(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体内にマイクロ波を供給するマイクロ波供給部と、
前記筐体内に配置され、前記マイクロ波を攪拌する羽根部と、
前記マイクロ波供給部の出力制御及び前記羽根部の回転制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記筐体内に配置された被加熱物の前記マイクロ波による加熱の後に、前記出力制御として前記マイクロ波供給部のマイクロ波の出力を停止させ、かつ前記回転制御として前記羽根部を回転させることで前記被加熱物の冷却を行う
マイクロ波装置。
【請求項２】
前記羽根部は、前記マイクロ波を攪拌する第１の羽根と、前記冷却を行う第２の羽根とを有する
請求項１に記載のマイクロ波装置。
【請求項３】
前記第１の羽根は金属であり、前記第２の羽根は非金属である
請求項２に記載のマイクロ波装置。
【請求項４】
前記第１の羽根と前記第２の羽根とは、同一の回転軸上に配置されている
請求項２又は３に記載のマイクロ波装置。
【請求項５】
前記第１の羽根は、前記第２の羽根に対して前記被加熱物側に配置されている
請求項４に記載のマイクロ波装置。
【請求項６】
前記第２の羽根は、前記第１の羽根に対して前記被加熱物側に配置されている
請求項４に記載のマイクロ波装置。
【請求項７】
前記回転軸の方向から前記第１の羽根及び前記第２の羽根を見た場合、前記第１の羽根の長さより前記第２の羽根の長さの方が長い
請求項４〜６のいずれか１項に記載のマイクロ波装置。
【請求項８】
前記第１の羽根及び前記第２の羽根は、金属で一体形成されている
請求項２に記載のマイクロ波装置。
【請求項９】
前記第１の羽根及び前記第２の羽根は、同一平面に配置されており、かつ同一の回転軸を中心に回転する
請求項２又は３に記載のマイクロ波装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記回転制御において、前記被加熱物の前記加熱時と前記冷却時とで、前記羽根部の回転速度を異ならせる
請求項１〜９のいずれか１項に記載のマイクロ波装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記回転制御において、前記羽根部の前記冷却時の回転速度を、前記加熱時の回転速度よりも速くする
請求項１０に記載のマイクロ波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、被加熱物を誘電加熱するマイクロ波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被加熱物を、マイクロ波を用いて加熱する加熱装置が知られている。例えば、特許文献１には、高周波発振器から発振されたマイクロ波を攪拌するスターラファン（羽根部）を備える高周波加熱装置（マイクロ波装置）が開示されている。スターラファンがマイクロ波を攪拌することで、被加熱物を均一に加熱することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６２―２１９４号公報
【発明の概要】
【０００４】
ところで、加熱された被加熱物は、マイクロ波装置から早く取り出されることが望まれる。そのため、加熱された被加熱物は、マイクロ波装置から取り出しが可能な温度（例えば、人が持てる温度）まで下がることが望まれる。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１では、加熱後の取り出しに関しては考慮されていない。
【０００６】
そこで、本開示は、加熱後の被加熱物を従来よりも早く取り出すことができるマイクロ波装置を提供することを目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するために、本開示の一態様に係るマイクロ波装置は、筐体と、筐体内にマイクロ波を供給するマイクロ波供給部と、筐体内に配置され、マイクロ波を攪拌する羽根部と、マイクロ波供給部の出力制御及び羽根部の回転制御を行う制御部と、を備える。制御部は、筐体内に配置された被加熱物のマイクロ波による加熱の後に、出力制御としてマイクロ波供給部のマイクロ波の出力を停止させ、かつ回転制御として羽根部を回転させることで被加熱物の冷却を行う。
【０００８】
上記本開示の一態様に係るマイクロ波装置によれば、加熱後の被加熱物を従来よりも早く取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】図１Ａは、実施の形態１に係るマイクロ波装置の全体構成を示す斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線における実施の形態１に係るマイクロ波装置の断面図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係るマイクロ波装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係るマイクロ波装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】図４は、実施の形態１に係るマイクロ波装置の加熱時及び冷却時におけるマイクロ波装置内の様子を示す断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、実施の形態２に係るマイクロ波装置の全体構成を示す斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線に対応する実施の形態２に係るマイクロ波装置の断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、実施の形態２の変形例１に係るマイクロ波装置の全体構成を示す斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線に対応する実施の形態２の変形例１に係るマイクロ波装置の断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施の形態２の変形例２に係るマイクロ波装置の全体構成を示す斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線に対応する実施の形態２の変形例２に係るマイクロ波装置の断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、実施の形態２の変形例３に係るマイクロ波装置の全体構成を示す斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線に対応する実施の形態２の変形例３に係るマイクロ波装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下では、本開示のマイクロ波装置について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態及び変形例は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態及び変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１１】
なお、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１２】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。
【００１３】
また、以下の実施の形態で説明に用いられる図面においては座標軸が示される場合がある。Ｚ軸は、マイクロ波装置の高さ方向を表している。また、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、Ｚ軸方向に垂直な平面上において、互いに直交する方向である。
【００１４】
（実施の形態１）
以下、本実施の形態に係るマイクロ波装置１０について、図１Ａ〜図４を参照しながら説明する。なお、マイクロ波装置１０は、型成形、混練、造粒などを行う際の工業用のマイクロ波装置として用いられる。本実施の形態では、樹脂材料を成型するマイクロ波装置１０を例に挙げて説明する。
【００１５】
［１．マイクロ波装置の構成］
まず、本実施の形態に係るマイクロ波装置１０の構成について、図１Ａ〜図２を参照しながら説明する。
【００１６】
図１Ａは、本実施の形態に係るマイクロ波装置１０の全体構成を示す斜視図である。具体的には、図１Ａの（ａ）は、マイクロ波装置１０の全体構成であり、筐体２０によって形成され、被加熱物７０を収納する加熱室２１を主に図示している。図１Ａの（ｂ）は、加熱室２１に配置されている攪拌羽根３１を拡大した図である。図１Ｂは、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線における本実施の形態に係るマイクロ波装置１０の断面図である。なお、図１Ａの（ａ）では、加熱室２１の様子を示すため、筐体２０の一部をマイクロ波装置１０から分解して示している。図２は、本実施の形態に係るマイクロ波装置１０の機能構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、マイクロ波装置１０は、筐体２０と、攪拌羽根３１及び軸部３２を含む攪拌部３０と、マグネトロン４０と、制御部５０と、フレーム６０とを備える。
【００１８】
筐体２０は、マイクロ波装置１０の外観を構成する。筐体２０は、攪拌羽根３１及び軸部３２を収納する収容体である。筐体２０は、金属製の材料から構成されている。筐体２０は、加熱室２１と導波部２２とを有する。
【００１９】
加熱室２１は、被加熱物７０（具体的には、成型用型８０に敷き詰められた被加熱物７０）を誘電加熱（高周波加熱）するための略直方体状の箱体である。なお、加熱室２１内には、加熱室２１内にマイクロ波を攪拌して放射する攪拌羽根３１も配置される。
【００２０】
加熱室２１の前面（Ｘ軸マイナス側）には、加熱室２１へのアクセスのための開閉可能な扉２３が設けられている。また、扉２３の少なくとも一部には窓２４が形成されており、扉２３が閉められていてもユーザは加熱室２１内の様子を確認することができる。
【００２１】
加熱室２１の背面（Ｘ軸プラス側）には、加熱室２１と導波部２２とを空間的に接続する開口が形成されており、当該開口に攪拌羽根３１とモータ３３とを接続する軸部３２が配置されている。
【００２２】
筐体２０の内面２５（内壁）は、金属から構成されるので、攪拌羽根３１から放射され内面２５に入射したマイクロ波を当該内面２５で反射させることができる。
【００２３】
なお、被加熱物７０は、樹脂成型品を作製するための樹脂材料であり、例えばペレット状の樹脂材料である。また、成型用型８０は、耐熱性が高く、かつマイクロ波により発熱する材料から構成される。本実施の形態では、成型用型８０は、マイクロ波により発熱する材料を含むシリコーンゴムから構成されている。成型用型８０は、上型８１と下型８２とからなる。上型８１及び下型８２の少なくとも一方には予め樹脂成型品の形状に対応した形状の凹部又は凸部が形成されており、上型８１と下型８２とを合わせたときに形成される空間に被加熱物７０が敷き詰められる。そして、被加熱物７０がマイクロ波により加熱され溶けて、当該空間内にいきわたる。その後、冷却されることで、溶けた被加熱物７０が固まり所定の形状を有する樹脂成型品が作製される。
【００２４】
また、載置台９０は、被加熱物７０が敷き詰められた成型用型８０を載置する台である。載置台９０は、フェノール系の樹脂、セラミック又はガラスなどの低損失誘電材料から構成され、マイクロ波が容易に透過できる性質を有するとよい。なお、本実施の形態では、載置台９０はマイクロ波装置１０に脱着可能に取り付けられるが、載置台９０は予めマイクロ波装置１０に固定されていてもよい。
【００２５】
導波部２２は、マグネトロン４０で発生したマイクロ波を加熱室２１まで伝送する伝送路である。本実施の形態では、マグネトロン４０で発振されたマイクロ波を、マグネトロン４０より上部に位置する加熱室２１まで伝送する。導波部２２は、金属から構成される。本実施の形態では、導波部２２は加熱室２１の背面側に配置されている。また、導波部２２は、マグネトロン４０を固定するための開口及び攪拌羽根３１とモータ３３とを接続する軸部３２を挿通するための開口を有している。
【００２６】
攪拌部３０は、マイクロ波を攪拌して放射するための装置である。攪拌部３０は、マイクロ波を放射する攪拌羽根３１、攪拌羽根３１を回転させるためのモータ３３、及び攪拌羽根３１とモータ３３とを接続する軸部３２とからなる。モータ３３の駆動により軸部３２が回転されて攪拌羽根３１が回転する構造である。モータ３３により攪拌羽根３１が回転することで、攪拌羽根３１はマイクロ波を攪拌して放射させることができる。
【００２７】
攪拌羽根３１は、加熱室２１と導波部２２とを空間的に接合する開口（結合部分）より加熱室２１側に設けられ、マグネトロン４０で発生して導波部２２を伝送したマイクロ波を加熱室２１に向けて攪拌し放射させるアンテナである。例えば、攪拌羽根３１は、軸部３２を介してモータ３３により回転されることで、マイクロ波を攪拌し放射させる。攪拌羽根３１は、回転軸ａを中心に回転する。
【００２８】
攪拌羽根３１は、マイクロ波を攪拌し放射するため、金属製の材料から構成される。例えば、攪拌羽根３１は、アルミニウム又は銅などの金属から構成される。
【００２９】
図１Ａの（ｂ）に示すように、攪拌羽根３１は、所定の角度で重ねて配置されたプロペラである。本実施の形態では、３枚が略等しい角度間隔で重ねて配置されている。なお、攪拌羽根３１は、図示しないが被加熱物７０に向けて風が起きるように構成されており、例えば、攪拌羽根３１は、平板で、被加熱物７０に向けて風が起きるように傾斜している。なお、攪拌羽根３１は、マイクロ波の攪拌に実質的に影響がない範囲で、被加熱物７０に向けて風が起きる構成であればよい。
【００３０】
また、攪拌羽根３１の形状は、攪拌羽根３１を回転軸ａ方向から見た場合、回転非対称の形状を有する。ここでいう回転非対称とは、回転軸ａを中心に攪拌羽根３１を回転させたとき、回転軸ａ方向から見て１回転しないと同じ図形とならない性質を意味する。攪拌羽根３１の形状が回転非対称の形状を有することで、マイクロ波をより均一に攪拌し放射させることができる。
【００３１】
なお、攪拌羽根３１は、羽根部の一例である。
【００３２】
軸部３２は、攪拌羽根３１とモータ３３とを接続し、モータ３３の回転を攪拌羽根３１に伝えることで攪拌羽根３１を回転させる。軸部３２は、金属などの導電性材料から構成される。
【００３３】
モータ３３は、攪拌羽根３１を回転させるための駆動装置である。本実施の形態では、モータ３３は、筐体２０（具体的には、導波部２２）の外側に配置されているが、これに限定されない。
【００３４】
マグネトロン４０は、被加熱物７０を加熱するためのマイクロ波を発生する高周波発生装置である。マグネトロン４０は、例えば、３００ＭＨｚ以上３００ＧＨｚ以下の高周波を発振する装置である。マグネトロン４０が発振したマイクロ波は導波部２２及び攪拌羽根３１を介して加熱室２１に放射される。つまり、マグネトロン４０は、筐体２０（加熱室２１）内にマイクロ波を供給する。
【００３５】
マグネトロン４０は、導波部２２の開口に固定される。例えば、マグネトロン４０は、導波部２２の開口に対して発振アンテナであるマグネトロン出力部４１が水平方向に挿入されて接続されている。なお、マグネトロン４０は、マイクロ波供給部の一例である。
【００３６】
図２に示すように、制御部５０は、マグネトロン４０の出力制御及びモータ３３を介して攪拌羽根３１の回転制御を行う制御装置である。マグネトロン４０の出力制御とは、例えば、マグネトロン４０にマイクロ波の出力を開始させる及び停止させる制御を含む。制御部５０は、被加熱物７０の加熱を開始するときに、マグネトロン４０を制御し、マイクロ波の出力を開始させる。また、制御部５０は、被加熱物７０の加熱を終了するときに、マグネトロン４０を制御し、マイクロ波の出力を停止させる。
【００３７】
また、回転制御とは、モータ３３を制御することにより攪拌羽根３１の回転の開始及び停止させる制御、並びに、回転速度の制御を含む。制御部５０は、被加熱物７０の加熱を開始するときに、モータ３３を制御し、攪拌羽根３１の回転を開始させる。また、制御部５０は、被加熱物７０の加熱を終了するときに、モータ３３を制御し、攪拌羽根３１の回転を停止させる。本実施の形態では、制御部５０は、さらに、被加熱物７０の加熱が終了した後に再度モータ３３を制御し、攪拌羽根３１の回転を開始させる（再開させる）点に特徴を有する。
【００３８】
制御部５０は、具体的には、プログラムを内蔵するマイクロコンピュータであるが、プロセッサまたは専用回路などにより実現されてもよい。なお、制御部５０は、マイクロ波の発振時間などを計測するタイマ、並びに、制御部５０が実行する制御プログラムを記憶する記憶部などを内蔵していてもよい。あるいは、マイクロ波装置１０は制御部５０とは別の構成要素としてマイクロ波の発振時間などを計測するタイマ部、及び制御部５０が実行する制御プログラムを記憶する記憶部を備えていてもよい。
【００３９】
フレーム６０は、筐体２０を下側から覆う外枠である。フレーム６０が設けられることで、マイクロ波装置１０を安定して設置することができる。なお、フレーム６０は、金属から構成されることに限定されない。
【００４０】
なお、上記では、モータ３３及びマグネトロン４０などに電力を供給する電源部などは、図示を省略している。また、当該電源部は、制御部５０により電力の供給の制御が行われてもよい。
【００４１】
［２．マイクロ波装置の動作］
続いて、マイクロ波装置１０の動作について、図３及び図４を参照しながら説明する。
【００４２】
図３は、本実施の形態に係るマイクロ波装置１０の動作を示すフローチャートである。なお、本図は、被加熱物７０を敷き詰めた成型用型８０を載置台９０に載置した状態においてユーザから成型開始の指示を受けた場合のマイクロ波装置１０の動作を示すフローチャートである。ユーザからの成型開始の指示とは、例えばマイクロ波装置１０が備える入力部（図示しない）を介してユーザから入力される指示である。
【００４３】
制御部５０は、成型開始の指示を取得すると、被加熱物７０を加熱する加熱工程（Ｓ１０〜Ｓ３０）を行う。まず、制御部５０は、マグネトロン４０からのマイクロ波の出力及び攪拌羽根３１の第１の回転速度による回転を開始させる（Ｓ１０）。制御部５０は、内蔵する記憶部に記憶されているマイクロ波の出力に関する情報、及び、攪拌羽根３１の回転速度に関する情報を読み出し当該情報に基づいてステップＳ１０を行ってもよいし、ユーザからマイクロ波の出力及び攪拌羽根３１の回転速度の指示を取得し、取得した指示に基づいてステップＳ１０を行ってもよい。
【００４４】
なお、第１の回転速度とは、マグネトロン４０から発振されたマイクロ波を加熱室２１に向けて攪拌して放射するための回転速度である。例えば、第１の回転速度は、被加熱物７０を均一に加熱できるような回転速度である。第１の回転速度とは、例えば、１５秒間で１回転などである。これによれば、攪拌羽根３１の回転により風が起こりにくく、かつマイクロ波を攪拌して放射することができる。なお、マイクロ波の出力の開始及び攪拌羽根３１の回転の開始は、同時に行われてもよいし、同時に行われなくてもよい。例えば、制御部５０は、攪拌羽根３１の回転を開始させた後にマグネトロン４０からマイクロ波の出力を開始させてもよい。
【００４５】
なお、加熱工程（Ｓ１０〜Ｓ３０）では、成型用型８０内に対して真空引きが行われてもよい。例えば、成型用型８０内が所定の真空度となるように、真空引きが行われる。所定の真空度とは、樹脂成型を行う上で、成型用型８０内に存在する空気が実質的に樹脂成型品に影響を及ぼさない程度の真空度である。なお、加熱室２１自体に対しては、真空引きは行われない。
【００４６】
ここで、加熱時におけるマイクロ波装置１０内の様子について、図４を参照しながら説明する。
【００４７】
図４は、本実施の形態に係るマイクロ波装置１０の加熱時及び冷却時におけるマイクロ波装置１０内の様子を示す断面図である。具体的には、図４の（ａ）は、本実施の形態に係るマイクロ波装置１０の加熱時におけるマイクロ波装置１０内の様子を示す断面図である。なお、マイクロ波（図中の破線参照）は、模式的に示されている。
【００４８】
図４の（ａ）に示すように、制御部５０の制御により、加熱時にはマグネトロン４０からマイクロ波が発振され、かつモータ３３により攪拌羽根３１が回転している。これにより、マイクロ波は攪拌羽根３１で攪拌され加熱室２１内に放射される。なお、上記で説明したように、載置台９０は低損失誘電材料からなり、マイクロ波を容易に透過できる性質を有するので、例えば攪拌羽根３１から放射され筐体２０の載置台９０が設置されている面で反射されたマイクロ波は、載置台９０を透過して成型用型８０及び被加熱物７０に照射される。
【００４９】
そして、図３を再び参照して、加熱が終了する（Ｓ２０でＹｅｓ）と、制御部５０は、マイクロ波の出力及び攪拌羽根３１の第１の回転速度による回転を停止させる（Ｓ３０）。これにより、加熱工程が終了する。加熱の終了は、例えば所定時間のマイクロ波の発振が終了することを意味する。所定時間は、例えば、制御部５０が有するマイクロ波の出力に関する情報に含まれる情報である。あるいは、所定時間とは、ユーザから取得したマイクロ波を継続して発振する時間又はマイクロ波の発振を停止する時刻である。なお、加熱が終了していない（Ｓ２０でＮｏ）と、ステップＳ２０に戻り加熱が継続される。
【００５０】
制御部５０は、加熱工程（Ｓ１０〜Ｓ３０）が終了すると、温められた被加熱物７０を冷やして固める冷却工程（Ｓ４０〜Ｓ６０）を行う。
【００５１】
なお、従来であれば、冷却工程では、自然冷却が行われていた。例えば、加熱後に扉２３を開けた状態で自然冷却されていた。被加熱物７０は加熱時には、例えば６００℃程度となる。そのため、自然冷却では冷却に時間がかかる。例えば、自然冷却であれば２時間程度かかっていた。一方、マイクロ波装置１０は、冷却工程において攪拌羽根３１を回転させることで風を起こし被加熱物７０を強制冷却する。
【００５２】
冷却工程では、まず、制御部５０は、攪拌羽根３１の第２の回転速度による回転を開始させる（Ｓ４０）。制御部５０は、内蔵する記憶部に記憶されている攪拌羽根３１の冷却時における回転速度に関する情報を読み出し当該情報に基づいてステップＳ４０を行ってもよいし、ユーザから攪拌羽根３１の回転速度の指示を取得し、取得した指示に基づいてステップＳ４０を行ってもよい。
【００５３】
第２の回転速度とは、第１の回転速度とは異なる速度であり、加熱室２１内に風を起こすことで加熱された被加熱物７０を冷却するための回転速度である。例えば、第２の回転速度は、加熱室２１内に風が起こる程度の回転速度である。つまり、第２の回転速度は、第１の回転速度より速い。第２の回転速度は、例えば、１秒間に数十回転であり、一例として１秒間に２５回転である。つまり、制御部５０は、攪拌羽根３１の冷却工程（冷却時）における回転速度（第２の回転速度）を、加熱工程（加熱時）における回転速度（第１の回転速度）よりも速くする。
【００５４】
なお、制御部５０は、加熱時に第１の回転速度で回転している攪拌羽根３１を一旦停止させずに第１の回転速度から第２の回転速度へ連続的に回転速度を変更してもよい。例えば、ステップＳ３０においてマイクロ波のみ出力を停止させ、攪拌羽根３１は回転を継続されてもよい。
【００５５】
ここで、冷却時におけるマイクロ波装置１０内の様子について、図４の（ｂ）を参照しながら説明する。
【００５６】
図４の（ｂ）は、本実施の形態に係るマイクロ波装置１０の冷却時におけるマイクロ波装置１０内の様子を示す断面図である。
【００５７】
図４の（ｂ）に示すように、制御部５０の制御により、冷却時にはマグネトロン４０からのマイクロ波の発振が停止され、かつモータ３３により攪拌羽根３１が加熱時より速い速度で回転している。これにより、加熱室２１内に風が起こる（図４の（ｂ）の矢印参照）。つまり、加熱時に温められた被加熱物７０及び成型用型８０を当該風により冷ますことができる。図４の（ｂ）では、扉２３を閉めた状態で冷却が行われている例を示しているが、扉２３を開けた状態で冷却が行われてもよい。
【００５８】
なお、マイクロ波装置１０は、密閉されているわけではなく、マイクロ波による加熱に実質的に影響がない程度の隙間（言い換えると、筐体２０の内部と外部とを空間的に接続する孔）を複数有する。そのため、成型用型８０により温められた空気（筐体２０内部の空気）は、隙間から筐体２０の外部に放出される。また、別の隙間を介して、筐体２０の外部から筐体２０の内部に空気が流入する。これにより、冷却時に攪拌羽根３１を回転させ風を起こすことで筐体２０内に空気の流れが形成され、成型用型８０及び被加熱物７０を冷やすことができる。
【００５９】
そして、図３を再び参照して、冷却が終了する（Ｓ５０でＹｅｓ）と、制御部５０は、攪拌羽根３１の第２の回転速度による回転を停止させる（Ｓ６０）。これにより、冷却工程が終了する。冷却の終了とは、例えば所定時間の攪拌羽根３１の回転が終了することを意味する。所定時間は、例えば、記憶部に記憶されている攪拌羽根３１の回転速度に関する情報に含まれる情報である。あるいは、所定時間は、ユーザから取得した第２の回転速度での回転を継続する時間又は第２の回転速度での回転を停止する時刻である。なお、冷却が終了していない（Ｓ５０でＮｏ）と、ステップＳ５０に戻り冷却が継続される。
【００６０】
そして、冷却工程が終了すると、成型用型８０がマイクロ波装置１０から取り出される（Ｓ７０）。ユーザは、取り出した成型用型８０から冷却して固まった樹脂成型品を取り出す。
【００６１】
［３．効果など］
以上のように、本実施の形態に係るマイクロ波装置１０は、筐体２０と、筐体２０内にマイクロ波を供給するマグネトロン４０（マイクロ波供給部の一例）と、筐体２０内に配置され、マイクロ波を攪拌する攪拌羽根３１（羽根部の一例）と、マグネトロン４０の出力制御及び攪拌羽根３１の回転制御を行う制御部５０と、を備える。制御部５０は、筐体２０内に配置された被加熱物７０のマイクロ波による加熱の後に、出力制御としてマグネトロン４０のマイクロ波の出力を停止させ、かつ回転制御として攪拌羽根３１を回転させることで被加熱物７０の冷却を行う。
【００６２】
これにより、加熱が終了した後に、攪拌羽根３１が回転することで、加熱室２１内に風が起こる。つまり、当該風により加熱された被加熱物７０を冷却することができる。また、マイクロ波装置１０は密閉されているわけではなく、例えば、マイクロ波による被加熱物の加熱に対する影響が実質的にない程度の細かな隙間が複数形成されている。攪拌羽根３１を回転させ風を起こすことで、当該隙間から被加熱物７０で温められた空気を排気する又はマイクロ波装置１０外部から空気を吸気することができる。これにより、加熱により温められた被加熱物７０を冷却することができる。よって、従来のように自然冷却により冷却していた場合に比べ冷却に要する時間を短縮することができるので、本実施の形態に係るマイクロ波装置１０によれば、加熱後の被加熱物７０を従来よりも早く取り出すことができる。
【００６３】
また、制御部５０は、回転制御において、被加熱物７０の加熱時と冷却時とで、攪拌羽根３１（羽根部の一例）の回転速度を異ならせる。
【００６４】
これにより、加熱時及び冷却時で攪拌羽根３１の回転速度が適切に設定されることで、加熱時にはマイクロ波を攪拌して放射することができ、かつ冷却時には風を起こすことで加熱された被加熱物７０を冷却することができる。
【００６５】
また、制御部５０は、回転制御において、攪拌羽根３１（羽根部の一例）の冷却時の回転速度を、加熱時の回転速度よりも速くする。
【００６６】
これにより、冷却時に風がより起きやすくなる。よって、冷却時の冷却効果を高めることができる。
【００６７】
（実施の形態２）
以下、本実施の形態に係るマイクロ波装置１０ａについて、図５Ａ及び図５Ｂを参照しながら説明する。本実施の形態では、実施の形態１に係るマイクロ波装置１０に対して、羽根部（攪拌羽根３１）の構造が異なる。攪拌羽根以外の構成及び機能構成については実施の形態１と同様であり、説明を省略又は簡略化する。さらに、本実施の形態に係るマイクロ波装置１０ａの動作は実施の形態１に係るマイクロ波装置１０と同じであり、説明を省略する。
【００６８】
図５Ａは、本実施の形態に係るマイクロ波装置１０ａの羽根部１３１を示す斜視図である。図５Ｂは、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線に対応する本実施の形態に係るマイクロ波装置１０ａの断面図である。
【００６９】
図５Ａに示すように、本実施の形態に係る羽根部１３１は、攪拌羽根１３１ａ（第１の羽根の一例）及び送風羽根１３１ｂ（第２の羽根の一例）を有する。攪拌羽根１３１ａは、実施の形態１に係る攪拌羽根３１と同一の構成である。つまり、攪拌羽根１３１ａは、マイクロ波を攪拌するためのプロペラである。本実施の形態では、攪拌羽根１３１ａに対して被加熱物７０側に送風羽根１３１ｂを有する点に特徴を有する。以降において、送風羽根１３１ｂについて説明する。
【００７０】
送風羽根１３１ｂは、被加熱物７０の冷却時に加熱室２１内に風を起こすためのプロペラである。例えば、送風羽根１３１ｂは平板状ではなく、一部が傾斜して形成されている。送風羽根１３１ｂの形状は、例えば、羽根部１３１から被加熱物７０へ向けて風を起こす翼型である。これにより、被加熱物７０の冷却時に、送風羽根１３１ｂが回転することで、被加熱物７０に向けて風を起こすことができる。つまり、加熱室２１内に空気の流れ（流路）を形成することができる。
【００７１】
攪拌羽根１３１ａと送風羽根１３１ｂとは、同一の回転軸ａ上に配置されている。本実施の形態に係るマイクロ波装置１０ａでは、攪拌羽根１３１ａ及び送風羽根１３１ｂは、軸部３２を介してモータ３３に接続されている。つまり、モータ３３は、マイクロ波を攪拌するために攪拌羽根１３１ａを回転させるモータと、風を起こすために送風羽根１３１ｂを回転させるモータとを兼ねている。言い換えると、１つのモータ３３で、マイクロ波を攪拌するための回転及び風を起こすための回転を制御している。これにより、例えば、既存のマイクロ波装置に対して、羽根部１３１を取り替えるだけで、冷却時の冷却効果を高めることができる。
【００７２】
なお、本実施の形態では、攪拌羽根１３１ａ及び送風羽根１３１ｂはともに軸部３２に接続されているので、モータ３３が動作すると攪拌羽根１３１ａ及び送風羽根１３１ｂはともに回転する。つまり、加熱時には、攪拌羽根１３１ａだけではなく、送風羽根１３１ｂも回転する。また、冷却時には、送風羽根１３１ｂだけではなく、攪拌羽根１３１ａも回転する。
【００７３】
本実施の形態では、送風羽根１３１ｂは攪拌羽根１３１ａに対して、被加熱物７０側に配置されている。これにより、冷却時に送風羽根１３１ｂが回転されることで生じた風が攪拌羽根１３１ａにより遮られることがないので、被加熱物７０に対してより多くの風を送ることができる。
【００７４】
また、送風羽根１３１ｂは、加熱時に攪拌羽根１３１ａから放射されたマイクロ波に対して影響を与えないことが望まれる。送風羽根１３１ｂは、マイクロ波を反射及び吸収しにくい材料で構成されるとよい。送風羽根１３１ｂは、非金属材料から構成される。例えば、マイクロ波に対して影響を与えにくく、かつ耐熱性を有する熱硬化性樹脂から構成される。熱硬化性樹脂とは、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタンなどである。また、送風羽根１３１ｂは、セラミックなどから構成されていてもよい。
【００７５】
送風羽根１３１ｂの形状は、例えば、回転軸ａの方向から見た場合、回転対称の形状を有する。ここでいう回転対称とは、回転軸ａを中心に送風羽根１３１ｂを回転させたとき、回転軸ａ方向から見て２π／ｎラジアン（ｎは正の整数であり、本実施の形態ではｎ＝６）の回転角度で同じ図形が繰り返される性質を意味する。つまり、送風羽根１３１ｂは、攪拌羽根１３１ａとは異なる形状を有する。また、図５Ｂに示すように、送風羽根１３１ｂの長さＬｂは、攪拌羽根１３１ａの長さＬａより長い。送風羽根１３１ｂの長さＬｂが長いことで、より多くの風を被加熱物７０に送ることができる。また、回転軸ａ方向から羽根部１３１を見た場合、送風羽根１３１ｂの一部は攪拌羽根１３１ａと重ならないので、冷却時に攪拌羽根１３１ａによる冷却効果の低下をより抑制することができる。
【００７６】
なお、図５Ｂに示すように、本実施の形態では、攪拌羽根１３１ａと送風羽根１３１ｂとが接触して配置されているが、これに限定されない。例えば、攪拌羽根１３１ａと送風羽根１３１ｂとは、所定の間隔をあけて配置されていてもよい。
【００７７】
なお、図５Ａに示すように、本実施の形態では、回転軸ａ方向から羽根部１３１を見た場合、攪拌羽根１３１ａと送風羽根１３１ｂとが重なるように配置されているが、これに限定されない。回転軸ａ方向から羽根部１３１を見た場合、攪拌羽根１３１ａと送風羽根１３１ｂとは、極力重ならないように配置されるとよい。これにより、冷却時に攪拌羽根１３１ａにより送風羽根１３１ｂに流入する空気が遮られにくくなるので、冷却効果を高めることが可能となる。
【００７８】
以上のように、本実施の形態に係るマイクロ波装置１０ａの羽根部１３１は、マイクロ波を攪拌する攪拌羽根１３１ａ（第１の羽根の一例）と、冷却を行う送風羽根１３１ｂ（第２の羽根の一例）とを有する。
【００７９】
これにより、冷却を行うための送風羽根１３１ｂにより効率的に風を起こすことができるので、マイクロ波装置１０ａの冷却効果を高めることができる。
【００８０】
また、攪拌羽根１３１ａ（第１の羽根の一例）は金属であり、送風羽根１３１ｂ（第２の羽根の一例）は非金属である。
【００８１】
これにより、攪拌羽根１３１ａは金属製の材料で構成されているので、マイクロ波を攪拌して放射することができ、送風羽根１３１ｂは非金属製の材料で構成されているので、マイクロ波に対して影響を与えにくく、かつ冷却のための風を起こすことができる。
【００８２】
また、攪拌羽根１３１ａ（第１の羽根の一例）と送風羽根１３１ｂ（第２の羽根の一例）とは、同一の回転軸（例えば、回転軸ａ）上に配置されている。
【００８３】
これにより、１つのモータ３３で攪拌羽根１３１ａ及び送風羽根１３１ｂを回転させることができるので、マイクロ波装置１０ａの構成を簡略化できる。さらに、既存のマイクロ波装置に対して、既存のマイクロ波装置に取り付けられて羽根部を取り替えるだけで、容易に冷却効果を高めることができる。
【００８４】
また、送風羽根１３１ｂ（第２の羽根の一例）は、攪拌羽根１３１ａ（第１の羽根の一例）に対して被加熱物７０側に配置されている。
【００８５】
これにより、送風羽根１３１ｂは、冷却時に攪拌羽根１３１ａの影響を受けにくいので、送風羽根１３１ｂは攪拌羽根１３１ａによる冷却効果の低下を抑制することができる。
【００８６】
また、回転軸ａの方向から攪拌羽根１３１ａ（第１の羽根の一例）及び送風羽根１３１ｂ（第２の羽根の一例）を見た場合、攪拌羽根１３１ａの長さＬａより送風羽根１３１ｂの長さＬｂの方が長い。
【００８７】
これにより、送風羽根１３１ｂは、冷却時に攪拌羽根１３１ａの影響をより受けにくいので、送風羽根１３１ｂの攪拌羽根１３１ａによる冷却効果の低下をさらに抑制することができる。
【００８８】
（実施の形態２の変形例１）
以下、本変形例に係るマイクロ波装置１０ｂについて、図６Ａ及び図６Ｂを参照しながら説明する。本変形例では、実施の形態２に係るマイクロ波装置１０ａに対して、羽根部の構造が異なる。羽根部以外の構成及び機能構成については実施の形態２と同様であり、説明を省略又は簡略化する。さらに、本変形例に係るマイクロ波装置１０ｂの動作は実施の形態１に係るマイクロ波装置１０と同じであり、説明を省略する。なお、以降の変形例においても、同様である。
【００８９】
図６Ａは、本変形例に係るマイクロ波装置１０ｂの羽根部２３１を示す斜視図である。図６Ｂは、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線に対応する本変形例に係るマイクロ波装置１０ｂの断面図である。
【００９０】
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、羽根部２３１は攪拌羽根１３１ａ（第１の羽根の一例）及び送風羽根１３１ｂ（第２の羽根の一例）を有する。本変形例では、実施の形態２と比べ、攪拌羽根１３１ａ及び送風羽根１３１ｂの位置が異なる。図６Ａ及び図６Ｂに示すように、送風羽根１３１ｂが、攪拌羽根１３１ａに対して軸部３２側に配置されている点に特徴を有する。言い換えると、攪拌羽根１３１ａは、送風羽根１３１ｂに対して被加熱物７０側に配置されている。これにより、加熱時に送風羽根１３１ｂが攪拌羽根１３１ａによるマイクロ波の放射に対して与える影響をより低減することができる。つまり、冷却用の送風羽根１３１ｂを有していても、攪拌羽根１３１ａは加熱時にマイクロ波を攪拌して放射することができる。
【００９１】
なお、この場合、実施の形態２に係る羽根部１３１に比べ、冷却時に攪拌羽根１３１ａによる冷却効果の低下が大きくなる。具体的には、冷却時に送風羽根１３１ｂが被加熱物７０に向けて風を起こしても、その一部が攪拌羽根１３１ａに遮られてしまうことで、冷却効果が低下する。そのため、攪拌羽根１３１ａによる冷却時の冷却効果の低下を抑制する観点から、回転軸ａ方向から見た場合に送風羽根１３１ｂは攪拌羽根１３１ａと重なる部分が少ないように配置されるとよい。
【００９２】
なお、図６Ｂに示すように、本変形例では、攪拌羽根１３１ａと送風羽根１３１ｂとが接触して配置されているが、これに限定されない。例えば、攪拌羽根１３１ａと送風羽根１３１ｂとは、所定の間隔をあけて配置されていてもよい。
【００９３】
（実施の形態２の変形例２）
以下、本変形例に係るマイクロ波装置１０ｃについて、図７Ａ及び図７Ｂを参照しながら説明する。
【００９４】
図７Ａは、本変形例に係るマイクロ波装置１０ｃの羽根部３３１を示す斜視図である。図７Ｂは、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線に対応する本変形例に係るマイクロ波装置１０ｃの断面図である。
【００９５】
図７Ａ及び図７Ｂに示すように、本変形例では、羽根部３３１は、マイクロ波の攪拌用（加熱用）の羽根と、風を起こすための送風用（冷却用）の羽根とが、一体で形成されている。送風用の羽根の形状は、例えば、羽根部３３１から被加熱物７０へ向けて風を起こす翼型である。なお、送風用の羽根は、攪拌用の羽根に対して被加熱物７０側に配置されている。
【００９６】
この場合、羽根部３３１は、金属製の材料から構成される。つまり、攪拌用の羽根及び送風用の羽根は、金属製の材料から構成される。羽根部３３１はマイクロ波の攪拌用の金属製の羽根を有しているので、加熱時に羽根部３３１が回転することで、マグネトロン４０から発振されたマイクロ波を攪拌して放射することができる。また、羽根部３３１は風を起こすための送風羽根を有しているので、冷却時に羽根部３３１が回転することで、風を起こすことができる。例えば、羽根部３３１は、羽根部３３１から被加熱物７０に向かう風を起こすことができる。
【００９７】
なお、送風用の羽根は、金属製の材料で構成されているので、樹脂製の材料で構成されている場合に比べ、マイクロ波に与える影響が大きくなる。つまり、送風用の羽根がマイクロ波の攪拌に与える影響が大きくなる。そこで、送風用の羽根は、マイクロ波に影響を与えにくい形状に形成されるとよい。また、羽根部３３１の形状は、図７Ａに示す形状に限定されず、マイクロ波を攪拌でき、かつ風を起こすことができる形状であればよい。
【００９８】
以上のように、本変形例に係るマイクロ波装置１０ｃは、攪拌羽根１３１ａ（第１の羽根の一例）及び送風羽根１３１ｂ（第２の羽根の一例）は、金属で一体形成されている。
【００９９】
これにより、マイクロ波の攪拌用の羽根及び風を起こす送風用の羽根を有する羽根部３３１を一体で形成することができるので、マイクロ波の攪拌用の羽根及び風を起こす送風用の羽根を別体で作製していた場合に比べ、羽根部３３１の作製が容易となる。また、送風用の羽根が樹脂製であった場合に比べ、送風用の羽根の耐熱性を向上させることができる。
【０１００】
（実施の形態２の変形例３）
以下、本変形例に係るマイクロ波装置１０ｄについて、図８Ａ及び図８Ｂを参照しながら説明する。
【０１０１】
図８Ａは、本変形例に係るマイクロ波装置１０ｄの羽根部４３１を示す斜視図である。図８Ｂは、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線に対応する本変形例に係るマイクロ波装置１０ｄの断面図である。
【０１０２】
図８Ａ及び図８Ｂに示すように、本変形例では、羽根部４３１は、マイクロ波を攪拌する攪拌羽根４３１ａ（第１の羽根の一例）と、風を起こす送風羽根４３１ｂ（第２の羽根の一例）とが、同一平面上に形成されている。送風羽根４３１ｂの形状は、例えば、羽根部４３１から被加熱物７０へ向けて風を起こす翼型である。なお、同一平面とは、例えば、攪拌羽根４３１ａと送風羽根４３１ｂとが回転軸ａの軸方向で実質的に同一の位置に配置されていることを意味する。また、例えば、攪拌羽根４３１ａと送風羽根４３１ｂとが共通の中心部（例えば、固定用軸部４３１ｃ）に接続されている場合も同一平面であることを意味する。
【０１０３】
この場合、攪拌羽根４３１ａは金属製の材料から構成され、送風羽根４３１ｂは樹脂製の材料から構成される。つまり、攪拌羽根４３１ａと送風羽根４３１ｂとは別体である。例えば、攪拌羽根４３１ａ及び送風羽根４３１ｂがそれぞれ、固定用軸部４３１ｃに固定されることで羽根部４３１が構成される。固定用軸部４３１ｃは、軸部３２と接続されている。つまり、攪拌羽根４３１ａと送風羽根４３１ｂとは、同一の回転軸ａを中心に回転する。
【０１０４】
なお、羽根部４３１の形状は、例えば、回転軸ａ方向から見た場合、回転非対称の形状を有する。ここでいう回転非対称とは、回転軸ａを中心に羽根部４３１を回転させたとき、回転軸ａ方向から見て１回転しないと同じ図形とならない性質を意味する。
【０１０５】
以上のように、本変形例に係るマイクロ波装置１０ｄは、攪拌羽根４３１ａ（第１の羽根の一例）及び送風羽根４３１ｂ（第２の羽根の一例）は、同一平面に配置されており、かつ同一の回転軸ａを中心に回転する。
【０１０６】
これにより、攪拌羽根４３１ａと送風羽根４３１ｂとが同一平面上に配置されているので、加熱時には送風羽根４３１ｂはマイクロ波に対して影響を与えにくく、冷却時には攪拌羽根４３１ａは風に対して影響を与えにくい。よって、加熱時に羽根部４３１を回転させることで、マイクロ波を攪拌して放射でき、かつ冷却時に羽根部４３１を回転させることで、風を起こすことができる。よって、加熱後に羽根部４３１を回転させることで被加熱物７０を冷却させることができるので、本変形例に係るマイクロ波装置１０ｄによれば、加熱後の被加熱物７０を従来よりも早く取り出すことができる。
【０１０７】
（他の実施の形態）
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態及び変形例を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
【０１０８】
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【０１０９】
また、上述の実施の形態及び変形例は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【０１１０】
例えば、上記実施の形態及び変形例では、冷却時に羽根部を回転させることで、羽根部から被加熱物に向けて風を起こす例について説明したが、これに限定されない。例えば、冷却時に羽根部を回転させることで、被加熱物から羽根部に向く風を起こしてもよい。これにより、羽根部から被加熱物に向けて風を起こした場合と同様の効果を奏する。なお、羽根部から被加熱物に向けて風を起こしていた場合に対して、送風羽根の取り付け向きを逆にする、又は羽根部の回転方向を逆にすることで、被加熱物から送風羽根に向く風を実現できる。
【０１１１】
また、上記実施の形態及び変形例に係るマイクロ波装置は、冷却時に冷却用の空気を筐体の外部から筐体の内部（例えば、加熱室）に取り込む吸気口、及び、冷却時に温められた空気を筐体の内部から筐体の外部へ排気する排気口を備えていてもよい。例えば、図１Ｂにおいて、冷却時に羽根部から被加熱物へ向かう風を起こす場合、吸気口は羽根部よりモータ側の筐体の一部に設けられ、排気口は被加熱物より窓側であり、かつ被加熱物より高い位置の筐体の一部に設けられる。
【０１１２】
また、さらに排気口及び吸気口のそれぞれには、蓋部及び蓋部を可動する可動部が設けられてもよい。加熱時には可動部により蓋部が排気口及び吸気口を覆うように可動されることで筐体内外での空気の流れを遮断し、冷却時には可動部により蓋部が吸気口及び排気口を覆わないように可動されることで、筐体内外での空気の流れを可能とする。なお、空気の流れを遮断とは、加熱時にマイクロ波への影響が実質的にない程度の隙間が形成されていることを含む。つまり、排気口及び吸気口は蓋部により蓋をされている状態で、マイクロ波への影響がない程度の隙間が形成されていてもよい。
【０１１３】
また、上記実施の形態及び変形例では、冷却時に羽根部の回転速度（第２の回転速度）は、予め記憶されている情報などにより制御される例について説明したが、これに限定されない。温度センサなどの検知部により計測された被加熱物又は成型用型の温度などに応じて第２の回転速度が決定されてもよい。例えば、制御部は、温度センサが検知した温度が高いほど回転速度が早くなるように第２の回転速度を決定してもよい。また、加熱の終了及び冷却の終了においても、温度センサなどの検知部の検知結果に基づいて判定されてもよい。例えば、制御部５０は、温度センサなどの検知部が計測した被加熱物又は成型用型の温度に応じて加熱の終了及び冷却の終了を決定してもよい。
【０１１４】
また、上記実施の形態及び変形例で示した構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本開示は、誘電加熱により被加熱物を加熱するマイクロ波装置に広く利用可能である。特に、樹脂成型などの各種工業用途におけるマイクロ波装置において有用である。
【符号の説明】
【０１１６】
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ    マイクロ波装置
２０    筐体
２１    加熱室
２２    導波部
２３    扉
２４    窓
２５    内面
３０    攪拌部
３１，１３１ａ，４３１ａ    攪拌羽根
３２    軸部
３３    モータ
４０    マグネトロン（マイクロ波供給部）
４１    マグネトロン出力部
５０    制御部
６０    フレーム
７０    被加熱物
８０    成型用型
８１    上型
８２    下型
９０    載置台
１３１，２３１，３３１，４３１    羽根部
１３１ｂ，４３１ｂ    送風羽根
４３１ｃ    固定用軸部
ａ    回転軸
Ｌａ，Ｌｂ    長さ
【図１Ａ】
0006751858.tif 000002
【図１Ｂ】
0006751858.tif 000003
【図２】
0006751858.tif 000004
【図３】
0006751858.tif 000005
【図４】
0006751858.tif 000006
【図５Ａ】
0006751858.tif 000007
【図５Ｂ】
0006751858.tif 000008
【図６Ａ】
0006751858.tif 000009
【図６Ｂ】
0006751858.tif 000010
【図７Ａ】
0006751858.tif 000011
【図７Ｂ】
0006751858.tif 000012
【図８Ａ】
0006751858.tif 000013
【図８Ｂ】
0006751858.tif 000014