專利名稱：微波爐腔體的微波饋送裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波爐腔體中的微波饋送方法，其使用一個(gè)在腔體壁中制成的細(xì)長(zhǎng)的耦合槽，所述槽由和其在外部相連的波導(dǎo)裝置供給微波。
用于上述的這種微波饋送的耦合槽的尺寸經(jīng)常引起許多問(wèn)題。要實(shí)現(xiàn)好的固定，即實(shí)現(xiàn)在饋送波導(dǎo)裝置和腔體壁之間的好的電接觸，便可能成為問(wèn)題，這是因?yàn)辄c(diǎn)焊裝置的不可進(jìn)入性而引起的，點(diǎn)焊裝置在制造期間必須被插入槽開(kāi)口內(nèi)部和槽開(kāi)口的后方，以便把波導(dǎo)裝置通過(guò)點(diǎn)焊焊接到腔體上。如同所理解的那樣，這受到結(jié)構(gòu)的限制。
由于微波在技術(shù)上的原因，通常需要饋送波導(dǎo)裝置的寬度(被稱為a尺寸)被保持在整個(gè)槽區(qū)域，盡管選擇的耦合槽的寬度(a尺寸)大大小于波導(dǎo)裝置的a尺寸。由于和制造有關(guān)所需的板彎曲而需要點(diǎn)焊，以及由于在和位于各個(gè)槽端部和與波導(dǎo)裝置相連的側(cè)壁連接之間的區(qū)域中并與槽相鄰的腔體壁板中的傳導(dǎo)電流的集中，這可能引起問(wèn)題。當(dāng)使用TE10型場(chǎng)時(shí)，尤其表明所述的電流集中和被稱為H型的簡(jiǎn)單的耦合槽有關(guān)。
本發(fā)明的主要目的在于使得通過(guò)相對(duì)更小的耦合槽進(jìn)行微波饋送成為可能，同時(shí)基本上實(shí)現(xiàn)通過(guò)小的a尺寸的(耦合)槽可以提供的那類場(chǎng)型式，盡管使用的饋送波導(dǎo)裝置比使用的耦合槽具有大得多的a尺寸。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，基本上消除上述的問(wèn)題。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，針對(duì)腔體壁中的耦合槽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及饋送波導(dǎo)裝置和腔體壁的連接，使得能夠利用增加的柔性進(jìn)行微波饋送。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，針對(duì)在槽區(qū)域中的壁電流分布的影響，使得提供附加的結(jié)構(gòu)自由度的微波饋送成為可能，并借以提供對(duì)于某些載荷的腔體激勵(lì)和加熱方式。
上述目的是通過(guò)具有權(quán)利要求中所述的特征的裝置和方法實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的根據(jù)在于，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，利用簡(jiǎn)單的裝置可以改變?cè)谇惑w壁區(qū)域中的電流分布，所述腔體壁區(qū)域位于微波輻射槽部分的向外向著饋送波導(dǎo)裝置的各個(gè)側(cè)壁之每側(cè)上。按照本發(fā)明，通過(guò)在輻射槽部分的所述區(qū)域開(kāi)槽，借以使得在沒(méi)有開(kāi)槽時(shí)存在的電流通路被切斷，因而導(dǎo)致更均勻的電流分布，而不會(huì)在相關(guān)區(qū)域發(fā)生電流集中。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種改變的電流分布不會(huì)給腔體場(chǎng)的激勵(lì)帶來(lái)不利影響，但是，卻大大減少了過(guò)熱的危險(xiǎn)和在相關(guān)區(qū)域中主要的電流損耗。此外，利用基本結(jié)構(gòu)作為起點(diǎn)，可以利用所述作用有利地調(diào)整腔體的激勵(lì)和加熱方式以及匹配阻抗。換句話說(shuō)，可以獲得額外的自由度。
按照本發(fā)明開(kāi)的槽可以看作是輻射耦合槽的一延伸結(jié)構(gòu)，即其主要部分的延伸，并以這樣方式實(shí)現(xiàn)，使得從由開(kāi)槽而得到的額外的槽區(qū)域不能得到可觀的進(jìn)入腔體的微波輻射。換句話說(shuō)，這些附加的槽區(qū)域?qū)⒕哂旭詈喜壑椛渲鞅砻娴妮o助表面的性質(zhì)，因而這些槽被作得窄，即具有小的高度或橫向尺寸。這是可能的，因?yàn)橐绯龅奈ｋU(xiǎn)是極小的，這是由于電場(chǎng)(在槽平面內(nèi))是在相關(guān)區(qū)域中的最低水平，并且向著例如用于TE10型電場(chǎng)的耦合槽的主要輻射部分增加。
在每個(gè)輔助槽表面的后面，在饋送波導(dǎo)中形成一個(gè)“容腔”，其根據(jù)幾何形狀，將構(gòu)成一個(gè)感性或容性部件，以及一個(gè)在輔助槽表面的腔體壁和相對(duì)的波導(dǎo)壁之間的容性跨距。從該波導(dǎo)看來(lái)，假如所述容腔至少基本上閉合，即假如額外的開(kāi)槽不存在，該容腔將起作用。這使得可以改變耦合槽的場(chǎng)型式和關(guān)于波導(dǎo)之傳播方式的波阻抗。
關(guān)于在腔體和波導(dǎo)裝置之間所需的電接觸，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明可提供較好的制造機(jī)會(huì)以利用相互間隔進(jìn)行點(diǎn)連接。這消除了在波導(dǎo)裝置和腔體板之間的微波泄漏。在這種連接中，還有一點(diǎn)重要的是注意到當(dāng)涉及到TE10型的微波場(chǎng)時(shí)，可以在輔助槽區(qū)域產(chǎn)生的功率通量密度相對(duì)地說(shuō)非常小，這進(jìn)一步解決了泄漏的問(wèn)題。
按照本發(fā)明的第一方面，提供一種用于微波爐之腔體的微波饋送裝置，其包括一在腔體壁中制成的細(xì)長(zhǎng)的耦合槽和一與腔體壁連接的外部波導(dǎo)裝置，耦合槽在各個(gè)槽的端部具有槽延伸部分，其相對(duì)于耦合槽的主要部分的b尺寸具有相當(dāng)小的高度或橫向尺寸。在這種連接結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的特征是耦合槽的主要部分的a尺寸和槽延伸部分的長(zhǎng)度尺寸一起基本上適應(yīng)于被連接的波導(dǎo)裝置的a尺寸。
有利的是，耦合槽具有一基本上為矩形的主要部分，在每個(gè)短的端部，從該主要部分伸出槽延伸部分。槽延伸部分可以具有基本上恒定的橫向尺寸，即具有基本上為矩形的形狀，此外，或者沿著離開(kāi)耦合槽的主要部分的方向具有一減少的橫向或高度尺寸。
最好是，至少在耦合槽的主要部分和各個(gè)槽延伸部分之間的上部過(guò)渡部分處，腔體壁的槽邊緣在壁平面內(nèi)被弄成圓弧狀的。這使得形成一種類似于“掛簾”槽的結(jié)構(gòu)。
雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)適宜的是，各個(gè)槽延伸部分可制成直接向外凸出的并從耦合槽之主要部分的下邊緣區(qū)域延伸的延伸部分，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，槽的延伸部分可被設(shè)置在相對(duì)于槽的不同高度上，例如在頂部(反的“掛簾”結(jié)構(gòu))，或在槽的中點(diǎn)對(duì)稱地設(shè)置。
對(duì)于2450MHz的家用微波爐，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，一般比槽延伸部分的橫向尺寸大約大10倍的有效的槽橫向尺寸，即b尺寸，是合適的。
按照本發(fā)明的第二方面，提供一種用于通過(guò)細(xì)長(zhǎng)的耦合槽向微波爐的腔體內(nèi)饋送微波的方法，所述耦合槽通過(guò)外部波導(dǎo)裝置饋入微波，該方法使用一種耦合槽，其有效的a尺寸明顯小于波導(dǎo)的a尺寸，所述方法包括通過(guò)使耦合槽的主要部分的每個(gè)端部連接一槽延伸部分以使耦合槽適用于波導(dǎo)裝置和所需的腔體激勵(lì)，所述槽延伸部分的橫向尺寸明顯小于耦合槽的主要部分的b尺寸；槽延伸部分的尺寸要被選擇設(shè)置，使得不能直接接收到從槽延伸部分進(jìn)入腔體的可觀的微波輻射。
一個(gè)優(yōu)選的特征是，槽延伸部分的范圍被這樣確定，使得加上耦合槽的主要部分的a尺寸，它們基本上適應(yīng)于所連接的波導(dǎo)的a尺寸。
應(yīng)當(dāng)理解，在根據(jù)給定的槽主要部分的基本結(jié)構(gòu)配置槽延伸部分之后，可以通過(guò)調(diào)節(jié)主要部分的尺寸，尤其是其a尺寸與/或b尺寸，使微波饋送進(jìn)一步適應(yīng)于現(xiàn)有的條件。
下面參照附圖通過(guò)一個(gè)實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。


圖1是在微波爐腔體側(cè)壁中的一耦合槽的垂直局部示意圖，該圖是從腔體內(nèi)部取的；圖2是沿圖1的線II-II取的局部垂直截面圖。
圖1和圖2說(shuō)明在不同于常規(guī)的家用微波爐中按照本發(fā)明的耦合槽的構(gòu)型的例子。耦合槽1被設(shè)置在腔體壁4的下部的沖制的(從腔體室2的內(nèi)部看)矩形槽壁區(qū)域3內(nèi)。耦合槽1包括一矩形的主要部分5，在其下部具有向每側(cè)延伸的矩形槽延伸部分6，7。在各個(gè)槽延伸部分6，7和主槽部分5之間的連接處并在頂部被弄圓，如圖中8，9所示。該槽延伸部分6，7基本上延伸至置于后部的饋送波導(dǎo)裝置的側(cè)壁處，該側(cè)壁由虛線10，11表示。波導(dǎo)裝置的寬度，即其a尺寸av相應(yīng)于沖壓區(qū)域3的寬度。耦合槽的有效的a尺寸是as，即主要部分5的寬度。主要部分的b尺寸在圖1中用b表示。
除去所示的側(cè)壁10，11，饋送波導(dǎo)裝置具有一前壁13，其和腔體壁4通過(guò)通電流連接，并緊隨腔體壁4，以及后壁14，其最下方的部分傾斜地向下向前并在耦合槽1的下方延伸，同時(shí)形成槽的直的下邊緣19，并和腔體底的下邊緣15相連。
如圖2所示，一個(gè)專用容腔17構(gòu)有一個(gè)在每個(gè)槽延伸部6，7后方的電容跨距C，并位于波導(dǎo)裝置的后壁14和具有位于后方的前波導(dǎo)裝置壁13的壁區(qū)域3(見(jiàn)圖1)的“窗簾狀”部分之間，所述波導(dǎo)裝置壁13位于槽延伸的上方。如上所述，由所述容腔提供的構(gòu)型將影響微波條件。
波導(dǎo)裝置通過(guò)許多點(diǎn)焊和腔體相連。波導(dǎo)的側(cè)壁10和11通過(guò)垂直行的點(diǎn)焊21，22和波導(dǎo)的前壁13相連(并借以直接和腔體壁4相連)。在底部，波導(dǎo)裝置的前壁13通過(guò)水平行的點(diǎn)焊23和位于主槽部分5的上邊緣上方的壁區(qū)域3相連。最后，波導(dǎo)裝置的后壁14的下端部25和重疊的腔體底部15通過(guò)水平行點(diǎn)焊(其中一個(gè)由27表示)相連，所述水平點(diǎn)焊沿著整個(gè)壁區(qū)域3即沿著波導(dǎo)裝置的整個(gè)寬度延。
上述的所有點(diǎn)焊從制造的觀點(diǎn)看來(lái)是容易實(shí)現(xiàn)的，并且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)能夠提供足夠的電接觸和密封而防止微波泄漏。在這種結(jié)構(gòu)中，特別感興趣的是，在壁區(qū)域3的“窗簾部分”內(nèi)沒(méi)有點(diǎn)焊也尚未發(fā)現(xiàn)引起任何問(wèn)題。當(dāng)無(wú)點(diǎn)焊延伸小于1/4自由波導(dǎo)長(zhǎng)度時(shí)尤其如此。
利用保護(hù)板以通常的方式蓋住耦合槽是合適的，例如圖2中31所示的云母板。這種板的尺寸使得其密封地和沖壓壁區(qū)域3配合，同時(shí)和腔體底15相連，以提供均勻的腔體壁和有吸引力的總體外觀。保護(hù)板31借助于螺釘被合適地固定，螺釘被固定在壁區(qū)域3中的孔33中，同時(shí)借以實(shí)現(xiàn)在腔體壁4和位于后方的波導(dǎo)壁13之間的額外連接和電接觸。
按照?qǐng)D1和圖2的打算用于家庭的微波爐的尺寸的例子如下波導(dǎo)裝置的A尺寸大約為105mm；耦合槽的A尺寸大約為80mm；槽延伸部分的長(zhǎng)度大約為13mm；槽延伸部分的高度大約為2mm。
權(quán)利要求
1.一種用于微波爐之腔體的微波饋送裝置，其包括一在腔體壁中制成的細(xì)長(zhǎng)的耦合槽和一與腔體壁連接的外部波導(dǎo)裝置，其特征在于，耦合槽在各個(gè)槽端部具有一槽延伸部分，所述延伸部分具有一相對(duì)于耦合槽的主要部分的b尺寸明顯小的橫向尺寸。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，耦合槽具有基本上為矩形的主要部分，從該主要部分形成槽延伸部分。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述槽延伸部分具有基本上為矩形的形狀。
4.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，槽延伸部分沿著離開(kāi)耦合槽的主要部分的方向具有減小的橫向尺寸。
5.如前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，腔體壁的槽邊緣在壁平面中并至少在耦合槽的主要部分和各個(gè)槽延伸部分之間的上方過(guò)渡部分處被倒圓。
6.如前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，耦合槽的主要部分的a尺寸加上槽延伸部分的長(zhǎng)度尺寸適應(yīng)于被連接的波導(dǎo)裝置的a尺寸。
7.如前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，各個(gè)槽延伸部分構(gòu)成從耦合槽的主要部分的下邊緣區(qū)域直接向外凸出的延伸部分。
8.如前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，耦合槽的主要部分具有一般比槽延伸部分的橫向尺寸大10倍的b尺寸。
9.一種用于通過(guò)細(xì)長(zhǎng)的耦合槽向微波爐的腔體內(nèi)饋送微波的方法，耦合槽通過(guò)外部波導(dǎo)裝置饋入微波，該方法使用其有效的a尺寸明顯小于波導(dǎo)裝置的a尺寸的耦合槽，其特征在于，所述方法包括通過(guò)使耦合槽的主要部分的各個(gè)端部連接一槽延伸部分，使耦合槽適用于波導(dǎo)裝置和所需的腔體激勵(lì)，所述槽延伸部分的橫向尺寸明顯小于耦合槽的主要部分的b尺寸。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，使槽延伸部分具有這樣一個(gè)范圍，使得加上耦合槽的主要部分的a尺寸，它們基本上適應(yīng)于被連接的波導(dǎo)裝置的a尺寸。
11.如權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，在構(gòu)成槽延伸部分之后，調(diào)整耦合槽的主要部分的尺寸，尤其是a尺寸。
12.如權(quán)利要求9，10或11所述的方法，其特征在于，如此選擇槽延伸部分的尺寸，使得不能直接接收到從槽延伸部分進(jìn)入腔體的可觀的微波輻射。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種借助于通過(guò)波導(dǎo)裝置饋入微波的耦合槽(1)向微波爐腔體饋送微波的裝置和方法。波導(dǎo)裝置的a尺寸明顯大于槽的有效的a尺寸。所述槽包括輻射的主要槽部分(5)和在槽的各個(gè)側(cè)部從槽伸出的槽延伸部分(6,7),所述延伸部分具有比主要槽部分的b尺寸小得多的橫向尺寸。
文檔編號(hào)H05B6/70GK1247686SQ98802486
公開(kāi)日2000年3月15日 申請(qǐng)日期1998年2月9日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月13日
發(fā)明者P·－O·里斯曼, D·卡爾松, U·諾爾德 申請(qǐng)人:惠而浦有限公司