(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を収納する加熱室と、
マイクロ波を生成するマイクロ波生成部と、
導波管構造を構成する天井面および側壁面と、マイクロ波放射部とを含み、前記マイクロ波を前記マイクロ波放射部から前記加熱室内に放射する回転アンテナと、
前記回転アンテナを回転させる駆動部と、
前記マイクロ波生成部と前記駆動部とを制御する制御部と、
を備え、
前記回転アンテナは、前記加熱室内の一つの壁面に対向するように、かつ、前記側壁面を囲むように、前記側壁面の縁部に設けられたフランジ部をさらに有し、
前記フランジ部は、前記マイクロ波の漏洩を抑制するチョーク部を有するマイクロ波加熱装置であって、前記フランジ部が前記壁面との間の間隙が場所によって異なるように構成されることで、前記フランジ部に前記チョーク部が構成されたマイクロ波加熱装置。
【請求項２】
被加熱物を収納する加熱室と、
マイクロ波を生成するマイクロ波生成部と、
導波管構造を構成する天井面および側壁面と、マイクロ波放射部とを含み、前記マイクロ波を前記マイクロ波放射部から前記加熱室内に放射する回転アンテナと、
前記回転アンテナを回転させる駆動部と、
前記マイクロ波生成部と前記駆動部とを制御する制御部と、
を備え、
前記回転アンテナは、前記加熱室内の一つの壁面に対向するように、かつ、前記側壁面を囲むように、前記側壁面の縁部に設けられたフランジ部をさらに有し、
前記フランジ部は、前記マイクロ波の漏洩を抑制するチョーク部を有するマイクロ波加熱装置であって、前記フランジ部に形成されたスリットにより、前記フランジ部に前記チョーク部が構成されたマイクロ波加熱装置。
【請求項３】
前記チョーク部が前記フランジ部に周期的に配置された請求項２に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項４】
前記側壁面の縁部から前記フランジ部の縁部までの長さが、前記マイクロ波の波長の実質的に四分の一である請求項１または２に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項５】
前記回転アンテナは、一端が前記天井面に、他端が前記駆動部にそれぞれ連結された結合軸をさらに備え、
前記結合軸と前記マイクロ波放射部の中央とをつなぐ前記導波管構造の中心線に平行な方向における前記天井面の長さが、前記中心線に垂直な方向における前記天井面の長さより大きくなるように構成された請求項１または２に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項６】
前記天井面が、少なくとも一つの開口部を有する請求項１または２に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項７】
前記回転アンテナは、一端が前記天井面に、他端が前記駆動部にそれぞれ連結された結合軸をさらに備え、
前記開口部が、前記結合軸と前記マイクロ波放射部の中央とをつなぐ前記導波管構造の中心線からずれた位置に配置され、前記開口部から円偏波が放射されるように構成された請求項６に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項８】
被加熱物を収納する加熱室と、
マイクロ波を生成するマイクロ波生成部と、
導波管構造を構成する天井面および側壁面と、マイクロ波放射部とを含み、前記マイクロ波を前記マイクロ波放射部から前記加熱室内に放射する回転アンテナと、
前記回転アンテナを回転させる駆動部と、
前記マイクロ波生成部と前記駆動部とを制御する制御部と、
を備え、
前記回転アンテナは、前記加熱室内の一つの壁面に対向するように、かつ、前記側壁面を囲むように、前記側壁面の縁部に設けられたフランジ部をさらに有し、
前記フランジ部は、前記マイクロ波の漏洩を抑制するチョーク部を有するマイクロ波加熱装置であって、
前記フランジ部と前記側壁面とを覆うように共振部が設けられ、前記側壁面と前記フランジ部と前記共振部とに囲まれた共振空間が設けられたマイクロ波加熱装置。
【請求項９】
前記フランジ部が、前記共振部の一部を構成する請求項８に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項１０】
前記フランジ部および前記共振部の両方にスリットが形成され、前記共振部に形成されたスリットと、前記フランジ部に形成されたスリットとが、重ならないよう交互に配置された請求項８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】
本開示は、食品などの被加熱物をマイクロ波加熱する電子レンジなどのマイクロ波加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、加熱室に収容された温度の異なる複数の食品に対して同時に加熱を開始し、それらの加熱を同時に終了させる同時調理機能（Simultaneously-cooking function）を備えた電子レンジが実用化されている。【０００３】
このような同時調理機能において、例えば、冷凍食品と室温状態の食品とに対して同時に加熱を開始し同時に加熱を完了するために、より低温の食品をより高温の食品より強く加熱する必要がある。これらを同じように加熱すると、室温状態の食品に関しては加熱が完了する一方、冷凍食品に関しては加熱が不十分であるという状況が生じるからである。【０００４】
同時調理機能を実現するためには、加熱室内の被加熱物を均一に加熱する（以下、均一加熱という）のではなく、加熱室内の一部の被加熱物を集中的に加熱する（以下、局所加熱という）機能が必要となる。【０００５】
局所加熱を行うための手段として、赤外線センサにより検出された庫内温度分布に基づき、加熱室の底面（以下、単に底面という）のほぼ中央の下方に配置された回転アンテナ（Antenna）の回転および停止を制御するものが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。【０００６】
上記先行技術では、外向きに強いマイクロ波放射の指向性を有する回転アンテナが用いられる。複数の食品を同時に調理する場合、回転アンテナをより低温の食品に向けた状態で停止させる時間帯を設けることにより、より低温の食品を集中的に加熱する制御が行われる。【０００７】
ここで、回転導波管方式と呼ばれる局所加熱性能に優れた回転アンテナの構成として、上記先行技術に開示された回転アンテナについて説明する。【０００８】
図１８Ａは、特許文献１に記載された従来のマイクロ波加熱装置の正面断面図である。図１８Ｂは、特許文献１に記載された従来の回転アンテナの平面図である。図１９Ａは、特許文献２に記載された従来の回転アンテナを示す平面図である。図１９Ｂは、特許文献２に記載された従来の他の回転アンテナを示す平面図である。【０００９】
図１８Ａから図１９Ｂに示すように、回転アンテナ１ａ、１ｂ、１ｃは、箱型の導波管構造３ａ、３ｂ、３ｃをそれぞれ有する。導波管構造３ａ、３ｂ、３ｃは、加熱室内に供給されるマイクロ波が経由する結合軸２ａ、２ｂ、２ｃをそれぞれ囲むように構成される。【００１０】
導波管構造３ａは、結合軸２ａに連結された天井面４ａと、天井面４ａの周囲三方を覆う側壁面５ａａ、側壁面５ａｂ、側壁面５ａｃとを有する。側壁面５ａａ、５ａｂ、５ａｃの外側には、底面６とわずかな隙間を介して並行に形成されたフランジ（Flange）部７ａが設けられる。回転アンテナ１ａには、一方向のみ広く開放されたホーン部８ａが形成される。【００１１】
同様に、導波管構造３ｂは、結合軸２ｂに連結された天井面４ｂと、天井面４ｂの周囲三方を覆う側壁面５ｂａ、側壁面５ｂｂ、側壁面５ｂｃとを有する。側壁面５ｂａ、５ｂｂ、５ｂｃの外側には、底面６とわずかな隙間を介して並行に形成されたフランジ部７ｂが設けられる。回転アンテナ１ｂには、一方向のみ広く開放されたホーン部８ｂが形成される。【００１２】
導波管構造３ｃは、結合軸２ｃに連結された天井面４ｃと、天井面４ｃの周囲三方を覆う側壁面５ｃａ、側壁面５ｃｂ、側壁面５ｃｃとを有する。側壁面５ｃａ、５ｃｂ、５ｃｃの外側には、底面６とわずかな隙間を介して並行に形成されたフランジ部７ｃが設けられる。回転アンテナ１ｃには、一方向のみ広く開放されたホーン部８ｃが形成される。【００１３】
回転アンテナ１ａ、１ｂ、１ｃによれば、ホーン部８ａ、８ｂ、８ｃからマイクロ波の大部分をそれぞれ放射させることにより、ホーン部８ａ、８ｂ、８ｃからのマイクロ波放射の指向性が高められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開昭６０−１３００９４号公報
【特許文献２】特許第２８９４２５０号公報
【発明の概要】
【００１５】
上記従来のマイクロ波加熱装置は、複数の食品を所望の温度まで加熱することを目的とするため、加熱方向以外に多少の電界漏洩が発生する回転アンテナを用いても、目的を達成することが可能である。
【００１６】
しかしながら、従来の回転アンテナはマイクロ波の漏洩を抑制する性能（以下、漏洩抑制性能という）が不十分であるため、従来のマイクロ波加熱装置では、複数の食品の一部が温めたくない食品、例えばサラダなどである場合、温めたくない食品も加熱されてしまう。
【００１７】
そのため、例えば、調理後の食品をサラダとともに一つの皿に盛りつけた場合において、調理された食品のみを温め直すには、温めたくない食品を一旦別の皿に移す必要がある。このように、従来のマイクロ波加熱装置は、漏洩抑制性能が不十分なため、使用者の手間と時間とを要することがあった。
【００１８】
本開示は上記従来の問題を解決するものであり、皿に盛りつけた被加熱物の一部に温めたくない食品がある場合に、より高い漏洩抑制性能を有して、温めたい食品が存在する領域を集中的にマイクロ波加熱し、温めたくない食品の加熱をほとんど加熱しないようにすることが可能なマイクロ波加熱装置を提供することを目的とする。
【００１９】
上記従来の問題を解決するために、本開示の一態様に係るマイクロ波加熱装置は、被加熱物を収納する加熱室と、マイクロ波を生成するマイクロ波生成部と、導波管構造を有する回転アンテナと、回転アンテナを回転させる駆動部と、マイクロ波生成部と駆動部とを制御する制御部とを備える。
【００２０】
回転アンテナは、導波管構造を構成する天井面および側壁面と、マイクロ波を加熱室内に放射するマイクロ波放射部とを含む。回転アンテナは、加熱室内の一つの壁面に対向するように、かつ、側壁面を囲むように、側壁面の縁部に設けられたフランジ部をさらに有する。フランジ部は、マイクロ波の漏洩を抑制するチョーク部を有する。
【００２１】
本態様によれば、相対的に低いインピーダンスを有する領域を、側壁面の縁部を囲むように発生させることができる。これにより、チョーク部の漏洩抑制性能とマイクロ波放射の指向性とを強化することができる。その結果、皿に盛り付けた被加熱物の一部に温めたくない食品がある場合に、温めたい食品が存在する領域を集中的に加熱し、温めたくない食品はできる限り加熱しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、実施の形態１に係るマイクロ波加熱装置の正面断面図を含むブロック図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係るマイクロ波加熱装置の上方からの平面断面図である。
【図３】図３は、一般的な導波管構造を示す斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本実施の形態におけるチョーク部の一例を説明するために、横方向から見た場合の回転アンテナの模式図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本実施の形態におけるチョーク部の他の例を説明するために、横方向から見た場合の回転アンテナの模式図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本実施の形態におけるチョーク部の他の例を説明するために、裏側から見た場合の回転アンテナの模式図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、図４Ｃに示す回転アンテナの横方向から見た場合の模式図である。
【図５Ａ】図５Ａは、実施の形態１において、フランジ部全体に一定の間隔で周期的にスリット（Slit）を設けた場合のフランジ部周辺におけるインピーダンス分布を示す解析図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、フランジ部全体に一定の間隔で周期的にスリットを設けた場合のフランジ部周辺における低インピーダンス領域を示す図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、側壁面１１０ｂのみに一定の間隔で周期的にスリットを設けた場合のフランジ部周辺における低インピーダンス領域を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係るフランジ部の機能を説明するための回転アンテナの平面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、導波管構造の幅と長さとの定義を示すための図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、導波管構造の長さを幅より大きくした場合のマイクロ波エネルギーの流れを示す図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、導波管構造の長さと幅とがほぼ等しい場合のマイクロ波エネルギーの流れを示す図である。
【図８】図８は、実施の形態２に係るマイクロ波加熱装置の正面断面図を含むブロック図である。
【図９】図９は、実施の形態２に係るマイクロ波加熱装置の上方からの平面断面図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２の変形例に係るマイクロ波加熱装置の上方からの平面断面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、フランジ部にチョーク部が設けられず、天井面に開口部が設けられない場合の加熱実験の結果を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、フランジ部にチョーク部が設けられ、天井面に開口部が設けられた場合の加熱実験の結果を示す図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、円偏波開口の形状の一例を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、円偏波開口の形状の一例を示す図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、円偏波開口の形状の一例を示す図である。
【図１２Ｄ】図１２Ｄは、円偏波開口の形状の一例を示す図である。
【図１２Ｅ】図１２Ｅは、円偏波開口の形状の一例を示す図である。
【図１２Ｆ】図１２Ｆは、円偏波開口の形状の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態３に係るマイクロ波加熱装置の正面断面図を含むブロック図である。
【図１４】図１４は、実施の形態３に係るマイクロ波加熱装置の上方からの平面断面図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、実施の形態３に係る回転アンテナの構成を説明するための上面図および側面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、垂直にフランジ部に入射するマイクロ波に対する、チョーク部による漏洩抑制の原理を説明するための図である。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、やや斜めにフランジ部に入射するマイクロ波に対する、チョーク部による漏洩抑制の原理を説明するための図である。
【図１５Ｄ】図１５Ｄは、斜めにフランジ部に入射するマイクロ波がチョーク部から漏洩する原理を説明するための図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、漏洩したマイクロ波の振る舞いを説明するための図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、実施の形態３に係る共振部の作用を説明するための図である。
【図１６Ｃ】図１６Ｃは、実施の形態３の一つの変形例に係る共振部の構成および作用を説明するための図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、実施の形態３の他の変形例に係る回転アンテナの構成を説明するための上面図および側面図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、斜めにフランジ部に入射するマイクロ波がチョーク部から漏洩する原理を説明するための図である。
【図１７Ｃ】図１７Ｃは、実施の形態３に係る共振部の構成および作用を説明するための図である。
【図１７Ｄ】図１７Ｄは、実施の形態３におけるスリット付き共振部の漏洩マイクロ波整流機能を説明する図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、特許文献１に記載された従来のマイクロ波加熱装置の正面断面図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、特許文献１に記載された従来の回転アンテナの平面図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、特許文献２に記載された従来の回転アンテナを示す平面図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、特許文献２に記載された従来の他の回転アンテナを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本開示の第１の態様に係るマイクロ波加熱装置は、被加熱物を収納する加熱室と、マイクロ波を生成するマイクロ波生成部と、導波管構造を有する回転アンテナと、回転アンテナを回転させる駆動部と、マイクロ波生成部と駆動部とを制御する制御部とを備える。
【００２４】
回転アンテナは、導波管構造を構成する天井面および側壁面と、マイクロ波を加熱室内に放射するマイクロ波放射部とを含む。回転アンテナは、加熱室内の一つの壁面に対向するように、かつ、側壁面を囲むように、側壁面の縁部に設けられたフランジ部をさらに有する。フランジ部は、マイクロ波の漏洩を抑制するチョーク部を有する。
【００２５】
本態様によれば、相対的に低いインピーダンスを有する領域を、側壁面の縁部を囲むように発生させることができる。これにより、チョーク部の漏洩抑制性能とマイクロ波放射の指向性とを強化することができる。その結果、皿に盛り付けた食品の一部に温めたくない食品がある場合に、より高い漏洩抑制性能を有して、温めたい食品が存在する領域を集中的にマイクロ波加熱し、温めたくない食品をほとんど加熱しないようにすることができる。
【００２６】
本開示の第２の態様に係るマイクロ波加熱装置は、第１の態様において、フランジ部は、加熱室の壁面との間の間隙が場所によって異なるように構成されたものである。
【００２７】
本態様によれば、高い漏洩抑制性能を有するチョーク部をフランジ部に構成することができる。
【００２８】
本開示の第３の態様に係るマイクロ波加熱装置は、第１の態様において、フランジ部に形成されたスリットによりチョーク部が構成されたものである。
【００２９】
本態様によれば、高い漏洩抑制性能を有するチョーク部をフランジ部に構成することができる。
【００３０】
本開示の第４の態様に係るマイクロ波加熱装置は、第１から第３のいずれかの態様において、チョーク部がフランジ部に周期的に配置されたものである。
【００３１】
本態様によれば、高い漏洩抑制性能を有するチョーク部をフランジ部に構成することができる。
【００３２】
本開示の第５の態様に係るマイクロ波加熱装置は、第１から第４のいずれかの態様において、側壁面の縁部からフランジ部の縁部までの長さが、マイクロ波の波長の実質的に四分の一であるように構成されたものである。
【００３３】
本態様によれば、フランジ部に設けられたチョーク部の基本的な漏洩抑制性能を確保するとともに、各側壁面からの漏洩電界の回りこみを抑制することが可能なマイクロ波加熱装置を提供することができる。
【００３４】
本開示の第６の態様に係るマイクロ波加熱装置は、第１から第４のいずれかの態様において、一端が天井面に、他端が駆動部にそれぞれ連結された結合軸をさらに備える。結合軸とマイクロ波放射部の中央とをつなぐ導波管構造の中心線に平行な方向における天井面の長さが、中心線に垂直な方向における天井面の長さより大きくなるように構成される。
【００３５】
本態様によれば、漏洩抑制性能を強化するとともに、漏洩させなかったマイクロ波を狙った領域に向けることにより、マイクロ波の指向性を強化することができる。
【００３６】
本開示の第７の態様に係るマイクロ波加熱装置は、第１から第６のいずれかの態様において、天井面が、少なくとも一つの開口部を有する。
【００３７】
本態様によれば、漏洩抑制性能を強化するとともに、漏洩させなかったマイクロ波を狙った領域に向けることにより、マイクロ波放射の指向性を強化することができる。
【００３８】
本開示の第８の態様に係るマイクロ波加熱装置は、第７の態様において、回転アンテナが、一端が天井面に、他端が駆動部にそれぞれ連結された結合軸をさらに備える。開口部が、結合軸とマイクロ波放射部の中央とをつなぐ導波管構造の中心線からずれた位置に配置され、開口部から円偏波が放射されるように構成されたものである。
【００３９】
本態様によれば、開口部の周辺における加熱分布の均一性を向上させることができる。
【００４０】
本開示の第９の態様に係るマイクロ波加熱装置は、第１から第８のいずれかの態様において、フランジ部と側壁面とを覆うように共振部が設けられ、側壁面とフランジ部と共振部とに囲まれた共振空間が設けられたものである。本態様によれば、チョーク部の漏洩抑制性能を強化させることができる。
【００４１】
本開示の第１０の態様に係るマイクロ波加熱装置は、第９の態様において、フランジ部が、共振部の一部を構成するものである。
【００４２】
本態様によれば、よりコンパクト（Compact）なチョーク部を構成することができ、回転アンテナの大型化を防ぐことが可能となる。
【００４３】
本開示の第１１の態様に係るマイクロ波加熱装置は、第１０の態様において、フランジ部および共振部の両方にスリットが形成され、共振部に形成されたスリットと、フランジ部に形成されたスリットとが、重ならないよう交互に配置されたものである。
【００４４】
本態様によれば、チョーク部の漏洩抑制性能を強化することができる。
【００４５】
以下、本開示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、以下の実施の形態においては、電子レンジを例として説明するが、本開示に係る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、マイクロ波加熱を利用した生ゴミ処理機、半導体製造装置などを含む。
【００４６】
また、本開示は、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開示に含まれる。
【００４７】
（実施の形態１）
図１から図７Ｃは、本開示の実施の形態１に係るマイクロ波加熱装置の構成を説明するための図である。図１は、本実施の形態に係るマイクロ波加熱装置の正面断面図を含むブロック図である。図２は、本実施の形態に係るマイクロ波加熱装置の上方からの平面断面図である。
【００４８】
図１、図２に示すように、マイクロ波加熱装置である電子レンジ１０１は、加熱室１０２とマグネトロン１０３と導波管１０４と回転アンテナ１０５ａと載置台１０６とを有する。
【００４９】
加熱室１０２は、被加熱物である食品（図示せず）を収納する。マグネトロン１０３は、マイクロ波を生成するマイクロ波生成部の代表例である。導波管１０４は、マグネトロン１０３から放射されたマイクロ波を回転アンテナ１０５ａまで導く。回転アンテナ１０５ａは、導波管１０４内を伝播してきたマイクロ波を加熱室１０２内に放射する。載置台１０６は、食品を載置するために用いられる。
【００５０】
加熱室１０２の前面に設けられた開口には、開閉可能に扉（不図示）が設けられる。
【００５１】
なお、本実施の形態においては、加熱室１０２の開口側を前方、加熱室１０２の開口と反対側を後方とそれぞれ定義し、それに伴って、前方から後方に向かって右側を右方、左側を左方とそれぞれ定義する。
【００５２】
載置台１０６は、加熱室１０２内の一つの壁面である底面１１１の全体を覆う。載置台１０６は、加熱室１０２内の空間を、その上方に位置する食品収納空間とその下方に位置するアンテナ収納空間とに区画する。回転アンテナ１０５ａから加熱室１０２内にマイクロ波を放射させるため、載置台１０６は、マイクロ波を透過し易いガラスやセラミックなどの材料で形成される。
【００５３】
回転アンテナ１０５ａは、下方が開放され、結合軸１０７を囲むように構成された、ほぼ箱型の導波管構造１０８を有する。結合軸１０７は、その下端が駆動部１１４の駆動軸に連結され、その上端が回転アンテナ１０５ａに連結される。
【００５４】
回転アンテナ１０５ａは、導波管１０４と結合軸１０７とを伝播するマイクロ波を狙った領域に放射するよう、底面１１１の下方に回転自在に設けられる。
【００５５】
導波管構造１０８を構成する壁面は、結合軸１０７に連結された天井面１０９と、天井面１０９の縁部から下方に折曲して形成された側壁面１１０ａ、側壁面１１０ｂ、側壁面１１０ｃを含む。以下、側壁面１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃを総称して側壁面１１０という。側壁面１１０は、天井面１０９の周囲三方を囲むよう構成される。
【００５６】
天井面１０９は、底面１１１に対してほぼ平行に配置される。側壁面１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃの外側には、フランジ部１１２ａ、フランジ部１１２ｂ、フランジ部１１２ｃがそれぞれ設けられる。以下、これらを総称してフランジ部１１２という。
【００５７】
フランジ部１１２は、底面１１１に対してわずかな隙間を空けて平行に形成される。フランジ部１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃには、導波管構造１０８におけるマイクロ波漏洩を抑制するチョーク部１１７ａ、チョーク部１１７ｂ、チョーク部１１７ｃがそれぞれ設けられる。以下、これらを総称してチョーク部１１７という。
【００５８】
すなわち、フランジ部１１２ａは、導波管構造１０８の外方かつ側壁面１１０ａに対して垂直方向に、側壁面１１０ａの下縁部から延在する。同様に、フランジ部１１２ｂは側壁面１１０ｂの下縁部から、フランジ部１１２ｃは側壁面１１０ｃの下縁部から、それぞれ延在する。
【００５９】
フランジ部１１２ａと１１２ｂとの間、および、フランジ部１１２ｂと１１２ｃとの間には、それぞれ切り欠きが設けられる。言い換えると、回転アンテナ１０５ａは、フランジ部１１２ａと１１２ｂとの間、および、フランジ部１１２ｂと１１２ｃとの間には、これらを連結するフランジが設けられない。
【００６０】
側壁面によって覆われた三方以外の一方向は広く開放され、ここにマイクロ波放射部として機能するホーン部１１３が形成される。回転アンテナ１０５ａは、結合軸１０７からホーン部１１３への方向にマイクロ波を放射する。
【００６１】
さらに、本実施の形態に係る電子レンジ１０１は、回転アンテナ１０５ａを回転させるモータ（不図示）を駆動する駆動部１１４と、食品の温度を検出する赤外線センサ１１５と、赤外線センサ１１５の出力信号に基づき、マグネトロン１０３の発振制御、および、駆動部１１４による回転アンテナ１０５ａの回転制御を行う制御部１１６とを有する。
【００６２】
導波管構造１０８は、天井面１０９と側壁面１１０とによって、ほぼ直方体形状を有し、結合軸１０７からホーン部１１３の方向へ、マイクロ波を放射する。結合軸１０７は、図２に示すように、底面１１１のほぼ中央に配置される。
【００６３】
ここで、導波管構造１０８の理解のために、図３を用いて一般的な導波管について説明する。
【００６４】
図３は、最も単純で一般的な導波管を示す斜視図である。図３に示すように、一般的に、方形導波管である導波管１０４は、断面が一定の幅１０４ａおよび高さ１０４ｂの直方体形状を有し、その内部をマイクロ波がその長手方向に伝送する。
【００６５】
導波管１０４を、幅１０４ａおよび高さ１０４ｂを所定の範囲、すなわち、λ０＞幅１０４ａ＞λ０／２（λ０は自由空間におけるマイクロ波の波長）、高さ１０４ｂ＜λ０／２として設計すれば、マイクロ波が導波管の内部をＴＥ１０モードで伝播することが知られている。
【００６６】
ＴＥ１０モードとは、導波管１０４内において、マイクロ波の伝播方向には磁界成分のみを有し電界成分を有しない、Ｈ波またはＴＥ波（Transverse electric wave）としてのマイクロ波の伝送モードを意味する。
【００６７】
ここで、導波管１０４内の管内波長λｇの説明に先立って、自由空間におけるマイクロ波の波長λ０について説明する。
【００６８】
一般的な電子レンジのマイクロ波の場合、自由空間におけるマイクロ波の波長λ０は、約１２０ｍｍとして知られている。
【００６９】
より正確には、波長λ０は、光の速度ｃとマイクロ波の周波数ｆとから、式（１）により算出される。
【００７０】
【数１】
0006528088.tif 000002
【００７１】
ここで、光の速度ｃは、３．０＊１０８［ｍ／ｓ］であり、マイクロ波の周波数ｆは、２．４〜２．５［ＧＨｚ］（ＩＳＭバンド）の幅で変動する。
【００７２】
マグネトロン１０３が発振するマイクロ波は、負荷条件などに応じてその周波数ｆが変動するので、自由空間における波長λ０は、最小で１２０［ｍｍ］（発振周波数が２．５ＧＨｚの場合）、最大で１２５［ｍｍ］（発振周波数が２．４ＧＨｚの場合）であり、この間で変動する。
【００７３】
自由空間における波長λ０の変動幅も考慮して、一般的には、導波管１０４の寸法を、幅１０４ａが８０〜１００ｍｍ、高さ１０４ｂが１５〜４０ｍｍ程度に設計することが多い。ここで、図３において、垂直の幅狭面（Narrow plain）を、電界に平行な面という意味でＥ面（E plain）３０２と呼び、幅狭面より幅の広い水平の幅広面（Wide plain）を、その水平な表面で磁界が渦巻くという意味でＨ面（H plain）３０１と呼ぶ。
【００７４】
因みに、マイクロ波が導波管１０４内を伝播するときの波長である管内波長λｇは、式（２）で表される。
【００７５】
【数２】
0006528088.tif 000003
【００７６】
λｇは、導波管１０４の幅１０４ａに応じて変化するが、導波管１０４の高さ１０４ｂには無関係である。ＴＥ１０モードでは、導波管１０４の幅方向の両端、すなわちＥ面３０２上において電界はゼロとなり、導波管１０４の幅方向の中央において電界は最大となる。
【００７７】
図１、図２に示すように、本実施の形態に係る回転アンテナ１０５ａに関しても同様の考えが適用できる。すなわち、本実施の形態において、天井面１０９と底面１１１とがＨ面３０１を構成し、側壁面１１０ａ、１１０ｃがＥ面３０２を構成する。側壁面１１０ｂは、マイクロ波をホーン部１１３の方向に全反射させるための反射端である。
【００７８】
本実施の形態における導波管構造１０８の幅１０４ａは、通常で８０〜１００［ｍｍ］、最大で１２０［ｍｍ］である。
【００７９】
以下、本実施の形態に係る電子レンジ１０１の動作について説明する。使用者により、電子レンジ１０１の操作部（不図示）が操作され、加熱開始の指示が行われると、マグネトロン１０３がマイクロ波の出力を開始する。マグネトロン１０３からのマイクロ波は、導波管１０４、結合軸１０７、回転アンテナ１０５ａを経由して、ホーン部１１３から加熱室１０２内へ放射される。
【００８０】
制御部１１６は、赤外線センサ１１５からの出力信号に応じて、加熱室１０２内の載置台１０６上に載置された被加熱物（不図示）の温度を検出する。制御部１１６は、駆動部１１４を駆動して、回転アンテナ１０５ａの向きと回転速度とを制御する。被加熱物が所望の温度まで加熱するだけが目的であれば、このようにして、上記基本的な構成、動作により、その目的は達成することができる。
【００８１】
しかしながら、一つの皿に温めたくない食品と温めたい食品が盛り付けされ、温めたい食品のみを加熱する場合は、フランジ部１１２の構成、および、フランジ部１１２に設けられたチョーク部１１７により、どのように漏洩抑制性能を強化するかが重要になる。
【００８２】
以下、本実施の形態において、チョーク部１１７の漏洩抑制性能をどのように強化しているかについて説明する。
【００８３】
（１）チョーク部による方法
まず、チョーク部１１７の漏洩抑制性能の強化方法として、フランジ部１１２と底面１１１との間隙による方法と、スリットの構成による方法とについて説明する。
【００８４】
（１−ａ）フランジ部と底面との間隙を調整する方法
ここでは、フランジ部１１２ｂと底面１１１との間の間隙を調整することによる漏洩抑制性能の強化方法について、図４Ａから図４Ｄを用いて説明する。
【００８５】
漏洩抑制性能を強化する最も容易な方法は、フランジ部１１２ｂを底面１１１に接触させ、フランジ部１１２ｂと底面１１１との間の隙間をなくすことである。
【００８６】
しかし、これでは、回転アンテナ１０５ａの回転導波管としての機能が損なわれる。そこで、フランジ部１１２ｂと底面１１１との間の間隙が場所によって異なるようにして、場所によってインピーダンスが変わるように調整することで、回転機能を維持しつつ漏洩抑制性能を強化する。
【００８７】
図４Ａは、本実施の形態におけるチョーク部の一例を説明するために、横方向から見た場合の回転アンテナ１０５ａの模式図である。
【００８８】
図４Ａに示すように、フランジ部１１２ｂには、側壁面１１０ｂから離れるにつれて底面１１１との間の間隙が狭くなるように、底面１１１に対して傾斜する間隙調整部４０１が設けられる。この形状により、側壁面１１０ｂの側から、フランジ部１１２ｂの開放端に向かうにつれてインピーダンスが小さくなる。このため、フランジ部１１２ｂに、マイクロ波の漏洩を抑制するチョーク部１１７ｂを構成することができる。
【００８９】
同様に、フランジ部１１２ａにはチョーク部１１７ａが、フランジ部１１２ｃにはチョーク部１１７ｃが、それぞれ設けられる。
【００９０】
図４Ｂは、本実施の形態におけるチョーク部の他の例を説明するために、横方向から見た場合の回転アンテナ１０５ａの模式図である。
【００９１】
図４Ｂに示すように、フランジ部１１２ｂに、フランジ部１１２ｂから下方に突出する凸部を有する間隙調整部４０２が設けられる。この形状により、凸部におけるインピーダンスを、側壁面１１０ｂの側におけるインピーダンスおよびフランジ部１１２ｂの開放端におけるインピーダンスより大きくすることができる。
【００９２】
このため、フランジ部１１２ｂに、マイクロ波漏洩を抑制するチョーク部１１７を構成することができる。なお、フランジ部１１２ｂの開放端におけるインピーダンスは、側壁面１１０ｂの側におけるインピーダンスに比べて小さく設定される。
【００９３】
このようなチョーク部１１７が側壁面１１０に構成されることで、チョーク部１１７の基本的な漏洩抑制性能を確保するとともに、一つの側壁面から他の側壁面への漏洩電界の回り込みを抑制することができる。さらに、漏洩させなかったマイクロ波を狙った領域に向けることにより、回転アンテナ１０５ａからのマイクロ波放射の指向性を強化することができる。
【００９４】
同様に、フランジ部１１２ａにはチョーク部１１７ａが、フランジ部１１２ｃにはチョーク部１１７ｃが、それぞれ設けられる。
【００９５】
フランジ部１１２ｂに凸部を設ける場合は、必ずしもフランジ全体に設ける必要はない。図４Ｃは、本実施の形態におけるチョーク部の他の例を説明するために、裏側から見た場合の回転アンテナ１０５ａの模式図である。図４Ｄは、図４Ｃに示す回転アンテナ１０５ａの正面から見た場合の模式図である。
【００９６】
図４Ｃ、図４Ｄに示すように、フランジ部１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃに、発振波長の四分の一より小さい間隔で、円筒形の凸部を周期的に配置してもよい。
【００９７】
このような構成により、チョーク部１１７の漏洩抑制性能を強化するとともに、チョーク部１１７により漏洩させなかったマイクロ波を、ホーン部１１３から放射することができる。その結果、回転アンテナ１０５ａから狙った領域へのマイクロ波放射の指向性を強化することができる。
【００９８】
本構成によれば、間隙調整部４０１、４０２を設けることにより、底面１１１との間の間隙が、場所によって異なるフランジ部１１２を構成することができる。その結果、皿に盛り付けた被加熱物の一部に温めたくない食品がある場合でも、温めたい食品が存在する領域を集中的に加熱し、温めたくない食品はできる限り加熱しないようにすることができる。
【００９９】
（１−ｂ）スリット構成を利用する方法
ここでは、フランジ部１１２にスリットを設けることによる漏洩抑制性能の強化方法について、図５Ａから図５Ｃを用いて説明を行う。
【０１００】
図５Ａは、フランジ部１１２の全体に、一定の間隔で周期的にスリットが設けられた場合における、フランジ部１１２の周辺のインピーダンス分布を示すＣＡＥ解析結果である。図５Ａに示す例では、幅５ｍｍのスリットが、２６ｍｍの間隔で周期的に配置される。
【０１０１】
図５Ｂは、フランジ部全体に一定の間隔で周期的にスリットを設けた場合のフランジ部周辺における低インピーダンス領域を示す図である。図５Ｃは、側壁面１１０ｂのみに、一定の間隔で周期的にスリットを設けた場合のフランジ部周辺における低インピーダンス領域を示す図である。
【０１０２】
図５Ｂと図５Ｃとを比較すると、側壁面１１０の付近に、低インピーダンス領域が発生することが分かる。すなわち、一定の間隔で周期的にスリットが設けられたチョーク部１１７により、側壁面１１０を囲むように低インピーダンス領域を発生させることができる。
【０１０３】
その結果、チョーク部１１７の漏洩抑制性能を強化するとともに、チョーク部１１７により漏洩させなかったマイクロ波を、ホーン部１１３から放射することができ、回転アンテナ１０５ａから狙った領域へのマイクロ波放射の指向性を強化することができる。
【０１０４】
また、チョーク部１１７が側壁面１１０に構成されることで、チョーク部１１７の基本的な漏洩抑制性能を確保するとともに、一つの側壁面から他の側壁面への漏洩電界の回りこみを抑制することができる。このため、漏洩させなかったマイクロ波を狙った領域に向けさせることができ、回転アンテナ１０５ａからのマイクロ波放射の指向性を強化することができる。
【０１０５】
ここで、スリット間においてマイクロ波の流れが発生しないように、マイクロ波の波長の四分の一より短い間隔でスリットを形成することが望ましい。
【０１０６】
本構成によれば、チョーク部１１７によって、側壁面１１０を囲むように、フランジ部１１２に相対的にインピーダンスの低い領域を発生させることができる。これにより、漏洩抑制性能を強化し、漏洩させなかったマイクロ波をホーン部１１３から放射することが可能となる。
【０１０７】
（２）フランジ部の構成による漏洩抑制性能の強化方法
次に、フランジ部１１２の構成による漏洩抑制性能の強化方法について、図６を用いて説明する。
【０１０８】
図６は、本実施の形態に係るフランジ部１１２の機能を説明するための回転アンテナ１０５ａの平面図である。
【０１０９】
図６に示すように、漏洩抑制強化のためには、フランジ部１１２において、側壁面１１０からフランジ外縁までの長さを適切に設定する必要がある。本実施の形態では、この長さを、マグネトロン１０３が生成するマイクロ波の波長の４分の１の長さに設定する。
【０１１０】
本構成によれば、チョーク部１１７によって、側壁面１１０を囲むように、フランジ部１１２に相対的にインピーダンスの低い領域を発生させることができる。これにより、漏洩抑制性能を強化し、漏洩させなかったマイクロ波をホーン部１１３から放射することが可能となる。
【０１１１】
（３）導波管構造の寸法による漏洩抑制強化方法
最後に、導波管構造１０８の寸法による漏洩抑制性能の強化方法について、図７Ａから図７Ｃを用いて説明する。
【０１１２】
図７Ａは、導波管構造の幅と長さとの定義を示すための図である。図７Ａに示すように、導波管構造１０８は、幅１０８ａより長さ１０８ｂが充分に長い形状を有する。ここで、長さ１０８ｂは、天井面１０９において、結合軸１０７とホーン部１１３の中央とをつなぐ導波管構造１０８の中心線（以下、中心線１１８という）に平行な方向における最大寸法と定義する。幅１０８ａは、天井面１０９において、中心線１１８に垂直な方向における最大寸法と定義する。
【０１１３】
結合軸１０７により導波管構造１０８に伝えられたマイクロ波は、側壁面１１０ａ、１１０ｃで反射しながら、導波管構造１０８内を進行する。
【０１１４】
図７Ｂ、図７Ｃは、幅１０８ａと長さ１０８ｂとの比が異なる二つの導波管構造におけるマイクロ波エネルギーの流れを示したＣＡＥ解析結果である。図７Ｂ、図７Ｃに示すように、幅１０８ａより長さ１０８ｂが大きい方が、導波管構造１０８内においてホーン部１１３に向かう進行波を強化することができる。
【０１１５】
このように、長さ１０８ｂが幅１０８ａより大きい構成により、導波管構造１０８内におけるホーン部１１３への進行波を強めることは、マイクロ波の漏洩抑制のための負担の軽減に寄与する。このため、狙った領域へのマイクロ波の放射を強化するために有効である。これにより、漏洩抑制性能をさらに高めるとともに、回転アンテナ１０５ａから狙った領域へのマイクロ波の放射を強化することができる。その結果、被加熱物を温めたい方向へのマイクロ波の放射を強化するとともに、温めたくない方向への漏洩抑制性能を強化することが可能となる。
【０１１６】
本構成によれば、チョーク部１１７によって、側壁面１１０を囲むように、フランジ部１１２に相対的にインピーダンスの低い領域を発生させることができる。これにより、漏洩抑制性能を強化し、その漏洩を防止したマイクロ波をホーン部１１３から放射することが可能となる。
【０１１７】
以上のように、本実施の形態に係る回転アンテナ１０５ａは、導波管構造１０８を有し、加熱室１０２内の底面１１１に対向する天井面１０９と、天井面１０９に垂直な側壁面１１０と、マイクロ波を加熱室内に放射するホーン部１１３とを含む。
【０１１８】
回転アンテナ１０５ａは、底面１１１に対向するように、かつ、側壁面１１０を囲むように、側壁面１１０の縁部に設けられたフランジ部１１２をさらに有する。フランジ部１１２は、マイクロ波の漏洩を抑制するチョーク部１１７を有する。
【０１１９】
本実施の形態によれば、皿に盛り付けた被加熱物の一部に温めたくない食品がある場合でも、温めたい食品が存在する領域に集中的にマイクロ波を供給し、温めたくない食品が存在する領域にはできる限りマイクロ波を供給しないようにすることができる。その結果、温めたい食品が存在する領域を集中的に加熱し、温めたくない食品はできる限り加熱しないようにすることができる。
【０１２０】
（実施の形態２）
図８から図１１Ｂは、本開示の実施の形態２に係るマイクロ波加熱装置の構成を説明するための図である。図８は、本実施の形態に係るマイクロ波加熱装置の正面断面図を含むブロック図である。図９は、本実施の形態に係るマイクロ波加熱装置の上方からの平面断面図である。
【０１２１】
以下、その構成、動作、作用について説明する。なお、各図面において、実施の形態１と同一または対応の箇所には同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
【０１２２】
本実施の形態における基本的な動作は、実施の形態１と同様である。図８、図９に示すように、本実施の形態において実施の形態１と異なるのは、回転アンテナ１０５ｂが、天井面１０９に開口部８０１を有することである。
【０１２３】
開口部８０１は、結合軸１０７とホーン部１１３との間の天井面１０９に設けられ、結合軸１０７とホーン部１１３の中央とをつなぐ導波管構造１０８の中心線に垂直な方向に延在する長方形スリットである。
【０１２４】
回転アンテナ１０５ｂは、実施の形態１における回転アンテナ１０５ａと同様にフランジ部１１２を有するため、実施の形態１と同様の漏洩抑制性能を有する。このため、回転アンテナ１０５ｂは、フランジ部１１２によって漏洩させなかったマイクロ波を、ホーン部１１３からだけでなく、開口部８０１からも放射することが可能となる。本実施の形態によれば、狙った領域へのマイクロ波放射の指向性を強化することができる。
【０１２５】
図１０は、本実施の形態の変形例に係るマイクロ波加熱装置の上方からの平面断面図である。図１０に示すように、本構成では、回転アンテナ１０５ｃの天井面１０９に、円偏波（Rotation round polarization）を発生させる開口部１００１が設けられる。
【０１２６】
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る技術であり、身近な使用例として、車両の通過時に高速道路の料金を自動的に収集するシステム、いわゆる、ＥＴＣ（Electronic toll collection system）などがある。
【０１２７】
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る。円偏波が形成されると、電界の方向は時間とともに変化し続ける一方、電界強度は時間的に変化しない。
【０１２８】
そのため、円偏波をマイクロ波加熱に適用すれば、直線偏波による従来のマイクロ波加熱と比較して、マイクロ波がより広範囲に分散される。その結果、被加熱物を均一にマイクロ波加熱することが可能となる。特に、円偏波の周方向における均一加熱の傾向が強い。
【０１２９】
なお、円偏波は、回転方向に応じて、右旋偏波（Clockwise rotation round polarization）と左旋偏波（Counterclockwise rotation round polarization）とに分類されるが、マイクロ波加熱の性能に違いはない。
【０１３０】
図１０に示すように、開口部１００１は二つの円偏波開口を含む。各円偏波開口は、直角に交差する二つの長方形スリットで構成されたクロススロット（Cross slot）形状を有する。これらの円偏波開口は、それぞれの中心が、導波管構造１０８の中心線１１８から外れるように配置される。
【０１３１】
マイクロ波が、このような構成の開口部１００１を通過する時、円偏波が発生する。
【０１３２】
具体的には、回転アンテナ１０５ｃは、次のように設計されたものである。
【０１３３】
フランジ部１１２の長さは３０ｍｍである。チョーク部１１７は、幅が５ｍｍ、間隔が２６ｍｍのスリット方式である。導波管構造１０８は、幅が８０ｍｍ、長さが１１０ｍｍである。開口部１００１は、クロススロット形状の二つの円偏波開口を含む。円偏波開口は、直交する二つの長方形スリット（長さが４５ｍｍ、幅が１０ｍｍ）が、結合軸１０７からホーン部１１３に向かう方向に３５ｍｍ離れた位置に配置される。
【０１３４】
ここで、回転アンテナ１０５ｃの作用、効果について説明する。
【０１３５】
図１１Ａ、図１１Ｂは、丸い皿に均等な厚さで盛り付けた冷凍ピラフ（Pilaf）を、回転アンテナを左方向に向けて停止させた状態でマイクロ加熱した場合において、サーモビューア（Thermo-viewer）を用いて観察された皿上の加熱分布を示す。
【０１３６】
図１１Ａは、フランジ部にチョーク部が設けられず、天井面に開口部が設けられない回転アンテナが用いられた場合の例である。図１１Ｂは、図１０に示す回転アンテナ１０５ｃが用いられた場合の例である。これらの図において、より明るい部分がより暗い部分より温度が高いことを表している。
【０１３７】
図１１Ａ、図１１Ｂから明らかなように、前者の例より後者の例の方が、左方向に集中した加熱分布を示している。
【０１３８】
以上のように、本実施の形態によれば、円偏波されたマイクロ波を加熱室内に放射することで、開口部付近に均一な加熱分布を形成することができる。また、回転アンテナ１０５ｃは、実施の形態１における回転アンテナ１０５ａと同様にフランジ部１１２を有するため、実施の形態１と同様の漏洩抑制性能を有する。
【０１３９】
このため、回転アンテナ１０５ｃは、フランジ部１１２によって漏洩させなかったマイクロ波を、ホーン部１１３からだけでなく、開口部１００１からも放射することが可能となる。本実施の形態によれば、マイクロ波の漏洩抑制のための負担を少なくするとともに、狙った領域へのマイクロ波の放射を多くすることができる。
【０１４０】
なお、開口部１００１は、図１０に示す形状に限らず、例えば、図１２Ｂから図１２Ｆに例示するように様々な形状が適用可能である。
【０１４１】
図１２Ａから図１２Ｆは、開口部１００１の円偏波開口の形状の一例を示す図である。
【０１４２】
図１２Ａに示す円偏波開口は、図１０に示すものと同じものである。図１２Ｂに示す円偏波開口は、二つの長方形スリットが交差せず、アルファベットのＴ字型の形状を有する。図１２Ｃに示す円偏波開口は、二つの長方形スリットが交差せず、アルファベットのＬ字型の形状を有する。
【０１４３】
図１２Ｄに示す円偏波開口は、二本のより短い長方形スリットが、一つのより長い長方形スリットの両端付近から、より長い長方形スリットに垂直に、かつ、互いに異なる方向に延在するような形状を有する。
【０１４４】
図１２Ｅに示す円偏波開口は、二本の長方形スリットが一定距離を隔ててＴ字型を構成するような形状を有する。図１２Ｆに示す円偏波開口は、同じ長さの四つの長方形スロットが互いに直角をなすような十字型の形状を有する。
【０１４５】
また、本実施の形態において、開口部８０１、１００１は、回転アンテナ１０５ｂ、１０５ｃの天井面１０９に設けられる。しかし、これに限定されるものではない。開口部８０１、１００１は、例えば、回転アンテナ１０５ｂ、１０５ｃの側壁面１１０に設けられても、また、天井面１０９および側壁面１１０の両方に設けられてもよく、同様の効果を奏する。
【０１４６】
（実施の形態３）
図１３から図１７Ｄは、本開示の実施の形態３におけるマイクロ波加熱装置の構成を説明するための図である。図１３は、本実施の形態に係るマイクロ波加熱装置の正面断面図を含むブロック図である。図１４は、本実施の形態に係るマイクロ波加熱装置の上方からの平面断面図である。
【０１４７】
以下、その構成、動作、作用について説明する。なお、各図面において、実施の形態１および２と同一または対応する箇所には同一符号を付し、その説明を省略することがある。
【０１４８】
本実施の形態における基本的な動作は、実施の形態１および２と同様である。図１３、図１４に示すように、本実施の形態において実施の形態１および２と異なるのは、回転アンテナ１０５ｄが共振部１５０１を有することである。
【０１４９】
図１３、図１４に示すように、共振部１５０１は、側壁面１１０ｂとフランジ部１１２ｂとを覆うように設けられる。側壁面１１０ｂおよびフランジ部１１２ｂは、共振部１５０１の一部として共振部１５０１を構成する。このような構成により、側壁面１１０とフランジ部１１２と共振部１５０１とに囲まれた共振空間が設けられる。
【０１５０】
本実施の形態によれば、共振部１５０１が、チョーク部１１７から僅かに漏れ出たマイクロ波を共振空間内に閉じ込め、共振部１５０１外へのマイクロ波の漏洩を防止する。すなわち、共振部１５０１は、チョーク部１１７の補強部材として機能する。
【０１５１】
本実施の形態において、側壁面１１０ｂおよびフランジ部１１２ｂの外側に、共振部１５０１が設けられる。しかしながら、共振部１５０１を含めたチョーク部全体がよりコンパクトに構成される。その結果、回転アンテナの大型化を防ぐことが可能となる。
【０１５２】
以下、本実施の形態に係る共振部の動作および作用について、図面を参照して説明する。
【０１５３】
図１５Ａは、本実施の形態に係る回転アンテナ１０５ｄの構成を説明するための上面図および側面図である。図１５Ｂは、垂直にフランジ部１１２ｂに入射するマイクロ波に対する、チョーク部１１７ｂによる漏洩抑制の原理を説明するための図である。
【０１５４】
図１５Ｃは、やや斜めにフランジ部１１２ｂに入射するマイクロ波に対する、チョーク部１１７ｂによる漏洩抑制の原理を説明するための図である。図１５Ｄは、さらに斜めにフランジ部１１２ｂに入射するマイクロ波がチョーク部１１７から漏洩する原理を説明するための図である。
【０１５５】
図１５Ａに示すように、フランジ部１１２ｂには、実施の形態１と同様に、マグネトロン１０３が生成するマイクロ波の波長の４分の１の間隔でスリットが形成され、チョーク部１１７ｂが構成される。チョーク部１１７ｂは、その構成により、垂直にフランジ部１１２ｂに入射するマイクロ波の漏洩を抑制する（図１５Ｂ参照）。
【０１５６】
また、チョーク部１１７ｂは、フランジ部１１２ｂに対して、斜め方向に漏洩しようとするマイクロ波を、実質的に垂直な方向に調整する作用を有する。図１５Ｃに示すように、ベクトル合成によって、斜め方向に漏洩しようとするマイクロ波（図中の点線）は、フランジ部１１２に垂直に入射するマイクロ波（図中の実線）に調整される。
【０１５７】
この作用により、チョーク部１１７ｂは、図１５Ｂの場合と同様に、マイクロ波の漏洩を抑制することができる。以下、この作用を、スリットによるマイクロ波の漏洩方向の調整作用と呼ぶ。
【０１５８】
しかしながら、図１５Ｄに示すように、フランジ部１１２の隅部に向かって斜めに入射するマイクロ波に対してはフランジ部１１２の長さが合わないため、フランジ部１１２では、このようなマイクロ波の漏洩を抑制することができない。
【０１５９】
図１６Ａは、漏洩したマイクロ波の振る舞いを説明するための図である。図１６Ａにおいて、実線矢印は電界とその向き、点線矢印はマイクロ波とその向きを表す。図１６Ａに示すように、マイクロ波の僅かな漏洩が、フランジ部１１２ｂの外側に電界を発生させる原因となり、その電界の付近に存在する食品を意図せず加熱する原因となる。
【０１６０】
図１６Ｂは、本実施の形態に係る共振部１５０１の作用を説明するための図である。図１６Ｂにおいて、実線矢印は電界とその向き、点線矢印はマイクロ波とその向きを表す。図１６Ｂに示すように、本実施の形態に係る共振部１５０１は、フランジ部１１２ｂと側壁面１１０ｂとを覆うように設けられる。フランジ部１１２ｂは、共振部１５０１の一部を構成する。
【０１６１】
本実施の形態において、フランジ部１１２の長さはマイクロ波の波長の４分の１であるため、図１６Ｂにおける地点１８０１から地点１８０２を経由して地点１８０３に至る経路の長さが、マイクロ波の波長の略２分の１となる。
【０１６２】
本実施の形態によれば、漏洩したマイクロ波は、地点１８０１を振幅の節とし、地点１８０２を振幅の腹とし、地点１８０３を振幅の節とした安定した定在波となる。すなわち、フランジ部１１２ｂと側壁面１１０ｂと共振部１５０１とに囲まれた空間は、漏洩したマイクロ波をその中に閉じ込める共振空間として機能する。その結果、共振部１５０１は高い漏洩抑制性能を発揮する。
【０１６３】
図１６Ｃは、本実施の形態の一つの変形例に係る共振部１５０２の構成および作用を説明するための図である。図１６Ｃにおいて、実線矢印は電界とその向き、点線矢印はマイクロ波とその向きを表す。
【０１６４】
図１６Ｃにおいて、図１６Ｂと同様、地点１８０１から地点１８０２を経由して地点１８０３に至る経路の長さはマイクロ波の波長の略２分の１である。地点１８０１から地点１８０２を経由して地点１８０４に至る経路の長さもマイクロ波の波長の略２分の１であり、この空間も共振空間として機能する。すなわち、共振部１５０２は、複数の共振空間を備えた構成を有する。本構成によれば、漏洩抑制性能を強化することができる。
【０１６５】
図１７Ａは、本実施の形態の他の変形例に係る回転アンテナ１０５ｅの構成を説明するための上面図および側面図である。図１７Ｂは、図１５Ｄと同じ図であり、斜めにフランジ部１１２ｂに入射するマイクロ波がチョーク部１１７ｂから漏洩する原理を説明するための図である。図１７Ｃ、図１７Ｄは、本実施の形態の他の変形例に係る共振部１５０３の作用を説明するための図である。
【０１６６】
図１７Ａに示すように、共振部１５０３は、回転アンテナ１０５ｅに設けられ、フランジ部１１２ｂと同様に、一定の間隔で設けられたスリットを有する。共振部１５０３の各スリットは、フランジ部１１２ｂの各スリットとそれぞれ重ならないように、フランジ部１１２ｂの二つのスリットの間に配置される。
【０１６７】
図１７Ｂに示すように、共振部１５０３は、チョーク部１１７ｂから漏洩したマイクロ波を受け止める。それに加えて、共振部１５０３に設けられたスリットが、上述したマイクロ波の漏洩方向の調整作用を発揮する（図１７Ｄ参照）。その結果、チョーク部１１７ｂは、調整されたマイクロ波の漏洩を抑制することができる。本構成によれば、漏洩抑制性能を強化することができる。
【０１６８】
以上のように、本変形例によれば、フランジ部１１２および共振部１５０３の両方にスリットが形成され、共振部１５０３に形成されたスリットと、フランジ部１１２ｂに形成されたスリットとが、重ならないよう交互に配置される。その結果、漏洩抑制性能を強化することができる。
【０１６９】
なお、本実施の形態では、共振部１５０１、１５０２、１５０３が、フランジ部１１２ｂにのみ設けられる。しかしながら、同様の共振部を、フランジ部１１２ａ、１１２ｃにも設ければ、漏洩抑制性能をさらに強化することができる。
【０１７０】
フランジ部１１２ｂにのみ設けられた構成を例としたのは、フランジ部１１２ｂが結合軸１０７に最も近いため、フランジ部１１２ｂ側からマイクロ波の漏洩が発生しやすいからである。
【０１７１】
フランジ部１１２ｂおよび共振部１５０３に設けられるスリットは、漏洩したマイクロ波が斜め方向に進行しないようにするために設けられる。そのため、スリットの間隔は、少なくともマイクロ波の波長の４分の１よりも小さく設定する必要がある。
【０１７２】
さらに、上記実施の形態では、回転アンテナ１０５ａ〜１０５ｅが底面１１１の下方に設けられる。しかしながら、回転アンテナ１０５ａ〜１０５ｅが、加熱室１０２の他の壁面である天井近辺において、加熱室１０２の天井に対向して設けられた構成であっても、同様の効果を奏することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
以上、詳細に説明したように、本開示のマイクロ波加熱装置は、食品の加熱、殺菌などを行うマイクロ波加熱装置などに適用可能である。
【符号の説明】
【０１７４】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ，１０５ｅ  回転アンテナ
２ａ，２ｂ，２ｃ，１０７  結合軸
３ａ，３ｂ，３ｃ，１０８  導波管構造
４ａ，４ｂ，４ｃ，１０９  天井面
５ａａ，５ａｂ，５ａｃ，５ｂａ，５ｂｂ，５ｂｃ，５ｃａ，５ｃｂ，５ｃｃ，１１０，１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ  側壁面
６，１１１  底面
７ａ，７ｂ，７ｃ，１１２，１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ  フランジ部
８ａ，８ｂ，８ｃ，１１３  ホーン部
１０１  電子レンジ
１０２  加熱室
１０３  マグネトロン
１０４  導波管
１０４ａ，１０８ａ  幅
１０４ｂ  高さ
１０６  載置台
１０８ｂ  長さ
１１４  駆動部
１１５  赤外線センサ
１１６  制御部
１１７，１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ  チョーク部
１１８  中心線
３０１  Ｈ面
３０２  Ｅ面
４０１，４０２  間隙調整部
８０１，１００１  開口部
１５０１，１５０２，１５０３  共振部
１８０１，１８０２，１８０３，１８０４  地点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１２Ｆ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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