JPS6343287A - 高周波加熱装置 - 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 本発明は高周波加熱装置のドア構造の改良に関する。

従来の技術 高周波加熱装置のドア周縁に特性インピーダンスの異な
る溝を深さ方向に設け、この溝の深さ方向の特性インピ
ーダンスを不連続にすることにより、実質的深さが使用
波長の４分の１より小さくし′ても、溝の入口でのイン
ピーダンスが最大となり、チョーク溝と同様に漏洩電波
を少なくすることができるという提案が特開昭６０−２
５１９０号公報にある。この従来例では、溝の深さ方向
に幅の異なる溝を設けたり、溝の周壁の形状を深さ方向
に変形するなどかなり形状が複雑である。また、特性イ
ンピーダンスの不連続部における反射防止を考慮する必
要がある。

また、第７図で示すように、ドア５の外周に電波漏洩防
止用の空胴共振器１２を屈曲形状して口字状断面とし、
空胴共振器１２の一周壁である張出面１１の端部切り口
と空胴共振器１２の他の壁面（第１の壁面８）とを対向
させた入口２５を有する構造が実開昭６１−７９５号公
報に示されている。この従来例では空胴共振器１２の周
壁が複数の導体片に分割されているとは記載されていな
い。したがって空胴共振器１２内には第８図に示す進行
方向がｙｚ面面外外も生じる高次モードの電波が入って
くるため、空胴共振器１２が共振状態から外れ、電波漏
洩防止効果が小さくなる。仮りに第７図の空胴共振器１
２の立ち上がり面２３と張出面１１を長手方向（Ｘ方向
）に使用波長の１／２より小さい幅の導体片に分割した
と考える。

この場合、空胴共振器１２を等価容量Ｃと等価インダク
タンスＬとから成る並列共振素子をドア５の長手方向（
Ｘ方向）に複数個並べたものとみなせる。各並列共振素
子において、後述の（２）式で示すように、空胴共振器
１２の入口２５と空胴断面の面積中心０の距離ＱＭと、
入口寸法Ｇとの比ＱＭ　／　Ｇが大きいほど等価容量Ｃ
が大きくなる。

第７図の空胴共振［１２テハＱ　Ｍ／Ｇ＝　１　、０で
、後述する本発明の１２Ｍ／Ｇ≧１．５に比べて等価容
量Ｃが小さくなる。その分だけ後述の（３）式より等価
インダクタンスＬを大きくして漏洩電波の周波数に共振
させるようにしなければならない。

そのため、後述の（１）式から明らかなように、空胴共
振器１２の断面ＡＢを大きくする必要があるので、従来
例の空胴共振器１２は大形となり、ドアの小形化、低コ
スト化には不向きである。

なお、第７図は実開昭６１−７９５号公報の明細書の図
面の各部寸法を同一比率で示したものであり、また、構
成要素の名称および番号は本発明と対応する部分は同じ
にしである。

発明が解決しようとする問題点 溝の深さ方向に、複雑な形状をした溝を設ける必要があ
り、また、特性インピーダンスの不連続部における反射
防止に手間が掛がったり、ドアの小形化に不向きな点で
ある。

問題点を解決するための手段 ドア周囲に口字状断面を持つ漏洩電波防止用の空胴共振
器を設け、この空胴共振器の４面のうち３面をドアの周
囲に長手方向に設けた多数のコ字状導体片で形成し、残
りの一面とコ字状導体片の端部切口とを互いに対向させ
て空胴共振器に漏洩電波を導き入れる入口とし、かっこ
の入口と空胴共振器面積中心の距離ＱＭと、入口寸法Ｇ
との比ＱＭ／Ｇを１．５以上としたものである。

作用 上記のように構成することにより、コ字状導体片により
漏洩しようとする電波はＴＥＭ波として口字状断面の空
胴共振器内に導き入れられる。この空胴共振器は、近似
的に１巻きの筒状コイルとして空胴断面積に比例した等
価インダクタンスＬと、空胴の入口付近の乱れ電界に基
づく等価容量Ｃとから成る並列共振素子を形成する。空
胴の入口を小さくするほどＣが大きくなり、その分だけ
Ｌを小さくできる。すなわち空胴断面積を小さくできる
。口字状断面の各辺がそれぞれ使用波長の４分の１より
も小さい寸法で、電波シール効果が最大となる。

実施例 本発明の一実施例による高周波加熱装置の構成および作
用を図面とともに説明する。

第１図および第２図において、１は加熱室で、２は加熱
室１の開口部を取り囲むフランジで、３は外箱である６
４は置で加熱室１内をのぞくためにドア５の中央部にで
きるだけ広範囲に設けた小穴群である。６はこの小穴群
４の周囲を取り囲む段部で、この段部６は小穴群４の内
面に固着した透光性のドア内カバー１５の端部が清掃の
際などにはがれるのを防ぐと共に、ドア５閉成時にフラ
ンジ２と平面接触する封口面７の平面度を良（するもの
である。８は封口面７の端部よりフランジ２に対して略
直角に折り曲げた第１の壁面である。

９は第１の壁面８の端部よりフランジ２に対して略平行
に延長した第２の壁面である。１０は第２の壁面９に溶
接した多数のコ字状導体片である。

このコ字状導体片１０は第２の壁面９に溶接に溶接され
る取り付は面１９と、第１の壁面８にほぼ平行に対向す
る立ち上がり面２３と、端部切口を第１の壁面８に対向
させた張出面１１との３面から成る。ドア５の周囲の長
手方向に対する各コ字状導体片１０の幅Ｄ（第３図のＸ
方向）は使用波長の２分の１よりも小さくしている。ま
た、第１の壁面８とコ字状導体片１０とで囲まれた口字
状断面は狭小な入口２５を有する空胴共振器１２を形成
する。この空胴共振器１２の入口をふさぐ不透明の誘電
体カバー１３から突き出した突起片１４はコ字状導体片
１０の立ち上がり面２３に設けた取り付は穴１８に引っ
掛かるようになっている。

ドア５の前面を覆う透光性のドア外カバー１６を保持す
るための誘電体製のドア外枠２４から突き出した突起片
１７は第２の壁面９の最外周端部２０に引っ掛かるよう
になっている。

次に上記のように構成した実施例の作用効果を説明する
。加熱室１開口部を取り囲むフランジ２と封口面７との
平面接触部に向かう入射電波に対して、第４図のような
簡易等価回路によって定性的に電波シール効果を説明す
る。２１はフランジ２と封口面７との平面接触部に対応
する容量で、一種のバイパスコンデンサとして作用する
。平面接触部は平行板線路と考えられ、この線路の容量
は平行板のギャップに比例するので容量２１は上記平面
接触部のギャップが小さいほど大きくなり。

電波シール効果が増す。コ字状導体片１０の幅Ｄ（第３
図のＸ方向）を使用波長の２分の１より小さくしている
ので、第１の壁面８と各コ字状導体片１０とで形成され
た口字状断面を持つ空胴共振器１２の内部に入り込んだ
電波の進行方向は第３図のｙｚ面内に限定される６張出
面１１が無ければ第６図のように電界が分布し、平行板
線路の長さＱが自由空間波長λの焼く４分の１で並列共
振を起こし、インピーダンスが最大となり、電波漏洩を
防止することができるが、２４５０ＭＨｚの高周波加熱
装置ではＱは３０．６ｎｍで、これをドアに実装しよう
とすると厚くなり、意匠的にもコスト的にも不利である
。

本発明のように、張出面１１を設けて、口字状断面を持
ち狭小な入口２５を有する空胴共振器１２を形成した場
合は、第５図のような電界分布となる。この場合、張出
面１１の端部切口付近と第１の壁面８とのまに電気力線
の大部分が集まっている。空胴共振器１２は第４図にお
いて等価インダクタンスＬと等価容量Ｃとから成る並列
共振素子として表されている。等価インダクタンスしは
。

近似的に空胴共振器１２と同じ断面の１巻きの筒状コイ
ルとして働き、そのコイルの定数としての等価的なイン
ダクタンスを意味し、筒軸方向（Ｘ方向）の単位長あた
りの値は（１）式のようになる。

また９等価容量Ｃは空胴共振器１２の入口２５付近の乱
れ電界に基づくもので、近似的に（２）式で与えられる
。

Ｌ＝μ。ＡＢ　　　　　　　　　　　　・・・（１）こ
こで ＡＢ：空胴共振器１２の口字状断面の面積μ。：空胴共
振器１２内の媒質の透磁率ｅ：２．７２ Ｑ■：空胴共振器１２の入口２５と空胴断面の面積中心
０との距離 ε。：空胴共振器１２内の媒質の誘電率に：入口２５付
近の形状に関係する補正項Ｇ：入口２５の間隙（入口寸
法） 空胴共振器１２の共振周波数ｆ。は０式で表せる。

（２）式より入口２５の間ＩＱを小さくするほど。

あるいはＱ　Ｍ　／　Ｇを大きくするほど等価容量Ｃが
大きくなることがわかる。共振周波数ｆ。を一定とする
と１等価容量Ｃが大きくなるほど等価インダクタンスＬ
が小さくてよいことが（３）式かられかる。等価インダ
クタンスＬを小さくするには（１）式より空胴共振器１
２の口字状断面の面積Ａ　Ｂを小さくすればよい。すな
わち、空胴共振器１２を小形にするためには、入口２５
の間隙Ｇを狭くして等価容量Ｃを太きくシ、その分だけ
空胴面積ＡＢを小さくして等価インダクタンスＬを小さ
くし、一定の共振周波数ｆ。（高周波加熱装置の加熱周
波数）で並列共振を起こさせて、入口２５におけるイン
ピーダンスを最大にし電波漏洩を防止すればよい。

加熱周波数が２４５０ＭＨｚ、高周波出力が５０Ｏｗの
高周波加熱装置において、フランジ２と封口面７との間
の間隙を２ｍ、張出面１１と封口面７との段差を３１１
１ｎ、コ字状導体片の幅りを１５ｎｎとし、水２７５ｍ
Ｑを加熱してドア５の周囲から５ａｎの距離で電波漏洩
量を測定してみた。その結果、Ｇ＝５ｍｍのときＡＢ＝
１５．４Ｘ１５．９ｍｍ、ＱＭ／Ｇ＝２．１で、電波漏
洩量がσ、１ｍｗ／ｄ以下となり、Ｇ＝８ｎｎと大きく
すると、上記と同程度に少ない電波漏洩量に抑えるため
にはＡＢ＝２０．４Ｘ１８．４皿、ＱＭ／Ｇ＝１．７５
といいうように口字状断面の面積も大きくなる。このよ
うな実験により、入口２５の間隙Ｇを４〜８ｍ位と狭小
にしてＱＭ／Ｇを１．５以上にすることにより、口字状
断面の空洞共振器１２の寸法Ａおよび寸法Ｂをそれぞれ
使用波長λの４分の１である３０．６ｎｍよりもかなり
小さくできることが明らかとなっている。

発明の効果 以上のように本発明によると、多数のコ字状導体片と第
１の壁面とで囲まれた口字状断面の空洞共振器の入口を
コ字状導体片の端部切口と第１の壁面を対向させた構成
で狭小なものとし、かつＱＭ　／　Ｇ≧１．５のように
寸法を選んだので、空ＩＩＩ共振器の断面寸法Ａおよび
Ｂを使用波長λの４分の１よりも小さくでき、共振空胴
器の形状が簡単となり、ドアの小形化、薄形化が図れ、
コンパクトな高周波加熱装置を提供でき、経済的波及効
果も大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による高周波加熱装置のドア
５の金属部だけを示す要部斜視図、第２図は同ドア周囲
の電波シール部を示す要部断面図、第３図は同電界方向
を示す図、第４図はドア５の電波シール部簡易等価回路
図、第５図は同電波シール部の電界分布図、第６図は同
終端を短絡した平行板線路の電界分布図、第７図は従来
の電波シール構造を示す構成説明図、第８図は同電界方
向を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱室（１）開口部を開閉するドア（５）の周縁に位置
   しドア（５）閉成時には加熱室（１）開口部のフランジ
   （２）に平面接触する封口面（７）と、この封口面（７
   ）の端部よりフランジ（２）に対して略直角の第１の壁
   面（８）と、この第１の壁面（８）と略直角の第２の壁
   面（９）と、この第２の壁面（９）と略直角の立ち上が
   り面（２３）と、この立ち上がり面（２３）と略直角の
   張出面（１１）とを備えた高周波加熱装置において、第
   ２の壁面（９）に端面が接した多数のコ字状導体片（１
   ０）を設け、第１の壁面（８）とコ字状導体片（１０）
   とによりロ字状断面を形成すると共に入口（２５）を有
   する空胴共振器（１２）を形成し、かつ入口（２５）と
   空胴断面の面積中心（０）の距離（ｌ＿Ｍ）と、入口寸
   法（Ｇ）との比ｌ＿Ｍ／Ｇを１．５以上としたことを特
   徴とする高周波加熱装置。