DE2052105A1

DE2052105A1 - Mikrowellen Behandlungseinrichtung, insbesondere Mikrowellenofen

Info

Publication number: DE2052105A1
Application number: DE19702052105
Authority: DE
Inventors: Arnold Marvin Cedar Rapids Ia Bucksbaum (V St A ) P
Original assignee: Amana Refrigeration Inc
Current assignee: Goodman Co LP
Priority date: 1969-10-24
Filing date: 1970-10-23
Publication date: 1971-05-13
Also published as: DK136049B; BE757877A; US3584177A; GB1276238A; NL166837B; NL166837C; NL7015564A; FR2066254A5; SE348278B; DK136049C; CH541111A; DE7039215U

Description

PATENTANWÄLTE 20521 üb

DR.-PHIL. G. NICK.. L · DR.-ING. J. DORNER

8 MÜNCHEN 15 LANDWEHRSTR. 35 · POSTFACH 104

TEL. (0811) 555719

München, den 22. Oktober 1970 Anwaltsaktenz. s 27 - Pat. 4-

Amana Refrigeration, Inc., Amana, Iowa, Vereinigte Staaten von Amerika

Mikrοwe11en-Behandlungseinrichtung, insbesondere Mikrowellenofen

Die Erfindung betrifft Mikrowellen-Behandlungseinrichtungen und insbesondere Mikrowellenofen.

In der Mikrowellen-Wärmetechnik bereiten die Abschirmungsmaßnahmen zum Verhindern des Entweichens abgestrahlter elektromagnetischer Wellen durch die Ränder der Ofentüren während des Betriebes fortwährend Schwierigkeiten. Innerhalb des Gehäusemantels des betreffenden Ofens ist die Intensität des elektrischen Feldes außerordentlich groß und demgemäß ist es notwendig, sowohl die HochfreoLuenzstörungen klein zu halten als auch die Sicherheitsbestimmungen bezüglich der Strahlungsabschirmung einzuhalten, wobei die Vorschriften der Federal Communications Commission bzw. des United States of America Standards Institute erfüllt sein müssen.

Zur Lösung der Probleme sehen bekannte Konstruktionen die Verwendung leitender Dichtungen vor, welche die Zugangsöffnung umgeben, oder es werden geeignete Metall-Metall-Berührungsflächen in Verbindung mit einer federbelasteten Anlenkung der Zugangstüre ge-

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schaffen. Auch hat man Schiebetüren vorgeschlagen, welche auf der ebenen Stirnfläche der die Zugangsöffnung umgebenden G-ehäusewandung aufliegen. Die beschriebenen Anordnungen mit einem unmittelbaren Kontakt zwischen metallischen Berührungsflächen oder mit Dichtungen haben charakteristische Nachteile, da sie nach einer gewissen Betriebsdauer zum Ansatz von Schichten neigen oder erodieren, so daß schließlich ein starkes Entweichen von Mikrowellenenergie und eine Funkenbildung zu befürchten ist.

Eine gegenüber den vorstehend beschriebenen Konstruktionen verbesserte Dichtung für elektromagnetische Energie besitzt ebene Berührungs- und Verschlußflächen zwischen der Zugangsöffnung und umgebenden Wandungsteilen unter Schaffung einer wirksamen Länge von annähernd einem Viertel der Wellenlänge, wobei die zugehörige Verschlußtüre die Zugangsöffnung in einfacher Weise überlappt und eine einer Hochfreguenz-Drosselvorrichtung ähnliche Konstruktion geschaffen ist. Weiter ist eine Lösung vorgeschlagen worden, die ebenfalls eine drosselartige Energiedichtung vorsieht, die eine Gesamtlänge von etwa einer halben Wellenlänge und nicht metallische Berührungsflächen für eine verschiebbar angeordnete Tür vorsieht. Bei einer solchen Konstruktion wird für abgestrahlte Streuenergie ein bestimmter Ableitungsweg geschaffen, welcher von den Wandungsflächen begrenzt wird und von einem für die elektromagnetische Energie durchlässigen Dielektrikum erfüllt sein kann, um die Abmessungen der Drosselvorrichtung gegenüber einer solchen mit dem Dielektrikum Luft zu verringern und die Reinhaltung zu verbessern. Kurz beschrieben bildet die Energiedichtung eine Drosselvorrichtung ähnlich einer Hochfrequenz-Parallelplatten-Übertragungsleitung , so daß ein Weg geringsten Widerstandes für die entweichende elektromagnetische Energie vorgegeben ist. Ein nahe der vorderen, ebenen Abschlußfläche des Ofens angeordneter Spalt bildet einen ersten Übertragungsweg mit einer Länge von etwa einem Viertel der Wellenlänge, wonach die abgestrahlte Energie auf eine metallisch leitende Fläche trifft. Hier wird die Energie reflektiert oder längs eines weiteren Übertragungsweges von ei-

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nem Viertel der Wellenlänge umgeleitet, wobei dieser Übertragungsweg in einer leitenden Fläche endet, so daß diese letztgenannte Fläche von einem Ausgangspunkt der entweichenden Energie einen (iesamtabstand entsprechend einer halben Wellenlänge oder einem ganzzahligen Vielfachen davon aufweist. Die elektrisch leitende Abschlußfläche bildet daher eine niedrige Impedanz oder einen Kurzschluß mit hohen Oberflächenströmen. Um eine Viertelwellenlänge zurücktransformiert stellt sich diese niedrige Impedanz als Knotenpunkt mit hoher Impedanz und hoher Spannung dar, während geringe oder keine Ströme vorhanden sind. Der Punkt hoher Impedanz wird an den zuvor erwähnten Ausgangspunkt als Kurzschluß reflektiert. Dieser Kurzschluß verhindert dann im wesentlichen das Entweichen elektromagnetischer Strahlungsenergie aus dem Ofen, in die Umgebung. Einzelheiten der zuvor beschriebenen f Dichtungskonstruktion sind der US-Patentschrift 3 182 164 zu entnehmen.

Bisher bekannte Vorrichtungen zur Abdichtung der elektromagnetischen Energie, insbesondere diejenigen der Hochfrequenzdrossel-Bauart, machen die Verwendung kostspieliger, sehr gut elektrisch leitfähiger metallischer Bauteile für die Türe und die Wandungsflächen der ZugangsÖffnung erforderlich, um die hohen Oberflächenströme in den leitenden Abschlußflächen aufnehmen zu können. Zusätzlich sind teuere metallurgische Verbindungsverfahren bei der Herstellung der betreffenden Bauteile erforderlich, beispielsweise Verbindung durch Punktschweißen. Im Betrieb kann « sich die Wirksamkeit der bekannten Drosselvorrichtungen, welche in hohem Maße von den Kennwerten der die Oberflächenströme führenden Teile abhängig ist, bedeutend verschlechtern oder ändern. An der Stelle, an welcher Eigenschaften niedriger Impedanz oder Kurzschlußeigenschaften erforderlich sind, kann die leitfähige Abschlußfläche tatsächlich eine hohe Impedanz zur Ausgangsstelle der betreffenden Drosselvorrichtung nahe des Ofenmantels reflektieren. Im Betrieb ergäbe sich hieraus eine starke Undichtigkeit gegenüber der elektromagnetischen Strahlungsenergie in sol-

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ehern Maße, daß möglicherweise die Maximalwerte bezüglich der Störungsfreiheit und der Sicherheit überschritten würden.

In der vorliegenden Beschreibung soll der Ausdruck "Mikrowellen" elektromagnetische Strahlungsenergie in demjenigen Teil des Spektrums bezeichnen, weloher von ungefähr 1000 MHz bis 300 000 MHz reicht, entsprechend Wellenlängen von 30 cm bis 1 mm. Bei dem hier beschriebenen Mikrowellenofen findet als Energiequelle ein Magnetron Verwendung, welches Energie mit einer Frequenz von etwa 2450 MHz abstrahlt, entsprechend einer Wellenlänge von etwa 12,7 cm in Luft, weiter bedeutet der Ausdruck "Wellenlänge" im Zuge der vorliegenden Beschreibung stets diejenige Wellenlänge der elektromagnetischen Energie, welche diese bei der Betriebsfrequenz des Magnetron-Generators bei der Fortpflanzung durch das betreffende Medium aufweist, das in der Drosselvorrichtung anzutreffen ist. Der Ausdruck bezeichnet also die wirksame Wellenlänge innerhalb der Drosselvorrichtung, auch wenn diese mit einem Dielektrikum gefüllt ist, woraus sich kürzere Wellenlängen der Strahlungsenergie im Vergleich zu den Ausbreitungsverhältnissen im freien Raum ergeben.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, bei Mikrowelien-Behandlungseinrichtungen, insbesondere bei Mikrowellenofen, die Abdichtung des Verschlusses für eine Zugangsöffnung des Gehäusemantels gegenüber der elektromagnetischen Energie zu verbessern und gleichzeitig die Kosten für die Herstellung der Abdichtungsbauteile zu verringern.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß nahe der Ränder der Zugangsöffnung eine für die elektromagnetische Energie zugängliche elektrische Drosselvorrichtung vorgesehen ist, welche Wandungsteile aufweist, die in einer leitenden Abschlußfläche enden, welche im wesentlichen eine halbe Wellenlänge oder ein ganzzahliges Vielfaches davon von einem bestimmten Ausgangspunkt nahe des Randes üer zugangsöffnung entfernt ist und daß auf dieser

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leitenden Abschlußflache und/oder auf den der genannten Abschlußflache benachbarten Wandungsteilen ein tselag eines Leitermaterials angeordnet ist, aer hohe Oberflächenströme zu führen vermag.

.Bei einer oevorzugten Aubiuhrungsform eines niikrowellenof ens nach der Erfindung bildet die Drosselvorrichtung eine primäre Energiedichtung mit zwei zueinander parallelen Leitungswegen, welche m der elektrisch leitenden Abschlußfläche enden und einen Aoleitungsweg für die entweichende Energie von etwa einer haiDen Wellenlange oder einem ganzzahligen Vielfachen davon, gemessen von einem Ausgangspunkt, bilden. Die Wandungsteile längs der Innenflächen der Drosselvorrichtung, welche hohe elektrische λ Oberflächenströme führen, sind mit einer Auskleidung eines Leitermaterials, beispielsweise einer dünnen Metallfolie, belegt. Die Leitfähigkeit der Wandungsteile der Drosselvorrichtung ist daher nicht mehr so ausschlaggebend, da die hohen Oberflächenströme nun in dem leitfähigen Auskleidungsmaterial fließen können. Ist in der Drosselvorrichtung ein Dielektrikum vorgesehen, so hat dieses vorzugsweise eine Dielektrizitätskonstante, welche größer als diejenige von Luft ist und das Dielektrikum ist für Mikrowellen im wesentlichen durchlässig. In diesem Falle kann die elektrisch leitende Auskleidung durch das Dielektrikum festgeklemmt oder in Anlage an die zugehörigen Wandungen gehalten sein. Die mit Leitermaterial ausgekleidete Drosselvorrichtung nach der Erfindung kann entweder längs der äußeren Ränder * der Türe des betreffenden Ofens angeordnet sein, so daß die Anordnung innerhalb der Zugangsöffnung Platz findet und die Zugangsöffnung freigehalten wird, oder die Drosselvorrichtung bildet einen Teil aea Gehäusemantels des Ofens nahe der Zugangsöffnung.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen eines Mikrowellenofens nach der Erfindung können die metallischen Werkstoffe für die Türe und für die Drosselvorrichtung nunmehr nach mechanischen

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Verbindungsverfahren anstelle von metallurgischen Verbindungsverfahren aneinandergefügt werden, wobei sich Einsparungen an Arbeitsaufwand und Werkstoffkosten ergeben. Neben den elektrisch aktiven Teilen der Drosselvorrichtung, welche von der elektrisch leitenden Auskleidung gebildet werden, können Werkstoffe mit schlechterer elektrischer Leitfähigkeit, welche für die elektrische Widerstandsschweißung schlechter geeignet sind, als Material für die Ofentüren bzw. den Gehäusemantel verwendet werden. Die Erfindung ermöglicht daher den Einsatz billigerer Werkstoffe, wie Aluminium, für Metalle wie rostfreier Stahl unter entsprechenden Einsparungen der Gesamt-Herstellungskosten der betreffenden Einrichtungen. Das für die Auskleidung verwendete Leitermaterial erhöht auch den Wirkungsgrad der Sicherheitseinrichtungen bzw. Abdichtungen des gesamten Gerätes während einer lang'-'η Betriebsdauer.

Im übrigen bilden zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung Gegenstand der anliegenden Patentansprüche.

Die Erfindung wird nunmehr unter Hinweis auf Einzelheiten anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Frontansicht eines erfindungsgemäßen Mikrowellenofens,

Figur 2 eine ähnliche perspektivische Ansicht einee

Ausführungsbeispieles der Erfindung bei geöffneter Türe,

Figur 3 eine Aufsicht auf einen erfindungagemäßen

Mikrowellenofen mit teilweise entfernter oberer Wandung zur Freigabe der Durchsicht auf die innere Konstruktion,

Figur 4 eine im Schnitt gezeichnete Teilansicht einer bekannten, mit einem Dielektrikum gefüllten Drosselvorrichtung als Dichtung für die Türe eines Mikrowellenofens,

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ßAD ORIGINAL

Figur 5 eine schematische Ansteht der Wirkungsweise einer erfindungsgemäßen Drosselvorrichtung,

Figur 6 eine teilweise im Schnitt gezeichnete Teilansicht einer erfindungsgemaßen Drosselvorrichtung für eine Türe eines Mikrowellenofens,

Figur 7 eine im Schnitt gezeichnete Teilansicht einer anderen Ausführungsform einer Drosselvorrichtung nach der Erfindung für die Türe eines Mikrowellenofens und

Figur 8 eine im Schnitt gezeichnete Teilansicht einer nochmals anderen Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Drosselvorrichtung an den Wandungsteilen des Mikrowellenofens vorgesehen ist, welche die Zugangsöffnung umgeben.

Zunächst sei auf die Figuren 1 bis 3 der Zeichnungen Bezug genom men. Ein mit den Merkmalen der Erfindung ausgestatteter Mikrowellenofen 10 enthält einen Gehäusemantel 12, welcher im wesentlichen quaderförmig ist und von elektrisch leitenden Wandungen 14 eines geeigneten Metalles gebildet ist. Ein Gehäuse 16 umgibt den Gehäusemantel des Ofens sowie auch die zugehörigen Bauteile und Regeleinrichtungen. Das Innere des Gehäusemantels ist über eine Zugangsöffnung 18 erreichbar, welche mittels einer Türe 20 verschließbar ist, die an federbelasteten Armen 22 und einem Scharnier 24 aufgehängt ist und einen Handgriff 26 zum öffnen und Schließen der Türe trägt. Die Türe 20 weist eine Platte oder Füllung 28 sowie einen lahmen 30 auf, der längs des Außenrandes der Füllung oder Platte 28 befestigt ist. Die Türkonstruktion ist in die Zugangsöffnung 18 eingesetzt und ihre Ränder fluchten mit den entsprechenden Wandungen des Gehäusemantels des Ofens. Längs des Außenrandes der Türfüllung und des Rahmens sind dekorative Aufsatzteile vorgesehen, welche einem Bilderrahmen ähnlich sind und eine Perforation 34 freilassen, welche etwa dreiundzwanzig öffnungen je cm aufweist, wobei die Öffnungen einen

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wesentlichen Teil der Türplatte oder Türfüllung einnehmen und während des Betriebes, wenn die Zugangsöffnung von der Türe abgeschlossen wird, ein Entweichen elektromagnetischer Strahlungsenergie verhindert.

Eine Bedienungs- und Steuertafel 36 liegt neben der Zugangsöffnung des Gehäusemantels und vor den Einrichtungen zur Erzeugung der elektrischen Energie und den zugehörigen elektrischen Schaltungsteilen. Der Generator zur Erzeugung der Mikrowellenenergie, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Magnetron, ermöglicht in Zusammenwirkung mit der zugehörigen Leistungszuführung und den allgemein durch das Blocksymbol 38 angedeuteten Steuer- und Regeleinrichtungen die Zuführung der erforderlichen Energie über eine Strahlungssonde 40 in eine dielektrische Glocke 42 und von dort in einen im Querschnitt rechteckigen Wellenleiterabschnitt 44, welcher in geeigneter Weise dimensioniert ist und über sein offenes Ende 46 die Mikrowellenenergie in den Innenraum des Gehäusemantels 12 abgibt. Das gegenüberliegende Ende des Wellenleitungsabschnittes 44 ist bei 48 abgeschlossen und verhindert ein Entweichen der elektromagnetischen Energie in diese .Richtung. Wird das Magnetron erregt, so werden die dem Gehäusemantel des Ofens zugeführten Mikrowellen mittels eines Verteilers 50 gleichmäßig verteilt, welcher eine Anzahl von Flügeln 52 besitzt, die mittels eines Kleinmotors in Umdrehung versetzt werden. Verteiler dieser Art sind an sich bekannt und beispielsweise in der US-Patentschrift 2 813 135 beschrieben.

In Figur 4 ist eine Drosselvorrichtung 54 für eine Türe in ihren Einzelheiten gezeigt. Die Türfüllung oder Türplatte 28 weist längs ihres Außenrandes einen nach aufwärts stehenden Wandungsflansch 28a auf, der zusammen mit der Wandung 14 des üehäusemantels einen ersten Leitungsweg 56 für die elektromagnetische Energie bildet, der einen nahe der Wandung 14 gelegenen Ausgangspunkt 58 besitzt. Der Rahmen 30 ist in der dargestellten Weise abgesetzt und bildet eine leitfähige Hegrenζungswandung 30a der

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Drosselvorrichtung sowie einen stirnseitigen, nach der Seite gerichteten Flansch 30b, welcher den Gehäusemantel des Ofenraumes und die U-ehäusewandungen 14 bzw. 16 überlappt. Bei den bisher bekannten Konstruktionen ist der Rahmen 30 der Türe elektrisch an der Türplatte oder der Türfüllung 28 festgeschweißt und umrahmt den perforierten Teil 34. Bei der Herstellung der gesamten Konstruktion der Türe ist es daher notwendig, eine Vielzahl von Punktschweißungen auf den vier Seiten der Türplatte 28 auszuführen.

Der Rahmen 30 bildet zusammen mit dem Flansch 28a der Türplatte 28 einen zweiten, parallelen leitungsabschnitt 60 für die elektromagnetische Energie. Me gesamte Drosselvorrichtung kann mit einem Dielektrikum gefüllt sein, welches für die elektromagnetische Energie durchlässig ist und vorzugsweise eine Dielektrizitätskonstante zwischen 2 und 4 aufweist. Als Dielektrikum können beispielsweise die Stoffe Polystyren oder Polypropylen verwendet werden. Me gesamte Drosselvorrichtung bildet sozusagen eine primäre Energiedichtung, welche einen Weg geringsten Widerstandes für entweichende elektromagnetische strahlungsenergie darstellt und um die inneren, randständigen Wandungen der Zugangsöffnung 18 verläuft. Ausätziich zu dieser Primärdthtung können weitere Sicherheitsvorkehrungen in Form einer üekundärdichtung vorgesehen sein, die längs der stirnseitigen Ränder des Gehäusemantels des Ofens und des G-erätegehauses verläuft und Energiemengen absorbieren kann, welche die Drosselvorrichtung durchlaufen bzw. umgangen haben. Ein erstes energieabsorbierendes Bauteil 64 ist um den äußeren, stirnseitigen Rand der Wandungen befestigt, welche die Zugangsöffnung 18 umgeben und ein ähnlicher, energieabsorbierender Werkstoff 66 ist längs des äußeren Randes des Kahmens 30 angeordnet, wobei die absorbierenden Bauteile 64 und 66 bei geschlossener Türe 20 aneinander anliefen. Für die sekundäre Energiedichtung eignet sich ein Kunststoff-Dielektrikum, wie beispielsweise Vinyl-Kunststoff, welcher ein stark energieabsorbierendes Material, wie beispielsweise

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Ruß, enthält. Die Dichtungswerkstoffe können mittels Klebstoff an den metallischen Wandungen befestigt sein.

Nunmehr sei Figur 5 der Zeichnungen näher betrachtet. Die elektrischen Schaltungsteile der erfindungsgemäßen Drosselvorrichtung sind aus dieser Zeichnung zu erkennen. Zur Bezeichnung entsprechender Teile sind die gleichen Bezugszahlen wie in Figur 4 verwendet. Der erste Leitungsweg oder Übertragungsweg 56 für die elektromagnetische Energie wird von den Wandungsteilen 14 und 28a gebildet. Ein zweiter Leitungsweg 60 für die elektromagnetische Energie, welcher zu dem erstgenannten Leitungsweg im wesentlichen parallel verläuft, wird von den elektrisch leitenden Wandungsteilen 28a, 28, 30 und 30a begrenzt. Die Türplatte 28 bildet also eine elektrisch leitende Abschlußfläche oder -Wandung. Der Abstand von dem mit dem Buchstaben A bezeichneten Punkt bis zu aein mit dem Buchstaben B bezeichneten Mittelpunkt der Öffnung zwischen den Wandungsteilen 28a und 30a beträgt annähernd ein Viertel der Wellenlänge bei Betriebsfrequenz. In ähnlicher Weise beträgt der Abstand zwischen dem Punkt B und der elektrisch leitenden Abschlußfläche, gekennzeichnet durch den Punkt C, ebenfalls ein Viertel der Wellenlänge. Die Länge der gesamten, durch die Drosselvorrichtung gebildeten Wellenleitung ist daher, gemessen von dem Punkt A aus, eine halbe Wellenlänge oder ein ganzzahliges Vielfaches davon. Aufgrund dieser Bemessung wird ein elektrischer Kurzschluß oder eine niedrige Impedanz am Punkte C als Kurzschluß zum Punkt A oder zum Ausgangspunkt 58 des ersten Leitungsabschnittes 56 reflektiert oder hintransformiert. Hierdurch wird erreicht, daß die elektromagnetische Energie, welche aus dem Ofen zu entweichen sucht, daran gehindert wird, an den Rändern der Türe vorbei zu dem Punkt D zu gelangen.

Man erkennt, daß bei der Herstellung der gesamten Türkonstruktion der Rahmen 30 an der Türplatte 28 beispielsweise durch mehrere Punktschweißungen 68 befestigt wird, die sich in bestimmtem

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Abstand voneinander befinden. Die entweichende elektromagnetische Energie, welche in die Drosselvorrichtung mit einer halben wellenlänge eintritt, bewirkt große Oberflächenströme in der Nähe des inneren Teiles der Wandung 28 beim Punkte G sowie nahe den Wandungsteilen 28a und 30. Die Oberflächenströme in dem zweiten Übertragungsweg oder Leitungsabschnitt 60 sind durch die Pfeile 70 und 72 angedeutet. Diese hohen Oberflächenströme in der Nachbarschaft der elektrisch leitenden Abschlußfläche und im zweiten Leitungsabschnitt müssen bei der Wahl der Abstände zwischen den Punktschweißungen sowie bei der Auswahl der Leitfähigkeit des metallischen Werkstoffes für den l'ürrahmen und die Türplatte berücksichtigt werden. Irgendwelche Herstellungsfehler können leicht den Zweck der Drosselvorrichtung zunichte machen und zu einer unerwünschten Abstrahlung elektromagnetischer Energie führen. Die sich möglicherweise ergebenden hohen elektrischen Widerstände können gegebenenfalls am Punkte A eine hohe Impedanz anstelle eines elektrischen Kurzschlusses bewirken, so daß sich eine sehr starke Undichtigkeit gegenüber elektromagnetischer Energie im Bereiche des Punktes D am äußeren Rand der 'fürkonstruktion ergibt.

Um diese Gefahren hinsichtlich der .betriebssicherheit zu vermeiden und die Verwendung billigerer Werkstoffe mit geringerer elektrischer Leitfähigkeit zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß eine verhältnismäßig dünne Auskleidung aus leitfähigem Material im wesentlichen an all denjenigen äußeren Wandungsflächen vorgesehen, an denen hohe elektrische Oberflächenströme innerhalb des zweiten Übertragungsweges 60 der Drosselvorrichtung auftreten. Die hohen Oberilächenströme werden daher im wesentlichen vollständig von dem elektrisch leitfähigen Auskleidungsmaterial aufgenommen. Der zweite Übertragungsweg 60 der .Drosselvorrichtung ist dann eine kurzgeschlossene Wellenleitung, durch welche an dem" Punkt B in; wesentlichen ein Knotenpunkt hoher Spannung und niedriger ODeri'xächenströme erreicht wird, welcher an dem offe-

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BADORIGINAL

nen Ende der elektrisch leitenden Auskleidung gelegen ist. Aufgrund des Fehlens hoher Oberflächenströme an diesem Punkte hat die zusätzliche Auskleidung keinerlei nachteilige Wirkung auf das Gesamtverhalten der Mikrowellen-Primärdichtung der Sure des Ofens.

In den Figuren 6 bis 8 sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, welche jeweils eine elektrisch leitende Auskleidung innerhalb der Drosselvorrichtung besitzen. Für die Anordnung und Anbringung ues Auskleidungswerkstoffes aus einem geeigneten metall gibt es eine große Anzahl von Möglichkeiten. Das Leitermaterial für die Auskleidung hat eine Dicke von etwa 0,1 mm bis 0,2 mm oder jedenfalls eine Dicke, mit welcher in zufriedenstellendem Maße eine Aufnahme der hohen Oberflächenströme längs der erwähnten Wandungsbereiche erzielt werden kann. Eine Metallfolie, beispielsweise aus Aluminium, Gold oder Silber, kann zur Anbringung der Auskleidung an den metallischen Wandungsflächen der Wellenleitung auf einer Seite mit Klebstoff versehen werden. In Figur 6 ist zu erkennen, daß die Auskleidung 74 durchgehend an den Wandungen 28a, 28, 30 und 30a vorgesehen ist. Die Füllung 62 aus Dielektrikum kann dann in die Drosselvorrichtung so eingebracht werden, daß sie sich unmittelbar an die leitende Folienauskleidung 74 anschließt. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der dünne Leitbelag erfindungsgemäß auch so hergestellt werden, daß die Außenflächen des aus Dielektrikum bestehenden Körpers 62 im Bereich der bewußten Wandungsflächen mit einem dünnen .belag von einigen Hundertstel mm Dicke versehen wird. Dem Fachmann bietet sich jedenfalls eine Vielzahl von Möglichkeiten für die Anbringung des Leitbelages und für die Ausbildungen der Drosselvorrichtung. Der Körper aus dielektrischem Werkstoff kann auch fortgelassen werden, wobei der Wellenleitungsraum innerhalb des Leitbelages leer bleibt.

Da die elektrisch leitfähige Auskleidung nun die hohen Oberflächenströme der Drosselvorrichtung führt, brauchen keine elektri-

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sehen Schweißungen ausgeführt zu werden und es kann eine mechanische Verbindung, beispielsweise durch nieten 76 vorgesehen werden, um den Rahmen 30 der Türe an der Türplatte oder dem Futter 28 zu befestigen. Der elektrische Widerstand der Bauteile aer Türe braucht also bei der Auslegung der elektrischen Drosselvorrichtung und ihrer Eigenschaften nicht mehr berücksichtigt zu werden, um eine einwandfreie Aodichtung gegenüber entweichender elektromagnetischer Energie zu erzielen.

Figur 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welcher die elektrisch leitfähige Folienauskleidung 78 nur an den drei Wandungen 28a, 28 und 30 vorgesehen sind, welche den zweiten Leitungsweg umgrenzen. Die leitfähige Folienauskleidung 78 besitzt im wesentlichen ü-förmige Gestalt, wodurch der zusammenbau erieichtert wird und die Folie durch den Dielektrikumskörper 62 besonders gut abgestützt werden icann.

In Figur 8 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, oei welchem die Drosselvorrichtung 80 einen Teil der Wandungen 40 des ü-ehäusemantels anstelle eines Teiles der Türkonstruittion Dildet. Die elektrisch leitende Auskleidung 82 der Drosselvorrichtung ist ähnlich wie bei Figur 6 vorgesehen, jedoch mit der Ausnahme, daß nun die Wandungen 14 des Ofenmantels belegt sind. Durch mechanische Befestigungsmittel 86 ist ein Rahmen Ha an den Wandungen 14 des G-ehäusemantels befestigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel bestehen das Türfutter 88 und der Türrahmen 90 aus einem einzigen Metallblech. Die in dieser Weise aufgebaute Drosselvorrichtung umgibt also den gesamten Außenrand der Zugangsöffnung des Ofens.

Es hat sich herausgestellt, daß ein in der erfindungsgemäßen Weise aufgebauter Mikrowellenofen mit einer leitfähigen Auskleidung längs der Wandungen der Drosselkonstruktion, welche die hohen elektrischen Oberflächenströme führt, eine wirkungsvolle Abdichtung unter allen Betriebsbedingungen besitzt, wobei die ent-

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weichende Strahlung ohne weiteres unter dem zulässigen Sicherheitswert für derartige Geräte von 10 mW/cm gehalten werden kann. Dem Fachmann bietet sich im Rahmen der Erfindung noch eine Vielzahl von Abwandlungsmöglichkeiten und Weiterbildungen der beschriebenen Dichtungakonstruktionen.

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Claims

Patentansprüche

1 ./Mikrowellen-Behandlungseinrichtung, insbesondere Mikrowellenofen, mit einem Gehäusemantel, in welchen elektromagnetische Mikrowellenenergie einer bestimmten Wellenlänge einführbar ist und welcher eine verschließbare Zugangsöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß nahe der Ränder der Zugangsöffnung (18) eine für die elektromagnetische Energie zugängliche elektrische Drosselvorrichtung (54, 56, 58,- 60) vorgesehen ist, welche Wandungsteile (14, 28a, 30, 30a bzw. 14, Ha, 80, 90) aufweist, die in einer leitenden Abschlußfläche (28) enden, welche im wesentlichen eine halbe Wellenlänge oder ein ganzzahliges Vielfaches davon von einem bestimmten Ausgangspunkt nahe des äußeren Randes der Zugangsöffnung entfernt ist und daß auf dieser leitenden Abschlußfläche und/oder auf den der Abschlußfläche benachbarten Wandungsteilen ein Belag (74 bzw. 78 bzw. 82) eines Leitermaterialn angeordnet ist, der hohe Oberflächenströme zu führen vermag.
2. Mikrowellen-Behandlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Drosselvorrichtung zwei Leitungswege mit einer Länge von je einem Viertel der Wellenlänge aufweist, von denen einer in der genannten Abschlußfläche (28 bzw. 80) endet und daß der elektrisch leitende Belag (74 bzw. bzw. 82) sich längs der Wandungen des in der Abschlußfläche endenden Leitungsweges erstreckt.
3. Mikrowellen-Behandlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nahe der Zugangsöffnung (18) des Gehäu-

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semantels (H) angeordnete elektrische Drosselvorrichtung einen
ersten, zu den nahe der Zugangsöffnung befindlichen Wandungsflächen parallelen Leitungsweg mit einer Länge von einem Viertel
der Wellenlänge, gemessen von einem Ausgangspunkt nahe der äußeren Berandung der ZugangsÖffnung, sowie einen hierzu und zu den
genannten Wandungsflächen ebenfalls parallelen, zweiten, längs
seiner Wandungen den elektrisch leitenden Belag (74 bzw. 78 bzw. 82) aufweisenden Leitungsweg gleicher Länge enthält, der von der
Abschlußfläche in solcher Weise abgeschlossen ist, daß sich diese Abschlußfläche in einem Abstand von e twa einer halben Wellenlänge oder einem ganzzahligen Vielfachen derselben von dem erwähnten Ausgangspunkt befindet.
4. Mikrowellen-Behandlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung einen
Füllstoff aus dielektrischem Material (60 bzw. 62) enthält, welcher unmittelbar an den genannten, elektrisch leitenden Belag
(74 bzw. 78 bzw. 82) anschließt.
5. Mikrowellen-Behandlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ZugangsÖffnung (18) des
Gehäusemantels (14) mit einer Abschlußtür aus Leiterwerkstoff
verschließbar ist.
6. Mikrowellen-Behandlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Belag (74 bzw. 78 bzw. 82) von einer Metallfolie gebildet ist.
7. Mikrowellen-Behandlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Drosselvorrichtung längs der Außenränder der bzw. einer die Zugangsöffnung verschließenden Türe vorgesehen ist.

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8. Mikrowellen-Behandlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Drosselvorrichtung längs der die Zugangsöffnung umgebenden Ränder der Wandungen des Gehäusemantels angeordnet ist.
9. Mikrowellen-Behandlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Belag (74 bzw. 78 bzw. 82) einen wesentlichen Teil der die Drosselvorrichtung umgrenzenden Wandungen bedeckt.
10. Mikrowellen-Behandlungseinrichtung nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Belag auf mindestens

drei Wandungen der Drosseleinrichtung angeordnet ist. |
11. Mikrowellen-Behandlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Belag (74 bzw. 78 bzw. 82) mittels des bzw. eines Füllkörpers aus dielektrischem Werkstoff (60 bzw. 62) abgestützt ist.
12. Mikrowellen-Behandlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Belag (74 bzw. 78 bzw 82) als Leiterbelag auf dem bzw. einem Körper aus dielektrischem Werkstoff im Bereich derjenigen Flächen vorgesehen ist, welche bei dem in die Drosselvorrichtung eingesetzten Dielektrikumskörper bestimmte Wandungsbereiche der Drosselvor- richtung berühren.

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