микроволновая печь для транспортных средств
Классы МПК: | H05B6/64 нагрев с использованием СВЧ F24C7/02 с использованием высокочастотного нагрева F26B3/32 путем выделения тепла внутри просушиваемых предметов или материалов |
Автор(ы): | Воскобойник М.Ф., Лопин М.И., Айзенберг Э.В. |
Патентообладатель(и): | Государственное научно-производственное предприятие "Исток" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-05-18 публикация патента:
20.07.1997 |
Использование: для нагрева изделий с помощью СВЧ-энергии. Микроволновая печь для транспортных средств содержит нагревательную камеру, образованную экранированной полосковой линией передачи, внутренний проводник которой выполнен в виде пластины прямоугольной формы, расположен в плоскости, делящей камеру пополам, установлен с зазором относительно торцовых стенок камеры и имеет скользящий электрический контакт с выступающим внутрь нагревательной камеры внутренним проводником коаксиального кабеля, установленным в центр одной из торцовых стенок нагревательной камеры и соединенным с СВЧ-генератором; боковые стенки нагревательной камеры выполнены в виде открывающейся дверцы, поглотитель СВЧ-энергии выполнен объемным с жидкостным агентом в виде двух снабженных сливными устройствами диэлектрических сосудов, размещенных на и под пластиной, возле другой торцовой стенки; кассеты для нагреваемого материала выполнены из диэлектрика и расположены на и под пластиной, эквидистантно относительно стенок нагревательной камеры. При выборе размеров нагревательной камеры, поглотителей и кассет выполняются определенные соотношения, зависящие от длины волны СВЧ-генератора. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. Микроволновая печь для транспортных средств, содержащая СВЧ-генератор с длиной волны![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085037/955.gif)
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085037/955.gif)
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085005/183.gif)
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085005/183.gif)
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085005/183.gif)
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085005/183.gif)
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085005/183.gif)
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085005/183.gif)
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085005/183.gif)
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085058/2085058-3t.gif)
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085058/2085058-4t.gif)
l/W 2,5 3,0;
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085023/916.gif)
W/
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085037/955.gif)
t 0,5 2,0 мм. 2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что пластина выполнена из фольгированного с двух сторон диэлектрического листа толщиной t, шириной a и длиной (l- 2
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085023/916.gif)
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085005/183.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к устройствам для нагрева материалов с помощью микроволновой энергии. Известны микроволновые печи для приготовления подогрева, варки, жарения и т. д. пищи и установки для промышленного нагрева материалов, использующие эффект объемного разогрева диэлектрических материалов в сверхвысокочастотных (СВЧ) электрических полях. Микроволновая печь (МП) [1] состоит из нагревательной камеры, в которую помещается приготавливаемая пища, СВЧ- генератора и соединительного СВЧ- устройства для ввода СВЧ-энергии в камеру. Известные МП работают на частоте 2450 МГц (длина волны в воздухе![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085037/955.gif)
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085037/955.gif)
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085037/955.gif)
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085005/183.gif)
а) для нагревательной камеры с внутренней полостью 3
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085058/2085058-2t.gif)
величина t определяется лишь механической жесткостью пластины 6 и составляет 0,5-2,0 мм;
б) для каждого из сосудов поглотителя 7 СВЧ-энергии
a
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085005/183.gif)
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085005/183.gif)
в) для каждой из кассет 8
a
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085005/183.gif)
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085005/183.gif)
При этом конкретные величины допусков на размеры a, b, W выбираются такими, чтобы обеспечить, с одной стороны, максимальное использование внутренней полости 3 нагревательной камеры и, с другой стороны, возможность свободной установки в нагревательную камеру и извлечения из нее как поглотителя 7 СВЧ-энергии, так и кассет 8. Поглотитель 7 СВЧ-энергии располагается у торцовой стенки 5 нагревательной камеры, а кассеты 8 в оставшемся ее объеме располагаются симметрично, т.е. одна под другой, и эквидистантно, т. е. примерно на равных расстояниях от всех боковых стенок. Элементы МП (СВЧ-генератор 1 и нагревательная камера) либо помещаются в один общий корпус, либо являются отдельными блоками, размещаемыми в удобных местах кабины автомобиля. В последнем случае внешний проводник 4 экранированной полосковой линии передачи одновременно является корпусом нагревательной камеры. Равномерность нагрева пищи в предлагаемой МП обеспечивается следующим образом:
вдоль размера W за счет выбора приведенных выше соотношений размеров элементов нагревательной камеры с внутренней полостью 3 и вышеуказанного расположения кассет 8 в ней; как можно видеть [3] пластина 6 и внешний роводник 4 образуют при W/b
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085030/8776.gif)
вдоль размера l за счет выбора длины кассет 8, равной 1,5W, и их расположения вышеуказанным образом и рекомендуемой методики нагрева, а именно разбиения процесса нагрева на 2 стадии примерно равной длительности; после окончания первой стадии нагрева печь выключают, поворачивают кассеты 8 на 180o так, чтобы начало и конец кассет по ходу распространения СВЧ-энергии в камере, т. е. от отрезка коаксиального кабеля 2 к поглотителю 7 СВЧ-энергии, поменялись местами, и включают печь на вторую стадию нагрева; эти операции по времени и механическому перемещению могут быть автоматизированы. На фиг. 2 представлено качественно распределение СВЧ-электрического поля E2 вдоль направления распространения СВЧ- энергии. Видно, что поле уменьшается по мере проникновения в пищу и продвижения в ней и окончательно уменьшается до нуля в поглотителе b 7 CBЧ-энергии. Передний край кассеты с пищей будет при этом нагреваться сильнее, чем задний. После поворота кассет 8 на 180o нагрев пищи в них выравнивается. Часть CBЧ-энергии, поглощаемая поглотителем 7 CBЧ-энергии не пропадает бесполезно в отличие от [2] а используется следующим образом. Во-первых, после приготовления и приема пищи необходимо иметь теплую воду для мытья посуды и столовых приборов, во-вторых, в один из сосудов поглотителя 7 СВЧ-энергии можно залить чай или кофе, подлежащие нагреву. Таким образом, поглотитель 7 СВЧ-энергии выполняет две функции, обеспечивая в нагревательной камере режим бегущей волны и являясь источником тепла для разогрева жидкостей (вода, кофе, чай, соки и т.д.). Для удобства пользования кассеты 8 и сосуды поглотителя 7 СВЧ-энергии снабжаются небольшими ручками 10 (фиг. 2), а плоские крышки 11 (фиг. 2) кассет 8 имеют нависающие края. Для обеспечения гигиенической уборки печи пластина 6 выполняется съемной, т. е. электрический контакт ее с внутренним проводником отрезка коаксиального кабеля 2 делается скользящим; сама пластина 6 либо опирается на небольшие диэлектрические выступы внутри нагревательной камеры, задающие размер D, либо заходит в их прорези. Способы крепления могут быть самые различные, и, поскольку это не имеет существенного значения, на фиг. 1 элементы крепления пластины 6 внутри нагревательной камеры не показаны. То же относится и к способам фиксации кассет 8 и поглотителя 7 СВЧ-энергии внутри нагревательной камеры. Бытовая печь не должна давать вредных СВЧ-излучений, могущих повредить здоровью обслуживающего персонала или помешать работе других внешних электронных устройств (например, связные спутниковые системы и т.д.). В предлагаемой МП обеспечен более низкий уровень побочных вредных СВЧ-излучений, что объясняется свойствами распространения СВЧ-колебаний в полосковой линии с большим отношением a/W. Сильное уменьшение СВЧ-поля вблизи стенок b
![микроволновая печь для транспортных средств, патент № 2085058](/images/patents/387/2085005/183.gif)
верхняя кассета 8 загружалась 100 г сырой говядины (кусочками) с солью, луком, специями и двумя чайными ложками воды;
нижняя кассета 8 содержала четыре сырые картофелины в кожуре (диаметр 50-55 мм). Первая стадия нагрева- 10 мин. После этого кассеты 8 были повернуты на 180o. Вторая стадия 15 мин, т.е. общее время приготовления составляло 25 мин. Результат дегустации оказался положительным. При увеличении мощности генератора до 350-400 Вт время приготовления может быть сокращено примерно в 2 раза. С целью упрощения изготовления МП, уменьшения ее массы и экономии металла пластина 6 может быть выполнена из фольгированного с двух сторон диэлектрического листа (фиг. 3). Металлизация 12 имеет ширину W, свободные от металлизации поля п a W придают пластине жесткость. Для пропуска пара, образующего при приготовлении пищи, свободные поля (П) снабжаются несколькими рядами произвольных отверстий; такие же отверстия имеются в проводнике 4 МП вблизи верхней стенки нагревательной камеры (на фиг. 1 не показано). Конструкция МП обеспечивает возможность работы без выхода из строя как с одной кассетой 8, так и без кассет, т.е. только при наличии поглотителя 7 СВЧ-энергии. Без большой потери качества нагрева пищи можно использовать вместо кассет 8 диэлектрические открытые или закрытые чашки диаметром 1-1,2W и высотой примерно b/2. Разогрев сформованных продуктов (булочки, сырники, пирожки, котлеты) можно производить в МП просто на листе чистой бумаги. Таким образом, предлагаемая МП обеспечивает практически те же возможности, что и известные бытовые МП, имея уменьшенные габариты и массу, что позволяет разместить ее в транспортных средствах. Источники информации
1. Пюшнер Г. Нагрев энергией сверхвысоких частот. М. Энергия, 1968. 2. Патент Великобритании N 1128006, кл. H 05 B 9/06, 1968. 3. Фельдштейн А.Л. Явич Р. Смирнов В.П. Справочник по элементам волноводной техники. М. Сов. радио, 1967. 4. Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств /Под ред. В.И.Вольмана. М. Радио и связь, 1982.
Класс H05B6/64 нагрев с использованием СВЧ
Класс F24C7/02 с использованием высокочастотного нагрева
Класс F26B3/32 путем выделения тепла внутри просушиваемых предметов или материалов