SE521313C2 - Mikrovågsugn samt förfarande vid sådan - Google Patents

Mikrovågsugn samt förfarande vid sådan

Info

Publication number
SE521313C2
SE521313C2 SE0003290A SE0003290A SE521313C2 SE 521313 C2 SE521313 C2 SE 521313C2 SE 0003290 A SE0003290 A SE 0003290A SE 0003290 A SE0003290 A SE 0003290A SE 521313 C2 SE521313 C2 SE 521313C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
cavity
mode
feed
microwave
feed port
Prior art date
Application number
SE0003290A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0003290D0 (sv
SE0003290L (sv
Inventor
Per Toerngren
Ulf Nordh
Haakan Carlsson
Roland Ekinge
Original Assignee
Whirlpool Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Whirlpool Co filed Critical Whirlpool Co
Priority to SE0003290A priority Critical patent/SE521313C2/sv
Publication of SE0003290D0 publication Critical patent/SE0003290D0/sv
Priority to DE60111243T priority patent/DE60111243T2/de
Priority to SK416-2003A priority patent/SK4162003A3/sk
Priority to AU2001291861A priority patent/AU2001291861A1/en
Priority to PCT/EP2001/010610 priority patent/WO2002023953A1/en
Priority to EP01972058A priority patent/EP1317873B1/en
Priority to AT01972058T priority patent/ATE297107T1/de
Priority to US10/380,730 priority patent/US6884979B1/en
Publication of SE0003290L publication Critical patent/SE0003290L/sv
Publication of SE521313C2 publication Critical patent/SE521313C2/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/70Feed lines
    • H05B6/705Feed lines using microwave tuning
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/66Circuits
    • H05B6/68Circuits for monitoring or control
    • H05B6/686Circuits comprising a signal generator and power amplifier, e.g. using solid state oscillators
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/70Feed lines
    • H05B6/704Feed lines using microwave polarisers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/70Feed lines
    • H05B6/707Feed lines using waveguides
    • H05B6/708Feed lines using waveguides in particular slotted waveguides
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/72Radiators or antennas
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B40/00Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers

Description

lO 521313 2 Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning har som övergripande syfte att åstadkomma en mikrovågsugn, i vilken dels uppvärm- ningen av en last i ugnen är mer homogen, dels uppvärm- ningen av lasten i förhållande till tillgänglig mikro- vågseffekt är större, än vad som medges av den kända tek- nikens mikrovågsugnar.
Detta syfte uppnås med en mikrovågsugn, samt förfa- randen vid en sådan, av det slag som anges i bifogade pa- tentkrav.
Mikrovågsugnar enligt den kända tekniken utnyttjar förhållandevis bredbandiga mikrovågskällor, som är anord- nade att mata in energi till en så stor del som möjligt av mikrovågsugnens kavitet och excitera ett stort antal moder, och på så sätt åstadkomma uppvärmning av en i ka- viteten placerad last. Interferens mellan moderna i kavi- teten ger emellertid platser med oönskat låg energitäthet samt platser med oönskat hög energitäthet. Sådana platser benämns ibland ”cold spots” respektive ”hot spots”, d v s kalla respektive varma fläckar, eftersom uppvärmningen av lasten på dessa platser blir alltför låg respektive allt- för hög. Till viss del baserar sig föreliggande uppfin- ning på en förståelse av hur smalbandiga mikrovàgskällor fungerar i en mikrovågsugn. Med hjälp av en smalbandig mikrovågskälla kan man nämligen excitera en och endast en mod i kaviteten, och på så sätt få mycket god kontroll över energifördelningen i kaviteten, under förutsättning att mikrovågorna matas till kaviteten genom omsorgsfullt placerade matningsportar. Ytterligare modselektivitet vid matningen erhålles genom att mikrovågskällans emissions- frekvens väljs så att den passar den avsedda moden i ka- viteten. En mikrovågskälla anses därför, i detta samman- hang, vara smalbandig om den sänder ut mikrovågor inom ett så litet frekvensintervall att excitering av huvud- sakligen en enda bestämd mod i kaviteten medges. Flacer- ing av matningsportar i enlighet med föreliggande uppfin- ning kommer att diskuteras ingående i den följande utför- lO 521 315 3 liga beskrivningen av ett antal föredragna utföringsfor- mer av uppfinningen.
Den följande beskrivningen av uppfinningen inriktar sig främst pà en mikrovågsugn som arbetar med mikrovàgor i frekvensintervallet 2,4 - 2,5 GHz, vilket är ett van- ligt utnyttjat frekvensintervall för mikrovàgsugnar för hushällsbruk. Även andra frekvenser kan användas för mik- rovàgsuppvärmning (t ex frekvenser kring 915 MHz), och föreliggande uppfinning är naturligtvis även tillämpbar inom dessa andra frekvensintervall.
Det är föredraget att den smalbandiga mikrovàgsgene- rator som används med föreliggande uppfinning är en halv- ledarbaserad mikrovàgsgenerator, innefattande exempelvis (SiC). darbaserad mikrovàgsgenerator innefattar möjlighet till kiselkarbid-komponenter Fördelarna med en halvle- styrning av frekvensen hos de genererade mikrovàgorna, styrning av uteffekten fràn generatorn, samt en inneboen- de smalbandighet. Frekvenserna för mikrovàgor som sänds ut fràn en halvledarbaserad generator utgör vanligen en- dast ett mycket smalt intervall av ovannämnda tillgängli- ga intervall mellan 2,4 och 2,5 GHz.
.Till grund för uppfinningen ligger sålunda en insikt om hur de moder som medges av en mikrovàgsungs kavitet kan utnyttjas för ernàende av en effektiv och jämn upp- värmning av en last i kaviteten.
I linje med den grundläggande uppfinningstanken lig- ger även en förstàelse av fördelarna med matning av mik- rovàgor till kaviteten medelst en eller flera matnings- portar i kavitetens inneslutningsyta, där varje matnings- port är anordnad att mata energi till huvudsakligen en bestämd mod i kaviteten. I vissa fall är det föredraget att en matningsport som för tillfället inte används kort- sluts, så att mikrovägsenergi hindras fràn att slippa ut fràn kaviteten via nämnda matningsport.
Uppfinningen grundar sig dessutom pä en djupare in- sikt om hur en mod i mikrovàgsugnens kavitet förändras, eller blir distorderad, när en last placeras i kaviteten. 521 313 4 Modbilden i en mikrovågsugns kavitet ser inte lika- dan ut vid en tom kavitet, som vid en kavitet innehållan- de en last. När en last placeras i kaviteten, kommer emellertid modbilden att förändras på ett i viss mening förutsägbart sätt. Vanligtvis är det nämligen så, att modbilden, väsentligen oförändrad i åtminstone någon dimension (höjd, bredd eller djup). att när uttrycket mod används i trots att en last är placerad i kaviteten, är Det skall påpekas, denna ansökan, avses fältbilden i kaviteten såsom den tar sig uttryck vid tom kavitet, d v s i en kavitet utan last. Mot bakgrund av detta, inses lätt vad som avses med exempelvis begreppet distorderad, eller förändrad, mod.
Enligt en aspekt av uppfinningen åstadkommes en mik- rovågsugn innefattande en kavitet som är försedd med åt- minstone en matningsport, genom vilken mikrovågor är av- sedda att inmatas, varvid matningsporten är anordnad att mata energi till en enda bestämd mod i kaviteten. Med andra ord är matning av energi genom nämnda port till nå- gon annan mod än den bestämda moden väsentligen förhind- rad.
Enligt en annan aspekt av uppfinningen åstadkommes en mikrovågsugn innefattande en kavitet som är försedd med åtminstone två matningsportar, varvid matningsportar- na är anordnade på olika platser, så att en bestämd mod i kaviteten är matningsbar i åtminstone två skilda punkter medan matning av energi genom nämnda portar till någon annan mod än den bestämda moden är väsentligen förhind- rad. Om en last placeras i kaviteten och modbilden därmed blir distorderad på ett sådant sätt att någon av mat- ningsportarna inte längre på ett effektivt sätt kan kopp- la energi till den bestämda moden, kommer den andra mat- ningsporten under vissa omständigheter fortfarande att fungera tillräckligt effektivt. Därmed kan en effektiv kaviteten bibehållas även då modbilden förändras på grund av närvaron av en last i ka- viteten, genom att man styr matningen av mikrovågor till lO LU UI 521 313 en matningsport som ger en stor kopplingsfaktor vid mat- ning av mikrovàgor till den distorderade moden.
Enligt en annan aspekt av uppfinningen àstadkommes en mikrovågsugn innefattande en kavitet som är försedd med matningsportar på sådana platser att åtminstone två moder är matningsbara, samtidigt som varje matningsport endast matar en bestämd mod i kaviteten. Genom styrning av nämnda matningsportar kan således energifördelningen mellan nämnda moder fås att befrämja en jämn uppvärmning av en last i kaviteten. Företrädesvis har nämnda moder i kaviteten huvudsakligen icke överlappande värmningsmöns- ter.
Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen àstad- kommes ett förfarande för uppvärmning, medelst energi i form av mikrovågor, av en last i en mikrovågsugns kavi- tet, varvid en första matningsport matar in energi till en första bestämd mod i kaviteten och matning av energi, från nämnda första matningsport, till någon annan mod än den första bestämda moden är väsentligen förhindrad.
Enligt en annan aspekt av uppfinningen åstadkommes ett förfarande för uppvärmning, medelst energi i form av mikrovågor, av en last i en mikrovågsugns kavitet, varvid en första matningsport matar in energi till huvudsakligen endast en första bestämd mod i kaviteten och en andra matningsport matar in energi till huvudsakligen endast en andra bestämd mod i kaviteten, vilka moder företrädesvis har väsentligen icke överlappande värmningsmönster.
I ett exempel på en mikrovågsugn, som har en utform- ning och en funktion i enlighet med föreliggande uppfin- ning, är kaviteten utformad att stödja en bestämd upp- sättning moder. Kaviteten är vidare försedd med ett fler- tal matningsportar, varvid varje matningsport huvudsakli- gen matar in energi till en enda associerad mod i kavite- ten. Under drift av mikrovàgsugnen, styrs nämnda mat- ningsportar så att en jämn uppvärmning av en i kaviteten placerad last befrämjas. Styrningen kan ske på grundval av ett flertal olika förhållanden, såsom temperaturför- 521313 6 delningen hos lasten eller den reflekterade effekten från matningsportarna. Denna styrning kan exempelvis ske genom medelst IR-sensorer, övervakning, av den faktiska tempe- raturfördelningen över lasten, eller genom mätning av den mikrovågseffekt som reflekteras fràn en eller flera av matningsportarna, varvid matningen dirigeras till sådana matningsportar som ger en jämn temperaturfördelning re- spektive en làg reflekterad effekt. De olika moderna i kaviteten kan även, tack vare att varje matningsport ma- tar huvudsakligen en enda associerad mod, matas sekventi- ellt, varigenom möjligheterna till styrning av energiför- delningen i kaviteten ökas ytterligare.
En stor fördel med föreliggande uppfinning är sålun- da att en väsentligt jämnare uppvärmning av en i mikro- vågsugnens kavitet placerad last åstadkommas. Till skill- nad från med den kända tekniken, kan man med föreliggande uppfinning i mycket stor utsträckning eliminera uppkoms- ten av varma och kalla fläckar i kaviteten. Denna jämna uppvärmning medges av det faktum att modbilden i kavite- ten styrs medelst mikrovågsmatning via noggrant utplace- rade matningsportar. Åtminstone någon matningsport har därvidlag den egenskapen att endast en enda bestämd mod i kaviteten är matningsbar från nämnda matningsport. På så sätt undviker man effektivt en okontrollerad energiför- delning i kaviteten.
Kortfattad beskrivning av ritninqarna I det följande kommer ett antal föredragna utfö- ringsformer av uppfinningen att beskrivas mer ingående. I den utförliga beskrivningen görs hänvisningar till de bi- fogade ritningarna, pà vilka Figur la översiktligt visar en mikrovågsugn som har särdrag och funktioner i enlighet med föreliggande upp- finning, k W U áflflv na» k1^~1~^h vina; Cuu U Ü. 1 N Å . rlgur i iuufiapuema OVGÉ uen 1 visade mikrovàgsugnens funktion, Figur 2 schematiskt visar en första kavitet med en l0 h) U'1 521 313 första matningsport, .I.»-..
Figur 3 schematiskt visar den modbild som uppträder vid excitering från den i figur 2 visade matningsporten, Figur 4 schematiskt visar en andra kavitet med en andra matningsport, Figur 5 schematiskt visar den modbild som uppträder vid excitering från den i figur 4 visade matningsporten, Figur 6 schematiskt visar en kavitet som är försedd med fyra matningsportar, der i kaviteten, för excitering av fyra olika mo- Figur 7 schematiskt visar en planprojektionsvy över moden TMM¿ i en kavitet utan last, Figur 8 schematiskt visar en planprojektionsvy över den i figur 7 visade moden, nu distorderad pà grund av närvaron av en last i kaviteten, Figur 9 schematiskt visar ett tvärsnitt genom den i figur 7 visade moden, Figur 10 schematiskt figur 8 visade, Figur 11 schematiskt kavitet som är försedd med fyra matningsportar, visar ett tvärsnitt genom den i distorderade moden, visar ett andra exempel pà en för exci- tering av fyra olika moder i kaviteten, Figur 12 schematiskt avkänning av temperaturfördelningen i en last, placerad i en Figur 13 schematiskt ter i lasten, Figur 14 schematiskt ter i lasten, Figur 15 schematiskt styras mellan Figur 16 schematiskt empel pá en matningsport, Figur 17 schematiskt empel pà en matningsport, Figur 18 schematiskt givande av mätning av den visar en rad av IR-sensorer för som är mikrovàgsugns kavitet, visar ett första värmningsmöns- visar ett andra värmningsmöns- visar hur mikrovàgsmatning kan tre olika matningsportar, visar ett första föredraget ex- visar ett andra föredraget ex- visar ett arrangemang för med- från matningsporten reflektera- lO l5 b) Uï 521 313 ;gf¶?Äfå{?Ä de mikrovàgseffekten, Figur 19 schematiskt visar effektfördelning (värm- ningsmönster) i en last för en första mod, och Figur 20 schematisk visar effektfördelning (värm- ningsmönster) i en last för en andra mod.
Beskrivning av föredragna utföringsformer I figur la visas översiktligt en mikrovågsugn 1 som har särdrag och funktioner i enlighet med föreliggande uppfinning. Mikrovàgsugnen innefattar en mikrovägsgenera- tor 10, som är operativt kopplad till ett flertal mat- ningsportar 12 (i det visade exemplet fyra stycken) genom vilka mikrovàgor är avsedda att matas in till mikrovàgs- ugnens kavitet 15. Generatorn 10 är kopplad till mat- ningsportarna 12 medelst en transmissionsledning 13 som ansluter till matningsportarna via en med respektive mat- ningsport associerad switch 16. Dessa switchar kan, under styrning från en styrenhet 18, stänga av matningen från respektive matningsport, varigenom matning fràn endast de avsedda matningsportarna medges. Switcharna 16 kan även innefatta organ för mätning av fràn varje matningsport reflekterad mikrovàgseffekt. Resultatet av en sädan mät- ning överförs till styrenheten 18, som utnyttjar mätning- arna till att styra mikrovàgsmatningen till lämpliga mat- ningsportar. I anslutning till kaviteten är dessutom fö- reträdesvis en rad av IR-sensorer 20 anordnad, med syfte att mäta temperaturfördelningen i en i kaviteten placerad last (ej visad). Även resultatet av en sàdan mätning överförs till styrenheten 18 och utnyttjas för styrning av mikrovàgsmatningen till lämpliga matningsportar. De fyra i figuren visade matningsportarna är anordnade att mata var sin bestämd mod i kaviteten 15. Med syfte att säkerställa matning av endast en enda bestämd mod fràn varje matningsport, är portarna 12 placerade så att kopp- lingsfaktorn till kaviteten är stor endast för den be- stämda moden. Detta kan åstadkommas genom placering av portarna pà platser där endast en enda mod uppvisar stor 521 313 9 amplitud, genom vridning av portarna så att excitering av den korrekta polarisationen åstadkommes, och genom ju- stering av mikrovågsgeneratorns emissionsfrekvens så att denna passar den avsedda kavitetsmoden.
I figur lb illustreras, i form av ett blockschema, den i figur la visade mikrovågsugnens övergripande funk- tion. Generatorn 10 matar mikrovågor till de fyra mat- ningsportarna 12 via en respektive switch 16. Switcharna styrs av styrenheten 18. Utöver parametrar som anges av en användare, kan styrningen även ske på basis av uppmät- ta förhållanden i mikrovågsugnen. I figur lb visas två olika exempel på dessa. För det första kan styrningen ske på basis av uppmätt temperaturfördelning i den i kavite- ten placerade lasten, vilken mätning sker medelst en rad av IR-sensorer 20. För det andra kan styrningen ske på basis av en mätning, medelst detektorer 22 av för fack- mannen känt slag, av från åtminstone någon matningsport reflekterad mikrovågseffekt. Resultaten av mätningarna överförs till styrenheten 18, som tolkar och utnyttjar dessa resultat för styrning av såväl mikrovågsgeneratorn , som switcharna 16.
Såsom tidigare påpekats, baserar sig föreliggande uppfinning på en insikt om hur enstaka moder i en mikro- vågsugns kavitet kan exciteras selektivt genom omsorgs- full placering av matningsportar. Det är föredraget, dock ej begränsat därtill, att matning av mikrovågor från mik- rovågsugnens mikrovågsgenerator till kaviteten sker me- delst en eller flera transmissionsledningar, exempelvis stripline eller mikrostrip, varvid matningsportarna inne- fattar en H-slinga eller en slits i transmissionsledning- ens jordplan. Matningsportarnas föredragna utformning be- skrivs mer ingående i senare avsnitt. Koppling till mo- derna i kaviteten sker således via dessa moders magnet- fält varför matningsportarna företrädesvis är placerade M tsvarande moder uppvisar ett mn- (H-fältet).
I ß-ÅÅH -\ .RW -.4-.-.^ 1111-..- DGQQLLG kJJ.<1l.DCr ULGL pà uno litudmaximum för magnetfältet b.) U'l 521 315 I figurerna 2 och 4 visas schematiskt tvâ föredragna placeringar av matningsportar, i enlighet med föreliggan- de uppfinning, och i figurerna 3 respektive 5 visas mag- netfältets belopp för motsvarande kavitetsmoder i hori- sontalplanet. Kaviteten i det i figurerna 2-5 visade ex- emplet har màtten b = 327 mm, d = 327 mm, h = 189 mm och är resonant för bland andra moderna TM¶¿ och TMu¿. Den i figur 2 visade matningsporten 200 är placerad pà ytan vid y = d/2, z = h/2, sakligen endast till kavitetsmoden TMM2, medan den i fi- x = O, och matar mikrovàgor huvud- gur 4 visade matningsporten 400 är placerad pà ytan z = h (kavitetens ”tak”), vid X = 3*b/5, y = d/2, mikrovàgor huvudsakligen endast till kavitetsmoden TMH1. och matar Figurerna 3 och 5 visar i själva verket resultatet av faktiska simuleringar av den resulterande energifördel- ningen i kaviteten vid användande av de i figurerna 2 och 4 visade placeringarna av matningsportar. Av figurerna framgår tydligt att excitering av andra moder än den av- sedda moden är försumbar. För att denna typ av selektiv matning av mikrovàgor till utvalda moder i kaviteten skall bli fördelaktig, mäste man säledes nogsamt utforma kaviteten med väl valda mått, sä att de moder för vilka kaviteten är resonant blir entydiga och välkända.
I linje med ovanstående resonemang, kan man gà vida- re och placera ut matningsportar som svarar mot olika önskade moder i kaviteten. Exempel pà andra placeringar av matningsportar visas i figur 6. Kavitetsmättet är i detta exempel 327x350xl89 nmf (d v s b = 327 mm, d = 350 mm och h = 189 mm), TMUQ, TMB2 och TME1. matningsportarna är placerad pà ett ställe där endast en vilket ger resonans för mo- derna TMH1, Genom att var och en av mod i kaviteten uppvisar stor, eller väsentligen maximal, magnetfàltsamplitud för den komponent som exciteras, àstadkommes den avsedda situationen, vid vilken varje natningsport natar mikrovàgor till huvudsakligen endast en enda bestämd mod, medan matning av mikrovàgor till nà- gon annan mod än den bestämda moden är väsentligen för- lO 521 313 ll hindrad. Med ett koordinatsystem såsom det som visas i figuren, är matningsportar placerade enligt följande.
Matningsporten 12.1 för moden TMm¿ är placerad på inne- (kavitetens ”tak”) vid x = 4*b/5, y = d/2. Matningsporten 12.2 för moden TMU¿ är placerad slutningsytan vid z = h på inneslutningsytan vid x = b och är centrerad på denna yta vid y = d/2, z = h/2. Matningsporten 12.3 för moden TMB2 är placerad på inneslutningsytan vid z = h vid X = b/3, y = d/6. Matningsporten 12.4 för moden TMß1 är placerad på inneslutningsytan vid z = h vid x = b/4, y = 4*d/5. Dessa placeringar av matningsportarna 12.1, 12.2, 12.3 och 12.4 är valda på ett sådant sätt att hu- vudsakligen en enda bestämd mod i kaviteten kan exciteras medelst respektive matningsport. Naturligtvis kan ovan- nämnda moder även exciteras från andra platser, men då riskerar man att även oönskade moder i kaviteten excite- ras.
Figur 7 är en planprojektionsvy över en mikrovågs- ugns kavitet, vilken kavitet har måttet 327x327x189 mm3.
I figuren visas magnetfältets amplitud för en i kaviteten alstrad mod TMHZ i ett plan 20 mm ovanför kavitetens botten. Områden med stor amplitud 71 ligger (belopp av HQ väsentligen symmetriskt fördelade i x-led, åtskilda av områden med liten amplitud 72. Mellan dessa områden 71, 72 varierar amplituden kontinuerligt. Effektiv matning av mikrovågor till kaviteten kan, såsom framgår av figuren, ske bàde från den i figuren vänstra inneslutningsytan 75 och från den i figuren högra inneslutningsytan 77, tack vare att magnetfältets amplitud vid dessa ställen uppvi- sar ett maximum. Eftersom den visade moden är TMMQ, kan effektiv matning även ske från platser nära mitten av ka- vitetsväggen och nära kavitetens tak. Det inses nämligen att moden TMU¿ uppvisar tre magnetfältsmaxima i z-led.
Med syfte att undvika excitering av oönskade moder i ka- viteten är det emellertid föredraget att matning sker från en matningsport som är placerad nära kavitetsväggens Cêntrllm. lO LJ LH 521 513 12 Figur 8 visar återigen den i figur 7 visade kavite- ten, men nu med en last närvarande. I figuren illustreras lasten i form av en rektangel 80. Lasten ger en förvräng- ning, eller distorsion, av modbilden jämfört med utseen- det vid tom kavitet (jämför med figur 7). I figuren visas magnetfältets amplitud (belopp av Hy) i ett horisontellt plan i höjd med lastens ovansida, i detta fall 20 mm ovanför kavitetens bottenplan. Ur figuren framgår att modbilden är kraftigt distorderad, varför områden med stor amplitud 81 och områden med liten amplitud 82 ter sig annorlunda än vid tom kavitet. Om matning av mikrovå- gor i detta fall skulle ske med exempelvis en H-slinga som är anordnad att koppla till magnetfältets y-komponent (Hy), kunde matning till den distorderade modbilden fort- farande ske tillräckligt effektivt från den i figuren högra 87 eller vänstra 85 inneslutningsytan något ovanför kavitetens botten (i y-led nära mitten av inneslutnings- ytan). Även om figuren visar en modbild i ett plan 20 mm ovanför kavitetens botten, inser man att modbilden även blir distorderad i ett plan vid halva kavitetshöjden. Med syfte att undvika excitering av oönskade moder i kavite- ten är emellertid, såsom har påpekats tidigare, matnings- porten för moden TMU¿ på ifrågavarande inneslutningsyta företrädesvis placerad nära centrum av denna yta. I andra fall kommer modbilden att förvrängas på annat sätt. Olika typer av laster ger naturligtvis olika förvrängningar av modbilden, varav den visade förvrängningen är ett exem- pel, men oberoende av hur modbilden ändras när en last placeras i kaviteten, kommer utnyttjandet av flera mat- ningsportar för en och samma bestämda mod att ge ökade möjligheter till inkoppling av mikrovågor till moden. Den fördelaktiga funktionen hos en mikrovågsugn med matning enligt föreliggande uppfinning framgår tydligt, i det att tillräckligt effektiv matning av mikrovågor till kavite- tcn medges även vid en distorderad modbild, tack vare att en och samma bestämda mod i kaviteten matas från två el- ler flera matningsportar, som är placerade på olika stäl- l5 .21 313 13 len i kavitetens inneslutningsyta. Företrädesvis är de olika matningsportarna för en och samma mod placerade på sinsemellan ortogonala sidor av kavitetsväggen.
Med syfte att undvika att mikrovågseffekt kopplas ut från kaviteten igenom en matningsport som vid en viss tidpunkt inte är i drift, är det föredraget att matnings- portarna, då de inte är i drift, kortslutes medelst exem- pelvis en cirkulator och en switch, varvid utkoppling från kaviteten igenom den kortslutna matningsporten för- hindras. Om två eller flera matningsportar används för matning av en och samma bestämda mod, kan det naturligt- vis inträffa att två eller flera av dessa matningsportar trots allt har en hög kopplingsfaktor till kavitetsmoden, även om en last är placerad i kaviteten. Om matningspor- ten då inte matar mikrovågor till kaviteten, riskerar man att mikrovågor istället slipper ut från kaviteten igenom nämnda matningsport, såvida inte denna är kortsluten i enlighet med ovanstående.
Figur 9 visar samma kavitet som figur 7, men i x-z- planet. Modbilden visas i ett plan vid halva kavitetsdju- pet, d v s vid det plan där matningsportarna är tänkta att placeras enligt diskussionen i anslutning till figu- rerna 7 och 8. Figur 10 visar, på motsvarande sätt, den distorderade modbilden.
Ur figurerna 9 och 10 framgår att man kan finna platser från vilka matning sker effektivt av såväl den icke distorderade moden, som av den distorderade moden.
Områden med stor amplitud 91, 101 är åtskilda av områden med liten amplitud 92, 102, och i figurerna ser man tyd- ligt hur modbilden förändras vid närvaron av en last i kaviteten. Ur figurerna 9 och 10 framgår att effektiv matning kan ske från exempelvis den i figuren högra sidan 97, 107, eftersom magnetfältsamplituden där är stor. I figurerna visas även en matningsport 95, 105, som år pla- cerad på den i figuren högra inneslutningsytan 97, 107.
För att en verkligt pålitlig matning av en bestämd mod i kaviteten skall åstadkommas både när moden är distorderad 521 313 14 och när moden är icke-distorderad, kan man med fördel placera matningsportar på alla sinsemellan ortogonala in- neslutningsytor, och sedan styra matningen till sådana portar som har en hög kopplingsfaktor till kavitetsmoden. Återigen framgår den uppfinningsmässiga funktionen tyd- ligt: åtminstone någon matningsport fungerar vanligen bra även när modbilden distorderas på grund av närvaron av en last i kaviteten.
Figur 11 visar en ytterligare mikrovågsugnskavitet som är utformad i enlighet med föreliggande uppfinning. I detta fall har kaviteten ett kvadratiskt tvärsnitt i ho- risontalplanet. Kavitetsmåtten är b=327 mm, d=327 mm och h=l89 mm, vilket ger resonans i kaviteten för moderna TMM2, TMMJ, TMß1 och TM¶¿. Med ett koordinatsystem såsom det som visas i figuren, är matningsportar för de fyra moderna ovan placerade enligt följande. Matningsporten 12.5 för moden TMM¿ är placerad på inneslutningsytan x = b och centrerad på denna yta vid y = d/2, z = h/2.
Matningsporten 12.6 för moden TMM2 är placerad på inne- slutningsytan y = d och centrerad på denna yta vid x = b/2, z = h/2. Matningsporten 12.7 för moden TMM1 är placerad på inneslutningsytan z = h (kavitetens ”tak”) vid x = b/2, y = 2*d/5. Matningsporten 12.8 för moden TMm¿ är också placerad på inneslutningsytan z = h, men vid x = 3*b/5, y = d/2.
Både i figur 6 och i figur 11 visas matningsportarna i form av rektanglar på kavitetens inneslutningsyta. Det- ta skall indikera att det finns ytterligare en frihets- grad vid placering av matningsportarna, utöver de platser på vilka portarna är placerade, nämligen portarnas vrid- ning. Matningsportarna kopplar mikrovågor till kavitetens moder på ett polariserat sätt, d v s antingen till mag- netfältets x-komponent eller till dess y-komponent. Det inses lätt av fackmannen, att en H-slinga eller en slits i en transmissionslednings jordplan kopplar till en be- stämd magnetfältskomponent. Sålunda ges ytterligare en möjlighet till förhindrande av att en viss matningsport l5 521313 matar in mikrovägor till någon annan mod i kaviteten än den avsedda moden.
I figurerna 12-14 illustreras hur sekventiellt an- vändande av tvà kavitetsmoder utnyttjas för erhållande av en jämnare uppvärmning av en i kaviteten placerad last.
Figur 12 visar schematiskt en rad av IR-sensorer, som kan utnyttjas för mätning av temperaturfördelningen i lasten. En första grupp av sensorer, A¿, mäter temperatu- ren i en första delmängd av lasten, och en andra grupp av sensorer, Bi, mäter temperaturen i en andra delmängd av lasten. Även om mätningen av temperaturfördelningen i detta fall sker endast i en dimension (x-led), är det un- derförstàtt att liknande mätning lika gärna kan ske i tvä dimensioner (x,y-led).
Den första delmängden av lasten värms huvudsakligen medelst en första kavitetsmod A, vilket illustreras i fi- gur 13. Figur 14 illustrerar pä liknande sätt hur en andra delmängd av lasten värms huvudsakligen av en andra kavitetsmod B. De i respektive falluppvärmda delarna av lasten visas i form av streckade omràden i den visade, rektangulära lasten.
Nedan beskrivs, i punktform, ett exempel pà hur upp- värmningen av lasten kan styras med hjälp av temperatur- fördelningen, för den situation som visas i figurerna 12- 14. 1. Starta uppvärmning genom matning av den första moden A (d v s värmning av den första delmängden av las- ten, vars temperatur mäts av IR-sensorerna Ai) under en tid TidA = 10 s. 2. Mät temperaturfördelningen med raden av IR- sensorer. 3. Beräkna en första medeltemperatur tA genom me- delvärdesbildning av mätresultaten frän sensorerna Ai. 4. Beräkna en andra medeltemperatur tg genom me- delvärdesbildning av mätresultaten fràn sensorerna Bi.
. Om pàgàende matning sker till den första moden A: Om cykeltiden för A har gàtt ut (aktuell tid > TidA) 521313 16 eller om tA > 1,5*tB, så växla till matning av moden B un- der en tid Tidg = 10 s. 6. Om pågående matning sker till den andra moden B: Om cykeltiden för B har gått ut (aktuell tid > Tidg eller om tg > 1,5*tA, så växla till matning av moden A un- der en tid TidA = 10 s. 7. Upprepa punkterna 2-7 varje sekund till dess värmningen är klar.
Värmningen kan exempelvis avbrytas efter en bestämd, in- ställd tid, eller när någon eller bägge av medeltempera- turerna tA och ts når ett förbestämt värde.
Notera att man vid uppvärmning enligt ovanstående schema utnyttjar sekventiell matning av kavitetsmoderna.
Vid godtycklig tidpunkt är således endast en av moderna energisatt, varför man på ett mycket effektivt sätt und- viker överhörning mellan moderna. I det visade exemplet används, i exemplifierande syfte, en simpel och icke- distorderad modbild, som ger värmningsmönster som är en- kelt illustrerbara i figurerna. I anslutning till figu- rerna 19-21 kommer en liknande situation, men med en kraftigt distorderad modbild, att beskrivas.
I figur 15 visas, på ett schematiskt sätt, en typ av switch 150 som med fördel används i en mikrovågsugn en- ligt föreliggande uppfinning. Switchen 150 innefattar en cirkulator 152 med fyra anslutningar: en ingång 155 för inmatning av mikrovàgor till cirkulatorn 152, och tre ut- gångar 156, 157 och 158 för utmatning av mikrovàgor till tre olika matningsportar (ej visade). Switchen 150 inne- fattar dessutom, på en eller flera av utgångarna 156, 157 och 158, en återkopplingsslinga. När återkopplingsslingan sluts, uppstår en reflektion från utgången som förhindrar att mikrovàgor slipper ut igenom utgången. Ãterkopplings- slingan sluts exempelvis med hjälp av halvledarbrytare 153, 154, vars funktion styrs medelst styrsignaler som matas till en respektive styringång 151. Genom användande av en switch av den typ som visas i figur 15, kan man så- ledes enkelt koppla en mikrovågsgenerator till åtminstone lO 521 313 l7 tre olika matningsportar. I de fall då man har en mikro- vågsgenerator med varierbar frekvens, kan man även juste- ra frekvensen i samband med att switchen växlar till en ny matningsport, så att optimal matningsfrekvens erhålles för respektive matningsport.
Figur 16 visar en första utföringsform av en mat- ningsport enligt föreliggande uppfinning. I det visade exemplet leds mikrovàgor till matningsporten medelst en transmissionsledning 161 i form av en mikrostrip, som ligger utanför kavitetens inneslutningsyta. Mikrostripens ledningsplan är på ett ställe 162 kortslutet med jordpla- net, vilket leder till att de mikrovàgor som propagerar i ledningen 161 reflekteras vid nämnda kortslutning 162; en stàende våg uppträder i transmissionsledningen 161. På ett avstånd från nämnda kortslutning motsvarande en halv våglängd i mikrostripen, år en slits 163 formad i jord- planet och i kavitetens inneslutningsyta. På nämnda av- stånd från kortslutningen uppvisar den stående vågen i transmissionsledningen 161 ett strömmaximum, varför även magnetfältet på denna plats uppvisar ett maximum. På sed- vanligt sätt ligger magnetfältet naturligtvis cirkulärt kring ledningen, och kommer sålunda att släppas in i ka- viteten genom nämnda slits 163. I detta fall, kommer ex- citering av en mod med magnetfältet riktat parallellt med slitsens 163 utsträckning att ske.
I figur 17 visas en andra utföringsform av en mat- ningsport enligt föreliggande uppfinning. Till skillnad från föregående fall med en slits i jordpla- net/kavitetsväggen, är ledningsplanet 171 nu kortslutet med jordplanet 172 i form av en slinga 173, som når in igenom en öppning 174 i kavitetsväggen. Ström kommer sä- ledes att gå runt slingan 173 och därmed inducera ett magnetiskt flöde tvärs slingans plan. Nämna slinga be- nämns därför H-slinga, eftersom koppling sker till H- fältet i kaviteten. I detta fall, kommer excitering av en mod med magnetfältet riktat vinkelrätt mot H-slingans 173 plan att ske. h.) UI 521313 18 Mikrovågsmatning medelst någon av de beskrivna mat- ningsportarna ger alltså koppling till endast en av mag- netfältets komponenter och, i enlighet med vad som har diskuterats tidigare, således en ytterligare möjlighet till excitering av huvudsakligen en enda bestämd mod i kaviteten.
Om kopplingen till kaviteten inte är perfekt, kommer viss mikrovågseffekt att reflekteras tillbaka in igenom matningsporten, tillbaka i transmissionsledningen. Ett fördelaktigt, och därmed föredraget, sätt att kontrollera huruvida god koppling till kaviteten föreligger, är mät- ning av den effekt som reflekteras från matningsporten. I figur 18 visas ett föredraget exempel på hur sådan mät- ning kan åstadkommas vid fallet med en matningsport inne- fattande en slits 183 i jordplanet. En riktkopplare 181 är anordnad invid transmissionsledningen 182 ovanför, d v s uppströms, från slitsen 183. Riktkopplaren 181 fö- religger i form av en ledning som löper parallellt med transmissionsledningen 182 över en sträcka som motsvarar en fjärdedel av mikrovågornas våglängd i ledningen 182.
Eventuell mikrovågseffekt som utbreder sig uppströms från slitsen 183 kommer därmed att kopplas ut via riktkoppla- ren 182, och kan därefter mätas på något tidigare känt sätt. Resultatet av en sådan mätning kan utnyttjas för styrning av matningen till kaviteten. När den reflektera- de effekten exempelvis överstiger ett gränsvärde, kan matningen av mikrovågor styras till en alternativ mat- ningsport, där reflektionen är lägre. Genom sådan styr- ning, kan man undvika att alltför mycket effekt går till spillo, och därigenom även förbättra hela mikrovågsugnens verkningsgrad.
Om mikrovågsmatning får fortgå till en matningsport från vilken stor reflektion sker, måste man ta hand om den reflekterade effekten på något sätt. Antingen låter man då mikrovågorna propagera tillbaka till mikrovågsge- neratorn, eller låter man mikrovågorna omvandlas till spillvärme i någon form av mikrovågssänka. Det är uppen- b) LH 521513 19 bart att bägge dessa alternativ är oönskade. Man erhåller därför stora fördelar genom att kunna styra matningen till portar med låg reflektion.
Det är föredraget att man styr matningen av mikrovå- gor på ett sådant sätt att den totala reflekterade effek- ten från kaviteten minimeras, varvid således största möj- liga andel av tillgänglig mikrovågseffekt utnyttjas för uppvärmning av den i kaviteten placerade lasten.
Det är föredraget att en eller flera mikrovågsgene- ratorer (mikrovågskällor) med varierbar emissionsfrekvens utnyttjas i utföringsformer av föreliggande uppfinning.
I de fall då endast en mikrovågskälla utnyttjas, kan denna vid en och samma tidpunkt driva ett flertal mat- ningsportar, eller driva endast en matningsport. En för- del som medges med en varierbar emissionsfrekvens är att kopplingen till en bestämd mod i kaviteten kan finjuste- ras genom justering av mikrovågskällans emissionsfre- kvens. Exempelvis i fallet med en distorderad mod, orsa- kad av närvaron av en last i kaviteten, kan man uppnå vå- sentligen perfekt koppling till kaviteten genom anpass- ning av frekvensen till den distorderade moden.
I andra fall drivs ett flertal matningsportar se- kventiellt av en och samma mikrovågskälla. Man kan då an- passa emissionsfrekvensen till den matningsport (d v s till den kavitetsmod) som i ett visst ögonblick matas med mikrovàgor, och på så sätt för varje matningsport åstad- komma högsta möjliga koppling till den avsedda kavitets- moden. I samband med att matningen switchas till en ny matningsport, sker sålunda även en eventuell justering av emissionsfrekvensen.
I en mikrovågsugn med ett flertal mikrovågskällor med varierbar emissionsfrekvens, erhålles naturligtvis än större möjligheter till styrning av modbilden i kavite- ten. Exempelvis medges simultan matning av kaviteten med _ cv^u"^u_ _ ka Licnvcuøêl. ka. två ol Ett ytterligare föredraget utförande kännetecknas av att en bestämd mikrovågskälla är anordnad att mata en be- lO DJ UI 521 313 stämd mod i kaviteten medelst åtminstone tvà matningspor- tar, som är placerade pà olika platser så att nämnda be- stämda mod i kaviteten är matningsbar i åtminstone tvà skilda punkter. Möjligheten till effektiv matning av ka- viteten vid kraftigt distorderad mod (orsakad av närvaron av en last i kaviteten) ökas därmed ytterligare tack vare att man, utöver att kunna välja lämplig matningsport, även kan välja en för den distorderade moden lämplig emissionsfrekvens.
I figurerna 19 och 20 visas temperaturfördelningen i en rektangulär last sett ovanifràn vid uppvärmning me- delst en första respektive en andra kavitetsmod. Tempera- turen visas genom konturkurvor 190, 200 (isotermer).
Figur 19 visar temperaturfördelningen i lasten när endast den första moden används för uppvärmningen. Moden i det visade exemplet är TMMJ, och det framgår tydligt att varma fläckar (”hot spots”) uppträder i centrum 191 av lasten, mitt pà den i figuren vänstra kanten 192 samt invid övre 193 och nedre 194 hörnet av den i figuren hög- ra kanten. Samtidigt uppträder kalla fläckar (”cold spots”) till höger 195 och till vänster 196 om lastens centrum 191.
Figur 20 visar temperaturfördelningen i lasten när endast den andra moden används för uppvärmningen. Moden i det visade exemplet är TMm¿, och det framgår att varma fläckar uppträder invid övre 201 och nedre 202 hörnet av den i figuren vänstra kanten samt vid centrum av den i figuren högra kanten 203. Tydliga kalla fläckar uppträder nära lastens centrum 204 samt invid mitten av den i figu- ren vänstra kanten 205.
Genom att mikrovàgsugnens kavitet matas sekventiellt i de tvà moder som motsvarar de värmningsmönster som vi- sas i figurerna 19 och 20, erhålles sålunda en väsentligt jämnare uppvärmning av lasten. Sádan sekventiell matning förfarande som be- 12-14. kan exempelvis ske i analogi med det skrivits i anslutning till figurerna lO 521313 21 Efter att ha läst och förstått beskrivningen av fö- religgande uppfinning, kommer fackmannen genom beräkning- ar och experiment finna en mängd olika kombinationsmöj- ligheter av matningsportarnas placering och olika kavi- tetsmoders värmningsmönster, vilka kombinationer ger en mikrovågsugn enligt föreliggande uppfinning överlägsna prestanda och funktioner vid en jämförelse med mikrovågs- ugnar enligt den kända tekniken. Även om uppfinningen har beskrivits med hänvisning till specifika utföringsformer, är det underförstått att flertalet modifikationer och tillägg kan göras inom dess omfång. Uppfinningens omfång är definierat i, och skall begränsas endast av, bifogade patentkrav. nu

Claims (34)

52122313 PATENTKRAV
1. Mikrovågsugn innefattande en av en inneslutningsyta avgränsad kavitet avsedd att mottaga en last, som skall uppvärmas, och en mikrovågskälla kopplad till nämnda kavitet, för inmatning av mikrovågor till kaviteten, vilken kavitet är försedd med åtminstone en matningsport, genom vilken nämnda mikrovågor är avsedda att inmatas, varvid nämnda kavitet är utformad att stödja åtminstone två separat matningsbara elektromagnetiska moder, och nämnda matningsport, genom sin utformning och placering i förhållande till kaviteten, är anordnad att mata energi till en bestämd mod i kaviteten samtidigt som matning av energi genom nämnda port till någon annan mod än den bestämda moden är väsentligen förhindrad.
2. Mikrovågsugn enligt patentkrav 1, varvid kaviteten är försedd med åtminstone två matningsportar, vilka matningsportar är anordnade att mata energi till samma bestämda mod i kaviteten, varjämte nämnda åtminstone två matningsportar är anordnade på olika platser på ett sådant sätt att nämnda mod är matningsbar i åtminstone två skilda punkter samtidigt som matning av energi genom nämnda portar till någon annan mod än den bestämda moden är väsentligen förhindrad.
3. Mikrovågsugn enligt patentkrav 1 eller 2, varvid nämnda separat matningsbara moder uppvisar väsentligen icke överlappande värmningsmönster.
4. Mikrovågsugn enligt något av ovanstående patentkrav, innefattande en matningsport, genom vilken mikrovågor avses inmatas till kaviteten, vilken matningsport är anordnad på en sådan plats att huvudsakligen en enstaka mod är matningsbar medelst matningsporten, och en transmissionsledning i form av en stripline eller en mikrostrip, varvid nämnda transmissionsledning har en slits i sitt jordplan på ett ställe som åtminstone delvis överlappar nämnda matningsport 521 315 23 - , : . _ . samtidigt som transmissionsledningen uppvisar ett strömmaximum vid nämnda slits, varigenom magnetfältet i nämnda transmissionsledning släpps in i kaviteten och därmed matar energi till denna.
5. Mikrovågsugn enligt patentkrav 4, varvid nämnda matningsport är anordnad pä ett ställe där en bestämd mod i kaviteten uppvisar väsentligen maximal magnetfältsamplitud.
6. Mikrovågsugn enligt nàgot av patentkraven l till 3, innefattande en matningsport, genom vilken mikrovàgor avses inmatas till kaviteten, vilken matningsport är anordnad pà en sådan plats att huvudsakligen en enstaka mod är matningsbar medelst matningsporten, och en transmissionsledning i form av en stripline eller en mikrostrip, varvid nämnda transmissionslednings jordplan är kortslutet med dess ledningsplan medelst en slinga, vilken slinga sticker in i kaviteten genom nämnda matningsport, varigenom en H-slinga bildas, som matar in energi i kaviteten.
7. Mikrovågsugn enligt patentkrav 6, varvid nämnda matningsport är belägen pà ett ställe där en bestämd mod i kaviteten uppvisar väsentligen maximal magnetfältsamplitud.
8. Mikrovågsugn enligt patentkrav 5 eller 7, varvid endast en mod uppvisar väsentligen maximal magnetfältsamplitud pà det ställe där nämnda matningsport är belägen.
9. Förfarande för uppvärmning, medelst energi i form av mikrovägor, av en last i en mikrovàgsugns kavitet, vilken kavitet är utformad att stöjda åtminstone tvä separat matningsbara elektromagnetiska moder, varvid en första matningsport matar in energi till en första bestämd mod i kaviteten och matning av energi, frän nämnda första matningsport, till någon annan mod än den första bestämda moden är väsentligen förhindrad genom näm da matningsports utformning och placering i förhållande till kaviteten. 521 313 24 *H
10. Förfarande enligt patentkrav 9, varvid dessutom en andra matningsport matar in energi till en andra bestämd mod i kaviteten på ett sådant sätt att nämnda första mod är väsentligen opåverkad av den energi som inmatas från nämnda andra matningsport, och nämnda andra mod är väsentligen opåverkad av den energi som inmatas från nämnda första matningsport.
11. Förfarande enligt patentkrav 10, varvid den första och den andra matningsporten sekventiellt matar mikrovågor till nämnda kavitet på ett sådant sätt att endast en av nämnda första och andra matningsport matar in energi i kaviteten vid en bestämd tidpunkt.
12. Förfarande enligt patentkrav 10 eller 11, varvid nämnda moder har huvudsakligen icke överlappande värmningsmönster, varigenom en första mod åstadkommer uppvärmning av huvudsakligen en första delmängd av lasten, och en andra mod åstadkommer uppvärmning av huvudsakligen en andra delmängd av lasten, vilka delmängder i all väsentlighet är icke överlappande.
13. Förfarande enligt något av patentkraven 10 till 12, varvid från åtminstone någon av nämnda matningsportar reflekterad mikrovågseffekt mäts, och varvid resultatet av mätningen utnyttjas för styrning av mikrovågsmatningen till kaviteten.
14. Förfarande enligt patentkrav 13, varvid matningen till kaviteten styrs på ett sådant sätt att den reflekterade effekten från kaviteten minimeras.
15. Förfarande enligt något av patentkraven 10 till 12, varvid lastens temperaturprofil mäts, och varvid resultatet av mätningen utnyttjas för styrning av mikrovågsmatningen till kaviteten. 521 313 25
16. Förfarande enligt patentkrav 15, varvid matningen till kaviteten styrs pà ett sàdant sätt att en jämn temperaturprofil hos lasten befrämjas.
17. Förfarande enligt nàgot av patentkraven 10 till 16, varvid inmatning av energi till kaviteten àstadkommes medelst en enstaka mikrovàgskälla med väsentligen fast emissionsfrekvens, vilken mikrovàgskälla är kopplad till samtliga matningsportar.
18. Förfarande enligt patentkrav 17, varvid nämnda mikrovàgskälla är kopplad till nämnda matningsportar med hjälp av ett nät av transmissionsledningar, företrädesvis stripline eller mikrostrip, varjämte den av mikrovàgskällan emitterade mikrovàgseffekten dirigeras till avsedda matningsportar medelst i nämnda nät anordnade passiva komponenter, såsom riktkopplare och/eller cirkulatorer.
19. Förfarande enligt nàgot av patentkraven 10 till 16, varvid inmatning av energi till kaviteten àstadkommes medelst en enstaka mikrovàgskälla med varierbar emissionsfrekvens, vilken mikrovàgskälla är kopplad till samtliga matningsportar.
20. Förfarande enligt patentkrav 19, varvid den reflekterade effekten fràn kaviteten minimeras genom att mikrovàgskällans emissionsfrekvens justeras till en frekvens som ger en hög kopplingsfaktor till kaviteten.
21. Förfarande enligt patentkrav 19, varvid åtminstone en första och en andra matningsport drivs sekventiellt av mikrovàgskällan och mikrovàgskällan, vid drivning av den första matningsporten, är justerad till en första emissionsfrekvens och, vid drivning av den andra matningsporten, är justerad till en andra emissionsfrekvens.
22. Förfarande enligt patentkrav 17, varvid aäwfida mikrovàgskälla är kopplad till nämnda matningsportar med hjälp av ett nät av transmissionsledningar, företrädesvis stripline 521513 26 f: ' 5 eller mikrostrip, varjämte den av mikrovàgskällan emitterade mikrovågseffekten dirigeras till avsedda matningsportar medelst i nämnda nät anordnade passiva komponenter, såsom riktkopplare och/eller cirkulatorer.
23. Förfarande enligt något av patentkraven 10 till 16, varvid inmatning av energi till kaviteten àstadkommes medelst ett flertal mikrovàgskällor, vardera med väsentligen fast emissionsfrekvens, och varvid varje mikrovàgskälla är kopplad till en eller flera matningsportar svarande mot en för respektive källa bestämd mod och frekvens i kaviteten.
24. Förfarande enligt något av patentkraven 10 till 16, varvid inmatning av energi till kaviteten àstadkommes medelst ett flertal mikrovågskällor med varierbar emissionsfrekvens, och varvid varje mikrovàgskälla är kopplad till en eller flera matningsportar svarande mot en för respektive källa bestämd mod och frekvens i kaviteten.
25. Förfarande enligt patentkrav 24, varvid emissionsfrekvensen från respektive mikrovàgskälla styrs på ett sådant sätt att den reflekterade effekten från mikrovågsugnens kavitet minimeras.
26. Förfarande enligt patentkrav 24 eller 25, varvid den från respektive mikrovàgskälla emitterade effekten styrs på ett sådant sätt att en jämn uppvärmning av en i mikrovågsugnens kavitet placerad last befrämjas.
27. Förfarande enligt patentkrav 26, varvid styrningen sker på grundval av resultatet av en mätning av temperaturfördelningen i lasten.
28. Förfarande enligt patentkrav 27, varvid mätningen utförs med hjälp av IR-sensorer. 521 313 27
29. Förfarande enligt patentkrav 9, varvid tvà eller flera matningsportar matar en och samma bestämda mod i kaviteten.
30. Förfarande enligt patentkrav 29, varvid nämnda två eller flera matningsportar är anordnade på olika ställen på ett sådant sätt att nämnda mod matas i åtminstone två skilda punkter.
31. Förfarande enligt patentkrav 30, varvid den från åtminstone någon matningsport reflekterade effekten mäts och resultaten av mätningen utnyttjas för styrning av matningen av kaviteten.
32. Förfarande enligt patentkrav 31, varvid matningen styrs på ett sådant sätt att den totala reflekterade effekten från kaviteten minimeras.
33. Förfarande enligt patentkrav 30, varvid lastens temperaturprofil mäts, och varvid resultatet av mätningen utnyttjas för styrning av mikrovàgsmatningen till kaviteten.
34. Förfarande enligt patentkrav 33, varvid matningen till kaviteten styrs på ett sådant sätt att en jämn temperaturprofil hos lasten befrämjas.
SE0003290A 2000-09-15 2000-09-15 Mikrovågsugn samt förfarande vid sådan SE521313C2 (sv)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0003290A SE521313C2 (sv) 2000-09-15 2000-09-15 Mikrovågsugn samt förfarande vid sådan
DE60111243T DE60111243T2 (de) 2000-09-15 2001-09-13 Mikrowellenofen und herstellungsverfahren
SK416-2003A SK4162003A3 (en) 2000-09-15 2001-09-13 Microwave oven and method in connection with the same
AU2001291861A AU2001291861A1 (en) 2000-09-15 2001-09-13 Microwave oven and method in connection with the same
PCT/EP2001/010610 WO2002023953A1 (en) 2000-09-15 2001-09-13 Microwave oven and method in connection with the same
EP01972058A EP1317873B1 (en) 2000-09-15 2001-09-13 Microwave oven and method in connection with the same
AT01972058T ATE297107T1 (de) 2000-09-15 2001-09-13 Mikrowellenofen und herstellungsverfahren
US10/380,730 US6884979B1 (en) 2000-09-15 2001-09-13 Method and apparatus for uniform heating in a microwave oven

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0003290A SE521313C2 (sv) 2000-09-15 2000-09-15 Mikrovågsugn samt förfarande vid sådan

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0003290D0 SE0003290D0 (sv) 2000-09-15
SE0003290L SE0003290L (sv) 2002-03-16
SE521313C2 true SE521313C2 (sv) 2003-10-21

Family

ID=20281035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0003290A SE521313C2 (sv) 2000-09-15 2000-09-15 Mikrovågsugn samt förfarande vid sådan

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6884979B1 (sv)
EP (1) EP1317873B1 (sv)
AT (1) ATE297107T1 (sv)
AU (1) AU2001291861A1 (sv)
DE (1) DE60111243T2 (sv)
SE (1) SE521313C2 (sv)
SK (1) SK4162003A3 (sv)
WO (1) WO2002023953A1 (sv)

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1779890B8 (en) 1997-07-16 2009-07-08 Metacure Limited Smooth muscle controller
WO2007096878A2 (en) * 2006-02-21 2007-08-30 Rf Dynamics Ltd. Electromagnetic heating
US8839527B2 (en) 2006-02-21 2014-09-23 Goji Limited Drying apparatus and methods and accessories for use therewith
US8653482B2 (en) 2006-02-21 2014-02-18 Goji Limited RF controlled freezing
US10674570B2 (en) 2006-02-21 2020-06-02 Goji Limited System and method for applying electromagnetic energy
JP2007264339A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Seiko Epson Corp 変調装置及びプロジェクタ
CN105472805B (zh) * 2006-07-10 2018-07-06 高知有限公司 食物制备
CN101513118A (zh) * 2006-07-10 2009-08-19 射频动力学有限公司 食物制备
EP2127481A1 (en) 2007-02-21 2009-12-02 RF Dynamics Ltd. Rf controlled freezing
JP5285608B2 (ja) * 2007-07-13 2013-09-11 パナソニック株式会社 マイクロ波加熱装置
IL184672A (en) 2007-07-17 2012-10-31 Eran Ben-Shmuel Apparatus and method for concentrating electromagnetic energy on a remotely-located object
US9131543B2 (en) 2007-08-30 2015-09-08 Goji Limited Dynamic impedance matching in RF resonator cavity
JP5280372B2 (ja) * 2007-10-18 2013-09-04 パナソニック株式会社 マイクロ波加熱装置
US8927913B2 (en) * 2008-06-30 2015-01-06 The Invention Science Fund I, Llc Microwave processing systems and methods
US20090321428A1 (en) * 2008-06-30 2009-12-31 Hyde Roderick A Microwave oven
US8610038B2 (en) * 2008-06-30 2013-12-17 The Invention Science Fund I, Llc Microwave oven
US20090321429A1 (en) * 2008-06-30 2009-12-31 Hyde Roderick A Microwave oven
EP2345304B1 (en) * 2008-11-10 2014-01-08 Goji Limited Device and method for heating using rf energy
ES2369312T3 (es) * 2008-12-19 2011-11-29 Whirlpool Corporation Horno microondas que alterna entre modos predefinidos.
US9398646B2 (en) * 2009-07-10 2016-07-19 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Microwave heating device and microwave heating control method
US20120241445A1 (en) * 2009-09-01 2012-09-27 Lg Electronics Inc. Cooking appliance employing microwaves
JP5645168B2 (ja) * 2009-09-07 2014-12-24 パナソニックIpマネジメント株式会社 マイクロ波加熱装置
JP5588989B2 (ja) 2009-09-16 2014-09-10 パナソニック株式会社 マイクロ波加熱装置
EP2499505B2 (en) 2009-11-10 2021-05-05 Goji Limited Device and method for controlling energy
US8934975B2 (en) 2010-02-01 2015-01-13 Metacure Limited Gastrointestinal electrical therapy
ES2563734T3 (es) * 2010-05-03 2016-03-16 Goji Limited Análisis modal
CN102933905B (zh) * 2010-05-26 2015-04-01 Lg电子株式会社 烹调装置
EP2958399B1 (en) * 2010-07-01 2019-10-09 Goji Limited Processing objects by radio frequency (rf) energy
EP2445312B1 (en) * 2010-10-22 2017-02-22 Whirlpool Corporation Microwave heating apparatus and method of operating such a microwave heating apparatus
PL2469974T3 (pl) * 2010-12-21 2017-06-30 Whirlpool Corporation Sposób sterowania chłodzeniem w urządzeniu do podgrzewania mikrofalowego i urządzenie do podgrzewania mikrofalowego
US20130080098A1 (en) 2011-08-31 2013-03-28 Goji, Ltd. Object Processing State Sensing Using RF Radiation
EP2605617B1 (en) * 2011-12-16 2018-09-12 Whirlpool Corporation Microwave heating apparatus with dual level cavity
EP2618634A1 (en) 2012-01-23 2013-07-24 Whirlpool Corporation Microwave heating apparatus
US9161390B2 (en) 2012-02-06 2015-10-13 Goji Limited Methods and devices for applying RF energy according to energy application schedules
CN102946656B (zh) * 2012-11-13 2014-10-08 南华大学 一种用于处理堆浸铀矿石的多模微波加热腔体
US9420641B2 (en) 2013-01-23 2016-08-16 Whirlpool Corporation Microwave oven multiview silhouette volume calculation for mass estimation
WO2015052145A1 (en) 2013-10-07 2015-04-16 Goji Limited Apparatus and method for sensing and processing by rf
CN203797741U (zh) * 2014-04-24 2014-08-27 广东美的厨房电器制造有限公司 微波炉
DE102015103246A1 (de) * 2015-03-05 2016-09-08 Topinox Sarl Gargerät sowie Verfahren zum Betreiben eines Gargeräts
USD819386S1 (en) 2016-02-11 2018-06-05 Whirlpool Corporation Oven
USD827356S1 (en) 2016-02-11 2018-09-04 Whirlpool Corporation Oven
JP6811307B2 (ja) 2016-09-22 2021-01-13 パナソニック株式会社 無線周波数電磁エネルギー供給のための方法およびシステム
US11051371B2 (en) 2016-10-19 2021-06-29 Whirlpool Corporation Method and device for electromagnetic cooking using closed loop control
WO2018075025A1 (en) 2016-10-19 2018-04-26 Whirlpool Corporation Food load cooking time modulation
US11041629B2 (en) 2016-10-19 2021-06-22 Whirlpool Corporation System and method for food preparation utilizing a multi-layer model
WO2018118065A1 (en) 2016-12-22 2018-06-28 Whirlpool Corporation Method and device for electromagnetic cooking using non-centered loads
WO2018118066A1 (en) 2016-12-22 2018-06-28 Whirlpool Corporation Method and device for electromagnetic cooking using non-centered loads management through spectromodal axis rotation
WO2018125144A1 (en) 2016-12-29 2018-07-05 Whirlpool Corporation System and method for detecting cooking level of food load
EP3563631B1 (en) 2016-12-29 2022-07-27 Whirlpool Corporation Detecting changes in food load characteristics using q-factor
EP3563636B1 (en) 2016-12-29 2021-10-13 Whirlpool Corporation System and method for controlling power for a cooking device
US11638333B2 (en) 2016-12-29 2023-04-25 Whirlpool Corporation System and method for analyzing a frequency response of an electromagnetic cooking device
US11412585B2 (en) 2016-12-29 2022-08-09 Whirlpool Corporation Electromagnetic cooking device with automatic anti-splatter operation
WO2018125129A1 (en) 2016-12-29 2018-07-05 Whirlpool Corporation Electromagnetic cooking device with automatic popcorn popping feature and method of controlling cooking in the electromagnetic device
US11452182B2 (en) 2016-12-29 2022-09-20 Whirlpool Corporation System and method for detecting changes in food load characteristics using coefficient of variation of efficiency
EP3563635B1 (en) 2016-12-29 2022-09-28 Whirlpool Corporation Electromagnetic cooking device with automatic liquid heating and method of controlling cooking in the electromagnetic cooking device
US11102854B2 (en) 2016-12-29 2021-08-24 Whirlpool Corporation System and method for controlling a heating distribution in an electromagnetic cooking device
WO2018125149A1 (en) 2016-12-29 2018-07-05 Whirlpool Corporation Electromagnetic cooking device with automatic melt operation and method of controlling cooking in the electromagnetic cooking device
EP3563634B1 (en) 2016-12-29 2021-10-13 Whirlpool Corporation Electromagnetic cooking device with automatic boiling detection and method of controlling cooking in the electromagnetic cooking device
WO2019035129A1 (en) * 2017-08-15 2019-02-21 Goji Limited MICROWAVE HEATING CONTROL BY MOVING RADIANT ELEMENTS

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3764770A (en) * 1972-05-03 1973-10-09 Sage Laboratories Microwave oven
SE412504B (sv) * 1977-04-07 1980-03-03 Inst For Mikrovagsteknik Vid T Sett och anordning for att medelst mikrovagsenergi astadkomma en i huvudsak likformig uppvermning
SE441640B (sv) * 1980-01-03 1985-10-21 Stiftelsen Inst Mikrovags Forfarande och anordning for uppvermning medelst mikrovagsenergi
US5008506A (en) * 1989-10-30 1991-04-16 Board Of Trustees Operating Michigan State University Radiofrequency wave treatment of a material using a selected sequence of modes
US5632921A (en) * 1995-06-05 1997-05-27 The Rubbright Group, Inc. Cylindrical microwave heating applicator with only two modes
SE511668C2 (sv) * 1998-03-16 1999-11-08 Whirlpool Co Mikrovågsugn
US6104018A (en) * 1999-06-18 2000-08-15 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Uniform bulk material processing using multimode microwave radiation

Also Published As

Publication number Publication date
SE0003290D0 (sv) 2000-09-15
DE60111243D1 (de) 2005-07-07
WO2002023953A1 (en) 2002-03-21
DE60111243T2 (de) 2006-03-16
ATE297107T1 (de) 2005-06-15
US6884979B1 (en) 2005-04-26
SE0003290L (sv) 2002-03-16
EP1317873A1 (en) 2003-06-11
EP1317873B1 (en) 2005-06-01
SK4162003A3 (en) 2003-12-02
AU2001291861A1 (en) 2002-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE521313C2 (sv) Mikrovågsugn samt förfarande vid sådan
US20040004074A1 (en) Feeding of microwaves
CN102906504B (zh) 烹饪装置及其操作方法
US20120152939A1 (en) Microwave heating device
BRPI1000969A2 (pt) forno de micro-ondas com um sistema de regulação que utiliza sensores de campo
US20160183332A1 (en) Microwave generator and microwave oven
KR20100068409A (ko) 마이크로파 가열 장치
CN101743778A (zh) 微波加热装置
CN108337758A (zh) 微波烹饪设备、微波加热控制方法和存储介质
CN109451619A (zh) 一种固态微波功率源及微波加热装置的控制方法
CN103080656A (zh) 烹饪设备
CN209643019U (zh) 一种固态微波功率源及微波加热装置
GB1233030A (sv)
JP5127038B2 (ja) 高周波処理装置
US20120160844A1 (en) Microwave heating device
CN105650699B (zh) 微波烹饪装置
CN106287866B (zh) 半导体微波炉的控制方法、装置及半导体微波炉
CN109302763A (zh) 相干模块化微波加热设备
KR101759160B1 (ko) 조리기기 및 그 동작방법
CN110868771A (zh) 一种微波馈入结构
CN109526084A (zh) 均匀场微波加热设备
JP2010073383A (ja) マイクロ波加熱装置
CN109496003A (zh) 模块化微波加热设备
SE512162C2 (sv) Mikrovågsvärmningsapparat
CN109475022A (zh) TEn0模微波加热设备

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed