(57)【要約】【課題】扉外周各部からの高周波漏洩量を相対的にコントロールできるようにする。【解決手段】前面に矩形状の開口部１ａが設けられ内部に高周波が供給される加熱室１を有するとともに、矩形状開口部１ａの周辺部に額縁状の開口部板金２ａを設けた筐体からなる本体２と、この本体２にヒンジを介して取り付けられ矩形状開口部１ａを開閉自在に覆うとともに、開口部板金２ａに対向する部位に全周に亘って電波漏洩を防止する周期的にスリット１０が形成された袋小路状の櫛歯からなるチョーク構造４を設けた扉３とを備え、扉全周の４辺のチョーク構造のうち、少なくとも１辺のチョーク構造４のスリット１０の配置周期と、残る辺のチョーク構造４のスリット１０の配置周期とを異ならせる。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面に矩形状の開口部が設けられ内部に高周波が供給される加熱室を有するとともに、前記矩形状開口部の周辺部に額縁状の開口部板金を設けた筐体からなる本体と、
前記本体にヒンジを介して取り付けられ前記矩形状開口部を開閉自在に覆うとともに、前記開口部板金に対向する部位に全周に亘って電波漏洩を防止する周期的にスリットが形成された袋小路状の櫛歯からなるチョーク構造を設けた扉とを備えた高周波加熱装置であって、
前記扉全周の４辺のチョーク構造のうち、少なくとも１辺のチョーク構造のスリットの配置周期と、残る辺のチョーク構造のスリットの配置周期とを異ならせたことを特徴とする高周波加熱装置。
【請求項２】
前記扉全周の４辺のチョーク構造のうち、向かいあう２辺のチョーク構造のスリット周期寸法Ｓ１を同じくし、残る２辺のチョーク構造のスリット周期寸法Ｓ２は前記向かい合う２辺のチョーク構造のスリット周期寸法Ｓ１より長い周期に設定したことを特徴とする請求項１記載の高周波加熱装置。
【請求項３】
前記長い周期でスリットを配置する２辺のチョーク構造は、前記額縁状の開口部板金の長辺側に対向するチョーク構造であることを特徴とする請求項２記載の高周波加熱装置。
【請求項４】
前記長い周期でスリットを配置する２辺のチョーク構造は、扉のヒンジ側の辺と扉の自由端側の辺にそれぞれ設けられたチョーク構造であることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の高周波加熱装置。
【請求項５】
前記スリットを配置する周期は、長い周期を３０mm以上５５mm未満、短い周期を５mm以上３０mm未満とすることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の高周波加熱装置。
【請求項６】
前記４辺のチョーク構造の４隅に一番近い角の櫛歯のみ、他の部分より歯幅寸法を長くしたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の高周波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扉外周各部からの高周波漏洩量を相対的にコントロールできる高周波加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
前面に矩形状の開口部が設けられ内部に高周波が供給される加熱室を有するとともに、矩形状開口部の周辺部に額縁状の開口部板金を設けた筐体からなる本体と、この本体にヒンジを介して取り付けられその矩形状開口部を開閉自在に覆う扉とを備えた高周波加熱装置は知られている。このような高周波加熱装置では、加熱調理のために高周波（オーブンレンジの場合２．４５ＧＨｚのマイクロ波）が用いられる。ところで、加熱調理中に高周波が外部に漏れると人体に好ましくない影響が及ぶので、高周波の漏洩を防止するさまざまな対策が施されている。その中でも特に扉と本体間の隙間から漏洩しようとする高周波への対策は重要である。なお、オーブンレンジに必要な漏洩電力の仕様としては、法規制値により、筐体外５０mm周辺における高周波漏洩量が電力密度にして扉閉時は１．０mW/cm２、扉開時は５．０mW/cm２となるように定められており、完全に遮蔽する必要はないものの、漏洩する高周波はできるだけ小さく抑える方が望ましいことは言うまでもない。
【０００３】
扉と本体間の隙間から漏洩する高周波の漏洩量を抑制する手法としては、従来より扉の周辺部（４辺）を袋小路形状に折曲形成するとともに、周期的にスリットを設けて櫛歯状に構成してなるチョーク構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２９１９５９号公報（図１３、図１９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、高周波加熱装置は、その加熱室の形状や給電方法によって、扉の各部からの高周波漏洩量が異なる。例えば、本体にヒンジ結合されている扉の自由端側からの高周波漏洩量が相対的に大きくなる傾向を示す。しかしながら、従来は扉全周の４辺のチョーク構造のいずれも同一周期でスリットを設けているため、扉外周各部からの高周波漏洩量を相対的にコントロールすることはできず、高周波漏洩量を平均値でみて低減することができなかった。
【０００６】
本発明の技術的課題は、扉外周各部からの高周波漏洩量を相対的にコントロールできるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る高周波加熱装置は、下記の構成からなるものである。すなわち、前面に矩形状の開口部が設けられ内部に高周波が供給される加熱室を有するとともに、前記矩形状開口部の周辺部に額縁状の開口部板金を設けた筐体からなる本体と、この本体にヒンジを介して取り付けられ矩形状開口部を開閉自在に覆うとともに、開口部板金に対向する部位に全周に亘って電波漏洩を防止する周期的にスリットが形成された袋小路状の櫛歯からなるチョーク構造を設けた扉とを備えた高周波加熱装置であって、扉全周の４辺のチョーク構造のうち、少なくとも１辺のチョーク構造のスリットの配置周期と、残る辺のチョーク構造のスリットの配置周期とを異ならせたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の高周波加熱装置によれば、扉全周の４辺のチョーク構造のうち、少なくとも１辺のチョーク構造のスリットの配置周期と、残る辺のチョーク構造のスリットの配置周期とを異ならせたので、扉外周各部からの漏洩量を相対的にコントロールできて、高周波漏洩量を平均値でみて低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
まず、本発明の実施の形態の説明の前に、チョーク構造の動作原理について説明する。
図１は高周波加熱装置のチョーク構造を有する扉周辺部とこの扉周辺部に対向する本体矩形状開口部の周辺部（以下、これを「開口部板金」と称す）との関係を示す要部縦断面図、図２はその扉のチョーク構造を示す要部縦断面図、図３は扉の一角部におけるチョーク構造を示す背面図、図４は一辺のチョーク構造におけるコーナ部を示す斜視図、図５及び図６はいずれもチョークにおける高周波伝播経路を示す模式図、図７はチョークのスリット有無による高周波の漏洩量の違いを比較して示すグラフである。
【００１０】
高周波加熱装置は、前面に矩形状開口部１ａが設けられて内部に高周波が供給される加熱室１を有する筐体からなる本体２と、この本体２にヒンジを介して取り付けられてその加熱室１の矩形状開口部１ａを開閉自在に覆う扉３とを備え、図示しないマグネトロンから発振する高周波を導波管を介して加熱室１内に伝播させ、これによって加熱室１内の被加熱物を加熱できるようになっている。なお、導波管は例えば加熱室底部に設置され、また導波管の内部には、回転軸を有し高周波を加熱室１内に拡散させる回転アンテナ（図示せず）が設けられているものもある。
【００１１】
本体２の矩形状開口部１ａの周辺部には、額縁状の開口部板金２ａが設けられ、開口部板金２ａに対向する扉３側の周辺部には、周期的にスリット１０が形成された袋小路形状の櫛歯からなるチョーク構造４が全周に亘り設けられているとともに、そのチョーク構造４の周辺が、高周波を吸収する誘電損失係数が少ない素材からなる樹脂製カバー５によって覆われていて、樹脂製カバー５によるチョーク性能への影響が小さくなるように考慮されている。
【００１２】
チョーク構造４は、扉３の周辺部の金属板を４回、９０°ずつ折り曲げることにより形成される。すなわち、１回目の折り曲げは本体２の開口部板金２ａに対し反対方向へ曲げられ、つづく２回目の折り曲げは扉３の面に平行でかつ扉３の外側延長方向に（外向きフランジを形成する如く）曲げられ、つづく３回目の折り曲げは本体２の開口部板金２ａに向かう方向に曲げられ、つづく４回目の折り曲げは扉３の面に平行でかつ扉３の内側方向に（内向きフランジを形成する如く）曲げられることにより形成されている。そして、１回目の折り曲げを行う直前の面が扉当接面４ａとして、１回目の折り曲げ部と２回目の折り曲げ部との間の面がチョーク第一面４ｂとして、２回目の折り曲げ部と３回目の折り曲げ部との間の面がチョーク第二面４ｃとして、３回目の折り曲げ部と４回目の折り曲げ部との間の面がチョーク第三面４ｄとして、４回目の折り曲げ部から先の面がチョーク第四面４ｅとして、それぞれ構成され、チョーク第四面４ｅからチョーク第三面４１ｄの一部にかけてスリット１０が切り欠いて形成され、このスリット１０がチョーク長手方向に対して周期的に配置されているとともに、チョーク第四面４ｅの先端とチョーク第一面４ｂとの間に開口寸法Ｗの空間が形成されている。
【００１３】
なお、扉３の内面側には耐熱性の内側ガラス６が、また扉３の外面側には同じく耐熱性の外側ガラス７が、それぞれ設置されている。
【００１４】
高周波加熱装置は、扉３のチョーク構造４が以上のように構成され、図５及び図６に示すように扉３の周辺部と本体２の開口部板金２ａとの間の隙間ｇから漏洩しようとする高周波に対してチョーク構造４の袋小路の端部（Ｃ点）からの反射波をぶつけて合成し、チョーク入り口部分（Ｂ点）にて電圧最大、電流最小となり、みかけのインピーダンスが∞となることで、扉３と本体２の間からマイクロ波の漏洩がなくなる、あるいは小さくなることを利用している。つまり、隙間ｇの入り口部分（Ａ点）からチョーク入り口部分（Ｂ点）間の伝播系路の長さと、チョーク入り口部分（Ｂ点）から袋小路の端部（Ｃ点）間の伝播系路の長さが、それぞれ使用波長の１／４程度となるように設定されていて、Ｂ点にてＣ点からの反射波とＡ点から進入し漏洩しようとする高周波とが逆位相となって合成されるように構成されている。
【００１５】
ここで、オーブンレンジで使用するマイクロ波（２．４５ＧＨｚ）の波長は約１２２mmであり、波長の１／４は約３１mmである。したがって、例えばチョーク入り口部分（Ｂ点）から袋小路の端部（Ｃ点）間の見掛け上の距離（直線距離）と、実際の伝播系路の距離が一致すると仮定した場合、１回目の折り曲げ部と２回目の折り曲げ部間の寸法（以下、これをチョーク第一面幅という）Ｕを２１mmとすると、２回目の折り曲げ部と３回目の折り曲げ部間の寸法（以下、これをチョーク第二面幅という）Ｖも２１mmとなり、これによってＢ点からＣ点間の伝播系路の長さを、使用するマイクロ波の波長の１／４である約３１mmとすることができる。
【００１６】
そして、チョーク構造４を、周期的にスリット１０が形成された袋小路形状の櫛歯に構成することで、図７のグラフから明らかなように、高周波の漏洩量を抑制することができる。これはチョークの溝延長方向にも伝播する高周波が存在し、この溝延長方向に伝播する高周波はスリット１０により漏洩量を抑制できることを意味している。以上のように、チョーク構造の動作原理が明らかになったところで、次に、本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
実施の形態
図８は本発明の実施の形態に係る高周波加熱装置のチョーク構造におけるスリットの配置周期と高周波漏洩量との関係を実験によって得た結果を示すグラフ、図９は矩形状開口部の長辺側（額縁状の開口部板金の長辺側に同じ）と矩形状開口部の短辺側（額縁状の開口部板金の短辺側に同じ）とで扉のチョーク構造におけるスリットの配置周期（櫛歯周期に同じ）を異ならせた場合と、スリットの配置周期（櫛歯周期）を同じにした場合の高周波漏洩量（平均値）の試験結果を示す説明図である。なお、ここでは説明にあたって前述のチョーク構造の動作原理の説明図（図１〜図７）を参照するものとする。
【００１８】
本実施の形態の高周波加熱装置は、本体２の開口部１ａが横長の矩形を呈し、扉３はその長辺側の一方（下辺）にヒンジ結合されている。図８から明らかなように、スリット１０の配置周期（櫛歯周期）により、高周波漏洩量は大きく変化する。より好ましくは、開口部１ａの全周の高周波漏洩量を抑制できるようにすることであるが、投入エネルギ対漏洩量の視点で考えた場合、加熱室内側へ反射した高周波は加熱室内への投入エネルギの増加を意味し、チョーク単体での入力・出力で見た場合には入力を増やし、結果として最大漏洩量を増やす可能性がある。
【００１９】
そこで、いわば扉３の各辺のチョーク構造４からバランスよく漏洩させる視点が必要となる。図９から明らかなように、開口部１ａのうち、扉ヒンジと逆側すなわち扉３のチョーク構造４と本体２の開口部板金２ａとの間の隙間ｇがもっとも大きく開いて相対的に漏洩量が大きい上辺（ここでは長辺である）部分のチョーク構造４のスリット１０の周期寸法Ｓ２を４８mmとし、相対的に漏洩量の小さい短辺部分のスリット１０の周期寸法Ｓ１を２４mmとした場合、つまりスリット周期Ｓを変化させた場合、高周波漏洩量（平均値）は小さくなり、最大漏洩量の抑制効果がある。このような効果は、前記スリット１０の周期寸法Ｓの関係を逆にしても、つまり図９に示すように短辺側のチョーク構造４のスリット１０の周期寸法Ｓ１を４８mmとし、長辺（上辺）部分のチョーク構造４のスリット１０の周期寸法Ｓ２を２４mmとした場合でも同様の傾向がみられた。
【００２０】
すなわち、本実施の形態の高周波加熱装置のように、扉全周の４辺のチョーク構造４のうち、少なくとも１辺のチョーク構造４のスリット１０の配置周期と、残る辺のチョーク構造４のスリット１０の配置周期とを異ならせることで、扉外周各部からの高周波漏洩量を相対的にコントロールできて、高周波漏洩量を平均値でみて低減することができる。
【００２１】
また、前述のような高周波漏洩量抑制効果、つまり扉外周各部からの高周波漏洩量を相対的にコントロールできて、高周波漏洩量を平均値でみて低減することができる効果は、扉全周の４辺のチョーク構造のうち、向かいあう２辺のチョーク構造のスリット周期寸法Ｓ１を同じくし、残る２辺のチョーク構造のスリット周期寸法Ｓ２は前記向かい合う２辺のチョーク構造のスリット周期寸法Ｓ１（例えば２４mm）より長い周期（例えば４８mm）に設定することでも得られた。
【００２２】
また、前述のような高周波漏洩量抑制効果、つまり扉外周各部からの高周波漏洩量を相対的にコントロールできて、高周波漏洩量を平均値でみて低減することができる効果は、図９から明らかなように、額縁状の開口部板金２ａの長辺（上下辺）側に対向するチョーク構造のスリット周期寸法を、額縁状の開口部板金２ａの短辺（左右辺）側に対向するチョーク構造のスリット周期寸法よりも大きくすることで、より大きな効果を得ることができる。
【００２３】
また、図８から明らかなように、チョーク構造４のスリット１０の周期寸法Ｓは、４５mm程度で高周波漏洩量を抑制する効果が最も大きく、周期寸法Ｓが５mm以下あるいは５５mm以上では高周波漏洩量を抑制する効果が小さくなることがわかる。したがって、各辺のチョーク構造４のスリット１０の周期寸法Ｓの選定にあたっては、この範囲（５mm〜５５mm）を用いる必要がある。
【００２４】
より具体的には、相対的に漏洩量が大きい部分（扉ヒンジと逆側となる辺）のチョーク構造４のスリット１０の周期寸法Ｓは３０mm以上５５mm未満、好ましくは４５mm程度、相対的に漏洩量が小さい部分（左右辺）のチョーク構造４のスリット１０の周期寸法Ｓは５mm以上３０mm未満、好ましくは２５mm程度の周期寸法とすることで、前述した高周波漏洩量のバランスを保つ効果を得ることができる。すなわち、チョーク構造４のスリット１０の周期寸法Ｓは、額縁状の開口部板金２ａの長辺側の周期寸法を大きくすることで、高周波漏洩量を平均値でみて低減できる試験結果（図９）が得られているが、必ずしも額縁状の開口部板金２ａの長辺側、短辺側によって決定されるものではない。ここでは、額縁状の開口部板金２ａの長辺（上辺）側がたまたま相対的に漏洩量が大きい部分（扉ヒンジと逆側となる辺）となったため、上辺（又は上下辺）のチョーク構造４のスリット１０の周期寸法Ｓが３０mm以上５５mm未満に設定されたものである。
【００２５】
要するに、本実施の形態の高周波加熱装置は、高周波が漏れやすいところを漏れにくくし（好ましくはスリット１０の周期寸法Ｓを大きくし）、高周波が漏れにくいところを少し漏らしてあげる（好ましくはスリット１０の周期寸法Ｓを小さくする）ことで、漏洩量全体として低減させる（バランスをとる）ことをねらったもので、その点が重要である。
【００２６】
なお、図３及び図４に示すように４辺のチョーク構造の４隅に一番近い角の櫛歯４０ｄ，４０ｅのみ、他の部分より歯幅寸法を長くしている。これは、４隅に関しては、高周波漏洩量が大きくなる傾向があるためである。このように、前述の周期寸法Ｓを適用することなく、隅をはさみ対向する２つのチョークの先端の櫛歯をできるだけ近づけるべく、チョーク構造の櫛歯４０ｄ，４０ｅの歯幅寸法を長くすることで、チョーク構造による高周波漏洩量抑制効果を端部まで得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】チョーク構造の動作原理の説明図である。
【図２】チョーク構造の動作原理の説明図である。
【図３】チョーク構造の動作原理の説明図である。
【図４】チョーク構造の動作原理の説明図である。
【図５】チョーク構造の動作原理の説明図である。
【図６】チョーク構造の動作原理の説明図である。
【図７】チョーク構造の動作原理の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る高周波加熱装置のチョーク構造におけるスリットの配置周期と高周波漏洩量との関係を示すグラフである。
【図９】本発明の実施の形態１に係る高周波加熱装置の矩形状開口部の長辺側と短辺側とで扉のチョーク構造におけるスリットの配置周期を異ならせた場合と、スリットの配置周期を同じにした場合の高周波漏洩量（平均値）を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  加熱室、１ａ  矩形状開口部、２  本体、２ａ  額縁状の開口部板金、３  扉、４  チョーク構造、１０  スリット、４０ｄ，４０ｅ  角の櫛歯。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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