DE1195884B

DE1195884B - Hochfrequenzofen fuer Hochfrequenzerhitzung mit Ultrahochfrequenzschwingungen

Info

Publication number: DE1195884B
Application number: DEN22239A
Authority: DE
Inventors: Peke Jan De Vries; Jacobus Bernardus Visser
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1961-10-25
Filing date: 1962-10-20
Publication date: 1965-07-01
Also published as: GB1010922A; ES281795A1; NL113797C; US3196242A; CH435493A; DK104896C

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

H 05 b

Deutsche Kl.: 21h-12

Nummer: 1195 884

Aktenzeichen: N 22239 VIII d/21 h

Anmeldetag: 20. Oktober 1962

Auslegetag: 1. Juli 1965

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochfrequenzofen für Hochfrequenzerhitzung mit Ultrahochfrequenzschwingungen, z. B. im Dezimeter oder Zentimeterbereich, der einen Ultrahochfrequenzgenerator enthält, dessen Ausgangskreis mit einem durch Metallwände umschlossenen Erhitzungsraum gekoppelt ist, der mit einer Einführöffnung zur Einführung der zu erhitzenden Gegenstände in den Erhitzungsraum und mit einer Tür versehen ist, die in geschlossenem Zustand den Erhitzungsraum durch eine Metallwand verschließt und außerhalb der Einführöffnung mit einer am Erhitzungsraum angebrachten Verschlußwand eine Abdichtung gegen die auftretende Streustrahlung bildet, insbesondere zur Zubereitung von Speisen, z. B. für den Hausbedarf oder für Gaststätten.

Bei solchen Hochfrequenzöfen muß der Abdichtung für die aus dem Hochfrequenzofen austretende Streustrahlung besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden, weil die austretende Streustrahlung bei zu großer Leistung für das Bedienungspersonal gesundheitsschädlich ist, wobei insbesondere die Netzhaut gefährdet ist. Zur Zeit ist der zulässige Grenzwert so angesetzt, daß die Leistung der austretenden Streustrahlung weniger als 10 mW/cm² sein muß.

Es ist bereits bekannt, zur Verringerung der austretenden Streustrahlung die außerhalb des Erhitzungsraumes liegende Türwand zusammen mit der am Erhitzungsraum angebrachten Schließwand als A/4-Abdichtung auszubilden; aber bei dieser Anordnung wird infolge des wellenlängenabhängigen Charakters der Türabdichtung kein vollständiger Schutz vor den verschiedenen im Erhitzungsraum auftretenden Wellentypen (Moduln) erhalten.

Hochfrequenzofen für Hochfrequenzerhitzung
mit Ultrahochfrequenzschwingungen

Anmelder:

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,

Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

PekeJandeVries,

Jacobus Bernardus Visser, Drachten

(Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 25. Oktober 1961 (270 618) - -

wand an die Schließwand gesorgt werden, denn wenn sich infolge von Verunreinigung oder Beschädigung zwischen diesen Wänden eine schlitzförmige Öffnung mit einer Breite von nur wenigen Millimeter ergibt, steigt die austretende Streustrahlung auf ein Vielfaches des zulässigen Grenzwertes an. Zudem muß diese Abdichtung zur Erfüllung der Anforderungen der Hygiene bei der Zubereitung von Speisen für eine

Bei einem anderen Hochfrequenzofen hat man ver- 35 zweckmäßige Reinigung leicht zugänglich sein, was sucht, eine Abdichtung dadurch zu erhalten, daß zwi- durch die angewandte Gestaltung bei den bekannten

sehen der Türwand und der Schließwand ein metallischer Kontakt hergestellt wird, z. B. durch die Anbringung eines nachgiebigen Abdichtungsringes aus Metall oder metallisiertem Gummi, aber auch hierbei besteht keine Gewißheit, daß die austretende Streustrahlung unter dem gestellten Grenzwert liegt, weil nämlich infolge von Verunreinigung, z. B. durch Fettbeschlag bei der Zubereitung von Speisen, ein guter metallischer Kontakt ernstlich gestört wird.

Zum Erzielen einer wirkungsvollen Abdichtung für die austretende Str^ustrahlung unter dem Grenzwert von 10 mW/cm² müssen besondere Anforderungen gestellt werden, ditl durch die in der Praxis hinzukommenden Anforderungen erheblich erschwert werden. Zum Beispiel muß bei den erwähnten Abdichtungen stets für einen genauen Anschluß der Tür-Bauarten nur in beschränktem Maße der Fall ist.

Die Erfindung bezweckt, bei einem Hochfrequenzofen vom anfangs geschilderten Typ eine neue Konzeption der Abdichtung gegen austretende Streustrahlung zu schaffen, die sich bei beachtlicher baulicher Einfachheit und sich daraus ergebenden einfachen und zweckmäßigen Reinigungsmöglichkeiten dadurch auszeichnet, daß unter allen Umständen eine wirkungsvolle Abdichtung erzielt wird.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der außerhalb der Einführöffnung zur Abdichtung dienenden Wände in einer Richtung von der Einführöffnung weg als zwei aufeinanderfolgende, die Einführöffnung umgebende Abdichtungsleisten ausgebildet ist, die sich im geschlossenen Zustand der Tür praktisch in einer

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Ebene unmittelbar an die gegenüberliegende Wand trische Erhitzung der auf der dielektrischen Platte 12 anschließen, wobei die an die Einführöffnung an- angeordneten zu erhitzenden Gegenstände 11, z.B. grenzende Abdichtungsleiste aus Metall und die nach- einer Schüssel mit Speisen, wobei die Gleichmäßigfolgende Abdichtungleiste aus einem dielektrischen keit der dielektrischen Erhitzung durch einen im Material mit einem darin angebrachten pulverigen, 5 Hohlleiter 7 über der Emkopplungsöffnung 8 liegendie Ultrahochfrequenzschwingungen absorbierenden den Feldrührer 17 (field stirrer) gefördert wird, der Stoff besteht. von einem in der Figur nicht näher dargestellten An-

AIs das dielektrische Material können vorteilhaft triebsmotor angetrieben wird. Um dabei die durch die Kunststoffe, insbesondere Kunstharze, z. B. Epoxy- Türwand und die Wände des Erhitzungsraumes 4 harze, Ureum- oder Phenolharze und Polyesterharze, io austretende Streustrahlung zu verringern, ist auf oder keramische Stoffe Verwendung finden, während diesem eine Schließwand 18 angebracht, die zusamals das die Ultrahochfrequenzstrahlung absorbierende men mit der Wand der Tür 14 außerhalb der EinMaterial pulveriges Graphit besonders günstige Er- führöffnung 10 auf nachstehend näher erläuterte gebnisse liefert. Weise eine Abdichtung für die austretende Streu-

Die Erfindung und ihre Vorteile werden nach- 15 strahlung bildet,

stehend an Hand der Figuren näher erläutert. Die Erfindung schafft eine bemerkenswert einfache

F i g. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch den Hoch- und dabei besonders wirkungsvolle Abdichtungskon-

frequenzofen nach der Erfindung, während in struktion, die darin besteht, daß die außerhalb der

F i g. 2 und 3 eine Vorderansicht der Abdichtungs- Einführöffnung 10 liegende Schließwand 18 in einer

leisten auf der Schließwand bzw. ein Vertikalschnitt 20 Richtung von der Einführöffnung 10 weg als zwei

der Abdichtungsvorrichtung nebeneinander in Einzel- aufeinanderfolgende, die Einführöffnung 10 um-

heiten dargestellt sind. gebende Abdichtungsleisten 19 und 20 ausgebildet ist,

Der in F i g. 1 im Vertikalschnitt dargestellte Hoch- die sich im geschlossenen Zustand der Tür 14 in einer frequenzofen nach der Erfindung ist in einem Metall- Ebene unmittelbar an die gegenüberliegende Wand gehäuse 1 untergebracht, das in zwei übereinander- 25 der Tür 14 anschließen, wobei die an die Einführliegende Abteile 2 und 3 unterteilt ist, wobei das Öffnung 10 angrenzende Abdichtungsleiste 19 aus obere Abteil 2 einen durch Metallwände umschlösse- Metall und die nachfolgende Abdichtungsleiste 20 nen Erhitzungsraum 4 enthält, während im unteren aus einem dielektrischen Material mit einem darin Abteil 3 ein Ultrahochfrequenzgenerator in Form angebrachten pulverigen Stoff besteht, der die Ultraeines Magnetrongenerators 5 und ein Bedienungs- 30 hochfrequenzschwingungen absorbiert. Als dielekbrett 6 mit den zugehörigen Überwachungsgeräten irisches Material für die Abdichtungsleiste 20 findet und Bedienungsknöpfen angeordnet sind. Außer dem ein Epoxyharz (Araldit) und als das die Ultrahoch-Magnetrongenerator 5 für eine Leistung von z. B. frequenzstrahlungsenergie absorbierendes Material 2 kW, der zum Erzeugen von Schwingungen mit einer pulveriges Graphit Verwendung.
Wellenlänge von 12 cm (2450 MHz) ausgebildet ist, 35 Zur Erläuterung sind in den F i g. 2 und 3 nebensind im unteren Abteil 3 auch die dem Generator 5 einander eine Vorderansicht der Abdichtungsleisten zugeordneten elektrischen Geräte, z. B. Transforma- 19 und 20 auf der Schließwand 18 und ein Quertoren, Gleichrichter, Spannungsstabilisatoren u. dgl., schnitt durch die verwendete Abdichtungskonstrakuntergebracht, die in der Figur der Deutlichkeit tion dargestellt, die, wie nachstehend näher erläutert halber fortgelassen sind. 40 wird, eine wirkungsvolle Verringerung der aus dem

Beim dargestellten Hochfrequenzofen ist der Aus- Hochfrequenzofen austretenden Streustrahlung gibt,

gangskreis des Magnetrongenerators 5 mit einem Beim dargestellten Hochfrequenzofen müssen die im

Hohlleiter 7 zur Übertragung der erzeugten Ultra- Erhitzungsraum 4 auftretenden Hochfrequenzschwin-

hochfrequenzschwingungen gekoppelt, wobei ein gungen durch den engen Schlitz zwischen der an die

Ende des Hohlleiters 7 an eine Einkopplungsöff- 45 Einführöffnung angrenzenden Metallabdichtungsleiste

nung 8 in der Oberwand des Erhitzungsraumes 4 an- 19 und der Metalltürwand hindurchgehen, um aus

geschlossen ist und das andere Ende zur Belastungs- dem Hochfrequenzofen herauszutreten, wobei sie auf

anpassung des Magnetrongenerators 5 mit An- ihrem Wege in einer Richtung von der Einführöffnung

passungsmitteln versehen ist, die auf bekannte Weise weg von den Metallwänden der Abdichtungsleiste 19

aus einem Anpassungskolben 9 bestehen können. 50 und der Tür 14 nach der Art eines Hohlleiters geführt

In der Vorderwand des Hochfrequenzofens ist eine und bei der dielektrischen Abdichtungsleiste 20 in Einführöffnung 10 für die zu erhitzenden Gegen- einer Richtung quer zum Schlitz zwischen der Abstände 11, die auf einer dielektrischen Platte 12 aus dichtungsleiste 19 und der Türwand gestreut werden, verlustfreiem Material in den Erhitzungsraum 4 ge- weil dort die metallische Wellenleitung unterbrochen geben werden, und weiter eine mit einem Bedienungs- 55 ist. Die austretende Strahlung dringt größtenteils in griff 13 versehene Tür 14 angebracht, die im ge- die dielektrische Abdichtungsleiste 20 ein, welche schlossenen Zustand den Erhitzungsraum 4 durch Wirkung durch die im Vergleich mit Luft höhere seine Metallvorderwand abschließt. Bei der darge- dielektrische Konstante des dielektrischen Materials stellten Türbauart ist die Tür mittels eines Winkel- unterstützt wird, die z. B. etwa 3 beträgt, wobei diese bandes 15 gelenkig an der Gehäusewand befestigt 60 in die Abdichtungsleiste 20 eindringende Ultrahochund mit einem Verriegelungsmechanismus 16 ver- frequenzstrahlung auf ihrem Wege im dielektrischem sehen, der die Tür 14 im geschlossenen Zustand mit Material von dem in diesem angebrachten pulverigen der Gehäusewand verriegelt. Wie in der Figur an- Graphit absorbiert wird. Die an die Einführöffnung gegeben ist, ist die Tür 14 im geschlossenen Zustand 10 angrenzende Metallabdichtungsleiste 19 und die in das Hochfrequenzofengehäuse eingelassen. 65 Türwand bilden nicht nur nne erste Abdichtung,

In dem von Metallwänden umschlossenen Er- sondern auch eine Entkopplung zwischen dem Erhitzungsraum 4 ergibt sich durch die dort auftreten- hitzungsraum 4 und der diele ktrischen Abdichtungsden starken elektromagnetischen Felder eine dielek- leiste 20, die, wie vorstehend erläutert, neben einer

Claims

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Streuung auch eine Absorption der ültrahochfre- restliche durch die erwähnte Abdichtungsleiste 20

quenzstrahlung herbeiführt. hindurchgehende Strahlung im geschlossenen Raum,

Auf diese Weise ergibt sich bei der dargestellten der von den Wänden des Gehäuses 1 des Hoch-Abdichtungskonstruktion unter Verwendung pulve- frequenzofens und dem Erhitzungsraum 4 begrenzt rigen absorbierenden Materials in einer dielektrischen 5 wird und in dem diese Strahlung keinen Schaden Substanz in der Abdichtungsleiste 20 eine wirkungs- verursachen kann, abzufangen. Bei der dargestellten volle Verringerung der Ultrahochfrequenzstreustrah- Ausführungsform sind zu diesem Zweck im Metalllung, während es sich herausstellt, daß diese Ver- träger 21 der Abdichtungsleiste 20 schlitzförmige ringerung bei Verwendung reinen Graphits für die Öffnungen 22 ausgespart.

Abdichtungsleiste 20 praktisch nicht auftritt aber bei io Als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme kann auf der

einem geeigneten Gewichtsverhältnis zwischen dem dielektrischen Abdichtungsleiste 20 ein Mikroschalter

pulverigen Graphit und dem dielektrischen Material, in Form eines federnden Stiftes angebracht werden,

im betreffenden Frequenzbereich bei einem Gewichts- die beim Überschreiten einer höchstzulässigen Breite

Prozentsatz von etwa 20 bis 40 % Graphit, einen des Schlitzes zwischen der Abdichtungsleiste 20 und

Höchstwert aufweist. Im geschilderten Ausführungs- 15 der Türwand 14 bewirkt, daß der Ofen ausgeschaltet

beispiel, bei dem ein Gewichtsprozentsatz von etwa wird.

30% pulverigem Graphit mit einer Korngröße von Schließlich sei noch bemerkt, daß die dielektrische 50 bis 100 μ Verwendung findet, wurde die aus- Abdichtungsleiste 20 anstatt auf der Schließwand 18 tretende Streustrahlung bis weit unter den gestellten auch auf der Türwand angebracht werden kann, oder Grenzwert von 10 mW/cm² herabgesetzt, und zwar 20 aber es können dielektrische Abdichtungsleisten betrug sie in einem Abstand von 5 cm vom Rand der sowohl auf der Schließwand 18 als auch auf der Tür-Tür 14 nur noch etwa 1 mW/cm². wand 14 vorgesehen werden.

An Stelle eines Epoxyharzes können auch andere

dielektrische Materialien für die Abdichtungsleiste 20 Patentansprüche:
Verwendung finden, wie z. B. Kunstharze wie Ureum- 25

und Phenolharze (Philite) und Polyesterharze, und 1. Hochfrequenzofen für Hochfrequenzerhitkeramisches Material, während pulveriges Graphit zung mit Ultrahochfrequenzschwingungen, der als das die Ultrahochfrequenzstrahlung absorbierende einen Ultrohochfrequenzgenerator enthält, desMaterial besonders günstige Ergebnisse liefert. Es sen Ausgangskreis mit einem durch Metallwände stellt sich heraus, daß bei all diesen Kunstharzen ein 30 umschlossenen Erhitzungsraum gekoppelt ist, der annähernd gleicher Gewichtsprozentsatz des pulve- mit einer Einführöffnung zur Einführung der zu rigen absorbierenden Materials optimale Bedingun- erhitzenden Gegenstände in den Erhitzungsraum gen ergibt, z. B. bei Verwendung von pulverigem und weiter mit einer Tür versehen ist, die im geGraphit ein Gewichtsprozentsatz von 20 bis 40%. schlossenen Zustand den Erhitzungsraum durch

Diese Abdichtungskonstruktion ist nicht nur flach, 35 eine Metallwand abschließt und außerhalb der

so daß sie auf einfache Weise eine zweckmäßige Einführöffnung zusammen mit einer auf dem

Reinigung erlaubt, sondern sie erweist sich auch als Erhitzungsraum angebrachten Schließwand eine

wenig abhängig von der Breite des Schlitzes zwischen Abdichtung für die austretende Streustrahlung

den beiden Abdichtungsleisten 19 und 20 und der bildet, dadurch gekennzeichnet, daß

Wand der Tür 14, was augenscheinlich der Tatsache 40 mindestens eine der außerhalb der Einführöff-

zuzuschreiben ist, daß bei einer Steigerung der nung (10) zur Abdichtung dienenden Wände in

Schlitzbreite infolge der Erhöhung der Streuwirkung einer Richtung von der Einführöffnung (10) weg

die absorbierende Wirkung der Abdichtungsleiste 20 als zwei aufeinanderfolgende, die Einführöffnung

erhöht wird. Bei einer Steigerung der Schlitzbreite umgebende Abdichtungsleisten (19, 20) ausge-

auf 1,5 mm betrug die austretende Streustrahlung nur 45 bildet ist, die sich im geschlossenen Zustand der

noch höchstens 7 mW/cm² in einem Abstand von Tür (14) praktisch in einer Ebene unmittelbar an

5 cm vom Rand der Tür 14. die gegenüberliegende Wand anschließen, wobei

Unter allen Betriebsbedingungen, z. B. bei einer die an die Einführöffnung angrenzende Abdich-

Verunreinigung oder Beschädigung, sichert diese Ab- tungsleiste (19) aus Metall und die nachfolgende

dichtungskonstruktion stets eine wirkungsvolle Unter- 50 Abdichtungsleiste (20) aus einem dielektrischen

drückung der austretenden Streustrahlung, was auch Material mit einem darin angebrachten pulveri-

für die Herstellung der betreffenden Hochfrequenz- gen, die Ultrahochfrequenzschwingungen absor-

öfen besonders wichtig ist, da hierbei keine beson- bierenden Stoff besteht.

deren Toleranzanforderungen gestellt zu werden 2. Hochfrequenzofen nach Anspruch 1, da-

brauchen. 55 durch gekennzeichnet, daß die der Einführöff-

Es folgen einige Angaben eines in der Praxis ein- nung (10) abgekehrte Abdichtungsleiste (20) aus

gehend geprüften Hochfrequenzofens. einem Kunstharz besteht, in dem pulvriges Gra-

Abmessungen des Erhitzungsraumes 4 61-37-41 cm phit angebracht ist

Α, ,τ— α-, °a ^_n. ^* „„ 3· Hochfrequenzofen nach Anspruch 2, da-Abmessungen der Einfuhroffnung 10 61-37 cm _{6o durch gekennze}ichnet, daß der Gewichtsprozent-Breite der Abdichtungsleiste 19 2,5 cm satz des pulvrigen Graphits im dielektrischen

Breite der Abdichtungsleiste 20 5,5 cm Material zwischen 20 und 40% liegt.

Dicke der Abdichtungsleiste 20 2,0 cm ⁴· Hochfrequenzofen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

Bei der weiteren Entwicklung der angegebenen 65 daß die Abdichtungsleiste (20) aus dielektrischem

Abdichtung hat es sich als günstig erwiesen, die der Material mit einem in diesem angebrachten pul-

Türwand 14 abgekehrte Seite der dielektrischen Ab- verigen Stoff in einen Metallträger (21) aufge-

dichtungsleiste 20 offen zu lassen, in der Absicht, die nommen ist, die an der der sich an die Abdich-

tungsleiste (20) anschließenden Wand abgekehrten Seite offen gelassen ist und in einen durch Metallwände umschlossenen Raum mündet.

5. Hochfrequenzofen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Abdichtungsleiste (20) aus dielektrischem

Material ein Mikroschalter in Form eines federnden Stiftes angebracht ist, der beim Überschreiten einer höchst zulässigen Breite des Schlitzes zwischen der Abdichtungsleiste (20) und der Türwand eine Ausschaltung des Hochfrequenzofens bewirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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