DE3242125A1 - Wellenabsorbiereinrichtung fuer ein mikrowellengeraet - Google Patents
Wellenabsorbiereinrichtung fuer ein mikrowellengeraetInfo
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Description
.TDK ELECTRONICS CO., LTD.
15
20
Die Erfindung bezieht sich auf eine Wellenabsorbiereinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
Diese Einrichtung wird beispielsweise verwendet, um ein Mikrowellenleck in einem Mikrowellenheizgerät,
wie einem Mikrowellenherd, zu verhindern.
Üblicherweise hat eine Absorbiereinrichtung für ein Mikrowellenleck oder einen Mikrowellenstreufluß
in einem Mikrowellenherd drei Absorbiermittel. Das erste ist eine Metallkontaktfeder, die den
leitenden Kontakt zwischen dem Hauptkörper des Geräts und dessen Tür bildet, um die Tür vollständig
zu schließen. Das zweite ist ein Drosselraum mit 1/4 Wellenlänge zum Absorbieren von Wellen,
die am leitfähigen Kontakt austreten. Das dritte ist ein Absorbiermittel aus Ferrit am Ausgang des
Leckpfades, urn den Rest des Lecks (Streuflusses) zu absorbieren.
BAD
"1O β α „
Die Erfindung befaßt sich besonders mit der Verbesserung dieses Drosselraums und/oder der Kombination
von Drosselraum und Ferrit-Absorbiermittel.
von Drosselraum und Ferrit-Absorbiermittel.
Fig. 1 zeigt den Aufbau einer bekannten Wellenabsorbiereinrichtung,
die jene drei Absorbiermittel
aufweist. Mit 1' ist eine Wand des Hauptkörpers
1 eines Mikrowellengeräts, mit 2 eine Tür zum
Verschließen der Öffnung des Hauptkörper.s. und mit 3 ' eine Kammer des Hauptkörpers bezeichnet» Zwischen [ der Wand I1 des Hauptkörpers und der Tür 2 verbleibt
ein langgestreckter dünner Leckpfad L. Längs des
Leckpfades L sind eine leitende Feder 13, die
für einen vollständigen elektrischen Kontakt .
aufweist. Mit 1' ist eine Wand des Hauptkörpers
1 eines Mikrowellengeräts, mit 2 eine Tür zum
Verschließen der Öffnung des Hauptkörper.s. und mit 3 ' eine Kammer des Hauptkörpers bezeichnet» Zwischen [ der Wand I1 des Hauptkörpers und der Tür 2 verbleibt
ein langgestreckter dünner Leckpfad L. Längs des
Leckpfades L sind eine leitende Feder 13, die
für einen vollständigen elektrischen Kontakt .
zwischen der Wand I1 und der Tür 2 sorgt8 ein Dros- !
selraum 6 in der Tür 2 und ein Ferrit-Absorbier- ι
mittel 7 vorgesehen. Den Austritt der Mikrowellen- j
energie verhindert zunächst die Feder 13„ dann i
wird der die Feder 13 passierende Teil des Streu- i
flusses durch den Drosselraum 6 und schließlich der ! Rest der Mikrowellenenergie, der auch den Drossel- j
raum 6 passiert, durch den Ferrit-Absorber 7 j
absorbiert, wie es durch die gestrichelt© Lini© .j
in der Figur dargestellt ist. Der Drosselraum 6
hat leitende Wände 4 und 5S die einen langgestreck- ι
ten geschlossenen Körper mit einer Länge von 1/4 j der Wellenlänge bilden. Der Drosselraum 6 hat '
ein Fenster für den Eintritt von Wellen, das durch eine Drosselabdeckung 8 abgedeckt ist. Diese
Abdeckung besteht aus dielektrischem Material,, wie
Polypropylen, mit einer kleinen Dielektrizitätskonstanten,, um das Eindringen von Staub in den Drosselraum 6 zu verhindern. Mit 9 ist eine Dekorationsabdeckung aus Kunststoff, mit 10 ein Glasfenster
Polypropylen, mit einer kleinen Dielektrizitätskonstanten,, um das Eindringen von Staub in den Drosselraum 6 zu verhindern. Mit 9 ist eine Dekorationsabdeckung aus Kunststoff, mit 10 ein Glasfenster
35 in der Tür 2, mit 11 ein leitendes Netz zur Abschirmung des Glasfensters 10, mit 12 eine
■■ - 6 -
Befestigungsschraube und mit 13 eine leitende Feder zur Bildung des leitenden Kontakts zwischen
der Tür 2 und der Hauptkörperwand I1 bezeichnet.
Den unerwünschten Austritt von Wellen verhindert zunächst die leitende Feder 13, und diejenigen
; Wellen, die auch noch an der Feder 13 vorbei
austreten, werden durch den Drosselraum 6 absorbiert. Der Drosselraum 6 nimmt Wellen durch
das Eingangsfenster 6a auf, das durch den dielektrischen Körper 8 abgedeckt ist, der das Eintreten
von Wellen in den Drosselraum 6 nicht verhindert. Diejenigen Wellen, die auch den Drosselraum 6
überwinden, werden schließlich durch das Ferrit-15 Absorbiermittel 7 absorbiert, das in unmittelbarer
Nähe des Drosselraums 6 angeordnet ist.
Die bekannte Absorbiereinrichtung nach Fig. 1 hat jedoch die folgenden Nachteile. Zum einen ist
j 20 die Bandbreite des Drosselraums 6 für eine hinreichende Dämpfung zu gering, so daß die Abmessungen
des Drosselraums zum Absorbieren von Mikrowellen
! von 2450 MHz sehr genau eingehalten sein müssen.
■ Wenn die Mittenfrequenz des Drosselraums 6, bei der die maximale Dämpfung auftritt, geringfügig
! gegenüber 2450 MHz verschoben ist, wird die durch
! den Drosselraum 6 bewirkte Dämpfung erheblich verschlechtert. Zum anderen kann der bekannte
Drosselraum keine hinreichende Dämpfung bewirken, weil bei einem Mikrowellenherd eine Vielzahl von
Schwingungsmoden bzw. Wellenarten auftreten. Obwohl der bekannte Drosselraum bei einem Versuchsgerät eine hinreichende Dämpfung bewirkt, das nur
mit einer einzigen oder reinen Mikrowellen-Schwingungsrnode arbeitet, kann es bei einem in der
Praxis verwendeten Mikrowellenherd, der viele
Schwingungsarten aufweist, keine hinreichende Dämpfung bewirken. Ferner ist, da das Material des
Ferrit-Absorbiermittels 7 vom Material der Drosselraumabdeckung 8 abweicht, der Aufbau aus der
Kombination aus Drosselraum und Ferrit-Absorbiermittel aufwendig. Um einige dieser Nachteile
zu vermeiden, ist ein verbesserter Drosselraum \ vorgeschlagen worden, der im Drosselraum selbst j
Absorbiermaterial aufweist. Dieser Drosselraum
10 hat zwar eine hinreichend große Bandbreite,
jedoch den Nachteil, daß die Dämpfung des Drosselraums
wegen der Verringerung der Güte Q des Drossel— raums aufgrund der Anwesenheit des Absorbiermaterials
innerhalb des Drosselraums erheblich geringer ist und daß das Absorbiermaterial in dem Drosselraum
durch das starke magnetische und/oder elektrische Feld im Drosselraum verbrannt oder serbrochen
werden kann.
20 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Mikrowellenabsorbiereinrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei der die erwähnten Nachteile
vermieden sind, di© insbesondere ©inen einfachen Aufbau aufweist und eine hinreichende Dämpfung
25 in einem verhältnismäßig großen Frequenzbereich bewirkt.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet.
30
30
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Die Erfindung und ihre V/eiterbildüngen werden
35 nachstehend anhand der Zeichnung bevorzugter
Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:
-Q-
Fig. 1 eine bekannte Wellenabsorbiereinrichtung, Fig. 2 den Aufbau einer Versuchseinrichtung,
5 Fig. 3 ebenfalls eine Versuchseinrichtung
mit einem Abdeckmittel 26 zum Abdecken des Eingangs des Drosselraums,
Fig. 4 den Verlauf von Dämpfungskennlinien bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung,
Fig. 6 und 7 den Verlauf von Dämpfungskennlinien und die Bandbreite bei einer Änderung
der Dielektrizitätskonstanten bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung,
Fig. 8(a), 8(b) und 8(c) Beispiele des Aufbaus eines Abdeckmittels,
Fig. 9 den Verlauf von Dämpfungskennlinien
für jeden Aufbau der Abdeckmittel nach den Fig. 8(a) bis 8(c),
Fig. 1OA und 1OB den Aufabu der erfindungsgemäßen
Wellenabsorbiereinrichtung,
Fig. HA und HB eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 1OA und 1OB,
30 Fig. 12A und 12B eine andere Abwandlung des
Ausfuhrungsbeispiels nach den Fig. 1OA und 1OB,
Fig. 13A und 13B eine weitere Abwandlung des Ausfuhrungsbeispiels nach den Fig.
1OA und 1OB,
Figo 14(a), 14(b), 14(c) und 14(d) einige andere
Ausführungen des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Wellenabsorbiereinrichtung
und
■ Fig. 15A, 15B und 15C andere Anordnungen des
Drosselraums bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung.
IQ Der Hauptgedanke oder eines der wesentlichen
Merkmale der Erfindung liegt in dem Aufbau eines Abdeckmittels, das einen Eingang eines Drosselraums
abdeckt. Dieses Abdeckmittel besteht aus ferrornagnetischem
Material, wie Ferrit, und dient zugleich |
15 als Mikrowellen-Absorbiermittel«, . ,
Zunächst werden eine Versuchseinriehtung und damit erzielte Versuchsergebnisse erläutert„ um das
Verständnis der Erfindung zu erleichtern.
Fig. 2 stellt den Querschnitt einer Meßeinrichtung dar, in der mit 21 ein Wellenleiter„ der eine
Öffnung in seiner Deckwand aufweist, mit 22 ein Drosselraum mit einer Länge von 1/4 der
Wellenlänge und mit 23 ein abgestufter Konverters,
der den schmalen Spalt zwischen dem Körper und einer Tür eines Mikrowellenherdes simuliert,
bezeichnet ist. Der abgestufte Konverter 23 hat einige Stufen,, wie es in der Figur dargestellt
ist j um eine Reflexion der.Mikrowellenenergie zu vermeiden« Mit d ist die Breite des Spalts des
Leckpfades 24 und mit 22f ein Eingang des Drosselraums 22 bezeichnet. Am Ende des Drosselraums 22
ist ein einstellbarer Kurzschlußleiter 25 vorgesehen, um die Länge des Drosselraums 22 einstellen
zu können.
- 10 -
Fig. 3 zeigt ein Abdeckteil 26, das den Eingang 22' des Drosselraums 22 verschließt und im Leckpfad 24
angeordnet ist. Das Abdeckteil 26 ist ein flaches oder ebenes Teil (die Dicke beträgt 2,5 rnm und die
Länge 15 mm bei diesem Versuch), und das Material des Abdeckteils 26 wird bei dem Versuch gewechselt.
Das Abdeckteil 26 verschließt den Eingang 22 und erstreckt sich etwas in Leckrichtung (Streufluß-Austrittsrichtung),
wie es in Fig. 3 dargestellt ist, so daß das Abdeckteil 26 gleichzeitig als Wellenabsorbiermittel wirkt.
Bei der Untersuchung wurden sieben Proben des Abdeckteils 26 geprüft, und die Zusammensetzung
jeder Probe ist in der nachstehenden Tabelle 1 angegeben.
BAD ORIGINAL
Ferrit material |
Mischungs-» verhältnis |
Proben Nr. |
I ßA |
Il | tan | L | 4,5 | Il ε. |
OC (dB/cm) |
Ni-Mg-Zn Ferrit gruppe |
1 : 1 | 1 | 1,14 | 0,55 | 0,48 | 6,6 | 0,1 | 2,37 | |
Mn-Zn Ferrit gruppe |
1 : 3 | 2 | 15O9 | 1,39 | 1,28 | 8,3 | 0,2 | 6,66 | |
1 : 5 | 3 | 1,02 | 1,83 | 1,79 | 14,5 | 0,2 | 9,42 | ||
1 : 2 | 4 | 1,65 | 1,16 | 0,7 | 22,4 | 1,5 | 7,27 | ||
1 : 3 | 5 | 1,77 | 1,90 | 1,07 | 30,5 | 2,7 | 13,6 | ||
1 : 4 | 6 | 1,80 | 2,07 | 1,15 | 41,4 | 3S3 | 17,0 | ||
1 : 5 | 7 | 1,82 | 2f33 | 1„28 | 5,7 | 21 s 6 | |||
CaJ) NJ
- 12 - ι
ί In der Tabelle I bestehen die jProben Nr. 1,
2 und 3 aus Gummi-Ferrit, bei Öem es sich um i das Gemisch aus einem Ferritpu|ver der Gruppe
ι Ni-Mg-Zn und Chloroprengummi handelt. Dieses : 5 Material hat eine verhältnismäßig kleine Dielektrizitätskonstante
und verhältnismäßig große magnetische Verluste. Die Proben Nr. $, 5, 6 und 7
bestehen aus Gummi-Ferrit, beifdem es sich um
I ein Gemisch aus Ferritpulver d|r Gruppe Mn-Zn
] 10 und Chloroprengummi handelt unjä das eine verhältnis-
: mäßig große Dielektrizitätskon|tante und große I magnetische Verluste aufweist.!
Jede Probe (Nr. 1 bis 7 in derlTabelle I) verdeckt ι i
15 den Eingang 22' in Fig. 1 oder!Fig. 2, und ein
(nichtdargestellter) Mikrowellfngenerator, der eine
; Ausgangsfrequenz von 2200 MHz |is 2660 MHz aufj weist, ist mit dem Eingang des|Wellenleiters
, 21 (rechtes Ende A der Fig. 2 |der 3) verbunden. 20 Die Ausgangsleistung am linkeniEnde B des Wellen-
i leiters 21 ist auf dem Bildschirm eines Oszillo-
! 1
1 skops nach logarithmischer Umwandlung der Amplitude
j dargestellt. Die Kennlinien al|er Proben des I Abdeckteils sind anhand der Amplitude und der
25 Wellenform auf dem Bildschirm fusgewertet.
Fig. 4 stellt die sich bei den!Versuchen ergebenden
Kurven dar, wobei auf der horizontalen Achse die j Frequenz und auf der vertikaler! Achse die Dämpfung
i 30 in dB aufgetragen ist. Die Kur^e A stellt die
Kennlinie für den Fall dar, dall der Eingang 22'
mit einer leitenden Platte abgedeckt ist, was dem Fall entspricht, daß kein Drossfeiraum vorgesehen
ist. Die Kurve B stellt die Kennlinie für den 35 Fall dar, daß der Eingang 22' (fffen, d.h. nicht mit
einer Probe nach Tabelle I abgedeckt ist. Die
f. Kurven 1 bis 7 stellen die Kennlinien bei Abdeckung
des Eingangs 22' jeweils mit den Proben Nr. 1 bis 7 dar (die Länge und Breite aller Proben
beträgt 15 mm und 2P5 mm)» Wie die Tabelle I
zeigt, liegt die Dielektrizitätskonstante C der Proben Nr0 1 bis 7 im Bereich von 4„5
bis 41,4.
Wenn kein Drosselraum vorgesehen oder der Eingang 22· durch das leitende Teil verschlossen ist, ist
die Dämpfung weitgehend konstant, wie es durch die Kurve A in Fig. 4 dargestellt ist„ Diese
Kurve A stellt den Bezugswert von 0 dB bei dieser Untersuchung dar«
Wenn der Eingang 22" nicht abgedeckt ist, ist der Drosselraum vollständig wirksam,, wobei sich
eine Dämpfung von 40 dB bei einer Mittenfrequenz von 2450 MHz ρ der Resonanzfrequenz des Drosselraums
s, ergibt. Es wird darauf hingewiesen, daß nur 1/10000 der Leistung (40 dB Dämpfung) bei der
Mittenfrequenz von 2450 MHz als Verlustleistung austritt.
Die Kurven Nr. 1 bis 7, bei denen der Eingang 22·
des Drosselraums jeweils durch die Abdeckteile Nr. 1 bis 7 nach der Tabelle I abgedeckt ist,
zeigen folgendes. Die Proben Nr. 1 bis 4P bei
denen die Dielektrizitätskonstante JE' kleiner als 15 ist, haben eine Dämpfungsspitze und einen
größeren Frequenzbereich im Vergleich zu dem Fallt daß kein Abdeckmittsl verwendet wird.
In diesen Fällen (Nr. 1 bis 4) ist das Dämpfungsmaxlrnum
etwas kleiner als das der Kurve B, und die Frequenz, bei der das Dämpfungsmaximum auftritt,
ist etwas in Richtung auf eine niedrigere Frequenz in Bezug auf die Mittenfrequenz der Kurve B
verschoben.
Bei einem Mikrowellenherd muß die Dämpfung zwar größer als 20 dB sein, jedoch braucht sie nicht
den Wert von 40 dB zu erreichen. Wenn daher eine höhere Dämpfung als 20 dB erreicht wird, ist es
günstiger, die größere Frequenzbandbreite, bei der die Dämpfung 20 dB überschreitet, als das höhere
Dämpfungsmaximum in der Nähe von 40 dB bei der Mittenfrequenz (2450 MHz) bei geringer Bandbreite
zu wählen.
Die Kurven Nr. 5 bis 7 nach Fig. 4, bei denen die Dielektrizitätskonstante verhältnismäßig groß
und größer als 20 ist, zeigen, daß die Frequenzkennlinien weitgehend konstant sind, ohne ein
ausgeprägtes Maximum aufzuweisen. Insbesondere die Probe Nr. 7 (Dielektrizitätskonstante von
41,4) zeigt, daß die Kennlinie weitgehend konstant ist, ohne den Effekt des Drosselraums aufzuweisen.
Wenn das Abdeckmittel daher eine hohe Dielektrizitätskonstante aufweist, bewirkt das Abdeckmittel
eine starke Reflexion, so daß die elektromagnetischen Wellen nicht in den Drosselraum eindringen
und der Drosselraum die Kennlinien nicht beeinflußt. Die Proben, Nr. 5, 6 und 7 können keine
25 höhere Dämpfung als 20 dB bewirken.
Obwohl die Mittenfrequenz, bei der die maximale Dämpfung auftritt, zu niedrigen Frequenzen hin
verschoben wird, läßt sich dennoch die Frequenz, bei der das Dämpfungsmaximum auftritt, auf 2450 MHz
einstellen, wenn die Länge des Drosselraums durch den einstellbaren Kurzschlußleiter 25
verstellt wird.
35 Fig. 5 zeigt Frequenzkennlinien, bei denen die Länge des Drosselraums durch Verstellen des
Kurzschlußleiters 25 um 0,5 bis 10 mm verkürzt worden ist. Auf der horizontalen Achse ist die
Frequenz in MHz und auf der vertikalen Achse die· Dämpfung dB aufgetragen. Die Kurven B und Nr0
bis 7 entsprechen den Kurven B und Nr0 1 bis
7 in Fig. 4. Wie Fig. 5 zeigt,, ist bei einer Dielektrizitätskonstanten
C„ die kleiner als 15
ist (Proben Nr. 1 bis 4), die Wirkung des Drosselraums zufriedenstellend und die Frequenssbandb reite
ist (Proben Nr. 1 bis 4), die Wirkung des Drosselraums zufriedenstellend und die Frequenssbandb reite
größer als wenn kein Abdeckmittel verwendet
wird. Wenn die Dielektrizitätskonstante größer als
20 ist (Proben Nr. 5 bis 7), ist die Reflexion ;
durch das Abdeckmittel großp so daß die Wellen
nicht in den Drosselraum eindringen und die Wirkung des Drosselraums unzureichend ist.
Wie dieser Versuch zeigt,, hat die Dielektrizitäts- \
konstante einen starken Einfluß auf die Dämpfung
und/oder auf die Frequenzbandbreite, I
20 I
Die nachstehende Tabelle II s©igt die Relationen S
der maximalen Dämpfung (dB)p der Bandbreite,, j
innerhalb derer die Dämpfung höher als 20 dB j
ist, und der Durchlaßdämpfung des Materials des j
25 Abdeckmittels (dB/cm) für alle Proben (Nr. 1 j
bis 7). I
Proben Nr. |
ε1 | max. Dämpfung (dB) |
Bandbreite (MHz) mit höherer Däm pfung als 2OdB |
Durchlaß dämpfung d.Materials selbst |
1 | 4,5 | 37 | 400 | 2,37 |
2 | 6,6 | 32 | 400 | 6,7 |
3 | 8,3 | 30 | 300 | 9,4 |
4 | 14,5 | 27 | 240 | 7,27 |
5 | 22,5 | 18 | - | 13,6 |
6 | 30,5 | 14 | - | 17,0 |
7 | 41,4 | 13 | - | 21,6 |
kein magnet. Abdeck mittel |
- | 40 | 220 | - |
ο Ο Ο QO
17 -
Ferner ist in Fig. 6 die Abhängigkeit der maximalen Dämpfung von der Dielektrizitätskonstanten und
in Fig. 7 die Abhängigkeit der Bandbreite von der Dielektrizitätskonstanten dargestellt. Diese
5 Fig. 6 und 7 sind aus den Fig. 5 oder 4 abgeleitet.
Wie die Fig. 6 und 7 zeigen, ist die maximale Dämpfung, wenn die Dielektrizitätskonstante
kleiner als 15 ist, höher als 25 dB, was für eine
-Lg Wellenabsorbiereinrichtung eines Mikrowellenherds
ausreichend ist, und die Frequenzbandbreite größer als 240 MHz, was ebenfalls für einen
Mikrowellenherd ausreichend ist. Wenn die Dielektri zitätskonstante größer als 15 ist, verschlechtern
15,. sich die Kennlinien sehr raschc wie die Figo 6
und 7 zeigen.
Es ist noch hervorzuheben, daß das Abdeckmittel
selbst eine Dämpfung der elektromagnetischen Energie bewirkt,, Die Proben Nr0 1 bis 7 haben
eine Durchlaßdämpfung it „ die höher als 2 dB/cm
liegt„ und bewirken ebenfalls eine gewisse Däm~
pfung. Selbst wenn die Länge d in Fig. 2 groß ist und der Drösselraum keine hinreichende Dämpfung
bewirkt, kann das Abdeckmittel selbst eine gewisse Dämpfung bewirken.
Ferner hängen die Durchlaßverluste UL wesentlich
von dem Verhältnis tan ^, des Materials ab. So ist bei den Proben Nr. 3 und 4 nach Tabelle I
tan ^u. =1.79 bzw. tan ^μ-Ο,,ΊΟ^ während die Durchlaß
Verluste jeweils 9 „42 dB/cm und 7,27 dB/cm betragen.
Ferner ist bei der Probe Nr. 1 nach Tabelle I tan 0^=0,48 und die Durchlaßdämpfung §£=2,37 dB/cm.
Daher ist der Wert von tan βμ. vorzugsweise größer
als O55, um eine höhere Dämpfung als 50 % der
Leistung (3 dB) zu bewirken.
Ferner ist das Abdeckmittel längs des Leckpfades vorzugsweise flach oder eben und mit einem in
den Drosselraum ragenden kurzen Vorsprung versehen, wie noch anhand der Fig. 8 und 9 ausfuhrlicher
beschrieben wird. Dieser Vorsprung hat die Wirkung einer Antenne und bewirkt diei Übertragung von
Energie in den Drosselraum, so daß die' Dämpfungskennlinie verbessert wird.
Fig. 9 zeigt die Dämpfungskennlinien für alle Formen des Abdeckmittels. Auf der horizontalen
Achse ist die Frequenz und auf der vertikalen die Dämpfung aufgetragen. Ferner gilt Fig. 9
für das Material der Probe Nr, 3 nach Tabelle
15 I. Die Kurve B in Fig. 9 gilt für den Fall,
daß kein Abdeckmittel vorgesehen ist. Die Kurven (a), (b) und (c) gelten jeweils für die Fälle,
daß die Abdeckmittel nach den Fig. 8(a), 8(b) und 8(c) verwendet werden,, Fig. 8(a) gilt für
eine ebene bzw. flache Platte als Abdeckmittel, Fig. 8(b) für ein Abdeckmittel mit einer in
den Drosselraum ragenden Stufe und Fig. 8(c) für ein Abdeckmittel mit zwei Stufen. Die Höhe
jeder Stufe betrug bei diesem Versuch 2,5 mm.
Von den Kurven (a), (b) und (c) der Fig. 9 ist die Kurve (b) die günstigste im Hinblick auf
die Dämpfung bei der Mittenfrequenz (2450 MHz) und die Bandbreite. Die Dämpfung der Kurve (c) ist
geringer, weil das Abdeckmittel zu tief in den Drosselraum ragt. Wenn das Abdeckmittel aus ferromagnetischem
Material zu tief in den Drosselraum ragt, werden die Eigenschaften des Drosselraums
beeinträchtigt, weil das Abdeckmittel die Güte Q des Drosselraums verringert. Der Vorsprung des
Abdeckmittels darf daher nicht zu hoch sein. Die bevorzugte Höhe beträgt bei einem Mikrowellenherd
etwa 2,5 mm.
O 0
»β *
0 d e> O *
- 19 -
Nachstehend werden zwei konstruktive Ausfuhrungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einrichtung
beschrieben.
Fig. 1OA zeigt ein Mikrowellenheizgerät, bei dem
mit 1' eine Wand eines Gehäusekörpers 1 oder Hauptkörpers
„ mit la ein Mikrowellengenerator mit einer Magnetron-Rohre, die Mikrowellen mit einer Frequenz
von 2450 MHz erzeugt, mit Ib ein Wellenleiter zur
Übertragung der durch den Generator la erzeugten
Mikrowellen-Energie in eine Kammer des Herdes/ mit 2 eine Tür, die den Gehäusekörper 1 verschließt,
mit 3 eine Kammer des Gehäuses und mit 6 eine Wellenabsorbiereinrichtung oder ein Drosselraurn
15 bezeichnet ist,, Der Aufbau des Teils A der Fig. 1OA
ist ausführlicher in Fig. 1OB dargestellt. Zwischen der Tür 2 und der Wand 1' des Gehäuses verbleibt
ein schmaler unerwünschter Spalt, durch den Mikrowellenenergie in unerwünschter Weise austreten
kann.
Nach Fig» 1OB hat die Tür 2 einen Drosselraum längs der Seiten der rechteckigen Tür 2, und der
Drosselraum 6 ist der Wand 1' des Körpers 1 zugekehrt. Die Länge des Drosselraums 6 beträgt
etwa 1/4 der Wellenlänge. Die leitfähigen Wände 4 und 5 schließen den Drosselraum 6 ein, lassen
jedoch eine Öffnung oder einen Eingang 6" des Raums 6 frei. Der Eingang 6" ist mit einem Abdeckmittel
aus ferromagnetischem Material abgedeckt. Mit ist eine Dekorationsabdeckung aus Kunststoff,
mit 10 eine transparente Glasabdeckung„ mit 11 ein leitfähiges Netz", das zur Abschirmung
dient und in der Glasabdeckung 10 eingebettet ist, mit 12 eine Schraube zur Befestigung des
Drosselraums 6 an der Tür 2 und mit 13 eine
it
- 20 -
leitende elastische Feder bezeichnet, die am Körper 1 befestigt ist, so daß die Tür 2 elektrisch
mit dem Körper 1 in Kontakt steht, um einen Austritt der elektromagnetischen Energie zu verhindern.
Das eine Ende des Drosselraums 6 ist abgeschrägt, wie es in Fig. 1OB dargestellt ist, um es
dern Aufbau der Tür 2 anzupassen. Dieses abgeschrägte Ende des Drosselraums 6 bewirkt ebenfalls eine
Vergrößerung der Bandbreite. Die endgültige
Länge des Drosselraums 6 wird durch Versuche
(wiederholtes Abschneiden und Prüfen) ermittelt, so daß die Mittenfrequenz des Drosselraums 2450 MHz
und die Länge des Drosselraums 6 etwa 1/4 der Wellenlänge beträgt.
15
Mit 14 ist ein Abdeckmittel bezeichnet, das die Eingangsöffnung 6" des Drosselraums 6 abdeckt und
dessen Material dem der Probe Nr. 3 in der Tabelle I entspricht. Das eine Ende des Abdeckmittels 14
hat einen Haken 14a, in den das Ende der leitenden Wand 5 eingreift, und das andere Ende 14b erstreckt
sich über den Drosselraum 6 hinweg und steht mit dem Ende der Dekorationsabdeckung 9 in Eingriff.
Das Abdeckmittel 14 verläuft daher weitgehend parallel zur Wand 1' und verschließt den Eingang
des Drosselraums 6 und den angrenzenden Raum 6'. Der Raum 6' trägt ein Ferrit-Absorbierteil, wie
das bekannte Absorbierteil 7 nach Fig. 1. Bei dem Ausfuhrungsbeispiel nach Fig. 1OB wirkt der
den Raum 6· abschließende Verlängerungstell 14'
des Abdeckmittels 14 in ähnlicher Weise wie das bekannte Ferrit-Absorbierteil 7 nach Fig. 1.
Das Abdeckmittel des Drosselraums 6 und das Ferrit-Absorbierteil sind daher erfindungsgemäß einteilig
aus ferromagnetischem Material hergestellt.
Bei dieser Ausbildung wird das Mikrowellenleck (gestrichelte Linie in Fig. 10B) durch drei Mittel
verhindert. Zunächst verhindert die leitende Feder 13 zwischen der Tür 2 und dem Hauptkörper den
Austritt eines wesentlichen Teils der Mikrowellenenergie. Sodann wird der Austritt weiterer Mikrowellenenergie , welche die leitende Feder 13
passiert, im wesentlichen durch den Drosselraum verhindert. Sollte noch eine restliche Mlkrowellenenergie
den Drosselraum 6 passierens so wird ein derartiges Leck durch den Verlängerungsteil 14'
des Abdeckmittels 14 verhindert.
Die Fig. HA und HB seigen den Aufbau eines 15 zweiten Äusführungsbeispiels der Erfindung. Ein
wesentliches Unterscheidungsmerkmal des Ausführungs beispiels nach den Fig«, HA und HB gegenüber
dem Ausführungsbeispiel nach den Fig, 1OA und 1OB ist ein Vorsprung 14.,, der in den Drosselraum 6
an dessen Eingang ragt„ Wie FIg, 11 zeigt, sind
mehrere derartige Vorsprünge 14. in Abständen längs der Umfangsseiten der Tür 2 vorgesehen.
Jeder Vorsprung 14- v/irkt als Antenne, die Wellen in den Drosselraum leitet, so daß die Dämpfung
verbessert wirda wie es anhand der Fig. 8 und 9
beschrieben wurde. Die Höhe d des Vorsprungs > 14- beträgt vorzugsweise 2S5 mm.
Die Fig. 12A und 12B zeigen eine weitere Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 1OA und 1OB.
Ein besonderes Merkmal des Ausführungsbeispiels ; nach den Fig. 12A und 12B ist der Vorsprung
\ 14p, der in den durch die Wände 14 und 15 begrenz-
i ten zusätzlichen Raum 6! ragt. Dieser Vorsprung
35 14„ ist einteilig mit dem Abdeckmittel 14 ausgebil-
] det und besteht aus dem gleichen Material wie
- 22 -
das Abdeckmittel 14. Der Vorsprung 14 erstreckt sich praktisch Über die gesamte Länge aller
Seiten der Tür 2, wie es in Fig. 12B dargestellt ist. Der Vorsprung 14p nach Fig. 12A verbessert
die Absorbtionsfähigkeit des Verlangerungsteils
14' des Abdeckmittels 14 nach Fig. 1OB.
Die Fig. 13A und 13B stellen eine weitere Abwandlung dar. Das besondere Merkmal des AusfUhrungsbeispiels
nach den Fig. 13A und 13B ist das Vorhandensein sowohl der Vorsprünge 14.. des Ausführungsbeispiels
nach den Fig. HA und HB als auch der zweiten Vorsprünge 14„ des AusfUhrungsbeispiels
nach den Fig. 12A und 12B. Diese Vorsprünge 14- und 14p sind ebenfalls einteilig mit
dem Abdeckmittel 14 ausgebildet und aus dem gleichen Material wie das Abdeckmittel 14 hergestellt.
Da bei dem AusfUhrungsbeispiel nach den Fig. 13A und 13B beide Vorsprünge 14. und
142 vorgesehen sind, hat es auch sämtliche Wirkungen
des Ausfuhrungsbeispiels nach den Fig. HA, HB und des Ausführungsbeispiels nach den Fig.
12A.12B.
Das Abdeckmittel 14 und die VorsprUnge 14- und/oder 14„ können entweder ein einteiliges Bauteil, das
den Rand der Tür umschließt, oder getrennte Stücke sein, die den Rand der Tür umschließen.
Weitere Abwandlungen der dargestellten Ausführungsbeispiele sind ebenfalls möglich. So zeigt Fig.
14(a) eine Anordnung zur Befestigung oder Halterung des Abdeckmittels 14 durch das Ende 9a der Dekorationsabdeckung
9. Wenn das Abdeckmittel 14 den langgestreckten Vorsprung 14? aufweist, wird das
Abdeckmittel 14 ebenfalls durch Befestigung des Vorsprungs 14p mittels der beiden Wände des
Raums 6' gehalten.
' Fig. 14(b) zeigt ein AusfUhrungsbeispiel, bei dem
die leitende Wand 5 einen Stift 5a mit Rastfunktion
und das Abdeckmittel 14 ein Loch zur Aufnahme des
Stiftes 5a aufweist und das Abdeckmittel 14
durch den Stift und das Loch gehalten wird,
Alternativ kann das Abdeckmittel einen Stift mit
und das Abdeckmittel 14 ein Loch zur Aufnahme des
Stiftes 5a aufweist und das Abdeckmittel 14
durch den Stift und das Loch gehalten wird,
Alternativ kann das Abdeckmittel einen Stift mit
Rastfunktion und die Wand 5 ein Loch zur Aufnahme 10 des Stiftes aufweisen«,
Fig. 14(c) stellt ein AusfUhrungsbeispiel ohne \
zusätzlichen Raum 6" dar. In diesem Zusammenhang
sei darauf hingewiesen, daß die Ausführungsbeispie- !■
Ie nach den Fig. 10A5 IQB„ HA und HB den zusatz- ;
liehen Raum 6' nicht unbedingt benötigen»
Fig. 14(d) zeigt drei Ausfuhrungsbeispiele des ι
Vorsprungs 14^ der bei den AusfUhrungsbeispielen j
nach den Fig. HA5 HB8 13A und 13B vorgesehen j
ist« Der Querschnitt des Vorsprungs 14- nach ;
Fig. 14(d) kann im Falle (a) trapezförmig oder !
im Falle (c) dreieckförmig sein,, oder der Vorsprung ,
14. kann im Falle (b) ein kreisförmiger Stab sein. i
j
Bei dem Material des Abdeckmittels 14 kann es sich j
entweder um ein Gemisch aus Ferrit und Gummi oder j um ein Gemisch aus Ferrit und Kunststoff handeln.
30 Das Abdeckmittel 14 ist auf vier Seiten der
Tür vorgesehen. Die vier Abdeckmittel können einteilig oder getrennt sein, und jedes Abdeckmittel
für jede Seite kann an jeder Seite befestigt
sein.
35
35
Die Fig. 15A5 15B und 15C zeigen Ausführungsbei-
spiele der Anordnung des Drosselraums 6. Nach Fig. 15A ist der Drosselraum 6 so an der Tür 2
angeordnet, daß sein Eingang dem oberen Ende des Leckstroms zugekehrt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 15B ist der Eingang des Drosselraums 6 dem unteren Ende des Leckstroms zugekehrt,
und bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1OA bis 13B ist die Anordnung nach Fig. 15B
vorgesehen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach IQ Fig. 15C ist der Drosselraum 6 am Hauptkörper und
nicht an der Tür angeordnet. Diese alternativen Anordnungen des Drosselraums sind ebenfalls
günstig.
Wie schon erwähnt wurde, zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß das Abdeckmittel des Drosselraums
aus ferromagnetischem Material besteht und gleichzeitig als Staubschutz dient. Aufgrund
der Verwendung dieses magnetischen Materials für die Abdeckeinrichtung ist die vorliegende Wellendämpfungseinrichtung
besonders zum Dämpfen elektromagnetischer Energie geeignet, ohne daß sich ein komplizierter Aufbau des Drosselraums ergibt.
Ferner kann die Anzahl der Bauteile, aus der die
25 Wellenabsorbiereinrichtung hergestellt wird,
durch die Verwendung des einteiligen Abdeckmittels mit einem Vorsprung verringert werden.
Weitere Abwandlungen liegen im Rahmen der Erfindung.
Claims (1)
- Patentansprüche1. Wellenabsorbiereinrichtung für ein Mikrowellengerät j das einen Hauptkörper mit einer Öffnung und einer mit dem Hauptkörper verbundenen Tür zum Schließen der Öffnung aufweist, wobei ein5 Leckpfad zwischen der Tür und einer Wand desHauptkörpers verbleibt und die Wellenabsorbiereinrichtung einen Drosselraum (6) aufweist, der sich längs des Leckpfades erstreckt und eine Länge von etwa 1/4 der Wellenlänge und einen dem Leckpfad zugekehrten Eingang aufweist, dadurchgekennzeichnet, daß der Eingang des Drosselraums durch ein Abdeckmittel aus einem Gemisch aus einem ferromagnetischen und einem dielektrischen Material abgeschlossen ist und daß die Dielektrizitätskonstante des Materials des Abdeckmittels kleiner als 15 ist«,2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet „ daß der Wert von tan Op. , der gleich dem20 Verhältnis des imaginären Teils der komplexen Permeabilität des Materials des Abdeckmittels sum Sealteil dieser Permeabilität ist, größer als 0,5 ist.3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Abdeckmittel über den Eingang des Drosselraums längs des Leckpfades hinaus erstreckt, um Wellen durch das Material des Ab-5 deckmitteIs zu absorbieren.4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckmittel eine flache Platte ist.5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckmittel eine flache Platte mit einem Vorsprung ist, der in den Drosselraum ragt, und daß der Vorsprung einteilig mit der15 flachen Platte ausgebildet ist.ί 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-I net, daß das Abdeckmittel eine flache Platte mit: einem Vorsprung in einem äußeren Teil desι 20 Drosselraums zur Absorbierung von Wellen ist und! der Vorsprung einteilig mit der flachen Platte'< ausgebildet ist.ι 7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-25 net, daß das Abdeckmittel eine flache Platte miteinem ersten in den Drosselraum ragenden; Vorsprung und mit einem zweiten in einen äußeren1 Teil des Drosselraums ragenden Vorsprung ist.i 30 Q1 Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich-j net, daß der Vorsprung trapezförmig ist.; 9. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich-'■ net, daß der Vorsprung dreieckförmig ist.·' Il
O A-ΒΙΟ. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung kreisstabförmig
ist.5 11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Abdeckmittels ein Gemisch aus Ni-Mg-Zn-Ferrit und Chloroprengummi ist.12. Einrichtung nach Anspruch le dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Abdeckmittels ein Gemisch aus Mn-Zn-Ferrit und Chloroprengummi ist.13. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der flachen Platte
etv/a 2,5 ran beträgt,14ο Einrichtung nach Anspruch I9 dadurch gekennzeichnet» daß ein leitendes elastisches Mittel quer zum Leckpfad vorgesehen ist,, das einen
elektrischen Kontakt zwischen dem Hauptkörper und der Tür herstellt.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: TDK CORPORATION, TOKYO, JP |
|
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
8305 | Restricted maintenance of patent after opposition | ||
D4 | Patent maintained restricted | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |