JPH05121166A - 電波シール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高周波電波を供給する本体とドアとの間から
の漏洩電波を遮断する電波シール装置において、電波漏
洩防止性能がすぐれ、かつドアの厚みを薄くすることを
目的とする。 【構成】 加熱室本体に設けた第１の導体部１０とドア
に設けた第２の導体部１１とを対向させ、第２の導体部
１１にチョーク部１６を設ける。このチョーク部１６は
連続する導体部材よりなる第１の導体壁面１３と、溝底
面１４と、開放端から切り込み部を設けチョーク部１６
に沿って異なった形状の導体片板１７、１８が一定ピッ
チで複数個並ぶ第２の導体壁面１５とからなり、導体片
板１７、１８と第１の導体壁面１３との間にマイクロス
トリップ線路を構成する。この構成で一定ピッチ内にイ
ンピーダンス無限大の位置を二重に形成し、外部への漏
洩電波を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高周波電波を供給する本
体とドアとの間から漏洩する恐れがある高周波電波を遮
断する電波シール装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子レンジなどの高周波により食
品を加熱して調理する機器はドアの厚さを薄くすること
が求められている。

【０００３】従来、この種の機器の電波シール装置は図
６〜図８に示すような構成が一般的であった。以下、そ
の構成について説明する。図に示すように、加熱室本体
１は食品を収納して高周波加熱するもので、この加熱室
本体１の食品出し入れの開口部をドア２により開閉自在
に覆うようにしており、加熱室本体１の高周波電磁波が
加熱室本体１外へ漏洩して人体に弊害を及ぼさないよう
に電波シール対策が施されている。従来の電波シールの
第一の方法としては、導体部だけを示すと図７に示すよ
うなインピーダンス反転を利用する方法があった。図７
（ａ）のようにドア２側の溝の深さＡ−Ｂ間の長さを加
熱室本体１内の電波の４分の１波長分の長さとして、電
波を減衰させるのである。すなわち、（以下、チョーク
部という）３の特性インピーダンスをＺ０、深さをＬと
し、終端部を短絡したときにチョーク部開口部Ｂでのイ
ンピーダンスＺinは、 Ｚin＝ｊ・Ｚ０・tan （２・χ・Ｌ／λ０）（λ０は自
由空間波長） となる。チョーク方式の電波減衰手段は、チョーク部３
の深さＬを４分の１波長に選定することにより、 ｜Ｚin｜＝Ｚ０・tan （π／２）＝∞ を達成するという原理に基づいている。よって、図７
（ａ）をα側から見た図７（ｂ）において、開放端の先
端部５に破線で示したようにインピーダンス無限大の領
域が発生し、電波が外部に出られなくなる。もし、チョ
ーク部３内に誘電体（比誘電率εｒ）を充填すると、電
波の波長λ’は、

【０００４】

【化１】

【０００５】に圧縮される。この場合、チョーク部３の
深さＬ’は、

【０００６】

【化２】

【０００７】と短くなる。しかしながらＬ’がλ’の４
分の１であることに変わりはなく、チョーク方式におい
ては、深さを実質的に４分の１波長よりも小さくするこ
とができず、材料面から考えてチョーク部３の小型化
（すなわちドアを薄くすること）に限界があった。

【０００８】また、電子レンジの軽量化にともないドア
２を薄くする試みとして生まれてきた電波シールの第二
の方法としては図８に示すような方法がある。図８
（ａ）では加熱室本体１とドア２の導体部の構成を示
し、図８（ｂ）は図８（ａ）のドア部をα側から見た構
成である。チョーク構造が複雑ではあるが電波を減衰さ
せることができ、４分の１波長以下の深さが実現でき
た。

【０００９】またマイクロストリップ線路技術を電波シ
ール装置に応用する例も過去にあった。これは本体もし
くはドアの片方をグランド面、他方を信号線路と考えて
いるため、前述のインピーダンス反転の理論を満たさな
い（すなわち、ショート面を確保できないためインピー
ダンス∞を作ることができない）物であり、電子レンジ
等にはとても利用できないものであった。（特開昭５８
−９４００号公報参照）

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の電波
シール装置では、簡単で作りやすい構成でかつドアを薄
くするということは実現できていなかった。たとえば、
電波シールの第二の方法の例として、図８に示すような
電波シール対策を施しており、ドアは薄いが、製造上一
つの導体部（たとえば板金）の折りまげだけでは作れ
ず、ドア２側の導体部（ｂ）は第１のドア導体７と第２
のドア導体８とをスポット点９でスポット溶接して作る
などの複雑な構成となっており、作りづらく工数および
材料費の面で高価格となる課題があった。また、スポッ
ト溶接のやり方によってはばらつきが生じ、電波の漏洩
を抑え切れない場合や、抑えるにしても管理項目が多く
なるなど種種の問題を有していた。

【００１１】本発明は上記課題を解決するもので、ドア
を薄くしながら簡単な構成で、電波の外部への漏洩を抑
制し、安全な電波シール性能を提供することを目的とし
ている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、被加熱物の出し入れをする開口部を有し電
波が内部に供給される加熱室本体に設けた第１の導体部
と、前記加熱室本体の前記開口部を開閉自在に覆うドア
に設けた第２の導体部とを対向させ、前記第１の導体部
または第２の導体部の少なくとも一方に少なくとも一つ
の溝を設け、前記溝を形成する第１の導体壁面および溝
底面は連続的な導電性部材からなり、前記溝を形成する
第２の導体壁面は開放端から切り込み部を設けて溝の長
手方向に一定ピッチの導体片板が複数個並ぶ構成とし、
かつ前記各導体片板はそれぞれ前記溝底面と電気的に接
触し、前記第１の導体壁面との間にマイクロストリップ
線路を構成し、前記導体片板は２種類以上の異なった形
状のものを順次配列する構成としたことを課題解決手段
としている。

【００１３】

【作用】本発明は上記した課題解決手段により、導体片
板と第１の導体壁面の間で、溝内の媒質（空気）を基板
材料と考えマイクロストリップ線路とみなすことによ
り、導体片板の形状を自由に選べるため従来の方法に縛
られないインピーダンス反転が実現できる。すなわち、
深さ方向と溝の長手方向の合成長で４分の１波長を稼げ
ばよいことになり、深さ自身は４分の１波長より短くす
ることができる。さらに、２種類以上の異なった形状の
導体片板を順次配列するので、同じピッチ内に複数個の
マイクロストリップ線路を構成することができ、きわめ
て電波が漏れにくくできる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を電子レンジのドア
シールに応用した場合について図１を参照しながら説明
する。

【００１５】図に示すように、第１の導体部１０は加熱
室本体１に設け、この第１の導体部と、ドア２に設けた
第２の導体部１１とにより加熱室内空間１２をふさぐよ
うにしている。第２の導体部１１は、一つの導体（板
金）を折りまげるだけで作られており、第１の導体壁面
１３と溝底面１４と第２の導体壁面１５とでチョーク部
１６を形成している。また、図１（ａ）をα側から見た
図１（ｂ）において、第２の導体壁面１５は開放端が切
り込みが入り、溝の長手方向に一定ピッチの導体片板１
７、１８が順次複数個並ぶ構成としており、第１の導体
壁面１３がグラインドラインで導体片板１７、１８が信
号ラインと考えると、各導体片板１７、１８と第１の導
体壁面１３の間でマイクロトスリップ線路を形成してい
ると考えることができる。ここで、第２の導体壁面１５
の深さＬ１は、導体片板１７、１８の形状によって決ま
るが、これはドア２の厚みを決定するもっとも重要な要
因である。本実施例の場合、導体片板１７、１８は途中
から右方向に曲がっており、深さＬ１を４分の１波長以
下にしている。そのため、加熱室外へ漏れようとする電
波にとってのインピーダンス無限大の領域は、図７の従
来例とは少し異なった位置（開放端の先端部１９に現れ
る。このとき、導体片板１７、１８の曲がる向きは、イ
ンピーダンス無限大が一定間隔で現れるよう右側で統一
されている。

【００１６】ここで、導体片体１７、１８のピッチＰに
ついて説明すると、導体片板１７、導体片板１８のいず
れもピッチＰの間隔で並設しており、逆に言えば、一定
ピッチ内に２種類の導体片板１７、１８を並設してい
る。すなわち、インピーダンス無限大の位置が導体片板
１７の先端と導体片板１８の先端のそれぞれに現れるの
で二重に強調されることになり、電波シールの性能を向
上できる。なお、詳細は明らかでないが、ピッチＰはお
およそ４分の１波長付近に最適値がある。

【００１７】つぎに、導体片板１７について図２を参照
しながら説明すると、インピーダンス無限大の領域を作
るために、マイクロストリップ線路の実行長を４分の１
波長にする必要があるが、線路幅Ｈの信号ラインについ
ては、センター長のトータルが実際の長さと考えられる
ので、第２の導体壁面１５の深さＬ１と横方向の長さＬ
２を用いると、 Ｌ１＋Ｌ２−Ｈ≒λ／４ を満たすように選ばなければならない。さらに、ピッチ
間隔Ｐ（Ｌ２と隙間Ｓの和）についてもおおよそ４分の
１波長を選んでいる。電子レンジの場合、発振周波数が
約２４５０MHz であり、波長が約１２０mmとなることを
考えて計算すると、Ｈ＝５mm、Ｌ２＝２０mm、Ｓ＝１０
mmとすれば、Ｌ１≒１５mmとなり、従来の３０mmからす
れば２分の１の深さにすることができる。導体片板１８
についても同様である。

【００１８】図３は、Ｌ１、Ｌ２を変化させた場合のド
ア部からの電波の漏洩電力の特性を示している。図３か
ら明らかなように、Ｌ２をパラメータとして極小値を与
えるＬ１があることがわかる。Ｌ２が大きいときは、特
性ａのように極小値を与えるＬ１を小さくする（Ｌ１
ａ）ことができ、Ｌ２が小さいときは、特性ｂのように
極小値を与えるＬ１が大きくなる（Ｌ１ｂ）ことがわか
る。

【００１９】つぎに、図４は、マイクロストリップ線路
を用いた場合のインピーダンスと電波漏洩の特性を示し
ている。図４（ａ）のように Ｚin＝ｊ・Ｚ０・tan （２・χ・Ｌ／λ０）（λ０は自
由空間波長） ｜Ｚin｜＝Ｚ０・tan （π／２）＝∞ で与えられる通り、横軸に信号線路の実行長（Ｌ１＋Ｌ
２−Ｈの長さ）をとると、さまざまなインピーダンスを
発生でき、実際に電波の通過のしやすさという点から絶
対値に置き換えると図４（ｂ）のようになる。図４
（ｂ）は、電波の通りにくさを示すものであり、逆に漏
洩する電力はというと図３で示したのと同様に図４
（ｃ）のような特性が得られる。

【００２０】また、実際のドア構成の場合には、図５の
ように第２の導体部１１を裸のままにするのではなく、
樹脂や硝子などのカバー２０、２１を用いる場合が多
い。

【００２１】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、２種類以上の形状の異なる導体片板を用いて
おり、一定ピッチ内にインピーダンス無限大の部分を複
数箇所容易に作り出せるため、電波漏洩の抑制に優れき
わめて安全な電波シールを実現でき、また、マイクロス
トリップ線路技術の考え方に基づくので、導体片板の形
状が自由に選べるため、簡単な構成でドア部の厚みを薄
くでき、小型軽量化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の一実施例の電波シール装置の断
面図 （ｂ）同電波シール装置の第２の導体壁面の正面図

【図２】同電波シール装置の第２の導体壁面の要部拡大
正面図

【図３】同電波シール装置の特性図

【図４】（ａ）（ｃ）マイクロストリップ線路技術に基
づくインピーダンス反転の特性図

【図５】本発明の他の実施例の電波シール装置の断面図

【図６】一般の電子レンジの斜視図

【図７】（ａ）従来の一例の電波シール装置の断面図 （ｂ）同電波シール装置の第２の導体壁面の正面図

【図８】（ａ）従来の他の例の電波シール装置の断面図 （ｂ）同電波シール装置の第２の導体壁面の正面図

【符号の説明】

１０ 第１の導体部 １１ 第２の導体部 １３ 第１の導体壁面 １４ 溝底面 １５ 第２の導体壁面 １６ チョーク部（溝） １７ 導体片板 １８ 導体片板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加熱物の出し入れをする開口部を有し電
   波が内部に供給される加熱室本体に設けた第１の導体部
   と、前記加熱室本体の前記開口部を開閉自在に覆うドア
   に設けた第２の導体部とを対向させ、前記第１の導体部
   または第２の導体部のどちらか一方に少なくとも一つの
   溝を設け、前記溝を形成する第１の導体壁面および溝底
   面は連続的な導電性部材からなり、前記溝を形成する第
   ２の導体壁面は開放端から切り込み部を設けて溝の長手
   方向に一定ピッチの導体片板が複数個並ぶ構成とし、か
   つ前記各導体片板はそれぞれ前記溝底面と電気的に接触
   して前記第１の導体壁面との間にマイクロストリップ線
   路を構成し、前記導体片板は２種類以上の異なった形状
   のものを順次配列する構成とした電波シール装置。