DE2438343A1 - WAVE CONDUCTOR FEEDING SYSTEM IN MICROWAVE OVERS - Google Patents
WAVE CONDUCTOR FEEDING SYSTEM IN MICROWAVE OVERSInfo
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Description
¥ellenleiterspeisesystem in Mikrowellenherden.¥ fiber feed system in microwave ovens.
Die Erfindung betrifft ein Wellenleiter—The invention relates to a waveguide-
speisesystem zum Verbinden der Koppelantenne eines Magnetrons mit einem Garraum in einem Mikrowellenherd.·Feed system for connecting the coupling antenna of a magnetron with a cooking space in a microwave oven.
Ein üblicherweise verwendetes Wellenleiterspeisesystem in Mikrowellenherden besteht aus einem Wellenleiter, der sich, in zwei Abzweige teilt, die je in ihrer KopplungsÖffnung enden. Ohne besondere Massnahmen hat es sich jedoch gezeigt, dass die Feldverteilung im Garraum bei derartiger Versorgung ungenügend ist. Es sind daher grosse Drehrührer vor den Speiseöffnungen im Garraum erforderlich, welche Rührer einerseits zum Ausstreuen von Energie in verschiedenen Richtungen und andererseits zum Variieren der Resonanzbedingungen im Garraum dienen,A commonly used waveguide feed system in microwave ovens consists of a waveguide, which divides into two branches that each end in their coupling opening. Without any special measures it has However, it has been shown that the field distribution in the cooking chamber is insufficient with such a supply. There are therefore large rotary stirrer in front of the food openings in the cooking space required which stirrer on the one hand for spreading of energy in different directions and on the other hand to vary the resonance conditions in the cooking chamber,
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Dennoch kann die" Feldverteilung unter gewissen Betriebs-Nevertheless, the "field distribution under certain operational
• t\ ·• t \ ·
bedingungen ungenügend sein.conditions are insufficient.
In einem anderen bekannten SpeisesystemIn another known feed system
erstreckt sich ein Wellenleiter mit der gleichen Breite wie die des Garraums entlang einer oder.mehreren Seitenwänden des Garraums und die Energieversorgung zum Garraum erfolgt durch eine Vielzahl von Schlitzen, die' den Garraum mit ldem Wellenleiter verbinden. Durch diese "Schlitzversorgung" an einer oder mehreren Seitenwänden des Garraums wird eine bessere Feldverteilung im Garraum erhalten. Um die Feldverteilung im bekannten Aufbau weiter zu verbessern, werden periodisch einstellbare Metallkörper im Wellenleiter nahe der Magnetronantenne angeordnet.a waveguide which extends with the same width as the cooking chamber takes place to connect by a plurality of slots that 'the cooking cavity with the waveguide l of the cooking chamber along a oder.mehreren side walls of the cooking chamber and the power supply. This "slot supply" on one or more side walls of the cooking chamber results in a better field distribution in the cooking chamber. In order to further improve the field distribution in the known structure, periodically adjustable metal bodies are arranged in the waveguide near the magnetron antenna.
Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Wellenleiterspeisesystem für Mikrowellenherde zu schaffen, das einfacher und weniger umfangreich als die bekannte Aus—' führungsform, leichter und billiger herstellbar ist, und dennoch eine bessere Feldverteilung im Herd ergeben wird.The object of the invention is to provide a waveguide feed system to create for microwave ovens that is simpler and less extensive than the well-known management form, easier and cheaper to manufacture, and nevertheless a better field distribution in the hearth will result.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Wellenleitersystem aus einem Wellenleiter mit konstanter Höhe und ständig variierender Breite besteht, welcher Wellenleiter am breiteren Ende durch eine Kurzschlusswand abgeschlossen wird, wobei die Energie aus dem Magnetron in das schmalere Ende des Wellenleiters eingespeist wird und mindestens zwei Kopplungsöffnungen, die direkt in den Garraum führen, amThis object is achieved according to the invention solved that the waveguide system consists of a waveguide with constant height and constantly varying Width consists, which waveguide is terminated at the wider end by a short-circuit wall, wherein the energy from the magnetron is fed into the narrower end of the waveguide and at least two coupling openings, which lead directly into the cooking space, on
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breiteren Abschnitt des Wellenleiters in einer dieser Seitenwände angeordnet werden, wobei die Breite variiert.wider section of the waveguide in one of these Side walls are arranged, the width varies.
Es hat sich gezeigt, dass die Feldverteilung in einem Herd mit einem derartigen Vellenleiterspeisesystem sogar ohne bewegliche Teile im Garraum oder im Wellenleiter zufriedenstellend ist. Ein Grund zu diesem vorteilhaften Ergebnis ist, dass bereits viele Schwingungsarten im Wellenleiter vorhanden sind. Wenn dabei alle diese Schwingungsarten in den Garraum gelangen, wird dies die günstige Feldverteilung fördern.It has been shown that the field distribution in a stove with such a waveguide feed system is satisfactory even with no moving parts in the oven or in the waveguide. A reason to this beneficial result is that already many Types of vibration are present in the waveguide. if if all these types of vibration get into the cooking space, this will promote the favorable field distribution.
Mit dieser ständigen Variation der Wellenleiterbreite schwankt folgerichtig axich die charakteristische Impedanz für den Wellenleiter, so dass eine gute Anpassung für das Magnetron erhalten wird. Es ist weiter einfach, die Anpassung durch Verschieben der öffnungen in bezug auf die Wellenleiterecken an der erwähntenWith this constant variation of the waveguide width consequently, the characteristic impedance for the waveguide fluctuates, so that a good Adjustment for the magnetron is obtained. It is further easy to adjust by moving the openings with respect to the waveguide corners at the aforementioned
KurzSchlusswand oder durch Anordnen eines Postens an einer geeigneten Stelle. ·Short wall or by placing a post on a suitable place. ·
Nach einem anderen Aspekt der ErfindungAccording to another aspect of the invention
können die Kopplungsöffnungen vom Garraum aus betrachtet ■ asymmetrisch angeordnet werden, wodurch im Garraum das Auftreten von Feldmaxima gegenwirkt und eine günstige Feldverteilung gefördert wird.the coupling openings can be arranged asymmetrically when viewed from the cooking chamber Occurrence of field maxima counteracts and a favorable Field distribution is promoted.
Auch wenn die Feldverteilung nut· bei einerEven if the field distribution is only
derartigen Form des Wellenleiterssystems ganz zufriedenstellend ist, -Icann eine gewisse Verbesserung jedoch dadurch erhalten werden, dass nach einem anderen AspektSuch a shape of the waveguide system is quite satisfactory, but some improvement can be made be obtained by that according to another aspect
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der Erfindung ein Rührer in Form eines mechanisch einstellbaren Metallkörpers in mindestens einer der Kopplungs-' öffnungen angeordnet wird, vorzugsweise ein Rührer inthe invention a stirrer in the form of a mechanically adjustable metal body in at least one of the coupling ' openings is arranged, preferably a stirrer in
jeder Kopplungsöffnung. Wenn die Rührer zyklisch eingestellt werden, z.B. gedreht, hat dies zwei Effekte. Der, eine ist, dass die Impedanz und die Phase, vom Magnetron aus betrachtet, variiert wird, wobei eine Frequenzänderung auftritt, die beim Auftreten der Feldmaxima im Garraum diese mit der Zeit variiert. Der zweite Effekt ist, dass die Mikrowellenenergie an den Rührern in den Garraum und, wenn die Rührer aus schräg angeordneten Flügeln bestehen, während der Drehung in verschiedenen Richtungen reflektiert wird.each coupling opening. When the stirrer is set cyclically e.g. rotated, this has two effects. The, one, is the impedance, and the phase, of the magnetron viewed from, is varied, with a frequency change occurring when the field maxima occur in the cooking chamber this varies over time. The second effect is that the microwave energy on the stirrers in the oven and, when the stirrers consist of obliquely arranged blades, reflecting in different directions during rotation will.
Es ist weiter möglich, einen der Rührer stillstehen zu lassen und seine Lage so einzustellen, dass optimale Feldverteilung erhalten wird, was individuell erfolgen kann. Die Kombination all dieser Effekte macht die Feldverteilung im Herdraum besonders gleichmassig. It is also possible to let one of the stirrers stand still and to adjust its position so that that optimal field distribution is obtained, which can be done individually. The combination of all these effects makes the field distribution in the oven area particularly even.
Die Lage der Rührer in den Kopplungsöff-The position of the stirrer in the coupling opening
nungen ergibt, dass sie keinen Einfluss auf den Garraum ausüben. Wenn die Rührer mit ihrem unteren Teil über der Abdeckfläche des Garraums angeordnet werden, können die Kopplungsöffnungen mit einer für Mikrowellenenergie durchlässigen flachen Scheibe abgedeckt werden. Das Wellenleitersystem kann auch durch Zusammenschweissen tief gezogener Teile sehr einfach hergestellt wex*den.results shows that they have no effect on the cooking space. If the stirrer with its lower part above the Cover surface of the cooking space are arranged, the coupling openings with a for microwave energy permeable flat disc to be covered. The waveguide system can also be welded together deep-drawn parts are very easy to manufacture.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der* Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the * drawing. It shows
Fig. 1 eine schematische Ansicht in derFig. 1 is a schematic view in FIG
Perspektive eines Garraums mit einem erfindungsgemässen Wellenleiterspeisesystem,Perspective of a cooking space with an inventive Waveguide feed system,
Fig. 2 eine Endansicht der Anordnung nach Fig. 1,Fig. 2 is an end view of the arrangement of Fig. 1,
Fig. 3 einen Grundriss derselben Anordnung von oben,3 shows a plan view of the same arrangement from above,
Fig. h eine schematische Ansicht derFig. H is a schematic view of the
Oberwand des Garraumes zur Veranschaulichung einer geeigneten Aufsteilungj der KopplungsÖffnungen, undUpper wall of the cooking space to illustrate a suitable Division of the coupling openings, and
Fig. 5 einen Grundriss einer geeigneten Ausführungsform eines Rührers.5 shows a plan view of a suitable embodiment of a stirrer.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen schematisch einenFigs. 1 to 3 show schematically a
Garraum 10, der durch Seitenwände 11 bis 15 und durchCooking chamber 10, through side walls 11 to 15 and through
■ ι■ ι
eine Tür 16 begrenzt wird. Der Garraum wird von einem Magnetron 17 (Fig. 2) über ein Wellenleiterspeisesystem versorgt, das aus einem hinteren Wellenleiter 19 und einem oberen Wellenleiter 20 besteht. Der hintere Wellenleiter 19 ist ein rechteckiger Standardwellenleiter, an dessen breiter Seite das Magnetron 17 derart befestigt ist, dass sich die Kopplungsantenne 21 des Magnetrons bis in den Wellenleiter erstreckt. Der obere Wellenleiter 20, der in jedem Abschnitt gleich dem hinteren Wellenleiter 19 rechteckförmig ist, hat erfindungsgemäss eine ununterbrochen - im dargestellten Beispiel linear - schwankendea door 16 is limited. The cooking space is controlled by a Magnetron 17 (Fig. 2) supplied via a waveguide feed system, which consists of a rear waveguide 19 and an upper waveguide 20. The rear waveguide 19 is a standard rectangular waveguide, an the broad side of which the magnetron 17 is fastened in this way is that the coupling antenna 21 of the magnetron extends into the waveguide. The upper waveguide 20, which is rectangular in each section the same as the rear waveguide 19, according to the invention has an uninterrupted one - in the example shown, linear - fluctuating
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Breite a, so dass die zwei breiten Seitenwände dreieckig geformt sind, während die Höhe b des Wellenleiters konstant ist. Das schmalere Ende dieses Wellenleiters 20 ist mit dem hinteren Wellenleiter 19 durch eine E-Kurve 22 verbunden. Eine Kurzschlusswand 23 schliesst den Wellenleiter 20 am breiteren Ende ab. In den Ecken des Wellenleiters 20 gibt es Kopplungsöffnungen 2.h und 25, die den Wellenleiter mit dem Inneren des Garraumes verbinden.Width a, so that the two wide side walls are triangular in shape, while the height b of the waveguide is constant. The narrower end of this waveguide 20 is connected to the rear waveguide 19 by an E-curve 22. A short-circuit wall 23 closes off the waveguide 20 at the wider end. In the corners of the waveguide 20 there are coupling openings 2.h and 25 which connect the waveguide to the interior of the cooking space.
In nachstehender Beschreibung wird die Anordnung der Rührer in den Kopplungsöffnungen näher erläutert.In the description below, the arrangement of the stirrers in the coupling openings is explained in more detail explained.
Im Betrieb gelangt Energie vom Magnetron 17 direkt in den hinteren Wellenleiter 19 und pflanzt sich durch die Ε-Kurve zum schmaleren Ende des oberen Wellenleiters 20 fort. Da sich die Breite a dieses Wellenleiters in Richtung weg vom Magnetron ständig vergrössert, entstehen verschiedene Betriebsarten in diesem Wellenleiter, die ein kompliziertes Feldmuster im Wellenleiter ergeben. In einer Ausführungsform sind die Abmessungen so gewählt, dass die Schwingungsarten TE^0, TE2Q, TE„ , TEr und TE_ im breitesten Teil des Wellenleiters bestehen können. Wenn alle diese Schwingungsarten dem Garraum durch die Kopplungsöffnungen zugeführt werden, ist die Feldverteilung im Garraum gleichmässig.During operation, energy from the magnetron 17 reaches the rear waveguide 19 and propagates through the Ε curve to the narrower end of the upper waveguide 20. Since the width a of this waveguide is constantly increasing in the direction away from the magnetron, different modes of operation arise in this waveguide, which result in a complicated field pattern in the waveguide. In one embodiment, the dimensions are selected so that the types of vibration TE ^ 0 , TE 2Q , TE 1, TEr and TE_ can exist in the widest part of the waveguide. If all these types of vibration are fed to the cooking space through the coupling openings, the field distribution in the cooking space is even.
Die Kopplungsöffnungen im dargestellten .The coupling openings in the illustrated.
Beispiel sind genau in den Ecken des oberen Wellenleiters 20 angeordnet. Die Öffnungen können in einem Abstand bis zu Λ /4 aus den Wellenleiterecken angeordnet werden, umExample are arranged exactly in the corners of the upper waveguide 20. The openings can be spaced up to to be placed Λ / 4 from the waveguide corners to
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entsprechende Anpassung für das Magnetron zu erreichen.to achieve appropriate adaptation for the magnetron.
Zur Verbesserung der Feldverteilung imTo improve the field distribution in the
Garraum können die öffnungen, vom Garraum aus gesehen, asymmetrisch angeordnet werden, wie in Fig. k schematisch dargestellt. Dabei werden mögliche Feldmaxima im Garraum unterdrückt.The openings can be arranged asymmetrically as seen from the cooking space, as shown schematically in FIG. K. Possible field maxima in the cooking space are suppressed.
Zur weiteren Verbesserung der Feldverteilung im Garraum werden Rührer in den Kopplungsöffnungen aufgestellt. Eine geeignete Form dieser Rührer zeigt Fig. 5· Der Rührer 26 nach dieser Figur besteht aus einem Körper mit schrägen Flügeln 27, 28, 29 und 30, die sich um einen Mittelpunkt 0 drehen- können. Der Rand jedes Flügels, der in der Zeichnung mil; Doppellinien dargestellt ist, befindet sich auf einer höheren Ebene als der gegenüberliegende Rand. Die Abmessungen sind so gewählt, dass der Aussendurchmesser d kleiner ist als der Durchmesser D der Kopplungsöffnungen 2k und 25· Ein derartiger Rührer ist in jeder Kopplungsöffnung angeordnet, wobei sich der Mittelpunkt des Rührers z.B. im Zentrum der Kopplungsöffnung befindet. Der untere Teil jedes Rührers kann direkt über der Garraumwand angeordnet werden. Es wird dabei möglich sein, die Kopplungsöffnung mit einer flachen Scheibe abzudecken, die für Mikrowellenenergie durchlässig ist. Im Betrieb werden die Rührer ununterbrochen drehbar angeordnet. Nach Bedarf kann der Rührermittelpunkt in bezug auf das öffnungszentrutn auch verschoben werden, um eine grössere VariationTo further improve the field distribution in the cooking space, stirrers are set up in the coupling openings. A suitable form of this stirrer is shown in FIG. 5. The stirrer 26 according to this figure consists of a body with inclined blades 27, 28, 29 and 30, which can rotate about a center O. The edge of each wing, which in the drawing mil; Double lines shown is at a higher level than the opposite edge. The dimensions are chosen so that the outer diameter d is smaller than the diameter D of the coupling openings 2k and 25. Such a stirrer is arranged in each coupling opening, the center of the stirrer being, for example, in the center of the coupling opening. The lower part of each stirrer can be placed directly above the cooking chamber wall. It will be possible to cover the coupling opening with a flat disk that is permeable to microwave energy. In operation, the stirrers are arranged to be continuously rotatable. If necessary, the stirrer center point can also be shifted in relation to the opening center, by a greater variation
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zu erhalten.to obtain.
Die Rührer bewirken einerseits die Variation der Impedanz und der Phase, vom Magnetron aus betrachtet, was sich in eine zeitliche Frequenzänderung auswirkt, und andererseits die Reflektion von Energie in verschiedenen Richtungen im Garraum. Nach Bedarf kann einer der Rührer im Stillstand gelassen werden, wobei die Lage dieses Rührers so eingestellt wird, dass die beste Feldverteilung erhalten wird.On the one hand, the stirrers cause the impedance and phase to vary when viewed from the magnetron. which results in a change in frequency over time, and on the other hand the reflection of energy in different Directions in the cooking space. If necessary, one of the stirrers can be left idle, with the location this stirrer is adjusted so that the best field distribution is obtained.
Beide Wellenleiter können durch Zusammen-Both waveguides can be
schweissen von Teilen aus tiefgezogenem Blech hergestellt werden. Die Form der Wellenleiter ermöglicht ein einfaches Schweissverfahren. Es ist z.B. möglich, die Wellenleiter direkt auf dem Garraum oder Teile derart zusammenzuschweissen, dass ein kompletter Wellenleiter gebildet wird, der danach auf dem Garraum geschraubt oder genietet wird. Bei der Massenherstellung können die Wellenleiter durch Spritzgiessen hergestellt werden. In Verbindung mit den kleinen Abmessungen und der Einfachheit der Rührei1 ergibt sich daraus ein Wellenleitersystem, das als Ganzes besonders billig herstellbar ist.welding of parts made of deep-drawn sheet metal. The shape of the waveguide enables a simple welding process. It is possible, for example, to weld the waveguides together directly on the cooking space or parts in such a way that a complete waveguide is formed, which is then screwed or riveted onto the cooking space. In the case of mass production, the waveguides can be manufactured by injection molding. In connection with the small dimensions and the simplicity of the scrambled eggs 1, this results in a waveguide system which as a whole can be produced particularly cheaply.
Im Rahmen der Erfindung sind eine Anzahl Änderungen der beschriebenen Ausführungsform möglich. A I.ho kann z.B. dor rechteckige Standardwellenleiter auf gleicher Ebene mit dem Wellenleiter mit variierender Breite angeordnet worden, wodurch sich die E-Kurvo erübrigt. Nach einer weiteren Abwandlung kann dor rechteckigeA number of changes to the embodiment described are possible within the scope of the invention. A I.ho can, for example, be based on rectangular standard waveguides on the same plane as the waveguide with varying widths, so that the E-curve is superfluous. According to a further modification, it can be rectangular
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Standardwellcnleiter entfallen, wobei das Magnetron so angeordnet wird', dass es dio Energie direkt in das schmale Ende des Wellenleiters mit variierender Breite einspeisb. Die Dreieckform des oberen Wellenleiters kann auch durchweine andere Formgebung ersetzt werden, wobei sich eine Vergrösserung der Breite des Wellenleiters entsprechend einer geeigneten Funktion ergibt. Es kann mehr als zwei und verschieden angeordnete Kopplungsöffnungen geben. .Es ist jedoch vorteilhaft, wenn mindestens eine der öffnungen dicht in der Nähe einer Ecke des Wellenleiters mit variierender Breite angeordnet wird. Statt kreisrunder Offnungen können diese Offnungen auch rechteckig, dreieckig oder jede andere Form mit dem grössten Durchmesser über \ /2 haben.Standardwellcnleiter omitted, wherein the magnetron is arranged so 'that it einspeisb dio energy directly into the small end of the waveguide of varying width. The triangular shape of the upper waveguide can also be replaced by another shape, the result being an increase in the width of the waveguide in accordance with a suitable function. There can be more than two and differently arranged coupling openings. However, it is advantageous if at least one of the openings is arranged close to a corner of the waveguide with a varying width. Instead of circular openings, these openings can also be rectangular, triangular or any other shape with the largest diameter over 1/2.
Schliesslich sei noch bemerkt, dass nachstehende Abmessungen in einer praktischen Ausführungsform
des erfindungsgemässen Wellenleitersystems galten:
Wellenleiter (20)
Höhe (b) 4'3 mm·Finally, it should be noted that the following dimensions apply in a practical embodiment of the waveguide system according to the invention: Waveguide (20)
Height (b) 4'3 mm
Breite, minimal (a . ) 90 mmWidth, minimum (a.) 90 mm
' v ram'' v ram'
Breite, max. (a ) 33h,5 mmWidth, max. (A) 33h, 5 mm
Länge 283 nunLength 283 now
Krümmungsradius am breitesten Ende 51 mmRadius of curvature at the widest end 51 mm
Auskoppelnde Offnungen Outcoupling openings (2h, (2h, 25)25)
Durchmesser (d) ' 100 mmDiameter (d) '100 mm
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- «ο - 243834- «ο - 243834
Garraunr.·. and (1.3) mit auskopp η 1 net ο η 0 ΐ Γ η un p,· en» Garraunr. ·. and ( 1.3) with au s kop p η 1 net ο η 0 ΐ Γ η un p, · en »
Breite . 535 mmBroad . 535 mm
Tiefe 352 mmDepth 352 mm
Abstand der Mitte der auskoppelndenDistance between the center of the decoupling
Offnungen zur hintei-en Garraumwand 183,5 mmOpenings to the rear wall of the cooking space 183.5 mm
Abstand der Mitte der auskoppelnden öffnungen zu den linken und rechtenDistance from the center of the outcoupling openings to the left and right
Seitenwänden des Garraums 152,5 mmSide walls of the cooking space 152.5 mm
509808/090 4509808/090 4
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Legal Events
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