(57)【要約】    【課題】  マイクロ波加熱装置に備える加熱室内のマイクロ波の電界強度分布を視覚を通して検出することができる検出装置を提供すること。    【解決手段】  長径のアンテナと、検波ダイオ−ド１３と、緑色光のＬＥＤ１４とより形成した検出部１０Ａと、短径のアンテナと、検波ダイオ−ド１５と、赤色光のＬＥＤ１６とより形成した検出部１０Ｂとを基板１１に多数個配列して構成したマイクロ波の検出装置であって、マイクロ波加熱装置の加熱室内に収納し、多数個配列された上記検出部１０Ａ、１０Ｂの発光状態から、マイクロ波の電界強度分布を検出するようになっている。【選択図】    図１
2006322869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波を受けるアンテナと、前記アンテナによって受けたマイクロ波を検波するダイオ−ドと、前記ダイオ−ドの検波にしたがって給電されて点灯する光源とから形成した検出部を一つの基板に多数個配列し、マイクロ波の電界強度分布を検出部各々が備える光源の点灯状態より検出する構成としたことを特徴とするマイクロ波の検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載した検出装置において、
アンテナの長さを変えてマイクロ波の検出感度を変えた検出部を設けると共に、検出部の検出感度にしたがって発光色の異なる光源を備え、光源の発光色の分布よりマイクロ波の電界強度分布を検出する構成としたことを特徴とするマイクロ波の検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載した検出装置において、
基板にはマトリクス状の切取り条溝を設け、マトリクス状のセクション内に前記した各々の検出部を設け、
セクションを前記切取り条溝に沿って切取ることによってチップ形の検出部として使用可能としたことを特徴とするマイクロ波の検出装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載した検出装置において、
アンテナの向きを変えた各検出部を設け、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向のマイクロ波の電界強度分布を検出可能に構成したことを特徴とするマイクロ波の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
マイクロ波加熱装置の加熱室内に生ずるマイクロ波電界の強度分布を視覚を通して見ることができるマイクロ波の検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波の加熱装置は、加熱室内に収納させた被処理物にマイクロ波を照射し、処理物を加熱処理し、或いは、乾燥処理することができるが、加熱または乾燥するためのエネルギ−となっているマイクロ波の電界強度分布については直接に測定することができなかった。
【０００３】
従来では、被処理物を加熱、乾燥させた後に、その被処理物の温度分布を測定し、その測定結果から加熱室内のマイクロ波の電界強度分布を推測していた。
【０００４】
しかし、加熱、乾燥させた後の被処理物の温度上昇は、加熱時間中に照射されたマイクロ波の蓄積によるものとなるから、被処理物の温度上昇を測定したのでは、瞬時におけるマイクロ波の電界強度分布を知ることができない。
【０００５】
なお、加熱室内のある一点におけるマイクロ波の電界強度を瞬時値として測定する測定器が知られているが、この測定器は高価である上に、電界強度の分布については検出することができない。
また、マイクロ波電界中で揺動させるアンテナの誘起電圧でネオンランプを点滅させ、ネオンランプの点滅のデュ−テイ比からマイクロ波電界の強さを検出するマイクロ波電界検出装置が知られている。
しかし、この検出装置は、加熱室外に設ける構成のものであるから、加熱室内のマイクロ波電界分布については検出することができない。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２１７６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記した実情にかんがみ、マイクロ波加熱装置の加熱室内に照射されるマイクロ波の電界強度分布を視覚を通して検出し、その電界強度分布の調整などを容易にするためのマイクロ波の検出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】
【０００８】
上記した目的を達成するため、本発明では第１の発明として、マイクロ波を受けるアンテナと、前記アンテナによって受けたマイクロ波を検波するダイオ−ドと、前記ダイオ−ドの検波にしたがって給電されて点灯する光源とから形成した検出部を一つの基板に多数個配列し、マイクロ波の電界強度分布を検出部各々が備える光源の点灯状態より検出する構成としたことを特徴とするマイクロ波の検出装置を提案する。
【０００９】
第２の発明としては、上記第１の発明の検出装置において、アンテナの長さを変えてマイクロ波の検出感度を変えた検出部を設けると共に、検出部の検出感度にしたがって発光色の異なる光源を備え、光源の発光色の分布よりマイクロ波の電界強度分布を検出する構成としたことを特徴とするマイクロ波の検出装置を提案する。
【００１０】
第３の発明としては、上記第１又は第２の発明の検出装置において、基板にはマトリクス状の切取り条溝を設け、マトリクス状のセクション内に前記した各々の検出部を設け、セクションを前記切取り条溝に沿って切取ることによってチップ形の検出部として使用可能としたことを特徴とするマイクロ波の検出装置を提案する。
【００１１】
第４の発明としては、上記第１又は第２の発明の検出装置において、アンテナの向きを変えた各検出部を設け、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向のマイクロ波の電界強度分布を検出可能に構成したことを特徴とするマイクロ波の検出装置を提案する。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明の検出装置は、一つの基板に多数個の検出部が配列されているので、アンテナによって受けたマイクロ波を検波した検出部のみが光源を点灯させる。
言い換えれば、マイクロ波が伝搬されないか、極めて少ない基板位置に配置された検出部はマイクロ波に応動しなく、光源が消灯のままとなる。
【００１３】
したがって、光源が点灯する検出部が多い基板位置がマイクロ波の電界強度が高く、この逆に、光源が消灯のままとなる検出部が多い基板位置がマイクロ波の電界強度が低いことになる。
【００１４】
このように、本発明によれば、光源の点灯状態を視覚を通して確認することによって、マイクロ波の電界強度分布を検出することができる。
【００１５】
具体的には、本発明の検出装置をマイクロ波加熱室の加熱室に入れ、マイクロ波を照射させるだけで、加熱室内のマイクロ波の電界強度分布を検出することができる。
この結果、各検出部の光源の点灯、消灯状態を見ながら、加熱室内のマイクロ波電界を調整することができる。
【００１６】
第２の発明の検出装置は、アンテナの長さを変えた検出部が配列してある。
例えば、長径（長い）のアンテナを有する検出部と、短径（短い）のアンテナを有する検出部とを多数個配列すると共に、長径アンテナの検出部には緑色光の光源を、短径アンテナの検出部には赤色光の光源を設ける。
【００１７】
このように構成した検出装置は、短いアンテナの検出部ほど検出感度が低くなるので、赤色光の多い基板位置のマイクロ波電界が強く、緑色光が多くなる基板位置のマイクロ波電界が弱いことが判かる。
すなわち、光源の発光色の分布によってマイクロ波の電界強度分布を検出することができる。
【００１８】
第３の発明の検出装置は、各々の検出部をチップ形の検出部として切り離すことができる。
すなわち、切り離した検出部をマイクロ波を照射する適当な部所、被処理物に接着剤などを使って貼り付け、光源の点灯の有無や光源の発光色などから、その部所のマイクロ波の電界強度を検出する。
【００１９】
第４の発明の検出装置は、Ｘ方向のマイクロ波を検出する検出部と、Ｙ方向のマイクロ波を検出する検出部と、Ｚ方向のマイクロ波を検出する検出部との各々を多数個配列した構成としてある。
【００２０】
この検出装置によれば、Ｘ、Ｙ、Ｚのいずれの方向からのマイクロ波についてもその電界強度分布を検出することができる。
なお、この発明では、例えば、Ｘ方向のマイクロ波の検出部には赤色光の光源を、Ｙ方向のマイクロ波の検出部には黄色光の光源を、Ｚ方向のマイクロ波の検出部には緑色光の光源を設けるようにしてＸ、Ｙ、Ｚ方向のマイクロ波を識別することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の実施形態について図面に沿って説明する。
図１は第１実施形態として示した検出装置の部分的な拡大正面図、図２は検出部の拡大部分図、図３は図２上のＡ−Ａ線に沿って切断した拡大部分断面図、図４、図５は検出部の電気回路図である。
【００２２】
これらの図に示すように、この検出装置は、ユニット化した検出部１０Ａ、１０Ｂを基板１１の面上に多数個配列した構成となっている。
なお、上記基板１１は、基板自体がマイクロ波によって加熱されないように誘電率の低いプリント基板を使用し、また、上記検出装置は四辺形の基板１１に検出部１０Ａ、１０Ｂを設けた板状のものとなっているが、基板１１を円形又は角形などに形成することによって、円形又は角形の板状検出装置として構成することができる。
【００２３】
検出部１０Ａ、１０Ｂは、図２によって詳細に示してある。
すなわち、検出部１０Ａは、Ｕ字形とした長径アンテナ１２ａと直線アンテナ１２ｂとによって検波ダイオ−ド１３とＬＥＤ１４とを直列接続して構成してある。（図４参照）
なお、検波ダイオ−ド１３は、マイクロ波周波数ｆ＝２４５０ＭＨｚ程度の高周波電圧を受けて導通する検波ダイオ−ドであり、また、ＬＥＤ１４は、本実施形態では、緑色光の発光ダイオ−ドとなっている。
【００２４】
検出部１０Ｂは、検波ダイオ−ド１５とＬＥＤ１６とを２つの直線（短径）アンテナ１７ａ、１７ｂによって直列接続した構成としてある。（図５参照）
なお、検波ダイオ−ド１５は上記した検波ダイオ−ド１３と同様のものであるが、ＬＥＤ１６は、本実施形態では、赤色光の発光ダイオ−ドとなっている。
【００２５】
上記した検出部１０Ａ、１０Ｂは、各アンテナ１２ａ、１２ｂ、１７ａ、１７ｂをプリント形成した基板１１の面上に検波ダイオ−ド１３、１５、ＬＥＤ１４、１６を面上半田して取付けてある。
【００２６】
また、このように構成した検出部１０Ａ、１０Ｂは、アンテナを長くするほど検出感度を高くすることができるから、検出部１０Ｂに対して検出部１０Ａの検出感度が高くなっている。
【００２７】
一方、この検出装置は、基板１１にマトリクス状に形成した切取り条溝１８を設け、この切取り条溝１８によって形成されたセレクション内に上記の検出部１０Ａ、１０Ｂが設けてある。
すなわち、この切取り条溝１８は図３に詳細図として示してある通り、基板１１の表裏面に線状に切り込み形成してあり、基板１１を切取り条溝１８に沿って切り取ることによって、検出部１０Ａと検出部１０Ｂの一つ一つを分離することが可能になっている。
なお、このように分離した検出部１０Ａ、１０Ｂは、被加熱物などに貼り付けて検出装置として使用する。
【００２８】
上記のように構成した検出装置はマイクロ波加熱装置の加熱室内に収納し、その正面側からマイクロ波を照射するように配置する。
この結果、検出部１０Ａ、１０Ｂ各々のアンテナによってマイクロ波電力が受電されるが、マイクロ波電界が強い部所では、検出部１０Ａ、１０Ｂが共に検出動作する。
【００２９】
つまり、マイクロ波電界によって各アンテナに誘起する起電力によって検出部１０Ａ、１０Ｂの検波ダイオ−ド１３、１５が共に導通し、緑色ＬＥＤ１４と赤色ＬＥＤ１６とが発光する。
【００３０】
マイクロ波電界が弱い部所では、検出感度の低い検出部１０Ｂが非検出状態となるため、検出部１０Ａのみが検出動作し、緑色ＬＥＤ１４が発光する。
【００３１】
このように、マイクロ波電界が強い部所では、緑色、赤色のＬＥＤ１４、１６が発光し、マイクロ波電界が弱い部所では緑色のＬＥＤ１４のみが発光するから、検出部各々が有するＬＥＤの発光色の色分布によってマイクロ波の電界強度分布を知ることができる。
【００３２】
なお、上記のようにマイクロ波の電界強度分布を検出する場合は、検出装置の大きさ（基板１１の大きさ）を加熱室内の広さに合わせるように構成してもよく、また、検出装置を加熱室内で検出毎に移動させるようにしてもよい。
【００３３】
図６は第２実施形態の検出装置を示し、同図はその検出部を示した拡大部分図である。
この第２実施形態の検出装置は、上記した検出部１０Ｂのみを基板１１に多数個配列した構成としてある。
【００３４】
検出部１０Ｂは、既に述べたように、検出感度が低いから、この検出装置を第１実施形態の検出装置と同様に使用すれば、マイクロ波電界の強い部所の検出部１０Ｂが検出動作し、電界強度の弱い部所の検出部１０Ｂは検出動作しない。
したがって、赤色のＬＥＤが発光した部所がマイクロ波電界の強い部所であることが分かる。
【００３５】
なお、この第２実施形態のように構成する場合には、検出部１０Ａのみを基板１１に多数個配列させても同様の検出装置となる。
【００３６】
図７は第３実施形態の検出装置を示し、同図はその検出部を示した拡大部分図である。
この第３実施形態の検出装置は、長径のアンテナ１２ａと直線アンテナ１２ｂとを有する検出部１０Ａと、短径の直線アンテナ１７ａ、１７ｂを有する検出部１０Ｂの他に、中径のアンテナ１９ａと直線アンテナ１９ｂとを設けた検出部１０Ｃを設け、これらの検出部１０Ａ、１０ｂ、１０Ｃを基板１１に多数個配列した構成としてある。
【００３７】
検出部１０Ｃは、他の検出部１０Ａ、１０Ｂと同様の構成であり、検波ダイオ−ド２０と黄色光のＬＥＤ２１を備えている。
したがって、この第３実施形態の検出装置は、高いレベルの検出感度を有する検出部１０Ａ、低いレベルの検出感度を有する検出部１０Ｂ、中レベルの検出感度を有する検出部１０Ｃとを備えている。
【００３８】
このように構成した第３実施形態の検出装置は、マイクロ波電界が強い部所では全ての検出部１０Ａ、１０Ｂ、１０ＣのＬＥＤが発光し、マイクロ波電界が中程度の強さの部所では検出部１０Ｂ、１０ＣのＬＥＤが発光し、マイクロ波電界が弱い部所では検出部１０ＢのＬＥＤのみが発光することから、マイクロ波の電界強度分布がＬＥＤの発光色の分布によって検出することができる。
【００３９】
図８は第４実施形態の検出装置で、同図はその検出部を示す部分的な斜視図である。
この第４実施形態の検出装置は、Ｘ方向のマイクロ波Ｐｘを検出する検出部１０ｘと、Ｙ方向のマイクロ波Ｐｙを検出する検出部１０ｙと、Ｚ方向のマイクロ波Ｐｚを検出する検出部１０ｚとを誘電率の低い資材で形成した基板２２に多数個配列してある。
【００４０】
検出部１０ｙは既に説明した検出部１０Ｂと同様の構成であり、検波ダイオ−ド２３と赤色光のＬＥＤ２４とをアンテナ２５ａ、２５ｂによって直列接続した構成となっている。
【００４１】
検出部１０ｘは、図示するように、基板２２の表面に緑色光のＬＥＤ２６を、その裏面に検波ダイオ−ド２７を各々設け、それらＬＥＤ２６と検波ダイオ−ド２７とを基板２２に形成したスル−ホ−ルを通したアンテナ２８ａ、２８ｂによって電気接続してある。
なお、この検出部１０ｘは、アンテナ２８ａ、２８ｂがマイクロ波Ｐｘに対して鎖交する向きに形成してある。
【００４２】
検出部１０ｚは、基板２２の表面に黄色光のＬＥＤ２９を、その裏面に検波ダイオ−ド３０を各々設け、これらＬＥＤ２９と検波ダイオ−ド３０とを基板２２に形成したスル−ホ−ルを通したアンテナ３１ａ、３１ｂによって電気接続してある。
なお、この検出部１０ｚは、アンテナ３１ａ、３１ｂがマイクロ波Ｐｚに対して鎖交する向きに形成してある。
【００４３】
このように構成した検出装置は、緑色光のＬＥＤ２６の発光が多い部所ではＸ方向のマイクロ波の電界が強く、同様に赤色光のＬＥＤ２４の発光が多い部所ではＹ方向のマイクロ波の電界が強く、黄色光のＬＥＤ２９の発光が多い部所ではＺ方向のマイクロ波の電界が強いことが分かる。
この結果、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向のマイクロ波について電界強度の分布状態を検出することができる。
【００４４】
図９は第５実施形態として示した簡略斜視図である。
この第５実施形態は、立方体や直方体などの６面体５０の各面に検出部５１を設けた構成としてある。
なお、この６面体５０は誘電率の低い資材で形成してある。
【００４５】
検出部５１は、上記同様のもので、検波ダイオ−ド５２とＬＥＤ５３とをアンテナ５４ａ、５４ｂによって直列接続した構成となっている。
また、６面体５０はプリント基板によって形成し、各面に設けた検出部５１は同じ構成のものとしてある。
なお、図面では各面に一つの検出部５１を設けた６面体５０を示したが、実際には各面に多数個の検出部５１を設ける。
【００４６】
このように構成した６面体５０の検出装置は、マイクロ波加熱装置の加熱室内に一個の６面体５０を収納して検出してもよいが、複数の６面体５０を用意し、加熱室内の複数位置に配置するようにして、各面のＬＥＤ５３の発光状態を確認すれば、加熱室内全体のＸ、Ｙ、Ｚ方向のマイクロ波Ｐｘ、Ｐｙ、Ｐｚの電界強度の状態を検出することができて有利である。
【００４７】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、基板１１に設けたマトリクス状の切取り条溝１８は必要に応じて形成するもので、本発明の実施に際して必ずしも必要となるものではない。
【００４８】
また、本発明の検出装置は、検波ダイオ−ドとＬＥＤとを含めるようにして基板面をコ−ティングすることが好ましい。
コ−ティングには、例えば、エポキシ樹脂やシリコン樹脂などを使用する。
このコ−ティングは、加熱室内が水蒸気環境であるとか、腐食性空気となっている場合であっても使用できるようにするためである。
また、このコ−ティングをすれば、水中のマイクロ波電界の強度分布についても検出が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
マイクロ波を利用した加熱装置や乾燥装置において、加熱室内のマイクロ波の電界強度分布を視覚を通して検出する検出装置として利用する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態である検出装置の部分的な拡大正面図である。
【図２】第１実施形態の検出装置に設けた検出部を示した拡大部分図である。
【図３】図２上のＡ−Ａ線に沿って切断した拡大断面図である。
【図４】図２に示す検出部１０Ａの電気回路図である。
【図５】図２に示す検出部１０Ｂの電気回路図である。
【図６】本発明の第２実施形態である検出装置の検出部を示す拡大部分図である。
【図７】本発明の第３実施形態である検出装置の検出部を示す拡大部分図である。
【図８】本発明の第４実施形態である検出装置の部分的な拡大斜視図である。
【図９】本発明の第５実施形態である検出装置の簡略斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０Ａ、１０Ｂ  検出部
１１  基板
１２ａ  ル−プアンテナ
１２ｂ  直線アンテナ
１３  検波ダイオ−ド
１４  ＬＥＤ
１５  検波ダイオ−ド
１６  ＬＥＤ
１７ａ、１７ｂ  直線アンテナ
１８  切取り条溝
【図１】
2006322869.tif 000003
【図２】
2006322869.tif 000004
【図３】
2006322869.tif 000005
【図４】
2006322869.tif 000006
【図５】
2006322869.tif 000007
【図６】
2006322869.tif 000008
【図７】
2006322869.tif 000009
【図８】
2006322869.tif 000010
【図９】
2006322869.tif 000011