WO1991011084A1 - Microwave chamber and associated magnetron unit - Google Patents

Microwave chamber and associated magnetron unit Download PDF

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WO1991011084A1 PCT/EP1991/000010 EP9100010W WO9111084A1 WO 1991011084 A1 WO1991011084 A1 WO 1991011084A1 EP 9100010 W EP9100010 W EP 9100010W WO 9111084 A1 WO9111084 A1 WO 9111084A1
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Reinhard Schulze
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Reinhard Schulze
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/80—Apparatus for specific applications

Definitions

  • the invention relates to a microwave chamber with a substantially parallelepiped-shaped chamber interior and a microwave coupling arrangement, which a plurality of coupling elements arranged in the area of at least one chamber wall, in particular arranged directly in the chamber wall
  • Has magnetron antennas the chamber interior being connected to a through-flow device for influencing the chamber atmosphere and being accessible through at least one door arranged in the region of at least one chamber wall. It also relates to a similar microwave chamber with one
  • the invention relates to an associated magnetron unit for a microwave device, in particular with a magnetron, the antenna of which is arranged directly in the wall of a microwave chamber of the aforementioned type.
  • the object of the invention is to create a microwave chamber and an associated magnetron unit, which have relatively high chamber power densities, as is the case, for example, in contrast to household chambers. at laboratory chambers for
  • FIG. 1 shows a microwave chamber with a substantially cuboid chamber interior and a microwave coupling arrangement which has a plurality of coupling elements arranged in the area of at least one chamber wall, in particular magnetron antennas arranged directly in the chamber wall, the chamber interior having a throughflow device DFL for influencing the chamber atmosphere connected and accessible through at least one door arranged in the region of at least one chamber wall.
  • the throughflow device DFL has at least one first gas duct connection G1 of the same flow direction in the region of two chamber walls W2, W3 arranged opposite one another and on both sides of the door opening chamber wall W1, and at least one second gas duct connection G2 in the region of the chamber wall opposite the door opening.
  • the first gas duct connections G1 are designed as a feed and the second gas duct connection G2 as a discharge.
  • the second gas duct connection G2 is provided with a suction fan arranged in the region of the chamber wall. At least two, parallel acting, second gas guide connections are provided in a chamber wall.
  • the microwave chamber shown in FIG. 2 likewise has an essentially cuboid chamber interior and a microwave coupling arrangement which has a plurality of coupling elements arranged in the region of at least one chamber wall, in particular arranged directly in the chamber wall
  • Has magnetron antennas wherein the chamber interior by at least one in the area of at least one wall surface
  • a lifting door HT which can be moved along an arcuate path is provided between the open position and the closed position.
  • the movement path of the lifting door in the area of the closed position has a component directed towards the edge of the door opening.
  • the lifting door HT has a plate-like closure element VE, which is connected to a parallelogram guide.
  • a parallelogram gear PG is provided on both side edges of the closure element VE. At least one linear drive device STZ engaging a parallelogramming gear PG is provided.
  • the magnetron unit for a microwave device in particular with a magnetron, whose antenna is arranged directly in the wall of a microwave camera, is shown in the front view or side view or plan view in FIGS. 3a to 3c, a high-voltage transformer HOT, possibly a separate heating transformer HTZ High-voltage capacitor HC and a high-voltage rectifier HGL in voltage doubler circuit in a manner known per se with a support element TRE as one each
  • the feed module is assigned to a magnetron module which has an air-cooled magnetron which is ventilated in the direction parallel to its antenna axis and which is formed with a coaxial fan to form a module.

Abstract

The invention relates to (1) a microwave chamber with a right parallelepipedal interior and a microwave input arrangement which has a plurality of input elements arranged in the region of a chamber wall. The interior of the chamber is connected with a throughflow device for influencing the atmosphere in the chamber and is accessible through at least one door arranged in the region of at least one chamber wall; (2) a magnetron unit with a magnetron the antenna of which is arranged directly in the wall of a microwave chamber. The aim is to obtain a microwave chamber and an associated magnetron unit which are suitable for chambers with relatively high power densities, and to ensure adequate air and gas throughflow and high heat exchange in a simple structure. This aim is achieved as follows: (1) A throughflow device (DFL) has two facing chamber walls (W2, W3) on each side of the chamber wall (W1) with the door opening, each of which has a first gas guiding connection (G1) with the same direction of flow, and in the region of the chamber wall opposite the door opening at least a second gas guiding connection (G2) with an opposite direction of flow. (2) A high-voltage transformer, possibly a separate heating transformer, a high-voltage capacitor and a high-voltage rectifier, each of which has a support element and is designed as a supply unit associated with a magnetron, are connected in a voltage doubling circuit.

Description

Mikrowellenkammer und zugehörige Magnetroneinheit  Microwave chamber and associated magnetron unit
Die Erfindung betrifft eine Mikrowellenkammer mit einem im wesentlichen quaderförmigen Kammerinnenraum und einer Mikrowellen-Einkoppelanordnung, die eine Mehrzahl von im Bereich mindestens einer Kammerwand angeordneten Einkoppelelementen, insbesondere unmittelbar in der Kammerwand angeordneten The invention relates to a microwave chamber with a substantially parallelepiped-shaped chamber interior and a microwave coupling arrangement, which a plurality of coupling elements arranged in the area of at least one chamber wall, in particular arranged directly in the chamber wall
Magnetronantennen aufweist, wobei der Kammerinnenraum mit einer Durchströmngseinrichtung zur Beeinflussung der Kammeratmosphäre verbunden sowie durch wenigstens eine im Bereich mindestens einer Kammerwand angeordnete Türe zugänglich ist. Sie betrifft ferner eine ähnliche Mikrowellenkammer mit einem im wesentlichen  Has magnetron antennas, the chamber interior being connected to a through-flow device for influencing the chamber atmosphere and being accessible through at least one door arranged in the region of at least one chamber wall. It also relates to a similar microwave chamber with one
quaderförmigen Kammerinnenraum und einer Mikrowellen- Einkoppelanordnung, die eine Mehrzahl von im Bereich mindestens einer Kammerwand angeordneten Einkoppelelementen insbesondere unmittelbar in der Kammerwand angeordneten Magnetronantennen aufweist, wobei der Kammerinnenraum durch wenigstens eine im Bereich mindestens einer Wandfläche angeordnete Türe zugänglich ist. Endlich betrifft die Erfindung eine zugehörige Magnetroneinheit für eine Mikrowelleneinrichtung, insbesondere mit einem Magnetron, dessen Antenne unmittelbar in der Wand einer Mikrowellenkammer der vorgenannten Art angeordnet ist.  cuboid chamber interior and a microwave coupling arrangement, which has a plurality of coupling elements arranged in the region of at least one chamber wall, in particular magnetron antennas arranged directly in the chamber wall, the chamber interior being accessible through at least one door arranged in the region of at least one wall surface. Finally, the invention relates to an associated magnetron unit for a microwave device, in particular with a magnetron, the antenna of which is arranged directly in the wall of a microwave chamber of the aforementioned type.
Bei Einrichtungen dieser Art besteht die Erfindungsaufgabe darin, eine Mikrowellenkammer sowie eine zugehörige Magnetroneinheit zu schaffen, die relativ hohe Kammer-Leistungsdichten, wie sie im Gegensatz zu Haushaltskammern z.B. bei Laborkammern für In devices of this type, the object of the invention is to create a microwave chamber and an associated magnetron unit, which have relatively high chamber power densities, as is the case, for example, in contrast to household chambers. at laboratory chambers for
industrielle Anwendungen erforderlich sind, sowie eine für industrial applications are required, as well as one for
stationäre Kammerzustände bei hohem Wärmeumsatz ausreichende Luft- bzw. Gasdurchströmung und einen sicheren und für robusten Betrieb geeigneten Kammerverschluss mit geringem Bauaufwand zu erreichen. Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe ist stationary chamber conditions with high heat conversion sufficient air or gas flow and a safe and suitable for robust operation chamber closure with little construction effort. The inventive solution to this problem is
bestimmt durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 5 bzw. 10. determined by the features of claim 1 or 5 or 10.
Die Erfindung wird weiter anhand der in den Zeichnungen The invention is further illustrated in the drawings
angedeuteten Ausführungsbeispiele erläutert. Fig.1 zeigt eine Mikrowellenkammer mit einem im wesentlichen quaderförmigen Kammerinnenraum und einer Mikrowellen- Einkoppelanordnung, die eine Mehrzahl von im Bereich mindestens einer Kammerwand angeordneten Einkoppelelementen, insbesondere unmittelbar in der Kammerwand angeordneten Magnetronantennen aufweist, wobei der Kammerinnenraum mit einer Durchströmungseinrichtung DFL zur Beeinflussung der Kammeratmosphäre verbunden sowie durch wenigstens eine im Bereich mindestens einer Kammerwand angeordnete Türe zugänglich ist. Die Durchströmungseinrichtung DFL weist im Bereich zweier einander gegenüberliegend sowie beiderseits der Türöffnungs-Kammerwand W1 angeordneten Kammerwänden W2, W3 mindestens je einen ersten Gasführungsanschluss G1 gleicher Strömungsrichtung und im Bereich der zur Türöffnung gegenüberliegenden Kammerwand mindestens einen zweiten Gasführungsanschluss G2 entgegengesetzter Strömungsrichtung auf. Die ersten Gasführungsanschlüsse G1 sind als Zuführung und der zweite Gasführungsanschluss G2 als Abführung ausgebildet. indicated exemplary embodiments explained. 1 shows a microwave chamber with a substantially cuboid chamber interior and a microwave coupling arrangement which has a plurality of coupling elements arranged in the area of at least one chamber wall, in particular magnetron antennas arranged directly in the chamber wall, the chamber interior having a throughflow device DFL for influencing the chamber atmosphere connected and accessible through at least one door arranged in the region of at least one chamber wall. The throughflow device DFL has at least one first gas duct connection G1 of the same flow direction in the region of two chamber walls W2, W3 arranged opposite one another and on both sides of the door opening chamber wall W1, and at least one second gas duct connection G2 in the region of the chamber wall opposite the door opening. The first gas duct connections G1 are designed as a feed and the second gas duct connection G2 as a discharge.
Der zweite Gasführungsanschluss G2 ist mit einem im Bereich der Kammerwand angeordneten Sauggebläse versehen. Es sind mindestens zwei in einer Kammerwand angeordnete, parallelwirkende zweite Gasführungsanschlüsse vorgesehen. The second gas duct connection G2 is provided with a suction fan arranged in the region of the chamber wall. At least two, parallel acting, second gas guide connections are provided in a chamber wall.
Die in Fig.2 gezeigte Mikrowellenkammer weist ebenfalls einen im wesentlichen quaderförmigen Kammerinnenraum und eine Mikrowellen-Einkoppelanordnung auf, die eine Mehrzahl von im Bereich mindestens einer Kammerwand angeordneten Einkoppelelementen, insbesondere unmittelbar in der Kammerwand angeordneten The microwave chamber shown in FIG. 2 likewise has an essentially cuboid chamber interior and a microwave coupling arrangement which has a plurality of coupling elements arranged in the region of at least one chamber wall, in particular arranged directly in the chamber wall
Magnetronantennen aufweist, wobei der Kammerinnenraum durch wenigstens eine im Bereich mindestens einer Wandfläche Has magnetron antennas, wherein the chamber interior by at least one in the area of at least one wall surface
angeordnete Türe zugänglich ist. Es ist eine zwischen Offenstellung und Schliessstellung längs einer bogenförmigen Bahn verfahrbare Hubtüre HT vorgesehen. Die Bewegungsbahn der Hubtüre im Bereich der Schliessstellung weist eine gegen den Rand der Türöffnung gerichtete Komponente auf. Die Hubtüre HT weist ein plattenartiges Verschlusselement VE auf, das mit einer Parallelogrammführung verbunden ist. arranged door is accessible. A lifting door HT which can be moved along an arcuate path is provided between the open position and the closed position. The movement path of the lifting door in the area of the closed position has a component directed towards the edge of the door opening. The lifting door HT has a plate-like closure element VE, which is connected to a parallelogram guide.
An beiden Seitenkanten des Verschlusselementes VE ist je ein Parallelogrammgetriebe PG vorgesehen. Es ist wenigstens eine an einem Parallelogrämmgetriebe PG angreifende Linear-AntriebsVorrichtung STZ vorgesehen.  A parallelogram gear PG is provided on both side edges of the closure element VE. At least one linear drive device STZ engaging a parallelogramming gear PG is provided.
Bei der in Fig.3a bis 3c in Vorderansicht bzw. Seitenansicht bzw. Draufsicht gezeigten Magnetroneinheit für eine Mikrowelleneinrichtung, insbesondere mit einem Magnetron, dessen Antenne unmittelbar in der Wand einer Mikrowellenkaramer angeordnet ist, sind ein Hochspannungstrafo HOT, gegebenenfalls ein gesonderter Heiztrafo HTZ, ein Hochspannungskondensator HC und ein Hochspannungsgleichrichter HGL in Spannungsverdopplerschaltuhg an sich bekannter Art mit einem Tragelement TRE als jeweils einem The magnetron unit for a microwave device, in particular with a magnetron, whose antenna is arranged directly in the wall of a microwave camera, is shown in the front view or side view or plan view in FIGS. 3a to 3c, a high-voltage transformer HOT, possibly a separate heating transformer HTZ High-voltage capacitor HC and a high-voltage rectifier HGL in voltage doubler circuit in a manner known per se with a support element TRE as one each
Magnetron zugeordnete Speise-Baueinheit ausgebildet. Food assembly assigned to magnetron.
Ferner ist bei der gezeigten Magnetroneinheit die SpeiseBaueinheit einer Magnetronbaugruppe zugeordnet, die ein luftgekühltes, in Parallelrichtung zu seiner Antennenachse durchlüftetes und mit einem koaxialen Lüfter zu einer Baueinheit ausgebildetes Magnetron aufweist. Furthermore, in the magnetron unit shown, the feed module is assigned to a magnetron module which has an air-cooled magnetron which is ventilated in the direction parallel to its antenna axis and which is formed with a coaxial fan to form a module.

Claims

A n s p r ü c h e Expectations
1. Mikrowellenkammer mit einem im wesentlichen quaderförmigen Kammerinnenraum und einer Mikrowellen-Einkoppelanordnung, die eine Mehrzahl von im Bereich mindestens einer Kammerwand angeordneten Einkoppelelementen, insbesondere unmittelbar in der Kammerwand angeordneten Magnetronantennen aufweist, wobei der Kammerinnenraum mit einer Durchströmungseinrichtung zur Beeinflussung der Kammeratmosphäre verbund sowie durch wenigstens eine im Bereich mindestens einer Kammerwand angeordnete Türe zugänglich ist, dadurch 1.Microwave chamber with a substantially cuboid chamber interior and a microwave coupling arrangement which has a plurality of coupling elements arranged in the region of at least one chamber wall, in particular magnetron antennas arranged directly in the chamber wall, the chamber interior being connected to a through-flow device for influencing the chamber atmosphere and by at least a door arranged in the area of at least one chamber wall is accessible, thereby
gekennzeichnet, dass die Durchströmungseinrichtung (DFL) im Bereich zweier einander gegenüberliegend sowie beiderseits der Türöffnungs-Kammerwand (W1) angeordneten Kammerwänden (W2, W3) mindestens je einen ersten Gasführungsanschluss characterized in that the throughflow device (DFL) in the region of two chamber walls (W2, W3) arranged opposite one another and on both sides of the door opening chamber wall (W1) each has at least one first gas duct connection
(G1) gleicher Strömungsrichtung und im Bereich der zur (G1) same flow direction and in the area of the
Türöffnung gegenüberliegenden Kammerwand mindestens einen zweiten Gasführungsanschluss (G2) entgegengesetzter  Chamber opening opposite the chamber wall at least a second gas duct connection (G2) opposite
Strömungsrichtung aufweist.  Has flow direction.
2. Mikrowellenkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Gasführungsanschlüsse (G1) als Zuführung und der zweite Gasführungsanschluss (G2) als Abführung 2. Microwave chamber according to claim 1, characterized in that the first gas guide connections (G1) as a feed and the second gas guide connection (G2) as a discharge
ausgebildet sind.  are trained.
3. Mikrowellenkammer nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gasführungsanschluss (G2) mit einem im 3. Microwave chamber according to claim 2, characterized in that the second gas duct connection (G2) with an im
Bereich der Kammerwand angeordneten Sauggebläse versehen ist.  Area of the chamber wall arranged suction fan is provided.
4. Mikrowellenkammer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei in einer Kammerwand 4. Microwave chamber according to claim 2 or 3, characterized in that at least two in one chamber wall
angeordnete, parallelwirkende zweite Gasführungsanschlüsse vorgesehen sind. arranged, parallel acting second gas guide connections are provided.
5. Mikrowellenkammer mit einem im wesentlichen quaderförmigen Kammerinnenraum und einer Mikrowellen-Einkoppelanordnung, die eine Mehrzahl von im Bereich mindestens einer Kammerwand angeordneten Einkoppelelementen, insbesondere unmittelbar in der Kammerwand angeordneten Magnetronantennen aufweist, wobei der Kammerinnenraum durch wenigstens eine im Bereich mindestens einer Wandfläche angeordnete Türe zugänglich ist, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zwischen Offenstellung und 5. Microwave chamber with a substantially cuboid chamber interior and a microwave coupling arrangement which has a plurality of coupling elements arranged in the region of at least one chamber wall, in particular magnetron antennas arranged directly in the chamber wall, the chamber interior being accessible through at least one door arranged in the region of at least one wall surface is, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that a between the open position and
Schliessstellung längs einer bogenförmigen Bahn verfahrbare Hubtüre (HT) vorgesehen ist.  In the closed position, a lifting door (HT) movable along an arcuate path is provided.
6. Mikrowellenkammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsbahn der Hubtüre im Bereich der Schliessstellung eine gegen den Rand der Türöffnung gerichtete 6. Microwave chamber according to claim 5, characterized in that the movement path of the lifting door in the region of the closed position is directed towards the edge of the door opening
Komponente aufweist.  Has component.
7. Mikrowellenkammer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubtüre (HT) ein plattenartiges 7. Microwave chamber according to claim 5 or 6, characterized in that the lifting door (HT) is a plate-like
Verschlusselement (VE) aufweist, das mit einer Parallelogrammführung verbunden ist.  Has closure element (VE), which is connected to a parallelogram.
8. Mikrowellenkammer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Seitenkanten des Verschlusselementes (VE) je ein Parallelogrammgetriebe (PG) vorgesehen ist. 8. Microwave chamber according to claim 7, characterized in that a parallelogram gear (PG) is provided on both side edges of the closure element (VE).
9. Mikrowellenkammer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine an einem Parallelogrammgetriebe (PG) angreifende Linear-Antriebsvorrichtung (STZ) vorgesehen ist. 9. Microwave chamber according to claim 8, characterized in that at least one on a parallelogram gear (PG) engaging linear drive device (STZ) is provided.
10. Magnetroneinheit für eine Mikrowelleneinrichtung, 10. Magnetron unit for a microwave device,
insbesondere mit einem Magnetron, dessen Antenne unmittelbar in der Wand einer Mikrowellenkammer nach einem der vorangehenden Ansprüche angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hochspannungstrafo, gegebenenfalls ein gesonderter Heiztrafo, ein Hochspannungskondensator und ein Hochspannungsgleichrichter in Spannungsverdopplerschaltung mit einem Tragelement als jeweils einem Magnetron zugeordnete Speise-Baueinheit ausgebildet sind. in particular with a magnetron, the antenna of which is arranged directly in the wall of a microwave chamber according to one of the preceding claims, characterized in that a high-voltage transformer, optionally a separate one Heating transformer, a high-voltage capacitor and a high-voltage rectifier in a voltage doubler circuit with a supporting element are each designed as a feed unit assigned to a magnetron.
11. Magnetroneinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Speise-Baueinheit einer Magnetronbaugruppe 11. Magnetron unit according to claim 10, characterized in that the feed assembly of a magnetron assembly
zugeordnet ist, die ein luftgekühltes, in Parallelrichtung zu seiner Antennenachse durchlüftetes und mit einem  is assigned, which is an air-cooled, ventilated in parallel to its antenna axis and with a
koaxialen Lüfter zu einer Baueinheit ausgebildetes Magnetron aufweist.  has coaxial fan to form a unit formed magnetron.
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