(57)【要約】【課題】テーブル、アンテナ、位相器の回転機構などを用いない簡易的な構造で被加熱物を効率良く、均一に加熱すると共に、輻射加熱調理を共用する構成としても、輻射加熱用載置部の取付手段が均一性加熱性を阻害しないこと。【解決手段】導波管１０６内を伝送するマイクロ波を、定在波の少ない進行波４０１とした状態で、放射量が変化する進行波を複数箇所に分散させた開口から放射することで、回転機構を用いることなく被加熱物１０２を均一に加熱可能とし、更に輻射加熱用載置部取付方向１１２をマイクロ波伝送方向１１３と概同一方向となるよう構成することで、マイクロ波加熱時の均一性を取付手段１１１が阻害しない構成を実現する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を入れる加熱室と、
前記被加熱物を載置する載置部と、
前記加熱室にマイクロ波を供給するためのマイクロ波供給手段と、
前記マイクロ波供給手段から供給されるマイクロ波を前記加熱室へ伝送するための導波管と、
前記導波管の終端において前記導波管内を通るマイクロ波を前記加熱室に導くための加熱室入力部と、
前記導波管内を通るマイクロ波を前記加熱室内の前記被加熱物へ放射するために前記マイクロ波供給手段と前記加熱室入力部の間のマイクロ波伝送方向に配置した複数のマイクロ波放射部と、
輻射加熱調理用の加熱手段と、
前記加熱手段による輻射加熱調理時に被加熱物を載置するために前記加熱室内部に取り付ける取り外し可能な輻射加熱用載置部と、
前記輻射加熱用載置部を取り付ける取付手段を備え、
前記取付手段により前記輻射加熱用載置部を取り付ける輻射加熱用載置部取付方向と前記マイクロ波伝送方向とが概同一方向であることを特徴とするマイクロ波加熱装置。
【請求項２】
前記マイクロ波放射部が前記加熱室中心に対し対称に複数個配置されている請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項３】
前記加熱室入力部から前記加熱室に入力されるマイクロ波の総量が、前記マイクロ波放射部から放射されるマイクロ波の総量の１割以下となっている請求項１または２に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項４】
前記加熱室入力部が終端部と終端放射部から構成され、前記終端部と前記終端放射部の重心との距離が、前記導波管の管内波長の概１／４の奇数倍離れている請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項５】
前記加熱室入力部が終端部と終端放射部から構成され、前記終端部と前記終端放射部の重心との距離が、マイクロ波供給手段の発振波長の概１／４の奇数倍離れている請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項６】
前記終端放射部が前記マイクロ波放射部の機能を兼用している請求項４または５に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項７】
前記マイクロ波放射部が、円偏波を放射する形状となっている請求項１〜６のいずれか１項に記載のマイクロ波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子レンジ等のマイクロ波加熱装置に関し、特に、マイクロ波放射部の構造に特徴を有するマイクロ波加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波により被加熱物を加熱処理するマイクロ波加熱装置の代表的な装置としては、電子レンジがある。電子レンジにおいては、マイクロ波供給手段において発生したマイクロ波が金属製の加熱室の内部に放射され、加熱室内部の被加熱物が放射されたマイクロ波により加熱処理される。
【０００３】
従来の電子レンジにおけるマイクロ波供給手段としては、マグネトロンが用いられている。マグネトロンにより生成されたマイクロ波は、導波管を介して加熱室内部に放射される。加熱室内部におけるマイクロ波の電磁界分布が不均一であると、被加熱物を均一にマイクロ波加熱することができない。
【０００４】
被加熱物を均一に加熱する手段として、被加熱物を載置するテーブルを回転させて被加熱物を回転させる構造、被加熱物を固定してマイクロ波を放射するアンテナを回転させる構造、または位相器によってマイクロ波供給手段から発生するマイクロ波の位相を変化させる構造を有するマイクロ波加熱装置が一般的であった。
【０００５】
例えば、従来のマイクロ波加熱装置では、導波管内部に回転アンテナ、アンテナシャフトなどが配置されており、アンテナモータによって回転アンテナを回転させながらマグネトロンを駆動することで、加熱室内のマイクロ波分布の不均一さを低減している。
【０００６】
また、特許文献１に記載されているように、マグネトロンの上部に回転可能なアンテナを設け、該回転アンテナの羽根に送風ファンからの冷却風をあてることにより、該送風ファンの風力でアンテナを回転させ、加熱室内のマイクロ波分布を変化させているマイクロ波加熱装置が提案されている。
【０００７】
一方、マイクロ波加熱による被加熱物の不均一加熱の低減と共にコストダウンおよび給電部の省スペース化を図った特許文献２に記載されているように、円偏波を加熱室内部に放射する単一のマイクロ波放射部を有したマイクロ波加熱装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６２−０６４０９３号公報
【特許文献２】米国特許第４３０１３４７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来の構成の電子レンジのようなマイクロ波加熱装置では、なるべく簡易的な構造で、被加熱物を効率良く、ムラ無く加熱することが求められているが、これまで提案されていた構造では種々の問題があった。
【００１０】
また、マイクロ波加熱装置、特に電子レンジは、高出力化の技術開発が進み、国内では定格高周波出力１０００Ｗが商品化されている。電子レンジは、熱伝導によって食品を加熱するのではなく、誘電加熱を用いて直接食品を加熱できる利便性が商品の大きな特徴で
あるが、不均一加熱が未解決の中での高出力化は不均一加熱の課題をより顕在化させることになる。
【００１１】
従来のマイクロ波加熱装置が抱える構造上の問題としては、下記の２点のことが挙げられる。
【００１２】
１点目は、不均一加熱を低減するためにテーブルまたはアンテナを回転させる機構を必要としており、このため回転スペースおよびテーブルまたはアンテナを回転させるモータなどの設置スペースを確保しなければならず、電子レンジの小型化を阻害していたことである。
【００１３】
２点目は、テーブルまたはアンテナを安定的に回転させるために、該回転アンテナを加熱室の上部又は下部に設ける必要があり、構造が制限されていたことである。
【００１４】
マイクロ波加熱装置におけるマイクロ波照射室内にテーブルまたは位相器の回転機構などを設置することは信頼性を下げる。よって、これら機構を不要とするマイクロ波加熱装置が要求されている。
【００１５】
また、マイクロ波加熱による被加熱物の不均一加熱の低減と共に、コストダウンおよび給電部の省スペース化を図った特許文献２に記載されているような、円偏波を加熱室内部に放射する単一のマイクロ波放射部を有したマイクロ波加熱装置については、回転機構を有していないという利点はあるが、マイクロ波加熱による十分な均一加熱が実現されていないことが課題である。
【００１６】
また、加熱室をマイクロ波加熱だけではなく、輻射加熱調理にも利用する構成とする場合、輻射加熱調理用載置部の取付手段が必要となるが、この取付手段の構成がマイクロ波加熱時の均一加熱性を妨げない構成をとる必要があるという課題がある。
【００１７】
本発明は前記課題を解決するものであり、回転機構を用いないで、被加熱物を均一にマイクロ波加熱させることができ、かつ輻射加熱調理用載置部の取付手段が均一加熱性を妨げない構成を持つマイクロ波加熱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】
【００１８】
前記従来の課題を解決するために、導波管終端部分においてマイクロ波を加熱室入力部により加熱室内に導き、導波管内を伝送するマイクロ波を、定在波の少ない進行波とした状態で、導波管に設けたマイクロ波放射部によりマイクロ波を加熱室内に放射して被加熱物の加熱を行うことにより、放射量が変化するマイクロ波を複数箇所に分散させた開口から放射することができるため、回転機構を用いることなく被加熱物を均一にマイクロ波加熱させることが可能であり、更に加熱室を輻射加熱調理に利用する場合に、輻射加熱用載置部の取付手段による輻射加熱用載置部取付方向をマイクロ波伝送方向と概同一方向となるよう構成することで、マイクロ波加熱時の均一性を取付手段が阻害しないマイクロ波加熱装置を提供することができる。
【００１９】
また、マイクロ波放射部を加熱室中心に対し対称に複数個配置されているマイクロ波加熱装置とすることで、加熱室内にある被加熱物への放射量を対称とし均一にマイクロ波放射を行うことができる。
【００２０】
また、加熱室入力部から加熱室に入力されるマイクロ波の総量が、マイクロ波放射部から放射されるマイクロ波の総量の１割以下とすることで、被加熱物の加熱に用いるマイクロ波量を多く確保すると共に進行波を支配的とすることができる。
【００２１】
また、加熱室入力部が終端部と終端放射部から構成され、終端部と終端放射部の重心との距離が、導波管の管内波長の概１／４の奇数倍離れている構成とすることで、終端放射部重心に管内波長ベースの定在波の腹を配置して終端放射部からマイクロ波を出し切り易くし、導波管内を伝送するマイクロ波を進行波とすることができる。
【００２２】
また、加熱室入力部が終端部と終端放射部から構成され、前記終端部と終端放射部の重心との距離が、マイクロ波供給手段の発振波長の概１／４の奇数倍離れている構成とすることで、被加熱物に吸収されるマイクロ波が少なく、一度放射されたマイクロ波がマイクロ波放射部を通し加熱室から導波管内にマイクロ供給手段の波長で戻ってくるような特性を示す軽負荷加熱性能を重視する場合に、終端放射部重心にマイクロ波供給手段の発振波長ベースで発生する定在波の腹を配置して終端放射部からマイクロ波を出し切り易くし、導波管内を伝送するマイクロ波を進行波とすることができる。
【００２３】
また、終端放射部がマイクロ波放射部の機能を兼用することで、加熱室入力部をコンパクトに構成することができる。
【００２４】
また、マイクロ波放射部が円偏波を放射する形状とすることで、均一加熱範囲をより広くすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、導波管終端部分においてマイクロ波を加熱室入力部により加熱室内に導くようにすることで、導波管内を伝送するマイクロ波を、定在波の少ない進行波とした状態で、導波管に設けたマイクロ波放射部によりマイクロ波を加熱室内に放射して被加熱物の加熱を行うことができる。この構成によれば、振幅が変化する進行波が、マイクロ波放射部を通過することとなるため、放射量が変化するマイクロ波を複数箇所に分散させた開口から放射することとなり、回転機構を用いることなく被加熱物を均一にマイクロ波加熱させることが可能であり、更に加熱室を輻射加熱調理に利用する場合に、輻射加熱用載置部の取付手段による輻射加熱用載置部取付方向をマイクロ波伝送方向と概同一方向となるよう構成することで、マイクロ波加熱時の均一性を取付手段が阻害しないマイクロ波加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の断面図
【図２】本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の斜視図
【図３】本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の斜視図
【図４】本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置のマイクロ波放射部と進行波の関係説明図
【図５】本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置のマイクロ波放射部配置を説明する関係説明図
【図６】本発明の実施の形態１におけるマイクロ波放射を説明する関係説明図
【図７】本発明の実施の形態１におけるマイクロ波放射と取付手段の関係説明図
【図８】本発明の実施の形態１におけるマイクロ波放射と取付手段の関係説明図
【図９】本発明の実施の形態２におけるマイクロ波加熱装置のマイクロ波放射部と進行波の関係説明図
【図１０】本発明の実施の形態２におけるマイクロ波加熱装置のマイクロ波放射部と進行波の関係説明図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
第１の発明は、被加熱物を入れる加熱室と、前記被加熱物を載置する載置部と、前記加
熱室にマイクロ波を供給するためのマイクロ波供給手段と、前記マイクロ波供給手段から供給されるマイクロ波を前記加熱室へ伝送するための導波管と、前記導波管の終端において前記導波管内を通るマイクロ波を前記加熱室に導くための加熱室入力部と、前記導波管内を通るマイクロ波を前記加熱室内の前記被加熱物へ放射するために前記マイクロ波供給手段と前記加熱室入力部の間のマイクロ波伝送方向に配置した複数のマイクロ波放射部と、輻射加熱調理用の加熱手段と、前記加熱手段による輻射加熱調理時に被加熱物を載置するために前記加熱室内部に取り付ける取り外し可能な輻射加熱用載置部と、前記輻射加熱用載置部を取り付ける取付手段を備え、前記取付手段により前記輻射加熱用載置部を取り付ける輻射加熱用載置部取付方向と前記マイクロ波伝送方向とが概同一方向であるマイクロ波加熱装置とすることにより、導波管終端部分においてマイクロ波を加熱室入力部により加熱室内に導き、導波管内を伝送するマイクロ波を、定在波の少ない進行波とした状態で、導波管に設けたマイクロ波放射部によりマイクロ波を加熱室内に放射して被加熱物の加熱を行うことにより、放射量が変化するマイクロ波を複数箇所に分散させた開口から放射することができるため、回転機構を用いることなく被加熱物を均一にマイクロ波加熱させることが可能となり、更に加熱室を輻射加熱調理に利用する場合に、輻射加熱用載置部の取付手段をマイクロ波伝送方向と概同一方向となるよう構成することで、マイクロ波加熱時の均一性を取付手段が阻害しないマイクロ波加熱装置を提供することができる。
【００２８】
第２の発明は、特に、第１の発明の前記マイクロ波放射部が加熱室中心に対し対称に複数個配置されているマイクロ波加熱装置とすることにより、加熱室内にある被加熱物への放射量を対称とし均一にマイクロ波放射を行うことができる。
【００２９】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の前記加熱室入力部から前記加熱室に入力されるマイクロ波の総量が、前記マイクロ波放射部から放射されるマイクロ波の総量の１割以下としたマイクロ波加熱装置とすることにより、被加熱物の加熱に用いるマイクロ波量を多く確保すると共に進行波を支配的とすることができる。
【００３０】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の前記加熱室入力部が終端部と終端放射部から構成され、前記終端部と前記終端放射部の重心との距離が、前記導波管の管内波長の概１／４の奇数倍離れているマイクロ波加熱装置とすることで、終端放射部重心に管内波長ベースの定在波の腹を配置して終端放射部からマイクロ波を出し切り易くし、導波管内を伝送するマイクロ波の進行波成分をより強めることができる。
【００３１】
第５の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の前記加熱室入力部が終端部と終端放射部から構成され、前記終端部と前記終端放射部の重心との距離が、マイクロ波供給手段の発振波長の概１／４の奇数倍離れているマイクロ波加熱装置とすることで、被加熱物に吸収されるマイクロ波が少なく、一度放射されたマイクロ波がマイクロ波放射部を通し加熱室から導波管内にマイクロ供給手段の波長で戻ってくるような特性を示す軽負荷加熱性能を重視する場合に、終端放射部重心にマイクロ波供給手段の発振波長ベースで発生する定在波の腹を配置して終端放射部からマイクロ波を出し切り易くし、導波管内を伝送するマイクロ波の進行波成分をより強めることができる。
【００３２】
第６の発明は、特に、第４または第５の発明の終端放射部がマイクロ波放射部の機能を兼用するマイクロ波加熱手段とすることで、加熱室の底面を被加熱物への均一加熱に有効に活用し、加熱室入力部をコンパクトに構成することができる。
【００３３】
第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明の前記マイクロ波放射部が、円偏波を放射する形状となっているマイクロ波加熱装置とすることにより、均一加熱範囲をより広くすることができる。
【００３４】
以下、本発明に係るマイクロ波加熱装置の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態のマイクロ波加熱装置においては電子レンジについて説明するが、電子レンジは例示であり、本発明のマイクロ波加熱装置は電子レンジに限定されるものではなく、誘電加熱を利用した加熱装置、生ゴミ処理機、あるいは半導体製造装置などのマイクロ波加熱装置を含むものである。また、本発明は、以下の実施の形態の具体的な構成に限定されるものではなく、同様の技術的思想に基づく構成が本発明に含まれる。
【００３５】
（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加熱装置の断面図である。図１において、筐体１０１、被加熱物１０２、加熱室１０３、載置部１０４、マイクロ波供給手段１０５、導波管１０６、加熱室入力部１０７、マイクロ波放射部１０８、加熱手段１０９、輻射加熱用載置部１１０、取付手段１１１、扉１１４によりマイクロ波加熱装置を構成している。
【００３６】
なお、載置部１０４にはガラス板、マイクロ波供給手段１０５にはマグネトロン、導波管１０６には方形導波管、マイクロ波放射部１０８には導波管１０６に設けた開口部、加熱手段１０９にはヒーター、輻射加熱用載置部１１０には金属皿、取付手段１１１には加熱室１０３の側壁に設けたレール状の凸部を用いることでこの構成を容易に実現することができる。
【００３７】
また、加熱室入力部１０７は、終端部１１５と終端放射部１１６から構成され、終端部１１５と終端放射部１１６の重心との間隔が、導波管１０６内を伝送するマイクロ波の管内波長λｇの概１／４の奇数倍離れた距離となるように、加熱室１０３と導波管１０６が接する面に配置される。
【００３８】
また、図１において取付手段１１１を用いて輻射加熱用載置部１１０を取り付け、取り外しする方向を輻射加熱用載置部取付方向１１２と定義する。また、図１において、マイクロ波放射部１０８が配置されている加熱室１０３の面（図１では下面）における導波管１０６内のマイクロ波伝送方向をマイクロ波伝送方向１１３と定義する。本実施の形態では、輻射加熱用載置部取付方向１１２とマイクロ波伝送方向１１３が概同一方向となるように構成している。
【００３９】
図２および図３は本発明の第１の実施の形態におけるマイクロ波加熱装置の斜視図である。図２は輻射加熱用載置部１１０を取り外した状態で、図３は取付手段１１１を用いて輻射加熱用載置部取付方向１１２へ輻射加熱用載置部１１０を取り付けた状態を示している。
【００４０】
図４は本発明の第１の実施の形態におけるマイクロ波加熱装置のマイクロ波放射部と進行波の関係説明図であり、（ａ）は導波管１０６の側面図、図３（ｂ）は導波管上面のマイクロ波放射部の概略図である。ここでは、マイクロ波放射部１０８を導波管１０６上部に設けた開口とし、導波管１０６内に存在するマイクロ波を加熱室１０３へ放射する構成を説明している。
【００４１】
以上のように構成されたマイクロ波加熱装置について、以下その動作、作用を次の順序で説明する。
（１）加熱室入力部１０７の構成によるマイクロ波を進行波化する作用。
（２）進行波による作用およびマイクロ波加熱装置の全体動作。
（３）輻射加熱用載置部取付方向１１２とマイクロ波伝送方向１１３を概同一方向とする構成による作用。
【００４２】
まず、（１）加熱室入力部１０７の構成によるマイクロ波を進行波化する作用について説明を行う。
【００４３】
マイクロ波供給手段１０５から供給され導波管１０６内を進行するマイクロ波は、加熱室入力部１０７を構成する終端部１１５により図４（ａ）に示すように管内波長λｇベースの定在波を形成する。ここで図４（ｂ）のように終端放射部１１６の重心を、管内波長λｇベースにおける定在波の腹（（導波管１０６の管内波長の概１／４）の奇数倍）の位置に配置することにより、定在波最大振幅部に加熱室１０３へのマイクロ波入力用開口を設置することとなり、形成された管内波長λｇベースの定在波から加熱室１０３へのマイクロ波放射を行い易くすることができる。
【００４４】
これにより、導波管１０６内を伝送するマイクロ波を進行波が支配的な状態とすることができる。また、この状態でマイクロ波放射部１０８の開口を大きくとり、加熱室入力部１０７から入力されるマイクロ波を、マイクロ波放射部１０８から放射されるマイクロ波総量の１割以下となるように設定することで、被加熱物１０２の加熱に用いるマイクロ波量を多く確保することができると同時に進行波４０１を支配的な状態とすることができる。
【００４５】
また、終端放射部１１６を、図５に示す終端放射部５０１のように、被加熱物１０２を加熱するためのマイクロ波放射部１０８の機能を兼用するように配置することで、均一加熱性能をそれほど低下させることなく加熱室入力部をコンパクトに構成することができる。
【００４６】
以上のように、加熱室入力部１０７を構成する終端部１１５と終端放射部１１６の重心との距離が、導波管１０６の管内波長の概１／４の奇数倍離れた構成とすることで、終端放射部１１６からマイクロ波を出し切り易くし、導波管１０６内を伝送するマイクロ波の進行波成分をより強めることができる。
【００４７】
また、終端放射部を、被加熱物１０２を加熱するためのマイクロ波放射部１０８の機能を兼用するように配置することで、均一加熱性能をそれほど低下させることなく加熱室１０３の底面を被加熱物１０２への均一加熱に有効に活用し、加熱室入力部をコンパクトに構成することができる。
【００４８】
次に、（２）進行波による作用およびマイクロ波加熱装置の全体動作について説明を行う。
【００４９】
マイクロ波加熱装置によりマクロ波加熱を行う場合、まず、使用者により加熱室１０３内の載置部１０４上に被加熱物１０２が置かれ、加熱開始指示が行われると、マイクロ波加熱装置は、マイクロ波供給手段１０５であるマグネトロンから導波管１０６内にマイクロ波を供給する。既述のように導波管１０６内を伝送するマイクロ波は進行波となる。
【００５０】
進行波４０１が導波管１０６内を伝送する時、図４（ａ）において点線で示しているようにマイクロ波放射部１０８における振幅を変化させながら進むこととなる。
【００５１】
したがって、マイクロ波放射部１０８から加熱室１０３へ放射され、被加熱物１０２を加熱するマイクロ波は、放射元となる進行波４０１の振幅変化に従い放射量を変化させつつ、複数の開口に分散されて放射されることとなる。
【００５２】
このように、導波管終端部分においてマイクロ波を加熱室入力部１０７により加熱室１
０３内に導くようにすることで、導波管１０６内を伝送するマイクロ波を、定在波の少ない進行波４０１とした状態で、導波管１０６に設けたマイクロ波放射部１０８によりマイクロ波を加熱室１０３内に放射して被加熱物１０２の加熱を行うことができる。
【００５３】
この構成によれば、振幅が変化する進行波４０１が、マイクロ波放射部１０８を通過することとなるため、放射量が変化するマイクロ波を複数箇所に分散させた開口から放射することとなり、回転機構を用いることなく被加熱物１０２を均一にマイクロ波加熱させることが可能となる。
【００５４】
また、マイクロ波加熱装置の加熱室１０３を輻射加熱調理に利用する場合は、まず使用者により輻射加熱用載置部１１０が取付手段１１１により輻射加熱用載置部取付方向１１２に設置される。次に、被加熱物１０２が輻射加熱用載置部１１０上に置かれ、加熱指示が行われると加熱手段１０９により輻射加熱が行われる。この時の輻射加熱用載置部取付方向１１２とマイクロ波伝送方向１１３は概同一方向となるよう構成されている。
【００５５】
次に、（３）輻射加熱用載置部取付方向１１２とマイクロ波伝送方向１１３を概同一方向とする構成による作用について説明する。図６に導波管１０６からマイクロ波放射部１０８によりマイクロ波が放射される状態を示す。図６のように、マイクロ波放射部１０８から放射されるマイクロ波は、導波管１０６を進行するマイクロ波伝送方向１１３と同一方向である進行波成分６０１と、マイクロ波放射部１０８から放射される放射成分６０２の合成波としてマイクロ波放射方向６０３を持って放射される。放射されたマイクロ波は加熱室１０３内で反射を繰り返すことで均一化するが、放射直後はまず最初に加熱室１０３の内壁で反射することとなる。この時、図７のようにマイクロ波伝送方向１１３と輻射加熱用載置部取付方向１１２が交わるような構成で取付手段１１１が配置されていると、マイクロ波放射部１０８から放射されたマイクロ波が干渉位置７０１で取付手段１１１と直接衝突することになり、マイクロ波放射の阻害要因となってしまう。したがって、輻射加熱調理用に配置された取付手段１１１がマイクロ波加熱を行う際の均一性阻害要因とならないようにするためには、図８のようにマイクロ波放射方向６０３を定める元となるマイクロ波伝送方向１１３と輻射加熱用載置部取付方向１１２が概同一方向となるように配置することが必要となる。
【００５６】
この配置の必要性は、例えば、加熱室１０３内に水を入れたビーカー（例：直径５０ｍｍの円筒ガラスビーカーに１００ｃｃ注入）を均等配置して温度上昇を確認する実験を行うと、図８の配置では全ビーカーの温度上昇はほぼ均等となるが、図７の場合は取付手段１１１の影響で温度上昇に偏りが発生することから確認することができる。
【００５７】
以上のように、導波管終端部分においてマイクロ波を加熱室入力部１０７により加熱室１０３内に導き、導波管１０６内を伝送するマイクロ波を、定在波の少ない進行波とした状態で、導波管に設けたマイクロ波放射部１０８によりマイクロ波を加熱室１０３内に放射して被加熱物の加熱を行うことにより、放射量が変化するマイクロ波を複数箇所に分散させた開口から放射することができるため、回転機構を用いることなく被加熱物を均一にマイクロ波加熱させることが可能であり、更に加熱室１０３を輻射加熱調理に利用する場合に、輻射加熱用載置部取付方向１１２をマイクロ波伝送方向１１３と概同一方向となるよう構成することで、マイクロ波加熱時の均一性を取付手段１１１が阻害しないなマイクロ波加熱装置を提供することができる。
【００５８】
また、マイクロ波放射部１０８を加熱室中心に対し対称に複数個配置することで、被加熱物１０２への放射量を対称とし均一にマイクロ波放射を行うことができる。
【００５９】
また、加熱室入力部１０７から加熱室１０３に入力されるマイクロ波の総量が、マイク
ロ波放射部から放射されるマイクロ波の総量の１割以下とすることで、被加熱物の加熱に用いるマイクロ波量を多く確保すると共に進行波をより支配的とすることができる。
【００６０】
また、終端部１１５と終端放射部１１６からなる加熱室入力部１０７を、終端部１１５と終端放射部１１６の重心との距離が、（導波管の管内波長の概１／４）の奇数倍離れている構成とすることで、終端放射部重心に管内波長ベースの定在波の腹を配置して終端放射部１１６からマイクロ波を出し切り易くし、導波管内を伝送するマイクロ波を進行波とすることができる。
【００６１】
また、終端放射部１１６がマイクロ波放射部１０８の機能を兼用することで、加熱室入力部１０７をコンパクトに構成することができる。
【００６２】
なお、本実施の形態では、輻射加熱調理用の加熱手段１０９としてヒーターを用いて説明を行ったが、輻射加熱用載置部１１０にマイクロ波吸収体を取り付け、マイクロ波により輻射加熱用載置部１１０を加熱できるように構成することで、輻射加熱用載置部１１０が加熱手段１０９の機能を果たす構成としてもよい。
【００６３】
なお、軽負荷の被加熱物１０２を加熱する場合、負荷に吸収されるマイクロ波が少ないため、一度、マイクロ波放射部１０８から放射されたマイクロ波が、マイクロ波放射部１０８を通し加熱室１０３から導波管１０６内に戻ってくる。導波管１０６内を伝送するマイクロ波は、見かけは管内波長λｇで伝送しているが、元となるマイクロ波はマイクロ波供給手段の波長λ０の波である。このように、加熱室１０３からマイクロ波放射部１０８を通してマイクロ波が戻ってきている状態では、加熱室入力部１０７の終端部１１５付近にはマイクロ波供給手段１０５の発振波長λ０ベースの定在波が形成される。よって、軽負荷加熱性能を重視するマイクロ波加熱装置とする場合には、加熱室入力部１０７を構成する終端部１１５と終端放射部１１６の重心との距離が、マイクロ波供給手段１０５の発振波長λ０の概１／４の奇数倍離れた構成としてもよい。
【００６４】
なお、本実施の形態では、取付手段１１１をレール状の凸部として説明を行ったが、加熱室１０３の壁面自体をしぼって形成したり、加熱室１０３の壁面付近に金属や樹脂等で取付用の別部材として形成したりしてもよい。また、レール状ではなく複数の突起物で支持するよう構成されていてもよい。
【００６５】
なお、本実施の形態では、加熱室入力部１０７を終端部１１５と終端放射部１１６により形成する構成を説明したが、導波管１０６により伝送されるマイクロ波を加熱室へ導き、進行波優位となるような構成であれば他の構成でもよい。
【００６６】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態におけるマイクロ波加熱装置のマイクロ波放射部配置を説明する関係説明図であり、円偏波を放射する形状をもったマイクロ波放射部１０８の配置説明図である。なお、図面において、（実施の形態１）と同一動作を示す部分は同一番号を付与している。また、（実施の形態２）における基本的な動作は（実施の形態１）と同様である。以下、その動作、作用を説明する。
【００６７】
本実施の形態においては、マイクロ波放射部１０８を図４に示すような円偏波を放射する形状としている。円偏波とは、移動通信および衛星通信の分野で広く用いられている技術であり、身近な使用例としては、ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）「ノンストップ自動料金収受システム」などが挙げられる。円偏波は、電界の偏波面が電波の進行方向に対して時間に応じて回転するマイクロ波であり、円偏波を形成すると電界の方向が時間に応じて変化し続けるので、加熱室１０３内
に放射されるマイクロ波の放射角度も変化し続け、時間的に電界強度の大きさが変化しないという特徴を有している。
【００６８】
これにより、従来のマイクロ波加熱装置に用いられている直線偏波によるマイクロ波加熱と比較して、広範囲にわたってマイクロ波が分散放射されて、被加熱物を均一にマイクロ波加熱することができるようになる。
【００６９】
特に、円偏波の周方向に対して均一加熱の傾向が強い。なお、円偏波は回転方向から右旋偏波（ＣＷ：ｃｌｏｃｋｗｉｓｅ）と左旋偏波（ＣＣＷ：ｃｏｕｎｔｅｒ  ｃｌｏｃｋｗｉｓｅ）の２種類に分類されるが、加熱性能に違いはない。
【００７０】
前記の特徴を利用し、マイクロ波放射部１０８を通して円偏波のマイクロ波を放射することで、加熱室１０３内の加熱分布をより均一化することができる。なお、導波管１０６に設けたマイクロ波放射部１０８から円偏波を出力するためには、図９に示すように、幅を持ったスリット２本を中央で交差させ、マイクロ波伝送方向に対し４５度傾けた形状を、導波管１０６のマイクロ波伝送方向の管軸９０１を通らない位置に配置する必要がある。
【００７１】
以上のように、本実施の形態においては、マイクロ波放射部１０８を、円偏波を放射する形状とすることで、マイクロ波放射部から拡がりをもったマイクロ波が加熱室１０３内に放射され、被加熱物１０２へのマイクロ波の放射をより広い範囲で均一化することができる。
【００７２】
なお、本実施の形態において、円偏波を放射するマイクロ波放射部１０８の形状は図９で示した形状で説明したが、形状は図９に限定されるものではなく円偏波を放射する形状であれば何でもよい。
【００７３】
また、終端放射部を図１０に示す終端放射部１００１のように、ＴＥ１０で伝送するマイクロ波が最も強くなる管軸９０１に合わせた開口として配置することで、加熱室入力部１０７における終端放射を更に容易にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上のように、本発明のマイクロ波加熱装置は、被加熱物への均一照射ができるので、食品の加熱加工や殺菌などを行うマイクロ波加熱装置などの用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００７５】
１０１  筐体
１０２  被加熱物
１０３  加熱室
１０４  載置部
１０５  マイクロ波供給手段
１０６  導波管
１０７  加熱室入力部
１０８  マイクロ波放射部
１０９  加熱手段
１１０  輻射加熱用載置部
１１１  取付手段
１１２  輻射加熱用載置部取付方向
１１３  マイクロ波伝送方向
１１４  扉
１１５  終端部
１１６  終端放射部
４０１  進行波
５０１  終端放射部
６０１  進行波成分
６０２  放射成分
６０３  マイクロ波放射方向
７０１  干渉位置
９０１  管軸
９０２  マイクロ波放射部
９０３  終端放射部
１００１  終端放射部
【図４】
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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１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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