CN117425240A - 微波组件和烹饪器具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种微波组件和烹饪器具，微波组件包括：磁控管，磁控管用于发出微波；波导管，与磁控管连通，波导管包括微波出口；耦合结构，覆盖微波出口，耦合结构上设有多个缝隙，磁控管发出的微波能够穿过缝隙；缝隙的辐射尺寸大于等于0.35λ₁，且小于等于0.65λ₁，其中，在缝隙的轮廓线上，任意两点之间的连线的最大值为辐射尺寸，λ₁为磁控管发出的微波的空气波长。

Description

微波组件和烹饪器具

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，具体而言，涉及一种微波组件和烹饪器具。

背景技术

目前，微波组件向烹饪器具的烹饪腔内馈入微波，实现食物的烹饪，相关技术中，一种是使放置食物的转盘转动，实现食物的均匀加热，另一种是通过在微波组件的耦合窗附近增加转动的天线来对微波进行扰动，实现食物的均匀加热，这两种方案均需配置转动的驱动结构来驱动转盘转动，或者驱动搅拌天线转动，而驱动结构属于易损部件，拉低了产品的整体可靠性。同时，上述两种结构对于微波的扰动较单一，使得进入烹饪腔的初级能量过于集中，这也不利于提升加热均匀性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一方面提供了一种微波组件。

本发明的第二方面还提供了一种烹饪器具。

有鉴于此，本发明的第一方面提出了一种微波组件，包括：磁控管，磁控管用于发出微波；波导管，与磁控管连通，波导管包括微波出口；耦合结构，覆盖微波出口，耦合结构上设有多个缝隙，磁控管发出的微波能够穿过缝隙；缝隙的辐射尺寸大于等于0.35λ₁，且小于等于0.65λ₁，其中，在缝隙的轮廓线上，任意两点之间的连线的最大值为辐射尺寸，λ₁为磁控管发出的微波的空气波长。

本发明提供的微波组件包括磁控管、波导管和耦合结构。磁控管与波导管连通，磁控管能够向波导管内馈入微波，耦合结构覆盖在波导管的微波出口处，耦合结构上设置有多个缝隙，磁控管发出的微波能够穿过缝隙，缝隙能够对微波进行干涉，达到了均匀加热的目的。其中，缝隙的辐射尺寸大于等于0.35λ₁，且小于等于0.65λ₁，这种尺寸范围使得磁控管辐射出的微波能够顺利经过此耦合结构，将能量多路辐射进需要加热的烹饪腔内，提升烹饪腔的均匀加热效果。本申请提出的微波组件，通过在微波出口处设置耦合结构，通过耦合结构上的多个缝隙对微波进行干涉，实现了对微波能量的分配，使得微波组件发出的微波更加均匀，进而提升了加热的均匀性，并且，本申请提出的技术方案不需要设置驱动结构以及天线结构来干扰微波，进而降低了对烹饪器具的空间的占用，增加了烹饪腔的使用空间，降低了制造成本，同时，多个缝隙的设置可靠性强于驱动结构，进而提升了烹饪的稳定性和微波组件均匀加热的可靠性。

根据本发明提供的微波组件，还可以具有以下附加技术特征：

在一些可能的设计中，多个缝隙的形状相同或不同。

在该设计中，多个缝隙的形状可以相同，以便于制造，降低加工成本；多个缝隙的形状也可以不同，以配合第二腔体内不同位置的微波能量进行相应的设置，使得缝隙的形状与微波能量相适配，进而使得微波能够均匀的发出。

在一些可能的设计中，缝隙的形状包括U形、C形、T形、L形、X形或工字形中的至少一种。

在该设计中，缝隙的形状包括U形、C形、T形、L形、X形或工字形中的至少一种，可以对微波出口处的电流进行切割的形状均可。

在一些可能的设计中，缝隙的轮廓线包括多个边，在相邻两个边之间的夹角小于等于70°的情况下，相邻两个边之间设有圆角。

在该设计中，缝隙的轮廓线包括多个边，在相邻的两个边之间的夹角小于等于70°的情况下，相邻的两个边之间进行圆角处理，避免缝隙的轮廓线出现尖锐的形态，进而避免因耦合结构附近的场强太高导致缝隙处打火现象的发生。

在一些可能的设计中，缝隙的宽度大于等于6mm。

在该设计中，缝隙的宽度太小会使得通过缝隙的单位尺寸上的能量过大，进而容易引起打火的情况发生，严重影响微波组件的使用寿命和输出效率。因此，将缝隙的宽度设置为大于等于6mm，保证了微波组件的使用寿命和输出效率。

在一些可能的设计中，缝隙的辐射尺寸大于等于0.4λ₁，且小于等于0.6λ₁。在该设计中，缝隙的辐射尺寸太大或者太小，均会出现更多的不能够将目标频率的电磁波馈出的情况，影响对指定频段微波的通过效果，因此，将缝隙的辐射尺寸设置在0.4λ₁至0.6λ₁，能够保证微波的馈出效果，

使得磁控管发出的微波顺利通过缝隙，将能量多路辐射进烹饪腔内。在一些可能的设计中，波导管包括：第一腔体，与磁控管连通；第二腔体，设于第一腔体沿第一方向的一端，第二腔体与第一腔体连通；沿第二方向，第二腔体的两端中的至少一端凸出于第一腔体，第二腔体沿第三方向的壁面设有微波出口，第一方向、第二方向和第三方向不同。

在该设计中，波导管包括第一腔体和第二腔体。第一腔体与磁控管连通，第二腔体与第一腔体连通，第二腔体沿第三方向的壁面上设有微波出口，磁控管发出的微波由第一腔体进入第二腔体，然后由第二腔体的微波出口经过缝隙后进入烹饪腔内，实现微波加热功能。其中，第二腔体沿第二方向的两端中的至少一端凸出第一腔体，使得第二腔体沿第二方向长于第一腔体，进而增加对微波的调配范围，使得微波在缝隙的作用下达到均匀加热的目的。

在一些可能的设计中，沿第一方向，第一腔体的长度大于λ₂/4，第二腔体的长度大于等于0.4×(nλ₂)，且小于等于0.6×(nλ₂)；沿第二方向，第一腔体长度大于等于0.45λ₂，且小于等于0.55λ₂，第二腔体的长度大于等于λ₂；其中，λ₂为磁控管发出的微波的波导波长，n为正整数。

在该设计中，沿第一方向，第一腔体的长度大于磁控管发出的微波的波导波长的1/4，沿第二方向，第一腔体的长度大于等于0.45λ₂，且小于等于0.55λ₂，保证电磁波的顺利传递，降低电磁波的损耗。第二腔体沿第一方向的长度大于等于0.4×(nλ₂)，且小于等于0.6×(nλ₂)，第二腔体沿第二方向的长度大于等于λ₂，能够保证微波顺利传递出去，降低能量损耗，并且在第二腔体内形成多个谐振能量峰，提升对微波能量调配的范围，进而提升加热的均匀性。

在一些可能的设计中，磁控管包括天线帽，第二腔体包括第一区域和第二区域；沿第一方向，第一区域靠近第一腔体设置，第二区域远离第一腔体设置；且第一区域和第二区域沿第二方向靠近天线帽；其中，第一区域和第二区域均是边长大于等于0.4λ₁，且小于等于0.6λ₁的方形，第一区域对应至少一个缝隙的至少一部分，第二区域对应至少一个缝隙的至少一部分。

在该设计中，磁控管包括天线帽，第二腔体包括第一区域和第二区域，第一区域沿第一方向靠近第一腔体，第二区域沿第一方向远离第一腔体，并且第一区域和第二区域均沿第二方向靠近天线帽。第一区域和第二区域对应的耦合结构部分均至少设置有至少一个缝隙的至少一部分，并且，第一区域和第二区域呈方形，第一区域和第二区域的边长均大于等于0.4λ₁，且小于等于06λ₁，进而对磁控管附近的微波进行调控，补充烹饪腔远离耦合结构处的微波能量，使得微波在烹饪腔内更均匀，改善加热的均匀性。

在一些可能的设计中，第一区域朝向第一腔体的一侧与第二腔体靠近第一腔体的壁面贴合，第一区域朝向第二区域的一侧与天线帽的中心沿第一方向重合；第二区域远离第一腔体的一侧与第二腔体远离第一腔体的壁面贴合，第二区域朝向第一区域的一侧与天线帽的中心沿第一方向重合。

在该设计中，第一区域和第二区域具体分布可以是：第一区域朝向第一腔体的一侧与第二腔体沿第一方向靠近第一腔体的壁面重合，第二区域远离第一腔体的一侧与第二腔体沿第一方向远离第一腔体的壁面重合，且两者靠近天线帽的一侧分别与天线帽的中心沿第一方向的连线重合。也即，第一区域和第二区域沿第一方向分别贴合第二腔体，第一区域和第二区域靠近天线帽的一侧分别与天线帽的中心沿第一方向的连线重合，使得第一区域和第二区域能够对天线帽附近的微波能量进行调控，提升加热的均匀性。

在一些可能的设计中，在第一方向和第二方向所在的平面内，缝隙位于第一区域内的面积大于等于缝隙面积的70％，缝隙位于第二区域内的面积大于等于缝隙面积的70％。

在该设计中，第一区域和第二区域分别对应至少一个缝隙的70％，在缝隙的辐射尺寸优化结果超过范围时，也能够对天线帽附近的微波进行调控。

在一些可能的设计中，第二腔体包括沿第一方向分布的第三区域和第四区域，第三区域位于第四区域靠近第一腔体的一侧；第三区域至少对应两个缝隙的至少一部分。

在该设计中，第二腔体包括沿第一方向分布的第三区域和第四区域，第三区域位于第四区域靠近第一腔体的一侧，在耦合结构与第三区域对应的部分设置至少两个缝隙，以对靠近磁控管的部分的微波能量进行调控，并补充整个烹饪腔远离耦合结构处的微波能量，改善平面加热均匀性。

在一些可能的设计中，第三区域和第四区域的体积分别为第二腔体的一半。

在该设计中，第三区域和第四区域的体积分别是第二腔体的一半，也即，将第二腔体划分为上下两部分，在第二腔体的上部分对应的耦合结构上至少设置两个缝隙，以实现均匀加热的目的。

在一些可能的设计中，缝隙位于第三区域内的面积大于等于缝隙面积的70％。

在该设计中，与第三区域对应的缝隙的至少70％落入第三区域内，以保证对微波能量的调控能力，进而保证均匀加热的可靠性。

根据本发明的第二方面，还提出了一种烹饪器具，包括：如上述任一技术方案提出的微波组件。

本发明第二方面提供的烹饪器具，因包括上述任一技术方案提出的微波组件，因此具有微波组件的全部有益效果。

在一些可能的设计中，烹饪器具还包括：烹饪腔，烹饪腔设有开口，耦合结构覆盖开口，磁控管发出的微波通过缝隙后由开口进入烹饪腔内。

在该设计中，烹饪器具包括烹饪腔，耦合结构覆盖在烹饪腔的开口处，以通过开口向烹饪腔内馈入微波能量，实现加热功能。其中，磁控管发出的微波通过缝隙后进入烹饪腔，使得烹饪腔内的微波分布的更均匀，提升了微波加热的均匀性，进而不需要再额外设置驱动结构以及天线结构，节省了对烹饪腔空间的占用，降低了制造成本。

在一些可能的设计中，烹饪器具还包括：隔板；烹饪腔包括相对设置的第一壁面和第二壁面，以及围设在第一壁面和第二壁面周围的侧壁；隔板设于烹饪腔的第一壁面，开口位于烹饪腔的侧壁或位于烹饪腔的第二壁面。

在该设计中，烹饪器具还包括隔板，隔板能够用于放置食物。相对设置的第一壁面和第二壁面以及围设在第一壁面和第二壁面之间的侧壁合围出烹饪腔，隔板设置在第一壁面，开口设置在烹饪腔的侧壁或者第二壁面，也即微波组件设置在烹饪腔的侧壁或者第二壁面，不占用烹饪腔的第一壁面下方的空间，进而降低了烹饪腔的高度，降低了制造成本。

在一些可能的设计中，烹饪器具包括微波炉、微蒸一体机中的任一种。

在该设计中，烹饪器具可以是微波炉、微蒸一体机。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了本发明一个实施例的烹饪器具的结构示意图之一；

图2示出了本发明一个实施例的烹饪器具的结构示意图之二；

图3示出了本发明一个实施例的微波组件的谐振峰电场矢量仿真图之一；

图4示出了本发明一个实施例的微波组件的谐振峰电场矢量仿真图之二；

图5示出了本发明一个实施例的微波组件的谐振峰磁场旋向示意图；

图6示出了本发明一个实施例的微波组件的结构示意图之一；

图7示出了本发明一个实施例的微波组件的结构示意图之二；

图8示出了本发明一个实施例的微波组件的结构示意图之三；

图9示出了本发明一个实施例的微波组件的结构示意图之四；

图10示出了本发明一个实施例的微波组件的结构示意图之五；

图11示出了本发明一个实施例的微波组件的结构示意图之六；

图12示出了本发明一个实施例的微波组件的结构示意图之七；

图13示出了本发明一个实施例的微波组件的结构示意图之八；

图14示出了本发明一个实施例的微波组件的结构示意图之九；

图15示出了本发明一个实施例的微波组件的结构示意图之十；

图16示出了本发明一个实施例的微波组件的结构示意图之十一；

图17示出了本发明一个实施例的微波组件的结构示意图之十二；

图18示出了本发明一个实施例的微波组件的结构示意图之十三；

图19示出了本发明一个实施例的微波组件的结构示意图之十四；

图20示出了本发明一个实施例的微波组件的仿真与实测|S11|参数结果图；

图21示出了本发明一个实施例的微波组件的安装在烹饪腔侧面的温度仿真效果图；

图22示出了本发明一个实施例的耦合结构在工作状态下加热16宫格水负载的红外成像图；

图23示出了相关技术中的烹饪器具在工作状态下加热16宫格水负载的红外成像图。

其中，图1至图19中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1磁控管，10天线帽，2波导管，20微波出口，22第一腔体，24第二腔体，240第一区域，241第二区域，242第三区域，243第四区域，3耦合结构，30缝隙，4烹饪腔，40开口，42第一壁面，44第二壁面，46侧壁，5隔板。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图23描述根据本发明一些实施例提出的微波组件和烹饪器具。

如图1、图2和图6所示，根据本发明的一个实施例，本发明提出了一种微波组件，包括：磁控管1、波导管2和耦合结构3。

具体地，磁控管1用于发出微波；波导管2与磁控管1连通，波导管2包括微波出口20；耦合结构3覆盖微波出口20，耦合结构3上设有多个缝隙30，磁控管1发出的微波能够穿过缝隙30；缝隙30的辐射尺寸L1大于等于0.35λ₁，且小于等于0.65λ₁。

其中，在缝隙30的轮廓线上，任意两点之间的连线的最大值为辐射尺寸L1，λ₁为磁控管1发出的微波的空气波长。

本发明提供的微波组件包括磁控管1、波导管2和耦合结构3。磁控管1与波导管2连通，磁控管1能够向波导管2内馈入微波，耦合结构3覆盖在波导管2的微波出口20处，耦合结构3上设置有多个缝隙30，磁控管1发出的微波能够穿过缝隙30，缝隙30能够对微波进行干涉，达到了均匀加热的目的。其中，缝隙30的辐射尺寸L1大于等于0.35λ₁，且小于等于0.65λ₁，也即，缝隙30的辐射尺寸L1为(0.5λ₁)±(0.3λ₁)，使得缝隙30的辐射尺寸在半个波长附近，这种尺寸范围使得磁控管1辐射出的微波能够顺利经过此耦合结构3，将能量多路辐射进需要加热的烹饪腔4内，提升烹饪腔4的均匀加热效果。本申请提出的微波组件，通过在微波出口20处设置耦合结构3，通过耦合结构3上的多个缝隙30对微波进行干涉，实现了对微波能量的分配，使得微波组件发出的微波更加均匀，进而提升了加热的均匀性，并且，本申请提出的实施例不需要设置驱动结构以及天线结构来干扰微波，进而降低了对烹饪器具的空间的占用，增加了烹饪腔4的使用空间，降低了制造成本，同时，多个缝隙30的设置可靠性强于驱动结构，进而提升了烹饪的稳定性和微波组件均匀加热的可靠性。

可以理解的是，本申请在耦合结构3上设置有多个缝隙30，将进入烹饪腔4的初级能量场进行多缝准同相分配，从而让烹饪腔4内固有的谐振模式造成的能量分布与被分配的初级能量场进行叠加，以此来达到均匀加热的目的。需要说明的是，微波进入烹饪腔4内会进行多次反射，最后形成固有的谐振模式。

具体地，由磁控管1发出的微波，经过耦合结构3时在缝隙30的干涉下分散开，也即，多个缝隙将一个较大的电磁波分散成多个较小的电磁波，从而将微波的能量沿多个缝隙30分散开，进而在烹饪腔内形成较为均匀的热场，使得烹饪腔4内的热点分布更均匀，进而达到均匀加热的目的。

需要说明的是，λ₁为磁控管1发出的微波的空气波长，也即磁控管1发出的微波在空气中传播时的波长。

可选地，缝隙30的辐射尺寸L1具体为：0.4λ₁、0.45λ₁、0.5λ₁、0.55λ₁、0.6λ₁、0.65λ₁中的任意数值。

如图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14和图15所示，根据本发明的一些实施例，可选地，多个缝隙30的形状相同或不同。

在该实施例中，多个缝隙30的形状可以相同，以便于制造，降低加工成本；多个缝隙30的形状也可以不同，以配合第二腔体24内不同位置的微波能量进行相应的设置，使得缝隙30的形状与微波能量相适配，进而使得微波能够均匀的发出。

如图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14和图15所示，根据本发明的一些实施例，可选地，缝隙30的形状包括U形、C形、T形、L形、X形或工字形中的至少一种。

在该实施例中，缝隙30的形状包括U形、C形、T形、L形、X形或工字形中的至少一种，可以对微波出口20处的电流进行切割的形状均可。

根据本发明的一些实施例，可选地，缝隙30的轮廓线包括多个边，在相邻两个边之间的夹角小于等于70°的情况下，相邻两个边之间设有圆角。

在该实施例中，缝隙30的轮廓线包括多个边，在相邻的两个边之间的夹角小于等于70°的情况下，相邻的两个边之间进行圆角处理，避免缝隙30的轮廓线出现尖锐的形态，进而避免因耦合结构3附近的场强太高导致缝隙30处打火现象的发生。

如图6所示，根据本发明的一些实施例，可选地，缝隙30的宽度L2大于等于6mm。

在该实施例中，缝隙30的宽度L2太小会使得通过缝隙30的单位尺寸上的能量过大，进而容易引起打火的情况发生，严重影响微波组件的使用寿命和输出效率。，因此，将缝隙30的宽度L2设置为大于等于6mm，保证了微波组件的使用寿命和输出效率。

可选地，缝隙30的宽度L2小于等于0.2λ₁。

根据本发明的一些实施例，可选地，缝隙30的辐射尺寸大于等于0.4λ₁，且小于等于0.6λ₁。

在该实施例中，缝隙30的辐射尺寸太大或者太小，均会出现更多的不能够将目标频率的电磁波馈出的情况，影响对指定频段微波的通过效果，因此，将缝隙30的辐射尺寸设置在0.4λ₁至0.6λ₁，能够保证微波的馈出效果，使得磁控管1发出的微波顺利通过缝隙30，将能量多路辐射进烹饪腔4内。

具体地，对于中心频率2.458GHz的磁控管1激励，空气波长为120mm，辐射尺寸的范围在48mm-72mm之间。

如图3和图4所示，根据本发明的一些实施例，可选地，波导管2包括：第一腔体22，与磁控管1连通；第二腔体24，设于第一腔体22沿第一方向的一端，第二腔体24与第一腔体22连通；沿第二方向，第二腔体24的两端中的至少一端凸出于第一腔体22，第二腔体24沿第三方向的壁面设有微波出口20，第一方向、第二方向和第三方向不同。

在该实施例中，波导管2包括第一腔体22和第二腔体24。第一腔体22与磁控管1连通，第二腔体24与第一腔体22连通，第二腔体24沿第三方向的壁面上设有微波出口20，磁控管1发出的微波由第一腔体22进入第二腔体24，然后由第二腔体24的微波出口20经过缝隙30后进入烹饪腔4内，实现微波加热功能。其中，第二腔体24沿第二方向的两端中的至少一端凸出第一腔体22，使得第二腔体24沿第二方向长于第一腔体22，进而增加对微波的调配范围，使得微波在缝隙30的作用下达到均匀加热的目的。

可选地，沿第二方向，第二腔体24的两端均凸出于第一腔体22。

可选地，波导管2呈T形。

可选地，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。

如图16、图17、图18和图19所示，根据本发明的一些实施例，可选地，沿第一方向，第一腔体22的长度L大于λ₂/4，第二腔体24的长度B大于等于0.4×(nλ₂)，且小于等于0.6×(nλ₂)；沿第二方向，第一腔体22的长度W大于等于0.45λ₂，且小于等于0.55λ₂，第二腔体24的长度A大于等于λ₂；其中，λ₂为磁控管1发出的微波的波导波长，n为正整数。

在该实施例中，沿第一方向，第一腔体22的长度L大于磁控管1发出的微波的波导波长的1/4，沿第二方向，第一腔体22的长度W大于等于0.45λ₂，且小于等于0.55λ₂，保证电磁波的顺利传递，降低电磁波的损耗。第二腔体24沿第一方向的长度B大于等于0.4×(nλ₂)，且小于等于0.6×(nλ₂)，第二腔体24沿第二方向的长度A大于等于λ₂，能够保证微波顺利传递出去，降低能量损耗，并且在第二腔体24内形成多个谐振能量峰，提升对微波能量调配的范围，进而提升加热的均匀性。

可以理解的是，第二腔体24沿第一方向的长度B大于等于0.4×(nλ₂)，且小于等于0.6×(nλ₂)，也即，第二腔体24沿第一方向的长度B等于(0.5nλ₂)±(0.1nλ₂)，使得第二腔体24在第一方向上的长度B在n倍的0.5λ₂附近。

可选地，第一腔体22的长度W等于0.45λ₂、0.46λ₂、0.47λ₂、0.48λ₂、0.49λ₂、0.5λ₂、0.51λ₂、0.52λ₂、0.53λ₂、0.54λ₂、0.55λ₂中的任意数值。

可选地，第二腔体24的长度B等于0.42×(nλ₂)，0.44×(nλ₂)、0.46×(nλ₂)、0.48×(nλ₂)、0.5×(nλ₂)、0.52×(nλ₂)、0.54×(nλ₂)、0.56×(nλ₂)、0.58×(nλ₂)、0.6×(nλ₂)中的任意数值。

可选地，在2.458GHz磁控管1激励下，即L_min＞43mm。在2.458GHz磁控管1激励下，即：B＝(n×86mm)±0.2×(n×86mm)；在2.458GHz磁控管1激励下，即：A_min＝172mm。其最大值不得超出烹饪腔4侧壁46的尺寸。

可选地，耦合结构3安装在长度尺寸A＝216mm、宽度尺寸B＝0.2倍的(0.5λ₂)的波导管2的微波出口20(例如波导终端基底)处，这样做的目的是使得缝隙30最多可以对三个谐振能量峰进行调配，如图3、图4和图5所示，最外侧的两个能量峰(编号为1的能量峰，标号为3的能量峰)的相位相同且均与编号为2的能量峰相位相反。

需要说明的是，波导波长是指在波导管2中传播的合成波的两个相邻波峰或者波谷之间的距离。

如图18和图19所示，根据本发明的一些实施例，可选地，磁控管1包括天线帽10，第二腔体24包括第一区域240和第二区域241；沿第一方向，第一区域240靠近第一腔体22设置，第二区域241远离第一腔体22设置；且第一区域240和第二区域241沿第二方向靠近天线帽10；其中，第一区域240和第二区域241均是边长大于等于0.4λ₁，且小于等于06λ₁的方形，第一区域240对应至少一个缝隙30的至少一部分，第二区域241内对应至少一个缝隙30的至少一部分。

在该实施例中，磁控管1包括天线帽10，第二腔体24包括第一区域240和第二区域241，第一区域240沿第一方向靠近第一腔体22，第二区域241沿第一方向远离第一腔体22，并且第一区域240和第二区域241均沿第二方向靠近天线帽10。第一区域240和第二区域241对应的耦合结构3部分均至少设置有至少一个缝隙30的至少一部分，并且，第一区域240和第二区域241呈方形，第一区域240和第二区域241的边长均大于等于0.4λ₁，且小于等于0.6λ₁，进而对磁控管1附近的微波进行调控，补充烹饪腔4远离耦合结构3处的微波能量，使得微波在烹饪腔4内更均匀，改善加热的均匀性。

可以理解的是，第一区域240和第二区域241沿第三方向分别至少对应一个缝隙30。

可选地，第一区域240和第二区域241的边长均为0.5λ₁。

如图18和图19所示，根据本发明的一些实施例，可选地，第一区域240朝向第一腔体22的一侧与第二腔体24靠近第一腔体22的壁面贴合，第一区域240朝向第二区域241的一侧与天线帽10的中心沿第一方向重合；第二区域241远离第一腔体22的一侧与第二腔体24远离第一腔体22的壁面贴合，第二区域241朝向第一区域240的一侧与天线帽10的中心沿第一方向重合。

在该实施例中，第一区域240和第二区域241具体分布可以是：第一区域240朝向第一腔体22的一侧与第二腔体24沿第一方向靠近第一腔体22的壁面重合，第二区域241远离第一腔体22的一侧与第二腔体24沿第一方向远离第一腔体22的壁面重合，且两者靠近天线帽10的一侧分别与天线帽10的中心沿第一方向的连线重合。也即，第一区域240和第二区域241沿第一方向分别贴合第二腔体24，第一区域240和第二区域241靠近天线帽10的一侧分别与天线帽10的中心沿第一方向的连线重合，使得第一区域240和第二区域241能够对天线帽10附近的微波能量进行调控，提升加热的均匀性。

根据本发明的一些实施例，可选地，在第一方向和第二方向所在的平面内，缝隙30位于第一区域240内的面积大于等于缝隙30面积的70％，缝隙30位于第二区域241内的面积大于等于缝隙30面积的70％。

在该实施例中，第一区域240和第二区域241分别对应至少一个缝隙30的70％，在缝隙30的辐射尺寸优化结果超过范围时，也能够对天线帽10附近的微波进行调控。

具体地，第一区域240和第二区域241分别对应至少一个缝隙30的75％。

如图17所示，根据本发明的一些实施例，可选地，第二腔体24包括沿第一方向分布的第三区域242和第四区域243，第三区域242位于第四区域243靠近第一腔体22的一侧；第三区域242至少对应两个缝隙30的至少一部分。

在该实施例中，第二腔体24包括沿第一方向分布的第三区域242和第四区域243，第三区域242位于第四区域243靠近第一腔体22的一侧，在耦合结构3与第三区域242对应的部分设置至少两个缝隙30，以对靠近磁控管1的部分的微波能量进行调控，并补充整个烹饪腔4远离耦合结构3处的微波能量，改善平面加热均匀性。

如图17所示，根据本发明的一些实施例，可选地，第三区域242和第四区域243的体积分别为第二腔体24的一半。

在该实施例中，第三区域242和第四区域243的体积分别是第二腔体24的一半，也即，将第二腔体24划分为上下两部分，在第二腔体24的上部分对应的耦合结构3上至少设置两个缝隙30，以实现均匀加热的目的。

根据本发明的一些实施例，可选地，缝隙30位于第三区域242内的面积大于等于缝隙30面积的70％。

在该实施例中，与第三区域242对应的缝隙30的至少70％落入第三区域242内，以保证对微波能量的调控能力，进而保证均匀加热的可靠性。

如图1和图2所示，根据本发明的一些实施例，还提出了一种烹饪器具，包括：如上述任一实施例提出的微波组件。

本发明提供的烹饪器具，因包括上述任一实施例提出的微波组件，因此具有微波组件的全部有益效果。

如图1和图2所示，根据本发明的一些实施例，可选地，烹饪器具还包括：烹饪腔4，烹饪腔4设有开口40，耦合结构3覆盖开口40，磁控管1发出的微波通过缝隙30后由开口40进入烹饪腔4内。

在该实施例中，烹饪器具包括烹饪腔4，耦合结构3覆盖在烹饪腔4的开口40处，以通过开口40向烹饪腔4内馈入微波能量，实现加热功能。其中，磁控管1发出的微波通过缝隙30后进入烹饪腔4，使得烹饪腔4内的微波分布的更均匀，提升了微波加热的均匀性，进而不需要再额外设置驱动结构以及天线结构，节省了对烹饪腔4空间的占用，降低了制造成本。

如图1所示，根据本发明的一些实施例，可选地，烹饪器具还包括：隔板5；烹饪腔4包括相对设置的第一壁面42和第二壁面44，以及围设在第一壁面42和第二壁面44周围的侧壁46；隔板5设于烹饪腔4的第一壁面42，开口40位于烹饪腔4的侧壁46或位于烹饪腔4的第二壁面44。

在该实施例中，烹饪器具还包括隔板5，隔板5能够用于放置食物。相对设置的第一壁面42和第二壁面44以及围设在第一壁面42和第二壁面44之间的侧壁46合围出烹饪腔4，隔板5设置在第一壁面42，开口40设置在烹饪腔4的侧壁46或者第二壁面44，也即微波组件设置在烹饪腔4的侧壁46或者第二壁面44，不占用烹饪腔4的第一壁面42下方的空间，进而降低了烹饪腔4的高度，降低了制造成本。

可选地，第一壁面42为烹饪腔4的底壁，第二壁面44为烹饪腔4的顶壁。

根据本发明的一些实施例，可选地，烹饪器具包括微波炉、微蒸一体机中的任一种。

在该实施例中，烹饪器具可以是微波炉、微蒸一体机。

在具体应用中，本申请提出一种运用在传输波导终端的耦合结构3(具体为多缝能量耦合结构)，针对微波炉的微波链路***中部件过多造成的可靠性不足以及加热均匀性等问题，该结构将进入微波炉烹饪腔4内的初级能量场进行多缝准同相分配，从而让烹饪腔4中固有谐振模式造成的能量分布与被分配的初级能量场进行叠加，以此来达到均匀加热的目的。本申请仅用一个多缝能量耦合结构替代原有的模式搅拌器、搅拌天线、搅拌电机等结构，且此多缝能量耦合结构在各工况下的可靠性均强于驱动电机，采用此方案的加热均匀性也满足性能要求。

进一步地，该多缝能量耦合结构安装在传输波导终端区域处(具体可以安装在第二腔体24的微波出口20处)：对传输波导终端区域的定义及相关定义如图16所示。

其中：W为传输波导(例如第一腔体22)的宽度。其取值约为二分之一个波导波长，具体地，第一腔体22的宽度W大于等于0.45λ_g，且小于等于0.55λ_g，λ_g＝λ₂。在2.458GHz磁控管1激励下，即W＝86mm±8.6mm；L为传输波导的传输长度。为使得从磁控管1的天线帽10激励出的电磁波转化为TE10模式的电磁波，L取值应至少大于四分之一个波导波长，即L_min＞1λ_g/4，在2.458GHz磁控管1激励下，即L_min＞43mm。

L_side为可供安装波导管2与此耦合结构3的烹饪腔的4侧壁46长度；H_side为可供安装波导管2与此耦合结构3的烹饪腔4的侧壁46高度；B为传输波导终端区域(例如第二腔体24)的宽度。其尺寸约为二分之一个波导波长的整数倍，即B大于等于0.4×(nλ₂)，且小于等于0.6×(nλ₂)，n取1、2、3等，在2.458GHz磁控管1激励下，即：B大于等于68.8×n，且小于等于103.2×n，n的最大取值受限于侧壁46H_side的值，应满足B+L＜H_side；A为传输波导终端区域的长度，其尺寸最小应达到一个波导波长λ_g，在2.458GHz磁控管1激励下，即：A_min＝172mm。其最大值不得超出加热腔体侧壁46尺寸L_side，即A_max＜L_side。

例如，此实施例安装在长度尺寸A＝216mm、宽度尺寸B＝0.5λ_g(B可在0.5λ_g的基础上，上下波动0.1λ_g)的波导终端基底处，这样做的目的是使得缝隙30最多可以对三个谐振能量峰进行调配，如图3至图5所示，最外侧的两个能量峰(1峰，3峰)的相位相同且均与编号为2的能量峰相位相反。由图5磁场旋转方向结合安培定则也可间接看出电场相位。

该安装在传输波导终端区域的合结构，缝隙30的辐射尺寸应在半个空气波长附近，即为(λ₁/2)±(0.1λ₁)，对于中心频率2.458GHz的磁控管1激励，空气波长为120mm，辐射尺寸的范围在48mm-72mm之间。这种尺寸规范使得磁控管1辐射出的微波能顺利经过此耦合结构3，将能量多路辐射进加热腔体中。

所谓辐射尺寸，指耦合缝隙30的最远两点的直线距离。如图6所示为辐射尺寸的标注示意。其缝隙30形状不拘泥于矩形、环形、“U”型、“L”型、“X”型等，凡是可以对波导终端表面电流进行切割的形状且满足上述辐射尺寸的要求，均可以被设计为相应的缝隙30，如图7至图15等。

对于辐射缝隙30的排布，有以下说明：

①对于侧馈的多缝能量耦合结构，其在传输波导终端区域上侧(例如第三区域242)应设置至少两个缝隙30(缝隙30自身面积的75％落入此区域即可)，且须对缝隙30的角度进行优化。这样做的目的是调配距磁控管1最近处的微波能量并补充整个烹饪腔4远离耦合结构3处的微波能量。放置在传输波导终端区域上侧的耦合缝隙30可以改善平面加热均匀性。

②在第一区域240与第二区域241处须至少分别设置1个缝隙30，对第一区域240和第二区域241的定义如图18和图19所示，第一区域240与第二区域241的共性在于其均为尺寸为(λ₁/2)×(λ₁/2)的矩形，对于中心频率2.458GHz的磁控管1激励，其尺寸为60mm×60mm。不同点在于，第一区域240紧贴传输波导与波导终端区域上沿的交界，且第一区域240右边界与磁控管1的天线帽10中心在竖直方向重合；第二区域241紧贴波导终端区域的下沿，且第二区域241的左边界与磁控管1的天线帽10中心在竖直方向重合。

③这里的在第一区域240和第二区域241处分别设置一个缝隙30，指缝隙30的大部分(超过缝隙30自身面积的75％)落在这个区域中，并非指缝隙30完全在此区域内。因为具体的辐射缝隙30的设计优化结果可能会略微超出区域范围，但对于电磁耦合的主体部分仍在这两个区域内，因此视为在此区域内。

进一步地，缝隙30形状最窄处的宽度大于6mm，且避免出现锐角等尖锐形态，这样做的目的是避免因耦合结构3附近的场强太高造成的缝隙30处打火现象。

如图20所示，从图中的微波端口S参数可以看出：仿真与实测|S11|参数在2.3GHz-2.6GHz的带宽范围内均小于-10dB，说明本申请提出的微波组件对此带宽范围内的电磁波具有很好的通过作用，能将电磁波能量很好地馈入烹饪腔中。

其中：S11参数对于只有一个端口的微波网络指此端口的回波损耗，反映了反射能量与入射能量之间的比值(通常用dB表示)。当比值越小，说明能量损耗越小。在工程应用中一般小于-10dB即满足要求。。

如图21所示，将本申请提出的耦合结构3和微波组件安装在烹饪腔4的侧壁46上，可以看出烹饪腔4内各部分温度较为均匀。

如图22所示，为多缝能量耦合结构在工作状态下加热16宫格水负载的红外成像图，温度标准差3.0；如图23所示，为相关技术中的微波炉加热效果，温度标准差为4.1，图22所示实施例和图23所示实施例的加热时间以及水负载重量、初始温度一致，可以看出，本申请提出的烹饪器具的温度场较均匀。

本申请提出的实施例，能在同一外形尺寸下，让用户的可使用面积增大(因为它解放了原本搅拌器部件的空间)。去除微波传输链路***中的搅拌部件，以固定的耦合结构3替代。整个链路***由五部分(磁控管1→波导管2→波导终端耦合窗→搅拌片/搅拌天线→腔体)缩减为四部分(磁控管1→波导管2→耦合结构3→烹饪腔4)，提升产品整体可靠性。减少了部件的装配，由3个/2个部件(驱动电机+转环+玻璃盘/驱动电机+扰动天线)缩减为1个部件(耦合结构3)，可提升产品的制造效率，同时提升产品的可靠性。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种微波组件，其特征在于，包括：

磁控管，所述磁控管用于发出微波；

波导管，与所述磁控管连通，所述波导管包括微波出口；

耦合结构，覆盖所述微波出口，所述耦合结构上设有多个缝隙，所述磁控管发出的微波能够穿过所述缝隙；

所述缝隙的辐射尺寸大于等于0.35λ₁，且小于等于0.65λ₁，

其中，在所述缝隙的轮廓线上，任意两点之间的连线的最大值为所述辐射尺寸，所述λ₁为磁控管发出的微波的空气波长。

2.根据权利要求1所述的微波组件，其特征在于，所述缝隙的形状包括U形、C形、T形、L形、X形或工字形中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的微波组件，其特征在于，所述缝隙的轮廓线包括多个边，在相邻两个边之间的夹角小于等于70°的情况下，相邻两个边之间设有圆角。

4.根据权利要求1所述的微波组件，其特征在于，所述缝隙的宽度大于等于6mm。

5.根据权利要求1所述的微波组件，其特征在于，所述缝隙的辐射尺寸大于等于0.4λ₁，且小于等于0.6λ₁。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的微波组件，其特征在于，所述波导管包括：

第一腔体，与所述磁控管连通；

第二腔体，设于所述第一腔体沿第一方向的一端，所述第二腔体与所述第一腔体连通；

沿第二方向，所述第二腔体的两端中的至少一端凸出于所述第一腔体，所述第二腔体沿第三方向的壁面设有所述微波出口，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向不同。

7.根据权利要求6所述的微波组件，其特征在于，

沿所述第一方向，所述第一腔体的长度大于λ₂/4，所述第二腔体的长度大于等于0.4×(nλ₂)，且小于等于0.6×(nλ₂)；

沿所述第二方向，所述第一腔体的长度大于等于0.45λ₂，且小于等于0.55λ₂，所述第二腔体的长度大于等于λ₂，

其中，所述λ₂为磁控管发出的微波的波导波长，所述n为正整数。

8.根据权利要求7所述的微波组件，其特征在于，所述磁控管包括天线帽，所述第二腔体包括第一区域和第二区域；

沿所述第一方向，所述第一区域靠近所述第一腔体设置，所述第二区域远离所述第一腔体设置；且所述第一区域和所述第二区域沿所述第二方向靠近所述天线帽；

其中，所述第一区域和所述第二区域均是边长大于等于0.4λ₁，且小于等于0.6λ₁的方形，所述第一区域对应至少一个缝隙的至少一部分，所述第二区域对应至少一个缝隙的至少一部分。

9.根据权利要求8所述的微波组件，其特征在于，所述第一区域朝向所述第一腔体的一侧与所述第二腔体靠近所述第一腔体的壁面贴合，所述第一区域朝向所述第二区域的一侧与所述天线帽的中心沿所述第一方向重合；

所述第二区域远离所述第一腔体的一侧与所述第二腔体远离所述第一腔体的壁面贴合，所述第二区域朝向所述第一区域的一侧与所述天线帽的中心沿所述第一方向重合。

10.根据权利要求8所述的微波组件，其特征在于，在所述第一方向和所述第二方向所在的平面内，所述缝隙位于所述第一区域内的面积大于等于所述缝隙面积的70％，所述缝隙位于所述第二区域内的面积大于等于所述缝隙面积的70％。

11.根据权利要求7所述的微波组件，其特征在于，所述第二腔体包括沿所述第一方向分布的第三区域和第四区域，所述第三区域位于所述第四区域靠近所述第一腔体的一侧；

所述第三区域至少对应两个所述缝隙的至少一部分。

12.根据权利要求11所述的微波组件，其特征在于，所述第三区域和所述第四区域的体积分别为所述第二腔体的一半。

13.根据权利要求11所述的微波组件，其特征在于，所述缝隙位于所述第三区域内的面积大于等于所述缝隙面积的70％。

14.一种烹饪器具，其特征在于，包括：

如权利要求1至13中任一项所述的微波组件。

15.根据权利要求14所述的烹饪器具，其特征在于，还包括：

烹饪腔，所述烹饪腔设有开口，所述耦合结构覆盖所述开口，所述磁控管发出的微波通过所述缝隙后由所述开口进入所述烹饪腔内。

16.根据权利要求15所述的烹饪器具，其特征在于，还包括：

隔板；

所述烹饪腔包括相对设置的第一壁面和第二壁面，以及围设在所述第一壁面和所述第二壁面周围的侧壁；

所述隔板设于所述烹饪腔的所述第一壁面，所述开口位于所述烹饪腔的侧壁或位于所述烹饪腔的所述第二壁面。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的烹饪器具，其特征在于，所述烹饪器具包括微波炉、微蒸一体机中的任一种。