JP2015103412A - マイクロ波漏洩防止フィルター - Google Patents

Abstract

【課題】厳格な寸法精度を要せずに構成することができる他、大形となるマイクロ波漏洩防止フィルターであっても簡単に構成することができるマイクロ波応用装置のマイクロ波漏洩防止フィルターを提供すること。
【解決手段】 マイクロ波電力を供給する筐体１１の開口部１１ａに設けた開閉扉１２と、この開閉扉１２の凸状側部１２ｃと筐体１１の内壁部１１ｃとの間に生じるマイクロ波漏洩通路に備えるマイクロ波応用装置のマイクロ波漏洩防止フィルターであって、断面Ｌ字形のフィルター素子３２で形成し複数のフィルター構成部品３１ａ〜３１ｄを設け、これら複数のフィルター構成部品３１ａ〜３１ｄを前記内壁部１１ｃに分割位置３３を設けて平面状に配設して構成したマイクロ波漏洩防止フィルター３１となっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、製造と組み付けを簡単にし、生産コストを低廉化したマイクロ波応用装置のマイクロ波漏洩防止フィルターに関する。

一般に、周波数が３００ＭＨｚから３００ＧＨｚの電波がマイクロ波と定められ、このマイクロ波の中で、工業用、科学用、医療用の機器に割り当てられるマイクロ波の周波数をＩＳＭ周波数と呼び、ＩＳＭ周波数のマイクロ波を使用した機器がＩＳＭ機器と呼ばれている。
このＩＳＭ機器の一つが、２．４５ＧＨｚ帶のマイクロ波を使用した家庭用の電子レンジである。

上記したＩＳＭ機器は、使用するＩＳＭ周波数に対して他の電気・電子機器への影響（妨害）を防ぐための電波法の厳格な規制を受けない反面、マイクロ波電力の漏洩による人体への影響を考慮した安全上の限度値の規制を受ける。
したがって、ＩＳＭ機器に属するマイクロ波応用装置は、人体を防護するための規制限度値を満足させるために、マイクロ波漏洩防止フィルターを備えている。

図２４はマイクロ波応用装置の第１従来例である電子レンジの概略構成を示した縦断面図、図２５は図２４上のＡ−Ａ線断面図、図２６は同電子レンジに備えられたマイクロ波漏洩防止フィルターの正面図である。
図示するように、電子レンジ１０は、ステンレス鋼などのマイクロ波反射材料からなる筐体１１が加熱室を形成しており、また、筐体１１の一方側には開口部１１ａが設けられ、さらに、その開口部１１ａの外周方向に延設されたフランジ１１ｂが設けられている。

また、上記の電子レンジ１０には開口部１１ａを開閉する開閉扉１２が設けられている。
この開閉扉１２は、筐体１１内に張り出させた凸状部１２ａを設け、この凸状部１２ａの周囲延長部を筐体１１のフランジ１１ｂに対面する対面部１２ｂとした四辺形状のマイクロ波反射板となっている。

一方、マイクロ波発振手段１３で発生したマイクロ波電力は、導波管１４を伝搬して加熱室である筐体１１内に送られる。
すなわち、導波管１４は筐体１１に連結されており、マイクロ波電力が導波管１４を介して筐体１１内に照射される。

また、上記の電子レンジ１０は、開閉扉１２に設けた凸状部１２ａの凸状側部１２ｃが対面する筐体１１の内壁部１１ｃにマイクロ波漏洩防止フィルター１６が設けられている。
すなわち、筐体１１の内壁部１１ｃと開閉扉１２の凸状側部１２ｃとの間、筐１１のフランジ１１ｂと開閉扉１２の対面部１２ｂとの間がマイクロ波漏洩通路となるため、このマイクロ波漏洩通路にマイクロ波漏洩防止フィルター１６を設けて、電子レンジ１０外に漏洩するマイクロ波電力を安全規格内に抑制している。
なお、導波管１４は筐体１１に一体的に接続されており、それらの接続部からはマイクロ波電力が漏洩しない。

上記したマイクロ波漏洩防止フィルター１６は、上記の各図より分かる通り、断面Ｌ字形のフィルター素子１７を所定ピッチで連続的に接続して四辺形のフィルター枠として形成し、この従来例では同形のフィルター枠をマイクロ波電力の漏洩方向に向かって３段に配置したマイクロ波漏洩防止フィルター１６となっている。
その他、図２４に示した参照符号１８は、マイクロ波電力を照射して加熱処理する被処理物を示す。

図２７は第２従来例として示したマイクロ波乾燥装置の部分斜視図である。
すなわち、このマイクロ波乾燥装置では、乾燥室本体２１の開口部２１ａを開閉する開閉扉２２と、開口部２１ａのフランジ枠２４との間にマイクロ波漏洩通路が生じるため、このマイクロ波漏洩通路にマイクロ波漏洩防止機構２３が配置されている。
なお、マイクロ波漏洩防止機構２３は、開口部２１ａを開閉する開閉扉２２の内面にチョークを矩形状に配置したものとなっている。

すなわち、上記のマイクロ波漏洩防止機構２３は、図２７及び図２８より分かるように、断面Ｌ字形の第１チョーク２５と第２チョーク２６を向かい合わせて一体にしたダブルチョークとし、このダブルチョークを開閉扉２２の周方向に所定ピッチで連続的に配置してダブルチョーク枠として形成されている。

したがって、このマイクロ波乾燥装置では、マイクロ波漏洩通路を通って装置外に漏洩するマイクロ波電力がマイクロ波漏洩防止機構２３によって減衰されて安全規格が保たれる一方、上記乾燥室本体２１内を機密状態に保つシール部材２７が漏洩するマイクロ波電力により加熱劣化しないようになっている。

特開２０１２―１７２８７５号公報

上記した第１従来例の電子レンジ１０が備えるマイクロ波漏洩防止フィルター１６は、図２５及び図２６から分かるように、矩形のフィルター枠体として形成し、このフィルター枠体を筐体１１の内壁部１１ｃに取り付ける構造となっているために、フィルター枠体は内壁部１１ｃに合わせた正確な寸法精度が必要となり、その製造と組み付けに手間取ると言う問題がある。

一方、マイクロ波漏洩防止フィルター１６は、開口部１１ａの全周に合わせた矩形のフィルター枠体となっているため、例えば、図２６に示す通り、上下辺となるフィルター枠片１６Ｕ、１６Ｄの両端に左右辺となるフィルター枠片１６Ｒ、１６Ｌを溶接などによって固着した構造のものとなっている。

したがって、上下辺のフィルター枠片１６Ｕ、１６Ｄが３ｍ、左右辺のフィルター枠片１６Ｒ、１６Ｌが２ｍ程度となるフィルター枠体からなる大形のマイクロ波漏洩防止フィルター１６を必要とするマイクロ波応用装置のような場合には、正確な寸法や高い精度の平面性のあるマイクロ波漏洩防止フィルター１６を作成することが困難となる。

このことから、予め短いフィルター枠片構成部品を複数作成した上で、複数のフィルター枠片構成部品を溶接などによって一体的に連結して上記した３ｍの上下辺のフィルター枠片１６Ｕ、１６Ｄと、２ｍの左右辺のフィルター枠片１６Ｒ、１６Ｌとを予め形成した後に、これらのフィルター枠片を使って一体構造のフィルター枠体を組み立て、そのフィルター枠体を筐体１１の内壁部１１ｃに取り付けなければならない。
このため、マイクロ波漏洩防止フィルター１６が、多くの工数を必要とするものとなる他に、高価なものとなる。

第２従来例として示したマイクロ波乾燥装置についても同様に、大形のマイクロ波漏洩防止機構２３となる場合には、第１従来例のマイクロ波漏洩防止フィルター１６と同様の問題が生じる。

そこで、本発明では、厳格な寸法精度を要せずに構成することができる他、大形となるマイクロ波漏洩防止フィルターであっても構成簡単にしてローコスト化に適するマイクロ波応用装置のマイクロ波漏洩防止フィルターを提供することを目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明では第１の発明として、マイクロ波電力が供給される加熱室の一部分と、他の構成部分との間に生じるマイクロ波漏洩通路に備えられ、このマイクロ波漏洩通路から漏洩するマイクロ波電力を防止するマイクロ波応用装置のマイクロ波漏洩防止フィルターにおいて、フィルター素子で形成した複数のフィルター構成部品を設け、前記複数のフィルター構成部品を個別に平面状に配設して構成したことを特徴とするマイクロ波漏洩防止フィルターを提案する。

第２の発明としては、上記した第１の発明のマイクロ波漏洩防止フィルターにおいて、前記複数のフィルター構成部品を個別に平面状に配設してフィルター枠状体を形成し、前記加熱室の一部分又は他の構成部分の一方に、前記フィルター枠状体を複数並列に配置すると共に、これらフィルター枠状体の各フィルター素子片の先端側を前記加熱室の一部分又は他の構成部分の他方に対向させた配置構成としたことを特徴とするマイクロ波漏洩防止フィルターを提案する。

第３の発明としては、上記した第１又は第２の発明のマイクロ波漏洩防止フィルターにおいて、前記加熱室の一部分が開口部を形成し、前記複数のフィルター構成部品を前記開口部の周囲に沿って個別に配設してリング状のフィルター枠状体として形成したことを特徴とするマイクロ波漏洩防止フィルターを提案する。

第４の発明としては、上記した第１乃至第３の発明のいずれかのマイクロ波漏洩防止フィルターにおいて、前記フィルター構成部品の個数を変えてフィルター枠状体を構成したことを特徴とするマイクロ波漏洩防止フィルターを提案する。

第５の発明としては、上記した第１乃至第４の発明のいずれかのマイクロ波漏洩防止フィルターにおいて、前記フィルター構成部品の配設間隔を変えてフィルター枠状体を構成したことを特徴とするマイクロ波漏洩防止フィルターを提案する。

第６の発明としては、上記した第１乃至第５の発明のいずれかのマイクロ波漏洩防止フィルターにおいて、前記フィルター構成部品は、断面Ｌ字形又は断面Ｉ字形のフィルター素子で形成したことを特徴とするマイクロ波漏洩防止フィルターを提案する。

第７の発明としては、マイクロ波電力を供給する加熱室の開口部の外周側に延設したフランジと、前記開口部に設けた開閉扉との間に生じるマイクロ波漏洩通路に備えられ、このマイクロ波漏洩通路から漏洩するマイクロ波電力を防止するマイクロ波応用装置のマイクロ波漏洩防止フィルターにおいて、断面Ｌ字形又は断面Ｉ字形のフィルター素子で形成した複数のフィルター構成部品を個別に平面状に配設して構成したことを特徴とするマイクロ波漏洩防止フィルターを提案する。

本発明のマイクロ波漏洩防止フィルターは、フィルター素子で形成した複数のフィルター構成部品を設け、その複数のフィルター構成部品を個別に平面状に配設して構成されるので、装備する位置に合わせた寸法精度が問題とならない。
例えば、マイクロ波漏洩通路となる加熱室の内壁部にマイクロ波漏洩防止フィルターを取り付ける場合であっても、その内壁部に沿って複数のフィルター構成部品を順次取り付けてフィルター枠状体を形成することにより構成することができる。
このことから、加熱室の開口部寸法や内壁部寸法に正確に合わせたマイクロ波漏洩防止フィルターを生産する必要がなく、取り付けも簡単となる。

また、本発明のマイクロ波漏洩防止フィルターは、配置場所の大小に関係なく、簡単に設置することができるので、多くの製造工数を必要とせず、また、低廉化に適するフィルターとなる。
例えば、大きな場所に設置するマイクロ波漏洩防止フィルターの場合は、フィルター構成部品の取り付け個数を多くし、或いは、長寸のフィルター構成部品を形成してフィルター枠状体を形成すればよいから、一体化した大形のマイクロ波漏洩防止フィルターを用意する必要がなく製造が簡単で安価なフィルターの提供が可能になる。

さらに、本発明のマイクロ波漏洩防止フィルターは、設置場所に合わせてフィルター構成部品の配列個数や配列間隔を変えて構成することができ、また、フィルター構成部品は、Ｌ字形フィルター素子の他に、Ｉ字形フィルター素子を使って形成することができる。

本発明の第１実施形態である電子レンジの簡略構成を示した縦断面図である。 図１上のＢ−Ｂ線断面図である。 図２上のＣ−Ｃ線に沿って切断した部分的な断面図である。 上記した電子レンジに備えたマイクロ波漏洩防止フィルターの分解図である。 上記したマイクロ波漏洩防止フィルターの分割位置数と減衰率の関係を示した特性図である。 図２の一部を拡大して示した部分図である。 図３の一部を拡大して示した部分図である。 第１実施形態の変形例である電子レンジの簡略構成を示す縦断面図である。 本発明の第２実施形態である電子レンジの簡略構成を示した縦断面図である。 図９上のＤ−Ｄ線断面図である。 図１０上のＥ−Ｅ線に沿って切断した部分的な断面図である。 第２実施形態の電子レンジに備えたマイクロ波漏洩防止フィルターの分解図である。 Ｉ字形フィルター素子自体の枚数と減衰率との関係を示す特性図である。 Ｉ字形フィルター素子の具体例を説明するための説明図である。 第２実施形態におけるマイクロ波漏洩防止フィルターの分割位置数と減衰率の関係を示した特性図である。 図１０の一部を拡大して示した部分図である。 図１１の一部を拡大して示した部分図である。 第２実施形態におけるマイクロ波漏洩防止フィルターの分割位置幅、分割位置数、減衰率の関係を示す特性図である。 第２実施形態の変形例である電子レンジの簡略構成を示す縦断面図である。 本発明の第３実施形態である電子レンジの簡略構成を示した縦断面図である。 図２０上のＦ−Ｆ線断面図である。 第３実施形態の電子レンジに備えたマイクロ波漏洩防止フィルターの分解図である。 第３実施形態の電子レンジに備えたマイクロ波漏洩防止フィルターの変形例を示す分解図である。 第１従来例として示した電子レンジの簡略構成を示す縦断面図である。 図２４上のＡ−Ａ線断面図である。 第１従来例の電子レンジに備えられたマイクロ波漏洩防止フィルターの正面図である。 第２従来例として示したマイクロ波乾燥装置の部分的な斜視図である。 第２従来例のマイクロ波乾燥装置の一部分を拡大して示した断面図である。

次に、本発明の実施形態について図面に沿って説明する。
図１は本発明の第１実施形態である電子レンジ３０の簡略構成を示した縦断面図、図２は図１上のＢ−Ｂ線断面図、図３は図２上のＣ−Ｃ線に沿って切断した部分的な断面図、図４はマイクロ波漏洩防止フィルターの分解図である。
この実施形態の電子レンジ３０は、マイクロ波漏洩防止フィルター３１を分割フィルターとして構成したことが特徴となっており、その他は第１従来例として示した図２４の電子レンジ１０と同じ構成であるから、同部材、同部品については同符号を付してそれらの説明は省略する。

なお、電波は、比誘電率がεの物質で充満された媒質中では、その波長はεの平方根分の１になる。
すなわち、比誘電率がεの物質で充填されるフィルターにおいては、マイクロ波の波長の比誘電率εの平方根分の１に短縮されることに注意して設計しなければならない。
例えば、比誘電率ε＝４の媒質中では、空気中の波長に対し半分の波長になる。

この明細書では、空気（比誘電率ε＝１の物質）に充満されていることを前提に説明をする。
そして、自由空間波長とは、空気中に伝搬する波長のＴＥＭモードの波長（いわゆる平面波の波長）で、空気中を伝搬する光のスピードを電波の周波数で除したものである。
フィルターが空気とは異なる比誘電率の媒質中にある場合には、上記した補正が必要になる。

本実施形態の電子レンジ３０は、図２及び図４に示す如く、筐体１１の内壁部１１ｃに設けたマイクロ波漏洩防止フィルター３１が、４つのフィルター構成部品３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄから構成してある。
そして、これらのフィルター構成部品３１ａ〜３１ｄの各々については、図２、図４から分かるように、断面Ｌ字形の複数のフィルター素子(以下、単に「Ｌ字形フィルター素子」と言う)３２を一定間隔で平面状に一体に連続形成した板状物となっている。

なお、Ｌ字形フィルター素子３２は、従来から広く使用され周知であり、垂直部と先端水平面とから形成され、一般には、マイクロ波発振手段１３が発振するマイクロ波電力（例えば、２．４５ＧＨｚの電力）の概略４分の１波長のフィルター高さに設定してある。

しかし、筐体１１の内壁部１１ｃと開閉扉１２の凸状側部１２ｃの間から漏洩するマイクロ波電力は、内壁部１１ｃの長辺の概略２分の１波長より長くなると、ＴＥＭモード（基本モード）だけに限らず、これら内壁部１１ｃと凸状側部１２ｃの寸法（矩形断面の寸法）に応じて、その寸法により変化する波長を持つ高次モードのマイクロ波電力としても漏洩する。
すなわち、上記したように、フィルター高さをマイクロ波電力の概略４分の１波長に合わせるだけでは、ＴＥＭモードのマイクロ波電力の漏洩は防げても高次モードのマイクロ波電力の漏洩を防ぐことが困難になる。

したがって、本実施形態では、マイクロ波電力の周波数に対して大きな抵抗体（インピーダンス）となるように形成したスリットを持つＬ字形フィルター素子３２となっている。
したがって、Ｌ字形フィルター素子３２は以下のように形成することが好ましい。

すなわち、スリットの長さを、ＴＥＭモードのマイクロ波電力の波長、つまり、自由空間波長の概略４分の１に設定すると、そのマイクロ波の周波数でスリットが並列共振するので、スリットの入り口は高いインピーダンスを持つようになる。
例えば、２．４５ＧＨｚのマイクロ波電力の場合、２．４５ＧＨｚの自由空間波長は１２２．４ｍｍであるが、スリットの長さを１２２．４ｍｍの概略４分の１である２７〜３２ｍｍにして、スリットが２．４５ＧＨｚに対して高いインピーダンスを持つようにしている。

例えば、２．４５ＧＨｚマイクロ波電力の場合は、スリットの長さをＴＥＭモードのマイクロ波電力の波長である自由空間波長の概略４分の１に設定し、そのマイクロ波電力がスリットで並列共振し、スリットが高いインピーダンス作用を持つようにする。

また、スリットピッチについては、マイクロ波電力波長の概略３分の１波長である４４ｍｍ以下のピッチで配置する。
ただし、フィルター構成部品３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは同じスリットピッチとする必要がなく、また、一個のフィルター構成部品であっても同じスリットピッチとする必要がない。

フィルター構成部品３１ａ〜３１ｄは、それらを別々に筐体１１の内壁部１１ｃに取り付けるが、各フィルター構成部品の間には分割位置３３として所定の幅ＣＷを設け、また、フィルター構成部品が平面状となるように取り付けて矩形のフィルター枠状体３４を形成するようになっている。

また、本実施形態では、筐体１１の内壁部１１ｃと開閉扉１２の凸状側部１２ｃとの間のマイクロ波漏洩通路にフィルター枠状体３４を３段（３枚）に配設させたマイクロ波漏洩防止フィルター３１として構成してあるが、マイクロ波漏洩防止フィルター３１の枚数については必要に応じ増減することができる。
なお、フィルター構成部品３１ａ〜３１ｄは、取り付けネジ、溶接、導電性接着材などの取付手段によって内壁部１１ｃに取り付けることができる。

図５は、上記したマイクロ波漏洩防止フィルター３１の分割位置３３（各フィルター構成部品の間）の数とマイクロ波電力の減衰率を示す特性図であり、図６及び図７に示すフィルター構成部品の寸法条件に基づいて電磁波解析シミュレータを用いて求めた減衰率特性を示す。

なお、図６は、図２の一部を拡大して示した部分拡大図、図７は図３の一部を拡大して示した部分拡大図である。
これらの図に示すように、Ｌ字形フィルター素子３２の高さＦＨ＝２８ｍｍ、先端平面長さＦＷ＝１０．５ｍｍ、フィルターピッチＦＰ＝２０ｍｍ、Ｌ字形フィルター素子３２の厚さＦＴ＝３ｍｍ、マイクロ波漏洩防止フィルター３１と開閉扉１２の凸状側部１２ｃとの間隔Ｇ＝５ｍｍ、長辺側のスリットピッチＳＰ１＝３４．５ｍｍ、短辺側のスリットピッチＳＰ２＝３５ｍｍ、スリット長さＳＬ（ＳＬ１＋ＳＬ２）＝３０ｍｍ、スリット幅ＳＷ＝６ｍｍ、分割位置３３の幅ＣＷ＝４ｍｍ、分割位置３３の数＝４、開閉扉１２の凸状側部１２ｃの長辺Ｈ＝３５０ｍｍ、同凸状側部１２ｃの短辺Ｖ＝１００ｍｍに設定してある。

この特性図から分かる通り、本実施形態のように４箇所に分割位置３３を設けた場合でも６８ｄＢとなり、分割しないマイクロ波漏洩防止フィルターと同様に安全規格である５５ｄＢ以上の減衰率が得られることが確認された。
なお、工業用電子レンジの安全規格については、電子レンジ外に漏れるマイクロ波電力の限界値が規定されており、電子レンジから５ｃｍ離れた場所で１平方ｃｍ当たり５ｍＷ以下となっており、減衰率５５ｄＢは、規格限度値である５ｍＷ／ｃｍ^２に相当する。

さらに、本実施形態では、マイクロ波漏洩防止フィルター３１について、０、２、４、６、８、１０、２２の分割位置３３を設けた場合についても上記同様にして電磁波解析シミュレータを用いて解析し減衰率特性を求めたところ、図５に示すように、分割位置３３がない減衰率、つまり、分割位置ＣＷの数がゼロである従来例のマイクロ波漏洩防止フィルター１６に対し概略±１ｄＢ以下となることが確認できた。

以上、第１実施形態の電子レンジ３０について説明したが、マイクロ波漏洩防止フィルター３１は、図８に示したように、開閉扉１２の内面に配設しても上記実施形態同様にマイクロ波電力の漏洩を安全規格内に設定することができる。
なお、このように構成する場合には、Ｌ字形フィルター素子３２の先端水平面と筐体１１のフランジ１１ｂとの間に間隔Ｇを設け、その水平面をフランジ１１ｂに対向させるようにする。
その他に、マイクロ波漏洩防止フィルター３１は筐体１１のフランジ１１ｂに取り付けるように構成することもできる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図９は第２実施形態である電子レンジ４０の簡略構成を示した縦断面図、図１０は図９上のＤ−Ｄ線断面図、図１１は図１０上のＥ−Ｅ線に沿って切断した部分的な断面図、図１２はマイクロ波漏洩防止フィルターの分解図である。
この実施形態の電子レンジ４０は、マイクロ波漏洩防止フィルター４１を分割フィルターとして構成したことに特徴があり、その他は従来例として示した図２４の電子レンジ１０と同じ構成であるから、同部材、同部品については同符号を付してそれらの説明は省略する。

本実施形態の電子レンジ４０は、図１０及び図１２に示す如く、筐体１１の内壁部１１ｃに設けたマイクロ波漏洩防止フィルター４１が、第１実施形態同様に、４つのフィルター構成部品４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄから構成してある。
そして、これらのフィルター構成部品４１ａ〜４１ｄの各々については、図９〜図１２に示したように、断面Ｉ字形の複数のフィルター素子（以下、単に「Ｉ字形フィルター素子」と言う）４２を所定間隔で平面状に一体に連続形成した板状物となっている。

なお、Ｉ字形フィルター素子４２は、Ｌ字形フィルター素子３２と同様に、以下のように形成することが好ましい。
２．４５ＧＨｚのマイクロ波電力の場合は、スリットの長さを自由空間波長の４分の１である２７〜３２ｍｍに設定し、さらに、スリットピッチについては、自由空間波長の概略３分の１波長である４５ｍｍ以下のピッチで配置する。
ただし、フィルター構成部品４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄは同じスリットピッチとする必要がなく、また、一個のフィルター構成部品であっても同じスリットピッチとする必要がない。

フィルター構成部品４１ａ〜４１ｄは、それらを別々に筐体１１の内壁部１１ｃに取り付けるが、各フィルター構成部品の間には分割位置４３として所定幅ＣＷを設け、また、フィルター構成部品が平面状となるように取り付けて矩形のフィルター枠状体４４を形成するようになっている。

また、本実施形態では、筐体１１の内壁部１１ｃと開閉扉１２の凸状側部１２ｃとの間のマイクロ波漏洩通路にフィルター枠状体４４を３段（３枚）に配設させたマイクロ波漏洩防止フィルター４１として構成してあるが、マイクロ波漏洩防止フィルター４１の枚数については必要に応じて増減することができる。
なお、フィルター構成部品４１ａ〜４１ｄは、取り付けネジ、溶接、導電性接着材などの取付け手段によって内壁部１１ｃに取り付けることができる。

一方、図１３はＩ字形フィルター素子自体の減衰率を検証した特性図である。
すなわち、図１３はＩ字形フィルター素子４２からなる分割のない一体物のフィルター枠状体の枚数と減衰率との関係を示す特性図で、図１４に示すＩ字形フィルター素子４２の寸法条件と開閉扉１２の凸状側部１２ｃとの間隔Ｇの条件に基づいて電磁波解析シミュレータを用いて求めた減衰率特性である。

なお、図１４はＩ字形フィルター素子４２の一例で、Ｉ字形フィルター素子４２の垂直部４２ａの厚さｄは３ｍｍ、高さＨは３５ｍｍ、スリット長Ｓは２９ｍｍ、先端部４１ｂと凸状側部１２ｃとの間隔Ｇは１０ｍｍ、内壁部１１ｃと凸状側部１２ｃとの距離Ｌは４５ｍｍに定めてある。
この特性図から分かる如く、３枚以上のＩ字形フィルター素子４２を備えることによって安全規格に相当する減衰率である５５ｄＢ以上の減衰率が得られることが確認された。

図１５は、上記したマイクロ波漏洩防止フィルター４１の分割位置４３（各フィルター構成部品の間）の数とマイクロ波電力の減衰率を示す特性図であり、図１６及び図１７に示すフィルター構成部品の寸法条件に基づいて電磁波解析シミュレータを用いて求めた減衰率特性を示す。

なお、図１６は図１０の一部を拡大して示した部分拡大図、図１７は図１１の一部を拡大して示した部分拡大図である。
これらの図に示すように、Ｉ字形フィルター素子４２の高さＦＨ＝３５ｍｍ、フィルターピッチＦＰ＝３１ｍｍ、Ｉ字形フィルター素子４２の厚さＦＴ＝３ｍｍ、マイクロ波漏洩防止フィルター４１と開閉扉１２の凸状側部１２ｃとの間隔Ｇ＝９ｍｍ、長辺側のスリットピッチＳＰ１＝３４．５ｍｍ、短辺側のスリットピッチＳＰ２＝３５ｍｍ、スリット長さＳＬ＝２９．５ｍｍ、スリット幅ＳＷ＝６ｍｍ、分割位置４３の幅ＣＷ＝４ｍｍ、分割位置４３の数＝４、開閉扉１２の凸状側部１２ｃの長辺Ｈ＝３５０ｍｍ、同凸状側部１２ｃの短辺Ｖ＝１００ｍｍに設定してある。

この特性図から分かる通り、本実施形態のように４箇所に分割位置４３を設けた場合でも６５ｄＢとなり、分割しないマイクロ波漏洩防止フィルターと同様に安全規格である５５ｄＢ以上の減衰率が得られることが確認された。

さらに、本実施形態では、マイクロ波漏洩防止フィルターについて、０、２、４、６、８、１０、２２の分割位置４３を設けた場合についても上記同様にして電磁波解析シミュレータを用いて解析し減衰率特性を求めたところ、図１５に示すように、分割位置４３がない減衰率、つまり、分割位置４３の数がゼロである従来例のマイクロ波漏洩防止フィルター１６に対し概略±１ｄＢ以下となり、Ｌ字形フィルター３２を用いたマイクロ波漏洩防止フィルター３１に比べて、間隔Ｇが大きくなっても充分なフィルター性能が得られる点が優れている。

また、図１８は上記の電磁波解析シミュレータを用いた解析において、分割位置４３の幅ＣＷを４、６、１０ｍｍ，分割位置４３の数＝０、２、４、６、８，１０、２２個に変化させて求めた減衰率特性である。
図示するように、分割位置４３の幅ＣＷが４ｍｍと６ｍｍでは概略同一の減衰特性となり、概略０．５ｄＢの減衰率の変化内となっている。
また、分割位置４３の幅ＣＷが１０ｍｍにおいても、減衰率の変化が概略０．５ｄＢ以下となることが分かった。
このことから、マイクロ波漏洩防止フィルター４１は分割位置４３の幅ＣＷが１０ｍｍを多少超えても漏洩機能を充分に有することが確認された。

以上、第２実施形態の電子レンジ４０について説明したが、マイクロ波漏洩防止フィルター４１は、図１９に示したように、開閉扉１２の内面に配設しても上記実施形態同様にマイクロ波電力の漏洩を安全規格内に設定することができる。
なお、このように構成する場合には、Ｉ字形フィルター素子４２の先端部と筐体１１のフランジ１１ｂとの間に間隔Ｇを設け、その先端部をフランジ１１ｂに対向させるようにする。
その他に、マイクロ波漏洩防止フィルター４１は筐体１１のフランジ１１ｂに取り付ける構成とすることもできる。

次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図２０は第３実施形態である電子レンジ５０の簡略構成を示した縦断面図、図２１は図２０上のＦ−Ｆ線断面図、図２２はマイクロ波漏洩防止フィルターの分解図である。
この実施形態の電子レンジ５０は、図９に示す第２実施形態の電子レンジ４０に比べ、マイクロ波漏洩防止フィルター５１の分割位置と分割位置数を変えたことが特徴となっており、その他は図９の電子レンジ４０と同じ構成であるから、同部材、同部品については同符号を付してそれらの説明は省略する。

本実施形態の電子レンジ５０が備えるマイクロ波漏洩防止フィルター５１は、図２１および図２２に示したように、直角形状の４つのフィルター構成部品５１ａ〜５１ｄと、直線形状の４つのフィルター構成部品５１ｅ〜５１ｈとを組み合わせて配設したフィルター枠状体５２によって構成している。

すなわち、このマイクロ波漏洩防止フィルター５１は、８個の分割位置５３の幅ＣＷを設けてフィルター構成部品５１ａ〜５１ｈを別々に配設した構成としてある。
このマイクロ波漏洩防止フィルター５１は、直角形状のフィルター構成部品５１ａ〜５１ｄと、直線形状のフィルター構成部品５１ｅ〜５１ｈとを生産すればよいので、量産に適する他、例えば、図２１において設計時の分割幅ＣＷが６ｍｍであったとき、上辺５１ｅが右方に２ｍｍずれて配設された結果、右方の分割幅ＣＷが４ｍｍに、左方の分割幅ＣＷが８ｍｍになっても減衰率が±１ｄＢ（図示せず）であったことから、配設が容易となる。

また、図２３に一例として示すように、横長のマイクロ波漏洩防止フィルター５１を構成する場合であっても、上下辺となるフィルター構成部品５１ｅ、５１ｇの長さを変えるだけで構成することができるなどのメリットがある。
なお、第３実施形態については、Ｌ字形フィルター素子を用いてフィルター構成部品５１ａ〜５１ｈを形成しても同様のマイクロ波漏洩防止フィルターを構成することができる。

上記した各実施形態より、電子レンジ３０、４０、５０の開閉扉１２、筐体１１の開口部１１ａの近辺又はフランジ１１ｂなどにフィルター構成部品３１ａ〜３１ｄ又は４１ａ〜４１ｄ或いは５１ａ〜５１ｈを配設することによって、マイクロ波漏洩防止フィルター３１、４１、５１が構成できるので、３ｍ×２ｍ程度の大形のマイクロ波漏洩防止フィルターを備えるマイクロ波応用装置においても、厳格な寸法精度を必要とせずに安価に製造できる他、容易に取り付けることができるマイクロ波漏洩防止フィルターの提供が可能になる。

なお、本発明は矩形のマイクロ波漏洩防止フィルターに限らず、マイクロ波応用装置の開口部が円形である場合には、その円形に合わせて、例えば、４分割、８分割、１０分割などとした円形状のマイクロ波漏洩防止フィルターとしても実施することもできる。

加熱装置、乾燥装置、化学反応装置などのマイクロ波応用装置に備えるマイクロ波漏洩防止フィルターに適する。

３０ 電子レンジ
３１ マイクロ波漏洩防止フィルター
３１ａ〜３１ｄ フィルター構成部品
３２ Ｌ字形フィルター素子
３３ 分割位置
３４ フィルター枠状体
４０ 電子レンジ
４１ マイクロ波漏洩防止フィルター
４１ａ〜４１ｄ フィルター構成部品
４２ Ｉ字形フィルター素子
４３ 分割位置
４４ フィルター枠状体
５０ 電子レンジ
５１ マイクロ波漏洩防止フィルター
５１ａ〜５１ｈ フィルター構成部品
５２ フィルター枠状体
５３ 分割位置

Claims (7)

1. マイクロ波電力が供給される加熱室の一部分と、他の構成部分との間に生じるマイクロ波漏洩通路に備えられ、このマイクロ波漏洩通路から漏洩するマイクロ波電力を防止するマイクロ波応用装置のマイクロ波漏洩防止フィルターにおいて、
   フィルター素子で形成した複数のフィルター構成部品を設け、
   前記複数のフィルター構成部品を個別に平面状に配設して構成したことを特徴とするマイクロ波漏洩防止フィルター。
2. 請求項１に記載したマイクロ波漏洩防止フィルターにおいて、
   前記複数のフィルター構成部品を個別に平面状に配設してフィルター枠状体を形成し、
   前記加熱室の一部分又は他の構成部分の一方に、前記フィルター枠状体を複数並列に配置すると共に、これらフィルター枠状体の各フィルター素子の先端側を前記加熱室の一部分又は他の構成部分の他方に対向させた配置構成としたことを特徴とするマイクロ波漏洩防止フィルター。
3. 請求項１又は２に記載したマイクロ波漏洩防止フィルターにおいて、
   前記加熱室の一部分が開口部を形成し、前記複数のフィルター構成部品を前記開口部の周囲に沿って個別に配設してリング状のフィルター枠状体として形成したことを特徴とするマイクロ波漏洩防止フィルター。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載したマイクロ波漏洩防止フィルターにおいて、
   前記フィルター構成部品の個数を変えてフィルター枠状体を構成したことを特徴とするマイクロ波漏洩防止フィルター。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載したマイクロ波漏洩防止フィルターにおいて、
   前記フィルター構成部品の配設間隔を変えてフィルター枠状体を構成したことを特徴とするマイクロ波漏洩防止フィルター。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載したマイクロ波漏洩防止フィルターにおいて、
   前記フィルター構成部品は、断面Ｌ字形又は断面Ｉ字形のフィルター素子で形成したことを特徴とするマイクロ波漏洩防止フィルター。
7. マイクロ波電力を供給する加熱室の開口部の外周側に延設したフランジと、前記開口部に設けた開閉扉との間に生じるマイクロ波漏洩通路に備えられ、このマイクロ波漏洩通路から漏洩するマイクロ波電力を防止するマイクロ波応用装置のマイクロ波漏洩防止フィルターにおいて、
   断面Ｌ字形又は断面Ｉ字形のフィルター素子で形成した複数のフィルター構成部品を個別に平面状に配設して構成したことを特徴とするマイクロ波漏洩防止フィルター。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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