JP3825430B2 - 電子レンジ - Google Patents

Description

本発明は、食品の調理や解凍などに使用する電子レンジに関する。

従来の電子レンジについて、図１０の前面側から見た斜視図を参照して説明する。電子レンジの筐体１００はシャーシ１０１およびキャビネット１０２などから構成されている。

シャーシ１０１は、シャーシ底板１０１ａおよびシャーシ前面板１０１ｂ、シャーシ背面板１０１ｃなどから構成されている。シャーシ底板１０１ａ上に加熱室１０３が配置され、シャーシ１０１の一部に加熱室用ドア１０３ａが取り付けられている。キャビネット１０２は、たとえば１枚の金属板をコ字状に折り曲げて形成し、上壁部１０２ａおよびその左右に位置する側壁部１０２ｂ、１０２ｃなどから構成されている。

筐体１００の前面側、たとえば加熱室用ドア１０３ａが位置する側では、シャーシ端部の周辺に爪受部（図示せず）を設け、また、キャビネット１０２端部の周辺に複数の爪部（図示せず）を設けている。そして、シャーシ１０１の爪受部とキャビネット１０２の爪部とを機械的に結合させて両者を固定する。これと同時に、筐体１００の背面側は、シャーシ１０１およびキャビネット１０２にそれぞれビス穴を設け、両者をビス止めしている。

また、加熱室１０３近傍にマグネトロン装置１０４が配置されている。

マグネトロン装置１０４は、高周波源のマグネトロン管（図示せず）およびマグネトロン管の外側に位置し磁気回路の一部を形成するヨーク１０４ｂ、マグネトロン管の入力部１０４ａなどを収納するフィルタボックス１０４ｃなどから構成されている。

また、加熱室１０３とマグネトロン装置１０４間に、マグネトロン装置１０４が出力した電磁波を伝送する導波管１０５が設けられている。

上記した構成で、電子レンジの加熱室１０３内に食品などが配置される。そして、マグネトロン装置１０４が発生する電磁波が導波管１０５を経て加熱室１０３に供給され、加熱室１０３内の食品が加熱される。

電子レンジは高周波発振源としてマグネトロン管を使用している。マグネトロン管は、動作時、発振周波数に対応する基本波以外にも、高次高調波や放射ノイズなどを発生する。近年、電磁波漏洩の防止が強く求められ、高次高調波とともに放射ノイズの抑制も求められている。

従来の電子レンジは、たとえば出力部に高周波チョーク構造を設け、また入力部にフィルタボックスを設け、さらに筐体部分のシールド機能などを利用して電磁波の漏洩を防止している。

ところで、電子レンジの筐体部分を構成するシャーシは、溶接やかしめなどによって加熱室と電気的導通が取られている。加熱室はマグネトロン管の陽極部分と電気的に導通し、通常、マグネトロン管の陽極部分は接地される。したがって、シャーシは接地状態となり、良好なシールド特性を有している。

一方、キャビネットは、筐体の前面側は機械的な接触でシャーシに固定され、背面側はシャーシにビスで固定される。キャビネットやシャーシは、見栄えなどを考慮して、通常、塗装した金属板が使用される。塗料は絶縁性のため、キャビネットは、筐体の前面側ではシャーシに接触する多くの部分が、シャーシと電気的に非導通になる。この場合、キャビネットの前面側端部は電気的に浮いた状態になり、放射ノイズに対するシールド特性が低下する。

筐体の背面側は、キャビネットはシャーシとビスで連結され、シャーシ背面板との間に電気的導通がある。したがってキャビネットは、シャーシおよび加熱室、導波管などを介してマグネトロン管の陽極部分に接続する。

上記した構成の場合、キャビネットは、その前面側の端部が電気的に浮いた状態になり、背面側の端部がマグネトロン管の陽極部分に接続する。そのため、キャビネットが放射ノイズを放出するアンテナとして機能し、キャビネットのシールド効果を低下させる。

ここで、周波数ｆおよび波長λ、１／４波長の関係を図１１（ａ）に示す。また、電子レンジＡ〜Ｅのキャビネット寸法などの関係を図１１（ｂ）に示す。また、電子レンジのキャビネット部分の幅Ｗや高さＨ、奥行Ｄなどの関係を図１１（ｃ）に示す。

図１１（ｂ）で、Ｗはキャビネット１０２の幅、Ｈはキャビネット１０２の高さ、Ｄはキャビネット１０２の奥行、（Ｗ＋２・Ｈ）は幅Ｗに高さＨの２倍を加算した寸法、ｆｗは幅Ｗが１／４波長になる周波数、ｆH は高さＨが１／４波長になる周波数、（ｆｗ＋２・Ｈ）は寸法（Ｗ＋２・Ｈ）が１／４波長になる周波数である。

上記の関係から、たとえばキャビネット１０２の幅Ｗや高さＨ、寸法（Ｗ＋２・Ｈ）が放射ノイズ周波数の１／４波長に相当する場合に、キャビネット１０２が放射ノイズに対しアンテナとして機能すると考えられる。

本発明は、上記した欠点を解決し、放射ノイズを抑制できる電子レンジを提供することを目的とする。

本発明は、電磁波を出力するマグネトロン装置と、前記電磁波が供給される加熱室と、この加熱室が取り付けられる底板および前面板、背面板を有するシャーシと、１枚の金属板をコ字状に折り曲げて形成した上壁部および左側壁部、右側壁部を有し、前記シャーシとともに前記マグネトロン装置および前記加熱室を覆う筐体部分を構成するキャビネットとを具備し、前記マグネトロン装置は、前記電磁波の発生源であるマグネトロン管と、このマグネトロン管内に磁場を形成するための磁気回路の一部を構成するヨークと、前記マグネトロン管の入力部を収納するフィルターボックスと、前記マグネトロン管を冷却するラジエターとを有し、前記シャーシと前記キャビネットが機械的な接触で固定される部分が絶縁性の塗料で塗装された電子レンジにおいて、前記マグネトロン管の陽極部分とそれぞれが電気的に導通する前記ヨークおよび前記フィルターボックス、前記ラジエターの少なくとも１つと前記キャビネットとを、導電性スポンジまたはリード線、スプリング、板ばね、ビス止め、導電性板で電気的に接続したことを特徴電気的に接続したことを特徴とする。

本発明によれば、放射ノイズを抑制する電子レンジを実現できる。

本発明の実施形態について図１を参照して説明する。

図１（ａ）は電子レンジを前面側から見た斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）の一部を拡大した図である。

電子レンジの筐体１０はシャーシ１１およびキャビネット１２などから構成されている。シャーシ１１は、シャーシ底板１１ａおよびシャーシ前面板１１ｂ、シャーシ背面板１１ｃなどから構成されている。シャーシ底板１１ａ上に加熱室１３が固定され、シャーシ１１の一部に加熱室用ドア１３ａが開閉可能に取り付けられている。キャビネット１２は、たとえば１枚の金属板をコ字状に折り曲げて形成し、上壁部１２ａおよびその左右に位置する２つの側壁部１２ｂ、１２ｃなどから構成されている。また、加熱室１３近傍にマグネトロン装置１４が配置されている。

マグネトロン装置１４は、真空に維持した内部空間を有し高周波の電磁波を発生するマグネトロン管（図示せず）およびマグネトロン管を囲む金属製部材１６などから構成されている。金属製部材１６は、ヨーク１６ａおよびフィルタボックス１６ｂなどから構成されている。

ヨーク１６ａは、磁石およびポールピースなどとともにマグネトロン管内に磁場を形成するための磁気回路の一部を形成する。フィルターボックス１６ｂは、たとえばヨーク１６ａに隣接する枠体部分ｂ１および枠体部分ｂ１の矩形状開口を封止する蓋部分ｂ２などから構成され、マグネトロン管の入力部１５ｃ、たとえばマグネトロン管のステム部分や入力用リード線、入力用リード線に接続するフィルタ回路などを収納している。

図１の場合、マグネトロン装置１４は、フィルターボックス１６ｂの蓋部分ｂ２がキャビネット１２の右側壁部１２ｃと対向する配置になっている。そして、その蓋部分ｂ２と右側壁部１２ｃとの間に、導電性部材たとえば導電スポンジ１７が配置され、フィルタボックス１６ｂおよびキャビネット１２間が電気的に接続されている。なお、キャビネット１２の表面が塗装されている場合は、導電スポンジ１７に接する領域の塗装は剥がして使用される。

また、加熱室１３およびマグネトロン装置１４間に、マグネトロン装置１４から出力される電磁波を伝送する導波管１８が設けられている。

上記した構成で、電子レンジの加熱室１３内に食品などが配置される。そして、マグネトロン装置１４が出力する電磁波が導波管１８を経て加熱室１３に供給され、加熱室１３内の食品が加熱される。

ここで、上記のマグネトロン装置１４について図２を参照して説明する。図２（ａ）は側面図で、図２（ｂ）は図２（ａ）をその右方向から見た図で、図１に対応する部分に同じ符号を付し、重複する説明を一部省略する。

マグネトロン管１５は筒状陽極１５ａおよび出力部１５ｂ、入力部１５ｃなどから構成されている。マグネトロン管１５の外側に位置する金属製部材１６は、筒状陽極１５ａを囲むヨーク１６ａおよび入力部１５ｂを収納するフィルタボックス１６ｂ、筒状陽極１５ａとヨーク１６ａ間に位置するラジエター１６ｃなどから構成されている。フィルタボックス１６ｂは、たとえば枠体部分ｂ１と蓋部分ｂ２を有し、蓋部分ｂ２に弾力性のある導電性スポンジ１７が固定されている。また、ヨーク１６ａ部分に複数のビス孔１９が形成されている。

マグネトロン管１５の出力部１５ｂはヨーク１６ａよりも図示上方に突出し、入力部１５ｃの一部たとえばコンデンサ部分が、フィルタボックス１６ｂの枠体部分ｂ１を貫通している。

次に、シャーシ１１について図３を参照して説明する。図３は電子レンジを背面側から見た斜視図で、図１からキャビネット１２部分を取り外した状態を示している。なお図３は、図１に対応する部分に同じ符号を付し、重複する説明を一部省略する。

シャーシ１１は、シャーシ底板１１ａおよびシャーシ前面板１１ｂ、シャーシ背面板１１ｃなどから構成され、シャーシ底板１１ｂ上に加熱室１３が固定されている。シャーシ背面板１１ｃに複数のビス孔１１１が形成され、シャーシ前面板１１ｂに複数の板状爪受部１１２が設けられている。

次に、キャビネット１２について図４を参照して説明する。図４は、図１に対応する部分に同じ符号を付し、重複する説明を一部省略する。

キャビネット１２は、たとえば１枚の金属板をコ字状に折り曲げて形成している。前面側に位置する３辺の端部にそれぞれ折り返し部１２１を設け、各折り返し部１２１に複数の爪部１２２を形成している。爪部１２２は、折り返し部１２１の一部に、たとえばコ字状の切れ目を入れ、その切れ目で囲まれた内側部分の遊端を持ち上げている。この場合、横から見ると、持ち上げた切れ目の内側部分と切れ目の外側部分との間に三角形状の狭い隙間ができている。また、キャビネット１２の背面側は、３辺の端部にそれぞれ内側に折り曲げた折り曲げ部１２３を設け、折り曲げ部１２３に複数のビス孔１２４を形成している。

キャビネット１２をシャーシ１１に固定する場合、前面側では、キャビネット爪部１２２の傾斜した隙間にシャーシ前面板１１ｂの爪受部１１２を挟んで固定する。背面側では、キャビネット１２のビス孔１２４とシャーシ１１のビス孔１１１にビスを通してビス止めする。

キャビネット１２とシャーシ１１を互いに固定した場合、フィルタボックス１６ｂの蓋部分ｂ２に設けた導電性スポンジ１７がキャビネット１２に接触し、フィルタボックス１６ｂおよびキャビネット１２間が電気的に接続する。

上記した構成によれば、筐体１０のシャーシ１１部分は、溶接やかしめなどによって加熱室１３と電気的導通が取られている。加熱室１３はマグネトロン管１５の陽極部分と電気的に導通し、またマグネトロン管１５の陽極部分は接地されている。したがって、シャーシ１１は接地状態となり、良好なシールド特性を有している。

キャビネット１２も、導電性スポンジ１７やフィルタボックス１６ｂなどを通して、マグネトロン管１５の陽極部分と電気的に接続し接地される。したがって、キャビネット１２は放射ノイズに対するアンテナ機能が抑えられ、かつ良好なシールド特性が確保され、放射ノイズが減少する。

次に、本発明の他の実施形態について図５を参照して説明する。図５（ａ）は電子レンジをその前面側から見た図で、図５（ｂ）は、図５（ａ）の要部拡大図である。図５は、図１に対応する部分に同じ符号を付し、重複する説明は一部省略する。

この実施形態の場合、マグネトロン装置１４は、マグネトロン管１５の入力部１５ｃが筐体１０の前面側に向って突出する配置になっている。この場合、たとえばヨーク１６ａの１つの面とキャビネット１２の右側壁部１２ｃが対向している。そして、対向するヨーク１６ａの１つの面と右側壁部１２ｃとの間に導電性スポンジ１７が配置されている。

この場合も、キャビネット１２は、導電性スポンジ１７およびヨーク１６ａを通してマグネトロン管１５の陽極部分に接続し接地状態になる。したがって、キャビネット１２は放射ノイズに対するアンテナ機能が抑えられ、かつ、放射ノイズに対して良好なシールド特性をもち、放射ノイズが減少する。

ここで、マグネトロン装置１４を筐体１０内に、図１あるいは図５に示すように配置した電子レンジＡ〜Ｅについて、放射ノイズを測定した結果を図６（ａ）〜（ｅ）に示す。電子レンジＡ〜Ｅは、図１１（ｂ）の電子レンジＡ〜Ｅに対応する。また、図６の横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸は放射ノイズの強さ（ｄＢμＶ／ｍ）で、符号Ｓは規格値である。放射ノイズの測定方法は、ＣＩＳＰＲ１１：１９９７＋Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ１：１９９９に準拠している。また、キャビネット１２およびマグネトロン装置１４を電気的に接続した発明構造の特性を○印、電気的に接続しない従来構造の特性を×印で示す。

図６に示すように、各電子レンジＡ〜Ｅとも、３０ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚの範囲で、発明構造（○印）の方が従来構造（×印）よりも良好な特性になっている。とくに、３０ＭＨｚ〜５００ＭＨｚ帯域での抑制効果が高くなっている。

これらの帯域は、キャビネットの幅などの各寸法が１／４波長アンテナとして機能する周波数帯に合致しており、放射ノイズに対するアンテナ機能が低下したことによるものと考えられる。

電子レンジＡ、Ｂの場合は、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、従来構造（×印）は、ＣＩＳＰＲ１１の規格値Ｓを越えている。しかし、発明構造（○印）は規格値Ｓ以下になっている。

電子レンジＥの場合、従来構造は、マグネトロン装置の入力部に設ける貫通コンデンサに接続した２本の高電圧リード線にフェライトリングを装着し、放射ノイズを抑制している。したがって、図６（ｅ）に示すように、従来構造（×印）の場合も放射ノイズが抑制されている。たとえば５０ＭＨｚ〜７０ＭＨｚ帯域では、発明構造（○印）よりも良好な特性になっている。しかし、フェライトリングを外した場合（□印）、発明構造（○印）よりも放射ノイズが悪化する。

次に、本発明の他の実施形態について、その一部を抜き出した図７を参照して説明する。図７は、マグネトロン装置１４の配置が図１と同じ場合で、図１に対応する部分に同じ符号を付し、重複する説明を一部省略する。

図７（ａ）は、マグネトロン装置１４のヨーク１６ａとキャビネット１２の上壁部１２ａが接触する構造になっている。そして、ヨーク１６ａと上壁部１２ａの対応する位置にビス穴７１を設け、両者をビス止めして強固に接触させ、電気的に接続している。

図７（ｂ）は、リード線７２の一端をビス７３でヨーク１６ａに固定し、リード線７２の他端をビス７４で上壁部１２ａに固定し、ヨーク１６ａおよびキャビネット１２間を電気的に接続している。

図７（ｃ）は、ヨーク１６ａおよび上壁部１２ａの対向する面どうし間に導電性スポンジ１７を配置し、ヨーク１６ａおよびキャビネット１２間を電気的に接続している。

次に、本発明の他の実施形態について、その一部を抜き出した図８を参照して説明する。図８は、マグネトロン装置１４の配置が図５と同じ場合で、図５に対応する部分に同じ符号を付し、重複する説明を一部省略する。

図８（ａ）は、マグネトロン装置１４のヨーク１６ａとキャビネット１２の右側壁部１２ｃが接触する構造になっている。そして、ヨーク１６ａと右側壁部１２ｃの対応する位置にビス穴８１を設け、両者をビス止めして強固に接触させ、電気的に接続している。

図８（ｂ）は、リード線８２の一端をビス８３でヨーク１６ａに固定し、リード線８２の他端をキャビネット１２の右側壁部１２ｃにビス８４で固定し、ヨーク１６ａおよびキャビネット１２間を電気的に接続している。

図８（ｃ）は、フィルターボックス１６ｂの蓋部分ｂ２と上壁部１２ａの対向する面どうし間に導電性スポンジ１７を配置し、蓋部分ｂ２およびキャビネット１２間を電気的に接続している。

次に、本発明の他の実施形態について、その一部を抜き出した図９を参照して説明する。図９は、マグネトロン装置の配置が図１と同じ場合で、図１に対応する部分に同じ符号を付し、重複する説明を一部省略する。

図９（ａ）は、導電材で作られた板バネ９１の一端をビス９２でヨーク１６ａにで固定し、板バネ９１の他端をキャビネット１２の上壁部１２ａに接触させ、ヨーク１６ａおよびキャビネット１２間を電気的に接続している。

図９（ｂ）は、導電材で作られた板バネ９１の一端をビス９３で右側壁部１２ｃに固定し、板バネ９１の他端を蓋部分ｂ２に接触させ、キャビネット１２および蓋部分ｂ２を電気的に接続している。

図９（ｃ）は、図９（ａ）の板バネ９１に代えて、導電材で作られたスプリング９４を用いている。この場合、スプリング９４の一端をヨーク１６ａにビス止めし、スプリング９４の他端をキャビネット１２の上壁部１２ａに接触させている。

図９（ｄ）は、図９（ｂ）の板バネ９１に代えて、導電材で作られたスプリング９４を用いている。この場合、スプリング９４の一端を右側壁部１２ｃにビス止めし、スプリング９４の他端を蓋部分ｂ２に接触させている。

図７〜図９では、キャビネット１２の裏面が塗装されている場合、導電性スポンジ１７やリード線７２、板バネ９１、スプリング９４などが接触する面の塗装を剥がし、電気的導通が取れるようにしている。

上記の実施形態は、導電性部材として、導電性スポンジやリード線、スプリング、板バネを利用している。しかし、これらに代えて、導電性アルミテープや鋼板、アルミ板などを使用することもできる。

また、キャビネットとマグネトロン装置を電気的に接続する場合、マグネトロン装置のヨークや蓋部分に接続している。しかし、マグネトロン管の陽極部分と電気的導通のあるその他の金属部材部分、たとえばフィルターボックスの枠体部分やラジエターなどの部分に接続しても同様の効果がある。

また、キャビネットとマグネトロン装置を電気的に接続する場合、両者を電気的に接続する距離は短い方がよい。したがって、たとえばキャビネットおよびマグネトロン装置の対向する面どうしを接続することが望ましい。

また、マグネトロン装置側の接続位置はマグネトロン管に近い位置、たとえばマグネトロン装置を囲む金属部材部分に接続することが望ましい。キャビネットを金属部材部分以外の部分、たとえば導波管や加熱室、シャーシ底板、シャーシ背面板、シャーシ前面板などに接続すると、十分な効果が得られない。したがって、キャビネツトはノイズ発生源であるマグネトロン管と導電性部材等を用いて直接的に導通を取ることが効果的であると考えられる。

本発明の実施形態を説明する概略の斜視図である。 本発明に使用するマグネトロン装置を説明する側面図である。 本発明に使用するシャーシを説明する斜視図である。 本発明に使用するキャビネットを説明する斜視図である。 本発明の他の実施形態を説明する概略の斜視図である。 本発明の特性を説明するための特性図である。 本発明の他の実施形態を説明する一部を抜き出した斜視図である。 本発明の他の実施形態を説明する一部を抜き出した斜視図である。 本発明の他の実施形態を説明する一部を抜き出した斜視図である。 従来例を説明する概略の斜視図である。 従来例を説明する周波数や寸法の関係を示す関係図である。

符号の説明

１０…筐体
１１…シャーシ
１２…キャビネット
１３…加熱室
１４…マグネトロン装置
１５…マグネトロン管
１６…金属製部材１６
１６ａ…ヨーク
１６ｂ…フィルタボックス
１７…導電性スポンジ
１８…導波管

Claims (4)

1. 電磁波を出力するマグネトロン装置と、前記電磁波が供給される加熱室と、この加熱室が取り付けられる底板および前面板、背面板を有するシャーシと、１枚の金属板をコ字状に折り曲げて形成した上壁部および左側壁部、右側壁部を有し、前記シャーシとともに前記マグネトロン装置および前記加熱室を覆う筐体部分を構成するキャビネットとを具備し、前記マグネトロン装置は、前記電磁波の発生源であるマグネトロン管と、このマグネトロン管内に磁場を形成するための磁気回路の一部を構成するヨークと、前記マグネトロン管の入力部を収納するフィルターボックスと、前記マグネトロン管を冷却するラジエターとを有し、前記シャーシと前記キャビネットが機械的な接触で固定される部分が絶縁性の塗料で塗装された電子レンジにおいて、前記マグネトロン管の陽極部分とそれぞれが電気的に導通する前記ヨークおよび前記フィルターボックス、前記ラジエターの少なくとも１つと前記キャビネットとを、導電性スポンジまたはリード線、スプリング、板ばね、ビス止め、導電性板で電気的に接続したことを特徴とする電子レンジ。
2. 電磁波を発生するマグネトロン管およびこのマグネトロン管の陽極部分と電気的に導通し前記マグネトロン管を囲む金属製部材を有するマグネトロン装置と、前記電磁波が供給される加熱室と、この加熱室が取り付けられるシャーシと、このシャーシとともに、前記マグネトロン装置および前記加熱室を覆う筐体部分を構成するキャビネットとを具備し、前記シャーシと前記キャビネットが機械的な接触で固定される部分が絶縁性の塗料で塗装された電子レンジにおいて、前記金属製部材と前記キャビネットを接触させて、前記金属製部材および前記キャビネット間を電気的に接続したことを特徴とする電子レンジ。
3. シャーシとキャビネットの機械的な接触による固定は、前記キャビネットに設けた板状爪受部を前記シャーシに設けた爪部が形成する隙間に挟んで行う請求項１または請求項２記載の電子レンジ。
4. 金属製部材とキャビネットとの間を電気的に接続する領域は、前記金属製部材および前記キャビネットの互いに対向する面どうし間である請求項２記載の電子レンジ。

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