JPS6025187A - 電波シ−ル装置 - Google Patents

電波シ−ル装置

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JPS6025187A
JPS6025187A JP13380483A JP13380483A JPS6025187A JP S6025187 A JPS6025187 A JP S6025187A JP 13380483 A JP13380483 A JP 13380483A JP 13380483 A JP13380483 A JP 13380483A JP S6025187 A JPS6025187 A JP S6025187A
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groove
impedance
radio wave
choke
sealing device
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JP13380483A
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楠ノ木 慈
松本 孝広
公明 山口
等隆 信江
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、高周波電波を遮蔽する電波シール装置に関
するものである。
従来例の構成とその問題点 従来、この種の電波シール装置として、たとえば高周波
により調理物を誘電加熱して調理する電2ページ 子レンジを例に挙げて説明する。電子レンジは調理物を
収納して高周波加熱する加熱庫と、この加熱庫の調理物
出入用の開口部を開閉自在に覆う扉とを備えたものであ
るが、調理物の出入時にnを開ける際、加熱庫内の高周
波電磁波が庫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。
従来の一例として米国特許第3,182,184号を第
1図に示す。第1図において、1は電子レンジの加熱庫
であり、この加熱庫1の開口部2を開閉自在に覆う取手
3を有する扉4が設けられている。この扉4の周縁部に
は加熱庫1側に向いて開口した隙間部5を有する空胴の
チョーク部6が形成されている。このチョーク部6の奥
行7は、使用される高周波の波長の実質的に4分の1に
設計さnている。この場合扉4の厚みも4分の1波長で
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30 tranとなる。この長さのチョーク部6と対
向させるために、加熱庫1の開口部2に3べ一−ミ・ 形成した周縁部8の厚さ9は4分の1波長より大きい値
となる。したがって加熱庫1の開口部2の有効大きさは
周縁部80分だけひとまわり小さい。
次に従来の他の一例として、米国特許第2,500゜6
76号を第2図a、bに示す。この例も電子レンジの構
成を示したものであり、マグネトロン1゜の発振によっ
て得た高周波を加熱庫11に供給し、調理物12を電磁
誘導により加熱調理するものである。この加熱庫11の
開口部13にはこの開口部13を開閉自在に覆う扉14
が設けられている。
この扉14の周縁部にも溝状のチョーク部15が形成さ
れ、高周波が外部へ漏洩するのをこのチョーク部16で
防いでいる。このチョーク部15の深さ16もやは9使
用周波数の4分の1波長で設計されている。このため開
口部13の有効大きさは第1図同様、加熱庫11よりも
ひとまわり小さい。
上述のとνす、従来のチョーク部は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、チョーク部の特性インピーダンスをZo、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
でのインピーダンスZINH1ZIN = jZota
n (愁) (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、チョーク部の深さLi
4分の1波侵に選定することにより、IzIHI=Zo
tan(>) =■ を達成するという原理に基づいている。 ″もし、チョ
ーク部内に誘電体(比誘電率εI)を充填すると、電波
の波長λ′は、 λ′ζλ、/l: に圧縮される。この場合チョーク部の深さL′は、L’
#L/〆17 と短くなる。しかしながらL/=λ′/4とすることに
変りはなく、チョーク方式にpいては、深さを実質的[
4分の1波畏よりも小さくすることが5ベー:2 できず、チョーク部の小型化に限界のあるものであった
近年、固体発振器の開発が進み実用化の時代が到来した
。電子レンジも例外ではなく、従来のマグネトロン発振
器から固体発振器へと移行しつつある。
電子レンジに2いて発振器の固体化による要所は次のと
j?υである。
(1)マグネトロンの駆動電圧は約3Kvであるのに対
し、トランジスタ等による固体発振器の駆動電圧は約4
00v以Fでよく、実際には約40vが使用されている
。よって電源電圧が低いので人体にとって安全であり、
たとえリークしても感電事故が発生しにくいものである
。このためアースレス化が可能となり、ポータプル化の
展開も図れる。
(2マグネトロンの寿命は約6000時間であるのに対
し、固体発振器はその約10倍以Eであり、長寿命であ
る。
(3)マグネトロンの発振周波数は固定であるのに6ペ
ージ 対し、固体発振器の発振周波数は可変可能であり、たと
えば915 MHzに対してh F 13 MHzの範
囲で変化させることができる。したがって、負荷(調理
物)の大きさで周波数を自動追尾させることにより、共
振周波数が変わヤ高効率動作を得ることができる。実験
によnば2450±50 MHz内で周波数を自動追尾
させると、実用負荷効率を固定周波数に比べて約60〜
80%向トさせることができた。
■ 固体発振器は大量生産により、将来マグネトロンよ
りも低価格となり得る。
また現在高周波調理用として国際的に割り当てられてい
るISM周波数(Indus會yial 。
5cientific、Medical )は5880
MHz 、 2450MHz 、 915 MHz 、
 400 MHz等であり、これを逸脱して使用しては
ならない。現在のマグネトロンは上述のとおり2450
MHzで発振させているが、固体発振器で、同一周波数
2450MHzで発振させると、十分な出力電力が得ら
nずパワー不足となってしまう。そこで所望の出力電力
ヲ得るた71′ミ1 めには必然的により低い周波数を選定しなければならず
、たとえば915MHzが適当である。しかしながらこ
の周波数は従来の周波数に比べて約2.7分の1である
ので、波長は逆に約2.7倍となり、4分の1波長は約
80■となってしまう。
したがって電子レンジの周波数として915 MHzを
選定すると、第1図、第2図で説明したチョーク部の厚
みは約Sowを超えることになり、加熱室の開口部の有
効大きさは従来例に比してきわめて小さくなり、実用化
はきわめて困難となる不都合を有するものである。
一方、発振周波数を2450MHzから915MHzに
変更する長所は次のと>nである。
(1人 波長が長くなったため、調理物の内部まで電波
が浸透し、加熱調理時間の速度を速くすることができた
。たとえば直径12crRの肉塊の中央部を約60℃に
するのに、2460MHz 、 600 wで60分以
F要したのに対し、915MHz 、300wで60分
以Fしかかからない。
a> 焼けむらの原因は定在波であり、定在波ピッチは
波長と相関がある。915 MHzを使用した場合は定
在波ピ・ソチが大きく、調理物に焼けむらが目立ちvc
<’いものである。
よって、電子レンジの使用周波数f 915MHzに変
更することの短所は、電波シール手段が大きくなってし
まうことである。
なお、チョーク部の厚さを小さくする手段の一つとして
、チョーク部に誘電体を充填する構成がある。この構成
によればチョーク部の誘電率が大きくなるので、チョー
ク部を4分の1波畏よりも小さくでき、しかも4分の1
波長のチョーク部と同等の効果を奏する。しかしながら
誘電体が高価であるために電子レンジ全体の価格も高価
なものとなってしまい、また製造F手間とコストがかか
り、実用化の妨げとなっていた。
以F、従来例の原理を理論的に説明する。
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
原理にもとづくものである。即ち、チョーク溝の特性イ
ンピーダンスをZoc 、溝の深さケLcとし、加熱室
からチョーク溝に至る漏波路19ベーミt の特性インピーダンスをZop 、漏波路17の畏さを
tp使用波長をλとしたときに、第3図の如くチョーク
溝18の底Cの短絡インピーダンス(Zc−03はチョ
ーク溝18の開孔部BでK ZB = jZoctanTtcとなる。 l9Fi電
子しλ ンジの加熱室、20はドアである。ここでtc=4と選
ぶことによ1lZBI=ωと変換できる。この開孔部B
のインピーダンスZBvf−線路始点A部でみたときの
インピーダンスzAは λ 4と選ぶことによりIZAl=Oと変換できる。チョー
ク溝18の底部Cでの短絡状態が4分の1波畏インピー
ダンス変換原理をたくみに利用することて線路始点に現
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。
漏波路17やチョーク溝18に誘電率εrの誘電体を装
荷することにより波長λ′に自由空間波長10ページ λのλ/V膚弓−になるが、4分の1波長(′A’/4
 )インピーダンス原理を用いることにより同様の効果
t−得られる。
発明の目的 この発明は、発振周波数を低くしても、チョーク部の大
きさが大きくならない電波シール装置を。
提供するものである。
発明の構成 この発明は、新しいインピーダンス変換原理を用いた電
波シールであり、漏波路と溝のそれぞれが特性インピー
ダンス不連続構成をとることにより、4分の1波畏相当
の寸法よりも小さい形状としたものである。
実施例の説明 本発明はたとえば電子レンジの本体又は扉の少なくとも
一方に溝を少くとも2つ設け、この溝の形状は短絡部側
の特性インピーダンスを開孔部側のそれよシも大きく構
成し、開孔端から短絡端までの溝深さは4分の1波長未
満である点に特徴を有する。
11ページ 小型化を可能にする基本的考え方としては、以rのと2
vである。
溝開孔部の特性インピーダンス、長さ位相定数f Zo
l 、 11+β1とする。溝短絡部の特性インピーダ
ンス、長さ位相定数frzo2+t2+β2とする溝の
開孔端から短絡端までの距離(溝の深さ)lf(t(t
otal )とするとL (total ) =71+
t2となる。
F記条件で溝の開孔端のインピーダンスZば、(但しに
=Zo2/Zo1 ) となることは、簡単な計算で導出できる。
従来例でば202 = Zol 1β1=β2(即ちに
=1)に相当するものである。従って千のインピーダン
スZ′は1式より = Zol tan(β1t1+β2t2)=Zo1t
an(β1・At Ot a l ) =・−・(2)
となり、ttotal f ’−とすることでインピー
ダンス反転していた。
一方本発明の構成によれば構成要件より、特性インピー
ダンスが202〉Zolであるから、1式においテ特性
インピーダンスの比にの値は必らず1より大きくなる。
インピーダンスzl無限大にするためには1式の分母が
零になればよいので1−KtanβIA1・tanβ2
12 ’に満たせばよく、特性インピーダンス比にの値
?1より大きくした分だけ寸法1−1r12に小さくし
ても従来と同様のインピーダンス反転かはかルるのであ
る。
特性インピーダンス全不連続にする考え方は以Fのと2
りである。
本発明はシール装置の溝部?一方を接地導体とし間隙寸
法す離して幅寸法aの導体板を配置した構成からなる。
詳細には溝開孔部側の幅をa1間隙全b1実効誘電体を
ε。ffとし、溝短絡部側の幅(i7a2間隙をb2と
した構成で特性インピーダンスの比Kを次式で計算し、 13ページ にの値′Jf、1より大きくなるようにすることで特性
インピーダンスを不連続にする工夫をしている。
図面に基づき実施例の詳細を説明する。
第4図は電子レンジの斜視図でパッチング板21を有す
る扉22が本体カバー23で覆わnた本体に装着されて
いる。本体には操作パネル24が設けられドア把手25
[h記ドアに装着されている。
第6図に第4図のA−A線断面図、第6図にλ/4未満
インピーダンス反転素子を示す。
第6図で扉は凹部溝を有する合板26と封口板27など
で構成されている。凹部内には溝の深さ方向に形状を変
化させたλ/4未満インピーダンス反転素子28を配す
ることで、電波シール溝29.30の2つの渦効果が実
現できる。誘電体カバー31で溝部開口を覆ってイル。
特性インピーダンスの比には第1の溝29に214ペー
ジ 第2の溝30において となりいずれも1よ)大きくできるので使用波長λに対
して少なくとも1方の溝の深さtをλ/4未満の値でイ
ンピーダンス反転させることで電波シールができる。
発明の効果 本発明は実施例から明らかなように発明の目的である小
型化を実現できる効果に加えて次の効果が出る。
(1)1つの溝にインピーダンス反転素子を周期配置す
る構成で複数の小型電波シール溝が実現できる。
(2)誘電率が高い誘電体材料でインピーダンス反転素
子群を1体成型することにより、加工性が高くなる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図a、b、第3図は従来の電波シール装置
の断面図、第4図は本発明の一実施例に151−く’ おける電波シール装置ケ用いた電子レンジの斜視図、第
5図は同装置の断面図、第6図a、bは同装置の要部斜
視図である。 22・・・・・・扉、28.28’・・・・・・λ/4
未満インピーダンス反転素子、29.30・・・・・・
溝、L・・・・・・溝の深さ 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 手続補正書 l事件の表示 昭和68年特許願第133804号 2発明の名称 電波シール装置 3補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人 任 所 大阪府門真市大字門真1006番地名 称 (
582)松下電器産業株式会社代表者 山 下 俊 彦 4代理人 〒571 住 所 大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産
業株式会社内 6補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 明細書の図面の簡単な説明の欄 図面 2べ。 6、補正の内容 (1)明細書第12頁第10行目の[はかれるのである
。」の次に法文を挿入し1す。 「本発明は電波シールの分野で歴史的に用いられていた
λ/4線路ではなく、λ/4未満線路でインピーダンス
反転を実施するものである。 この原理を、理解しやすくするために、解析結果の一部
を第4図に示す。第4図は、ム端を励振源としD端を開
放した伝送路の1部に、先端Cが短絡された開孔Bを有
する溝を設けている。 溝は開孔側より短絡側の溝幅を2倍にしている。 A点を同一条件で励振し、溝の深さITを変化させたと
き、伝送路内の電界は、a、b、cのように変化し、D
端に電波がとどかないのはbの場合、すなわち溝の深さ
ITが、4分の1波長の約80%のとき(λ/4未満線
路)であり、それよりも長くても短くても(a、cの場
合)、bにくらべて電波がよく洩れる。これは4.=1
2= 6T/2=λ/10.2 、 K = b2/b
、 = 2を1共K tfLnββ、・snβe2に代
入することで確認できる。」 (2)同第13頁第6行目、第10行目の「第4図」を
「第5図」に補正します。 (3)同第13頁第10行目、第12行目の「第6図」
を「第6図」に補正し捷す。 (4)同第13頁第10行目の「第6図」を「第7図」
に補正し寸す。 (5)同第14頁第20行目〜第16頁第3行目の「第
4図は〜斜視図である。」を次のとお9補正します。 [第4図a、b、cは本発明における溝部の電界解析図
、第6図は本発明の一実施例における電波シール装置を
用いた電子レンジの斜視図、第6図は同装置の断面図、
第7図a、bは同装置の要部斜視図である。」 (6)図面第4図、第5図、第6図の図面番号を別紙朱
書の通り第5図、第6図、第7図に補正し、別紙のとお
り第4図を追加します・ 4 第#M ゐ・プ鵠・7″

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)開口部を有し電波が内部に供給される本体を設け
    、この本体の前記開口部を開閉自在に覆う扉を設け、前
    記扉又は前記本体には周辺方向に長い凹部を設け、前記
    凹部の中には使用実質波長の4分の1未満インピーダン
    ス反転素子を複数個、周期的に設けた電波シール装置。 <2 4分の1波長未満インピーダンス反転素子は誘電
    体は料で構成した特許請求の範囲第1項記載の電波シー
    ル装置。
JP13380483A 1983-07-21 1983-07-21 電波シ−ル装置 Granted JPS6025187A (ja)

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JP13380483A JPS6025187A (ja) 1983-07-21 1983-07-21 電波シ−ル装置

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JPS6025187A true JPS6025187A (ja) 1985-02-07
JPS6316869B2 JPS6316869B2 (ja) 1988-04-11

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04285685A (ja) * 1990-11-02 1992-10-09 Hoechst Ag 酢酸塩を基礎にした液状除氷剤および上記の剤を用いて通行面上の雪および氷を融解する方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04285685A (ja) * 1990-11-02 1992-10-09 Hoechst Ag 酢酸塩を基礎にした液状除氷剤および上記の剤を用いて通行面上の雪および氷を融解する方法

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