JP5845431B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子レンジ等の高周波加熱装置に関し、特に扉の構造に特徴を有する高周波加熱装置に関するものである。

図１０に示すように従来の電子レンジは、ドア２を開閉することにより食品を出し入れできる加熱室１と、加熱室１内に電磁波（周波数２４５０ＭＨｚのマイクロ波。波長λは約１２０ｍｍ）を供給して食品を加熱するための電源やマグネトロンや導波管からなる電磁波供給手段を有している。

また、高周波加熱調理中において、高周波が外部に漏洩すると人体に好ましくない影響を及ぼしてしまうため、ドア２と高周波加熱装置本体との間の隙間から漏洩しようとする
高周波への対策は特に重要であるので、ドア２は電磁波遮蔽部４を有している。

電磁波遮蔽部４のチョーク構造の原理は、ドア２と高周波加熱装置本体との間の隙間（加熱室内壁３とドア２の電磁波遮蔽部４との対向面に生じる隙間）から漏洩しようとする高周波をチョーク構造の袋小路内に導き、袋小路の端部で反射させ、その反射波と袋小路内に導かれる高周波とを合成し、チョーク構造の入り口部分９での高周波の電圧を最大、電流を最小とすることを利用したものである。

しかしながら、従来の電子レンジは使用者が食品を出し入れしやすいようにするために、ドア２を簡単に開けられる構成となっていること、ドア厚み方向においてドア２の一部が加熱室１の内側へ入り込んでいるため、ドア２が閉開時に加熱室内壁３と接触しない構成となっていることにより、ドア２が完全に閉まっている状態でも、加熱室内壁３とドア２の電磁波遮蔽部４との対向面の間には大きな隙間が生じている。

このため、漏洩電波およびオーブン機能およびコンベクション機能使用時の熱風漏れが大きい。

特開２００４−６３３０６号公報

電子レンジは使用者が食品を出し入れしやすいようにするために、ドア２を簡単に開けられる構成としている。さらに、ドア２の一部が加熱室１側へ入り込んでいるため、ドア２が閉開時に加熱室内壁３と接触しない構成としている。これらのため、ドア２が完全に閉まっている状態でも、加熱室内壁３とドア２の電磁波遮蔽部４との対向面の間にはわずかながら隙間が生じ、加熱室１内の電磁波がその隙間より外部に伝搬する可能性がある。

また、オーブン機能およびコンベクション機能使用時に加熱室内壁３とドア２の電磁波遮蔽部４との対向面の間に生じるわずかながらの隙間から、熱風の漏れが増大する可能性もある。一般的に上記の隙間が大きくなるに従って、漏洩電波および熱風漏れは増大する。したがって、加熱室内壁３とドア２の電磁波遮蔽部４との対向面に生じる隙間は、可能な限り小さくする必要がある。

前記従来の課題を解決するために、本発明の高周波加熱装置は、ドアを開閉することにより食品を出し入れできる加熱室と、前記加熱室内に電磁波を供給して前記食品を加熱するための電磁波供給手段と、を備え、前記ドア閉時、前記ドアの後面外周縁部は、前記加熱室の開口外周縁部に隙間を介して対向し、前記ドアの後面外周縁部または前記加熱室の開口外周縁部に電磁波遮蔽部を設け、前記ドアの後面外周縁部と前記加熱室の開口外周縁部とは、後方に向かって広がるように斜めに構成され、かつ前記ドアの一部が前記加熱室内に入り込み、前記ドアの後面外周縁部と前記ドアの前記加熱室内に入り込んだ部分が、前記加熱室の開口外周縁部と開口内周縁部とを挟むよう配置されている。この構成により、加熱室内壁３とドア２の電磁波遮蔽部４との対向面に生じる隙間を従来の構成より小さくできる。

本発明の高周波加熱装置は、加熱室内部からの漏洩電波および熱風漏れを防止し、電波遮蔽性能および断熱性能を高く保持することが可能となる。

また、従来の構造ではドア設計の際に、ドア厚み方向に電磁波遮蔽部を構成するのに必要な寸法を確保しなければならないため、ドア厚みが電磁波遮蔽部の寸法以上でなければならず、ドアの厚み方向の薄型化が制限されていた。しかし、ドアの前面に対して加熱室内壁とドアの電磁波遮蔽部との対向面が斜めになるように構成することによって、従来の構成と比較してドア厚み方向の薄型化が可能となる。

本発明の実施の形態１における加熱室内壁およびドアの断面図 本発明の実施の形態１における高周波加熱装置の斜視図 本発明の実施の形態２における加熱室内壁およびドアの断面図 本発明の実施の形態３における加熱室内壁およびドアの断面図 本発明の実施の形態４における加熱室内壁およびドアの断面図 本発明の実施の形態５における加熱室内壁およびドアの断面図 本発明の実施の形態５における加熱室内壁およびドアの断面図 本発明の実施の形態５における加熱室内壁およびドアの断面図 本発明の実施の形態５における加熱室内壁およびドアの断面図 従来の高周波加熱装置の加熱室内壁およびドアの断面図

第１の発明は、ドアを開閉することにより食品を出し入れできる加熱室と、前記加熱室内に電磁波を供給して前記食品を加熱するための電磁波供給手段と、を備え、前記ドア閉時、前記ドアの後面外周縁部は、前記加熱室の開口外周縁部に隙間を介して対向し、前記ドアの後面外周縁部または前記加熱室の開口外周縁部に電磁波遮蔽部を設け、前記ドアの後面外周縁部と前記加熱室の開口外周縁部とは、後方に向かって広がるように斜めに構成され、かつ前記ドアの一部が前記加熱室内に入り込み、前記ドアの後面外周縁部と前記ドアの前記加熱室内に入り込んだ部分が、前記加熱室の開口外周縁部と開口内周縁部とを挟むよう配置されていることにより、ドア閉開時に加熱室内壁とドアとが接触しないように構成することができ、加熱室内壁とドアの電磁波遮蔽部との対向面に生じる隙間を従来の構成より小さくすることができ、加熱室内部からの漏洩電波および熱風漏れを防止し、電波遮蔽性能および断熱性能を高く保持することが可能となる。

また、加熱室内壁と電磁波遮蔽部との対向面がドア前面に対して斜めにする構成を利用することにより、ドアを厚み方向に薄型化することができる。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（参考例１）
図１、図２は、本発明の第一の参考例における電子レンジおよび電磁波遮蔽部を有したドアについて説明するものである。

まず、図１、図２を用いて本参考例の構成について説明する。電子レンジの概観は、従来と同じ図２である。図１は図２の加熱室１とドア２に関してＡ−Ａから見た断面図である。

電子レンジは。ドア２の開閉により食品を出し入れできる加熱室１と、加熱室１内に電磁波（本参考例では２４５０ＭＨｚのマイクロ波。波長λは約１２０ｍｍ）を供給して食品を加熱するための電源やマグネトロンや導波管からなる電磁波供給手段５を有している（図２参照）。

一方、ドア２は、金属板からなるドア本体６の周囲にドア本体６の導体壁面７より切り起こした導体片８を有しており、導体片８を袋小路形状に折り曲げて加工し、チョーク構造を形成している。さらに、導体片８は導体壁面７により図中のｘ方向に周期的に配列されており、この周期構造全体として電磁波遮蔽部４を構成している。

高周波加熱調理中において、高周波が外部に漏洩すると人体に好ましくない影響を及ぼ
してしまうため、ドア２と高周波加熱装置本体との間の隙間から漏洩しようとする高周波への対策は特に重要であるので、電磁波遮蔽部４を有している。

電磁波遮蔽部４のチョーク構造の原理は、ドア２と高周波加熱装置本体との間の隙間（加熱室内壁３とドア２の電磁波遮蔽部４との対向面に生じる隙間）から漏洩しようとする高周波をチョーク構造の袋小路内に導き、袋小路の端部で反射させ、その反射波と袋小路内に導かれる高周波とを合成し、チョーク構造の入り口部分９での高周波の電圧を最大、電流を最小とすることを利用したものである。

すなわち、チョーク構造の入り口部分９での高周波の電圧を最大、電流を最小とすることでみかけのインピーダンスを無限大（∞）とし、ドア２と高周波加熱装置本体との間の隙間からの高周波の漏洩量をなくす、あるいは少なくするようにしたものである。

したがって、このようなチョーク構造では、ドア２と高周波加熱装置本体との間の隙間からチョーク構造の入り口部分９までの距離と、チョーク構造の入り口部分９から袋小路の端部までの距離とが、それぞれ使用周波数の約１／４波長１０となるように設定されており、チョーク構造の入り口部分９で反射波と漏洩しようとする高周波とが逆位相となって合成されるように構成されている。

なお、隙間の形状は、ｚ方向には狭く、ｘ、ｙ方向には広いので。電磁波をｘ、ｙ、ｚ方向への合成ベクトルと考えると、ｘ方向成分とｙ方向成分が大きくなりｚ方向成分は無視できる。よって外部への電磁波を遮蔽するためには、ｘ方向成分とｙ方向成分を遮蔽しなければならない。

ただしｙ方向成分を完全に０にできれば外部には伝搬しないことになり、その場合はｘ方向成分を気にしなくても良いことになる。この考えに基づいてチョーク構造は設計されている。

また、図１に示すようにドア２の一部が加熱室１側へ入り込んでいることによって、オーブン機能およびコンベクション機能使用時の熱風の漏れを防止し、断熱性能を高く保持できるように構成されている。

以上のように構成された高周波加熱装置について、以下その動作、作用について説明する。

図１におけるｙ−ｚ平面において、ドア２の前面に対して加熱室１とドア２の電磁波遮蔽部４との対向面が斜めになるように構成することによって、ドア閉開時にドア２と加熱室内壁３とが接触しないように設計することにより、加熱室１とドア２の対向面に生じる隙間を従来の構成より小さくすることができる。よって、加熱室１からの漏洩電波および熱風漏れを防止し、電波遮蔽性能および断熱性能を高く保持することが可能となる。

なお、図１のｙ−ｚ平面における、ドア２の前面に対する対向面の角度は、特定の角度に限定されるものではなく、所望の電波遮蔽性能および断熱性能によって決定されるべき設計要素である。

また、電磁波遮蔽部４の電波遮蔽性能には、図１０におけるａおよびｂ（Ｌ＝ａ＋ｂ）の寸法が大きく影響する。このため、従来の構造ではドア設計の際に、ドア厚み方向に電磁波遮蔽部４を構成するのに必要な寸法を確保しなければならないため、ドア厚みが電磁波遮蔽部４の寸法（Ｌ）以上でなければならず、ドア２の厚み方向の薄型化が制限されていた。

しかし、ドア２の前面に対して加熱室内壁３とドア２の電磁波遮蔽部４との対向面が斜めになるように構成することによって、従来の構成と比較してドア厚み方向の薄型化が可能となる。

また、電磁波遮蔽部４はドア２側ではなく、加熱室１側に構成することも可能である。

（参考例２）
図３は、本発明の第二の参考例における電子レンジおよび電磁波遮蔽部ついて説明するものである。

参考例１では、ドア２の厚み方向において、ドア２の一部が加熱室１内部に入り込んでいる構造についてのみ言及したが、図３のように厚み方向においてドア全体が加熱室１内部に入り込んでいる場合でも、参考例１と同様にドア２の前面に対して加熱室１とドア２の対向面が斜めになるように構成することによって、参考例１と同様の効果を得ることが可能である。

（参考例３）
図４は、本発明の第三の参考例における電子レンジおよび電磁波遮蔽部について説明するものである。

図４のようにドア２が加熱室１外周の一部または全周を覆っており、加熱室１内周にチョーク構造を有する場合でも、参考例１と同様にドア２の前面に対して加熱室１とドア２の対向面が斜めになるように構成することによって、参考例１と同様の効果を得ることが可能である。

（実施の形態１）
図５は、本発明の第一の実施例における電子レンジおよび電磁波遮蔽部について説明するものである。

図５のように加熱室１外側にチョーク構造を有する場合でも、参考例１と同様にドア２の前面に対して加熱室１とドア２の対向面が斜めになるように構成することによって、参考例１と同様の効果を得ることが可能である。

（参考例４）
図６、図７、図８、図９は、本発明の参考例４における電子レンジおよび電磁波遮蔽部４について説明するものである。

参考例１、２、３、実施の形態１では図１、図１０のようにチョーク構造の入り口部分９から加熱室１内側方向に電磁波が約１／４波長１０を進行した後にチョーク構造終端部で反射する構成となっている。

しかし、図６のようにチョーク構造の入り口部分９から電磁波漏洩方向に対して直角方向に電磁波が約１／４波長１０を進行した後にチョーク構造終端部で反射する構成の場合でも、参考例１と同様にドア２の前面に対して加熱室１とドア２の対向面が斜めになるように構成することによって、参考例１と同様の効果を得ることが可能である。

また、図７、図８のように加熱室１外側方向にチョーク構造の入り口部分９から電磁波が約１／４波長１０を進行した後にチョーク構造終端部で反射する構成の場合でも、参考例１と同様にドア２の前面に対して加熱室１とドア２の対向面が斜めになるように構成す
ることによって、参考例１と同様の効果を得ることが可能である。

また、図９のようにチョーク構造の入り口部分９から電磁波漏洩方向に対して直角方向および加熱室１内側方向に電磁波が約１／４波長１０を進行した後にチョーク構造終端部で反射する構成の場合でも、参考例１と同様にドア２の前面に対して加熱室１とドア２の対向面が斜めになるように構成することによって、参考例１と同様の効果を得ることが可能である。

本発明は、高周波加熱装置用の電波シール性能に関するものである。特に電子レンジなどのように、閉開自在のドアを有する機器に応用すれば、特に効果が発揮できる。

１ 加熱室
２ ドア
３ 加熱室内壁
４ 電磁波遮蔽部
５ 電磁波供給手段
６ ドア本体
７ 導体壁面
８ 導体片
９ チョーク構造の入り口部分
１０ 約１／４波長

Claims (1)

1. ドアを開閉することにより食品を出し入れできる加熱室と、前記加熱室内に電磁波を供給して前記食品を加熱するための電磁波供給手段と、を備え、
   前記ドア閉時、前記ドアの後面外周縁部は、前記加熱室の開口外周縁部に隙間を介して対向し、
   前記ドアの後面外周縁部または前記加熱室の開口外周縁部に電磁波遮蔽部を設け、
   前記ドアの後面外周縁部と前記加熱室の開口外周縁部とは、後方に向かって広がるように斜めに構成され、かつ前記ドアの一部が前記加熱室内に入り込み、
   前記ドアの後面外周縁部と前記ドアの前記加熱室内に入り込んだ部分が、前記加熱室の開口外周縁部と開口内周縁部とを挟むよう配置されている高周波加熱装置。