(57)【要約】【課題】  マイクロ波吸収体の生産ライン長を可能な限り短縮し、エネルギーの利用効率を向上させるマイクロ波連続加熱装置を提供する。【解決手段】  本発明のマイクロ波連続加熱装置は、マイクロ波照射部に連接するマイクロ波発射部と、マイクロ波照射部の下方に配設される搬送部とを備えるマイクロ波連続加熱装置であって、互いに隣接して配置される複数のマイクロ波照射手段を有し、マイクロ波エネルギーをマイクロ波照射手段の数に対応する複数のマイクロ波に分割して、それぞれを複数のマイクロ波照射手段に伝送し、マイクロ波を前記マイクロ波照射手段より照射することによって、搬送部によって移動してマイクロ波照射部の下方を通過する誘電体を、当該マイクロ波に加熱させる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波照射部に連接するマイクロ波発射部と、マイクロ波照射部と、マイクロ波照射部の下方に配設される搬送部とを備えるマイクロ波連続加熱装置であって、
マイクロ波照射部は互いに隣接して配置される複数のマイクロ波照射手段を有し、
マイクロ波発射部は一のマイクロ波エネルギー源をマイクロ波照射手段の数に対応する複数のマイクロ波に分割して、それぞれを複数のマイクロ波照射手段に伝送し、
マイクロ波発射部における一のマイクロ波エネルギー源からのマイクロ波を前記マイクロ波照射手段より照射することによって、搬送部によって移動してマイクロ波照射部の下方を通過する誘電体を、前記マイクロ波に加熱させることを特徴とするマイクロ波連続加熱装置。
【請求項２】
誘電体はマイクロ波エネルギーを吸収して加熱される請求項１に記載のマイクロ波連続加熱装置。
【請求項３】
マイクロ波発射部は互いに連接する一つのマイクロ波発生器及び一つの導波伝送部を備え、
導波伝送部は少なくとも一つの電力分割器に連接するサーキュレータを一つ備え、
前記サーキュレータはマイクロ波反射エネルギーを吸収し、マイクロ波発生器を保護するのに用いられ、
少なくとも一つの電力分割器はマイクロ波発生器が生成する一のマイクロ波エネルギー源をマイクロ波照射手段の数に対応する複数のマイクロ波に分割して、それぞれを複数のマイクロ波照射手段に伝送する請求項１に記載のマイクロ波連続加熱装置。
【請求項４】
さらに、熱風装置、赤外線装置あるいはフライ装置を組み合わせることによって、前記誘電体をさらに加熱する請求項１に記載のマイクロ波連続加熱装置。
【請求項５】
前記マイクロ波発射部は一のマイクロ波エネルギー源をマイクロ波照射手段の数に対応する複数のマイクロ波に等分し、それぞれを複数のマイクロ波照射手段に伝送する請求項１に記載のマイクロ波連続加熱装置。
【請求項６】
マイクロ波発射部は互いに連接する一つのマイクロ波発生器及び一つの導波伝送部を備え、
導波伝送部は少なくとも一つの電力分割器に連接するサーキュレータを一つ備え、
サーキュレータはマイクロ波反射エネルギーを吸収し、マイクロ波発生器を保護するのに用いられ、
少なくとも一つの電力分割器はマイクロ波発生器が生成する一つのマイクロ波エネルギー源をマイクロ波照射手段の数に対応する複数のマイクロ波に等分して、それぞれを複数のマイクロ波照射手段に伝送する請求項１に記載のマイクロ波連続加熱装置。
【請求項７】
マイクロ波照射部は一つの金属制加熱室の内部上端に配設され、
加熱室は搬送部を通過させる開口端を有し、
マイクロ波照射手段は、開口が次第に拡開する矩形状の斜め開口ホーン手段であって、
前記互いに隣接する斜開口ホーン手段により伝送されたマイクロ波エネルギーは、結合現象の発生によって誘電体上部に照射される請求項１から６のいずれかに記載のマイクロ波連続加熱装置。
【請求項８】
導波伝送部は三つの電力分割器を備え、
前記電力分割器はそれぞれが二等分を行う電力分割器であって、それぞれが電界平面におけるＴ分岐であり、
前記Ｔ分岐は一つの第１伝送線路と二つのＵ字形の第２伝送線路を有し、
第１伝送線路と二つの第２伝送線路との接合部は、一つの円弧曲面及び矩形凹溝のいずれか一つによって形成されるインピーダンス・マッチング構造を有し、
うち、一つの電力分割器の第１伝送線路はサーキュレータに連接してエネルギー源入力端となっており、二つの第２伝送線路は残る二つの電力分割器の第１伝送線路とそれぞれ連接し、
残る二つの電力分割器の二つの第２伝送線路はエネルギー出力端であって、マイクロ波エネルギーを四等分する請求項７に記載のマイクロ波連続加熱装置。
【請求項９】
エネルギー源入力端とエネルギー源出力端は互いに平行に及び垂直に他の一方に配設されている請求項８に記載のマイクロ波連続加熱装置。
【請求項１０】
前記マイクロ波照射手段間には狭い隙間が存在し、
前記誘電体は前記狭い隙間の下方位置に置かれ、狭い隙間から伝送されるマイクロ波エネルギーによって加熱される請求項９に記載のマイクロ波連続加熱装置。
【請求項１１】
加熱室の前端と後端には、マイクロ波漏洩防止段が一つずつ配設されている請求項１０に記載のマイクロ波連続加熱装置。
【請求項１２】
マイクロ波照射部は一つの金属制加熱室の内部上端に配設され、
加熱室は搬送部を通過させる開口端を有し、
マイクロ波照射手段は、開口の縦横が次第に拡開して必要に応じて一斜角を形成し、斜開口の末端に一つの矩形金属枠が取り付けられた平開口ホーン手段であって、
同一列の隣接する２つの平開口ホーン手段が出力するマイクロ波は、同一発振時間と同一位相を有し、互いに隣接する平開口ホーン手段によって出力されるマイクロ波同士の結合現象の発生を一つの矩形金属幕によって遅延させるため、マイクロ波加熱領域は前記平開口ホーン手段の開口真下の領域に集中される請求項１から６のいずれかに記載のマイクロ波連続加熱装置。
【請求項１３】
導波伝送部は一つの電力分割器を備え、
前記電力分割器は電界平面における三角分岐であって、
前記分岐は一つの第１伝送線路と三つの第２伝送線路を有し、
前記分岐は、第１伝送線路と三つの第２伝送線路との間の接合部において、三角形状のインピーダンス・マッチング構造を構成し、
前記電力分割器の第１伝送線路はサーキュレータに連接してエネルギー源の入力端となっており、三つの第２伝送線路はそれぞれエネルギーの出力端であって、マイクロ波エネルギーを三等分する請求項１２に記載のマイクロ波連続加熱装置。
【請求項１４】
エネルギー源入力端とエネルギー源出力端は互いに平行及び垂直に他の一方に配設されている請求項１３に記載のマイクロ波連続加熱装置。
【請求項１５】
電力分割器の第１伝送線路は三つの第２伝送線路のうち中央の第２伝送線路と共通ライン方向に出力を行う請求項１４に記載のマイクロ波連続加熱装置。
【請求項１６】
前記誘電体は前記平開口ホーン手段の開口真下の領域に置かれ、
前記誘電体は前記平開口ホーン手段が伝送するマイクロ波エネルギーによって加熱される請求項１５に記載のマイクロ波連続加熱装置。
【請求項１７】
加熱室の前端と後端には、マイクロ波漏洩防止段が一つずつ配設されている請求項１６に記載のマイクロ波連続加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加熱装置に関するものであって、特に、マイクロ波アプリケーター内において連続移動する誘電体と粉末を速やかに加熱することが可能な、マイクロ波エネルギーを応用した連続加熱装置に関し、あるいは、マイクロ波を利用して直ちに多孔体、固体及び粉末を加熱する連続伝送加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波エネルギー技術は、例えば食品、皮革、木材などといった工業加熱への応用がますます盛んとなっており、その主要システムの開発においては電磁界を用いた応用に重点がおかれている。製品の均等加熱を実現するためには、電磁界の強度分布を均等にする必要があり、マイクロ波導波回路とマイクロ波加熱室の設計を重視しなければならないが、二者間には、導波管スロットアレー（Slotted array waveguide）、ホーンアンテナ（Horn antenna）、放物面反射器（Parabolic reflector）、フォーカルアプリケーター（Focal applicator）という四種類の電磁界モード変換機あるいは励磁機が備えられる。
【０００３】
現在、食品加熱分野に応用されているマイクロ波加熱装置は、マイクロ波エネルギー源を室内へ供給する方式として前記四種類の方式以外に、家庭用電子レンジにおいては主として直接供給方式を採用するとともに、電磁界エネルギーの分布を均等にするために撹乱装置とターンテーブル機構とを備えている。商業用の連続マイクロ波加熱装置の応用にあたっては、加熱室の他、装置の前端部と後端部にマイクロ波漏洩防止装置を配設する必要があるため、マイクロ波加熱装置が生産ラインに占める空間が非常に大きくなってしまう。もし、マイクロ波加熱室を縮小するとともにマイクロ波エネルギーを特定領域に均等に分布させることができれば、マイクロ波漏洩防止装置を縮小することが可能となり、従来工場の生産ラインにマイクロ波加熱装置を架設するにあたって、システム設備のコストと空間を削減し、マイクロ波加熱技術の応用と普及を促進することができる。
特許文献である台湾公告４４６２６９によると、マイクロ波源が複数であり、かつマイクロ波乾燥装置の頭部に間隔を空けて複数のマイクロ波発生器モジュールを列置するマイクロ波加熱装置が公開されており、隣接する二つの磁電管が発生させる電磁界が互いに干渉しないように、同一列の互いに隣接する磁電管の発振時間に発振位相差をもたせ、また、複数の低電力マイクロ波発生器を利用して加熱の均等度合いを高めることをその特徴として公開している。
【０００４】
他の特許文献である日本国特開平７-２２０８６７によると、二つの電磁ホーン型マイクロ波伝送装置における開口が互いに対称に配置され、二つのマイクロ波伝送装置の開口の間に形成された空間に誘電体を載置する電磁ホーン型マイクロ波伝送装置が公開されており、二つのマイクロ波出力装置は電磁界位相が直交するよう配設されることをその特徴として公開している。当該日本国特許文献によると、誘電体とマイクロ波発射装置との距離が短いほど装置の中心位置からの誘電体の温度分布の変化は著しく、また、ホーン型マイクロ波出力装置を使用した場合の被加熱物の底面部、表面部、中心部の三部分の温度分布の差は、マイクロ波エネルギー直接供給方式に比べて小さい。
【０００５】
他の特許文献である日本国特開平８-０８９２２６によると、一つのマイクロ波発生器が一つの上部導波モジュールと一つの下部導波モジュールとに連結されることによりマイクロ波エネルギーが加熱室に入力され、ホーン装置を一つずつ備えて加熱室に導入された上下導波モジュールがそれぞれ前後して誘電体の上部と下部を加熱もしくは解凍する、寿司飯を連続加熱解凍するマイクロ波装置が公開されている。
【０００６】
【特許文献１】台湾特許第４４６２６９号明細書
【特許文献２】特開平７-２２０８６７号公報
【特許文献３】特開平８-０８９２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発明者は研究を通して、マイクロ波が減衰域に集中し、水あるいは各種誘電体、マイクロ波吸収体に伝送されたマイクロ波が熱エネルギーに変換されることに着目した。
【０００８】
本発明は、マイクロ波加熱領域をコントロールする新たな技術を提供し、導波伝送技術の範囲を商業生産ラインにまで拡大するためになされた。
本発明は、複数列を移動する誘電体あるいはマイクロ波吸収体をマイクロ波を用いて加熱し、連続して誘電体の生産を行うことが可能であるとともに、当該誘電体製品数と製造過程を製造者の要求に適合させることが可能なマイクロ波連続加熱装置を提供することを主な目的とする。
本発明はまた、固体、粉末あるいは多孔性誘電体もしくはマイクロ波吸収体の生産ライン長を可能な限り短縮し、エネルギーの利用効率を向上させることを目的とする。
【０００９】
本発明はまた、必要とされるシステム生産設備に一のマイクロ波エネルギーを等分し、システムの占有する空間と製造コストを低減させるという効果を発揮できるマイクロ波連続加熱装置を提供することを目的とする。
本発明はさらに、全体が完全に密閉された水冷式マイクロ波発生器を応用することで特別な取り付け位置を必要とせず、かつ塵埃による電気事故を予防することが可能なマイクロ波連続加熱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】
【００１０】
本発明における良好かつ具体的実施の形態について以下に述べるが、これに限定されない。
【００１１】
本発明のマイクロ波連続加熱装置は、マイクロ波照射部に連接するマイクロ波発射部と、マイクロ波照射部の下方に配設される搬送部とを備えるマイクロ波連続加熱装置であって、マイクロ波照射部は互いに隣接して配置される複数のマイクロ波照射手段を有し、マイクロ波発射部は一のマイクロ波エネルギーをマイクロ波照射手段の数に対応する複数のマイクロ波に分割して、それぞれを複数のマイクロ波照射手段に伝送し、マイクロ波発射部における一のマイクロ波エネルギーからのマイクロ波を前記マイクロ波照射手段より照射することによって、搬送部において移動してマイクロ波照射部の下方を通過する誘電体を、当該マイクロ波によって加熱させることを特徴とする。
【００１２】
前記誘電体はマイクロ波エネルギーを吸収して加熱される。
前記マイクロ波発射部は互いに連接する一つのマイクロ波発生器及び一つの導波伝送部を備え、導波伝送部は少なくとも一つの電力分割器に連接するサーキュレータを一つ備え、サーキュレータはマイクロ波反射エネルギーを吸収し、マイクロ波発生器を保護するのに用いられ、少なくとも一つの電力分割器はマイクロ波発生器が生成する一のマイクロ波エネルギーをマイクロ波照射手段の数に対応する複数のマイクロ波に分割して、それぞれを複数のマイクロ波照射手段に伝送する。
【００１３】
前記マイクロ波連続加熱装置は、さらに、熱風装置、赤外線装置或いはフライ装置を組み合わせることによって、当該誘電体をさらに加熱する。
前記マイクロ波発射部は一のマイクロ波エネルギーをマイクロ波照射手段の数に対応する複数のマイクロ波に等分し、それぞれを複数のマイクロ波照射手段に伝送する。
【００１４】
前記マイクロ波発射部は互いに連接する一つのマイクロ波発生器及び一つの導波伝送部を備え、導波伝送部は少なくとも一つの電力分割器に連接するサーキュレータを一つ備え、サーキュレータはマイクロ波反射エネルギーを吸収し、マイクロ波発生器を保護するのに用いられ、少なくとも一つの電力分割器はマイクロ波発生器が生成する一つのマイクロ波エネルギーをマイクロ波照射手段の数に対応する複数のマイクロ波に等分して、それぞれを複数のマイクロ波照射手段に伝送する。
【００１５】
前記マイクロ波照射部は一つの金属製加熱室の内部上端に配設され、加熱室は搬送部を通過させる開口端を有し、マイクロ波照射手段は、開口が次第に拡開する矩形状の斜め開口ホーン手段であって、前記互いに隣接する斜め開口ホーン手段により伝送されたマイクロ波エネルギーは、誘電体上部に照射される。
【００１６】
前記導波伝送部は三つの電力分割器を備え、前記電力分割器はそれぞれが二等分を行う電力分割器であって、それぞれが電界平面におけるＴ分岐であり、当該Ｔ分岐は一つの第１伝送線路と二つのＵ字形の第２伝送線路を有し、第１伝送線路と二つの第２伝送線路との接合部は、一つの円弧曲面及び矩形凹溝のいずれか一つによって形成されるインピーダンス・マッチング構造を有し、うち、一つの電力分割器の第１伝送線路はサーキュレータに連接してエネルギー源入力端となっており、二つの第２伝送線路は残る二つの電力分割器の第１伝送線路とそれぞれ連接し、残る二つの電力分割器の二つの第２伝送線路はエネルギー出力端であって、マイクロ波エネルギーを四等分する。
【００１７】
前記エネルギー源入力端とエネルギー源出力端は互いに平行及び垂直に他の一方に配設されている。
【００１８】
前記マイクロ波照射手段間には狭い隙間が存在し、前記誘電体は前記狭い隙間の下方位置に置かれ、前記誘電体は当該狭い隙間から伝送されるマイクロ波エネルギーによって加熱される。前記加熱室の前端と後端には、マイクロ波漏洩防止段が各々一つ配設されている。
【００１９】
前記マイクロ波照射部は一つの金属製加熱室の内部上端に配設され、加熱室は搬送部を通過させる開口端を有し、マイクロ波照射手段は、開口の縦横が次第に拡開しており、必要に応じて一斜角を形成し、斜開口の末端に一つの矩形金属枠を取り付けた平開口ホーン手段であって、同一列の隣接する２つの平開口ホーン手段が出力するマイクロ波は、同一発振時間と同一位相を有し、互いに隣接する平開口ホーン手段によって出力されるマイクロ波を一つの矩形金属膜によって遅延させて相互に干渉させるため、マイクロ波加熱領域は前記平開口ホーン手段の開口真下の領域に集中される。
【００２０】
前記導波伝送部は一つの電力分割器を備え、電力分割器は電界平面における三角分岐であって、当該分岐は一つの第１伝送線路と三つの第２伝送線路を有し、分岐は、第１伝送線路と三つの第２伝送線路との間の接合部において、三角形状のインピーダンス・マッチング構造を構成し、電力分割器の第１伝送線路はサーキュレータに連接してエネルギー源の入力端となっており、三つの第２伝送線路はそれぞれエネルギーの出力端であって、マイクロ波エネルギーを三等分する。
【００２１】
前記エネルギー源入力端とエネルギー源出力端は互いに平行及び垂直に他の一方に配設されている。
前記電力分割器の第１伝送線路は三つの第２伝送線路のうち中央の第２伝送線路と共通ライン方向に出力を行う。
【００２２】
前記誘電体は前記平開口ホーン手段の開口真下の領域に置かれ、前記誘電体は前記ホーン手段が伝送するマイクロ波エネルギーによって加熱される。前記加熱室の前端と後端には、マイクロ波漏洩防止段が一つずつ配設されている。
【００２３】
本発明の他の目的および効果については、図面および実施の形態を参照し、以下で詳細に述べる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１をご参照いただきたい。本発明に係るマイクロ波連続加熱装置の実施の形態１は、マイクロ波発生器１、導波伝送部２および金属製の加熱室３を一つずつ備える。マイクロ波発生器１は導波伝送部２と連接して一つのマイクロ波発射部を構成する。加熱室３の上端は一つの金属板４と接合して、マイクロ波照射空間を形成する。加熱室３頭部の金属板４の内側には、マイクロ波照射部が配設されている。金属板４は複数の貫通孔４１を有する。導波伝送部２の下端は貫通孔４１およびマイクロ波照射部と連通している。
【００２５】
導波伝送部２は、マイクロ波反射エネルギーを吸収してマイクロ波発射源を保護するのに用いられる一つのサーキュレータ２１と、それぞれが二等分を行う三つの電力分割器２２、２３、２４とを備える。電力分割器２２、２３、２４は、いずれも電界平面上におけるＴ分岐（T−junction）である。Ｔ分岐の接合部には、一のインピーダンス・マッチング設計が施されており、すなわち、一つの第１伝送線路とＵ字形に配置された二つの第２伝送線路との連接部には円弧曲面あるいは矩形の凹溝が一つ備えられ、電界が３ｄＢとなる電力分割と低反射電力を得られるようになっている。この三つの伝送線路は、マイクロ波の出力方向を互いに平行とする。
【００２６】
電力分割器２２の第１伝送線路はサーキュレータ２１と連接してエネルギー源入力端となっており、二つの第２伝送線路は二つの電力分割器２３、２４の第１伝送線路とそれぞれ連接し、二つの電力分割器２３、２４の二つの第２伝送線路はエネルギー源出力端であって、その下端は金属板４の貫通孔４１にそれぞれ導入されている。このように組み合わされる電力分割器２２、２３、２４の構造は、マイクロ波エネルギーを四等分する機能を有している。電力分割器のエネルギー源入力端とエネルギー源出力端とは互いに平行あるいは垂直に配設することができる。
【００２７】
加熱室３内のマイクロ波照射部の下方には、処理対象である誘電体９あるいはマイクロ波吸収体を搬送する搬送部５が配設されている。搬送部５は、例えば２つのローラー６によって動作するコンベヤーである。加熱室３の二つの開口端は搬送部５を通過させることが可能であり、マイクロ波漏洩防止段出入口７、８が配設されている。
【００２８】
本実施の形態に係る装置の応用にあたっては、例えば生産ライン幅、マイクロ波の出力電力、モジュール化等実際に応用する場合の必要条件に応じて、マイクロ波エネルギーの伝送導波路を適切に拡大してもよい。
【００２９】
図１と図２をご参照いただきたい。本実施の形態に係る装置の加熱室３頭部の金属板４の内側には、四つのマイクロ波照射手段によって構成されるマイクロ波照射部が配設されており、また、四つのマイクロ波照射手段間には狭い隙間が存在する。本実施の形態に係るマイクロ波照射手段は、開口の縦横が次第に拡開し、かつ外観が鋭部を有さない角錐型の斜開口ホーン手段５１であって、開口が次第に拡開する矩形状に設計されている。複数の斜開口ホーン手段５１の上端は電力分割器２３、２４の二つの第２伝送線路とそれぞれ連通している。複数の斜開口ホーン手段５１のうち、同一列の隣接する２つのホーン手段５１のマイクロ波のマイクロ波源は同一であり、同じ発振時間と位相とを有して隣接する斜開口ホーン手段５１が伝送する電磁界を互いに結合させるので、隣接する手段の間の位置にマイクロ波加熱領域を集中させる。
【００３０】
図２と３をご参照いただきたい。図３には、一つの平面状の誘電体９が搬送部５に載置されて加熱室３内に位置したときの、マイクロ波エネルギー作用後の温度場分布図を示している。図３には、任意の隣接する２つの斜開口ホーン手段５１の隣接領域における狭い隙間の真下の位置に、三本の細長いエネルギー場が存在することが示されており、これが誘電体９を載置可能な位置である。
【００３１】
図２、３、４をご参照いただきたい。図４は、図３に示す温度分布の横断面における表面温度分布図であって、横断面における異なる位置（Ｘ）の表面温度は約３５℃〜４５℃で分布している。図４は、四つの斜開口ホーン手段５１が加熱室３内で一の縦長の加熱領域を生成したことを示している。
【００３２】
図１、２、５、６をご参照いただきたい。本発明に係る連続マイクロ波加熱装置の実施の形態２の構造は、電力分割器２５を一つだけ備え、かつ金属板４の内側に次第に拡開する矩形状の平開口ホーン手段５２を三つ配設することにより構成されるマイクロ波照射部を備えるという点のみが、三つの電力分割器２２、２３、２４を備え、金属板４の内側に開口が次第に拡開する矩形状の斜開口ホーン手段５１を四つ配設することにより構成されるマイクロ波照射部を備える実施の形態１の構造とは異なる。他の構造は実施の形態１とほぼ同じであるため、実施の形態２と実施の形態１との同一構造部分については説明を繰り返さず、さらに説明の簡便化を図るため、実施の形態１と２における同一モジュールについては同じ符号を付す。本実施の形態の平開口ホーン手段５２は、開口の縦横が次第に拡開して必要に応じて一の斜角を形成し、斜口の末端に一つの矩形金属枠を備えるよう設計されている。
【００３３】
本実施の形態の加熱室３上部の電力分割器２５は、マイクロ波エネルギーを三等分する機能を有する。電力分割器２５は電界平面上における三角分岐であって、一つの第１伝送線路と三つの第２伝送線路の間の接合部には三角形状の一のインピーダンス・マッチング設計が施されており、電界が５ｄＢとなる電力分割と低マイクロ波反射電力を得られるようになっている。電力分割器２５の四つのマイクロ波伝送線路は互いに平行であって、第１伝送線路と三つの第２伝送線路のうちの中間の第２伝送線路とが共通ライン方向に出力を行う点が特徴的である。
【００３４】
図６に示すとおり、加熱室３内の三つの平開口ホーン手段５２のうち、同一列の隣接する二つの平開口ホーン手段５２が出力するマイクロ波のマイクロ波源は同一であって、同一の発振時間と位相を有し、隣接する平開口ホーン手段５２が出力するマイクロ波同士の干渉を一つの矩形金属膜によって遅延させるので、平開口ホーン手段５２の開口の真下の領域にマイクロ波加熱領域が集中する。
【００３５】
図６と７をご参照いただきたい。図７には、一つの平面状の誘電体９が搬送部５に載置されて加熱室３内に位置したときの、マイクロ波エネルギー作用後の温度の分布図が示されており、マイクロ波加熱エネルギー領域が矩形状のマイクロ波エネルギー帯として現れ、複数の平開口ホーン手段５２によって直列の矩形状加熱領域に形成され、各種形状の誘電体９に応用可能であることが示されている。
【００３６】
図６、７、８をご参照いただきたい。図８は、図７の温度分布図の横断面における表面温度分布図であって、横断面における異なる位置（Ｘ）には四つの温度ピーク値領域が存在し、四点の最高温度はいずれも４３℃〜５０℃であり、三つの平開口ホーン手段５２が加熱室３内で四つの細長い加熱領域を生成していることを示している。
【００３７】
本発明のマイクロ波加熱装置は、例えば熱風装置、赤外線装置、フライ装置等他の熱源装置を併せ持つことが可能であり（これらはいずれも既知の装置であるため図示しない）、実際の必要に応じて加熱を行い、本発明の各種適用性をさらに向上させることができる。
【００３８】
本発明の連続マイクロ波加熱装置はマイクロ波連続熱風機として熱風装置を兼備し、即席麺の乾燥に応用される。乾燥される即席麺の温度分布を赤外線によって測定してイメージ化し、その温度分布図の横断面における表面温度分布図を図９に示した。図９に示すとおり、横断面の異なる位置（Ｘ）における麺体温度は約４２℃〜５５℃の区間で分布しており、かつ明確に三つに分布した加熱領域が存在する。
【００３９】
実際の応用にあたっては、本発明は工業レベル３ｋＷのマイクロ波源を採用した一つの小型マイクロ波連続熱風機を測定用機器とし、スイッチング電源を使用してマイクロ波出力電力を線形調整可能とした。水冷式磁電管（Magnetron）とＷＲ３４０発射器（Launcher）を用いてマイクロ波発射源（Power Head）を構成し、サーキュレータ（Circulator）とダミーロード（Dummy Load）を備えることで反射マイクロ波を吸収し、磁電管を保護した。マイクロ波発射源の外周には水循環システム（Cooling System）を配設して、磁電管とアイソレータ（Isolator）上のダミーロードを冷却した。
【００４０】
本発明のマイクロ波エネルギー源の伝送においては、例えば電力分割器、Ｅ−Ｂｅｎｔ及びＨ−Ｂｅｎｔなど各種導波路を配置することによって、マイクロ波エネルギーをマルチモードアプリケーター（Applicator）に供給し、反射電力計及び短絡装置等の測定用モジュールや部品を配設することによって、ホーン手段が伝送するマイクロ波エネルギーが円形即席麺の乾燥における加熱の均等度合いに与える影響を測定し、分析することができるものとする。
【００４１】
本発明の搬送部は金属製円形治具コンベヤーを採用する。円形治具は直径約１１.６ｃｍ(センチメートル)、網目直径０.５ｃｍ、高さ３.５ｃｍであって、金属板からコンベヤー底部までの距離は約２２cmであり、停止時間は長くとも５.５〜６分に制御することができる。加熱室の前端と後端には可動式マイクロ波漏洩防止段が備えられ、その内部には一定間隔で金属ブロックアレーが嵌装されて、マイクロ波回路が適切にダミーロードを循環してマイクロ波漏洩値を減少させるよう構成されている。
【００４２】
本発明の小型マイクロ波連続熱風機は測定時において、同一のコンベヤー速度とマイクロ波出力電力を用い、３×３に配列した重量８５±５グラムの九個のサンプル円形即席麺を載置して加熱乾燥し、うち中間２列目に位置する３つの麺の温度変化を製造過程において参照し、長さ１０メートルの３組の光ファイバー温度計を挿入してコンピュータシステムによって製造過程における麺の中心位置の温度上昇状況を記録した。麺が加熱室末端のマイクロ波漏洩防止段の出口を通過する際、ＦＬＩＲ赤外線イメージ現像システム（ThermoVisionA20）で各麺の冷熱温度分布を撮像した。また、これら九個のサンプル麺の乾燥後の重量損失を記録することによって、各麺の吸収量が均等であるか、また赤外線イメージ現像システムで観測した麺の温度分布が均等であるかといった乾燥エネルギーの全体分布を求めた。
【００４３】
本発明のアイソレータ（Isolator）上の反射電力端子は、減衰電磁信号６０ｄＢを電源上の増幅電磁信号計に伝送し、１５０ミリリットルの水温上昇過程と円形即席麺の乾燥過程とを含む反射電力値の変化過程をリアルタイムに表示し、結果として平均反射電力が１９０〜２７０Ｗであることを示した。高速水分測定装置を使用し、１０５℃で乾燥させた後、元のサンプル湿重を元に水分含有量を算出した。複数のホーン手段によって発生したマイクロ波によって麺を乾燥させ、麺の乾燥前後の重量損失を測定した結果、複数のホーン手段に対応する麺の相対重量損失パーセンテージの差は約０.７８％〜０.９８％であり、各麺の水分減少が近似していることを示した。麺がマイクロ波出力電力約３ｋＷの加熱室で５.５分の乾燥時間を経過した後、含水量は乾燥前の初期含水量の５０％から２０％にまで減少した。
【００４４】
本発明は、導波伝送技術の範囲を商業生産ラインにまで拡大するためになされたものである。
本発明のマイクロ波連続加熱装置は既知のマイクロ波加熱技術とは異なり、導波路と加熱室の間の構造設計を利用して電磁界分布とシステムに必要な加熱負荷とをマッチングさせるので、マイクロ波エネルギーの利用効率を上げ、必要加工領域におけるマイクロ波の均等分布を実現する。
【００４５】
本発明のマイクロ波連続加熱装置は、複数列を移動する誘電体あるいはマイクロ波吸収体をマイクロ波を用いて加熱し、連続して誘電体の生産を行うことが可能であるとともに、本誘電体製品の数量と製造過程を製造者の要求に適合させることが可能であって、固体、粉末あるいは多孔性誘電体もしくはマイクロ波吸収体の生産ライン長を可能な限り短縮し、エネルギー利用効率を向上させることが可能である。
【００４６】
本発明のマイクロ波連続加熱装置は、必要とされるシステム生産設備にマイクロ波エネルギー源を等分することによってシステムの占有する空間と製造コストを低減できるという効果を有すとともに、全体が完全に密閉された水冷式マイクロ波発生器を応用することで特別な取り付け位置を必要とせず、かつ塵埃による電気事故を予防することが可能である。
以上の記載は、本発明の技術内容を用いた実施の形態にすぎず、これに限定されるものではなく、当業者が本発明を運用して行う追加、変形は全て本発明が主張する特許範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る装置の実施の形態１の外観立体図である。
【図２】本発明に係る装置の実施の形態１における加熱室の断面図である。
【図３】本発明に係る装置の実施の形態１の加熱室においてマイクロ波の作用を受けた誘電体の温度分布図である。
【図４】図３の温度場分布図の横断面における表面温度分布図である。
【図５】本発明に係る装置の実施の形態２の外観立体図である。
【図６】本発明に係る装置の実施の形態２の加熱室の断面図である。
【図７】本発明に係る装置の実施の形態２の加熱室においてマイクロ波の作用を受けた誘電体の温度場分布図である。
【図８】図７の温度分布図の横断面における表面温度分布図である。
【図９】本発明に係る装置におけるマイクロ波連続熱風機の実施の形態を応用して即席麺を乾燥させた後の、即席麺の横断面方向の表面温度分布図である。
【符号の説明】
【００４８】
１：マイクロ波発生器、２：導波伝送部、２１：サーキュレータ、２２、２３、２４、２５：電力分割器、３：加熱室、４：金属板、４１：貫通孔、５：搬送部、５１：斜開口ホーン手段、５２：平開口ホーン手段、６：ローラー、７，８：マイクロ波漏洩防止段、９：誘電体
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図３】
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【図７】
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