JPH0129040B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高周波エネルギーによつて食品などの
被加熱物を加熱処理する高周波加熱装置に係り、
特に電波漏洩防止用の周期構造体付きのドアの改
良に関するものである。

従来、ドア周縁に設けたチヨーク溝の電波漏洩
防止効果を増すため、チヨーク溝の内部に周期構
造体を取付けたり、チヨーク溝の周壁自体を多数
の金属片からなる周期構造体で形成したものが多
数提案されているが、実用化されたものは少な
い。実用化されたものというのは、加熱周波数
2450MHzで、その自由空間波長λ₀（122mm）の約
１／４の深さの基本波用チヨーク溝を加熱室の開
口部周縁（前面フランジ面）に対して直角方向に
設けているため、ドアが厚く、電波シールに要す
るスペースが大形となり、装置全体が大形となつ
ていた。基本波に対する電波シールのみを行なつ
ているので、高周波に対するシール用に電波吸収
材を追加しているものが見られる。さらに、周期
構造体付近に電磁界を集中させるため、加熱室内
に被加熱物を入れない空焼時にドアと加熱室開口
部周縁との接触部での異常加熱やスパークの発生
を助長し易いなどの欠点を有していた。

そこで、本発明は上記の点に鑑み、外形寸法が
小さくでき、かつ、上記異常加熱やスパークが発
生しにくい周期構造体付きのドアを備えた高周波
加熱装置を提供することを目的とする。

次に本発明の一実施例を図面とともに説明す
る。

第１図は本発明の高周波加熱装置の一実施例を
示す要部斜視図である。図において、１は高周波
エネルギーを発生する高周波発振器、２は高周波
発振器１と加熱室３とを連結する導波管である。
４は加熱室３開口部前面に設けたフランジで、こ
のフランジ４にはドア５に設けたラツチ５ａ，５
ｂが貫通するラツチ挿入口４ａ，４ｂがあいてい
る。ラツチ５ａ，５ｂは高周波発振器１のオン・
オフを制御すると共にドア５の密閉状態を保持す
る。５ｃはドア５を閉じたときにフランジ４に平
面接触するドア後板で、金属板から成る。５ｄは
透明板と金網あるいは穴あき金属板から成る覗き
窓である。５ｅは、第２図のようにドア５周縁部
に設けた電波減衰空胴６の入口７や周期構造体８
をカバーする誘電体カバーである。

第２図は第１図におけるドア５とフランジ４と
の平面接触部の断面拡大図である。ドア５周縁に
おいて基本波用チヨーク溝９と第２高周波用チヨ
ーク溝１０とを対向させて一つの入口７を持つ一
つの電波減衰空胴６を構成している。基本波用チ
ヨーク溝９では入口７から短絡面までの矢印で示
した電波伝搬経路９ａを加熱周波数の自由空間波
長λ₀に対して約λ₀／４としている。基本波用チヨ
ーク溝９を加熱室３に近い側に配置すると共に、
この溝９の一壁面であるドア後板５ｃをフランジ
４と平面接触（第２図ではわかりやすくするため
に故意に隙間を開けて図示している。）させてい
る。第２高周波用チヨーク溝１０では入口７から
短絡面までの矢印で示した電波伝搬経路１０ａを
約λ₀／８としている。第２高周波用チヨーク溝１
０のフランジ４と対向する一壁面自体を根本８ａ
の幅が先端８ｂの幅よりも大きい台形状とする複
数の金属片から成る波板８（周期構造体）に分割
している（第３図参照）。この波板８は、加熱室
からフランジ４とドア後板５ｃとの隙間を通過し
た電波が点線の矢印１１のようにそのまま外部に
漏洩するのを防ぎ、電波減衰空胴６の基本波用チ
ヨーク溝９内へ能率よく導かれるように整合素子
として作用させるもので、根本８ａから先端８ｂ
までの長さは実験によると約λ₀／12がよい。波板
８の先端８ｂには電波減衰空胴６の内部に向かつ
て折り曲げた突出面１２を設け、この突出面１２
とほぼ平行にドア後板５ｃの端部にも突出面１３
を設け、両突出面１２，１３の間の間隙をフラン
ジ４に直角な電波伝搬経路とすることにより、基
本波用チヨーク溝９および第２高周波用チヨーク
溝１０を共にフランジ４に対して直角な方向と平
行な方向から成る電波伝搬経路９ａ，１０ａとし
ている。前述のように両チヨーク溝９，１０の電
波伝搬経路９ａ，１０ａをそれぞれ約λ₀／４、
λ₀／８としており、かつフランジ４に対して直角
な方向と平行な方向とに屈曲させている。したが
つて、フランジ４と直角方向のドア５の厚みに対
応するＡ寸法、Ｂ寸法および電波減衰空胴６のフ
ランジ４と平行な方向の寸法Ｃを小さくすること
ができる。

例えば、加熱周波数2450MHz（波長λ₀＝122mm）
の高周波加熱装置において、本実施例の構成のド
アではＡが13mm、Ｂが16mm、Ｃが40mm程度で十分
実用に供せられることが実験で確認されており、
電波漏洩防止に要するドア５周縁部の空胴体積を
極めて小さく抑えることができる。

そのため、本実施例では、ドア５の外形寸法小
形化薄形化することができ、装置全体の外形寸法
に対する加熱室３の体積比率（スペースフアクタ
ー）の良好な高周波加熱装置が提供できる。これ
は、ビルトイン式、その他置き場所が狭い場合に
都合がよく、電子化された薄形のコントロールパ
ネル等にも適応しており、デザイン的にも有利で
ある。もちろん材料が少なくて済むので、コスト
的にも有利である。第３図に示すように、波板８
の先端８ｂを折り曲げて突出面１２を設け、この
突出面１２とドア５後板５ｃの端部の突出面１３
とをほぼ平行にして平面どうしを向かい合わせて
いる。このため、両平面１２，１３間の電界は局
部的に強くならない。したがつて、本実施例の周
期構造体付きのドア５は、ドア５後板５ｃとフラ
ンジ４との接触部、特に突出面１３の湾曲部付近
において空焼時に生じ易い高周波電磁界による異
常加熱やスパーク等の不都合を提言する作用があ
る。

また、波板８は根本８ａの幅を先端８ｂの幅よ
りも大きい台形状としているため、波板８の強度
が大きく、変形による電波漏洩防止効果の低下も
防げる。

さらに、第３図のようにラツチ５ａ，５ｂおよ
びその関連部品（図略）を収納する断面Ｕ字状の
金属板から成るラツチ収納部１４を電波減衰空胴
６の外側に設け、このラツチ収納部１４の入口１
４ａをフランジ４と対向させると共に第２高周波
用チヨーク溝１０の一壁面としている波板８と同
形状の波板８１で覆つている。波板８１は波板８
とは反対向きで、根本８１ａが先端８１ｂよりも
大きい台形状で、先端８１ｂにはラツチ収納部１
４の内部に向かつて折り曲げた突出面１２１が設
けてあり、この突出面１２１はラツチ収納部１４
の側壁１４ｂとほぼ平行になつている。波板はラ
ツチ５ａ，５ｂの突出部のみ除去している。第４
図は、波板８をドア周縁全周に設けかつラツチ収
納部１４を電波減衰空胴６の外側に取付けたもの
において、ドア後板５ｃとフランジ４との間隙
（ラツチ側）を横軸とし、波板８１をラツチ収納
部１４の入口１４ａに追加しない場合の電波漏洩
量に対する波板８１をラツチ収納部１４の入口１
４ａに追加した場合の電波漏洩量の比率を縦軸に
示したものである。例えば、間隙ゼロ（密閉）の
場合、取付寸法公差により接触部で部分的に0.2
〜0.5mm程度の間隙は避けられず、波板８１追加
前の電波漏洩量は0.035mW／cm²、波板８１追加
後は0.027mW／cm²で、比率は0.027／0.035＝0.77
となり、波板８１追加による電波漏洩量の減少効
果がある。ドア後板５ｃとフランジ４の間に２mm
厚さの低損失の誘電体片から成るスペーサをラツ
チ側に挾んで（ラツチのガタツキによる間隙は実
際は1.5mm以下）測定した場合、波板８１追加前
は1mW／cm²、追加後は0.25mW／cm²で、比率は
0.25／１＝0.25となり、波板８１を追加すること
により電波漏洩量は大幅に減少した。このように
ドア後板５ｃとフランジ４との間隙が大きくなつ
ても、波板８１を追加すると、電波漏洩量を小さ
く抑えられることが確認された。

したがつて、ドア５とフランジ４との接触面の
平面度が悪く接触面に不規則な隙間があいた場合
でも、波板８１をラツチ収納部１４の入口１４ａ
に追加することにより電波漏洩量を小さく抑える
ことができる。このように波板８１を追加して
も、波板８１を追加しない場合とドアの外形寸法
は変わらず、前述のスペースフアクターの良好な
高周波加熱装置を提供する等の効果も保持する。
また、波板８１の先端８１ｂはドア５の最外周壁
（ラツチ収納部１４の側壁１４ｂ）と平面どうし
で対向しており、かつ電波減衰空胴６を通過した
微少電波しか到達しないので、高周波電磁界によ
るスパークや異常加熱は発生しない。ラツチ５
ａ，５ｂを収納すると共に入口１４ａを波板８１
で覆つたラツチ収納部１４を別体としたことによ
り、ラツチ５ａ，５ｂそのものもしくはラツチ５
ａ，５ｂに関連する小物部品（図略）の取付作業
性がよいため、ラツチ５ａ，５ｂの取付精度の向
上が図れ、かつ作業場のスペースも小さくするこ
とができるという利点がある。さらに、ラツチ収
納部１４を断面Ｕ字状の金属板から構成している
ため、機械的強度が大きい。このラツチ収納部１
４をドア５の電波減衰空胴６の外側に取付けるこ
とにより、ドア５の機械的強度が増大する。その
ため、ドア開閉時等に外力が繰り返し掛かつて
も、ドア５の変形が防止でき、長期間に亘つて安
定した電波シール効果を保持できる。

以上のように、本発明によると、簡単な構成に
より、外形寸法が小さく、ラツチの取付作業性が
よく、ドアの機械的強度が増大して長期間の使用
に耐え、異常加熱やスパークが発生しにくく、か
つドアと加熱室開口部前面のフランジとの接触部
の平面度が悪い場合でも電波漏洩量を少なく抑え
られる周期構造体付きのドアを備えた高周波加熱
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高周波加熱装置の一実施例を
示す要部斜視図、第２図は第１図におけるドア３
とフランジ４との平面接触部の断面拡大図、第３
図は同誘電体カバー５ｅを除去してドア３の内側
を上方斜めから見た斜視図、第４図はラツチ収納
部１４の入口１４ａに波板８１を追加した場合の
電波漏洩防止効果を示すグラフである。 １…高周波発振器、３…加熱室、４…フラン
ジ、５…ドア、５ａ，５ｂ…ラツチ、６…電波減
衰空胴、７…電波減衰空胴６の入口、８，８１…
波板、９…基本波用チヨーク溝、１０…第２高調
波用チヨーク溝、１４…ラツチ収納部、１４ａ…
ラツチ収納部１４の入口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加熱室開口部を封止するドア周縁部に基本波
   用チヨーク溝と第２高周波用チヨーク溝とを互い
   に向かい合わせて一つの入口を持つ一つの電波減
   衰空胴を構成し、かつ上記第２高周波用チヨーク
   溝の加熱室開口部のフランジと対向する壁面を複
   数の先端を折り曲げた台形状金属片から成る波板
   ８で形成し、高周波発振器のオン・オフを制御す
   るほかドアの密閉状態を保持するためのラツチを
   収納する断面Ｕ字状の金属板から成るラツチ収納
   部１４を上記電波減衰空胴の外側に設け、このラ
   ツチ収納部１４の入口１４ａを加熱室開口部のフ
   ランジと対向させると共に、上記波板８と同形状
   でかつ反対向きにラツチ収納部１４の入口１４ａ
   を覆う波板８１を追加し、この波板８１の先端８
   １ｂを折り曲げて形成した突出面１２１をラツチ
   収納部１４の最外周の側壁１４ｂと対向するよう
   に配設したことを特徴とする高周波加熱装置。