СВЧ-ПЕЧЬ Российский патент 1998 года по МПК H05B6/64 

Изобретение относится к конструкциям СВЧ бытовых печей и может быть использовано для приготовления пищи.

Известна СВЧ-печь, содержащая СВЧ-генератор, излучатель, отражатель и диэлектрическую подставку для продуктов (PCT, заявка N 90/03714, H 05 B 6/80, 1990). В этой печи по мере готовности пищи увеличивается отражение от отражателя, что приводит к увеличению неоднородности электромагнитного поля вдоль вертикали, кроме того, в этой печи нельзя подрумянивать приготавливаемую пищу.

Известна также, принятая за прототип изобретения, СВЧ-печь, содержащая СВЧ-генератор, излучатель, отражатель, материал, поглощающий СВЧ-энергию, и диэлектрическую подставку для продуктов (PCT, заявка N 90/03716, H 05 B 6/64, 1990). В этой печи по мере готовности пищи увеличивается неоднородность электромагнитного поля вдоль вертикали и КСВН в тракте СВЧ-генератора.

Техническим результатом изобретения является режим бегущей волны в жарочном пространстве без наличия продукта и уменьшение КСВН в тракте генератора по мере готовности пищи.

Этот результат достигается благодаря тому, что СВЧ-печь содержит СВЧ-генератор, излучатель, металлический отражатель, диэлектрическую подставку и диэлектрическую подложку, выполненную по форме отражателя, толщиной 1/4 рабочей длины волны генератора в материале подложки λ_м, которая одной стороной закреплена на отражателе, а на другую нанесен материал, поглощающий СВЧ-энергию, с поверхностным активным сопротивлением, равным волновому сопротивлению свободного пространства (377 Ом).

Технический результат достигается благодаря тому, что материал с поверхностным активным сопротивлением 377 Ом, расположенный над отражателем на расстоянии 1/4λ_м хорошо поглощает СВЧ-энергию и в полосе частот ±5% отражает не более минус 25 дБ (КСВН = 1,1).

Отличительными признаками изобретения являются диэлектрическая подложка, выполненная по форме отражателя, толщиной 1/4λ_м, которая одной стороной закреплена на отражателе, а на другую нанесен материал с поверхностным активным сопротивлением, равным 1 377 Ом.

На фиг. 1 приведена конструктивная схема возможного варианта исполнения печи с отражателем, выполненным в форме шарового сегмента; на фиг. 2 - конструктивная схема печи с отражателем в виде плоского дна печи.

На фиг. 1 и 2 введены обозначения: 1 - СВЧ-генератор; 2 - излучатель; 3 - диэлектрическая подставка для продуктов; 4 - материал, поглощающий СВЧ-энергию; 5 - металлический отражатель; 6 - диэлектрическая подложка; 7 - жарочный шкаф; 8 - продукт.

СВЧ-генератор 1 может быть выполнен в виде магнетрона.

Излучатель 2 может быть выполнен с круговой поляризацией излучения в виде рупора или открытого конца волновода.

Диэлектрическая подставка 3 для продуктов может быть выполнена из жаропрочной керамики с малыми электрическими потерями толщиной 1/2 длины волны в материале подставки. При таком выполнении подставки она прозрачна для СВЧ-излучений.

Материал, поглощающий СВЧ-излучения, выполняется в виде тонкого (по сравнению с λ_м) слоя, нанесенного на подложку, с поверхностным активным сопротивлением 377 Ом по технологии изготовления нагревателей электроутюгов и паяльников.

Металлический отражатель 5 выполняется из хорошо проводящего металла (латунь, алюминий) с полированной отражающей поверхностью для отражения ИК-лучей.

Диэлектрическая подложка 6 выполняется по форме отражателя толщиной 1/4λ_м из жаропрочной керамики с малыми электрическими потерями.

Жарочный шкаф 7 выполняется из металла нерезонансным.

СВЧ-печь содержит СВЧ-генератор 1, излучатель 2, подключенный к выходу генератора, подставку 3, установленную в шкафу в наиболее интенсивном поле излучения, отражатель 5 с закрепленной на нем подложкой 6, на которой нанесен слой поглощающего материала 4, и жарочный шкаф 7, к которому крепятся все элементы печи.

СВЧ-печь работает следующим образом.

В отсутствие продуктов в жарочном шкафу 7 генератор полностью согласован со шкафом, так как материал 4 полностью поглощает падающее на него излучение генератора, превращая его в ИК-излучение. Между генератором и отражателем 5 устанавливается режим бегущей волны.

При помещении на подставку продукта согласования ухудшается до КСВН 1,6 - 1,8, но по мере готовности пищи КСВН стремится к 1, так как с готовностью пищи уменьшается вносимая ею неоднородность в камеру.

По мере готовности пищи все большая часть СВЧ-энергии превращается в ИК-излучение, которое способствует поджариванию пищи.

СВЧ-печь содержит СВЧ-генератор, излучатель, металлический отражатель, диэлектрическую подставку для продуктов и диэлектрическую подложку, выполненную по форме отражателя, толщиной 1/4 рабочей длины волны генератора в материале подложки, которая одной стороной закреплена на отражателе, а на другую нанесен материал с поверхностным активным сопротивлением 377 Ом. Такое выполнение печи обеспечивает в жарочном шкафу режим бегущей волны. 2 ил.

СВЧ-печь, содержащая СВЧ-генератор, излучатель, вход которого соединен с выходом генератора, жарочный шкаф, металлический отражатель, расположенный напротив раскрыва излучателя, радиопоглощающий материал и диэлектрическую подставку, расположенную в раскрыве излучателя, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введена диэлектрическая подложка, расположенная с внутренней стороны отражателя, которая имеет его форму, толщина подложки равна четверти рабочей длины водны СВЧ-генератора в материале подложки и на ее внутренней поверхности нанесен радиопоглощающий материал с поверхностным сопротивлением, равным сопротивлению свободного пространства, кроме того, жарочный шкаф выполнен нерезонансным.