专利名称：具有微波密封的微波炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于加热食物的微波炉，其具有根据权利要求1开头所说的用于腔的微波密封。
微波炉通常安装有围绕炉腔之开口的密封，以防止微波辐射从炉中泄露出。密封一定要有效，因为多个国家的当局已经采用了微波辐射被允许从炉腔中泄露出的下限值。
微波炉通常具有通过门可到达的炉腔，该门同时构成了腔壁之一。以前利用例如密封腔作为微波密封，通常被放置在门内并围绕炉腔的开口。密封腔具有对应于四分之一微波波长的深度，以起对微波的短路作用。另一种微波密封在美国专利US4471194中公开，并且是基于平行配置的两个密封腔空间，目的是进一步地降低从炉腔中的微波辐射的泄露。调节腔空间使得泄露在2.45GHz最小。
微波炉中的微波源通常发射频率范围为2.4GHz到2.5GHz的微波，除了别的以外，其依赖于炉中的负载。因此，在所有该频率范围内实现良好衰减是必须的。但是，该衰减对密封腔的大小是敏感的。
微波炉通常装有关断装置，其确保当门打开时微波源关断。但是，实际上，门一定在微波源关断之前就被打开了一些。而门的很小程度的打开也导致电磁特性变化。因此，现有技术微波密封的问题是即使对在门和围绕炉腔开口的边缘区之间的空间的小的变化，微波的泄露也是敏感的。
另一个问题是，用简单的方法使门角处微波的泄露最小化是困难的，这是因为角部的几何形状是不同于门两侧的。
现有技术密封方案的又一个问题是对靠近开口的其它不规则形状例如门枢和门扣调整其微波密封是困难的。
本发明的主要目的是提供具有微波密封的微波炉，该微波密封的衰减对尺寸大小的敏感性要比现有技术微波密封小。
本发明的又一个目的是提供具有微波密封的微波炉，该微波密封的衰减对随着门被打开而出现的几何结构变化的敏感性要比现有技术密封的小。
本发明的另外一个目的是提供具有微波密封的微波炉，该密封能够容易地被调整为不同的几何结构。
本发明的又一个目的是提供具有微波密封的微波炉，该密封能够容易地被调整为靠近开口的不同的不规则形状。
这些目的是通过一种具有在权利要求中所限定的特征的装置和方法实现的。
因此，为了使从微波炉中泄露的微波比允许值小，炉腔开口微波密封中的微波足够衰减是必须的。本发明的出发点是当使用具有现有技术的单腔的微波密封时，微波炉中泄露微波的衰减在某个频率具有最大值。最大值时的频率取决于从炉腔到腔底部的电长度。传统设计微波密封是使得最大值与该微波的中心频率一致。
然而，当使用具有单腔的微波炉时，理想的衰减仅仅是在很窄的频率范围内实现的。当打开门时，从炉腔到密封腔的电通路改变，并且衰减对另一个频率取得了最大值。衰减最大值的改变意味着对于微波源发射微波的某些频率泄露能够是相当大的。
本发明的基本思想是提供在频率面上宽的衰减曲线。这是通过使用这样的微波密封来实现的，该微波密封具有在不同频率处有最大值的微波衰减，该不同频率最好为稍微高于或者稍微低于中心频率的频率，围绕该中心频率微波从微波源中发出。因此，微波密封被有意地调整，使得对于微波的中心频率该衰减不为最大值。
根据本发明的一个方面，利用了具有两个平行密封腔的微波密封，每个密封腔距炉腔的电长度是稍微高于或者稍微低于微波在中心频率的四分之一波长。这使得衰减曲线作为频率的函数在两个最大值之间具有最小值。
在一个优选实施例中，利用了具有两个平行密封腔的微波密封，从炉腔到密封腔底部的电长度稍微高于或者稍微低于微波在中心频率的四分之一波长。这使得衰减曲线作为频率的函数在两个最大值之间具有最小值。
下面四分之一波长就意味着是在中心频率处微波的波长的四分之一。
电长度用波长数来表示并用给定的频率定义。例如，波导的电长度对应于包含在波导中的波长数。
例如，通过在密封腔中配置相对电容率大于1的材料，也能够改变腔的电长度。
电长度为微波四分之一波长的事实等同于在腔末端是对微波短路情况下之自然频率等于微波频率的事实。
通过将在局部最小处的衰减做成足够大，在宽的频谱上获得了良好的衰减，同时该衰减例如对门被稍微打开是相对不敏感的。
密封腔自然频率的最好选择是在50和600MHz之间，优选为150和300MHz之间，分别在微波源中心频率2.45GHz之上和之下。
微波密封最好是放置在门的边缘部分上，当门关闭时，腔的开口朝着围绕炉腔开口的边缘区域。另外，微波密封可围绕开口放置，腔的开口朝着关闭时的门。
使用微波密封是特别有利的，该微波密封包围着炉腔的开口，并且为由隔板分开的两个腔的形式。然后隔板能够分别制造并且能够通过例如焊接容易地安装就位。
根据本发明的一个方面，微波密封装置形成为由隔板分成两个腔的槽。该槽具有两个基本上相对的侧壁。隔板最好安装有配置在该隔板上的控制衰减的突出部分。该突出部分最好配置成至少两组，一组基本上直接指向一个侧壁，另一组基本上指向另一个侧壁。这两组突出部分影响着每一个腔的腔长度。在微波密封被设计成使得两个密封腔从炉腔到密封腔底部的电长度相等的情况下，采用具有突出部分的所述隔板也是有利的。
隔板最好具有与槽相同的高度，使得隔板的上部边缘处在槽的上部边缘的水平上。
突出部分最好从上部边缘伸出，但也可以从隔板的上部边缘向下伸出小段距离。
由于隔板上的突出部分以相反的方式指向，通过改变隔板突出部分横向的长度，能够相互独立地改变腔的电长度。
这样设计隔板，使得突出部分被交替地朝向一个侧壁和朝向另一个侧壁配置是有利的。在这种情况下，仅仅一个突出部分从隔板的两个部分中伸出。即使在小于一半的隔板长度上安装了突出部分仍可得到适当分割的腔。
根据本发明具有突出部分的隔板能够很容易地由条状金属片生产出。然后微波密封能够有利地由包括下述步骤的方法制造
形成围绕炉腔之开口的槽；提供具有两个纵向边缘的条状金属片；制造从一个纵向边缘到某一深度的缝，由此形成突出部分；使在缝之间形成的突出部分以预定模式中的一个方向和另一个方向弯曲离开金属片的平面；和在槽中配置金属片，使得纵向方向的槽被分成两个平行的腔，调整金属片突出部分横向的长度使得腔获得所需的电长度和优选地长度，该长度对应于稍微高于或者稍微低于在中心频率的微波波长的四分之一。
根据本发明的另一方面，突出部分具有靠近隔板的横向指向的内部部分和最好向下成角度地被固定到内部部分的外部部分。
两个或多个并列的突出部分能以相同的方向指向，但是突出部分最好以不同的方向交替地布置。
在以相同方向指向的两个突出部分之间的距离与在隔板方向上的一个突出部分的宽度的和最好小于四分之一波长。
在突出部分以不同方向交替弯曲的情况下，被以相同方向弯曲的两个突出部分之间的距离有利地是大于5mm，最好是大于10mm。这有利于用焊接来在槽中安装隔板。
隔板最好成形为整块，但是也能够从安装有向下朝着槽底部之突出部分的边缘开缝。
在一个优选实施例中，突出部分是矩形的，但也可以是其它形状。突出部分也可以为三角形或者具有圆角的矩形。
隔板最好是由单一金属片构成，但是也可以由例如被模压到塑料中的金属网构成。
很明显，上述方案能够组合运用到同一的实施例中。
下面参考附图详细说明本发明的实施例。
图1表示一个根据本发明优选实施例的微波炉，该微波炉具有配置在门上的微波密封；图2表示沿着图1II-II线的微波密封的剖面图；图3表示对于具有单腔的现有技术微波密封作为频率之函数的衰减的典型曲线；图4表示根据本发明的微波密封之实施例的衰减曲线；
图5表示根据本发明的微波密封之实施例的部分；图6表示根据本发明的微波密封之另一实施例的部分；图7表示具有根据本发明实施例的微波密封之门角部的部分；图8a和8b表示根据本发明实施例的微波密封部分的不同变型。
图1表示根据本发明实施例的微波炉1。微波炉1具有外壳2，控制面板3和配置在外壳2中的炉腔4，在烹调时食物被放置在炉腔4中。炉腔的一个壁是由门5构成的，其在烹调时关闭炉腔的开口。门在其边缘部分安装有微波密封装置6，该密封装置包括两个并列的密封腔7，8。当门关闭时，腔的开口朝着包围着炉腔之开口的表面9。微波炉还以传统的方式安装有用于产生频率为2.45GHz微波的微波源10和用于将微波供给炉腔4的微波供给装置11。
图2表示沿着图1II-II线的微波密封的剖面图。图5是根据本发明优选实施例的金属微波密封部分之剖面的透视图。关闭炉腔4的门在其边缘部分安装有槽12，利用槽纵向方向上的均匀隔板13槽口被分成两个并列的密封腔7，8。槽具有两个基本上平行的侧壁14和一个底部15。划分槽12的隔板13具有部分16，该部件与侧壁基本上平行，并且其纵向边缘17被固定到槽的底部，在其另一个纵向边缘18上安装有矩形突出部分19。这些突出部分交替地指向基本上与侧壁14垂直的方向，离开平行于侧壁的隔板部分16。隔板能够以某些适当的方式例如通过焊接或者螺钉连接固定到槽12的底部15上。从隔板的每个局部长度突出有仅仅一个突出部分，其使得隔板容易地由条状金属片制造。
腔处在优选实施例中以这种方式配置，使其当门关闭时，第一密封腔在低于2450MHz150到300MHz之间的频率处发生共振，第二密封腔在超过2450MHz150到300MHz之间的频率处发生共振。这对应于从炉腔4到第一腔7之底部的电长度稍微小于中心频率2450MHz之微波的四分之一波长，和从炉腔4到第二腔8之底部的电长度稍微大于所述微波的四分之一波长。
图3表示对于具有传统单腔的微波密封作为频率之函数的衰减的理论计算，当门关闭时，该单腔具有对应于四分之一波长的电长度。图3中，曲线20表示当门关闭时，作为微波频率(F)之函数的以分贝为单位的衰减(A)。衰减在2.45GHz频率处具有最大值，其对应于微波源的中心频率。图中的线21表示所需衰减，两垂直线22表示2.4GHz到2.5GHz的频率范围，微波辐射在此范围内从微波源中发射出。从图中可以清楚，在微波辐射能够发射的整个频率范围内，可获得所需的衰减。图3中，曲线23表示当门在其一个边缘已经被打开2mm时，作为微波频率(F)之函数的以分贝为单位的衰减(A)。最大衰减已经稍微偏离2.45GHz。从图中可以看出，在发射微波辐射的整个频率范围内不能获得所需的衰减。
图4表示对于具有两个腔的微波密封作为频率之函数的典型衰减的理论计算，当门关闭时，两个腔分别在2.8GHz到2.2GHz处谐振。图4中，曲线24表示当门关闭时，作为微波频率(F)之函数的衰减(A)。衰减在2.2GHz和2.8GHz处具有最大值。在这种情况下，图中的线21同样表示所需的衰减，而两垂直线22表示2.4GHz到2.5GHz的频率范围，微波辐射在此范围内从微波源中发射出。从图中可以清楚地看出，在发射微波辐射的整个频率范围内，可获得所需的衰减。图4中，曲线25表示当门在其一个边缘已经被打开2mm时，作为微波频率(F)之函数的衰减(A)。最大衰减已经稍微分别偏离了2.2GHz到2.8GHz。从图中可以清楚，在发射微波辐射的整个频率范围内能获得在这种情况下所需的衰减。
隔板能够由例如具有两个平行边缘的条状金属片制造。将构成突出部分的条状金属片的部分是由在条状金属片上从一个边缘切割的缝所形成。这些缝界定了所需突出部分的两边。垂直于金属片纵向方向之突出部分的长度然后被调整为槽的几何形状。随后，突出部分沿着在金属片纵向方向伸展的线以对连续的金属片成直角折叠，以一种方向和另一种方向交替地进行。
密封腔的自然频率反比于 ，这里L是从炉腔到腔底部看过去的总的电感，C是从炉腔到腔底部看过去的总的电容。通过改变槽侧壁和突出部分之间的距离26，可以影响C；而通过改变炉腔和腔底部之间的总距离，能够影响L。突出部分的宽度27和在以相同方向指向的两个突出部分之间距离28的和适当地小于四分之一波长，近似为30mm，从而避免在隔板13中感生电流。
如果突出部分交替地以不同方向指向，则以相同方向指向的两个突出部分19之间的距离应当最好超过10mm，使得在隔板焊接到槽底部的方面利用焊接工具可达到突出部分之间的空间。
图6是根据本发明另一实施例的微波密封的部分之剖面的透视图。在这种情况下，突出部分29是成对配置的并且在隔板13同一部分上以相反的方向指向。该替换实施例的隔板的制造稍微复杂些，因为它必须使用两个金属片。另一方面，也可在条形金属片的每一侧上形成突出部分并且然后沿着中心线将金属片本身折起来，此后将金属片焊接到腔底部上。
图7表示具有根据本发明优选实施例的配置在门上的微波密封的部分。该图示出了门的角部。为了使衰减也适合于门的角部，角部的突出部分30被这样调整使得腔的长度在角上也是相同的。在图7所示的实施例中，槽的内边缘31与其外边缘32相比是圆的。利用根据本发明的在其两侧具有突出部分的隔板，通过调整突出部分的长度，腔的共振在门角部也能够容易地定出大小。因此，角上突出部分30之垂直于隔板的长度要大于沿着直线部分之突出部分33的长度。
图8表示根据本发明的微波密封的剖面不同变型。图8a表示具有隔板的实施例，在这里突出部分具有基本上垂直于槽侧壁指向的内部部分34和平行于侧壁的朝下指向的外部部分35。本实施例的优点是密封腔的容量能够通过调整突出部分之外部部分35的长度来容易地调整。
图8b表示微波密封的一个实施例，这里槽具有向内倾斜的侧壁14’。侧壁之间的距离在槽底部15处是大于在其开口处的。隔板不平行于两个侧壁的任何一个。突出部分19’基本上以相反的方向指向。
本领域技术人员能看出，有在本发明的范围内许多所述实施例的变型。
权利要求
1.一种用于加热食物的微波炉(1)，包括具有炉腔开口的炉腔(1)；微波源(10)，用于将微波供给炉腔，所述微波具有在中心频率周围的带宽；可打开的门(5)，适合于关闭炉腔开口和构成炉腔的一个壁；微波密封装置(6)，适合于减小当门关闭时微波辐射从炉腔的泄露，配置在炉腔(4)和当门关闭时炉的外部之间，其特征在于当门关闭时，微波辐射的衰减在低于中心频率的频率处具有最大值并在高于中心频率的频率处具有最大值。
2.权利要求1的微波炉，其特征在于微波密封装置具有槽(12)的形式，该槽沿着围绕炉腔开口的边缘区域延伸，并且被隔板(13)在槽的纵向方向上分成第一密封腔(7)和第二密封腔(8)，密封腔的开口指向朝着门关闭时的门，以及第一密封腔距炉腔的电长度使得微波辐射的衰减在低于中心频率的频率处具有最大值，而第二密封腔距炉腔的电长度使得微波辐射的衰减在高于中心频率的频率处具有最大值。
3.权利要求1的微波炉，其特征在于微波密封装置(6)具有槽(12)的形式，其沿着门的边缘部分延伸，并且由隔板(13)在槽的纵向方向上分成第一密封腔(7)和第二密封腔(8)，密封腔的开口指向朝着门关闭时围绕炉腔开口的边缘区域，以及当门关闭时，第一密封腔距炉腔(4)的电长度使得微波辐射的衰减在低于中心频率的频率处具有最大值，第二密封腔距炉腔(4)的电长度使得微波辐射的衰减在高于中心频率的频率处具有最大值。
4.前述权利要求任何一项的微波炉，其特征在于隔板(13)在其一个边缘处被固定在槽中，并且在其相对的边缘处安装有至少两组突出部分(19，29，30，33)，它们基本上以相反的方向指向。
5.权利要求4的微波炉，其特征在于仅仅一个突出部分从安装有突出部分之隔板边缘的每个部分中突出。
6.权利要求4或5的微波炉，特征在于每隔一个的突出部分以一个方向指向，而每隔一个的突出部分以基本上另一种方向指向。
7.权利要求4，5或6之一的微波炉，特征在于槽具有平行侧壁(14)和一个底部(15)，突出部分垂直于侧壁配置。
8.权利要求4，5，6或7之一的微波炉，特征在于每个突出部分在隔板纵向方向上的宽度(27)与在以相同方向指向的两个突出部分之间的距离(28)之和小于微波的四分之一波长。
9.权利要求4，5，6，7或8之一的微波炉，特征在于具有其突出部分的隔板由连续的金属片构成。
10.前述权利要求任何一个的微波炉，特征在于中心频率是2450MHz，以及微波的衰减在分别超过和低于2450 MHz50和600 MHz之间的频率且最好在150和300 MHz之间的频率上具有最大值。
11.一种制造用于微波炉(1)的微波密封装置的方法，包括具有开口的炉腔(4)；微波源(10)，用于将微波供给炉腔；可打开的门(5)，其适合于密封开口和构成炉腔的一个壁，该方法的特征在于以下步骤形成围绕炉腔之开口的一个槽；提供具有两个纵向边缘的条状金属片；制造从一个纵向边缘到某一深度的缝，由此形成突出部分；使在缝之间形成的突出部分以预定模式中的一个方向和另一个方向弯曲离开金属片的平面；和在槽中配置金属片，使得纵向方向的槽被分成两个并列的腔，调整金属片突出部分横向的长度使得腔获得所需的电长度和优选地长度，该长度对应于稍微高于和稍微低于在中心频率的微波波长的四分之一。
全文摘要
一种用于加热食物的微波炉,包括具有开口的炉腔(4),用于将微波供给炉腔的微波单元,适合于关闭开口和构成腔的一个壁的可打开的门,以及用于减小当门关闭时微波辐射从炉腔泄露的微波密封装置(6)。所述装置具有槽(12)的形式,该槽围绕着开口并且在纵向上由隔板(13)分成第一腔(7)和第二腔(8)。当门关闭时,从炉腔到第一腔底部的电长度大于四分之一波长,从炉腔到第二腔底部的电长度小于四分之一波长,使得获得两个衰减峰值,分别在微波中心频率的两侧。衰减峰值的位置由突出部分确定,该突出部分交替地以一个方向和另一个方向被配置在隔板的顶部。
文档编号H05K9/00GK1335042SQ99814670
公开日2002年2月6日 申请日期1999年11月30日 优先权日1998年12月17日
发明者G·菲利普松 申请人:惠而浦有限公司