(57)【要約】【課題】被加熱物設置の影響による、周期構造体上の表面波モードの乱れを補正できるため、さまざまな形状・種類・量の異なる被加熱物に対して、表面波線路の特性を確保し、所望の状態に焦げ目付ができるマイクロ波発処理装置を提供すること。【解決手段】被加熱物７の影響を補正するため、周期構造体の一部分２ａのインピーダンス調整手段５の位置を変動し、被加熱物７の影響による表面波線路の特性変化を補正することで、表面波モードでの伝播を維持することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波を発振する発振源と、前記マイクロ波を表面波モードで伝播する周期構造体と、前記周期構造体の近傍に被加熱物を設置するための設置台と、前記発振源の出力を制御する制御手段を有し、前記周期構造体のインピーダンスを変えるインピーダンス調整手段を備え、
前記インピーダンス調整手段により、前記周期構造体の前記被加熱物を置いた範囲を含んだ、意図する範囲のインピーダンスを、変動させることを特徴とするマイクロ波処理装置。
【請求項２】
前記インピーダンス調整手段による、前記周期構造体の意図する範囲のインピーダンスの変動量は、近傍に置かれた前記被加熱物により決め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３】
前記インピーダンス調整手段による、前記周期構造体の意図する範囲のインピーダンスの変動量は、近傍に置かれた前記被加熱物の加熱による変化に合わせて、調整す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４】
前記周期構造体は、金属製板を周期的に配置した構成とし、前記インピーダンス調整手段は、前記金属製板の突出高さを変動する構成とした請求項１に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項５】
前記周期構造体は、金属製板を周期的に配置した構成とし、前記インピーダンス調整手段は、前記金属製板間に誘電体を挿入する構成とした請求項１に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項６】
前記周期構造体は、櫛状金属を対向させた交差指構造とし、前記インピーダンス調整手段は、前記交差指構造間に誘電体を挿入する構成とした請求項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、周期構造体を用いた表面波伝送線路を備えた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、リッジ部とスロット部を有する梯子回路導波管を設置したものがある（例えば、特許文献１参照）。そして、梯子回路による電界集中により焦げ目付けと給電口からの加熱調理をマイクロ波のみで行えるようにしている。
【０００３】
周期構造体で構成された加熱プレートを有し、導波管よりアンテナを経由して励振したものがある（例えば、特許文献２参照）。そして、周期構造の溝の深さを可変して表面波加熱の強度を変えて、高さ方向への加熱分布を制御するとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭４９−１６９４４号公報
【特許文献２】特開平５−６６０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の給電方式における構成では、下記説明のように、加熱室内に収納されたさまざまな形状・種類・量の異なる被加熱物を所望の状態に焦げ目付することは難しいという課題を有していた。
【０００６】
梯子回路導波管などの周期構造体を設置して、表面波によりマイクロ波を集中することは可能だが、設置した被加熱物の影響により表面波線路の特性が変化するので、集中加熱性能を維持することができなくなってしまう。
【０００７】
このように前記従来の給電方式は、被加熱物設置による影響を補正できないので、被加熱物の種類や量などにより表面波による集中加熱性能が変化し、意図した加熱が行えない。また、表面波加熱の強度を変える可変機構を有する方式は、被加熱物設置と関連付けた制御ではなく、焦げ目付と内部加熱を切替える手段のため被加熱物の影響を補正できない。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被加熱物を設置することによる表面波線路の特性変化を補正して、表面波による集中加熱性能を維持できるマイクロ波発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】
【０００９】
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、マイクロ波を発振する発振源と、前記マイクロ波を表面波モードで伝播する周期構造体と、前記周期構造体の近傍に被加熱物を設置するための設置台と、前記発振源の出力を制御する制御手段を有し、前記周期構造体のインピーダンスを変えるインピーダンス調整手段を備えている。そして、前記インピーダンス調整手段により、前記周期構造体の前記被加熱物を置いた範囲を含んだ、意図する範囲のインピーダンスを、変動するものである。
【００１０】
これによって、被加熱物を設置することによる表面波線路の特性変化を補正して、表面
波による集中加熱性能を維持することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のマイクロ波処理装置は、さまざまな形状・種類・量の異なる被加熱物に対して、表面波線路の特性を確保し、所望の状態に焦げ目付ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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導波管内斜視図
【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構成図
【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構成図
【図５】本発明の実施の形態２におけるマイクロ波処理装置の導波管内斜視図
【図６】本発明の実施の形態３におけ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】
【００１３】
第１の発明は、マイクロ波を発振する発振源と、マイクロ波を表面波モードで伝播する周期構造体と、周期構造体の近傍に被加熱物を設置するための設置台と、発振源の出力を制御する制御手段を有し、周期構造体のインピーダンスを変えるインピーダンス調整手段を備え、インピーダンス調整手段により、周期構造体の被加熱物を置いた範囲を含んだ、意図する範囲のインピーダンスを、変動するものである。これによって、被加熱物の影響を補正し、さまざまな形状・種類・量の異なる被加熱物に対して、表面波線路の特性を確保し、所望の状態に焦げ目付ができる。
【００１４】
第２の発明は、特に第１の発明のマイクロ波処理装置を、前記インピーダンス調整手段による、前記周期構造体の意図する範囲のインピーダンス変動量は、近傍に置かれた前記被加熱物により決めるとしたとしたものであり、被加熱物の影響補正を精度よく行うことができ、さまざまな形状・種類・量の異なる被加熱物に対して、表面波線路の特性を確保し、所望の状態に焦げ目付ができる。
【００１５】
第３の発明は、特に第１の発明のマイクロ波処理装置を、前記インピーダンス調整手段による、前記周期構造体の意図する範囲のインピーダンス変動量は、近傍に置かれた前記被加熱物の加熱による変化に合わせて、調整するとしたものであり、被加熱物の影響補正を加熱の進捗による変化に対しても精度よく行うことができ、さまざまな形状・種類・量の異なる被加熱物に対して、表面波線路の特性を確保し、所望の状態に焦げ目付ができる。
【００１６】
第４の発明は、特に第１の発明のマイクロ波処理装置を、前記周期構造体は、金属製板を周期的に配置した構成とし、前記インピーダンス調整手段は、前記金属製板の突出高さを変動する構成としたものであり、被加熱物の影響を補正し、さまざまな形状・種類・量の異なる被加熱物に対して、表面波線路の特性を確保し、所望の状態に焦げ目付ができる。
【００１７】
第５の発明は、特に第１の発明のマイクロ波処理装置を、前記周期構造体は、金属製板を周期的に配置した構成とし、前記インピーダンス調整手段は、前記金属製板間に誘電体を挿入する構成としたものであり、被加熱物の影響を補正し、さまざまな形状・種類・量の異なる被加熱物に対して、表面波線路の特性を確保し、所望の状態に焦げ目付ができる。
【００１８】
第６の発明は、特に第１の発明のマイクロ波処理装置を、前記周期構造体は、櫛状金属を対向させた交差指構造とし、前記インピーダンス調整手段は、前記交差指構造間に誘電
体を挿入する構成としたものであり、被加熱物の影響を補正し、さまざまな形状・種類・量の異なる被加熱物に対して、表面波線路の特性を確保し、所望の状態に焦げ目付ができる。
【００１９】
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。なお、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。
【００２０】
（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、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導波管内斜視図である。
【００２１】
図１および図２において、マイクロ波は発振源のマグネトロン１により発振し、導波管６により伝播される。導波管６内には、金属製板３が一定間隔で周期的に配置され、周期構造体２を構成している。金属製板３の突出長さは、インピーダンス調整手段５の位置により決まる。
【００２２】
マイクロ波は、導波管６から金属製板３上側を伝播して行く。金属製板３の突出長さや間隔などを最適にすることで、周期構造体２の範囲では、マイクロ波は遅波となり表面波モードで伝播する。
【００２３】
被加熱物は設置台４により周期構造体２の近傍に配置される。導波管６の設置台４側は開放になっているので、表面波により、被加熱物の周期構造体２の近傍が強く加熱され、焦げ目付が行える。
【００２４】
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、作用を説明する。
【００２５】
図３は被加熱物を配置した本発明の第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。被加熱物７は周期構造体２の近傍に置かれるため、金属製板３先端近傍を伝播するマイクロ波に影響を及ぼし、表面波モードでの伝播を乱す。周期構造体の一部分２ａ（意図する範囲）のインピーダンス調整手段５の位置を変動し、被加熱物７の影響による表面波線路の特性変化を補正することで、表面波モードでの伝播を維持することができる。
【００２６】
被加熱物７の種類や量などによって、周期構造体２を伝播する表面波モードへの影響が異なるので、補正量は被加熱物７に合わせて行う必要がある。また、加熱により被加熱物７の温度や形状が変わるため、調理の進行によりさらに補正する必要もある。
【００２７】
以上のように、被加熱物７の設置による影響で、周期構造体２上の表面波モードの乱れを補正できるため、さまざまな形状・種類・量の異なる被加熱物に対して、表面波線路の特性を確保し、所望の状態に焦げ目付ができる。
【００２８】
（実施の形態２）
図４は被加熱物を配置した本発明の第２の実施の形態におけるマイクロ波処理装置の構成図、図５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導波管内斜視図である。
【００２９】
前述のように、マイクロ波は発振源のマグネトロン１により発振し、導波管６により伝播される。導波管６内には、金属製板３が一定間隔で周期的に配置され、周期構造体２を構成している。金属製板３の突出長さは、インピーダンス調整手段５の位置により決まる
。
【００３０】
マイクロ波は、導波管６から金属製板３上側を伝播して行く。金属製板３の突出長さや間隔などを最適にすることで、周期構造体２の範囲では、マイクロ波は遅波となり表面波モードで伝播する。
【００３１】
そして、インピーダンス調整手段５は樹脂などの誘電体で構成され、被加熱物７を設置する範囲の金属製板３間に移動して挿入し、周期構造体の一部分２ｂでの補正を行う。
【００３２】
以上のように、被加熱物７の設置による影響で、周期構造体２上の表面波モードの乱れを補正できるため、さまざまな形状・種類・量の異なる被加熱物に対して、表面波線路の特性を確保し、所望の状態に焦げ目付ができる。
【００３３】
（実施の形態３）
図６は本発明の第３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。導波管上には、櫛状金属を対向させた形状にスリット８ａを開けた交差指構造８が設けられる。
【００３４】
前述のように、マイクロ波は発振源のマグネトロン１により発振し、導波管６により伝播される。導波管６内には、金属製板３が一定間隔で周期的に配置され、周期構造体２を構成している。金属製板３の突出長さは、インピーダンス調整手段５の位置により決まる。
【００３５】
マイクロ波は、導波管６から金属製板３上側を伝播して行く。金属製板３の突出長さや間隔などを最適にすることで、周期構造体２の範囲では、マイクロ波は遅波となり表面波モードで伝播する。
【００３６】
そして、交差指構造８のスリット８ａの幅や間隔や長さなどを最適にすることで、交差指構造８をマイクロ波は遅波となり表面波モードで伝播する。このような、交差指構造８においても近傍に設置した被加熱物７の影響を受けるため、樹脂などの誘電体で構成されたインピーダンス調整手段５を交差指構造８のスリット８ａの必要部分に移動して挿入することで補正を行う。
【００３７】
以上のように、被加熱物７の設置による影響で、周期構造体２上の表面波モードの乱れを補正できるため、さまざまな形状・種類・量の異なる被加熱物に対して、表面波線路の特性を確保し、所望の状態に焦げ目付ができる。
【００３８】
また、この技術を使用して、空間へのマイクロ波放射を防止することで、加熱室の側壁および天面壁面のない電子レンジを製造できる可能性がある。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明にかかるマイクロ波処理装置は、種々の被加熱物を意図した加熱を行える装置を提供できるので、電子レンジで代表されるような誘電加熱を利用した加熱装置や生ゴミ処理機にも適用できる。
【符号の説明】
【００４０】
１  マグネトロン（発振源）
２  周期構造体
３  金属製板
４  設置台
５  インピーダンス調整手段
６  導波管
７  被加熱物
８  交差指構造
８ａ  スリット
【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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