(57)【要約】【課題】機構部品の追加および加工を一切することなく均一加熱を実現するマイクロ波処理装置を提供する。【解決手段】発振部１２、電力分配部１３、第１の位相制御部１４ａおよび第２の位相制御部１４ｂ、第１の電力増幅部１５ａおよび第２の電力増幅部１５ｂ、第１の給電部１７ａおよび第２の給電部１７ｂ、第１の電力検出部１８ａおよび第２の電力検出部１８ｂと、マイクロ波発生装置１１を制御する制御部１９とを備え、加熱動作中に、位相制御部の位相を給電部に供給される入射電力に反比例する周期で可変し、前記の周期ごとに電力分配部の各々のマイクロ波出力における位相差を９０度の整数倍とする所定の組み合わせごとに制御するように構成した。【選択図】図１
2014049276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を収納する加熱室と、
マイクロ波電力を発生させる発振部と、
前記発振部の出力を複数に分配する電力分配部と、
前記電力分配部から出力されるマイクロ波の位相を制御する第１と第２の位相制御部と、前記第１と第２の位相制御部の出力を電力増幅する半導体素子を用いた第１と第２の電力増幅部と、
前記第１と第２の電力増幅部の出力を前記加熱室に供給する第１と第２の給電部と、
前記第１と第２の電力増幅部から前記第１と第２の給電部に供給される入射電力および前記第１と第２の給電部から前記第１と第２の電力増幅部に反射する電力を検出する第１と第２の電力検出部と、
前記発振部と前記第１と第２の位相制御部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記第１と第２の給電部に供給するマイクロ波の制御として、加熱動作開始前に前記第１と第２の電力増幅部の出力を低出力動作させ、所定の周波数範囲において前記発振部の発振周波数を変化させて前記第１と第２の電力検出部によって検出される反射電力が最小となる条件を探索し、探索した条件で前記第１と第２の電力増幅部の出力を所定出力動作させて加熱動作へ移行すると共に、加熱動作中に、前記第１と第２の位相制御部の位相を前記第１と第２の給電部に供給される入射電力に反比例する周期で可変し、前記可変した周期ごとに前記電力分配部の各々のマイクロ波出力における位相差を９０度の整数倍とする所定の組み合わせごとに制御するように構成したマイクロ波処理装置。
【請求項２】
給電部は、第１と第２の電力増幅部から出力されるマイクロ波を給電する第１と第２の給電点を有する単一構成とした請求項１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、マイクロ波処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のマイクロ波処理装置は、被加熱物の均一加熱に関して様々な提案がなされている。マイクロ波の複数給電に関して、２つの給電口をソレノイド等の摺動手段にて交互に塞ぐことにより、マグネトロンで発生させたマイクロ波のモ−ドを連続的に変化させる高周波処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、キャビティ壁面に関して、被加熱物と底面との接触面積を減少させる凹凸部を設けたことを特徴とする高周波処理装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−０２９３９７号公報
【特許文献２】特開２００３−３０７３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の高周波処理装置は、スタラファン、回転テ−ブル、および回転アンテナなどの機構部品を追加することで加熱室へ入射したマイクロ波を撹拌している。
【０００６】
また、前記特許文献１はソレノイド等の摺動手段によって、複数個所で給電する構成である。
【０００７】
一方、前記特許文献２はキャビティ壁面形状を凹凸とする構成により、マイクロ波の集中および拡散を図っている。
【０００８】
しかしながら、前記従来の構成では、回転機構部品の追加、給電箇所の追加およびキャビティ壁面の加工が必要になり、加熱室の容積が減少する弊害が発生し、加えてコストも増加傾向となり、機器の小型化および低コスト化の要求と相反する結果となるという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、機構部品の追加および加工を一切することなく均一加熱を実現す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】
【００１０】
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、マイクロ波電力を発生させる発振部と、前記発振部の出力を複数に分配する電力分配部と、前記電力分配部から出力されるマイクロ波の位相を制御する第１と第２の位相制御部と、前記第１と第２の位相制御部の出力を電力増幅する半導体素子を用いた第１と第２の電力増幅部と、前記第１と第２の電力増幅部の出力を前記加熱室に供給する第１と第２の給電部と、前記第１と第２の電力増幅部から前記第１と第２の給電部に供給される入射電力および前記第１と第２の給電部から前記第１と第２の電力増幅部に反射する電力を検出する第１と第２の電力検出部と、前記発振部と前記第１と第２の位相制御部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記第１と第２の給電部に供給するマイクロ波の制御として、加熱動作開始前に前記第１と第２の電力増幅部の出力を低出力動作させ、
所定の周波数範囲において前記発振部の発振周波数を変化させて前記第１と第２の電力検出部によって検出される反射電力が最小となる条件を探索し、探索した条件で前記第１と第２の電力増幅部の出力を所定出力動作させて加熱動作へ移行すると共に、加熱動作中に、前記第１と第２の位相制御部の位相を前記第１と第２の給電部に供給される入射電力に反比例する周期で可変し、前記可変した周期ごとに前記電力分配部の各々のマイクロ波出力における位相差を９０度の整数倍とする所定の組み合わせごとに制御するように構成したものである。
【００１１】
これによって、前記可変した周期ごとに前記第１と第２の給電部より放射される各々のマイクロ波に対して位相差が発生し、前記可変した周期ごとに被加熱物の加熱分布が変化する為、被加熱物の局所集中加熱を防止すると共に加熱ムラを軽減する効果を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のマイクロ波処理装置は、加熱室へ放射されたマイクロ波を撹拌する目的とする回転機構の付加および加熱室壁面の加工なく、マイクロ波の位相制御のみによって被加熱物における加熱ムラの防止を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１におけるマイクロ波処理装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１におけるマイクロ波処理装置の電力検出特性図
【図３】本発明の実施の形態１におけるマイクロ波処理装置の２つの信号波における位相差の一例を説明する波形図
【図４】（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瞬時における給電部から放射するマイクロ波の一例を示す模式図（ｂ）本発明の実施の形態１におけるマイクロ波処理装置の瞬時における給電部から放射するマイクロ波の他の例を示す模式図
【図５】本発明の実施の形態１におけるマイクロ波処理装置の制御フローチャート
【図６】本発明の実施の形態１におけるマイクロ波処理装置の出力電力に反比例する周期の一例を示す特性図
【図７】本発明の実施の形態２におけるマイクロ波処理装置の構成図
【図８】本発明の実施の形態２におけるマイクロ波処理装置の給電部の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、マイクロ波電力を発生させる発振部と、前記発振部の出力を複数に分配する電力分配部と、前記電力分配部から出力されるマイクロ波の位相を制御する第１と第２の位相制御部と、前記第１と第２の位相制御部の出力を電力増幅する半導体素子を用いた第１と第２の電力増幅部と、前記第１と第２の電力増幅部の出力を前記加熱室に供給する第１と第２の給電部と、前記第１と第２の電力増幅部から前記第１と第２の給電部に供給される入射電力および前記第１と第２の給電部から前記第１と第２の電力増幅部に反射する電力を検出する第１と第２の電力検出部と、前記発振部と前記第１と第２の位相制御部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記第１と第２の給電部に供給するマイクロ波の制御として、加熱動作開始前に前記第１と第２の電力増幅部の出力を低出力動作させ、所定の周波数範囲において前記発振部の発振周波数を変化させて前記第１と第２の電力検出部によって検出される反射電力が最小となる条件を探索し、探索した条件で前記第１と第２の電力増幅部の出力を所定出力動作させて加熱動作へ移行すると共に、加熱動作中に、前記第１と第２の位相制御部の位相を前記第１と第２の給電部に供給される入射電力に反比例する周期で可変し、前記可変した周期ごとに前記電力分配部の各々のマイクロ波出力における位相差を９０度の整数倍とする所定の組み合わせごとに制御するように構成したものであり、前記可変した周期ごとに前記第１と第２の給電部より放射される各々のマイクロ波に対して位相差が発生し、これによって前記可変した周期ごとに被加熱物の加熱分布が変化する為、被加熱物の局所集中加熱を防止す
ると共に加熱ムラを軽減する効果を有する。
【００１５】
第２の発明は、特に、第１の発明において、給電部は、第１と第２の電力増幅部から出力されるマイクロ波を給電する第１と第２の給電点を有する単一構成としたものであり、これにより、例えば、前記第１と第２の給電点が、直交する２軸の交点より所定のオフセット距離を設けた位置に配置した場合、一方の給電点より放射するマイクロ波の位相を基準とし、異なるもう一方の給電点より放射するマイクロ波の位相を前記基準の位相に対して±９０度の位相差に設定することで円偏波状態のマイクロ波を放射することが可能となり、被加熱物に対するマイクロ波の効率的な放射且つ給電部の部材削減による低コスト化を実現し得る。
【００１６】
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。尚、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。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるマイクロ波処理装置の構成図である。
【００１８】
図１において、マイクロ波発生装置１１は、マイクロ波電力を発生させるものであり半導体素子を用いて構成した発振部１２、発振部１２の出力を２分配する電力分配部１３、電力分配部１３から出力されるマイクロ波の位相をそれぞれ遅延させる第１の位相制御部１４ａおよび第２の位相制御部１４ｂ、第１の位相制御部１４ａおよび第２の位相制御部１４ｂの出力をそれぞれ増幅する半導体素子を用いて構成した第１の電力増幅部１５ａおよび第２の電力増幅部１５ｂ、第１の電力増幅部１５ａおよび第２の電力増幅部１５ｂによって増幅されたマイクロ波出力をそれぞれ加熱室１６内に放射する第１の給電部１７ａおよび第２の給電部１７ｂ、第１の給電部１７ａから第１の電力増幅部１５ａへ反射する電力および第１の電力増幅部１５ａから第１の給電部１７ａへ供給される入射電力を検出する第１の電力検出部１８ａと、第２の給電部１７ｂから第２の電力増幅部１５ｂへ反射する電力および第２の電力増幅部１５ｂから第２の給電部１７ｂへ供給される入射電力を検出する第２の電力検出部１８ｂと、第１の電力検出部１８ａおよび第２の電力検出部１８ｂによって検出された反射電力および入射電力によって、マイクロ波発生装置１１を制御する制御部１９とで構成している。
【００１９】
また、本発明のマイクロ波処理装置は、被加熱物２０を収納する略直方体構造の加熱室１６を有している。
【００２０】
加熱室１６は金属材料を使用した左壁面、右壁面、底壁面、上壁面、奥壁面と、被加熱物２０を収納するために開閉する開閉扉（図示していない）と、被加熱物２０を載置する載置台２１とを備え、供給されるマイクロ波を内部に閉じ込めるように構成している。
【００２１】
そして、マイクロ波発生装置１１の出力が伝送され、そのマイクロ波を加熱室１６内に放射供給する第１の給電部１７ａおよび第２の給電部１７ｂが加熱室１６を構成する壁面に配置されている。
【００２２】
本実施の形態では第１の給電部１７ａおよび第２の給電部１７ｂは加熱室１６の底面に配置した図を示しているが、この給電部の配置は本実施の形態に拘束されるものではなく加熱室１６を構成するいずれかの壁面に配置してもかまわない。
【００２３】
第１の電力増幅部１５ａおよび第２の電力増幅部１５ｂは、低誘電損失材料から構成した誘電体基板の片面に形成した導電体パタ−ンにて回路を構成し、増幅素子である半導体素子を良好に動作させるべく各半導体素子の入力側と出力側にそれぞれ整合回路を配して
いる。
【００２４】
各々の機能ブロックを接続するマイクロ波伝送路は、誘電体基板の片面に設けた導電体パタ−ンによって特性インピ−ダンスが略５０Ωの伝送回路を形成している。
【００２５】
また、第１の電力検出部１８ａおよび第２の電力検出部１８ｂは、加熱室１６側から第１の電力増幅部１５ａおよび第２の電力増幅部１５ｂ側に伝送するいわゆる反射波の電力および第１の電力増幅部１５ａおよび第２の電力増幅部１５ｂ側から加熱室１６側に伝送するいわゆる入射電力を抽出するものであり、電力結合度をたとえば約−４０ｄＢとし、反射電力および入射電力の約１／１００００の電力を抽出する。この電力信号はそれぞれ、検波ダイオ−ド（図示していない）で整流化し、コンデンサ（図示していない）で平滑処理し、その出力信号を制御部１９に入力させている。
【００２６】
制御部１９は、使用者が直接入力する被加熱物２０の加熱条件あるいは加熱中に被加熱物２０の加熱状態から得られる加熱情報と、第１の電力検出部１８ａおよび第２の電力検出部１８ｂからの検知情報に基づいて、マイクロ波発生装置１１の構成要素である発振部１２と第１の電力増幅部１５ａおよび第２の電力増幅部１５ｂのそれぞれに供給する駆動電力を制御し、加熱室１６内に収納された被加熱物２０を最適に加熱する。
【００２７】
また、マイクロ波発生装置１１には主に第１の電力増幅部１５ａおよび第２の電力増幅部１５ｂに備えた半導体素子の発熱を放熱させる放熱手段（図示していない）を配する。
【００２８】
図２は、本発明の第１の実施の形態におけるマイクロ波処理装置の電力検出特性図であり、第１の電力検出部１８ａおよび第２の電力検出部１８ｂが検出した反射電力の総和の周波数特性をグラフ化した一例を示す図である。
【００２９】
制御部１９は、この反射電力が最も小さくなる発振部１２の発振周波数の条件（動作周波数は図中のｆ＿ｏｐｔ）で制御するとともに、入力された加熱条件に対応した出力が得られるように発振出力を制御する。
【００３０】
これにより、第１の電力増幅部１５ａおよび第２の電力増幅部１５ｂは所定のマイクロ波電力を出力する。そして、その出力は第１の給電部１７ａおよび第２の給電部１７ｂに伝送され加熱室１６内に放射される。
【００３１】
このように反射電力が最小である条件を求めることによって、所定の電力を出力する加熱動作時における反射電力を小さくして加熱動作することができるため、被加熱物に対するマイクロ波のエネルギ−の効率的な吸収を促進させ、且つ、加熱時間の短縮が実現可能となる。
【００３２】
次に、マイクロ波処理装置における位相制御について、図３、図４（ａ）および図４（ｂ）を用いて、その特徴を説明する。
【００３３】
図３は、本発明の第１の実施の形態におけるマイクロ波処理装置の２つの信号波における位相差の一例を示す図である。前提として、信号波の振幅をＡ、周波数をｆ［Ｈｚ］、ある瞬時における時間をｔ［ｓ］、角周波数をω＝２πｆ［ｒａｄ／ｓ］、ある瞬時における角度をωｔ［ｒａｄ］、周期をＴ＝１／ｆ［ｓ］、位相差をそれぞれφａおよびφｂと定義し、信号波１をｆａ（ｔ）＝Ａ・ｓｉｎ（ωｔ＋φａ）、信号波２をｆｂ（ｔ）＝Ａ・ｓｉｎ（ωｔ＋φｂ）として数式を用いて表現する。
【００３４】
ここで２つの信号波における位相差をそれぞれ｛φａ，φｂ｝  ＝  ｛０，０｝、すな
わち信号波１に対して信号波２の位相差が無い条件とした場合、２つの信号波の振幅は、ある瞬時における時間について全く同じ挙動を示す。
【００３５】
次に、２つの信号波における位相差をそれぞれ｛φａ，φｂ｝  ＝  ｛０，−π／２｝、すなわち信号波１に対して信号波２の位相差が−π／２の条件とした場合、２つの信号波の振幅はある瞬時における時間について異なる挙動を示す。
【００３６】
例えば、ある瞬時における時間がｔ＝０［ｓ］の場合、信号波１の振幅はｆａ（０）＝Ａ・ｓｉｎ（０＋０）＝０であるが、信号波２の振幅はｆｂ（０）＝Ａ・ｓｉｎ（０＋（−π／２））＝−Ａとなり、２つの信号波の振幅が異なる値となる。
【００３７】
よって、２つの信号波において位相差を設定することにより、その振幅が異なる挙動を示すことは明確である。
【００３８】
図４（ａ）は本発明の第１の実施の形態におけるマイクロ波処理装置の瞬時における給電部から放射するマイクロ波の一例を示す図、図４（ｂ）は本発明の第１の実施の形態におけるマイクロ波処理装置の瞬時における給電部から放射するマイクロ波の他の例を示す図である。それぞれ瞬時における時間に給電部から放射するマイクロ波のイメ−ジの一例を示す図である。
【００３９】
図４（ａ）および図４（ｂ）の共通事項として、前記、図３の信号波１および信号波２の説明と同様に、第１の給電部１７ａから放射するマイクロ波をｆａ（ｔ）＝Ａ・ｓｉｎ（ωｔ＋φａ）、第２の給電部１７ｂから放射するマイクロ波をｆｂ（ｔ）＝Ａ・ｓｉｎ（ωｔ＋φｂ）として数式を用いて表現する。
【００４０】
図４（ａ）は、２つのマイクロ波における位相差をそれぞれ｛φａ，φｂ｝＝｛０，０｝、すなわち第１の給電部１７ａから放射するマイクロ波に対して第２の給電部１７ｂから放射するマイクロ波の位相差が無い条件とした場合であり、ｆａ（ｔ）＝ｆｂ（ｔ）となる為、どの瞬時における時間についても第１の給電部１７ａおよび第２の給電部１７ｂから放射されるそれぞれのマイクロ波の振幅が同じ挙動を示すとともに、被加熱物２０に対しても同時に作用する様子を示すものである。
【００４１】
図４（ｂ）は、２つのマイクロ波における位相差をそれぞれ｛φａ，φｂ｝＝｛０，−π／２｝、すなわち第１の給電部１７ａから放射するマイクロ波に対して第２の給電部１７ｂから放射するマイクロ波の位相差が−π／２の条件とした場合であり、ｆａ（ｔ）≠ｆｂ（ｔ）となる為、どの瞬時における時間についても第１の給電部１７ａおよび第２の給電部１７ｂから放射されるそれぞれのマイクロ波の振幅が異なる挙動を示すとともに、被加熱物２０に対しても異なる時間で作用する様子を示すものである。
【００４２】
以上のように構成されたマイクロ波処理装置について、以下その動作と作用について図５を参照しながら説明する。図５は本発明の第１の実施の形態におけるマイクロ波処理装置の制御フローチャートである。
【００４３】
図５において、最初に被加熱物２０を加熱室１６に収納し、操作部（図示していない）から加熱条件を入力し、制御部１９へ加熱開始信号が送信される（ステップＳ１１）。
【００４４】
その後、制御部１９は、ステップＳ１１より送信された情報に基づき駆動電源（図示していない）を動作させ、発振部１２に電力を供給する（ステップＳ１２）。
【００４５】
次のステップＳ１３では、発振部１２の発振周波数を最低周波数、例えば、２４００Ｍ
Ｈｚに設定する電圧信号を供給し、且つ第１の位相制御部１４ａおよび第２の位相制御部１４ｂのそれぞれの位相を所定の組み合わせにおける第１の位相に設定し、発振が開始するとともに、以降、駆動電源を制御して第１の電力増幅部１５ａおよび第２の電力増幅部１５ｂを動作させる。このとき、第１の電力増幅部１５ａおよび第２の電力増幅部１５ｂからは、第１の出力電力、たとえば１０Ｗ未満のマイクロ波が出力される。
【００４６】
次のステップ１４では、第１の給電部１７ａおよび第２の給電部１７ｂに供給される入射電力の総和（Ｐｆ）および第１の給電部１７ａおよび第２の給電部１７ｂから第１の電力検出部１８ａおよび第２の電力検出部１８ｂに戻ってくる反射電力の総和（Ｐｒ）を第１の電力検出部１８ａおよび第２の電力検出部１８ｂによって検出し、その検出値を制御部１９へ保存する。
【００４７】
次のステップ１５では、発振周波数が最高周波数、例えば２５００ＭＨｚへ達しているか否か判別する。２５００ＭＨｚへ達していない場合はステップＳ１６へ進み、発振周波数へ所定のスキャン周波数ピッチ分、例えば１ＭＨｚを加算した後、更新した発振周波数にてマイクロ波を出力し、再びステップＳ１４およびステップＳ１５へ進む。２５００ＭＨｚへ達している場合はステップＳ１７へ進み、第１の出力電力によるマイクロ波出力を停止する。
【００４８】
次のステップＳ１８では、制御部１９にて保存した各周波数の入射電力の総和（Ｐｆ）および反射電力の総和（Ｐｒ）の検出値より周波数を変数としたＰｒ／Ｐｆ特性を計算する。
【００４９】
このＰｒ／Ｐｆ特性は、単位をパ−セント：％とし、その値が小さいほど被加熱物２０へ吸収される電力が大きい為、第１の給電部１７ａおよび第２の給電部１７ｂから第１の電力検出部１８ａおよび第２の電力検出部１８ｂに戻ってくる反射電力が小さく、被加熱物２０に対する加熱効率が高いことを意味する。
【００５０】
一方、Ｐｒ／Ｐｆが大きい場合は、被加熱物２０へ吸収される電力が小さい為、第１の給電部１７ａおよび第２の給電部１７ｂから第１の電力検出部１８ａおよび第２の電力検出部１８ｂに戻ってくる反射電力が大きく、加熱効率が低いことを意味する。
【００５１】
次のステップ１９では、先のステップＳ１８にて計算したＰｒ／Ｐｆ特性について、Ｐｒ／Ｐｆ値が最小となる周波数を加熱周波数に設定する。
【００５２】
次のステップＳ２０では、第２の出力電力、例えば入射電力がＰｆ＝２００［Ｗ］のマイクロ波電力を出力し、マイクロ波加熱を開始する。
【００５３】
次のステップＳ２１では、第１の位相制御部１４ａおよび第２の位相制御部１４ｂのそれぞれの位相を第１の給電部１７ａおよび第２の給電部１７ｂに供給される入射電力の総和（Ｐｆ）に反比例する周期、例えば５秒が経過した後にステップ２２へ進む。
【００５４】
以下、前記、周期を位相切り替え周期（Ｔｐ）［ｓ］と呼称する。
【００５５】
図６は本発明の第１の実施の形態におけるマイクロ波処理装置の出力電力に反比例する周期の一例を示す図であり、位相切り替え周期（Ｔｐ）を説明している。
【００５６】
図６において、グラフの横軸は第１の給電部１７ａおよび第２の給電部１７ｂに供給される入射電力の総和（Ｐｆ）［Ｗ］、縦軸は位相切り替え周期（Ｔｐ）［ｓ］である。
【００５７】
図７は、入射電力の総和（Ｐｆ）と位相切り替え周期（Ｔｐ）が反比例しており、例として入射電力の総和（Ｐｆ）と位相切り替え周期（Ｔｐ）の積が１０００の場合を示している。
【００５８】
入射電力の総和（Ｐｆ）に応じて位相切り替え周期（Ｔｐ）を反比例させることにより、位相切り替え周期（Ｔｐ）あたりの第１の給電部１７ａおよび第２の給電部１７ｂに供給される電力量の総和、すなわち入射電力の総和（Ｐｆ）と位相切り替え周期（Ｔｐ）の積は、入射電力の総和（Ｐｆ）に関係なく一定となる。
【００５９】
位相切り替え周期（Ｔｐ）を入射電力の総和（Ｐｆ）に反比例する関係から決定することにより、それぞれの位相の組合せにて被加熱物を加熱する間に、被加熱物の加熱部位の昇温を均等化でき、被加熱物の加熱の均一化を確実に促進させることができる。
【００６０】
位相切り替え周期に達した後にステップＳ２２へ進み、被加熱物２０が加熱前に設定された加熱条件を満たしている場合は、ステップＳ２４へ進み、充たしていない場合はステップＳ２３へ進む。
【００６１】
ステップＳ２３では、第１の位相制御部１４ａおよび第２の位相制御部１４ｂのそれぞれの位相を９０度の整数倍とする所定の組み合わせに従って再設定する。
【００６２】
例えば、前記位相における所定の組み合わせを−９０度および９０度の２つの位相とし、且つ、第１の位相を−９０度および第２の位相を９０度と仮定した場合、１回目のステップ２３では位相を第２の位相である９０度に再設定する。
【００６３】
２回目ステップ２３では第１の位相である−９０度に再設定し、以降、位相切り替え周期ごとに第１の位相である−９０度と第２の位相である９０度を交互に再設定する。ステップＳ２４では、先のステップ２２にて被加熱物２０の加熱条件が満たされたと判断された為、第２のマイクロ波電力を停止し、被加熱物の加熱を終了する。
【００６４】
（実施の形態２）
図７は、本発明の第２の実施形態におけるマイクロ波処理装置の構成図である。
【００６５】
図７において、マイクロ波発生装置１１は、半導体素子を用いて構成した発振部１２、発振部１２の出力を２分配する電力分配部１３、電力分配部１３から出力されるマイクロ波の位相をそれぞれ遅延させる第１の位相制御部１４ａおよび第２の位相制御部１４ｂ、第１の位相制御部１４ａおよび第２の位相制御部１４ｂの出力をそれぞれ増幅する半導体素子を用いて構成した第１の電力増幅部１５ａおよび第２の電力増幅部１５ｂ、第１の電力増幅部１５ａおよび第２の電力増幅部１５ｂによって増幅されたマイクロ波出力を加熱室１６内に放射する給電部１７ｃ、給電部１７ｃから第１の電力増幅部１５ａへ反射する電力および第１の電力増幅部１５ａから給電部１７ｃへ供給される入射電力を検出する第１の電力検出部１８ａと、給電部１７ｃから第２の電力増幅部１５ｂへ反射する電力および第２の電力増幅部１５ｂから給電部１７ｃへ供給される入射電力を検出する第２の電力検出部１８ｂと、第１の電力検出部１８ａおよび第２の電力検出部１８ｂによって検出された反射電力および入射電力によってマイクロ波発生装置１１を制御する制御部１９とで構成している。
【００６６】
実施の形態１との相違点は、前記給電部１７ｃが、第１の電力増幅部１５ａと第２の電力増幅部１５ｂから出力されるマイクロ波を給電する第１と第２の給電点を有する単一構成としたものある。
【００６７】
図８は本発明の第２の実施の形態におけるマイクロ波処理装置の給電部１７ｃを説明した図であり、センタ−オフセット距離２２の位置に配置された第１の給電点２３ａおよび第２の給電点２３ｂを有する円形形状の単一給電部２から構成されている。ここでは、センタ−オフセット距離２２をＤｃｏと呼称する。
【００６８】
第１の給電点２３ａおよび第２の給電点２３ｂは直交する２軸の交点より所定のＤｃｏを設けた位置に配置する。この場合、一方の給電点より放射するマイクロ波の位相を基準とし、異なるもう一方の給電点より放射するマイクロ波の位相を前記基準の位相に対して±９０度の位相差に設定することで円偏波状態のマイクロ波を放射することが可能となる。これにより、被加熱物に対してマイクロ波の効率的な放射を可能とし、且つ給電部の部材削減によって低コスト化を実現し得る。
【００６９】
このように、本実施の形態のマイクロ波処理装置は、位相切り替え周期ごとに第１の給電部１７ａおよび第２の給電部１７ｂ、または円形の単一構成からなる給電部１７ｃより放射される各々のマイクロ波に対して位相差が発生し、これによって前記可変した周期ごとに被加熱物の加熱分布が変化する為、被加熱物の局所集中加熱を防止すると共に加熱ムラを改善することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
以上のように、本発明にかかるマイクロ波処理装置は、既存の電子レンジの代替はもちろん、システム制御のみで均一加熱を可能とする為、機構制約の厳しい小型の加熱装置や他の機器、たとえば冷蔵庫や自販機への一体組立などの用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００７１】
１１  マイクロ波発生装置
１２  発振部
１３  電力分配部
１４ａ  第１の位相制御部
１４ｂ  第２の位相制御部
１５ａ  第１の電力増幅部
１５ｂ  第２の電力増幅部
１６  加熱室
１７ａ  第１の給電部
１７ｂ  第２の給電部
１７ｃ  給電部
１８ａ  第１の電力検出部
１８ｂ  第２の電力検出部
１９  制御部
２０  被加熱物
２１  載置台
２２  センタ−オフセット距離
２３ａ  第１の給電点
２３ｂ  第２の給電点
【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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