JPH0567495A - 電波シール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は電子レンジのドア部などの電波シー
ル装置に関するもので、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】 電子レンジのドア２１に溝４を設ける。この
溝４は連続する導電部材よりなる第１の導体壁面５と、
溝底面６と、開放端から切り込み部を設け溝に沿って一
定ピッチの導体片板８が複数個並ぶ第２の導体壁面７と
からなり、前記各導体片板８と第１の導体壁面５との間
にマイクロストリップ線路を構成する。この構成でばら
つきが少なく、インピーダンス∞の位置を一定間隔で容
易につくれるようになる。さらに電子レンジ本体に電気
的に接触する第３の導体部１２を各導体片板８に平行に
構成する。この構成でさらに外部への漏洩電波を抑制す
る。またマイクロストリップ線路技術の考え方の採用
で、簡単な構成でドアの厚みを薄くすることができる。

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ものである。

【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。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。電子レンジの外観は図６によ
うなものであり、食品を収納して高周波加熱する加熱室
本体２０と、この加熱室２０の食品出し入れ用の開口部
を開閉自在に覆うドア２１とを備えたものであり、加熱
室２０内の高周波電磁波が加熱室２０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２１側の溝
の深さＡ−Ｂ間の長さを加熱室２１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
わち溝内部４（チョーク部とも呼ぶ）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・π・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４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（ａ）をα側から
見た図７（ｂ）において、開放端の先端部２２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のである。もしチョーク部４内
に誘電体（比誘電率εｒ）を充填すると、電波の波長
λ’は、

【０００３】

【数１】

【０００４】に圧縮される。この場合チョーク部４の深
さＬ’は、

【０００５】

【数２】

【０００６】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の小型化（す
なわちドアを薄くすること）に限界があった。

【０００７】電子レンジの軽量化にともないドアを薄く
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った。（ａ）図では加
熱室本体とドアの導体部の構成を示し、（ｂ）図は
（ａ）図のドア部を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。

【０００８】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５８−９
４００号公報参照）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、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なかった。例えば、電波シー
ルの第二の方法の例として、図８に示した電波シール対
策を施した場合、ドアは薄くなるが、製造上で一つの導
体部（例えば板金）の折りまげだけでは作れず、ドア側
の導体部２は第１のドア導体部２３と第２のドア導体２
４とをスポット点２５でスポット溶接して作るなどの複
雑な構成のため、作りにくく工数および材料費の面で高
価格となってしまうという課題があった。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
るなど種類の課題を有していた。

【００１０】本発明は上記課題を解決するもので、ドア
を薄くし、かつ簡単な構成で、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
た物である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の電波シール装置
は上記目的を達成するため、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構成し、
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するとともに、前記溝の無
いほうの導体部と電気的に接触し且つ前記導体片板とは
電気的に接触すること無く平行な位置に第３の導体部を
有する構成としている。

【００１２】

【作用】本発明は上記構成によって、導体片板と第１の
導体壁面の間で、溝内の媒室（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ができるため、導
体片板の形状を自由に選べ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波長を稼げばよいため、深
さ自身は４分の１波長より短くすることができる。

【００１３】さらに本発明によると溝の無いほうの導体
部と第３の導体部とが電気的に接触しているため、加熱
室内の電波が外部へ漏れようとしてもマイクロストリッ
プ線路の周囲を通らねばならないようにするためのガイ
ドの役割を持ち、極めて電波が漏れにくい作用を有す
る。

【００１４】

【実施例】以下本発明を電子レンジのドアシールに応用
した場合の実施例を図面を参照して説明する。

【００１５】図１（ａ）より電子レンジ本体の第１の導
体部とドアの第２の導体部２が加熱室内空間３をふさぐ
形になっている。ドアの導体部２は一つの導体（板金）
を折りまげるだけで作られる。溝（チョーク部）４を構
成するのは第１の導体壁面５と、溝底面６と第２の導体
壁面７とである。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７は開放端から切り込
みが入り、溝の長手方向に一定ピッチの導体片板８が複
数個並ぶ構成であり、第１の導体壁面５がグランドライ
ンで導体片板８が信号ラインと考えると、各導体片板８
と第１の導体壁面５の間でマイクロストリップ線路を形
成していると考えることができる。ここで第２の導体壁
面の深さＬ１ １０は導体片板８の形状によって決まる
が、これはドア自身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８は途中から右方向
に曲がっており、Ｌ１ １０を４分の１の１波長以下の
深さにしている。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９）に現れ
る。このとき導体片板８の曲がる向きは、インピーダン
ス∞が一定間隔で現れるよう右側で統一されている。ま
た図中Ｇ１１は第１の導体部１と第２の導体部２との距
離（以後ギャップと呼ぶ）であり、ドアの取りつけ方に
よって変わるものである。本発明の最も優れた特徴は第
３の導体部１２が第１の導体部１と電気的に連続的に接
触しており、加熱室内空間３から外部に漏れていこうと
する電波（矢印）１３が第２の導体壁面７の表面を通過
せねばならず、導体部１２のないときと比べて導体片板
８上のインピーダンス∞の影響が極めて大きくなるとい
う点である。このためギャップＧ１１が大きくなっても
通常の電波シール装置以上のシール性能が得られるので
ある。第３の導体部１２のあるときと無いときとでは、
外部への電波の漏洩量が二桁近く違うことが実験的にわ
かっている（但し図１（ｂ）では第３の導体部１２を省
略している）。

【００１６】図２で導体片板８の構成についてさらに説
明を加える。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Ｈ１４の信号ラインについては、
センター長の合計の長さが実際の長さと考えられるの
で、第２の導体壁面の深さＬ１ １０と横方向の長さＬ
２ １５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。

【００１７】さらに付け加えて、ピッチ間隔Ｐ１６（Ｌ
２ １５と隙間Ｓ１７との和）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、波長がおよそ１２０mmとなる事
を考えて計算してみると、Ｈ＝５mm，Ｌ２＝２０mm，Ｓ
＝１０mm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。

【００１８】実際に形状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図３に示す。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
が大きい時はａのように極小値を与えるＬ１が小さくな
り（Ｌｌａ）、Ｌ２が小さいときはｂのように極小値を
与えるＬ１が大きくなる（Ｌｌｂ）ことが分かる。

【００１９】図４に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す。図４
（ａ）のようにＺｉｎ＝ｊ・Ｚ０・ｔａｎ（２・π・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＋Ｌ２−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）はすなわち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、ドアの第２の導体部２を裸のままにするのではな
く、樹脂１８，１９などでカバーする場合が多い。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の電波シール
装置には以下の効果がある。 （１）インピーダンス∞の位置を一定間隔で容易に作り
出せるという点と、第３の導体部によって外部に漏れよ
うとする電波の通路を限定しインピーダンス∞を生み出
す導体片板の表面に導くという点で、電波漏洩の抑制に
優れ極めて安全な電波シールを実現できる。 （２）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】本発明の一実施例の電波シール装置の断面図と
第２の導体壁面の正面図

【図２】同電波シール装置の第２の導体壁面の拡大正面
図

【図３】同電波シール装置の特性図

【図４】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における電波シール装置の
断面図

【図６】一般の電子レンジの斜視図

【図７】従来の電波シール装置の断面図と第２の導体壁
面の正面図

【図８】従来の電波シール装置の断面図と第２の導体壁
面の正面図

【符号の説明】

１ 第１の導体部 ２ 第２の導体部 ４ 溝（チョーク部） ５ 第１の導体壁面 ６ 溝底面 ７ 第２の導体壁面 ８ 導体片板 １２ 第３の導体部

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
   面は連続する導電性部材から構成し、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
   路を構成するとともに、前記溝の無いほうの導体部と電
   気的に接触し且つ前記導体片板とは電気的に接触するこ
   と無く平行な位置に第３の導体部を有する構成とした電
   波シール装置。