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EP3701771B1 - Tür für ein haushalts-mikrowellengerät - Google Patents

Tür für ein haushalts-mikrowellengerät Download PDF

Info

Publication number
EP3701771B1
EP3701771B1 EP18782724.1A EP18782724A EP3701771B1 EP 3701771 B1 EP3701771 B1 EP 3701771B1 EP 18782724 A EP18782724 A EP 18782724A EP 3701771 B1 EP3701771 B1 EP 3701771B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
door
micrometres
microholes
lattice
microwave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP18782724.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3701771A1 (de
Inventor
Wojciech Gwarek
Markus Kuchler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP3701771A1 publication Critical patent/EP3701771A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3701771B1 publication Critical patent/EP3701771B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/6414Aspects relating to the door of the microwave heating apparatus
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/76Prevention of microwave leakage, e.g. door sealings
    • H05B6/766Microwave radiation screens for windows

Definitions

  • the invention relates to a door for a household microwave oven, comprising at least one perforated, electrically conductive grid, in particular a metal grid, covering a viewing opening of the door and having a plurality of micro-holes arranged in a regular pattern.
  • the invention also relates to a household microwave oven with such a door.
  • the invention is particularly advantageously applicable to standalone household microwave ovens and ovens with a microwave function.
  • US 3679855 A , DE 32 31 516 A1 and EP 0 042 616 B1 disclose a door for a microwave oven having a stand-alone perforated metal grille covering a viewing opening of the door and having a plurality of round holes arranged in a regular pattern.
  • WO 2016/179317 A1 discloses a shield for a viewing opening of a door of a microwave oven in the form of a metallic net.
  • DE 39 23 734 C1 , DE 103 072 17 A1 reveal glass windows for microwave oven doors coated with a thin film shielding made of, for example, aluminum, copper, tin, tin oxide, carbon nanotubes, etc.
  • DE 102 014 23 A1 discloses an electrically conductive coating in the visible area as a shield, wherein the coating is strip-shaped or diamond-shaped.
  • Shielding grilles for aircraft windows made of metal-coated polyester fibers are made of US 2014/0319276 A1 known.
  • EP 0 503 899 B1 discloses a microwave shield for a viewing opening of a microwave oven door in the form of a layered grid.
  • the thickness of the grid is approximately 0.2 micrometers.
  • JP S54 179960 U discloses a cooking chamber wall of a microwave oven with an additional oven function. Holes with outward-facing ridges are incorporated into the cooking chamber wall, which have a rectangular, in particular square, basic shape with rounded corners.
  • the metal grids commonly used in household microwave ovens have round holes arranged in a triangular pattern, with a diameter of approximately 1.5 mm and a pitch of approximately 2.5 mm.
  • a door for a household microwave oven comprising at least one perforated electrically conductive grid which covers a viewing opening of the door and has a plurality of micro-holes arranged in a regular pattern, wherein the micro-holes have a rectangular basic shape with rounded corners.
  • This door offers the advantage of keeping microwave losses in the shielding particularly low, maintaining good optical transparency for a frontal viewer and very good attenuation against microwave penetration.
  • the rounded corners reduce the electrical current density induced by microwaves there compared to a pointed or sharp corner, thereby reducing microwave losses.
  • This also has the advantage of increasing the reliability of an electrical connection across different areas of the grid. This, in turn, prevents an aging-related reduction in the shielding effect.
  • Microholes can generally be understood as holes with a width (e.g., represented by a diameter or edge length) in the submillimeter range.
  • the grid can basically be an independent, e.g. prefabricated grid.
  • the grid is a metal grid.
  • the metal grid can be made entirely of metal such as steel, aluminum, and/or copper, etc., or it can be metal-coated.
  • the metal can be or comprise steel, aluminum, and/or copper (e.g., in the form of a mixture or alloy).
  • the use of a metal grid offers the advantage that the microholes can be produced with low manufacturing effort and with particular precision.
  • the grid can be made of carbon nanotubes or another electrically conductive material, e.g., carbon nanotubes, electrically conductive ceramic, etc.
  • the door's viewing opening can be covered by just one grille or by several grilles arranged one behind the other.
  • the door's viewing opening can in particular be covered by two grilles, which are arranged, for example, on a front and a back of a viewing window. If there are several grilles, their micro-holes are advantageously arranged one behind the other to maintain good transparency. It is also advantageous if the micro-holes of several grilles have the same shape and/or size. It is particularly advantageous if the several grilles have identically shaped and arranged micro-holes or patterns.
  • a rectangular basic shape can be understood as a shape that is rectangular except for the rounded corners.
  • a further development is that the rectangular basic shape is a square basic shape, which allows for a particularly even distribution of the current density in the grid.
  • the at least one perforated grid is a layer applied to a transparent door pane.
  • a particularly thin grid in particular a metal grid.
  • a layered metal grid advantageously consists of aluminum and/or copper or alloys thereof in order to to achieve a particularly low ohmic resistance, which in turn is advantageous for good shielding performance and low losses.
  • the grid is in the form of a printed electrically conductive paint.
  • the grille is a micro-contact printed grille or has been applied using micro-contact printing.
  • Micro-contact printing offers the advantage that micrometer-sized patterns can be easily applied to the door glass. This can advantageously be done without the use of a clean room.
  • Using a single "master" stamp multiple identical stamps can be produced. The stamps can be used many times to produce prints with very little wear. Furthermore, very little energy is consumed to produce the prints.
  • the grating is a vapor-deposited grating.
  • CVD or PVD processes for example, can be used for application.
  • the grating is a sputtered grating. This can be applied using, for example, magnetron sputtering. Magnetron sputtering can use a guided beam or a mask to apply the grating.
  • an electrically conductive pattern can be first applied to a door pane, and then, if necessary, its layer thickness can be increased, e.g., through electroless electroplating.
  • the materials used for microcontact printing and electroplating can differ.
  • the grid can consist almost entirely of the electroplated material.
  • the door pane can be a glass pane or a plastic pane.
  • the specified radius of the rounded corners lies between 7 micrometers and 15 micrometers. This has been found to be a value range that is particularly advantageous for reducing local current density peaks in the corners. and at the same time keep the area of the micro-holes large for good transparency.
  • the cumulative layer thickness of the at least one perforated grid is between 2 micrometers and 5 micrometers. This embodiment is based on the finding that layer thicknesses of more than five micrometers significantly reduce the precision of the micro-holes. This, in turn, impairs a targeted, uniform reduction of current density peaks and can lead to local fluctuations in optical transparency. On the other hand, it has been shown that with cumulative layer thicknesses of less than two micrometers, the ohmic resistance drops to such an extent that losses in the grid and/or leakage of microwaves through the grid increase significantly.
  • a “cumulative" layer thickness refers to the layer thickness of exactly one microwave-shielding grid. If several microwave-shielding grids are arranged one behind the other in the front view of the door, the “cumulative" layer thickness refers to the added or combined layer thickness of all grids.
  • the at least one perforated grating is precisely a grating whose layer thickness is between 2.5 micrometers and 5 micrometers. This results in the advantages described above for precisely one grating.
  • a layer thickness between 2.5 micrometers and 5 micrometers may be particularly advantageous.
  • a layer thickness of approximately three micrometers may be particularly advantageous.
  • the at least one perforated grille has several grilles arranged one behind the other when viewed from the front of the door, the cumulative layer thickness of which lies between 2 micrometers and 5 micrometers.
  • One embodiment includes the microholes being arranged in a rectangular matrix. This offers the advantage that particularly low current density peaks can be achieved.
  • a rectangular matrix can be understood, in particular, as an arrangement in which the microholes are arranged uniformly along imaginary rows and columns extending rectangularly thereto. The microholes in adjacent rows or columns exhibit no longitudinal offset from one another—in contrast to a triangular pattern, for example.
  • the rectangular matrix shape can, in particular, be a square matrix shape in which the spacing between the rows and columns, or between the microholes along the columns and rows, is equal. This advantageously results in a particularly uniform distribution of the current density in the grid.
  • the particularly uniform distribution of the current density in the grid is also supported by the fact that the edges of the micro-holes run parallel to the rows and columns, i.e. they are not arranged in the pattern like rhombuses.
  • the width of the strip regions of the grid delimiting the microholes is at least three times, in particular at least four times, the thickness of the grid. This provides the advantage that a particularly uniform width of the strip regions of the grid can be achieved, which further reduces an inhomogeneous current density distribution in the strip regions and thus the risk of damage to the grid.
  • a "strip region" of the grid can be understood, in particular, as a material strip of the grid with parallel, straight longitudinal sides, the longitudinal sides of which border the microholes.
  • the width of the material strip corresponds, in particular, to the nearest distance between directly adjacent microholes in adjacent rows or columns of the matrix pattern. In a rectangular matrix pattern, the width of the material strips of the columns (“vertical" material strips) and the width of the material strips of the rows (“horizontal” material strips) can differ. In a square matrix pattern, their widths are the same.
  • This design is particularly advantageous in conjunction with a cumulative layer thickness between 2 micrometers and 5 micrometers, since with larger layer thicknesses and correspondingly larger microholes, the leakage of microwaves through the grating increases again. The reason for this may be that a higher conductivity of the grating cannot compensate for the increased permeability of the grating to microwaves due to larger microholes.
  • the width of the striped areas of the grid is no more than five times, and in particular no more than four times, the thickness of the grid. This offers the advantage of particularly high transparency.
  • the microholes have an edge length between 30 micrometers and 100 micrometers, in particular between 40 micrometers and 75 micrometers.
  • Such an edge length enables good transparency, particularly across the entire optical spectrum. Shorter edge lengths can, for example, lead to noticeable refraction of light at the edges of the microholes. Longer edge lengths can lead to a loss of image homogeneity.
  • An edge length can be understood, in particular, as the full height or width of the microholes.
  • the task is further solved by a viewing window as described above.
  • Fig.1 shows a front view of a section of a door 1 of a microwave oven G according to the invention, with a viewing window 2 in the form of, for example, a transparent plastic or glass pane 3, which is coated on one surface with a perforated metal grid 4 in layer form.
  • the metal grid 4 can be made of, for example, aluminum or copper.
  • the metal grid 4 has microholes 5 arranged in a regular square matrix pattern for its perforation.
  • the microholes 5 have a square basic shape with rounded corners.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electric Ovens (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Tür für ein Haushalts-Mikrowellengerät, aufweisend mindestens ein perforiertes elektrisch leitfähiges Gitter, insbesondere Metallgitter, das eine Sichtöffnung der Tür bedeckt und mehrere in einem regelmäßigen Muster angeordnete Mikrolöcher aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein Haushalts-Mikrowellengerät mit einer solchen Tür. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf eigenständige Haushalts-Mikrowellengeräte und Backöfen mit Mikrowellenfunktion.
  • Beispielsweise US 3679855 A , DE 32 31 516 A1 und EP 0 042 616 B1 offenbaren eine Tür für ein Mikrowellengerät, die ein eigenständiges perforiertes Metallgitter aufweist, das eine Sichtöffnung der Tür bedeckt und mehrere in einem regelmäßigen Muster angeordnete Rundlöcher aufweist.
  • WO 2016/179317 A1 , US 4010343 A oder EP 2 020 827 B1 offenbaren eine Abschirmung für eine Sichtöffnung einer Tür eines Mikrowellengeräts in Form eines metallischen Netzes.
  • DE 39 23 734 C1 , DE 103 072 17 A1 offenbaren Glasfenster für Türen von Mikrowellengeräten, die mit einer Dünnfilm-Abschirmung z.B. aus Aluminium, Kupfer, Zinn, Zinnoxid, Kohlenstoff-Nanoröhrchen usw. beschichtet sind.
  • DE 102 014 23 A1 offenbart eine elektrisch leitende Beschichtung in dem Sichtbereich als Abschirmung, wobei die Beschichtung streifenförmig oder rautenförmig ausgebildet ist.
  • Abschirmgitter für Flugzeugfenster aus metallbeschichteten Polyesterfasern sind aus US 2014/0319276 A1 bekannt.
  • EP 0 503 899 B1 offenbart eine Mikrowellenabschirmung für eine Sichtöffnung einer Tür eines Mikrowellengeräts in Form eines schichtartigen Gitters. Die Dicke des Gitters beträgt ca. 0,2 Mikrometer.
  • JP S54 179960 U offenbart eine Garraumwandung eines Mikroellengeräts mit zusätzlicher Backofenfunktion. In die Garraumwandung sind Löcher mit nach außen gerichteten Graten eingebracht, welche eine rechteckige, insbesondere quadratische, Grundform mit abgerundeten Ecken aufweisen.
  • Zumeist verwendete Metallgitter bei Haushalts-Mikrowellengeräten weisen in einem Dreiecksmuster angeordnete Rundlöcher auf, die einen Durchmesser von ca. 1,5 mm aufweisen und mit einem Pitch von ca. 2,5 mm angeordnet sind.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine mikrowellendichte Abschirmung für eine Sichtöffnung einer Tür eines Mikrowellengeräts bereitzustellen, welche eine besonders vorteilhafte Kombination der Eigenschaften: Verhinderung eines Austretens von Mikrowelllenstrahlung aus der Sichtöffnung, Geringhaltung von Mikrowellenverlusten in der Abschirmung und gute optische Sichtbarkeit durch die Abschirmung hindurch vereint.
  • Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Tür für ein Haushalts-Mikrowellengerät, aufweisend mindestens ein perforiertes elektrisch leitfähiges Gitter, das eine Sichtöffnung der Tür bedeckt und mehrere in einem regelmäßigen Muster angeordnete Mikrolöcher aufweist, wobei die Mikrolöcher eine rechteckige Grundform mit abgerundeten Ecken aufweisen.
  • Diese Tür ergibt den Vorteil, dass Mikrowellenverluste in der Abschirmung besonders gering gehalten werden und eine gute optische Transparenz für einen Betrachter in Frontansicht und eine sehr gute Dämpfung gegen einen Durchlass von Mikrowellen beibehaltbar ist. Die abgerundeten Ecken bewirken dabei, dass dort im Vergleich zu einer spitzen oder scharfen Ecke eine durch die Mikrowellen induzierte elektrische Stromdichte verringert wird, wodurch Mikrowellenverluste verringert werden. Auch ergibt sich so der Vorteil, dass eine Zuverlässigkeit einer elektrischen Verbindung über verschiedene Bereiche des Gitters hinweg erhöht wird. Dies wiederum verhindert eine alterungsbedingte Verringerung der Abschirmwirkung.
  • Die abgerundeten Ecken können auch als definierte Radien bezeichnet werden, da die Rundungen mit mindestens einem vorgegebenen Radius eingebracht oder hergestellt werden.
  • Die Perforation des Gitters wird durch die Mikrolöcher bewirkt. Unter Mikrolöchern können allgemein Löcher verstanden werden, die eine Breite (z.B. dargestellt durch einen Durchmesser oder eine Kantenlänge) im Submillimeterbereich aufweisen.
  • Das Gitter kann grundsätzlich als selbstständiges, z.B. vorgefertigtes Gitter vorliegen.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass das Gitter ein Metallgitter ist. Das Metallgitter kann ganz aus Metall wie Stahl, Aluminium und/oder Kupfer usw. bestehen oder metallbeschichtet sein. Das Metall kann z.B. Stahl, Aluminium und/oder Kupfer sein oder aufweisen (z.B. in Form einer Mischung oder Legierung). Die Verwendung eines Metallgitters ergibt den Vorteil, dass die Mikrolöcher mit geringem Herstellungsaufwand und besonders präzise erzeugbar sind. Alternativ kann das Gitter aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen oder einem anderen elektrisch leitfähigen Material bestehen, z.B. aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen, elektrisch leitfähiger Keramik usw.
  • Die Sichtöffnung der Tür kann von genau einem Gitter oder von mehreren hintereinander angeordneten Gittern bedeckt sein. Die Sichtöffnung der Tür kann insbesondere von zwei Gittern bedeckt sein, die z.B. an einer Vorderseite und an einer Rückseite einer Sichtscheibe angeordnet sind. Bei Vorhandensein mehrerer Gitter sind deren Mikrolöcher zur Aufrechterhaltung einer guten Durchsichtbarkeit vorteilhafterweise hintereinander überdeckend angeordnet. Auch ist es vorteilhaft, wenn die Mikrolöcher mehrerer Gitter die gleiche Form und/oder Größe aufweisen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die mehreren Gitter identisch geformte und angeordnete Mikrolöcher bzw. Muster aufweisen.
  • Unter einer rechteckigen Grundform kann eine Form verstanden werden, die bis auf die abgerundeten Ecken eine rechteckige Form ist. Es ist eine Weiterbildung, dass die rechteckige Grundform eine quadratische Grundform ist, was eine besonders gleichmäßige Verteilung der Stromdichte in dem Gitter ermöglicht.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass das mindestens eine perforierte Gitter eine auf eine durchsichtige Türscheibe aufgebrachte Schicht ist. Dies ermöglicht die Bereitstellung eines besonders dünnen Gitters, insbesondere Metallgitters. Ein schichtartiges Metallgitter besteht vorteilhafterweise aus Aluminium und/oder Kupfer oder Legierungen davon, um einen besonders geringen ohmschen Widerstand zu erlangen, was wiederum für eine gute Abschirmleistung und geringe Verluste vorteilhaft ist.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass das Gitter in Form einer aufgedruckten elektrisch leitfähigen Farbe vorliegt.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass das Gitter ein mikrokontaktbedrucktes Gitter ist bzw. mittels einer Mikrokontaktbedruckung aufgebracht worden ist. Die Mikrokontaktbedruckung ergibt den Vorteil, dass mikrometergroße Muster einfach auf die Türscheibe aufbringbar sind. Dies kann vorteilhafterweise ohne Verwendung eines Reinraums durchgeführt werden. Mittels eines einzigen "Master"-Stempels können mehrfache identische Stempel hergestellt werden. Die Stempel können mit sehr geringer Abnutzung viele Male zur Herstellung von Bedruckungen verwendet werden. Zudem wird zur Herstellung der Bedruckungen nur wenig Energie verbraucht.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass das Gitter ein dampfabgeschiedenes Gitter ist. Dabei können zur Aufbringung z.B. CVD- oder PVD-Verfahren verwendet werden.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass das Gitter ein aufgesputtertes Gitter ist. Dabei kann zur Aufbringung z.B. ein Magnetronsputtern verwendet werden. Das Magnetronsputtern kann einen geführten Strahl oder eine Maske verwenden, um das Gitter aufzubringen.
  • Bei der Mikrokontaktbedruckung kann insbesondere zunächst ein elektrisch leitfähiges Muster auf eine Türscheibe aufgebracht werden und bei Bedarf folgend dessen Schichtdicke erhöht werden, z.B. durch außenstromlose Galvanisierung. Dabei können sich die Materialien der Mikrokontaktbedruckung und der Galvanisierung unterscheiden. Insbesondere kann das Gitter praktisch nur aus dem galvanisch aufgebrachten Material bestehen.
  • Die Türscheibe kann eine Glasscheibe oder eine Kunststoffscheibe sein.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass der vorgegebene Radius der abgerundeten Ecken zwischen 7 Mikrometern und 15 Mikrometern liegt. Dies hat sich als ein Wertebereich ergeben, der besonders vorteilhaft ist, um lokale Stromdichtespitzen in den Ecken zu verringern und gleichzeitig eine Fläche der Mikrolöcher für eine gute Durchsichtigkeit groß zu halten.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass eine kumulierte Schichtdicke des mindestens einen perforierten Gitters zwischen 2 Mikrometern und 5 Mikrometern liegt. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich bei Schichtdicken von mehr als fünf Mikrometern eine Präzision der Einbringung der Mikrolöcher merklich verringert. Dies wiederum verschlechtert eine gezielte, einheitliche Verringerung der Stromdichtespitzen und kann zu lokalen Schwankungen in der optischen Durchsichtbarkeit führen. Andererseits hat es sich gezeigt, dass bei kumulierten Schichtdicken von weniger als zwei Mikrometern der ohmsche Widerstand so weit sinkt, dass sich Verluste in dem Gitter und/oder eine Leckage von Mikrowellen durch das Gitter hindurch merklich erhöhen.
  • Unter einer "kumulierten" Schichtdicke wird bei Vorhandensein genau eines mikrowellenabschirmenden Gitters dessen Schichtdicke verstanden. Sind in Frontansicht auf die Tür mehrere hintereinander angeordnete mikrowellenabschirmende Gitter vorhanden, wird unter der "kumulierten" Schichtdicke die addierte oder gemeinsame Schichtdicke aller Gitter verstanden.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass das mindestens eine perforierte Gitter genau ein Gitter ist, dessen Schichtdicke zwischen 2,5 Mikrometern und 5 Mikrometern liegt. Dies ergibt die oben beschriebenen Vorteile für genau ein Gitter. Für ein einzelnes Schichtgitter aus Kupfer kann z.B. eine Schichtdicke zwischen 2,5 Mikrometern und 5 Mikrometern besonders vorteilhaft sein. Für ein einzelnes Schichtgitter aus Aluminium kann z.B. eine Schichtdicke von ca. drei Mikrometern besonders vorteilhaft sein.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass das mindestens eine perforierte Gitter mehrere in Frontansicht auf die Tür hintereinander angeordnete Gitter aufweist, deren kumulierte Schichtdicke zwischen 2 Mikrometern und 5 Mikrometern liegt. Dies ergibt die oben beschriebenen Vorteile für mehrere Gitter. Insbesondere können bei Vorhandensein zweier Gitter diese jeweils eine Schichtdicke von einem Mikrometer aufweisen. Dennoch bleibt die obere Grenze von fünf Mikrometern bestehen, z.B. aufgrund von Herstellungstoleranzen bei der Positionierung der Gitter auf einer Sichtscheibe, die zu einem seitlichen Versatz der Gitter zueinander führen können, was wiederum eine optischen Durchsichtbarkeit verschlechtert.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass die Mikrolöcher in einer rechteckigen Matrixform angeordnet sind. Dies ergibt den Vorteil, dass besonders geringe Stromdichtespitzen erreichbar sind. Unter einer rechteckigen Matrixform kann insbesondere eine Form einer Anordnung verstanden werden, bei der die Mikrolöcher gleichförmig entlang von gedachten Zeilen und dazu rechteckig verlaufenden Spalten angeordnet sind. Die Mikrolöcher benachbarter Zeilen oder Spalten weisen - beispielsweise im Gegensatz zu einem Dreiecksmuster - keinen Längsversatz zueinander auf.
  • Die rechteckige Matrixform kann insbesondere eine quadratische Matrixform sein, bei der ein Abstand der Zeilen und Spalten bzw. der Mikrolöcher entlang der Spalten und entlang Zeilen gleich ist. Dies bewirkt vorteilhafterweise eine besonders gleichmäßige Verteilung der Stromdichte im Gitter.
  • Die besonders gleichmäßige Verteilung der Stromdichte im Gitter wird auch dadurch unterstützt, dass die Kanten der Mikrolöcher insbesondere parallel zu den Zeilen und Spalten verlaufen, also in dem Muster nicht nach Art von Rhomben angeordnet sind.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass eine Breite von die Mikrolöcher begrenzenden Streifenbereichen des Gitters mindestens dreimal, insbesondere mindestens viermal, so groß ist wie eine Dicke des Gitters. Dies ergibt den Vorteil, dass eine besonders gleichmäßige Breite der Streifenbereiche des Gitters erreichbar ist, was eine inhomogene Stromdichteverteilung in den Streifenbereichen und damit eine Gefahr einer Beschädigung des Gitters noch weiter reduziert. Unter einem "Streifenbereich" des Gitters kann insbesondere ein Materialstreifen des Gitters mit parallelen, geradlinigen Längsseiten verstanden werden, dessen Längsseiten an die Mikrolöcher grenzen. Die Breite des Materialstreifens entspricht insbesondere einem nächsten Abstand direkt benachbarter Mikrolöcher benachbarter Zeilen oder Spalten des Matrixmusters. In einem rechteckigen Matrixmuster können sich die Breite der Materialstreifen der Spalten ("vertikale" Materialstreifen) und die Breite der Materialstreifen der Zeilen ("horizontale" Materialstreifen) unterscheiden. In einem quadratischen Matrixmuster ist deren Breite gleich.
  • Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit der kumulierten Schichtdicke zwischen 2 Mikrometern und 5 Mikrometern, da bei größeren Schichtdicken und entsprechend vergrößerten Mikrolöchern die Leckage von Mikrowellen durch das Gitter wieder ansteigt. Der Grund dafür kann darin liegen, dass eine höhere Leitfähigkeit des Gitters eine erhöhte Durchlässigkeit des Gitters für Mikrowellen aufgrund vergrößerter Mikrolöcher nicht kompensieren kann.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass eine Breite der Streifenbereiche des Gitters nicht mehr als fünfmal, insbesondere nicht mehr als viermal, so groß ist wie eine Dicke des Gitters. Dies ergibt den Vorteil, dass eine Durchsichtbarkeit besonders hoch ist.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass ein Pitch benachbarter Mikrolöcher zwischen 50 Mikrometern und 100 Mikrometern liegt. Diese Ausgestaltung ergibt den Vorteil, dass sich ein besonders vorteilhafter Kompromiss zwischen guter Durchsichtbarkeit, geringen Verlusten und hoher Abschirmwirkung ergibt. Unter einem "Pitch" benachbarter Mikrolöcher kann insbesondere ein Mitte-Mitte-Abstand direkt benachbarter (also nicht schräg zueinander angeordneter) Mikrolöcher verstanden werden. In einem rechteckigen Matrixmuster kann sich der Pitch entlang der Spalten und der Pitch entlang der Zeilen unterscheiden. In einem quadratischen Matrixmuster ist deren Pitch gleich.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass die Mikrolöcher eine Kantenlänge zwischen 30 Mikrometern und 100 Mikrometern, insbesondere zwischen 40 Mikrometern und 75 Mikrometern, aufweisen. Eine solche Kantenlänge ermöglicht eine gute Durchsichtbarkeit, insbesondere im gesamten optischen Spektrum. Geringere Kantenlängen können beispielsweise zu einer merklichen Lichtbrechung des Lichts an den Kanten der Mikrolöcher führen. Höhere Kantenlängen können zu einem Verlust der bildlichen Homogenität führen. Unter einer Kantenlänge kann insbesondere eine volle Höhe bzw. Breite der Mikrolöcher verstanden werden.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass das Haushalts-Mikrowellengerät ein dediziertes Mikrowellengerät ("Stand-Alone-Gerät") ist. Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das Haushalts-Mikrowellengerät ein Mikrowellen-Kombinationsgerät ist. Das Mikrowellen-Kombinationsgerät kann insbesondere ein Backofen mit einer Mikrowellenfunktion sein. Die Tür ist dann eine mikrowellendichte Backofentür.
  • Die Aufgabe wird auch durch ein Haushalts-Mikrowellengerät gelöst, das eine solche Tür aufweist. Das Haushalts-Mikrowellengerät kann analog zu der Tür ausgebildet werden und weist die gleichen Vorteile auf.
  • Die Aufgabe wird ferner durch eine Sichtscheibe wie oben beschrieben gelöst.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.
  • Fig.1
    zeigt in Frontansicht einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Tür; und
    Fig.2
    zeigt in Frontansicht einen vergrößerten Ausschnitt des Gitters der Tür aus Fig.1.
  • Fig.1 zeigt in Frontansicht einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Tür 1 eines Mikrowellengeräts G mit einem Sichtfenster 2 in Form einer z.B. transparenten Kunststoff- oder Glasscheibe 3, das an einer Oberfläche mit einem perforierten Metallgitter 4 in Schichtform belegt ist. Das Metallgitter 4 kann z.B. aus Aluminium oder Kupfer bestehen.
  • Das Metallgitter 4 weist zu seiner Perforation in einem regelmäßigen quadratischen Matrixmuster angeordnete Mikrolöcher 5 auf. Die Mikrolöcher 5 weisen eine quadratische Grundform mit abgerundeten Ecken auf.
  • Die Ecken weisen einen vorgegebenen Radius R auf, wie in Fig.2 gezeigt. Der Radius R beträgt hier zwischen 7 Mikrometern und 15 Mikrometern, während eine Kantenlänge K der Mikrolöcher 5 insbesondere zwischen 40 Mikrometern und 75 Mikrometern liegen kann. Ein Pitch L benachbarter Mikrolöcher liegt insbesondere zwischen 50 Mikrometern und 100 Mikrometern.
  • Zudem ist eine Breite W1, W2 von die Mikrolöcher 5 begrenzenden vertikalen Streifenbereichen 6 und horizontalen Streifenbereichen 7 des Metallgitters 4 jeweils mindestens dreimal, insbesondere viermal, so groß ist wie eine (sich senkrecht zur Blattebene erstreckende) Schichtdicke des Metallgitters 4, welche zwischen 2,5 Mikrometern und 5 Mikrometern liegt. Die Breiten sind hier gleich, können grundsätzlich aber auch verschieden sein.
  • Insbesondere können folgende Varianten des Metallgitters 4 eingesetzt werden:
    Variante 1 2 3 4 5
    Pitch L [µm] 100 100 65 65 50
    Breite W [µm] 25 35 20 15 10
    Radius R [µm] 15 15 10 10 7
    Metall Al Al Cu Cu Cu
    Schichtdicke [µm] 3 3 5 5 2,5
    Durchsichtigkeit [%] 54,6 40,3 45,9 57,1 62,5
    Durchlässigkeit für Mikrowellen [dB] bei 2,45 GHz -59,6 -63,9 -68,3 -64,5 -63,8
  • Alle Varianten weisen eine Durchsichtbarkeit (bestimmt als ein Verhältnis eines durchstrahlten Lichtstroms im Vergleich zu einer Tür ohne Gitter 4) von mehr als 40% auf, was erheblich besser ist als die bei den zumeist verwendeten Metallgittern erreichten 28%. Die beste Abschirmung von Mikrowellenstrahlung ergibt sich für Variante 3.
  • Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
  • Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von "mindestens ein" oder "ein oder mehrere" usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck "genau ein" usw.
  • Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Tür
    2
    Sichtfenster
    3
    Scheibe
    4
    Metallgitter
    5
    Mikroloch
    6
    Vertikaler Streifenbereich
    7
    Horizontaler Streifenbereich
    G
    Mikrowellengerät
    K
    Kantenlänge
    L
    Pitch
    R
    Radius
    W1
    Breite vertikaler Streifenbereiche
    W2
    Breite horizontaler Streifenbereiche

Claims (11)

  1. Tür (1) für ein Haushalts-Mikrowellengerät (G), aufweisend mindestens ein perforiertes elektrisch leitfähiges Gitter (4), insbesondere Metallgitter, das eine Sichtöffnung der Tür (1) bedeckt und mehrere in einem regelmäßigen Muster angeordnete Mikrolöcher (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrolöcher (5) eine rechteckige, insbesondere quadratische, Grundform mit abgerundeten Ecken aufweisen.
  2. Tür (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine perforierte Gitter (4) eine auf eine durchsichtige Türscheibe (3) aufgebrachte Schicht ist.
  3. Tür (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorgegebener Radius (R) der abgerundeten Ecken zwischen 7 Mikrometern und 15 Mikrometern liegt.
  4. Tür (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine kumulierte Schichtdicke des mindestens einen perforierten Gitters (4) zwischen 2 Mikrometern und 5 Mikrometern liegt.
  5. Tür (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine perforierte Gitter (4) genau ein Gitter ist, dessen Schichtdicke zwischen 2,5 Mikrometern und 5 Mikrometern liegt.
  6. Tür (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Gitter mehrere in Frontansicht auf die Tür (1) hintereinander angeordnete Gitter aufweist, deren kumulierte Schichtdicke zwischen 2 Mikrometern und 5 Mikrometern liegt.
  7. Tür (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrolöcher (5) in einer rechteckigen Matrixform angeordnet sind.
  8. Tür (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite (W1, W2) von die Mikrolöcher (5) begrenzenden Streifenbereichen (6, 7) des Gitters (4) mindestens dreimal, insbesondere mindestens viermal, so groß ist wie eine Dicke des Gitters (4).
  9. Tür (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pitch (L) benachbarter Mikrolöcher (5) zwischen 50 Mikrometern und 100 Mikrometern liegt.
  10. Tür (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrolöcher (5) eine Kantenlänge (K) zwischen 30 Mikrometern und 100 Mikrometern, insbesondere zwischen 40 Mikrometern und 75 Mikrometern, aufweisen.
  11. Tür (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haushalts-Mikrowellengerät (G) ein dediziertes Mikrowellengerät oder ein Mikrowellen-Kombinationsgerät, insbesondere Backofen mit Mikrowellenfunktion, ist.
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