JPS61284089A - マイクロ波加熱装置用電磁波漏洩防止装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は電磁波漏洩防止装置に係り、特にマイクロ波加
熱装置における電磁波漏洩を防止するための装置に関す
る。

〔発明の技術的背景〕

電子レンジと呼ばれて広く普及しているマイクロ波加熱
装置では装置本体と扉との隙間からのマイクＯ波漏洩対
策が重要である。これは第１に漏洩電磁波が人体に悪影
響を与えるからであり、第２にマイクロ波に含まれる多
くの低次および高次の調波に起因する電子機器すなわち
ラジオ、テレビジョン受像機、コンピュータに対する干
渉とかノイズを生じるからである。

そこでこのマイクロ波不要輻射を防止するために従来衣
の１）乃至４）の方法が採られている。すなわち１）装
置本体と扉との隙間に金属スプリングを挿入する方法、
２）１）における金属スプリングの代りに導電性ゴムを
挿入する方法、３）装置本体と扉との間に、ゴムまたは
プラスチックにフェライト電波吸収体あるいはフェライ
ト粉体を混入してなる電波吸収体を設ける方法、４）３
）における電波吸収体を、ゴムまたはプラスチックに高
誘電体を混入するか、あるいはさらにフェライト粉体を
も混入して構成するものである。

しかしながらこれら従来の技術はそれぞれ次のような欠
点がある。１）は、スプリング部の疲労や歪の問題があ
ると共に扉と本体との間に異物が挟まったときに著しく
効果が損われる問題があり、２）は熱による劣化や歪の
問題と共に、扉と本体との間に異物が挟まったときに著
しく効果が損われる問題があり、さらに３）、４）は一
応の成果が得られてはいるが、なおもゴム、プラスチッ
クの耐熱性の問題があること、ならびに充分な漏洩防止
効果をあげるには多量の吸収材料を必要とし高価になる
問題があることで不都合である。

〔発明の目的〕

本発明は上述の点を考慮してなされたもので、マイクロ
波の漏洩を効果的に防止でき耐熱性が良好でしかも廉価
にて製作できる電子レンジ用不要放射防止装置を提供す
ることを目的とする。

〔発明の概要〕

この目的達成のため、本発明では、フェライト粉体、カ
ーボン粉体およびゴムまたは有機高分子化合物等の結合
材をそれぞれ所定比で混合して電磁波吸収体を形成し、
この電磁波吸収体を装置本体と扉との隙間に介在させて
なる電子レンジ用電磁波漏洩防止装置を提供するもので
ある。

この電磁波吸収体は、実測の結果マイクロ波吸収特性お
よび耐熱性が良好であり、製造コストも低廉である。

〔実施例〕

以下添付図面を参照して本発明を実施例につき説明する
。

第１図は本発明の適用対象である電子レンジの外観を示
したもので、１０は電子レンジ本体、２０はその扉であ
り、本体１０と扉２０との間には電磁波吸収体３０が介
挿されている。図の場合、電磁波吸収体３０は本体１０
の開口端面に取付けられているが、これに対応する扉２
０上の位置に設けられてもよい。電子レンジにおける電
磁波の漏洩路は、装置本体１０と扉２０との隙間が唯一
のものであり、この部分からの漏洩を防止できれば他の
部分から漏洩することはない。

第２ａ図および第２ｂ図は、電子レンジ１０゜扉２０お
よび電磁波吸収体３０の相対的関係を示す平面図であり
、第２ａ図の場合は電子レンジ本体１０の開口端面に吸
収体３０を貼付しているのに対し、第２ｂ図の場合は同
端面に吸収体３０を埋込んでいる。前者は作業が簡単で
あるのに対し、後者は漏洩防止機能がより良好、である
というそれぞれの特長を有する。

第３図および第３ａ図は、第２ａ図の構成における装置
本体１０、扉２０および電磁波吸収体３０の関係をより
単純なモデルとしたもので、１０Ａおよび２ＯＡは装置
本体１０および扉２０に対応する金属体、３０Ａは電磁
波吸収体である。

そして、第３図は斜視図であるのに対し第３ａ図は横断
面図である。

第４図および第４ａ図は、同様に第２ｂ図の構成におけ
るより単純なモデルとして示したものであり、この場合
、電磁波吸収体３０Ａはその露出面が金属体２ＯＡの面
と同一面を形成するように埋込まれたモデルとしている
。

第５図および第６図はそれぞれ第３ａ図および第４ａ図
を拡大して示したものである。これら両図のモデルにお
いて、電磁波吸収体３０Ａの、図における上側の面つま
り面ＳＳ′から図における下方を見たときの表面インピ
ーダンスＺ、を用いれば、この電磁波吸収体３０Ａの表
面インピーダンスｚ８を持つ面から距離１だけ離れた位
置にある金属体１０Ａと上記吸収体３０Ａとの間の空間
を電磁波がどのように進んでいくかを解析すれば電磁波
の漏洩状況を知ることができる。そして図における左右
方向が電磁波の伝搬方向であるがこの伝搬方向に関し電
磁波が大幅に減衰するようであれば、隙間１があっても
電磁波は漏洩しないことになる。

第７図は第５図のモデルについてその電磁波漏洩を調べ
るために設定した各種条件を示したもので、金属体１０
Ａ、２ＯＡ間に一面を金属体２０Ａに密着させて厚さ１
′の吸収体３０Ａを配し、この吸収体３０Ａの金属体２
ＯＡと反対側の面と金属体１０Ａとの隙間が距離ρであ
る。

そして、この第７図における紙面と直角方向をＸ方向、
紙面の上下方向をｙ方向、紙面の左右方向を２方向とし
、ｙ方向の伝搬定数をγ、２方向の伝搬定数を「、自由
空間の波数をｋとすると、電界Ｅ　　、Ｅ　　は、 ｚｙ −「 Ｅ　＝Σｏｓｉｎｈγ（ｎ−ｙ）ｅ　　　ｚ・・・・・
・・・・　（１） Ｅ、＝ −「 −（ｒ　　／７）Ｅｏｃｏｓｈｙ（ｊ！−ｙ）ｅ　　　
ｚ・・・・・・・・・　（２） となる。そして更に自由空間の電波インビーダンμ　：
自由空間の透磁率）とすれば、磁界Ｈｘは、η。Ｈｘ− −「 ｊ（ｋ／Ｔ）Ｅｏｃｏｓｈｙ（ｊｌ−ｙ）ｅ　　　ｚ・
・・・・・・・・　（３） となり、この磁界Ｈと上記式（１）の電界Ｅ２とから表
面インピーダンスＺ８は、 Ｚ　　−ＩＥ　　／（−Ｈｘ）ｌｙ＝。

ｚ −ｊη０　（γ／ｋ）ｔｏｎｈγＮ　・・−・・−−−
−（４”）となる。この式（４）においてγ１＃Ｗとお
き整理すると、 °Ｋｌ　ｚ　　／７７ｏ＝　ｊｗｔａｎ　ｈＷ　　＝　
（５）となる。そしてこの式（５）におけるＷを求めれ
ば、 「ρ＝ｊＪ”＜−１１；１　・・・・・・・・・（６）
として２方向の減衰の様子が分る。

本発明の対象とする電磁波伝搬経路モデルの１つである
第７図のものでは、上記式（１）乃至　゛（６）で表わ
されるようにＳＳ価から見た表面インピーダンスを用い
て解くことができる。

これまで行われた解析法では例えば米国特許第４．０４
６．９８３号に示されているように、第５図および第６
図に示したモデルの解析を平面波が２方向に進行すると
仮定した上で行っているが、この手法では真の電磁界の
様子を把握しているとは言えない。

本発明の表面インピーダンスによる把握では、２方向に
減衰していく表面波として把えており、上記式（５）お
よび（６）により第７図における吸収体３０Ａを含む諸
宗教を求めることができる。

すなわち上記各式において、ｋは電子レンジに用いるマ
イクロ波周波数２４５０ＭＨ，の波数、１は隙間であり
共に一定値と考えられる。そこで表面インピーダンス２
．の値が定まれば上記式（５）からＷが求まり、同（６
）から「が求まる。

ここで、表面インピーダンスｚ８の値は、第７図におけ
る吸収体３０Ａの比誘電率をε（＝ε′−ｊε“）、比
透磁率をμ（−μ′−ｊμ“）とし、ｙ方向の厚さを１
′とすると概算で、・・・・・・・・・（７） と表わせる。

そこで、一定の表面インピーダンス２．をもたらすのに
どのような材料が厚さ１′を最も薄くできるかを検討す
る。それは厚さ１′が薄いほど用いる吸収体の黴を少く
できるからである。

第８図は表面インピーダンスｚ８の測定法を示したもの
で、同軸管ＣＴ中に試料ＴＰを挿入して規格化インピー
ダンスを測定すればよい。

この種の材料として従来知られているのはゴムにフェラ
イト粉末のみを混入したものであるがこれでは不充分な
ことは前述の通りである。そこでこれに加えてカーボン
粉末をも混入しより良い特性が得られるかどうかの検討
を行った。

材料としては、ＭｎＺｎ系で透磁率２７００程度のフェ
ライト粉末、カーボン粉末およびゴム粉末を、 ３：Ｘ：１ の重量比で混合したものを用い、カーボン粉末の混入比
Ｘを変えることによって表面インピーダンスＺ　＝η０
にするのに必要な厚さｄｍを測定する。

第９図はこの場合の測定結果を示したもので横軸に混入
比Ｘ、縦軸に厚さｄｍ（ｍ）をとっている。この特性曲
線から分るようにＸ＝Ｏの場合の約８（ａｌｌ）からＸ
＝１．２の場合の２．４Ｍまでカーボン粉末の混入比Ｘ
の増加に応じて材料所要厚ｄｒｎは減少していった。

従来のカーボン粉末が入っていない材料では力°　−ボ
ン粉末が入っていないのでＸ＝０に対応し表面インピー
ダンスｚ、＝η０にするのに８（Ｍ）の厚さが必要であ
った。これに対し本発明ではＸ＝１．２で２．４履の厚
さに減少するので従来の材料の１７３の厚さにできる。

このＭｎＺｎ系フェライトはＸと１．２の範囲では材料
損失が大き過ぎてＺ　−η０にすることができないが、
ＭｎＺｎ系で透磁率５０００程度のフェライトではフェ
ライト粉末、カーボン粉末およびゴムの重量比を、 ２：Ｘ：１ あるいは、ＭｎＣｕＺｎ系で透磁率２００程度のフェラ
イトでは、フェライト粉末、カーボン粉末およびゴムの
重量比を、 ４：Ｘ：１ としてカーボン粉末混入比ＸをそれぞれＸ−２、Ｘ−１
までＺ、＝η。にできることが分っている。

このようにフェライト粉末、カーボン粉末およびゴムを
混合した材料は、ゴムにフェライト粉末のみを混入した
従来の材料に比べ効果が変らないに拘らず低廉に製作で
きる。それはカーボン粉末がフェライト粉末よりも遥か
に安価だからである。

本発明におけるフェライト粉末、カーボン粉末およびゴ
ムからなる材料のもう１つの特徴は熱伝導率が大きいこ
とである。

第１０図はこの熱伝導率の測定のための構成を示したも
ので、材料の片面を０℃とした時点から材料表面の温度
が室温からどのように変化していくかを調べることを表
している。

第１１図はその測定結果であり、従来の材料は、例えば
、開始から３０秒経過した時点で１０（’Ｃ）程度まで
しか温度が下らないのに対し、本発明の材料は６（℃）
程度まで下る。この傾向はより短時間領域でもより長時
間領域でも同様である。

このことから本発明の材料は漏洩電磁波の吸収による発
生熱を直ちに筐体に逃がすことができることが分る。し
たがって本発明の材料を用いた電磁波吸収体は金属筐体
に接触させて設置することが好ましい。

なお、上記実施例におけるゴムは有機高分子化゛　合物
に代えてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように、フェライト粉体、カーボン粉体
および結合材を所定比で混合してなる電磁波吸収体を装
置本体と扉との隙間に介在させて電子レンジ用電磁波漏
洩防止装置を構成したため、十の電磁波吸収体の約１７
３の厚さで同一の電磁波吸収効果を有し、温度特性はよ
り良好であって廉価に製作できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子レンジの開口端に電磁波吸収体を設けた状
態を示す図、第２ａ図および第２ｂ図は電子レンジ本体
、扉、電磁波吸収体の相対的関係を示す平面図、第３図
および第３ａ図ならびに第４図および第４ａ図はそれぞ
れ第２ａ図および第２ｂ図の構成のモデル図、第５図お
よび第６図は第３ａ図および第４ａ図の拡大図、第７図
は第５図のモデルの各種定数説明図、第８図は電磁波吸
収体の表面インピーダンス測定法の説明図、第９図は電
磁波吸収材へのカーボン混入比と所定電磁波吸収効果を
得るための所要厚との関係を示す図、第１０図は電磁波
吸収材の熱伝導率測定法の説明図、第１１図は第１０図
の測定による結果を示す特性図である。 １０・・・電子レンジ本体、１０Ａ、２ＯＡ・・・金属
体、２０・・・扉、３０．３０Ａ・・・電磁波吸収体、
ＣＴ・・・同軸管、ＴＰ・・・試料。 出願人代理人　　猪　　股　　　　清 ６１　図 ら２ａ　　図 ち２ｂ凹 ５４０　図 乙５　図 も６　凹 ｂ７　図 Ｐ）８　　図 も９　口 ６１１　　図 手続補正書 昭和６１年１　月−日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フェライト粉体、カーボン粉体および結合材を（２〜４
   ）：（２〜１）：１の重量比で混合してなる電磁波吸収
   体をマイクロ波加熱装置本体と扉との間に介在させてな
   るマイクロ波加熱装置用電磁波漏洩防止装置。