JPS6380496A - 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、チョ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、ドア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、
空胴共振器１２の一周壁である張出面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
に示されている。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を等価容址Ｃ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（力式で示すように、
空胴共振器１２の入口２５と空胴断面の面積中心Ｏ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ＱＭ
／Ｇ＝１．０で、後述する本発明のＱｐａ／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
１２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
面の各部寸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４面のうち３面をドアの周
囲の長手方向に設けた多数のコ字状導体片で形成し、残
りの一面とコ字状導体片の端部切口とを互いに対向させ
て上記空胴共振器に漏洩電波を導き入れる入口とし、か
つこの入口と空胴断面の面積中心の距離１２Ｍと、入口
寸法Ｇとの比ＱＭ／Ｇを１．５以上とし、又入口をふさ
ぐ誘電体カバーとそれから突き出た複数の容量調整素子
とを設け、それらを特定の位置に設けたものである。

作用 上記のように構成することにより、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とから成る並列共振素子を形成する。空
胴の入口を小さくするほど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図および第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
される取り付け面１９と、第１の壁面８にほぼ平行に対
向する立ち上がり面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に設けた取り付け穴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、第５図に示すように、誘電体カバー１３がら空胴
共振器１２内に突き出した複数の容量調整素子２６．２
７のうち少なくとも−っを張出面１１の端部切口近傍に
配置し、コ字状導体片１゜が外部より衝撃が加わったと
きの変形（入口２５が小さくなる方向）を防止している
。

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開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的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ａ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１ｏ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
面を持っ空胴共振器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
Ｑ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Ωは
３０．６ｍｍ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。

本実施例のように、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価的な
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％式％ 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 ２Ｍ：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。

（２）式より入口２５の間隙Ｇを小さくするほど、ある
いはＱＭ／Ｇを大きくするほど等価容景Ｃが大きくなる
ことがわかる。共振周波数ｆ０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Ｇを狭
くして等価容ｔｃ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を小さくし、一定の
共振周波数ｆ。（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２＋ｍ、張出面１１と封口面７との段差を３ｍ
、コ字状導体片の幅りを１５ｎｍとし、水２７５　ｍ　
Ｑを加熱してドア５の周囲から５ａ１１の距離で電波漏
洩量を測定してみた。その結果、Ｇ＝５ｍのときＡＢ＝
１５．４Ｘ１５．９ｍｍ、ＱＭ／Ｇ＝２．１で、電波漏
洩量がＯ，１ｍｗ／−以下となり、Ｇ＝８ｍ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＝２０．４Ｘ１８．４ｍ、Ｑ　Ｍ／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４〜８＋ｎｍ位と狭
小にしてＡＭ／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３０．６ｍ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、複数の容量調整素子２６．２７は等価容量Ｃを調
整して、並列共振を確実に得られるようにするものであ
るが、張出面１１の端部切口近傍にも配置しであるため
、コ字状導体片１０の変形防止に役立ち長期間にわたっ
て安定した電波シール効果を保持することができる。

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ＱＭ／Ｇ≧１．５のように寸法を選んだので、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、空胴共振器の形状が簡単となり、ドア
の小形化、薄形化が図れ、また容量調整素子のうち少な
くとも一つが張出面の端部切口近傍に配置しているため
、コ字状導体片の外力（２方向）による変形を防止し、
電波シール効果の安定性を高めることができる。

【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）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（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（１０）を設け、
   第１の壁面（８）とコ字状導体片（１０）とによりロ字
   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）とそれから空胴共振器（１２
   ）内に突き出した複数の容量調整素子（２６）、（２７
   ）を設け、そのうち少なくとも一つをコ字状導体片（１
   ０）から第１の壁面（２）に向かって張り出した張出面
   （１１）の端部切口近傍に配置し、コ字状導体片（１０
   ）は第２の壁面（９）に接触される取り付け面（１９）
   と、第１の壁面（８）にほぼ平行に対向する立ち上がり
   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面から成り、上記空胴共振器（
   １２）の入口（２５）は張出面（１１）の端部切口と第
   １の壁面（８）を対向させて形成したことを特徴とする
   高周波加熱装置。