JPS6070689A - 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、たとえば高周波
九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だものであるが、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寿を及は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６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
設計されている。この場島扉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２４５Ｌ）ＭＨｚであるので、４分の１波長
は約３０ｆｉ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。したかっ
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。

次に従来の曲の一例として、米国特許第２・６００・６
７６　号を第２図ａ、ｂに示す。この例も電子レンジの
溝成を示したものであり、マグネトロン１０の発振によ
って得だ高周波を加熱庫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
れ、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もやはり使
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。

上述のとお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ＺＩＮは、２πＬ ＺＩＮ＝ｉＺｏｔａｎ（、、） （λ０は自由空間波長） となる。

チョーク部内の電波減衰手段は、チョーク部の深さＬを
４分の１波長に選定することにより、１ＺＩＮｌ＝Ｚｏ
ｔａｎ（２）＝” 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）を充填す
ると、電波の波長λ′は、 λｌ−λ０／φコ に圧縮される。この場合チョーク部の深さＬ′は、Ｌ′
ミＩ、／Ｖ’□ 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波長の奇数倍に限定され、そのチョーク部に
よりシール効果のある周波数は基本周波の奇数倍に限ら
れていた。従って、例えば基本周波と２倍周波の電波シ
ールを行う場合、別々にチョーク部を設けなければなら
ず、製造上、手間とコストがかかるものであった・ 以下、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ｌｏ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をＺｏｐ　＋漏波
路１７の長さをＥ　使用波長をλとしたときに、第３図
の如くチヨーク溝１８の底Ｃの短絡インピーダンス（Ｚ
ｃ＝０）はチョーク溝１日の開孔部Ｂで ＺＢ＝ｊＺｏｃｔａｎ譬１゜となる。１９は電子レンジ
の加熱室、２０はドアである。ここで１０＝４と選ぶこ
とによりＨｚＢｌ＝（１）と交換できる。この開孔部Ｂ
のインピーダンスＺＢを巌路始点Ａ部でみたときのイン
ピーダンスＺＡは と選ぶことによりｌ　ＺＡｌ　＝Ｌ）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
ピーダンス変換原理をたくみに利用することで、−終始
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ε、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／Ｊｔ
″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。

発明の目的 この発明は、任意の２種類の電波を一つの構造でシール
でき、かつ簡単な構成の電波シール装置をづ是供するも
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、任意の２種類の周
波数を電波シールを可能にしたものである。

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
方に溝を少くとも１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と異なるように構
成しである点に特徴を有する。

任意の２種類の周波数電波の漏洩防止の基本的考え方と
しては、以下のとおりである。

溝開孔部の特性インピーダンス、長さ１位相定数をＺｏ
ｌ、７１１．β１　とする。溝短絡部の特性インピーダ
ンス、長さ１位相定数をＺＯ７＋Ｉ！□、β２とする溝
の開化端から短絡端までの距離（溝の深さ）を＃（ｔｏ
ｔａｌ）とするとＡ　（ｔｏｔａｌ　）＝ｊ１１　＋１
２となる。

上記条件で溝の開孔端のインピーダンスＺは、（但し１
（二Ｚ　Ｏ２／Ｚ　ｏ　１　）となることは、簡単な計
算で導出できる。

従来例ではＺｏ２−Ｚｏｌ、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 ＝Ｚｏ１ｔａｎ（β１７１１＋β２１２）＝Ｚｏ１　ｔ
ａｎ（β１・６　ｔｏｔａｌ）・・・・・・（９） となり、７Ｉｔｏｔａｌを４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注より、特性インピー
ダンスがＺｏ２　ｆ　Ｚｏｌであり、１式において特性
インピーダンスの比にの直は１ではない。

インピーダンスＺを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＝Ｋｔａｎβ１７１１・ｔａｎβ
７’２を満たせばよい。

本発明は電波シールの分野で歴史的に用いられていだλ
／４線路ではない線路でインピーダンス反転を実測する
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ａ　＊　ｂ　＊　Ｃに示す。第４図は
Ａ端を励振源とし、Ｄ端を開放した伝送路の１部に、先
端Ｃか短絡された開孔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６Ｔ　を変比させたとき伝送路
内の電界は第４図＆　ｒ　ｂ　ｒ　Ｃのように変比し、
Ｄ端に電波がとどかないのは第４図すの場合、すなわち
溝の深さｌＴが４分の１波長の約８０％のとき（λ／４
未満緋路９であり、それよりも長くても短くても（第４
図ａ＋Ｃの場合）、第４図すにくらべて電波がよく洩れ
る。これはり＝ｐ２□ＩＴ／２＝爾、　Ｋ＝ｈ、／ｂ、
＝２を　１．Ｋｔａｎβ１１・ｔａｎβｅ２に代入する
ことで確認できよう。

今、周波数量　と周波数ｆ　のＸ倍（χ凶）の２４４類
の電波シールを考える。周波数ｆ　の電波の波長をλ０
　とするとその１倍の周波数の電波の波長λ０ は−である。

１＝Ｋｔａｎβｌ　０ｔａｎβ２’２ ′１１ を供に満たすためには ２π　２π １　＝ＫｔａｎＴ♂ｈ４ａｎ　、、　ｊ１２　−”’（
３）２π　２π １　＝Ｋｔａｎ　蔦１１４ａｎ買１２　−・・’（４）
Ｘ　’Ｘ の両式を満たすＪ１＝Ｊ２及びＫをめればよい。

ｌ　１−６２　とすると（３）、４）式は次のようにな
る。

２２π １　＝Ｋｔａｎ　（、，４１）　−・＝（５）２２π にＫｔａｎ（Ｔンｈ）　・・則（６） この両式を満たすための解の−っが、 λ０ ７＋１−２（ｔ＋１）　・・・・・・（７）Ｋ　−−１
／　ｊａｎ’　”　”１　、、、　、、、（Ｂ）ス０ であることは比較的容易に導くことかできる・この条件
を満たすように溝の深さと特性インピーダンスの比を決
めてやれば、任意の２種類の周波数で、インピーダンス
反転が図れる溝の形状が構成できる。

特性インピーダンスを不連続にする考え方は以下のとお
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ａ或からなる。

詳細には溝開孔部側の幅をａ４間隙をｂ１実効誘電率を
εｅＨとし、溝短絡部側の幅をａ２問間隙ｂ２とした構
成で特性インピーダンスの比を仄式で計算し、 Ｋの瞳をめ、特注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５図は電子レンジの斜視図でパンチング板２１を有す
るドア２２が本体カバー２３で覆われた本体に装着され
ている。本体には操作パネル２４が設けられドア把手２
５は上記ドアに装着されている。！！、′６図には第５
図のＡ　−ｐ、　７断面図、第７図には溝２６を構成す
る導体壁面の斜視図を示している。第６図、第７図にお
いて、溝２６の壁面群を構成するドア板２９は、溝幅が
溝の深さのほぼ十分の所で変化するように折り曲げてあ
り、外周縁側にはピッチＰで切り込みが設けである構成
で＆　＋　ｂ　＋　Ｃ＋　ｄ　ｅ　ｅ　ｒ　ｆ部からな
る。溝の開化部を榎う溝カバー３０はＬ字状をしている
。ドア外面は、ドアカバー３１がａｔ　ｌ／’−シール
構造を保護している。溝２６の開孔端と短絡端はそれぞ
れ２７・２ｄで示され、深さ１１の開孔部側溝と深さ１
２の短絡端側溝はそれぞれＩ、ｎ　で示される・ＦＴ板
２ｓは、外周縁側において６　部カ１ｍ　ａ２・ｆ部が
幅ａ　であり、　８部とｆ部の間隙と０部とｅ都の間隙
がそれぞれｂｉ、ｂ２としである。従って溝２６におけ
る特性インピーダンスの比にはに−ａ１・ｂ２・Ｖ／罷 となり、ａｌ　、ａ２．ｂｌ　、ｂ２の値を変えること
で、Ｋの値を任意に構成できる。この時、前述のＣ７）
　、　（８）式に従い・　１１・６２　及びＫの値を決
めである。

第８図、第９図には、ド°アの厚みを薄く構成の例を示
している。１１１８図は、溝の断面図で、封口板３２と
ドア板Ｊ３で溝を構成し、溝の中には。

実質的な溝の深さく　７１．ｊ＋Ｊ４）を縮少するため
誘電体３６を挿入している。溝の開孔端と短絡端は３４
・Ｊ５で示し、開孔部側溝の深さは６３．短絡部側溝は
１４である。第”９図には、第８図の溝部の斜尻図であ
る。封口板３２にいれる切り込み幅を溝の深さ方向の途
中で変化させることで、開化部側・黄と短絡部１１４１
１溝のＬｒ′ｉ匹インピーダンスをかえている。

第１０図は第６図に示す実施例の応用構造を示している
。溝幅をテーパー状に変１ヒさせて、ドア板２１７を製
造の容易な構造としている・なお、溝の構成は板金を折
り曲げる以外に、プ）スチック樹脂に金属メッキをする
手段で・構成としても同等の効果があることは、いう１
でもない。

発明の効果 以上のように本発明によると簡単な構造で、任意の２種
類以上の周波数をシールできる効果に加えて次の効果が
でる。

（１）溝の途中で特性インピーダンスを変１ヒさせると
いう簡単な構造で構成できるので、低コスト化に適する
。

？）従来、２種類の周波数の漏洩防止をするために、２
つの溝が必要であったのが１つになるので、シール構造
が小型化できる。

（（２）たとえばｌｊ　１６ｍＨｚと２４ｅ５（ＪＭｆ
（ｚの２つの周波数に対して電波漏洩防止効果のあるシ
ール構造とすることにより加熱室内で２つの発振源を有
する高周波加熱器が実現できる。

よって電子レンジにおいて、冷凍物の解凍のように低パ
ワーでよい場合には９１５１Ｖｎｌｚの周波数で調理し
、高速加熱調理のように高パワーが必要な場島には’１
４５ｕＭＨｚの周波数で調理することができ、しかもど
ちらの電波洩れをも十分防止できる電波シール体を提供
できるものである。

４〕　基本波と２倍周波を１つの構造体でシールできる
ようにすることで、漏洩防止効果を顕著にできる。

【図面の簡単な説明】

電波シール装置の断面図、第４図ｉ本発明における溝部
の電界の解析図、第５図は一般的な電子レンジの斜睨図
、第６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７図は第６図において溝部を形成する導体壁
面の斜視図、第８図。 第９図及び第１０図は他の実施例における構成断面図を
示す。 ２２・・・・・・ドア、２３・・・・・・本体、２６・
・・・・・溝、Ｐ・・・・・ピンチ、ａｔ、ａ２・・・
・・・導線幅、ｅ、ト・・・・・導体片、１・・・・・
・開孔部側、且・・・・・・短絡部側。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第５図 ２３ 第６Ｖ：ｆＵ

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
   に溝を設け、前記溝は少なくとも一つの壁面の一部分又
   は全部が溝の長手方向に導祿幅がピッチよりも少なくな
   るように連続配置された導体片群より構成され前記溝の
   開化部側と短絡部側とで、溝幅、導体片幅及び、実効誘
   電率のうち一つ以上が異なる構成をとることにより、開
   孔部側の特性インピーダンスと短絡部側の特性インピー
   ダンスを変化させ、前記短絡部側の特性インピーダンス
   を前記開化部側の特性インピーダンスより小さくした電
   波シール装置。 （財）短絡部側溝の特性インピーダンスを前記開孔部ｆ
   １１１１溝の特性インピーダンスの３分の１とし、前記
   短絡部側溝と前記開化部側溝の深さをそれぞれ実質的に
   使用波長の６分の１として溝全体の深さを実質的に３分
   の１波長とした特許請求の範囲第１項記載の電波シール
   装置。