(57)【要約】【課題】２つのチョーク溝のそれぞれの漏波遮蔽性能を両立して、遮蔽効果が最大となる周波数を２つ持つ広周波数帯域の漏波遮蔽性能のマイクロ波処理装置を提供すること。【解決手段】チョーク溝開口部５ａの幅１２ａをチョーク溝開口部５ｂの幅１２ｂより広くし、チョーク溝４ａの遮蔽効果が最大となる周波数近傍では、チョーク溝４ａによりマイクロ波の漏洩を遮蔽する。チョーク溝４ｂの遮蔽効果が最大となる周波数近傍では、チョーク溝４ａとの間で共振させて、中間のチョーク溝開口部５ａおよびチョーク溝開口部５ｂ付近に無限大インピーダンスを作りマイクロ波の漏洩を遮蔽する。これら２つのチョーク溝のそれぞれの漏波遮蔽性能を両立することで、遮蔽効果が最大となる周波数を２つ持つ広周波数帯域の漏波遮蔽性能を実現できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を収納する加熱室と、
前記加熱室にマイクロ波を供給するマイクロ波発生手段と、
前記加熱室の前面開口部に開閉自在に設置したドアと、
前記加熱室の前記開口部の外周辺から前記ドアと略平行に外側に伸びる金属板で構成したフランジ部と、
前記加熱室から前記ドアと前記フランジの間を通って外部に漏洩するマイクロ波を遮蔽する遮蔽手段を設け、
前記遮蔽手段は、第１、第２のチョーク溝で構成し、
前記第１のチョーク溝の開口部は、前記フランジ部に対向して設け、
前記第１のチョーク溝の側壁面に開口部を有する前記第２のチョーク溝を設け、
前記第１のチョーク溝の開口部の幅に対し、前記第２のチョーク溝の開口部の幅を狭くしたことを特徴とするマイクロ波処理装置。
【請求項２】
前記第１、第２のチョーク溝は、それぞれの遮蔽性能が最大となる周波数が異なることを特徴とした請求項１に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項３】
前記第１、第２のチョーク溝は、それぞれの遮蔽性能が最大となる周波数を２．４５±０．０５ＧＨｚの範囲内とした請求項１に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項４】
前記第１、第２のチョーク溝のそれぞれの前記開口部を設けた平面が、ほぼ直交していることを特徴とした請求項１に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項５】
前記第１のチョーク溝の前記開口部を構成する前記ドアの少なくとも１つの壁面を前記第２のチョーク溝の一部として共用していることを特徴とした請求項１に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項６】
前記第２のチョーク溝を前記第１のチョーク溝の前記ドア中心側に設けたことを特徴とした請求項１または請求項５に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項７】
前記第１のチョーク溝の前記開口部を構成する前記ドアの少なくとも１つの壁面を前記開口部端辺より前記第１のチョーク溝内部側に折り曲げたことを特徴とした請求項１または請求項５に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項８】
前記第１のチョーク溝の前記開口部の前記折り曲げ部は、
前記第２のチョーク溝の前記開口部が設けられた前記第１のチョーク溝壁面と同じ平面上または、
前記ドア中心側に寄った位置としたことを特徴とした請求項１、５、または７に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項９】
少なくとも１つの前記チョーク溝は、前記開口の幅と前記チョーク溝内部幅が異なるとを特徴とした請求項１に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの前記チョーク溝は、前記ドアの周回方向に周期構造を設けたことを特徴とした請求項１に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項１１】
前記周期構造は、前記チョーク溝の少なくとも１つの壁面に切欠きを周期的に配列したことを特徴とした請求項１または請求項１０に記載のマイクロ波処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体とドアの間の間隙からのマイクロ波漏洩を防止するマイクロ波処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波処理装置である電子レンジのマイクロ波漏洩を防止するため、複数のチョーク溝を設置する漏波遮蔽手段が開発されてきた。
【０００３】
従来、この種のマイクロ波処理装置は、基本波用のチョーク溝と第２高調波用のチョーク溝とを向かい合わせ、１つの入口に連通した電波減衰空胴を設け、前記チョーク溝を構成する台形状金属片波板により、漏波経路に直角方向から平行方向につながるチョーク溝内の電波伝播経路を構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。この技術は、漏波経路から電波減衰空胴内の入口を経て、２方向のチョーク溝に進入する電波伝播経路を構成し、それぞれのチョーク溝の働きにより、基本波と第２高調波のマイクロ波漏洩を遮蔽する。
【０００４】
従来、この種のマイクロ波処理装置は、略４分の１波長深さの第１、第３溝とその間に隣接して並設した所要深さだけ浅くした第２溝を設け、全体の幅を４分の１波長以下としたものがある（例えば、特許文献２参照）。この技術は、所要深さだけ浅くした第２溝の働きにより、複数のチョーク溝を近接しても有効な電波漏洩防止能力が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−１９４２９０号公報
【特許文献２】特開平１−１１８０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、マイクロ波電力の供給源として、半導体アンプの実用化が進んでいる。半導体方式のマイクロ波電力供給源を使用した場合、供給マイクロ波の帯域幅が狭く出来るので、ＩＳＭ帯などの許容されている周波数範囲のほぼ全域を高出力で使うことが可能となる。このような背景により、広周波数帯域で高遮蔽性能を維持するマイクロ波漏洩を遮蔽する手段が必要となる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の構成では、基本波に対して遮蔽効果があるのは１つのチョーク溝のみで、漏波遮蔽性能が最大となる周波数は１つで、その周波数から離れた広周波数帯域の両端周波数では十分な性能が得られないという課題を有していた。
【０００８】
しかしながら、特許文献２の構成では、所要深さだけ浅くした第２溝は、略４分の１波長深さの第１溝と第３溝の干渉を抑止する目的で設置されていて、複数の溝を設置していても、遮蔽効果が最大となる周波数は１つになり、この周波数から離れた広周波数帯域の両端周波数では十分な性能が得られない課題を有していた。
【０００９】
図４は従来のマイクロ波処理装置の一例である電子レンジの外観図、図５は従来のドアチョーク溝部分の断面図を示す。
【００１０】
同図において、電子レンジ本体１の前面に、開閉自在にドア２が設置されている。図４
におけるドア２の左側点線部分の断面図が、図５である。加熱室３の加熱室開口部６の外周辺からドア２と略平行に、外側に伸びる金属板で構成したフランジ部７が設けられている。ドア２の外周部にはフランジ部７に対向して、チョーク溝開口部５を有するチョーク溝４が設置される。ドア２とフランジ部７との間の漏波経路８を通って、加熱室３からマイクロ波が漏洩する。チョーク溝４は、４分の１波長のインピーダンス反転原理により、電子レンジ本体１で使用するマイクロ波の漏洩を遮蔽する。
【００１１】
また、遮蔽効果が最大となる周波数が異なる２つのチョーク溝を近接する場合について、２つのチョーク溝の間隔とその漏波遮蔽性能との関係を図６を用いて説明する。
【００１２】
図６（ａ）は２つのチョーク溝を近距離に配置した解析モデルの斜視図、図６（ｂ）は２つのチョーク溝を近距離に配置した解析モデルの漏波遮蔽性能図を示す。
【００１３】
同図において、遮蔽効果が最大となる周波数が２．４９ＧＨｚのチョーク溝４ａと、２．４１ＧＨｚのチョーク溝４ｂとを、漏波経路８に面して連続して設置する。漏波経路８の右側から給電し、２つのチョーク溝４ａ、４ｂを通って左側に至る伝送特性を図６（ｂ）に示す。図６（ｂ）グラフの横軸は周波数［ＧＨｚ］、縦軸は減衰度［ｄＢ］で、曲線は周波数に対する減衰度の特性を表している。特性曲線は、２つのチョーク溝４ａ、４ｂの間隔を５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍと変化させた結果を示している。
【００１４】
２つのチョーク溝４ａ、４ｂの間隔が６ｍｍ以上では、ほぼそれぞれのチョーク溝４ａ、４ｂの漏波遮蔽性能を維持することができ、遮蔽効果が最大となる周波数を２つ持つ広周波数帯域の漏波遮蔽性能を実現することができる。しかし、２つのチョーク溝４ａ、４ｂの間隔を５ｍｍにすると２つの漏波遮蔽性能が相互干渉により結合し、遮蔽効果が最大となる周波数が１つの漏波遮蔽性能となり、広周波数帯域で高遮蔽性能を確保できなくなる。
【００１５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、基本波のマイクロ波漏洩を広周波数帯域で高遮蔽性能を維持できるマイクロ波処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記従来の課題を解決するために、本発明のマイクロ波処理装置は、
被加熱物を収納する加熱室と、
前記加熱室にマイクロ波を供給するマイクロ波発生手段と、
前記加熱室の前面開口部に開閉自在に設置したドアと、
前記加熱室の前記開口部の外周辺から前記ドアと略平行に外側に伸びる金属板で構成したフランジ部と、
前記加熱室から前記ドアと前記フランジの間を通って外部に漏洩するマイクロ波を遮蔽する遮蔽手段を設け、
前記遮蔽手段は、２つのチョーク溝で構成し、
前記第１のチョーク溝の開口部は、前記フランジ部に対向して設け、
前記第１のチョーク溝の側壁面に開口部を有する第２のチョーク溝を設け
前記第１のチョーク溝の開口部の幅に対し、前記第２のチョーク溝の開口部の幅を狭くしたものである。
【００１７】
これによって、第１のチョーク溝自体の遮蔽効果が最大となる周波数近傍では、第１のチョーク溝へのマイクロ波進入が大きくなり、開口部幅が狭い第２のチョーク溝の影響は抑制され、第１のチョーク溝によるマイクロ波の漏洩を遮蔽する性能が維持される。第２のチョーク溝自体の遮蔽効果が最大となる周波数近傍では、第２のチョーク溝へのマイクロ波進入が増え、第１のチョーク溝との間で共振して、ほぼ中間の前記第１のチョーク溝
および第２のチョーク溝の開口部近傍に無限大インピーダンスの電磁界分布が生じ、マイクロ波の漏洩を遮蔽する。以上の働きにより、遮蔽効果が最大となる周波数を２つ持つ広周波数帯域の漏波遮蔽性能を実現できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のマイクロ波処理装置は、２つの遮蔽効果が最大となる周波数を、使用する周波数帯に分担設定し、広周波数帯域で高遮蔽性能を確保できる。
【００１９】
また、第１のチョーク溝の遮蔽性能を維持し、かつ第２のチョーク溝を含む共振による遮蔽性能を利用することで、漏波経路に対向する開口部を１つにしても２つの漏波遮蔽性能を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１におけるマイクロ波処理装置のドアチョーク溝部分の断面図（ｂ）同ドアチョーク溝部分の斜視図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態１における解析モデルの斜視図（ｂ）本発明の実施の形態１における解析モデルの漏波遮蔽性能図
【図３】本発明の実施の形態１における解析の電界、磁界、インピーダンスの分布図
【図４】従来のマイクロ波処理装置の外観図
【図５】従来のドアチョーク溝部分の断面図
【図６】（ａ）従来のマイクロ波処理装置の２つのチョーク溝を近距離に配置した解析モデルの斜視図（ｂ）２つのチョーク溝を近距離に配置した解析モデルの漏波遮蔽性能図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
第１の発明は、
被加熱物を収納する加熱室と、
前記加熱室にマイクロ波を供給するマイクロ波発生手段と、
前記加熱室の前面開口部に開閉自在に設置したドアと、
前記加熱室の前記開口部の外周辺から前記ドアと略平行に外側に伸びる金属板で構成したフランジ部と、
前記加熱室から前記ドアと前記フランジの間を通って外部に漏洩するマイクロ波を遮蔽する遮蔽手段を設け、
前記遮蔽手段は、２つのチョーク溝で構成し、
前記第１のチョーク溝の開口部は、前記フランジ部に対向して設け、
前記第１のチョーク溝の側壁面に開口部を有する第２のチョーク溝を設け、
前記第１のチョーク溝の開口部の幅に対し、前記第２のチョーク溝の開口部の幅を狭くしたものであり、
第１のチョーク溝自体の遮蔽性能と、第２のチョーク溝と第１のチョーク溝間の共振による遮蔽性能により、遮蔽効果が最大となる周波数を２つ持つ広周波数帯域の漏波遮蔽性能を実現できる。
【００２２】
第２の発明は、特に第１の発明のマイクロ波処理装置を、前記第１、第２のチョーク溝は、それぞれの遮蔽性能が最大となる周波数が異なるようにしたものであり、第１のチョーク溝自体の遮蔽性能と、第２のチョーク溝と第１のチョーク溝間の共振による遮蔽性能のそれぞれの遮蔽効果が最大となる周波数を異なる値としたことで、広周波数帯域の漏波遮蔽性能を実現できる。
【００２３】
第３の発明は、特に第１の発明のマイクロ波処理装置を、前記第１、第２のチョーク溝は、それぞれの遮蔽性能が最大となる周波数を２．４５±０．０５ＧＨｚの範囲内とした
ものであり、２つのチョーク溝のそれぞれの漏波遮蔽性能を有効に配置でき、使用する周波数帯の全域で漏波遮蔽性能を確実に実現できる。
【００２４】
第４の発明は、特に第１の発明のマイクロ波処理装置を、前記第１、第２のチョーク溝のそれぞれの前記開口部を設けた平面が、ほぼ直交したものであり、それぞれのチョーク溝内に進入するマイクロ波の励振方向が異なり、チョーク溝開口部付近に作られる電磁界分布のベクトル向きも異なることになり、相互干渉が抑制され、第１のチョーク溝自体の遮蔽効果が最大となる周波数近傍で、第２のチョーク溝の影響がより小さくなり、２つのチョーク溝のそれぞれの漏波遮蔽性能を両立することができ、遮蔽効果が最大となる周波数を２つ持つ広周波数帯域の漏波遮蔽性能を実現できる。
【００２５】
第５の発明は、特に第１の発明のマイクロ波処理装置を、前記第１のチョーク溝の前記開口部を構成する前記ドアの少なくとも１つの壁面を前記第２のチョーク溝の一部として共用しているものであり、第２のチョーク溝と第１のチョーク溝間で共振して、ほぼ中間の前記第１のチョーク溝および第２のチョーク溝の開口部近傍に生じる無限大インピーダンスの電磁界分布が、よりマイクロ波の漏洩経路近くになり、より高い遮蔽効果を発揮することが出来る。
【００２６】
第６の発明は、特に第１または第５の発明のマイクロ波処理装置を、前記第２のチョーク溝を前記第１のチョーク溝の前記ドア中心側に設けたものであり、第２のチョーク溝と第１のチョーク溝間で共振して、ほぼ中間の前記第１のチョーク溝および第２のチョーク溝の開口部近傍に生じる無限大インピーダンスの電磁界分布が、よりマイクロ波の漏洩経路近くになり、より高い遮蔽効果を発揮することが出来る。
【００２７】
第７の発明は、特に第１または第５の発明のマイクロ波処理装置を、前記第１のチョーク溝の前記開口部を構成する前記ドアの少なくとも１つの壁面を前記開口部端辺より前記第１のチョーク溝内部側に折り曲げたものであり、第２のチョーク溝の一部として共用するドア壁面の強度を増し、第２のチョーク溝の寸法を保持して、漏波遮蔽性能を維持することができる。
【００２８】
第８の発明は、特に第１、第５、または７の発明のマイクロ波処理装置を、前記第１のチョーク溝の前記開口部の前記折り曲げ部は、前記第２のチョーク溝の前記開口部が設けられた前記第１のチョーク溝壁面と同じ平面上または、前記ドア中心側に寄った位置としたものであり、折り曲げ部に対向する第２のチョーク溝の側面との間で開口部を構成することにより、幅を一定寸法に保持でき、漏波遮蔽性能を維持することができる。
【００２９】
第９の発明は、特に第１の発明のマイクロ波処理装置を、少なくとも１つの前記チョーク溝は、前記開口の幅と前記チョーク溝内部幅が異なるものであり、チョーク溝を溝深さが浅い２段構造にすることで、２つのチョーク溝を配置して遮蔽効果が最大となる周波数を２つ持つ広周波数帯域の漏波遮蔽性能を実現しつつ、小型可も図ることができる。
【００３０】
第１０の発明は、特に第１の発明のマイクロ波処理装置を、少なくとも１つの前記チョーク溝は、前記ドアの周回方向に周期構造を設けたものであり、周期構造によりドア周回方向への伝播成分を抑制でき、チョーク溝に斜めに入る斜入射に対しても漏波遮蔽性能を維持でき、より確実に広周波数帯域の漏波遮蔽性能を実現できる。
【００３１】
第１１の発明は、特に第１または第１０の発明のマイクロ波処理装置を、前記周期構造は、前記チョーク溝の少なくとも１つの壁面に切欠きを周期的に配列したものであり、周期構造によりドア周回方向への伝播成分を抑制でき、斜入射に対しても漏波遮蔽性能を維持でき、より確実に広周波数帯域の漏波遮蔽性能を実現できる。
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３３】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１におけるマイクロ波処理装置について、説明する。
【００３４】
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１におけるドアチョーク溝部分の断面図、図１（ｂ）は本発明の実施の形態１におけるドアチョーク溝部分の斜視図を示す。
【００３５】
同図において、ドア２の外周部には遮蔽効果が最大となる周波数が異なる２つのチョーク溝４ａ、４ｂが設けられている。チョーク溝４ａのチョーク溝開口部５ａはフランジ部７に対向している。チョーク溝４ｂはチョーク溝４ａのドア２の中心側の側壁にチョーク溝開口部５ｂを設けている。チョーク溝４ｂのチョーク溝開口部５ｂの幅１２ｂは、チョーク溝４ａのチョーク溝開口部５ａの幅１２ａより狭くなっている。
【００３６】
チョーク溝４ｂの１壁面がドア２の共有壁面１３と共用されていて、チョーク溝４ｂのチョーク溝開口部５ｂはドア２の共有壁面１３に近く、漏波経路８に近接した配置になっている。
【００３７】
チョーク溝４ｂの壁面と共用しているドア２の共有壁面１３は、チョーク溝開口部５ａより内側に折り曲げて強度を確保している。ドア２の共有壁面１３の折り曲げはチョーク溝開口部５ａの側壁面よりチョーク溝４ｂの内側に入っているので、ドア２の共有壁面１３の折り曲げ先端が必ずチョーク溝４ｂの側壁面と対向し、チョーク溝開口部５ｂの間口寸法は意図する値を確保できる。
【００３８】
解析結果を使用して、漏波遮蔽性能の働きを説明する。
【００３９】
図２（ａ）は、本発明の実施の形態１における解析モデルの斜視図、図２（ｂ）は、本発明の実施の形態１における解析モデルの漏波遮蔽性能図、図３は、本発明の実施の形態１における解析の電界、磁界、インピーダンスの分布図を示す。
【００４０】
漏波経路８に面して配置してチョーク溝４ａを配置し、さらに、チョーク溝４ａ側壁面に遮蔽効果が最大となる周波数が異なるチョーク溝４ｂを配置した構成となっている。漏波経路８の右側から給電し、２つのチョーク溝４ａ、４ｂを通って左側に至る伝送特性を図２（ｂ）に示す。図２（ｂ）グラフの横軸は周波数［ＧＨｚ］、縦軸は減衰度［ｄＢ］で、曲線は周波数に対する減衰度の特性を表している。グラフに示されるように、遮蔽効果が最大となる周波数を２つ持つ広周波数帯域の漏波遮蔽性能を実現している。
【００４１】
図２（ｂ）の遮蔽効果が最大となる２つ周波数は、２．４ＧＨｚと２．４７ＧＨｚで、それぞれの周波数時の電界、磁界、インピーダンスの分布を図３にまとめる。
【００４２】
チョーク溝４ａ自体の遮蔽効果が最大となる周波数は、２．４ＧＨｚで、この周波数近傍では、チョーク溝４ａに進入したマイクロ波は、４分の１波長のインピーダンス反転原理によりチョーク溝開口部５ａ付近に無限大インピーダンスの電磁界分布を発生させ、マイクロ波漏洩を遮蔽する。
【００４３】
２．４ＧＨｚ条件の電界および、磁界分布を見ると、チョーク溝４ｂへのマイクロ波進入は少なく、チョーク溝４ａへほとんど進入していることが分かる。また、チョーク溝４ａ、４ｂに進入するマイクロ波の励振電界１０は直交し、かつ一連の並びでチョーク溝４
ａ、４ｂに分割されるベクトル方向となっている。
【００４４】
インピーダンスは、チョーク溝開口部５ａ付近が無限大になる分布となり、マイクロ波漏洩を遮蔽する。
【００４５】
チョーク溝４ｂ自体の遮蔽効果が最大となる周波数は、２．４７ＧＨｚで、この周波数条件の電界および、磁界分布を見ると、チョーク溝４ｂ内にマイクロ波が進入し、チョーク溝４ａとの間で共振していることが分かる。チョーク溝４ａ、４ｂに進入するマイクロ波の励振電界１０は直交しているが、中間向きの電界を挟んで連動するように揃っている。磁界ベクトル方向１１は、それぞれ反転した向きとなっている。
【００４６】
インピーダンスは、チョーク溝４ａ、４ｂの中間となるチョーク溝開口部５ａ、５ｂ付近が無限大になる分布となり、マイクロ波漏洩を遮蔽する。
【００４７】
以上説明したように、チョーク溝４ａの漏波遮蔽性能と２つのチョーク溝４ａ、４ｂの共振による漏波遮蔽性能が合わさり、遮蔽効果が最大となる周波数を２つ持つ広周波数帯域の漏波遮蔽性能になる。２つのチョーク溝４ａ、４ｂそれぞれの遮蔽効果が最大となる周波数を２．４５±０．０５ＧＨｚの範囲内で最適設定することにより、必要な周波数範囲で、より高い遮蔽性能を得ることができる。
【００４８】
チョーク溝４ａは、チョーク溝開口部５ａ側の溝幅を狭く、底側を広くした２段構造とし、溝深さが４分の１波長より短い構造で、４分の１波長のインピーダンス反転原理を働かせている。チョーク溝寸法を短くしたことにより、ドア２自体の小型化を図ることができる。
【００４９】
チョーク溝４ａには切り欠き部９を周期的に設けて、遅波回路として働かせることで、マイクロ波漏洩のドア２周回方向伝播成分を抑制でき、ドア２外周へ斜めに漏洩するマイクロ波に対しても漏波遮蔽性能を維持でき、より確実に広周波数帯域の漏波遮蔽性能を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明にかかるマイクロ波処理装置は、広周波数帯域で高漏波遮蔽性能を実現できるので、電子レンジで代表されるような誘電加熱を利用した加熱装置や生ゴミ処理機にも適用できる。
【符号の説明】
【００５１】
１  電子レンジ本体
２  ドア
３  加熱室
４ａ、４ｂ  チョーク溝
５ａ、５ｂ  チョーク溝開口部
６  加熱室開口部
７  フランジ部
８  漏波経路
９  切り欠き部
１０  励振電界
１１  磁界ベクトル方向
１２ａ、１２ｂ  開口部の幅
１３  共有壁面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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