JPS6345791A - 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−
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ことは記載されていな
い。したがって空胴共振器１２内には進行方向が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の立上り面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′ｌ１
ｋＣ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ｍＱｐｓと、入口寸法Ｇとの比ＣＭ７Ｇが大き
いほど等価容量Ｃが大きくなる。第７図の空胴共振器１
２ではＱＭ／Ｇ＝１．０で、後述する本発明のＱＭ／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６
１−７９５号公報の明細書の図面の各部首法を同一比率
で示したものであり、また、構成要素の名称および番号
は本実施例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、この空胴共振器の壁面の一部を多数のコ字状
導体片で形成し、又空胴共振器に漏洩電波を導き入れる
入口を設け、かっこの入口と空胴断面の面積中心の距離
ＡＭと、入口寸法Ｇとの比ＱＭ／Ｇを１．５以上とし、
入口に複数の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調整素子を設けると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１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。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の内面に固若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２
３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（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
のドア外力へ−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
周縁端部２ｏに引っ掛かるようになっている。

また、第５図ので示すように、入口２５をふさぐ誘電体
カバー１３の裏面から空欄共振器１２の内部に向かって
複数の容量調整素子２６，２７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Ｑ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２は３０．６ｍｍ
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、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との間に電気力
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０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、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（η式％式％ 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 ΩＭ：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 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ｆ０は（３）式で表せる。

（２）式より入口２５の間隙Ｇを小さくするほど、ある
いはＱＭ／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ｆ０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）式かられがる０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を大きくし、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５００ｗ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２ｎｍ、張出面１１と封口面７との段差を３ｍ
、コ字状導体片の幅りを１５ｍｍとし、水２７５　ｍ　
Ｑを加熱してドア５の周囲から５ａ＋＋の距離で電波漏
洩量を測定してみた。その結果、Ｇ＝５ｍｎ＋のときＡ
Ｂ＝１５．４Ｘ１５．９１ａ、ＱＭ／Ｇ＝２．１で、電
波漏洩量がＯ，１ｍｗ／ｄ以下となり、Ｇ＝８ｍ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＝２０．４Ｘｌ、８．４ｍｍ、ＱＭ／Ｇ＝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１口
字状断面の空胴共振器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３０．６ｎ＊ｎよりも
かなり小さくできることが明らかとなっている。

また、誘電体カバー１３の裏面から空胴共振器１２の内
部に向かって複数の容量調整素子２６゜２７を突き出し
ているので、その容量調整素子２６．２７のお互いの位
置関係、突き出した寸法を調整することによって等価容
量Ｃをより大きくとることができる。そのため１等価イ
ンダクタンスＬを小さく、すなわち空胴断面寸法Ａおよ
びＢを一層小さくでき、ドア５の小形、薄形化が図れる
。

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。

かつＱＭ／Ｇ≧１．５のように寸法を選び、かつ誘電体
カバーから空胴共振器の内部に向かって複数の容量調整
素子を突き出すようにしたので空胴共振器の断面寸法Ａ
およびＢを使用波長λの４分の１よりも小さくでき、空
胴共振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、　−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持つと共に入口（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（ｌ＿Ｍ）と、入口寸法（
   Ｇ）との比ｌ＿Ｍ／Ｇを１．５以上とし、入口（２５）
   をふさぐ誘電体カバー（１３）の裏面から空胴共振器（
   １２）の内部に向かって複数の容量調整素子（２６）、
   （２７）を突き出したことを特徴とする高周波加熱装置
   。