DE2102840A1

DE2102840A1 - Electromagnetic radiation absorbed medium

Info

Publication number: DE2102840A1
Application number: DE19712102840
Authority: DE
Inventors: Takeshi Ono Nobuyuki Akita Ishino (Japan) P
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1970-01-21
Filing date: 1971-01-21
Publication date: 1971-07-29
Also published as: GB1339791A; NL172291C; NL7100825A; NL172291B

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF 0 1 HOQ/ ΠDR. BERG DIPL.-ING. STAPF 0 1 HOQ / Π

PATENTANWÄLTE *- I U Z O ^ UPATENT LAWYERS * - IUZO ^ U

8 MÜNCHEN 8O, MAUERKIRCHERSTR. 458 MUNICH 8O, MAUERKIRCHERSTR. 45

Dr. Berg Dipl.-Ing. Stopf, 8 München 80, Mauerkircherstraße 45Dr. Berg Dipl.-Ing. Stopf, 8 Munich 80, Mauerkircherstraße 45

Ihr Schreiben Unser ZeichYour letter Our sign

_l!dHm vi/fcr 20 571 _Datum 21. j_aa J97J _{l! dHm} vi / fcr 20 571 _Date 21. y _{aa J97J}

Anwaltsakte 20 571Attorney file 20 571

TDK Electronics Corporation !Tokyo / JapanTDK Electronics Corporation! Tokyo / Japan

Elektromagnetische Strahlung absorbierendes MediumMedium absorbing electromagnetic radiation

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Medium, das insbesondere in einem Ultrakurzwellen- oder Mikrowellen Heizgerät, z.B. in einem solchen elektrischen Haushaltungsherd, Streuverluste der Ultrakurzwellen unterbindet_o The invention relates to a medium which absorbs electromagnetic radiation and which, in particular in an ultra-short wave or microwave heating device, for example in such an electric household stove, prevents stray losses of the ultra-short waves _{or the like}

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In einem Ultrakurzwellen- oder Mikrowellen-Heizgerät (nachfolgend kurz Ultrakurzwellen-Heizgerät genannt) dringt die elektromagnetische Strahlung selbst durch einen sehr kleinen Spalt zwischen den: eigentlichen Gerät und seiner Türe, wodurch Überlagerungen mit Hörfunk- oder Fernsehfunkfrequenzen und Verletzungen des Bedienungspersonals eintreten können. Zur Vermeidung dieser Nachteile hat man bereits versucht, Ultrakurzwellen-Heizgeräte mit im Spalt zwischen der Tür und dem eigentlichen Gerät angeordneten metallischen Blattfedern auszurüsten, durch die der Spalt zwischen dem eigentlichen Gerät und der Türe möglichst klein gehalten werden sollte. Durch diese Anordnung konnte jedoch ein Spalt zwischen der Türe und dem eigentlichen Gerät nicht völlig vermieden werden. Selbst wenn es gelänge, den Spalt völlig zu vermeiden, führen die Oberflächenoxydation der Metallteile, wie z.B. der Türe, oder zwischen die Türe und das eigentliche Heizgerät gebrachte fremde Materialien oder Schmutz zu Streuverlusten der elektromagnetischen Strahlung.In an ultra short wave or microwave heater (hereinafter referred to as ultra short wave heater for short) the electromagnetic radiation penetrates itself through a very small gap between the: actual device and its door, causing interference with radio or television radio frequencies and injuries to the operating personnel can enter. To avoid these disadvantages, attempts have already been made to use ultra-short wave heating devices to be equipped with metal leaf springs arranged in the gap between the door and the actual device, through which the gap between the actual device and the door should be kept as small as possible. By however, this arrangement could not completely avoid a gap between the door and the actual device will. Even if it were possible to completely avoid the gap, the surface oxidation of the metal parts would lead to such as the door, or foreign materials brought between the door and the actual heater or dirt to scatter losses of the electromagnetic radiation.

Bislang wurde zur Behebung dieses Nachteils vorwiegend ein elektromagnetische Strahlung abschirmendes elastisches Medium benutzt, das aus einer hochmolekularen Verbindung, wie Gummi, hochmolekulare Kunstharze oder Harze besteht, die mit einer leitenden Substanz gemischtSo far, this disadvantage has mainly been remedied an elastic medium that shields against electromagnetic radiation is used, which consists of a high molecular weight Compound, such as rubber, high molecular weight synthetic resins, or resins that are mixed with a conductive substance

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sind. Dieses elastische Medium wurde mit oder ohne die vorbesehriebeiien metallischen Blattfedern verwendet. Üblicherweise ist das die elektromagnetische Strahlung abschirmende Medium im Spalt zwischen der Türe und dem Gerät angeordnet, durch den die Strahlung austritt. Das abschirmende tledium erfüllt eine Doppelfunktion, indem es den Spalt hermetisch abdichtet und das Ultrakurzwellen-Heizgerät elektrostatisch abschirmt. Da die leitendenare. This elastic medium was used with or without the predetermined metallic leaf springs. Usually the medium shielding the electromagnetic radiation is in the gap between the door and the door Device arranged through which the radiation exits. The shielding tledium fulfills a double function in that it hermetically seals the gap and electrostatically shields the ultra-short wave heater. As the senior

Substanzen in den hochmolekularen Verbindungen nicht ^Substances in the high molecular compounds not ^

chemisch gebunden sind, tritt durch den durch das Schliei3en der £üre verursachten inecnanischen Stoß eine Änderung der Verteilung der leitenden Substanzen im abschirmenden Medium ein. Durch Alterung verliert das abschirmende Iiledium seine Elastizität. Dies alles führt zu einer Verschlechterung der Abdichtung und Abschirmung des Spaltes zwischen der Türe und der. eigentlichen Gerät„ Die Folge ist eine mangelhafte elektrostatische Abschirmung und der Austritt elektromagnetischer Strahlung. M are chemically bound, the internal impact caused by the closing of the door changes the distribution of the conductive substances in the shielding medium. The shielding iiledium loses its elasticity as a result of aging. All of this leads to a deterioration in the sealing and shielding of the gap between the door and the. actual device “The consequence is inadequate electrostatic shielding and the emission of electromagnetic radiation. M.

Die Erfindung beschäftigt sich mit der Schaffung eines elektromagnetische Strahlung absorbierenden Mediums, das * insbesondere für ein Ultrakurzwellen-Heizgerät verwendbar ist.The invention is concerned with the creation of an electromagnetic radiation absorbing medium that * can be used in particular for an ultra-short wave heater.

Es ist bekannt, dai6 ferritnaltiger Gummi, der aus einerIt is known that ferrite-containing rubber is composed of a

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Mischung aus einer hochmolekularen Verbindung, wie Gummi, und Ferritpulver besteht, elektromagnetische Strahlung absorbiert. Vom vorliegenden Anmelder wurde ein mit diesem ferrithaltigen Gummi ausgerüstetes Ultrakurzwellen-Heizgerät entwickelt. Eine entsprechende Patentanmeldung Ser. ITo. 50 870/1969 wurde vom gleichen Anmelder am 26.Juni 1969 beim japanischen Patentamt eingereicht.Mixture of a high molecular compound, such as rubber, and ferrite powder, absorbs electromagnetic radiation. The present applicant has developed an ultra-short wave heating device equipped with this ferrite-containing rubber. A corresponding patent application Ser. ITo. 50 870/1969 was filed with the Japanese Patent Office on June 26, 1969 by the same applicant.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung dieser Erfindung.The present invention relates to an improvement on this invention.

Die Erfindung schlägt ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Medium vor, das aus einem Gemisch aus Perriten und hochmolekularen Verbindungen besteht, dessen Produkt £r ||/ur aus den Absolutwerten der komplexen Dielektrizitätskonstante £r = £r' -JCr" und der komplexen Permeabilität Ar= /ur'- j/ur" > 10 ist und dessen Produkt Sr'·/ur· aus dem Realwert £r' der Dielektrizitätskonstante und dem Realwert /ur¹ der Permeabilität >6 ist.The invention proposes a medium that absorbs electromagnetic radiation and consists of a mixture of perrites and high molecular weight compounds, the product of which is £ r || / ur of the absolute values of the complex dielectric constant £ r = £ r '-JCr "and the complex permeability Ar = / ur'- j / ur "> 10 and whose product Sr '· / ur · of the real value £ r' of the dielectric constant and the real value / ur ^{1 of} the permeability is> 6.

Es hat sich gezeigt, daß selbst bei einem vorhandenem geringen Abstand zwischen der Türe und dem eigentlichen Heizgerät eine ausgezeichnete Dämpfung erzielbar ist, wenn das Ultrakurzwellen-Heizgerät mit diesem elektromagnetische Strahlung absorbierenden Medium versehen ist. DieIt has been shown that even with an existing small distance between the door and the actual Heater excellent attenuation can be achieved if the ultra-short wave heater with this electromagnetic Radiation absorbing medium is provided. the

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Charakteristik der Dämpfung der elektromagnetischen Strahlung des erfindungsgemäßen absorbierenden Mediums bleibt selbst dann im wesentlichen ungeändert, wenn beim Schliessen der Türe durch mechanischen Stoß zwischen der Türe und dem eigentlichen Gerät ein Spalt entsteht., Diese Eigenart der Erfindung ermöglicht eine Anordnung des erfindungsgemäßen, elektromagnetische Strahlung absorbierenden Mediums derart, daß eine "elektromagnetische Öffnung" entsteht. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist f| es möglich, das elektromagnetische Strahlung absorbierende Medium so anzuordnen, daß lediglich Teile beispielsweise einer Öffnung eines rohrförmigen Hohlleiters bedeckt werden und dennoch eine vollständige Abschirmung oder Dämpfung der elektromagnetischen Strahlung erzielt wird. Hierdurch ist es möglich, das absorbierende Medium stoßfrei anzuordnen.Characteristic of the attenuation of the electromagnetic radiation of the absorbing medium according to the invention remains essentially unchanged even if when the door is closed by mechanical impact between the door and the actual device creates a gap., This Characteristic of the invention enables an arrangement of the electromagnetic radiation absorbing according to the invention Medium in such a way that an "electromagnetic opening" is created. In other words, f | it possible to arrange the electromagnetic radiation absorbing medium so that only parts, for example an opening of a tubular waveguide are covered and still a complete shield or Attenuation of the electromagnetic radiation is achieved. This makes it possible to use the absorbent medium to be arranged seamlessly.

Für ein Ultrakurzwellen-Heizgerät eignet sich bevorzugt A ferrithaltiger Gummi als elektromagnetische Strahlung absorbierendes Medium, der Gummi als hochmolekulare Verbindung und Ferritpulver enthält. Wie nachstehend dargelegt ist, ist die Erfindung nicht auf ferrithaltigen Gummi als elektromagnetische Strahlung absorbierendes Medium beschränkt. A ferrite-containing rubber is preferably suitable as an electromagnetic radiation-absorbing medium for an ultra-short-wave heating device, which contains rubber as a high-molecular compound and ferrite powder. As will be explained below, the invention is not limited to ferrite-containing rubber as a medium that absorbs electromagnetic radiation.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

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Darin zeigt:It shows:

Fig. 1 die Dämpfungscharakteristik eines erfindungsgemäßen, elektromagnetische Strahlung absorbierenden Mediums aus ferrithaltigem Gummi.1 shows the attenuation characteristics of an electromagnetic radiation absorbing device according to the invention Medium made of ferrite-containing rubber.

Fig. 2 die.Dämpfungscharakteristiken des Mediums nach Fig. 1 und eines bekannten elektromagnetische Strahlung abschirmenden Mediums bei Änderung der Querschnittsfläche eines durch das absorbierende oder abschirmende Medium bedeckten rohrförmigen Hohlleiters.Fig. 2 die.Dampening characteristics of the medium according to Fig. 1 and a known electromagnetic radiation shielding medium when changing the Cross-sectional area of a tubular covered by the absorbent or shielding medium Waveguide.

Figo 3 einen Schnitt durch ein Ultrakurzwellen-Heizgerät, das ein elektromagnetische Strahlung abschirmendes Medium enthält.3 shows a section through an ultra-short wave heating device which shields electromagnetic radiation Contains medium.

In Fig. l ist, gemessen in dB/cm, die durch eine erfindungsgemäße Dichtung oder einen erfindungsgemäßen Schirm aus sog. ferrithaltigem Gummi erzielbare Dämpfung über dem Produkt |£r|f/ur | aus dem absoluten Wert der komplexen Dielektrizitätskonstante £r = £r· - j £r" und dem absoluten Wert der komplexen Permeabilität/iir = zur¹ - 3/ur " aufgetragen, wobei eine Dichtung oder ein Schirm mit 6 mm Dicke an einem rohrförmigen Hohlleiter mit einemIn FIG. 1, measured in dB / cm, is the attenuation that can be achieved by a seal according to the invention or a screen according to the invention made of so-called ferrite-containing rubber over the product | £ r | f / ur | plotted from the absolute value of the complex dielectric constant £ r = £ r · - j £ r "and the absolute value of the complex permeability / iir = to ¹ - 3 / ur", with a seal or a screen with a thickness of 6 mm on a tubular Waveguide with a

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rechteckförmigen Querschnitt von 10,90 cm (W) * 5,46 cm (L) angeordnet wurde, a bezeichnet das Produkt £r', /ur¹ aus dem Realwert £r' der Dielektrizitätskonstante und dem Realwert axt¹ der Permeabilität. Die Meßfrequenz betrug 2,45 GHz, Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß bei Werten |£r||/ur j größer als etwa 10 und £r'. /ur' größer als etwa 6 eine bessere Absorption der elektromagnetischen Strahlung erhältlich ist_o rectangular cross-section of 10.90 cm (W) * 5.46 cm (L), a denotes the product £ r ', / ur ¹ from the real value £ r' of the dielectric constant and the real value axt ^{1 of} the permeability. The measurement frequency was 2.45 GHz. From FIG. 1 it can be seen that for values | £ r || / ur j greater than approximately 10 and £ r '. / ur 'greater than about 6 a better absorption of the electromagnetic radiation is available _o

Die grafische Darstellung nach Figo 2 wurde aus experimentellen Werten gewonnen, die unter, den gleichen experimentellen Bedingungen wie die Werte nach Fig. 1 ermittelt wurden. Diese Darstellung enthält die Dämpfungscharakteristiken der erfindungsgemäßen Dichtung bzwo des erfindungsgemäßen Schirms aus ferrithaltigem Gummi und des bekannten leitenden Gummis, wobei auf der Abszisse das Verhältnis aus der Differenz zwischen den Querschnittsflächen des rohrförmigen Hohlleiters und des Schirms bzw. der Dichtung aus ferrithaltigem Gummi zur Querschnittsfläche des Hohlleiters, d.h. S ($) = A₁ - A₂/A> . 100 $>, abgetragen wurde_o Mit A.J ist die Querschnittsfläche des rohrförmigen Hohl- * leiters und mit A₂ die Querschnittsfläche des Schirmes oder der Dichtung aus ferrithaltigem Gummi bezeichnet· Bei einem Wert S = 0 $ ist die Öffnung des Hohlleiters vollständig geschlossen. Bei einem Wert S = 100 fo ist diese ÖffnungThe graph according to FIG. 2 was obtained from experimental values which were determined under the same experimental conditions as the values according to FIG. 1. This illustration contains the damping characteristics of the seal according to the invention or the screen according to the invention made of ferrite-containing rubber and the known conductive rubber, with the ratio of the difference between the cross-sectional areas of the tubular waveguide and the screen or the seal made of ferrite-containing rubber to the cross-sectional area of the waveguide on the abscissa , i.e. S ($) = A ₁ - A ₂ / A>. 100 $>, was removed _o AJ denotes the cross-sectional area of the tubular waveguide * and A ₂ denotes the cross-sectional area of the screen or the seal made of ferrite-containing rubber · With a value S = 0 $, the opening of the waveguide is completely closed. This opening is at a value S = 100 fo

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vollkommen geöffnet bzw. keine dichtung vorgesehen. Auf der Ordinate wurde das Verhältnis der Dämpfung A bei vollständig geschlossener Öffnung des Hohlleiters zur Dämpfung B bei S fo abgetragen» Die ausgezogene Linie zeigt die Dämpfungskurve des ferrithaltigen Gummis bei einem Parameter a = £'r . /ur' . Die unterbrochene Linie zeigt die Dämpfungskurve des leitenden Gummis. Aus der grafischen Darstellung ist' ersichtlich, daß die Dämpfungskurve bzw. Charakteristik der ferrithaltigen Gummidichtung mit steigendem Parameter a durch den Spalt weniger beeinflußt wird. Beispielsweise ändert sich die Dämpfung bei Werten von a = 18 und S = 50 ^ weniger. Weiterhin ist erkennbar, daß die Dämpfungsabnahme des ferrithaltigen Gummis bei Werten von a = 6 und S = 10 fi um die Hälfte geringer ist als jene des leitenden Gummis.completely open or no seal provided. The ratio of attenuation A when the opening of the waveguide was completely closed to attenuation B at S fo was plotted on the ordinate. The solid line shows the attenuation curve of the ferrite-containing rubber with a parameter a = £ 'r. / ur '. The broken line shows the damping curve of the conductive rubber. From the graph it can be seen that the damping curve or characteristic of the ferrite-containing rubber seal is less influenced by the gap with increasing parameter a. For example, the attenuation changes less for values of a = 18 and S = 50 ^. It can also be seen that the decrease in attenuation of the ferrite-containing rubber at values of a = 6 and S = 10 fi is half less than that of the conductive rubber.

Die Mg. 1 und 2 lassen erkennen, daß bei Werten |£rj|/ur| >10 und £r^! yi*r^r>6 der ferrithaltige Gummi ausgezeichnet als ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Medium verwendbar ist und daß es nicht notwendig ist, den gesamten elektromagnetische Strahlung durchlassenden Bereich vollständig mit dem absorbierenden Medium abzuschirmen. Anstelle der hochmolekularen Verbindungen, wie Gummi, können hochmolekulare Kunstharze oder Harze, und anstelle von Ferritpulver kann gesinterter Ferrit verwendet werden« Mg. 1 and 2 show that for values | £ rj | / ur | > 10 and £ r ^! yi * r ^r > 6 the ferrite-containing rubber can be used excellently as an electromagnetic radiation absorbing medium and that it is not necessary to completely shield the entire electromagnetic radiation transmitting area with the absorbing medium. Instead of high-molecular compounds such as rubber, high-molecular synthetic resins or resins, and instead of ferrite powder, sintered ferrite can be used «

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In 3?ig₀ 3 ist im Schnitt ein mit einem elektromagnetische Strahlung absorbierenden Medium 4 versehenes Ultrakurzwellen-Heizgerät dargestellt. Das Medium 4 befindet sich in einem Spalt 3 zwischen einem Hauptteil 1 und einer Türe 2. Es ist ersichtlich, daß bei Verwendung eines erfindungsgemäßen, elektromagnetische Strahlung absorbierenden Mediums, wie z.B. des Mediums 4, eine vollständige Dichtung oder Abschirmung des Spaltes 3 nicht notwendig m ist.3? Ig ₀ 3 shows in section an ultra-short wave heating device provided with an electromagnetic radiation absorbing medium 4. The medium 4 is located in a gap 3 between a main part 1 and a door 2. It will be appreciated that when using an inventive, electromagnetic radiation-absorbing medium such as the medium 4, a complete seal or shield the gap 3 is not necessary m is.

Patentansprüche:Patent claims:

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Claims

Patent claims:

Γΐ <Γ) Medium absorbing electromagnetic radiation, characterized in that the medium consists of a mixture of ferrites and high molecular compounds, the product of which | £ rj | / urj is the absolute value of the complex dielectric constant £ r = £ r '-; j £ r "and the complex permeability / Ur = / ur ¹ - j / ur"> 1O and its product £ r ^! . / ur ¹ from the real value £ r * of the dielectric constant and the real value yur ^{1 of} the permeability ^ 6 is ο

2. Medium according to claim 1, characterized in that the high molecular weight compounds contain rubber and that the ferrites are finely powdered.

3. Ultra-short wave heater with an electromagnetic radiation absorbing medium according to claim 1 and / or 2, characterized in that the medium 4 in the between the main part (1) of the ultra-short wave device and its door (2) located scattering path of the electromagnetic radiation is arranged.

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