ANTENA PARA UN HORNO MICROONDAS.

Antena que comprende un eje (1) conductor y una superficie emisora (2) conductora unida a un extremo (11) del eje (1),

no presentando la superficie emisora (2) una simetría de revolución alrededor de la dirección media (delta M) del eje (1) caracterizada porque la antena comprende una conexión dieléctrica (3) que une el eje (1) y la superficie emisora (2) para establecer una discontinuidad eléctrica entre el eje (1) y la superficie emisora (2)

Antena para un horno microondas.

La invención se refiere al campo de las antenas para horno microondas, principalmente para horno microondas de cocción de uso doméstico. Las microondas son enviadas a la cavidad del horno para realizar una operación de calentamiento. Dicha operación de calentamiento puede ser simplemente recalentar el alimento o bien cocinar el alimento. En régimen permanente, las microondas forman una red de ondas estacionarias en la cavidad del horno. La red de ondas estacionarias presenta puntos calientes y puntos fríos.

El alimento que debe ser cocinado o simplemente recalentado, debe estar de la manera más uniforme posible. Por tanto, la distribución de las microondas en la cavidad del horno debe estar homogeneizada para atenuar los puntos calientes y los puntos fríos existentes en esa cavidad. En el texto que sigue, salvo que se mencione lo contrario, se hablará indistintamente de ondas o de microondas.

El documento GB 2 039 200 describe un horno microondas que comprende una antena formada por una varilla y una placa. En la antena están montados agitadores para mezclar la energía que genera un generador de microondas.

Según otro estado de la técnica, existe una antena totalmente metálica colocada en la salida de la guía de ondas que envía las microondas a la cavidad. Pero a la distribución obtenida de las microondas le falta homogeneidad. Para remediar esta falta de homogeneidad, la cavidad cuenta también con un plato giratorio para alimentos que permite conseguir un calentamiento bastante homogéneo del alimento.

La invención propone lograr un calentamiento homogéneo del alimento, sin recurrir a la presencia de un plato giratorio en la cavidad. Para ello, la invención propone una antena que permite homogeneizar la distribución de las microondas en la cavidad.

Según la invención, está prevista una antena que comprende un eje conductor y una superficie emisora unida a un extremo del eje, caracterizado porque la antena comprende una conexión dieléctrica que une el eje y la superficie emisora de modo que establezca una discontinuidad eléctrica entre el eje y la superficie emisora y en que la superficie emisora no presenta una simetría de revolución alrededor de la dirección media del eje.

Según la invención, se ha previsto también un horno microondas que comprende un emisor de microondas, une cavidad de cocción, una guía de ondas que une el emisor con la cavidad, una antena según la invención, caracterizado porque el eje está parcialmente situado en la guía de ondas, la superficie emisora está situada en la cavidad y es móvil en rotación alrededor del eje, no presentando la superficie emisora una simetría de revolución alrededor de la dirección media del eje para perturbar las ondas estacionarias que puedan existir en la cavidad.

Con los dibujos adjuntos y con la descripción que sigue, se comprenderá mejor la invención y se mostrarán otras particularidades y ventajas a modo de ejemplo no limitativo, en los que:

- la figura 1A representa esquemáticamente una vista en perspectiva de una realización preferente de una antena según la invención;

- la figura 1B representa esquemáticamente una vista en corte según el eje AA de la figura 1A;

- la figura 2A representa esquemáticamente una vista de frente de una realización preferente de un horno microondas según la invención;

- la figura 2B representa esquemáticamente un detalle agrandado de la figura 2A;

- las figuras 3A a 3D representan esquemáticamente una vista en planta de una primera, una segunda, una tercera y una cuarta realización preferentemente respectivamente de la superficie emisora de una antena según la inven- ción.

La figura 1A representa esquemáticamente una vista en perspectiva de una realización preferente de una antena según la invención. La figura 1B representa esquemáticamente una vista en corte según el eje AA de la figura 1A. El eje AA está representado con trazos de puntos. Los distintos elementos representados en las figuras 1A y 1B no están todos ellos obligatoriamente a la misma escala, siendo esto cierto también en las figuras 2A a 3D. La antena comprende un eje 1 al que está unida una superficie emisora 2 por medio de una conexión 3. La conexión 3 no tiene cortes en la figura 1B para una mejor legibilidad de la figura. El eje 1 está unido a la superficie emisora 2, mediante la conexión 3, a nivel del extremo 11 del eje 1. El eje 1 y la superficie emisora 2 son de un material conductor. El material conductor es preferentemente un material muy conductor, de tipo metálico, para minimizar las pérdidas de energía en la antena. El metal utilizado es por ejemplo cobre o latón. El carácter muy conductor del material es más crítico para el eje 1 que para la superficie emisora 2 ya que ésta es generalmente una pieza de forma de mayor superficie que el eje 1. La conexión 3 es de un material dieléctrico. La conexión 3 une la superficie emisora 2 con el eje 1 para establecer una discontinuidad eléctrica entre el eje 1 y la superficie emisora 2. La superficie emisora 2 no presenta una simetría de revolución alrededor de la dirección media ?M del eje 1. La recta AM está representada con trazos mixtos. La superficie emisora 2 comprende por ejemplo una ranura 4 que rompe su simetría de revolución incluso cuando la forma de la superficie emisora 2 es por ejemplo la de un disco o la de una corona.

El eje 1 de la antena está parcialmente situado en la guía de ondas del horno como se explica en la figura 2A. La función de la antena es emitir las microondas en la cavidad de horno. La antena tiene una función de recepción/emisión de las microondas. En efecto, la parte del eje 1 situada en la guía de ondas recibe la energía que hay en la guía de ondas mientras que la parte del eje 1 situada en la cavidad irradia, en la cavidad del horno, la energía recibida por la parte del eje 1 que se encuentra en la guía de ondas. La parte del eje 1 situada en la cavidad es la que está en contacto con la conexión dieléctrica 3, en el extremo 11. La superficie emisora 2 desempeña después el papel de guía de ondas anexa para la energía irradiada por la parte del eje 1 situada en la cavidad de horno. La ranura 4 puede entonces irradiar la energía transmitida en la guía de ondas anexa constituida por la superficie emisora 2 y por la pared de la cavidad frente a la superficie emisora 2. La superficie emisora 2 no emite en sí misma, es la ranura radiante 4, que tiene la superficie emisora 2, la que emite. Se emite una parte de la energía así transmitida hacia el resto de la cavidad en los bordes exteriores 21 de la superficie emisora 2. Una forma y un tamaño adecuado del eje 1, de la superficie emisora 2 y de la conexión dieléctrica 3 que están adaptados a la cavidad de horno, permiten obtener un reparto homogéneo de las microondas en la cavidad de horno. Para conseguir esta homogenización, es esencial el carácter dieléctrico de la conexión 3. La falta de simetría de revolución de la superficie emisora 2 alrededor del eje 1 de rotación de la antena permite que la antena pueda perturbar de manera adecuada el reparto de las microondas en la cavidad de horno cuando la antena está en rotación alrededor de su eje 1.

El eje 1 está preferentemente centrado con respecto a la superficie emisora 2, como se muestra en las figuras 1A y 1B. Si el eje 1 está descentrado, es decir, si el eje 1 está más cerca de un lugar particular de la periferia 21 que de otros, la ranura 4 está situada preferentemente entre ese lugar y el eje 1 para conservar una eficacia máxima en la ranura 4 en cuanto a cantidad de energía rerradiada.

La superficie emisora 2 es preferentemente sustancialmente plana. El ángulo a que forma el eje 1 con el plano medio de la superficie emisora 2 es preferentemente sustancialmente igual a un ángulo recto. Si el ángulo a no es un ángulo recto, la ranura 4 está situada preferentemente en el lado de la superficie emisora 2 que forma el ángulo mayor con el eje 1. Si la superficie emisora 2 no es plana, si por ejemplo tiene forma curva, es preferible que el eje 1 no esté en el lado cóncavo de la forma curva para evitar el riesgo de un arco eléctrico entre la superficie emisora 2 y las paredes de la antena cuando la antena está funcionando en el horno.

La superficie emisora 2 tiene preferentemente una forma redondeada. La superficie emisora 2, ya sea en sus bordes o en su superficie, no presenta ángulos, esquinas o puntas que puedan ser fuente de fenómenos de arco eléctrico. La superficie emisora 2 tiene ventajosamente una...

1. Antena que comprende un eje (1) conductor y una superficie emisora (2) conductora unida a un extremo (11) del eje (1), no presentando la superficie emisora (2) una simetría de revolución alrededor de la dirección media (?M) del eje (1) caracterizada porque la antena comprende una conexión dieléctrica (3) que une el eje (1) y la superficie emisora (2) para establecer una discontinuidad eléctrica entre el eje (1) y la superficie emisora (2).

2. Antena según la reivindicación 1, caracterizada porque la superficie emisora (2) tiene una forma redondeada.

3. Antena según la reivindicación 2, caracterizada porque la superficie emisora (2) tiene una forma de disco o de corona.

4. Antena según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 3, caracterizada porque el eje (1) está situado totalmente en un mismo lado de la superficie emisora (2).

5. Antena según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 4, caracterizada porque la superficie emisora (2) comprende al menos una ranura (4) radiante.

6. Antena según la reivindicación 5, caracterizada porque la ranura (4) radiante es rectangular.

7. Antena según cualquiera de las reivindicaciones de 5 a 6, caracterizada porque la ranura (4) radiante es alargada y en que la dirección (?1) de la longitud de la ranura es sustancialmente perpendicular a la recta que une el centro (41) de la ranura (4) con el centro de gravedad (10) del extremo (11) del eje (1) unido a la superficie emisora (2).

8. Antena según la reivindicación 5, caracterizada porque la ranura (4) radiante tiene forma de V con la punta (43) truncada, pasando las prolongaciones de los dos brazos (42) de la V sustancialmente por el centro de gravedad (10) de la superficie emisora (2).

9. Antena según cualquiera de las reivindicaciones de 5 a 8, caracterizada porque la superficie emisora (2) comprende dos ranuras (4) radiantes que no son paralelas entre sí.

10. Antena según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la superficie emisora (2) comprende al menos una aleta (20).

11. Horno microondas que comprende un emisor (5) de microondas, una cavidad (7) de cocción, una guía de ondas (6) que une el emisor (5) con la cavidad (7) y una antena según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 10, caracterizado porque el eje (1) está parcialmente situado en la guía de ondas (6) y la superficie emisora (2) está situada en la cavidad (7) y es móvil en rotación alrededor del eje (1), no presentando la superficie emisora (2) una simetría de revolución alrededor de la dirección media (?M) del eje (1) con el fin de perturbar las ondas estacionarias que puedan existir en la cavidad (7).

12. Horno microondas según la reivindicación 11, comprendiendo la superficie emisora (2) una ranura (4) radiante, caracterizado porque el perímetro (p) de la ranura (4) radiante es sustancialmente igual a la longitud de onda media en el aire de las microondas situadas en la cavidad (7) del horno.

13. Horno microondas según la reivindicación 12, caracterizado porque todos los puntos de la periferia (p) de la ranura (4) radiante están alejados del centro de gravedad (10) del extremo (11) del eje (1) unido a la superficie emisora (2), a una distancia superior o sustancialmente igual a una octava parte de la longitud de onda media en el aire de las microondas emitidas por la guía de ondas (6).

14. Horno microondas según cualquiera de las reivindicaciones de 11 a 13, caracterizado porque la longitud (h₁) de la parte del eje (1) situada fuera de la guía de ondas (6) es superior o sustancialmente igual que la longitud (h₂) de la parte del eje (1) situada en la guía de ondas (6).

15. Horno microondas según cualquiera de las reivindicaciones de 11 a 14, caracterizado porque la velocidad de rotación de la antena en modo de funcionamiento es de algunas decenas de revoluciones por minuto.

16. Horno microondas según cualquiera de las reivindicaciones de 11 a 15, caracterizado porque la antena está situada en el medio de la parte baja de la cavidad (7).

17. Horno microondas según cualquiera de las reivindicaciones de 11 a 16, caracterizado porque el horno es un horno de cocción de uso doméstico.

18. Horno microondas según la reivindicación 17, caracterizado porque el horno comprende también un plato giratorio para alimentos.

19. Horno microondas según cualquiera de las reivindicaciones de 11 a 16, caracterizado porque el horno es un horno industrial de secado.