WO2017163799A1 - 高周波加熱装置 - Google Patents

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WO2017163799A1
WO2017163799A1 PCT/JP2017/008212 JP2017008212W WO2017163799A1 WO 2017163799 A1 WO2017163799 A1 WO 2017163799A1 JP 2017008212 W JP2017008212 W JP 2017008212W WO 2017163799 A1 WO2017163799 A1 WO 2017163799A1
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WO
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radio wave
wave shielding
frequency
opening
door
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/008212
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English (en)
French (fr)
Inventor
大介 細川
國本　啓次郎
大森　義治
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/76—Prevention of microwave leakage, e.g. door sealings
    • H05B6/763—Microwave radiation seals for doors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/02—Stoves or ranges heated by electric energy using microwaves

Definitions

  • the present disclosure relates to a high-frequency heating device such as a microwave oven, and more particularly to a high-frequency heating device including a radio wave shielding unit that shields radio waves (especially microwaves having a high frequency) that are about to leak outside between a heating chamber and a door.
  • a radio wave shielding unit that shields radio waves (especially microwaves having a high frequency) that are about to leak outside between a heating chamber and a door.
  • FIG. 19 is a perspective view showing an appearance of a microwave oven 101 which is a conventional high-frequency heating device.
  • 20 is a cross-sectional view of the radio wave shielding portion disposed between the heating chamber 103 and the door 102 in the microwave oven 101 of FIG. 19 as viewed from 20-20.
  • the high frequency oscillated inside the heating chamber 103 disposed in the microwave oven 101 is generated between the door peripheral portion 105 and the door 102 at the outer periphery of the opening 104 of the heating chamber 103 and facing the door 102. Propagation from the right side to the left side (z direction) in FIG.
  • the choke groove 108 formed of the conductor 107 is disposed in the door 102, and the depth L of the choke groove 108 is 1 ⁇ 4 (about 31 mm) of the wavelength ⁇ at the operating frequency. Is set.
  • the impedance Zin viewed from inside the choke groove 108 from the opening 109 side of the inlet portion of the choke groove 108 becomes infinite, and the high frequency in the z direction is attenuated (see, for example, Patent Document 1).
  • the opening 109 and the gap 106 at the inlet of the choke groove 108 are arranged facing the peripheral edge 105 of the opening, and the width (z direction) of the peripheral edge 105 is reduced. It can be said that this is an advantageous configuration.
  • the depth L of the choke groove 108 is deep, it is difficult to reduce the thickness (y direction) of the door 102, which hinders the miniaturization of the microwave oven 101.
  • Patent Document 1 proposes a radio wave shielding unit described in FIG. 21 (second conventional example) and FIG. 22 (third conventional example) as a configuration for reducing the depth L of the choke groove 108. Yes. It has been proposed to make the depth L of the choke groove 108 shallower, that is, to reduce the size, while maintaining the radio wave shielding performance by bending the choke groove 108.
  • the impedance Zin viewed from inside the choke groove 108 through the opening 109 at the inlet of the choke groove 108 is made infinite, and the high frequency in the z direction is attenuated.
  • the configuration shown in FIG. 20 and the radio wave shielding principle are the same.
  • a single conductor 110 is bent five times to form a bag-like choke groove 108. Since the choke groove 108 can be formed simply by bending one conductor 110, the configuration is rich in mass productivity and widely used.
  • a microwave propagation path 118 formed by a gap 106 between the opening peripheral edge portion 105 and the door 102 is provided on the inner wall surface 117 side of the heating chamber 103 to improve the radio wave shielding performance.
  • Has been proposed see, for example, Patent Document 2.
  • Patent Document 2 proposes a microwave oven 101 including a door 102 in which a choke groove 114 formed by bending one conductor 113 four times is provided inside the outer periphery. ing. On the outer peripheral inner wall 115 of the door 102 on the heating chamber 103 side, a convex portion 116 protruding toward the heating chamber 103 is provided. In a state in which the door 102 is closed, a high-frequency propagation path 118 for attenuating the high frequency is provided by the convex portion 116 and the inner wall surface 117 of the heating chamber 103 before the high frequency enters the choke groove 114.
  • the phase of the high frequency waves that enter the gap 106 between the opening peripheral edge 105 and the door 102 from the inside of the heating chamber 103 changes through propagation through the gap 106. Then, the phase is inverted at a point advanced by 1 ⁇ 4 of the wavelength ⁇ .
  • the impedance of the end 150 of the heating chamber 103 at 118 becomes close to a short circuit. As a result, it is possible to reduce the high frequency that enters the gap 106 between the peripheral edge portion 105 of the opening and the door 102.
  • Patent Document 3 and Patent Document 4 by forming the high-frequency propagation path 118 on the heating chamber wall surface 117, the width of the peripheral edge portion 105 of the opening can be reduced and the thickness of the wall of the microwave oven 101 can be reduced.
  • a range has been proposed. Thereby, the capacity of the heating chamber 103 is the same and the main body can be downsized, or the capacity of the heating chamber 103 can be increased even if the main body is the same size.
  • slits are provided at regular intervals on either one of the opposing surfaces of the conductor constituting the choke groove.
  • the slit shape and position are not described in detail in Patent Documents 1 to 4.
  • the propagation of the high frequency in the x direction may not be sufficiently reduced. there were. Further, the mechanical strength of the choke structure may be lowered by providing the slit.
  • a magnetron is often used for a high-frequency generator of a microwave oven, and the magnetron oscillates high-frequency waves of various frequencies within 2.4 GHz to 2.5 GHz.
  • the radio wave shielding performance of the choke structure when the radio wave shielding frequency band that can ensure sufficient performance is narrow, a band that cannot sufficiently shield the high frequency generated by the magnetron occurs. Further, the distribution of the oscillation frequency of the high frequency that the magnetron oscillates differs depending on the physical property value of the object to be heated, the position of the object to be heated, the shape in the heating chamber, and the like. From the above, the radio wave shielding performance of the choke structure is required to have a high attenuation with respect to high frequencies in a wide frequency band.
  • Patent Document 5 JP-A-58-0666285 (Patent Document 5), JP-A-58-066287 (Patent Document 6), JP-A-58-066288 (Patent Document 7), 58-150292 (Patent Document 8), JP-A-58-194290 (Patent Document 9), JP-A-58-201289 (Patent Document 10) and JP-A-58-201290 (Patent Document 11).
  • JP-A-6-132078 Japanese Patent No. 46647548 JP-A-62-2595 Japanese Utility Model Publication No. 51-9083 JP 58-066285 A JP 58-066287 A Japanese Patent Laid-Open No. 58-066288 Japanese Patent Laid-Open No. 58-150292 JP 58-194290 A JP 58-201289 A JP 58-201290 A
  • This indication solves the said subject and aims at providing the high frequency heating apparatus which has high electromagnetic wave shielding performance.
  • a high-frequency heating device includes a heating chamber having an opening, an opening peripheral portion provided at the periphery of the opening, and high-frequency generation for supplying a high frequency to the heating chamber.
  • An apparatus and a door that covers the opening in an openable and closable manner and has a radio wave shielding portion at a position facing the periphery of the opening.
  • the radio wave shielding part includes an opening provided to face the peripheral part of the opening and a choke groove formed of a plurality of conductors.
  • the choke groove includes a first resonance space having a first resonance frequency and a second resonance space having a second resonance frequency different from the first resonance frequency.
  • the configuration according to the present disclosure can provide a high-frequency heating device with high radio wave shielding performance.
  • FIG. 1 is a perspective view of a state in which a door of a high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present disclosure is opened.
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a state in which the door of the high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present disclosure is closed.
  • FIG. 3A is a partial cross-sectional view of the radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3B is a partial cross-sectional view of the radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3C is a partial cross-sectional view of the radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional perspective view of the radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional perspective view of the radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional perspective view of the radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a radio wave leakage characteristic diagram of the high-frequency heating device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a partial cross-sectional view of another radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view of still another radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram for describing the resonance characteristics of the radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 11A is a conceptual diagram for explaining a radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11B is a conceptual diagram for explaining the radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11C is a conceptual diagram for explaining the radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a partial cross-sectional view illustrating the radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a partial cross-sectional perspective view of the radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to Embodiment 2 of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a partial cross-sectional view illustrating a radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to Embodiment 3 of the present disclosure.
  • FIG. 15 is a partial cross-sectional perspective view of the radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to Embodiment 3 of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a partial cross-sectional view illustrating the radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a partial cross-sectional perspective view of the radio
  • FIG. 16 is a conceptual diagram for explaining a high-frequency propagation path that propagates to the radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 17 is a partial cross-sectional view illustrating a radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to Embodiment 3 of the present disclosure.
  • FIG. 18 is a conceptual diagram illustrating a relative shape between the convex portion and the heating chamber inner surface according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 19 is a perspective view showing the appearance of the first conventional high-frequency heating apparatus.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of the radio wave shielding portion of the first conventional high-frequency heating apparatus as viewed from 20-20.
  • FIG. 21 is a partial cross-sectional view of the radio wave shielding portion of the second conventional high-frequency heating device.
  • FIG. 22 is a partial cross-sectional view of the radio wave shielding unit of the third conventional high-frequency heating apparatus.
  • FIG. 23 is a partial cross-sectional view of a radio wave shielding portion of a fourth conventional high-frequency heating apparatus.
  • a high-frequency heating device includes a heating chamber having an opening, an opening peripheral portion provided at the periphery of the opening, a high-frequency generator that supplies a high frequency to the heating chamber, and an opening that covers the opening. And a door having a radio wave shielding portion at a position facing the periphery of the opening.
  • the radio wave shielding part includes an opening provided to face the peripheral part of the opening and a choke groove formed of a plurality of conductors.
  • the choke groove includes a first resonance space having a first resonance frequency and a second resonance space having a second resonance frequency different from the first resonance frequency.
  • the choke groove may be bent on both the heating chamber side and the anti-heating chamber side with the opening therebetween.
  • the combined resonance characteristics of the radio wave shielding unit provided on at least one side out of the radio wave shielding units provided on the four sides of the entire periphery of the door are different from the synthetic resonance characteristic of the radio wave shielding unit provided on the other side. Also good.
  • the combined resonance characteristics of the radio wave shielding portion provided on the lower side of the door may be different from the combined resonance characteristics of the radio wave shielding portions provided on the other three sides.
  • the radio wave shielding portion provided on one side of the door may include a plurality of regions having different composite resonance characteristics.
  • the combined resonance characteristics of the radio wave shielding portion provided at the corner of the door may be different from the combined resonance characteristics of the radio wave shielding portion provided at the straight portion.
  • the combined resonance characteristics of the radio wave shielding unit may be changed by changing the length of at least one side of the conductor forming the radio wave shielding unit.
  • the high-frequency heating device of the present disclosure is not limited to a microwave oven, and may include a high-frequency heating device such as a heating device using dielectric heating, a garbage disposal machine, or a semiconductor manufacturing device.
  • FIG. 1 is a perspective view of the high-frequency heating device in a state where the door 5 is opened according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the high-frequency heating device 1 with the door 5 closed in the first embodiment of the present disclosure.
  • 3A to 3C are partial cross-sectional views illustrating the radio wave shielding unit 30 of the high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional perspective view of the radio wave shielding unit 30 of the high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 5 and 6 are partial cross-sectional perspective views of the radio wave shielding unit 30 of the high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a radio wave leakage characteristic diagram of the high-frequency heating device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a partial cross-sectional view of another radio wave shielding unit 30 of the high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view of still another radio wave shielding unit 30 of the high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • the side where the opening 4 of the heating chamber 3 is formed is defined as the front side of the high-frequency heating device 1, and the back side of the heating chamber 3 is defined as the rear side (back side) of the high-frequency heating device 1.
  • the right side of the high-frequency heating device 1 viewed from the front is simply referred to as the right side
  • the left side of the high-frequency heating device 1 viewed from the front is simply referred to as the left side.
  • a microwave oven 1 that is a typical high-frequency heating device includes a heating chamber 3 inside a box-shaped outer box 2.
  • the heating chamber 3 stores food that is a typical object to be heated.
  • An opening 4 is provided on the front surface of the heating chamber 3.
  • a door 5 that opens and closes the opening 4 is attached to the front surface of the outer box 2 so as to be freely opened and closed.
  • an opening peripheral portion 6 (hereinafter also referred to as a front plate 6) is disposed at a position between the opening 4 and the outer box 2. .
  • a space is formed between the outer periphery of the heating chamber 3 and the outer box 2.
  • the space 10 below the heating chamber 3 accommodates high frequency supply components such as the high frequency generator 11.
  • a high-frequency generator 11 that is one of the means for heating food includes a magnetron 12, a waveguide 13, a rotating antenna 14, and the like.
  • the high frequency generated from the magnetron 12 is transmitted through the waveguide 13 and radiated into the heating chamber 3.
  • the rotating antenna 14 for electric wave stirring that is driven to rotate diffuses the high frequency radiated to the heating chamber 3 throughout the heating chamber 3. This prevents high-frequency standing waves from being fixed and suppresses uneven heating of food.
  • a fan 15 for cooling the magnetron 12 during high-frequency heating is mainly disposed. The fan 15 sends cooling air to the magnetron 12.
  • an upper heater 17 which is one of the means for heating the food is disposed.
  • a back heater 19 which is one of food heating means is disposed.
  • opening / closing direction of the door 5 is the vertical direction
  • opening / closing mode of the door 5 is not limited to this.
  • a fulcrum for opening and closing the door 5 may be arranged on either the left or right side to form a side-opening door 5 or a drawer-type door 5.
  • FIGS. 3A, 3B, and 3C are partial cross-sectional views of the front left side of the microwave oven 1 with the door 5 closed.
  • the radio wave shielding unit 30 includes an opening 31 formed on a surface facing the front plate 6, and both the heating chamber 3 side and the opposite side with respect to the opening 31. And a choke groove 32 that bends.
  • the choke groove 32 is formed by joining a concave sheet metal 33 (conductor) which is an electric conductor and a convex sheet metal 34 (conductor) which is an electric conductor.
  • the convex sheet metal 34 is provided with a convex part 36 that protrudes into the heating chamber 3 in the vicinity of the joint part 35 between the two metal sheets.
  • the vicinity of the joint portion 35 means, for example, a range within 30 mm from the joint portion 35.
  • the convex portion 36 When the door 5 is closed, the convex portion 36 is disposed so as to form a gap 37 between the inner wall surface 7 of the heating chamber 3.
  • the effective depth of the choke groove 32 is set to about 1/4 of the wavelength of the high frequency radiated into the heating chamber 3.
  • the direction of the high-frequency electric field that leaks from the inside of the heating chamber 3 to the outside of the door 5 includes a gap 37 between the convex portion 36 and the inner wall surface 7 of the heating chamber 3 and a gap 38 between the front plate 6 and the joint portion 35. It is arranged by transmitting high frequency.
  • the high frequency enters the choke groove 32 through the opening 31.
  • the phase of the high frequency wave reflected by the choke groove 32 and returning to the opening 31 is inverted at the opening 31 of the choke groove 32. For this reason, the impedance becomes infinite, and high-frequency leakage can be suppressed.
  • the high-frequency oscillation frequency used in the microwave oven 1 is 2450 MHz
  • the wavelength is about 123 mm
  • the effective depth of the choke groove 32 is about 31 mm.
  • the choke groove 32 is bent on both the heating chamber 3 side and the opposite side with the opening 31 in between, so that there are a plurality of depths of the choke groove 32. Thereby, the effective band of the radio wave shielding performance in the frequency characteristics can be expanded.
  • the surface reaching the end 40 of the concave metal plate 33 and the surface reaching the end 41 in the choke groove 32 of the convex metal plate 34 face each other at a predetermined interval, the direction of the electric field between both surfaces of the high frequency can be increased. It is arranged. As a result, high-frequency propagation into the choke groove 32 is performed smoothly. Therefore, radio wave leakage suppression can be realized.
  • the propagation length of the gap 38 between the front plate 6 and the joint portion 35 can be shortened.
  • the choke groove 32 is bent toward the heating chamber 3, the area where the radio wave shielding unit 30 faces the front plate 6 can be reduced accordingly. Thereby, the wall thickness between the inner wall surface 7 of the heating chamber 3 and the outer box 2 can be significantly reduced.
  • the phase of the high frequency waves that have entered the gap 38 between the front plate 6 and the door 5 from within the heating chamber 3 is changed by propagating through the gap 38, and the phase is inverted at a point where the wavelength ⁇ has advanced by 1/4.
  • the impedance of the inlet 50 of the first is close to a short circuit. As a result, it is possible to reduce the high frequency that enters the gap 38 between the front plate 6 and the door 5. Therefore, it is not necessary to depend on the radio wave shielding performance only on the choke groove 32, and radio wave leakage can be reduced.
  • a resin choke cover 42 is provided between the concave metal plate 33 and the front plate 6.
  • the choke configuration is covered with a resin choke cover 42, and moisture, dust, dust and the like are prevented from entering the choke configuration.
  • the choke cover 42 is necessary to improve the reliability of the radio wave shielding performance.
  • the choke cover 42 prevents a discharge phenomenon due to intrusion of foreign matter and improves the aesthetic appearance.
  • the choke cover 42 prevents the user's hand and fingers from entering the choke groove 32 and the slit and causing injury.
  • the choke cover 42 corresponds to the shape of the choke structure, and may be a shape that closes the gap between the door 5 and the front plate 6.
  • the choke cover 42 may be made of a material having a low dielectric loss coefficient that absorbs high frequencies so that the influence of the choke configuration on the radio wave shielding performance is reduced.
  • the chalk cover may be made of a resin such as PP (polypropylene), PET (polyethylene terephthalate), or PBT (polybutylene terephthalate).
  • An inner surface glass 45 is disposed on the heating chamber 3 side of the convex portion 36 to suppress intrusion of hot air, foreign matter, steam, etc. from a punching hole (not shown) provided in the center of the convex sheet metal 34.
  • the leakage of radio waves can be reduced by losing high frequency by the dielectric. Furthermore, since the high frequency wavelength is compressed in the dielectric compared to the air, the phase change is larger in the dielectric even when propagating the same distance. Therefore, since the facing area between the front plate 6 and the radio wave shielding unit 30 can be reduced, the wall thickness dimension between the inner wall surface 7 of the heating chamber 3 and the outer box 2 can be reduced.
  • the transmission speed at which the high frequency propagates in air or vacuum is equal to the speed of light.
  • the transmission speed is slower than the speed of light, and the wavelength is shorter than the free space wavelength ⁇ .
  • the relative dielectric constant ⁇ r and the relative magnetic permeability ⁇ r of the dielectric are the ratios of the dielectric constant ⁇ and the magnetic permeability ⁇ in vacuum, respectively. Since the magnetic permeability ⁇ is the same value as the magnetic permeability ⁇ in the case of a dielectric, the relative magnetic permeability ⁇ r is “1” and is omitted in the following (Equation 2).
  • the wavelength ⁇ of the radio wave is compressed in the dielectric, and when viewed from the radio wave, the image is like a space expanded in the dielectric. Therefore, when a part of one propagating wave passes through the dielectric and the remaining wave propagates through the space, these combined waves are bent and refracted toward the dielectric and propagate.
  • the choke cover 42 (made of a dielectric material) is installed in the opening 31 and the slit 43 at the inlet of the choke groove 32, the high frequency wavelength is compressed in the choke cover 42.
  • the openings 31 and the slits 43 at the entrance portion appear larger than actual dimensions when viewed from a high frequency.
  • the opening 31 and the slit 43 at the inlet of the choke groove 32 can be reduced, and the strength of the choke configuration can be further improved.
  • the concave sheet metal 33 is formed by bending a sheet metal five times in the same direction.
  • the convex sheet metal 34 is formed by narrowing an L-shaped throttle part 39 and a convex part 36.
  • the concave sheet metal 33 and the convex sheet metal 34 are joined at the joint 35 by projection welding.
  • the strength of the joint portion 35 is improved by being disposed near the center of the heating chamber 3 of the convex portion 36 and in the vicinity of the convex portion 36.
  • the strength of the convex sheet metal 34 can be dramatically increased compared to a flat plate. Therefore, even if distortion stress due to welding occurs in the joint portion 35, deformation of the convex sheet metal 34 such as warpage and undulation can be significantly suppressed. Thereby, assembly variation can be suppressed and aesthetics can be improved.
  • the choke groove 32 is provided such that a groove extending forward from the opening 31 is bent on both sides of the heating chamber 3 side and the anti-heating chamber 3 side.
  • the first resonance space 80 and the second resonance space 81 are formed in the choke groove 32.
  • the first resonance space 80 and the second resonance space 81 share a common space 82 that extends forward from the opening 31.
  • the first resonance space 80 and the second resonance space 81 are periodically formed with the slit 43 interposed therebetween.
  • the configuration of the choke groove 32 can be expressed as follows. As shown in FIG. 3B, the choke groove 32 is perpendicular to the first space 97 (substantially vertical) so as to intersect the first space 97 and the first space 97 extending from the opening 31 toward the front side. A second space 98 extending in a direction including the third space 99 and a third space 99 extending in a direction parallel to (including substantially parallel to) the first space 97 so as to intersect the second space 98. Configured. According to the study by the present inventors, the presence of the third space 99 separates the high-frequency path entering from the opening 31 into the first resonance space 80 side and the second resonance space 81 side. Easy to do.
  • the resonance characteristics of the choke groove 32 will be described with reference to FIG.
  • the first resonance space 80 and the second resonance space 81 are set to have different resonance frequencies f A and f B , respectively. Therefore, the resonance characteristic of the choke groove 32 is a superposition of the resonance characteristic in the first resonance space 80 and the resonance characteristic in the second resonance space 81 (referred to as a combined resonance characteristic).
  • the radio wave shielding frequency band can be widened, and the radio wave shielding performance of the radio wave shielding unit 30 can be improved.
  • the method for setting the resonance frequency includes changing the effective depth of the choke groove 32 or inserting a dielectric in a part of the choke groove 32.
  • the distance between the entrance on the heating chamber 3 side of the gap 38 between the door 5 and the front plate 6 and the opening 31 of the inlet portion of the choke groove 32 can be changed in each resonance space. It becomes possible. Therefore, the distance between the entrance on the heating chamber 3 side of the gap 38 between the door 5 and the front plate 6 and the opening 31 at the entrance of the choke groove 32 is set to 1 ⁇ 4 of the wavelength ⁇ for a plurality of oscillation frequencies.
  • the radio wave shielding band can be widened.
  • the oscillation frequency of the microwave oven is limited to the range of 2.4 GHz to 2.5 GHz by the ISM (Industry Science Medical) band.
  • a magnetron 12 is often used as the high-frequency generator of the microwave oven 1, and the magnetron 12 oscillates high-frequency waves having various frequencies within 2.4 GHz to 2.5 GHz.
  • the radio wave shielding unit 30 is provided with a plurality of resonance spaces 80 and 81 so that the radio wave shielding frequency band is widened, thereby realizing good radio wave shielding performance.
  • the electric field strength in the resonance space is inversely proportional to the volume of the resonance space of the choke groove 32. Therefore, by increasing the volume of the entire resonance space, it is possible to weaken the electric field intensity and suppress the occurrence of sparks, thereby improving safety.
  • the choke groove 32 has an effect of suppressing leakage by inverting the phase of the high frequency wave incident from the direction orthogonal to the choke groove 32.
  • the radio wave shielding effect of the choke groove 32 is relatively low at high frequencies incident on the choke groove 32 from an oblique direction.
  • the effective depth of the choke groove 32 is normally set to 1 ⁇ 4 of the wavelength ⁇ with respect to the high frequency incident from the orthogonal direction. This is because it deviates from 1 ⁇ 4 of the wavelength ⁇ .
  • by periodically providing slits 43 in the longitudinal direction in the choke groove 32 it is possible to adjust the high frequency incident on the choke groove 32 from an oblique direction to incidence in a right angle direction.
  • the high frequency propagates while generating an electric field between the opposing conductors.
  • the slit 43 is in the choke groove 32, no electric field is generated in the slit 43. Therefore, the incident angle of the high frequency incident from an oblique direction is the slit 43. It changes in a direction perpendicular to the choke groove 32.
  • slits 43 are provided at regular intervals on the end 40 of the concave sheet metal 33 and the end 41 of the convex sheet metal 34 to form a periodic structure. Thereby, the propagation along the high-frequency choke groove 32 is suppressed, and the radio wave leakage is further suppressed.
  • the width of the slit 43 is almost always set to 3 mm or more.
  • the intervals between the slits 43 are not necessarily equal. This is because the angle of incidence of the high frequency incident on the choke groove 32 varies depending on the standing wave distribution in the heating chamber 3 around the door 5, and therefore the interval between the slits 43 that maximizes the radio wave shielding performance varies depending on the location. is there. Therefore, when at least one of the rotating antenna 14, the waveguide 13, and the shape in the heating chamber 3 that affects the standing wave distribution in the heating chamber 3 is changed, the interval between the slits 43 needs to be corrected. Become.
  • the distance between the conductors can be increased without increasing the width of the choke groove 32. it can. Thereby, generation
  • the effect of blocking the high-frequency wave propagating in the longitudinal direction by the slit 43 is enhanced, and the radio wave shielding performance of the radio wave shielding unit 30 can be improved.
  • one substantially cylindrical conductor portion 32 ⁇ / b> A and one slit 43 are collectively referred to as one cycle S of the choke groove 32.
  • the horizontal axis represents the height of the convex portion 36
  • the vertical axis represents radio wave leakage
  • Radio wave leakage is the power density of the leaked radio wave at a location 5 cm away from the gap between the door and the microwave main body when the magnetron 12 of the microwave oven 1 is operating.
  • the characteristic of the door 5 with a gap of 1 mm in FIG. 7 means the radio wave leakage performance with the door 5 closed.
  • the specified value of 1 mW / cm 2 or less at this time is the specified value regardless of the height of the convex portion 36. Has cleared. However, since the margin from the specified value is small when the height of the convex portion 36 is low, the height of the convex portion 36 is desirably 2 mm or more in consideration of the margin.
  • the characteristic of the door 5 with a gap of 3 mm means that the door 5 is opened to the maximum position where the magnetron 12 operates, and the height of the convex portion 36 that clears the specified value 5 mW / cm 2 or less is 2 mm or more. It becomes. In this case, considering the allowance, the preferred height of the convex portion 36 is 5 mm or more.
  • the height of the convex portion 36 is 2 mm or more as a condition for clearing the minimum regulations. If a margin is to be observed, it is desirable that the height of the convex portion 36 be 5 mm or more.
  • the higher the height of the convex portion 36 the smaller the amount of radio wave leakage.
  • the height exceeds 10 mm the possibility of interference with the object to be heated or the container stored in the heating chamber 3 increases when the door 5 is closed.
  • the possibility that the convex portion 36 interferes with the inner wall surface 7 of the heating chamber 3 is increased.
  • the height of the convex portion 36 is desirably 10 mm or less.
  • the convex portion 36 by setting the height of the convex portion 36 to 2 mm or more and 10 mm or less, high frequency radio wave shielding performance that clears the specified value can be obtained. Further, the convex portion 36 does not interfere with the object to be heated housed in the heating chamber 3 and the inner wall surface of the heating chamber 3. Furthermore, the beauty is not impaired.
  • the two sheet metals of the concave sheet metal 33 and the convex sheet metal 34 are joined by the joining portion 35, but the number, shape, joining method and the like of the constituting sheet metals are limited. is not.
  • the convex sheet metal 34 is composed of two sheets of a sheet metal A51 and a sheet metal B52, and the sheet metal A51 and the sheet metal B52 are joined at two portions of the joining portion A53 and the joining portion B54. Also good.
  • the choke groove 32 is bent to both the heating chamber 3 side and the opposite side, but the present disclosure is not limited to this.
  • the concave sheet metal 33 may be bent four times so that the narrow path space is not formed on the end 40 side. Further, the bending direction of the end portion 40 may be bent in the opposite direction, or the bending of the end portion 40 may be eliminated. In this configuration, since the shape of the concave sheet metal 33 is simplified, the cost can be reduced in productivity. Further, the width of the front plate 6 can be reduced.
  • a microwave oven 1 as a high-frequency heating device of this embodiment includes a heating chamber 3 having an opening 4 and a heating chamber 3
  • a high-frequency generator 11 to be supplied and a door 5 that opens and closes the opening 4 and has a radio wave shielding part 30 at a position facing the peripheral edge 6 of the opening are provided.
  • the radio wave shielding unit 30 is provided with an opening 31 on a surface facing the front plate 6 and a choke groove 32 having a plurality of bag path-shaped spaces 8 formed of a conductor. At least one slit 43 is provided in each conductor across the opening 31.
  • the slit 43 is provided on either of the opposing surfaces of the conductor forming the choke groove 32.
  • the impedance change in the longitudinal direction can be further increased.
  • the radio wave shielding performance of the choke configuration can be further enhanced.
  • the first combined resonance characteristic of the radio wave shielding unit provided on at least one side among the radio wave shielding units provided on the four sides (upper side, lower side, left side, and right side) of the entire periphery of the door is:
  • the configuration is different from the second combined resonance characteristic of the radio wave shielding portion provided on the other side.
  • “different” means that the first and second combined resonance characteristics do not completely match. That is, even when a part of the first and second combined resonance characteristics match, if the whole does not completely match, both will be different.
  • the combined resonance characteristics of the radio wave shielding unit 30A provided on the lower side 202 of the door 5 are provided on the other three sides (upper side 201, left side 203, and right side 204). This is different from the combined resonance characteristics of the radio wave shielding unit 30B.
  • the radio wave shielding unit 30A includes two resonance spaces 80A and 81A having different resonance frequencies.
  • the radio wave shielding unit 30B also includes two resonance spaces 80B and 81B having different resonance frequencies.
  • the radio wave shielding portion provided on one side of the door includes a plurality of regions having different synthetic resonance characteristics.
  • the radio wave shielding unit 30C includes two resonance spaces 80C and 81C having different resonance frequencies.
  • the radio wave shielding unit 30D also includes two resonance spaces 80D and 81D having different resonance frequencies.
  • the combined resonance characteristics of the radio wave shielding unit 30 ⁇ / b> E provided at the corner portion 205 of the door 5 are the same as those of the radio wave shielding unit 30 ⁇ / b> F provided at the straight portion 206 of the door 5. Different from the synthetic resonance characteristics.
  • the radio wave shielding unit 30E includes two resonance spaces 80E and 81E having different resonance frequencies.
  • the radio wave shielding unit 30F also includes two resonance spaces 80F and 81F having different resonance frequencies.
  • Example 4 In the present embodiment, within one cycle S (see FIG. 4), there are regions having different resonance characteristics.
  • the radio wave shielding unit 30 having a high attenuation with respect to high frequencies in a wide frequency band.
  • the effective depth of the choke groove 32 is changed, a dielectric is inserted into a part of the choke groove 32, or a conductor constituting the radio wave shielding unit 30. For example, changing the length of one side.
  • FIG. 12 is a partial cross-sectional view illustrating a radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to Embodiment 2 of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a partial cross-sectional perspective view of the radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to Embodiment 2 of the present disclosure.
  • the same reference numerals are used for the same configurations and functions as in the first embodiment described above, and detailed description thereof is omitted.
  • the overall configuration of the high-frequency heating device in the present embodiment is the same as the configuration of the microwave oven 1 shown in FIGS.
  • the slits 43 provided on both conductors across the opening 31 are opposed to the high-frequency leakage direction 9. It has a configuration. And it is set as the structure by which the shift
  • the impedance change in the longitudinal direction of the choke groove 32 is noticeable by increasing the distance between the conductors forming the choke groove 32 and decreasing the facing area between the conductors. Can be large. As a result, it is possible to further improve the radio wave shielding performance of the choke configuration.
  • the convex sheet metal 34 forms one surface of the door 5, and the convex sheet metal 34 forms a part of the inner wall surface 7 of the heating chamber 3 in a state where the door 5 is closed. It is not limited to this.
  • the concave sheet metal 33 may constitute one surface of the door 5 (the inner wall surface 7 of the heating chamber 3).
  • the choke groove 32 is formed by joining the convex sheet metal 34 to the concave sheet metal 33 at the joint 35.
  • FIG. 13 shows a configuration in which all the slits 43 are not displaced in the periodic direction, but this disclosure includes at least one set of the slits 43 that is not displaced in the periodic direction. It is.
  • FIG. 14 is a partial cross-sectional view illustrating a radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to Embodiment 3 of the present disclosure.
  • FIG. 15 is a partial cross-sectional perspective view of the radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to Embodiment 3 of the present disclosure.
  • FIG. 16 is a conceptual diagram for explaining a high-frequency propagation path that propagates to the radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a partial cross-sectional view illustrating a radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to Embodiment 3 of the present disclosure.
  • FIG. 15 is a partial cross-sectional perspective view of the radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to Embodiment 3 of the present disclosure.
  • FIG. 16 is a conceptual diagram for explaining a high-frequency propagation path that propagates to the radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to the third embodiment of
  • FIG. 17 is a partial cross-sectional view illustrating a radio wave shielding unit of the high-frequency heating device according to Embodiment 3 of the present disclosure.
  • FIG. 18 is a conceptual diagram illustrating a relative shape between the convex portion and the heating chamber inner surface according to the third embodiment of the present disclosure.
  • the same reference numerals are used for the same configurations and functions as those in the first embodiment and the second embodiment described above, and detailed description thereof is omitted.
  • the overall configuration of the high-frequency heating device in the present embodiment is the same as the configuration of the microwave oven 1 shown in FIGS.
  • the configuration of the convex portion 91 will be described. As shown in FIGS. 14 to 18, in the radio wave shielding unit 90 of the present embodiment, the convex portion facing surface 92 of the convex portion 91 with the inner wall surface 7 of the heating chamber 3 is inclined toward the heating chamber 3 side. . By forming the gap 93 between the inner wall surface 7 of the heating chamber 3 and the convex facing surface 92 in a wedge shape, the following effects are obtained.
  • the penetration angle ⁇ is larger than a predetermined angle as shown by the arrow in FIG. 16, the high frequency entering the wedge-shaped gap 93 is repeatedly reflected between the inner wall surface 7 of the heating chamber 3 and the convex facing surface 92. The angle is deflected to the heating chamber 3 again. Accordingly, since the rate at which the high frequency propagates through the gap 93 between the inner wall surface 7 of the heating chamber 3 and the convex facing surface 92 and reaches the choke groove 32 can be reduced, the leakage of the high frequency can be further reduced. .
  • the locus of the tip of the convex portion 91 located on the pivot tip side (upper side in the case of a front opening door) when the door 5 is opened and closed. Is drawn close to the joint 35.
  • the gap 93 between the inner wall surface 7 of the heating chamber 3 and the convex portion facing surface 92 is usually increased.
  • the convex portion facing surface 92 is inclined toward the heating chamber 3, interference between the convex portion 91 and the inner wall surface 7 of the heating chamber 3 can be avoided without increasing the volume of the gap 93. it can.
  • the end surface 94 of the inner wall surface 7 of the heating chamber 3 that faces the inclined convex facing surface 92 is opposed to the convex portion. You may make it incline so that it may become the clearance gap 95 with the surface 92 (it is substantially constant). This has the following effects.
  • a predetermined interval X is provided. Since the convex portion facing surface 92 and the end surface 94 are inclined in parallel (including substantially parallel), the width H of the convex portion facing surface 92 and the constant gap 95 is smaller than the interval X according to the inclination angle ⁇ . . Thus, since the width H of the gap 95 can be reduced, the attenuation property of the propagating high frequency can be improved.
  • the effect of the slit 43 in the choke configuration is as described in the first embodiment.
  • an advantage of providing the slits 43 so that the conductors do not face each other in at least one of the two conductors sandwiching the opening 31 constituting the choke configuration will be described.
  • the high frequency propagates while generating an electric field between the opposing conductors, when there is a slit 43 in the choke groove 32, no electric field is generated at the slit 43 portion, so that propagation in the periodic direction can be suppressed.
  • the effect of the slit 43 is reduced when some of the conductors are opposed to each other, or when another conductor is present in the vicinity of the propagation path in the periodic direction and an electric field is generated.
  • the slit 43 is provided so that the conductors do not face each other, thereby effectively reducing the high frequency propagated in the periodic direction. It becomes possible.
  • the microwave oven that is the high-frequency heating device of the present embodiment has a slit 43 in the radio wave shielding unit 90 so that the conductors do not face at least one of the conductors across the opening 31. Is provided.
  • the present embodiment is different from the second embodiment in that there is a portion where the conductor does not face at all on one side of the conductor forming the choke configuration. It is the same as that of the second embodiment in that there is a portion where the conductors are opposed to each other even on a certain side.
  • the convex sheet metal 34 constitutes one surface of the door 5, and the convex sheet metal 34 constitutes a part of the inner wall surface of the heating chamber 3 when the door 5 is closed.
  • the concave sheet metal 33 may constitute one surface of the door 5, and the concave sheet metal 33 may constitute the inner wall surface 7 of the heating chamber 3.
  • the choke groove 32 may be formed by joining the convex sheet metal 34 to the concave sheet metal 33 at the joint 35.
  • the resonance frequency of the radio wave shielding unit 90 may be changed by changing the length of at least one side of the conductors 33 and 34 forming the radio wave shielding unit 90.
  • the microwave oven that is the high-frequency heating device of the present disclosure is provided with a step 95 on the surface that faces the peripheral edge 6 of the opening.
  • a step 95 is formed on the surface facing the peripheral edge portion 6 of the opening. Disappear. Therefore, the appearance is improved, the cleaning property is improved, and the packing shape that suppresses the ingress of moisture from the gap between the choke cover 42 and the choke groove 32 can be simplified.
  • the high-frequency heating device of the present disclosure can be used not only for a single-function microwave oven for high-frequency heating but also for a microwave oven with an oven function and a grill function, and a microwave oven with a steam function, for example. It can be widely used for both home use and business use.

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Abstract

本開示に係る高周波加熱装置は、開口部（４）を有する加熱室（３）と、開口部の周縁に設けられた開口部周縁部（６）と、加熱室に高周波を供給する高周波発生装置（１１）と、開口部を開閉自在に覆い、開口部周縁部に対向する位置に電波遮蔽部（３０）を有する扉（５）とを備えている。電波遮蔽部は、開口部周縁部と対向して設けられている開孔（３１）と、複数の導体（３３、３４）で形成されたチョーク溝（３２）とを備えている。チョーク溝は、第１の共振周波数を有する第１の共振空間（８０）と、第１の共振周波数と異なる第２の共振周波数を有する第２の共振空間（８１）とを備えている。これにより、電波遮蔽性能を向上することができる。

Description

高周波加熱装置
　本開示は電子レンジ等の高周波加熱装置に関し、特に加熱室と扉との間から外部に漏洩しようとする電波（特に高周波であるマイクロ波）を遮蔽する電波遮蔽部を備えた高周波加熱装置に関する。
　従来、電子レンジに用いられる電波遮蔽部に関する最も基本的な考え方として、扉にチョーク溝を形成するλ／４インピーダンス反転方法が提案されている。
　まず、第１の従来例について、図面を用いて説明する。図１９は従来の高周波加熱装置である電子レンジ１０１の外観を示す斜視図である。図２０は図１９の電子レンジ１０１における加熱室１０３と扉１０２との間に配置される電波遮蔽部に関して２０－２０から見た断面図である。
　電子レンジ１０１内に配設されている加熱室１０３の内部で発振される高周波は、加熱室１０３の開口部１０４の外周に扉１０２と対向して位置する開口部周縁部１０５と扉１０２との隙間１０６を通って、図２０の右側から左側（ｚ方向）へと伝搬して漏洩しようとする。上記従来の電子レンジ１０１においては、導体１０７で形成されたチョーク溝１０８が扉１０２に配設されており、チョーク溝１０８の深さＬが使用周波数における波長λの１／４（約３１ｍｍ）に設定されている。これにより、チョーク溝１０８の入口部の開孔部１０９側からチョーク溝１０８の中を見たインピーダンスＺｉｎが無限大となり、ｚ方向への高周波が減衰する（例えば、特許文献１参照）。
　上記従来の構成では、開口部周縁部１０５に対向して、チョーク溝１０８の入口部の開孔１０９および隙間１０６が配置されており、開口部周縁部１０５の幅（ｚ方向）を小さくする場合に有利な構成といえる。しかし、チョーク溝１０８の深さＬが深いため、扉１０２の厚み（ｙ方向）を薄くすることが難しく、電子レンジ１０１の小型化を阻害していた。
　次に、第２、第３の従来例について、説明する。特許文献１には、チョーク溝１０８の深さＬを浅くするための構成として図２１（第２の従来例）、図２２（第３の従来例）に記載された電波遮蔽部が提案されている。チョーク溝１０８を屈曲させることで、電波遮蔽性能を維持したままチョーク溝１０８の深さＬを浅くする、すなわち小型化することが提案されている。
　なお、図２１、図２２に示される構成においても、チョーク溝１０８の入口部の開孔１０９からチョーク溝１０８の中を見たインピーダンスＺｉｎを無限大にして、ｚ方向への高周波を減衰させるという点で、図２０に示された構成と電波遮蔽原理は同様である。
　図２１に示される構成では、１枚の導体１１０が５回折り曲げられて袋小路状のチョーク溝１０８が形成されている。当該構成は、１枚の導体１１０を折り曲げるだけでチョーク溝１０８を作ることができるので、量産性に富んでおり広く採用されている。
　また、図２２に示される構成は、凹状導体１１１とＬ字状導体１１２の２枚が接合されて、加熱室１０３側にチョーク溝１０８が屈曲している。当該構成は、図２０に示される構成と同様に、開口部周縁部１０５に対向して、チョーク溝１０８の入口部の開孔１０９および隙間１０６が配置されており、開口部周縁部１０５の幅（ｚ方向）を小さくすることができる。
　さらに、図２３に示すように開口部周縁部１０５と扉１０２との隙間１０６で形成される高周波伝播経路１１８が加熱室１０３の内壁面１１７側に設けられ、電波遮蔽性能を向上させた電子レンジが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
　特許文献２には、図２３に示されるように、１枚の導体１１３が４回折り曲げられて形成されたチョーク溝１１４が外周内部に設けられている扉１０２を備えた電子レンジ１０１が提案されている。扉１０２の加熱室１０３側の外周部内壁１１５には、加熱室１０３側に突き出す凸部１１６が配設されている。扉１０２が閉められた状態において、高周波がチョーク溝１１４に入る前の段階で、凸部１１６と加熱室１０３の内壁面１１７とで高周波を減衰させる高周波伝播経路１１８が配設されている。
　加熱室１０３内から開口部周縁部１０５と扉１０２の隙間１０６に入った高周波は、隙間１０６を伝播することで位相が変化する。そして、波長λの１／４だけ進んだ地点で位相が反転する。
　よって、開口部周縁部１０５と扉１０２との隙間１０６の加熱室１０３側の入口とチョーク溝１１４の入口部の開孔１０９との距離が、波長λの１／４に近いほど、高周波伝播経路１１８の加熱室１０３の端１５０のインピーダンスが短絡に近くなる。その結果、開口部周縁部１０５と扉１０２の隙間１０６に入ってくる高周波を低減することが可能となる。
　この構成により、チョーク溝１１４にのみ電波遮蔽性能を依存しなくて済み、電波漏洩を低減することができる。
　さらには、特許文献３、特許文献４には、高周波伝播経路１１８を加熱室内壁面１１７に形成することで開口部周縁部１０５の幅を小さくでき、電子レンジ１０１の壁の厚さを薄くした電子レンジが提案されている。これにより、加熱室１０３の容量が同じで本体を小型化することができたり、本体の大きさが同じでも加熱室１０３の容量を大きくしたりできる。
　また、特許文献１～４に記載のチョーク構造には、チョーク溝を構成する導体の対向面のどちらか一方に一定の周期でスリットが設けられている。なお、このスリット形状、位置などについて、特許文献１～４には詳細に説明されていない。
　しかしながら、チョーク溝を形成する導体の対向面のどちらか一方に一定の周期でスリットを設ける上記従来の構成では、高周波のｘ方向（長手方向）への伝播を十分に低減することができない場合があった。また、スリットを設けることによってチョーク構造の機械的強度が低下するおそれがあった。
　また、一般的に、電子レンジの高周波発生装置にはマグネトロンが使用されることが多く、マグネトロンは２．４ＧＨｚ～２．５ＧＨｚ内の様々な周波数の高周波を発振する。
　よって、チョーク構造の電波遮蔽性能において、十分な性能を確保できる電波遮蔽周波数帯域が狭い場合、マグネトロンが発振する高周波を十分に電波遮蔽できない帯域が生じてしまう。また、被加熱物の物性値、被加熱物の置き位置、加熱室内の形状などによって、マグネトロンが発振する高周波の発振周波数の分布が異なる。以上より、チョーク構造の電波遮蔽性能には、幅広い周波数帯の高周波に対して高い減衰量を有することが求められる。
　なお、上記従来技術に関連する文献として、特開昭５８－０６６２８５（特許文献５）、特開昭５８－０６６２８７（特許文献６）、特開昭５８－０６６２８８（特許文献７）、特開昭５８－１５０２９２（特許文献８）、特開昭５８－１９４２９０（特許文献９）、特開昭５８－２０１２８９（特許文献１０）および特開昭５８－２０１２９０（特許文献１１）があげられる。
特開平６－１３２０７８号公報 特許第４６４７５４８号公報 特開昭６２－５５９５号公報 実公昭５１－９０８３号公報 特開昭５８－０６６２８５号公報 特開昭５８－０６６２８７号公報 特開昭５８－０６６２８８号公報 特開昭５８－１５０２９２号公報 特開昭５８－１９４２９０号公報 特開昭５８－２０１２８９号公報 特開昭５８－２０１２９０号公報
　本開示は、上記課題を解決するものであり、高い電波遮蔽性能を有する高周波加熱装置を提供することを目的とする。
　上記従来の課題を解決するために、本開示に係る高周波加熱装置は、開口部を有する加熱室と、開口部の周縁に設けられた開口部周縁部と、加熱室に高周波を供給する高周波発生装置と、開口部を開閉自在に覆い、開口部周縁部に対向する位置に電波遮蔽部を有する扉とを備えている。電波遮蔽部は、開口部周縁部と対向して設けられている開孔と、複数の導体で形成されたチョーク溝とを備えている。チョーク溝は、第１の共振周波数を有する第１の共振空間と、第１の共振周波数と異なる第２の共振周波数を有する第２の共振空間とを備えている。
　これにより、電波遮蔽性能を向上することが可能となる。
　本開示に係る構成により、電波遮蔽性能が高い高周波加熱装置を提供することができる。
図１は、本開示の実施の形態１における高周波加熱装置の扉を開けた状態の斜視図である。 図２は、本開示の実施の形態１における高周波加熱装置の扉を閉めた状態の縦断面図である。 図３Ａは、本発明の実施の形態１における高周波加熱装置の電波遮蔽部の部分断面図である。 図３Ｂは、本発明の実施の形態１における高周波加熱装置の電波遮蔽部の部分断面図である。 図３Ｃは、本発明の実施の形態１における高周波加熱装置の電波遮蔽部の部分断面図である。 図４は、本開示の実施の形態１における高周波加熱装置の電波遮蔽部の部分断面斜視図である。 図５は、本開示の実施の形態１における高周波加熱装置の電波遮蔽部の部分断面斜視図である。 図６は、本開示の実施の形態１における高周波加熱装置の電波遮蔽部の部分断面斜視図である。 図７は、本開示の実施の形態１における高周波加熱装置の電波漏洩特性図である。 図８は、本開示の実施の形態１における高周波加熱装置の他の電波遮蔽部の部分断面図である。 図９は、本開示の実施の形態１における高周波加熱装置のさらに他の電波遮蔽部の部分断面図である。 図１０は、本開示の実施の形態１における高周波加熱装置の電波遮蔽部の共振特性を説明するための図である。 図１１Ａは、本開示の実施例１に係る高周波加熱装置の電波遮蔽部を説明するための概念図である。 図１１Ｂは、本開示の実施例２に係る高周波加熱装置の電波遮蔽部を説明するための概念図である。 図１１Ｃは、本開示の実施例３に係る高周波加熱装置の電波遮蔽部を説明するための概念図である。 図１２は、本開示の実施の形態２における高周波加熱装置の電波遮蔽部を示す部分断面図である。 図１３は、本開示の実施の形態２における高周波加熱装置の電波遮蔽部の部分断面斜視図である。 図１４は、本開示の実施の形態３における高周波加熱装置の電波遮蔽部を示す部分断面図である。 図１５は、本開示の実施の形態３における高周波加熱装置の電波遮蔽部の部分断面斜視図である。 図１６は、本開示の実施の形態３における高周波加熱装置の電波遮蔽部に伝搬する高周波の伝搬経路を説明するための概念図である。 図１７は、本開示の実施の形態３における高周波加熱装置の電波遮蔽部を示す部分断面図である。 図１８は、本開示の実施の形態３における凸部と加熱室内面との相対形状を示す概念図である。 図１９は、第１の従来例の高周波加熱装置の外観を示す斜視図である。 図２０は、第１の従来例の高周波加熱装置における電波遮蔽部に関して２０－２０から見た断面図である。 図２１は、第２の従来例の高周波加熱装置の電波遮蔽部の部分断面図である。 図２２は、第３の従来例の高周波加熱装置の電波遮蔽部の部分断面図である。 図２３は、第４の従来例の高周波加熱装置の電波遮蔽部の部分断面図である。
　本開示に係る高周波加熱装置は、開口部を有する加熱室と、開口部の周縁に設けられた開口部周縁部と、加熱室に高周波を供給する高周波発生装置と、開口部を開閉自在に覆い、開口部周縁部に対向する位置に電波遮蔽部を有する扉とを備えている。電波遮蔽部は、開口部周縁部と対向して設けられている開孔と、複数の導体で形成されたチョーク溝とを備えている。チョーク溝は、第１の共振周波数を有する第１の共振空間と、第１の共振周波数と異なる第２の共振周波数を有する第２の共振空間とを備えている。
　チョーク溝は、開孔を挟んで加熱室側および反加熱室側の両方に屈曲していてもよい。
　扉全周の４辺に設けられた電波遮蔽部のうち、少なくとも１辺に設けられた電波遮蔽部の合成共振特性は、他の辺に設けられた電波遮蔽部の合成共振特性と異なっていてもよい。
　扉の下辺に設けられた電波遮蔽部の合成共振特性は、他の３辺に設けられた電波遮蔽部の合成共振特性と異なっていてもよい。
　扉の１辺に設けられた電波遮蔽部において、合成共振特性が互いに異なる複数の領域を備えていてもよい。
　扉の角部に設けられている電波遮蔽部の合成共振特性は、直線部に設けられている電波遮蔽部の合成共振特性と異なっていてもよい。
　電波遮蔽部を形成する導体の少なくとも１辺の長さを変えることで、電波遮蔽部の合成共振特性を変えてもよい。
　以下、本開示に係る高周波加熱装置の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態の高周波加熱装置においては電子レンジについて説明するが、電子レンジは例示である。本開示の高周波加熱装置は電子レンジに限定されるものではなく、誘電加熱を利用した加熱装置、生ゴミ処理機、あるいは半導体製造装置などの高周波加熱装置を含んでもよい。
　また、本開示は、以下の実施の形態の具体的な構成に限定されるものではなく、同様の技術的思想に基づく構成が本開示に含まれる。
　（実施の形態１）
　図１～図９は、本開示の実施の形態１における高周波加熱装置を説明するための図である。図１は、本開示の実施の形態１における扉５を開けた状態での高周波加熱装置の斜視図である。図２は、本開示の実施の形態１における扉５を閉めた状態の高周波加熱装置１の縦断面図である。図３Ａ～図３Ｃは、本開示の実施の形態１における高周波加熱装置の電波遮蔽部３０を示す部分断面図である。図４は、本開示の実施の形態１における高周波加熱装置の電波遮蔽部３０の部分断面斜視図である。図５および図６は、本開示の実施の形態１における高周波加熱装置の電波遮蔽部３０部分断面斜視図である。図７は、本開示の実施の形態１における高周波加熱装置の電波漏洩特性図である。図８は、本開示の実施の形態１における高周波加熱装置の他の電波遮蔽部３０の部分断面図である。図９は、本開示の実施の形態１における高周波加熱装置のさらに他の電波遮蔽部３０の部分断面図である。
　以後の説明では、加熱室３の開口部４が形成された側を高周波加熱装置１の前方側とし、加熱室３の奥側を高周波加熱装置１の後方側（奥側）とそれぞれ定義する。また、高周波加熱装置１を前方から見た高周波加熱装置１の右側を単に右側と称し、高周波加熱装置１を前方から見た高周波加熱装置１の左側を単に左側と称する。
　以降、図１～図９を適宜参照しつつ説明する。
　図１に示されるように、代表的な高周波加熱装置である電子レンジ１は、箱形の外箱２の内部に加熱室３を備えている。加熱室３には、代表的な被加熱物である食品が収納される。加熱室３の前面には開口部４が設けられている。外箱２の前面には開口部４を開閉する扉５が開閉自在に取り付けられている。
　扉５が閉じられた際に扉５と対向し、かつ、開口部４と外箱２との間の位置には開口部周縁部６（以下、前板６ともいう）が配設されている。
　図２に示されるように、加熱室３の外周には、外箱２との間に空間部が形成されている。加熱室３下方の空間部１０には、高周波発生部１１等の高周波供給用の部品が収容されている。食品の加熱手段の一つである高周波発生部１１は、マグネトロン１２、導波管１３、回転アンテナ１４等を有している。マグネトロン１２より発生した高周波は、導波管１３内を伝送されて加熱室３内に放射される。回転駆動される電波撹拌用の回転アンテナ１４は、加熱室３に放射される高周波を加熱室３全体に拡散させる。これによって、高周波の定在波が固定されるのを防いで、食品の加熱ムラを抑える。マグネトロン１２近傍には、主に高周波加熱時のマグネトロン１２を冷却するためのファン１５が配設されている。ファン１５はマグネトロン１２に冷却風を送る。
　加熱室３上方の空間部１６には、食品の加熱手段の一つである上部ヒータ１７が配設されている。加熱室３奥の裏側の空間部１８には、食品の加熱手段の一つである奥部ヒータ１９が配設されている。
　なお、扉５の開閉の方向を上下方向としたが、扉５の開閉形態をこれに限定するものではない。左右いずれかに扉５開閉の支点を配置して横開きの扉５としてもよいし、引出式の扉５としてもよい。
　次に、扉５の前板６に対向する位置に配設された、電波遮蔽部３０の構成について、図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃに基づいて説明する。図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃは、扉５を閉めた状態での電子レンジ１の前方左側部の部分横断面図を示す。
　図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃにおいて、電波遮蔽部３０は、前板６と対向する面に形成されている開孔３１と、開孔３１に対して加熱室３側とその反対側の両方に屈曲するチョーク溝３２とを備えている。チョーク溝３２は、電気伝導体である凹状板金３３（導体）と電気伝導体である凸状板金３４（導体）とが接合されて形成されている。凸状板金３４には、両板金の接合部３５近傍に加熱室３内部に突出する凸部３６が配設されている。ここで、接合部３５近傍とは、一例として、接合部３５から３０ｍｍ以内の範囲を意味する。そして、凸部３６が接合部３５から２０ｍｍ以内の範囲に配設されていることがより好ましい。
　扉５を閉めた状態において、凸部３６は、加熱室３の内壁面７との間に隙間３７を形成するように配置されている。チョーク溝３２はその実効深さが、加熱室３に放射される高周波の波長の約１／４の寸法に設定されている。
　そして、加熱室３内から扉５の外へ漏洩する高周波の電界方向は、凸部３６と加熱室３の内壁面７との隙間３７、および、前板６と接合部３５との隙間３８を高周波が伝送することで整えられる。高周波は開孔３１よりチョーク溝３２に入る。チョーク溝３２で反射して開孔３１に戻る高周波は、チョーク溝３２の開孔３１で位相が反転する。そのため、インピーダンスが無限大となり、高周波の漏洩が抑えられる。例えば、電子レンジ１で使用している高周波の発振周波数が２４５０ＭＨｚの場合、波長は約１２３ｍｍであるのでチョーク溝３２の実効深さは約３１ｍｍとなる。
　本実施の形態では、チョーク溝３２は開孔３１を挟んで加熱室３側とその反対側との両方に屈曲しているので、チョーク溝３２の深さが複数存在する。これにより、周波数特性における電波遮蔽性能の有効帯域を広げることができる。
　また、凹状板金３３の端部４０に至る面と、凸状板金３４のチョーク溝３２内の端部４１に至る面とを所定の間隔で対向させることにより、高周波の両面間での電界方向が整えられる。これにより、チョーク溝３２内への高周波伝搬が円滑に行なわれる。したがって、電波漏洩抑制が実現できる。
　また、凸部３６と加熱室３の内壁面７との隙間３７を高周波が伝送して減衰するので、前板６と接合部３５との隙間３８の伝播長を短くできる。しかも、チョーク溝３２が加熱室３側に屈曲していることで、その分、前板６に対して電波遮蔽部３０が対向する面積を減らすことができる。これにより、加熱室３の内壁面７と外箱２との間の壁厚を大幅に小さくすることができる。
　加熱室３内から前板６と扉５の隙間３８に入った高周波は隙間３８を伝播することで位相が変化し、波長λが１／４進んだ地点で位相が反転する。
　よって、前板６と扉５の隙間３８の加熱室３側の入口とチョーク溝３２の入口部の開孔３１との距離が、波長λの１／４に近いほど隙間３８の加熱室３側の入口５０のインピーダンスが短絡に近くなる。これにより、前板６と扉５の隙間３８に入ってくる高周波を低減することが可能となる。したがって、チョーク溝３２のみに電波遮蔽性能を依存しなくても済み、電波漏洩を低減することができる。
　凹状板金３３と前板６との間には、樹脂製のチョークカバー４２が設けられている。チョーク構成は、樹脂製のチョークカバー４２で覆われており、チョーク構成の内部に水分、ゴミ、塵等が侵入することが抑制される。チョーク構成内部に水分などが侵入すると、チョーク構成内部と侵入物の誘電率の違いにより電波遮蔽特性が変化する。したがって、電波遮蔽性能の信頼性を高めるためにもチョークカバー４２は必要である。また、チョークカバー４２は、異物の侵入による放電現象を防止するとともに、美観を向上させている。
　また、チョーク構成は導体板で構成されていることが多いため、チョークカバー４２は、チョーク溝３２内およびスリット内に使用者の手や指が入り怪我をすることを抑制する。
　チョークカバー４２はチョーク構成の形状に対応しており、扉５と前板６の隙間を塞ぐような形状とするとよい。なお、チョークカバー４２は、チョーク構成の電波遮蔽性能に与える影響が小さくなるように、高周波を吸収する誘電損失係数が少ない素材で構成するとよい。例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂でチョークカバーを構成するとよい。
　凸部３６の加熱室３側には内面ガラス４５が配置され、凸状板金３４の中央に設けるパンチング穴（図示せず）から、熱気、異物、蒸気などが侵入することを抑制する。
　また、樹脂製のチョークカバー４２などの誘電体を凹状板金３３と前板６との間に設置することで、誘電体で高周波を損失させることにより、電波漏洩を減少させることができる。さらに、誘電体内では空気中と比較して高周波の波長が圧縮されるため、同じ距離を伝播した場合でも誘電体内の方が位相変化は大きくなる。よって、前板６と電波遮蔽部３０との対向面積を減らすことができるので、加熱室３の内壁面７と外箱２との間の壁厚寸法を小さくすることができる。
　さらに、誘電体内での波長圧縮について詳細を述べる。
　高周波が空気中または真空中を伝播する電送速度は光速に等しい。高周波が誘電体中を通過する場合の電送速度は光速より遅くなり、波長は自由空間波長λοより短くなる。
　ここで、光速をＶｃ（３×１０１１ｍｍ／ｓ）、誘電体の比誘電率をεｒとすると、誘電体中での電波の伝送速度Ｖｄおよび波長λｄは、以下に示す（数１）および（数２）から算出可能である。
　誘電体の比誘電率εｒと比透磁率μｒは、それぞれ真空中の誘電率εοと透磁率μοとの比である。透磁率μは誘電体の場合は透磁率μοと同じ値なので比透磁率μｒは「１」となり、以下に示す（数２）では省略されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　すなわち、電波の波長λは誘電体中では圧縮され、電波から見ると誘電体中では空間が広がったようなイメージとなる。従って、一つの伝播する波の一部が誘電体中を通過し残りの波が空間を伝播した場合、これらの合成波は誘電体側に曲がり屈折して伝播することになる。
　よって、チョーク溝３２の入口部の開孔３１およびスリット４３内にチョークカバー４２（誘電体から構成される）を設置した場合、チョークカバー４２内では高周波の波長が圧縮されるため、チョーク溝３２の入口部の開孔３１およびスリット４３は、高周波から見ると実際の寸法より大きく見える。
　このため、チョークカバー４２を設置することで、チョーク溝３２の入口部の開孔３１およびスリット４３を小さくすることが可能となり、さらにチョーク構成の強度を向上させることができる。
　凹状板金３３は板金が５回同一方向に折り曲げ加工されて形成されている。凸状板金３４はＬ字絞り部３９と凸部３６とを絞りによって成型されている。凹状板金３３と凸状板金３４とを接合部３５にてプロジェクション溶接により接合している。
　接合部３５は、凸部３６の加熱室３中心側、かつ、凸部３６近傍に配置されることによって強度が向上している。凸部３６を箱形に成型することで、平板と比較すると凸状板金３４の強度を飛躍的に高めることができる。したがって、接合部３５に溶接による歪応力が発生しても、凸状板金３４の反りや波打ちなどの変形を大幅に抑制できる。これにより、組立バラツキを抑え、美観を向上することができる。
　次に、複数の共振空間を有するチョーク構成について検討する。
　図３Ａに示されるように、チョーク溝３２は、開孔３１から前方側に伸びた溝が加熱室３側および反加熱室３側の両側に屈曲するように設けられている。これにより、チョーク溝３２に、第１の共振空間８０および第２の共振空間８１が形成されている。なお、第１の共振空間８０および第２の共振空間８１は、開孔３１から前方側に延びる共有空間８２を共有している。第１の共振空間８０および第２の共振空間８１は、図４に示されるように、スリット４３を挟んで周期的に形成されている。
　チョーク溝３２の構成は、次のように表現することができる。図３Ｂに示されるように、チョーク溝３２は、開孔３１から前方側に向かって延びる第１の空間９７と、第１の空間９７と交差するように第１の空間９７と垂直（略垂直を含む）な方向に延びる第２の空間９８と、第２の空間９８と交差するように第１の空間９７と平行（略平行を含む）な方向に延びる第３の空間９９と、が合わさって構成されている。なお、本発明者らの検討によると、第３の空間９９が存在することで、開孔３１から入ってくる高周波の進路を第１の共振空間８０側および第２の共振空間８１側に分離し易くできる。
　次に、図１０を用いてチョーク溝３２の共振特性について説明する。第１の共振空間８０および第２の共振空間８１は、互いに異なる共振周波数ｆＡ，ｆＢをそれぞれ有するように設定されている。したがって、チョーク溝３２の共振特性は、第１の共振空間８０における共振特性と第２の共振空間８１における共振特性とを重ね合わせたもの（合成共振特性と称す）となる。その結果、電波遮蔽周波数帯域の広帯域化が可能となり、電波遮蔽部３０の電波遮蔽性能を高めることができる。
　共振周波数を設定する方法としては、チョーク溝３２の実効深さを変えることや、チョーク溝３２の一部に誘電体を挿入することなどが挙げられる。
　また、複数の共振空間を有することで、扉５と前板６との隙間３８の加熱室３側の入口とチョーク溝３２の入口部の開孔３１との距離を各共振空間で変えることが可能となる。よって、複数の発振周波数に対して、扉５と前板６の隙間３８の加熱室３側の入口とチョーク溝３２の入口部の開孔３１との距離を波長λの１／４とすることができ、電波遮蔽帯域の広帯域化が可能となる。
　ＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｍｅｄｉｃａｌ）バンドにより、電子レンジの発振周波数は２．４ＧＨｚ～２．５ＧＨｚの範囲に制限されている。一般的に、電子レンジ１の高周波発生装置部としては、マグネトロン１２が使用されることが多く、マグネトロン１２は２．４ＧＨｚ～２．５ＧＨｚ内の様々な周波数の高周波を発振する。
　よって、チョーク構成の電波遮蔽性能において、十分な性能を確保できる電波遮蔽周波数帯域が狭い場合、マグネトロン１２が発振する高周波のうち十分に電波遮蔽できない帯域が生じてしまう。また、被加熱物の物性値、被加熱物の置き位置、加熱室３内の形状などによって、マグネトロン１２が発振する高周波の発振周波数の分布は異なってくる。上述の通り、本実施形態における電波遮蔽部３０は複数の共振空間８０，８１を備えることによって電波遮蔽周波数帯域の広帯域化が行なわれており、良好な電波遮蔽性能を実現している。
　次に、複数の共振空間を有することで、共振空間全体の体積が大きくなる場合を検討する。
　ある一定量の高周波がチョーク溝３２で共振している場合、チョーク溝３２の共振空間の体積に対して、共振空間内の電界強度は反比例する。よって、共振空間全体の体積を大きくすることで電界強度を弱めてスパークの発生を抑えることが可能となり、安全性を高めることができる。
　なお、共振空間内に誘電体が挿入された場合においても、高周波は空気中と比較して誘電体内では波長が圧縮されるため、見た目上は共振空間の体積が増大したこととなる。
　なお、本実施の形態では、共振空間が２つの場合についてのみ述べたが、３つ以上の場合についても同様の効果を得ること可能である。
　なお、チョーク溝３２は、チョーク溝３２に対して直交する方向から入射してきた高周波の位相を反転させて漏洩を抑制する効果を有している。しかし、チョーク溝３２に対して斜め方向から入射する高周波には、チョーク溝３２の電波遮蔽効果は比較的低い。
　これは、通常は直交する方向から入射してくる高周波に対してチョーク溝３２の実効深さを波長λの１／４に設定するため、斜め方向に入射する高周波においては、伝播する長さが波長λの１／４からずれてしまうからである。一般的にはチョーク溝３２に、長手方向に周期的にスリット４３を施すことにより、チョーク溝３２に対して斜め方向から入射する高周波を、直角方向の入射に整えることが可能となる。
　これは、高周波は対向する導体間に電界を生じながら伝播するため、チョーク溝３２にスリット４３がある場合、スリット４３では電界が生じないので、斜め方向から入射した高周波の入射角度はスリット４３でチョーク溝３２に対して直角方向へ変化する。
　よって、凹状板金３３の端部４０と凸状板金３４の端部４１にはそれぞれ図４に示すように一定間隔のスリット４３が設けられ、周期構造体が形成されている。これにより、高周波のチョーク溝３２に沿った伝搬が抑制され、電波漏洩が一層抑制される。
　但し、チョーク溝３２に設けられた周期的なスリット４３の長さおよび形状によっては、スリット４３から高周波が漏洩して電波遮蔽性能が低下することがある。また、チョーク溝３２に設けられた周期的なスリット４３の長さ、幅および形状によっては、高周波が漏洩して電波遮蔽性能が低下することがある。なお、従来のチョーク構成において、スリット４３の幅は３ｍｍ以上に設定されている場合がほとんどである。
　また、スリット４３の間隔は必ずしも等間隔である必要はない。なぜならば、チョーク溝３２に入射する高周波の入射角度は、扉５周辺部の加熱室３内の定在波分布によって変動するため、電波遮蔽性能を最も高めるスリット４３の間隔は場所によって異なるからである。よって、加熱室３内の定在波分布に影響を及ぼす回転アンテナ１４、導波管１３、および加熱室３内の形状の少なくとも一つが変更された場合は、スリット４３の間隔の修正が必要となる。
　図５および図６に示すように、チョーク溝３２を形成する導体の対向面のどちらにもスリット４３を設けることで、チョーク溝３２の幅を大きくすることなく導体間の距離を長くすることができる。これにより、導体間に生じる電界の発生を抑制することができる。以上より、スリット４３によって長手方向に伝播する高周波を遮断する効果が高まり、電波遮蔽部３０の電波遮蔽性能を向上することが可能となる。なお、図４に示されるように、一つの概略筒状の導体部３２Ａと一つのスリット４３をあわせて、チョーク溝３２の一周期Ｓと称する。
　次に、凸部３６の高さと高周波電波遮蔽性能との関係について、図７を用いて説明する。図７は、横軸が凸部３６の高さ、縦軸が電波漏洩を表し、扉５の隙間毎の電波漏洩特性を示している。
　電波漏洩とは、電子レンジ１のマグネトロン１２が動作している時のドアと電子レンジ本体との隙間から５ｃｍ離れた箇所の漏洩電波の電力密度である。電気用品安全法技術基準では、扉５を閉めている状態で最大出力動作時に１ｍＷ／ｃｍ２以下、マグネトロン１２の発振停止装置が作動する直前の最大の位置まで扉５を開いた状態で５ｍＷ／ｃｍ２以下にすることが規定されている。
　図７の扉５の隙間１ｍｍでの特性は扉５を閉めた状態での電波漏洩性能を意味し、この時の規定値１ｍＷ／ｃｍ２以下は凸部３６の高さに関係なく、規定値をクリアしている。ただし、凸部３６の高さが低いと規定値からの余裕度が少ないため、余裕を考慮すると、凸部３６の高さは２ｍｍ以上にすることが望ましい。
　扉５の隙間３ｍｍでの特性はマグネトロン１２が動作する最大位置まで、扉５を開いた状態を意味し、この時の規定値５ｍＷ／ｃｍ２以下をクリアする凸部３６の高さは２ｍｍ以上となる。この場合、余裕を考慮すると、好ましい凸部３６の高さは５ｍｍ以上となる。
　以上のように、最低限規定をクリアする条件は、凸部３６高さを２ｍｍ以上とすることが望ましい。余裕をみるのであれば、凸部３６高さを５ｍｍ以上にすることが望ましい。
　一方、凸部３６の高さは、高いほど電波漏洩量は少なくなるが、１０ｍｍを超えると扉５を閉めた時に、加熱室３内に収納する被加熱物や容器と干渉する可能性が高まる。また、扉５の開閉時に、凸部３６が加熱室３の内壁面７と干渉する可能性が高まる。
　さらに、扉５を開けた場合に段差が目立つので、美観が損なわれる。したがって、凸部３６の高さは１０ｍｍ以下にするのが望ましい。
　以上のことから、凸部３６高さを２ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることによって、規定値をクリアする高周波電波遮蔽性能が得られる。また、凸部３６が加熱室３内部に収納される被加熱物および加熱室３の内壁面と干渉することがない。さらには、美観が損なわれない。
　また、近年、高周波機器の応用で携帯電話の通信機が飛躍的に広まり、これらの機器への電波ノイズによる電波障害を軽減することが、社会的にも課題となってきている。これにより、電子レンジの電波遮蔽性能の向上は、重要な技術である。
　また、日本国内およびＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）標準規格において、加熱室３の中央に置かれた水負荷に対する高周波加熱時の省エネ性能が評価されている。
　よって、加熱室３外部に漏洩する高周波を減少させ、加熱室３内の被加熱物を加熱する高周波量を増加させることは、省エネ性能を向上させることに繋がる。これにより、電子レンジの電波遮蔽性能の向上は重要な技術である。
　なお、本実施の形態では、凹状板金３３と凸状板金３４との２枚の板金を、接合部３５で接合する構成としたが、構成する板金の枚数や形状、接合方法などを限定するものではない。例えば、図８に示すように、凸状板金３４を板金Ａ５１と板金Ｂ５２の２枚で構成し、接合部Ａ５３と接合部Ｂ５４の２か所で板金Ａ５１と板金Ｂ５２とを接合するようにしてもよい。
　この場合、凹状板金３３の接合部Ｂ５４側の形状がチョーク溝３２に対して開く構成となるので、折り曲げ加工や接合の加工が容易になる。また、凸部３６に対して外側の接合部Ａ５３と内側の接合部Ｂ５４の２か所で板金Ａ５１と板金Ｂ５２とが固定されるので、強固な構造体が形成される。これにより、扉５全体の強度を向上することができる。
　また、本実施の形態では、チョーク溝３２が加熱室３側とその反対側の両方に屈曲する構成としたが、本開示はこれに限定するものではない。例えば、凹状板金３３が４回折り曲げられて、端部４０側に袋小路空間を形成しない構成としてもよい。また、この端部４０の折り曲げ方向を反対方向に曲げてもよいし、端部４０の折り曲げを無くしてもよい。この構成では、凹状板金３３の形状が簡素化されるので、生産性で低コスト化できる。また、前板６の幅を小さくすることができる。
　以下に、本実施の形態における具体的な構成および作用、効果を説明する。
　図１、図２、図３Ａ～図３Ｃおよび図４に示すように、本実施の形態の高周波加熱装置である電子レンジ１は、開口部４を有する加熱室３と、加熱室３に高周波を供給する高周波発生部１１と、開口部４を開閉し、開口部周縁部６に対向する位置に電波遮蔽部３０を有する扉５とを備えている。電波遮蔽部３０は、前板６と対向する面に開孔３１と、導体により形成された複数の袋小路形状空間８を有するチョーク溝３２が設けられている。開孔３１を挟んだ両導体に少なくとも１つずつスリット４３が設けられている。
　これにより、チョーク溝３２を形成する導体の対向面どちらか一方にスリット４３を設ける構成と比較して、チョーク溝３２を形成する導体の対向面どちらにもスリット４３設ける方が、チョーク溝３２の長手方向のインピーダンス変化をより大きくすることができる。これにより、チョーク構成の電波遮蔽性能をさらに高めることが可能となる。
　以下、本実施形態に係る高周波加熱装置１の実施例について説明する。
　＜実施例１＞
　本実施例においては、扉全周の４辺（上辺、下辺、左辺、右辺）に設けられた電波遮蔽部のうち、少なくとも１辺に設けられた電波遮蔽部の第１の合成共振特性は、他の辺に設けられた電波遮蔽部の第２の合成共振特性と異なる構成としている。ここで、「異なる」とは、第１および第２の合成共振特性が完全に一致しないことを意味する。すなわち、第１および第２の合成共振特性の一部が一致する場合でも、全体が完全に一致しなければ両者は異なることになる。
　より具体的には、図１１Ａに示されるように扉５の下辺２０２に設けられた電波遮蔽部３０Ａの合成共振特性は、他の３辺（上辺２０１、左辺２０３、右辺２０４）に設けられた電波遮蔽部３０Ｂの合成共振特性と異なる。なお、電波遮蔽部３０Ａは共振周波数が互いに異なる２つの共振空間８０Ａ，８１Ａを備えている。また、電波遮蔽部３０Ｂも、共振周波数が互いに異なる２つの共振空間８０Ｂ，８１Ｂを備えている。
　＜実施例２＞
　本実施例においては、扉の１辺に設けられた電波遮蔽部において、合成共振特性が互いに異なる複数の領域を備えている。
　具体的には、図１１Ｂに示されるように、扉５の上辺２０１において、第１の領域Ａの合成共振特性と第２の領域Ｂの合成共振特性とは互いに異なる。なお、電波遮蔽部３０Ｃは共振周波数が互いに異なる２つの共振空間８０Ｃ，８１Ｃを備えている。また、電波遮蔽部３０Ｄも、共振周波数が互いに異なる２つの共振空間８０Ｄ，８１Ｄを備えている。
　＜実施例３＞
　本実施例においては、図１１Ｃに示されるように扉５の角部２０５に設けられている電波遮蔽部３０Ｅの合成共振特性は、扉５の直線部２０６に設けられている電波遮蔽部３０Ｆの合成共振特性と異なる。なお、電波遮蔽部３０Ｅは共振周波数が互いに異なる２つの共振空間８０Ｅ，８１Ｅを備えている。また、電波遮蔽部３０Ｆも、共振周波数が互いに異なる２つの共振空間８０Ｆ，８１Ｆを備えている。
　＜実施例４＞
　本実施例においては、一周期Ｓ内（図４参照）において、共振特性が互いに異なる領域を有する。
　上述した実施例のような構成とすることで、幅広い周波数帯の高周波に対して高い減衰量を有する電波遮蔽部３０を備えた高周波加熱装置を実現することができる。なお、電波遮蔽部３０における共振周波数を変更する方法としては、チョーク溝３２の実効深さを変更したり、チョーク溝３２の一部に誘電体を挿入したり、電波遮蔽部３０を構成する導体の１辺の長さを変更することなどが挙げられる。
　（実施の形態２）
　図１２および図１３は、本開示の実施の形態２における高周波加熱装置の説明図である。以下に、本実施の形態における具体的な構成および作用、効果を説明する。
　図１２は、本開示の実施の形態２における高周波加熱装置の電波遮蔽部を示す部分断面図である。図１３は、本開示の実施の形態２における高周波加熱装置の電波遮蔽部の部分断面斜視図である。
　なお、本実施の形態において、前述の実施の形態１と同様の構成や機能については、同じ符号を使い詳細な説明を省略する。また、本実施の形態における、高周波加熱装置全体の構成は、図１～図１１に示した電子レンジ１の構成と同様である。
　以下に、本実施の形態における具体的な構成および作用、効果を説明する。
　図１２および図１３に示すように、本実施の形態の高周波加熱装置である電子レンジ１は、開孔３１を挟んだ両導体に設けられたスリット４３が、高周波の漏洩方向９に対して対向している構成としている。そして、周期方向にスリット４３の配置にズレが生じない構成としている。
　これにより、スリット４３が対向している箇所において、チョーク溝３２を形成する導体間の距離を大きくすることおよび導体間の対向面積を減少させることにより、チョーク溝３２の長手方向のインピーダンス変化を顕著に大きくすることができる。その結果、チョーク構成の電波遮蔽性能をさらに高めることが可能となる。
　また、本実施の形態では、凸状板金３４が扉５の一面を構成していて、扉５を閉じた状態において凸状板金３４が加熱室３の内壁面７の一部を形成するが、これに限られない。凹状板金３３で扉５の一面（加熱室３の内壁面７）を構成してもよい。そして、凸状板金３４を接合部３５で凹状板金３３に接合してチョーク溝３２を形成する。
　また、図１３では全てのスリット４３の配置がそれぞれ周期方向にズレを生じていない構成を示しているが、少なくとも１組のスリット４３の配置が周期方向にズレを生じていなければ本開示に含まれる。
　（実施の形態３）
　図１４～図１８は、本開示の実施の形態３における高周波加熱装置の説明図である。図１４は、本開示の実施の形態３における高周波加熱装置の電波遮蔽部を示す部分断面図である。図１５は、本開示の実施の形態３における高周波加熱装置の電波遮蔽部の部分断面斜視図である。図１６は、本開示の実施の形態３における高周波加熱装置の電波遮蔽部に伝搬する高周波の伝搬経路を説明するための概念図である。図１７は、本開示の実施の形態３における高周波加熱装置の電波遮蔽部を示す部分断面図である。図１８は、本開示の実施の形態３における凸部と加熱室内面との相対形状を示す概念図である。
　なお、本実施の形態において、前述の実施の形態１および実施の形態２と同様の構成や機能については、同じ符号を使い詳細な説明を省略する。また、本実施の形態における、高周波加熱装置全体の構成は、図１～図１３に示した電子レンジ１の構成と同様である。
　凸部９１の構成について述べる。図１４～図１８に示されるように、本実施の形態の電波遮蔽部９０は、凸部９１の加熱室３の内壁面７との凸部対向面９２を加熱室３側に傾斜させている。加熱室３の内壁面７と凸部対向面９２との隙間９３をクサビ状に形成することで、下記の効果を有する。
　クサビ状の隙間９３に侵入してくる高周波は、図１６の矢印に示すように侵入角度θが所定角度より大きい場合、加熱室３の内壁面７と凸部対向面９２とで反射を繰り返す間に角度が偏向され、再び加熱室３に戻される。したがって、高周波が加熱室３の内壁面７と凸部対向面９２との隙間９３を伝搬してチョーク溝３２に到達する割合を減少させることができるので、高周波の漏洩を更に減少させることができる。
　また、扉５を回動して開閉するための軸心を扉５内に配置すると、扉５開閉時における回動先端側（前開き扉であれば上辺）に位置する凸部９１先端の軌跡は、接合部３５に近接するように描くことになる。組立バラツキ等による凸部９１と加熱室３の内壁面７の干渉を避けるため、通常は加熱室３の内壁面７と凸部対向面９２との隙間９３を大きくすることになる。本実施の形態では凸部対向面９２を加熱室３側に傾斜させているので、隙間９３の容積を拡大することなく、凸部９１と加熱室３の内壁面７との干渉を避けることができる。
　さらに、図１７および図１８に示されるように、本実施の形態の電波遮蔽部９０では、傾斜させた凸部対向面９２に対向する加熱室３の内壁面７の端面９４を、凸部対向面９２と一定（略一定を含む）の隙間９５となるよう傾斜させてもよい。これにより、下記の効果を有する。
　図１８に示されるように、寸法や取付けのバラツキにより前板６の面に平行方向に凸部９１と加熱室３の内壁面７との相対位置が変化しても、それぞれが干渉しないように所定の間隔Ｘが設けられている。凸部対向面９２および端面９４が平行（略平行を含む）に傾斜しているので、凸部対向面９２と一定の隙間９５の幅Ｈは、傾斜角度θに応じて間隔Ｘよりも小さくなる。このように隙間９５の幅Ｈを狭くできるので、伝搬する高周波の減衰性を向上することができる。
　チョーク構成におけるスリット４３の効果は実施の形態１で述べた通りである。ここでは、チョーク構成を構成する開孔３１を挟んだ両導体において、少なくとも１箇所は導体が対向しないようにスリット４３を設けることの利点について述べる。
　高周波は対向する導体間に電界を生じながら伝播するため、チョーク溝３２にスリット４３がある場合、スリット４３部では電界が生じないので周期方向の伝播を抑制することができる。但し、一部でも導体が対向している場合や、周期方向の伝播経路の近辺に他の導体があり電界を生じる場合は、スリット４３の効果は低減する。
　周期方向に伝播する高周波量は、導体間の対向面積に比例していると考えられるので、導体が全く対向しないようにスリット４３を設けることで、周期方向へ伝播する高周波を効果的に低減することが可能となる。
　以下に、具体的な構成および作用、効果を説明する。
　図１５に示されるように、本実施の形態の高周波加熱装置である電子レンジは、電波遮蔽部９０において、開孔３１を挟んだ両導体に少なくとも１箇所は導体が対向しないようにスリット４３が設けられている。
　これにより、導体が対向していない箇所で周期方向の高周波の伝播を打切ることができ、チョーク構成の電波遮蔽性能を高めることが可能となる。
　なお、本実施形態は、チョーク構成を形成する導体のある１辺において、導体が全く対向していない箇所がある点で実施の形態２と異なる。ある１辺において少しでも導体が対向している箇所がある点については実施の形態２と同じ内容である。
　また、本実施の形態では、凸状板金３４は扉５の一面を構成しており、扉５を閉じた状態において凸状板金３４が加熱室３の内壁面の一部を構成しているが、これに限られない。凹状板金３３が扉５の一面を構成し、凹状板金３３が加熱室３の内壁面７を構成してもよい。そして、凸状板金３４を凹状板金３３に接合部３５で接合してチョーク溝３２を形成するようにしてもよい。
　また、図１５では開孔３１を挟んだ両導体において、全てのスリット４３を導体が対向しないように構成しているが、少なくとも１箇所で導体が全く対向していない箇所があれば、本開示に含まれる。
　また、電波遮蔽部９０を形成する導体３３，３４の少なくとも１辺の長さを変えることにより、電波遮蔽部９０の共振周波数を変えてもよい。
　なお、図３Ｃに示されるように、本開示の高周波加熱装置である電子レンジは、前記開口部周縁部６と対向する面に段差９５が設けられている。これにより、チョーク溝３２内への異物の侵入が阻止され、異物の影響による電波遮蔽性能の低下および高周波の放電現象の抑制が実現される。なお、チョーク溝３２に指などが入り怪我をすることの抑制のために、樹脂製のチョークカバー４２をチョーク溝３２上に設けた場合、開口部周縁部６と対向する面に段差９５が生じなくなる。よって、美観が向上し、清掃性が向上し、さらにチョークカバー４２とチョーク溝３２の隙間からの水分の浸入を抑制するパッキン形状を簡素な構成にすることができる。
　以上のように、本開示の高周波加熱装置は、高周波加熱の単機能の電子レンジだけでなく、例えば、オーブン機能やグリル機能を備えた電子レンジや、スチーム機能を備えた電子レンジにも利用でき、家庭用、業務用を問わず広く利用することができる。
　１　電子レンジ（高周波加熱装置）
　２　外箱
　３　加熱室
　４　開口部
　５　扉
　６　前板（開口部周縁部）
　７　内壁面
　８　袋小路形状空間
　９　高周波の漏洩方向
　１１　高周波発生部
　３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ，９０　電波遮蔽部
　３１　開孔
　３２　チョーク溝
　３３　凹状板金（導体）
　３４　凸状板金（導体）
　３５　接合部
　３６，９１　凸部
　４２　チョークカバー
　４３　スリット
　５３　接合部Ａ
　５４　接合部Ｂ
　８０　第１の共振空間
　８１　第２の共振空間
　８２　共有空間
　９７　第１の空間
　９８　第２の空間
　９９　第３の空間

Claims (7)

  1. 　開口部を有する加熱室と、
    　前記開口部の周縁に設けられた開口部周縁部と、
    　前記加熱室に高周波を供給する高周波発生装置と、
    　前記開口部を開閉自在に覆い、前記開口部周縁部に対向する位置に電波遮蔽部を有する扉と、を備え、
    　前記電波遮蔽部は、前記開口部周縁部と対向して設けられている開孔と、複数の導体で形成されたチョーク溝とを備え、
    　前記チョーク溝は、第１の共振周波数を有する第１の共振空間と、前記第１の共振周波数と異なる第２の共振周波数を有する第２の共振空間とを備えている高周波加熱装置。
  2. 　前記チョーク溝は、前記開孔を挟んで前記加熱室側および前記反加熱室側の両側に屈曲している請求項１に記載の高周波加熱装置。
  3. 　前記扉全周の４辺に設けられた前記電波遮蔽部のうち、少なくとも１辺に設けられた前記電波遮蔽部の合成共振特性は、他の辺に設けられた前記電波遮蔽部の合成共振特性と異なる請求項１に記載の高周波加熱装置。
  4. 　前記扉の下辺に設けられた前記電波遮蔽部の前記合成共振特性は、他の３辺に設けられた前記電波遮蔽部の前記合成共振特性と異なる請求項３に記載の高周波加熱装置。
  5. 　前記扉の１辺に設けられた前記電波遮蔽部において、合成共振特性が互いに異なる複数の領域を備えている請求項１に記載の高周波加熱装置。
  6. 　前記扉の角部に設けられている前記電波遮蔽部の合成共振特性は、前記扉の直線部に設けられている前記電波遮蔽部の合成共振特性と異なる請求項１に記載の高周波加熱装置。
  7. 　前記電波遮蔽部を形成する前記導体の１辺の長さを変えることで、前記電波遮蔽部の共振周波数を変える請求項１に記載の高周波加熱装置。
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