CN100430652C - 微波炉门的屏蔽电磁波的设备 - Google Patents

Abstract

一种微波炉门，更具体地说，一种屏蔽电磁波的设备，它补偿形成在炉门一端的狭槽的长度以提高屏蔽能力，从而防止电磁波从腔室中泄露出来。在该设备中，扼流圈结构包括与炉门内部连接的扼流圈基底，从扼流圈基底垂直弯曲出来的扼流圈内侧部分，从扼流圈顶部弯曲并与扼流圈内侧部分相对的扼流圈外侧部分，和从扼流圈内侧部分弯曲出来与炉腔的前周部分接触的扼流圈顶部。在扼流圈顶部、扼流圈内侧部分和扼流圈外侧部分以预定间隔形成狭槽。每个狭槽从扼流圈外侧部分的远端延伸到扼流圈内侧部分的预定点。预定点离扼流圈顶部与扼流圈内侧部分之间的接合处的距离等于或小于扼流圈内侧部分的宽度的一半。

Description

微波炉门的屏蔽电磁波的设备

技术领域

本发明涉及微波炉门，更具体地说，涉及屏蔽电磁波的设备，它补偿形成在炉门一端的狭槽的长度以提高屏蔽能力，从而防止电磁波从腔室中泄露出来。

背景技术

电炉通常使用电加热器作为热源来产生热，这些热烹调那些放入烹调室中的食物，并且还可以辅助性地设置另一个热源。为此，例如为了提供电磁波作为附加的热源，可以把磁控管安装在电炉中。

下面将描述典型电炉的操作：

在图1示出的示意性电炉中，用户用手拉门柄4以打开炉门3，把要烹调的食物放入炉壳内的腔室2中，然后关闭炉门3来密封腔室2，这样就可以操作电炉烹调食物了。

用户使用安装在炉门3顶部的门柄4来打开/关闭腔室2。在这种情况下，连接外壳1底端和炉门3底端的铰链(未示出)使得炉门3能够向前/后转动，这样就能够打开/关闭腔室2。

下部加热器7安装在腔室2底部和外壳1之间，它所产生的热传递到腔室2的底部。然后，热经过腔室2中的空气和与食物一起放入的托盘传递给要烹调的食物。

另外，在腔室2上面安装上部加热器9，它所产生的热通过传导和对流传递给食物，同时起动对流风扇13把对流加热器11产生的热以热风的形式通过穿透腔室2后侧的多个通孔13a传递给食物。这样就烹调了放在托盘上的食物。

安装在腔室2上部中的磁控管15产生出电磁波，电磁波通过放置在腔室2上面的波导管16进入腔室2，这样电磁波就能够作为热源加热所要烹调的食物。用户可以有选择地使用磁控管15来烹调食物。冷却风扇17冷却包括磁控管15在内的电子部件，炉灯18照明腔室2所限定的烹调腔室的内部。

由于典型的电炉使用上述的磁控管所产生的电磁波来烹调食物，所以对于电炉来讲有必要避免射频辐射的泄漏。当门关闭时，电炉在腔室和门之间具有均匀的间隙，这就形成了狭槽波导管，它使得磁控管所产生的电磁波能量泄露出去。为了避免电磁波能量的泄漏，电炉环绕炉门或腔室的开口设有电磁波吸收物或滤波器。滤波器通常环绕炉门设有1/4波长分散参数的扼流圈，其中扼流圈与腔室开口结合。

如上所述，使用射频(如微波炉、电炉、OTR等)来加热电介质的设备的结构能够把电磁波限制在图2所示的腔室110和炉门111之间。为了防止电磁波泄漏到外部，在腔室110和炉门111的接触区域安装过滤器。

根据电炉的类型，接触区域可以具有如图3和4所示的各种结构。图3示出了在电炉中腔室和门之间的接触区域，图4示出了在微波炉中腔室和炉门之间的接触区域。

图3示出了与腔室120前部结合在一起的炉门121的L形内端122和适用于内端122的扼流圈结构162。图4示出了与腔室130的前板134结合在一起的炉门131的内端132和适用于内端132的扼流圈结构142。在上述类型的接触区域中，分别在炉门121和131的内端122和132以及腔室120和130中设有用来阻止电磁波向外泄漏的扼流圈结构162和142。

同时，根据图4所示的炉的类型可以有选择地使用图5和6所示的滤波器。

参考图5，在门(或门框)131的内端中形成U形扼流圈结构142。扼流圈结构142弯曲成三个部分，包括扼流圈基底143，扼流圈内侧部分144和扼流圈顶部145。在扼流圈顶部145和扼流圈内侧部分144中以预定间隔形成了多个L形狭槽146。

每个狭槽146沿着与扼流圈顶部145的整体宽度所对应的第一长度L1和与扼流圈内侧部分144的整体宽度的较大部分相对应的第二宽度L2延伸。狭槽146具有均匀宽度W，并且扼流圈顶部145对着腔室。

这种扼流圈结构142能够屏蔽电磁波从腔室中泄漏。

参考图6，在门131的内端中形成了扼流圈结构152。扼流圈结构152弯曲成具有U形的三个部分，包括扼流圈基底153，扼流圈内侧部分154和扼流圈顶部155。在扼流圈内侧部分154和扼流圈顶部155中以预定间隔形成了多个L形狭槽156。

每个狭槽156沿着与扼流圈顶部155的整体宽度所对应的第一长度L11和与扼流圈内侧部分154的整体宽度的较大部分相对应的第二长度L12延伸。每个狭槽156在扼流圈顶部155中具有第一宽度W11，在扼流圈内侧部分154中具有第二宽度W12，其中第二宽度W12比第一宽度W11宽。

图7示出了示于图5和6中的滤波器的屏蔽性质，其中尽管入射角在0°到90°之间的范围内变化，为了便于描述只选取了三个不同的入射角作为范例。

如图7所示，当具有不同入射角I1、I2和I3的射频分别进入图5和6中的扼流圈结构中时，扼流圈结构显示出其屏蔽性质，即随着入射角的增加，最佳屏蔽频率从fo降低到fo’。也就是说，已经知道当入射角I3是16.7°时，最佳屏蔽频率是fo，当入射角I1是39.9°时，最佳屏蔽频率是fo’。屏蔽能力限于确定的单频。这个特征表示当入射角的变化是按照16.7、23.4和36.9度的顺序增加时，最佳屏蔽频率fo反比于这个变化而降低。

图8示出了传统滤波器的另一个示例，通常在图3示出的电炉中使用它。

参考图8，在门121的内端中形成了扼流圈结构162，扼流圈结构162弯曲成三个部分，包括扼流圈基底163，扼流圈内侧部分164和扼流圈顶部165，扼流圈顶部165与腔室的侧表面之间具有较窄的间隙。只在扼流圈顶部165中以预定的间隙形成狭槽166。也就是说，不是在扼流圈顶部165的整个宽度L21上形成狭槽，每个狭槽166沿着第一长度L22形成，L22与扼流圈顶部166的整体宽度L21中的较大部分对应，这部分不包括从扼流圈顶部165的弯曲处延伸出来的第二长度L23。狭槽的长度L22等于扼流圈顶部166的整体宽度L21减去第二长度L23。

结果这样引起从磁控管进入腔室的电磁波以特定模态共振，它会确定出进入炉门的入射角。由于一个只是简单具有nλ/4(n＝1，3，5，…)的扼流圈结构很难屏蔽具有不同入射角的电磁波，所以以预定间隔设有多个狭槽156和166。设计狭槽156和166的间隔使得它们能够有效地屏蔽具有任何入射角的电磁波。

对入射角的依赖性被认为是确定滤波器性能的一个重要参数。由于腔室内产生的电磁波以非常复杂的模态分布，它们以从0到90度范围内的多个不同角度入射向门。因此，一个优异的滤波器需要能够对以各种入射角射向门的电磁波进行正确的屏蔽。也就是说，优异的滤波器不能对入射角具有依赖性。但是，现有的滤波器所具有的问题就是基本上它们对入射角具有依赖性。在图7和9中给出了现有滤波器的模拟结果。

图7示出了图6中滤波器的屏蔽性质，图9示出了图8中滤波器的屏蔽性质。

参考图9，当射频以三个不同的入射角I11(15.6°)，I12(21.7°)和I13(35.6°)入射到图8示出的扼流圈结构时，扼流圈结构显示出随着入射角的增加最佳屏蔽频率增加这种屏蔽性质。也就是说，已经知道当入射角I11是15.6°时，最佳屏蔽频率是fo，当入射角I13是35.6°时，最佳屏蔽频率是fo’。

由于微波炉或电炉运行于单一频率，在传统的滤波器中，从图中可以看出，最佳屏蔽频率相对于0到90度的全部入射角中的一些从fo变化到fo’，所以这些滤波器对于具有不同入射角的电磁波具有有限的屏蔽性质。由于滤波器最差的屏蔽水平确定其屏蔽能力，所以这必然就限制了传统滤波器的屏蔽能力。

发明内容

因此本发明意图提供一种炉门的屏蔽电磁波的设备，同能够解决由于背景技术的局限和缺点所引起的一个或多个问题。

本发明的一个目的是提供一种炉门的屏蔽电磁波的设备，它包括一种扼流圈装置，扼流圈装置具有形成在其中的狭槽，更具体地说，为了减少或完全消除对入射角的依赖性，狭槽深度在第一种类型滤波器的深度和第二种类型滤波器的深度之间，其中第一种类型滤波器的最佳屏蔽频率与进入扼流圈装置的入射角度成正比地增加，而第二种类型滤波器的最佳屏蔽频率与进入扼流圈装置的入射角度成反比地减小。

本发明的另一个目的是提供一种炉门的屏蔽电磁波的设备，它包括一种扼流圈装置，扼流圈装置弯曲成三个部分，包括炉门内部中或上述扼流圈装置(具有小的改动)中的扼流圈基底、扼流圈内侧部分和扼流圈顶部，并且在扼流圈顶部和扼流圈内侧部分中形成狭槽。

本发明的另一个目的是提供一种炉门的屏蔽电磁波的设备，其中狭槽以预定深度形成在扼流圈顶部和扼流圈内侧部分中，并且狭槽的宽度在扼流圈内侧部分中比在扼流圈顶部中宽。

本发明的另一个目的是提供一种炉门的屏蔽电磁波的设备，为了减少或消除对入射角的依赖性，它包括能够利用两种类型的滤波器的优点的狭槽。

本发明的其它优点、目的和特征将在下面的描述中得到部分阐明，而其余部分对于本领域普通技术人员来讲，通过仔细阅读下面的描述或实施本发明将是很明显的。本发明的目的和其它优点利用在这里所写的说明书、权利要求以及附图中特别指出的结构能够达到或实现。

为了实现本发明的这些目的和其它优点并且依照本发明的意图，如在这里大致描述和所体现出来的，提供一种炉门的屏蔽电磁波的设备：一种扼流圈装置，包括形成在炉门内部的扼流圈基底、从扼流圈基底垂直弯曲出来的扼流圈内侧部分、从扼流圈顶部弯曲并与扼流圈内侧部分相对的扼流圈外侧部分和从扼流圈内侧部分弯曲出来的扼流圈顶部，从而形成炉腔的前周部分；和多个以预定间隔形成在扼流圈顶部、扼流圈内侧部分和扼流圈外侧部分中的狭槽，每个狭槽从扼流圈外侧部分的远端延伸到扼流圈内侧部分的预定点，预定点离扼流圈顶部和扼流圈内侧部分之间的接合处的距离等于或者小于扼流圈内侧部分宽度的一半，每个狭槽包括形成在扼流圈顶部的全部宽度中的顶部狭槽和从顶部狭槽延伸到扼流圈内侧部分中的侧部狭槽，该顶部狭槽的第一宽度不同于该侧部狭槽的第二宽度，其中，扼流圈外侧部分的狭槽长度等于扼流圈内侧部分的狭槽的长度，因此能够屏蔽具有不同入射角模态的电磁波，使之不能泄露到腔室外部。

为了实现目的，根据实现本发明的另一个方面，提供一种用于炉门的屏蔽电磁波的设备，包括：一种从炉门内端弯曲成L形的结构，为了防止电磁波在弯曲位置泄露到腔室外面，它与炉腔的前板接触，其中该结构包括：一种扼流圈结构，包括形成在门端中的第一扼流圈部分和从第一扼流圈部分垂直弯曲出来的第二扼流圈部分；和一种包括多个狭槽的滤波器，这些狭槽以预定间隔形成在第一和第二扼流圈部分中，每个狭槽从第一扼流圈部分延伸到第二扼流圈部分的顶部，狭槽在第二扼流圈部分顶部延伸的长度等于或小于第二扼流圈部分的宽度的一半。

为了实现目的，根据本发明的另一个方面，提供一种设在炉门内端中屏蔽电磁波的设备，它与炉腔的前板接触，该设备包括：一种扼流圈装置，包括形成在与腔室前板接触的门端中的第一扼流圈部分和从第一扼流圈部分垂直弯曲出来的第二扼流圈部分；和一种滤波器，包括以预定间隔形成在第一和第二扼流圈部分中的第一和第二狭槽，每个第一狭槽形成在第一扼流圈部分，每个第二狭槽形成在第二扼流圈部分并且以预定长度从第一狭槽延伸到第二扼流圈部分的顶部，并且每个第一狭槽具有与每个第二狭槽不同的宽度，其中每个第二狭槽的长度等于或小于第二扼流圈部分的宽度的一半，因此能够屏蔽电磁波使之不能泄露到腔室外面。

应该理解前面对本发明的总体描述和下面的详细描述都是示范性和解释性的，是为了给所要求的本发明提供进一步的解释。

附图说明

这里所包括的附图帮助进一步理解本发明，它们构成本申请的一部分，用来说明本发明的实施例，并且和说明书一起解释本发明的原理。

在附图中：

图1是说明传统电炉的示意性透视图；

图2是说明用来烹调的电加热设备的示意性透视图；

图3示出了电炉中腔室和门之间的接触区域；

图4示出了电炉中腔室和门之间的接触区域；

图5和6分别示出了设在传统电炉门端中的滤波器；

图7示出了示于图5和6中的滤波器的屏蔽性质。

图8示出了设在传统电炉门端中的另一种传统滤波器；

图9示出了示于图8中的滤波器的屏蔽性质。

图10示出了根据本发明第一实施例的滤波器，它是炉门的屏蔽电磁波的设备；

图11示出了根据本发明第二实施例的滤波器，它是炉门的屏蔽电磁波的设备；

图12和13示出了根据本发明另一个实施例的滤波器，它具有不同的狭槽宽度并且是炉门的屏蔽电磁波的设备；

图14详细示出了根据本发明第二实施例的扼流圈结构，它是炉门的屏蔽电磁波的设备；

图15示出了根据本发明的滤波器的电磁波屏蔽性质。

具体实施方式

现在详细参考本发明的优选实施例，在附图中描述了它们的实例。

第一实施例

图10示出了本发明的第一实施例。

如图10所示，在门或门框201的内端形成了扼流圈结构202，它与环绕腔室前部形成的前板接触。扼流圈结构202弯曲成U形截面，包括扼流圈基底203，扼流圈内侧部分204和扼流圈顶部205。

扼流圈基底203与门框形成一体，并且门内侧部分204从扼流圈基底203向腔室垂直弯曲。扼流圈顶部205从扼流圈内侧部分204向门框201的内端弯曲，与腔室的前板相对。这里，扼流圈结构202的凹槽深度近似与nλ/4(n＝1，3，5，…)对应。

为了屏蔽电磁波使之不能泄露到腔室外面，扼流圈结构202在扼流圈顶部205和扼流圈内侧部分204中以预定间隔形成了多个狭槽206。

为此，每个狭槽206都沿着与扼流圈顶部205的整体宽度对应的第一长度L31和与扼流圈内侧部分204的顶部对应的第二宽度L32切成L形凹槽。

每个狭槽206分成形成在扼流圈顶部205中的较长狭槽206a和形成在扼流圈内侧部分204中的较短狭槽206b。较长狭槽206a的长度L31与扼流圈顶部205的整体宽度对应，较短狭槽206b的长度L32大于0并且小于扼流圈内侧部分的长度L33的一半，即 $0<L32\&le;\frac{L33}{2}.$

这个实施例的狭槽206所具有的结构使得它比图5示出的扼流圈结构的狭槽146短，比图8示出的扼流圈结构的狭槽166长。这种狭槽206能够应用到图3和4示出的两种用来烹调的加热设备的门中，从而这种结构能够利用两种传统滤波器结构的优点。

也就是说，本发明所形成的狭槽206具有第一长度和第二长度之间的预定深度(长度)，在图5和6中所示出的滤波器中，在第一长度时所得到的电磁波屏蔽性质其最佳屏蔽频率fo与入射角成反比地减少，在图8中所示出的滤波器中，在第二长度时所得到的电磁波屏蔽性质其最佳屏蔽频率fo与入射角成正比地增加。从而，狭槽206能够减少或完全消除对入射角的依赖。

在第一实施例中，屏蔽性质根据形成在扼流圈内侧部分204中的较短狭槽206b的长度而变化，其中需要使得较短狭槽206b不超过扼流圈内侧部分204的长度L33的1/2。

狭槽206沿着较长狭槽206a和较短狭槽206b都具有基本均匀的宽度W。

第二实施例

图11示出了本发明的第二实施例。

如图11所示，在门或门框211的内端中形成了扼流圈结构212，它与环绕腔室前部形成的前板接触。扼流圈结构212弯曲成U形截面，包括扼流圈基底213，扼流圈内侧部分214和扼流圈顶部215。

扼流圈基底213与门框211形成一体，并且扼流圈内侧部分214从扼流圈基底213向腔室垂直弯曲。扼流圈顶部215从扼流圈内侧部分214向门框211的内端弯曲，与腔室的前板相对。

为了屏蔽电磁波使之不能通过炉门泄露到腔室外面，扼流圈结构212在扼流圈顶部215和扼流圈内侧部分214中以预定间隔形成了多个狭槽216。

为此，每个狭槽216都沿着与扼流圈顶部215的整体宽度对应的第一长度L41和与扼流圈内侧部分214的顶部对应的第二长度L42切成L形结构。每个狭槽216具有第一长度L41的第一宽度W41和第二长度的第二宽度W42，第二宽度W42比第一宽度W41宽。

每个狭槽216分成形成在扼流圈顶部215中的较长狭槽216a和形成在扼流圈内侧部分214中的较短狭槽216b。较长狭槽216a的长度L41与扼流圈顶部215的整体宽度对应，较短狭槽216b的长度L42与扼流圈内侧部分214的顶部对应。较长狭槽216a的宽度W41比较短狭槽216b的宽度W42小。

这里，所形成的较短狭槽216b的长度L42不超过扼流圈内侧部分214的宽度L43的一半。所形成的较短狭槽216b的宽度W42比较长狭槽216a的宽度大。

本发明的扼流圈结构的较长和较短狭槽起到传播通道的短路传输线的作用，并且与较长和较短狭槽一起屏蔽以各种入射角向扼流圈结构入射的电磁波。

在本发明的另一个实施例中，示于图12和13的扼流圈结构221或231其结构使得狭槽226和236具有不同的宽度。

参考图12，扼流圈结构221所具有的结构使得较短狭槽226b包括直接与较长狭槽226a连接、并且与较长狭槽226a具有相同的宽度的第一部分，还包括延伸到较短狭槽226b的第一部分的第二部分，第二部分所具有的宽度W42比较短狭槽226b的第一部分的宽度宽。

参考图13，扼流圈结构231所具有的结构使得较长狭槽236a包括具有第一宽度W41的第一部分和具有第二宽度W42的第二部分，第二宽度W42比第一宽度W41宽并且和较短狭槽236b的宽度一样。

比较图12的扼流圈结构221与图13的扼流圈结构231，两个结构在有些方面是一样的，如每个较短狭槽226b和236b的长度小于扼流圈内侧部分224或234的长度的一半，但是在有些方面是不同的，如宽度增加部分的起点是不同的。

在本发明的另一个实施例中，示于图14中的扼流圈结构241具有与λ/4对应的凹槽深度。参考图14，首先在扼流圈内侧部分244和扼流圈上部245之间的第一连接边弯曲扼流圈结构241，随后在扼流圈上部245和与扼流圈内侧部分244相对的扼流圈外侧部分245a之间的第二连接边弯曲扼流圈结构241。此时能够形成沿其长度方向具有均匀宽度或不同宽度的狭槽246。可供选择的方案之一是在扼流圈外侧部分245a中所形成的狭槽部分所具有的长度比形成在扼流圈内侧部分244中的狭槽部分的长度长或与之一样。

扼流圈结构从扼流圈内侧部分或扼流圈顶侧部分至少两次弯曲，其中扼流圈结构具有双层。

根据本发明的实施例的炉门滤波器具有图15所示的屏蔽性质。

图15示出了本发明的滤波器的屏蔽性质。图中示出了最佳屏蔽频率不随入射角的变化而变化，这样最佳屏蔽频率就不依赖于入射角。

当进行模拟来观察本发明的滤波器的屏蔽性质时，即使入射角从11.5度变化到36.7度，最佳屏蔽频率fo也保持恒定。这样使得本发明的滤波器屏蔽能力(90dB)得到改善，与图8中传统滤波器的屏蔽能力(60dB)相比，增加了近1000倍。利用电磁波屏蔽能力的这个改善，本发明的滤波器能够正确解决电磁干涉(EMI)问题。

因此，在微波炉或电炉内部，本发明提供的滤波器在扼流圈顶部中形成有较长狭槽，在扼流圈内侧部分中形成有较短狭槽。

根据本发明的炉门的屏蔽电磁波的设备，为了减少或消除屏蔽性质对入射角的依赖性，以预定间隔在扼流圈内侧部分和扼流圈顶部中形成狭槽，狭槽所提供的结构能够利用两种传统类型的滤波器的优点。

本发明的设备所具有的另一个有利效果是其屏蔽能力比背景技术的屏蔽能力至少高出千倍，从而提高了电子设备与EMI相关的性能。

还有另一个有利效果是本发明的滤波器具有优异的电磁波屏蔽性质，从而可以把它应用到所有用于烹调的加热设备中。

对于本领域技术人员来讲，在本发明中可以进行各种改进和变化是显然的。因此，只要本发明的改进和变化在所附权利要求及其等同物的范围之内，本发明就意图涵盖这些改进和变化。

Claims (6)

1.一种炉门的屏蔽电磁波的设备，包括：

扼流圈装置，包括形成在炉门内部的扼流圈基底，从扼流圈基底的一侧垂直弯曲出来的扼流圈内侧部分，从扼流圈内侧部分弯曲出来的扼流圈顶部以形成炉腔的前周部分，和从扼流圈顶部弯曲并与扼流圈内侧部分相对的扼流圈外侧部分；和

多个以预定间隔形成在扼流圈顶部、扼流圈内侧部分和扼流圈外侧部分中的狭槽，每个狭槽从扼流圈外侧部分的远端延伸到扼流圈内侧部分的预定点，该预定点离扼流圈顶部和扼流圈内侧部分之间的接合处的距离等于或者小于扼流圈内侧部分宽度的一半，每个狭槽包括形成在扼流圈顶部的全部宽度中的顶部狭槽、从顶部狭槽延伸到扼流圈内侧部分中的内侧部狭槽、和从顶部狭槽延伸到扼流圈外侧部分中的外侧部狭槽，该顶部狭槽的第一宽度不同于该内侧狭槽的第二宽度，

其中，所述外侧部狭槽的长度等于扼流圈内侧部的狭槽长度。

2.如权利要求1所述的设备，其中内侧部狭槽的宽度比顶部狭槽的宽度宽。

3.如权利要求1所述的设备，其中顶部狭槽包括第一狭槽宽度和第二狭槽宽度，第一狭槽宽度等于内侧部狭槽的宽度，第二狭槽宽度等于或小于第一狭槽宽度。

4.如权利要求1所述的设备，其中内侧部狭槽包括第一狭槽宽度和第二狭槽宽度，第一狭槽宽度等于顶部狭槽的宽度，第二狭槽宽度等于或大于第一狭槽宽度。

5.如权利要求1所述的设备，其中顶部狭槽的结构使得扼流圈内侧部分的下部宽度比扼流圈内侧部分的上部宽度宽。

6.如权利要求1所述的设备，其中扼流圈装置从扼流圈内侧部分或扼流圈顶侧部分至少弯曲两次。

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