(57)【要約】【課題】マイクロ波を照射しながら被加熱物質の温度を一定に制御することが可能なマイクロ波加熱装置及びそれを利用した加熱方法を提供する。【解決手段】マイクロ波を発振するマイクロ波発振器１１０と、マイクロ波を伝送する導波管１１３と、導波管内のインピーダンスを調整する調整素子１１１と、被加熱物質を流通させるための流通管１０１とを備えたマイクロ波加熱装置において、被加熱物質を流通させるための流通管１０１の周囲に、低誘電率の熱交換用の熱媒体１０３を循環させるための外管１０４を具備し、熱交換用熱媒体１０３の温度を調節し循環させるための循環恒温槽１１５を備え、循環恒温槽１１５により熱交換用熱媒体１１３を所望の温度に調節して流通管１０１の周囲に循環させながらマイクロ波を照射する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波を発振するマイクロ波発振器と、
該マイクロ波発振器により発振されたマイクロ波を伝送する導波管と、
該導波管内のインピーダンスを調整するための整合素子と、
前記導波管に設置された被加熱物質を流通させるための流通管とを備えたマイクロ波加熱装置であって、
前記流通管は、流通管の周囲に熱交換用の熱媒体を循環させることが可能な二重管構造となっており、
該二重管は、前記熱媒体を流入させるための流入口と流出させるための流出口とを備えており、前記マイクロ波加熱装置は、更に、
前記熱媒体を一定の温度に調節する恒温槽を備え、
該流入口に前記熱媒体を供給するための手段と、
前記流出口から前記熱媒体を排出し、前記恒温槽に循環するための手段と、
前記流通管に被加熱物質を流入させるための手段と、そして、
前記流通管から被加熱物質を流出させるための手段とを備えたことを特徴とするマイクロ波加熱装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載したマイクロ波加熱装置において、
前記二重管は、前記熱媒体を前記流通管の周囲に流通させるために流通管の外側に外管を備え、かつ、当該流通管と当該外管との間を閉じるための上蓋および下蓋とから構成されており、
前記流通管は、ガラスもしくは樹脂で構成され、
前記二重管の外管は、ガラスもしくは樹脂で構成され、
前記上蓋及び下蓋は、ガラス、樹脂、金属のいずれかで構成されていることを特徴とするマイクロ波加熱装置。
【請求項３】
前記請求項１に記載したマイクロ波加熱装置において、
前記熱交換用の熱媒体は、フッ素系不活性液体、炭化水素、四塩化炭素、シリコーンオイルのいずれかであることを特徴とするマイクロ波加熱装置。
【請求項４】
前記請求項１に記載したマイクロ波加熱装置において、
前記流通管の入口、出口、前記導波管の内部のうちの少なくとも一部に、複数の溶液を混合するためのマイクロ流路を有したマイクロリアクタを連結したことを特徴とするマイクロ波加熱装置。
【請求項５】
前記請求項１に記載したマイクロ波加熱装置において、
前記導波管の内部に、被加熱物質の温度を計測するための少なくとも一本以上のファイバ式温度計を有することを特徴とするマイクロ波加熱装置。
【請求項６】
前記請求項１に記載したマイクロ波加熱装置による加熱方法であって、
前記マイクロ波発振器によりマイクロ波を発振し、
前記流通管に被加熱物質を流通し、
前記外管に所望の温度に調節した熱媒体を循環することにより、
マイクロ波を照射しながら当該被加熱物質の温度を所望の温度に調節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加熱装置及びかかる装置による加熱方法に関し、特に、マイクロ波を照射しながら被加熱物質の温度を一定に制御するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、マイクロ波は家庭用の調理用電子レンジに広く利用されており、また、工業的にも、例えば、ゴム加硫、茶葉乾燥、食品殺菌などに利用されている。さらに、近年、化学合成プロセスにも適用され始めており、従来の加熱方法と比較し、反応速度の向上などを含め、マイクロ波の化学反応に対する有用性が報告されており（非特許文献１）、更には、マイクロ波を利用した化学反応装置に関する特許も既に出願されている（特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
すなわち、マイクロ波加熱は、従来の加熱方式のように外部の熱源からの伝熱による加熱方法ではなく、被加熱物質の分子に直接作用するため、従来方式の加熱方法よりも格段に加熱速度が速くなることが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１８８６６６
【特許文献２】特表２０００−５１５０６４
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】マイクロ波化学プロセス技術、和田雄二監修、シーエムシー出版
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
化学反応においては、一般的に、加熱することにより反応が促進されることが多く、またその際の温度条件として、一般的に、目的の温度まで被加熱物質を昇温させる「昇温過程」と、被加熱物質を当該目的の温度に一定時間保持する「保持過程」とが必要となることが多い。しかしながら、マイクロ波による加熱方式では、被加熱物質にマイクロ波エネルギーが吸収されると当該物質の温度が必ず上昇するため、昇温することは可能であるが、しかしながら、マイクロ波を照射しながら被加熱物質の温度を一定に保つことが困難であった。これについて、上記特許文献１に記載の方法では、反応液を流通しながらマイクロ波を照射することは可能であったが、しかし、その温度を一定に保持することは困難であった。また、バッチ方式のマイクロ波加熱装置では、マイクロ波の出力を調節することにより、例えばマイクロ波出力をON/OFF制御することにより被加熱物質の温度を制御していたが、しかし、マイクロ波出力がONの場合は温度が上昇し、OFFの場合は温度が低下するため、やはり、温度を一定に制御することが困難であった。
【０００７】
そのため、マイクロ波を利用して化学反応を行う場合、温度制御が難しく、突沸や熱暴走が生じることがあり、かかる突沸や熱暴走が生じると、液の流動に不均一（ばらつき）が生じるため、安定した反応を行うことが困難となり、反応を制御することが困難となるという課題があった。さらに、上述した突沸や熱暴走によって想定以上の温度に上昇すると、目的の反応以外の副反応が生じることがあり、また、生成物の劣化や、純度を著しく低下させる恐れがあった。
【０００８】
また、上記の特許文献２に記載の方法では、反応液を冷却することにより、化学反応をゆっくり進行させたり、反応を停止させたりすることは可能であるが、しかしながら、反応液を連続的に流し、マイクロ波を照射しながら反応液の温度を一定に調節するような制御は困難であった。また、反応液の温度を一定に制御するには反応液の温度計測が必要であるが、しかし、上記特許文献２に記載の方法では、赤外線センサを利用した温度計測であることから、主に表面の温度しか計測することができず、そのため、反応液の温度を正確に計測することは困難であった。
【０００９】
本発明は上述した従来技術における問題点に鑑みてなされたものであり、より具体的には、被加熱物質を連続的に流しながらマイクロ波を効率的に被加熱物質へ照射し、もって、被加熱物質の温度を一定に制御するためのマイクロ波加熱装置、及び、かかる装置による加熱方法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】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明によれば、まず、マイクロ波を発振するマイクロ波発振器と、該マイクロ波発振器により発振されたマイクロ波を伝送する導波管と、該導波管内のインピーダンスを調整するための整合素子と、前記導波管に設置された被加熱物質を流通させるための流通管とを備えたマイクロ波加熱装置であって、前記流通管は、流通管の周囲に熱交換用の熱媒体を循環させることが可能な二重管構造となっており、該二重管は、前記熱媒体を流入させるための流入口と流出させるための流出口とを備えており、前記マイクロ波加熱装置は、更に、前記熱媒体を一定の温度に調節する恒温槽を備え、該流入口に前記熱媒体を供給するための手段と、前記流出口から前記熱媒体を排出し、前記恒温槽に循環するための手段と、前記流通管に被加熱物質を流入させるための手段と、そして、前記流通管から被加熱物質を流出させるための手段とを備えたマイクロ波加熱装置が提供される。
【００１１】
また、本発明によれば、前記に記載したマイクロ波加熱装置による加熱方法であって、前記マイクロ波発振器によりマイクロ波を発振し、前記流通管に被加熱物質を流通し、前記外管に所望の温度に調節した熱媒体を循環することにより、マイクロ波を照射しながら当該被加熱物質の温度を所望の温度に調節する加熱方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、マイクロ波による急速加熱の効果により反応速度の高速化が期待できると共に、更に、被加熱物質にマイクロ波を効率的に照射しながら、当該被加熱物質の温度を一定に保つことが可能となるため、上述した被加熱物質の突沸や熱暴走を抑制することが可能であり、安全性の向上を図ると共に、上述した副反応の抑制により、生成物の劣化や純度の低下のない、安定した化学反応の連続運転が可能となるという、優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態になる二重管の構造を示す斜視図である。
【図２】上記二重管の詳細な内部構成を示す断面図である。
【図３】上記二重管を含む本発明の第一実施形態になるマイクロ波加熱装置の全体構成を示す図である。
【図４】本発明のマイクロ波加熱装置の導波管内における電界強度分布及び磁界強度分布を示す図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係るマイクロ波加熱装置の等価回路を示す回路図である。
【図６】上記本発明のマイクロ波加熱装置により行った加熱実験における温度計測部位を示し断面図である。
【図７】本発明のマイクロ波加熱装置により行った加熱実験結果の一例を示す図である。
【図８】本発明のマイクロ波加熱装置により行った加熱実験結果の他の例を示す図である。
【図９】本発明のマイクロ波加熱装置の他の形態を示す断面図である。
【図１０】本発明の第二の実施形態になるマイクロ波加熱装置を説明する図である。
【図１１】上記本発明の第二の実施形態になるマイクロ波加熱装置の他の形態を示す図である。
【図１２】上記本発明の第二の実施形態になるマイクロ波加熱装置の更に他の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
添付の図１〜図７を参照しながら、以下に、本発明の一実施の形態になるマイクロ波加熱装置ついて説明する。
【実施例１】
【００１５】
まず、図１には、本実施の形態における二重管１００の斜視図を、そして、図２には、二重管１００の断面図を示す。これらの図からも明らかなように、二重管１００は被加熱物質を流通させる流通管１０１と、流通管の周囲に熱交換用の熱媒体１０３を流通させるための外管１０４と、下蓋１０５Ａと、上蓋１０５Ｂとから構成される。なお、流通管１０１を材質としては、石英、テフロン（登録商標）やポリカーボネイト等の樹脂、ガラスなど、誘電率が小さくマイクロ波を吸収し難く、換言すれば、マイクロ波を透過し易い材質が適している。また、外管１０４も同様、石英、テフロンやポリカーボネイト等の樹脂、ガラスなど、誘電率が小さくマイクロ波を吸収し難くかつ透過しやすい材質が適している。
【００１６】
一方、熱媒体１０３としては、誘電率が小さく、マイクロ波を吸収し難く、かつ、マイクロ波を透過し易い気体、又は、液体が適しており、ここでは、例えば、フッ素系の不活性液体であるフロリナート（商標名、３Ｍ社製）、ガルデン（商標名、ソルベイソレクシス社）、四塩化炭素、更には、ヘキサンなどの炭化水素やシリコーンオイルが適している。熱媒体１０３の誘電率は、流通管１０１内部を流れる被加熱物質の誘電率よりも小さいことが好ましく、具体的には、２．４５ＧＨｚにおける誘電率が１０以下であることが望ましく、さらには、５以下であることが望ましい。
【００１７】
また、下蓋１０５Ａ、上蓋１０５Ｂの材質としては、装置の用途によって、例えば、アルミ、ＳＵＳ、銅など、所謂、マイクロ波を吸収せずに反射する導体や、あるいは、石英、テフロンやポリカーボネイト等の樹脂、ガラスなど、誘電率が小さくマイクロ波を吸収し難くかつ透過し易い材質を使い分けることができる。また、本実施例では、外管１０４、下蓋１０５Ａ、上蓋１０５Ｂ、熱媒体入口１０２Ａ、熱媒体出口１０２Ｂ、流通管１０１は、それぞれ、分割されているが、しかしながら、これら全て同じ材質で一体化して製作してもよい。また、本実施形態では、流通管１０１は螺旋型として説明しているが、本発明ではこれに限定されることなく、例えば、直管やその他の形状であってもよく、その断面も、例えば、円形や多角形などの形状であっても良い。
【００１８】
続いて、添付の図３を参照しながら、上記に構造を説明した二重管１００を、本発明になる導波管型のマイクロ波加熱装置に組み込んだ形態について説明する。ここで、図３における導波管の高さ方向をＸ方向、導波管の横（奥行き）方向をＹ方向、マイクロ波の進行方向をＺ方向と設定する。この図中における符号１１３は、その両端が短絡板１１２で塞がれたＴＥ１０モードを伝送する導波管である。導波管１１３長辺の中心内壁面側には、導波管内のインピーダンスを調整するための整合素子１１１が設けられている。導波管１１３の一端には、周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発振するためのマグネトロン１１０が設けられており、導波管１１３の他端には、導波管１１３の長辺上下の壁面の中心を貫通して、前記二重管１００が設けられている。なお、これら導波管１１３、短絡板１１２、整合素子１１１は、例えば、アルミ、ＳＵＳ、銅などの導体からなる。また、流通管入口１０１Ａには、ポンプ１１４が連結して設けられており、もって、その内部を被加熱物質が流れるようになっている。また、熱媒体入口１０２Ａ及び熱媒体出口１０２Ｂには、熱媒体１０３を所望の温度に調節し、外管内へ循環するための循環恒温槽１１５が設けられている。
【００１９】
また、流通管１０１内を流れる被加熱物質の温度を一定に制御するためには、被加熱物質の温度計測が必要不可欠であり、本実施の形態では、流通管の入口１０２Ａ及び出口１０２Ｂには、被加熱物質の温度を計測するための熱電対又はファイバ式温度計が設置されている。さらに、入口及び出口以外にも、マイクロ波照射環境下における被加熱物質の温度を少なくとも一点以上で計測可能とするため、少なくとも一本以上のファイバ式温度計１１７が導波管内に挿入されている。なお、ファイバ式温度計１１７は、電磁場の環境に影響を受けずに、また、影響を与えずに温度を計測することができるよう、例えば、光ファイバで作製されており、より具体的には、石英やガラス、又は、メタクリル樹脂などのプラスチック等、マイクロ波を吸収し難くかつ透過し易い素材から作製されており、その周囲は耐薬品性の高いテフロンなどで被覆されていることが好ましい。また、ここでは図示しないが、マイクロ波を発振するマグネトロン１１０と整合素子１１１との間には、反射波のみを吸収するためのアイソレータが設置されていることが望ましい。
【００２０】
次に、二重管１００の導波管１１３への設置場所について説明する。ここで被加熱物質中の電界強度をE[V/m]、被加熱物質の導電率をσ[S/m]、被加熱物質の密度をρ[kg/m3]、被加熱物質1kg当りに吸収されるエネルギーをSAR（Specific Absorption Rate）[W/kg]とすると、SARは以下の式で表される。
【００２１】
【数１】
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上記の式から、被加熱物質に対するマイクロ波エネルギーの吸収量は、電界強度Eの二乗に比例することがわかる。したがって、本実施の形態における装置で被加熱物質に対するエネルギー吸収効率を高めるには、最も電界強度の強い部分に流通管を設置する必要がある。添付の図４には、本導波管内に何も設置されていない場合のＹＺ平面での電界強度分布及び磁界強度分布を示す。Ｘ方向に関しては、電界強度及び磁界強度ともに一定となる。
【００２２】
本導波管では、マグネトロン１１０から発振された入射波と、短絡板１１２で反射した反射波が干渉することにより、定在波が生成する。図４より、短絡板からλ/4±n×λ/2（n=1,2,3,…）離れた部分において、電界強度が最大となっていることが分かる。したがって、電界強度分布の強い、短絡板からλ/4±n×λ/2（n=1,2,3,…）離れた場所に流通管を設置することによれば、流通管内を流れる被加熱物質にマイクロ波エネルギーを効率的に吸収させることが可能となる。一方、磁界強度は電界強度とは逆となっており、電界強度が最大の部分で磁界強度は最小となり、電界強度が最小の部分で磁界強度は最大となっている。つまり、短絡板からn×λ/2（n=1, 2, 3, …）離れた場所において、磁界強度は最大となっている。したがって、磁界の影響を見たい場合は、短絡板n×λ/2（n=1, 2, 3, …）の部分に二重管１００を設置するとよい。そこで、本実施の形態では、二重管１００を、電界強度の強い部分へ、又は、磁界強度の強い部分へ、それぞれ、その位置に調節できるように、短絡板１１２はマイクロ波の進行方向に可動となっている。即ち、二重管１００は、その位置を調節できるようになっている。また、導波管内に物を挿入することによれば、電磁界分布は多少変化することから、短絡板１１２の位置を調節することにより、その最適化を図ることができる。
【００２３】
次に、図３を参照しながら、以上の構成による作用について説明する。
【００２４】
被加熱物質は、流通管入口１０１Ａへ流入し、その後、流通管出口１０１Ｂから流出する。熱媒体１０３は、循環恒温槽１１５により予め所望の温度に設定されており、上記被加熱物質と同様、熱媒体入口１０２Ａへ流入し、その後、熱媒体出口１０２Ｂから流出する。なお、熱媒体１０３の温度は−１００℃以上、２００℃以下であることが望ましい。マグネトロン１１０から発生したマイクロ波は、導波管１１３を伝播し、流通管１０１内部を流通する前記被加熱物質に吸収される。このとき、マイクロ波エネルギーが前記被加熱物質に吸収される効率が最大になるように、予め、二重管１００の設置位置、整合素子１１１の位置や長さは、最適化されている。このとき、外管１０４は石英やテフロンなどの誘電率の小さい材質で作製されているため、マイクロ波エネルギーは当該外管１０４には吸収されずに、当該外管１０４を通過する。さらに、熱媒体１０３もフッ素系不活性液体などの誘電率の小さい物質であるため、マイクロ波エネルギーは当該熱媒体１０３には吸収されずに、当該熱媒体１０３を通過する。さらに、流通管１０１も同様に石英やテフロンや樹脂などの誘電率の小さい材質で作製されているため、マイクロ波エネルギーは当該流通管１０１には吸収されずに、当該流通管１０１を通過し、しかし、当該流通管１０１内部を流れる被加熱物質に吸収される。
【００２５】
被加熱物質は、上述したように、マイクロ波エネルギーを吸収することにより温度が上昇するが、本発明においては、流通管１０１を介して被加熱物質と熱媒体１０３の間で熱交換が行われ、被加熱物質に吸収されたマイクロ波エネルギーは熱となって流通管１０１を介して熱媒体１０３へと移動する。そのため、マイクロ波を照射しながらも、被加熱物質の温度を一定に保持することが可能となる。したがって、熱交換を行い易くするため、流通管の管径を数十μm〜10mm程度にすることが望ましい。また、管壁の厚さは数十μm〜3mm程度であることが望ましい。これにより、マイクロ波を照射しながらも被加熱物質の温度を所望の温度に調節することが出来るため、突沸や熱暴走を抑制することが可能となり、マイクロ波を照射しながらも、安全かつ安定に、しかも、効率的に化学反応を行うことが可能となる。
【００２６】
次に、調整素子１１１の作用について、以下に説明する。添付の図５には、本実施の形態における装置の等価回路を示す。ここで、電源電圧をVg、電源の内部インピーダンスをZg、被加熱物質の負荷インピーダンスをZL、線路の特性インピーダンスをZ0、入射波電圧をVinc、反射波電圧をVref、反射係数をΓとする。この時の、反射波電圧Vrefは以下の式で表される。
【００２７】
【数２】
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上記の式より、負荷インピーダンスZLと線路の特性インピーダンスZ0が同じになったとき、反射波は0となることがわかる。即ち、この時、マイクロ波エネルギーは全て負荷へ吸収される。一方、被加熱物質の誘電特性が変化すると、負荷インピーダンスZLは変動するため、それに合わせて線路の特性インピーダンスZ0を調整する必要がある。単に、マイクロ波発振器と、外部強制冷却が可能な装置とを組み込んだとしても、マイクロ波はほとんど反射をおこし、被加熱物質にマイクロ波エネルギーを効率的に吸収させることは出来ない。
【００２８】
本発明では、調整素子１１１の長さ、及び、その設置位置を変化させることにより、線路の特性インピーダンスZ0を調整することが可能である。つまり、流す薬液の種類や導波管内に挿入する装置が変化し、それに応じて負荷インピーダンスZLが変化するが、調整素子１１１の長さ及びその設置位置を最適化することにより、熱媒体１０３や二重管１００を構成する部品等に吸収されるマイクロ波を最小限に抑え、被加熱物質に対するマイクロ波の吸収効率を最適化することが可能となる。さらに微調整のため、短絡板１１２の位置をマイクロ波の進行方向に調節可能とすることが望ましい。
【００２９】
次に、添付の図６に示すＩ〜VIの各点にファイバ温度計を挿入し、有機溶媒DMF（N,N-dimethylformamide）と水との混合液を流しながら、マイクロ波を照射した実験の結果を図７に示す。なお、この場合、下蓋１０５Ａ、上蓋１０５Ｂ、外管１０４は、全てポリカーボネイトで作製されている。図７は、流通管入口１０１Ａに約６５℃のDMFと水の混合液を流入させ、他方、熱媒体１０３の温度は８０℃として循環させ、マイクロ波の出力を変えて照射した場合の昇温曲線を示している。通常の装置であればマイクロ波を吸収した液体の温度は上昇し続け、点Ｉから点VIに移動するに従い、温度は上昇するはずである。しかしながら、本装置では、温度がほぼ一定に保たれている。即ち、本発明になる構造の場合、下蓋１０５Ａ及び上蓋１０５Ｂはポリカーボネイトで作製されているため、マイクロ波はほとんどこれらを透過して被加熱物質に吸収されるが、点IIおよび点Ｖの部分では熱交換用熱媒体１０３が接触せず、換言すれば、熱交換の効果が弱い部分であるため、マイクロ波の出力が大きくなるに従って、当該点II及びＶでの温度が上昇している。
【００３０】
次に、下蓋１０５Ａ及び上蓋１０５ＢをＳＵＳで、外管１０４をポリカーボネイトで作製し、熱媒体１０３の温度を８０℃として循環させて、マイクロ波を照射した場合の実験結果を図８に示す。かかる構造によれば、下蓋１０５Ａ及び上蓋１０５Ｂの材質はＳＵＳであるため、マイクロ波はこれらを透過しないので、点II及びＶにおけるマイクロ波の集中による温度上昇はみられず、これらの点II〜Ｖで温度がほぼ一定に制御できていることが分かる。また、更に、図９に示すように、点II及びＶのように、熱交換効果の弱い部分は電界強度の強い部分、即ち、本実施の形態では、前記で示したように短絡板１１２からの距離がλ/4±n×λ/2（n=1,2,3,…）の部分から外れるように配置することにより、温度上昇を抑えることが可能となる。
【実施例２】
【００３１】
次に、添付の図１０〜図１２を参照しながら、マイクロリアクタ１１６を組み込んだ、本発明の第二の実施の形態について説明する。なお、ここでマイクロリアクタとは、数十μm〜数百μm程度の流路を備えた反応器である。物質の混合は最終的には分子拡散に依存し、そして、混合に要する時間は拡散距離の二乗に比例する。そのため、マイクロリアクタでは、そのマイクロ流路を利用して拡散距離を格段に小さくすることにより、通常の混合器では実現できないような高速かつ効率的な混合が可能となる。そこで、図１０に示す構成においては、ポンプ１１４により異なる２種類の試薬を流し、マイクロリアクタ１１６で混合することにより２液を高速で混合し、更に、前記で説明したマイクロ波照射装置でマイクロ波を照射することによれば、マイクロリアクタによる高速混合の効果と共に、マイクロ波による加熱とにより、反応効率を向上させ、かつ、安定した反応が可能となる。
【００３２】
なお、前記図１０に示した実施の形態では、被加熱物質はマイクロリアクタ１１６で混合された後、二重管１００へ流入してマイクロ波が照射される形態を説明した。しかしながら、本発明ではこれに限定されず、添付の図１１にも示すように、被加熱物質は、マイクロ波が照射された後に、マイクロリアクタ１１６で混合してもよい。また、図１２にも示すように、マイクロリアクタ１１６を導波管１１３内に設置し、もって、マイクロ波を照射しながら同時にマイクロリアクタ１１６で混合してもよい。なお、この図１２において、被加熱物質を混合しながら同時にマイクロ波を照射したい場合には、マイクロリアクタの材質としては、石英、テフロンなどの樹脂、ガラスなど、誘電率の小さい材質を利用することが好ましい。また、混合するときにはマイクロ波を照射せず、むしろ、混合した直後にマイクロ波を照射したい場合には、マイクロリアクタの材質としては、ＳＵＳなどの導体、即ち、マイクロ波を反射する材質が適している。なお、本実施の形態では、導波管タイプの装置構成について説明したが、しかしながら、これに限定することなく、電子レンジのようなマルチモードタイプの装置に本発明の二重管１００を設置してマイクロ波を照射しながら被加熱物質を加熱してもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１００…二重管、１０１…流通管、１０１Ａ…流通管入口、１０１Ｂ…流通管出口、１０２Ａ…熱媒体入口、１０２Ｂ…熱媒体出口、１０３…熱媒体、１０４…外管、１０５Ａ…下蓋、１０５Ｂ…上蓋、１１０…マグネトロン、１１１…整合素子、１１２…短絡板、１１３…導波管、１１４…ポンプ、１１５…循環恒温槽、１１６…マイクロリアクタ、１１７…ファイバ温度計、１２０Ａ…温度計測点（入口）、１２０Ｂ…温度計測点（出口）。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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