微波密封结构及具有此结构的微波炉的制作方法

专利名称：微波密封结构及具有此结构的微波炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用微波的装置，具体地说，涉及能防止微波从电波谐振的谐振腔泄露出去的微波密封结构。
一般地，如

图1所示，一台微波炉包括微波能量源(未示出)和谐振器1。谐振器1包括谐振腔2，谐振腔2包括开口2A和门5，门5能打开和关闭开口2A。当门5关闭时，谐振腔2与门5之间存在缝隙，此缝隙形成从谐振器1中泄露微波能量的狭缝波导。
图2是图1中A部分的横截面放大图，图3是表示图1中微波炉门边缘5A的局部剖视图。
为了防止微波能量的泄露，如图2和图3所示，微波铁氧体橡胶用于微波炉门5上，或者在门5或开口2A周围安装微波密封扼流圈7。这里，参考数字6是指扼流圈盖，它是不导电的并盖在扼流圈7上；参考数字2B是指开口2A的边缘表面。
微波密封扼流圈是用四分之一微波的分布参数扼流圈形成的，并能有效密封从微波炉谐振器中泄露微波能量的基波。
有一些考虑谐波和基波密封的例子，其中一个是美国专利4659891中所涉及的多模式密封扼流圈。但是，一般地，需要一个复杂的结构阻挡谐波。
作为防止微波能量从微波炉门与谐振腔之间形成的狭缝波导中泄露的多模式微波密封扼流圈，S.Ohkava、H.Watanave和K.Kane在论文“微波炉的高谐振门密封”(微波能源研讨会摘要，1978)中描述了一种在设计上具有综合优势的多模式微波密封扼流圈。
多模式微波密封扼流圈沿预定线装在四分之一微波扼流圈中，使紧密结合在一起的串联LC电路与所密封微波的波矢交叉，同时并联LC电路装在四分之一微波扼流圈中。
两个四分之一扼流圈通过结合孔与狭缝波导结合在一起。LC电路由分布参数电路构成。
但是，上述组成的结构非常复杂，并且尺寸太大，难以批量生产。微波炉门的技术发展方向是在如何提高性能的同时，缩小尺寸，降低价格。
另一方面，传统微波密封结构还可参考美国专利4,584,447、4,742,201和4,645,892等等。
在美国专利4,584,447中，与传统四分之一微波密封扼流圈相比，出现阻抗倒置。但是，对于这种结构，批量生产效率下降并且力学上是个脆性结构。在性能上，这种结构仅在有限范围的波入射角度内具有优良的性能。
作为一个改良的结构，美国专利4,742,201中描述了一种微波密封结构。但是，这种结构除了批量生产效率和力学强度有一定提高外，其它没有多大改善。
美国专利4,645,892描述了一种微波密封结构，这种结构大大提高了生产效率，所采用的方法与传统方法不同，是先在一个钢板上打一个孔的阵列并用模具切出待弯曲的部分。
但是，由于这种结构在谐振腔内部缝隙的开始点到短壁之间需要约半波距离，因此增大了结构的整体尺寸。并且，这种结构仅在有限范围的波入射角度内具有优良的性能。
另一方面，防止微波能量泄露的传统微波密封结构是一种具有扼流圈概念的密封结构，也就是，通过在传播线的直线上形成四分之一波分布电路切断传播线的概念。
因此，大范围入射角度波的密封性能并不好，而且为了提高性能，结构变得复杂。
并且，在设计小型微波密封结构上有局限性，因为扼流圈的尺寸与微波的波长有关。
所以，微波炉的传统微波密封装置中，没有能在微波炉中达到商用的恰当结构，并且其结构制造复杂。
为达到本发明的上述及其它优点，并根据本发明的目的，正如这里的实施例和概括的描述，本发明提供一种在使用微波的装置中的微波密封结构，包括谐振腔和门，谐振腔中形成的内部空间可以使微波在其中谐振，并且谐振腔具有一个开口，门用于打开/关闭开口。在此装置中，在开口的边缘和门的边缘的横断面中形成的、用于防止微波泄露出谐振腔的等效阻抗电路是LC谐振电路。
并且，本发明提供一种微波炉，它包括谐振腔和门，谐振腔中形成的内部空间可以使微波在其中谐振，谐振腔具有开口，门用于打开/关闭开口。在微波炉中，在开口边缘和门边缘横截面中形成的、防止微波从谐振腔中泄露的等效阻抗电路是LC谐振电路。
而且，本发明提供一种微波炉，包括谐振腔和门，谐振腔中形成的内部空间可以使微波在其中谐振，谐振腔具有开口，门用于打开/关闭开口。在开口边缘和门边缘横截面中形成的、防止微波从谐振腔中泄露的等效电路是LC谐振电路。
结合附图并从下面的详细描述中能更清楚地理解本发明的上述和其它目标、特性、特征和优点。
在附图中图1是表示传统微波炉组成的透视图；图2是图1中A部分的横截面放大图；图3是表示图1微波炉门边缘的局部剖视图；图4是本发明微波密封结构的等效阻抗电路图；图5是表示本发明微波密封结构微波密封原理的电路图；图6是表示本发明微波密封结构衰减特性的曲线图；图7是本发明微波密封结构实施例的局部剖视图；图8是图7微波密封结构的透视图；图9是沿图8中微波密封结构中II-II′线的剖视图；图10是表示图7微波密封结构中形成的等效阻抗电路结构的透视图；图11A和11B对比表示了具有传统微波密封结构的微波炉和具有本发明微波密封结构的微波炉；图12和13是局部透视图，分别表示本发明微波密封结构的其它图4是本发明微波密封结构的等效阻抗电路图。图5是表示本发明微波密封结构微波密封原理的电路图，图6是表示本发明微波密封结构衰减特性的曲线图。
如图1所示，使用微波的装置，例如本发明的微波炉，其微波密封结构，包括谐振腔2和门5，谐振腔2中形成的内部空间，微波能在其中谐振，并且谐振腔具有一个开口2A，门5用于打开/关闭开口2A。
特别是，在本发明微波密封结构中，在开口2A的边缘2B和门5的边缘5A中形成的等效阻抗电路是LC谐振电路。
LC谐振电路有不同的形式，本发明微波密封结构的LC谐振电路是一个实例，如图4所示，LC谐振电路包括第一电容C1、电感L和第二电容C2，电感L与第二电容C2并联并与第一电容C1联接。LC谐振电路的电抗值为0。
也就是，LC谐振电路阻抗Z的电抗X等于0，这可以用下面的公式1表示公式1Z＝R+jX并且，当电抗为0时，LC谐振电路谐振，其谐振频率f0如下面的公式2所示公式2f0=12πLC]]>(这里，L表示总电感，C表示总电容)本发明微波密封结构形成的LC谐振电路由在传播线中为集总参数的电感L和电容C组成，这与传统微波密封结构中的分布参数不同。
如图5所示，当这种LC谐振电路的电抗为0时，特别是当R≌0并且相应地微波传播到LC谐振电路并全部反射时，传播线短路为Z≌0。
因此，本发明微波密封结构是一种在传播线中短路成一条线的密封过滤器结构，并且是一种通过连接传播线而短路的结构，这与传统的、由分布参数装置构成的微波密封结构不同。并且，本发明微波密封结构具有集总参数装置的特性，通过实验证明微波能被全部反射。
特别是，如图6所示，本发明微波密封结构改变门边缘5A与邻近门边缘5A的开口2A的边缘2B表面之间的间距、接触面积、门5框架的主体材料和谐振腔2、门边缘5A与开口2A边缘2B表面之间盖的绝缘常数等等，或者改变门5边缘5A横截面尺寸，调整电感L和电容C，从而通过改变谐振频率f0调整被密封频率的带宽，提高被密封频率的衰减特性。
另一方面，本发明微波密封结构中形成的LC谐振电路能被构成在结构中。
图8是表示图7微波密封结构的透视图。图9是沿图8微波密封结构中II-II′线截面的剖视图。图10是表示图7微波密封结构中形成的等效阻抗电路结构的透视图。图11A和11B对比表示了具有传统微波密封结构的微波炉和具有本发明微波密封结构的微波炉。
在图7到图10所示的本发明微波密封结构中，为了构成上述LC谐振电路，在密封部分10的内周边部分上装有不导电的盖13，密封部分10与门边缘5A是一个整体，门的面板15和窗口14在外侧结合在一起。密封部分10包括LC电路，如同图4所示的传播线中的集总参数装置。
由密封部分10、开口2A、谐振腔2等形成的等效阻抗电路可用图10所示的简单结构的LC电路表示。也就是，在这种装在狭缝波导的结构中，在出口部分与狭缝波导壁之间形成电容C1和C2，主体部分中形成电感L。一般地，金属本身是一种电感物质，而在两片表面相对的金属之间形成电容。
本发明微波密封结构实施例中密封部分10是由金属板冲压并通过弯曲门面板部分11而形成的，门面板部分11在门5和密封部分10的内侧并与密封部分10是一个整体。
密封部分10整体呈方形，包括与开口2A的边缘表面2B平行的门面板部分11、与开口2A的边缘表面2B垂直并在谐振腔2向外方向上延伸的第一密封部分10A、与开口2A的边缘表面2B平行并在谐振腔2向外方向上与第一密封部分10A连接的第二密封部分10B、与第一密封部分10A平行并在谐振腔2向内方向上与第二密封部分10B连接的第三密封部分10C以及与第二密封部分10B平行并朝向第一密封部分10A与第三密封部分10C连接的第四部分10D。
第四密封部分10D的末端与门面板部分11的上部末端部分保持一个预定的距离，第四密封部分10D是方形的。
并且，需要沿门边缘的长度方向利用冲压工艺重复地制成多个盖13，以使方板形第四密封部分一直保持预定的狭缝距离T，从而增大微波密封作用。
当第四密封部分10D上部末端部分与门面板部分11之间的距离为A，第三密封部分10C的宽度为B，考虑传统微波炉中使用的微波，需要A为19.0mm或较短，B为18.0mm或较短，第四密封部分的狭缝间距为20.0mm或较短。
密封部分10的结构形成LC电路，包括电容和电感，并具有宽的衰减带。密封部分10装在预定的位置，即与狭缝波导结合在一起的LC电路穿过泄露波的波矢。
在本发明的微波密封结构中，当使用微波的装置如微波炉的谐振腔开口2A被门5关闭，并且平面波以一个预定的角度传播到门5与谐振腔2前面板之间形成的狭缝波导时，作为微波能量源的磁控管(未示出)使多模式谐振器中的场分布形状非常复杂。
当平面波穿过狭缝波导后，平面波传播到微波密封结构的密封部分10并激励狭缝波导。此时，密封部分10密封传入的平面波，被位于狭缝波导末端表面上的LC谐振电路倾转的入射波的能量传输系数用下面的公式3表示公式3Tpa2=(BLKd·ML)2·[1-cos(kBLK·sinθ)]2]]>Tpa能量传输系数；MLC电路的互感；
BL多模式密封过滤器的长度；LLC电路的电感；kLC电路的数量；K微波的波长；dLC电路的有效截面积；θ多模式密封过滤器的入射角度。
根据上述公式，当微波垂直传入时传输的能量减小。也可通过减小M(LC电路的正感)或者增大LC谐振电路的L或谐振电路的数量k减小传输能量。因此，通过优化微波密封结构的每个参数可得到能量传输与入射角度之间的关系，并且在宽的微波入射角度范围内能获得低的传输系数。
通过将复合电路中的至少一个电路调谐到被抑制频率的附近和使用密封过滤器所需的条件，可拓宽频率带。通过将复合电路各个不同系统的LC电路调谐到相应的被抑制频率，即高频谐波源，能衰减频率。
这里，第一电容C1是在开口2A的边缘表面2B之间形成的电容，并首先衰减从谐振腔2中传出的微波。
也就是，如图5所示，在多模式过滤器型的微波密封结构中，阻抗Z的电抗X变为0，因此，处于短路状态。所以微波不能进一步传出，如图6所示，如果X轴表示频率，Y轴表示衰减量，曲线的谷底点为2456GHz，是传统结构中被抑制的频率，在本发明结构中得到最大的衰减。
在本发明微波密封结构中，密封部分的宽度和厚度可小于传统微波密封结构。如图11A和11B所示，具有传统微波密封结构的微波炉谐振腔的厚度D1比厚度D2厚，因此通过减小谐振腔开口边缘表面的面积，可以在相同外部尺寸下设计较大内部容积的谐振腔。
另一方面，也可以在如下的条件下制作微波密封结构，即除图7到图10所示实施例以外等效阻抗电路满足如图4所示的LC电路。
图12和图13是局部透视图，分别表示本发明微波密封结构的其它实施例。也就是，本发明微波密封结构的其它实施例表示在图12和图13中。
本发明微波密封结构的基本结构与图7实施例的结构相同。出于批量生产的考虑，由于从第二密封部分10B延伸出来并在第三密封部分10C的底部末端形成延伸部分20C，使弯曲变得容易进行。在第三密封部分10C上形成结合槽13A，用于结合销(未示出)或盖部分13。
并且，如图13所示，本发明微波密封结构基本与图12中的微波密封结构相同，与销或盖部分13结合的结合槽13B形成在延伸部分20C上位于延伸部分20C与第三密封部分10C之间。
另一方面，第一与第二密封部分10A和10B的交界处在门5边缘5A中的边上为直线或曲线形，以增大微波的密封作用。
如上所述，微波密封结构沿谐振腔开口安装并且部分装在门和前面板形成的狭缝波导内。这种结构能优化微波密封结构的参数，在宽入射角度范围内减小微波传输并将与入射角度相关的传输减小到最低程度。
并且，通过扩展被密封的入射角度范围能达到必需的工艺效果。
而且，在本发明微波密封结构中，狭缝波导的侧壁或者门被用作至少一个LC电路中电容的一个电极，这样，减小了微波密封结构的尺寸，也减小了使用微波装置的整体尺寸。
另外，本发明微波密封结构具有宽频带的特性，并且通过将多个LC电路中的至少一个LC电路调谐到被密封频率附近能降低使用条件。
特别是，传统微波密封结构的尺寸受到微波炉尺寸的限制，但是本发明微波密封结构能优化各个LC电路的参数并减小微波密封结构的宽度和厚度，这样门的厚度变薄。另外，通过减小谐振腔开口边缘表面的面积能在相同外部尺寸的条件下设计较大内部容积的谐振腔，从而提高产品的价值。
由于在不偏离本发明精神或实质特性时本发明有多种具体实施方式
，因此应该理解的是，上述实施例并不被上面描述的任何细节所限制，除非有其它特别的说明，而是由所附的权利要求限定的精神和范围所涵盖。因此所有落在权利要求的边界和范围内或者与这些边界和范围等价的变化和修改都被所附权利要求所涵盖。
权利要求
1.一种在使用微波的装置中的微波密封结构，包括谐振腔和门，谐振腔中形成的内部空间可以使微波在其中谐振，谐振腔具有开口，门用于打开/关闭开口，其特征在于在开口边缘和门边缘的横截面之间形成的、用于防止微波泄露出谐振腔的等效阻抗电路是LC谐振电路。
2.如权利要求1所述的结构，其特征在于门边缘的横截面包括与开口边缘表面平行的门面板部分；与开口的边缘表面垂直并在谐振腔向外方向上连接的第一密封部分；与开口的边缘表面平行并在谐振腔向外方向上与第一密封部分连接的第二密封部分；与第一密封部分平行并在谐振腔向内方向上与第二密封部分连接的第三密封部分；与第二密封部分平行并朝向第一密封部分与第三密封部分连接的第四部分。
3.如权利要求2所述的结构，其特征在于LC谐振电路包括第一电容、电感和第二电容，电感和第二电容是并联的且与第一电容连接，LC谐振电路的电抗为0。
4.如权利要求2所述的结构，其特征在于第四密封部分的边缘表面与开口部分形成第一电容，第四密封部分的末端与第一密封部分形成第二电容，第一、第二和第三密封部分形成电感。
5.如权利要求2所述的结构，其特征在于第一密封部分和第三密封部分之间的距离小于15mm。
6.如权利要求2所述的结构，其特征在于第三和第四密封部分是由多个位于门边缘长度方向上的零件组成。
7.如权利要求6所述的结构，其特征在于第三密封部分的宽度与门的边缘在第四密封部分上的长度不同。
8.如权利要求6所述的结构，其特征在于第三密封部分与第四密封部分之间的距离小于20mm。
9.如权利要求2所述的结构，其特征在于用于安装盖住门边缘的不导电盖的多个孔在第三密封部分上。
10.如权利要求2所述的结构，其特征在于第四密封部分与开口边缘表面之间的距离比门面板部分长。
11.如权利要求10所述的结构，还包括不导电的盖，位于第四密封部分与开口的边缘表面之间，用于盖住第四密封部分。
12.如权利要求1所述的结构，其特征在于LC谐振电路的电抗为0。
13.如权利要求1所述的结构，其特征在于LC谐振电路包括第一电容、电感和第二电容，电感和第二电容是并联的且与第一电容连接，LC谐振电路的电抗为0。
14.如权利要求1所述的结构，其特征在于LC谐振电路的谐振频率是被密封的频率。
15.如权利要求1所述的结构，其特征在于LC谐振电路的谐振频率是由多个LC谐振电路所具有的不同谐振频率组成。
16.一种微波炉的微波密封结构，包括谐振腔和门，谐振腔中形成的内部空间可以使微波在其中谐振，谐振腔具有开口，门用于打开/关闭开口，其特征在于在开口边缘和门边缘的横截面之间形成的、用于防止微波泄露出谐振腔的等效阻抗电路是LC谐振电路。
17.一种微波炉，包括谐振腔和门，谐振腔中形成的内部空间可以使微波在其中谐振，谐振腔具有开口，门用于打开/关闭开口，其特征在于在开口边缘和门边缘的横截面之间形成的、用于防止微波泄露出谐振腔的等效电路是LC谐振电路。
全文摘要
一种在使用微波的装置中的、防止微波从微波谐振的谐振腔泄露出去的微波密封结构，包括谐振腔和门，谐振腔中形成的内部空间可以使微波在其中谐振，谐振腔具有开口，门用于打开/关闭开口。在这种结构中，在开口边缘和门边缘的横截面之间形成的、用于防止微波泄露出谐振腔的等效阻抗电路是LC谐振电路。
文档编号F24C7/02GK1435599SQ0213057
公开日2003年8月13日 申请日期2002年8月16日 优先权日2002年1月30日
发明者李英敏, 全容奭, 柳钟官 申请人:Lg电子株式会社