專利名稱：具有微波密封的微波爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于加熱食物的微波爐，其具有根據(jù)權(quán)利要求1開頭所說的用于腔的微波密封。
微波爐通常安裝有圍繞爐腔之開口的密封，以防止微波輻射從爐中泄露出。密封一定要有效，因為多個國家的當(dāng)局已經(jīng)采用了微波輻射被允許從爐腔中泄露出的下限值。
微波爐通常具有通過門可到達(dá)的爐腔，該門同時構(gòu)成了腔壁之一。以前利用例如密封腔作為微波密封，通常被放置在門內(nèi)并圍繞爐腔的開口。密封腔具有對應(yīng)于四分之一微波波長的深度，以起對微波的短路作用。另一種微波密封在美國專利US4471194中公開，并且是基于平行配置的兩個密封腔空間，目的是進(jìn)一步地降低從爐腔中的微波輻射的泄露。調(diào)節(jié)腔空間使得泄露在2.45GHz最小。
微波爐中的微波源通常發(fā)射頻率范圍為2.4GHz到2.5GHz的微波，除了別的以外，其依賴于爐中的負(fù)載。因此，在所有該頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)良好衰減是必須的。但是，該衰減對密封腔的大小是敏感的。
微波爐通常裝有關(guān)斷裝置，其確保當(dāng)門打開時微波源關(guān)斷。但是，實際上，門一定在微波源關(guān)斷之前就被打開了一些。而門的很小程度的打開也導(dǎo)致電磁特性變化。因此，現(xiàn)有技術(shù)微波密封的問題是即使對在門和圍繞爐腔開口的邊緣區(qū)之間的空間的小的變化，微波的泄露也是敏感的。
另一個問題是，用簡單的方法使門角處微波的泄露最小化是困難的，這是因為角部的幾何形狀是不同于門兩側(cè)的。
現(xiàn)有技術(shù)密封方案的又一個問題是對靠近開口的其它不規(guī)則形狀例如門樞和門扣調(diào)整其微波密封是困難的。
本發(fā)明的主要目的是提供具有微波密封的微波爐，該微波密封的衰減對尺寸大小的敏感性要比現(xiàn)有技術(shù)微波密封小。
本發(fā)明的又一個目的是提供具有微波密封的微波爐，該微波密封的衰減對隨著門被打開而出現(xiàn)的幾何結(jié)構(gòu)變化的敏感性要比現(xiàn)有技術(shù)密封的小。
本發(fā)明的另外一個目的是提供具有微波密封的微波爐，該密封能夠容易地被調(diào)整為不同的幾何結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的又一個目的是提供具有微波密封的微波爐，該密封能夠容易地被調(diào)整為靠近開口的不同的不規(guī)則形狀。
這些目的是通過一種具有在權(quán)利要求中所限定的特征的裝置和方法實現(xiàn)的。
因此，為了使從微波爐中泄露的微波比允許值小，爐腔開口微波密封中的微波足夠衰減是必須的。本發(fā)明的出發(fā)點是當(dāng)使用具有現(xiàn)有技術(shù)的單腔的微波密封時，微波爐中泄露微波的衰減在某個頻率具有最大值。最大值時的頻率取決于從爐腔到腔底部的電長度。傳統(tǒng)設(shè)計微波密封是使得最大值與該微波的中心頻率一致。
然而，當(dāng)使用具有單腔的微波爐時，理想的衰減僅僅是在很窄的頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)的。當(dāng)打開門時，從爐腔到密封腔的電通路改變，并且衰減對另一個頻率取得了最大值。衰減最大值的改變意味著對于微波源發(fā)射微波的某些頻率泄露能夠是相當(dāng)大的。
本發(fā)明的基本思想是提供在頻率面上寬的衰減曲線。這是通過使用這樣的微波密封來實現(xiàn)的，該微波密封具有在不同頻率處有最大值的微波衰減，該不同頻率最好為稍微高于或者稍微低于中心頻率的頻率，圍繞該中心頻率微波從微波源中發(fā)出。因此，微波密封被有意地調(diào)整，使得對于微波的中心頻率該衰減不為最大值。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，利用了具有兩個平行密封腔的微波密封，每個密封腔距爐腔的電長度是稍微高于或者稍微低于微波在中心頻率的四分之一波長。這使得衰減曲線作為頻率的函數(shù)在兩個最大值之間具有最小值。
在一個優(yōu)選實施例中，利用了具有兩個平行密封腔的微波密封，從爐腔到密封腔底部的電長度稍微高于或者稍微低于微波在中心頻率的四分之一波長。這使得衰減曲線作為頻率的函數(shù)在兩個最大值之間具有最小值。
下面四分之一波長就意味著是在中心頻率處微波的波長的四分之一。
電長度用波長數(shù)來表示并用給定的頻率定義。例如，波導(dǎo)的電長度對應(yīng)于包含在波導(dǎo)中的波長數(shù)。
例如，通過在密封腔中配置相對電容率大于1的材料，也能夠改變腔的電長度。
電長度為微波四分之一波長的事實等同于在腔末端是對微波短路情況下之自然頻率等于微波頻率的事實。
通過將在局部最小處的衰減做成足夠大，在寬的頻譜上獲得了良好的衰減，同時該衰減例如對門被稍微打開是相對不敏感的。
密封腔自然頻率的最好選擇是在50和600MHz之間，優(yōu)選為150和300MHz之間，分別在微波源中心頻率2.45GHz之上和之下。
微波密封最好是放置在門的邊緣部分上，當(dāng)門關(guān)閉時，腔的開口朝著圍繞爐腔開口的邊緣區(qū)域。另外，微波密封可圍繞開口放置，腔的開口朝著關(guān)閉時的門。
使用微波密封是特別有利的，該微波密封包圍著爐腔的開口，并且為由隔板分開的兩個腔的形式。然后隔板能夠分別制造并且能夠通過例如焊接容易地安裝就位。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，微波密封裝置形成為由隔板分成兩個腔的槽。該槽具有兩個基本上相對的側(cè)壁。隔板最好安裝有配置在該隔板上的控制衰減的突出部分。該突出部分最好配置成至少兩組，一組基本上直接指向一個側(cè)壁，另一組基本上指向另一個側(cè)壁。這兩組突出部分影響著每一個腔的腔長度。在微波密封被設(shè)計成使得兩個密封腔從爐腔到密封腔底部的電長度相等的情況下，采用具有突出部分的所述隔板也是有利的。
隔板最好具有與槽相同的高度，使得隔板的上部邊緣處在槽的上部邊緣的水平上。
突出部分最好從上部邊緣伸出，但也可以從隔板的上部邊緣向下伸出小段距離。
由于隔板上的突出部分以相反的方式指向，通過改變隔板突出部分橫向的長度，能夠相互獨立地改變腔的電長度。
這樣設(shè)計隔板，使得突出部分被交替地朝向一個側(cè)壁和朝向另一個側(cè)壁配置是有利的。在這種情況下，僅僅一個突出部分從隔板的兩個部分中伸出。即使在小于一半的隔板長度上安裝了突出部分仍可得到適當(dāng)分割的腔。
根據(jù)本發(fā)明具有突出部分的隔板能夠很容易地由條狀金屬片生產(chǎn)出。然后微波密封能夠有利地由包括下述步驟的方法制造
形成圍繞爐腔之開口的槽；提供具有兩個縱向邊緣的條狀金屬片；制造從一個縱向邊緣到某一深度的縫，由此形成突出部分；使在縫之間形成的突出部分以預(yù)定模式中的一個方向和另一個方向彎曲離開金屬片的平面；和在槽中配置金屬片，使得縱向方向的槽被分成兩個平行的腔，調(diào)整金屬片突出部分橫向的長度使得腔獲得所需的電長度和優(yōu)選地長度，該長度對應(yīng)于稍微高于或者稍微低于在中心頻率的微波波長的四分之一。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，突出部分具有靠近隔板的橫向指向的內(nèi)部部分和最好向下成角度地被固定到內(nèi)部部分的外部部分。
兩個或多個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兩個突出部分之間的距離與在隔板方向上的一個突出部分的寬度的和最好小于四分之一波長。
在突出部分以不同方向交替彎曲的情況下，被以相同方向彎曲的兩個突出部分之間的距離有利地是大于5mm，最好是大于10mm。這有利于用焊接來在槽中安裝隔板。
隔板最好成形為整塊，但是也能夠從安裝有向下朝著槽底部之突出部分的邊緣開縫。
在一個優(yōu)選實施例中，突出部分是矩形的，但也可以是其它形狀。突出部分也可以為三角形或者具有圓角的矩形。
隔板最好是由單一金屬片構(gòu)成，但是也可以由例如被模壓到塑料中的金屬網(wǎng)構(gòu)成。
很明顯，上述方案能夠組合運用到同一的實施例中。
下面參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。


圖1表示一個根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的微波爐，該微波爐具有配置在門上的微波密封；圖2表示沿著圖1II-II線的微波密封的剖面圖；圖3表示對于具有單腔的現(xiàn)有技術(shù)微波密封作為頻率之函數(shù)的衰減的典型曲線；圖4表示根據(jù)本發(fā)明的微波密封之實施例的衰減曲線；
圖5表示根據(jù)本發(fā)明的微波密封之實施例的部分；圖6表示根據(jù)本發(fā)明的微波密封之另一實施例的部分；圖7表示具有根據(jù)本發(fā)明實施例的微波密封之門角部的部分；圖8a和8b表示根據(jù)本發(fā)明實施例的微波密封部分的不同變型。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明實施例的微波爐1。微波爐1具有外殼2，控制面板3和配置在外殼2中的爐腔4，在烹調(diào)時食物被放置在爐腔4中。爐腔的一個壁是由門5構(gòu)成的，其在烹調(diào)時關(guān)閉爐腔的開口。門在其邊緣部分安裝有微波密封裝置6，該密封裝置包括兩個并列的密封腔7，8。當(dāng)門關(guān)閉時，腔的開口朝著包圍著爐腔之開口的表面9。微波爐還以傳統(tǒng)的方式安裝有用于產(chǎn)生頻率為2.45GHz微波的微波源10和用于將微波供給爐腔4的微波供給裝置11。
圖2表示沿著圖1II-II線的微波密封的剖面圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的金屬微波密封部分之剖面的透視圖。關(guān)閉爐腔4的門在其邊緣部分安裝有槽12，利用槽縱向方向上的均勻隔板13槽口被分成兩個并列的密封腔7，8。槽具有兩個基本上平行的側(cè)壁14和一個底部15。劃分槽12的隔板13具有部分16，該部件與側(cè)壁基本上平行，并且其縱向邊緣17被固定到槽的底部，在其另一個縱向邊緣18上安裝有矩形突出部分19。這些突出部分交替地指向基本上與側(cè)壁14垂直的方向，離開平行于側(cè)壁的隔板部分16。隔板能夠以某些適當(dāng)?shù)姆绞嚼缤ㄟ^焊接或者螺釘連接固定到槽12的底部15上。從隔板的每個局部長度突出有僅僅一個突出部分，其使得隔板容易地由條狀金屬片制造。
腔處在優(yōu)選實施例中以這種方式配置，使其當(dāng)門關(guān)閉時，第一密封腔在低于2450MHz150到300MHz之間的頻率處發(fā)生共振，第二密封腔在超過2450MHz150到300MHz之間的頻率處發(fā)生共振。這對應(yīng)于從爐腔4到第一腔7之底部的電長度稍微小于中心頻率2450MHz之微波的四分之一波長，和從爐腔4到第二腔8之底部的電長度稍微大于所述微波的四分之一波長。
圖3表示對于具有傳統(tǒng)單腔的微波密封作為頻率之函數(shù)的衰減的理論計算，當(dāng)門關(guān)閉時，該單腔具有對應(yīng)于四分之一波長的電長度。圖3中，曲線20表示當(dāng)門關(guān)閉時，作為微波頻率(F)之函數(shù)的以分貝為單位的衰減(A)。衰減在2.45GHz頻率處具有最大值，其對應(yīng)于微波源的中心頻率。圖中的線21表示所需衰減，兩垂直線22表示2.4GHz到2.5GHz的頻率范圍，微波輻射在此范圍內(nèi)從微波源中發(fā)射出。從圖中可以清楚，在微波輻射能夠發(fā)射的整個頻率范圍內(nèi)，可獲得所需的衰減。圖3中，曲線23表示當(dāng)門在其一個邊緣已經(jīng)被打開2mm時，作為微波頻率(F)之函數(shù)的以分貝為單位的衰減(A)。最大衰減已經(jīng)稍微偏離2.45GHz。從圖中可以看出，在發(fā)射微波輻射的整個頻率范圍內(nèi)不能獲得所需的衰減。
圖4表示對于具有兩個腔的微波密封作為頻率之函數(shù)的典型衰減的理論計算，當(dāng)門關(guān)閉時，兩個腔分別在2.8GHz到2.2GHz處諧振。圖4中，曲線24表示當(dāng)門關(guān)閉時，作為微波頻率(F)之函數(shù)的衰減(A)。衰減在2.2GHz和2.8GHz處具有最大值。在這種情況下，圖中的線21同樣表示所需的衰減，而兩垂直線22表示2.4GHz到2.5GHz的頻率范圍，微波輻射在此范圍內(nèi)從微波源中發(fā)射出。從圖中可以清楚地看出，在發(fā)射微波輻射的整個頻率范圍內(nèi)，可獲得所需的衰減。圖4中，曲線25表示當(dāng)門在其一個邊緣已經(jīng)被打開2mm時，作為微波頻率(F)之函數(shù)的衰減(A)。最大衰減已經(jīng)稍微分別偏離了2.2GHz到2.8GHz。從圖中可以清楚，在發(fā)射微波輻射的整個頻率范圍內(nèi)能獲得在這種情況下所需的衰減。
隔板能夠由例如具有兩個平行邊緣的條狀金屬片制造。將構(gòu)成突出部分的條狀金屬片的部分是由在條狀金屬片上從一個邊緣切割的縫所形成。這些縫界定了所需突出部分的兩邊。垂直于金屬片縱向方向之突出部分的長度然后被調(diào)整為槽的幾何形狀。隨后，突出部分沿著在金屬片縱向方向伸展的線以對連續(xù)的金屬片成直角折疊，以一種方向和另一種方向交替地進(jìn)行。
密封腔的自然頻率反比于 ，這里L(fēng)是從爐腔到腔底部看過去的總的電感，C是從爐腔到腔底部看過去的總的電容。通過改變槽側(cè)壁和突出部分之間的距離26，可以影響C；而通過改變爐腔和腔底部之間的總距離，能夠影響L。突出部分的寬度27和在以相同方向指向的兩個突出部分之間距離28的和適當(dāng)?shù)匦∮谒姆种徊ㄩL，近似為30mm，從而避免在隔板13中感生電流。
如果突出部分交替地以不同方向指向，則以相同方向指向的兩個突出部分19之間的距離應(yīng)當(dāng)最好超過10mm，使得在隔板焊接到槽底部的方面利用焊接工具可達(dá)到突出部分之間的空間。
圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的微波密封的部分之剖面的透視圖。在這種情況下，突出部分29是成對配置的并且在隔板13同一部分上以相反的方向指向。該替換實施例的隔板的制造稍微復(fù)雜些，因為它必須使用兩個金屬片。另一方面，也可在條形金屬片的每一側(cè)上形成突出部分并且然后沿著中心線將金屬片本身折起來，此后將金屬片焊接到腔底部上。
圖7表示具有根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的配置在門上的微波密封的部分。該圖示出了門的角部。為了使衰減也適合于門的角部，角部的突出部分30被這樣調(diào)整使得腔的長度在角上也是相同的。在圖7所示的實施例中，槽的內(nèi)邊緣31與其外邊緣32相比是圓的。利用根據(jù)本發(fā)明的在其兩側(cè)具有突出部分的隔板，通過調(diào)整突出部分的長度，腔的共振在門角部也能夠容易地定出大小。因此，角上突出部分30之垂直于隔板的長度要大于沿著直線部分之突出部分33的長度。
圖8表示根據(jù)本發(fā)明的微波密封的剖面不同變型。圖8a表示具有隔板的實施例，在這里突出部分具有基本上垂直于槽側(cè)壁指向的內(nèi)部部分34和平行于側(cè)壁的朝下指向的外部部分35。本實施例的優(yōu)點是密封腔的容量能夠通過調(diào)整突出部分之外部部分35的長度來容易地調(diào)整。
圖8b表示微波密封的一個實施例，這里槽具有向內(nèi)傾斜的側(cè)壁14’。側(cè)壁之間的距離在槽底部15處是大于在其開口處的。隔板不平行于兩個側(cè)壁的任何一個。突出部分19’基本上以相反的方向指向。
本領(lǐng)域技術(shù)人員能看出，有在本發(fā)明的范圍內(nèi)許多所述實施例的變型。
權(quán)利要求
1.一種用于加熱食物的微波爐(1)，包括具有爐腔開口的爐腔(1)；微波源(10)，用于將微波供給爐腔，所述微波具有在中心頻率周圍的帶寬；可打開的門(5)，適合于關(guān)閉爐腔開口和構(gòu)成爐腔的一個壁；微波密封裝置(6)，適合于減小當(dāng)門關(guān)閉時微波輻射從爐腔的泄露，配置在爐腔(4)和當(dāng)門關(guān)閉時爐的外部之間，其特征在于當(dāng)門關(guān)閉時，微波輻射的衰減在低于中心頻率的頻率處具有最大值并在高于中心頻率的頻率處具有最大值。
2.權(quán)利要求1的微波爐，其特征在于微波密封裝置具有槽(12)的形式，該槽沿著圍繞爐腔開口的邊緣區(qū)域延伸，并且被隔板(13)在槽的縱向方向上分成第一密封腔(7)和第二密封腔(8)，密封腔的開口指向朝著門關(guān)閉時的門，以及第一密封腔距爐腔的電長度使得微波輻射的衰減在低于中心頻率的頻率處具有最大值，而第二密封腔距爐腔的電長度使得微波輻射的衰減在高于中心頻率的頻率處具有最大值。
3.權(quán)利要求1的微波爐，其特征在于微波密封裝置(6)具有槽(12)的形式，其沿著門的邊緣部分延伸，并且由隔板(13)在槽的縱向方向上分成第一密封腔(7)和第二密封腔(8)，密封腔的開口指向朝著門關(guān)閉時圍繞爐腔開口的邊緣區(qū)域，以及當(dāng)門關(guān)閉時，第一密封腔距爐腔(4)的電長度使得微波輻射的衰減在低于中心頻率的頻率處具有最大值，第二密封腔距爐腔(4)的電長度使得微波輻射的衰減在高于中心頻率的頻率處具有最大值。
4.前述權(quán)利要求任何一項的微波爐，其特征在于隔板(13)在其一個邊緣處被固定在槽中，并且在其相對的邊緣處安裝有至少兩組突出部分(19，29，30，33)，它們基本上以相反的方向指向。
5.權(quán)利要求4的微波爐，其特征在于僅僅一個突出部分從安裝有突出部分之隔板邊緣的每個部分中突出。
6.權(quán)利要求4或5的微波爐，特征在于每隔一個的突出部分以一個方向指向，而每隔一個的突出部分以基本上另一種方向指向。
7.權(quán)利要求4，5或6之一的微波爐，特征在于槽具有平行側(cè)壁(14)和一個底部(15)，突出部分垂直于側(cè)壁配置。
8.權(quán)利要求4，5，6或7之一的微波爐，特征在于每個突出部分在隔板縱向方向上的寬度(27)與在以相同方向指向的兩個突出部分之間的距離(28)之和小于微波的四分之一波長。
9.權(quán)利要求4，5，6，7或8之一的微波爐，特征在于具有其突出部分的隔板由連續(xù)的金屬片構(gòu)成。
10.前述權(quán)利要求任何一個的微波爐，特征在于中心頻率是2450MHz，以及微波的衰減在分別超過和低于2450 MHz50和600 MHz之間的頻率且最好在150和300 MHz之間的頻率上具有最大值。
11.一種制造用于微波爐(1)的微波密封裝置的方法，包括具有開口的爐腔(4)；微波源(10)，用于將微波供給爐腔；可打開的門(5)，其適合于密封開口和構(gòu)成爐腔的一個壁，該方法的特征在于以下步驟形成圍繞爐腔之開口的一個槽；提供具有兩個縱向邊緣的條狀金屬片；制造從一個縱向邊緣到某一深度的縫，由此形成突出部分；使在縫之間形成的突出部分以預(yù)定模式中的一個方向和另一個方向彎曲離開金屬片的平面；和在槽中配置金屬片，使得縱向方向的槽被分成兩個并列的腔，調(diào)整金屬片突出部分橫向的長度使得腔獲得所需的電長度和優(yōu)選地長度，該長度對應(yīng)于稍微高于和稍微低于在中心頻率的微波波長的四分之一。
全文摘要
一種用于加熱食物的微波爐,包括具有開口的爐腔(4),用于將微波供給爐腔的微波單元,適合于關(guān)閉開口和構(gòu)成腔的一個壁的可打開的門,以及用于減小當(dāng)門關(guān)閉時微波輻射從爐腔泄露的微波密封裝置(6)。所述裝置具有槽(12)的形式,該槽圍繞著開口并且在縱向上由隔板(13)分成第一腔(7)和第二腔(8)。當(dāng)門關(guān)閉時,從爐腔到第一腔底部的電長度大于四分之一波長,從爐腔到第二腔底部的電長度小于四分之一波長,使得獲得兩個衰減峰值,分別在微波中心頻率的兩側(cè)。衰減峰值的位置由突出部分確定,該突出部分交替地以一個方向和另一個方向被配置在隔板的頂部。
文檔編號H05K9/00GK1335042SQ99814670
公開日2002年2月6日 申請日期1999年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月17日
發(fā)明者G·菲利普松 申請人:惠而浦有限公司