Сверхвысокочастотная печь

(53)5 Н 05 В 6/64 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Использование; нагрев и сушка диэлектрических материалов, например пищевыхпродуктов, Сущность изобретения; сверхвысокочастотная печь содержит СВЧ-генератор, подсоединенный через отрезокволновода 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 фоомы,Подобная конструкция СВЧ-печи не обеспечивает равномерный нагрев обрабаты ваемого 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 А/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 - посредством короткозамыкающей перемычки. В верхней части боковых стенок КН выполнены полуволновые пазы. Расстояние от дна КН до полочки А /8 где Х - 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,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 нагреваемого 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 А/8, причем в верхней части боковых стенок камеры нагрева выполнены пазы глубиной А/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 СВЧ- генератору 3. Излучатель выполнен в виде квадратной пластины 4 и расположенной параллельно ей металлической пластины- экрана 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 излуча ющей системой.Для компенсации интерференционныхявлений, возникающих из-за отражения электромагнитных волн от стенок камеры и приводящих к неоднородности поля, в вер хней части боковых стенок камеры нагрева1 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 ми нимальной и составляет значения порядка1,18-1,22, при этом потери на отражения составляют значения порядка 1 фмощности СВЧ-генератора.Таким образом, использование в СВЧ 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 обра батываемого материала. Экспериментальноподтверждено, что относительное изменение энергии СВЧ-колебаний в любой точке рабочего объема СВЧ-печи составляет не более 3 дБ.50 Формула изобретенияСверхвысокочастотная 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 цельюобеспечения1764190 Составитель В.Жил коактор О.Стенина, Техред М,Моргентал Петрова орре Заказ 3464 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент",.г. Ужгород, ул, Гагарина равномерности нагрева, излучатель выполнен в виде квадратной пластины и расположенной параллельно ей металлической пластины, которая закреплена на внутренней поверхности верхней стенки камеры на грева, 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 атом ширина металлических полос равна А/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 А - длина волны в камере нагрева.