Свч-печь

 

Изобретение относится к СВЧ-технике и может быть использовано для СВЧ - обработки диэлектрических материалов, в частности нагреваемых продуктов. Сущность изобретения: СВЧ-печь содержит первый источник СВЧ-энергии, выход которого соединен посредством рупорной антенны с камерой нагрева, имеющей круговое поперечное сечение, диэлектрическую подставку для размещения нагреваемых продуктов, установленную в раскрыве рупорной антенны, второй источник СВЧ-энергии, соединенный с передающей линией, расположенной по оси рупорной антенны, излучающий элемент, подключенный к выходу передающей линии и расположенный в камере нагрева над диэлектрической подставкой размещения нагреваемых продуктов. 1 ил.

Изобретение относится к СВЧ-технике и может быть использовано для СВЧ-обработки диэлектрических материалов, в частности пищевых продуктов.

Известны СВЧ-печи, содержащие нагревательную камеру с куполообразной (полусферической) крышкой и подводящим СВЧ-энергию коническим (рупорным) волноводом. Обрабатываемый продукт размещают на подставке, расположенной в раскрыве рупора. Для повышения равномерности нагрева в камере установлены регулировочные элементы или отражающий экран.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является СВЧ-печь, содержащая соосно расположенные камеру нагрева кругового поперечного сечения и рупорную антенну, в раскрыве которой на диэлектрической подставке размещают обрабатываемый продукт. Антенна магнетрона введена в прямоугольный волновод через широкую стенку. Камера нагрева имеет полусферическую крышку. С целью выравнивания напряженности электрического поля в области раскрыва рупора применяют керамические шайбы и короткозамкнутые рамки.

Недостатком известных конструкций является значительная неравномерность нагрева продукта вследствие того, что нагреваемые пищевые продукты в таких конструкциях обращены к потоку подводимой энергии только своей нижней поверхностью. На верхнюю поверхность попадает главным образом лишь часть энергии, оставшаяся после прохождения через нагреваемый продукт и отраженная от куполообразного свода печи. Поэтому с верхней стороны в таких печах нагрев происходит менее интенсивно, чем с нижней стороны.

Целью изобретения является повышение равномерности нагрева.

Для этого в СВЧ-печь, содержащую источник энергии, камеру нагрева кругового поперечного сечения, соосную с ней рупорную антенну, диэлектрическую подставку для размещения нагреваемых продуктов, установленную в раскрыве антенны, введены второй источник энергии, соединенный с передающей линией, расположенной по оси рупорной антенны, и излучающий элемент, подключенный к выходу передающей линии и расположенный в камере нагрева над диэлектрической подставкой для размещения нагреваемых продуктов.

Ввиду того, что конструкция позволяет одновременно от двух источников направлять излучение как на нижнюю поверхность продукта, так и на верхнюю двумя независимыми потоками, продукт будет нагреваться равномернее. Тепловыделение в горизонтальных слоях продуктов зависит от их удаленности от поверхности, на которую падает поток энергии. Оно спадает по мере увеличения расстоянии от поверхности. Поскольку скин-слой составляет величину порядка длины волны, а СВЧ-печи работают в основном на длине волны 12,24 см, то можно считать, что диэлектрические объекты будут практически равномерно нагреваться при высоте около 12 см и менее. Такую высоту имеет большинство приготавливаемых продуктов. Кроме того, можно использовать два источника энергии попеременно и таким образом нагревать продукт то с нижней стороны, то с верхней. Это также улучшает равномерность нагрева и увеличивает срок службы печи вдвое по сравнению с прототипом.

На чертеже изображен пример конструктивного выполнения СВЧ-печи.

СВЧ-печь содержит камеру нагрева, образованную куполообразным колпаком 1 и соосно ему расположенным рупорным волноводом 2, снабженным магнетроном 3. Внутри камеры в раскрыве рупора установлена диэлектрическая подставка 4 для размещения нагреваемых продуктов. Вдоль оси рупора введена коаксиальная линия передачи 5, снабженная на одном конце вторым магнетроном 6, а на противоположном конце штыревым излучателем 7, расположенным над подставкой. Штырь здесь выполнен как продолжение внутреннего проводника коаксиальной линии 5. Излучатель может иметь форму пуговицы, причем пуговицей может служить свод купола 1 при бесконтактном соединении его с внутренним проводником коаксиальной линии 5. Для отделения полости линии от объема камеры нагрева на излучателе 7 предусмотрена диэлектрическая крышка 8. Линиями со стрелками показаны направления электрических составляющих напряженности Е потоков энергии, падающих на верхнюю и нижнюю поверхности продукта.

СВЧ-печь работает следующим образом.

СВЧ-энергия, создаваемая источником 3, поступает в камеру через рупорный волновод 2 и поглощается с нижней поверхности продукта. СВЧ-энергия, поступающая от источника 6 через коаксиальную линию передачи 5, излучается штыревой антенной 7 и поглощается с верхней поверхности продукта.

Формула изобретения

СВЧ-печь, содержащая первый источник СВЧ-энергии, выход которого соединен посредством рупорной антенны с камерой нагрева, имеющей круговое поперечное сечение, диэлектрическую подставку для размещения нагреваемых продуктов, установленную в раскрыве рупорной антенны, отличающаяся тем, что в нее введены второй источник СВЧ-энергии, соединенный с передающей линией, расположенной по оси рупорной антенны, излучающий элемент, подключенный к выходу передающей линии и расположенный в камере нагрева над диэлектрической подставкой для размещения нагреваемых продуктов.

РИСУНКИ

Рисунок 1