DE2612816B2

DE2612816B2 - Mikrowellenenergiedichtung fur eine Zugangsöffnung zu einem hochfrequenzdicht zu verschließenden Raum, insbesondere Ofenraum eines Mikrowellenofens

Info

Publication number: DE2612816B2
Application number: DE2612816A
Authority: DE
Inventors: Arnold Marvin Cedar Rapids Ia. Bucksbaum (V.St.A.)
Original assignee: Amana Refrigeration Inc
Current assignee: Goodman Co LP
Priority date: 1975-03-31
Filing date: 1976-03-25
Publication date: 1980-04-10
Also published as: CH617000A5; SE413937B; AU501437B2; NL175014C; IT1057327B; NL175014B; DE2612816C3; JPS51126544A; BE839892A; DE2612816A1; GB1508083A; FR2321227B1; US4137441A; JPS5724639B2; SE7602726L; AU1146376A; FR2321227A1; CA1054231A; ZA761257B; NL7603298A

Description

Die I rfindiing beliiffl emc Mikrowellenencigiedichlung der im (iattungsbegriff des Palcnanspriichs I

beschriebenen Art.

Km Mikrowellenofen mit einer derartigen Mikrowel lenenergicdichtung ist in der US-I¹S 11 H2 1 h4 beschrieben. Die ι und um den Rand der Küre vorgesehene Mikrowellenenergiedichtiing dient da/u, ein Kntweichen von Mikrowellcnenergie über den Türspall /ii verhindern. Der von einer leitfähigen Wand des Ofeiimaniels und einer im Abstand davon befindlichen leitfähigen Wand tier Türkonstrukiion begrenzte Kingaiigs-Wellenleitungsabschnitt verläuft von dem ι Ofeninnenraiim /u einem Koppelbereich. in welchem em Abzweig-Wellenleiiungsabselmiti an den Kingaiigs-Wellenleiiungsabsebnili angekoppelt ist und der vi>n dem dem Ofeninnenraiim zugewandten eingangsseitigen Knde ties Kingangs- Wellenleitimgsabsclmities einen ι Abstand besitzt, tier etwa dem vierten Keil der Wellenlänge der /ugefuhiten Mikrowellenenergie entspricht. Der Ab/weig-Wellenleitimgsabschiiiit ist in einem Abstand von wiederum etwa dem vierten Teil der Wellenlänge vom Koppelbereich durch eine leitfähige J Abschiußpiaiic km/geschlossen. Dieser Kur/schlu'l wird daher zu dem dem Ofeninnenraum /umwandten Kingang des Kingangs-Wellenleilungsabschnilies transformiert, da dieser Kingang insgesamt eine Kntlernung von einer halben Wellenlänge /u der ilen Kur/sehlull bildenden Abschlußplalte besit/t.

Kine solche Anordnung kann auch in der Weise betrachtet werden, daß von dem kurzgeschlossenen Knde ties Abzweig-WellenleitungsabsiImine», aus zu dem Punkt der Ankopplung an den Kingaiigs-Welleiile. tungsabsclmill ein Leerlauf bzw. eine sehr hohe Impedan/ reflektiert wird, wobei dieser Keeilaiilkreis in Reihe mit einer der Wandungen des Kingangs Wellen leituiigsabschnilles im Koppelbereich gelegen ist. Dadurch wird eine weitere Übertragung von Kncrgie aus dem Ofenrauin längs tier von der Dichtlingskonstniklion gebildeten Übertragungsleitung verhindert. Dies vermindert die elektrische Wirksamkeit verschiedener Maßnahmen und »aulcile. die gegebenenfalls in tier von dei Dichtungskonstriiktion gebildeten I Ibertragungsleilung oiler am Außenrand der Türe gebildeten Übertragungsleitung einen Ausgangs-WeMenleitungsabschnitl bilden.

Aus der genannten HS-I¹S ist ferner bekannt, in Umfangsrichtiiiig der am Türrand angeordneten DichiungskoiiNlruklion Ungleichförmigkciteii tier Impedanz vorzusehen. Dadurch wird eine Übertragung von Mikrowellenenergie in der Dichtiingskonstruk'ion in I Imfangsrichtiing verhindert, so dall die von der Dichliingskonsiruktion gebildete Übertragungsleitung so bemessen werden kann, daß sie genau auf die Mikrowclcnfrequcn/ abgestimmt wird, da die Abmessungen tjiit-T /um abgedichteten Rand oder Umfang tier Küre tlie Resonanz- oiler Impcdanz-Iehlanpassimg der Dichtung bestimmen.

Die aus Metall bestehenden Teile der Küre werden vorzugsweise als Inrnileile, beispielsweise als Slanzoiler Prcßleile aus IJIech oder als Gußleile hergestellt, wobei die Toleran/cn der formen zu einer Veränderung der Resonanzfrequenzen der Mikrowellenenergiedichlimg führen können. Kalis die verwendeten Werkstoffe eine hohe G'ile besitzen, kann die Mikrowellen cnergiedii htung ties Ofens unter Umständen unzureichend sein, so daß ein jenseits tier zulässigen Grenzen hegender Alilei¹ ::.n Mikrowellenenergie austreten kann. I einer kann während ties Gebrauchs des Ofens ein Verwerfen oder eine Verformung der Türschaniiere oder anderer Keile zur l-'olge haben, dall eine Undichtigkeit aiiiint¹. die über den zulässigen Weilen liegt. Ks is' daher w mschenswerl. die Herstellung so ein/unrhteii, dall auch im ungünstigsten KaII die durch Undichtigkeit entweichende Knergie so gering wie möglich ist. Kin lieispiel für den ungünstigsten I all isl dann gegeben, wenn die Türe des Ofens leicht geoHnci wird, während der Ofen noch eingeschaltet ist. bevor ein Verriegelungsschiliter die Keistungs/ufuhr unterbricht. Da ein Wechseln oder Verandern der Stan/-, Prell oder Gullformen für die Metall- oder Kunststoffteile sehr kostspielig ist. stellt sich die l'orderung. Ivi dei Herstellung einen weiteren l'arameter zur Änderung der elektrischen Wellenlänge der Diehungskonsiruk-Hon /ur Verfügung zu haben.

Der K'rlindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mikitivvelleneiieigiedichtung insbesondere Im einen Mirkowellenofen der im Gattungsbejnlf des l'aieinan spruehs I beschriebenen Art so aus/iibiliien. dall der Wellenlänta'iibereieh in welchem die Dichiwii kuüg gegeben ist. in einfacher Weis«· eingestellt oder

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Werkzeuge zur Herstellung der Metallformieile der füre oder des Ofeiimantels erforderlich ist.

Die Aufgabe wird durch die im kennzeiehnenili.ii Ieil ties l\i".-nianspruchs 1 genannten Merkmale gelost.

Hei dem hier als bevorzugtes Anv. emlungsbeispiei beschriebenen Mikrowellenofen ist also eine Mikroweilenencrgieilichiung vorgesehen, welche den Rand einer /ugangsoffninig bzw. einer zugehörigen lure umgibt und ein Knlweichen von Mikrowellenenergie über den Sp;.ilt zwischen Türe und Ofenmantel verhindert. Dabei bilden relativ zueinander bewegbare leiil.ihige Wände ilen zuvor erwähnten l-'mgiings-Wellcrleitungsabschnilt. der an seinem inneren Kinde in den Ofenmnenraum einmündet und in einer Knifernung von einem Viertel tier Uetriebswellenliinge von diesem oleniniienseitigen l'iinkt an den Abzweig-Wellenleiiungsabschniti angekop|ieli ist. der an seinem Knde in einer Kmferming von einem Viertel der Wellenlänge kurzgeschlossen ist. so thill tier Ankopplungspimkt /u vlent Kingangs VVeI-ler'jilungsabschnitt ein Punkt hoher Impedanz ist. Der größte Teil sowohl ties Kingangs-Wellenleitungsabschnittes als auch des Abzweig-Wellenleitungsabschnittes ist mit einem festen Dielektrikum erfüllt.doch besitzt ein Teil des Abzweig-Wellenleitimgsai.schnittes nahe dem Ankopplungspunkl zti dem Kingangs-Wellenlei tungsabschnili eine niedrigere Dielektrizitätskonstante als tlas feste Dielektrikum im übrigen bzw. eine niedrigere Dielektrizitätskonstante als die mittlere

> Dieleklrizitätskonstanle beträgt, welche tins ilen Abzweig- Wellenleiiuiigsabschnitt ausfüllende Dielektrikum aufweist.

Die Türe kann bei einem Mikrowellenofen tier vorstehend kurz beschriebenen Art aus metallischen

> Wandleilen zusammengesetzt sein, welche als Sta;iztei-Ie oder als Gußtcile ausgeführt sind und die wirksamen elektrischen Abmessungen des Abzweig- Wellenleilungsabschmttes können dadurch eingestellt werden dall die Größe ι ncr Nut oder Ausnehmung in dem

) K'esistofftli'.'lektrikum nahe dem eine hohe Impedanz ilarstelienden Bereich des Abzweig-Wellenleilungsabschnittes und nahe dem Kopplungspunkr zwischen dem Kinganüs-Wellenleitungsabschnill und dem Ab/weig-Wellenleitungsabsclinitt bzw. /wischen den Kingangs-

'> und Ausgangs-WJIenlei'ungs.ibschnilten ties DkIilungssyslems variiert w ird.

Gcmäll einer weiteren Ausgestaltung kann ein .ms dielektrischem Werkstoff bestehender, gepreßt' ' oder

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gcslan/ier Deckel ti be ι die Metallteile der I in k on st ink lion geset/l wertlcn. wobei dieser Deckel einstückig angeformle Ansätze oder Vorspriiiigc besitzt, welche das I cslsloffdiclektt ikiim in dem I.ingangs Wellenlei lungsabsehnilt und'oder in dem Ausgangs Wellcnlei tiiiigsabsclinitt der Dichlungsl.onslruktioii bilden.

Der Ausgangs Wcllcnlcitiingsabschnill der Dich lungskonstrtiklion kann entweder als Wider,tandsbela stung oiler als Reaklanzbelasliing ausgebildet sein, um eine weitere Abdichtung gegen ein Fntw eichen von Mikrow elleiienergie rund um den ilen Rand ties abzudichtenden Spaltes nahe dem I ingangs Wellt nlei liingsabsebnilt /u erreichen, so dall ν erhinilctl w ii ti dall in den I ingangs Welleiileilungsabscbnitl tier Dichtung irgendeiner der vielen Mikrowellen Resonanzsi hu in guiigsziistandc einzieht, the im Inneren ties Olenraiimes bei Anlegung theses Raumes mit tier Nennlrequen/ ties Mikrowellengeiiei alors. beispielsweise eines Magne

behebige Ausbi eilungsi lehtungen erzieh und. welche nicht dem zum Verlaul der Dichtung senkrechten Aiisbreiluilgsw eg entsprechen, dir den die I )rosseldii I· lung wirksam ist, welche in einem kurzgeschlossenen /. 1 Wellcnleitiingsabsiliniti besteht, der an den 1 in gangs Wellenleiiungsabschniti angekoppelt ist und so eingestellt ist. dall der in dem Ab/w cig-W cllenleiiungs abschnitt enthaltene kurzschluK über cmc I nileinung von einer halben Wellenlänge iiiul über den koppliings bereich /urtick zu dem aiii der Seite des Olenraiimes gelegenen linie es I ingangs Welleiileiluiigsahsehnit les reflektiert w u\!

Is sei blei beulet kl. dall in dei Beschreibung und m den Ansprüchen die Ausdrucke »W eMcnlangC" odei »elektrische Wellenlänge«· the tat ..ichlich anil! elende elektrische Wellenlänge der Mikrow elleiienergie in einer konstruktion, beispielsweise einer Dich' 'mg. bedeutet, wobei diese Wellenlängen im allgeme ;ien kleiner als die Wellenlänge im freien Raum ist. nachdem die Geschwindigkeit tier Wellend" tpllaiizung dir,!' \h mc SSi ι ng en der bet reifenden Ki"^; ι iiklior, und dir .1) die Dielektrizitätskonstante des in dem belrellenden Svstem befindlichen Dielektrikums beeinlluHt wird, wobei die Dielektrizitätskonstante ties betreffenden dielektrischen Bauteils grollet' als I ms ist. Demgegenüber ist die Wellenlänge im Ireien Raum mehl durch \hmcssungcn oder Dielektri/itatskotistanten beeinlIuHi und stellt sich bei \ ei lialinissen cm. wie sie eiua im Inneren ties Mikrowellenofens herrschen.

Die Formteile, welche zur Bildung des Abzweig W el lc.lt..tungsabschnilles dienen, werden vorzugsweise in Abmessungen hergestellt, welche bewirken, dall nach dem Zusammensetzen tier Dichlungskonstniktion bzw. ties Mvweig-Wellenleiüingsanschmnes. welcher mit einem Feststoffdielektrikum, dessen Dielektrizitätskonstante größer als Fins ist. im wesentlichen ausgefüllt ist. die Resonanzfrequenz des Dichuingssvstems etwas unter der Frequenz der abzudichtenden Mikrowellenenergie hegt. Fm Teil des festen Dielektrikums, vorzugsweise nahe dem Kopplungsbereich zwischen dem Abzweig-Wellenleiiungsabschniit und dem Fmgangs-Wellenlcitiingsabsehnitt. wird ausgenommen, so ti.ιIl eine Nut gebildet ist. durch w eiche die Resonanzfrequenz des Dichuingss\ stems auf den gewünschten Wert angehoben wird. Vorzugsweise wird die Frequenz für den ungünstigsten Fall einer fehlerhaften Umstellung lier Türe oder für emeu iieii icbs/uMaiui äüsijcw ahIi. bei welchem die lure soweit geolfnet wird, dall der Verrieuelungsschalter die Mikrnwellenquelle gerade

noch mehl abschaltet Aul diese Weise kann du Resonan/Irequen/ dei Mikrowellendiiiilimg. weit he durch Wahl tier (!rolle der Nut in dem testen, den Mvweig WellcnleUtingsabschmlt erfüllenden Dieick tnkiini ciiifcslelll wird, von I leislelliingssei ic zu I leislellungssene verändcH werden, so ti,ill eine Andciimg tier Miniessiingen ilei gestanzten oiler in anderer Weise geformten Itauteile bei in ksuliiiiM w eitlen kann, welche zw ist lien den einzelnen lleisicl luiigssencn. beispielsweise aulgruiul eines V erschleiHcs ties Slan/w erkzeiiges. \ ei antlerniigi-n tier M.isehmeii einstellung odei \ ei antleriingen ilei l'iodiikiionsvoi schrillen .uillMtl Die Ine ι vorgest h I,ι ge inn M a Kita linien ei w eisen sich dann als besonders /vv ei km.iHig wenn wahrend dei l'rodiiktioii vciwendete I ornieii odei \ ort ii diungcii einem \ eisi.-lileill unterliegen iiiul bei einet zweiten Seile linier Veivvemlung einei besiimm ten ( ι nippe von I or mc η oder Werkzeugen sub Iu ι ilen Alwuru' W rll.-nlriliiiu's.ibsrhnil ι eine andere K. so tititiz' C(IHCIi/ eigabe, als sie sich bei tier ersten Sei ic eiiige-telll hai.

Nachlolgcnd weiden Ausfiihrungsbeispicle iiiilci Heziign.ihme aiii the anliegeiitlc /en hnung nahci ei l.itit·' ι I s ii, lh ilai

I ι ι:. I emc perspektivische, teilweise aiilgebioi tic w icili-ιgegebene I ei'aiisiehi eines Mikiovv elleuoleiis Hill iL'iii .'Ugehorigeii Sleiiei svsieni.

I ι ■■. 2 eiiii- \ ertikalsi hniii enispiet lieml Ac- in I ig ί aiigetleuleleii Sehiiülebeiie 2 2 zur I ilauieiiing von I m/elheiten der I im ktnist ι uki u >n tier I "uichtiiii gen zinn /iiliiluen dei Miktovv elleneiiei g:c iiiul dei \ erl ciieninchl ungen zitiu Χ.μί'ΊιΗ ilei Si h\\ HiL'nn;'-· zustande.

I ig. 1 einen I angssehiiitl dutch ilen Mikrowellen ölen iiat h den I ig ] iiiul J enlspi ei heiul dei in I ; l' J angetleiiteleii Si hnniebce i i.

I ι g. 4 in ν erg roller te in M ,ι list ab einen Si hint I dm el· den Du Hnngshereii Ii ties Mikrow ellenolens π,κ h der I lg 1 bis i. wi'i.ms ilie zusammengesel/ien DIeIe'¹-'¹¹ kiiinskorpt'i genial! ein. in Aiisliihi iingsbeispit I e's\h' Iti'h sind.

I ig "i cm Diagramm, m welcheiii die I 'cijueiv ii Abhängigkeit ν <>n den Abniessiingen ties I )ieiektnk .^p;r in der Du htiingskons|rnkli;>n nach ilen I lg 1 N^ ■' .ml L'ctι aecn lsi.

I ι" I- einen 1 eilqiu'i S₁ hniii m ν er;-rollei tep; Mal! slab von emer weiteren \usliihnin-jsd>rm. bei ti·, ι en aus I Velektt ikuiii bestehender Deckel einsiiiikig '■"> de aus iestcm Dielektrikum bestehenden I eilen ilc I ingangs W ellcnlcMiingsabsi hnitles tie ι Dieb' ki "isi ink linn ν erbuv-dcii ist und

I ig 7 eine vv eitel e Aiisluhningsform. bei tier sich de; aus Dielcklnkum besiehemle Deckel sowohl durch det I jiiLMiigs-W ellenleitungsabschnitt als auch durch dei Aiisgangs-Wellenleitungsabschniii der Diehtkonstriik tion ersiree'.t.

In den Γ i g. 1 bis 4 ist ein Mirkow ellenolen K dargestellt, der einen Ofenraum 12 besitzt, welche durch Innenwände 14 aus leitfähigem Material, bei spielsweise aus rostfreiem Stahl. Aluminium ode kal'-'cw alztem Blech begrenzt wird. Der von dei innenwanden gebildete Ofenmantel ist von einen Gehäuse 16 umgehen, welches eine I rontplatte Ii aufweist, auf der sich Steuereinheiten, beispielsw eis. Zeitschalter und Starl-Stop-Tasten belinden

innerhalb des Gehäuses !8 is! ein Mikn-w eüemrene rator 30. beispielsweise ein Magnetron, angeordnet welcher mit Hochspannung versorgt wird, die ilurel

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elektrische Siciiotsih.iltiin^cti IHj und 20 j gesteuert wird. Der Mikiow cllcngcneraloi JO gibl Mikrowellen energie iihci cine Koppelantcniic J2 an emc Wellcnlci limp J6 ab. die an der oberen Wand 14 des OfcnmanlcK befestigt ist. Die Arheilsfrcqucii/ des Mikrowellengcnc ralors betraft vorzugsweise 2450 Mil/, doch können auch andere I re<|iieii/cn. beispielsweise im tieferen lic,' x'h bei MI'S MII/ verwendet werden, die ebenfalls von ilen Behörden für Mikiow ellcnhci//wcckc /tigclas sen mihI. Die Mikrowellenencrgic wird in dem (Ment aunt /\klisch millcls finer ι i/niw crkariigcn Einrichtung 40 \crlcill. die /ur Veränderung dei Sch» mgiings/iislandc in dem ()fent aiim dient und durch einen Motor 42 anschieben wnd. so dall sich cmc /\klischc veränderliche Verteilung der Resonanz Schw iiiguiigsziisländc in dein Olcnraiim 12 und dainil eine gleichfc mu'c I lu.iimiinp ilcs in dem Olem.iuni befindlichen ( iuies oder der /u erwärmenden Speisen

(icmall einer anderen Ausbildung.· uiul insbesondere dann wenn die Helncbsfrcqtien/ ¹M") MII/ ist. kann am Hoden des Ofenraumes cmc bewegbare Plattform \ οι gesehen scm. welche die in dem < Men /n ei Im /enden Gegenstände durch die vcrschiedeii'.Mi Hereichc der Resonanzschwingungen m dem Ofeniaum bewegt ui\i\ dadurch cmc glcichlormigc I iwaimung hcrbcifiihrl.

I ine /uga ng sof fining zu dem ()f en ca um 12 isl mittels einer lure 52 abschließbar, die mittels eines Scharniers 54 aus Metall am Hoden des (Henmanlcls angclcnkl isl. so daH die lure m Offnuiigsstellung durch das ,ml eklapplc Scharnier 54 und I lallearme 56 abgestützt w ikI

I ine Vcrnegcluiigsklmkc 5Kilei lure 52 belangt über einen Schill/ 62 in der Vorder« and des Oiengchaiiscs beim Schließen der line einen Yci ncgcliingsschaller 60. so dall dec Ofen in Hclncb genommen werden kann. Wird die lure geöffnet, beispielsweise um einen Betrag Min etwa 6 mm. wahrend das Magnetron }0 eingeschaltet ist. so iinterbrichl der Vecciegeliingsschaller 60 die l.eistungs/tifuhr /u dem Magnetron 30. so daß der ()fen abgeschaltet wird, falls die line unbeabsichtigt oder zufällig geöffnet wird, bevor der koch oiler Uralvorgang beendet isl.

Line Mikrowellcncncrgicdichtimg /wischen der Türe 52 und ilen den Ofenraum 12 begrenzenden Wanden 14 ist durch eine Konstruktion gebildet, welche eine innere Randfkiche 70 der lenfiihigen Waide 14 des Ofenman-IeIs enthält. Die Handfläche 70 kann beispielsweise eine Schrägung von 5 (irad gegenüber der zugehörigen Wand 14 des Otenniantcls. an welche die Randfläche angesetzt isl. aufweisen und setzl sich rund um die /.ugangsöffnung des (Ifenmaniels fort. Die Randfläche 70 bildet eine leilfähise Begren/ungswand eines Eingangs-Wcllcnleiumgsabschnittes 72 der Mtkrowellenencrgiedichmng Parallel zu der Randfläche 70 verläuft rund um die Berand'jng der Zugangsöffnung des Ofenmaniels eine metallische Wand 74 der Türe 52 in einem Abstand, welcher so groß gewählt ist. daß sich bei Berücksichtigung der Herstellungstoleranzen ein ausreichendes Spiel zum störungsfreien Schließen der Türe einstellt. Ein solches Spiel kann beispielsweise eine Größe von 2.5 mm besitzen.

In dem Spahraum zwischen den leitfähigen Wänden 70 und 74 befindet sich ein festes Dielektrikum 76. welches Teil eines aus dielektrischem Werkstoff bestehenden Blockes 80 lsi. Der Block SO kann beispielsweise aus Polypropylen gefertigt sein. Wie genauer in Fig. 1 dargestellt, isl die aus Metall bestehende Wand 74 um Schlitzen 78 verseilen, die sie! über die gesamte Länge desjenigen Teiles der Wand 7Ί hinweg erstrecken, welcher parallel zu der Wand 7t verläuft. Der Absland zw ischen den Schulzen isl klcinei als ein Vierlei der Wellenlänge bei Belriehsfrcquenz ir Richtung des I linfangcs der Hcrandiing der Zugangsöff nung des Ofens und die Breite der Schlitze isl wesentlich kleiner als ihr gegenseitiger Absland. Die Dicke des au" Dielektrikum bestehenden Körpers 7b kann etwa" geringer sein als die Breite des Spaltes zwischen der Wanden 70 und 74. so d.ill der verbleibende Teil de' Spallraui'cs liiflerfülll ist Vorzugsweise füllt mal ledoch den grollten Ieil des Spallraumes /wischen dei Wänden 70 und 74 mit einem festen Dielektrikum au· und vermcidel jede Möglichkeit einer Funkenbildung oiler Lichtbogenbildung /wischen i\l'i\ melallischei Wandteilen 70 und 74. Di·- vorstehend bcschriebcin Ausbildung der Dichlungskonstruklion hai die Wirkung

Icnleiüingsabschnitl unter einem bestimmten Winke ciii/utrelen sucht, so daß sie eine Ausbreitungskompo ncnlc m I Imfangsrichliing besitzt, an einem Ausbreitet durch die Dichtungskonstruktion hindurch gehinder wird. Einzelheiten hinsichtlich der in der Dichlungskon striiktion vorgesehenen Schlitze sind im übrigen dei IIS■ Patentschrift )7 b7 HM zu entnehmen.

Der aus dielektrischem Material bestehende Block 8( weisl einen Teil 82 auf. der sich in einen Ab/weig-Wel lenleiliingsabschniH 90 der Dichlungskonstruklion hin ein erslreckl Dieser Ab/wcig Wellenleitungsabschnit ist in einem Kopplungshercich 92 hinter dem Inde dei l.eilci wandung 74 mit dem I ingangs-Wellcnleiliingsab schniii 72gekoppelt

Die wirksame ck Urische Lunge des I.ingangs-Wel lenleitungsabschniltcs 72 von dem Ofeninnenraum Ii bis /w dem Kopplungsbereich 92 gemessen betrag vorzugsweise etwa ein Viertel der Wellenlänge dei Mikrowellenenergie des Generators 30. Der Abzweig Wellenleitungsabschnitt 90 verlauf! längs der mi Schlitzen versehenen l.eilerwand 74 wieder zurück wobei die Letterwand 74 eine Begrenzungswand de Abzweig Wellenlei tu ngsabsch nines bildet. Diesel reicht bis zu einer Abschlußplalle 88. an welche dii l.eilerwand 74 angesetzt ist. Die Abschlußplatte 92 ist ii geeigneter Weise elektrisch, beispielsweise durch dii bei 94 angedeuteten Punktschwcißungcn mit einen weiteren, leilfähigen. als Lornneil ausgebildeten Bauiei 96 verbunden, das sich mit einem flansch 98 von den mit der Abschlußplatte 88 in Berührung stehendei Bereich aus im wesentlichen parallel zu der Lcilcrwam 74 ein bestimmtes Stück über dessen Ende hinau: erstreckt, wobei der Raum zwischen der Leiterwand 7- und dem Flansch 98 von dem zuvor erwähnten Teil 8; des Dielektrikumblockes 80 ausgefüllt ist. Eine Fortset zung des Flansches 98 bildet eine weitere Abschlußplat te 100. welche parallel zu der Abschlußplatte 88 verlauf und im Abstand von dem Ende der Leiierwand 74 zi einem Punkt reicht, der von der Randfläche ode leitfähigen Wand 70 einen Abstand von beispielsweisi 0.76 mm bis 1.02 mm aufweist. Dann biegt die weiten Abschlußplatte 100 wieder nach außen um und reich über den Abschluß der Randfläche oder Leiterwand 7( auf eine Entfernung von über 2.54 mm hinaus, wo diese Teil des Formteiles % in eine Wand 102 übergeht, dii parallel zur Stirnfläche 104 des Ofenmantels gelegen isl wenn sich die Türe in Schließstellung befindet. An den Wandteil 102 ist eine Schicht encrgieabsorbierendci Werkstoffes befestigt, beispielsweise in Gestalt eine

mil Kohlenstoff versel/icii Kiiiislstnt'ics.

Der Kami des Gehäuses 16 reicht mit einem Teil lOh mich emwärls parallel /ii der Stirnflache ties Ofciiman-IeIs und /wischen den Wandleilen 102 und 104. Eine weitere, mil Kohlenstoff versel/le Kunststoffschicht 108 befindet sich /wischen den Wandleilen 104 und 106. Die vorstehend erwähnten Teile 100, 102, 104, 106 und 108 bilden insgesamt einen Ausgangs-Wellenleilungsab schnitt 110 der Mirkowellenenergiedichliing. welcher sich im Kopplungsbereich 92 an den Eingangs-Wellen Iciiungs.ibschnilt 72 und an ilen Abzweig Wellenlei liingsahschnitt 90 anschließt. Wird die Türe des Ofens geöffnet, so bewegt sich der I lausch 98 des Abzweig Wellenleilungsabschnilles, welcher vorzugsweise die Handfläche 70 lies Ofenmanlels in der dargestellten Weise im geschlossenen /uslaiul der line um etwa b.^r) mm bis IO mm überlappt, so daß beim Offnen der lure bis /u einem l'iinkl, in welchem der Verriegelungs-Dinieiisionieriing der l.eiumg in Abstinimuiig .iiif die llelnebsfre(jiien/ von wesentlicher lledeiiliing.

In I Ϊ g. ^r> isl ein Diagramm aufgezeichnet, in welchem herder Tiefe \ der Nut 112 die Resonanzfrequenz der ' Dichlungskonsiruklion m Megaheil/ für einen Mikrowellenofen nach ilen I ι g. I bis 1 aufgezeichnet isi. Die Diehlungskonslriikiion ohne eine NuI (Nuitiefe A = 0) ist für maximal·· Abdichtung bei einer Frequenz innerhalb 2400 MIIz abgestimmt, was dem l'iinkl 114 im

ι» Diagramm nach I i g. ^r> einspricht. Hat die Nul eine Tiefe von etwa -t mm. was dem IVnkt MH des Diagramms entspricht, so ergibl sich eine Abslimni.ing auf 24">()Mllz dir ma\imale Abdichtung und isl schließlich die Nul 112. wie am l'iinkle I Ib eingczeich ■ nel. K.l mm lief, so ergibl sich eine Abstimmung auf eine I -'requen/ von 2600 MIIz. Durch Wahl der liefe der Nu Λ kann man also die gewiinschle Nbstimiiilrequcn/ ile; Dichlungskonsiruklion auf einen Wert von 24~>OMIIz ................... ,,,.ι..,,, ..,,,.. ι ,..ι., .ι..,, μ , ..ι... ι > ,.,,,,

Abschlussplatte 100 immer noch in der Nähe der Randfläche 70 bleibt, so dall die elektrisch wirksame länge des Hingangs-Wellenleitungsabschnittes 72 während dieser Öffnungsphase im wesentlichen konstant bleibt.

Es hai sich herausgestellt, dall wegen der llerslel lungstoleranzen an den Slanz\orrichtungen zur llildung der einstückig verbundenen Teile 96, 98 und 102. .v eiche, wie aus der Zeichnung ersichtlich, ein einziges, durch Stanzen odei Pressen aus Aluminiumblech hergestelltes KoMslruklionsleil sind, und/oder wegen einer leichten Verschiebung der Ansprechlrequcnz aufgrund einer Längen verändern ng des Eingangs Wellenleiiungsab schnittes durch Bewegen der 'füre gegenüber dem Ofenmanlei ein Entweichen von Strahlung aus dem Ofen in einem Malle auftreten kann, welches über den zulässigen Grenzen liegt, bevor der Verriegelungsschalter 60 den Ofen auller Betrieb selzl.

Gemäß einem wichtigen Merkmal des hier vorgeschlagenen Mikrowellenofen ist zur Vermeidung dieses Nachteiles in dem aus dielektrischem Werkstoff bestehenden Block 80 hinter dem MmIe der kellerwand 74 eine Nut oder Ausnehmung 112 vorgesehen. Die Grolle der Nut 112 isl so gewählt, dall eine gewünschte Abstimmung des Systems erreicht wird, derart, daß bei Öffnung der Türe 52 bis zu einem Punkt, in welchem der Vcrricgelungsschaller 60 gerade noch nicht abschallet, der elektrisch wirksame Absland von dem dem Ofeninneren zugekehrten Ende des Eingangs-Wellenleitungsabschnitles 72 zu der den Kurzschluß in dem Abzweig-Wellenlcitungsabschnitt 90 bildenden Abschlußplatte 88 bei der Betriebsfrequenz des Magnetrons 30 eine halbe Wellenlänge beträgt, so dall der Kurzschluß aufgrund der Abschlußplatte 88 längs der Wellenleitungsabschnitte 90 und 72 zum auf der Seile des Ofeninnenraumes gelegenen Kingang des Eingangs-Wellenleitungsabschnittes 72 transformiert wird. Diese Feinjustierung der wirksamen Lange der Wellenleitungs-Dichtungskonstruktion ist sinnvoll, da die Mikrowellenenergie von dem Ofeninnenraum in die Dichtung hinein sich nur in Richtungen quer zum Dichtungsverlauf ausbreiten kann, nachdem die Ausbreitung in Richtung im Winkel zu dieser Normalriehtung mit Bezug auf den Verlauf der Dichtung mittels der Schlitze 78 verhindert wird. Die Eingangsimpedanz des F.ingangs-Wellenleitungsabschnittes 72 verändert sich demgemäß bedeutend rascher in Abhängigkeit von der Frequenz, als dies bei Anordnungen ohne die Schlitze 78 der Fall wäre. Aus diesem Grunde isi eine genaue '» bis 4,8 mm gewählt wird. In diesem Bereich hegt der in I i g. ") eingezeichnete Punkt 118

Vorzugsweise w in! die Nut I 12 in dem Abzweig WeI-lcnlcitimgsahschmii 'K) nahe dem Kopplimgsbereich 42 vorgesehen, welcher eine Entfernung von etwa einem

.'' Vierlei der Wellenlänge von der Abschlullplalie 88 hai. so daß sich also d e Nut in einem Bereich hoher Impedanz der Dichlungskonsiruklion belmilel. wo Änderungen der Dicleklnzilälskonsianle des die Dichtungskonstruklicn erfüllenden Dielekirikums eine

'<" grolle Abstimmwirkung besitzen. Stege oiler I iiiger ISO lies aus Dielektrikum bestehenden Blockes 80 liegen an dem I lausch 98 an, um den Block 80 in fester L,ige zu hallen, so dall Bewegungen des Blockes 80. welche die Abstimmung verändern konnten, minimal gehallen

'· werden.

In F i g. 6 ist eine ähnliche Dichiungskonstrukiion wie in E i g. 4 wiedergegeben, iciloch mit der Ausnahme, dall die Dielektrikumsfüllung der Wellenleilungsabschnilte einerseits von einem Einsal/ 82. welcher sich vollständig innerhalb des Abzweig-Wcllenleiüingsabschniites befindet und andererseits von einem I onsatz I ?2 gebildet ist. welcher an einen Kiinslsloffdeckel IJO angeformt isl. der die Innenseite dei 1 lire überdeckt, um den Rand der Türe am Kingang des I.ingangs-Wellenleitungsabschnit-ι es 72 herumreich! und mil einem I lausch als feste Dielektrikumsfüllung zwischen den I.eiterwänden 70 und 74 liegl. Der Deckel Π0 isl vorzugsweise als Sprilzgußteil ausgeführt, wobei als Werkstoff beispielsweise ein Polycarbonal verwende! wird, das eine glätte.

■" leicht reinzuhaltende Oberfläche an der Ofenlüre. insbesondere im Dichtungsbereich bietel. so daß die Schlitze in der Wand 74 vor Speiseresten oder anderen Verunreinigungen geschüi/I werden, welche vom Ofeninnenraum zutreten können. F.ine mit Kohlenstoff

"'■ versetzte Kunsistoffschichl 134 erfüllt den Ausgangs-Wellenleitungsabschniit 110 der Dichtungskonsiruktion und liegt zwischen der Stirnwand 140 des Ofenmantels und der Wand oder dem flansch 102 des Formteiles 96 der Ofenlüre.

•■•^: In F ig. 7 isl eine Ausführiingsform gezeigt, bei der der mit Kohlenstoff versetzte Kunststoff im äußeren Teil oder im Ausgangs-Wellenleilungsabschnitt der Dichlung weggelassen isl und am Ausgang eine Reaktanzbelastung vorgesehen ist. Bei der Ausfüh- -ungsform nach F-" i g. 7 bilden Flansche bzw. Ränder 152 bzw. 138 des aus Kunststoll gefertigten Deckels 130 das Festsloffdieleklrikum. welches sich im Eingangs-WeI-lenleitungsabschnitt 72 und im Ausgangs-V» ellenlei-

iiingsahschniii IIO der Dichtung bel'indel. Die Keak l.riziliehtung einhält cine metallische l.cislc 128. welche mil dem me-allischen Kami oiler I lausch 102 der Türe lierühruiig hai und den aus Dielektrikum bestehenlen Kami IJ8 des Kunslsloffileckels UO iibergreifl. so dall '· im wesentlichen eine Vierlelwellenlängen-Drossel einsieht, welche an einen l.uftiauni /wischen der Metalleiste 128 und der Stirnwand 130 des Ofennuinlels angrenzt und eine hohe Impedanz darstellt, welche in Serie zu dem Ausgangs-Wellenleitungsabschnilt 110 der in Dichtungskonstruktion geschaltet ist. line solche hohe Impedanz reflektiert einen niedrigen Impeilan/weri /um ausgangsseitigen l'nde des Ausgangs-Wellenleilungsabschpilles 110 und vermindert auf diese Weise das I jitweichen von Mikrowellenenergie aus dem Ofen, ι Die Metalleisle 128 kann sich ggf. vollständig um den K.mil der /ugangsöffnung h/w. der lure des Ofens erstrecken oiler kann nur an denjenigen Teilen des

sein, wo ohne die Keaklan/ilichlungskonslruklion die .'< > Undichtigkeit bezüglich des l'.nlweichcns von Mikrowellenenergie über den zulässigen Werten liegt. Im übrigen können 1 ii/elheiten der zusätzlichen Keaktan/ilichlung aus der deutschen Offenlegiingsschrift 2^r) 2b 070 entnommen werden. Im allgemeinen ist die zusätzliche Dmsseldichmng dort nicht erforil -rlich. wo sich das Scharnier der Türe befindet, i'-j das Scharnier als Kurzschlußplatte wirksam ist und das Kntweichirti von Mikrowellenenergie verhindert. I. ine äußere Türverkleiilung 142, welche vorzugsweise ein Kunstsloff-Ciießformteil ist, ist mittels Schrauben an der Türe befestigt, derart, daß der innere Ktinslstollileckel iler lure und die äußere Kunststoffverkleidung lest zusammengehalten smd.

Dem lachm.inn bietet sich im Kabinen der rrhiulting eine Keihe weiterer Möglichkeiten der Ausgesialtiiiii:. Beispielsweise können lestsloffilielektrika mit unter schiedlichen Dielekirizitäiskonsianten gegetuiber l'olv propylen dazu verwendet werden, die Nut in dem Dkiekii ikui'i'i ili.^ Mi/ « eig- Vv'elieiiifii μιι^ν.ιΙ 'im i'i ι κι k-> auszufüllen, so daß die Abstimmlrei|uenz der Dichiuiig herabgesetzt w ii I

Hierzu 4 Blatt z'eielimmeen

Claims

Patentansprüche:

1. Mikrowellencnergiedichlung für cine /iigangsölfnung zu einem hochfrequenzdicht /u verschließenden Raum, insbesondere Ofenraum eines Mikm wellenofens mil einer eine Zugangsöffnung /it dem Ofenraum verschließenden Türe und einer /wischen dem Rand der /-ugangsöffiuing und dem Rand der füre angeordneten Mikrowellen Lnergiedichliing. die einen Lingangs-Wellcnleiumgsahschnilt sou ie einen mit diesem gekuppelten Abzweig-Wellenleiuingsabschniit umfaßt, wobei der Lingangs-Wellenleitungsabschniti aus leitfähigen Wanilteilen des Ofenmantels und im Abstand davon befindliehen leilfähigeii Wandteilen der Türe sowie einem Dielektrikum mn einer wesentlich über eine liegenden Dielektrizitätskonstanten gebildet isi und der Abzweig-Wellenleitungsabschnitt mindestens eine von einem Formteil gebildete leitfähige Wand sowie einen dielektrischen Hereich umfaßt, dadurch g e ke η η / e ich η e ι. daü der diciekiiisehe Hereich (82, 112) des mit dem Lingangs-Wellenleitungsabschniit (72) gekoppelten Abzweig-Wellenleiiungsabschnitts (SO) einen Abschnitt (112) enthalt, dessen Dielektrizitätskonstante wesentlich kleiner ist als im übrigen Teil des Ah/weig-Wellenkitiingsahschnitts (90), daß der Abzvvcig-Wellenleitiuigsabschnitt (40) in einem Abstand von im wesentlichen dem vielten I eil einer Wellenlange der liclrichsfie (|iien/ des Mikrowellcnofens \on dem liereich (42) seiner Anki: ipliing an den l.ingangs-Wellenleitimgsabschnitt (72) kurzgeschloss'-ii ist (durch 88) und daß sub der Abschnitt (112) mit veigleichswcisc niedrigerer Diclektrizilä^:skon\'an!e in dem genann ten Kopplungsbereich (42) befindet.

2. Mikrowelleneneigiedichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der IingangsWellen leiliingsabschnilt Mittel (74, 78) zum Verhindern der Mikrowellenenergieausbreilung mn der liclriebsfrequenz lies Mikrowellenofens mit einer Komponente in Richtung des I Imfanges der I tire (52) enthüll.

J. Mikmwellencncrgiedicliiung nach Anspnicl· 2. dadurch gekennzeichnet. daß die genannten Mittel zum Verhindern der Mikrowcllenenergicaiisbrei-Inng in Turuinfangsrichtufig llngleichlörmigkeitcn der Impedanz (74, 78) im LingangsWcllenleilungs abschnitt (72) umfassen.

4. Mikrowcllenenergiedichlung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß lic genannten 1 In gleiehförniigkeilcn der Impedanz von Schlitzen (78) gebildet sind, die in einer gemeinsamen l.citeru.iiul (74) zwischen dem Lingangs-Wellenlcitungsab schnitt (72) und dem Abzweig-Wcllcnlcitungsab schnitt (40) vorgesehen sind.

"). Mikrowellenencrgiediihlung nach einem der Ansprüche I bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Hingangs-Wellenleitungsabschniti (72) und der Ab zweig Wellenleilungsabschnilt (40) die Gestalt einer um ilen Kopplungsbereich (42) zusammengefalteten, an ihrem l'nde kurzgeschlossenen (88) Dichtungs-Wcllenlcitunj! mit einer elektrisch wirksamen Länge von insgesamt der halben Wellenlänge der Hetnebs frcc|iienz des Mikrowellenofens haben.

h. Mikrowellcneiiergiedn'htuiig nach einen der Anspni· lie I bis "> dadurch gekennzeichnet, daß diis in dem Abzweig-Wi-Ilenleilungsabschnitt (40) vorge sehen· Dielektrikum (82) l'olvpropvlcn /umindesi enthal;.

7. Mikrowellenenei'giedichlung nach Anspruch ") oder h, dailiirch gekennzeichnet, daß mindestens eine liegrenziingswand (46, 48, 102) des Abzweig-Wellenleitungsabschniltes (40) von einem gestanzten oder gepreßten Aliiminiiimlormieil gebildei ist

8. Mikrowellenenergiediehtung nach einem der Ansprüche I bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß von dem liereich (42) der Kopplung zwischen dem Lingangs-Wellenleilungsabschnilt (72) und dem Ahzweig-Wellenleiuingsabschnitt (40) ein Aus gangs-Wcllenleitungsahschnitt (110) iiismuiidet. in welchem energieabsorbierender Werkstoff (108 bzw. 1 !4) angeordnet ist. welcher die 1 lliertr.igung von Mikrowellenenergie durch den Ausyangs -Wellen leittmgsalischniti verhindert b/w.dämpft.

4. Mikrowellenenergiedicliiung nach einem der Ansprüche I his H. dadurch gekennzeichnet, daß ein auf die Stellung der füre (52) ansprechender Vernegeliingsschallcr (h0) vorgesehen ist. welcher den ilen Olenraum speisenden Mikrowelleiigenera- :or (lö) aui-ier Heu ich seizi. sooaid die liiie über eine voibesiimmie Offnungsweite hinaus geöffnet wird und daß der Abzweig Wellenleitungsabschnill bzw. die leitlähigen Wandteile (70) des Ofcnmanlels so bemessen sind, daß der Abzweig-Wellenleiliingsabschnitt im wesentlichen bis /v der genannten, vorbestimmten Olfnimgsweiie der Türe den an seinem Knde vorgesehenen Kurzschluß (88) über den Kopplungsbereich (42) /u dem Lingangs-WeI-lenleiiungsabsi.-hniti (72) /u dessen auf der Seite des Ofeninnenratimes gelegenen Lnde hin reflektiert.

10. Mikrowellenenergieiliehlimg nach Anspruch 4 iind'oder Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß die I lire (52) von einem als l-'ormieil ausgeführten, aus einem festen Dielektrikum bestehenden Deckel (150) umkleidet ist. an welchen die den l.ingangs-Wellenleitiingsabschniit (72) und den Aii'gangs-Wellenleitungsiibschnitl (I 10) mindestens teilweise erfüllenden Diclcktrikimstcik (I \2, 1)8) einstückig angesetzt sind.

I I. Miki'owellenenergiedichlung nach Anspruch ^l) und/oder 8. dadurch gekenn/eichnet. daß der AusgangsWellenleiliingsabschiiill (110) Mittel zur Absorption von Mikrowellenenergie enthält.

12. Miki'owelleneiiei'gieilichtiing nach Anspruch 4 und/oder H. dadurch gekennzeichnel. daß auch der Ausgangs Wellenleitungsabschnill (110) ein festes Dielektrikum (IiH) enthält, und daß mn lcülahiircn Waiiilleilen (102) des Ausgangs-Wcllenleitiingsabschnitles eine Reaklanzbelaslimg (128) verbunden ist. welche Mikiowcllencnergie /w dem I ing.mgs-Wellenleiliingsabschnill (72) zui iickw irfl.

I i. Mikiowellenencrgiedichlung nach einem der Ansprüche I bis 12. dadurch gekennzeichnet, daß der Hereich (112) niedrigerer Dielektrizitätskonstante von einer in Längsrichtung der Mikrowellenenergiedicliiung verlaufenden NuI oder Rille gebildet ist. die in dem ilen Abzweig-Wellenleilungsabschnilt (40) ausfüllenden Dielektrikum ausgebildet ist.

14. Mikrowellenenergiediehtung nach Anspruch t i. dadurch gekennzeichnel. daß die genannte Niii oder Rille (112) von einem festen Dielektrikum vergleichsweise η led' ige r Dielektrizitätskonstante ausgefüllt ist.