(57)【要約】【課題】短く省スペースな導波管で、マグネトロンや反射波の影響があっても確実に円偏波を発生できるマイクロ波処理装置を提供すること。【解決手段】加熱室１側面に幅狭壁面が略Ｌ字状に曲がった形状の導波管３を設け、円偏波を生じさせる円偏波開口４ａを設け、円偏波開口４ａの中心が、導波管３の加熱室１の側壁面に向かってマイクロ波を伝播する部分の壁面を加熱室１の壁面に投影した範囲より外れた位置（投影範囲外）に配置する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を収納する加熱室と、
マイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段と、
前記マイクロ波発生手段で発生したマイクロ波を前記加熱室へ伝播する導波管と、
前記導波管から前記加熱室へマイクロ波を放射する複数の開口と、
前記加熱室内に設けられ被加熱物を載置する棚と、
前記棚を回転動作させる駆動装置とを備え、
前記複数の開口は前記加熱室の側壁面に設けられ、
前記導波管は幅寸法が小さい壁面が略Ｌ字状に曲がった形状とし、
前記導波管の幅寸法が大きい壁面が、前記加熱室に接して設置され、
前記複数の開口の少なくとも１つは円偏波を発生する円偏波開口であり、
前記円偏波開口の中心が、前記導波管の前記加熱室側壁面に向かってマイクロ波を伝播させる部分の断面を前記加熱室側壁面に投影した範囲より外れた位置に配置されたことを特徴とするマイクロ波処理装置。
【請求項２】
全ての前記円偏波開口より前記導波管の終端側に、半波長以上の長さの反射波抑制開口を設けたことを特徴とした請求項１に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項３】
前記導波管の前記加熱室の側壁面に接して配置された部分の終端側が前記加熱室の下部に対向するよう配置し、前記被加熱物を載置する前記棚は、回転して前記被加熱物の位置が時間で変動することを特徴とした請求項１または２に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項４】
前記円偏波開口は、２つのスロット開口を組み合わせた構成とした請求項１に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項５】
前記円偏波開口は、開口の中心が前記導波管のマイクロ波伝播方向管軸中央よりずれていることを特徴とした請求項１に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項６】
前記円偏波開口は、正多角形または円形とし、前記円偏波開口の中心が、前記導波管のマイクロ波伝播方向管中心軸よりずれていることを特徴とした請求項５に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項７】
前記円偏波開口は、多角形開口とし、前記多角形開口の最も長い対角線が複数存在することを特徴とした請求項５に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項８】
２つのスロット開口を組み合わせて構成した前記円偏波開口を有し、前記スロット開口の長手方向の寸法と短手方向の寸法を異なる寸法とするとともに、前記スロット開口の角部分を丸めた形状とし、かつ２つのスロット開口を組み合わせた前記円偏波開口の最も長い長手方向の寸法が２か所以上存在することを特徴とした請求項４に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項９】
２つのスロット開口を組み合わせて構成した前記円偏波開口を有し、前記２つのスロット開口が交差する角度を９０度以外としたことを特徴とした請求項４に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項１０】
２つのスロット開口を組み合わせて構成した前記円偏波開口を有し、前記２つのスロット開口と前記導波管のマイクロ波伝播方向管中心軸との交差角度を違えたことを特徴とした請求項４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、被加熱物にマイクロ波を放射する電子レンジ等のマイクロ波処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のマイクロ波処理装置は、代表的なマイクロ波発生手段であるマグネトロンで発生したマイクロ波は、導波管を伝播させて加熱室に給電され、加熱室内部に置かれた食品のような被加熱物を加熱処理するものである。しかし、加熱室内の電界分布は、必ずしも均一ではない。そこで、被加熱物を均一に加熱処理するため、被加熱物を載置した棚を回転させて被加熱物自体を回転させる構成や、マイクロ波を放射するアンテナを回転させる構成など、何らかの駆動部を用いて、被加熱物に放射されるマイクロ波を撹拌する方法が、一般的に採用されている。
【０００３】
一方、マイクロ波の電界の偏波面が時間的に回転する、円偏波または楕円偏波を利用することで、被加熱物を均一に加熱する方法が、提案されている。円偏波または楕円偏波を発生させるためには、励振方向が交差する一対の励振手段と、一対の励振位相に位相差を設けることが、必要である。
【０００４】
図１２に示すように、一般的に、方形導波管タイプの導波管１００は、マイクロ波の進行方向に垂直な断面形状が長方形であり、幅寸法が相対的に大きく、対向する一対の幅が広い壁面（幅広壁面という）と、幅寸法が相対的に小さく、対向する一対の幅が狭い壁面（幅狭壁面という）とを有している。この導波管１００に、ＴＥ１０モードでマイクロ波が伝播する場合、導波管１００の幅広壁面１０３に流れる電流１０５は、場所により全方向に向かう流れがあるので、２軸方向の励振が可能となる。
【０００５】
また、マイクロ波が伝播することにより、時間とともに励振位置がずれるので、例えば、２つの開口を組み合わせて適した配置にすることで、円偏波を発生させることができる。
【０００６】
図１３は、２つの長方形スロットを交差させる角度を９０度にして構成した、クロススロット開口１０７が、円偏波を発生する配置とした時の円偏波発生動作を説明する状態遷移図である。図１３は、マイクロ波の伝播方向１０９と、クロススロット開口１０７で発生する円偏波の回転方向とを示している。図１３（ａ）は、従来のマイクロ波処理装置におけるクロススロット開口が円偏波を配置としマイクロ波が紙面の上から下へ伝播する場合の円偏波発生動作を説明する状態遷移図である。図１３（ｂ）は、同じくマイクロ波が紙面の下から上へ伝播する場合の円偏波発生動作を説明する状態遷移図である。
【０００７】
図１３（ａ）において、導波管１００内を伝播するマイクロ波の伝播方向１０９は、紙面の下方向である。そして、マイクロ波の磁界１０８も、時間の経過とともに、紙面の下方向へ移動している。
図１３（ａ）において、時刻ｔ０では、磁界１０８により、クロススロット開口１０７の一方の長方形スロットが、図示の励振方向１１０に励振される。そして、一定時間後の時刻ｔ１では、磁界１０８は下方向に移動する。時刻ｔ１では、クロススロット開口１０７の他方のスロットが、図示の励振方向１１０に励振される。その後、時刻ｔ２、ｔ３においては、図示の通り、励振方向１１０が順次変わり、反時計回り方向に回転する円偏波が発生する。
【０００８】
図１３（ｂ）において、導波管１００内を伝播するマイクロ波の伝播方向１０９は、図１３（ａ）とは逆に、紙面の上方向である。そして、マイクロ波の磁界１０８も、時間の経過とともに、上方向へ移動している。図１３（ａ）と同様に、図１３（ｂ）においても、時刻ｔ０からｔ３へ時間が経過することにより、クロススロット開口１０７における励振方向１１０が順次変わり、図１３（ａ）とは逆に、時計回り方向に回転する円偏波が発生する。このように、導波管１００内のマイクロ波伝播方向１０９により、円偏波の回転方向が逆になることが分かる。
【０００９】
特許文献１には、図１４に示したように、２つの長方形スロットを交差させて構成したクロス開口１０７を導波管１０６ａ上に設けた方式が示されている。また、特許文献２には、図１５に示したように、導波管１０６ｂの幅が広い壁面において、２つの長方形スロット状の開口１０７ａ、１０７ｂを、間隔を空けて相互に垂直に配置する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第４３０１３４７号明細書
【特許文献２】特許第３５１０５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１、２において、導波管１０６ａ、１０６ｂの幅広壁面に円偏波開口１０７、１０７ａ、１０７ｂを設けたマイクロ波処理装置は、マグネトロン近傍の電磁界分布の乱れなどの影響を回避するため、導波管１０６ａ、１０６ｂの長さが長くなるという問題があった。また、導波管１０６ａ、１０６ｂ終端からの反射波で発生する逆回転方向の円偏波により、励振方向の回転が打ち消されたり、導波管１０６ａ、１０６ｂ内に定在波が発生して開口からの放射効率が低くなったりするという問題もあった。
【００１２】
特許文献１に記載されたものでは、図１４のように、導波管１０６ａの終端に位相シフター１０８と呼ばれる回転体を設け、反射波の位相を変化させる対策を講じている。しかし、反射波を減らす効果はなく、設置のためにスペースが必要となり、導波管１０６ａを大幅に長くしてしまうという問題がある。
【００１３】
本発明は前記課題を解決するものであり、省スペースでかつ短い導波管により、高効率に円偏波または楕円偏波を発生でき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】
【００１４】
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、マイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段で発生したマイクロ波を前記加熱室へ伝播する導波管と、前記導波管から前記加熱室へマイクロ波を放射する複数の開口と、前記加熱室内に設けられ被加熱物を載置する棚と、前記棚を回転動作させる駆動装置とを備え、前記開口は前記加熱室の側壁面に設けられ、前記導波管は幅寸法が小さい壁面が略Ｌ字状に曲がった形状とし、前記導波管の幅寸法が大きい壁面が、前記加熱室側壁面に接して設置され、前記開口の少なくとも１つは円偏波を発生する円偏波開口であり、前記円偏波開口の中心が、前記導波管の前記加熱室側壁面に向かってマイクロ波を伝播させる部分の断面を前記加熱室側壁面に投影した範囲より外れた位置に配置されたものである。
【００１５】
この構成により、略Ｌ字状導波管の加熱室側壁面に向かってマイクロ波を伝播する部分により、マグネトロン近傍の電磁界分布の乱れなどの影響を回避できるので、加熱室の側
壁面に接して配置された部分を短くしても、確実に円偏波または楕円偏波を発生させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のマイクロ波処理装置は、略Ｌ字状に屈曲した導波管の加熱室側壁面に向かってマイクロ波を伝播する部分により、マグネトロン近傍の電磁界分布の乱れなどの影響を回避でき、円偏波または楕円偏波を発生させる開口を導波管曲げ部分よりずらして配置するので、加熱室の側壁面に接して配置された部分を短くしても確実に円偏波または楕円偏波を発生させることができる。
【００１７】
また、導波管終端側に多くのマイクロ波を放射する開口を設けることで、導波管終端の反射を少ないスペースで減らすことができる。さらに、導波管終端側開口を被加熱物近傍に設け、被加熱物が棚によって時間的に回転移動することで、加熱室からの反射波が変動し、導波管内にできる定在波の大きさや位置が変動するので、円偏波開口からの放射も変動し、より加熱むらの少ない加熱ができる。
【００１８】
また、導波管自体をＬ字形状にすることで加熱室横の部品設置部分をコンパクトにできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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平面断面図
【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開口近傍拡大図
【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導波管近傍拡大断面図
【図４】本発明の実施の形態２におけるマイクロ波処理装置の開口近傍拡大図
【図５】本発明の実施の形態３におけるマイクロ波処理装置の開口近傍拡大図
【図６】本発明の実施の形態４におけるマイクロ波処理装置の開口形状図
【図７】本発明の実施の形態５におけるマイクロ波処理装置の開口形状を示す要部平面図
【図８】本発明の実施の形態６におけるマイクロ波処理装置の平面図
【図９】本発明の実施の形態６における円形開口が円偏波を発生する配置とした時の円偏波発生動作を説明する状態遷移図
【図１０】本発明の実施の形態７におけるマイクロ波処理装置の開口形状を示す要部拡大図
【図１１】本発明の実施の形態８におけるスロット開口の指向性を説明する特性図
【図１２】従来のマイクロ波処理装置における導波管の壁面を流れる電流の説明図
【図１３】従来のマイクロ波処理装置におけるクロススロット開口が円偏波を配置とした場合の円偏波発生動作を説明する状態遷移図
【図１４】従来の円偏波を発生させるマイクロ波処理装置の構成図
【図１５】従来の円偏波を発生させるマイクロ波処理装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
第１の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、マイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段で発生したマイクロ波を前記加熱室へ伝播する導波管と、前記導波管から前記加熱室へマイクロ波を放射する複数の開口と、前記加熱室内に設けられ被加熱物を載置する棚と、前記棚を回転動作させる駆動装置とを備え、前記開口は前記加熱室の側壁面に設けられ、前記導波管は幅寸法が小さい壁面が略Ｌ字状に曲がった形状とし、前記導波管の幅寸法が大きい壁面が、前記加熱室側壁面に接して設置され、前記開口の少なくとも１つは円偏波を発生する円偏波開口であり、前記円偏波開口の中心が、前記導波管の前記加熱室側壁面に向かってマイクロ波を伝播させる部分の断面を前記加熱室側壁面に投影した範囲より外れた位置に配置された構成としたものであり、Ｌ字状に曲
がった導波管を使用することにより、短い導波管でも円偏波を発生することができる。
【００２１】
第２の発明は、特に第１の発明のマイクロ波処理装置を、前記円偏波を発生する全ての開口より導波管の終端側に、半波長以上の長さの開口を設けた構成としたものであり導波管終端の反射を少ないスペースで減らすことができる。
【００２２】
第３の発明は、特に第１または２の発明のマイクロ波処理装置を、前記導波管の前記加熱室の側壁面に接して配置された部分の終端側が前記加熱室の下部に対向するよう配置し、前記被加熱物を載置する棚は、回転して、前記被加熱物の位置が時間で変動する構成としたものであり、導波管終端側開口を被加熱物近傍に設け、被加熱物がターンテーブルなどによって時間的に移動させることで、加熱室から導波管内への反射波の量や位相が大きく変動し、導波管内にできる定在波の大きさや位置が変動するので、円偏波開口からの放射が変動し、より加熱むらの少ない加熱ができる。
【００２３】
第４の発明は、特に第１の発明のマイクロ波処理装置を、前記円偏波を発生する開口は、２つのスロット状開口を組み合わせた構成としたものであり、２方向に励振することで確実に円偏波を発生することができる。
【００２４】
第５の発明は、特に第１の発明のマイクロ波処理装置を、円偏波を発生する開口は、開口の中心が導波管のマイクロ波伝播方向管軸中央よりずれている構成としたものであり、前記導波管を伝播する磁界の端側で励振させることにより、２方向の励振の時間差を確保でき、確実に円偏波を発生することができる。
【００２５】
第６の発明は、特に第５の発明のマイクロ波処理装置を、円偏波開口は、正多角形または円形とし、前記円偏波開口の中心が、前記導波管のマイクロ波伝播方向管中心軸よりずれているとしたものであり、前記導波管を伝播する磁界の端側で励振させることにより、２方向の励振の時間差を確保でき、加熱室へ放射する電波も均等に２方向に励振でき、確実に円偏波を発生することができる。
【００２６】
第７の発明は、特に第５の発明のマイクロ波処理装置を、円偏波開口は、多角形の形状とし、多角形開口の最も長い対角線が複数存在することを特徴としたことにより、異なる２方向の励振を確実に発生することで円偏波を発生することができる。
【００２７】
第８の発明は、特に第４の発明のマイクロ波処理装置を、２つのスロット開口を組み合わせて構成した円偏波開口を有し、前記スロット開口の長手方向の寸法と短手方向の寸法を異なる寸法とするとともに、前記スロット開口の角部分を丸めた形状とし、かつ２つのスロット開口を組み合わせた前記円偏波開口の最も長い長手方向の寸法が２か所以上存在することにより、各スロットの励振方向が安定し、異なる２方向の励振を確実に発生することで円偏波を発生することができる。
【００２８】
第９の発明は、特に第４の発明のマイクロ波処理装置を、２つのスロット開口を組み合わせて構成した円偏波開口を有し、前記２つのスロット開口が交差する角度を９０度以外としたことにより、発生する円偏波の指向性を意図する方向に偏らせることができる。
【００２９】
第１０の発明は、特に第４の発明のマイクロ波処理装置を、２つのスロット開口を組み合わせて構成した円偏波を発生する開口を有し、前記２つのスロット開口と導波管のマイクロ波伝播方向管軸との交差角度を違えたことにより、発生する円偏波の指向性を意図する方向に偏らせることができる。
【００３０】
以下、本発明に係るマイクロ波処理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処理装置においては、電子レンジに適用した例について説明するが、本発明のマイクロ波処理装置は電子レンジに限定されるものではなく、加熱処理を利用した処理装置、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処理装置を含むものである。
【００３１】
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。
【００３２】
（実施の形態１）
図１から図３は、本発明の実施の形態１におけるマイクロ波処理装置の説明図である。図１はマイクロ波処理装置である電子レンジのカバーを取った状態で正面から見た断面図、図２は加熱室内内部側から導波管の開口を見た要部正面図、図３は図１における導波管近傍の拡大断面図である。
【００３３】
同図において、代表的なマイクロ波処理装置である電子レンジは、棚５に載置した被加熱物６を収納する加熱室１と、マイクロ波８を発生させる代表的なマイクロ波発生手段であるマグネトロン２と、このマグネトロン２から放射されたマイクロ波８を伝播する導波管３と、導波管３内のマイクロ波８を円偏波として加熱室１内に放射する円偏波開口４ａが、設けられている。そして、反射波抑制開口４ｂは、導波管３において、円偏波開口４ａより終端側の位置に設けられている。反射波抑制開口４ｂは、長方形の開口であり、この開口の長手方向の寸法が、マイクロ波８の管内波長の半波長以上である。
【００３４】
導波管３は方形導波管であり、マイクロ波８の進行方向に垂直な断面形状が長方形である。導波管３は、幅寸法が他の二面より相対的に大きい対向する一対の壁面（幅広壁面という）と、幅寸法が相対的に小さい対向する一対の壁面（幅狭壁面という）とを有している。
【００３５】
導波管３は、加熱室１の正面から見て右側の側壁面に、取り付けられている。導波管３は、加熱室１に向かってマイクロ波８を伝播する、加熱室１の側壁面に対して略垂直に延びる部分３ａ（垂直部という）と、加熱室１の側壁面に沿ってマイクロ波８を伝播する部分３ｂ（並行部という）とにより構成されている。導波管３は、正面から見た断面形状が、略Ｌ字形状である。
【００３６】
導波管３における加熱室１に沿ってマイクロ波８を伝播する部分、すなわち並行部３ｂの一方の幅広壁面は、加熱室１に接して設けられている。そして、導波管３の終端が、加熱室１の側壁面の下部に並行して設置されている。略Ｌ字形状に屈曲させた導波管３を、このように配置することで、加熱室１側壁横の部品収納部分の幅寸法は、マグネトロン２の幅寸法に多少隙間を取る程度となる。
【００３７】
また、導波管３のマイクロ波伝播距離は、加熱室１に向かって進行するマイクロ波８を伝播する部分である垂直部３ａと、加熱室１に沿ってマイクロ波８を伝播する部分である並行部３ｂとを合計したものである。したがって、加熱室１の高さが低い機種でも、十分なマイクロ波伝播距離を確保でき、円偏波開口４ａ、反射波抑制開口４ｂへのマグネトロン２近辺の電磁界乱れの影響を排除できる。
【００３８】
円偏波開口４ａは、２つの長方形スロットを９０度の角度をなしてＸ字型に交差させたクロススロット形状である。２つの長方形スロットは、形、寸法が同一である。そして、円偏波開口４ａの中心は、加熱室１の側壁面に向かってマイクロ波８を伝播させる垂直部３ａを、加熱室１の側壁面に投影した範囲より、外れた位置（投影範囲外の側壁面）に配置している。また、円偏波開口４ａの中心部は、導波管３のマイクロ波伝播方向管中心軸７より、ずれて配置されている。
【００３９】
円偏波開口４ａをこのように配置することにより、乱れが少ない磁界の端側で、２方向かつ時間差を確保した励振ができ、確実に円偏波または楕円偏波を発生することができる。
【００４０】
もう一つの開口である反射波抑制開口４ｂは、導波管３の幅方向に長辺を有する長方形に形成されている。そして、反射波抑制開口４ｂの長手方向の寸法は、導波管３内を伝播するマイクロ波８の半波長以上の長さがあり、円偏波開口４ａより、導波管３の終端側に設けられている。反射波抑制開口４ｂにより、導波管３の終端側に伝播してきたマイクロ波８のほとんどが、加熱室１へ直線偏波のマイクロ波として放射される。これにより、導波管３の終端によるマイクロ波の反射を抑えることができ、円偏波開口４ａの円偏波または楕円偏波を確実に発生できる。
【００４１】
被加熱物６は、図示しない回転装置（駆動装置）により、回転動作する棚５に載置され、加熱室１内を移動することにより、加熱むらを低減することができる。導波管３の終端は、加熱室１の側壁面の下部に配置されているので、被加熱物６は、反射波抑制開口４ｂに近づいたり離れたりといった移動を繰り返し、加熱室１から反射波抑制開口４ｂへ反射するマイクロ波（反射波）の量や位相が、時々刻々と変化する。
【００４２】
導波管３の中では、マグネトロン２から進行するマイクロ波８（進行波）と加熱室１から反射するマイクロ波９（反射波）とが重なり合って、定在波１０になる。加熱室１から反射するマイクロ波９（反射波）の反射量と位相が時々刻々と変化するため、定在波１０も変化する。
【００４３】
以上のように、円偏波開口４ａから加熱室１への放射は、進行波と反射波の両方向のマイクロ波８、９により、２方向の回転励振が重なり、円偏波から直線偏波に近い楕円偏波の間を変動し、複雑な加熱分布を発生させ、加熱むらを低減できる。
【００４４】
なお、本実施の形態の円偏波給電手段は、導波管３の幅広壁面で交差するＸ字型の円偏波開口４ａであるクロススロット開口を例にして示したが、Ｘ字型に限定されるものではない。導波管３の幅広壁面で直交する向きの二つの長方形スロットがあれば良く、Ｌ字型やＴ字型に構成しても良いし、特許文献２のように、幅広壁面で間隔を空けて相互に垂直になるよう配置しても良い。
【００４５】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２におけるマイクロ波処理装置の開口近傍拡大図を示している。
【００４６】
図４（ａ）から図４（ｄ）において、２つの長方形スロットを交差させて構成したクロススロット形状の円偏波開口４ａａ〜４ａｊが、導波管３の幅広壁面に複数設けられている。全ての円偏波開口４ａａ〜４ａｊの中心は、加熱室１に向かって、マイクロ波８を伝播する導波管３の垂直部３ａを加熱室１の側壁面に投影した範囲より、外れた位置（投影範囲外）に配置している。しかも、円偏波開口４ａａ〜４ａｊの中心は、導波管３のマイクロ波伝播方向管中心軸７より、ずれて配置している。
【００４７】
また、もう一つの開口である反射波抑制開口４ｂａ〜４ｂｄは、導波管３内を伝播するマイクロ波の波長の半分以上の長さがあり、全ての円偏波開口４ａａ〜４ａｊより導波管３の終端側に設けられている。
【００４８】
円偏波開口４ａａ〜４ａｊの中心は、加熱室１に向かってマイクロ波８を伝播させる垂
直部３ａを加熱室１の側壁面に投影した範囲より、外れた位置（投影範囲外）に配置している。また、円偏波開口４ａａ〜４ａｊの中心は、導波管３のマイクロ波伝播方向管中心軸７よりずれて配置されている。
【００４９】
以上のように、円偏波開口４ａａ〜４ａｊをこのように配置することで、乱れが少ない磁界の端側で、２方向かつ時間差を確保した励振ができ、確実に円偏波または楕円偏波を発生することができる。
【００５０】
もう一つの開口である反射波抑制開口４ｂａ〜４ｂｄは、導波管３の幅方向に長辺を有する長方形に形成されている。そして、反射波抑制開口４ｂの長手方向の寸法は、マイクロ波８の半波長以上の長さがあり、円偏波開口４ａａ〜４ａｊより、導波管３の終端側に設けられている。反射波抑制開口４ｂａ〜４ｂｄにより、導波管３の終端側に伝播してきたマイクロ波８のほとんどが加熱室１へ放射される。したがって、導波管３の終端による反射を抑えることができ、円偏波開口４ａａ〜４ａｊの円偏波または楕円偏波を確実に発生できる。
【００５１】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３におけるマイクロ波処理装置の開口近傍拡大図を示す。
【００５２】
図５（ａ）から図５（ｃ）は、幅や長さが違う２つの長方形スロットを交差させたクロススロット形状の円偏波開口４ａｋ〜４ａｎが、導波管３の幅広壁面に設けられている。円偏波開口４ａｋ〜４ａｎは、加熱室１に向かってマイクロ波８を伝播する導波管３の垂直部３ａを加熱室１の側壁面に投影した範囲に一部が重なっていても、円偏波開口４ａｋ〜４ａｎ中心が外れた位置に配置している。しかも、円偏波開口４ａｋ〜４ａｎは導波管３のマイクロ波伝播方向管中心軸７に一部がまたがっても、円偏波開口４ａｋ〜４ａｎ中心は、ずれて配置している。
【００５３】
また、もう一つの開口である反射波抑制開口４ｂｅ〜４ｂｇは、導波管３内を伝播するマイクロ波の波長の半分以上の長さがあり、全ての円偏波開口４ａｋ〜４ａｎより、導波管３の終端側に設けられている。
【００５４】
以上のように、開口４ａｋ〜４ａｎ、４ｂｅ〜４ｂｇをこのように配置することで、乱れが少ない磁界の端側で、２方向かつ時間差を確保した励振ができ、確実に円偏波または楕円偏波を発生することができる。
【００５５】
もう一つの開口である反射波抑制開口４ｂｅ〜４ｂｇは、導波管３の幅方向に長辺を有する長方形に形成されている。そして、反射波抑制開口４ｂの長手方向の寸法がマイクロ波８の半波長以上の長さがあり、円偏波開口４ａｋ〜４ａｎより、導波管３の終端側に設けられている。反射波抑制開口４ｂｅ〜４ｂｇにより、導波管３の終端側に伝播してきたマイクロ波８のほとんどが加熱室１へ放射される。したがって、導波管３の終端による反射を抑えることができ、円偏波開口４ａｋ〜４ａｎにおいて、円偏波または楕円偏波を確実に発生できる。
【００５６】
（実施の形態４）
図６は、本発明の第４の実施の形態におけるマイクロ波処理装置の開口形状を示す平面図である。
【００５７】
図６（ａ）から図６（ｆ）は、２つの長方形スロットを交差させたクロススロット形状の円偏波開口４ａｏ〜４ａｔを示している。クロススロット形状の円偏波開口４ａｏ〜４ａｔは、２つの長方形スロットの交差角度、位置、大きさが異なっていても、２方向の時
間差を持った励振が可能で、円偏波または楕円偏波を発生することができる。
【００５８】
図６（ｇ）から図６（ｉ）は、２つの長方形スロットを組み合わせた形状を有し、円偏波を発生する円偏波開口４ａｕ〜４ａｗを示す。２つの長方形スロットは交差していなくても、２方向の時間差を持った励振が可能で、円偏波または楕円偏波を発生することができる。
【００５９】
なお、本実施の形態の円偏波給電手段は、導波管３の幅広壁面で交差するＸ字型の円偏波開口４ａｏ〜４ａｗを例にして示したが、Ｘ字型に限定されるものではない。導波管３の幅広壁面で直交する向きの二つの長方スロットがあれば良く、Ｌ字型やＴ字型に構成しても良いし、特許文献２のように幅広壁面で間隔を空けて相互に垂直になるよう離して配置しても良い。
【００６０】
また、長方形スロットとは言うものの、長方形に限定されるものではない。開口のコーナー部（長方形の角部）にＲをつけるとか、楕円状にするなどしても円偏波を発生することは可能である。基本的な円偏波開口の考え方としては、一方向に長めでその直角方向には短めである長細い形状のものを二つ組み合わせればよい。
【００６１】
なお、本実施の形態の直線偏波を放射する反射波抑制開口４ｂｅ〜４ｂｇは、長方形スロットで示したが、長方形に限定されるものではない。開口のコーナー部にＲを設けるとか楕円状にするなどしても良く、一方向に長めでその直角方向には短めである長細い形状のものであればよい。長細い形状の長手方向を、導波管３の幅方向に向ければ、本実施の形態と同様の効果を発揮するものである。
【００６２】
（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５におけるマイクロ波処理装置の開口形状を示す要部平面図である。
【００６３】
図７において、円偏波開口４ａｘは、導波管３の幅広壁面に、設けられている。円偏波開口４ａｘの形状は、２つのスロット１３、１４を交差させたクロススロット形状となっている。２つのスロット１３、１４それぞれは、開口の長さ寸法（長手方向の寸法）と、開口の幅寸法（短手方向の寸法）とが、異なっている。
【００６４】
なお、円偏波開口４ａｘは、加熱室１に向かってマイクロ波８を伝播する導波管３の垂直部３ａを加熱室１の側壁面に投影した範囲に一部が重なっていても、円偏波開口４ａｘの中心が、前記投影範囲から外れた位置に配置されている。しかも、円偏波開口４ａｘの中心は、導波管３のマイクロ波伝播方向管中心軸７に対して、ずれて配置されている。また、円偏波開口４ａｘより導波管３の終端側に、長方形の反射波抑制開口４ｂが、導波管３内を伝播するマイクロ波８の波長の半分以上の長さ寸法と所定の幅寸法で、設けられている。
【００６５】
ここで、スロット１３、１４の開口から放射されるマイクロ波の電力量は、主に開口の長手方向の最大寸法１１に依存する。また、マイクロ波８の励振方向も、開口の長手方向の最大寸法１１の向きに依存する。そして、２つのスロット１３、１４の両端部はそれぞれ丸められており、各スロットの開口の長手方向の最大寸法１１を、それぞれ１つ優位にすることができる。
【００６６】
以上のように、本実施の形態によれば、各スロット１３、１４の励振方向が安定し、異なる２方向の励振を確実に発生できるので、円偏波開口４ａｘから、円偏波を発生することができる。
【００６７】
なお、本実施の形態の各スロット１３、１４は、端部を円弧状に形成し全体として楕円形（トラック形状）としたが、長方形のコーナー部にＲを設け、コーナー部とコーナー部との間に直線部を形成しても良く、最も長い長手方向の寸法が、２か所以上存在すればよい。
【００６８】
（実施の形態６）
図８は、本発明の実施の形態６におけるマイクロ波処理装置の開口近傍を示す平面図である。図８（ａ）は、円偏波開口を１つの円形開口で構成した平面図、図８（ｂ）は、円偏波開口を１つの正方形開口で構成した平面図である。なお、図８（ａ）、（ｂ）に示した円偏波開口の中心は、導波管３のマイクロ波伝播方向管中心軸７に対して、ずれて配置されている。円形開口１０７ａから放射されるマイクロ波の励振は、１つの開口で複数方向に均等に発生することができる。
【００６９】
図９は、本発明の実施の形態６における円形開口１０７ａが円偏波を発生する配置とした時の円偏波発生動作を説明する状態遷移図である。なお、円形開口１０７ａは、加熱室１に向かってマイクロ波８を伝播する導波管３の垂直部３ａを加熱室１の側壁面に投影した範囲に一部が重なっていても、円形開口１０７ａの中心が、前記投影範囲から外れた位置に配置されている。そして、円形開口１０７ａは、開口中心が導波管のマイクロ波伝播方向管中心軸７に対して、ずれて配置されている。
【００７０】
図９は、図１３（ａ）と同様に、マイクロ波の伝播方向１０９が紙面下向きで、磁界１０８が、時間の経過とともに下方向へ移動している状態を示している。
【００７１】
まず、時刻ｔ０では、磁界１０８により、円形開口１０７ａから放射されるマイクロ波は、図示したように、励振方向１１０ａに励振される。そして、一定時間後の時刻ｔ１では、磁界１０８は導波管３内を進行（図９の下方向に移動）し、円形開口１０７ａから放射されるマイクロ波は、図示したように、励振方向１１０ｂに励振される。その後、時刻ｔ２、ｔ３においては、励振方向１１０ｃ、１１０ｄのように順次変わり、反時計回り方向に回転する円偏波が発生する。
【００７２】
このように、導波管３を伝播する磁界の端側で、円形開口１０７ａから放射されるマイクロ波を励振することにより、励振方向１１０ａ、１１０ｃと、励振方向１１０ｂ、１１０ｄの２方向の励振の時間差を確保でき、加熱室１内へ放射するマイクロ波も均等に２方向に励振でき、確実に円偏波を発生することができる。なお、本実施の形態は、円偏波開口を円形開口１０７ａまたは正方形開口１０７ｂを採用した場合を説明したが、矩形形状については、正方形だけに限定されるのではなく、正五角形や正六角形のような正多角形開口でも同様の効果を発揮するものである。
【００７３】
（実施の形態７）
図１０は、本発明の実施の形態７におけるマイクロ波処理装置の開口形状を示す要部拡大図である。
【００７４】
図１０（ａ）において、円偏波開口は、等脚台形形状の台形開口１０７ｃとなっている。台形開口１０７ｃの最大寸法１１（対角線寸法）が、異なる方向に２つ存在している。このように、異なる２方向の励振を確実に発生することで、台形開口１０７ｃから円偏波を放射することができる。
【００７５】
しかし、図１０（ｂ）において、円偏波開口を菱形開口１０７ｄとすると、開口の最大寸法１１は、１方向にしか存在しないため、異なる２方向の励振を発生することができず
、円偏波を発生することができない。
【００７６】
（実施の形態８）
図１１は、本発明の実施の形態８における円偏波の指向性を説明する特性図である。図１１（ａ）のように、導波管３の幅広壁面に設けた、スロット開口から放射されるマイクロ波の放射の指向性１２は、スロット開口の長手方向に直行する方向に広がった分布を示す。この分布は、スロット開口の設置位置や角度寸法などにより、多少異なる。
【００７７】
図１１（ａ）のスロット開口を２つ交差させたクロススロット形状とする場合、スロット開口の交差角度を９０度にすると、一方のスロット開口の長手方向の放射の指向性１２の弱い部分を他方の放射の指向性１２の強い部分が補い平面方向に均等な放射にできる。
【００７８】
図１１（ｂ）のように、２つのスロット開口の交差角度を９０度からずらすと、放射されるマイクロ波の放射の指向性１２に偏りが生じる。２つのスロット開口の交差角度および、導波管のマイクロ波伝播方向管中心軸７とスロット開口との交差角度、それぞれを選ぶことにより、放射されるマイクロ波の放射の指向性１２の偏りを利用して、意図的な加熱分布の制御を行い、食材に適した加熱を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上のように、本発明のマイクロ波処理装置は、マイクロ波を被加熱物に均一に照射することができるので、食品の処理加工や殺菌などを行うマイクロ波処理装置などに有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１  加熱室
２  マグネトロン（マイクロ波発生手段）
３  導波管
３ａ  垂直部
３ｂ  並行部
４ａ、４ａａ〜４ａｊ  円偏波開口
４ｂ、４ｂａ〜４ｂｄ  反射波抑制開口
５  棚
６  被加熱物
７  マイクロ波伝播方向管中心軸
８  マイクロ波
９  マイクロ波
１０  定在波
１１  最大寸法
１２  放射の指向性
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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