EP3646672B1

EP3646672B1 - Mikrowellen-gargerät mit lambda-viertel-falle

Info

Publication number: EP3646672B1
Application number: EP18729969.8A
Authority: EP
Inventors: Markus Kuchler; Kerstin RIGORTH; Sebastian Sterz; Matthias Vogt
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2018-06-08
Publication date: 2022-03-02
Anticipated expiration: 2038-06-08
Also published as: EP3646672A1; DE102017210730A1; US11265976B2; WO2019001932A1; CN110754138B; PL3646672T3; CN110754138A; US20210092807A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Mikrowellen-Gargerät, aufweisend eine Tür, die im geschlossenen Zustand eine Beschickungsöffnung eines Garraums abdeckt und die eine profilartige Fallenstruktur aufweist, welche im geschlossenen Zustand mit einem elektrisch leitfähigen Türflansch eine um die Beschickungsöffnung umlaufende Lambda-Viertel-Falle bildet, wobei die Fallenstruktur ein metallisches Drosselprofil mit einer dem Türflansch gegenüberliegenden offenen Seite aufweist, in die offene Seite lateral innenseitig eine innenliegende Metallzunge ragt und lateral außenseitig eine außenliegende Metallzunge ragt, die mit dem Drosselprofil elektrisch verbunden sind und durch einen Mikrowellen-Eintrittsschlitz voneinander getrennt sind, und der Mikrowellen-Eintrittsschlitz durch eine mikrowellentransparente Abdeckung abgedeckt ist. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Mikrowellen-Haushaltsgeräte, beispielsweise eigenständige Mikrowellen-Gargeräte oder Backöfen und/oder Dampfgargeräte mit Mikrowellenfunktion.
Bei Mikrowellen-Gargeräten kann ein Garraum mit Mikrowellen beaufschlagt werden, um in dem Garraum befindliche Lebensmittel zu erwärmen. Der Garraum ist von einer Garraumwandung oder "Muffel" begrenzt, die für Mikrowellenstrahlung grundsätzlich undurchlässig ist. Der Garraum weist typischerweise eine frontseitige Beschickungsöffnung auf, die mittels einer Tür verschließbar ist. Eine geschlossene Tür überdeckt die Beschickungsöffnung und einen zugehörigen Randbereich davon, der als ein Türflansch bezeichnet wird. Die Tür und ein Spalt zwischen der Tür und dem Türflansch sollten keine Mikrowellen nach außen durchlassen und also gegen austretende Mikrowellenstrahlung dicht sein, und zwar auch dann, wenn kein elektrischer Kontakt im Überlappungsbereich zwischen Türflansch und Tür existiert. Zur Verhinderung eines Austritts von Mikrowellen zwischen Tür und Türflansch bei geschlossener Tür sind sogenannte λ/4- oder Lambda-Viertel-Fallen bekannt, wobei mit Lambda eine Wellenlänge der Mikrowellen bezeichnet wird.
Beispielsweise GB 2196520 A , US 2004/0079751 A1 und DE 10 2014 224 053 A1 beschreiben Lambda-Viertel-Fallen. Die Lambda-Viertel-Fallen befinden sich dabei hinter einer Abdeckung, die sie vor Verschmutzung oder mechanischer Beschädigung schützt. Die Abdeckung kann aus mikrowellentransparentem Kunststoff bestehen. Aus DE 102 56 624 B4 , US 2011/0290230 A1 , EP 2 775 794 A1 und DE 3536589 C2 ist es bekannt, die Lambda-Viertel-Falle hinter einem dem Garraum zugewandten Sichtfenster zu positionieren. Weitere Mikrowellen-Gargeräten mit Lambda-Viertel-Fallen sind aus den Dokumenten DE 31 06 786 A1 , EP 0858247 A2 , DE 102006042992 A1 oder DE 8606301 U1 bekannt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine Lambda-Viertel-Türfalle oder Türdrossel für Mikrowellengeräte bereitzustellen, deren Drossel- oder Schirmwirkung gegenüber Änderungen, insbesondere Vergrößerungen, des Türspalts besonders unempfindlich ist. Auch soll eine besonders hohe Unempfindlichkeit gegenüber einem Schrägeinfall von Mikrowellenstrahlung ermöglicht werden. Darüber hinaus soll eine besonders kompakte Dimensionierung der Lambda-Viertel-Falle ermöglicht werden.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Mikrowellen-Gargerät, aufweisend eine Tür, die im geschlossenen Zustand eine Beschickungsöffnung eines mit Mikrowellen beaufschlagbaren Garraums abdeckt. Im Folgenden wird das Mikrowellen-Gargerät mit der Tür im geschlossenen Zustand beschrieben, sofern nicht ausdrücklich auf einen geöffneten Zustand hingewiesen wird. Die Tür weist eine profilartige Fallenstruktur auf. Die Fallenstruktur bildet im geschlossenen Zustand der Tür mit einem elektrisch leitfähigen Türflansch eine um die Beschickungsöffnung umlaufende Lambda-Viertel-Falle für Mikrowellen. Die Fallenstruktur weist ein metallisches Profil (im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als "Drosselprofil" bezeichnet) mit einer dem Türflansch gegenüberliegenden offenen Seite auf. In die offene Seite ragt lateral innenseitig eine Metallzunge (im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als "innenliegende Metallzunge" bezeichnet). Eine lateral innenseitige Anordnung kann auch als eine in Frontalansicht radial innenseitige Anordnung oder als eine garraumseitige Anordnung bezeichnet oder angesehen werden. In die offene Seite ragt ferner lateral außenseitig eine Metallzunge (im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als "außenliegende Metallzunge" bezeichnet). Eine lateral außenseitige Anordnung kann auch als eine in Frontalansicht radial außenseitige Anordnung oder als eine garraumabgewandte Anordnung bezeichnet oder angesehen werden. Die Metallzungen sind mit dem Drosselprofil elektrisch verbunden und voneinander in der offenen Seite beabstandet. Sie sind in anderen Worten durch einen Schlitz (im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als "Mikrowellen-Eintrittsschlitz" bezeichnet) voneinander getrennt. Der Mikrowellen-Eintrittsschlitz ist insbesondere durch eine mikrowellentransparente Abdeckung abgedeckt. Das Drosselprofil ist lateral außenseitig von einem von dem Drosselprofil in Richtung des Türflanschs vorstehenden Türbereich (im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als "Parallelüberlappungsbereich" bezeichnet) umfasst. Der Parallelüberlappungsbereich weist eine dem Türflansch zugewandte Fläche (im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als "Überdeckungsfläche" bezeichnet) aus elektrisch leitfähigem Material auf, die zu dem davon überdeckten Bereich des Türflanschs gleichartig geformt und zu dem Türflansch beabstandet ist.
Dieses Mikrowellen-Gargerät ergibt den Vorteil, dass die Fallenstruktur eine Lambda-Viertel-Türfalle bildet, deren Drossel- oder Schirmwirkung gegenüber Änderungen, insbesondere Vergrößerungen, des Türspalts besonders unempfindlich ist. Dies wiederum ergibt eine größere Stabilität gegenüber u.a. thermischen Bewegungen und gegenüber Fertigungstoleranzen, was für den Produktionsprozess deutliche Vorteile birgt. Auch ermöglicht die Fallenstruktur eine besonders hohe Unempfindlichkeit gegenüber einem Schrägeinfall von Mikrowellenstrahlung. Je geringer die Verschiebung der idealen Wirkfrequenz bei einer Veränderung des Einfallswinkels der aus dem Garraum austretenden Mikrowellenstrahlung ist, umso besser kann das Drosselprofil eine geringe Leckstrahlung sicherstellen. Darüber hinaus wird eine besonders kompakte Dimensionierung der Lambda-Viertel-Falle ermöglicht, welche innerhalb der Tür weniger Bauraum beansprucht als bisher. So können ohne Verlust einer mikrowellenabschirmenden Eigenschaft eine Höhe und Breite des Garraums - und damit das zur Speisenbehandlung nutzbare Gesamtvolumen - vergrößert werden. Die optionale mikrowellentransparente Abdeckung verhindert eine Verschmutzung oder Beschädigung des Profils, insbesondere auch eine Verschmutzung des Hohlraums des Drosselprofils.
Das Mikrowellen-Gargerät kann ein Haushaltsgerät sein, insbesondere ein Küchengerät. Das Mikrowellen-Gargerät kann ein eigenständiges Mikrowellen-Gargerät oder ein anderes Gargerät - z.B. ein Backofen und/oder ein Dampfgargerät - mit Mikrowellenfunktion sein.
Die Tür ist gegen eine Durchstrahlung mikrowellendicht und kann auch als Mikrowellentür bezeichnet werden.
Dass die Tür eine profilartige Fallenstruktur aufweist, kann insbesondere umfassen, dass die Fallenstruktur entlang ihrer Längserstreckung ("Profilrichtung") eine zumindest im Wesentlichen gleiche Querschnittsform aufweist. Die Profilrichtung verläuft in Frontansicht um die Beschickungsöffnung herum.
Die Metallzungen setzen insbesondere parallel zu der offenen Seite an.
Es ist eine Weiterbildung, dass das Drosselprofil ein im Querschnitt C-förmiges Drosselprofil ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache Herstellung bei effektiver Drossel- oder Schirmungswirkung.
Dass die Metallzungen mit dem Drosselprofil elektrisch verbunden sind, kann umfassen, dass die Metallzungen separat hergestellt und dann mit dem Drosselprofil verbunden worden sind, z.B. durch eine Verschweißung. Es ist eine alternative Weiterbildung, dass die Metallzungen integrierte Bereiche des Drosselprofils sind, insbesondere mit dem Drosselprofil einstückig hergestellt worden sind. Die Metallzungen, das Drosselprofil und/oder der Überlappungsbereich können z.B. aus Aluminium, Kupfer und/oder Stahl bestehen. Allgemein kann anstelle von Metall auch jedes andere geeignete elektrisch gut leitfähige Material verwendet werden.
Es ist eine Weiterbildung, dass der Mikrowellen-Eintrittsschlitz eine zumindest im Wesentlichen gleiche Breite aufweist.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Metallzungen in Querschnittsansicht gegenüber der Überdeckungsfläche in Richtung des Türinneren zurückgesetzt sind. Insbesondere kann der Parallelüberlappungsbereich direkt an der außenliegenden Metallzunge bzw. an dem Drosselprofil ansetzen, insbesondere stufenartig ansetzen.
Der Parallelüberlappungsbereich und das Drosselprofil können einstückig hergestellt worden sein oder alternativ separat hergestellt und nachträglich miteinander verbunden worden sein.
Dass die Überdeckungsfläche zu dem davon überdeckten Bereich des Türflanschs gleichartig geformt ist, bewirkt einen zumindest im Wesentlichen gleichen Abstand dieser beiden Flächen und damit eine besonders gleichmäßige Schirmungswirkung. Die Überdeckungsfläche und der davon überdeckte Bereich des Türflanschs können insbesondere eben oder plan ausgebildet sein und parallel zueinander angeordnet sein, was eine besonders stabile Drosselwirkung ermöglicht.
Es ist eine Ausgestaltung, dass zumindest eine der Metallzungen in einen durch das Drosselprofil gebildeten Hohlraum hinein verläuft. So wird der Vorteil erreicht, dass die Laufwege der Mikrowellenstrahlung verlängert werden und dadurch das Volumen des Hohlraums verringert werden kann. Folglich können ohne Verlust einer mikrowellenabschirmenden Eigenschaft eine Höhe und/oder eine Breite des Garraums - und damit das zur Speisenbehandlung nutzbare Gesamtvolumen - vergrößert werden.
Dass zumindest eine der Metallzungen in den Hohlraum hinein verläuft, kann insbesondere umfassen, dass diese Metallzunge in den Hohlraum hineingebogen ist bzw. im Querschnitt eine oder mehrere Biegungen aufweist. Zumindest eine der Metallzungen verläuft somit hinter der offenen Seite des Drosselprofils.
Allgemein können nur die außenliegende Metallzunge, nur die innenliegende Metallzunge oder beide Metallzungen in den Hohlraum hinein verlaufen bzw. entsprechend gebogen sein.
Erfindungsgemäß ist zumindest eine der Metallzungen in Profilrichtung mit einer Reihe von Zähnen ausgestattet bzw. gezahnt wobei die Zähne in Profilrichtung voneinander getrennt sind, insbesondere durch Unterbrechungen wie Schlitze (im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit auch als "Trennschlitze" bezeichnet).
Dabei wird ausgenutzt, dass im Garraum des Mikrowellen-Gargeräts vorhandene Mikrowellenstrahlung mit unterschiedlichen Einfallswinkeln auf die Lambda-Viertel-Falle trifft. Eine genaue Vorhersage der auftretenden Einfallswinkel ist sehr aufwändig, da die Mikrowellenstrahlung nach ihrer Erzeugung z.B. in einem Magnetron mehrfach an den Wänden des Gargeräts reflektiert werden kann, bevor sie auf die Lambda-Viertel-Falle trifft. Bei Schrägeinfall einer Mikrowelle verlängert sich die effektiv wirksame Fallenlänge einer nicht gezahnten Falle um einen Faktor 1/cos(θ), wobei θ einen Winkel zwischen einer Flächennormalen einer Türebene und eine Ausbreitungs- oder Propagationsrichtung der einfallenden Mikrowellen beschreibt. Dementsprechend variiert mit der effektiven Fallenlänge auch die wirksame Frequenz, so dass die Lambda-Viertel-Falle ohne Zahnung bei beliebigen Einfallswinkeln nicht mehr optimal wirkt. Bei Mikrowellen-Gargeräten mit großen Muffel- bzw. Garraumabmessungen ist dieser Effekt besonders stark ausgeprägt, da hier unterschiedliche Einfallswinkel in einem sehr breiten Spektrum auftreten können. Fehlt der Lambda-Viertel-Falle eine Unterteilung oder Zahnung, können Oberflächenströme ungehindert in Wellenausbreitungsrichtung fließen. Unterbrechungen zwischen den Zähnen hingegen verhindern dies und lenken die Ströme in Richtung der Unterbrechungen um, so dass die zugehörigen Mikrowellen einen merklich geringeren Einfallswinkel aufweisen. Dieser Einfallswinkel kann so klein sein, dass die Situation fast einer in Normalenrichtung einlaufenden Mikrowelle entspricht. Diese Ausgestaltung ermöglicht also eine besonders hohe Unempfindlichkeit gegenüber einem Schrägeinfall von Mikrowellenstrahlung.
Allgemein können nur die außenliegende Metallzunge, nur die innenliegende Metallzunge oder beide Metallzungen gezahnt sein.
Erfindungsgemäß ist zumindest eine der Metallzungen mittels einer Reihe von lateral ausgerichteten Trennschlitzen geschlitzt . Als besonders wirksam hat sich eine Anordnung eines Metallkamms erwiesen, dessen Zähne eine Breite von ca. 4 mm aufweisen und dessen Schlitze eine Breite von ca. 2 mm aufweisen.
Erfindungsgemäß sind die Zähne an mindestens einer an einen Trennschlitz angrenzenden Seite in Richtung des Hohlraums gebogen. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine nochmals deutlich verbesserte Wirkung des Drosselprofils bzw. der Lambda-Viertel-Falle gegenüber einem Schrägeinfall von Mikrowellen.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die Zähne an einer dem Mikrowellen-Eintrittsschlitz angrenzenden Seite in Richtung des Hohlraums gebogen sind. Auch diese Ausgestaltung ermöglicht eine erheblich verbesserte Wirkung des Drosselprofils bzw. der Lambda-Viertel-Falle gegenüber einem Schrägeinfall von Mikrowellen.
Es ist eine Weiterbildung, die für eine besonders einfach umsetzbare konstruktive Umsetzung der Biegung der Zahnung bzw. Zähne vorteilhaft ist, dass die zwischen den Zähnen einzubringenden Unterbrechungen oder Trennschlitze dadurch gebildet worden sind, dass die Unterbrechungen nicht vollständig geschnitten und freigearbeitet werden, sondern das freizuarbeitende Material entlang der langen und/oder kurzen Kante in Richtung des Hohlraums gebogen wurde und als wirksames Fallenelement verbleibt.
Allgemein können die Längen und/oder die Abstände der Unterbrechungen usw. alternierend verändert werden.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass zumindest einige der Trennschlitze - insbesondere alle Trennschlitze - geradlinige Schlitze sind und zumindest einige der Zähne - insbesondere alle Zähne - zumindest einer der Metallzungen eine rechteckige Grundform aufweisen. Diese Ausgestaltung ist besonders einfach herstellbar.
Es ist auch eine Ausgestaltung, dass zumindest einige der Zähne eine Ringform aufweisen. Dies ermöglicht eine nochmals verbesserte Wirkung des Drosselprofils bzw. der Lambda-Viertel-Falle gegenüber einem Schrägeinfall von Mikrowellen. Die Ringform kann eine durchgängig gekrümmte Form wie eine Kreisringform, eine ovale Form, eine elliptische Form usw., oder eine polygonzugartige Form wie eine rechteckige Form usw. sein. Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Zähne mit einer zumindest annähernd elliptischen Grundform ("elliptische Zahnung").
Die ringförmigen Zähne können in sich geschlossen sein.
Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass zumindest einige der ringförmigen Zähne - insbesondere alle ringförmigen Zähne - unterbrochen sind. Durch die zugehörigen Aussparungen wird eine Wellenausbreitung entlang der Ringform verhindert, was die Drosselwirkung noch weiter verbessert. Die Aussparungen können symmetrisch mittig angeordnet sein. Die Aussparungen können sich aber alternativ in anderen Segmenten bzw. Winkelrichtungen der ringförmigen Zahnung befinden. Gegebenenfalls können diese Positionen auch alternierend sein.
Die ringförmigen Zähne können mit dem Drosselprofil und/oder mit dem Überlappungsbereich über einen für jeden Zahn separaten Steg verbunden sein. In anderen Weiterbildungen können die ringförmigen Zähne auf einem gemeinsamen, durchgehenden Steg aufsitzen. Sie können aber auch steglos bzw. über eine direkte Verbindung mit dem Drosselprofil und/oder mit dem Überlappungsbereich der Türe verbunden sein.
Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass die mikrowellentransparente Abdeckung eine selbsttragende Abdeckung ist. Eine solche Abdeckung ist besonders stabil und verhindert zudem eine Bildung von Welligkeiten der Abdeckung an einem Kontaktbereich zu dem Drosselprofil.
Es ist auch noch eine Ausgestaltung, dass die mikrowellentransparente Abdeckung mittels einer dauerelastischen, temperaturbeständigen und fettbeständigen Dichtmasse an der Fallenstruktur befestigt ist. Die Dichtmasse verhindert besonders zuverlässig ein Eindringen von Dampf oder Verschmutzungen in den Hohlraum des Drosselprofils durch einen Spalt zwischen der Abdeckung und dem Drosselprofil. Es ist eine Weiterbildung, dass die Dichtmasse temperaturbeständiges Silikon ist oder aufweist.
Es ist noch eine Weiterbildung, dass die Dichtmasse in einem Bereich angeordnet ist, der von dem vorstehenden Parallelüberlappungsbereich, der außenliegenden Metallzunge und einer Kante der mikrowellentransparenten Abdeckung gebildet wird.
Es ist eine Weiterbildung, dass die mikrowellentransparente Abdeckung eine Scheibe aus Glas, insbesondere aus gehärtetem Glas, aufweist. Glas ist besonders widerstandsfähig gegenüber thermischen und chemischen Einflüssen und zudem - insbesondere in der Form des gehärteten Glases - gegenüber mechanischen Belastungen.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Überdeckungsfläche des Parallelüberlappungsbereichs über die mikrowellentransparente Abdeckung vorsteht. So kann die mikrowellentransparente Abdeckung besonders zuverlässig gegen einen direkten mechanischen Kontakt mit dem Türflansch geschützt werden. Auch ergibt sich so eine besonders zuverlässige und tolerante Schirmungswirkung. Alternativ können die Überdeckungsfläche des Parallelüberlappungsbereichs und die mikrowellentransparente Abdeckung flanschseitig flächenbündig zueinander angeordnet sein.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.

Fig.1 bis Fig.3: zeigen als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus einem jeweiligen Mikrowellen-Gargerät gemäß einem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel, die nicht Teil der beanspruchten Erfindung sind, mit jeweils unterschiedlicher Ausgestaltung der Fallenstruktur;
Fig.4 bis Fig.5: zeigen in einer Ansicht von schräg unten einen Ausschnitt aus einem jeweiligen Mikrowellen-Gargerät insbesondere gemäß dem ersten bzw. dem zweiten Ausführungsbeispiel, der nicht Teil der beanspruchten Erfindung ist, mit kammartiger Fallenstruktur;
Fig.6 bis Fig.7: zeigen in einer Ansicht von schräg unten einen Ausschnitt aus einem jeweiligen Mikrowellen-Gargerät gemäß einem vierten bzw. fünften Ausführungsbeispiel , wobei der fünfte Ausführungsbeispiel nicht Teil der beanspruchten Erfindung ist, mit jeweils unterschiedlicher Ausgestaltung der Fallenstruktur; und
Fig.8 bis Fig.10: zeigen Diagramme, welche die Schirmungswirkung eines Mikrowellen-Gargeräts mit erfindungsgemäßer Lambda-Viertel-Falle im Vergleich zum Stand der Technik DE 102 56 624 B4 zeigt.

Fig.1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus einem Mikrowellen-Gargerät 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, der nicht Teil der beanspruchten Erfindung ist, mit einer Tür 2, die im gezeigten geschlossenen Zustand eine Beschickungsöffnung 3 eines Garraums 4 abdeckt. Der Garraum 4 wird durch eine Garraumwandung oder Muffel 5 begrenzt.
Die Tür weist eine profilartige Fallenstruktur 6 auf, die hier an einem oberen Rand der Tür 2 dargestellt ist. Die Fallenstruktur 6 bildet im geschlossenen Zustand der Tür 2 mit einem elektrisch leitfähigen Türflansch 7 eine um die Beschickungsöffnung 3 umlaufende Lambda-Viertel-Falle.
Die Fallenstruktur 6 weist ein metallisches, im Querschnitt C-förmiges Drosselprofil 8 mit einer dem Türflansch 7 gegenüberliegenden offenen Seite 9 auf. In die offene Seite 9 ragt lateral innenseitig eine innenliegende Metallzunge 10 und lateral außenseitig eine außenliegende Metallzunge 11. Die Metallzungen 10 und 11 sind hier einstückig mit dem Drosselprofil 8 ausgeführt und durch einen Mikrowellen-Eintrittsschlitz 12 voneinander getrennt. In einer ersten Variante können die Metallzungen 10 und/oder 11 entlang einer senkrecht zu der Blattebene verlaufenden Profilrichtung durchgängig bzw. nicht unterbrochen oder bandförmig ausgebildet sein. In einer zweiten Variante können die Metallzungen 10 und/oder 11 entlang der Profilrichtung kammartig oder zahnartig ausgebildet sein.
Der Mikrowellen-Eintrittsschlitz 12 ist durch eine mikrowellentransparente Abdeckung in Form einer beispielhaft dargestellten Glasscheibe 13 aus gehärtetem Glas abgedeckt. Dies verhindert ein Eindringen von Dampf und Verschmutzungen in einen durch das Drosselprofil 8 gebildeten Hohlraum 14.
Das Drosselprofil 8 ist lateral außenseitig von einem in Richtung des Türflanschs 7 vorstehenden Parallelüberlappungsbereich 15 umfasst, der hier in einer Variante einstückig mit dem Drosselprofil 8 ausgearbeitet ist. Der Parallelüberlappungsbereich 15 weist eine dem Türflansch 7 zugewandte Überdeckungsfläche 16 aus elektrisch leitfähigem Material auf, die zu dem davon überdeckten Bereich des Türflanschs gleichartig geformt ist (nämlich hier vertikal eben) und zu dem Türflansch 7 beabstandet angeordnet ist. Der Türflansch 7 und die Überdeckungsfläche 16 bilden folglich einen Türspalt 17.
Die Glasscheibe 13 ist hier flächenbündig zu der Überdeckungsfläche 16 ausgebildet. Die Glasscheibe 13 weist an ihrem der Beschickungsöffnung 3 gegenüberliegenden Bereich ein für Mikrowellen undurchlässiges Sichtgitter 18 auf, die z.B. in Form einer ausgedruckten Metallgitters geformt sein kann. Die Glasscheibe 13 ist mittels einer dauerelastischen, temperaturbeständigen und fettbeständigen Verklebung (Kleber) oder Dichtmasse 19 an der Fallenstruktur 6 befestigt. Dazu ist die Dichtmasse 19 hier in einem lateralen Zwischenraum zwischen einem Rand der Glasscheibe 13 und dem Parallelüberlappungsbereich 15 eingebracht.
Fig.2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus einem Mikrowellen-Gargerät 21 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, der nicht Teil der beanspruchten Erfindung ist, mit einer Tür 22. Die Tür 22 ist ähnlich zu der Tür 2 ausgebildet, wobei jedoch nun die außenliegende Metallzunge 23 einer Fallenstruktur 26 im Querschnitt teilweise in einen durch ein Drosselprofil 24 gebildeten Hohlraum 25 hineingebogen ist. Die Metallzunge 23 ist also im Querschnitt abgeknickt oder umgebogen. Dadurch können das Drosselprofil 24 und folglich der Hohlraum 25 bei gleicher Schirmungswirkung kleiner ausgebildet werden, hier: eine geringere Höhe aufweisen, als der Hohlraum 14.
In einer ersten Variante können die Metallzungen 10 und/oder 23 entlang der senkrecht zu der Blattebene verlaufenden Profilrichtung durchgängig bzw. nicht unterbrochen ausgebildet sein. In einer zweiten Variante können die Metallzungen 10 und/oder 23 entlang der Profilrichtung kammartig oder zahnartig ausgebildet sein.
Fig.3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus einem Mikrowellen-Gargerät 31 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, der nicht Teil der beanspruchten Erfindung ist, mit einer Tür 32. Die Tür 32 ist ähnlich zu der Tür 2 ausgebildet, wobei jedoch nun die innenliegende Metallzunge 33 einer Fallenstruktur 36 im Querschnitt teilweise in einen durch ein Drosselprofil 34 gebildeten Hohlraum 35 hineingebogen ist.
In einer weiteren Variante (o. Abb.) können beide Metallzungen in den Hohlraum hineingebogen sein.
Fig.4 zeigt in einer Ansicht von schräg unten einen Ausschnitt aus dem Mikrowellen-Gargerät 1 gemäß seiner zweiten Variante mit teilweise ausgeblendet dargestellter Glasscheibe 13. Die außenliegende Metallzunge 11 der Fallenstruktur 6 ist dabei in einer Profilrichtung P mit einer Reihe von Zähnen 44 gezahnt oder versehen, die durch geradlinige Trennschlitze 45 voneinander getrennt sind. Die Zähne 44 weisen jeweils eine rechteckige Form mit einer Breite in der Profilrichtung P von 4 mm auf, während die Trennschlitze 45 eine Breite von 2 mm aufweisen.
Fig.5 zeigt in einer Ansicht ähnlich zu Fig.4 das Mikrowellen-Gargerät 21 gemäß seiner zweiten Variante. Die Tür 22 weist dazu eine außenliegende Metallzunge 23 mit Zähnen 54 auf, die die durch Trennschlitze 55 voneinander getrennt sind. Die Zähne 54 sind abschnittsweise in Richtung des Hohlraums 25 des Drosselprofils 24 gebogen, und zwar um eine sich in Profilrichtung P erstreckende Biegelinie B. Dies kann auch so ausgedrückt werden, dass die Zähne 54 an oder entlang einer an den Mikrowellen-Eintrittsschlitz 12 angrenzenden Seite in Richtung des Hohlraums 25 gebogen sind.
Fig.6 zeigt in einer Ansicht ähnlich zu Fig.4 ein Mikrowellen-Gargerät 61 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Eine Tür 62 ist ähnlich zu der Tür 42 ausgebildet, wobei jedoch nun die außenliegende Metallzunge 63 einer Fallenstruktur 67 Zähne 64 aufweist, die abschnittsweise in Richtung eines Hohlraums 65 eines Drosselprofils 66 gebogen sind, und zwar jeweils um eine sich senkrecht zu der Profilrichtung P erstreckende Biegelinie C. Dies kann auch so ausgedrückt werden, dass die Zähne 64 an mindestens einer an einen Trennschlitz 68 angrenzenden Seite in Richtung des Hohlraums 65 gebogen sind.
Fig.7 zeigt in einer Ansicht ähnlich zu Fig.4 ein Mikrowellen-Gargerät 71 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel, der nicht Teil der beanspruchten Erfindung ist. Eine Tür 72 ist ähnlich zu der Tür 42 ausgebildet, wobei jedoch nun die außenliegende Metallzunge 73 Zähne 74 aufweist, die eine elliptische Ringform aufweisen. Die Zähne 74 weisen hier alle an ihrem dem Mikrowellen-Eintrittsschlitz 75 zugewandten Ende eine jeweilige Unterbrechung 76 auf.
Jedoch können die Unterbrechungen in anderen Varianten an anderer Stelle der Zähne vorhanden sein, ggf. an in Profilrichtung unterschiedlicher Stelle. Auch können die ringförmigen Zähne in einer Variante unterbrechungslos sein.
Außer der in Fig.7 gezeigten Verbindung der elliptischen Zähne 74 mit der restlichen Fallenstruktur 77 über jeweilige Stege können die Zähne 74 z.B. auch verbunden sein (Abb. über einen gemeinsamen durchgehenden Steg oder auch steglos in direkter Verbindung mit der Fallenstruktur 77 stehen, insbesondere mit dem Drosselprofil 78 oder mit dem Parallelüberlappungsbereich 15.
Die Fallenstruktur 77 mit elliptischen Zähnen 74, allgemein ringförmiger Zahnung, kompensiert den Effekt einer schräg eintreffenden elektromagnetischen Welle noch deutlich wirksamer als die nicht ringförmig ausgeführten Fallenstrukturen 6, 26, 36, 46, 56 und 67. Fig.8 zeigt eine Auftragung einer Dämpfung in dB auf der y-Achse gegen eine Frequenz in GHz auf der x-Achse eines Mikrowellengargeräts mit charakteristischen Dämpfungskurven F1 und F2 für den Stand der Technik DE 102 56 624 B4 und mit charakteristischen Dämpfungskurven F3 und F4 für eine Lambda-Viertel-Falle gemäß der vorliegenden Erfindung, z.B. gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig.4.
Die Dämpfungskurven F1 und F3 zeigen den Fall eines "idealen" Türspalts von 1 mm, d.h., eines Türspalts, bei dem eine Wirkfrequenz der Mikrowellenfalle bzw. der Fallenstruktur mit einer Arbeitsfrequenz eines Mikrowellengargeräts zur Übereinstimmung gebracht wurde. In der praktischen Anwendung wird der Türspalt jedoch unterschiedliche Größen annehmen, wobei dessen Verbreiterung den kritischen Fall darstellt. Die Ursachen sind hierbei vielfältig und können beispielsweise auf Fertigungstoleranzen oder auf thermischen Bewegungen des Gerätes bei Aufheizvorgängen basieren. Im realen Einsatz tragen vor allem diese Veränderung des Türspalts als auch unterschiedliche Einfallswinkel θ der Mikrowellenstrahlung zu einer ungewollten Veränderung der Schirmungseigenschaften bei. Eine Lambda-Viertel-Falle schirmt dann besonders zuverlässig Mikrowellen-Leckstrahlung ab, wenn sie sich aufgrund ihrer Struktur besonders unempfindlich gegenüber Änderungen, insbesondere Vergrößerungen, des Türspalts zeigt. Eine erhöhte Stabilität gegenüber Änderungen zeigt sich vornehmlich an einer geringeren Änderung der Dämpfungscharakteristik - insbesondere an einer geringen Verschiebung der Frequenzposition der maximalen Dämpfung. Die Dämpfungskurven F2 und F4 zeigen dazu den Fall eines um 1 mm breiteren (d.h., eines insgesamt 2 mm breiten) Türspalts.
Für den idealen Spalt von 1 mm sind, wie aus den Dämpfungskurven F1 und F3 ersichtlich, die Dämpfungseigenschaften praktisch gleich. Insbesondere liegen die Positionen maximaler Dämpfung an der gleichen Mikrowellenfrequenz von ca. 2,455 GHz.
Bei dem um zusätzlich 1 mm weit geöffneten Türspalt zeigen die Dämpfungskurven F2 und F4 hingegen deutliche Unterschiede. Die Dämpfungskurve F4 der Lambda-Viertel-Falle gemäß der vorliegenden Erfindung weist vorteilhafterweise eine merklich geringere Verschiebung der Frequenzposition der maximalen Dämpfung auf als die Dämpfungskurve F2 gemäß dem Stand der Technik.
Fig.9 zeigt eine Auftragung einer Frequenzverschiebung der Position der maximalen Dämpfung in GHz auf der y-Achse gegen eine Vergrößerung des Türspalts in mm auf der x-Achse für den Stand der Technik DE 102 56 624 B4 (Kurve G1) und für die Lambda-Viertel-Falle aus Fig.8 (Kurve G2).
Im Stand der Technik verschiebt sich die ideale Wirkfrequenz bei Vergrößerung des Türspalts deutlich stärker als bei der Lambda-Viertel-Falle gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Tatsache, dass die Lambda-Viertel-Falle gemäß der vorliegenden Erfindung weniger stark auf Veränderungen des Türspalts reagiert, bedeutet, dass eine größere Türöffnung möglich ist, bevor die Leckstrahlung einen unzulässig hohen Wert erreicht. Somit ist eine größere Stabilität gegenüber u.a. thermischer Bewegung und Fertigungstoleranzen gegeben, was unter anderem für den Produktionsprozess deutliche Vorteile birgt.
Fig.10 zeigt eine Auftragung einer Dämpfung in dB auf der y-Achse gegen eine Frequenz in GHz auf der x-Achse mit charakteristischen Dämpfungskurven H1 und H2 für den Stand der Technik DE 102 56 624 B4 und mit charakteristischen Dämpfungskurven H3 und H4 für eine Lambda-Viertel-Falle mit einer Fallenstruktur 77 gemäß Fig.7. Während die Dämpfungskurven H1 und H3 die Dämpfung bei einem geringen Einfallswinkel θ = 7° beschreiben, beschreiben die Dämpfungskurven H2 und H4 die Dämpfung bei einem hohen Einfallswinkel θ = 40°. Je geringer die Verschiebung der idealen Wirkfrequenz bei einer Veränderung des Einfallswinkels θ der Mikrowellenstrahlung aus dem Garraum 4 ist, umso besser kann die Lambda-Viertel-Falle bzw. das Drosselprofil eine geringe Leckstrahlung sicherstellen.
Die Fallenstruktur 77 aus Fig.7 mit elliptisch, oder allgemein ringförmig geformter Zahnung kompensiert den Effekt einer schräg eintreffenden elektromagnetischen Mikrowelle deutlich wirksamer als der Stand der Technik. Aufgrund der geringeren Sensibilität gegenüber Veränderungen des Einfallswinkels θ weist diese Ausführungsform eine besonders zuverlässige Dämpfungsfunktion als Mikrowellenfalle auf.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
So können Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele beliebig kombiniert werden. Beispielsweise können elliptische Zähne auch in einen Hohlraum hinein gebogen sein und/oder unterschiedliche Arten von Zähnen an einer Metallzunge vorhanden sein, usw.
Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von "mindestens ein" oder "ein oder mehrere" usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck "genau ein" usw.
Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.

Bezugszeichenliste

1: Mikrowellen-Gargerät
2: Tür
3: Beschickungsöffnung
4: Garraum
5: Muffel
6: Fallenstruktur
7: Türflansch
8: Drosselprofil
9: Offene Seite des Drosselprofils
10: Innenliegende Metallzunge
11: Außenliegende Metallzunge
12: Mikrowellen-Eintrittsschlitz
13: Glasscheibe
14: Hohlraum
15: Parallelüberlappungsbereich
16: Überdeckungsfläche
17: Türspalt
18: Sichtgitter
19: Dichtmasse (Verklebung)
21: Mikrowellen-Gargerät
22: Tür
23: Außenliegende Metallzunge
24: Drosselprofil
25: Hohlraum
26: Fallenstruktur
31: Mikrowellen-Gargerät
32: Tür
33: Innenliegende Metallzunge
34: Drosselprofil
35: Hohlraum
36: Fallenstruktur
44: Zahn
45: Trennschlitz
54: Zahn
55: Trennschlitz
61: Mikrowellen-Gargerät
62: Tür
63: Außenliegende Metallzunge
64: Zahn
65: Hohlraum
66: Drosselprofil
67: Fallenstruktur
68: Trennschlitz
71: Mikrowellen-Gargerät
72: Tür
73: Außenliegende Metallzunge
74: Zahn
75: Mikrowellen-Eintrittsschlitz
76: Unterbrechung
77: Fallenstruktur
78: Drosselprofil
B: Biegelinie
C: Biegelinie
F1-F4: Dämpfungskurven
G1-G2: Kurven einer Position höchster Dämpfung
H1-H4: Dämpfungskurven
P: Profilrichtung

Claims

Mikrowellen-Gargerät (1; 21; 31; 61; 71), aufweisend eine Tür (2; 22; 32; 62; 72), die im geschlossenen Zustand eine Beschickungsöffnung (3) eines Garraums (4) abdeckt und die eine profilartige Fallenstruktur (6; 26; 36; 67; 77) aufweist, welche im geschlossenen Zustand mit einem elektrisch leitfähigen Türflansch (7) eine um die Beschickungsöffnung (3) umlaufende Lambda-Viertel-Falle bildet, wobei
- die Fallenstruktur (6; 26; 36; 67; 77) ein metallisches Drosselprofil (8; 24; 34; 66; 78) mit einer dem Türflansch (7) gegenüberliegenden offenen Seite (9) aufweist,

- in die offene Seite (9) lateral innenseitig eine innenliegende Metallzunge (10; 33) ragt und lateral außenseitig eine außenliegende Metallzunge (11; 23; 63; 73) ragt, die mit dem Drosselprofil (8; 24; 34; 66; 78) elektrisch verbunden sind und durch einen Mikrowellen-Eintrittsschlitz (12; 75) voneinander getrennt sind, und

- der Mikrowellen-Eintrittsschlitz (12; 75) durch eine mikrowellentransparente Abdeckung (13) abgedeckt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass

- das Drosselprofil (8; 24; 34; 66; 78) lateral außenseitig von einem in Richtung des Türflanschs (7) vorstehenden Parallelüberlappungsbereich (15) umfasst ist, dass

- der Parallelüberlappungsbereich (15) eine dem Türflansch (7) zugewandte Überdeckungsfläche (16) aus elektrisch leitfähigem Material aufweist, die zu dem davon überdeckten Bereich des Türflanschs (7) gleichartig geformt und zu dem Türflansch (7) beabstandet ist, dass

- zumindest eine der Metallzungen (10; 11; 23; 63; 73) in Profilrichtung (P) mit einer Reihe von Zähnen (44; 54; 64; 74) gezahnt ist, die durch Trennschlitze (45; 55; 68) voneinander getrennt sind und dass

- die Zähne (64) an mindestens einer an einen Trennschlitz (68) angrenzenden Seite in Richtung des Hohlraums (65) gebogen sind.
Mikrowellen-Gargerät (21; 31; 61) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Metallzungen (23; 33; 63) in einen durch das Drosselprofil (24; 34; 66) gebildeten Hohlraum (25; 35; 55; 65) hinein verläuft.
Mikrowellen-Gargerät (1; 21; 61; 71) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die außenliegende Metallzunge gezahnt ist.
Mikrowellen-Gargerät (61) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innenliegende Metallzunge gezahnt ist.
Mikrowellen-Gargerät (51) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (54) an einer an den Mikrowellen-Eintrittsschlitz (58) angrenzenden Seite in Richtung des Hohlraums (55) gebogen sind.
Mikrowellen-Gargerät (1; 21; 61) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Trennschlitze (45; 55; 68) geradlinige Schlitze sind und zumindest einige der Zähne (44; 54; 64) eine rechteckige Grundform aufweisen.
Mikrowellen-Gargerät (71) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Zähne (74) eine Ringform aufweisen.
Mikrowellen-Gargerät (71) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Zähne (74) unterbrochen sind.
Mikrowellen-Gargerät (1; 21; 31; 61; 71) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mikrowellentransparente Abdeckung (13) eine selbsttragende Abdeckung ist, die mittels einer dauerelastischen, temperaturbeständigen und fettbeständigen Dichtmasse (19) an der Fallenstruktur (6; 26; 36; 67; 77) befestigt ist.
Mikrowellen-Gargerät (1; 21; 31; 61; 71) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überdeckungsfläche (16) des Parallelüberlappungsbereichs (15) über die mikrowellentransparente Abdeckung (13) vorsteht oder zu dieser flächenbündig angeordnet ist.