JPS6372097A - 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
る溝を深き方向に設け、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６０−２５１９０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、特性インビ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を屈曲形成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。この従来例でけ空胴共振器１２の周壁が
複数の導体片て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面以外に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１２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−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Ｏの距離ｔＭと
、入口寸法Ｇとの比その分だけ後述の（３）式より等価
インダクタンスＬを犬きぐ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だものであり。

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
防止に手間が掛かったり、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
囲の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びき入れる入口とし、かつ
この入口と空胴断面の面積中心の距離ｔＭと、入口寸法
Ｇとの比ムを１，５以上とし、入口に容量調整素子を設
けたものである。

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Ｔ　Ｅ　Ｍ波として口字状断面
の空胴共振器内に導びき入れられる。

との空胴共振器は、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から成る並列共
振素子を形成する。空胴の入口を小さくし容量素子を設
けると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、電波ン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、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。４は
加熱室１内を覗くためにドア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
を良くするものである。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に溶接される取り付け面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１ｏの幅Ｄ（Ｘ方向）は使用波長の２分の１よ
りも小さくしている。

第１の壁面８とコ字状導体片１ｏ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２５をふさぐ不透明の誘電
体カバー１６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２６に設けた取り付け
穴１日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を保持するだめの誘電体
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の最外周縁端部２ｏに引っ掛かるようになっている
。

また、誘電体カバー１３の裏面から空胴共振器１２の内
部に向かって容量調整素子２６を突き出している。

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７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けフランジ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
は平行板のキャップに比例するので容量２１は上記平面
接触部のキャップが小さいほど大きくなり、電波ツール
効果が増す。コ字状導体片１ｏの幅Ｄ（第６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１゜とで形成された口字状断
面を持っ空胴共振器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。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
ｔが自由空間波長λの約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
ｔは３０．６　ｍｍ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。

本実施例のように、張出面１１を設けて９口字状断面を
持ち狭小々入口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
の間に電気力線の大部分が集まっている。空胴共振器１
２Ｆｉ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わされている。等価
インダクタンスＬ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
としての等測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ｆｌＪ式のようになる。

また１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−μｏＡＢ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・＋１１２　　　　βｅムτ Ｃ＝　（−１ｏｇ　ｅ−１−−−Ｋ　）ε０・・・・・
・・・・・・・・・・・・・（２）π ここで ＡＢ：空胴共振器１２の口字状断面の面積μ０：空胴共
振器１２内の媒質の透磁率ｅ　　：　　２．７２ ｔＭ：空胴共振器１２の入口２５と空胴断面の面積中心
Ｏとの距離 ε０　：空胴共振器１２内の媒質の誘電率Ｋ　：入口２
５付近の形状に関係する補正項Ｇ　：人口２５の間隙（
入口寸法） 空胴共振器１２の共振周波数ｆｏは（３）式で表わせる
。

（２）式より入口２５の間隙Ｇを小さくするほど、あｔ
Ｍ るいは了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。

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１２の
口字状断面の面積ＡＢを小さくすればよい。すなわち、
空、弼共据器１２を小形にするためには、入口２５の間
＠Ｇを狭くして等価容量Ｃを太き〈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を小さくシ
、一定の共去周波数ｆｏ（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
ダンスヲＪｌｔ大にし、電波漏洩を防止すればよい。

加熱周波数が２．４５０　ＭＨｚ　、高周波出力が５０
０Ｗ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２問、張出面１１と封口面７との段差を
３ｆｆｉｌ＋＋、　　コ字状導体片のｆｉＤを１５咽と
し、水２７５−を加熱してドア５の周囲から５（７）の
距離で電波漏洩量を測定してみた。その結果、Ｑ＝５ｇ
Ｍ のときＡＢ　＝　１５．４　Ｘ　１５．９咽、了＝２６
１で、電波漏洩量が０．１ｍ／−以下となり、Ｇ＝８胃
と大きくすると、上記と同程変に少ない電波漏洩量に抑
えるＭ ためにはＡＢ＝２α４　Ｘ　１ａ　４　ｒａｎ　、ａ　
１．７５というように口字状断面の面積も大きくなる。

このよう々実験により、入口２５の間隙Ｇを４〜８閣位
と狭小Ｍ にして了を１．５以上にすることにより９口字状断面の
空胴共振器１２の寸法Ａおよび方法Ｂをそれぞれ使用波
長λの４分の１である３０．６＋＋＋ｍよりもかなり小
さくできることが明ら小となっている。

また、誘電体カバー１３の裏面から空胴共振器１２の内
部に向かって容量調整素子２６を突き出しているので、
入口２５の電気力線の集中したところへ誘電体が挿入さ
れることになるので１等価容量Ｃが大きくなり、その分
だけ等価インダクタンスＬが小さくてよい。すなわち容
量調整素子２６を設けることにより、空胴共振器１２を
一層小形化できるようになる。

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胴共振器の入口を
コ字状導体片の張出面の端部切口と第１の壁面を対向さ
せた構成で狭小なものとし。

Ｍ τ≧１．５のように寸法を選び、かつ誘電体カバーの裏
面から空胴共振器の内部て向かって容量調整素子を突き
出すようにしたので、空胴共握器の断面寸法ＡおよびＢ
を使用波長λの４分の１よりも小さくでき、共撮空胴器
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
も犬なるものがある。

【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
ール部の簡易等価回路図、第５ノ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。 １・・・加熱室　　２・・・フランジ　　４・・・小穴
群５・・・ドア　　　６・・・段部　　　　７・・・封
口面８・・・第１の壁面　　　９・・・第２の壁面１０
・・・コ字状導体片　　１１・・・張出面１２・・・空
胴共振器　　　１３・・・誘電体カバー１９・・・取り
付け面　　　２６・・・立ち上がり面２５・・・入口　
　　　２６・・・容量調整素子ｔＭ・・・空胴共振器１
２の入口２５と空胴断面の面積中心Ｏとの距離 Ｇ・・・入口寸法

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（
   １０）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（Ｏ）の距離（ｌＭ）と、入口寸
   法（Ｇ）との比ｌＭ／Ｇ１．５以上とし、かつ入口（２
   ５）をふさぐ誘電体カバー（１３）の裏面から空胴共振
   器（１２）の内部に向かって容量調整素子（２６）を突
   き出し、コ字状導体片（１０）は第２の壁面（９）に接
   する取り付け面（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
   成り、空胴共振器（１２）の入口（２５）は張出面（１
   １）の端部切口と第１の壁面（８）を対向させて形成し
   たことを特徴とする高周波加熱装置。