微波炉微波泄漏问题的结构优化设计

微波炉微波泄漏问题的结构优化设计

刘广森

广东美的厨房电器制造有限公司 广东佛山 528000

摘要：在微波炉使用过程中，由于微波炉需依靠微波加热食物，部分人因缺少对微波炉的认识，认为使用微波炉将对人们的身体健康造成影响。目前，国家已经明确限制了微波炉的微波泄漏值来保护用户的安全，因此相关生产厂家必须找到解决微波炉微波泄漏问题的结构设计方法。

关键词：微波炉；微波泄漏问题；结构优化设计

1、微波炉的应用方法
  应用微波炉要遵循正确的方法：门安全联锁开关，保障正常的打开炉门，微波炉不能工作，如果把炉门关闭，可进行正常的工作；视屏窗，在视屏窗上面设置了金属屏蔽层，能够对于里面食物烹饪情况经网孔进行观察；通风口，其能够保障在烹饪期间，具有理想的通风性能；转盘支承，可以对于玻璃转盘进行带动，使其具有转动；玻璃转盘，容器上面装好食物在转盘上放置，在加热的过程中进行转动转盘，均匀的烹饪食物；控制板，能够对于各档烹饪进行有效的控制；炉门开关，开启以后会打开炉门。

2、造成微波炉微波泄漏的原因
　　（1）生产中因为模具老化，门齿角度容易少于90°，需要产线调整。（2）微波泄露和门系统铰链强度有关，强度弱拉不紧门导致间隙过大漏波，强度太大会造成消费者用大力才可以打开。（3）微波泄露和联锁系统设计有关，微动开关动作顺序没达到设计值会造成门拉开间隙微波继续工作不断电。（4）门体泄漏主要是因为用户需要通过门体的开关来满足取放食物的需求，门体关闭时门体与腔体之间会存在间隙。根据微波特性及经验，间隙在大于0.6mm时微波就会通过间隙向外泄漏，最终造成微波泄漏的问题，

3、微波炉结构优化设计

3.1微波源的防泄漏
　　由磁控管和波导管构成了微波发生源路径系统，磁控管是微波发生器，是产生微波的源头。通常磁控管的泄漏可能发生在灯丝（阴极）插头和天线处。灯丝插头处都装有LC滤波器，对微波和谐波进行抑制，但串心电容质量差会影响抑制效果，要求磁控管结构的设计上满足防泄漏要求。波导口与磁控管的弹性铜丝编织网接触不良，将引起严重的微波泄漏。可以在磁控管安装板的微波能馈入口的结构设计上采取外翘的措施。安装时只需将微波馈入口翘边和垫圈压紧，由于金属对微波具有反射作用，这样就防止微波从缝隙处泄漏出去。组装时要求波导管的安装平面平整，确保无间隙装配。

3.2炉腔接合部缝合、焊接以及开口部的密封性能分析
  对于金属对微波产生的良好屏蔽、反射的功效进行充分利用，诸多的金属片进行缝合以及焊接炉腔，最终构建起微波谐振。一旦具有不达标的密封性能情况下，则会产生不同程度的微波泄漏情况。所以，需要加以防范控制。
  首先，在炉腔接合部缝合以及焊接的密封性能方面，炉腔的构成涵盖四块金属板，炉腔的左右面以及下面，是以U形板构成，前板、上盖板以及后盖板由另外三块板构成。在板块之间的连接部位，是常常引发微波泄漏问题的部位。因此，应该严格地密闭连接的部位，便能够有效地减少或者避免出现泄漏问题。主要是应用点焊和铆接举措，严格的板块结合，具有良好的密封性。

实施设计期间，科学的控制翻边部的点焊间距，通常是掌握在λ/2之内，使得衰减最有效的提升。另外，波导管以及腔体翻边，经点焊接合的方式，也会明显地减少间距及翻边宽度接合部的泄漏量。其次，在炉腔冲孔以及开口部的密封性能方面上，全部的炉腔与炉门构建起统一整体，微波在炉腔中能够经灯泡照明部位、吸排气口、门上的冲孔部位泄漏到外面。而且冲孔部位微波泄漏正相关于孔径以及孔间距等，并且呈负相关于板厚度。如果频率较高，则会大大的提升泄漏量。实践经验显示，应该让通风口部位在4mm直径之内的范围，一旦直径较大，则易引发泄漏问题。另外，小孔也能够对于微波形成良好的截止功效，并且与之有关的因素包括孔径和钢板厚度，需要注意的就是，掌握开孔比在35%之内为宜。
  3.3炉门的密封设计策略
  3.3.1炉门的扼流构造设计

在考虑防止泄漏时，必须同时考虑降低产生附加热量，因此防泄漏元件应尽可能是无耗的电抗系统。依据传输线终端短路阻抗变换原理，在微波炉的金属门四周设有抗流槽结构，抗流槽是在门内设置的一条异型槽结构，并使其槽口（炉门外开口）到槽内短路面的距离为λ/4（约31mm,λ是微波的波长），它具有引导微波反转相位的作用；在抗流槽入口处，微波会被它逆向的反射波抵消，炉门口处呈很高的阻抗，炉腔内的微波被阻挡，不能从门缝处逸出。

（1）基本扼流（λ/4扼流）

基本扼流为使阻抗反转，λ/4的距离是必须的。将与炉腔前板相对的炉门处设计为扼流槽，形成一个短路波导。通常，扼流槽深d=30mm，宽g2=20mm，炉门与炉腔前板间隙gl

（2）小型扼流齿（不满λ/4的扼流）

如果产品的可视窗增大、机体缩小将推进小型扼流齿的开发，将小型导波扼流圈商品化，就需要采用小型扼流构造来防止微波泄漏。可以采用钣金翻折，设置两层的扼流槽，钣金用点焊固定。各种微波炉扼流槽的位置形状和尺寸不尽相同，但基本原理是一样的。扼流槽横向开周期性微缝，可抑制高次谐波，减少对高频信号的干扰。

3.3.2炉门的制造工艺和装配工艺
  制造工艺中，必须要确保微波炉炉门具有良好的平整性，并且如果平面产生扭曲的问题，则能够大大地增加泄漏问题。主要的应对方案就是，整形已经焊好的门板以后，达到标准再进行安装。而且装配炉门时，禁止产生歪斜的情况，应该提升门密封面与前板接触面积。防止炉门与前板部位拉过紧状态，一旦于微波炉上扳撬以及敲打门密封面，则会使得损伤的程度增加，导致炉腔内出现异常的驻波问题，增加微波泄漏量。在实施全新型硅系特殊耐热涂料以后，将其在门上进行涂刷，能够防止黑色搪瓷处理堵塞透视窗网孔的不良问题。
  3.3.3应用吸收微波能量材料和设计炉门双重联锁开关
  吸收微波能量材料的使用。实际上，通过门臂座用弹簧将门拉紧而使门在关闭时能完全紧贴炉子前板是非常困难的。因为门与前板的间隙处的微波状态比较复杂，即使有扼流构造也不能完全遮蔽，还有微量的微波泄漏，因此需要采取额外的遮蔽措施。可以在狭缝处装上含Ni-Cu--Zn系带有磁性的、铁氧体含量不超过50%的铁氧体橡胶（薄片状）制作门封条来吸收高频。

通过炉门双重联锁开关的设计防止微波泄漏。不设计使门在不经意间被打开的门钩构造。设计时在炉门的活动边，上下分别安装两个门钩，电路中由两个常开微动开关和一个双向微动开关组成炉门双重联锁开关。当炉门关闭时，两碰钩分别触动三个微动开关，使电路接通，再选定烹调时间使定时器接触开关闭合，整个电路才处于待命状态。炉门只要没有紧闭，电路总是开路，切断电源，停止磁控管工作。

参考文献：

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