JPS6345794A - 高周波加熱装置 - Google Patents

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 本発明は高周波加熱装置のドア構造の改良に関する。

従来の技術 高周波加熱装置のドア周縁に特性インピーダンスの異な
る溝を深さ方向に設け、この溝の深さ方向の特性インピ
ーダンスを不連続にすることにより、実質的深さが使用
波長の４分の１より小さくしても、溝の入口でのインピ
ーダンスが最大となり、チミーク溝と同様に漏洩電波を
少なくすることができるという提案が特開昭６０−２５
１９０号公報にある。この従来例では、溝の深さ方向に
幅の異なる溝を設けたり、溝の周壁の形状を深さ方向に
変形するなどかなり形状が複雑である。また、特性イン
ピーダンスの不連続部における反射防止を考慮する必要
がある。

また、第７図で示すように、ｌ−′ア５の外周に電波漏
洩防止用の空胴共振器１２を屈曲形成して口字状断面と
し、空調共振器１２の一周壁である張８面１１の端部切
口と空胴共振器１２の他の壁面（第１の壁面８）とを対
向させた入口２５を有する構造が実開昭６１−７９５号
公報に示さ些ている。この従来例では空胴共振器１２の
周壁が複数の導体片に分割されていることは記載されて
いない、したがって空胴共振器１２内には第８図に示す
進行方向がｙｚ面以外にも生じる高次モードの電波が入
ってくるため、空胴共振器１２が共振状態から外れ、電
波漏洩防止効果が小さくなる。仮りに第７図の空胴共振
器１２の立上り面２３と張出面１１を長手方向（Ｘ方向
）に使用波長の１／２より小さい幅の導体片に分割した
と考える。この場合、空胴共振器１２を等価容ｔｃと等
価インダクタンスＬとから成る並列共振素子をドア５の
長手方向（Ｘ方向）に複数個並べたものとみなせる。各
並列共振素子において、後述の（２）式で示すように、
空胴共振器１２の入口２５と空胴断面の面積中心０の距
離ＱＭと、入口寸法Ｇとの比ＡＭ／Ｇが大きいほど等価
容量Ｃが大きくなる。第７図の空胴共振器１２ではａｍ
／Ｇ＝１．０で、後述する本発明のＱｘ／Ｇ≧１．５に
比べて等価容量Ｃが小さくなる。その分だけ後述の（３
）式より等価インダクタンスＬを大きくして漏洩電波の
周波数に共振させるようにしなければならない。そのた
め、後述の（１）式から明らかなように、空胴共振器１
２の断面ＡＢを大きくする必要があるので。

従来例の空胴共振器１２は大形となり、ドアの小形化、
低コスト化には不向きである。

なお、第７図は実開昭６１−７９５号公報の明細書の図
面の各部首法を同一比率で示したものであり、また、構
成要素の名称および番号は本発明と対応する部分は同じ
にしである。

発明が解決しようとする問題点 溝の深さ方向に、複雑な形状をした溝を設ける必要があ
り、また特性インピーダンスの不連続部における反射防
止に手間が掛かったり、ドアの小形化に不向きな点であ
る。

問題点を解決するための手段 ドア周囲に口字状断面を持つ漏洩電波防止用の空胴共振
器を設け、この空胴共振器の壁面の一部を多数のコ字状
導体片で形成し、又空胴共振器に漏洩電波を導き入れる
入口を設け、かつこの入口と空胴断面の面積中心の距離
ＱＭと、入口寸法Ｇとの比１２Ｍ／Ｇを１．５以上とし
、入口に容量調整素子を設けたものである。

作用 上記のように構成することによ、す、コ字状導体片によ
り漏洩しようとする電波はＴＥＭ波として口字状断面の
空胴共振器内に導き入れられる。この空胴共振器は、近
似的に１巻きの筒状コイルとして空胴断面積に比例した
等価インダクタンスＬと、空胴の入口付近の乱れ電界に
基づく等価容量Ｃから成る並列共振素子を形成する。空
胴の入口を小さくし容量素子を設けるとＣが大きくなり
、その分だけＬを小さくできる。すなわち空胴断面積を
小さくできる０口字状断面の各辺がそれぞれ使用波長の
４分の１よりも小さい寸法で、電波シール効果が最大と
なる。　　　　　。

実施例 本発明の一実施例による高周波加熱装置の構成および作
用を図面とともに説明する。

第１図、第２図において、１は加熱室で、２は加熱室１
の開口部を取り囲むフランジで、３は外箱である。４は
加熱室１内を覗くためにドア５の中央部にできるだけ広
範囲に設けた小穴群である。

６はこの小穴群４の周囲を取り囲む段部で、この段部６
は小穴群４の内面に固着した透光性のドア内カバー１５
の端部が清掃の際などにはがれるのを防ぐと共に、ドア
５閉成時にフ６ランジ２と平面接触する封口面７の平面
度を良くするものである。

８は封口面７の端部よりフランジ２に対して略直角に折
り曲げた第１の壁面である。９は第１の壁面８の端部よ
りフランジ２に対して略平行に延長した第２の壁面であ
る。１０は第２の壁面９に溶接した多数のコ字状導体片
である。このコ字状導体片１０は第２の壁面９に溶接さ
れる取り付は面１９と、第１の壁面８にほぼ平行に対向
する立ち害がり面２３と、端部切口を第１の壁面８に対
向させた張出面１１との３面から成る。ドア５の周囲の
長手方向に対する各コ字状導体片１０の幅Ｄ（Ｘ方向）
は使用波長の２分の１よりも小さくしている。

第１の壁面８とコ字状導体片１０とで囲まれた口字状断
面は狭小な入口２５を有する空胴共振器１２を形成する
。この空胴共振器１２の入口２５をふさぐ不透明の誘電
体カバー１３から突き出した突起片１４は、コ字状導体
片１０の立ち上がり面２３に設けた取り付は穴１８に引
っ掛かるようになっている。ドア５の前面を覆う透光性
のドア外カバー１６を保持するための誘電体製のドア外
枠２４から突き出した突起片１７は第２の壁面９の最外
周縁端部２０に引っ掛かるようになっている。また、誘
電体カバー１３の裏面から空胴共振器１２の内部に向か
って容量調整素子２６を突き出している。

次に上記のように構成した実施例の作用効果を説明する
。加熱室１関口部を取り囲むフランジ２と封口面７との
平面接触部に向かう入射電波に対して、第４図のような
簡易等価回路によって定性質に電波シール効果を説明す
る。２１はフランジ２と封口面７との平面接触部に対応
する容量で、一種のバイパスコンデンサとして作用する
。平面接触部は平行板線路と考えられ、この線路の容量
は平行板のギャップに比例するので容量２１は上記平面
接触部のギャップが小さいほど大きくなり。

電波シール効果が増す、コ字状導体片１０の幅Ｄ（第３
図のＸ方向）を使用波長の２分の１より小さくしている
ので、第１の壁面８と各コ字状導体片１０とで形成され
た口字状断面を持つ空胴共振器１２の内部に入り込んだ
電波の進行方向は第３図のｙｚ面内に限定される。張出
面１１が無ければ第６図のように電界が分布し、平行板
線路の長さ党が自由空間波長λの約４分の１で並列共振
を起こし、インピーダンスが最大となり、電波漏洩を防
止することができるが、２４５０ＭＨｚの高周波加熱装
置ではＱは３０．６１ｍで、これをドアに実装しようと
すると厚くなり、意匠的にもコスト的にも不利である。

本発明のように、張出面１１を設けて、口字状断面を持
ち狭小な入口２５を有する空胴共振器１２を形成した場
合は、第５図のような電界分布となる。この場合、張出
面１１の端部切口付近と第１の壁面８との間に電気力線
の大部分が集まっている。空胴共振器１２は第４図にお
いて等価インダクタンスＬと等価容量Ｃとから成る並列
共振素子として表されている０等価インダクタンスＬは
。

近似的に空胴共振器１２と同じ断面の１巻きの筒状コイ
ルとして働き、そのコイルの定数としての等測的なイン
ダクタンスを意味し、筒軸方向（Ｘ方向）の単位長あた
りの値は（１）式のようになる。

また、等価容量Ｃは空胴共振器１２の入口２５付近の乱
れ電界に基づくもので、近似的に（２）式で与えられる
。

１＝、。ＡＢ　　　　　　　　　　　　・・・（１）こ
こで ＡＢ：空胴共振器１２の口字状断面の面積μ。：空胴共
振器１２内の媒質の透磁率ｅ：２．７２ ΩＭ：空胴共振器１２の入口２５と空胴断面の面積中心
０との距離 ε。：空胴共振器１２内の媒質の誘電率に：入口２５付
近の形状に関係する補正項Ｇ：入口２５の間隙（入口寸
法） 空胴共振器１２の共振周波数ｆ０は（３）式で表せる。

（η式より入口２５の間隙Ｇを小さくするほど、あるい
はｌＭ／Ｇを大きくするほど等価容量Ｃが大きくなるこ
とがわかる。共振周波数ｆ、を一定とすると、等価容量
Ｃが大きくなるほど等価インダクタンスＬが小さくてよ
いことが（３）式かられかる０等価インダクタンスＬを
小さくするには（１）式より空胴共振器１２の口字状断
面の面積ＡＢを小さくすればよい、すなわち、空胴共振
器１２を小形にするためには、入口２５の間隙すを狭く
して等価容量Ｃを大きくし、その分だけ空胴面積ＡＢを
小さくして等価インダクタンスＬを小さくシ。

一定の共振周波数ｆ、Ｃ高周波加熱装置の加熱周波数）
で並列共振を起こさせて、入口２５におけるインピーダ
ンスを最大にし電波漏洩を防止すればよい。

加熱周波数が２４５０ＭＨｚ、高周波出力が５００ｗの
高周波加熱装置において、フランジ２と封口面７との間
の間隙を２ｍ！＋、張出面１１と封口面７との段差を３
ｍ、コ字状導体片の幅りを１５ｍｍとし、水２７５　ｍ
　Ｑを加熱してドア５の周囲から５ａｆｉの距離で電波
漏洩量を測定してみた。その結果、Ｇ＝５ｍｍのときＡ
　Ｂ　＝　１５　、４　Ｘ　１５　、９　ｍ、ｆｉｘ／
Ｇ＝２．１で、電波漏洩量がＯ，１ｍｗ／ｄ以下となり
、Ｇ＝８ｍｍと大きくすると、上記と同程度に少ない電
波漏洩量に抑えるためにはＡＢ＝２０．４Ｘ１８．４＋
ａ、ＱＭ／Ｇ＝１．７５というように口字状断面の面積
も大きくなる。このような実験により、入口２５の間隙
Ｇを４〜８ＬＩＩ１１位と狭小にしてｆｉＭ／Ｇを１．
５以上にすることにより、口字状断面の空胴共振器１２
の寸法Ａおよび寸法Ｂをそれぞれ使用波長λの４分の１
である３０．６−よりもかなり小さくできることが明ら
かとなっている。

また、誘電体カバー１３の裏面から空胴共振器１２の内
部に向かって容量調整素子２６を突き出しているので、
入口２５の電気力線の集中したところへ誘電体が挿入さ
れることになるので、等価容量Ｃが大きくなり、その分
だけ等価インダクタンスＬが小さくてよい。すなわち容
量調整素子２６を設けることにより、空胴共振器１２を
一層小形化できるようになる。

発明の効果 以上のように本発明によると、多数のコ字状導体片と第
１の壁面とで囲まれた口字状断面の空胴共振器の入口を
コ字状導体片の張出面の端部切口と第１の壁面を対向さ
せた構成で狭小なものとし、かつ２Ｍ　／　Ｇ≧１．５
のように寸法を選び、かつ誘電体カバーの裏面から空胴
共振器の内部に向がって容量調整素子を突き出すように
したので、空胴共振器の断面寸法ＡおよびＢを使用波長
λの４分の１よりも小さくでき、共振空胴器の形状が簡
単となり、ドアの小形化、薄形化が図れ、コンパクトな
高周波加熱装置を提供でき、経済的波及効果も大なるも
のがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による高周波加熱装置のドア
５の金属部だけを示す要部斜視図、第２図は同ドア周囲
の電波シール部を示す要部断面図、第３図は同電界方向
を示す図、第４図はドア５の電波シール部の簡易等価回
路図、第５図は同電波シール部の電界分布図、第６図は
同終端を短絡した平行板線路の電界分布図、第７図は従
来の電波シール構造を示す構成説明図、第８図は同電界
方向を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱室（１）開口部を開閉するドア（５）の周縁に位置
   しドア（５）閉成時には加熱室（１）開口部のフランジ
   （２）に平面接触する封口面（７）と、この封口面（７
   ）の端部よりフランジ（２）に対して略直角の第１の壁
   面（８）と、この第１の壁面（８）と略直角の第２の壁
   面（９）と、この第２の壁面（９）と略直角の立ち上が
   り面（２３）と、この立ち上がり面（２３）と略直角の
   張出面（１１）とを備えた高周波加熱装置において、第
   ２の壁面（９）に端面が接した多数のコ字状導体片（１
   ０）を設け、第１の壁面（８）とコ字状導体片（１０）
   とにより口字状断面を形成すると共に入口（２５）を有
   する空胴共振器（１２）を形成し、かつ入口（２５）と
   空胴断面の面積中心（Ｏ）の距離（ｌ＿Ｍ）と、入口寸
   法（Ｇ）との比ｌ＿Ｍ／Ｇを１．５以上とし、かつ入口
   （２５）をふさぐ誘電体カバー（１３）の裏面から空胴
   共振器（１２）の内部に向かって容量調整素子（２６）
   を突き出したことを特徴とする高周波加熱装置。