DE3803533A1

DE3803533A1 - Domestic microwave appliance

Info

Publication number: DE3803533A1
Application number: DE19883803533
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Beifuss; Rolf H Prof Dr Ing Jansen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-02-05
Filing date: 1988-02-05
Publication date: 1989-08-17
Also published as: DE3803533C2

Abstract

A domestic microwave appliance, the microwave energy being generated by a magnetron 1 and guided by means of a waveguide 2, preferably a rectangular waveguide, to a feed opening 6 of a cooking space and injected therein, characterised in that a harmonic filter 5 is arranged on the waveguide 2, 8, a slot geometry which corresponds to the harmonic to be filtered out being located in the top 4, 9 of the waveguide, as a result of which the microwave energy of the harmonic to be coupled out is fed to the harmonic filter 5 and absorbed therein. It is known to block the fundamental energy and the first harmonic in a microwave-proof manner by means of lambda /4 traps (DE-A 3038138). Harmonic filter arrangements have up to date not been used in domestic microwave appliances. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mikrowellen-Haushaltgerät, wobei die Mikrowellen energie durch ein Magnetron erzeugt und mittels eines Hohlleiters, vorzugsweise Rechteckhohlleiters, zu einer Einspeiseöffnung eines Garraumes geleitet und in die sen eingekoppelt wird.The invention relates to a microwave household appliance, the microwaves energy generated by a magnetron and preferably by means of a waveguide Rectangular waveguide, passed to an infeed opening of a cooking space and into the is coupled.

Es ist bekannt, das Austreten von Mikrowellenenergie bei Mikrowellen-Haushaltgerä ten, so es die Grundwellenenergie betrifft, über Mikrowellenfallen und Mikrowellen dichtungen zu verhindern.It is known to leak microwave energy in microwave domestic appliances ten, as far as the fundamental wave energy is concerned, via microwave traps and microwaves to prevent seals.

Für die erste Oberwelle werden teilweise ebenfalls λ/4- Fallen angeordnet (DE-OS 30 38 138). Um die durch die Oberwellenanteile einge brachten Mikrowellenenergiemengen an Störstrahlung geringer als die zugelassenen Energiewerte zu halten, also die Mikrowellen-Haushaltgeräte oberwellendicht auszu führen, bedarf es spezifischer Methoden.For the first harmonic, λ / 4 traps are also sometimes arranged (DE-OS 30 38 138). In order to keep the amount of interfering radiation of microwave energy brought in by the harmonic components lower than the permitted energy values, i.e. to make the microwave household appliances harmonic, special methods are required.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Mikrowellen-Haushaltgeräte bezüglich der durch die Oberwellenanteile eingebrachten Mikrowellenenergiemengen mikrowellendicht aus zuführen.The object of the invention is therefore to microwave household appliances in terms of the harmonic components introduced microwave energy amounts microwave-tight respectively.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekenn zeichnet, daß ein Oberwellenfilter auf den Hohlleiter angeordnet ist, wobei sich in der Hohlleiterdecke eine der auszufilternden Oberwelle entsprechende Schlitzgeome trie befindet, wodurch die Mikrowellenenergie der auszukoppelnden Oberwelle dem Oberwellenfilter zugeführt und in diesem absorbiert wird. The arrangement according to the invention for solving this problem is characterized records that a harmonic filter is arranged on the waveguide, with in the waveguide ceiling has a slot geome corresponding to the harmonic to be filtered out Trie is located, whereby the microwave energy of the harmonic to be decoupled Harmonic filter is supplied and absorbed in this.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird ein unkonventionelles Filterproblem ge löst, da im Sperrbereich der vierten, fünften, sechsten und siebten Oberwelle mehr als zehn verschiedene Wellentypen im Hohlleiter ausbreitungsfähig sind und durch die Magnetron-Einkopplung auch angeregt werden.The arrangement according to the invention creates an unconventional filter problem solves because in the restricted area of the fourth, fifth, sixth and seventh harmonic more than ten different wave types are capable of spreading in the waveguide and can also be excited by the magnetron coupling.

Das realisierte Oberwellenfilter ist zur Vermeidung von Resonanzen zwischen Magne tron und Filtereingang als Absorptionfilter ausgeführt. Dadurch wirkt sich eine un terschiedliche Eingangs- und Ausgangsimpedanz des Hohlleiters nicht auf die Dämp fungseigenschaften des Filters aus und das Filterverhalten wird unempfindlicher ge genüber konstruktiven Änderungen oder Toleranzen auf der Quell- und Lastseite.The harmonic filter implemented is to avoid resonance between magne tron and filter input designed as absorption filters. This affects an un Different input and output impedance of the waveguide does not affect the dampers properties of the filter and the filter behavior becomes less sensitive compared to design changes or tolerances on the source and load side.

Das Grundprinzip des Filters besteht in der selektiven Auskopplung der Oberwellen energie aus dem Hohlleiter durch eine angepaßte Schlitzgeometrie und die Absorp tion der Oberwellenenergie außerhalb des Hohlleiters im Oberwellenfilter, ohne die Grundwellenenergie zu beeinflussen.The basic principle of the filter is the selective decoupling of the harmonics Energy from the waveguide through an adapted slot geometry and the absorber tion of the harmonic energy outside the waveguide in the harmonic filter, without the To influence fundamental wave energy.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.Advantageous embodiments of the invention are contained in the subclaims.

Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnung nä her beschrieben. Es zeigtEmbodiments according to the invention are nä below with reference to the drawing described here. It shows

Fig. 1 eine Oberwellenfilteranordnung auf einem Hohlleiter, der von einem Magnetron gespeist wird und die Mikrowellenenergie über eine Einspei seöffnung in den Garraum leitet, Fig. 1 is a harmonic filter arrangement on a waveguide that is fed by a magnetron and the microwave energy over a Einspei seöffnung passes into the cooking chamber,

Fig. 2 eine Oberwellenfilteranordnung auf einem querschnitt-verjüngten Hohl leiter, Fig. 2 is a harmonic filter array on a cross-sectional tapered waveguide,

Fig. 3 eine weitere Oberwellenfilteranordnung auf einem querschnitt-verjüngten Hohlleiter, Fig. 3 shows a further harmonic filter arrangement tapered cross-section-on a waveguide,

Fig. 4 ein Oberwellenfilter mit sechs Oberwellenfiltereinheiten, Fig. 4, a harmonic filter having six harmonic filter units,

Fig. 5 ein Oberwellenfilter mit acht Oberwellenfiltereinheiten, Fig. 5 is a harmonic filter with eight harmonic filter units,

Fig. 6 ein Oberwellenfilter mit vier Oberwellenfiltereinheiten. Fig. 6 shows a harmonic filter with four harmonic filter units.

Gemäß der Anordnung nach Fig. 1 wird durch ein Magnetron 1 zu einem Hohlleiter 2 die Mikrowellenenergie eingespeist. Die vom Magnetron 1 angeregten und im Hohlleiter 2 ausbreitungsfähigen Wellentypen werden durch den Hohlleiter 2 fortge leitet. Über Einkoppelschlitzpaare 3, die sich in der Hohlleiterdecke 4 befinden, wird ein der Schlitzgeometrie entsprechender Oberwellenenergieanteil einem Oberwellen filter 5 zugeführt. Die Grundwellenenergie wird ungedämpft durch eine Einspeiseöff nung 6 in einen Garraum eingeleitet.According to the arrangement according to FIG. 1, the microwave energy is fed through a magnetron 1 to a waveguide 2 . The wave types excited by the magnetron 1 and capable of propagation in the waveguide 2 are passed through the waveguide 2 . Via coupling pairs 3 , which are located in the waveguide ceiling 4 , a harmonic energy component corresponding to the slot geometry is fed to a harmonic filter 5 . The fundamental wave energy is introduced undamped through a feed opening 6 into a cooking chamber.

Gemäß der Anordnung nah Fig. 2 und Fig. 3 ist das Oberwellenfilter 5 auf ei nem durch eine Abschrägung 7 querschnitts-verjüngten Hohlleiter 8 angeordnet. Die Hohlleiterdecke 9 trägt das mit Absorbern 10 ausgestattete Oberwellenfilter 5, das aus sechs Oberwellenfiltereinheiten 11 besteht. Die Absorption der ausgekoppelten Oberwellenenergie gelingt mit steigender Anzahl von Oberwellenfiltereinheiten 11 desto vollständiger. Für jede Oberwellenfiltereinheit 11 ist ein Einkoppelschlitzpaar 3 notwendig.According to the arrangement close Fig. 2 and Fig. 3, the harmonic filter 5 is disposed on egg nem by a bevel 7 cross-sectional tapered hollow conductor 8. The waveguide ceiling 9 carries the harmonic filter 5 equipped with absorbers 10 , which consists of six harmonic filter units 11 . The absorption of the decoupled harmonic energy is more complete with increasing number of harmonic filter units 11 . A pair of coupling slots 3 is necessary for each harmonic filter unit 11 .

Gemäß der Anordnung nach Fig. 4 besteht das Oberwellenfilter 5 aus sechs Ober wellenfiltereinheiten 11. Jede Oberwellenfiltereinheit 11 besitzt zwei Absorber 10, die als Keilabsorber ausgebildet sind. Die Einkopplung der Oberwellenenergie in die Oberwellenfiltereinheit 11 erfolgt über die Einkoppelschlitzpaare 3.According to the arrangement of FIG. 4, the harmonic filter 5 of six harmonic filter units 11. Each harmonic filter unit 11 has two absorbers 10 which are designed as wedge absorbers. The harmonic energy is coupled into the harmonic filter unit 11 via the coupling slot pairs 3 .

Der Oberwellenfilteraufbau gemäß der Anordnung nach Fig. 5 entspricht der An ordnung nach Fig. 4 prinzipiell. Die Anordnung nach Fig. 5 zeigt, unter Beibehal tung eines gleichen Aufbaus der Oberwellenfiltereinheit 11 wie in Anordnung nach Fig. 4, ein aus acht Oberwellenfiltereinheiten 11 bestehendes Oberwellenfilter 5.1. The harmonic filter construction according to the arrangement of FIG. 5 corresponds to an arrangement, according to Fig. 4 in principle. The arrangement according to FIG. 5 shows, while maintaining the same structure of the harmonic filter unit 11 as in the arrangement according to FIG. 4, an harmonic filter 5.1 consisting of eight harmonic filter units 11 .

Die Schlitzgeometrie ist für die vierte Oberwelle ausgelegt. Dabei liegt die Schlitz länge bei (11-12) mm λ/2 für die vierte Oberwelle, die Schlitzbreite beträgt 2,5 mm. Die Schlitze haben einen Abstand von (6-7) mm, was λ/4 der vierten Ober welle entspricht.The slot geometry is designed for the fourth harmonic. The slot length is (11-12) mm λ / 2 for the fourth harmonic, the slot width is 2.5 mm. The slots are at a distance of (6-7) mm, which corresponds to λ / 4 of the fourth harmonic.

Gemäß der Anordnung nach Fig. 6 besteht das Oberwellenfilter 5.2 aus vier Ober wellenfiltereinheiten 11.1. Jede Oberwellenfiltereinheit 11.1 besitzt vier Absorber 10 und ein Einkoppelschlitzpaar 3.1. Die Sclitzgeometrie ist für die erste Oberwelle ausgelegt. Die Schlitzlänge beträgt mit 30 mm etwa λ/2 der ersten Oberwelle. Aus konstruktiven Gründen beträgt der Abstand der Einkoppelschlitze 7,5 mm, also etwa λ/8 der ersten Oberwelle.According to the arrangement of FIG. 6 is 5.2, the harmonic filters of four harmonic filter units 11.1. Each harmonic filter unit 11.1 has four absorbers 10 and a coupling slot pair 3.1 . The slot geometry is designed for the first harmonic. The slot length of 30 mm is approximately λ / 2 of the first harmonic. For design reasons, the distance between the coupling slots is 7.5 mm, i.e. about λ / 8 of the first harmonic.

Die Oberwellenfilter 5, 5.1 und 5.2 sind grundsätzlich als Absorptionsfilter für die erste bis sechste Oberwelle der Magnetrongrundwelle von 2,455 GHz anwendbar. Die Schlitzgeometrie verlangt Resonanzschlitze von etwa λ/2 der auszukoppelnden Oberwelle bei Schlitzbreiten von (2,5-4) mm und Schlitzabständen von λ/4 bis λ/8. Die Anzahl der Oberwellenfiltereinheit liegt dabei zwischen vier und acht. Die einheitlich verwendeten Absorber bestehen aus einem hitzefesten Dämpfungsma terial, wie Karbonyleisen oder Siliziumkarbit, besitzen Keilform und sind an der Decke der Oberwellenfiltereinheit befestigt. Die Mikrowellenenergie wird reflexions frei absorbiert.The harmonic filters 5, 5.1 and 5.2 can basically be used as absorption filters for the first to sixth harmonics of the magnetron fundamental wave of 2.455 GHz. The slot geometry requires resonance slots of approximately λ / 2 of the harmonic to be coupled out with slot widths of (2.5-4) mm and slot spacing of λ / 4 to λ / 8. The number of harmonic filter units is between four and eight. The absorbers used consist of a heat-resistant damping material such as carbonyl iron or silicon carbide, have a wedge shape and are attached to the ceiling of the harmonic filter unit. The microwave energy is absorbed without reflection.

Der querschnitt-verjüngte Hohlleiter ermöglicht den Aufbau einer universellen Ober wellenfiltereinheit, da durch den auf ¹/₃ des Ausgangswertes reduzierten Hohlleiter nur noch Wellen vom Typ Hno, n ungerade, ausbreitungsfähig sind. Die Störung der Grundwelle im Bereich des querschnitt-verjüngten Hohlleiter wird durch die opti mierten Abschrägungen vermieden. Der verjüngte Hohlleiter besitzt die Maße:
Breite = 87 mm, Höhe = 10 mm, Länge = 100 mm; die Oberwellenfilter sind damit mit einer Breite von 87 mm und einer Länge von 100 mm festgelegt.The cross-sectional tapered waveguide allows wave filter unit to build a universal upper because only waves of type ent, n is odd, are able to propagate through the reduced to ^_1/3 of the initial value waveguide. The disturbance of the fundamental wave in the area of the cross-section tapered waveguide is avoided by the optimized bevels. The tapered waveguide has the dimensions:
Width = 87 mm, height = 10 mm, length = 100 mm; the harmonic filters are thus fixed with a width of 87 mm and a length of 100 mm.

Claims

1. Microwave household appliance, the microwave energy being generated by a magnetron ( 1 ) and guided by means of a waveguide ( 2 ), preferably a rectangular waveguide, to an infeed opening ( 6 ) of a cooking space and coupled into it, characterized in that a harmonic filter ( 5 ) is arranged on the waveguide ( 2, 8 ), wherein in the waveguide ceiling ( 4, 9 ) there is a slot geometry corresponding to the harmonic to be filtered out, where through the microwave energy of the harmonic to be coupled out, the harmonic filter ( 5 ) is supplied and absorbed therein .

2. Microwave household appliance according to claim 1, characterized in that the harmonic filter ( 5 ) on the waveguide ceiling ( 9 ) of a cross-section tapered waveguide ( 8 ) is arranged.

3. Microwave household appliance according to claim 1 and 2, characterized in that the cross-sectional tapering of the waveguide ( 8 ) by lowering the Hohllei terdecke ( 4 ) by means of a 45 ° bevel ( 7 ) to the level of the waveguide ceiling ( 9 ) and that the cross-sectional tapered waveguide ( 8 ) has a third of the cross-sectional area of the waveguide ( 2 ).

4. Microwave household appliance according to claim 1 and 2, characterized in that the slot geometry for each harmonic filter unit ( 11 ) consists of a coupling slot pair ( 3 ), the slots λ / 4 apart from one another in the waveguide cover ( 9 ) of the waveguide ( 8 ), symmetrical to the center of the harmonic filter unit ( 11 ) and orthogonal to the length of the waveguide ( 8 ), are arranged, the slot length λ / 2 and the slot width λ / 8.

5. Microwave household appliance according to claim 1 and 4, characterized in that in the harmonic filter ( 5 ) at least four harmonic filter units ( 11 ), each with a coupling slot pair ( 3 ) and at least two absorption wedges ( 10 ), are arranged.

6. Microwave household appliance according to claim 1 and 5, characterized in that the harmonic filter ( 5 ) consists of six harmonic filter units ( 11 ), each with egg nem coupling slot pair ( 3 ) and two absorption wedges ( 10 ).

7. Microwave household appliance according to claim 1 and 5, characterized in that the harmonic filter ( 5.1 ) consists of eight harmonic filter units ( 11 ), each with a coupling slot pair ( 3 ) and two absorption wedges ( 10 ).

8. Microwave household appliance according to claim 1 and 5, characterized in that the harmonic filter ( 5.2 ) consists of four harmonic filter units ( 11.1 ), each with a coupling slot pair ( 3.1 ) and four absorption wedges ( 10 ).