(57)【要約】【課題】複数給電方式において、加熱室内に収納される様々な形状・量の被加熱物のすべてに対し、供給マイクロ波を効率よく受熱させるマイクロ波発処理装置を提供する。【解決手段】マイクロ波発生部１０は発振部１１、分配部１２、増幅部１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂ、位相可変器１８、反射電力検出部１９ａ、１９ｂで構成し、被加熱物を収納するとともにマイクロ波発生部１０の出力が供給される加熱室１００の対向する左右壁面１０３、１０４に給電部１０５、１０６を配置している。そして、反射電力信号に基づき、発振周波数と位相可変および増幅部の駆動電圧を制御して加熱室内に供給したマイクロ波エネルギを被加熱物に効率よく受熱させる。【選択図】図１
2008310969.tif 000002
【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部と、前記マイクロ波発生部が発生するマイクロ波を前記加熱室に供給する複数の給電部と、前記給電部から放射されるマイクロ波の位相差を可変する位相可変器と、前記給電部が前記加熱室から受け取る電力量を検出する反射電力検出部と、前記反射電力検出部の信号に基づいて前記マイクロ波発生部と位相可変器とを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記反射電力検出部がそれぞれ検出する反射電力量を既定値以下とするように前記マイクロ波発生部の発振周波数の選択および前記位相可変器の位相差を可変選択するマイクロ波処理装置。
【請求項２】
反射電力検出部のそれぞれ検出する反射電力量が既定値を超過する場合にはマイクロ波発生部の出力を低減させるように制御部が位相可変器を制御するようにした請求項１に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項３】
マイクロ波発生部は、発振周波数を可変できる発振部と、前記発振部の出力を複数に分配して出力する電力分配部と、前記電力分配部の出力をそれぞれ電力増幅する増幅部と、電力分配部と増幅部の間に設けた位相可変器とを有する請求項１に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項４】
制御部は、増幅部の駆動電圧を制御してマイクロ波発生部の出力を可変するようにした請求項３に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項５】
既定値は、マイクロ波発生部が許容する最大熱損失量からマイクロ波発生部を無反射条件で動作させた時の熱損失量を減算した値とした請求項１に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項６】
給電部は、加熱室を構成する対向壁面にそれぞれ配置した請求項１に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項７】
制御部は、位相差無しの時の各反射電力検出部の信号に基づいて被加熱物の載置位置を判定する請求項６に記載のマイクロ波処理装置。
【請求項８】
制御部は、被加熱物の載置位置判定結果に基づき、被加熱物に近い側の給電部から供給するマイクロ波の量を被加熱物から遠い側にある給電部から供給するマイクロ波の量よりも少なくなるように制御した請求項７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、半導体素子を用いて構成したマイクロ波発生部を具備する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、一般には電子レンジに代表されるようにマイクロ波発生部にマグネトロンと称される真空管を用いている。
【０００３】
このマイクロ波発生部を半導体素子を用いて構成する時の主要な課題は、スピード加熱を実践できる大電力化、供給可能な商用電源電力の下で大電力動作をさせるための高効率動作、一般消費者にご購入していただける価値の提供である。
【０００４】
第一の課題に対しては、複数給電方式が提案されている。たとえば、加熱室を６面以上の多面体に形成し、各面の一部あるいは全部の面から放射アンテナを加熱室内に突出して配置したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
そして、互いの放射アンテナを異なる面に配したことで互いの干渉を防止できるとしている。さらには放射アンテナがそれぞれ異なる方向を向いているので放射された電波は加熱室内のあらゆる方向に伝搬し、壁面にて反射して散乱するため、加熱室内で電波は均一に分布するとしている。
【０００６】
また、複数のマイクロ波発生部を加熱室壁面に分散配置し、これらの発生部のうち少なくとも二つの壁面に配した発生部を時分割動作させるものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
そして、動作させるために選択したマイクロ波発生部を時分割動作させることで干渉による発生部の破壊を防止し同時動作させることができるとしている。また、直交関係にある壁面に配置した発生部は加熱室と発生部との結合を適当に選ぶことで互いに干渉しないように励振させることができ同時発振が可能であるとしている。
【０００８】
第二の課題に対しては、ＳｉやＧａＡｓに対してバンドギャップが大きく高電圧高温動作が可能なＳｉＣやＧａＮを用いた半導体素子の進化があげられる。
【０００９】
第三の課題に対しては、均一加熱の促進や被加熱物が受けるマイクロ波の受熱効率の向上がある。
【００１０】
これに対して、新たに位相器を備えたものとして、半導体発振部と、発振部の出力を複数に分割する分配部と、分配された出力をそれぞれ増幅する複数の増幅部と、増幅部の出力を合成する合成部とを有し、分配部と増幅部との間に位相器を設けたものがある（例えば、特許文献３参照）。
【００１１】
そして、位相器はダイオードのオンオフ特性によりマイクロ波の通過線路長を切り替える構成としている。また、合成部は９０度および１８０度ハイブリッドを用いることで合成部の出力を２つにすることができ、位相器を制御することで２出力の電力比を変化させたり、２出力間の位相を同相あるいは逆相にすることができるとしている。
【００１２】
また、受熱効率向上に対しては、被加熱物を収納した加熱室からマイクロ波発生部側に
戻ってくる反射電力を検出し、その反射電力信号に基づいて、例えば、反射電力が最小になる発振周波数を追尾させるものがある（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開昭５２−１９３２４２号公報
【特許文献２】特開昭５３−５４４５号公報
【特許文献３】特開昭５６−１３２７９３号公報
【特許文献４】特開昭５６−９６４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、前記従来の複数給電方式は、加熱室内に供給できるマイクロ波電力量は大きくできるが、加熱室内に収納される様々な形状・量の被加熱物のすべてに対して、供給したマイクロ波を効率よく受熱させることは従来の各種技術を総合的に組み合したとしても困難である。
【００１４】
この困難さは加熱室から反射してマイクロ波発生部側に戻ってくるマイクロ波電力によって半導体素子を熱破壊に至らしめる重要な実用課題を有する。
【００１５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、複数給電方式において、加熱室側から戻ってくる反射電力信号に基づくマイクロ波発生部内部の動作を最適に制御することで、さまざまな形状・種類・量の異なる被加熱物に対する受熱効率を高めるとともにその被加熱物を所望の状態に加熱す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】
【００１６】
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部と、前記マイクロ波発生部が発生するマイクロ波を前記加熱室に供給する複数の給電部と、前記給電部から放射されるマイクロ波の位相差を可変する位相可変器と、前記給電部が前記加熱室から受け取る電力量を検出する反射電力検出部と、前記反射電力検出部の信号に基づいて前記マイクロ波発生部と位相可変器とを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記反射電力検出部がそれぞれ検出する反射電力量を既定値以下とするように前記マイクロ波発生部の発振周波数の選択および前記位相可変器の位相差を可変選択するものであり、各給電部から加熱室側を見たときの負荷インピーダンスと各給電部からマイクロ波発生部側を見たときの電源インピーダンスとの整合状態は周波数を変えることで負荷インピーダンスを電源インピーダンスに近づけることで各給電部への反射電力を低減できる。
【００１７】
また、各給電部から供給された複数のマイクロ波の位相差を変化させることでそれぞれのマイクロ波が加熱室空間内でぶつかり合うタイミングや被加熱物に入射して電力吸収されるタイミングが変化し各給電部への反射電力を低減できる。
【００１８】
これらの制御を最適に組合わせることで、各給電部から放射するマイクロ波のエネルギを効率よく被加熱物に供給させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のマイクロ波処理装置は、複数給電方式において、加熱室側から戻ってくる反射電力信号に基づくマイクロ波発生部内部の動作を最適に制御することで、さまざまな形状・種類・量の異なる被加熱物に対する受熱効率を高めるとともにその被加熱物を所望の状態に加熱するマイクロ波処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【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
部と、前記マイクロ波発生部が発生するマイクロ波を前記加熱室に供給する複数の給電部と、前記給電部から放射されるマイクロ波の位相差を可変する位相可変器と、前記給電部が前記加熱室から受け取る電力量を検出する反射電力検出部と、前記反射電力検出部の信号に基づいて前記マイクロ波発生部と位相可変器とを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記反射電力検出部がそれぞれ検出する反射電力量を既定値以下とするように前記マイクロ波発生部の発振周波数の選択および前記位相可変器の位相差を可変選択するものであり、各給電部から加熱室側を見たときの負荷インピーダンスと各給電部からマイクロ波発生部側を見たときの電源インピーダンスとの整合状態は周波数を変えることで負荷インピーダンスを電源インピーダンスに近づけることで各給電部への反射電力を低減できる。また、各給電部から供給された複数のマイクロ波の位相差を変化させることでそれぞれのマイクロ波が加熱室空間内でぶつかり合うタイミングや被加熱物に入射して電力吸収されるタイミングが変化し各給電部への反射電力を低減できる。これらの制御を最適に組合わせることで、各給電部から放射するマイクロ波のエネルギを効率よく被加熱物に供給させることができる。
【００２１】
第２の発明は、特に第１の発明の反射電力検出部のそれぞれ検出する反射電力量が既定値を超過する場合にマイクロ波発生部の出力を低減させるように制御部が位相可変器を制御するようにしたもので、加熱室内に供給する出力を低減させることで反射電力も低減でき、マイクロ波発生部を熱破壊から確実に保護することができる。
【００２２】
第３の発明は、特に第１の発明のマイクロ波発生部は、発振周波数を可変できる発振部と、前記発振部の出力を複数に分配して出力する電力分配部と、前記電力分配部の出力をそれぞれ電力増幅する増幅部と、電力分配部と増幅部の間に設けた位相可変器とを有する構成からなり、これにより増幅部出力間、しいては各給電部から加熱室内に供給するマイクロ波の位相差を確実に制御させることができる。
【００２３】
第４の発明は、特に第３の発明の制御部は、増幅部の駆動電圧を制御してマイクロ波発生部の出力を可変させる構成からなり、駆動電圧を増減させることでマイクロ波発生部の出力を増減させるとともに、反射電力が既定値を超過の場合は駆動電圧を低減して増幅動作に伴う熱損失量を減少させるとともに反射電力も低減させることで増幅部の半導体素子が被る熱損失を許容最大値以下にして装置の信頼性を確保することができる。
【００２４】
第５の発明は、特に第１の発明の既定値とは、マイクロ波発生部が許容する最大熱損失量からマイクロ波発生部を無反射条件で動作させた時の熱損失量を減算した値としたものであり、最大熱損失量はマイクロ波発生部の実用上の放熱設計に基づいて決定するとともに反射が無い条件（すなわち整合負荷）でマイクロ波発生部を動作させた時に発生する熱損失量を最大熱損失量から減算することで、装置実装上でのマイクロ波発生部が熱破壊せずに許容できる最大反射電力量に相当する値を既定値としたことで、マイクロ波発生部に使用される半導体素子の熱破壊を防止し装置の実用上の信頼性を確保することができる。
【００２５】
第６の発明は、特に第１の発明の給電部は、加熱室を構成する対向壁面にそれぞれ配置した構成からなるものであり、これにより被加熱物を異なる方向から加熱することができる。
【００２６】
第７の発明は、特に第６の発明の制御部は、位相差無しの時の各反射電力検出部の信号に基づいて、被加熱物の載置位置を判定することとしたものであり、対向配置の給電部への反射電力量の大小関係に基づき、反射電力の大きい給電部側に被加熱物が偏って載置されていると判定できる。そして、この偏って載置された被加熱物に対して給電部間の位相差を最適に制御することで、マイクロ波エネルギをより効率よく被加熱物に供給させることができる。
【００２７】
第８の発明は、特に第７の発明の制御部は、被加熱物の載置位置判定結果に基づき、被加熱物に近い側の給電部から供給するマイクロ波の量を被加熱物から遠い側にある給電部から供給するマイクロ波の量よりも少なくなるように制御したことで、直接入射による不均一な加熱分布を緩和でき、被加熱物を良好な状態に加熱させることができる。
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。
【００２８】
（実施の形態１）
図１において、マイクロ波発生部１０は半導体素子を用いて構成した発振部１１、この発振部１１の出力信号を電力分配する分配部１２、この分配部１２のそれぞれの出力を後段の半導体素子を用いて構成した初段増幅部１３ａ、１３ｂに導くマイクロ波伝送路１４ａ、１４ｂ、前記初段増幅部１３ａ、１３ｂのそれぞれの出力をさらに増幅する半導体素子を用いて構成した主増幅部１５ａ、１５ｂ、この主増幅部１５ａ，１５ｂの出力をマイクロ波発生部１０の出力部１６ａ、１６ｂに導くマイクロ波伝送路１７ａ、１７ｂ、前記マイクロ波伝送路１４ｂに挿入配置した位相可変器１８、前記マイクロ波伝送路１７ａ、１７ｂに挿入配置した少なくとも反射電力を検出する反射電力検出部１９ａ、１９ｂとで構成している。
【００２９】
初段増幅部１３ａ，１３ｂおよび主増幅部１５ａ、１５ｂは、低誘電損失材料からなる誘電体基板２０の片面に形成した導電体パターンにて回路を構成し、各増幅部の増幅素子である半導体素子を良好に動作させるべく各半導体素子の入力側と出力側にそれぞれ整合回路を配している。
【００３０】
マイクロ波伝送路１４ａ、１４ｂ、１７ａ、１７ｂは、誘電体基板２０の片面に設けた導電体パターンによって特性インピーダンスが５０Ωの伝送回路を形成している。
【００３１】
電力分配器１２は、３ｄＢブランチラインカプラー構成とし、特性インピーダンス５０Ωでその電気長λ/4（λは使用周波数帯の中央周波数の実効波長）からなるマイクロストリップ線路１２ａ、１２ｄと、特性インピーダンス３５．３５Ωで電気長λ/4のマイクロストリップ線路１２ｂ、１２ｃで構成している。
【００３２】
この構成により、発振部１１の出力電力は、電力分配器１２により略１／２ずつ分配された出力を生じる。また、マイクロ波伝送路１４ｂを伝送するマイクロ波信号を基準にするとマイクロ波伝送路１４ａを伝送するマイクロ波信号は、９０度位相が遅れた信号として伝送する。位相可変器１８は、略１８０度の位相遅延を行うもので、これにより初段増幅部１３ａ、１３ｂのそれぞれに入力するマイクロ波の位相差は、最大略１８０度を形成できる。
【００３３】
一方、被加熱物を収納するとともにマイクロ波発生部１０の出力が供給される加熱室１００を備える。この加熱室１００は、被加熱物を出し入れする扉（図示していない）を一面に配し、それ以外の壁面は金属材料で構成し、供給されるマイクロ波を内部に閉じ込めるように構成している。
【００３４】
加熱室１００内の下方には、加熱室底壁面１０１と所定の間隔をもって被加熱物を載置する低誘電損失材料からなる載置板１０２を配する。
【００３５】
また、加熱室１００の対向する壁面である左右の壁面１０３、１０４のそれぞれの略中央には、給電部である放射手段１０５、１０６を配置している。
【００３６】
マイクロ波発生部１０の発振部１１は、２４００ＭＨｚから２５００ＭＨｚの周波数を発生する周波数可変機能を備える。そしてマイクロ波発生部１０の出力１６ａ、１６ｂと放射手段１０５、１０６とは同軸線路２１ａ、２１ｂで接続されている。
【００３７】
また、制御部２２は、マイクロ波発生部１０の反射電力検出部１９ａ、１９ｂが検出した信号を受け取り各種の処理を行った後、発振部１１の発振周波数の可変制御、位相可変器１８の位相可変制御、主増幅器１５ａ、１５ｂのそれぞれに供給する駆動電圧制御を行う。
【００３８】
反射電力検出部１９ａ、１９ｂは、結合度が約４０ｄＢの方向性結合器で構成し、反射電力の約１／１００００の電力量を抽出する。
【００３９】
この電力信号はそれぞれ、検波ダイオード（図示していない）で整流化しコンデンサ（図示していない）で平滑処理し、その出力信号を制御部２２に入力させている。
【００４０】
また、マイクロ波発生部１０には半導体素子の発熱を放熱させる放熱手段（図示していない）を配する。
【００４１】
以上のように構成されたマイクロ波処理装置について、以下その動作と作用を図２を参照しながら説明する。
【００４２】
まず被加熱物を加熱室１００に収納し、その加熱条件を操作部（図示していない）から入力し、加熱開始キーを押す。加熱開始信号を受けた制御部２２の制御出力信号によりマイクロ波発生部１０を第１の出力電力、たとえば１００Ｗ未満、に設定して動作を開始する（Ｓ１１）。このとき制御部２２は、発振部１１の初期の発振周波数は、例えば２４５０ＭＨｚに設定する信号を供給し、発振を開始させる。以降、所定の駆動電源電圧を初段増幅部１３ａ、１３ｂに供給し初段増幅部を動作させ、次に主増幅部１５ａ、１５ｂに所定駆動電圧を供給し主増幅部を動作させる。
【００４３】
このときの各主増幅部に供給する駆動電圧は主増幅部のそれぞれがたとえば５０Ｗのマイクロ波電力を出力する電圧である。また、位相可変器１８は位相遅延９０度に制御している。
【００４４】
この結果、マイクロ波発生部１０の２つの出力は位相差無しの状態となっている。
【００４５】
次にＳ１２では、発振部１１の発振周波数を初期の２４５０ＭＨｚから０．１ＭＨｚピッチ（たとえば、１０ミリ秒で１ＭＨｚ）で低い周波数側に変化させ、周波数可変範囲の下限である２４００ＭＨｚに到達すると１ＭＨｚピッチで周波数を高く変化させ、２４５０ＭＨｚに到達すると再び０．１ＭＨｚピッチで周波数可変範囲の上限である２５００ＭＨｚまで変化させる。
【００４６】
この周波数可変の中で反射電力検出器１９ａ、１９ｂから得られる反射電力を記憶し、Ｓ１３に進む。Ｓ１３では、二つの反射電力の合計値が最小となる周波数（ｆ１）を選定する。
【００４７】
次のＳ１４では、反射電力最小の周波数における各給電部が受ける反射電力値と既定値とを比較する。
【００４８】
この既定値は、マイクロ波発生部に組み込まれた放熱構成に基づいて決定したマイクロ波発生部が許容する最大熱損失量からマイクロ波発生部を無反射条件（すなわち整合負荷
）で動作させた時のマイクロ波発生部の熱損失量を減算した値としたものである。
【００４９】
なお、既定値は、絶対値とする方法と、マイクロ波発生部の出力に対する相対比率値とする方法のいずれでも構わない。
【００５０】
そして各給電部の反射電力値と既定値との比較において、既定値以下の場合は、Ｓ１５に進む。一方、既定値を超過している場合には、Ｓ１６に進み、マイクロ波発生部１０のいわゆる定格出力に相当する第２の出力電力を発生させる動作環境下において反射電力値が既定値以下になるように、各主増幅器１５ａ、１５ｂに供給する駆動電圧を抽出する。
【００５１】
この抽出にあたり、駆動電圧は、マイクロ波発生部１０の定格出力に対して、１００％、９０％、７５％、６０％、１５％（これは第１の出力電力の発生時に使用する）の５段階の駆動電圧群を用意しており、この駆動電圧群の中から既定値を超過することなく最大出力を発生できる駆動電圧が抽出される。
【００５２】
なお、主増幅器ごとに駆動電圧は最適選択できる。この駆動電圧の抽出処理を終えるとＳ１５に進む。
【００５３】
Ｓ１５では、マイクロ波発生部１０を定格出力である第２の出力電力を発生するように主増幅器１５ａ、１５ｂの駆動電圧を設定する。
【００５４】
なお、この時の駆動電圧はＳ１６を経由した処理の場合は、Ｓ１６で決定した駆動電圧に設定される。
【００５５】
Ｓ１７では、Ｓ１３で抽出された発振周波数ｆ１とＳ１５で決定された第２の出力電力でもって被加熱物の本加熱が開始される。
【００５６】
Ｓ１８では、被加熱物の高速かつ均一加熱を行うために位相可変器１８を制御し給電部から供給されるマイクロ波の位相差を変化させる。
【００５７】
Ｓ１９では、変化させた位相差の下で各給電部が受け取る反射電力値が上述の既定値以下かどうかを判定する。
【００５８】
既定値以下の場合はＳ２０に進む。既定値を超過している場合は、Ｓ２１に進み、既定値以下になるように対象の主増幅部の駆動電圧を最適な駆動電圧に変更し、Ｓ２０に進む。
【００５９】
Ｓ２０では、被加熱物の仕上り程度を判定するものであり、たとえば赤外線量検知手段を備えるものにあっては、被加熱物の表面温度を抽出し、目標の仕上り温度に到達しているかどうかを比較判定する。
【００６０】
目標温度未達の場合は、Ｓ１８に戻る。目標温度に到達しているとマイクロ波発生部１０の動作を停止させて加熱を終了をする。
【００６１】
以上、加熱制御内容について説明したが、ここの制御における作用について以下に述べる。
【００６２】
周波数を変化させることにより、各給電部１０５、１０６から被加熱物が収納された加熱室１００側を見たときの負荷インピーダンスを変化させることができる。そして、最適な周波数を選択することで各給電部からマイクロ波発生部１０側を見たときの電源インピ
ーダンスに負荷インピーダンスを近づけることで各給電部への反射電力を低減できる。
【００６３】
また、各給電部から供給された複数のマイクロ波の位相差を変化させることでそれぞれのマイクロ波が加熱室空間内でぶつかり合うタイミングや被加熱物に入射して電力吸収されるタイミングが変化し各給電部への反射電力を変化させることができる。
【００６４】
これらの制御を最適に組合わせることで、各給電部から放射するマイクロ波のエネルギを効率よく被加熱物に供給させることができる。
【００６５】
また、被加熱物の均一加熱の促進を図る位相可変１８の制御において、反射電力検出部１９ａ、１９ｂでそれぞれ検出する反射電力量が既定値を超過する場合にはマイクロ波発生部１０の出力を低減させることとした構成により、加熱室内に供給する出力を低減させることで反射電力も低減できマイクロ波発生部１０を熱破壊から確実に保護することができる。
【００６６】
また、位相可変器１８を電力分配部１２と増幅部１３ｂの間に設けた構成により、増幅部出力間、しいては各給電部１０５、１０６から加熱室１００内に供給するマイクロ波の位相差を確実に制御させることができる。
【００６７】
また、マイクロ波発生部１０の出力可変は、主増幅部１５ａ、１５ｂの駆動電圧を可変制御させる構成からなり、反射電力が既定値を超過の場合は駆動電圧を低減して増幅動作に伴う熱損失量を減少させるとともに反射電力も低減させることで増幅部の半導体素子が被る熱損失を許容最大値以下にして装置の信頼性を確保することができる。
【００６８】
また、装置実装上でのマイクロ波発生部１０の実用上の放熱設計に基づいてマイクロ波発生部が熱破壊せずに許容できる最大反射電力量に相当する値を既定値としたことで、マイクロ波発生部に使用される半導体素子の熱破壊を防止し装置の実用上の信頼性を確保することができる。
【００６９】
さらに、給電部１０５、１０６は、加熱室１００を構成する対向壁面１０３、１０４にそれぞれ配置した構成からなるものであり、これにより被加熱物を異なる方向から加熱することができる。
【００７０】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２について説明する。
【００７１】
これは、給電部を加熱室を構成する対向壁面にそれぞれ配置した構成において、各給電部から位相差無しのマイクロ波を加熱室１００内に供給した時に各給電部１０５、１０６が受け取る反射電力に基づいて、被加熱物の載置位置を判定するものである。
【００７２】
つまり、対向配置の給電部への反射電力量の大小関係に基づき、被加熱物への直接入射が多いマイクロ波は、被加熱物表面で反射したマイクロ波を受け取りやすい。
【００７３】
この特性を利用し、反射電力の大きい給電部側に被加熱物が偏って載置されていると判定できる。
【００７４】
そして、この偏って載置された被加熱物に対して給電部間の位相差を最適に制御することで、マイクロ波エネルギをより効率よく被加熱物に供給させることができる。
【００７５】
また、偏りが大きい場合あるいは、給電部に近接した領域に被加熱物が存在する場合は
、直接入射による不均一な加熱分布を緩和するために、被加熱物に近い側の給電部から供給するマイクロ波の量を被加熱物から遠い側にある給電部から供給するマイクロ波の量よりも少なくなるように制御する。
【００７６】
この制御により、直接入射による不均一な加熱分布を緩和でき、被加熱物を良好な状態に加熱させることができる。
【００７７】
なお上記制御においても、反射電力が既定値を超過する場合には実施の形態１で説明した主増幅器の駆動電圧の制御を踏襲するものである。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
以上のように、本発明にかかるマイクロ波処理装置は、複数給電方式において、加熱室側から戻ってくる反射電力信号に基づくマイクロ波発生部内部の動作を最適に制御することで、被加熱物を所望の状態に高速加熱するマイクロ波処理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、あるいは半導体製造装置であるプラズマ電源のマイクロ波電源などの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【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制御フローチャート
【符号の説明】
【００８０】
１０  マイクロ波発生部
１１  発振部
１２  電力分配部
１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂ  増幅部
１８  位相可変器
１９ａ、１９ｂ  反射電力検出部
２２  制御部
１００  加熱室
１０３、１０４  対向壁面
１０５、１０６  放射手段（給電部）
【図１】
2008310969.tif 000003
【図２】
2008310969.tif 000004