DE2127113C3 - Mikrowellenofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mikrowellenofen, bestehend aus einem einen Innenraum mit einer Eingabeöffnung bestimmenden Gehäuse und einer an dem Gehäuse angelenkten und zum Freigeben und Verschließen der Eingabeöffnung betätigbaren Tür, mit einem in dem Gehäuse oder in der Tür angeordneten Hohlraum, welcher mit einer dem anderen Bauteil gegenüberliegenden Öffnung versehen ist, und dessen Tiefe im wesentlichen einer Viertelwcllenlänge entspricht.

Bei einem derartigen Mikrowellenofen muß im Hinblick auf eine mögliche Gefährdung der Gesundheit der Bedienungsperson gewährleistet sein, daß keine Hochfrequenzenergie aus dem Ofeninnenraum durch einen zwischen der Tür und dem Gehäuse befindlichen Spalt nach außen dringt. Zu diesem Zweck weist ein Mikrowellenofen üblicherweise zwischen dem Gehäuse und der dazugehörigen Tür eine besondere Dichtung für elektromagnetische Wellen auf, so daß beim normalen Betrieb des Ofens, wenn die Tür ordnungsgemäß verschlossen ist. eine Streuung elektromagnetischer Energie praktisch nicht auftreten kann. Üblicherweise ist eine Sicherheitsschaltvorrichtung mit der Tür in der Weise mechanisch verbunden, daß die Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Mikrowellengenerator des Ofens beim Öffnen der Tür automatisch unterbrochen wird. Wenngleich bei dieser Bauweise die Unterbrechung der Stromzufuhr zu dem Mikrowellcngencrator beim Öffnen der Tür nahezu unverzüglich erfolgt, so ergibt sich jedoch das Problem, daß die in dem Zeitintervall bis zum Ansprechen der Sicherheitsschaltvorrichtung dem Innenraum zugeführte elektromagnetische Energie durch den kleinen Zwischenraum austreten kann, der beim Einleiten der Öffnungsbewegung der Tür entsteht Eine derartige Steuung elektromagnetischer Energie kann auch dann eintreten, wenn die Tür bei der Inbetriebnahme des Oiers infolge des Vorhan denseins von Verunreinigungen oder sonstigen Fremdkörpern zwischen dem Gehäuse und der Tür einen Spalt breit offenbleibt

Es sind auch bereits Mikrowellenofen der eingangs genannten Bauart bekannt, aie als Sperre für die durch den Spalt zwischen Tür und Gehäuse austretende Hochfrequenzenergie einen Hohlraum in Form einer sogenannten »Viertelwellen-Tasche« aufweisen (»VALVO-Berichte« 1961. Bd. 7, Heft 1, S. 32 und 33, USA.-Patentschrift 3 249 731).

Bei diesen bekannten Mikrowellenofen weist entweder die Außenkante der Tür oder der von dem Gehäuse gebildete Türrahmen einen stufenförmigen Querschnitt auf, wogegen das jeweils andere Bauteil keinen derartigen Querschnitt aufweist und lediglich mit zwei zueinander rechtwinklig angeordneten Flächen in diese Stufe eingreift. Der Hohlraum ist dabei in demjenigen Bauteil (Türrahmen bzw. Türaußenkante) angeordnet, welches den stufenförmigen Querschnitt aufweist, und seine dem jeweils anderen Bauteil (Türaußenkante bzw. Türrahmen) zugekehrte Öffnung liegt in einer zu der Eingabeöffnung parallelen Ebene.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese bekannten Mikrowellensperren dahingehend zu verbessern, daß das Austreten von Hochfrequenzenergie aus dem Innenraum des Ofens noch zuverlässiger verhindert wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Mikrowellenofen der eingangs genannten Bauart dadurch gelöst, daß der feststehende Türrahmen einen stufenförmigen Querschnitt und die Außenkante der Tür einen zu dem Querschnitt des Türrahmens komplementären Querschnitt aufweist und die Öffnung des Hohraumes in einer Ebene senkrecht zur Ebene der Eingabeöffnung entweder im Türrahmen oder in der Türaußenkante liegt und der entsprechenden Fläche in dem anderen Bauteil (Türaußenkante bzw. Türrahmen) zugekehrt ist.

Mit der Erfindung wird eine aus drei aufeinanderfolgenden Sperren bestehende Mehrfachsperre erzielt, die das Austreten von elektromagnetischen Wellen aus dem Inneriraum des Ofens zuverlässig verhindert. Auf Grund des stufenförmigen Querschnitts des feststehenden Türrahmens und des zu diesem Querschnitt komplementären Querschnitts der Türaußenkante kann diese Mehrfachsperre trotz des an sich begrenzten Flächenbereichs der Türaußenkante wirksam angeordnet werden.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, für deren Merkmale jedoch nur im Zusammenhang mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 Schutz begehrt wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand einiger in den Zeichnungen dargestellter bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mikrowellenofcns,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 in F i g. 1 in größerem Maßstab,

F i g. 3 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und

<r

Fig.4 eine Schnittansicht noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Es sei zunächst auf F i g. 1 Bezug genommen, der zu entnehmen ist, daß der Mikrowellenofen ein Metallgehäuse 1 aufweist, zu dem eine Außenwand 2, eine Innenwand 3 und eine Voidenvand 4 gehören, wobei eine Eingabeöffnung für den Ofeninnenraum 17 durch eine Tür 5 verschlossen ist. Die Tür 5 ist mit einem Scharnier 6 an dem Gehäuse 1 angeleckt und kann mittels eines Handgriffs 18 geöffnet oder geschlossen werden. Der in dem Gehäuse 1 angeordnete Mikrowellengene rator ist in der Zeichnung nicht dargestellt.

Bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Mikrowellenofen* weist der von dem Gehäuse 1 gebildete feststehende Türrahmen einen stufenförmigen Querfthnitt auf, und die Außenkante der Tür 5 weist einen zu dem Querschnitt des Türrahmens komplementären Querschnitt auf, wobei entweder in dem Türrahmen oder in der Außenkante der Tür ein als Mikrowellensperre dienender Hohlraum 13 angeordnet ist. dessen Tiefe im wesentlichen einer Viertelwellenlänge entspricht. Die öffnung dieses Hohlraums liegt dabei in einer zur Ebene der Eingabeöffnung rechtwinkligen Ebene entweder im Türrahmen oder in der Türaußenkante und ist der entsprechenden Fläche in dem anderen Bauteil (Türaußenkante bzw. Türrahmen) zugekehrt.

Bei dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist der Hohlraum 13 in der Außenkante der Tür 5 angeordnet.

An der Vorderwand 4 des Ofens ist eine Ofenabschirmplatte 7 angebracht, die ihrerseiis zur Anbringung eines Ofenabschirmrahmens 8 dient, wobei ein Bereich 7a der Ofenabschirmplatte 7 frei bleibt. An der Vorderfläche 8.7 des Ofenabschirmrahmens 8 ist eine Aussparung 10 vorgesehen, in die ein Wellenschlucker Il eingebettet ist Demzufolge ist um die Eingabeöffnung des Ofens herum ein Stufenaufbau ausgebildet, der durch eine erste Ebene in Form des inneren Bereichs 7a der Ofenabschirmplatte 7 und eine zweite Ebene in Form der Vorderfläche 8a des Ofenabschirmrahmens 8 bestimmt wird. Die Seitenwand 86 des Ofenabschirmrahmens 8, welche die erste Ebene 7a und die zweite Ebene 8.3 miteinander verbindet, erstreckt sich in der zeichnerischen Darstellung rechtwinklig zu der Vorderfläche 8a, doch ist in dieser Tatsache keine einschränkende Festlegung zu erblicken, i.i auch ein größerer Winkel vorgesehen sein kann, um zu verhindern, daß sich an ler Seitenwand Staubteilchen und andere Fremdkörper absetzen. Der Ofenabschirmrahmen 8 ist zusammen mit der Ofcnabschirmplatte 7 durch Schrauben 9 an der Vorderwand 4 starr befestigt, und diese beiden Teile bilden gemeinsam den feststehenden Türrahmen.

Fine Gegenhalterungsplatte 14 ist vollständig um die Tür 5 herumgeführt, und an dieser Gegenhalterungsplatte s<nd ein Türabschirmrahmen 12 und eine Türabschirmplatte 15 durch Schrauben 16 starr befestigt. Die Türabschirmplatte 15 und der Türabschirmrahmen 12 bilden gemeinsam dio Außenkante der Tür. Bei dem Türabschirmrahmen 12 handelt es sich um ein U-förmiges Bauteil mit einem Fuß 12a, einem kurzen Schenkelteil 126 und einem langen Schenkelteil 12c, die gemeinsam den Hohlraum 13 bilden, dessen Öffnung der Seitenwand 86 des Ofenabschirmrahmens 8 zugekehrt ist. f>5 Das lange Schenkelteil 12c liegt an der Gcgcnhaltcrungsplalte 14 an, während das kurze Schenkelteil 126 an der Türabschirmplatte 15 anliegt. Die Türabschirmplatte 15 kann an den Bereich Ta der Ofenabschirmplatte 7 he; angeführt werden und schlägt im dargestellten Beispiel an dieser Fläche an. Die Türabschirmpiatte 15 hat eine wesentlich größere Breite als der inneuliegende Bereich 7a der Ofenabschirmplatle 7, und sie endet im Abstand vor der Seitenwand 86 des Ofenabschirmrahmens 8, so daß ein Zwischenraum 20 ausgespart bleibt, wenn die Tür 5 geschlossen ist. Das kurze Schenkelteil 126 des Türabschirmrahmens 12 endet im wesentlichen an der gleichen Stelle, an der auch die Türabschirmplatte 15 endet. Für den Fall, daß die Seitenwand Sb in der bereits erwähnten Weise geneigt verläuft, kann der Zwischenraum 20 im wesentlichen auf Null verringert sein, da er nur deshalb vorgesehen ist, damit die Tür 5 unbehindert geöffnet und geschlossen werden kann. Das lange Schenkelteil 12c des Türabschirmrahmens 12 erstreckt sich bis zum äußeren Umfang der Tür 5 und befindet sich in Gegenüberstellung zu der Vorderfläche 8a des Ofenabschirmrahmens, gegen die es anschlägt. In dieser Weise wird an der Außenkante der Tür 5 ein zu dem feststehenden Türrahmen komplementärer Stufenaufbau gebildet, dargestellt durch eine von der Türabschirmplatte 15 gebildete erste Ebene und eine von dem langen Schenkelteil 12c des Türabschirmrahmens 12 gebildete zweite Ebene.

Wie dies bereits beschrieben wurde, wird der Hohlraum 13 durch das kurze und das lange Schenkelteil 126 bzw. 12c und durch den Fuß 12a des U-förmigen Profils des Türabschirmrahmens 12 gebildet und weist eine Öffnung auf, die der Seitenwand Sb des Ofenabschirmrahmens 8 zugekehrt ist. Eine diese Öffnung in der Schnitttansicht bestimmende Linie kann man sich vom freien Ende des kurzen Schenkelteils 126 aus gezogen denken. Falls man für die Breite des zwischen diesem Ende und der Seitenwand 86 des Ofenabschirmrahmens 8 gebildeten Zwischenraums 20 annähernd den Wert Null annimmt, so kann die Linie, welche die Öffnung für den Hohlraum 13 bestimmt, in Erstreckung entlang der Seitenwand 86 gedacht werden. Ist die Tür 5 geschlossen, so befindet sich die Endfläche des Hohlraums 13 oder der Fuß 12a des Türabschimirahmens 12 in einem Abstand von der Umgrenzung 19 des Ofeninnenraums 17, der sich im wesentlichen auf ein ganzzahliges Vielfaches der Halbwellenlänge belauft, und gleichzeitig auch in einem im wesentlichen der Viertelwellenlänge entsprechenden Abstand von einer mittleren Stelle zwischen der Seitenwand 86 und der Öffnung des Hohlraums 13. In dem Sinne, in dem der Begriff »Wellenlänge« hier gebraucht wird, bezieht er sich auf die Wellenlänge der in dem Mikrowellengenerator erzeugten und sich durch den Zwischenraum /wischen den Ofenwänden und der Tür ausbreitenden elektromagnetischen Wellen. So arbeitet beispielsweise ein praktisch verwendbarer Mikrowellenofen mit einer Frequenz von 2450MHz, was einer Wellenlänge von annähernd 13 cm in der Atmosphäre entspricht. Gemäß der Erfindung kann jedoch ein Ausbreitiingsmedium in Anwendung kommen, das die effektive Wellenlänge der ausgesandten Energie verringert, und der Begriff »Wellenlänge« bezieht sich in diesem Zusammenhang nich; auf eine Aussendung mit einer festen Frequenz, oder nur auf diejenigen Aussendungen, die zur Ausbreitung durch die Atmosphäre geeignet sind.

In der Schließstellung der Tür fallen die beiden ersten Ebenen 7a und 15 des feststehenden Türrahmens des Gehäuses 1 bzw. der Außenkante der Tür 5 ebenso zusammen wie deren zweite Ebenen 8a und 12c·, wie

2 [2/ [

dies in F i g. 2 gezeigt ist. so daß durch die hierbei her vorgebrachte gegenseitige Berührung von Metallteilen eine Dichtung gegen den Austritt elektromagnetischer Energie erzielt wird. Sollte der Melallkontaki an der ersten Ebene der Teile 7;/ und 15 noch nicht hinreichen, " um das Austreter; elektromagnetischer Energie ganz lieh zu verhindern, so wird einer weiteren Ausbreitung durch den Mctallkontakt an der zweiten Ebene der Teile 8a und 12c jedenfalls endgültig vorgei .iigt. Unabhängig von diesen Stellen gegenseitiger Berührung von m Metallteilen ist jedoch noch eine Drosseldichtung vorgesehen. Genauer gesagt, die von dem Fuß 12a gebildete Endfläche des Hohlraums 13 verursacht im Fall einer Ausbreitung elektromagnetischer Energie in wirksamer Weise einen Kurzschlußzustand. Dies wirkt sich in einem Leerlaufzustand an der mittleren Stelle zwisv hen der die Öffnung des Hohlraums Π begrenzenden Linie und der Seitenwand Sb des Ofenabschirmrahmens S aus. die sich von der Endfläche des Hohlraums 1 i in einem Abstand entsprechend einer Viertele ellenlange befindet, und es wirkt sich ferner auch als Kurzschluß zustand an einem Punkt aus. der davon den weiteren Abstand einer Viertelwellenlänge hat. Dies bedeutet also, daß auch an der Umgrenzung 19 des Ofcninncnraums 17 ein Kurzschlußzustand verursacht wird. Infolgedessen wird cm Austreten elektromagnetischer Energie aus dem Ofen selbst dann verhindert, wenn der Metallkontakt an der ersten und an der zweiten Ebene nicht vollständig sein soll'e. Wenngleich ein Austreten elektromagnetischer Energie durch Streuung äußerst w unwahrscheinlich ist, so wird eine eventuelle weitere Ausbreitung der elektromagnetischen Energie über die Stelle des Metallkontakts an der zweiten Ebene der Teile 8a und 12c hinaus dadurch gänzlich unmöglich gemacht, daß in einem Teil der zweiten Ebene 8a des vs Ofenabschirmrahmens 8 der Wellenschlucker 11 vorgesehen ist. Der Wellenschlucker besteht vorteilhafterweise aus einem mit Ferrit vermengten Gummimaterial, das geeignet ist. die daran vorbeilaufenden Wellen zu absorbieren, ohne daß die Wellenbahn zu diesem -10 Zweck direkt versperrt werden müßte.

Es hat sich gezeigt, daß sich die maximale Breite des Spalts, der beim Öffnen der Tür zwischen dem Gehäuse und der Tür gebildet werden kann, bevor die in Verbindung mit der Türbewegung betätigbare Sicherheitsschaltvorrichtung den Stromkreis des Mikrowellengenerators unterbricht, für gewöhnlich auf 3 mm oder weniger beläuft. Es dürfte klar sein, daß die Breite eines nach dem Schließen der Tür eventuell noch verbleibenden Spalts, bewirkt durch das unbemerkte Vorhanden- ^o sein von Fremdkörpern, sich größenordnungsmäßig im gleichen Rahmen halten wird. Bei einem Spalt von noch größerer Breite würde automatisch die Sicherheitsschaltvorrichtung betätigt werden. Man kann also davon ausgehen, daß der obige Zahlenwert diejenige Spaltbreite bezeichnet, bei der eine Gefährdung eintreten kann, und die Verhinderung einer Streuung elektromagnetischer Energie durch einen Spalt, der größen ordnungsmäßig diese Breite hat, ist daher anzustreben.

Bleibt die Tür 5 bei der erfindungsgemäßen Anord *>o nung auch nur geringfügig geöffnet, so geht die durch den Metailkontakt an der ersten und zweiten Ebene vermittelte Dichtwirkung zwar verloren, doch wird einer Streuung elektromagnetischer Energie durch einen solchen Spalt so lange vorgebeugt, als sich die ⁶ⁱ Spalthreite in dem obengenannten Größcriordnungsbereich hall, /ur Erklärung dieser Tatsache ist zu bemerken, dall an der Umgrenzung 19 des Ofeninnenraums 17 jederzeit ein Ktirzschlußzustand aufrechterhalten bleib!, solange sich der Hohlraum 13 im Verlauf der Schwenkbewegung der Tür 5 noch in einer Gegenüberstellung /u der Seitenwand 8f> des Olcnabschirmrahmens 8 befindet. Obwohl dieser Kurzschlußzustand seiner Beschaffenheil nach instabil sein mag im Vergleich .'.Ii dem bei gänzlich geschlossener Tür herbeigeführten Zustand, und wiewohl sich hieraus eine gewisse örtliche Verschiebung von der Umgrenzung 19 ergeben mag. so wird mit der Erfindung dennoch eine wirksame Abdichtung gegen den AiiMr.it elektromagnetischer Energie erzielt. Außerdem wirkt sich auch der Wellenschlucker 11 im Sinne einer Absorption eines Teiles der aus dem Oleninncnraum 17 ausstrahlenden elektromagnetischen Wellen aus. Insbesondere bei einem geringfügigen Ollenstehen der Tür 5 erweist sich die Vorteilhaftigkeit der Anbringung des Wellenschluckerr, 11 längs scits der Wellenbahn der elektromagnetischen Wellen Die Erfindung gestattet insofern ein besonderes Maß an Flexibilität, als Dichtungen unterschiedlicher Art ohne weiteres auch in Hintereinanderschaltung mitein ander kombiniert werden können.

F 1 g. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Türabsehirmplaite 15 in Gegenüberstellung zu der Ofenabschirmplatte 7 gebracht wird, ohne je doch an dieser anzuliegen. In der Schließstellung der Tür 5 kommt es daher nicht schon in der ersten Ebene zu einer wechselseitigen Berührung von Metallteilen, wie dies bei der Anordnung nach F i g. 2 der Fall ist. sondern der Streuung wird bei dem hier gezeigten Aul bau durch den an der Umgrenzung 19 bewirkten Kurz schlußzustand vorgebeugt. Bei dieser Ausführungsform ist die Öffnung des Hohlraums 13 mit einem Abschlußteil 21 versehen, um dem Eindringen von Staubteilchen od. dgl. vorzubeugen.

Der Hohlraum 13, der bei den zuvor beschriebenen Anordnungen innerhalb des Türkörpers vorgesehen war, kann auch in das Gehäuse 1 verlegt werden. I 1 g. 4 zeigt eine in diesem Sinne abgeänderte Ausfuhrungsform. Bei dieser Ausführungsform ist der Türabschirmrahmen fortgelassen und statt dessen weist die Türabschirmplatte 15 einen eine erste Ebene bestimmenden vorderen Teilbereich 15a und einen eine zweite Ebene bestimmenden hinteren Teilbereich 15c auf. der mit dem vorderen Teilbereich 15a durch eine stufenartige Seitenwandung 15i> verbunden ist. Der Hohlraum 13 ist in dem Ofenabschirmrahmen 8 in Gegen überstellung zu der Seitenwand 156 vorgesehen. Es ist zu bemerken, daß zwischen der Öffnung des Hohlraums 13 und der Seitenwand 15fe ein Hohlraum verbleibt und daß der Boden oder die Endwand des Hohlraums 13 im Abstand einer Viertelwellenlänge von dei Mitte des Zwischenraums sowie im Abstand einei Halbwellenlänge von der Umgrenzung 19 vorgeseher ist. Es sei auch bemerkt, daß in der öffnung des Hohl raums 13 ein Abschlußteil 2t angeordnet ist, wie die: ähnlich schon in Verbindung mit F i g. 3 erwähnt wurde Auch bei dieser Ausführungsform wird in ähnliche! Weise wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungs formen einer Streuung elektromagnetischer Wellei wirksam vorgebeugt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Mikrowellenofen, bestehend aus einem einen Innenraum mit einer Eingabeöffnung bestimmenden Gehäuse und einer an dem Gehäuse angelenkten und zum Freigeben und Verschließen der Eingabeöffnung betätigbaren Tür. mit einem in dem Gehäuse oder in der Tür angeordneten Hohlraum, welcher mit einer dem anderen Bauteil gegenüberliegenden öffnung versehen ist, und dessen Tiefe im wesentlichen einer Viertelwellenlänge entspricht, d a durch gekennzeichnet, daß der feststehende Türrahmen einen stufenförmigen Querschnitt und die Außenkante der Tür einen zu dem Querschnitt des Türrahmens komplementären Querschnitt aufweist und die Öffnung des Hohlraumes (13) in einer Ebene senkrecht zur Ebene der Eingabeöffnung entweder im Türrahmen oder in der Türaußenkante liegt und der entsprechenden Flache in dem anderen Bauteil (Türaußenkante bzw. Türrahmen) zugekehrt ist.

2. Mikrowellenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Türrahmen und der Türaußenkante in den beiden zur Ebene der Eingabeöffnung parallelen Ebenen in der Schließstellung der Tür eine gegenseitige Berührung von Metallteilen vorgesehen ist.

3. Mikrowellenofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß entweder in dem Türrahmen oder in der Türaußenkante in einer der beiden zur Ebene der Eingabeöffnung parallelen Ebenen eine Aussparung (10) angeordnet ist, in die ein Wellenschlucker (11) eingesetzt ist.

35