(57)【要約】【課題】マイクロ波加熱装置において、発熱体の温度を精密にコントロールしながら短時間で被加熱物を加熱、昇温する。【解決手段】マイクロ波加熱装置１００は、反射容器４０内にマイクロ波を発振するマイクロ波発振機１５０を備え、発熱管２０の管内には、カーボン粉粒体７０Ｍからなるカーボン発熱材７０が充填されるとともに、希ガスが封入される。そして、マイクロ波発振機１５０の電力を制御することによって、３０（℃／ｓｅｃ）以上の昇温速度で発熱体を昇温させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波を吸収して発熱するカーボンを含む発熱材と、マイクロ波を透過し、前記発熱材が内部に配置される容器とを有する発熱体と、
前記発熱体の温度を測定する温度測定部とを備え、
３０（℃／ｓｅｃ）以上の昇温速度で前記発熱体を昇温させ、前記発熱体の温度を目標温度に合わせて維持するように、測定された温度に基づいてマイクロ波を前記発熱体に照射することを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記発熱体を、３０（℃／ｓｅｃ）以上の昇温速度で目標温度付近の温度まで昇温させ、その後、漸近的に目標温度へ近づくように前記発熱体を昇温させることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記発熱体を、３０（℃／ｓｅｃ）以上の降温速度で降温させることを特徴とする請求項１または２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記発熱体へマイクロ波を照射するマグネトロンと、
前記マグネトロンの電力を制御する制御部とをさらに備え、
前記制御部が、前記マグネトロンの電力を制御することによって、３０（℃／ｓｅｃ）以上の昇温速度で前記発熱体を昇温させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項５】
前記制御部が、駆動開始から目標付近温度到達まで前記マグネトロンの電力を徐々に増加させていくことを特徴とする請求項４に記載の加熱装置。
【請求項６】
前記制御部が、前記発熱体の目標付近温度到達に応じて電力を下げ、電力の増減を複数回繰り返すことを特徴とする請求項５に記載の加熱装置。
【請求項７】
前記制御部が、３０（℃／ｓｅｃ）以上の降温速度で前記発熱体を降温させるとき、電力を徐々に下げていくことを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項８】
前記マグネトロンへの電力が１００Ｗ以上であり、
目標温度が８００℃以上であることを特徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項９】
前記発熱材はカーボンを含む粉粒体からなり、
前記発熱材の全体厚さおよび前記粉粒体の充填率の少なくとも一方が、粒子間の熱伝導による昇温よりもマイクロ波吸収による昇温が支配的となるように、定められていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項１０】
前記発熱材に対して不活性な流体が、前記容器内に封入されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項１１】
マイクロ波を吸収して発熱するカーボンを含む発熱材と、マイクロ波を透過して前記発熱材を収容する容器とを備えた発熱体に対し、マイクロ波を照射する加熱方法であって、
前記発熱体の温度を測定し、
３０（℃／ｓｅｃ）以上の昇温速度で前記発熱体を昇温させ、前記発熱体の温度を目標温度に合わせ、そして前記発熱体の温度を目標温度で維持するように、測定された温度に基づいてマイクロ波を前記発熱体へ照射することを特徴とする加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波を用いた加熱装置に関し、特に、マイクロ波を吸収して発熱する発熱体の温度調整に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属やセラミックスなどを焼成する炉として、マイクロ波を利用した焼成炉が知られている。そこでは、断熱材からなる容器の内壁に、マイクロ波を吸収して発熱する発熱体を塗布する。そして、容器内に金属粉末あるいはセラミック粉末を含有する被加熱物を設置し、電子レンジ内に容器を所定時間入れて焼成する（特許文献１参照）。発熱体としては、例えば、耐熱性の高い２種類の炭化ケイ素粉末と、水ガラス、粘土物質などの耐熱性材とを混合したものが使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８４０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発熱体の加熱処理時間を短縮することが被加熱物の短時間による高速焼成をもたらすことから、マイクロ波を利用して熱源となる発熱体をできる限り高速昇温させることが必要となる。しかしながら、容器内壁に発熱体を塗布する上記マイクロ波加熱装置では、電気抵抗が大きいケイ素が発熱体に含まれるため、今まで以上の高速昇温を実現することが難しい。また、短時間の高速焼成を実現するためには、発熱体を高速昇温させながら、温度の乱れなく発熱体の温度を所望する温度へ到達させる必要もある。
【０００５】
したがって、精密に温度コントロールしながら発熱体の高速昇温を実現可能な加熱装置および加熱方法が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の加熱装置は、マイクロ波を吸収して発熱するカーボンを含む発熱材と、マイクロ波を透過し、発熱材が内部に配置される容器とを有する発熱体と、発熱体の温度を測定する温度測定部とを備える。例えば、カーボン粉粒体の発熱材が容器内に充填可能である。この場合、発熱材の全体厚さおよび粉粒体の充填率の少なくとも一方が、粒子間の熱伝導による昇温よりもマイクロ波吸収による昇温が支配的となるように、定められる。また、発熱材に対して不活性な流体を容器内に封入することもできる。
【０００７】
本発明では、加熱装置が、３０（℃／ｓｅｃ）以上の昇温速度で発熱体を昇温させ、発熱体の温度を目標温度に合わせて維持するように、測定された温度に基づいてマイクロ波を発熱体に照射する。ここでの３０（℃／ｓｅｃ）以上の昇温速度とは、温度が上昇している過程で一時的に測定される昇温速度を示し、昇温速度がほぼ一定で温度上昇している期間の昇温速度を表す。
【０００８】
例えば加熱装置は、発熱体を、３０（℃／ｓｅｃ）以上の昇温速度で目標温度付近の温度まで昇温させ、その後、漸近的に目標温度へ近づくように発熱体を昇温させることが可能である。一方、加熱装置は、発熱体を、３０（℃／ｓｅｃ）以上の降温速度で降温させることも可能である。
【０００９】
加熱装置は、発熱体へマイクロ波を照射するマグネトロンと、マグネトロンの電力を制御する制御部とを備える構成にすることができる。制御部が、マグネトロンの電力を制御することによって、３０（℃／ｓｅｃ）以上の昇温速度で発熱体を昇温させることができる。例えば、マグネトロンへの電力が１００Ｗ以上であり、目標温度を８００℃以上に定める。
【００１０】
制御部は、駆動開始から目標付近温度到達までマグネトロンの電力を徐々に増加させていくことができる。そして、発熱体の目標付近温度到達に応じて電力を下げ、電力の増減を複数回繰り返す温度制御を行えばよい。一方、制御部は、３０（℃／ｓｅｃ）以上の降温速度で発熱体を降温させるとき、電力を徐々に下げればよい。
【００１１】
本発明の他の態様である加熱方法は、マイクロ波を吸収して発熱するカーボンを含む発熱材と、マイクロ波を透過して発熱材を収容する容器とを備えた発熱体に対し、マイクロ波を照射する加熱方法であって、発熱体の温度を測定し、３０（℃／ｓｅｃ）以上の昇温速度で発熱体を昇温させ、発熱体の温度を目標温度に合わせ、そして発熱体の温度を目標温度で維持するように、測定された温度に基づいてマイクロ波を発熱体へ照射する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、短時間で発熱体を所望する温度まで昇温させ、被加熱物を加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】マイクロ波加熱装置の概略的構成図である。
【図２】第１の実施形態である発熱管の概略的断面図である。
【図３】第２の実施形態であるマイクロ波加熱装置の概略的構成図である。
【図４】マイクロ波加熱に伴うマイクロ波発振機の電力を時間経過とともに示したグラフである。
【図５】マイクロ波加熱に伴う発熱体の温度を時間経過とともに示したグラフである。
【図６】発熱体の温度制御に関する制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は、第１の実施形態であるマイクロ波加熱装置の概略的構成図である。図２は、発熱管の概略的断面図である。
【００１６】
マイクロ波多重反射型加熱装置（マイクロ波焼成炉ともいう。以下では、「マイクロ波加熱装置」と称す）１０は、マイクロ波を利用して被加熱物を加熱、焼成あるいは乾燥する装置であり、耐熱性のある矩形状のマイクロ波反射容器（以下、反射容器という）４０を備える。反射容器４０の異なる側面にはマイクロ波発振機（マグネトロン）５０が装着されており、反射容器内の発熱管２０に向けてマイクロ波が発振される。
【００１７】
反射容器４０の空間領域４０Ｍにおける中央部には、発熱管２０が支持部材（図示せず）によって設置されており、その傍には、被加熱物３０が保持部材（図示せず）によって保持されている。被加熱物としては、例えば、セラミックス、半導体、有機物である。さらに、マイクロ波加熱装置１０は、マイクロ波発振機５０を制御可能な電源回路（図示せず）と、発熱管２０の温度を測定するサーモメータ（放射温度計）（図示せず）を備え、電源回路は、サーモメータによって検出される発熱管２０の温度に基づいてマイクロ波発振機５０を制御する。
【００１８】
図２に示すように、発熱管（以下、発熱体ともいう）２０は、発熱材を配置する容器であり、ここでは、一方の端部に導入管２２が形成された密閉性のある有底管状容器で構成され、マイクロ波を透過する石英材によって加熱成形されている。ただし、容器構成はこれに限らず、例えば軸長さに対して内径が大きい円板状容器にしてもよい。発熱管２０内には、カーボン発熱材７０が発熱管２０内部全体をほぼ満たすように充填されている。
【００１９】
カーボン発熱材７０は、ここでは流動可能なカーボン粉粒体７０Ｍで構成されている。カーボン粉粒体７０Ｍは、塊状のカーボン素材を粉砕することで得られ、いわゆる粗砕あるいは中砕によって、所定の粒径をもつ粒子の集合体であるカーボン粉粒体７０Ｍを生成する。
【００２０】
カーボン粉粒体７０Ｍの各粒子は不規則な凹凸表面を有するため、カーボン粉粒体７０Ｍを発熱管２０内に入れたとき、粒子間に隙間が生じる。粒子間の隙間はカーボン発熱材７０全体に存在する。発熱管２０の内径、カーボン粉粒体７０Ｍの充填率は、後述するように、マイクロ波吸収による発熱が支配的となるように定められている。
【００２１】
図２に示すように、カーボン発熱材７０と発熱管内面２０Ｕの鉛直方向に沿った上端面との間には、管軸方向全体に渡って希ガスで満たされた空間領域Ｓが形成されている。ただし、図２では空間領域Ｓのサイズを誇張して描いているため、カーボン粉粒体７０Ｍから構成されるカーボン発熱材７０の全体厚さは発熱管２０の内径と略等しい。また、発熱管２０の端部に形成された導入管２２の内部には、カーボン粉粒体７０Ｍを充填させておらず、希ガスで満たされた空間領域が形成されている。
【００２２】
カーボン発熱材７０を除く発熱管２０内の残余の空間領域は、希ガスによって満たされている。ここでは、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノンのいずれかのガス、あるいはこれら二種類以上のガスが封入されている。希ガスは、カーボン発熱材７０に対して不活性であり、石英ガラスから成る発熱管２０に対しても不活性である。
【００２３】
粒子間に隙間のあるカーボン粉粒体７０Ｍおよび希ガスを気密封入した発熱管２０に対してマイクロ波を照射すると、マイクロ波がカーボン粉粒体７０Ｍ全体に対して到達する。特に、発熱管２０の中心（軸）付近にあるカーボン粉粒体にも到達する。
【００２４】
その結果、短時間で高温状態に到達することができる。特に、希ガスが発熱管２０内に封入されることによって、カーボン粉粒体７０Ｍが大気中の酸素との反応により二酸化炭素化して減量し充填量が少なくなることを防止できる。
【００２５】
カーボン粉粒体７０Ｍが発熱すると、中心付近のカーボン粉粒体７０Ｍで発生する熱が発熱管２０外部へ放出される。その結果、発熱管２０全体としての熱放射が高まり、被加熱物を短時間で高温状態に到達させることができる。
【００２６】
発熱管２０の内径、カーボン粉粒体７０Ｍの充填率は、マイクロ波に照射されるカーボン発熱材７０の表面積を増やすことで、短時間による昇温を実現するように定められている。発熱管２０の内径が小さすぎるとカーボン粉粒体７０Ｍの量が少なくなり、発熱効果が小さくなる。一方、発熱管２０の内径（カーボン発熱材７０の全体厚さ）が大きすぎると、発熱管２０の中心付近までマイクロ波が届かず、熱伝導による昇温が支配的となって短時間で高温状態にならない。例えば、発熱管２０の内径として、１ｍｍ〜１００ｍｍに設定することが可能である。
【００２７】
カーボン粉粒体７０Ｍの充填率が小さすぎると、充填量の少なさによって熱放射が低下するとともに、発熱管２０内でのカーボン粉粒体７０Ｍの径方向あるいは軸方向の偏りによって不均一な高温状態となり、発熱管２０への負荷が大きくなる。一方、充填率が大き過ぎると、発熱管２０の中心付近へマイクロ波が届きにくくなり、短時間での高温状態への到達が難しい。充填率は、ここでは０．０５〜０．２の範囲に定められている。ただし、充填率は、発熱管２０内の空間体積に対するカーボン粉粒体７０Ｍの体積割合を表す。
【００２８】
希ガス、カーボン発熱材７０を封入した発熱管２０は、以下のように製造することができる。マイクロ波を透過する石英材を加熱して一端に導入管を設けた有底筒状容器に対し、マイクロ波を吸収して発熱するカーボン材（カーボン粉粒体）を導入管から容器内に充填する。その後、カーボン材に対して不活性である希ガスを、所定範囲となるように導入管から封入する。例えば、１ｋＰａ〜４０ｋＰａの範囲に定められる。そして、導入管を加熱軟化させて封止することで容器を密閉する。
【００２９】
希ガスの封入ガス圧は容器の耐圧特性と気圧がガスの絶対温度に比例する関係から決めることができる。例えば、最初常温３００Ｋの発熱管をマイクロ波加熱して２０００Ｋの高温度に上げ、そのときの発熱管内の圧力が大気圧と同じにする設計条件のときは、発熱管の常温でのガス圧力は１５．１９５ｋＰａとなる。また、常温３００Ｋの発熱管をマイクロ波加熱して８００Ｋの中温度に上げ、そのときの発熱管内の圧力が大気圧と同じにする設計条件のときは、発熱管の常温でのガス圧力を３７．９８８ｋＰａと大きくすることができる。
【００３０】
このように本実施形態のマイクロ波加熱装置は、気密性のある石英製の発熱管２０と、発熱管２０を格納する反射容器４０と、反射容器４０内にマイクロ波を発振するマイクロ波発振機５０とを備え、発熱管２０の管内には、カーボン粉粒体７０Ｍからなるカーボン発熱材７０が充填されるとともに、希ガスが封入されている。
【００３１】
このような構成により、発熱管２０が短時間で昇温し、被加熱物３０を高速加熱、焼成することが可能となる。また、従来の電気炉などと比べて消費電力の低減をもたらす。また、熱源となる発熱管２０を容易に交換する構成が可能となり、メンテナンスが簡素化する。
【００３２】
上述したマイクロ波加熱装置（マイクロ波焼成炉）では、矩形状の反射容器が採用されているが、円筒状や略球状であってもよい。また、反射容器内では発熱体である発熱管２０の傍に被加熱物を配置する構成であるが、発熱管２０に囲われた状態で被加熱物を設置する構成にしてもよい。例えば、複数の発熱管２０に囲まれたマッフル炉として構成することが可能である。あるいは、他の熱処理装置の熱源としても使用可能である。
【００３３】
カーボン発熱材の構成としては、塊状カーボン発熱部材を代わりに適用することも可能であり、例えば、カーボン板を軸方向に並べた塊状カーボン発熱部材を配置することが可能である。また、発熱管内に流入した気体（希ガス）を送ってカーボン発熱材によって加熱し、昇温された気体を放出するように構成することも可能である。さらに、中空円筒状（二重管構造）の発熱管に対し、その中空部に被加熱物を配置して加熱することも可能である。
【００３４】
発熱管の素材は石英以外でもよく、マイクロ波を透過し、希ガスなどの気体に反応しなければよい。さらに、希ガス以外の気体であって、マイクロ波に不活性な流体を適用してもよい。容器内に含まれるガスとしては、カーボン発熱材に対して不活性なガスで満たさず、一部活性なガスが含まれるように構成してもよい。
【００３５】
次に、図３〜５を用いて、第２の実施形態であるマイクロ波加熱装置について説明する。第２の実施形態では、発熱体の昇温および降温を制御する。
【００３６】
図３は、第２の実施形態であるマイクロ波加熱装置の概略的ブロック図である。
【００３７】
マイクロ波加熱装置１００は、第１の実施形態と同様、反射容器４０が被加熱材３０、カーボン粉粒体７０Ｍが封入される発熱管（発熱体）２０を収容し、マイクロ波発振機１５０が発熱体２０に対してマイクロ波を照射する。マイクロ波発振機１５０は、電源部８６によって駆動し、ＡＣトランス８８と接続されている。
【００３８】
温度計（温度測定部）９０は、ここでは放射温度計が用いられ、発熱体２０の表面温度を所定時間間隔（例えば数ミリｓｅｃ）で測定する。温度計コントローラ９２は、測定された温度を電圧に変換して電圧データをコントローラ８４へ送る。コントローラ（制御部）８４は、温度電圧変換データを基に、マイクロ波発振機１５０の駆動電圧を制御する信号を電源部８６に送ることによって、マイクロ波発振機１５０のマイクロ波出力を制御する。発熱体２０は、この駆動電圧制御によって昇温および降温制御される。
【００３９】
操作部８２は、オペレータが発熱体の温度を設定するときに操作され、操作信号がコントローラ８４へ送られる。ここでは、８００℃以上の温度を設定することが可能である。
【００４０】
図４は、マイクロ波加熱に伴うマイクロ波発振機１５０の駆動電力を時間経過とともに示したグラフである。図５は、マイクロ波加熱に伴う発熱体の温度を時間経過とともに示したグラフである。なお、図５では、マイクロ波発振機１５０がＯＮ状態になる前に数ミリボルト出力によって温度が先に上昇している。
【００４１】
目標温度Ｔ０（ここでは１１００℃）がオペレータによって設定されると、目標温度Ｔ０に応じたコントローラ８４は、電源部８６を制御してマイクロ波発振機１５０への電力を徐々に増加させる。図４に示すように、駆動開始から所定期間Ｖ１の間、電力の増加率は略一定である。この所定期間Ｖ１では、発熱体２０の昇温速度（℃／ｓｅｃ）が略一定であり、３０（℃／ｓｅｃ）以上の昇温速度で発熱体２０の温度が上昇していく（図５のＬ１参照）。
【００４２】
発熱体２０の温度が目標温度Ｔ０に近い温度Ｔ１（目標付近温度）に達すると、コントローラ８４は、電力を低下させ、電力の増減を繰り返す電圧制御が行われる（図４の期間Ｖ２参照）。その結果、目標付近温度Ｔ１における電力が最大電力となり、これ以降、これより低い電力による電力制御が行われる。
【００４３】
電力が増減している間、発熱体２０の温度は期間Ｖ１と比べて緩やかな昇温速度で上昇し、漸近的に目標温度Ｔ０へ近づく（図５のＬ２参照）。発熱体２０の温度が目標温度Ｔ０に到達すると、発熱体２０の温度がその目標温度Ｔ０で維持されるように、電力を制御する。
【００４４】
発熱体２０を降温させる場合、電力を徐々に低下させていく（図４の期間Ｖ３参照）。これにより、発熱体２０は、略一定の降温速度（℃／ｓｅｃ）で低下していく。ここでは、３０（℃／ｓｅｃ）以上の降温速度で温度低下していくように、電力を低下させていく。電力の低下率が略一定となることで、降温速度も略一定となる（図５のＬ３参照）。
【００４５】
図６は、発熱体２０の温度制御に関する制御ブロック図である。
【００４６】
操作部８２では、目標温度（以下では、目標温度を“ＴＴ”とする）、その目標温度ＴＴの維持時間ＴＫ、昇温率（昇温速度）ＴＩ、降温率（降温速度）ＴＤが、オペレータによって設定される。放射温度計で測定された温度Ｔは、温度計コントローラ９２において電圧ＴＶに変換され、コントローラ８４へ送られる。
【００４７】
コントローラ８４は、温度と駆動電圧との関係を制御するＰＩＤ制御（図示せず）を実行する温度調節器８４Ａを備えている。温度調節器８４Ａは、コントローラ８４に入力された温度（以下、目標温度という）の駆動電圧（以下、目標駆動電圧という）と所定時間間隔で測定される発熱体２０の温度に応じた駆動電圧（以下、測定駆動電圧という）との差に基づき、駆動電圧制御信号である電源制御電圧ＭＶを決定する。コントローラ８４は、決定された電源制御電圧ＭＶを電源部８６へ送る。電源部８６は、コントローラ８４の制御によって駆動電圧ＱＶをマイクロ秒で変化させていく。
【００４８】
ＰＩＤ制御について具体的に述べると、Ｐ（比例定数）を用いて、現在温度と目標温度の差（目標駆動電圧と測定駆動電圧との差）に応じて出力（駆動電圧）を変化させる。また、Ｐ（比例定数）とともにI（積分定数）を用いて蓄熱容量を計算し、オーバーシュートとハンチングを抑える。外乱による急激な温度変化に対しては、Ｄ（微分定数）により駆動電圧を補正する。電源部８６は、駆動電圧ＱＶに応じた電力（Ｗ）をマイクロ波発振機１５０へ出力する。なお、温度調節器８４Ａは、最適な温度制御を行うため、事前のオートチューニングによってＰＩＤの最適な定数を検出している。
【００４９】
発熱体２０を昇温させる時間帯では、温度調節器８４Ａは、目標温度ＴＴと昇温率ＴＩに基づいてＰＩＤ制御を行う。温度調節器８４Ａは、電源部８６に対する電源制御電圧ＭＶを決定し、コントローラ８４は、電源部８６はマイクロ波発振機１５０に対して駆動電圧ＱＶ（電力）を変えていく。Ｐ（比例定数）は、設定された昇温率ＴＩに応じて定められる。
【００５０】
昇温した発熱体２０の温度を維持する時間帯では、温度調節器８４Ａは、目標温度ＴＴと温度維持時間ＴＫに基づいてＰＩＤ制御を行う。そして発熱体２０を降温させる時間帯では、降温率ＴＤに基づいてＰＩＤ制御を行う。
【００５１】
このように本実施形態によれば、マイクロ波発振機１５０の電力を制御することによって、発熱体２０の昇温過程および降温過程において精密な温度コントロールを実現することができる。その結果、被加熱物に対する加熱も精密に行うことが可能となる。
【００５２】
発熱体の昇温率は、カーボン粉粒体７０Ｍの質量に依存し、質量が大きいと比例制御だけでは精密な温度制御が難しい。一方で、カーボン粉粒体７０Ｍの放熱は早い。本実施形態では、加熱対象物であるカーボン粉粒体７０Ｍの特性に応じて、温度調節器８４ＡによるＰＩＤ制御を行う。これにより、オーバーシュート、ハンチングを抑え、目標温度付近で漸近的に発熱体２０の温度を上昇させることができるため、急激な昇温にも関わらず、意図しない温度の上下変化といった乱れもなく目標温度に効率よく到達することができる。
【００５３】
また、駆動開始後、マイクロ波発振機１５０の電力を徐々に増加させていくことで、マイクロ波の吸収が安定した一定時間経過後に最大電力となり、反射波の発生を減少させ、マイクロ波発振機１５０の破損などを防ぐことができる。逆に、マイクロ波発振機１５０の電力を徐々に低下させていくことで、３０（℃／ｓｅｃ）以上の降温速度で発熱体２０の温度を下げることができる。
【実施例】
【００５４】
以下、第２の実施形態に相当する実施例について説明する。
【００５５】
実施例は、第２の実施形態に相当するマイクロ波加熱装置であり、外径６ｍｍ、内径４ｍｍ、管長６０ｍｍの発熱管に対し、充填率０．０８でカーボン粉粒体を充填し、希ガスを１．４ｋＰａで封入した。そして、球状の反射容器内で２．４５ＧＨｚのマイクロ波を照射し、目標温度１１００℃に設定して加熱実験を行った。加熱実験においては、実施形態同様にコントローラによって温度制御を行い、発熱管の表面温度測定には、測定波長９００ｎｍの放射温度計を用いた。
【００５６】
実験の結果、図５同様の曲線を描いた温度変化を確認することができ、発熱管２０が３０（℃／ｓ）以上の昇温速度で昇温していることが分かった。また、目標温度付近で漸近的に温度が上昇し、目標温度到達後も図５のように目標温度を維持することが確認された。
【符号の説明】
【００５７】
２０  発熱管（発熱体）
３０  被加熱物
４０  反射容器
７０  カーボン発熱材（発熱材）
７０Ｍ  カーボン粉粒体
８４  コントローラ
９０  温度計
１００  マイクロ波加熱装置
１５０  マイクロ波発振機（マグネトロン）
【図１】
2020053118.tif 000003
【図２】
2020053118.tif 000004
【図３】
2020053118.tif 000005
【図４】
2020053118.tif 000006
【図５】
2020053118.tif 000007
【図６】
2020053118.tif 000008