СВЧ-ПЕЧЬ

Полезная модель относится к технике СВЧ, области нагрева с использованием СВЧ и может быть использована в быту и в технологических установках.
Известные СВЧ-печи содержат металлический корпус с дверцей, внутри корпуса расположены рабочая камера, генератор СВЧ-энергии, устройство ввода СВЧ-энергии в камеру, устройство управления СВЧ-нагревом, вентилятор и отверстия для воздушного потока. СВЧ-печи имеют источники утечки СВЧ-энергии в щелях между дверцей и корпусом, в отверстиях в корпусе, местах крепежа деталей без сварки. Снижение утечки СВЧ-энергии достигается выбором размера камеры в соответствии с условием резонанса на рабочей частоте СВЧ-генератора, выбором размера дверцы и геометрии перфорации для вентиляционных отверстий из условия наименьшего СВЧизлучения 1.
Однако это не снижает паразитного излучения на высших гармониках излучения СВЧ-генератора, представляющих существенную помеху для телекоммуникации.
Наиболее близкой по технической сущности является СВЧ-печь, содержащая металлический корпус с шарнирно закрепленной с одной стороны прямоугольной дверцей, имеющей эластично деформируемый уплотняющий
кант, внутри корпуса расположены рабочая камера с прямоугольным отверстием, СВЧ- генератор, устройство управления СВЧ-нагревом, вентилятор и отверстия для воздушного потока, устройство ввода СВЧ-энергии в камеру, состоящее из отрезка прямоугольного волновода с присоединенной к нему рупорной антенной, раскрыв которой выходит в прямоугольное отверстие, закрытое СВЧ-прозрачной защищающей от паров заслонкой. СВЧ-генератор печи выполнен, например, на основе магнетрона, конструкция которого содержит набор выходных фильтров в виде дросселей, при этом каждый фильтр рассчитан на подавление соответствующей высшей гармоники рабочей частоты СВЧ-генератора и на соответсвующий тип колебания в отрезке волновода 2.
Однако наличие нескольких фильтров на выходе СВЧ-генератора изменяет его режим работы (спектр излучения), снижает его выходную мощность и надежность генератора из-за усложнения его конструкции и увеличивает габариты СВЧ-печи.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в подавлении паразитного излучения СВЧ-печи на высших гармониках, снижении ее габаритов при сохранении ее рабочего режима и к.п.д.
Это достигается тем, что в известную СВЧ-печь, содержащую металлический корпус с шарнирно закрепленной с одной стороны прямоугольной дверцей, имеющей эластично деформируемый уплотняющий кант, внутри корпуса расположены рабочая камера с отверстием, СВЧгенератор, устройство управления СВЧ-нагревом, вентилятор и отверстия для
воздушного потока, устройство ввода СВЧ-энергии в камеру, состоящее из отрезка волновода с присоединенной к нему рупорной антенной, раскрыв которой выходит в отверстие, закрытое СВЧ-прозрачной защищающей от паров заслонкой, на внутренние поверхности волновода, рупорной антенны, на защищающую заслонку и на уплотняющий кант со стороны крепления дверцы к корпусу нанесены гиромагнитные композиционные пленки, состоящие из связующего термостойкого диэлектрического материала, прозрачного на рабочей частоте СВЧ-генератора, и наполнителя из смеси порошков легированных гексаферритов с различными частотами естественного ферромагнитного резонанса, близкими к частотам высших гармоник СВЧгенератора.
Существо полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена структурная схема СВЧ-печи, а фиг. 2 - показано устройство ввода СВЧ-энергии в разрезе.
СВЧ-печь содержит металлический корпус 1 с дверцей 2, между корпусом 1 и дверцей 2 расположен уплотняющий кант 3. Внутри корпуса 1 расположена рабочая камера 4 с отверстием 5, СВЧ-генератор 6, устройство управления СВЧ-нагревом 7, вентилятор 8 и устройство ввода СВЧ-энергии 9, состоящее из отрезка волновода 10 любой формы, соединяющего СВЧгенератор 6 с рупорной антенной 11, раскрыв которой выходит в отверстие 5 рабочей камеры 4, закрываемое защищающей заслонкой 12. В корпусе 1 выполнены отверстия для воздушного потока 13. На внутренние стенки
волновода 10, антенны 11 и на заслонку 12 нанесены гиромагнитные композиционные пленки 14 (толщиной не более 2 мм). СВЧ-печь работает следующим образом.
СВЧ-генератор 6 вырабатывает СВЧ-энергию на основной рабочей частоте и на ее гармониках. СВЧ-энергия от генератора 6 через устройство ввода 9 поступает в рабочую камеру 4. Устройство управления СВЧ-нагревом 7 задает режим работы генератора 6 и отключает его при открытой дверце 2. Уплотняющий кант 3 препятствует просачиванию СВЧ-энергии между корпусом 1 и дверцей 2. Вентилятор 8 и отверстия для воздушного потока 13 создают конвекцию в печи и охлаждают СВЧ-генератор 6. Гиромагнитные композиционные пленки 14, содержащие смесь порошков гексаферритов (например, гексаферритов бария с легирующими добавками из скандия, титана, цинка) в диэлектрическом связующем, расположенные на внутренних поверхностях отрезка волновода 10, антенны 11 и на заслонке 12. При естественном ферромагнитном резонансе в порошках гексаферритов с резонансными частотами, близкими к частотам соответствующих гармоник основного колебания СВЧ-генератора 6, обеспечивается частотно-селективное поглощение высших гармоник излучения СВЧ-генератора 6 (не менее 15 дБ). Из-за особенности отбора энергии частицами гексаферритов при естественном ферромагнитном резонансе независимо от поляризации СВЧ-поля интенсивное поглощение СВЧ-энергии происходит на всех типах волн в тракте устройства ввода СВЧ-энергии 9. При этом колебание на основной рабочей частоте СВЧгенератора 6 поступает в рабочую камеру 4 без изменения, так как для этой
частоты гиромагнитная пленка является прозрачной. Внешнее излучение на высших гармониках, которое может образовываться за счет неоднородностей внутри резонаторов, создаваемых рабочей камерой 4 корпусом 1, подавляется нанесением покрытия в виде пленок 14 на уплотняющий кант 3.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИЕ ПРИ СОСТАВЛЕНИИ ОПИСАНИЯ
1.СВЧ-ПЕЧЬ С КЛИСТРОНОМ. Seong Yeon-Hag, SAMSUNG ELECTRONICS CO., LTD. Патент US 5541391, 27.05.94 (KR 93 9309351 27.05.93). Класс МКИ 6Н 05 В 6/64. ИСМ, вып. 112 N 6/97, с. 40.
2.Reduction of 5th Harmonic Electromagnetic Interference from Magnetrons and Microwave Ovens. A. Harada, S. Kitakaze, T. Oguro (Hitachi, Japan). J. Microwave Power 1987. PP. 3-21 (прототип).