广东美的厨房电器有限公司 523413
摘要：本文通过对现有微波炉产品进行优异的工业设计，使其在外型上、结构上、颜色上、使用方便性上加以改变，提高产品的欣赏价值及使用便利性，进而制激、增加顾客的购买欲望，达到促进销售的目的，研究的炉门顶置上开式微波炉打破了传统结构及使用方式，不仅使用方便，而且在时尚性方面提供了更多的拓展空间。
关键词：微波炉；上开式；结构设计
引言
家用微波炉从其诞生至今数十年以来，大多都是以炉门前方开启的“长方型”面孔出现在消费者面前。这样结构设计致使人们在取放食物或烹制过程中添加调料非常不方便。同时，随着生活水平的提高，消费者越来越关注产品的时尚性及其与现代厨房的搭配，传统微波炉的时尚性显然不足。
1、微波的特性
微波就是电磁波，它具有一般电磁波的共性。它在传输过程中遇到不同物体时，会发生反射、透射和被吸收等现象。微波的反射特性：微波在传输中，遇到铜、铁、银等金属良导体时会发生反射。因此常用金属材料来隔离微波；微波的透射特性：微波在传输中，遇到玻璃、陶瓷、云母、塑料等绝缘体时会发生透射，微波能很少被吸收；微波的致热特性：微波在传输中，遇到含水和脂肪的物质时，会发生致热现象。
2、微波炉基本组成
2.1炉腔
微波炉的炉腔又称为谐振腔，它是微波炉对食物进行加热烹饪的地方。一般要求它对微波能量具有良好的密封防泄露性能、微波能量在炉腔内分布要均匀以及要与磁控管匹配良好。微波炉的炉腔是一个多模谐振腔，它的几何尺寸设计有利于增加谐振模式的数量、保证炉腔与磁控管的良好匹配、使微波在炉腔内分布均匀以及改善微波的传输特性。另外，一般都在炉腔的底部安装有转盘、在炉腔的顶部安装有搅拌器，以利于更加均匀加热食物。当微波由波导传入炉腔时，若二者的谐振频率相同，就会在炉腔内产生共振现象。微波能量在炉腔内空间连续反射，对食物进行加热烹饪。
2.2炉门
微波炉的炉门是炉腔的一个重要组成部分，除了与炉腔要求相同外，还要求它能保证微波能量通过门缝的泄露量不能超标，以确保使用安全。微波炉经过长时间使用，即使外表层受到沾污、氧化、甚至有一定程度的损伤，炉门]仍能保持良好的电气密封性能。在炉门]附近也不应出现放电打火、过热现象。一般要求炉门]经过10万次以上的开、关，仍能正常工作。在微波炉工作过程中，在保证微波能量不泄露和良好保温性能条件下，还要便于观察食物的烹饪程度（还要），一般都在炉门上设有特殊结构的玻璃观察窗。观察窗的玻璃夹层中设有金属微孔网栅（其网孔的直径经过精密计算），通过观察窗（炉腔内还设有炉灯）即可观察到食物，又可防止微波的泄露。微波炉的微波泄露量主要取诀于炉门，因此一般都采用一些特殊的防微波泄露措施。如在炉门上设有多重安全联锁开关系统，若炉门未关好，微波炉就不能通电工作；为了有效防止微波从炉门与腔体之间的缝隙泄露出来，现在多采用扼流槽结构的门体。
2.3磁控管
磁控管是一种真空电子器件，有脉冲型和连续波型两种。脉沖型主要应用于雷达发射机。连续波型磁控管是微波炉的心脏。对连续波型磁控管的频率稳定性要求不高，但效率要求却较高，并且要求过载能力强。
2.4波导管
磁控管产生的微波能量是通过波导管传输到炉腔的，微波炉采用较多的是矩形波导管。波导管的一端与磁控管天线相接，另一端与炉腔相通。
2.5微波搅拌器
电场模式搅拌器。由专用小电动机带动导电性能好的金属叶片，安装在波导的输出口处，以每分钟几十转的低速旋转，不断被改变微波的反射角度，将微波反射到炉腔内各个点上。也可依靠承托食物的转盘旋转改变微波场的分布，而不设搅拌器。
2.6漏磁变压器
由于磁控管功率大、电压高，为诚小体积和重量、降低生产成本，家用微波炉采用漏磁变压器。漏磁变压器又称高压变压器或稳压变压器。漏磁变压器为磁控管提供4000V的阳极高压和3.3V的灯丝电压，并实现自动功率调节。
2.7定时器
普通微波炉采用电动式定时器，由微型永磁同步电动机驱动，其开关与功率控制开关组合在一起。当设定时间到，切断微波户工作电源。高档微波炉采用电子数显式定时器。
3、微波炉上开式总体布局设计
微波炉的系统组成主要包括：食物烹饪室.电控系统、羚却系统、高压整流、微波发生单元、波导管。微波发生单元是整个微波炉的核心部分，其核心部件一磁控管的体积较大 同时工作时自身发热量极大，且需要特定的高压电源为其提供能量以产生微波对食物加热，因而需要较大的空间进行放置，同时需要设计冷却系统以保证其正常工作。现有微被炉产品在使用，上存在不足：一方面不便于添加配料，特别是对于习惯于炒菜的国人来说不便于食物的翻炒；另一方面其烹饪过程不直观。因此本文研究的“上开式微波炉”着重于解决在烹任过程中加配料及食物翻炒的便利性问题。磁控管产生的微波通过波导管导人到食物烹任室对食物进行加热，而食物烹任室的设计在一定程度上决定了食物取放的便利性。随着人们生活水平的提高，各种家电产品使现代家庭的厨房空间越来越“小”，也越来越时尚。微波炉作为厨房家电的一份子，如何使其在方便使用的情况下节省空间以及便于与现代厨房搭配也是设计成功的关键点之一。根据对现有微波炉的市场调研显示，微被炉作为烹任器具，其便于清洁及卫生性也是使用者较为关注的一个方面。如果要达到以.上要求，其总体布局的设计是成功的基础。根据微波炉的特点，上开式微波炉的设计布局方案主要有3种（见图1）。为了使食物更易取放所有的方案均将微波炉的食物烹任室设置于炉门结构中，三个方案的不同点在于：
图1 三种方案对比
4.开门系统设计
现有微被炉的开门方式主要有按钮推门及把手拉门两种，结构相对成熟，也符合人们日常的生活习惯。虽然上开式微波炉总体布局上不同于传统结构的微被炉，但是开门方式尽可能与传统微彼炉要相似。此外，因为微被炉的炉门有防微被泄漏的要求，同时其还需形成食物烹任室因而可以预见其总体体积要较传统微波炉大很多，重量也会重很多，所以为了确保其符合10万次开关门的要求，其门铰链系统较传统微被炉需要做结构强度上的优化；同时，因为其自重较大在开门操作时不借助外力会有些不便，可采用弹簧来辅助开门来加以解决。
结束语
综上所述，通对微波的特性及微波炉基本组成了解，然后分析了微波炉上开式总体布局设计，虽然上开式微波炉解决了加取食物便利性的问题，但其如何融人整体厨房还有待进一步研究。
参考文献
[1]李志刚.王守国.上开式微波炉的设计与实现[J].电器，2011.
[2]李正宇.基于FPGA的微波炉控制器设计[J].科技信息，2013.
[3]王天涯.李腾飞.智能微波炉模糊控制器的设计[J].黑龙江科技信息，2017.
论文作者:李伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第13期
论文发表时间:2018/9/30
标签：微波炉论文; 微波论文; 炉门论文; 食物论文; 波导管论文; 开式论文; 磁控管论文; 《建筑学研究前沿》2018年第13期论文;