JPS61160997A

JPS61160997A - 電波シ−ル装置

Info

Publication number: JPS61160997A
Application number: JP102685A
Authority: JP
Inventors: 松本　孝広; 楠木　慈; 等隆信江
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-01-08
Filing date: 1985-01-08
Publication date: 1986-07-21
Also published as: JPH0130277B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、高周波電波を遮蔽する電波シール装置に関す
るものである。

従来の技術従来のこの種の電波シール装置として、高周波により調
理物を誘電加熱して調理する電子レンジを例に挙げて説
明する。電子レンジは調理物を収納して高周波加熱する
加熱室と、この加熱室の調理物出入用の開口部を開閉自
在に覆う扉とを備えたものであるが、調理物の出入時に
扉な開ける際、加熱室内の高周波が室外へ漏洩して人体
に弊害を及ぼさないように電波シール対策が施されてい
る。

従来の一例として米国特許３，１８２，１６４号を第９
図に示す。第９図において、１は電子レンジの加熱室で
あり、この加熱室１の開口部２を開閉自在に覆う取手３
を有する扉４が設けられている。

この扉４の周縁部には加熱室１側に向いて開口した隙間
部５を有する空胴のチ冒−り部６が形成されている。こ
のチョーク部６の奥行７は、使用される高周波の波長の
実質的に４分の１に設計されている。この場合扉４の厚
みも４分の１波長である。すなわち従来電子レンジで使
用されている電磁波の周波数は２４５０ＭＨｚであるの
で、４分の１波長は約３０　ｍｍとなる。この長さのチ
ョーク部６と対向させるために、加熱室１の開口部２に
形成した周縁部８の厚さ９は４分の１波長より大きい値
となる。したがって加熱室１の開口部２の有効大きさは
周縁部８の分だけひとまわり小さい。

次に従来の他の一例として、米国特許第２．５００，６
７６号を第１０図ａＳｂに示す。この例も電子レンジの
構成を示したものであり、マグネトロン１０の発振によ
って得た高周波を加熱室１１に供給し、調理物１２を電
磁誘導により加熱調理するものである。この加熱室１１
の開口部１３にはこの開口部１３を開閉自在に覆う扉１
４が設けられている。この扉１４の周縁部にも溝状のチ
ョーク部１５が形成され、高周波が外部へ漏洩するのを
このチョーク部１５で防いでいる。このチョーク部１５
の深さ１６もやはり使用周波数の４分の１波長で設計さ
れている。このため開口部１ａの有効大きさは第９図同
様、加熱庫１１よりもひとまわり小さい。

上述のとおり従来のチョーク部は４分の１波長の深さと
して高周波を減衰させるという技術思想に基づいている
。

すなわち、チョーク部の特性インピーダンスをｚ□、深
さをＬとし、終端部を短絡したときにチョーク部開口部
でのインピーダンスＺｉｎ　　は、（λ０は自由空間波
長）となる。

ナラ−り方式の電波減衰手段は、チ讐−り部の深さＬを
４分の１波長に選定することにより、ＪＺｔｎｌ　＝　
Ｈ２□ｔａｎ（）＝ｏ。

を達成するという原理に基づいている。

もし、チョーク部内に誘電体（比誘電率ε、）を充填す
ると、電波の波長λ′は、 λ′キλ０／舊に圧縮される。この場合チョーク部の深さＬ′は、Ｌ′
申ＬしＪＴ”；と短くなる。しかしながらＬ’＝λ′／４　とすること
には変りはなく、チョーク方式においては、深さを実質
的に４分の１波長よりも小さくすることができず、チョ
ーク部の小型化に限界のあるものであった。

発明が解決しようとする問題点近年、固体発振器の開発が進み実用化の時代が到来した
。電子レンジも例外ではなく、従来のマグネトロン発振
器から固体発振器へと移行しつつある。

電子レンジにおいて発振器の固体化による長所は次のと
おシである。

（１）マグネトロンの駆動電圧は約３ＫＶであるのに対
し、トランジスタ等による固体発振器の駆動電圧は約４
００ｖ以下でよく、実際には約４０Ｖが使用されている
。よって電源電圧が低いので人体にとって安全であり、
たとえリークしても感電事故が発生しにくいものである
。このためアースレス化が可能となシ、ポータプル化の
展開も図れる。

（２マグネトロンの寿命は約５０００時間であるのに対
し、固体発振器はその約１０倍以上であり長寿命である
。

０）マグネトロンの発振周波数は固定であるのに対し、
固体発振器の発振周波数は可変可能であり、たとえば９
１５　ＭＨｚに対して上下１３ＭＨｚの範囲で変化させ
ることができる。したがって、負荷（調理物）の大きさ
で周波数を自動追尾させることにより、共振周波数が変
わり高効率動作を得ることができる。実験によれば２４
５０±５０　ＭＨｚ内で周波数を自動追尾させると、実
用負荷効率を固定周波数に比べて約６０〜８０チ向上さ
せることができた。

（４）固体発振器は大量生産により、将来マグネトロン
よりも低価格となり得る。

また現在高周波調理用として国際的に割シ当てられてい
る１５Ｍ周波数（Ｉｎ’ｄｕｓｔｒｉａｌ。

Ｓａｉ＊ｎｔ　ｉ　ｆ　ｉｃ、　Ｍ＠ｄｉｃａｌ　）は
５８８０ＭＨｚ。

２４５０ＭＨｚ　１９１５ＭＨｚ、４００ＭＨｚ等であ
り、これを逸脱して使用してはならない。現在のマグネ
トロンは上述のとおり２４５０　ＭＨｚで発振させてい
るが、固体発振器で、同一周波数２４５０ＭＨｚで発振
させると、十分な出力電力が得られずパワー不足となっ
てしまう。そこで所望の出力電力を得るためには必然的
により低い周波数を選定しなければならず、たとえば９
１５　ＭＨｚが適当である。しかしながらこの周波数は
従来の周波数に比べて約２．７分の１であるので、波長
は逆に約２．７倍（とな−９１２４分の、１波、長は約
８０　ｍｍとなってしまう。したがって電子レンジの周
波数として９１５　ＭＨｚ　ｔ−選定すると、第９図、
第１０図で説明したチョーク部の厚みは約８０　ｍｍを
超えることになり、加熱室の開口部の有効大きさは従来
例に比してきわめて小さくなり、実用化はきわめて困難
となる不都合を有するものである。

一方、発振周波数を２４５０ＭＨｚから９１５ＭＨｚに
変更する長所は次のとおりである。

（１）波長が長くなったため、調理物の内部まで電波が
浸透し、加熱調理時間の速度を速くすることができた。

たとえば直径１２ｃｍの肉塊の中央部を約６０℃にする
のに、２４５０ＭＨｚ、６００Ｗで５０分以上要したの
に対し、９１５ＭＨｚ、　３００Ｗで５０分以下しかか
からない。

Ｇ２）　　焼けむらの原因は定在波であり、定在波ピッ
チは波長と相関がある。９１５　ＭＨｚを使用した場合
は定在波ピッチが大きく、調理物に焼けむらが目立ちに
くいものである。

よって、電子レンジの使用周波数を９１５　ＭＨｚに変
更することの短所は、電波シール手段が太きくなってし
まうことである。

なお、チョーク部の厚さを小さくする手段の一つとして
、チ目−り部に誘電体を充填する構成がある。この構成
によればチョーク部の誘電率が大きくなるので、チョー
ク部を４分の１波長よりも小さくでき、しかも４分の１
波長のチ璽−り部と　　。

同等の効果を奏する。しかしながら誘電体が高価である
ために電子レンジ全体の価格も高価なものとなってしま
い、また製造１手間とコストがかかり、実用化の妨げと
なっていた。

本発明はかかる従来の問題点を解消するもので、発振周
波数を低くしても、チョーク部の大きさが大きくならな
い電波シール装置を提供するものである。

問題点を解決するだめの手段と記問題点を解決するために本発明の電波シール装置は
、本体と扉とが対向する部分の少なくとも一方に溝を設
け、前記溝の電波が供給される内部空間より遠い方の壁
面は溝の長手方向に断続して並んだ導体片群から構成さ
れ、各導体片は前記溝の開孔部側の導体片幅が溝の短絡
部側の導体片幅より大きく、導体片の壁面は階段形状を
しておシ開孔部側の溝幅が短絡部側溝幅より小さい構成
とし、前記溝の深さを使用波長の四分の一より小さくシ
、たという構成を備えたものである。

作　　用小型化を可能にする基本的考え方としては、以下のとお
りである。

溝の開孔部の特性インピーダンス、長さ、位相定数をｚ
ｏｌ、１１、β１とする。溝短絡部の特性インピーダン
ス、長さ、位相定数をｚｏ２．１２、β２とする。溝の
開孔端から短絡端までの距離（溝の深さ）をｌ　ｔｏｔ
ａｌ　　とすると、ｌ　ｔｏｔａｌ　−１１＋１２　　
となる。

上記条件で溝の開孔端のインピーダンスＺは、（但しｘ
＝ｚ０２／ｚｏ１）となることは、簡単な計算で導出できる。

従来例ではＺ０２＝ｚ０１、／ｊ１＝ｕ２（即ちに＝１
）に相当するものである。従ってそのインピーダンスＺ
′は（１）式より、＝２０１　・ｔａｎ（ｐＨ１＋β２１２）＝Ｚｏ１　ｔ
ａｎ（β１°ｌ　ｔｏｔａｌ　）　”・Ｇ２）となり、
ｌ　ｔｏｔａｌをλ／４　とすることでインピーダンス
反転していた。

一方本発明の構成によれば構成要件により、特性インピ
ーダンスが２０２）ｚｏｌであるから、（１）式におい
て特性インピーダンスの比にの値は必らず１より大きく
なる。インピーダンス２を無限大にするためには（１）
式の分母が零になればよいので１−Ｋｔａｎβ１１１ｔ
ａｎρ２１２を満たせばよく、特性インピーダンス化に
の値を１より大きくした分だけ寸法１１．１２を小さく
しても従来と同様のインピーダンス反転がはかれるので
ある。

特性インピーダンスを不連続にする考え方は以下のとお
りである。

本発明はシール装置の溝部を一方を接地導体とし間隙寸
法す離して幅寸法愚の導体板を配置した構成からなる。

詳細には溝開孔部側の幅をａｌ、間隙をｂｌ、実効比誘
電率をε１目とし、溝短絡部側の幅をａ２、間隙をｂ２
とした構成で特性インピーダンスの比Ｋを次式で計算し
、ａ２゛ｂＩＫの値を１より大きくなるようにすることで特性インピ
ーダンスを不連続にする工夫をしている。

すなわち、ａ　１　）　ａ　２、ｂ　１　（ｂ　２とし
てＫ）１を実現し、電波シール装置の最大寸法を４分の
１波長より小さくしている。

実施例以下本発明の一実施例の電波シール装置を図面を参照し
て説明する。

第３図は電子レンジの斜視図でパンチング板１７を有す
る扉１Ｂが本体カバー１９で覆われた本体に装置されて
いる。本体には操作パネル２０が設けられている。第１
図には第３図のＡ−Ａ’線断面図、第２図には第１図の
溝を構成する導体部の斜視図を示す。第１図において、
パンチング板１７の加熱室２１側は透明シート２２で覆
われている。扉の外側には扉カバー２３が設けられ、溝
２４の開孔部に溝カバー２５が設けられている。

第１図、第２図において、階段状をした導体片２６は輻
ａ１のｃ、ｄ部と・部から構成され、・部は幅ａ２／２
の２本の導体線路となっており、ピッチＰで溝の長手方
向に並んでいる。溝２４の開孔端、短絡端はそれぞれ２
７．２８で示され、開孔部側溝はＩ、短絡部側溝は■で
示す。導体片Ｃ部とそれに対向する壁面の間隙はｂｌ、
０部とそれに対向する壁面の間隙をｂ２としている。従
って溝２４における開孔部側溝Ｉと短絡部側溝の特性イ
ンピーダンスの比は、２ｂ１となり、Ｋの値を１よりも大きくすることにより溝の深
さくｅ１＋４２）を４分の１波長よりも小さく構成して
いる。

第４図には、第１図、第２図における測定例を示してい
る。測定は２４５０　ＭＨｚで本体２９と扉の隙間は１
ｍｍである。寸法１１は７ｍｍで一定とした。導体片幅
ａ１、ａ２はそれぞれ２１ｍｍ、７ｍｍ％ｂ１、ｂ２は
それぞれ１４　ｍｍｓ　７　ｍｍとし、溝カバー２５は
厚さ２ｍｍのＡＢＳ樹脂、本体２９と扉の重なシ部分の
寸法Ｔ１は１０ｍｍ　で構成したものである。グラフの
縦軸は漏洩実測値を対数目盛で目盛シ、横軸は溝の深さ
を使用波長との比で目盛ったものである。この特性図か
ら明らかなように溝の深さは従来のλ／４に比べて短か
くできることを示している。

第６図には本発明の電波シール装置を電子レンジの扉に
応用した場合のとンジ側の構成例を示す。

扉のヒンジ側の溝カバー、扉カバーを斜めに切シ欠いて
扉の開閉がなめらかに行える構成にしている。

第６図は本発明の他の実施例を示す。誘電体でできた溝
カバー２５を開孔部側溝Ｉのところに挿入した構成で、
開孔部側溝Ｉの比誘電率を大きくして特性インピーダン
ス比にの値をより大きくしていることでシール装置の寸
法をより小さくしている。

第７図は、本発明の他の実施例で第２図に対応したもの
である。この例では導体片の０部をわけずに１つで構成
している。このように、強度面や智造土の都合に応じて
、０部を２つ以上にわけても、１つで構成してもかまわ
ない。

第８図は本発明の電波シール装置の扉のヒンジ部の構成
例を示す。従来、溝の外周壁にヒンジ金具３０及びヒン
ジピン３１を取りつけた構成が多いが、本発明では外周
壁が段続しているのでこの例では強度を保つため内壁に
取り付けた構成をとっている。

発明の効果以上のように本発明の電波シール装置は発明の目的であ
る小型化を実現できる効果に加えて次の効果がある。

（１）扉の外周を折り曲げて導体片群を構成する簡単な
構造なので、低コスト化に適する。

（２ン　　導体片の折シ曲げ部分は溝カバー押さえに兼
用できる。

（３）１枚板で溝を構成するので寸法のバラツキが少な
く管理が容易である１゜（４）溝の開孔部側に誘電体を装荷することにより溝の
寸法を小さくすると供に強度面でも強い構造が安易に構
成できる。

（５）扉の外周側の導体板が内周側に折シ曲がっている
ので、扉の開閉のだめのヒンジ構成が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における電波シール装置の断
面図、第２図は同電波シール装置の溝を構成する導体部
の斜視図、第３図は一般的な電子レンジの斜視図、第４
図は本発明の一実施例における電波シール装置の漏洩特
性図、第５図は同装置のとンジ側の断面図、第６図、第
７図は本発明の他の実施例の断面図、斜視図、第８図は
本発装置の断面図である。１Ｂ・・・・・・扉、２４・・・・・・溝、２５・川・
・溝カバー、２６・・・・・・導体片、■・・・・・・
開孔部側溝、■・川・・短絡部側溝。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図第２図ｔ２グ　　２φ 第３図第４図 Δ　Δ ８７〜入溝の泥き（Ｌｉｌｙ）第５図第６図第７図第８ｒＩＡ第９図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）開口部を有し、電波が内部に供給される本体を設
け、この本体の前記開口部を開閉自在に覆う扉を設け、
前記本体と扉とが対向する部分の少なくとも一方に溝を
設け、前記溝の電波が供給される内部空間より遠い方の
壁面は溝の長手方向に断続して並んだ導体片群から構成
され、各導体片は前記溝の開孔部側の導体片幅が溝の短
絡部側の導体片幅より大きく、導体片の壁面は階段形状
をしており開孔部側の溝幅が短絡部側溝幅より小さい構
成とし、前記溝の深さを使用波長の四分の一より小さく
し、前記溝の壁面は一枚板により構成された電波シール
装置。
（２）導体片の溝の短絡部側は複数の導線路に分割され
、前記導線路幅の和が溝の開孔部側の導体片幅より小さ
く構成した特許請求の範囲第１項記載の電波シール装置
。
（３）溝の開孔部を覆う誘電体カバーを設けた特許請求
の範囲第１項または第２項記載の電波シール装置。
（４）導体片群の溝の短絡部側の一部を連続した導体で
構成した特許請求の範囲第１項または第２項記載の電波
シール装置。
（５）溝の開孔部側に誘電体を挿入した特許請求の範囲
第１項または第２項記載の電波シール装置。