JPS6025190A - 電波シ−ル装置 - Google Patents

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２ベーン
” ば高周波により調理物を誘電加熱して調理する電子レン
ジを例に挙げて説明する。電子し、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
、調理物の出入時に扉を開ける際、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３，１８２，１６４号を第
１図に示す。第１図ＩＣｊ、−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４０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ば、使用さｎる高周波の波長の実質的に４分
の１に設計されている。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ルている
電磁波の周波数ｕ２４５０ＭＨｚであるので、４分の１
波侵ハ約３０　ｍとなる。この畏さのチョーク３・之−
７ 部６と対向させるために、加熱庫１の開口部２に形成し
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　
。

６７６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１０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１
４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が形成さル、高周波が外部へ漏洩するのを
このチョーク部１５で防いでいる。このチョーク部１５
の深さ１６もやはシ使用周波数の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υもひとまわり小さい。

を述のとυり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ｚＯ１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ＺＩＮＵ、２πＬ ＺＩＮ　＝　１Ｚｏｔａｎ（ｚ、　） チョーク方式の電波減衰手段は、チョーク部の深さＬ（
ｊ４分の１波畏に選定することによシ、ＩＺＩＮＩ　＝
Ｚｏｔａｎ　（＞）＝ω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εｒ）全充填す
ると、電波の波長λ′は、 λ′≠λｏ／１β７ に圧縮される。この場合チョーク部の深さＬ′は、Ｌ’
＃Ｌ／〆］− 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５〆・−一 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すく、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侵所は次のと
おりである。

（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５０００時間であるのに
対し、固体発振器はその約１０倍以りであり、長寿命で
ある。

（（２）マグネトロンの発振周波数は固定であるのに対
し、固体発振器の発振周波数は可変可能であり、６１′
−シ゛ たとえば９１５　ＭＨｚに対してヒｌ’　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
、共振周波数が変わり高効率動作を得ることができる。

実験によｎば２４５０±５０ＭＨｚ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％向ヒさせることができた。

（４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。

また現在高周波調埠用として国際的に割り当てらルてい
るＩＳＭ周波数（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　。

５ｃｉｅｎｔ目ｉｃ　、Ｍｅｄｉｃａｌ　）は５８８０
ＭＨｚ、　２４５０ＭＨｚ　、　９１５ＭＨｚ　、　４
００ＭＨｚ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１述のと２　Ｊ）　２４５０
ＭＨｚで発振させているが、固体発振器で、同一周波数
２４６０ＭＨｚ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、７パ 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８
０＋ｗとなってしまう。したがって電子レンジの周波数
として９１５ＭＨｚ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８０　ｗａ　ｆ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ｆ２４５０ＭＨｚから９１５ＭＨｚに
変更する長所は次のとおりである。

＜１＞　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１２ｃＩｎの肉塊の中央部を約５０℃に
するのに、２４５０ＭＨｚ　、６００ｗで５０分以七要
したのに対し、９１５ＭＨｚ、３００ｗで６０分以Ｆし
かかからない。

（２）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。９１５ＭＨｚｆ使用した場合は定在
波ピッチが大きく、調理物に焼けむらが目立ちにくいも
のである。

よって、電子レンジの使用周波数を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波長よりも小さくでき、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１手間とコストががか
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　、溝の深さをＬｃとし、加熱室
からチョーク溝に至る漏波路１の特性インピーダンスｆ
Ｚｏｐ、漏波路１７の長さ９・− 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＝Ｏ）はチ
ョーク溝１８の開孔部ＢでＺＢ＝ｊＺｏｃｔａｎ”　Ｌ
ｃ　となる。１９に電子レンジの加熱室、２０はドアで
ある。ここでＬｃ＝−と選ぶことによ５１２Ｂｌ＝■と
変換できる。この開孔部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ーダンスＺＡは λ− １ｐ　＝　２と選ぶことにより１ＺＡＩ＝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
長インピーダンス変換原坦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。

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′は自由空間波長λのλ／Ｅ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１０１、− 果を得られる。

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ょシ、４分の１波長相当
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くとも一
方に溝を設け、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りも大きく構成し、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。

小型化を可能にする基本的考え方としては、以Ｆのとお
りである。

溝開孔部の特性インピーダンス、長さ位相定数１１　・
；− ｅＺ０１＋’１＋β１とする。溝短絡部の特性インピー
ダンス、長さ位相定数ｆ　Ｚ　Ｏ２＋　ｔ２　＋β２と
する溝の開孔端から短絡端までの距離（溝の深さ）ｆｔ
（ｔｏｔａｌ）とするとｌ　（ｔｏｔａｌ）＝７１　＋
１２となる。

、Ｉ：記条件で溝の開孔端のインピーダンスＺば、（但
しＫ　＝−ＺＯ２／’！、０１　）となることは、簡単
な計算で導出できる。

従来例ではＺｏ２＝Ｚｏ１　、β１＝β２（即ちに−１
）に相当するものである。従ってそのインピーダンスＺ
′は１式より ＝　Ｚｏｌ　ｔａｎ（βＩＡ１＋β２ｔ２　）　＝　Ｚ
ｏｌ　ｔ　ａｎ　（β１・ｔｔｏｔａｌ　）　−・＝（
２１ 人 となり、Ｚ　ｔ　ｏ　ｔ　ａ　ｌ　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ルば構成要件より、特性インピー
ダンスがＺ　ｏ　２　）Ｚ　ｏ　１であるから、１式に
おいて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・
ｔａｎβ２ｔ２を満たせばよく、特性インピーダンス比
にの値を１よシ大きくした分だけ寸法ｔ１ｓＡ２　ｉ小
さくしても従来と同様のインピーダンス反転がはかれる
のである。

特性インピーダンスを不連続にする考え方は以「のとお
りである。

本発明はシール装置の溝部を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ｉには溝開孔部側の幅をａ１間隙をｂ１実効誘電体を
ε。ｆｆとし、溝短絡部側の幅をβ２　間隙をｂ２とし
た構成で特性インピーダンスの比Ｋｉ次式で計算し、 Ｋの値’ｆｉ−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。

１３　′ 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で覆わル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
は上記ドアに装着さｎている。

第５図には第４図のＡ−Ａ線断面図を示す。溝２７は、
ドア２２により構成さルており、溝壁６部、０部、１部
から成る。この溝２７に折り曲げ部Ｃ部を有する封目板
２６が臨み、溝の開孔部の幅ｂ１が溝の底部の幅ｂ２よ
り狭くなるように構成されている。溝２７の保護及び外
見をよくするために溝カバー２８及び、ドアカバー２９
が溝の開孔部及びドアを覆うように設けられている。

第６図は溝２７を構成するドア２２及び封口板２６の斜
視図である。溝壁６部はピッチＰで溝の開孔部は幅ａ１
、溝の底部は幅ａ２にするように切り込みがいれである
。

従って、第５図、第６図において封口板２６の０部とド
ア２２のｈ部の間隙及びドア２２の１部１４ベー：゛ とｈ部の間隙をそれぞれｂｌ、ｂ２としたならば、開孔
部側溝■と底部側溝■の特性インピーダンスの比には、 となり、Ｋｋｊより大きくすることにより溝の深さく１
１＋１２）ｋ４分の１波長よりも小さく構成している。

第７図、第８図、第９図には、封口板とドアの他の構成
方法を示している。第７図は溝の底部側の導体壁幅を狭
くする際に線路を２つに分けた例である。これは２つ以
Ｅでもか捷わない。第８図は、ドアの壁面ｄ部の底部か
ら一部分には、切り込みをい几ず、続いた構成とし、ド
アの補強効果を持たせている。第９図は、壁面ｄ部にテ
ーパー状に切り込みを入ｎることにより溝の特性インピ
ーダンスを変化させている。こｎらのいずれの構成ケと
っても溝の深さを４分１波長以「に構成できる。また第
７図、第８図、第９図の構成の２つ以丘の組み合わせで
あってもよい。

１５　°　゛ 第１０図にはドア２２にヒンジの回ｆ［３１に取けける
方法の一例を示した。チョーク溝２７の外側にヒンジ取
付板３１を設けて、小さな溝３２を構成している。

この電波シールの構成１ｄ　９１５　ＭＨｚの電子レン
ジのみならｆ　、２４５０ＭＨｚの電子レンジの電波シ
ール装置及びその他の電波シール装置の小型化に用いる
ことができるのは営うまでもない。

シール装置の構成は板金を折り曲げて構成する以外にプ
ラスチック樹脂にメッキすることによって構成しても同
等の効果が得られる。

発明の効果 本発明によるとチョーク部が４分の１波長よりも小さく
できるので、電波シール装置の小型化を実現でき、加え
て次の効果が出る。

（１）　ドアと本体との対向する部分の面積が少なくて
よいので、本体全体の小型化が可能になる。

（２）　封目板の折り曲げ部は溝カバー押えに兼用でき
る。

（３）封目板の折り曲げ部で寸法ｂ１ヲｂ２　より小さ
くしであるのでドアの溝部をアンダーカットなしに製造
できる。

（４）　ドアの溝部に封目板を取り付けるという簡単な
方法でシール構造が実現できるので、低コスト化に適す
る。

（５）単溝であるので部品点数が減り、低コスト化が可
能であり、１だ、チョーク溝はドアと封目板の２つの部
品で構成され、従来のようにドアの周囲４辺で各々別の
部品を使って構成されていないので、寸法管理の面でも
容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図ａ、、ｂ、第３図はそれぞれ従来側の電
波シール装置の断面図、第４図は一般的な電子レンジの
斜視図、第５図は本発明の一実施例における電波シール
装置の断面図、第６図は第５図に２ける実施例のチョー
ク溝部の斜視図、第７図、第８図、第９図は、他の実施
例に２けるチョ２２・・・・・・ドア、２３・・・・・
・本体、２７・・・・・・溝、１７７．・　−・ ２６・・・・・・封口板、ｄ・・・・・・溝の一壁面（
導体壁）代理人の氏名　弁埠士　中　尾　敏　男　はが
１名第１図 ρ ト　Ｑ 城　濾 の　や ［城 ４８７− 第９図 第１Ｏ図 第１１図 手続補正書 昭和５９年　７月７７Ｆ３ １事件の表示 昭和６８年特許願第　１３３８１５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 ５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 ２６−／ ６、補正の内容 （１）明細書第１２頁第７行目の「はかれるのである。 」の次に法文を挿入します。 ［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ｌＴ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
ｌＴが、４分の１波長の約８０俤のとき（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１１
−１２−＃ｌＴ／２−λ／１０．２　、　Ｋ＝ｂ２／ｂ
　１＝２を１−Ｋ　ｔａｎβｌ　１　・ｔａｎβ１２に
代入す３　ページ ることて確認できる。」 （２）同第１２頁第２０行目の「工夫をしている。」の
次に法文を挿入します。 ［実際の応用にあたっては、溝カバーのスペース（ＴＯ
Ｐｌ）や折り曲げ補強スペース（７！ｘ１）を設けるこ
とが少々くない。これらは原理説明をした場合にくらべ
電波の乱れが発生し計算寸。 法から多少ずれるものである。ずれの内容を以下に示す
。 ＴＯＰｌの寸法を２Ｍ１ｂにした場合とｌｘｌを５〜６
ｍにした場合の例を示す。 第５図はｇｌＢＭＩＩｚのシール装置検討例でＴＯＰｌ
の寸法で溝の深さｌＴが変化する関係を示す。ＴＯＰｌ
の寸法を１〜３鴎にするとｌＴは１〜６語深く々る。 第６図は、２４５０ＭＩＩＺのシール装置の検討例でＴ
ＯＰ１＝２ｍと固定し補強スペース（ｌＸ１）で溝の深
さｌＴが変化する関係を示す。スペースｅｘ１を２〜６
瓢にすることで溝の深さｌＴは１〜３ｕ深く々る。」 （３）同第１３頁第２行目、第７行目の１第４図」を「
第７図」に補正します。 （４）同第１３頁第７行目、第１９行目の１第５図」を
「第８図」に補正します。 （５）同第１３頁第１５行目、第１９行目の「第６図」
を「第９図」に補正します。 （６）同第１４頁第９行目、第１０行目、第１９行目の
「第７図」を「第１０図」に補正します。 （７）同第１４頁第９行目、第１２行目、第１９行目の
１第８図」を「第１１図」に補正します。 （８）同第１４頁第９行目、第１５行目、第１９行目の
「第９図」を「第１２図」に補正します。 （９）同第１５頁第１行目の「第１０図」を「第１３図
」に補正します。 ００　同第１６頁第１３行目〜第１９行目の「第４図は
〜である。」を次のとおり補正します。 ［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ａ、ｂ、ｃは９１５ＭＩＩＺにおける装置の断
面図、側面図、特性図、第６図帖す、ｃは２４６ｏＭＨ
ｚにおける装置の断面図。 ５７　。 側面図、特性図、第７図は一般的な電子レンジの斜視図
、第８図は本発明の一実施例における電波シール装置の
断面図、第９図は第８図における実施例のチョーク溝部
の斜視図、第１０図。 第１１図、第１２図は他の実施例におけるチョーク溝部
の斜視図、第１３図はドアヒンジの取付は構成の斜視図
、第１４図は第１３図のＢ−Ｂ線断面図である。」 （１１）図面第４図、第５図、第６図、第７図、第８図
、第９図、第１０図、第１１図の図面番号を別紙朱書の
通り第７図、第８図、第９図、第１０図、第１１図、第
１２図、第１３図、第１４図に補正し、別紙のとおり第
４図、第５図、第６図を追加します。 ？４ ５　ミ→ １石　臣 鍜　ＩＲ 第朱図 ３θ 第５因 （ＩＬ） 特開昭ＥＥＯ−２５１９０（１２） 第６図 （ａ） （ｂ） （す

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 開口部を有し電波が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ドアを設け、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１つの溝を
   設け、前記溝の開孔部の一部を覆う封目板は先端が溝の
   内部方向にＬ字状に折り曲げられ、前記溝の一壁面に溝
   の長手方向に周期的に切り込みを設け、複数の導体壁に
   分割し、これらの導体壁の底部を細くして、溝の開孔部
   の特性インピーダンスを底部の特性インピーダンスより
   も小さくした電波シール装置。