專利名稱:一種微波爐電磁泄漏抑制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種防電磁輻射裝置,尤其涉及一種微波爐電磁泄漏的抑制裝置以及采用該裝置的方法。
背景技術(shù):
家用微波爐通過電控系統(tǒng)將AC220V交流電壓通過高壓變壓器和高壓整流器,轉(zhuǎn)換成4000V左右的直流電壓,送到微波磁控管產(chǎn)生2. 45GHz電磁波來加熱食物。微波能通過波導(dǎo)管后由攪波器均勻發(fā)散傳入爐腔里,并在金屬爐腔里形成多次反射,大部分反射波穿透食物達(dá)到加熱食物的目的。但是,通常在微波爐電控系統(tǒng)在產(chǎn)生微波發(fā)射過程中,涉及到高電壓電路、低電壓電路等電路之間的干擾和耦合,以及微波傳輸通道過程中部分電磁波通過殼體縫隙、爐腔孔洞等途徑向外泄漏或者干擾電控系統(tǒng),會導(dǎo)致元器間、線纜產(chǎn)生耦 合和干擾,以傳導(dǎo)方式向外泄漏,從而危害近距離微波爐使用者。目前,微波爐電磁泄漏的抑制方法主要包括1)實用新型專利201020191090. 4公開了ー種微波爐防輻射簾,包括簾布主體和固定裝置,簾布主體尺寸不小于微波爐門且采用防輻射材料,固定裝置設(shè)置于簾布主體的頂邊,用于將簾布主體固定在微波爐門上,能夠有效減少微博輻射;2)實用新型專利201020612943. 7公開了ー種微波爐防輻射柜,包括由硫酸鋇復(fù)合板制成的頂板、底板、背板、門板和兩個側(cè)板,頂板和背板上均設(shè)置有內(nèi)向傾斜的條形透氣孔;頂板、底板、背板和兩個側(cè)板均為固定連接,門板與側(cè)板為活動連接,該硫酸鋇復(fù)合板無污染,防輻射。3)發(fā)明專利200710059524. 8公開了ー種帶有雙重扼流腔的微波爐門框,將形成溝槽的外側(cè)邊向內(nèi)折曲凸出,將溝槽分成帶有兩個扼流腔的相互連通的兩個部分,扼流效果強,微波不易泄漏。以上微波爐電磁泄漏防輻射處理方法僅僅是単一性,一方面,對使用者在使用過程造成不便;另ー方面,不能全面的解決產(chǎn)品根源和全面防電磁泄漏,給使用者帶來一定的危害。因此急需ー種從根本上抑制了微波爐電磁泄漏的裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過采用輻射源采取隔離設(shè)計、對微波爐殼體縫隙、孔洞等微波泄漏屏蔽和改進殼體導(dǎo)電連續(xù)性措施,有效防止高、低電壓電路單元之間產(chǎn)生耦合和干擾,以及強電磁輻射源對高、低電壓電路單元的干擾從而提高了微波爐的安全性、減少了微波泄漏。本方面的技術(shù)方案是提供了ー種微波爐電磁泄漏抑制裝置,其特征在于,該裝置包括箱體縫隙屏蔽部件、箱體孔洞屏蔽金屬絲網(wǎng)、金屬隔離罩和金屬隔離墻;其中箱體縫隙屏蔽部件為單邊鋸齒型鈹銅簧片,所述單邊鋸齒型鈹銅簧片分別安裝于微波爐主體爐門邊緣上下兩導(dǎo)電面、微波爐主體后端邊緣上下兩導(dǎo)電面以及微波爐底蓋左右側(cè)導(dǎo)電面、微波爐主體爐門邊緣左右導(dǎo)電面、微波爐主體后端邊緣左右導(dǎo)電面;箱體孔洞屏蔽金屬絲網(wǎng)設(shè)置在電磁爐爐壁兩側(cè)圓孔區(qū)域;金屬隔離罩通過上端、底部的兩個螺孔與低電壓電路單元的裝配盒進行裝配,從而將金屬隔離罩覆蓋在低電壓電路單元外;
金屬隔離墻設(shè)置于微波發(fā)射傳輸通道未端的微波攪波器底部,當(dāng)微波爐處于工作狀態(tài)時,金屬隔離墻將微波發(fā)射傳通道和微波攪波器所發(fā)散的高頻電磁波進行屏蔽和反射損耗,從而使得高頻電磁波抑制在金屬隔離墻內(nèi)部。進ー步地,當(dāng)微波爐后殼與主體裝配時,微波爐后殼內(nèi)側(cè)壓接于微波爐主體各導(dǎo)電面上的單邊鋸齒型鈹銅簧片,從而減少兩者裝配的縫隙和縫隙長度,使整個微波爐箱體形成ー個導(dǎo)電連續(xù)性的屏蔽體。進ー步地,所述金屬隔離罩的材質(zhì)是鍍鋅鋼板,該金屬隔離罩的厚度為O. 8mm。進ー步地,所述金屬隔離墻邊緣形成折彎,金屬隔離墻的一個面與微波攪波器底部搭接。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明針對強電磁輻射、高低電壓電路單元、晶振等輻射源采了隔離設(shè)計,針對微波爐殼體縫隙、孔洞等微波泄漏途徑通過屏蔽和改進殼體導(dǎo)電連續(xù)性等電磁輻射抑制措施來抑制家用微波爐的微波泄漏,降低了對微波爐殼體縫隙屏蔽的 難度,抑制和減少了微波爐的90%高頻電磁波向外泄射,從而達(dá)到了防電磁泄漏的目的。
圖Ι-a本發(fā)明的微波爐上側(cè)和右側(cè)的單邊鋸齒型鈹銅簧片的示意圖;圖l_b為圖Ι-a局部放大圖;圖2_a為設(shè)置于本發(fā)明的微波爐下側(cè)和左側(cè)的單邊鋸齒型鈹銅簧片的示意圖;圖2-b為圖2-a局部放大圖;圖3微波產(chǎn)生示意圖;圖4_a金屬隔離罩示意圖;圖4-b為圖4-a局部放大圖;圖5為金屬隔離墻局部放大圖。其中1_單邊鋸齒簧片,2-微波爐主體,3-微波爐主體后端,4-爐門邊緣,5-微波爐外殼,6-微波爐底蓋,7-微波攪波器,8-微波爐底蓋左側(cè)導(dǎo)電面,9-變壓器,10-磁控管,11-風(fēng)扇,12-微波爐電控系統(tǒng),13-微波發(fā)射單兀,14-福射源,15-金屬隔離罩,16-高壓電路單元,17-低壓電路単元,18-微波發(fā)射傳輸通道,19-金屬隔離墻。
具體實施例方式因此,本發(fā)明對微波爐殼體縫隙、孔洞等微波泄漏途徑通過屏蔽、隔離等電磁輻射抑制措施來抑制家用微波爐的微波泄漏從而從根本上實現(xiàn)了防止泄漏的效果。由于微波爐的金屬外殼在加工過程中會存在一定加工誤差,導(dǎo)致外殼與微波爐腔體壓接時,殼體四周會存在一定的縫隙(約IOcm以上)。當(dāng)殼體縫隙長度大于6cm(微波波長的1/2)時,高電壓電路和低電壓電路之間產(chǎn)生干擾和耦合,共模電流或感應(yīng)電流流過時,其間阻抗較大,會產(chǎn)生壓降,壓降驅(qū)動成為天線的縫隙,微波就會通過縫隙大量泄漏,根據(jù)屏蔽效能計算理論,當(dāng)殼體縫隙長度為波長的1/2時將會開始產(chǎn)生衰減,即才具有屏蔽效能。若要降低微波輻射能量的90%,即要衰減20dB,則屏蔽體的縫隙要< 6mm才能滿足防止泄漏的要求。因此,本發(fā)明采用了以下的屏蔽方式。I)箱體縫隙屏蔽裝置
圖I-圖2所示,本發(fā)明優(yōu)選具有與其它接觸表面的電化學(xué)兼容性且能在多種環(huán)境中良好工作的單邊鋸齒型鈹銅簧片1,以帶背膠粘貼方式分別安裝在微波爐主體2的上下四處導(dǎo)電面和左右側(cè)六處導(dǎo)電面。其中,上下四處導(dǎo)電面單邊鋸齒型鈹銅簧片安裝位置包括安裝于微波爐主2爐門邊緣4上下兩導(dǎo)電面、微波爐主體后端3邊緣上下兩導(dǎo)電面;左右兩側(cè)導(dǎo)電面單邊鋸齒型鈹銅簧片安裝位置包括微波爐底蓋6左右側(cè)導(dǎo)電面、微波爐主體2爐門邊緣4左右導(dǎo)電面、微波爐主體后端3邊緣左右導(dǎo)電面,使微波爐主體左右兩側(cè)形成兩個“U”型結(jié)構(gòu)安裝六條單邊鋸齒型鈹銅簧片。
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綜上所述,當(dāng)微波爐后殼與主體裝配時,微波爐后殼內(nèi)側(cè)緊密壓接在微波爐主體2十處導(dǎo)電面上的單邊鋸齒型鈹銅簧片,減少兩者裝配的縫隙和縫隙長度,使整個微波爐箱體形成ー個導(dǎo)電連續(xù)性的屏蔽體,對微波爐箱體內(nèi)部各功能器件產(chǎn)生的電磁波通過導(dǎo)電連續(xù)性屏蔽體的多次反射和吸收損耗,抑制和減少了微波爐的90%電磁波向外泄射,從而達(dá)到了防電磁泄漏的目的。2)箱體孔洞屏蔽金屬絲網(wǎng)由于微波爐的屏蔽殼體不可能完全是密閉的,往往會涉及到通風(fēng)散熱或線纜輸入/輸出,箱體上開孔的電磁泄漏與孔的形狀、電磁波的頻率和距離、孔數(shù)量等因素有關(guān),如果孔洞設(shè)計不合理會嚴(yán)重影響屏蔽體的屏效。由于微波爐因為燒烤功能在爐腔頂部設(shè)計了約IOmm的孔,并在爐腔兩側(cè)有約3mm的通風(fēng)散熱孔;另外,爐腔板厚約O. 8mm,通過波導(dǎo)計算,其屏蔽效能約16dB,小于20dB。當(dāng)微波處于反復(fù)反射時,在爐壁表面有電流流過時,因為孔洞存在,感應(yīng)電流路徑發(fā)生變化,此時,變化后的感應(yīng)電流已不能全部抵消源電磁場,而使部分電磁場向屏蔽體外部泄漏,以及干擾電控系統(tǒng)。綜上分析,在確保微波爐具有良好的排熱、熱氣性能前提下,在爐壁兩側(cè)圓孔區(qū)域覆蓋了ー種具有在高熱、高濕、高油污等惡劣環(huán)境下使用的金屬絲網(wǎng)(約70目)實現(xiàn)孔洞泄漏的屏蔽,進一歩對通過圓孔泄漏的電磁波増加反射面,減少向電控系統(tǒng)或外部的輻射。3)金屬隔離裝置隔離設(shè)計主要對微波爐的強電磁輻射源或高度敏感電路等采取局部的屏蔽,降低強電磁輻射源對其他控制電路單元的干擾。微波爐的電控系統(tǒng)通常包括高壓電路、低壓電路及微波傳輸通道三部分。高壓變壓器次級繞組之后的電路為高壓電路,主要將市電AC220V通過高壓電容器、高壓變壓器、高壓ニ極管等器件轉(zhuǎn)換成4000V左右的直流電壓,送到微波磁控管產(chǎn)生
2.45GHz電磁波;高壓變壓器初級繞組之前至微波爐電源入口之間的電路為低壓電路,也包括了控制電路;控制電路主要包括低壓變壓器、保險管、熱斷路器保護開關(guān)、聯(lián)鎖微動開關(guān)、照明燈、晶振及功率分配器開關(guān)、轉(zhuǎn)盤電機、風(fēng)扇電機等。如圖3所不,為微波產(chǎn)生不意圖。變壓器9對磁控管10供電,磁控管10產(chǎn)生
2.45GHz的電磁波通過波導(dǎo)管后由攪波器7均勻發(fā)散傳入爐腔里。發(fā)射微波的方式可以有側(cè)面發(fā)射和底面發(fā)射。微波爐中還設(shè)置有風(fēng)扇11,對變壓器9和磁控管10進行冷卻。其中,根據(jù)場強儀探測,在控制電路中的低壓變壓器和晶振也是主要輻射干擾源之一。如圖4-a和4-b所示,本發(fā)明通過設(shè)置金屬隔離罩15防止輻射的泄漏。金屬隔離罩15為長方體。在金屬隔離罩15的上端和底部設(shè)置有螺孔。金屬隔離罩15通過上端、底部的兩個螺孔與低電壓電路單元的裝配盒進行裝配,將金屬隔離罩15覆蓋在低電壓電路單元外。金屬隔離罩15的材質(zhì)是鍍鋅鋼板,該材質(zhì)導(dǎo)電率高,具有良好的電磁屏蔽效能。該金屬隔離罩15與裝配盒接觸的縫隙無需特殊處理方式,僅需金屬表面接觸即可,達(dá)到良好的屏蔽效果。該金屬隔離罩15的厚度為O. 8_,該厚度可以在節(jié)省材料的基礎(chǔ)上達(dá)到良好的屏蔽效果。一方面通過金屬隔離罩15對低電壓電路單元中的晶振、繼電器等器件產(chǎn)生的電磁波進行屏蔽;另一方面,本發(fā)明針對低電壓電路單元(微電腦控制單元)通過使用金屬隔離罩15,防止了高電壓電路單元(變壓器升壓部件)對低電壓電路單元的干擾,以及防止微波發(fā)射傳輸通道18和微波攪波器7等發(fā)散高頻電磁波對低電壓電路單元的干擾,降低了對微波爐殼體縫隙屏蔽的難度。4)金屬隔離墻如圖5所示。本發(fā)明根據(jù)微波爐現(xiàn)有結(jié)構(gòu),設(shè)計出金屬隔離墻19通過螺釘或?qū)щ娿~箔安裝(粘貼、固定)在微波發(fā)射傳輸通道18未端的微波攪波器7底部,可以消除金屬 隔離墻19與微波攪波器7接觸的縫隙。該金屬隔離墻19邊緣形成折彎,使其與微波攪波器7底部搭接,以便更好地防輻射。該金屬隔離墻19的材質(zhì)為鍍鋅鋼板,該材質(zhì)導(dǎo)電率高,具有良好的電磁屏蔽效能。該金屬隔離墻19的厚度為O. 8_,該厚度可以在節(jié)省材料的基礎(chǔ)上達(dá)到良好的屏蔽效果。當(dāng)微波爐處于工作狀態(tài)時,隔離墻能有效地將微波發(fā)射傳通道和微波攪波器7所發(fā)散的高頻電磁波進行屏蔽和反射損耗,將高頻電磁波抑制在隔離墻內(nèi)部,防止高頻電磁波對低電壓電路單元、高電壓電路單元產(chǎn)生干擾。本發(fā)明降低了對微波爐殼體縫隙屏蔽的難度,抑制和減少了微波爐的90%高頻電磁波向外泄射,從而達(dá)到了防電磁泄漏的目的。據(jù)微波測泄儀測量結(jié)果分析(微波泄漏〈O. 2W/m2),該措施從系統(tǒng)整體上降低了輻射干擾源對高度敏感電路的干擾或抑制電磁輻射向外泄漏。
權(quán)利要求
1.ー種微波爐電磁泄漏抑制裝置,其特征在于,該裝置包括箱體縫隙屏蔽部件、箱體孔洞屏蔽金屬絲網(wǎng)、金屬隔離罩和金屬隔離墻;其中 箱體縫隙屏蔽部件為單邊鋸齒型鈹銅簧片(I),單邊鋸齒型鈹銅簧片(I)分別安裝于微波爐主體(2)爐門邊緣(4)上下兩導(dǎo)電面、微波爐主體后端(3)邊緣上下兩導(dǎo)電面以及微波爐底蓋(6 )左右側(cè)導(dǎo)電面、微波爐主體(2 )爐門邊緣(4 )左右導(dǎo)電面、微波爐主體后端(3 )邊緣左右導(dǎo)電面; 箱體孔洞屏蔽金屬絲網(wǎng)設(shè)置在電磁爐爐壁兩側(cè)圓孔區(qū)域; 金屬隔離罩(15)通過上端、底部的兩個螺孔與低電壓電路單元的裝配盒進行裝配,從而將金屬隔離罩(15)覆蓋在低電壓電路單元外; 金屬隔離墻(19)設(shè)置于微波發(fā)射傳輸通道(18)未端的微波攪波器(7)底部,當(dāng)微波爐處于工作狀態(tài)時,金屬隔離墻(19)將微波發(fā)射傳通道(18)和微波攪波器(7)所發(fā)散的高頻電磁波進行屏蔽和反射損耗,從而使得高頻電磁波抑制在金屬隔離墻(19)內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波爐電磁泄漏抑制裝置,其特征在于當(dāng)微波爐后殼與主體裝配吋,微波爐后殼內(nèi)側(cè)壓接于微波爐主體(2)各導(dǎo)電面上的單邊鋸齒型鈹銅簧片,從而減少兩者裝配的縫隙和縫隙長度,使整個微波爐箱體形成ー個導(dǎo)電連續(xù)性的屏蔽體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波爐電磁泄漏抑制裝置,其特征在于所述金屬隔離罩(15)的材質(zhì)是鍍鋅鋼板,該金屬隔離罩(15)的厚度為O. 8mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微波爐電磁泄漏抑制裝置,其特征在于所述金屬隔離墻(19)邊緣形成折彎,金屬隔離墻(19)的一個面與微波攪波器(7)底部搭接。
5.ー種微波爐電磁泄漏抑制方法,其特征在于,該方法采用了權(quán)利要求I所述的微波爐電磁泄漏抑制裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微波爐電磁泄漏抑制裝置,其特征在于,該裝置包括箱體縫隙屏蔽部件、箱體孔洞屏蔽金屬絲網(wǎng)、金屬隔離罩和金屬隔離墻;其中箱體縫隙屏蔽部件為單邊鋸齒型鈹銅簧片(1),箱體孔洞屏蔽金屬絲網(wǎng)設(shè)置在電磁爐爐壁兩側(cè)圓孔區(qū)域;金屬隔離罩(15)通過上端、底部的兩個螺孔與低電壓電路單元的裝配盒進行裝配,從而將金屬隔離罩(15)覆蓋在低電壓電路單元外;金屬隔離墻(19)設(shè)置于微波發(fā)射傳輸通道(18)末端的微波攪波器(7)底部,本發(fā)明降低了對微波爐殼體縫隙屏蔽的難度,抑制和減少了微波爐的90%高頻電磁波向外泄射,從而達(dá)到了防電磁泄漏的目的。
文檔編號F24C15/36GK102843799SQ20121029468
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者張偉, 馮偉, 朱安東, 于天榮, 郭林 申請人:安方高科電磁安全技術(shù)(北京)有限公司