of the waveguide 5 and the antenna 8 of the magnetron 7 allows easy production of the standing waves to increase the overall performance of the furnace and its uniform heating, and the 8 shortened the length of the waveguide 5, which is mounted on the upper part of one side wall of the chamber 1, allows a simple arrangement of the parts of the electrical apparatus under the waveguide. Furthermore, since the waveguide can be formed with a length equal to the length of the waveguide of the prior art single-feed microwave oven having a single microwave feed port, the waveguide can be used jointly in both furnaces according to the prior art and the present invention.

Eftersom ugnen enligt föreliggande uppﬁrming inte kräver en separat plan täckplatta, som är belägen vid den yttre ytan av en sidovägg hos kaviteten, eller en utskjutande del, anordnad vid vågledaren för att åstadkomma de stående vågorna, såsom visas i US patent nr 5 057 660 och Europeisk patentpublilcation nr 0 478 053, som angivits ovan, kan dessutom materialkosmadema samt antalet framställningsprocesser reduceras, vilket resulterar i en rninslming av framställningskosmaden.Since the furnace of the present invention does not require a separate flat cover plate located on the outer surface of a side wall of the cavity, or a protruding portion provided at the waveguide to provide the standing waves, as shown in U.S. Patent No. 5,057,660 and In addition, European Patent Publication No. 0 478 053, as set forth above, can reduce the material cosiness and the number of manufacturing processes, resulting in a reduction of the manufacturing cosiness.

Eftersom de mikrovågor, som passerat genom den övre och den undre mikrovåg- matningsöppningen 6a, 6b jämnt infaller mot livsmedlet i kammaren och samtidigt bildar interferensfältet i kammaren, varigenom livsmedlet dielektriskt uppvärms likformigt, kan dessutom ugnen enligt föreliggande uppﬁnning eliminera de problem, som tidigare förorsakats med den tidigare kända mikrovågsugnen av typen med enkel matning. Sålunda kan mikrovågsugnen enligt föreliggande uppﬁnning inte endast åstadkomma likforrnig uppvärmning av de tunna, plana livsmedelsproduktema utan även eliminera en uppvärm- ningstemperaturskillnad mellan det övre och det undre området hos en behållare, som har en given höjd, då den i behållaren förekommande livsmedelsprodukten uppvärms.In addition, since the microwaves which have passed through the upper and lower microwave feed openings 6a, 6b evenly incident on the food in the chamber and at the same time form the interference field in the chamber, whereby the food is dielectrically heated uniformly, the oven of the present invention can eliminate the problems previously caused. with the previously known microwave oven of the single feed type. Thus, the microwave oven of the present invention can not only provide uniform heating of the thin, planar food products but also eliminate a heating temperature difference between the upper and lower areas of a container having a given height when the food product present in the container is heated.

Eftersom det inte är nödvändigt att ytterligare uppvârma de områden av livsmedlet, som inte har kokats beroende på olilcforrnig uppvärmning, kan därför, enligt föreliggande uppﬁnning, behovet av förlängning av en tillagningstid samt en ökning i strömförbruk- ningen elimineras.Since it is not necessary to further heat the areas of the food which have not been cooked due to excessive heating, therefore, according to the present invention, the need for an extension of a cooking time and an increase in the power consumption can be eliminated.

För att säkerställa effekterna av föreliggande uppﬁnning, såsom angivits ovan, har experiment utförts beträffande prestanda för likforrnig uppvärmning av niikrovågsugnen.To ensure the effects of the present invention, as stated above, experiments have been performed on the uniform heating performance of the microwave oven.

Resultaten kommer nu att förklaras under hänvisning till ﬁgurema 9a, 9b 10a och 10b.The results will now be explained with reference to Figures 9a, 9b 10a and 10b.

Först hänvisas till ﬁgurema 9a och 9b, som visar diagram, vilka åskådliggör temperaturfördelningar i skorpor, som uppvärmts under samma tidsperiod med användning av den tidigare kända mikrovågsugnen av typen med enkel matning och mikrovågsugnen av typen med dubbel matning enligt den första utföringsformen av föreliggande uppﬁn- ning. När skorporna uppvärmdes med användning av den tidigare kända mikrovågsugnen, såsom visas i ﬁgur 9a, uppstod ett fenomen, varvid temperaturerna ide respektive 10 15 20 25 30 513 716 9 områdena för skorpan inte är likforrniga och speciellt det centrala området har den högsta temperaturen, vilket medför svartbränning. Detta fenomen indikerar att mikrovågoma är koncentrerade på det centrala området, så att hela skorpan inte uppvärms liﬁormigt. När, å andra sidan, skorpan uppvårmdes med användning av mikrovågsugnen enligt föreliggan- de uppfmning, såsom visas i ﬁgur g9b,uvar temperaturfördelningen i hela skorpan väsentli- gen lilcformig, så att skorpans centñlﬁmråde inte brändes. Detta indikerar att mikro- vågoma infaller jämt mot skorpan. * Enligt ﬁgurema 10a och l0b_,wsom visar kurvor, som åskåsliggör temperaturänd- ringar med tiden hos repektive områden hos mjölkﬂaskor, då de uppvärms med använd- ning av den kända milcovågsugnen av typen med enkel matning samt rnikrovågsugnen av typen med dubbel matning enligt denjörsta utföringsformen av föreliggande uppﬁnning, uppvisar den tidigare kända mikrovågislignen ett uppvärmningsmönster, varvid temperatur- ökningshastigheten med tiden i mjölkflaskans övre del stiger mera brant än i mellandelen och den undre delen, såsom visas i ﬁgur 10a. Såsom torde inses av faclcrnannen inom omrâdet indikerar detta att Inikrovågorria inte jämnt träffar den övre delen, mellandelen och den undre delen av mjölldlaskanfvarför den likformiga uppvärmningen inte erhålls.Referring first to guras 9a and 9b, which are diagrams illustrating temperature distributions in crusts heated during the same time period using the prior art single-feed microwave oven and the dual-feed type microwave oven according to the first embodiment of the present invention. ning. When the crusts were heated using the prior art microwave oven, as shown in Figure 9a, a phenomenon occurred in which the temperatures in the respective regions of the crust are not uniform and in particular the central region has the highest temperature, which causes black burning. This phenomenon indicates that the microwaves are concentrated in the central area, so that the whole crust is not heated too much. When, on the other hand, the crust was heated using the microwave oven of the present invention, as shown in Figure 4, the temperature distribution throughout the crust was substantially slight, so that the central area of the crust was not burned. This indicates that the microwaves are incident evenly on the crust. * According to Figures 10a and 10b, which show curves which illustrate temperature changes over time in respective areas of milk cartons as they are heated using the known single feed Milcov wave oven and the double feed microwave oven according to the first embodiment. of the present invention, the prior art microwave line exhibits a heating pattern, with the rate of temperature increase over time in the upper part of the milk bottle more steeply than in the middle part and the lower part, as shown in Figure 10a. As will be appreciated by those skilled in the art, this indicates that Inikrovågorria does not evenly strike the upper part, the middle part and the lower part of the flour bottle can why the uniform heating is not obtained.

Enligt föreliggande uppñnning blir, å andra sidan, såsom visas i ﬁgur l0b, temperaturökningshastighetema i den övre delen, mellandelen och i den undre delen av mjölkﬂaskan väsentligen likadana. Dëttaivisar att mikrovågorna infaller jämnt mot alla delarna. __? _ 7b, vilka i sektion åskådliggör den andra utfö- ringsformen av föreliggande uppﬁnning, är denna utföringsforrn väsentligen identiskt likadan beträffande allmän konstruﬁion oclïdrift som den tidigare uttöringsformen, i det Såsom visas i ﬁgurema 7a och att ugnen vid denna utföringsform också innefattar en kammare, som innehåller ett livsmedel, vilket skall tillagas, ochlíå niikrovågmamingsöppningar, som är utformade i en vägg därav, en magnetron, somlhärien antenn och är belägen mellan mikrovågmat- ningsöppningarna på avstånd från denyägg, som har matningsöppningama, för att generera mikrovågor med en frekvens )\¿, samt en vågledare, som är anordnad att täcka rnikrovågmamingsöppningarna, att Walííraïnagnetronen och att styra milcrovågoma genom matningsöppningarria in i kamﬁaršriloch som har en kortsluten yta, som är belägen på ett avstånd av Xg/4 från antenneníöchg som är parallell med antennen. Därför kommer ingen ytterligare detaljerad förklaring att erfordras. 10 15 20 25 30 513 716 10 Denna utföringsform skiljer sig emellertid från den första utföringsfonnen, i det att den övre och den undre milcrovågsöppningen 16a, 16b hos kammaren 11 är utformade på sådant sätt, att den övre matningsöppningen 16a har ett öppningsområde, som är större än det hos den undre matningsöppningen 16b, och i det att vågledaren 15 är utformad för att ha en lutande övre vägg 15a och en horisontell undre vägg 15b, vilken bildar den kortslutna ytan, som är belägen på ett avstånd av kgl4 från magnetronens 17 antenn 18 samt parallell med antennen. Kort sagt är skillnaderna mellan denna utföringsform och den första utföringsformen att vågledaren 15 har sådan form, att vågledaren enligt den första utföringsformen är placerad upp och ned, samt att den undre matningsöppningen 16b är utformad mindre än den övre matningsöppningen 16b och belägen intill magnetronens 17 antenn 18 till skillnad från vad som gäller vid den första utföringsformen.According to the present invention, on the other hand, as shown in Figure 10b, the rate of temperature increase in the upper part, the intermediate part and in the lower part of the milk ash will be substantially the same. This indicates that the microwaves are evenly distributed towards all the parts. __? 7b, which illustrate in section the second embodiment of the present invention, this embodiment is substantially identical in general construction and operation to the previous embodiment, in that As shown in Figures 7a and that the oven in this embodiment also comprises a chamber, contains a food to be cooked, as well as microwave orifices formed in a wall thereof, a magnetron, which contains an antenna and is located between the microwave orifices spaced from the eggs having the orifices, to generate microwaves with a frequency) , and a waveguide, which is arranged to cover the microwaving apertures, the Walííraínagnetron and to guide the microwaves through the feeding apertures into the chamber arshriloch having a short-circuited surface located at a distance of Xg / 4 from the antenna parallel to the antenna. Therefore, no further detailed explanation will be required. However, this embodiment differs from the first embodiment in that the upper and lower microwave openings 16a, 16b of the chamber 11 are designed in such a way that the upper supply opening 16a has an opening area which is larger than that of the lower feed opening 16b, and in that the waveguide 15 is designed to have a sloping upper wall 15a and a horizontal lower wall 15b, which forms the short-circuited surface, which is located at a distance of kgl4 from the antenna of the magnetron 17 18 and parallel to the antenna. In short, the differences between this embodiment and the first embodiment are that the waveguide 15 has such a shape that the waveguide according to the first embodiment is placed upside down, and that the lower feed opening 16b is formed smaller than the upper feed opening 16b and located adjacent to the magnetron 17 antenna. 18 as opposed to the first embodiment.

Med denna konstruktion passerar mikrovågorna, såsom visas i ﬁgur 7a, vilka införts i vågledaren 16 under magnetronens 17 svängning delvis genom den undre matningsöppningen 16b och träffar sedan direkt ett livsmedel på den roterande brickan 13, som är belägen i kammaren 11, och återstoden av mikrovågorna reflekteras av väggen 15a hos vågledaren och träffar sedan indirekt livsmedlet via den övre matningsöppningen 16a.With this construction, the microwaves, as shown in Fig. 7a, which are inserted into the waveguide 16 during the oscillation of the magnetron 17 pass partially through the lower feed opening 16b and then directly hit a food on the rotating tray 13 located in the chamber 11, and the remainder of the microwaves is reflected by the wall 15a of the waveguide and then indirectly hits the food via the upper feed opening 16a.

Tr 'e utförin sf rm I ﬁgur 8 visas i längdsektion rnilaovågsugnen av typen dubbel matning enligt den tredje utföringsformen av föreliggande uppñnning. Denna utföringsform är väsentligen identiskt likadan som de tidigare uttöringsformerna, i det att ugnen enligt denna utförings- form innefattar en kammare med två mikrovågmatriingsöppningar, en magnetron för generering av mikrovågor samt en vågledare, som är anordnad för att hopkoppla kamma- ren och magnetronen och som är i förbindelse med mikrovågmatningsöppningarna. Därför kommer dess detaljerade beskrivning att utelämnas för undvikande av en dubbel förkla- ring.Three embodiments of Figure 8 are shown in longitudinal section of the dual feed oven of the double feed type according to the third embodiment of the present invention. This embodiment is substantially identical to the previous embodiments, in that the oven according to this embodiment comprises a chamber with two microwave mating openings, a microwave for generating microwaves and a waveguide, which is arranged to interconnect the chamber and the microwave and which is connected to the microwave supply openings. Therefore, its detailed description will be omitted to avoid a double explanation.

Denna utföringsform skiljer sig emellertid från den första och från den andra utföringsformen i det att en av mikrovågmatningsöppningarna, 26a, är utformad i en sidodel av den övre väggen hos kammaren 21, under det att den andra, 26b, är utformad vid den övre änddelen av en vägg hos kammaren intill den övre väggens matningsöppning 26a, och i det att vågledaren 25 år av den konﬁguration, som har en längsgående tvärsek- tion enligt en omvänd L-form för att anslutas till kammaren 21 så att den täcker båda mikrovågmatningsöppningama 26a, 26b utformade i kammarens övre vägg samt sidovägg.However, this embodiment differs from the first and from the second embodiment in that one of the microwave feed openings, 26a, is formed in a side portion of the upper wall of the chamber 21, while the second, 26b, is formed at the upper end portion of a wall of the chamber adjacent the feed opening 26a of the upper wall, and in that the waveguide 25 is of the configuration having a longitudinal cross-section according to an inverted L-shape to be connected to the chamber 21 so as to cover both microwave feed openings 26a, 26b. designed in the upper wall of the chamber and the side wall.

Vidar har vågledaren 25 enligt denna utföringsform till sldllnad från den första 513 716 ll och den andra utföringsforrnen en lutande våggdel 25a, som år anordnad vid dess ändedel och förenad med kammarens 21 övre vägg, samt en horisontell undre vägg 25b, som är anordnad vid den ånddel, som är förenad med kammarens sidovâgg och som utgör en kortsluten yta, vilken beﬁnner sig på ett avstånd av Xgl4 från magnetronens 27 antenn 28 och är parallell med antennen. f Hänvisningsbeteclcningarnâ 22 och 23 betecknar en motor och en bricka och avser att hänvisa till olika utföringsformer därav, varvid torde inses att variationer och modiﬁka- tioner i form och detaljer kan förekomma dän' utan att uppﬁnningens ram, sådan den deﬁnieras i patentkraven, överskrids.Furthermore, in accordance with the first embodiment, the waveguide 25 has a sloping wall portion 25a disposed at its end portion and joined to the upper wall of the chamber 21, and a horizontal lower wall 25b disposed at the end of the first 513 716 II and the second embodiment. which is connected to the side wall of the chamber and which forms a short-circuited surface, which is located at a distance of Xgl4 from the antenna 28 of the magnetron 27 and is parallel to the antenna. Reference numerals 22 and 23 denote a motor and a washer and are intended to refer to various embodiments thereof, it being understood that variations and modifications in form and detail may occur therein without exceeding the scope of the invention as defined in the claims.

Claims

10 15 20 25 513 716 12 Patent claims

A waveguide system for a microwave oven, comprising: a chamber (1; 11; 21), which contains a food to be cooked, and which has two microwave feed openings (6a, 6b; 16a, 16b; 26a, 26b), which are designed in a wall thereof; a magnetron (7; 17; 27) having an antenna (8; 18; 28) and located between the microwave feed apertures spaced from said wall having said microwave feed apertures to generate microwaves having a frequency of kg; and a waveguide (5; 15; 25), which is arranged to cover said microwave supply openings, to support the magneton thereon and to guide the microwaves through the microwave supply openings into the chamber, and which has a short-circuited surface, which is located at a distance of Åg / 4 from the antenna and is parallel to the antenna.

A waveguide system for a microwave oven according to claim 1, wherein the length of the waveguide (5; 15; 25) is in the range from Äg / Z to half the height of said wall.

A waveguide system for a microwave oven according to claim 1, wherein the microwave supply openings (6a, 6b; 16a, 16b; 26a, 26b) have different sizes in proportion to the distances between the antenna (8; 18; 28) and centers of the microwave supply openings.

A waveguide system for a microwave oven according to claim 1, wherein the waveguide has a hexahedral shape with an inclined surface (5b) opposite the short-circuited surface (Sa).

A waveguide system for a microwave oven according to claim 1, wherein the chamber further comprises at least one further microwave feeding opening between the two microwave feeding openings.

A waveguide system for a microwave oven according to claim 1, wherein: the chamber is constituted by a chamber (21) having two microwave supply openings (26a, 26b), which are formed in two adjacent walls thereof.