Сверхвысокочастотная печь

 

Использование: нагрев и сушка диэлектрических материалов, например пищевых продуктов. Сущность изобретения; сверхвысокочастотная печь содержит СВЧ-генератор, подсоединенный через отрезок волновода и излучатель к камере нагрева (КН), диэлектрическую подставку для размещения нагреваемого материала. Диэлектрическая подставка установлена на полочке, выполненной в виде замкнутого по периметру дна КН контура из металлических полос шириной Я/8. Излучатель состоит из квадратной пластины и параллельной ей металлической пластины, закрепленной на внутренней поверхности верхней стенки КН. Квадратная пластина соединена с отрезком волновода посредством металлического штыря, проходящего через отверстие в металлической пластине, и со стенкой КН - посредством короткозамыкающей перемычки . В верхней части боковых стенок КН выполнены полуволновые пазы. Расстояние от дна КН до полочки Я /8 где Я - длина волны КН, 1 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! 1) (s1)s Н 05 В 6/64

ГОСУДА Р СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4818866/09 (22) 13.03,90 (46) 23.09.92, Вюл„, М 35 (71) Хозрасчетное научно-производственное объединение "Тес -Радио" (72) В.С.Жилков, А.K,Mèöópà и К).В,Сафонов (56) Заявка Франции М 2532510, кл. Н 05 В 6/72, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N" 966934, кл, Н 05 В 6/64, 1975, (54) СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНАЯ ПЕЧЬ (57) Использование; нагрев и сушка диэлектрических материалов, например пищевых продуктов. Сущность изобретения; сверхвысокочастотная печь содержит СВЧ-генератор, подсоединенный через отрезок волновода и излучатель к камере нагрева (КН), диэлектрическую подставку для размеИзобретение относится к технике сверхвысоких частот, а именно к конструкции сверхвысокочастотных печей для нагрева и сушки диэлектрических материалов,например, пищевых продуктов, Известна сверхвысокочастотная печь, содержащая вращающийся в нагревательной камере излучатель, образованный выходящим из волновода вертикальным стержнем с горизонтальным сегментом треугольной формы.

Подобная конструкция СВЧ-печи не обеспечивает равномерный нагрев обрабатываемого материала.

Известна СВЧ-печь, выбранная в качестве прототипа, содержащая СВЧ-генератор, волновод, излучатель, подсоединенный к камере нагрева, внутри которой на металлической полочке по периметру камеры, щения нагреваемого материала. Диэлектрическая подставка установлена на полечке, выполненной в виде замкнутого по периметру дна КН контура иэ металлических полос шириной it/8. Излучатель состоит из квадратной пластины и параллельной ей металлической пластины, закрепленнои на внутренней поверхности верхней стенки

КН, Квадратная пластина соединена с отрезком волновода посредством металлического штыря, проходящего через отверстие в металлической пластине, и со стенкой КН вЂ” посредством короткозамыкающей перемычки. В верхней части боковых стенок КН выполнены полуволновые пазы. Расстояние от дна КН до полочки А /8 где i1 — длина волны КН, 1 ил. вблизи ее дна, установлена диэлектрическая подставка для нагреваемого материала, Для распределения электромагнитного поля в нагревательной камере в этой конструкции СВЧ-печи используются потоки жидкости, пропускаемые через радиопрозрачные трубы.

Недостаток известной конструкции заключается в недостаточно равномерном распределении электромагнитного поля в камере нагрева и, соответственно, неравномерном нагреве обрабатываемого материала, в частности из-за зависимости этого распределения от изменения нагрузки и параметров СВЧ-генератора.

Целью изобретения является обеспечение равномерности нагрева обрабатываемого материала за счет равномерного распределения СВЧ-поля в камере нагрева, 1764190

Указанная цель достигается тем, что в известной конструкции СВЧ-печи, содержащей СВЧ-генератор, подсоединенный через отрезок волновода и излучатель к камере нагрева, диэлектрическую подставку для размещения xarpeeaeMoro материала, которая установлена внутри камеры и закреплена на полочке, выполненной в виде замкнутого по периметру дна камеры нагрева контуру из металлических полос, излучатель выполнен в виде квадратной пластины и расположенной параллельно ей металлической пластины, которая закреплена на внутренней поверхности верхней стенки камеры нагрева, квадратная пластина соединена с отрезком волновода посредством металлического штыря связи, проходящего через отверстие в металлической пластине, и с верхней стенкой камеры нагрева — посредством короткозамыкающей перемычки, при этом ширина металлической полочки

1 /8, а расстояние от полочки до дна камеры нагрева составляет iL/8, причем в верхней части боковых стенок камеры нагрева выполнены пазы глубиной il/2, где — длина волны в камере нагрева.

Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна", При изучении других известных технических решений в данной области техники установлено соответствие заявляемого технического решения критерию "существенн н ые отличия".

На чертеже показан общий вид СВЧ-печи.

Сверхвысокочастотная печь содержит излучатель в камере нагрева 1, подсоединенный через отрезок волновода 2 к СВЧгенератору 3. Излучатель выполнен в виде квадратной пластины 4 и расположенной параллельно ей металлической пластиныэкрана 5, которая закреплена на внутренней поверхности верхней стенки 6 камеры нагрева 1. Для возбуждения квадратная пластина 4 соединена с отрезком волновода

2 посредством металлического штыря связи

7, проходящего через изолированное отверстие 8 в пластине-экране 5. Квадратная пластина 4 посредством короткозамыкающей перемычки 9 соединена с металлической пластиной-экраном 5, а значит с верхней стенкой 6 камеры 1.

Конструкция излучателя, при выполнении известных расчетных соотношений относительйо размеров элементов тракта волновод-излучатель, обеспечивает возбуждение в камере нагрева СВЧ-поля с круговой изоляцией, наиболее эффективного для нагрева электрически анизотропных материалов, какими являются, в частности, многие продукты, а также хорошее согласование передающего тракта с излуча5 ющей системой.

Для компенсации интерференционных явлений, возникающих из-за отражения электромагнитных волн от стенок камеры и приводящих к неоднородности поля, в вер10 хней части боковых стенок камеры нагрева

1 выполнены дроссельные секции в виде пазов 10, глубиной в половину длины волны.

Для воздействия электромагнитных волн на нижнюю часть обрабатываемого материала

15 11 внутри камеры нагрева 1 на полочке 12, выполненной в виде замкнутого по периметру дна камеры контура из металлических полос, закреплена диэлектрическая подставка 13. При этом ширина полочки 12, а

20 также расстояние от полочки 12 до дна камеры нагрева 1 составляет одну восьмую длины волны в камере нагрева 1. Выбор размеров дроссельных пазов 10, ширины полочки 12 и расстояния от полочки 12 до

25 дна камеры 1 основан на результатах проведенных экспериментов. При данных соотношениях размеров величина коэффициента стоячей волны по напряжению Кст. И при различных объемах нагрузки является ми30 нимальной и составляет значения порядка

1,18-1,22, при этом потери на отражения составляют значения порядка 1 мощности

СВЧ-генератора.

Таким образом, использование в СВЧ35 печи излучателя, формирующего электромагнитное поле с круговой поляризацией и обеспечивающего хорошее согласование передающего тракта с излучающей системой, а также конструктивные особенности

40 камеры нагрева, способствующие улучшению согласования излучающей системы с нагрузкой, обеспечивают равномерное распределение СВЧ-поля в камере нагрева и, следовательно, равномерный нагрев обра45 батываемого материала. Экспериментально подтверждено, что относительное изменение энергии СВЧ-колебаний в любой точке рабочего объема СВЧ-печи составляет не более 3 дБ.

50 Формула изобретения

Сверхвысокочастотная печь, содержащая СВЧ-генератор, подсоединенный через отрезок волновода и йзлучатель к камере нагрева, диэлектрическую подставку для

55 размещения нагреваемого материала, которая установлена внутри камеры нагрева и закреплена на полочке, выполненной в виде замкнутого по периметрудна камеры нагрева контура из металлических полос, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения

1764190

I áФ5У78

Составитель В.Жил ков

Редактор О.Стенина. Техред М.Моргентал Корректор M.Ïåòðoâà

Заказ 3464 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент",.г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 равномерности нагрева, излучатель выполнен в виде квадратной пластины и расположенной параллельно ей металлической пластины, которая закреплена на внутренней поверхности верхней стенки камеры на- 5 грева, квадратная пластина соединена с отрезком волновода посредством металлического штыря связи, проходящего через отверстие в металлической пластине, и с верхней стенкой камеры нагрева — посредством короткозамы ка ющей перемычки, и ри атом ширина металлических полос равна

i1/8, а расстояние от полочки до дна камеры нагрева составляет А /8, причем в верхней части боковых стенок камеры нагрева выполнены пазы глубиной Л/2, где il — длина волны в камере нагрева.