(57)【要約】【課題】従来のマイクロ波照射装置では、マイクロ波が被照射物に至近距離で到達せず、効率が悪かった。また被照射物に対して外部から照射するため、大きな物体の内部にマイクロ波が到達しにくかった。【解決手段】空洞内に突出した線状アンテナと、それを包容する形状の凹みを有するビーカーとを組み合わせ、ビーカー内の被照射物に対してマイクロ波を、内側から至近距離で直接的に照射する。この結果、マイクロ波が被照射物に効率よく照射できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空洞を有する金属製または導電性材料のマイクロ波または電磁波の照射装置本体と、その空洞内部に固定されたマイクロ波または電磁波の放射アンテナと、前記アンテナの至近距離にガラスまたはプラスチックまたは非導電性材料の容器を嵌合できる機構とを有し、前記アンテナより放射されたマイクロ波または電磁波を容器中の被照射物に対して至近距離から直接的に照射できるようにしたことを特徴とするマイクロ波または電磁波の照射装置。
【請求項２】
前記放射アンテナは、前記空洞の内部に突出した線状アンテナであることを特徴とする請求項１記載のマイクロ波または電磁波の照射装置。
【請求項３】
前記容器は、前記線状アンテナを包容する形状の凹みを有し、前記容器と前記線状アンテナとが嵌合し、前記容器中の被照射物に対して内側からマイクロ波または電磁波を照射することを特徴とする請求項１または２記載のマイクロ波または電磁波の照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、理化学機器、あるいは物質の加熱用途等に使用する、マイクロ波または電磁波照射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来のマイクロ波または電磁波照射装置は、例えば図２に示す電子レンジの例の様に、マイクロ波または電磁波を被照射物に対して遠距離から、空洞内壁に乱反射させて照射するものである。一般に普及している電子レンジでは、加熱むらを避ける目的でターンテーブル等を備えている例が多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  しかしながら、以上の技術によれば、空洞内壁におけるマイクロ波または電磁波の反射時に電力の損失が発生する。また、被照射物の寸法が大きくなるとマイクロ波または電磁波が内部まで到達しにくくなり、被照射物の中心付近での照射効果が不充分となる場合がある。また、空洞内の異なる経路で反射してきたマイクロ波または電磁波が干渉し、照射にむらが発生する原因となる。【０００４】この結果、反射による損失分を補い、被照射物の中心付近においても所定の照射効果を得るために、より大電力のマイクロ波または電磁波を放射する必要があり、電力の有効利用上好ましくない。また、照射むらを避けるためにターンテーブル等を設置する必要があり、電力の有効利用上及び装置の小型化の観点からも好ましくない。そこで、この発明は、アンテナから放射されたマイクロ波または電磁波を、被照射物に対して至近距離から直接的に放射することにより電力の損失を減らし、かつマイクロ波または電磁波の干渉を避けて照射むらの少ないマイクロ波または電磁波照射装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  上記課題を解決すべく、第一発明は、空洞を有する金属製または導電性材料のマイクロ波または電磁波の照射装置本体と、その空洞内部に固定されたマイクロ波または電磁波の放射アンテナと、前記アンテナの至近距離にガラスまたはプラスチックまたは非導電性材料の容器を嵌合できる機構とを有し、前記アンテナより放射されたマイクロ波または電磁波を容器中の被照射物に対して至近距離から直接的に照射できるようにしたことを特徴とする。【０００６】  また、第二発明は、第一発明における放射アンテナが、第一発明における空洞の内部に突出した線状アンテナであることを特徴とする。【０００７】  また、第三発明は、第一発明または第二発明における容器が、前記線状アンテナを包容する形状の凹みを有し、前記容器と前記線状アンテナとが嵌合し、前記容器中の被照射物に対して内側からマイクロ波または電磁波を照射することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】  第一発明によれば、容器がアンテナの至近距離に嵌合することにより、マイクロ波または電磁波が直接的に容器内の被照射物に到達できるので効率がよい。また、容器が常に同じ位置に固定されるので照射の再現性がよくなる。空洞を備えた金属製または導電性材料の本体を有することにより、被照射物を透過したマイクロ波または電磁波の成分も、前記空洞の壁面における反射を経て再び被照射物に照射され、かつ電力の漏洩が防止できる。【０００９】  第二発明によれば、放射アンテナとして線状アンテナを使用することによって、被照射物の内部に差し込みやすい形状となり、マイクロ波または電磁波を被照射物の内側から照射することが可能となる。また、例えば約１／４波長の長さで調整された線状アンテナは、アンテナの軸方向に垂直な面内では均等に電力を放射することが知られているので、照射むらを防止する効果もある。【００１０】  第三発明によれば、容器内の被照射物がアンテナを包容する形態となり、被照射物の内側からマイクロ波または電磁波を照射する効果がある。また、アンテナと容器とが嵌合することによって、本装置において使用できる容器を限定でき、装置の誤った使用を防止する効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】  この発明の一実施形態を、図１に示す。本体１は金属製であり、水平方向の断面が円形で、底部では直径が小さく、上部では直径が大きい、円錐台形状の空洞を有する構造となっている。底蓋３は金属製の平板であり、本体に固定される。上蓋２も金属製の平板であり、蝶番８によって開閉可能で、爪９によって閉じた状態が保持される。上蓋２には、本体１と重なる部分に、マイクロ波の漏洩を防止する目的で金属性のばね１０が取り付けられている。【００１２】底蓋３の中心位置に、空洞内に垂直に突出する様に、約１／４波長の線状アンテナ４が取り付けられる。コネクタ５は、空洞外部に取り付けられ、底蓋３を貫通して、線状アンテナ４に結合される。【００１３】ガラス製のビーカー６が本体１内に収容され、凹み１１がアンテナ４と嵌合する。ビーカー６の底面外径は、空洞底面の内径よりやや小さく、嵌合するようになっている。ビーカー６の内部に水溶液７が充填される。ビーカー６は、水溶液７を入れたまま容易に交換することができるようになっている。【００１４】「実施形態の効果」
この実施形態によれば、コネクタ５から給電されたマイクロ波は、線状アンテナ４から放射され、ビーカー６を透過し、水溶液７に至近距離で到達し、水溶液７を内側から加熱する。マイクロ波電力のうちの一部は水溶液７を透過するが、本体１または上蓋２または底蓋３で反射して再び水溶液７に照射され、本体の外部には漏洩しない。【００１５】本体１の内壁は斜めに傾いているため、前記透過した成分のマイクロ波はやや上向きに反射し、アンテナ４の近傍の、水溶液下部へのマイクロ波の集中を防ぎ、水溶液全体を均等に加熱する効果がある。また、本体１の内壁の傾きによって、ビーカー６を本体１に挿入するときに、凹み１１とアンテナ４が自動的に嵌合されるので入れ易い。また、本体１の内壁の傾きによって、ビーカー６を本体１から取り出す際に、ビーカー６の縁を手で持ち易いという効果もある。【００１６】「他の実施形態」
図１の実施形態では、円形の断面を有する円錐台形状であったが、他の実施形態では、多角形の断面を有するものでもよい。また、お椀形などの曲面を有する形状でもよい。また、図１の実施形態では、ビーカー６がガラス製であったが、他の実施形態では陶磁器やプラスチック、または他の非導電性材料であってもよい。また、ビーカー６はフラスコやびん、あるいは取手や蓋が付いた形状のものでもよい。また、図１の実施形態では、被照射物が水溶液であったが、他の実施形態では、他の液体や固体、あるいは気体であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の一実施形態を示す図である。
【図２】従来技術を示す図として、電子レンジの一部分を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】  １  本体
２  上蓋
３  底蓋
４  線状アンテナ
５  同軸コネクタ
６  ガラス製のビーカー
７  水溶液
８  蝶番
９  爪
１０  金属製のばね
１１  ビーカーに設けられた凹み
１２  支持脚
１３  本体中心線
１４  電子レンジの本体
１５  導波管またはアンテナ
１６  被照射物を載せるためのターンテーブル
１７  被照射物
１８  筐体内に放射され乱反射するマイクロ波の経路の例
【図１】
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【図２】
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