DE3904087C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mikrowellenofen gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.The invention relates to a microwave oven according to the preamble of first claim.

Ein bekannter Mikrowellenofen dieser Art (JP-OS 53-14 442) besitzt einen durch eine Tür verschließbaren, durch Ofenwände begrenzten Heizraum, wobei in der oberen Ofenwand eine Öffnung vorgesehen ist. Oberhalb dieser Öffnung befindet sich ein Dom, in dem ein Koppelstift sitzt, welcher die über einen langgestreckten Wellenleiter zugeführte Mikro­ wellenenergie durch ein strahlungsdurchlässiges Wärmeschild in den Heizraum abstrahlt. Zusätzlich sind Widerstandsheizelemente vorgesehen, von welchen das eine der oberen Ofenwand und das andere der unteren Ofenwand benachbart angeordnet ist. Zwischen diesen Heizelementen befindet sich eine Tragvorrichtung für zu garendes Gut. Das obere Heizelement dieser Grillheizstabeinrichtung ist somit mit Abstand vor dem Wärmeschild angeordnet. Bei diesem Aufbau wird die in den Dom eingekoppelte und durch den Wärmeschild in den Heizraum abzustrahlende Mikrowellenenergie durch die obere Grillheizstabeinrichtung eingespeist, wobei als Abstrahlungsfläche der durch den Dom bestimmte Querschnitt maßgeblich ist. Hierdurch ist nicht zu vermeiden, daß in der Mitte des Heizraumes Zonen mit erhöhter Mikrowellenenergiedichte auftreten. Hierdurch besteht die Gefahr einer ungleichmäßigen Erwärmung von im Heizraum untergebrachten, sich weitläufig über den Gargutträger erstreckenden Nahrungsmitteln.A known microwave oven of this type (JP-OS 53-14 442) has one boiler room that can be closed by a door and is delimited by furnace walls, an opening being provided in the upper furnace wall. Above this opening is a dome in which a coupling pin sits, which is the micro fed through an elongated waveguide wave energy through a radiation-permeable heat shield in the Boiler room emits. Resistance heating elements are also provided, one of which is on the upper furnace wall and the other of the lower Furnace wall is arranged adjacent. Between these heating elements there is a carrying device for food to be cooked. The top The heating element of this grill heating element device is thus at a distance arranged the heat shield. With this construction, the in the cathedral coupled and to be radiated by the heat shield in the boiler room Microwave energy fed through the upper grill element, the cross-section determined by the cathedral as the radiation surface is decisive. This cannot be avoided that in the middle of the Boiler room zones occur with increased microwave energy density. This creates a risk of uneven heating in the Boiler room housed, largely over the food support extending foods.

Es ist auch ein Mikrowellenofen bekannt (DE 31 42 633 A1), bei dem ein Dom mit weiteren Mikrowelleneinspeisungseinrichtungen in der unteren Ofenwand eines Heizraumes vorgesehen ist, in den somit die Mikrowellen­ energie von unten eingespeist wird. A microwave oven is also known (DE 31 42 633 A1), in which a Dome with other microwave feeders in the lower one Furnace wall of a boiler room is provided, in which the microwaves energy is fed in from below.  

Nahe der oberen Ofenwand befindet sich dabei eine Grillheizstab­ einrichtung. Bei diesem Aufbau wird das zu erwärmende Gut in einer Ebene oberhalb des Domes und unterhalb der Grillheizstabeinrichtung ange­ ordnet. Abgesehen davon, daß hierbei die den Dom nach oben abdeckende Scheibe im Betrieb einer erheblichen Verschmutzung ausgesetzt ist, wird hier das zu behandelnde Gut von unterschiedlichen Seiten mit Mikrowellen­ energie vom Dom her und mit Wärmestrahlungsenergie von der Grillheiz­ stabeinrichtung her beaufschlagt. Dabei ist auch hier die Abstrahlung der Mikrowellenenergie auf den mittleren Bereich des Heizraumes gerichtet, so daß die Mikrowellenenergiedichte im Zentrum des Heizraumes ebenfalls erhöhte Werte aufweist.There is a grill heating element near the upper oven wall Facility. With this structure, the material to be heated is on one level above the cathedral and below the grill element arranges. Apart from the fact that this covers the cathedral upwards Disk is exposed to considerable pollution during operation here the material to be treated from different sides with microwaves Energy from the cathedral and with heat radiation energy from the grill heater rod device applied here. Here, too, is the radiation the microwave energy on the central area of the boiler room directed so that the microwave energy density in the center of the boiler room also shows increased values.

Schließlich bei einem weiteren bekannten Mikrowellenofen (DE 33 26 514 A1) ragt von oben in den Heizraum ein Koppelstift mit einem Antennenarm, wobei der Koppel­ stift in einen oberhalb des Heizraumes angeordneten langgestreckten Wellenleiter reicht und von einem Elektromotor angetrieben wird. Der Antennenarm kreist in einer waagerechten Ebene innerhalb des Heizraumes, wobei sich seitlich neben der Drehebene im Heizraum Heizelemente als Grillheizstabeinrichtung befinden. Bei diesem Aufbau wird durch den rotierenden Antennenarm zwar eine Verteilung der Mikrowellenenergie über einen größeren Bereich des Heizraumes ermöglicht, jedoch überdecken hierbei die mit weitem Abstand von einander angeordneten Grillheiz­ stabeinrichtungen nur äußere Randzonen des Heizraumes, so daß bei Grillbetrieb im Mittelabschnitt des Heizraumes nur eine ungenügende Beaufschlagung des Grillgutes mit Wärmestrahlung erreicht wird. Der Antennenarm ist hierbei als V- oder Y-förmiger Blechstreifen horizontal angeordnet.Finally, in another known microwave oven (DE 33 26 514 A1) protrudes from above in the boiler room a coupling pin with an antenna arm, the coupling pin into an elongated one arranged above the boiler room Waveguide is enough and is driven by an electric motor. The Antenna arm circles in a horizontal plane inside the boiler room, where laterally next to the rotary level in the boiler room as heating elements Grill heating element are located. With this structure, the rotating antenna arm over a distribution of microwave energy allows a larger area of the boiler room, but cover it here the grill heating arranged far apart from each other rod devices only outer edge zones of the boiler room, so that at Grill operation in the central section of the boiler room is insufficient Exposure to the food to be grilled is achieved with heat radiation. The The antenna arm is horizontal as a V- or Y-shaped sheet metal strip arranged.

Bekannt ist auch ein Mikrowellenofen (DE 25 16 622 B1), bei dem ein Koppelstift Mikrowellenenergie unmittelbar in einen an der oberen Ofenwand vorgesehenen, in den Heizraum hineingerichteten Dom ragt. Galvanisch getrennt von diesem Koppelstift ist ein Wellenrührer in einem Lager aus dielektrischem Material in einer horizontalen Ebene drehbar. Eine dem Rand des Domes radial übergreifende dielektrische Scheibe dient dabei als Abstützung für das Lager und greift radial über den Umfang des Domes hinaus.A microwave oven (DE 25 16 622 B1) is also known, in which a Coupling pin microwave energy directly into one at the top Furnace wall provided, protrudes into the boiler room. A wave stirrer in one is galvanically isolated from this coupling pin Dielectric material bearing rotatable in a horizontal plane. A dielectric disk radially overlapping the edge of the dome serves thereby as a support for the bearing and extends radially over the circumference of the Domes beyond.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen integrierten Mikro­ wellenofen der gattungsgemäßen Art so zu verbessern, daß die Gleich­ mäßigkeit der Mikrowellenenergieabstrahlung weiter verbessert wird.The invention has for its object an integrated micro wave furnace of the generic type to improve so that the same moderateness of the microwave energy radiation is further improved.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Ofen durch die im Kennzeichen des ersten Anspruches angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.According to the invention, this object is achieved in a generic oven by the features specified in the characterizing part of the first claim solved. Advantageous further developments are in the subclaims specified.

Bei einer Ausgestaltung eines Mikrowellenofens gemäß der Erfindung ist die Grillheizstabeinrichtung in das zur Impedanzanpassung erforderliche Koppelsystem als großflächiger Mikrowellenstrahler einbezogen, der infolge seiner resonanten Ausbildung wie eine gut angepaßte Antenne nur geringe Mikrowellenverluste aufweist. Da die Grillheizstabeinrichtung zu­ dem in der Flächenausdehnung wesentlich größer als die der Einkopplung dienende Öffnung des Doms in der Ofenwand ist, wird gleichzeitig eine über den Heizraum gleichmäßig verteilte Energieabstrahlung erzielt. Dieses Antennensystem bildet somit einen optimalen Koppelraum zur leistungsmäßigen Anpassung des Heizraums an die Leistungsdaten des Mikrowellengenerators. Die Grillheizstabeinrichtung kann daher groß­ flächig über den waagerechten Querschnitt des Heizraumes reichen, so daß auch ein gleichmäßiges Grillergebnis sichergestellt ist.In one embodiment of a microwave oven according to the invention the grill heating element in the required for impedance matching Coupling system as a large area microwave emitter included due to its resonant design like a well-matched antenna only has low microwave losses. Because the grill heating element too that in the area extension much larger than that of the coupling serving opening of the dome in the furnace wall, becomes at the same time Energy radiation evenly distributed over the boiler room. This antenna system thus forms an optimal coupling space performance adjustment of the boiler room to the performance data of the Microwave generator. The grill element can therefore be large reach across the horizontal cross-section of the boiler room so that an even grill result is ensured.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend an Hand der beiliegenden Zeichnung erläutert:An embodiment of the invention is hereinafter based on the enclosed drawing explains:

Die Zeichnung zeigt einen Mikrowellenofen im Querschnitt.The drawing shows a microwave oven in cross section.

Der integrierte Mikrowellenofen besteht aus einem ersten Koppelraum A und dem eigentlichen Heizraum B, der mit den verschiedensten zu er­ wärmenden Speisen (Nahrungsmitteln) beschickt werden kann. Zur Anpassung des Magnetrons (1) an den Koppelraum A dient ein rechteckförmiger Wellenleiter (2), der nur wenig von der üblichen Norm abweicht. Der Wellenleiter ist zur Anpassung an beiden Enden in bestimmten Abständen A1 und A2 kurzgeschlossen. Der Abstand A1 ist der Abstand zwischen der Kurzschlußebene und der Ebene, in der die Magnetron-Antenne (5) ein­ gekoppelt wird. Der Abstand A2 ist der Abstand zwischen der Kurzschluß­ ebene am anderen Ende des Wellenleiters und der Ebene, in der der KoppeIstift (6) zum Dom überkoppelt. Der Abstand A3 zwischen dem Koppelstift (6) zum Dom überkoppelt. Der Abstand A3 zwischen dem Koppel­ stift und der Magnetron-Antenne dient neben anderen Eigenschaften haupt­ sächlich zur Anpassung der Magnetronquelle an den kombinierten Koppel­ raum.The integrated microwave oven consists of a first coupling room A and the actual boiler room B, which can be loaded with a wide variety of foods to be heated. A rectangular waveguide ( 2 ) is used to adapt the magnetron ( 1 ) to the coupling space A, which deviates only slightly from the usual norm. The waveguide is short-circuited at certain distances A1 and A2 at both ends. The distance A1 is the distance between the short-circuit plane and the plane in which the magnetron antenna ( 5 ) is coupled. The distance A2 is the distance between the short circuit level at the other end of the waveguide and the level in which the coupling pin ( 6 ) couples over to the dome. The distance A3 is coupled between the coupling pin ( 6 ) and the dome. The distance A3 between the coupling pin and the magnetron antenna mainly serves to adapt the magnetron source to the combined coupling space, among other properties.

Die mikrowellentechnische Trennwand zwischen den Räumen A und B bildet ein durchgehender Grill (7). Im Gegensatz zu den Geräten, die den Stand der Technik darstellen, hat der Grill an der Stelle der Mikrowellenein­ kopplung keine Öffnung. Der Grill ist an der Stelle (9) der Rückwand der Backmuffel (3) mittig schwenkbar befestigt und an mindestens zwei Stel­ len an den Seitenwänden gelagert.The microwave partition between rooms A and B is a continuous grill ( 7 ). In contrast to the devices that represent the prior art, the grill has no opening at the point of the microwave coupling. The grill is pivotally attached at the point ( 9 ) of the back wall of the baking muffle ( 3 ) and is mounted on the side walls at least two positions.

Mit Dom wird hier eine rechteckige oder runde Ausstülpung in der oberen Ofenwand (Ofendecke) bezeichnet. Die geometrischen Abmessungen des Doms sind so realisiert, daß der Dom in der oberen Ofenwand mit dem flachen Raum zwischen Grill und der oberen Ofenwand einen Koppelraum A bildet. Der Dom ist in der Mitte der oberen Backofenwand angeordnet. Dabei ist die Mitte sowohl zwischen der Schottwand und der Tür als auch zwischen den Seitenwänden gemeint.With dome there is a rectangular or round protuberance in the upper Furnace wall (furnace ceiling) called. The geometric dimensions of the cathedral are realized so that the dome in the upper furnace wall with the flat Space between grill and the upper oven wall forms a coupling space A. The cathedral is located in the middle of the upper oven wall. It is the middle between the bulkhead and the door as well as between the side walls meant.

Über das drehend ausfgeführte Koppelelement, bestehend aus einem runden vertikalen Stab und einem horizontalen geknickten Blechstreifen in V- bzw. Y-Form, wird die Energie vom Wellenleiter (2) in den Koppelraum A eingekoppelt. Der Dom bildet in Verbindung mit der dielektrischen Schei­ be (4) und den Zwischenraum bis zum Grill ein resonantes System. Dabei hat die elektrische Scheibe eine verkürzende Wirkung und dient zudem der notwendigen Abdichtung des Domes gegenüber Feuchtigkeit etc. aus den Räumen A und B. Der Grill stellt in Verbindung mit dem Raum A, also einschließlich des Doms, der dielektrischen Scheibe und des Koppelstifts, die Antenne oder, besser ausgedrückt, das Antennensystem für den Raum B dar.The energy from the waveguide ( 2 ) is coupled into the coupling space A via the rotating coupling element, consisting of a round vertical rod and a horizontal bent sheet metal strip in V or Y shape. The dome forms a resonant system in connection with the dielectric pane ( 4 ) and the space up to the grill. The electric disc has a shortening effect and also serves to seal the dome against moisture, etc. from rooms A and B. The grill connects to room A, i.e. including the dome, the dielectric disc and the coupling pin Antenna or, better said, the antenna system for room B.

Der Koppelstift wird mittels eines dielektrischen Stabes (8), der ein­ seitig gelagert ist und durch einen Motor M mit Getriebe angetrieben wird, in eine relativ langsame Drehung versetzt (10 Umdr./Min.). The coupling pin is set in a relatively slow rotation (10 rev / min) by means of a dielectric rod ( 8 ) which is supported on one side and is driven by a motor M with a gear.

Durch ein zusätzlich vorgesehenes Störglied in Form eines mitdrehenden Reflektors (6a) wird die Verteilung positiv beeinflußt. Der Reflektor hat die Form eines Kegelmantelausschnittes und ist über einen horizon­ talen, dielektrischen Stab (6b) mit dem Koppelelement in Wirkverbindung gebracht.The distribution is positively influenced by an additionally provided interfering element in the form of a rotating reflector ( 6 a). The reflector has the shape of a cone envelope and the cutout is placed (6 b) with the coupling element in operative connection via a horizon tal, dielectric rod.

Der Raumbereich UV der Umlufterzeugung, -erwärmung und -verteilung (also Ventilator und Heißluftheizelement etc. enthaltend) wird durch eine Schottwand (10), die einerseits hochfrequenzdicht ist und andererseits die Funktion der aerodynamischen Verteilung der Umlauft erfüllt, vom Raum B getrennt. Die HF-Dichtigkeit wird teilweise durch direktes Verschrauben mit der Backmuffel und durch sogenannte λ/4-Fallen erzeugt (λ=Wellenlänge der Mikrowelle). Im Bereich der Luftansaugung sind durch geeignete Löcher die aerodynamischen Anforderungen, aber auch die Anforderungen an die Hochfrequenzdichtigkeit erfüllt.The room area UV of the circulating air generation, heating and distribution (i.e. containing fan and hot air heating element etc.) is separated from room B by a bulkhead ( 10 ), which on the one hand is radio frequency tight and on the other hand fulfills the function of aerodynamic distribution of the circulation. The HF tightness is partly created by screwing it directly onto the baking muffle and using so-called λ / 4 traps (λ = wavelength of the microwave). In the area of air intake, suitable holes meet the aerodynamic requirements, but also the requirements for high-frequency tightness.

Das Beschicken der Backofenmuffel (3) geschieht durch eine Tür (11). Die Tür ist um ein Gelenk schwenkbar gelagert. Die Hochfrequenzabdichtung der Tür wird durch ringsum angebrachte λ-/2-Fallen sichergestellt. Zusätzlich ist noch eine ebenfalls hochfrequenzwirksame Dichtung zwi­ schen Backofenmuffel und Tür verlegt, die aber außerdem den Austritt der Kochdünste aus dem Ofen verhindert. Die Tür besitzt ferner einen Aus­ tritt, der optisch die Beobachtung des Innenraumes B gestattet, aber die hochfrequenzmäßige Abschirmung auf einen kleineren Wert als das gefor­ derte Höchstmaß (5 mW/qcm) garantiert. Die hochfrequenzdichte Verbindung zwischen der geschlossenen Tür und der Backofenmuffel wird dem Stand der Technik entsprechend ausgeführt.The oven muffle ( 3 ) is fed through a door ( 11 ). The door is pivoted about a hinge. The high-frequency sealing of the door is ensured by λ / 2 latches attached all around. In addition, there is also a high-frequency seal between the oven muffle and the door, which also prevents the cooking fumes from escaping from the oven. The door also has an exit, which allows the observation of the interior B, but the high-frequency shielding guarantees a smaller value than the required maximum (5 mW / qcm). The high-frequency-tight connection between the closed door and the oven muffle is designed according to the state of the art.

Es wird eine Ausführung der Falle mit einem sogenannten doppelt geknickten Sack (in der englischen Sprache mit "choke" bezeichnet) verwendet (Meinke/Grundlach, Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, Ausgabe 1962, S. 389-399). Diese Mikrowellenfalle kommt in ihrer Wirkung einem Sperrfilter gleich. Durch Querschlitze längs des Umfangs des Türrahmens werden mögliche Resonanzer­ scheinungen vermieden, die zu eventuell unzulässig hoher Leckstrahlung führen können. There is an execution of the trap with a so-called double kink Sack (called "choke" in the English language) (Meinke / Grundlach, Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, 1962 edition, pp. 389-399). These The effect of a microwave trap is equivalent to that of a notch filter. By Cross slots along the circumference of the door frame become possible resonators phenomena avoided that could lead to impermissibly high leakage radiation can.  

Im Backofenbereich B sind schließlich noch Tragegitter (12) angebracht, die je nach Anforderung Metall-Einbschubteile, Metallgitterroste oder Keramik- bzw. Glaseinschubteile aufnehmen können. Der Abstand der Querstreben des Tragegit­ ters ist optional gleich oder ungleich angeordnet.Finally, in the baking area B there are also supporting grids ( 12 ) which, depending on requirements, can accommodate metal slide-in parts, metal gratings or ceramic or glass slide-in parts. The distance between the cross struts of the Tragegit ters is optionally the same or different.

Claims (7)

1. Mikrowellenofen mit einem durch eine Tür (11) verschließbaren, durch Ofenwände begrenzten Heizraum (3), mit einer Öffnung in der oberen Ofenwand, oberhalb der ein Dom (D) angeordnet ist, in welchen ein Koppelstift (6) ragt, der durch einen Durchbruch in einen oberhalb des Doms (D) vorgesehenen langgestreckten Wellen­ leiter (2) reicht, in welchen entfernt vom Koppelstift (6) ein Mikrowellengenerator (1, 5) Mikrowellenenergie einspeist, und mit einer im Abstand (A3) vor der in der oberen Ofenwand vorgesehenen Öffnung im Heizraum (3) angeordenten Grillheizstabeinrichtung (7), dadurch gekennzeichnet, daß der Dom (D) mit dem Koppelstift (6) und der Grillheizstabeinrichtung (7) als ein resonantes Antennen­ system für die Mikrowellen ausgebildet ist.1. Microwave oven with a closable by a door ( 11 ), limited by oven walls heating room ( 3 ), with an opening in the upper oven wall, above which a dome (D) is arranged, in which a coupling pin ( 6 ) protrudes through a breakthrough in an elongated waveguide ( 2 ) provided above the dome (D) is sufficient, in which a microwave generator ( 1 , 5 ) feeds microwave energy away from the coupling pin ( 6 ), and with one at a distance (A3) from that in the upper one Furnace wall provided opening in the boiler room ( 3 ) arranged grill element ( 7 ), characterized in that the dome (D) with the coupling pin ( 6 ) and the grill element ( 7 ) is designed as a resonant antenna system for the microwaves. 2. Mikrowellenofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Öffnung vom Dom (D) zur Grillheizstabeinrichtung (7) hin eine dielektrische Scheibe (4) angeordnet ist.2. Microwave oven according to claim 1 or 2, characterized in that a dielectric plate ( 4 ) is arranged at the opening from the dome (D) to the grill element ( 7 ). 3. Mikrowellenofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Wellenleiters (2) der Antrieb für einen den Koppelstift (6) tragenden dielektrischen Stab (8) angeordnet ist.3. Microwave oven according to claim 1 or 2, characterized in that above the waveguide ( 2 ) the drive for a coupling pin ( 6 ) carrying dielectric rod ( 8 ) is arranged. 4. Mikrowellenofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Koppelstiftes (6) mittels eines dielektrischen Stabes (6b) ein Reflektor (6a) angeordnet ist.4. Microwave oven according to claim 3, characterized in that a reflector ( 6 a) is arranged at the end of the coupling pin ( 6 ) by means of a dielectric rod ( 6 b). 5. Mikrowellenofen nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dielektrische Stab (8) mit seinem einen Ende, das den Koppelstift (6) trägt, in den Dom (D) eingreift. 5. Microwave oven according to claim 3 or 4, characterized in that the dielectric rod ( 8 ) engages with its one end, which carries the coupling pin ( 6 ), in the dome (D). 6. Mikrowellenofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Koppelstiftes (6) ein V- oder Y-förmiger Blechstreifen horizintal angeordnet ist.6. Microwave oven according to claim 5, characterized in that at the end of the coupling pin ( 6 ) a V- or Y-shaped sheet metal strip is arranged horizontally. 7. Mikrowellenofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Koppelstiftes (6) mittels eines dielektrischen Stabes (6b) ein Reflektor (6a) angeordnet ist.7. Microwave oven according to claim 5, characterized in that a reflector ( 6 a) is arranged at the end of the coupling pin ( 6 ) by means of a dielectric rod ( 6 b).