Mikrowelleneinspeisung in Mikrowellen-Backöfen

Beschreibung

[0001] Die Patentanmeldung bezieht sich auf ein Mikrowellen-Haushaltgerät, insbesondere auf eine Strahlereinheit für einen Mikrowellenofen, mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen (siehe DE-C-37 20 719).

[0002] Durch die DE 33 31 432 ist ein Mikrowellenofen mit einer rotierenden Antenne bekannt geworden, deren Antennenarm ein Kreisflächensegment ist mit einem Öffnungswinkel, der zwischen 1/3 Pi und Pi liegt. Das Kreisflächensegment besitzt an den seitlichen Begrenzungen Vorsprünge, deren Breite etwa 1/6 der Wellenlänge der Mikrowellen beträgt.

[0003] Durch die DE-33 26 514 ist ein Mikrowellenofen mit einer rotierenden Antenne, deren Antennenarm asymmetrisch ausgeführt ist, vorgeschlagen worden. Damit soll die Aufgabe gelöst werden, die Mikrowellenabstrahlung in ihrer Gleichmäßigkeit zu verbessern und im Garraum eine einheitliche Erhitzung des Gargutes zu erreichen.

[0004] Durch die DE- 37 20 719 ist eine weitere Verbesserung von mit Drehantennen ausgerüsteten Mikrowellenöfen bekannt geworden. Zur Verbesserung der Energiedichte im Garraum werden insbesondere mikrowellenspezifische Diskontinuitäten angeordnet.

[0005] Durch die vorgenannten Druckschriften werden technischen Lehren angegeben, die direkt oder indirekt die Verbesserung der Garungsergebnisse in Mikrowellenöfen zum Ziel haben.

[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit einer speziellen Strahlereinheit eine weitere Verbesserung der Energiedichteverteilung im Garraum zu bewirken und damit die Garergebnisse über vergleichmäßigtere Energieverteilungen zu verbessern.

[0007] Die erfindungsgemäße Anordnung zur Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß eine außerhalb der Backofendeckfläche angeordnete Reflektormulde mit dem Wellenleiter und der Garraumdeckfläche verbunden ist, daß der in die Reflektormulde hineinragende, mit dem Feldrührer verbundene Mikrowellen-Auskoppelstift an einer Durchführungsstelle zwischen dem Wellenleiter und der Reflektormulde von mindestens zwei mikrowellenspezifischen Diskontinuitäten, die durch Verschraubungen und Materialverdickungen gebildet werden, umgeben ist, daß der Feldrührer eine Spirale ist, deren Gesamtlänge sehr viel größer ist als ihre Dicke und daß die Abdeckung die Reflektormulde garraumseitig begrenzt.

[0008] Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die mikrowellenspezifischen Diskontinuitäten λ/8 lange Verschraubungen sind, die gleichzeitig den Wellenleiter mit der Reflektormulde mechanisch verbinden. Solche Diskontinuitäten stellen mikrowellentechnisch betrachtet Blindelemente dar und modellieren den Stromdichtebelag auf dem Antennenarm, wobei eine gleiche Wirkung auf ein Feldrührerelement vorhanden ist. Für eine gleichmäßigere mittlere Energieverteilung im Garraum ist es vorteilhaft, wenn die Drehantenne bzw. der Feldrührer möglichst oft mikrowellenspezifische Diskontinuitäten erfaßt und somit ständig ein Teil der Stromdichtebelages auf der jeweiligen Fläche der Antenne oder des Feldrührers durch zusätzliche Blindelemente beaufschlagt ist. Die geometrische Gestaltung der Antennenarm-Konfiguration bzw. des Feldrührers bewirkt zudem noch unterschiedliche Stromdichtebeläge, die ebenfalls eine vergleichmäßigtere Energieverteilung im Garraum zur Folge haben.

[0009] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ausführungsbeispiele nach der Erfindung werden nunmehr anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1

eine Feldrühreranordnung mit Reflektormulde,

Fig. 2

eine Feldrührer-Draufsicht.

[0010] Gemäß Fig. 1 ist ein Antrieb 1, ein Lager 2, eine Achse 3, ein Wellenleiter 4, ein Auskoppelstift 5, eine Hohlleiterverschraubung 6, eine Reflektormulde 7, eine Rührerspirale 8, eine mikrowellendurchlässige Abdeckung 9, eine Backofendeckfläche 10 und eine Durchführungsöffnung 11 erkennbar.

[0011] Die durch den Rührerantrieb 1 in Rotation versetzte Feldrührerspirale 8 befindet sich, mit dem Mikrowellen-Auskoppelstift 5 fest verbunden, innerhalb der Reflektormulde 7. Die Reflektormulde 7 ist außerhalb der Backofendeckfläche angeordnet und mit dem Wellenleiter 4 und der Backofendeckfläche 10 über Verschraubungen verbunden. Damit wird die konstruktive Gesamtanordnung von Wellenleiter 4 und dem System des Feldrührers auf der Wellenleiter-Durchführungsöffnung mittig zum Garraum zentriert. Die Hohlleiterverschraubungen 6 stellen mikrowellenspezifische Diskontinuitäten von der Länge λ/8 der Mikrowellen dar. Es ist aber auch denkbar, daß die mikrowellenspezifischen Diskontinuitäten als λ/8 lange ausgeformte Schweißnahtverdickungen ausgebildet sind. Die Reflektormulde 7 wird vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt besitzen mit dem Radius von ca. λ/2 der Mikrowellen-Wellenlänge. Eine rechteckige Ausführung der Reflektormulde 7 ist ebenfalls möglich. Die Wellenleiter-Durchführungsöffnung 11 vom Hohlleiter 4 zur Reflektormulde 7 besitzt mindestens einen Durchmesser von λ/4 der Mikrowellen-Wellenlänge. Garraumseitig ist die Reflektormulde 7 mit einer Abdeckung 9 versehen, die aus mikrowellendurchlässigen, geringe dielektrische Verluste besitzenden Materialien besteht. Vorzugsweise wird für die Abdeckung 9 das Material Borsilikatglas verwendet, es können jedoch auch Kunststoffe mit geringen E_r zum Einsatz gelangen. Der Feldrührer ist als eine Rührerspirale 8 ausgeführt, deren Draufsicht der Fig. 2 entnehmbar ist. Diese Ausführungsform hat in Zusammenhang mit der Ausbildung der Reflektormulde 7 und den mikrowellenspezifischen Diskontinuitäten 6 eine gute Energiedichteverteilung im Garraum zur Folge. Die Gesamtlänge der Rührerspirale ist sehr viel größer als die Dicke. Um eine Langzeitbeständigkeit der Rührerspirale zu garantieren, werden vorzugsweise Materialien verwendet, die sehr korrosionsbeständig sind und gute Langzeitkonstanz elektrischer Eigenschaften haben, beispielsweise Chrom-Nickel-Legierungen.

Ansprüche

1. Mikrowellen-Haushaltgerät, dessen von einem Magnetron erzeugte HF-Energie über einen Wellenleiter (4) einer Strahlereinheit zugeführt wird, die aus einem Mikrowellen-Auskoppelstift (5) und einem Feldrührer (8) besteht und eine aus Material mit geringen dielektrischen Verlusten bestehende Abdeckung besitzt, dadurch gekennzeichnet,
daß eine außerhalb einer Garraumdeckfläche (10) angeordnete Reflektormulde (7) mit dem Wellenleiter (4) und der Garraumdeckfläche (10) verbunden ist,
daß der in die Reflektormulde (7) hineinragende, mit dem Feldrührer (8) verbundene Mikrowellen-Auskoppelstift (5) an einer Durchführungsstelle (11) zwischen dem Wellenleiter (4) und der Reflektormulde von mindestens zwei mikrowellenspezifischen Diskontinuitäten (6), die durch Verschraubungen und Materialverdickungen gebildet werden, umgeben ist,
daß der Feldrührer eine Spirale ist, deren Gesamtlänge (L) sehr viel größer ist als ihre Dicke und
daß die Abdeckung (9) die Reflektormulde (7) garraumseitig begrenzt.

2. Mikrowellen-Haushaltgerät nach Anspruch 1, 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Feldrührermaterial vorzugsweise eine Chrom-Nickel-Legierung ist.

3. Mikrowellen-Haushaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mikrowellenspezifischen Diskontinuitäten (6) λ/8 der Mikrowellenlänge lange Verschraubungen sind, die gleichzeitig den Wellenleiter (4) mit der Reflektormulde (7) mechanisch verbinden.

4. Mikrowellen-Haushaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mikrowellenspezifischen Diskontinuitäten (6) λ/8 der Mikrowellenlänge lange ausgeformte Schweißnahtverdickung sind, die gleichzeitig den Wellenleiter (4) mit der Reflektormulde (7) mechanisch verbinden.

5. Mikrowellen-Haushaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektormulde (7) kreisförmigen Querschnitt besitzt, mit dem Radius von ca. λ/2 der Mikrowellen-Wellenlänge.

6. Mikrowellen-Haushaltgerät nach Anspruch 1, 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektormulde (7) rechteckigen Querschnitt besitzt.

7. Mikrowellen-Haushaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleiter-Durchführungsöffnung (11) zur Reflektormulde (7) mindestens einen Durchmesser von λ/4 besitzt.

8. Mikrowellen-Haushaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (9) mit der Backofendeckfläche (10) fluchtet und aus Glas, vorzugsweise Borsilikatglas, besteht.

9. Mikrowellen-Haushaltgerät nach Anspruch 1, 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung aus Kunststoff besteht.

10. Mikrowellen-Haushaltgerät nach Anspruch 1, 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (9) aus Glimmer besteht.

Claims

1. Microwave household appliance, the high-frequency energy of which is produced by a magnetron and fed by way of a waveguide (4) to a radiator unit which consists of a microwave coupling-out pin (5) and a field stirrer (8) and has a cover consisting of a material of low dielectric losses, characterised thereby, that a reflector trough (7) arranged externally of a cooking chamber ceiling surface (10) is connected with the waveguide (4) and the cooking chamber ceiling surface (10), that the microwave coupling-out pin (5), which projects into the reflector trough (7) and is connected with the field stirrer (8), is surrounded by at least two microwave-specific discontinuities (6), which are formed by screw fastenings or thickened portions of material, at a feedthrough place (11) between the waveguide (4) and the reflector trough (7), that the field stirrer is a spiral, the overall length (L) of which is very much greater than its thickness and that the cover (9) bounds the reflector trough (7) at the cooking chamber side.

2. Microwave household appliance according to claim 1, characterised thereby, that the field stirrer material is preferably a chrome-nickel alloy.

3. Microwave household appliance according to claim 1, characterised thereby, that the microwave-specific discontinuities (6) are screw fastenings which have a length of λ/8 of the microwave wavelength and at the same time connect the waveguide (4) mechanically with the reflector trough (7).

4. Microwave household appliance according to claim 1, characterised thereby, that the microwave-specific discontinuities (6) are thickened portions of welding seam, which are shaped out to have a length of λ/8 of the microwave wavelength and at the same time connect the waveguide (4) mechanically with the reflector trough (7).

5. Microwave household appliance according to claim 1, characterised thereby, that the reflector trough (7) is of circular cross-section of a radius of about λ/2 of the microwave wavelength.

6. Microwave household appliance according to claim 1, characterised thereby, that the reflector trough (7) is of rectangular cross-section.

7. Microwave household appliance according to claim 1, characterised thereby, that the waveguide feedthrough opening towards the reflector trough (7) has a diameter of at least λ/4.

8. Microwave household appliance according to claim 1, characterised thereby, that the cover (9) is in alignment with the baking oven ceiling surface (10) and consists of glass, preferably borosilicate glass.

9. Microwave household appliance according to claim 1, characterised thereby, that the cover (9) consists of synthetic material.

10. Microwave household appliance according to claim 1, characterised thereby, that the cover (9) consists of mica.

Revendications

1. Appareil ménager à micro-ondes, dont l'énergie HF, produite par un magnétron, est envoyée par l'intermédiaire d'un guide d'ondes (4) à une unité formant émetteur de rayonnement, qui est constituée par une tige (5) de découplage des micro-ondes et par un dispositif (8) d'agitation du champ et possède un capot réalisé en un matériau présentant de faibles pertes diélectriques, caractérisé en ce
qu'une cavité formant réflecteur (7), disposée à l'extérieur d'une surface (10) de fermeture de l'espace de cuisson, est reliée au guide d'ondes (4) et à la surface (10) de fermeture de l'espace de cuisson,
que la tige (5) de découplage des micro-ondes, qui pénètre dans la cavité formant réflecteur (7) et est reliée au dispositif (8) d'agitation du champ, est entourée, au niveau d'un point de traversée (11) entre le guide d'ondes (4) et la cavité formant réflecteur, par au moins deux discontinuités (6) spécifique pour les micro-ondes et qui sont formées par des dispositifs de vissage et des épaississements de matière,
que le dispositif d'agitation du champ est une spirale, dont la longueur totale (L) est nettement supérieure à son épaisseur, et
que le capot (9) limite, du côté de l'espace de cuisson, la cavité formant réflecteur (7).

2. Appareil ménager à micro-ondes selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le matériau du dispositif d'agitation du champ est de préférence un alliage chrome-nickel.

3. Appareil ménager à micro-ondes selon les revendications 1, caractérisé en ce que les discontinuités (6), qui sont spécifiques aux micro-ondes, sont des systèmes de fixage, qui possèdent une longueur égale à 1/8 de la longueur d'onde λ des micro-ondes et qui simultanément relient mécaniquement le guide d'ondes (4) à la cavité formant réflecteur (7).

4. Appareil ménager à micro-ondes selon la revendication 1, caractérisé en ce que les discontinuités (6), spécifiques aux micro-ondes, sont constituées par un épaississement en forme de cordon de soudure conformé, possédant une longueur égale à 1/8 de la longueur λ des micro-ondes et qui simultanément relient mécaniquement le guide d'ondes (4) à la cavité formant réflecteur (7).

5. Appareil ménager à micro-ondes selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité formant réflecteur (16) possède une section transversale circulaire, possédant un rayon égal à environ 1/2 de la longueur d'onde λ des micro-ondes.

6. Appareil ménager à micro-ondes selon les revendications 1, 7, caractérisé en ce que la cavité formant réflecteur (7) possède une section transversale rectangulaire.

7. Appareil ménager à micro-ondes selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture (11) de traversée du guide d'ondes, qui débouche dans la cavité formant réflecteur (7), possède au moins un diamètre égal à 1/4.

8. Appareil ménager à micro-ondes selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capot (9) est aligné avec la surface (10) de fermeture du four de cuisson et est réalisé en verre, de préférence en verre au borosilicate.

9. Appareil ménager à micro-ondes selon les revendications 1, 9, caractérisé en ce que le capot est réalisé en matière plastique.

10. Appareil ménager à micro-ondes selon les revendications 1, 9, caractérisé en ce que le capot (9) est réalisé en mica.

Zeichnung