JPH0652986A - 電波シール装置 - Google Patents

電波シール装置

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JPH0652986A
JPH0652986A JP20216992A JP20216992A JPH0652986A JP H0652986 A JPH0652986 A JP H0652986A JP 20216992 A JP20216992 A JP 20216992A JP 20216992 A JP20216992 A JP 20216992A JP H0652986 A JPH0652986 A JP H0652986A
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JP
Japan
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conductor
radio wave
concave groove
opening
sealing device
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JP20216992A
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English (en)
Inventor
Mamoru Isoya
守 礒谷
Takahito Ishii
隆仁 石井
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH0652986A publication Critical patent/JPH0652986A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/76Prevention of microwave leakage, e.g. door sealings
    • H05B6/763Microwave radiation seals for doors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子レンジなどの高周波機器に用いられる電
波を遮蔽する電波シール装置を簡単な構成で小型にする
ことを目的とする。 【構成】 電波が内部に供給され、かつ開口部を有する
導体材からなる本体1と、前記開口部を開閉自在に覆う
導体材からなるドア2からなる電子レンジにおいて、前
記本体1と前記ドア2とが対向する部分のすくなくとも
一方に凹状溝3を設けた。この凹状溝3の開口部に導電
体4を設けた。さらに、前記導電体4もしくは前記凹状
溝3の少なくとも1つの壁面に複数のスリット部6を設
け、かつ導電体4と凹状溝3との間を電気的に非接触と
する構成とする。この簡単な構成で電波を遮蔽すること
ができ、製造工程を簡略することができた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波電波を遮蔽する
電波シール装置に関し、特に電子レンジのように開閉自
在のドアを有する高周波機器の電波シール装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の電波シール装置(たとえ
ば、米国特許第3,182,164号明細書)は図4に
示すような構成であった。以下、その構成について説明
する。
【0003】図4において、8は電子レンジの本体であ
り、この本体8の開口部9を開閉自在に覆い、取手10
を有するドア11が設けられている。このドア11の周
縁部には本体8側に対向して開口した隙間部12を有す
る空洞のチョーク部13が形成されている。このチョー
ク部13の奥行L1は、使用される高周波の波長の実質
的に4分の1波長に設計されている。この場合、ドア1
1のチョーク部13の幅は4分の1波長以上必要であ
る。すなわち、従来電子レンジで使用されている電磁波
の周波数は、2450MHzであるので4分の1波長は
約30mmとなる。この長さのチョーク部13と対向さ
せるために、本体8の開口部9に形成した周縁部14の
厚さL2は4分の1波長より大きい値となる。したがっ
て、本体8の開口部9の有効大きさは周縁部14の分だ
け小さくなる。
【0004】上述のとおり従来のチョーク部13は4分
の1波長の深さとして高周波を減衰させるという技術思
想に基づいている。すなわち、チョーク部13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13の開口部でのインピーダンスZIN
は、式(1)に示されるようになる。
【0005】 ZIN=jZ0 tan(2πL/λ0 ) ・・・・・・・・・・(1) (λ0 は自由空間波長) チョーク方式の電波減衰手段は、チョーク部13の深さ
Lを4分の1波長に選定することにより、式(2)に示
すように、インピーダンスZINを無限大にして達成する
という原理に基づいている。
【0006】 |ZIN|=Z0 tan(π/2)=∞ ・・・・・・・・・・(2) 以下、図5を用いて理論的に説明する。ここで説明の都
合上、図5のように凹状溝15の深さ方向をZ軸、本体
内から本体8とドア11の隙間を通って本体外へ向かう
方向をY軸、凹状溝15の長手方向にX軸を取ることと
する。
【0007】チョーク方式は周知の4分の1波長インピ
ーダンス変換原理に基づくものである。すなわち、凹状
溝15の特性インピーダンスをZ0C、凹状溝15の深さ
をlC とし本体8から凹状溝15に至る漏波路16の特
性インピーダンスをZ0P、漏波路16の長さをlP 、使
用波長をλとしたときに、図5のように凹状溝15の底
Cの短絡インピーダンスZC は零であるので凹状溝15
の開口部Bから底Cを見たインピーダンスZB は、式
(3)に示すようになる。
【0008】 ZB =jZ0Ctan(2πlC /λ) ・・・・・・・・・・(3) ここで、 lC =λ/4 と選ぶことにより、 |ZB |=∞ と変換できる。
【0009】この開口部BのインピーダンスZB を線路
始点A部でみたときのインピ−ダンスZA は式(4)と
なる。
【0010】 ZA =−jZ0P/tan(2πlP /λ) ・・・・・・(4) ここで、 lP =λ/4 と選ぶことにより |ZA |=0 と変換できる。
【0011】凹状溝15の底部Cでの短絡状態が4分の
1波長インピーダンス変換原理をたくみに利用すること
で線路始点に現出することにより電波シール装置として
実用化しているものである。
【0012】漏波路16や凹状溝15に誘電率εr の誘
電体を装荷することにより誘電体内での波長λ’は自由
空間波長λの(εr )1/2 倍になり、誘電率εr 、透磁
率μr の磁性体を装荷することにより磁性体内での波長
λ’は自由空間波長λの(εr ×μr )1/2 倍になるが
4分の1波長(λ’/4)インピーダンス原理を用いる
ことにより同様の効果を得られる。図5で説明すると、
Z軸方向に凹状溝15の深さを4分の1波長にするとY
軸方向への電波漏洩が抑えられるというものである。ま
た、従来、凹状溝15の壁面にスリットを設け、X方向
の電波伝搬成分を低減する方法もあった。
【0013】
【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、チョーク部の大きさには電波の4分の
1波長の空間が必要となる。たとえば、2450MHz
の場合には、約30.6mmとなる。さらに、図4に示
したように従来のチョーク部を板金で達成するには、複
雑な折曲げやスポット溶接などが必要であるという課題
があった。
【0014】本発明は上記課題を解決するもので、従来
より簡単で小型の電波シール装置を提供することを目的
としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の電波シール装置は、本体とドアとが対向す
る部分のすくなくとも一方に凹状溝を設け、前記凹状溝
の開口部に導電体を設け、前記導電体もしくは前記凹状
溝の少なくとも1つの壁面に複数のスリット部を設け、
前記導電体と前記凹状溝との間を電気的に非接触とする
構成とする。
【0016】また、導電体層を有する誘電体を前記凹上
溝に設ける構成とした。
【0017】
【作用】本発明は上記した構成によって、従来のように
複雑な折り曲げやスポット溶接の必要のない簡単な構造
で、より小型の電波シール装置を提供することができ
る。
【0018】電磁界の強さが導体表面の1/e=0.3
68、すなわち36.8%に減衰する距離を表皮深さと
言う。表皮深さをδ[mm]、比抵抗をρ[Ω・m]、
透磁率をμ0=4π×10-7[H/m]、比透磁率を
μr、周波数をf=2450MHzとすると、式(5)
で表される。
【0019】 δ ={ρ/(π×f×μ0×μr)}1/2 ・・・・・・・・・・(5) 例えば、導電体が銅であるとき周波数2450MHzの
電波に対して、表皮深さは1.3μmである。これより
深いところでは電磁界の強さは指数関数的に減少し、電
磁波にとってみれば、導電体の表皮深さより少し厚いも
のと無限に厚いものとはあまり差がない。従って、導電
体の表面部分にしか電波は浸透せず、表面における電力
消費も少ない。言い換えると、表皮深さより厚い導電体
は、金属と同じく電波をほぼ完全に反射する。このよう
な導電体と凹状溝との間を電気的に非接触とすることに
より、凹状溝の深さを導電体のない場合より小さくする
ことができる。
【0020】導電体のない場合には、凹状溝の深さがλ
/4の時に凹状溝の開口部でのインピーダンスが無限大
になり電波シールが達成される。本発明の場合は、導電
体と凹状溝の内側の側壁、外側の側壁、底面との間でキ
ャパシタンスが発生し凹状溝のインダクタンスとの間で
共振が起こり凹状溝の深さがλ/4より小さい条件でも
凹状溝の開口部でのインピーダンスが無限大となり電波
シールが達成されるものである。
【0021】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1および図2に
基づいて説明する。
【0022】これらの図に示すように、電子レンジ本体
1は内部に電波が供給されるもので、ドア2を開閉自在
に設け、ドア2に凹状溝3を設けている。凹状溝の開口
部には導電体4が開口部の誘電体カバー5の表面に設け
られている。導電体4の幅はWで間隔aのスリット部6
がピッチPで設けられている。導電体4と凹状溝3の内
側壁面との間に距離d1 の隙間を設け導電体4と凹状溝
3の外側壁面との間に距離d2 の隙間を設けてある。
【0023】(表1)の条件は、導電体に銅を用い、本
体とドアとのギャップGを1.0mmとし、間隔a=5
mm、導電体幅W=25mm、ピッチP=30mmとし
ている。(表1)においてd1 =d2 =0は、電波シー
ル装置がない状態で本体1とドア2の間にギャップ1.
0mmの隙間のみがある場合に相当する。(表1)に示
すように、導電体と凹状溝を電気的に非接触にすること
によって電波シールが達成できるが、特に、表1の範囲
では導電体の厚みが薄いほどd1、d2が小さくて電波漏
洩値が小さくなる。d1、d2が大きくなると溝の深さL
が大きくなり、導電体が無い場合に近づいて行くので小
型でなくなり、効果が小さくなる。
【0024】導電体の厚みが厚い場合には薄い場合に比
べて隙間を大きくする必要がある。また、導電体として
樹脂の表面に金属メッキをしたものを用いても、メッキ
の厚みが、表皮深さより大きくなっていれば、金属板と
同様の効果を有する。
【0025】また、スリット部6を設けない場合は、電
波漏洩値が大きく、ドアシール性能が悪かった。これ
は、電波の長手方向の成分が遮蔽できずに漏洩したこと
に起因すると考えられる。スリット部を凹状溝の壁面に
設けても、X方向への電波の伝搬は抑えられるので、同
様の効果を有する。なお、(表1)のLは、電波漏洩値
が最小になる深さである。この深さより浅くなっても深
くなっても電波漏洩値は増加する。
【0026】
【表1】
【0027】(表2)に導電体4と凹状溝3の電気的接
触をとった場合の電波シール性能を示した。d1 =0、
またはd2 =0は、壁面と導電体を電気的に接触させた
場合に相当している。また、L:不定というのは深さが
最小になる点がなく広い範囲で電波漏洩値がほぼ一定で
あったことを示している。このように、導電体と凹状溝
の内側壁面を導通させても凹状溝の外側壁面を導通させ
ても電波漏洩値が大きくなっていることが分かる。従っ
て、導電体と凹状溝との間を電気的に非接触とする構成
とすることが必要であることが分かる。
【0028】
【表2】
【0029】上記実施例では導電体に銅を用いたが、他
の金属でも良く、導電性のあるものであれば導電ペース
ト等でも良い。導電体の比抵抗として、10-8[Ω・
m]程度の銅を用いると表皮深さは1.3μmである
が、10-4[Ω・m]程度の導電体を用いると表皮深さ
は0.1mmである。また、100 [Ω・m]程度の導
電体を用いると表皮深さは10mmとなり、導電体自身
の厚みが厚くなり過ぎてシール構成自体が大きくなる上
に、導電体内部で消費する電力が大きくなり、発熱して
一種の電波吸収体となってしまうので、本発明の導電体
には適さない。実用上は、金属体の場合で0.01mm
から1mm程度の厚みを用い、樹脂などの基材の上にメ
ッキ等で導電体を形成する場合で数μmから数百μmの
厚みをもちいる。
【0030】誘電体のカバー5は、導電体4の保持と共
に凹状溝3の開口部に外から異物が入るのを防ぐ役目も
している。誘電体のカバー5の代わりに、図3に示すよ
うに誘電体のフィルム7の上に導電体層4を設けて、凹
状溝3の開口部を閉塞しても同様のドアシール性能が得
られ、コンパクトな電波シール装置となる。また、導電
体層4をフィルムで挟み込んだ場合は、外気と遮断され
るので導電体層4が腐食しにくいのでより有利である。
なお、誘電性のフィルムのかわりに、誘電体を用いその
上に導電体層4を設けてもよい。
【0031】なお、実施例ではドアに凹状溝を設け、凹
状溝の開口部に導電体を設けたものについて説明した
が、本体の開口部を同様の構成にしても同様の効果が得
られた。
【0032】
【発明の効果】以上のように本発明の電波シール装置に
よれば、開口部を有し電波が内部に供給される本体と、
この本体の前記開口部を開閉自在に覆うドアと、前記本
体と前記ドアとが対向する部分の少なくとも一方に設け
た凹状溝と、前記凹状溝の開口部に設けた導電体とから
なり、前記導電体もしくは前記凹状溝の少なくとも1つ
の壁面に複数のスリット部を設けて長手方向に導体幅よ
りもピッチが大きくなるように構成し、前記導電体と前
記凹状溝との間を電気的に非接触とする構成としている
ので、従来の構造のように板金を複雑に曲げたり、スポ
ット溶接したりすることがなく、簡単な構造であり、製
造工程が少なくて済むので作りやすいという効果があ
る。
【0033】また、導電体層を有する誘電体を、凹状溝
の開口部にカバーとして用いる場合は、凹状溝内に異物
が入るのを防ぐと共に、製造工程がより簡単となる。
【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要部切欠
斜視図
【図2】同電波シール装置を備えた電子レンジの要部断
面図
【図3】本発明の他の実施例の電波シール装置の要部断
面図
【図4】従来の電波シール装置を備えた電子レンジの要
部断面図
【図5】同電波シール装置の要部拡大断面図
【符号の説明】
1 本体 2 ドア 3 凹状溝 4 導電体 5 カバー 6 スリット部 7 フィルム

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電波が内部に供給され、かつ開口部を有す
    る導体材からなる本体と、前記開口部を開閉自在に覆う
    導体材のドアとからなる高周波機器の電波シール装置に
    おいて、前記本体と前記ドアとが対向する部分の少なく
    とも一方に凹状溝を設け、前記凹状溝の開口部に導電体
    を設け、前記導電体もしくは前記凹状溝の少なくとも1
    つの壁面に複数のスリット部を設け、前記導電体と前記
    凹状溝との間を電気的に非接触とする構成とした電波シ
    ール装置。
  2. 【請求項2】導電体層を有する有電体を前記凹上溝に設
    ける請求項1記載の電波シール装置。
JP20216992A 1992-07-29 1992-07-29 電波シール装置 Pending JPH0652986A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5824999A (en) * 1996-02-23 1998-10-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Microwave leakage-preventing device for a microwave oven
WO2011021368A1 (ja) * 2009-08-20 2011-02-24 パナソニック株式会社 電磁波加熱装置

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