DE2144548A1

DE2144548A1 - Mikrowellenofen

Info

Publication number: DE2144548A1
Application number: DE19712144548
Authority: DE
Inventors: Duane Buford Edina Minn. Haagensen (V.St.A.). P
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1970-09-09
Filing date: 1971-09-06
Publication date: 1972-03-16
Also published as: NL161961C; JPS5145341B1; GB1368105A; NL7112263A; US3629537A; DE2144548C3; NL161961B; DE2144548B2; FR2107439A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mikrowellen-Ofen mit einem Heizraum, in dem Stoffe der Energie elektromagnetischer VJellen ausgesetzt werden. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Mikrowellenofen mit einer Türdichtung mit Doppeldichtungen gegen Energie elektromagnetischer Wellen, die von einer biplanaren übertragungsleitung gespeist werden, die sich um eine Zugangsöffnung des Heizraums erstreckt, damit das Entweichen dieser Energie aus dem Ileizraum begrenzt wird.

Es v/urde bisher eine erhebliche Anzahl von Mikrowellenöfen für kommerzielle Zv/ecke und für den Hausgebrauch hergestellt. Diese öfen sind mit einer Vielzahl von Dichtungen

versehen, die vermeiden sollen, daß Mikrowel-

209812/ 1078

len-Energie um eine geschlossene Tür und aus dem Ofen während seines Betriebs entweicht. Eine Anzahl dieser öfen ist mit Sicherheitsschaltern versehen, die in Abhängigkeit von sich ändernden Beträgen der öffnungsbewegung der Tür oder in Abhängigkeit vom Entriegeln eines Türgriffs betätigt werden. Diese Öfen sind dem gegenv/ärtigen Sicherheitsstandard unterworfen, der in der elektronischen Industrie allgemein akzeptiert wird. Der gegenwärtige Sicherheitsstandard erlaubt einen in einem bestimmten Abstand von dem Ofen gemessenen maximalen Sicherheitspegel der Mikrowellen-Strahlung von IO Milliwatt pro cm Trotz des Vorhandenseins des gegenwärtigen Strahlungsstandards ist es wichtig, die Feststellung zu beachten, die in Verbindung mit der Darlegung eines Berichts vom Dezember 1969 getroffen wurde, der als "Mikrowellenofen Untersuchungen" bezeichnet wird und von dem US-Department für Gesundheit/ Bildung und Wohlfahrt, öffentlichen Gesundheitsdienst, Verbraucherschutz und Umgebungsschutz, Umgebungsüberwachungsbehörde, erstellt wurde {'Microwave Oven Surveys", herausgegeben von US Department of HeaSh, Education and Weifare, Public Health Service, Consumer Protection and Environmental Health Service, Environmental Control Administration) .

Obwohl der Bericht nicht auf einer statistisch gültigen Auswahl von Mikrowellenöfen basiert, wurde die Anzahl und Art dieser öfen, die untersucht und über die berichtet wurde, zur Bekräftigung der Feststellung als ausreichend erachtet, daß eine

209812/1078

bedeutende Anzahl aller im Gebrauch befindlicher Mikrowellenöfen Strahlung abgeben und die Herbeiführung von Verbesserungsmaßnahmen rechtfertigen. In der Darlegung wurde ferner festgestellt, daß die in dem Bericht enthaltenen Daten zeigen, daß für viele der untersuchten Mikrowellenöfen die Kontrolle über die Streustrahlung in einer unvorhersehbaren Weise verloren wurde.

Infolge des Berichts schlug das Department für Gesundheit, Bildung und Wohlfahrt (HEW) im Rahmen des S tr.ah lungs-Gesetzes von 1968 (Staatsgesetz 9602) die Aufstellung von umfassenden Verordnungen vor, die auf die Strahlungsemission von Mikrowellenöfen anzuwenden sind. Nach den vorgeschlagenen Verordnungen beträgt die maximal erlaubte Strahlung von einem neuen Mikrowellenofen 1,0 Milliwatt pro cm² und bei jedem Mikrowellenofen (unabhängig von der Dauer seines Gebrauchs) 5,0

Milliwatt pro cm .

Die Daten in dem Bericht und die von HEW vorgeschlagenen Verordnungen zeigen nicht nur die Bedeutung des Problems der Streustrahlung von Mikrowellenöfen sondern auch, daß viele Arten von bisher bekannten Mikrowellenöfentürdichtungen für den beabsichtigten Zweck nicht angemessen sind.

Unter die vielen Dichtungen, die bisher zur Begrenzung der von Mikrowellenöfen ausgesandten Strahlungsmenge verwendet wurden, fällt die Metall-zu-Metall-Kontaktdichtung. Diese Dich-

209812/1078

tung hängt von dem elektrischen Kontak zwischen zwei Metalloberflächen ab. Damit die Wirkung dieser Dichtung aufrechterhalten wird, müssen die kontaktgebenden Metalloberflächen häufig gereinigt werden. Sind die Oberflächen nicht sauber, . können Funken (Lichtbogen) auftreten, die die Oberflächen beschädigen und die Dichtung unwirksam machen.

Zur Beseitigung dieser Probleme wurden Druckdichtungsplatten verwendet. Diese Dichtungen benötigen jedoch an den beiden zu dichtenden Oberflächen einen übermäßigen Druck, und die dabei verwendete Druckfeder kann ermüden oder brechen und die Dichtung unwirksam machen. Da Druckdichtungsplatten im allgemeinendünn und zerbrechlich sind, können sie ferner durch Kochgeräte leicht zerbrochen werden.

Zur Lösung der Probleme, die bei den elektrischen Kontaktdichtungen auftreten; wurde zwischen den Ofentüren und dem Ofenrahmen ein Spalt vorgesehen. Zur Herbeiführung einer sehr niedrigen Impedanz am Ursprung des Spalts wurden einzelne Vierte lweIlenlängen-DrosseIn mit abgeschlossenem Ende entweder in der Tür oder dem Tührrahmen in einem Abstand von einer Viertelwellenlänge von dem Ursprung vorgesehen. Wenn solche Drosseln zwar entsprechend einer Messung nach dem gegenwärigen Strahlungsstandard wirksam waren, ist es nicht sicher, ob eine solche einzelne Drossel den vorgeschlagenen Standard unter all den verschiedenen Betriebsbedingungen erfüllen würde. Befindet

209812/1078

sich in dem Ofen beispielsweise keine Last, kann die durch den Spalt übertragene Strahlungsmenge die Dichtungsfähigkeit einer einzelnen Drossel überschreiten. . Ferner kann bei einer Ausführungsform der Vxertelwellenlängenabstand der öffnung der Drossel von dem Ursprung abnehmen, wenn die Tür geöffnet wird.

Muß die Größe einer solchen einzelnen Drossel zur Erfüllung des vorgeschlagenen Strahlungsstandards vergrößert werden, treten Probleme auf, wenn man kommerziell vorteilhafte Merkmale wie Betrachtungsfenster mit einer maximalen, funktioneilen Größe erhalten will.

Andere Versuche zur Bildung von Mikrowellenofentürdichtungen haben zur Entwicklung einer Einzel-Planarübertragungsleitung geführt, die eine Serie von Abschnitten mit abwechselnd hoher und niedriger Impedanz aufweist. Beispielsweise hinsichtlich der Abmessung des Betrachtungsfensters besitzen solche Einzel-Plan ardich tun gen eine beschränkte Anwendbarkeit, da die übertragungsleitung relativ lang ist und sich mit ihrer vollen Länge über die Vorderseite des Ofens erstreckt. Dann würde sich die Größe des Fensters beträchtlich verringern.

Es wurden Untersuchungen zur Bildung von Mikrowellenofentürdichtungen durchgeführt, die kommerziell praktikabel sind und die vorgeschlagenen StrahlungsStandardwerte zum Herstellungs Zeitpunkt und nach unbestimmten Benutzungsperioden erfüllen, Solche Untersuchungen zeigen, daß eine wirksame Mikrowellen-

2 0 0 B 1 I! I Cl 7

οfentürdichtung zwischen nicht kontaktbildenden gegenüberliegenden Oberflächen einer Heizraumzugangsöffnung und einer Hikrowellenofentür vorgesehen werden kann. Die Dichtung wird gebildet , indem man eine biplanare übertragungsleitung zwischen diesen Oberflächen verlaufen und ein Paar Mikrowellen-Energiefilterhohlräume speisen laßt. Durch Unterbringung der übertragungsleitung in eine Anzahl von Ebenen ist es unwahrscheinlich, daß Abnutzung, die beim Betrieb auftreten kann, die Dichtungswirkung beider Filterhohlräume beträchtlich verringert. Obwohl sogar ein Paar Filterhohlräume benutzt wird, wird die Größe der Dichtung mit maximaler Fläche eines Beobachtungsfensters in der Tür vereinbar, wenn man die öffnungen zu diesen Hohlräumen in einen ausgewählten Abstand vom Ursprung der Übertragungsleitung anordnet und einen der Filterhohlräume mit einem serpentinförmigen elektrischen Übertragungspfad versieht. Da an einer gegebenen Stelle längs des Serpentinpfades innerhalb des einen Filterhohlraums eine hohe Impedanz erscheint, kann ferner eine Vorrichtung zum Absorbieren von Mikrowellenenergie während des lastfreien Betriebs des Ofens an dem Ort hoher Impedanz angeordnet werden, so daß das Volumen des Ileizraums zur Bildung des Leerlaufschutzes (Schutz für lastfreien Betrieb) nicht verringert werden muß.

Zur Verbesserung der Wirksamkeit der Dichtung auf einer

'' Ί Π 8 1 2 ' 1 0 7 B

Seite des Heizraums - wenn die Tür an einer gegenüberliegenden Seite des Heizraums schwenkbar angeordnet ist - ist in einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ofens die Tür zusätzlich derart angeordnet, daß sie sich von der gegenüberliegenden Seite zu der einen Seite mit einem stumpfen Winkel zu einer Wand an der einen Seite des Ileizraums erstreckt. Wird die Tür anfänglich geöffnet, nixftmt dadurch sowohl die Weite als auch die Länge eines ersten planaran Abschnitts der übertragungsleitung auf der einen Seite ab, so daß die Dichtungseigenschaften der Dichtung relativ konstant bleiben.

Demgemäß liegt es in der Zielsetzung der Erfindung, eine neue und verbesserte Mikrowellenofentürdichtung zu schaffen.

Mit der Erfindung wird ferner die Menge der aus einem MikroweIlenofen entweichenden elektromagnetischen Wellenenergie begrenzt, wenn die Ofentür geschlossen ist und während eines Anfangsteils der Öffnungsbewegung der Tür.

Mit der Erfindung wird ferner eine Mikrowellen-Energietürdichtung geschaffen, die die Menge der aus einem Mikrowellenofen entweichenden Mikrowellenenergie begrenzt und einen minimalen Raum einnimmt, so daß andere Merkmale, wie ein Betrachtungsfenster zur Beobachtung eines Produkts in dem Ofen_;eine vergrößerte und mehr funktioneile Abmessung haben können.

209812/1078

Mit der Erfindung wird eine übertragungsleitung geschaffen, die innerhalb eines Mikrowellenofenraums beginnt und sich in mehr als einer Ebene aus diesem . Raum erstreckt, um Mikrowellenenergie zu einem Paar kompakter Mikrowellenenergiefilter zu führen, wobei die Übertragungsleitung und die Filter die Menge der Mikrowellenenergie begrenzen, die aus dem Mikrowellenofen entweicht.

Außerdem wird mit der Erfindung eine stumpfwinklige Beziehung zwischen einer ersten Wand eines Mikrowellenheizraums und der Schließlage einer Innenwand einer Mikrowellenofentür hergestellt, wobei die Winkelbeziehung die Lage der Elemente einer Türdichtung für eine vorbestimmte Bewegung während des anfänglichen öffnens der Tür bestimmt, so daß die Wirksamkeit der Dichtung während eines solchen öffnens der Tür relativ konstant bleibt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schaubildliche Ansicht einer ersten

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mikrowellen-Ofens mit einer Türdichtung zur Begrenzung der Strahlungsmenge, die über eine Tür hinaus übertragen wird und von einem Heizraum des Ofens ausgesandt wird;

Fig. 2 zeigt eine andere schaubildliche Ansicht des

Ofens nach Fig. 1, wobei die Tür zur Darstellung

209812/1078

2U4548

des Heizrauras" geöffnet ist;

Fig. 3 zeigt einen Vertikalschnitt des Mikrowellenofens nach Linie III-III in Fig. 1 zur Veranschaulichung der Türdichtung, die eine biplanare übertragungsleitung und erste und zweite Filterhohlräume aufweist, die von der Übertragungsleitung gespeist werden;

Fig. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Abschnitt aus Fig. 3 zur Veranschaulichung von Einzelheiten einer Türdichtung;

Fig. 5 zeigt einen Teilschnitt eines abgeänderten Heizraumaufbaus in Verbindung mit einer Tür, die mit einer Türdichtung versehen ist;

Fig. 6 zeigt einen vertikalen Teilschnitt zur Veranschaulichung eines ersten Filterhohlraums, der mehr in der Wand eines Außengehäuses als in der Tür vorgesehen ist;

Fig. 7 zeigt einen vertikalen Teilschnitt des ersten Filterhohlrauns, der einen Materialblock zum Dämpfen von Mikrowellenenergie während des lastfreien Betriebs des Mikrowellenofens enthält;

Fig. 8 zeigt eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mikrowellenofens mit einem schrägen Heiζraumrahmen und einer geöffneten Tür;

Fig. 9 zeigt einen vertikalen Schnitt des in Fig. 8

209812/1078

dargestellten Ofens mit geschlossener Tür, wobei sich eine Innenwand des Ofens mit stumpfem Winkel zu einer gegebenen Wand des Heizraums erstreckt; und
Fig. 10 zeigt einen vertikalen Teilschnitt des Ofens

nach Fig. 9 zur Veranschaulichung aufeinanderfolgender Stellungen der Tür, wenn diese geöffnet v/ird, wobei die Länge und die Weite eines ersten Abschnitts der übertragungsleitung beim öffnen der Tür kleiner wird.

Der in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Mikrowellenofen 10 besitzt eine Umhüllung oder ein Außengehäuse 12, das eine Heizkammer oder -Hohlraum 14 und eine Energiequelle 16 enthält, die mit einem Wellenleiter 18 verbunden ist zum Zuführen elektromagnetischer Wellenenergie zu der Heizkammer 14 zur Erhitzung eines Produkts (nicht gezeigt), das sich in der Heizkammer 14 befindet. Eine Tür 20 ist gemäß Darstellung mit einem Griff 22 versehen zum öffnen der Heizkammer zur Aufnahme des Produkts. Ist die Tür 20 geschlossen, begrenzt eine Türdichtung 24 die Menge elektromagnetischer Wellenenergie, die aus der Heizkammer 14 entweicht, wenn das Produkt erhitzt wird. Gemäß Darstellung besitzt die Tür eine Vorderfläche 26, die ein Fenster oder einen Schirm 28 einrahmt, der zur Minimalmachung der Strahlung elektromagnetischer Energie gelocht ist und die Beobachtung des Produkts beim Erhitzen erlaubt.

209812/1078

Erfindungsgemäß ist die Weite 30 der Vorderfläche 26 minimal gemacht, so daß das Beobachtungsfenster 28 für eine gegebene Gesamthöhe 32 und Weite 34 der Tür 20 eine Maximal-.fläche hat. Erfindungsgemäß ist die Türdichtung 24 unter Aufrechterhaltung einer maximalen Tiefe der Heizkammer 36 vorgesehen.

In Fig. 2 ist eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ofens dargestellt, die ein Außengehäuse 12 und eine darin befindliche Heizkairaner 14 besitzt. Die Tür 20 ist in Offenstellung gezeigt, um eine öffnung 38 an einer Seite des Außengehäuses 12 zu zeigen. Die öffnung 38 erlaubt den Zugang zur Heizkammer 14 zum Einsetzen von Produkten (nicht gezeigt) in die Heizkammer 14.

Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, ist die Tür 20 mit einer Innenwand 40 versehen, die sich in der Heizkammer befindet, wenn die Tür geschlossen ist (Fig. 3). Der Rand 42 der Innenwand 4O befindet sich von den Seitenwänden 44 des Gehäuses 12 durch einen gewählten Spalt 46 in Abstand. Die Dichtung 24 gegen elektromagnetische Wellenenergie ist vorgesehen zur Begrenzung der Energiemenge, die durch den Spalt 46 und aus dem Ofen 10 entweicht, wenn die Tür 20 geschlossen ist, und die elektromagnetische Wellenenergie wird der Heizkammer 14 zugeführt. Die Dichtung 24 besitzt einen ersten Abschnitt 48 aus einer biplanaren übertragungsleitung 50, deren Ursprung (Anfang) dem Rand 42 der Innenwand 40 benachbart ist. Der

209812/1078

. 21U548

erste Abschnitt 48 erstreckt sich aus der Heizkairaner und speist einen zweiten Abschnitt 54 der übertragungsleitung 50. Der zweite Abschnitt 54 erstreckt sich längs eines Heizkammerrahmens oder Randorganes 56 des Gehäuses in einer anderen Ebene als der erste Abschnitt 48, so daß die übertragungsleitung 50 biplanar ist.

Die Dichtung 24 besitzt duale, erste und zweite elektromagnetische Wellenfilter 58 bzw. 60, die längs der biplanaren übertragungsleitung 50 derart angeordnet sind, daß am Ursprung 52 der biplanaren übertragungsleitung 50 eine niedrige elektrische Impedanz erscheint. Insbesondere ist eine erste Öffnung 62 im ersten Abschnitt 48 der übertragungsleitung 50 in einem ersten Abstand 64 von weniger als einer Viertelwellenlänge vom Ursprung 52 vorgesehen, während eine zweite Öffnung 66 im zweiten Abschnitt 54 der Übertragungsleitung in einem zweiten Abstand 68 einer ungeradzahligen Anzahl von Viertelwellenlängen vom Ursprung vorgesehen ist. In dem ersten Filter 58 ist eine Trenneinrichtung 70 vorgesehen, die darin eine gewählte elektrische Länge 72 bildet, die von der ersten Öffnung 62 zu einer Abschlußoberfläche 74 des ersten Filters 58 verläuft, so daß die Summe des ersten Abstandes 64 vom Ursprung 52 zur ersten Öffnung 62 und der gewählten elektrischen Länge 72 etwa gleich einem geradzahligen Vielfachen einer Viertelwellenlänge ist. In einer vorzugsweise gewählten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ofens ist der zweite

209812/1078

Abstand 68 vom Ursprung 52 zur zweiten Öffnung 66 etwa gleich einer Viertelwellenlänge, und der Gesamtabstand vom Ursprung 52 zu einem geschlossenen Ende oder Abschlußoberfläche 74 des ersten Filters 58 ist ungefähr gleich einer Wellenlänge.

Wie aus den Figuren 2 bis 4 hervorgeht, enthält das Gehäuse 12 eine innere Rückwand .76 und vier innere Seitenwände 44, die sich von der Rückwand 76 nach vorn erstrecken. Zur Vereinfachung kann die obere Seitenwand als Oberwand 78 und die untere Seitenwand als Bodenwand 80 bezeichnet werden. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, schneiden sich die Seitenwände 44 und die Rückwand 76 zur Bildung der Heizkammer.

Jede Seitenwand 44 erstreckt sich von der Rückwand nach vorn zu einem Abschluß 82, der einen Rand 84 der Zugangsöffnung 38 bildet. Die in Fig. 2 gezeigte gestrichelte Linie 86 definiert einen äußeren Abschnitt 88 jeder Seitenwand 44. Der äußere Abschnitt 88 erstreckt sich von dem Abschluß 82 um eine gewählte Strecke 90 nach hinten.

In der vorhergehenden Beschreibung wurde zwar ausgeführt, daß das Gehäuse 12 ebene Wände hat; es ist jedoch zu bemerken, daß der erfindungsgemäße Ofen ebenfalls mit einem Gehäuse gebildet sein kann, das aus einer oder mehreren gebogenen Wänden gebildet ist. Außerdem kann die Erfindung in Verbindung mit einem Gehäuse 92 genutzt werden, das einen

209812/1078

Einzelwandaufbau besitzt, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Dort bilden eine Rückwand 94 und Seitenwände 96 ein Gehäuse und definieren eine Heizkammer 98. Vordere Enden 100 der Seitenwände 96 haben ebenfalls einen Randabschnitt oder einen Kammerrahmen 102, der mit einer rücklaufenden Lippe 104 versehen ist, die sieh zurück in die Heizkammer 98 erstreckt. Eine Innenoberfläche 106 der Lippe 104 definiert den Rand einer Zugangsöffnung 108 und entspricht ebenfalls dem äußeren Abschnitt 88 der Seitenwände 44 nach Fig. 2.

Aus Fig. 2 bis 4 geht hervor, daß der Kammerrahmen 56 einen Innenrand besitzt, der zusammen mit den Abschlüssen 82 der Seitenwände 44 verläuft. Ferner erstreckt sich der Kammerrahmen 56 von seinem Innenrand in einer anderen Ebene als die Seitenwände.44. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umgibt der Kammerrahmen 56 die Zugangsöffnung 38 und bildet dafür einen Außenrand.

Die Tür 20 ist an einem Gelenk 110 montiert, das sich längs eines unteren Abschnitts 112 des Gehäuses 12 erstreckt. Ist es erwünscht, die Tür 20 in anderer Weise gegenüber dem Gehäuse 12 zu bewegen, kann das Gelenk 110 beispielsweise auf der linken oder rechten Seite des Gehäuses vorgesehen sein. Alternativ kann die Tür 20 derart an dem Gehäuse 12 befestigt sein, daß sie sich statt auf einem gebogenen Weg auf einem

209812/1078

geraden Weg von dem Kammerrahmen 56 wegbewegt.

Nach Einsetzen eines Produktes in die Ileizkammer 14 kann die Tür 20 auf dem Gelenk 110 im Gegenuhrzeigersinn in die Schließstellung - gezeigt in Fig. 3 und 4 - gedreht werden. Wie in Fig. 4 im einzelnen dargestellt ist, wird die Innenwand 40 bei geschlossener Tür 20 in der Heizkammer 14 aufgenommen und erstreckt sich über die Zugangsöffnung 38. Wie in Fig. 2 in Draufsicht und in Fig. 4 im Querschnitt dargestellt ist, ist die mittlere Fläche der Innenwand 40 der Tür 20 in bekannter Weise mit vielen zylindrischen Öffnungen 114 mit kleinem Durchmesser versehen, die den Schirm 23 zur Ermöglichung einer Sichtbeobachtung des Produktes in der Heizkammer 14 ermöglichen, ohne mehr als eine winzige Menge elektromagnetischer Energie aus der Heizkammer 14 entweichen zu lassen.

Ist die Tür 20 geschlossen, erstreckt sich die Innenwand 40 über die Zugangsöffnung 38 und schließt diese mit Ausnahme des Spalts 46, wie dies in Fig. 4 im einzelnen gezeigt ist. Da die Dichtung 24 am Ursprung 52 der übertragungsleitung 50 eine niedrige elektrische Impedanz erscheinen läßt, ist die Menge elektromagnetischer Strahlung, die durch die übertragungsleitung 50 und aus dem Ofen 10 übertragen wird, kleiner als der Maximalwert von 1,0 Milliwatt pro cm^, der gemäß dem vorgeschlagenen StrahlungsStandardwerten erlaubt ist.

209812/1078

. 2H4548

Die biplanare übertragungsleitung 50 besitzt ein erstes übertragungsleitungselement 116, daß sich von jeder Seite des Randes 52 der Innenwand 40 der Tür 20 erstreckt. Jedes der ersten Elemente 116 verläuft gegenüber dem äußeren Abschnitt 88 der Seitenwand 44 und allgemein parallel dazu und befindet sich davon um die Weite des Spalts 46 in Abstand. Die ersten Elemente 116 erstrecken sich aus der Heizkammer 14 und hinter die

bene 118 des Heizkammerrahmens 56 um eine Größe, die gleich der Weite des Spalts 46 ist, worauf jedes Element 116 ein zweites Übertragungsleitungselement 120 schneidet. Jedes der zweiten Elemente 120 verläuft parallel und überlappend mit dem Heizkammerrahmeη 56.

Die ersten übertragungsleitungselemente 116 und die Abschnitte 88.der gegenüberliegenden Seitenwand 44 bilden den ersten Abschnitt 48 der übertragungsleitung 50 mit einer Weite, die gleich der Weite des Spalts 56 ist. Der erste Abschnitt 48 geht von jeder Seite der Innenwand 40 der Tür 20 aus und besitzt eine vom Ursprung 52 der übertragungsleitung 50 gemessene Länge, die kleiner als ein ungerades Vielfaches einer Vierte !wellenlänge ist.

Jedes der zweiten übertragungsleitungseleraente 120 und der dadurch überlappte 'Querschnitt des Kammerrahmens 56 bilden den zweiten Abschnitt 54 der übertragungsleitung 50. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, verlaufen der erste und der zweite Abschnitt 48 bzw. 54 der übertragungsleitung 50 in verschiedenen

209812/1078

Ebenen. Wie sich klar ergibt', ermöglicht die biplanare Anordnung, daß die Weite 122 und die Höhe 124 der Zugangsöffnung 38 für eine gegebene Höhe 32.und Weite 34 des Gehäuses 12 maximal gemacht werden können, ohne die nutzbare Tiefe 36 der Heizkammer 14 beträchtlich zu verringern. Weiterhin benutzt die biplanare Anordnung eine minimale Größe der Weite der Vorderfläche 26 der Tür 20, so daß die Fläche des Beobachtungsschirms 28 für eine gegebene Weite und Höhe der Tür 20 maximal gemacht ist.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, hat die erste Öffnung 62 die Form eines Schlitzes, der durch jedes erste übertragungsleitungselement 116 in einem ersten Abstand 64 von dem Ursprung 52 verläuft, so daß elektromagnetische Wellenenergie von der übertragungsleitung 50 in das erste Filter 58 eingespeist wird. Das erste Filter 58 ist mit einem Hohlraum 126 versehen, der durch entsprechende Oberflächen 128 und 130 der Innenwand 40 und des ersten Elements 116 definiert ist. Ferner ist eine gegenüber der ersten Öffnung 62 angeordnete Hohlraumwand 132 mit einer Oberfläche 134 versehen, die von der Innenwandoberfläche 128 zu einer Oberfläche 136 der Vorderfläche 26 der Tür 20 verläuft. Hinsichtlich der niedrigen elektrischen Impedanz, die am Ursprung 52 erscheint, muß die elektrische Länge vom Ursprung 52 zur Abschlußoberfläche 74 des ersten Hohlraums 126 etwa gleich einem geradzahligen Vielfachen einer Viertelwellenlänge sein, so daß eine niedrige elektrische Impedanz an der Abschlußfläche 74 des ersten Filterhohlraums

209812/1078

erscheint. Dazu ist die Trenneinrichtung 70 zum abgeschlossenen Ende 74 des ersten Hohlraums 126 angeordnet. Die Trenneinrichtung 70 verläuft allgemein parallel zur Hohlraumwand 132 und bildet einen serpentinförmigen oder gewundenen elektrischen Weg 138 innerhalb des ersten Hohlraums 126. Der durch die Trenneinrichtung 70 gebildete Weg 138 hat die gewählte elektrische Länge 72 von der ersten Öffnung 62 zur Abschlußoberfläche 74, so daß die gewählte elektrische Länge 72 plus dem ersten Abstand 64 etwa gleich einem geradzahligen Vielfachen einer Viertelwellenlänge sind. Dadurch erscheint zumindest eine hohe Impedanz längs des elektrischen Weges 138 innerhalb des ersten Hohlraums 126 zwischen der ersten Öffnung 62 und der Abschlußoberfläche 74.

Die zweite Öffnung 66 hat die Form eines Schlitzes, der über jede der zweiten übertragungsleitungselemente 120 ψ in dem Abstand von dem Ursprung 52 verläuft, so daß elektromagnetische Wellenenergie von der übertragungsleitung 50 in das zweite Filter 60 eingespeist wird. Das zweite Filter 60 ist mit einem zweiten Hohlraum 140 versehen, der durch eine Oberfläche 142 des zweiten Elements 120 und durch eine Oberfläche 144 der Hohlraumwand 146 definiert ist, die der Oberfläche 142 gegenüberliegt. Die Vorderfläche 26 erstreckt sich um eine Ecke in Richtung des Kammerrahmens 56 zur Bildung einer Äbschlußoberflache 148 zum Schließen des zweiten Filterhohlraums 140. Mit einer am Ursprung 52 erscheinenden niedrigen

209812/1078

elektrischen Impedanz ist der zweite Abstand 68 etwa ein ungeradzahliges Vielfaches einer Viertelwellenlänge. Da der zweigte Hohlraum 60 ein abgeschlossenes Ende besitzt, ist der Abstand von der zweiten öffnung 66 zur Abschlußoberfläche 148 derart gewhält, daß eine niedrige elektrische Impedanz ebenfalls ander Abschlußfläche 148 erscheint.

Die Erfindung kann anhand des folgenden Beispiels voll verstanden werden, worin die ganzen Zahlen 1, 2, 3, 4.. Einheiten bezeichnen, die Vielfache einer Viertelwellenlänge sind. Im vorhergehenden wurde angegeben, daß der Abstand 68 (die Summe der Abstände 64 und 150) ein ungeradzahliges Vielfaches einer Viertelwellenlänge ist und daß die Summe des Abstandes 64 und der Länge 72 etwa ein geradzahliges Vielfaches einer Viertelwellenlänge ist. Zum Minimalmachen der verwendeten Größe der Kammertiefe 36 kann der Abstand 64 beispielsweise 0,5 Einheiten und der Abstand 68 eine Einheit betragen. Ist der Gesamtabstand (Abstand 64 + Länge 72) beispielsweise mit 4 Einheiten gewählt, verringert die Trenneinrichtung 70 ferner die Türtiefe und die Weite 30 der Vorderfläche 26, die für die Dichtung 24 erforderlich sind. Mit diesen gewählten Abständen ergibt sich folgender Zusammenhang

(1) Abstand 64 + Abstand 150 = 1 Einheit, und somit ergibt sich: 0,5 Einheiten +0,5 Einheiten = 1 Einheit.

(2) Abstand 64 + Länge 72 = 4 Einheiten, somit ergibt sich:

0,5 + Länge 72 = 4 Einheiten

Länge 72 = 3,5 Einheiten. 209812/1078

Da der Weg 138 von der öffnung 62 zur Abschlußoberfläche 74 gewunden ist, ist ferner die physikalische Länge von 3,5 Einheiten kleiner als das.3,5-fache von 3,18 cm (1,25 englische Zoll), was der numerische Wert für eine Viertelwellenlänge in Luft bei 2450 Megahertz ist. Dadurch ist die tatsächliche physikalische Länge des Wegs 138 von der öffnung 62 zur Abschlußoberfläche 74 beispielsweise 10 cm. Demgemäß kann die Türtiefe nur 4cmplus der Stärke des zur Herstellung der Tür verwendeten Plattenmetalls sein.

In Fig. 6 sind die Dual-Filter 58 und 60 der ersten Ausführungsform in einer anderen Anordnung dargestellt, die eine noch kleinere Türflächenweite 30 und eine resultierende größere Fläche für den Beobachtungsschirm 28 ermöglicht. Gemäß Darstellung ist die Heizkammer 14 durch die Innentürwand 40 und die Seitenwand 44 definiert. Der Ursprung 52 der biplanaren übertragungsleitung 50 ist der Schnittstelle der Innentürwand 40 und des ersten Abschnitts 116 benachbart. Die Übertragungsleitung 50 verläuft vom Ursprung 52 längs des ersten Abschnitts 48 und des zweiten Abschnitts 54. Eine erste Öffnung 62* erstreckt sich jedoch durch die Wand 44 und ermöglicht elektromagnetischer VJellenenergie das Eintreten in einen Hohlraum 126' des ersten Filters 58, das in einem Raum 151 zwischen den Innenwänden 44 und den Außenwänden 154 vorgesehen ist. Der erste Hohlraum 126' ist durch eine Oberfläche 156 einer Wand 158 und eine Oberfläche 160 einer der ersten öffnung 62*

209812/1078

gegenüberliegenden Wand 162 definiert. Eine Abschlußoberfläche 74' ist in dem ersten Hohlraum 126' vorgesehen und trägt eine Trenneinrichtung 70' zur Bildung des elektrischen Weges 138. Da der erste Hohlraum 126' in dem Raum 151 vorgesehen ist, ist die Weite 30 der Vorderfläche 26 vermindert, so daß die Fläche des Beobachtungsschxrms 28 vergrößert sein kann.

Das zweite Filter 60 ist ähnlich dem im vorhergehenden anhand der Fig. 3 und 4 beschriebenen zweiten Filter. Ebenso sind der Abstand der ersten und zweiten öffnungen 62' bzw. 66 sowie die Abmessungen der Hohlräume 126' und 140 gleich den im vorhergehenden beschriebenen.

In Fig. 7 ist in einer der Fig. 4 ähnlichen Darstellung - jedoch in kleinerer Größe - die Türdichtung 24 veranschaulicht, die mit Einrichtungen 166 versehen ist zum Schutz des Ofens 10 für den Fall, daß die Energiequelle 16 elektromagnetische Wellenenergie der Heizkammer 14 zuführt, wenn sich kein Produkt oder Belastung zum Absorbieren dieser Energie in der Heizkammer befindet. Die Tür ist in Schließstellung gezeigt, wobei die biplanare übertragungsleitung 50 und die dualen Filter 58 und 60 zur Begrenzung der von der Heizkammer 14 ausgesandten Strahlungsmenge angeordnet sind. Normalerweise ist ein Produkt oder ein anderes elektrische Verluste herbeiführendes Material in der Heizkammer 14 angeordnet und absorbiert einen

209812/1078

2U4548

Hauptteil der elektromagnetischen Wellenenergie, die der Heizkammer zugeführt wird. Dadurch fließt nur ein kleiner Betrag der Eingangsenergie in die übertragungsleitung 50 hinter der niedrigen Impedanz, die am Ursprung 52 erscheint. Wird jedoch nur eine kleine Energiemenge durch ein Produkt in der Heizkammer absorbiert oder befindet sich kein verlustbehaftetes Material in der Heizkammer 14, wird der Mikrowellenofen 10 lastfrei betrieben. Unter dieser Leerlaufbedingung kann eine wesentliche Menge elektromagnetischer Wellenenergie hinter den Ursprung 52 und in die übertragungsleitung 50 fließen. Damit die Dichtung zur Verringerung der Menge elektromagnetischer Energie wirksam gemacht wird, die vollständig aus dem Ofen 10 fließt, wird vorteilhafterweise die hohe Impedanz benutzt, die in dem Hohlraum 126 des ersten Filters 58 vorliegt. Insbesondere kann erinnert werden, daß wegen der Lage der ersten öffnung 62 gegenüber dem Ursprung 52 eine oder mehrere hohe Impedanzen innerhalb des ersten Hohlraums 126 erscheinen. Ein Block 168 aus einem Material mit gewählten Eigenschaften wird innerhalb des ersten Hohlraums 126 an der Stelle einer dieser hohen Impedanzen angeordnet. Das gewählte Material wiedersteht Beschädigung bei hohen Temperaturen, beispielsweise 649 C (1200°F) und führt elektrische Verluste herbei. Beispielsweise können folgende Materialien verwendet v/erden: Hochtemperaturbeständiges Siliciumcarbid, Wasser-gestrecktes Polyäthylen und Silikon-Gummi-Graphit. Diese Materialien können in ihren kommerziell verfügbaren Formen benutzt werden.

209812/1078

Der am Ort einer der hohen Impedanzen angeordnete Block 168 absorbiert die elektromagnetische Wellenenergie, die in die biplanare übertragungsleitung 50 fließt. Dadurch wird ein wesentlicher Teil der der Ileizkammer 14 zugeführten elektromagnetischen Wellenenergie absorbiert, so daß nur eine begrenzte Menge dieser Energie von dem Ofen 10 ausgestrahlt wird.

In Fig. 8 bis 10 ist·eine zweite Ausftihrungsform des erfindungsgemäßen Ofens dargestellt. Die Vorteile der zweiten Ausführungsform sind beispielsweise in dem Fall besonders groß, daß der Mikrowellenofen nicht mit einem Sicherheitsriegel (nicht gezeigt) für die Tür ausgerüstet ist. Bei Öfen mit solchen Riegeln, kann die Tür 20 durch den Riegel dicht geschlossen gehalten werden, und der Riegel muß gesichert werden, bevor die Energiequelle 16 zum Betrieb eingestellt werden kann. Einige Hersteller stellen Mikrowellenofen her, die anstelle solcher Riegel eine Vorrichtung (nicht gezeigt) aufweisen, die den Betrieb der Energiequelle 16 in dem Fall unterbricht oder verhindert, daß die Tür 20 weiter als um eine sehr kleine Größe geöffnet ist. Nach einer Benutzungsperiode kann das Teil der Vorrichtungen, das die Stellung der Tür 20 fühlt, abgenutzt sein oder andererseits eine Einstellung erforderlich machen. Dadurch kann es die Vorrichtung der Energiequelle 16 ermöglichen, im Betrieb fortzufahren, selbst wenn die Tür 20

209812/1078

derart geöffnet ist, daß konventionelle Energiedichtungen um die Tür nicht länger wirksam sind, und das Ausströmen einer Energie von beispielsweise 200 Milliwatt pro cm aus dem Ofen 10 erlauben. Die zweite Ausführungsform beseitigt diesen Nachteil durch Verwendung einer Türdichtung, die über einen größeren Bereich der Türbewegung als die konventionellen Türdichtungen wirksam ist.

Wie in den Fig. 8 bis 10 gezeigt ist, ist diese zweite Ausführungsform an einem Mikrowellenofen 180 vorgesehen. Der Ofen 180 hat mit dem Ofen 10 darin gleiche Form, daß er mit einem Außengehäuse 182 versehen ist, das eine Heizkammer 184 definiert. Ebenso wird elektromagnetische Wellenenergie von der Quelle 16 über den Wellenleiter 18 zur Heizkammer geführt. Der Ofen 180 ist in Kombination mit den dualen Filtern 58 und 60 und der übertragungsleitung 50 der ersten Ausführungsform mit einem"Heizkammerrahmen 186 und einer Tür versehen, die in einer neuen Beziehung zu den Wänden 44 des Ofens 180 angeordnet sind. Diese neue Beziehung verbessert die Wirksamkeit der Strahlungsdichtung, die durch einen oberen Abschnitt 190 des ersten Abschnitts 48 der biplanaren übertragungsleitung 50 und das erste Filter 58 vorgesehen ist, wenn die Tür 188 geöffnet wird. In geschlossener Stellung neigt sich die Tür 188 in Richtung der Rückwand 76 des Ofens 180 und ist in einem spitzen Winkel zu einer vertikalen Linie 192 angeordnet, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist. Die Tür 188 erstreckt sich ebenfalls in Richtung der oberen Wand 78

209812/1078

in einem stumpfen Winkel damit und läuft von der Bodenwand in einen spitzen Winkel weg.

Wird die Tür 188 von der Schließstellung (Fig. 9) zur Offenstellung (Fig. 8) bewegt, nimmt die Länge 194 (Fig. 10) des oberen Abschnitts 190 des ersten Abschnitts 48 der übertragungsleitung 50 ab. Wegen der Anfangslagebeziehung zwischen der Tür 188 und dem Kammerrahmen 186 findet jedoch gleichzeitig ein Abnehmen der Weite des Spalts 46 zwischen dem äußeren Abschnitt 88 der oberen Wand 78 und dem ersten übertragungsleitungselement 116 . statt. Der erste Abschnitt 48 der übertragungsleitung 50 besteht aus induktiven und kapazitiven Elementen, und somit nimmt seine Kapazität zu, wenn die Weite des Spalts 46 abnimmt. Die Vergrößerung der Kapazität vermindert die Länge 194 des oberen Abschnitts 190, die zur Erzeugung einer gegebenen Resonanzfrequenz für den oberen Abschnitt der übertragungsleitung erforderlich ist. Ist die Tür 188 am Boden des Gehäuses 182 mit dem stumpfen Winkel gegenüber dem äußeren Abschnitt 88 angeordnet, wird der Verringerung der Weite des Spalts 46 über den oberen Abschnitt 190 beim anfänglichen öffnen der Tür 188 durch Verringerung der Länge 194 des oberen Abschnitts 190 entgegengewirkt, so daß die Resonanzfrequenz des oberen Abschnitts der übertragungsleitung 50 während der anfänglichen Öffnungsbewegung der Tür 188 relativ konstant bleibt. Selbst wenn

209812/1078

2UA548

die Tür 188 aus der Schließstellung über einen kleinen Anfangsöffnungswinkel im Uhrzeigersinn gedreht wird, führt dadurch der obere Abschnitt 190 des ersten Abschnitts 48 der übertragungsleitung 50 und das erste Filter 53 fort, die Menge elektromagnetischer Wellenenergie zu begrenzen, die aus der Heizkammer 184 ausströmt. Die Verwendung einer solchen verbesserten Strahlungsdichtung längs des oberen Abschnitts 190 der Übertragungsleitung 50 vermindert die Wahrscheinlichkeit, daß übermäßige Strahlung ausgesandt wird, wenn die Tür geöffnet wird, bevor ein von der Tür betätigter Sicherheitsschalter (nicht gezeigt) den Betrieb der Energiequelle 16 unterbricht.

Wie in Fig. 8 bis 10 mehr im einzelnen dargestellt ist, besitzt das äußere Gehäuse 182 die Rückwand 76 und die Seitenwände 44, die sich zwischen der oberen und der Bodenwand 78 bzw. 80 vertikal erstrecken. In der zweiten Ausführungsform ist das Gehäuse 182 abgeschrägt (abgeschnitten) , so daß die Innenwand 40 der Tür 188 in einem spitzen Winkel zur oberen Wand 78 angeordnet ist. Ist die hintere Viand 76 senkrecht zu den Seitenwänden 44, ist zu bemerken, daß zusätzlich die obere Wand 78 von der hinteren Wand 76 um ein kürzeres Stück nach vorn verläuft als sich die Bodenwand 80 von der gleichen Wand erstreckt. Dadurch befindet sich der Abschluß 196 der Bodenwand 80 in einem größeren Abstand von der Rückwand 76 als der Abschluß 198 der oberen Wand 78 von der Rückwand 76. Die

209812/1078

. 2UA548

Abschlüsse 196 und 198 wirken mit Abschlüssen 200 der Seitenwände 44 zur Bildung des Randes einer geneigten Zugangsöffnung 202 zusammen. Der äußere Abschnitt jeweils der oberen Wand, der Bodenwand und der Seitenwände 78, 8O bzw. 44 erstreckt sich von dem Rand der Zugangsöffnung 202 nach hinten zu der in Fig. 8 gezeigten gestrichelten Linie 86.

Wie aus Fig. 8 und 9 hervorgeht, besitzt der Kammerrahmen 186 einen Innenrand 204, der mit dem Rand der geneigten Zugangsöffnung 202 zusammenfällt. Der Kammerrahmen 186 ist in einem spitzen Winkel zu der Vertikallinie 192 angeordnet und verläuft von dem Innenrand 204 zum äußeren Gehäuse 182. Ferner verläuft der Kammerrahmen 186 in einem spitzen Winkel zu dem äußeren Abschnitt 88 und in einem stumpfen Winkel zu der Bodenwand 80.

Gemäß Darstellung trägt das Gelenk 110 die Tür 188 zur Drehbewegung von der in Fig. 9 gezeigten Schließstellung zu der in Fig. 8 gezeigten Offenstellung. Das Gelenk 110 ist derart ausgebildet, daß es die Drehung der Tür anhält, wenn diese sich in Schließstellung befindet, wobei ihre Innenwand 40 sich in einem spitzen Winkel zu der Vertikallinie 190 befindet.

Alternativ können andere bekannte Vorrichtungen, beispielsweise Abstandshalter oder dgl., zur Begrenzung der

209812/1078

. -2U4548

Einwärtsbewegung der Türen 20 oder 188 vorgesehen sein, so daß der Spalt 46 zwischen den entsprechenden Kammerrahmen und 186 und den zweiten übertragungsleitungselementen 120 vorliegt.

Ist die Tür 188 geschlossen, schließt die Innenwand ψ 40 die Zugangsöffnung 202 mit Ausnahme des Spalts 46, der zwischen dem Rand 42 der Innenwand 40 und der oberen Wand, .Bodenwand und Seitenwänden 78, 80 bzw. 44 vorliegt.

Der Ofen 188 ist - wie in der ersten Ausführungsform mit der biplanaren übertragungsleitung 50 versehen, die den ersten Abschnitt 48 und den zweiten Abschnitt 54 aufweist, die um die vier Seiten der Tür 188 verlaufen. Der erste Abschnitt 48 besitzt eines der ersten Übertragungsleitungselemente 116, k die sich von jeder Seite.des Randes 42 der Innenwand 40 erstrecken, Da die Innenwand 40 zur oberen Wand 78 nicht senkrecht ist, schneidet ein oberes übertragungsleitungselernent die Innenwand 40 in einem spitzen Winkel. Das obere Element 206 erstreckt sichallgemein parallel zum Außenabschnitt der oberen Wand 78, die ihm im Abstand der Weite des Spalts gegenüberliegt, wenn sich die Tür 188 in der Schließstellung befindet (Fig. 9). Das erste übertragungsleitungselement erstreckt sich aus der Heizkammer 184 und schneidet das entsprechende zweite übertragungsleitungselement 120. Wie in Fig. gezeigt ist, befindet sich das zweite übertragungsleitungselement

209812/1078

120 bei Schließstellung der Tür 188 - der zweiten Stellung der Tür 188 - um die Weite des Spalts 46 in Abstand von dem Kammerrahmen 186 und erstreckt sich in einem spitzen Winkel zur vertikalen Linie 192 parallel zu dem Kammerrahmen 186, der dadurch überlappt wird und den zweiten Abschnitt 54 der biplanaren übertragungsleitung 50 bildet.

Wie in der ersten Ausführungsform sind das erste und zweite Filter 58 bzw. 60 in der Tür 188 angeordnet und arbeiten mit der übertragungsleitung 50 zusammen/ so daß. eine niedrige Impedanz am Ursprung 52 des Spalts 46 bei geschlossener Tür 188 erscheint.

Die Bedeutung der Lagefestlegung der geschlossenen Tür 188 zu dem geneigten Kammerrahmen 186 und der oberen Wand 78 kann anhand von Fig. 10 voll verstanden werden, worin die anfängliche Öffnungsbewegung der Tür 188 in fortlaufenden Schritten gezeigt ist. Der geneigte Kammerrahmen 186 und der äußere Abschnitt 88 sind im Querschnitt gezeigt, während (für die Schließstellung der Tür) das erste und zweite Ubertragungsleitungselement 206 bzw. 120 in durchgehenden Linien gezeigt sind. Der Spalt 62 und die Länge 194 des ersten Abschnitts 48 der übertragungsleitung 50 sind ebenfalls für die in Schließstellung befindliche Tür gezeigt.

209812/1078

2UA548

Wird die Tür 188 anfänglich geöffnet, nehmen das obere Übertragungsleitungselement 206 und der andere Aufbau der Tür die in gestrichelter Linie dargestellte Stellung ein, in der die Weite des Spalts 46 zu einem kleineren Spalt 220 vermindert wurde und die Länge 194 des ersten Abschnitts 48 der übertragungsleitung 50 zu einer Länge 222 verkürzt wurde.

Da die Weite des Spalts 46 und die Länge 194 des ersten Abschnitts 48 der Übertragungsleitung 50 gleichzeitig abnehmen, bleibt die Resonanzfrequenz des oberen Abschnitts 190 der Übertragungsleitung 50 während der dargestellten anfänglichen Öffnungsbewegung der Tür 188 im wesentlichen konstant. Dadurch fahren der obere Abschnitt 190 des ersten Abschnitts 48 der übertragungsleitung 50 und das davon gespeiste erste Filter 58 fort, die Menge elektromagnetischer Wellenenergie zu begrenzen, die durch den oberen Abschnitt 190 aus der Heizkammer 184 strömt.

In der Praxis wurde festgestellt, daß eine erfindungsgemäße Mikrowellenofentür 20 mit einer biplanaren Übertragungsleitung 50, die über den oberen Abschnitt des Kammerrahmens verläuft, das Ausströmen von elektromagnetischer Wellenstrah-

2 lung auf weniger als 1,0 Milliwatt pro cm begrenzt, was in dem geeigneten Abstand von der Tür 20 für die Frequenz der elek tromagnetischen Wellen (2450 Megahertz) gemessen wurde, die bei

209812/1078

21U548

normal geschlossener Tür 20 verwendet wird.

Die aufgebaute Tür hatte einen Kaininerrahmen 56 mit einer Weite von 2,935 cm (1,156 englische Zoll) und eine Länge von 43,38 cm (17,0 englische Zoll). Befand sich die Tür 20 in der Schließstellung, betrug der Spalt 0,318 cm (0,125 englische Zoll) zwischen dem Kammerrahmen 56 und dem zweiten Element 120 und zwischen dem äußeren Abschnitt 88 der oberen Wand 78 und dem ersten Element 116. Die Innenwand 40 erstreckte sich um 4,762 cm (1,875 englische Zoll) in. die Heizkammer 14 hinter die Zugangsöffnung 38.

Die Hohlräume 126 und 140 wurden aus Metall gebildet mit einer Stärke von 0,318 cm (O,125 englische Zoll). Der erste Abstand 64 betrug 2,223 cm (0,875 englische Zoll) und die Größe der ersten öffnung 62 betrug 0,63 cm (0,25 englische Zoll) in der Weite des Kammerrahmens 56.

Die Tür 20 war zur Veranschaulichung der Strahlungsdichtungswirkung ohne Minimalmachung der Größe der Dichtung aufgebaut; der zweite Abstand 68 wurde somit derart gewählt, daß er etwa 3/4 einer Wellenlänge in Luft betrug. Zur Kürzung der physikalischen Länge 212 des zweiten Hohlraums 140 und zur Ermöglichung der Verwendung einer Standard-Testttir wurde jedoch der zweite Hohlraum 140 mit Polypropylen gefüllt, was

209812/107 8

21U548

den Abstand 68 auf 9,05 cm (3,563 englische Zoll) verkürzte. Die ermittelten Daten sind jedoch noch repräsentativ für die verbesserten Dichtungseigenschaften des Ofens nach Fig. 4.

Die Größe der zweiten Öffnung 66 betrug 0,4762 cm (0,1875 englische Zoll), und der Abstand 212 betrug 2,38 cm \ (0,938 englische Zoll), und die Innentiefe des zweiten Hohlraums 140 betrug 1,17 cm (0,406 englische Zoll).

Der erste Hohlraum hatte eine Innentiefe von 1,9 cm (0,75 englische Zoll) und eine Länge von 4,44 cm (1,75 englische Zoll). Die Abschlußoberfläche 74 war 1,588 cm (0,625 englische Zoll) von der Oberfläche 136 angeordnet, und die Trenneinrichtung 70 hatte eine Länge von 2,54 cm (1,0 englische Zoll). Die Weite 240 des elektrischen Weges 138 betrug . 1,17 cm (0,406 englische Zoll), und die Weite 216 dieses Weges 138 betrug 0,625 cm (0,250 englische Zoll). Die Länge der Trenneinrichtung 70 betrug 2,54 cm (1,0 englische Zoll).

Bei diesem Aufbau lieferte die Energiequelle 16 elektromagnetische Wellenenergie bei einer Frequenz von 2450 Megahertz, die Tür befand sich in ihrer Schließstellung und die Strahlungsmenge wurde mit einem strahlungsempfindlichen Detektor gemessen. Es wurde festgestellt, daß die aufgebaute Tür 20 die elektromagnetische Wellenenergie wirksam daran hinderte _f von der Heizkammer 14 über dan C'~E\lt -15 und ans -ium Cf^

Es ist zu bemerken, daß die zuvor beschriebenen Anordnungen die Anwendung der erfindungsgemäßen Prinzipien veranschaulichen sollen. Es können zahlreiche andere Anordnungen getroffen werden, die die Prinzipien der Erfindung verkörpern und in den Rahmen der Erfindung fallen.

209812/1078

Claims

21U548 Patentansprüche

1. Mikrowellenofen, gekennzeichnet durch eine eine Zugangsöffnung 08) aufweisende Heizkammer (14), die durch zumindest eine Wand 04) definiert ist, ein an der Wand (44) in einer anderen Ebene befestigtes Organ (56), eine Tür (20), die in eine Stellung zum Schließen der Zugangsöffnung (38) bewegbar ist
und einen ersten Türabschnitt aufweist, der bei geschlossener Tür (20) über die Zugangsöffnung (38) in die ' Heizkammer (14) verläuft und einen ersten Abschnitt (48) einer übertragungsleitung 60) bildet und einen Ursprung 62) besitzt, der dem inneren
Ende des ersten Türabschnitts benachbart ist, wobei die Tür
(20) einen zweiten Türabschnitt aufweist, der von dem äußeren Ende des ersten Türabschnitts ausgeht und mit dem genannten
Organ überlappt und einen zweiten Abschnitt(54) der übertragungsleitung (50) bildet, wobei ferner in der Wand oder dem ersten Türabschnitt ein erstes elektromagnetisches Wellenfilter (58) vorgesehen ist, das eine erste Öffnung (62) aufweist, die sich durch die Wand bzw. den ersten Türabschnitt erstreckt und in einem gegebenen Abstand (64) von dem Ursprung (52) angeordnet ist, und wobei schließlich in dem Organ (56) oder in dem zweiten Türabschnitt ein zweites elektromagnetisches Wellenfilter vorgesehen ist, daß eine zweite Öffnung (66) besitzt, die durch das Organ bzw. den zweiten Türabschnitt hindurchgeht und sich von dem Ursprung (52) in einem Abstand von etwa einer ungeraden Anzahl von Viertelwellenlängen befindet.

209812/1018

2H45A8

2. Mikrowellenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gegebene Abstand (64) kleiner als eine Viertelwellenlange ist und daß die erste und die zweite öffnung (62, 66) , in unterschiedliche Ebenen angeordnet sind und einen gegenseitigen Abstand von weniger als eine Viertelwellenlange haben.

3. Mikrowellenofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Filter (58) eine Abschlißoberfläche (74) und eine der Wand oder dem ersten Türabschnitt gegenüberliegende Seitenoberfläche zur Bildung einer Seite eines Ubertragungsweges von der ersten öffnung (62) zu der Abschlußöffnung (74) besitzt und daß eine Trenneinrichtung(70) in dem ersten Filter (58) zur Definierung der anderen Seite des Weges angeordnet ist, so daß der Abstand von dem Ursprung (52) über die erste öffnung (62) und längs des Weges zur Abschlußoberfläche (74) etwa ein geradzahliges Vielfaches einer Viertelwellenlange ist.

4. Mikrowellenofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand von dem Ursprung (52) zur Abschlußoberfläche (74) etwa, eine Wellenlänge beträgt.

5. Mikrowellenofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Filter (58) in der Wand vorgesehen ist und das die erste öffnung (62) durch die Wand zu dem erster. Filter (58) führt, und daß das zweite Filter (60) in. dem

/ 0 :3 8 ; 2 i i Q 7 B

genannten Organ 56vorgesehen ist und daß die zweite Öffnung (66) durch dieses Organ 56 zudem zweiten Filter (60) führt.

6. Mikrowellenofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Filter in dem ersten Türabschnitt vorgesehen ist und daß die erste Öffnung durch den ersten Türabschnitt zu dem ersten Filter führt, und daß das zweite Filter in dem zweiten Türabschnitt vorgesehen ist und daß die zweite Öffnung durch den zweiten Tür ab schnitt zu dem zweiten Filter führt.

7. Mikrowellenofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Filter in der Wand vorgesehen ist und daß die erste Öffnung durch die Wand zu dem ersten Filter führt, und daß das zv/eite Filter in dem zweiten Türabschnitt vorgesehen ist und daß die zv/eite Öffnung durch den zweiten Türabschnitt zu dem zweiten Filter führt.

8. Mikrowellenofen insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine eine Zugangsöffnung aufweisende Heizkammer, die durch zumindest eine Wand definiert ist, ein Organ, das sich von der Zugangsöffnung in einer gegebenen anderen Ebene als die Wand erstreckt, eine Tür mit einem ersten Türabschnitt, der sich von einem Ursprung innerhalb der Kammer längs der Wand und über die Zugangsöffnung aus der Heizkammer erstreckt, wobei der erste Türabschnitt und die Wand einen ersten Teil einer biplanarsn übertragungsleitung

209812/10?S

2H4548

bilden, ein erstes elektromagnetisches Wellenfilter, das in dem ersten Türabschnitt vorgesehen ist und eine erste öffnung besitzt, die in dem ersten Türabschnitt in einem ersten Abstand von dem Ursprung gebildet ist, wobei die Tür einen zweiten Türabschnitt aufweist, der von dem ersten Türabschnitt ausgeht und mit dem genannten Organ überlappt und mit diesem einen zweiten Teil der übertragungsleitung bildet, und durch ein zweites elektromagnetisches Wellenfilter mit einer zweiten öffnung, die in dem zweiten Türabschnitt in einem zweiten Abstand in einer ungeraden Anzahl von Viertelwellenlängen von dem Ursprung gebildet ist.

9. Mikrowellenofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Filter einen Hohlraum mit einer darin angeordneten Trenneinrichtung aufweist, die in dem Hohlraum eine derart gewählte elektrische Länge bildet, daß die Summe des ersten Abstandes und der gewählten Länge etwa ein geradzahliges Vielfaches einer Viertelwellenlänge ist.

»

10. Mikrowellenofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abstand etwa gleich einer Viertelwellenlänge ist und daß die Summe des ersten Abstandes und der gewählten elektrischen Länge etwa gleich einer Wellenlänge ist.

209812/1078

11. Mikrowellenofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Türabschnitt sich vom Ursprung zum zweiten Türabschnitt über einen kleineren Abstand als eine Viertelwellenlänge erstreckt.

12. Mikrowellenofen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Filter einen Hohlraum mit einer Abschlußoberfläche aufweist und daß in dem Hohlraum eine Trenneinrichtung angeordnet ist, die einen biplanaren Weg von der ersten öffnung zu der Abschlußoberfläche bildet, wobei der Abstand von dem Ursprung über die erste öffnung und längs des Weges zur Abschlußoberfläche etwa gleich einer geradzahligen Anzahl von Viertelwellenlängen ist.

13.. Mikrowellenofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wand und der erste Türabschnitt während des Betriebs des Ofens eine niedrige elektrische Impedanz am Ursprung bilden, daß ferner das erste Filter einen Hohlraum mit einer Abschlußoberfläche aufweist, die einen Abstand von einer geraden Anzahl von Viertelwellenlängen von dem Ursprung hat, so daß beim Betrieb des Ofens an einer gewählten Stelle innerhalb des Hohlraums eine hohe elektrische Impedanz auftritt, und daß an der gewählten Stelle in dem Hohlraum wärmebeständige Mittel angeordnet sind, die elektrische Verluste herbeiführen zum Absorbieren von elektromagnetischer Wellenenergie beim belastungsfreien Betrieb des Ofens.

209812/1078

14. Mikrowellenofen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmebeständigen Mittel aus einem der folgenden Materialien hergestellt sind: Hochtemperatures!Iiciumcarbid, Wasser-gestrecktes Polyäthylen und Silikonkautschukgraphit.

15. Mikrowellenofen insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Heizkammer, die durch eine Anzahl von sich schneidenden Seitenwänden und eine Rückwand gebildet ist, einen Kammerrahmen, der an den Seitenwänden befestigt ist und in einer anderen Ebene als diese Seitenwände verläuft und mit einer öffnung versehen ist, die Zugang zu der Heizkammer ermöglicht, eine Tür mit einer Innenwand, die in Schließstellung der Tür von der Heizkammer zu deren Abschließung aufgenommen ist, wobei sich der Rand der Innenwand bei geschlossener Tür um einen gewählten Spalt von den Seitenwänden in Abstand befindet, wobei die Tür ein erstes Übertragungsleitungselement aufweist, das von dem Rand der Innenwand längs eines Teils der Seitenwände und aus der Heizkammer über eine gewählte Strecke verläuft, wobei die Tür ein zweites Übertragungsleitungselement besitzt, das von dem Außenende des ersten Elements über den Kammerrahmen verläuft und bei geschlossener Tür von dem Kammerrahmen durch den gewählten Spalt in Abstand steht, wobei ferner das erste Übertragungslei tungselement und der Teil der Seitenwände einen ersten Abschnitt einer übertragungsleitung bilden, die einen dem Rand der Innenwand benachbarten Ursprung (Anfang) besitzt» wobei

209812/1078

-* 40 -

das zweite Übertragungsleitungselement und der Kammerrahinen einen zweiten Abschnitt der übertragungsleitung bilden, ferner durch einen ersten Filterhohlraum mit einer ersten öffnung, die durch das erste übertragungsleitungselement hindurchgeht und von dem Ursprung einen ersten Abstand hat, und durch einen zweiten Filterhohlraum mit einer zweiten Öffnung, die durch das zweite übertragungsleitungselement hindurchgeht und von der ersten öffnung einen zweiten Abstand hat, wobei die Summe des ersten und zweiten Abstandes etwa ein ungeradzahliges Vielfaches einer Viertelwellenlänge ist.

16. Mikrowellenofen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe des ersten und zweiten Abstandes etwa gleich einer Viertelwellenlänge ist.

17. Mikrowellenofen insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, -gekennzeichnet durch eine Ileizkammer, die durch eine hintere Wand und eine Anzahl von Seitenwänden definiert ist, die eine Zugangsöffnung bilden, einen Rahmen, der von einer ersten Seitenwand auf einer Seite der Zugangsöffnung zu einer zweiten Wand auf einer zweiten gegenüberliegenden Seite der Zugangsöffnung verläuft, wobei eine Tür mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite versehen ist und die erste Seite der Tür einen ersten Türabschnitt aufweist, der bei geschlossener Tür längs der ersten Wand in die Heizkammer verläuft und bei geschlossener Tür sich von der ersten Wand um einen Spalt mit einer vorbestimmten Weite in Abstand

209812/1078

befindet, wobei die erste Seite der Tür einen zweiten Türabschnitt aufweist, der bei geschlossener Tür mit dem Rahmen überlappt, durch ein Paar elektromagnetischer Wellenfilter, von denen ein erstes eine erste Öffnung besitzt, die durch die erste Wand oder den ersten Türabschnitt hindurchgeht, und das andere Filter eine zweite Öffnung auf v/eist, die durch den Rahmen oder den zweiten Türabschnitt hindurchgeht, und durch eine Einrichtung, die die zweite Seite der Tür auf der zweiten Seite der Zugangsöffnung für eine Schwenkbewegung gegenüber der Schließstellung hält und die Tür derart in Schließstellung halten kann, daß die Tür gegenüber der ersten Wand um einen ersten Winkel geneigt ist, der stumpf ist.

18. Mikrowellenofen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung die Tür ebenfalls derart in Schließstellung halten kann, daß sie gegenüber der zweiten Wand um einen zweiten Winkel geneigt ist, der spitz ist.

19. Mikrowellenofen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen einen oberen Abschnitt aufweist, der der ersten Seitenwand benachbart ist und von der Rückwand einen ersten Abstand hat, einen Bodenabschnitt, der der zweiten Seitenwand benachbart ist und von der Rückwand einen zweiten Abstand hat, und Seitenabschnitte, die den oberen Ab schnitt und den Bodenabschnitt verbinden, wobei der erste Abstand kürzer als der zweite Abstand ist, so daß die Heizkammer

209812/1078

stumpfkegelförmig ist und daß die Halteeinrichtung am Bodenabschnitt des Rahmens vorgesehen ist, so daß die Tür in ihrer Schließstellung in Richtung der Rückwand geneigt ist.

20. Mikrowellenofen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Türabschnitt und die erste Wand eine erste übertragungsleitung definieren, die am Ende des ersten Türabschnitts einen Ursprung hat, der sich bei geschlossener Tür in der Heizkammer befindet, und daß die erste öffnung von dem Ursprung einen kleineren Abstand als eine Viertelwellenlänge hat.

21. Mikrowellenofen nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Filter eine Trenneinrichtung angeordnet ist, die darin eine gegebene elektrische Länge definiert, so daß der Gesamtabstand vom Ursprung zu der ersten öffnung plus der gegebenen elektrischen Länge etwa gleich einer geraden Anzahl von Viertelwellenlängen ist.

22. Mikrowellenofen nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Abstand etwa gleich einer Wellenlänge ist und daß der Abstand von dem Ursprung zu der zweiten öffnung etwa gleich einer Viertelwellenlänge ist.

23. Mikrowellenofen insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Heizkammer, die durch zumindest eine erste Wand und eine dieser gegenüber-

209812/1078

stehenden zweiten Nand definiert ist und zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand eine Zugangsöffnung besitzt, durch einen Rahmen, der an der ersten und zweiten Wand befestigt ist und in einer anderen Ebene als die erste und die zweite Wand liegt, durch eine Tür, die der zweiten Wand benachbart angeordnet ist und in eine Stellung zum Schließen der Zugangsöffnung bewegt werden kann und eine Innenwand aufweist, die bei geschlossener Tür in Richtung auf die erste Wand in einem gewählten stumpfen Winkel verläuft, der gegenüber der Ebene gemessen wird, die durch die erste Wand definiert ist, wobei die Tür ein erstes Übertragungsleitungselement aufweist, das sich von dem Ende der Innenwand für eine gegebene Länge gegenüber der ersten Wand und aus der Heizkammer erstreckt, wobei die Tür ein zweites Übertragungsleitungselement besitzt, das längs des Rahmens verläuft, wobei die erste Wand und das erste Element eine erste Übertragungsleitung bilden, die bei geschlossener Tür eine gegebene Weite und eine gegebene Länge hat, wobei das zweite Element und der Rahmen eine zweite übertragungsleitung bilden, unddurch ein Paar Filterhohlräume, die in der Tür angeordnet sind, von denen ein erster Hohlraum eine erste Öffnung besitzt, die in dem ersten Element gebildet ist, und der zweite Hohlraum eine zweite Öffnung aufweist, die in dem zweiten Element gebildet ist, wobei das erste Element in Richtung der ersten Wand bewegbar ist zur Verringerung sowohl der gegebenen Weite als auch der gegebenen Länge der ersten übertragungsleitung, wenn sich die Tür aus der Schließstellung

209812/1078

2U45A8

bewegt und den stumpfen Winkel verkleinert.

24. Mikrowellenofen nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür an der zweiten Wand schwenkbar ■ angeordnet ist, so daß sich das erste Element bei Bewegung der Tür in einem bogenförmigen Weg bewegt.

25. Mikrowellenofen nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand eine Rückwand befindet und daß sich die erste Wand und die zweite Wand von der Rückwand über unterschiedliche Längen zu der geschlossenen Tür erstrecken.

26. Mikrowellenofen insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche , gekennzeichnet durch eine Heizkammer, die durch eine obere Wand und Boden, Seiten- und Rückwände definiert ist, wobei die Bodenwand an einer gegebenen vertikalen Ebene endet und die obere Wand an einer Stelle abschließt, die sich von der gegebenen Ebene in Richtung zur Rückwand in Abstand befindet, so daß die Heizkammer abgeschrägt int, einen Kammerrahmen, der an dem abgeschrägten Ende der Heizkammer an der oberen Wand, deren Boden- und den Seitenwänden befestigt ist und sich von dieser nach außen erstreckt und eine Öffnung

aufweist, die zu der Kammer einen Zugang ermöglicht, ein Schließ organ mit oberen, Boden- und Seitenabschnitben, wobei der Bodenabschnitt für Schwenkbewegung an der Bodenwand angeordnet ist und das Schließorgan in eine Schließstellung bewegbar ist, so daß ein erster Abschnitt davon

209812/1078

2U4548

mit dem Kammerrahmen überlappt und ein zweiter Abschnitt dieses Organs sich in die Heizkaramer längs der oberen, Boden- und Seitenwände erstreckt, durch ein oberes Teil des zweiten Abschnitts , das von der oberen Wand über einen Spalt in Abstand steht, der bei geschlossenem Schließorgan eine gewählte Weite und Länge hat, wobei das Schließorgan eine von dem oberen, Boden- und Seitenabschnitten begrenzte Schließwand hat, die beim geschlossenen Schließorgan in Richtung der Rückwand geneigt ist, ein erstes Filter, das in dem ersten Abschnitt vorgesehen ist und eine erste öffnung durch diesen Abschnitt hat, und ein zweites Filter, das in dem zweiten Abschnitt vorgesehen ist und eine zweite öffnung durch diesen zweiten Abschnitt hat, so daß die erste und die zweite öffnung in unterschiedlichen Ebenen liegen, wobei der obere Teil bei der anfänglichen 3ewegung des Schließorgans von der Schließstellung in eine Offenstellung aufwärts in Richtung der oberen Wand bewegbar ist, so daß die Weite des Spalts bei abnehmender Spaltlänge kleiner wird.

2098 12/107 8