CN1047057C

CN1047057C - 微波炉中用以屏蔽高频波泄漏的装置

Info

Publication number: CN1047057C
Application number: CN93114512A
Authority: CN
Inventors: 曹圭完
Original assignee: Gold Star Co Ltd
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 1992-11-10
Filing date: 1993-11-10
Publication date: 1999-12-01
Anticipated expiration: 2013-11-10
Also published as: CN1087219A

Abstract

屏蔽微波炉中高频波泄漏的装置可以不采用任何的铁氧体橡皮而有效地屏蔽高频波泄漏，并可减薄炉门厚度而使微波炉结构紧凑。该装置包括一个外板、一个固定安装在外板上的内板，两板间确定出一个阻塞槽。内板上有第一和第二弯曲部分，它们与微波炉前面板形成一对电容性隔离层。第一弯曲部分上有多个槽口，适于衰减X轴方向前进的高频波，第二弯曲部分上有一个阻塞盖，适于封闭阻塞槽上的开口部分。

Description

微波炉中用以屏蔽高频波泄漏的装置

本发明涉及微波炉中用以屏蔽高频波泄漏的装置，具体涉及一种高频波屏蔽装置，用于屏蔽那些经过微波炉炉门与加热室前面板之间的缝隙向外泄漏的高频波。

众所周知，微波炉是一种使用方便的厨房用具，炉中由一个磁控管产生的高频波辐射到放在热室中的食物上，使该食物本身产生热量，借此来烹饪食物。但是，人过分地暴露在高频波中时，人身会遭到致命的伤害。所以，必须防止高频波从加热室泄漏出来。

参见图1，该图示出微波炉的一般结构。如图1中所示，微波炉包括：本体1，它具有容纳待烹饪食物的小室2；炉门3，用以敝开和关闭小室2；窗玻璃4，它固定在炉门3上，适合于使用者经此观看小室2的内部。

为了屏蔽上述结构中小室2的前面板5与炉门3之间的高频波泄漏，如图2所示，由内金属板6和外金属板7限定一个具有预定长度L和预定宽度W的λ·g/4矩形的阻塞槽(chock channel)8。内金属板6向上延伸至阻塞槽8的大约中间部分，其上端朝着阻塞槽8的方向弯曲，因而在内金属板6上方定位出一个开口。该开口由一个阻塞盖10封闭，在阻塞盖10的内表面上附有一条铁氧体橡皮(ferrite rubber)9。

在小室2的前面板5与阻塞槽8的内金属板6之间形成一个电容性隔离层(capacitive seal)11。

在形成电容性隔离层11的区域内限定的一条传输线通路具有由下式表示的波数(wave number)k_m：

k_{m} = \sqrt{{k_{o}}^{2} - {(nπ / b)}^{2}}

式中，k_o表示2π/λ,b表示前面板5与内金属板6之间的间隔。

在这里b值非常小，只有横电磁波模式(TEM模式)的波能够传输，而横电波模式(TE模式)的波和横磁波模式(TM模式)的波将被屏蔽。

换言之，在TEM模式波的情况下，平行传输线通路的特性阻抗与b·μ/ε成正比(其中，μ和ε分别表示磁导率和介电常数)。因此，通过大幅度地减小b值或增大ε值，有可能将小室2泄漏出的高频波反射。

构成阻塞槽8的外金属板7的下面水平部分7a是一个短小表面，呈现的阻抗为零。假设阻塞槽8是一条传输线通路，如图5中所示，在离负载Z_L的距离为长度l处的输入阻抗Z_in可由下式表示：

Zin = \frac{Z_{L} + j Z_{O} \cdot tgβl}{Z_{O} + j Z_{L} \cdot tgβl}

式中，Z₀为传输线通路的特性阻抗，β为传输线通路结构所确定的相位常数。

若上式中的Z_L为零，则输入阻抗Z_in等于jZ₀t₈βl。在此情况下，当长度l=λ·g/4时，输入阻抗Z_iN为无限大(Z_in=∞)；当长度l=λ·g/2时，输入阻抗Z_in为零(Z_in=0)。

因此，在小室2内部存在的高频波能量在从点A向点B泄漏期间，被沿着连通点D的路经B引向阻塞槽8的内部。点D处的阻抗可通过对点D定位在离阻抗为零的短小表面相隔λ·g/4距离处来确定。在此情况下，阻塞槽8产生谐振，因而向小室2反射高频波能量。于是，有可能屏蔽住高频波的向外泄漏。

然而，上面所述的常规结构的阻塞槽8中，当阻塞槽8的内金属板6与小室2的前面板5之间的间隔大时，不仅传输TEM模式的高频波能量，而且不传输TE模式或TM模式的高频波能量。这就要求采用λ·g/4的阻塞槽和昂贵的铁氧体橡皮9以防止高频波泄漏，因此增加了制造成本。此外，还存在因隔塞槽8具有较大的宽度和长度而使炉门3厚度增大的缺点。

为此，本发明的目的是提供一种用以屏蔽微波炉中高频波泄漏装置，借助于改变的阻塞槽结构，能够不用任何铁氧体橡胶而有效地屏蔽在X轴和Z轴方向前进的高频波。

为实现上述目的，本发明提供一种用于屏蔽来自微波炉的高频波泄漏的装置，所述装置适于与微波炉的前面板并列设置，其特征在于：用一件工件形成一个外板和一个内板，所述内板与所述外板相连，在两者之间限定了一个阻塞槽，所述内板具有第一弯曲部分和第二弯曲部分，它们在该阻塞槽内形成第一谐振腔和第二谐振腔，在与所述微波炉的前面板相对的内板部分上设置一对电容性隔离层；在所述第一弯曲部分上按间隔形成多个槽口，适于衰减高频波；以及在所述第二弯曲部分上设置一个阻塞盖，适于封闭所述阻塞槽上的开口部分。

本发明的其它目的和其它方面可从下面对实施便的描述并参照以下附图就会明了。

图1示出一般型式的微波炉的透视图；

图2示出常规的高频波屏蔽结构的剖面图；

图3示出本发明的高频波屏蔽装置的剖面图；

图4示出本发明的高频波屏蔽装置的内板的透视图；

图5示出表明传输线通路处阻抗关系的电路原理图；

图6示出周期性传输线通路例子的电路原理图。

参见图3至图6，图中示出本发明的用以屏蔽微波炉中高频波泄漏装置。

图3示出本发明的高频波屏蔽装置的主要部分的剖面图。图4示出本发明的高频波屏蔽装置的内板的透视图。图5示出传输线通路处阻抗关系的电路原理图。图6示出周期性传输线通路的一个例子的电路原理图。

本发明的高频波屏蔽装置包括一对相间隔的板12和13。内板12固定装配在外板13上，并与微波炉的前面板5隔开。内板具有第一弯曲部分12a和第二弯曲部分12b。在两板12与13之间限定一个λ·g/4阻塞槽14。

就“可加工性”而言，最好内板12与我板13为一个整体。当然，内板12也可与外板13分别地制作。

在内板12与前面板5面对的位置处分别形成第一电容性隔离层15和第二电容性隔离层16。在内板12的第一弯曲部分12a处形成多个均匀间隔的槽口12c，它们适于衰减在X轴方向上前进的高频波。

在内板12与前面板5面对的位置处形成的第一和第二电容性隔离层15和16对于通过前面板5与内板12之间的缝隙泄漏的高频电磁波起双重电容性隔离层的作用，借此，屏蔽了高频波的泄漏。

为了封闭阻塞槽14，将一个阻塞盖17装配在内板12的第二弯曲部分12b中。

内板12的第一弯曲部分12a还具有一个细长的、90°弯转的U形结构，其弯转面与外板12相接触。借助这种结构将阻塞槽14划分为第一谐振腔14a和第二谐振腔14b。

由于阻塞槽14划分为第一谐振腔14a和第二谐振腔14b，所以通过第一电容性隔离层15的高频波将遇到从阻塞槽14出来的还未衰减的高频波，以使它们二次衰减。这样就得到了双重衰减效果。

内板12弯曲以使第二弯曲部分12b构造得在安装具有λ·g/4长度的内板12时被开口的第二弯曲部分12b处得到无限大的阻抗，以屏蔽高频波。于是，内板12的第二弯曲部分12b完成了一种边缘(fringing)电容作用，而使内板12的长度减小了。这意味着，前面板5的长度可减小到λ·g/4以下，而仍能得到同样效果。

现在，描述本发明的具有上述结构的高频波屏蔽装置的工作。

当从微波炉小室中出来的高频波通过前面板5与内板12之间的缝隙引入由内板12的第一弯曲部分12a所限定的空间中时，在第一弯曲部分12a处形成的均匀间隔槽口12c对X轴方向前进的高频波能量起带阻滤波器的作用，防止了高频波不致从X轴方向上泄漏。

在一定频率波导(也即本发明的结构中内板的第一弯曲部分)上提供一种周期性结构的地方，可以改变通过这里的高频波的脉冲或相位，以屏蔽住前进的高频波。这样的周期性结构称为带阻滤波器。

在内板12的第一弯曲部分12a上形成的槽口12c具有一个λ·g/4的间距T。每一槽口12c的尺寸可通过理论或实验来确定。

由槽口12c构成的上述周期性结构起边缘电容器的作用。

换言之，在前面板5与每一槽口12c之间，以及在每一槽口12c与确定出阻塞槽14的外板13部分之间，在垂直部分上发生边缘电容现象。由槽口12c提供出的周期性结构的滤波作用可借助图6所示的周期性传输线通路模型来说明。

该传输线通路模型是以间距T相隔的多个等间隔的阻抗Z_A构成的。

这种传输线通路具有这样的特性：通过此传输线通路的高频波将交替地呈现出传播频带和截止频带，从相位常数β与频率f之间关系的β-f特性曲线上可明显看出。

利用上述的特性关系来确定传输线通路状态以使高频波的频率被包含在截止频带的频率范围之内，便能防止高频波在X轴方向上的泄漏。

另一方面，在Z轴方向上前进的高频波在λ·g/4阻塞槽14(也即在第一谐振腔14a和第二谐振腔14b)中被衰减。在高频波能量从小室的点A流向外部点C时，小室处的阻抗关系可表示为jx。

所以，当jx为无限大的点位于从点A引伸向点C的传输线通路上时，此传输线通路将是开路的(无限大阻抗)，从而屏蔽住高频波能量的泄漏。

换言之，在前面板5与朝向处于炉门关闭状态的内板12的相应部分上提供的第一电容性隔离层15和第二电容性隔离层16起电容性隔离层的作用，衰减朝着Z轴方向前进的高频波。

由于阻塞槽14是由第一谐振腔14a和第二谐振腔14b构成的，所以从第一电容性隔离层15出来的高频波直接朝第二电容性隔离层16前进。在第一和第二谐振腔14a和14b中谐振的高频波经过阻塞盖17朝前面板5与内板12之间的缝隙前进。结果，它们在一个交叉点(也即图3中的点B)处相遇而互相偏离开，借此，使朝着C轴方向前进的高频波被屏蔽。

从以上描述可以明显看出，本发明提供一种高频波屏蔽装置，它包括设在前面板与内板之间的一对电容器，以及被划分成一对谐振腔的一个阻塞槽，因而使得在Z轴方向上前进的高频波受到双重屏蔽。按照本发明，内板具有一个第一弯曲部分，其上配备有相隔一定间距的多个槽口，这些槽口适于屏蔽在X轴方向上前进的高频波。从而，不需要采用昂贵的铁氧体橡皮。

按照本发明，内板还具有一个第一弯曲部分，该部分可结构得在内板的一个开口部分上得到无限大的阻抗。于是，可以减小炉门的厚度由此得到炉门的紧凑性。

虽然为了说明的目的在这里公开了本发明中优选实施例，但本领域内的技术人员可以理解，各种修改、增加和替代都是可能的，而些都偏离不开所附权利要求中概括的本发明的范畴和精神。

Claims

1．一种用于屏蔽来自微波炉的高频波泄漏的装置，所述装置适于与微波炉的前面板并列设置，其特征在于：

用一件工件形成一个外板和一个内板，所述内板与所述外板相连，在两者之间限定了一个阻塞槽，所述内板具有第一弯曲部分和第二弯曲部分，它们在该阻塞槽内形成第一谐振腔和第二谐振腔，在与所述微波炉的前面板相对的内板部分上设置一对电容性隔离层；

在所述第一弯曲部分上按间隔形成多个槽口，适于衰减高频波；以及

在所述第二弯曲部分上设置一个阻塞盖，适于封闭所述阻塞槽上的开口部分。

2．根据权利要求1的装置，其特征在于：所述第一弯曲部分具有一个与所述外板相接触的面，借此将所述阻塞槽分为所述第一谐振腔和所述第二谐振腔。