DE4002533A1

DE4002533A1 - Aufnahmevorrichtung fuer die beaufschlagung von behandlungsguetern mit mikrowellenfeldern

Info

Publication number: DE4002533A1
Application number: DE19904002533
Authority: DE
Inventors: Reinhard Schulze
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-01-29
Filing date: 1990-01-29
Publication date: 1991-08-01
Also published as: WO1991011895A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufnahmevorrichtung für die Beauf schlagung von Behandlungsgütern mit Mikrowellenfedern, die eine Behandlungskammer mit Wandungen aus absorptionsarmem Material aufweist. Solche Aufnahmevorrichtungen können insbesondere für die Mikrowellenbehandlung von voluminösen Gütern, z. B. von vergleichsweise großen Ladungen chemischer Substanzen und dergl., eingesetzt werden.

Aufgabe der Erfindung ist in diesem Zusammenhang die Schaffung eine Aufnahmevorrichtung der vorgenannten Art, die beim Einbringen in ein Mikrowellenfeld vergleichsweise geringe zusätzliche Feldkonzentrationen bzw. Feldstärkeüberhöhungen erzeugt und damit eine geringe Gefahr von Beeinträchtigungen des Behandlungsgutes sowie von Überschlägen hervorruft, gleichzeitig aber hohe Festigkeitswerte aufweist und daher für die Aufnahme auch von Problemsubstanzen geeignet ist. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist bestimmt durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 2 bzw. 7.

Die Erfindung wird anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierin zeigt Fig. 1 eine perspek tivische Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Aufnahme vorrichtung und Fig. 2 eine Teilschnitt-Draufsicht der Aufnahme vorrichtung nach Fig. 1.

Die dargestellte Aufnahmevorrichtung umfaßt eine Behandlungs kammer BK in Form eines z. B. quaderförmigen Behälters, in den das Behandlungsgut einzubringen ist. Diese Behandlungskammer ist mit einem metallischen, ebenfalls quaderförmigen Traggestell TG verbunden, das eine Mehrzahl von miteinander verbundenen, geschlossenen Rahmenzellen RZ1a, RZ1b, RZ2a, RZ2b aufweist, die wenigstens teilweise durch im wesentlichen geradlinige, stab- oder rohrförmige Rahmenelemente RE1, RE2 gebildet sind. Es ist eine Mehrzahl von ersten, wengistens annähernd rechteck- oder quadratartigen Rahmenzellen RZ1, RZ1b sowie mindestens eine zweite, wenigstens annähernd dreieck- oder trapezartige Rahmen zelle RZ2a, RZ2b vorgesehen. Im Beispiel sind die ersten Rahmenzellen längs der Seitenflächen des Traggestells angeordnet, während eine Mehrzahl von zweiten Rahmenzellen die obere Deckfläche des Traggestells bildet. Dies hat sich insbesondere für die Verwendung der Aufnahmevorrichtung in Multimoden- Mikrowellenkammern bekannter Art, vor allem solchen größerer Abmessungen, als vorteilhaft erwiesen.

Innerhalb des Rahmengitterwerks des Traggestellts ist wenigstens eine erste und zweite Rahmenzelle vorgesehen, bei denen ein Endabschnitt E2a, E2b mindestens eines Rahmenelementes der zweiten Rahmenzelle mit einem Rahmenelement der ersten Rahmen zelle verbunden ist und bei denen diese Verbindungsstelle V wenigstens annähernd in einem Abstand A1, A2, der wenigstens annähernd einem ungeradzahligen Vielfachen einer Viertel wellenlänge des Mikrowellenfeldes entspricht, von wenigstens einem der Enden E1a, E1b des Rahmenelementes der ersten Rahmen zelle entfernt angeordnet ist. Dadurch wird ein Ausgleich der in den metallischen Elementen des Traggestells fließenden Wand ströme und damit die Vermeidung von unerwünschten Feld konzentrationen begünstigt.

Im Beispiel umgreift das käfigartige Traggestell TG mit seinen Rahmenzellen, die im wesentlichen durch in ihrer Querschnitts außenkontur wenigstens teilweise abgerundete, stab- oder rohrförmige Rahmenelemente RE1, RE2 gebildet sind, die aus absorptionsarmen Kunststoff bestehende Behandlungskammer. In manchen Anwendungsfällen ist eine solche Gestaltung der Aufnahmevorrichtung zur Lösung der gestellten Aufgabe aus reichend. Besondere Vorteile ergeben sich jedoch dadurch, daß wenigstens ein Außenflächenabschnitt 01 der Behandlungskammer BK durch ein Rahmenteil RT des Traggestells umrandet ist, wobei dieses Rahmenteil durch eine Mehrzahl von in ihrer Querschnitts außenkontur wenigstens teilweise abgerundeten, stab- oder rohrförmigen Rahmenelementen in dreieck- oder bogensegmentartige Rahmenzellen RZ2a, RZ2b unterteilt ist.

Weiterhin hat es sich als wesentlich erwiesen, wenn im Bereich wenigstens von Verbindungsstellen V wenigstens ein Abschnitt E2a, E2b eines Rundquerschnitt-Rahmenelementes mit einer spitzwinklig oder parallel zu einer Rahmenebene orientierten Querschnitts-Abflachung versehen ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Querschnittsabflachung des Rahmenelementes als Querschnittsverbreiterung gestaltet und mit einer Schweiß verbindung versehen ist.

Die Behandlungskammer BK ist mit Armaturen, z. B. einem Einlaßverschluß EV und einem Auslaßventil AV versehen, die im wesentlichen aus mit der Wandung WD der Behandlungskammer BK hinsichtlich der Absorptionseigenschaften gegenüber dem Mikro wellenfeld und/oder hinsichtlich der dielektrischen Eigenschaften bei der Mikrowellenfrequenz wenigstens annähernd übereinstimmendem Material bestehen. Dies trägt ebenfalls zur Vermeidung von unerwünschten Feldkonzentrationen bei.

Im Beispiel ist das die Behandlungskammer umgreifende, käfig artiges Traggestell TG mit einer wenigstens teilweise metallischen Grundplatte GP verbunden. Eine solche Gesamt-Umhüllungs konstruktion aus metallischen Elementen ist wesentlich für die Behandlung von Problemgütern, z. B. brennbaren oder gifthaltigen Substanzen, die beim Transport und beim Einbringen in sowie Ausbringen aus der Mikrowellenkammer einen zuverlässigen, vor allem auch stoßfesten Schutz der Behandlungskammer notwendig machen.

Um Feldkonzentrationen, die durch eine solche metallische Umhüllung mit ihrer starken Gliederung hervorgerufen werden können, wirksam zu begegnen, sind die metallischen Elemente des Traggestells mit der Grundplatte GP elektrisch leitend verbunden, und zwar vorzugsweise in der Weise, daß das Traggestell eine Mehrzahl von miteinander verbundenen, geschlossenen Rahmenzellen aufweist, die mit der Grundplatte an einer Mehrzahl von Stellen in elektrischer Leitverbindung stehen.

Gemäß eingehenden Versuchen haben sich besonders günstige Feldverhältnisse dann ergeben, wenn eine Mehrzahl von im wesentliche parallel zur Grundplatte angeordneten Rahmenelementen RE1 des Traggestells vorgesehen ist, wobei mindestens eines dieser Rahmenelemente mit der Grundplatte an einer Stelle VG leitverbunden ist, die wenigstens annähernd um den Abstand B eines ganzzahligen Vielfachen einer Viertel wellenlänge der Mikrowelle von einem Ende E3 des betreffenden Rahmenelementes A1 entfernt ist.

Claims

1. Aufnahmevorrichtung für die Beaufschlagung von Behandlungs gütern mit Mikrowellenfeldern, die eine Behandlungskammer mit Wandungen aus absorptionsarmen Material aufweist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Behandlungskammer (BK) ist mit einem metallischen Traggestell (TG) verbunden, das eine Mehrzahl von miteinander verbundenen, geschlossenen Rahmenzellen (RZ1a, RZ1b, RZ2a, RZ2b) aufweist, die wenigstens teilweise durch im wesentlichen geradlinige, stab- oder rohrförmige Rahmenelemente (RE1, RE2) gebildet sind;
b) es ist eine Mehrzahl von ersten, wenigstens annähernd rechteck- oder quadratartigen Rahmenzellen (RZ1, RZ1b) sowie mindestens eine zweite, wenigstens annähernd dreieck- oder trapezartige Rahmenzellen (RZ2a, RZ2b) vorgesehen;
c) es ist wenigstens eine erste und zweite Rahmenzelle vorgesehen, bei denen ein Endabschnitt (E2a, E2b) mindestens eines Rahmenelementes der zweiten Rahmenzelle mit einem Rahmen element der ersten Rahmenzelle verbunden ist und bei denen diese Verbindungsstelle (V) wenigstens annähernd in einem Abstand (A1, A2), der wenigstens annähernd einem ungeradzahligen Vielfachen einer Viertelwellenlänge des Mikrowellenfeldes entspricht, von wenigstens einem der Enden (E1a, E1b) des Rahmenelementes der ersten Rahmenzelle entfernt angeordnet ist.

2. Aufnahmevorrichtung für die Beauschlagung von Behandlungs gütern mit Mikrowellenfeldern, die eine Behandlungskammer mit Wandungen aus absorptionsarmen Material aufweist, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Behand lungskammer (BK) umgreifendes, käfigartiges Traggestell (TG) mit einer Mehrzahl von Rahmenzellen (RZ2a) vorgesehen ist, die im wesentlichen durch in ihrer Querschnittsaußenkontur wenigstens teilweise abgerundete, stab- oder rohrförmige Rahmenelemente (RE1, RE2) gebildet sind.

3. Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Außenflächenabschnitt (01) der Behandlungs kammer (BK) durch ein Rahmenteil (RT) des Traggestells (TG) umrandet ist und daß dieses Rahmenteil durch eine Mehrzahl von in ihrer Querschnittsaußenkontur wenigstens teilweise abgerundeten, stab- oder rohrförmigen Rahmenelementen (RE1, RE3) in dreieck- oder bogensegmentartige Rahmenzellen (RZ2a, RZ2b) unterteilt ist.

4. Aufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich wenigstens von Verbin dungsstellen (V) wenigstens ein Abschnitt (E2a, E2b) eines Rundquerschnitt-Rahmenelementes (RE2) mit einer spitzwinklig oder parallel zu einer Rahmenebene orientierten Querschnitts- Abflachung versehen ist.

5. Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittabflachung des Rahmenelementes als Querschnittsverbreiterung gestaltet und mit einer Schweiß verbindung versehen ist.

6. Aufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungskammer (BK) mit Armaturen, insbesondere Einlaß bzw. Auslaß bzw. Verschlüsse, versehen ist, die im wesentlichen aus mit der Wandung (WD) der Behandlungskammer (BK) hinsichtlich der Absorptionseigenschaften gegenüber dem Mikrowellenfeld wenigstens annähernd übereinstimmendem Material besteht.

7. Aufnahmevorrichtung für die Beaufschlagung von Behand lungsgütern mit Mikrowellenfeldern, die eine Behandlungskammer mit Wandungen aus absorptionsarmen Material aufweist, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß ein die Behandlungskammer (BK) umgreifendes, käfigartiges Traggestell (TG) sowie eine mit diesem verbundene, wenigstens teilweise metallische Grundplatte (GP) vorgesehen ist.

8. Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggestell (TG) metallische Elemente (RE1, RE2) aufweist, die mit der Grundplatte (GP) elektrisch leitend verbunden sind.

9. Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggestell (TG) eine Mehrzahl von miteinander verbundenen, geschlossenen Rahmenzellen (RZ1a, RZ1b) aufweist, die mit der Grundplatte (GP) an einer Mehrzahl von Stellen in elektrischer Leitverbindung stehen.

10. Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von im wesentlichen parallel zur Grundplatte (GP) angeordneten Rahmenelementen (RE1) des Traggestells (TG) vorgesehen ist und daß mindestens eines dieser Rahmenelemente mit der Grundplatte an einer Stelle leitverbunden ist, die wenigstens annähernd um ein ganzzahliges Vielfaches einer Viertelwellenlänge der Mikrowelle von einem Ende des betreffenden Rahmenelementes entfernt ist.

11. Aufnahmevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungskammer (BK) mit Armaturen, insbesondere Einlaß bzw. Auslaß bzw. Verschlüsse, versehen ist, die im wesentlichen aus mit der Wandung (WD) der Behandlungskammer (BK) hinsichtlich der dielektrischen Eigen schaften bei der Frequenz des Mikrowellenfeldes wenigstens annähernd übereinstimmendem Material besteht.