Микроволновая печь (варианты) - RU2134495C1
Код документа: RU2134495C1
Чертежи
Описание
Изобретение относится к микроволновой печи. Более конкретно, настоящее изобретение относится к устройству для предотвращения утечки микроволнового излучения из микроволновой печи и для повышения тем самым ее надежности.
Микроволновая печь готовит пищу, используя электромагнитные излучения, приблизительно, 2,450 МГц, генерируемые магнетроном. Микроволновая печь содержит корпус с камерой, в которой готовится пища, и дверцу, которая открывает и закрывает доступ в камеру. Утечка микроволнового излучения, направляемого в камеру для приготовления пищи, вредно сказывается на здоровье человека, поэтому конструкция дверцы и корпуса микроволновой печи должна предотвращать такую утечку. В частности, предпочтительно, чтобы микроволновая печь имела встроенный механизм, предотвращающий утечку микроволнового излучения. Имеется много способов предотвращения утечки микроволнового излучения, но наиболее распространенным на них является дросселирующая структура, которой снабжается дверца микроволновой печи.
Для создания такой дросселирующей структуры в заранее выбранной точке корпуса или дверцы микроволновой печи выполняют углубление определенной формы. Глубина углубления соответствует 1/4 длины волны микроволнового излучения, используемого для приготовления пищи (далее - "рабочее излучение"). В результате импеданс на открытом конце углубления возрастает до бесконечности, в результате чего предотвращается утечка микроволнового излучения. Известны несколько технологий, в которых применяется такая дросселирующая структура, например, описанные в патентах США N 3182164 и 2500676 (фиг. 14).
Такая дросселирующая структура чрезмерно усложняет конструкцию дверцы. Кроме того, операции гибки и сварки экранирующей и вспомогательной панелей увеличивают общее количество технологических операций, что влечет повышение себестоимости.
Из уровня техники известна микроволновая печь (US, патент N 4659891, кл. H 05 B 6/76, 21.04.87), имеющая отверстие, переднюю панель, определяющую контур этого отверстия, и дверцу для открывания и закрывания отверстия рабочей камеры, дверца содержит экранирующую панель, выполненную из материала, непроницаемого для микроволнового излучения и имеющую контактный участок, контактирующий с передней панелью, когда дверца закрыта и множество щелей, расположенных на контактном участке и выполненных с возможностью предотвращения утечки микроволнового излучения сквозь зазор между передней панелью и контактным участком.
В патенте США N 4659891 раскрыта микроволновая печь, имеющая уплотнение для электромагнитной энергии, которое содержит первую уплотняющую полость, образованную вдоль периферийной части дверцы, и вторую уплотняющую полость, расположенную в проеме первой уплотняющей полости. Однако, конструкция первой уплотняющей полости идентична конструкции обычной заслонки, предложенной на фиг. 14, в вышеуказанном патенте вся толщина дверца и зоны контакта между дверцей и основным корпусом увеличены, и для формирования первой уплотняющей полости нужно применять процессы сгибания и сварки.
Конфигурация отверстий во второй уплотняющей полости аналогична щелям в предлагаемом решении, то они играют роль только второго уплотнения, потому что вторая уплотняющая полость расположена в проеме первой уплотняющей полости, так что она не может независимо предотвратить утечку микроволн. То есть, вторая уплотняющая полость может выполнять свою функцию только тогда, когда изначально существует первая уплотняющая полость.
Из уровня техники известна микроволновая печь (US патент 4046983, кл. H 05 B 6/76), сформированная стенами, имеющая отверстие, в одной стене, дверцу для закрывания отверстия, тело печи и дверь в закрытом состоянии определяют путь, по которому микроволновая энергия может выходить наружу и средство защиты, содержащее слой вещества, поглощающего микроволновую энергию, расположенный прямо вдоль одной поверхности, определяющей путь выхода энергии наружу.
Использование вещества, поглощающего микроволновую энергию, усложняет производство и увеличивает количество технологических операций и влечет повышение себестоимости.
Настоящее изобретение относится к устройству для предотвращения утечки микроволнового излучения из микроволновой печи, которое позволяет устранить вышеуказанные проблемы и недостатки известных технологий.
В основу настоящего изобретения положена задача создания устройства для предотвращения утечки микроволнового излучения из микроволновой печи, которое имеет усовершенствованную конструкцию и упрощает конструкцию дверцы микроволновой печи и сокращает количество технологических операций при производстве микроволновой печи.
Другой задачей настоящего изобретения является создание устройства, предотвращающего утечку микроволнового излучения из микроволновой печи, которое позволяет уменьшить толщину дверцы и передней панели микроволновой печи и увеличить полезный объем камеры и размер светопропускающего участка дверцы для повышения освещенности рабочей камеры.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения микроволновая печь, содержащая рабочую камеру, имеющую отверстие, в которое подается рабочее микроволновое излучение, переднюю панель, определяющую контур отверстия, и дверцу для открывания и закрывания отверстия рабочей камеры, характеризуется тем, что дверца содержит экранирующую панель, выполненную из материала, непроницаемого для микроволнового излучения, и имеющую контактный участок, контактирующий с передней панелью, когда дверца закрыта, и множество щелей, выполненных на контактном участке для предотвращения утечки микроволнового излучения через зазор между передней панелью и контактным участком. Щели выполнены вдоль контура всего контактного участка и расположены на одинаковом расстоянии друг от друга.
Длина каждой щели соответствует приблизительно 1/2 длины волны микроволнового излучения, подаваемого в рабочую камеру для приготовления пищи. Ширина каждой щели соответствует 1/32 длины микроволн или менее, а интервал между двумя соседними щелями соответствует 1/32 длины применяемых микроволн или менее.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения, микроволновая печь, содержащая рабочую камеру с одним отверстием, в которое подается рабочее излучение, заземленную переднюю панель, определяющую контур отверстия, и дверцу для открывания и закрывания отверстия рабочей камеры, характеризуется тем, что дверца содержит экранирующую панель, выполненную из материала, непроницаемого для микроволнового излучения, и множество щелей, выполненных в передней панели для предотвращения утечки микроволнового излучения через зазор между передней панелью и экранирующей панелью.
Согласно следующему аспекту настоящего изобретения, микроволновая печь, содержащая рабочую камеру с одним отверстием, в которое подается рабочее излучение, заземленную переднюю панель, определяющую контур отверстия, и дверцу для открывания и закрывания отверстия рабочей камеры, характеризуется тем, что дверца содержит заземленную экранирующую панель, выполненную из материала, непроницаемого для микроволнового излучения, и имеющую контактный участок, контактирующий с передней панелью, когда дверца закрыта, и множество щелей, выполненных и в контактном участке и передней панели для предотвращения утечки микроволнового излучения через зазор между передней панелью и экранирующей панелью.
В
дальнейшем изобретение поясняется конкретными вариантами его выполнения, со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг. 1 изображает вид в перспективе на микроволновую печь с открытой
дверцей по первому предпочтительному варианту настоящего изобретения.
Фиг. 2 - сечение передней части микроволновой печи, дверца которой закрыта, по первому предпочтительному варианту настоящего изобретения.
Фиг. 3 - вид спереди участка экранирующей панели фиг. 2.
Фиг. 4 - сечение передней части микроволновой печи с закрытой дверцей по второму предпочтительному варианту настоящего изобретения.
Фиг. 5 - вид спереди участка экранирующей панели фиг. 2.
Фиг. 6 - вид в перспективе микроволновой печи с открытой дверцей по третьему предпочтительному варианту настоящего изобретения.
Фиг. 7 - сечение передней части микроволновой печи с закрытой дверцей по третьему предпочтительному варианту настоящего изобретения.
Фиг. 8 - вид спереди участка экранирующей панели фиг. 7.
Фиг. 9 - вид спереди участка экранирующей панели по четвертому предпочтительному варианту настоящего изобретения.
Фиг. 10 - вид в перспективе микроволновой печи с открытой дверцей по пятому предпочтительному варианту настоящего изобретения.
Фиг. 11 - сечение передней части микроволновой печи с закрытой дверцей по пятому предпочтительному варианту настоящего изобретения.
Фиг. 12 - вид спереди участка экранирующей панели по шестому предпочтительному варианту настоящего изобретения.
Фиг. 13a, 13b и 13c - соответственно обозначают поглощающие участки, выполненные вокруг блокирующей щели по предпочтительным
вариантам и
Фиг. 14 - сечение обычной микроволновой печи.
Ниже следует полное описание предпочтительных вариантов выполнения настоящего изобретения.
На фиг. 1 - 3 показан первой предпочтительный вариант настоящего изобретения. Как показано на фиг. 1, микроволновая печь по настоящему изобретению содержит корпус 20, имеющий переднюю 22, определяющую контур отверстия 21a, рабочую камеру 21 и дверцу 30, установленную на корпусе 20 для открывания и закрывания отверстия 21а камеры 21. Дверца 30 имеет достаточно большие размеры, чтобы в закрытом положении контактировать с передней панелью 22 корпуса 20. Устройство для предотвращения утечки микроволнового излучения, генерируемого магнетроном (не показан), выполнено вокруг зоны контакта дверцы 30 и передней панели 22.
Ниже следует более подробное описание дверцы 30 со ссылками на фиг. 2.
Дверца 30 содержит электрически заземленную экранирующую панель 31,
выполненную из материалов, непроницаемого для микроволнового излучения, например, металла, а также пропускающие свет панели 32 и 33, соответственно установленные перед экранирующей панелью 31 и за ней,
чтобы предотвратить утечку микроволнового излучения. Светопропускающие панели 32 и 33 выполнены из прозрачного стекла так, чтобы пользователь мог наблюдать за содержимым рабочей камеры 21. Панель 33
не является необходимой
Экранирующая панель 31 содержит светопропускающий участок 31a, образованный множеством отверстий, который препятствует прохождению микроволнового излучения, но
пропускает свет, и контактный участок 31b, выполненный на экранирующей панели 31 так, чтобы контактировать с передней панелью 22 корпуса 20, когда дверца 30 закрыта. Экранирующая панель 31 имеет
плоскую форму, однако, предпочтительно, чтобы светопропускающий участок 31a имел небольшое углубление, направленное в сторону от рабочей камеры 21 относительно контактного участка 31b для того, чтобы
светопропускающие панели 32 и 33 контактировали с передней и задней поверхностями, соответственно, экранирующей панели 31.
На контактном участке 31b выполнено множество блокирующих щелей 40. Блокирующие щели 40 выполнены для предотвращения утечки микроволнового излучения через зазор между экранирующей панелью 31 дверцы 30 и передней панелью 22. Как показано на фиг. 1 и 3, блокирующие щели выполнены длинными и узкими и равномерно разнесены относительно друг друга так, чтобы сформировать ленту на контактном участке 31b по периметру светопропускающего участка 31a. Совокупная форма блокирующих щелей 40 соответствует контуру передней панели 22, поэтому отдельная щель 40 может быть прямоугольной, эллиптической или трапецеидальной. Поскольку блокирующие щели выполнены на заземленной экранирующей панели 31, они служат для поглощения микроволнового излучения, проходящего между экранирующей панелью 31 и передней панелью 22. Они также работают как щелевая антенна, подобная дипольной антенне. Экранирующая панель 31 заземлена, поэтому каждая блокирующая щель 40 работает как резонатор и действует как полосовой фильтр, поглощающий радиоволны определенного диапазона. Поэтому, наличие блокирующих щелей 40 вдоль контура контактного участка 31 предотвращает утечку микроволнового излучения заранее определенного частотного диапазона.
Последующее описание относится к длине L и ширине W каждой блокирующей щели к интервалу T между двумя соседними блокирующими щелями 40, как показано на фиг. 3.
Как показано выше, каждая блокирующая щель 40 служит как полосой фильтр и они могут поглощать микроволновое излучение более эффективно, если длина L каждой щели соответствует 1/2 длины волны микроволнового излучения, применяемого в микроволновой печи. Это аналогично принципам излучения и поглощения электромагнитных волн дипольной антенной.
Поскольку в микроволновых печах используется частотой от 2, 450 до 2,500 МГц, для максимального поглощения микроволнового излучения такой частоты длина L блокирующей щели 40 приблизительно равна 60 - 62 мм. В данном предпочтительном варианте L = 61 мм. Ширина W блокирующей щели 40 связана с частотным диапазоном рабочего микроволнового излучения и коэффициентом поглощения блокирующей щели. При увеличении ширины W блокирующей щели 40 диапазон частотных волн, поглощаемых щелью 40, увеличивается, а коэффициент поглощения электромагнитных волн (коэффициент рассеяния) уменьшается.
При уменьшении ширины W блокирующей щели 40 коэффициент поглощения электромагнитных волн увеличивается, а диапазон частотных волн, которые блокирующая щель может поглощать, сужается. С учетом этих двух случаев, ширина W блокирующей щели 40 задана как 1/16 длины волны рабочего излучения или менее. Наиболее предпочтительная ширина W блокирующей щели 40 соответствует 1/32 длины волны рабочего излучения микроволновой печи. Эта оптимальная ширина была определена в результате серии экспериментов. Когда частота рабочего микроволнового излучения составляет от 2,450 до 2,500 МГц, ширина W блокирующей щели может лежать в пределах от 0,5 до 8 мм. В данном предпочтительном варианте ширина W составляет 3 мм. Интервал T между соседними блокирующими щелями 40 должен задаваться правильно. Чем меньше интервал T, тем больше щелей 40 будут эффективно поглощать микроволновое излучение. Трудно сформировать блокирующие щели 40, расположенные очень близко друг к другу, однако, интервал T равный 1/32 длины микроволн или менее, что соответствует 2 - 5 мм, дает удовлетворительное поглощение утечки микроволнового излучения. Блокирующие щели 40 экранирующей панели 31 формируются штамповкой. В первом предпочтительном варианте интервал T между двумя соседними щелями на горизонтальном отрезке контура контактного участка 31b составляет 3 мм, а на вертикальном отрезке - 5 мм.
Ниже следует подробное описание второго предпочтительного варианта настоящего изобретения со ссылками на фиг. 4 и 5.
Второй предпочтительный вариант отличается от первого тем, что блокирующие щели 40 расположены в два ряда. Длина L и ширина W каждой блокирующей щели соответствует первому предпочтительному варианту. Интервал T между двумя соседними щелями немного больше, чем в первом предпочтительном варианте. Кроме того, блокирующие щели 40 двух рядов расположены на экранирующей панели 31 в шахматном порядке так, что микроволны сначала поглощаются щелями 40 первого ряда, а затем - щелями 40 второго ряда. Такое расположение полностью блокирует утечку микроволнового излучения из рабочей камеры 21. Количество рядов блокирующих щелей не ограничено, поэтому их можно располагать в нескольких рядов.
Фиг. 6, 7 и 8 относятся к третьему предпочтительному варианту настоящего изобретения. Как показано на чертежах, длина L и ширина W каждой блокирующей щели 40 и интервал T между соседними щелями установлены в соответствии с условиями первого предпочтительного варианта. Поэтому их описание для третьего предпочтительного варианта опускается.
На фиг. 9 показан четвертый вариант настоящего изобретения. Блокирующие щели 40 выполнены на передней панели 22 корпуса 20 и расположены в два ряда. Позицией 23 обозначена панель управления.
Фиг. 10 и 11 иллюстрируют пятый вариант настоящего изобретения. Блокирующие щели выполнены и на передней панели 22 корпуса 20 и на контактном участке 31b дверцы 30. Позицией 40 обозначены щели, выполненные на дверце 30, а позицией 41 обозначены щели, выполненные на передней панели 22 корпуса 20. В данном предпочтительном варианте длина L и ширина W каждой из щелей 40 и 40' и интервал T между двумя соседними щелями 40 соответствуют первому предпочтительному варианту, поэтому их описание опускается.
Фиг. 12 иллюстрирует шестой предпочтительный вариант настоящего изобретения. Блокирующие щели 40 расположены в два ряда на контактном участке 31b дверцы 30, а блокирующие щели 40' в один ряд размещены на передней панели 22 корпуса 20 так, чтобы отдельная щель 40' на передней панели 22 располагалась между двумя рядами щелей 40 на контактном участке 31b.
Ниже, со ссылками на фиг. 13a, 13b и 13c, следует описание поглощающей детали, сформированной вокруг каждой поглощающей щели 40.
На фиг. 13a показана блокирующая щель 40 без поглощающей детали. На фиг. 13b показан поглощающий участок 41 цилиндрический формы, а на фиг. 13c показан наклонный поглощающий участок 41'. Такие поглощающие участки 41 и 41' помогают более эффективно блокировать микроволновое излучение.
Нижеследующее описание относится к эффектам и преимуществам настоящего изобретения.
Согласно настоящему изобретению экранирующая панель формируется в виде плоскости, а механизм предотвращения утечки микроволнового излучения реализован через простые щели, поэтому процесс изготовления экранирующей панели упрощается и себестоимость снижается. Другими словами, согласно известной дросселирующей структуре экранирующая и вспомогательные панели должны быть изогнуты и приварены друг к другу для образования углубления, соответствующего 1/4 длины волны рабочего микроволнового излучения. По сравнению с этим настоящее изобретение использует блокирующие щели, полученные простой штамповкой, что сокращает производственные издержки и уменьшает количество технологических операций.
Поскольку экранирующая панель выполнена плоской, толщина дверцы и ширина контактного участка уменьшаются, за счет чего уменьшается толщина корпуса и увеличивается рабочий объем камеры. Кроме того, ширина каждой блокирующей щели значительно уменьшена, за счет чего увеличена площадь светопропускающего участка, позволяющего лучше освещать содержимое рабочей камеры по сравнению с известными дросселирующими структурами.
Реферат
Микроволновая печь содержит рабочую камеру, имеющую отверстие, переднюю панель, определяющую контур этого отверстия, и дверцу для открывания и закрывания отверстия рабочей камеры. Дверца содержит экранирующую панель, выполненную из материала, не проницаемого для микроволнового излучения, и имеющую контактный участок, контактирующий с передней панелью, когда дверца закрыта, и множество щелей, выполненных на контактном участке для предотвращения утечки микроволнового излучения сквозь зазор между передней панелью и контактным участком. Щели могут быть расположены вдоль контура всего контактного участка по меньшей мере в два ряда и разнесены друг от друга на одинаковое расстояние, причем щели первого ряда расположены, чередуясь со щелями второго ряда. Щели могут быть расположены и на контактном участке, и на передней панели. Экранирующая панель дверцы может быть заземлена. Технический результат заключается в предотвращении утечки микроволнового излучения из микроволновой печи. 3 с. и 15 з.п.ф-лы, 16 ил.
