(57)【要約】【課題】マイクロ波等に代表される単一周波特性を有する電磁波を各入射点において多様な方向へと分散反射させることのできる電磁波反射体を提供する。【解決手段】複数の反射部を整列してなるものであって、前記反射部のそれぞれは電磁波を反射する性質を有する物質よりなり、前記反射部のそれぞれの幅（Ｗ）は同一であり、かつその幅（Ｗ）は前記電磁波の波長（λｇ）の１／ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）倍として定義され、前記複数の反射部のそれぞれの高さ（Ｈｋ）（ｋ＝１，２，３・・・）は、前記反射部の幅（Ｗ）と各反射部に割り当てられたある整数（Ｍｋ）との積（Ｗ×Ｍｋ）として定義され、かつ前記ある整数（Ｍｋ）に相当する数値を前記反射部の配列順に並べてなる数値列（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３・・・）は折り重ね不能（ｕｎｆｏｌｄａｂｌｅ）な関係を有する数値列である、ように構成する。【選択図】　　　図２
2004071522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の反射部を整列してなるものであって、
前記反射部のそれぞれは電磁波を反射する性質を有する物質よりなり、
前記反射部のそれぞれの幅（Ｗ）は同一であり、かつその幅（Ｗ）は前記電磁波の波長（λｇ）の１／ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）倍として定義され、
前記複数の反射部のそれぞれの高さ（Ｈｋ）（ｋ＝１，２，３・・・）は、前記反射部の幅（Ｗ）と各反射部に割り当てられたある整数（Ｍｋ）との積（Ｗ×Ｍｋ）として定義され、かつ前記ある整数（Ｍｋ）に相当する数値を前記反射部の配列順に並べてなる数値列（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３・・・）は折り重ね不能（ｕｎｆｏｌｄａｂｌｅ）な関係を有する数値列である、ことを特徴とする電磁波反射体。
【請求項２】
複数の反射部を整列してなるものであって、
前記反射部のそれぞれは電磁波を反射する性質を有する物質よりなり、
前記反射部のそれぞれの幅（Ｗ）は同一であり、かつその幅（Ｗ）は前記電磁波の波長（λｇ）の１／ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）倍として定義され、
前記複数の反射部のそれぞれの高さ（Ｈｋ）（ｋ＝１，２，３・・・）は、所定の基底面（２１）からある高さに設定された基準面（２２）からの深さ（Ｄｋ）として定義され、
前記基準面の前記所定の基底面に対する高さ（Ｈｒｅｆ）は、ある素数（ｐ）から『１』を減じた値（ｐ−１）と前記反射部の幅（Ｗ）との積（（ｐ−１）×Ｗ）として定義され、
前記基準面（２２）からの深さ（Ｄｋ）は、前記反射部の幅（Ｗ）と各反射部に割り当てられるある整数（Ｑｋ）との積（Ｗ×Ｑｋ）として定義され、
前記ある整数（Ｑｋ）は、前記ある素数（ｐ）の最小原始根（ｔｈｅ　ｌｅａｓｔ　ｐｒｉｍｉｔｉｖｅ　ｒｏｏｔ）を（ｇ）とすると、剰余関数式により、
Ｑｋ＝ｇｋ　ｍｏｄｕｌｅ　ｐ
として定義される、ことを特徴とする電磁波反射体。
【請求項３】
複数の反射部を整列してなるものであって、
前記反射部のそれぞれは電磁波を反射する性質を有する物質で成り立っており、
前記反射部のそれぞれの幅（Ｗ）は同一であり、かつその幅（Ｗ）は前記電磁波の波長（λｇ）の１／ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）倍として定義され、
前記複数の反射部のそれぞれの高さ（Ｈｋ）（ｋ＝０，１，２，・・・）は、所定の基底面からの高さとして定義され、
前記基底面からの高さ（Ｈｋ）は、前記反射部の幅（Ｗ）と各反射部に割り当てられたある整数（Ｒｋ：０も採り得る）との積（Ｗ×Ｒｋ）として定義され、
前記ある整数（Ｒｋ）は、ある素数を（ｐ）とすると、剰余関数式により、
Ｒｋ＝ｋ２　ｍｏｄｕｌｅ　ｐ
として定義される、ことを特徴とする電磁波反射体。
【請求項４】
前記複数の反射部の長さ（Ｌ）は同一であり、かつその長さ（Ｌ）は前記電磁波の波長（λｇ）の整数倍として定義される、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電磁波反射体。
【請求項５】
前記複数の反射部のそれぞれの頂面は当該反射部の幅（Ｗ）の全体に亘り平坦である、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電磁波反射体。
【請求項６】
前記反射部の幅（Ｗ）の定義に使用される数値（１／ｎ）における（ｎ）は、４のｍ（ｍ＝１，２，３・・・）倍として定義される、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電磁波反射体。
【請求項７】
前記反射部の幅（Ｗ）の定義に使用される数値（１／ｎ）における（ｎ）は、電磁波が周波数９１５ＭＨｚ又は２．４５ＧＨｚを有するマイクロ波であり、かつ用途が電子レンジ等の加熱室のとき、１≦ｎ≦１６として定義される、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電磁波反射体。
【請求項８】
前記反射部の幅（Ｗ）の定義に使用される数値（１／ｎ）における（ｎ）は、電磁波が周波数９１５ＭＨｚのマイクロ波であり、かつ用途が半導体プロセスの加熱室のとき、１≦ｎ≦３２として定義される、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電磁波反射体。
【請求項９】
前記反射部の幅（Ｗ）の定義に使用される数値（１／ｎ）における（ｎ）を定義するための数値（ｍ）は、電磁波の周波数が２．４５ＧＨｚのとき、１≦ｎ≦９として定義される、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電磁波反射体。
【請求項１０】
前記電磁波が、マイクロ波や特性Ｘ線等の単一周波数電磁波である、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の電磁波反射体。
【請求項１１】
電磁波導入口を有する加熱室を含み、
前記加熱室の壁体内面の一部若しくは全部は電磁波反射体で覆われており、
前記電磁波反射体が複数の反射部を整列してなるものであり、
前記反射部のそれぞれは電磁波を反射する性質を有する物質からなり、
前記反射部のそれぞれの幅（Ｗ）は同一であり、かつその幅（Ｗ）は前記電磁波の波長（λｇ）の１／ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）倍として定義され、
前記複数の反射部のそれぞれの高さ（Ｈｋ）（ｋ＝１，２，３・・・）は、前記反射部の幅（Ｗ）と各反射部に割り当てられたある整数（Ｍｋ）との積（Ｗ×Ｍｋ）として定義され、かつ前記ある整数（Ｍｋ）に相当する数値を前記反射部の配列順に並べてなる数値列（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３・・・）は折り重ね不能（ｕｎｆｏｌｄａｂｌｅ）な関係を有する数値列となるように設定されている、ことを特徴とする高周波誘電加熱装置。
【請求項１２】
電磁波導入口を有する加熱室を含み、
前記加熱室の壁体内面の一部若しくは全部は電磁波反射体で覆われており、
前記電磁波反射体が複数の反射部を整列してなるものであり、
前記反射部のそれぞれは電磁波を反射する性質を有する物質からなり、
前記反射部のそれぞれの幅（Ｗ）は同一であり、かつその幅（Ｗ）は前記電磁波の波長（λｇ）の１／ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）倍として定義され、
前記複数の反射部のそれぞれの高さ（Ｈｋ）（ｋ＝１，２，３・・・）は、所定の基底面からある高さに設定された基準面からの深さ（Ｄｋ）として定義され、
前記基準面の前記所定の基底面に対する高さ（Ｈｒｅｆ）は、ある素数（ｐ）から『１』を減じた値（ｐ−１）と前記反射部の幅（Ｗ）との積（（ｐ−１）×Ｗ）として定義され、
前記基準面からの深さ（Ｄｋ）は、前記反射部の幅（Ｗ）と各反射部に割り当てられたある整数（Ｑｋ）との積（Ｗ×Ｑｋ）として定義され、
前記ある整数（Ｑｋ）は、前記ある素数（ｐ）の最小原始根（ｔｈｅ　ｌｅａｓｔ　ｐｒｉｍｉｔｉｖｅ　ｒｏｏｔ）を（ｇ）とすると、剰余関数式により、
Ｑｋ＝ｇｋ　ｍｏｄｕｌｅ　ｐ
として定義される、ことを特徴とする高周波誘電加熱装置。
【請求項１３】
電磁波導入口を有する加熱室を含み、
前記加熱室の壁体内面の一部若しくは全部は電磁波反射体で覆われており、
前記電磁波反射体が複数の反射部を整列配置してなるものであり、
前記反射部のそれぞれの幅（Ｗ）は同一であり、かつその幅（Ｗ）は前記電磁波の波長（λｇ）の１／ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）倍として定義され、
前記複数の反射部のそれぞれの高さ（Ｈｋ）（ｋ＝０，１，２，・・・）は、所定の基底面からの高さとして定義され、
前記基準面からの高さ（Ｈｋ）は、前記反射部の幅（Ｗ）と各反射部に割り当てられたある整数（Ｒｋ：０も採り得る）との積（Ｗ×Ｒｋ）として定義され、
前記ある整数（Ｒｋ）は、ある素数を（ｐ）とすると、剰余関数式により、
Ｒｋ＝ｋ２　ｍｏｄｕｌｅ　ｐ
として定義される、ことを特徴とする高周波誘電加熱装置。
【請求項１４】
前記複数の反射部の長さ（Ｌ）は同一であり、かつその長さ（Ｌ）は前記電磁波の波長（λｇ）の整数倍として定義される、ことを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項１５】
前記複数の反射部のそれぞれの頂面は当該反射部の幅（Ｗ）の全体に亘り平坦である、ことを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかに記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項１６】
前記反射部の幅（Ｗ）の定義に使用される数値（１／ｎ）における（ｎ）は、４のｍ（ｍ＝１，２，３・・・）倍として定義される、ことを特徴とする請求項１１〜１５のいずれかに記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項１７】
前記反射部の幅（Ｗ）の定義に使用される数値（１／ｎ）における（ｎ）は、電磁波が周波数９１５ＭＨｚ又は２．４５ＧＨｚを有するマイクロ波であり、かつ用途が電子レンジ等の加熱室のとき、１≦ｎ≦１６として定義される、ことを特徴とする請求項１１〜１６のいずれかに記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項１８】
前記反射部の幅（Ｗ）の定義に使用される数値（１／ｎ）における（ｎ）は、電磁波が周波数９１５ＭＨｚのマイクロ波であり、かつ用途が半導体プロセスの加熱室のとき、１≦ｎ≦３２として定義される、ことを特徴とする請求項１１〜１６のいずれかに記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項１９】
前記反射部の幅（Ｗ）の定義に使用される数値（１／ｎ）における（ｎ）を定義するための数値（ｍ）は、電磁波の周波数が２．４５ＧＨｚのとき、１≦ｎ≦９として定義される、ことを特徴とする請求項１１〜１６のいずれかに記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項２０】
前記反射部には、電磁波が漏洩せず、被加熱物が加熱及び乾燥されると共に、発生する水蒸気及び匂いを排出できる大きさの通孔が所定間隔で具備されている、ことを特徴とする請求項１１〜１９のいずれかに記載の高周波誘導加熱装置。
【請求項２１】
前記加熱室の内面を覆う反射部のさらに内面には電磁波が透過できる材質よりなる加熱収容室が存在する、ことを特徴とする請求項１１〜１９のいずれかに記載の高周波誘導加熱装置。
【請求項２２】
前記加熱室が被加熱物の出し入れ兼用の前扉を有する電子レンジとして構成され、かつ前記電磁波反射体は前記加熱室の壁体全面並びに前扉内面を覆って取り付けられる、ことを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項２３】
前記加熱室が被加熱物の搬入用前扉と搬出用後扉とを有する工業用加熱炉として構成され、かつ前記電磁波反射体は前記加熱室の左右壁体のみを覆って取り付けられる、ことを特徴とする請求項１１〜１３に記載の高周波誘電加熱装置。
【請求項２４】
一定個数の反射部を整列してユニット化してなるものであって、
前記反射部のそれぞれは電磁波を反射する性質を有する物質よりなり、
前記反射部のそれぞれの幅（Ｗ）は同一であり、かつその幅（Ｗ）は前記電磁波の波長（λｇ）の１／ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）倍として定義され、
前記複数の反射部のそれぞれの高さ（Ｈｋ）（ｋ＝１，２，３・・・）は、前記反射部の幅（Ｗ）と各反射部に割り当てられたある整数（Ｍｋ）との積（Ｗ×Ｍｋ）として定義され、かつ前記ある整数（Ｍｋ）に相当する数値を前記反射部の配列順に並べてなる数値列（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３・・・）は折り重ね不能（ｕｎｆｏｌｄａｂｌｅ）な関係を有するものである、ことを特徴とする電磁波反射体ユニット。
【請求項２５】
一定個数の反射部を整列してユニット化してなるものであって、
前記反射部のそれぞれは電磁波を反射する性質を有する物質よりなり、
前記反射部のそれぞれの幅（Ｗ）は同一であり、かつその幅（Ｗ）は前記電磁波の波長（λｇ）の１／ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）倍として定義され、
前記複数の反射部のそれぞれの高さ（Ｈｋ）（ｋ＝１，２，３・・・）は、所定の基底面（２１）からある高さに設定された基準面（２２）からの深さ（Ｄｋ）として定義され、
前記基準面の前記所定の基底面に対する高さ（Ｈｒｅｆ）は、ある素数（ｐ）から『１』を減じた値（ｐ−１）と前記反射部の幅（Ｗ）との積（（ｐ−１）×Ｗ）として定義され、
前記基準面（２２）からの深さ（Ｄｋ）は、前記反射部の幅（Ｗ）と各反射部に割り当てられるある整数（Ｑｋ）との積（Ｗ×Ｑｋ）として定義され、
前記ある整数（Ｑｋ）は、前記ある素数（ｐ）の最小原始根（ｔｈｅ　ｌｅａｓｔ　ｐｒｉｍｉｔｉｖｅ　ｒｏｏｔ）を（ｇ）とすると、剰余関数式により、
Ｑｋ＝ｇｋ　ｍｏｄｕｌｅ　ｐ
として定義される、ことを特徴とする電磁波反射体ユニット。
【請求項２６】
一定個数の反射部を整列してユニット化してなるものであって、
前記反射部のそれぞれは電磁波を反射する性質を有する物質で成り立っており、
前記反射部のそれぞれの幅（Ｗ）は同一であり、かつその幅（Ｗ）は前記電磁波の波長（λｇ）の１／ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）倍として定義され、
前記複数の反射部のそれぞれの高さ（Ｈｋ）（ｋ＝０，１，２，・・・）は、所定の基底面からの高さとして定義され、
前記基底面からの高さ（Ｈｋ）は、前記反射部の幅（Ｗ）と各反射部に割り付けられたある整数（Ｒｋ：０も採り得る）との積（Ｗ×Ｒｋ）として定義され、
前記ある整数（Ｒｋ）は、ある素数を（ｐ）とすると、剰余関数式により、
Ｒｋ＝ｋ２　ｍｏｄｕｌｅ　ｐ
として定義される、ことを特徴とする電磁波反射体ユニット。
【請求項２７】
電磁波を反射する性質を有するシート材を加工して製作される、ことを特徴とする請求項２４〜２６のいずれかに記載の電磁波反射体ユニット。
【請求項２８】
耐熱性を有する合成樹脂で成型された基体の表面に電磁波を反射する素材よりなる被膜を被着して製作される、ことを特徴とする請求項２４〜２６のいずれかに記載の電磁波反射体ユニット。
【請求項２９】
個々の反射部に相当する個別部品を寄せ合わせて製作される、ことを特徴とする請求項２４〜２６に記載の電磁波反射体ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波反射体及びこれを利用した高周波誘電加熱装置に係り、特に、マイクロ波や特性Ｘ線等と言った単周波電磁波を分散反射させるのに好適な電磁波反射体、並びに、この電磁波反射体を加熱室内の壁面材として使用して、加熱室内に均一電場を形成することにより、被加熱物の均一加熱を可能とした高周波誘導加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高周波誘電加熱装置としては、所定周波数のマイクロ波を利用して飲食物を加熱する電子レンジや、所定周波数のマイクロ波を利用して、木材、泥（ｓｌｕｄｇｅ）、ごみ、穀物或いはゴム等を乾燥させるマイクロ波乾燥炉等が従来より知られている。この種の高周波誘電加熱装置においては、マグネトロン等のマイクロ波発生源にて生成された２．４５ＧＨｚ又は９１５ＭＨｚのマイクロ波を加熱室の内部に導入することにより、加熱室内に置かれた被加熱物を高周波交番電界に基づく分子振動により物体内部から加熱或いは乾燥させると言った作用が行われる。
【０００３】
このような用途に供されるマイクロ波は単一周波数特性を示すものであり、それぞれ所定長さの波長を持っている。例えば、周波数が２．４５ＧＨｚであるマイクロ波の場合、その波長は次式（式１）から約１２ｃｍとなる。
【数１】
2004071522.tif 000003
ここで、λｇは導波路を介して加熱室内に導入されたマイクロ波の波長、ｃは光の速度（３×１０９ｍ／ｓ）、ｆはマイクロ波の周波数である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、マイクロ波を利用して被加熱物を加熱或いは乾燥させる高周波誘電加熱装置の場合、加熱室を取り囲む壁面は、通常、全て平坦とされていた。そのため、マイクロ波発生源から生成されたのち、加熱室内に導入されるマイクロ波１０は、図２４に示されるように、加熱室内の上下、左右、前後の壁面１１で入射角θ１と反射角θ２とが一致するように、特定方向へのみ偏向的に反射される。
【０００５】
このようにマイクロ波が特定方向へと偏向的に反射されると、マイクロ波は規格化された壁面の構造に従って定常波（ｓｔａｎｄｉｎｇ　ｗａｖｅ）を形成してしまい、加熱室内の電位分布は不均一なものとなる。すると、加熱室内に置かれた被加熱物は均一に加熱されず、マイクロ波の波長の間隔で、最大の加熱地点と最小の加熱地点とが交互に生じ、被加熱物上の最大加熱地点においては加熱し過ぎる状態が発生し、最小加熱地点においては加熱が足りない状態が発生する。
【０００６】
このような問題点を解決するため、従来の高周波誘電加熱装置（例えば、電子レンジ等）にあっては、加熱室の上部に分散用のファン等のような電波撹拌器を取り付ることでマイクロ波を様々な方向へと分散反射させたり、或いはターンテーブルを使用して被加熱物を回転させたりする、と言った解決手段が採用されている。
【０００７】
しかしながら、電波撹拌器やターンテーブルを使用する従来の解決手段にあっては、回転動力を発生するため専用の駆動モータと、この駆動モータの回転力を伝えるための動力伝達機器等を必要とするため、構造が複雑化して製品の生産コストが上昇するほか、消費電力が増大すると言った問題点が指摘されいる。
【０００８】
一方、加熱室の壁面に多数の微細な凹凸を形成して、マイクロ波を全体として様々な方向へと反射させることで、加熱室内の電位分布不均一を解消しようとする試みもなされてはいる。
【０００９】
しかしながら、このような壁面の微細凹凸による解決手段にあっても、特定のひとつの照射点についてみれば、やはりマイクロ波反射方向は特定の一方向であって、偏向的に反射する作用には変わりがないため、特定の一点に入射するマイクロ波については入射角と反射角とが一致する常に一定の方向へと反射されることから、なおも、定常波の発生は回避しがたく、結果として、加熱室内の電位分布不均一を十分に解消するには至らないのが現状である。
【００１０】
この発明は、従来技術における上述の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、マイクロ波等に代表される単一周波特性を有する電磁波を各入射点において多様な方向へと分散反射させることのできる電磁波反射体を提供することにある。
【００１１】
この発明の他の目的は、上記の電磁波反射体を加熱室の壁面に応用することにより、加熱室内に導入されたマイクロ波をできるだけ定常波を形成することなく混合して加熱室内における電位分布を均等化することにより、加熱室内に置かれた被加熱物を均一に加熱できるようにした高周波誘電加熱装置を提供することにある。
【００１２】
この発明のさらに他の目的並びに作用効果については、以下の明細書の記載により、当業者であれば容易に理解されるであろう。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明の電磁波反射体は、複数の反射部を整列してなるものであって、前記反射部のそれぞれは電磁波を反射する性質を有する物質で成り立っている。
【００１４】
前記反射部のそれぞれの幅（Ｗ）は同一であり、かつその幅（Ｗ）は前記電磁波の波長（λｇ）の１／ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）倍として定義される。
【００１５】
前記複数の反射部のそれぞれの高さ（Ｈｋ）（ｋ＝１，２，３・・・）は、前記反射部の幅（Ｗ）と各反射部に割り当てられたある整数（Ｍｋ）との積（Ｗ×Ｍｋ）として定義される。
【００１６】
そして、前記ある整数（Ｍｋ）に相当する数値を前記反射部の配列順に並べてなる数値列（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３・・・）は折り重ね不能（ｕｎｆｏｌｄａｂｌｅ）な関係を有する数値列となる。
【００１７】
別の一面から見た本発明の電磁波反射体は、複数の反射部を整列してなるものであって、前記反射部のそれぞれは電磁波を反射する性質を有する物質で成り立っている。
【００１８】
前記反射部のそれぞれの幅（Ｗ）は同一であり、かつその幅（Ｗ）は前記電磁波の波長（λｇ）の１／ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）倍として定義される。
【００１９】
前記複数の反射部のそれぞれの高さ（Ｈｋ）（ｋ＝１，２，３・・・）は、所定の基底面からある高さに設定された基準面からの深さ（Ｄｋ）として定義される。
【００２０】
前記基準面の前記所定の基底面に対する高さ（Ｈｒｅｆ）は、ある素数（ｐ）から『１』を減じた値（ｐ−１）と前記反射部の幅（Ｗ）との積（（ｐ−１）×Ｗ）として定義される。
【００２１】
前記基準面からの深さ（Ｄｋ）は、前記反射部の幅（Ｗ）と各反射部に割り当てられたある整数（Ｑｋ）との積（Ｗ×Ｑｋ）として定義される。
【００２２】
前記ある整数（Ｑｋ）は、前記ある素数（ｐ）の最小原始根（ｔｈｅ　ｌｅａｓｔ　ｐｒｉｍｉｔｉｖｅ　ｒｏｏｔ）を（ｇ）とすると、剰余関数式により、
Ｑｋ＝ｇｋ　ｍｏｄｕｌｅ　ｐ
として定義される。
【００２３】
別の一面から見た本発明の電磁波反射体は、複数の反射部を整列してなるものであって、前記反射部のそれぞれは電磁波を反射する性質を有する物質で成り立っている。
【００２４】
前記反射部のそれぞれの幅（Ｗ）は同一であり、かつその幅（Ｗ）は前記電磁波の波長（λｇ）の１／ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）倍として定義される。
【００２５】
前記複数の反射部のそれぞれの高さ（Ｈｋ）（ｋ＝０，１，２，・・・）は、所定の基底面からの高さとして定義される。
【００２６】
前記基準面からの高さ（Ｈｋ）は、前記反射部の幅（Ｗ）と各反射部に割り当てられたある整数（Ｒｋ：０も採り得る）との積（Ｗ×Ｒｋ）として定義される。
【００２７】
前記ある整数（Ｒｋ）は、ある素数を（ｐ）とすると、剰余関数式により、
Ｒｋ＝ｋ２　ｍｏｄｕｌｅ　ｐ
として定義される。
【００２８】
以上の構成よりなる本発明の電磁波反射体によれば、優れた電磁波分散反射作用が存在することが、本発明者による実験により確認されたのであるが、その理由は、現在のところ、下記のように推定される。
【００２９】
すなわち、本発明の電磁波反射体によれば、複数の反射部のそれぞれの幅（Ｗ）が対象となる電磁波の波長（λｇ）との一定の相関を有するものであるから、その反射作用は、入射角と反射角とが一致する偏向的な単方向反射ではなくて、入射点において入射角とは関係なく全方位へと反射する多方向反射（分散反射）となる。しかも、複数の反射部の一連の高さ（Ｈｋ）は、反射部の幅（Ｗ）とある素数（ｐ）に基づいて生成された特定数列要素との積等により定義されるものであるから、例えば当該電磁波反射体を２台だけ対向配置した場合を想定すると、一方の側の電磁波反射体の特定の１反射部の頂面と、他方の側の電磁波反射体の複数の反射部のそれぞれの頂面との間には、予め計算された特定の行路差を有する固有の電磁波伝播行路が生ずることとなり、異なる行路間におけるマイクロ波同士における波形レベルでの同期加算作用が可及的に回避され、結果として、加熱室内には均一な電位分布が得られることとなる。さらに、本発明の電磁波反射体を加熱室の壁面の対向面又は全面に敷設すれば、ある壁面の特定の一点での分散反射で生成された一方向成分としての分散反射波は、他の壁面においてさらに同様な分散反射を繰り返すため、分散反射による伝播行路の多様化と波の固定端反射による波長の多様化とが相まって、加熱室内における波の同期加算作用による過大ピーク電位の発生を抑制して、加熱室内における均一な電位分布が実現される。
【００３０】
本発明の実施の一形態においては、前記複数の反射部の長さ（Ｌ）は同一であり、かつその長さ（Ｌ）は前記電磁波の波長（λｇ）の整数倍として定義することが好ましい。このような構成を採用すれば、反射部の長さ方向端部におけるエッジ効果による電磁波反射体の局部的過熱を回避することができる。
【００３１】
本発明の実施の一形態においては、前記複数の反射部のそれぞれの頂面は当該反射部の幅（Ｗ）の全体に亘り平坦であることが好ましい。このような構成によれば、設計並びに加工等の点で有利となる。
【００３２】
本発明の実施の一形態においては、前記反射部の幅（Ｗ）の定義に使用される数値（１／ｎ）における（ｎ）は、４のｍ（ｍ＝１，２，３・・・）倍として定義される値とすることが好ましい。このような構成によれば、波動エネルギの吸収・反射の観点から、分散反射の効率を高めることができる。
【００３３】
本発明の実施の一形態においては、前記反射部の幅（Ｗ）の定義に使用される数値（１／ｎ）における（ｎ）は、電磁波が周波数９１５ＭＨｚ又は２．４５ＧＨｚを有するマイクロ波であり、かつ用途が電子レンジ等の加熱室のとき、１≦ｎ≦１６として定義される値とすることが好ましい。このような構成によれば、加熱室の一般的なサイズと被加熱物の一般的なサイズや特性の観点より、最適な設計が可能となる。
【００３４】
本発明の実施の一形態においては、前記反射部の幅（Ｗ）の定義に使用される数値（１／ｎ）における（ｎ）は、電磁波が周波数９１５ＭＨｚのマイクロ波であり、かつ用途が半導体プロセスの加熱室のとき、１≦ｎ≦３２として定義される値とすることが好ましい。このような構成によれば、加熱室の一般的なサイズと被加熱物の一般的なサイズや特性の観点より、最適な設計が可能となる。
【００３５】
本発明の実施の一形態においては、前記反射部の幅（Ｗ）の定義に使用される数値（１／ｎ）における（ｎ）を定義するための数値（ｍ）は、電磁波の周波数が２．４５ＧＨｚのとき、１≦ｎ≦９として定義される値とすることが好ましい。このような構成によれば、加熱室の一般的なサイズと被加熱物の一般的なサイズや特性の観点より、最適な設計が可能となる。
【００３６】
なお、本発明の電磁波反射体の用途としては、マイクロ波にかぎらず、物質の組成分析に使用される特性Ｘ線等のように、単一周波数特性を有する電磁波に広く応用が可能である。
【００３７】
以上説明した本発明の電磁波反射板は、高周波誘導加熱装置を構成する加熱室の壁面に適用して、加熱室内のマイクロ波強度分布の均一化目的に供することができる。その際に、反射部の形状やサイズは規定の寸法関係が許す範囲内で任意に変更が可能である。特に、反射部の幅（Ｗ）と高さ（Ｈｋ）については、対象となるマイクロ波の波長（λｇ）との関係を満足させつつ、加熱室の形状やサイズに合わせて任意に変更することができる。
【００３８】
加熱室の形状としては、一般的には、立方体状又は直方体状のものが設計し易さの点からは好ましいが、円筒形状や球体状等の変形体を殊更排除するものではない。
【００３９】
加熱室が家庭用の電子レンジ等を構成するものであれば、加熱室の形状は通常奥行きの比較的に浅い直方体状となり、搬入口は加熱室の前面に開口されかつそれを開閉するための扉が付加されるであろう。この場合には、本発明の電磁波反射体は、加熱室内の全面、すなわち、上面、下面、左側面、右側面、後面の各壁面と全面扉の内面に設けることが好ましい。
【００４０】
加熱室が工業用の木材乾燥炉等を構成するものであれば、加熱室の形状は奥行きの長い細長い直方体状となり、搬入口は前面に又搬出口は後面に配置され、搬入口並びに搬出口には自動で開閉する扉が付加されるであろう。また、被加熱物の搬入や搬出を容易とするために、通常は、搬入口から搬出口へと連続するコンベア装置が配置されるであろう。この場合にも、本発明の電磁波反射体は加熱室の全面に設けることが好ましいが、一方でコストとの兼ね合いを考慮する必要もある。そこで、このような搬送方向に細長い工業用の加熱室にあっては、互いに対向するようにして、左右の壁面にのみ電磁波反射板を設けるようにしてもよい。
【００４１】
次に、電磁波反射板それ自体のより詳細な構造については、解決すべき問題に応じた様々な具体的な設計態様が考えられる。
【００４２】
先ず、第１は取扱サイズの問題である。本発明電磁波反射板の要点は、表面に複数の反射部を有するとともに、それらの反射部の幅（Ｗ）と高さ（Ｈｋ）とを規定の関係に設定することであるが、対象となる加熱室のサイズが区々であることを考慮すると、その都度、対象となる加熱室の壁面サイズに見合った一枚物の反射体を製造することはコスト的に不利が伴う。この点についての解決策としては、電磁波反射体の所謂ユニット化が挙げられる。すなわち、予め規定個数の反射部を含む一定の縦横サイズを有する長方形状の電磁波反射体ユニットを作成しておいて、これを対象となる加熱室内に必要個数だけ隣接設置することで、対象となる壁面を覆うのである。このとき、１反射体ユニットに含まれる反射部の個数については様々な考え方が存在する。例えば、▲１▼反射部の高さ配列を規定する１数値列の最初の数値要素から最後の数値要素までの一組分、又は同様な最初の数値要素から最後の数値要素までの複数組分、▲２▼反射部の高さ配列を規定する１数値列の途中の数値要素から次の数値列の途中の数値要素の手前までの一組分、又は同様な途中の数値要素から途中の数値要素の手前までの複数組分、等が考えられる。
【００４３】
次に、電磁波反射体ユニットの材質並びに構造については、つぎのような様々なものが考えられる。例えば、▲１▼アルミの薄板等の電磁波反射性素材を折り曲げ加工、プレス加工、絞り出し加工と言った成形技術により目的とするユニット形状を実現する方法、▲２▼合成樹脂の射出成形技術を利用して階段状の基礎形状を形成し、その表面にアルミ被膜を被着させる方法、▲３▼１数値列を構成する反射部を個別に製作しておいて、それらを規定の順でボルト締めや接着により繋げて電磁波反射体を製作する方法、等が考えられる。
【００４４】
なお、先に説明したように、本発明の要点は、▲１▼反射部の幅（Ｗ）の波長（λｇ）との関係付けによる分散反射、及び▲２▼高さ配列を素数に基づく規定の数値列と対応づけることによる伝播行路の固有化であることを考慮すると、本発明思想の発展一形態としては、それらの特徴だけを単独に備えた電磁波反射体も考えられる。すなわち、高さを適宜に異ならせた複数の反射部を有すると共に、個々の反射部の幅（Ｗ）を波長（λｇ）の１／ｎとする電磁波反射体とする発明や、高さ配列を素数（ｐ）に基づく規定の数値列と対応付けることにより伝播行路の固有化のみを実現する電磁波反射体とする発明である。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る電磁波反射体の好適な実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４６】
本発明の電磁波反射体の外観斜視図が図１に示されている。同図に示されるように、この電磁波反射体２は、複数の反射部Ａ１〜Ａ６を含んでいる。各反射部の頂面２３はアルミニウム等の電磁波を反射する性質を有する物質で成り立っている。反射部Ａ１〜Ａ６の幅（Ｗ）は同一であり、かつその幅（Ｗ）は対象となる電磁波の波長（λｇ）の１／ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）倍として定義することができる。もっとも、後述するように、分散反射の効率を上げるためには、ｎ＝４ｍ（ｍ＝１，２，３・・・）とすることが好ましい。
【００４７】
複数の反射部Ａ１〜Ａ６のそれぞれの高さ（Ｈｋ）（ｋ＝１，２，３・・・）は、前記反射部の幅（Ｗ）と反射部ごとに規定されるある整数（Ｍｋ）との積（Ｗ×Ｍｋ）として定義される。ある整数（Ｍｋ）に相当する数値を反射部Ａ１〜Ａ６の配列順に並べてなる数値列（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３・・・）は、後述するように、特定の数値列となる。
【００４８】
各反射部Ａ１〜Ａ６の長さ（Ｌ）は同一であり、かつその長さ（Ｌ）は、図１に示されるように、対象となる電磁波の波長（λｇ）の整数（ｓ）倍として定義（Ｌ＝ｓ×λｇ）されることが好ましい。
【００４９】
複数の反射部Ａ１〜Ａ６の頂面２３は当該反射部の幅（Ｗ）の全体にわたり平坦である。なお、この例では、反射部Ａ１〜Ａ６の頂面２３は、長さ（Ｌ）方向についても平坦とされている。
【００５０】
換言すれば、図１の例にあっては、電磁波反射体２が水平面に載置されたとすると、各反射部Ａ１〜Ａ６は垂直方向へと延びており、また各反射部Ａ１〜Ａ６の頂面２３は水平面となる。
【００５１】
尚、このような電磁波反射体２の基本構成は、ドイツ人であるＭａｎｆｒｅｄＲ．ＳｃｈｒｏｅｄｅｒとＡＴ＆Ｔ　Ｂｅｌｌ　ＬａｂのＭｕｒｒａｙ　Ｈｉｌｌにより研究・発表された分散機の形状によるものである。もっとも、各反射部Ａ１〜Ａ６の幅（Ｗ）並びに高さ（Ｈｋ）を特定の関係として定義すると共に、加熱室内における電磁波の分散反射に利用すると言う考え方それ自体は本発明者が新たに提案するものである。
【００５２】
次に、反射部の高さ決定方法の説明図が図２に示されている。同図を参照しながら、複数の反射部Ａ１〜Ａ６の幅（Ｗ）と高さ（Ｈｋ）との関係について詳細に説明する。
【００５３】
先に説明したように、各反射部Ａ１〜Ａ６の頂面２３の幅（Ｗ）は、全て同一とされており、その値は電磁波（ここではマイクロ波）の波長（λｇ）の１／ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）倍、好ましくはｎ＝４ｍ（ｍ＝１，２，３・・・）として定義される。
【００５４】
次に、複数の反射部Ａ１〜Ａ６のそれぞれの高さ（Ｈｋ）（ｋ＝１，２，３・・・）についてであるが、これについては、以下に述べるように、２種類の定義方法が存在する。以下これらを、第１の定義方法、第２の定義方法と称することとする。
【００５５】
第１の規定方法においては、前記複数の反射部Ａ１〜Ａ６のそれぞれの高さ（Ｈｋ）（ｋ＝１，２，３・・・）は、所定の基底面２１からある高さに設定された基準面２２からの深さ（Ｄｋ）として定義される。
【００５６】
ここで、基準面２２の基底面２１に対する高さ（Ｈｒｅｆ）は、ある素数（ｐ）から『１』を減じた値（ｐ−１）と前記反射部Ａ１〜Ａ６の幅（Ｗ）との積（ｐ−１）×Ｗとして定義される。例えば、素数（ｐ）を『７』とすれば、基準面２２の基底面２１に対する高さ（Ｈｒｅｆ）は、素数（ｐ）である『７』から『１』を差し引いた値である『６』に対して、反射部Ａ１〜Ａ６の幅（Ｗ）を乗じた値である６Ｗとして求められる。
【００５７】
また、基準面２２からの深さ（Ｄｋ）は、反射部Ａ１〜Ａ６の幅（Ｗ）と各反射部Ａ１〜Ａ６に割り当てられたある整数（Ｑｋ）との積（Ｗ×Ｑｋ）として定義される。
【００５８】
さらに、ある整数（Ｑｋ）は、ある素数（ｐ）の最小原子根（ｔｈｅ　ｌｅａｓｔ　ｐｒｉｍｉｔｉｖｅ　ｒｏｏｔ）を（ｇ）とすると、剰余関数を用いた次式（式２）により、
【数２】
Ｑｋ＝ｇｋｍｏｄｕｌｅ　ｐ　　　　　　　　　　　（式２）
として定義される。
【００５９】
例えば、素数（ｐ）が『７』で、素数（ｐ）の最小原始根（ｇ）が『３』であるとすると、整数（Ｑｋ）（ｋ＝１，２・・・６）は次のような値となる。
３１＝　　３；　　３／７＝　　０（商），　余り＝３（Ｑ１）
３２＝　　９；　　９／７＝　　１（商），　余り＝２（Ｑ２）
３３＝　２７；　２７／７＝　　３（商），　余り＝６（Ｑ３）
３４＝　８１；　８１／７＝　１１（商），　余り＝４（Ｑ４）
３５＝２４３；２４３／７＝　３４（商），　余り＝５（Ｑ５）
３６＝７２９；７２９／７＝１０３（商），　余り＝１（Ｑ６）
【００６０】
従って、反射部Ａ１〜Ａ６の頂面２３の基準面２２からの深さＤｋ（Ｄ１〜Ｄ６）は、３Ｗ，２Ｗ，６Ｗ，４Ｗ，５Ｗ，１Ｗとして求められる。
【００６１】
素数（ｐ）とその最小原始根（ｇ）との組を６通り選択した状態において、自然数（ｋ）の値を『１』から１つずつ増加させたときの深さ（Ｄｋ）の値が表１に示されている。
【００６２】
同表から明らかなように、各組ごとに得られる数値列（Ｑｋ：ｋ＝１，２，３・・・）は、［２，４，３，１］、［３，２，６，４，５，１］〜［２，４，８，１６，１３，７，１４，９，１８，１７，１５，１１，３，６，１２，５，１０，１］となり、折り重ね不能（ｕｎｆｏｌｄａｂｌｅ）な関係を有する数値列となる。
【００６３】
【表１】
2004071522.tif 000004
【００６４】
こうして得られた基準面２２からの深さ（Ｄｋ）を基底面２１からの高さ（Ｈｋ）に変換すると、次のようになる。
2004071522.tif 000005
【００６５】
従って、各反射部Ａ１〜Ａ６のそれぞれの頂面２３の高さ（Ｈｋ）（ｋ＝１，２，３・・・）は、（６Ｗ−３Ｗ＝３Ｗ）、（６Ｗ−２Ｗ＝４Ｗ）、（６Ｗ−６Ｗ＝０）、（６Ｗ−４Ｗ＝２Ｗ）、（６Ｗ−５Ｗ＝１Ｗ）、（６Ｗ−１Ｗ＝５Ｗ）となる。即ち、基底面２１を基準とした頂面２３の高さ（Ｈ；Ｈ１〜Ｈ６）は、各々３Ｗ，４Ｗ，０，２Ｗ，１Ｗ及び５Ｗになる。
【００６６】
次に、第２の定義方法について説明する。第２の定義方法においては、複数の反射部Ａ１〜Ａ６のそれぞれの高さ（Ｈｋ）（ｋ＝１，２，３・・・）は、所定の基底面２１からの高さそのものとして定義される。即ち、前記基底面からの高さ（Ｈｋ）（ｋ＝１，２，３・・・）は、反射部の幅（Ｗ）と各反射部に割り当てられたある整数（Ｒｋ）（ｋ＝０，１，２，３・・・）との積（Ｗ×Ｒｋ）として定義される。ここで、ある整数（Ｒｋ）は、ある素数を（ｐ）とすると、剰余関数を用いた次式（式３）により、
【数３】
Ｒｋ＝ｋ２ｍｏｄｕｌｅ　ｐ　　　　　　　　　（式３）
により定義される。
【００６７】
例えば、素数ｐが『５』とした場合、複数の反射部Ａ１〜Ａ６の頂面２３の高さ（Ｈｋ）を規定するための整数（Ｒｋ）（ｋ＝０，１，２，３・・・）は次のように求められる。
０２＝　０；　０／５＝０（商），　余り＝０（Ｒ１）
１２＝　１；　１／５＝０（商），　余り＝１（Ｒ２）
２２＝　４；　４／５＝０（商），　余り＝４（Ｒ３）
３２＝　９；　９／５＝１（商），　余り＝４（Ｒ４）
４２＝１６；１６／５＝３（商），　余り＝１（Ｒ５）
５２＝２５；２５／５＝５（商），　余り＝０（Ｒ６）
【００６８】
こうして得られた整数（Ｒｋ）に、反射部の幅（Ｗ）を掛けて得られた値、即ち、０，１Ｗ，４Ｗ，４Ｗ，１Ｗ及び０が、基底面２１から上記の複数の反射部Ａ１〜Ａ６の頂面２３の高さＨ１〜Ｈ６になる。
【００６９】
素数（ｐ）を７通り選択した状態において、自然数（ｋ）の値を『０』から１つずつ増加させたときの高さ（Ｈｋ）の値が表２に示されている。同表から明らかなように、各素数（ｐ）ごとに得られる数値列（Ｒｋ）（ｋ＝０，１，２，３・）は、［０，１，４，４，１，０］、［０，１，４，２，２，４，１，０］〜［０，１，４，９，１６，２，１３，３，１８，１２，８，６，６，８，１２，１８，３，１３，２，１６，９，４，１，０］となり、特定の関係を有する数値列となることが判る。この場合、各数値列は中央要素を基準として対称的ななるものの、片側についてみるとなおも折り重ね不能（ｕｎｆｏｌｄａｂｌｅ）な関係が維持されている。
【００７０】
【表２】
2004071522.tif 000006
【００７１】
このように、本発明の電磁波反射体２は、対象となる電磁波（この例では、マイクロ波）の波長（λｇ）に対応する幅（Ｗ）と、上記した（式２）又は（式３）により定義される数値列（Ｑｋ又はＲｋ）との積により高さが特定される複数の反射部Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・を有している。
【００７２】
より具体的には、本発明の電磁波反射体２は、対象となる加熱室の１壁面（例えば左側壁面、右側壁面、天井壁面、底壁面、後壁面、又は前壁面の１つ）あたり、特定の数値列（Ｑｋ又はＲｋ）の１周期分若しくは２周期分以上にわたり、該当する高さの反射部を連続的に配列して構成することができる。どのような数値列を選択するかは、加熱室の壁面サイズや被加熱物の性質や大きさ等を考慮して適宜に決定すればよいであろう。
【００７３】
本発明の電磁波反射体２は、より高い実用性を考慮するならば、規格化された反射部個数並びにサイズを有する電磁波反射体ユニット２ａとすることが好ましいであろう。このような電磁波反射体ユニット２ａの幾つかの具体例が図３〜図７に示されている。
【００７４】
図３には、６個の反射部Ａ１〜Ａ６をもって構成された電磁波反射体ユニット２ａが示されている。これらの反射部Ａ１〜Ａ６の高さＨ１〜Ｈ６は、特定の数値列（Ｍｋ）（ｋ＝１〜６）の１周期の最初の数列要素（Ｍ１）から最後の数列要素（Ｍ６）に対応している。
【００７５】
図４には、同様に、６個の反射部Ａ１〜Ａ６をもって構成された電磁波反射体ユニット２ａが示されている。これらの反射部Ａ１〜Ａ６の高さＨ１〜Ｈ６は、特定の数値列（Ｍｋ）（ｋ＝１〜６）のある周期の途中の数列要素（Ｍ４）から次の周期の該当要素より１つ手前の数列要素（Ｍ３）に対応している。
【００７６】
図５には、１２個の反射部Ａ１〜Ａ６，Ａ１〜Ａ６をもって構成された電磁波反射体ユニット２ａが示されている。これらの反射部Ａ１〜Ａ６，Ａ１〜Ａ６の高さＨ１〜Ｈ６，Ｈ１〜Ｈ６は、特定の数値列（Ｍｋ）（ｋ＝１〜６）の２周期の最初の数列要素（Ｍ１）から最後の数列要素（Ｍ６）に対応している。
【００７７】
図６には、９個の反射部Ａ１〜Ａ６をもって構成された２種類の電磁波反射体ユニット２ａ−１，２ａ−２が示されている。第１の反射体ユニット２ａ−１の反射部Ａ１〜Ａ６，Ａ１〜Ａ３の高さＨ１〜Ｈ６，Ｈ１〜Ｈ３は、特定の数値列（Ｍｋ）（ｋ＝１〜６）のある周期の最初の数列要素（Ｍ１）から次の周期の３番目の数列要素（Ｍ３）に対応している。第２の反射体ユニット２ａ−２の反射部Ａ４〜Ａ６，Ａ１〜Ａ６の高さＨ４〜Ｈ６，Ｈ１〜Ｈ６は、特定の数値列（Ｍｋ）（ｋ＝１〜６）のある周期の４番目の数列要素（Ｍ４）から次の周期の最後の数列要素（Ｍ６）に対応している。そして、これら２つの反射体ユニット２ａ−１，２ａ−２を連続的に配置することで、数値列の連続性が確保される。
【００７８】
図７には、同様に、６個の反射部Ａ１〜Ａ６をもって構成された電磁波反射体ユニット２ａが示されている。これらの反射部Ａ１〜Ａ６の高さＨ１〜Ｈ６は、特定の数値列（Ｍｋ）（ｋ＝１〜６）のある周期の途中の数列要素（Ｍ４）から次の周期の該当要素より１つ手前の数列要素（Ｍ３）に対応している。また、隣接する反射部の間には、高さ０のスペーサ領域２４が確保されている。
【００７９】
次に、電磁波反射体ユニット２ａの具体的な幾つかの製法を図８〜図１２を参照して説明する。
【００８０】
図８には、６個の反射部Ａ１〜Ａ６を有する反射体ユニット２ａを、電磁波反射性素材からなるシート材３１を使用して折り曲げ加工にて製作した例が示されている。図では、シート３１としては、例えばアルミニウム製のシート材が使用されている。
【００８１】
図９には、６個の反射部Ａ１〜Ａ６を有する反射体ユニット２ａを、電磁波反射性素材からなるシート材を使用してプレス加工にて製作した例が示されている。図では、シート材３１としては、例えばアルミニウム製のシート材が使用されている。なお、図において、３２はプレス上型、３３はプレス下型である。
【００８２】
図１０には、６個の反射部Ａ１〜Ａ６を有する反射体ユニット２ａを、耐熱性樹脂を使用した樹脂一体成形技術を使用して製作した例が示されている。なお、図において、３４は耐熱性樹脂によりなる基体、３５は基体３４の表面に被着されたコート層である。コート層３５の素材としては、電磁波を反射する性質を有するアルミニウム等が使用される。
【００８３】
図１１には、反射体ユニット２ａをベースマウント方式で製作した例が示されている。この例では、予め個別に製作された反射部エレメント３７−１〜３７−６をマウントベース３６上に適宜なマウント機構を介して装着することにより、反射体ユニット２ａを製作する。
【００８４】
図１２には、反射体ユニット２ａを要素寄せ集め方式にて製作した例が示されている。同図（ａ）の場合は、反射部エレメント３８−１〜３８−６を寄せ集め、それらを長めのボルト４０にて締結することにより、一体化するようにしている。同図（ｂ）の場合は、反射部エレメント３９−１〜３９−６を寄せ集め、それらを接着剤にて結合することにより、一体化するようにしている。
【００８５】
なお、上記の電磁波反射体ユニット２ａを加熱室等の壁面に設置するときに、反射体ユニット２ａの両端部分が各々天井と床面に密着できない長さで、左右の両端部分が傾いていると、開いた左右の両端を通して、マイクロ波が漏洩する恐れがある。従って、こういう場合には、左右の両端の部分を反射体ユニット２ａと同一の材質のスペーサ板で密封し、マイクロ波が漏洩できないようにするのが望ましい。
【００８６】
上記の各実施例では、本発明の電磁波反射体ユニット２ａが６つの反射部Ａ１〜Ａ６を備えていることを説明した。本発明では反射体ユニット２ａ上の反射部の数は６個に限らないことは勿論であり、反射体ユニット２ａが設置される加熱室の大きさなどにより、必要な最小限の数を選び、選んだ数に合う複数の反射部を備えることが可能である。もちろん、こういう場合にも、反射体ユニット２ａ上の各の反射部の幅（Ｗ）は、マイクロ波の波長λｇに対して１／ｎ倍に設定すればよい。
【００８７】
もっとも、反射体ユニット２ａの反射部が大きすぎて被加熱物を入れる空間がとても小さい場合には非効率的になる。こういう場合には、反射体ユニット２ａの反射部の幅（Ｗ）と深さ（Ｄ）を計算するとき、マイクロ波の波長（λｇ）を１／４ｎ倍（ｎ＝１，２，３，…）にすることにより、反射体ユニット２ａを小さく作ることが可能になる。この場合、分散の効率を高くするためには、最適化の条件を求めて作らなければならない。
【００８８】
次に、本発明の電磁波反射体２の作用を図１３〜図１５を参照しつつ詳細に説明する。本発明の電磁波反射体２によれば、これを例えば家庭用電子レンジや工業用木材乾燥装置に適用すれば、被加熱物を均一に加熱又は乾燥できることが本発明者の実験により確認されている。そのような作用効果をもたらす理由については、現在なおも解明が進められているところであるが、一応、次のような理由であると推定される。
【００８９】
すなわち、本発明の電磁波反射体２によれば、複数の反射部Ａ１〜Ａ６のそれぞれの幅（Ｗ）が対象となる電磁波の波長（λｇ）との一定の相関を有するものであるから、その反射作用は、先に図２２を参照して説明した、入射角θ１と反射角θ２とが一致する偏向的な単方向反射ではなくて、図１３に示されるように、入射点において入射角とは関係なく全方位へと反射する多方向反射（分散反射）となる。なお、図において、４１は入射波、４２は分散反射波、４３は入射点である。
【００９０】
しかも、複数の反射部の一連の高さ（Ｈｋ）は、反射部の幅（Ｗ）とある素数（ｐ）に基づいて生成された特定数列要素との積等により定義されるものであるから、例えば図１４に示されるように、当該電磁波反射体２を２台だけ対向配置した場合を想定すると、一方の側の電磁波反射体２−１の特定の１反射部４３ａの頂面と、他方の側の電磁波反射体２−２の複数の反射部のそれぞれの頂面との間には、予め計算された特定の行路差を有する固有の電磁波伝播行路が生ずることとなる。
【００９１】
そのため、図１５に示されるように、異なる行路間におけるマイクロ波同士における波形レベルでの同期加算作用が可及的に回避され、結果として、加熱室内には均一な電位分布が得られることとなる。なお、図において、２−１，２−２は互いに対向する一対の電磁波反射体、▲１▼は電磁波反射体２−１，２−２の間に形成される定常波、▲２▼及び▲３▼は電磁波反射体２−２の反射部表面２３にて分散反射された各分散反射波（進行波）、▲４▼及び▲５▼は電磁波反射体２−１の反射部表面２３にて分散反射された各分散反射波（進行波）である。
【００９２】
図から明らかなように、電磁波の波動エネルギに基づく分散反射作用と電磁波の固定端反射に基づく周波数乃至位相の変換作用とが相まって、加熱室内には均一なる電位分布が生成される（▲１▼＋▲２▼＋▲３▼＋▲４▼＋▲５▼）。
【００９３】
さらに、本発明の電磁波反射体２を加熱室の壁面の対向面又は全面に敷設すれば、ある壁面の特定の一点での分散反射で生成された一方向成分としての分散反射波は、他の壁面においてさらに同様な分散反射を繰り返すため、分散反射による行路の多様化と波の固定端反射による波長の多様化とが相まって、加熱室内における波の同期加算作用による過大ピーク電位の発生を抑制して、加熱室内における均一な電位分布が実現される。
【００９４】
さらに、本発明の電磁波反射体２の作用効果を、図２を参照しつつ、別の観点から説明する。本発明の電磁波反射体２は、図３乃至図１２に示されるように、１若しくは２以上の電磁波反射ユニット２ａを連接することで実現することができる。こうして作られた電磁波反射体２に電磁波であるマイクロ波が入射されると、１／４の波長の特性、即ち最小・最大の波長のみでの作用により、そのマイクロ波は均一に分散させられる。このとき、分散反射波は、図２に示される深さＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６のそれぞれに相当する反射部Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６の１つに衝突し、さらにこの面に向かい合っている反射体上の違う反射部Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６の頂面に衝突する。この際、これら深さＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６相当の反射面は、素数の数値と関連する深さになっていて、波が進行し、反射されてくる伝播行路の長さは素数の関係を持っている。そのため、反射波と入射波の間には相関関係を形成するのが不可能であるので、定常波を作り上げず、お互いに違う位相差を持って、両面の間を反射するので、図１５に示されるように、均一電場を形成することができる。従って、電子レンジ等に応用すれば、所定の被加熱物を回転させず、停止した状態にしても、均一に分散できるマイクロ波により、均一に加熱及び乾燥できる。
【００９５】
次に、本発明の電磁波反射体が適用された電子レンジの扉を開けた状態を示す斜視図が図１６に、同電子レンズの図１６中におけるＩ−Ｉ線断面図が図１７に示されている。
【００９６】
それらの図において、符号５０は電子レンジである。電子レンジ５０のハウジング内の一方の側部には、マグネトロンなどの発振手段を利用してマイクロ波を発生するマイクロ波の発生手段５１が備えられており、他方の側部には、マイクロ波の発生手段５１が発生したマイクロ波で、所定の被加熱物５２を加熱及び乾燥させる加熱室５３が備えられている。マイクロ波の発生手段５１と加熱室５３との間には、マイクロ波の発生手段５１が発生したマイクロ波を加熱室５３に伝送するための導波管等のマイクロ波の伝送手段５４が設けられている。
【００９７】
加熱室５３の上面（天井面）、下面（底面）及び奥部の壁は、電磁波反射ユニット２ａを必要個数だけ連接してなる電磁波反射体２により覆われている。加熱室５３の前面には、使用者の操作により加熱室５３を開閉するためのドア５５が設けられている。ドア５５の内側にも、透視窓５６だけを残して、電磁波反射体ユニット２ａを必要個数連接してなる電磁波反射体２が設けられている。このとき、電磁波反射体２の各反射部は、加熱室５３の内部に向けられている。
【００９８】
図１６中において拡大して示すように、加熱室５３の上面、下面及び奥部の壁を構成している電磁波反射体２には、ドア５５を閉めて加熱室５３を密閉した状態で、マイクロ波で被加熱物５２を加熱及び乾燥させた場合に発生する水蒸気を吸い込み、これを排気口５７に排出するための複数の通孔５８が所定の間隔で形成されている。この際、通孔５８を通してマイクロ波が漏洩しないように、通孔５８の直径を、マイクロ波が漏洩できない大きさ、例えば、直径が０．６〜０．８ｍｍ以内になるようにするのが望ましい。
【００９９】
以上の構成よりなる本発明の電子レンジによれば、所定の被加熱物５２を加熱及び乾燥させる場合、先ず、ドア５５を開けて加熱室５３内に被加熱物５２を装入したのち、ドア５５を閉めれば、図示しない加熱システムが起動される。
【０１００】
すると、マイクロ波の発生手段５１が動作してマイクロ波が発生する。発生したマイクロ波は、マイクロ波の伝送手段５４を通して加熱室５３へ伝送される。このように加熱室５３に伝送されたマイクロ波は、加熱室５３の上面、下面及び内側の壁を形成すると共に、ドア５５の内側に設置された電磁波反射体２によって、均一に分散反射される。これにより、加熱室５３内には均一電場が形成され、被加熱物５２が均一に加熱及び乾燥される。
【０１０１】
この際、被加熱物５２が加熱及び乾燥される際に発生する水蒸気や匂い等の基体は、電磁波反射体２に形成された通孔５８を通して吸い込まれたのち、排気口５７を通して外部に排出される。
【０１０２】
次に、本発明の電磁波反射体が適用された電子レンジの他の一例を示す扉を開けた状態を示す斜視図が図１８に、同電子レンズの図１８中におけるＩＩ−ＩＩ線断面図が図１９に示されている。なお、それらの図において、先に説明した図１６及び図１７と同一構成部分については、同符号を付して説明は省略する。
【０１０３】
これらの図に示された電子レンジの特徴は、加熱室５３を形成する電磁波反射体２の表面に、マイクロ波が透過できるテフロン等で出来た加熱収納箱７０を具備している点にある。加熱収納箱７０の各々の面は、電磁波反射体２の反射部Ａの一番高い上面に接触できる大きさで形成することが可能である。また、ドア５５に取り付けて電磁波反射体２にも、マイクロ波が透過できるテフロン等で出来た開閉板７２を具備し、ドア５５を閉めるとき、加熱収納箱７０の前方が開閉板７２によって閉ざされるようにしている。このように加熱室５３内に加熱収納箱７０を具備すると、所定の被加熱物５２を加熱及び乾燥させたのち、内部の掃除等がし易くなる。このとき、加熱収納箱７０にも複数の通孔７４を形成し、被加熱物５２を加熱及び乾燥させた際に発生する水蒸気や匂い等の気体を、排気口５７を通して外部に排出できるようにするのが望ましい。
【０１０４】
次に、本発明の電磁波反射体２が加熱室の全面に適用された電子レンジによる加熱動作と従前の電子レンジによる加熱動作（ターンテーブルも拡散ファンも使用しない）とで、加熱室内に置かれた被加熱物体の温度分布にどの程度の差が生ずるかについての実験結果を説明する。実験には、間口６３０ｍｍ×奥行き６８０ｍｍ×高さ５６０ｍｍの加熱室を有する市販の電子レンジが使用された。温度分布測定のための非加熱物体としては、複数のチーズ片を相互接触できるように配列することにより、加熱室のほぼ一杯に収まる程度のサイズのブロックとしたチーズブロックが採用された。このチーズブロックは、加熱室５３の内部の床から３ｃｍの高さに、０．７ｃｍ厚さのテフロンの板を設置し、そのテフロンの板の上に載置した。マイクロ波発生源の出力は２ＫＷ、加熱時間は１分とした。
【０１０５】
１分間の加熱が終了した時点において、チーズブロック各部の温度を測定して得られた温度の等高線グラフが図２０に示されている。なお、同グラフ中に記述された数値は、その部分の温度の摂氏表示である。
【０１０６】
同グラフからも明らかなように、本発明の電磁波反射体が使用された電子レンジによる加熱では、チーズブロックの各々の部位の温度は２８．１〜２９．９℃の範囲に分布した。最も強く加熱される部位と最も弱く加熱される部位の温度差は３．８℃で、チーズブロックが均一に加熱されるとが確認された。これに対して、従前の構造のままの電子レンジによる加熱では、最も強く加熱される部位と最も弱く加熱される部位の温度差は４０℃以上もあり、チーズブロックは均一には加熱されないことが確認された。
【０１０７】
次に、高周波誘電加熱装置であるマイクロ波式木材乾燥炉に本発明の電磁波反射体を採用した実施形態を図２１〜図２３を参照して説明する。なお、図２１は本発明の電磁波反射体が適用された木材乾燥炉の外観斜視図、図２２は同木材乾燥炉の平断面図、図２３は同木材乾燥炉の縦断面図である。
【０１０８】
本発明の電磁波反射体２の好適な応用例としては、マイクロ波誘電加熱炉を使用した高強度の圧縮木材の製造技術が挙げられる。これは、自然にたくさんあって、多量生産が可能である素材である木材を、化学的な変化を与えず、物理的な変化だけで非変形の高強度または高弾性のある材質に変換する技術である。これにより、環境にやさしい新素材が開発される。
【０１０９】
この技術は、超高周波電磁波であるマイクロ波を木材に均一に与え、仮導管の中にある水分を木材の内部から外部に蒸発させて、完全に除いたのち、木材の主成分であるセルロース、ヘミセルロース、リグニン中、ヘミセルロースとリグニンを木材内部の潜熱が消滅する前に、遊離化の温度（約１２０℃〜１３０℃）で圧力を加えて、繊維の破壊無しに７０％まで（木材の樹脂によって多少違う）圧縮することにより、高強度の圧縮木材を得るものである。
【０１１０】
こうして得られる高強度の圧縮木材は、木材の長所である軽量性を有することに加えて、金属のそれに匹敵する程度の強度と硬度を有するため、その応用分野としては、建築、船舶、飛行機など限りがない。
【０１１１】
本技術の成功には、マイクロ波誘電加熱に特有の幾つかの作用が大きく寄与する。すなわち、第１には、内部から加熱されると言う作用である。マイクロ波誘電加熱を利用した乾燥機で乾燥すると、一般の加熱炉での木材の乾燥時に発生する割れや曲がり等の現象がない。その理由は、マイクロ波での乾燥は木材の内部から加熱され、外部に熱が伝わることで、乾燥も内部から外部へと行われ、表面の収縮から発生する割れや、密度の差から発生する曲がりなどの現象がないからである。
【０１１２】
第２には、マイクロ波誘電加熱における均一加熱作用である。均一分散による均一加熱ができると、均一乾燥が可能になって、均一に圧縮できた圧縮木材の生産が可能となるからである。
【０１１３】
第３には、マイクロ波誘電加熱における省スペース性と経済性である。マイクロ波誘電加熱を利用した木材加熱炉の場合、現在、全長４ｍ×間口１ｍ×高さ２ｍ程度のサイズの加熱室で、コンベアに乗って４ｍ以下の木材を加熱又は乾燥することができる。加えて、その経済性は実用化されている一最の乾燥器の１／１０程度で済むこととなる。
【０１１４】
以上の３つの重要な作用の中で、特に、第２の作用である『均一加熱作用』に関して、本発明の電磁波反射体２が大きく寄与するものである。すなわち、図２１〜図２３に示されるように、本発明の電磁波反射体２が適用されたマイクロ波誘電加熱装置である木材乾燥炉６０は、前後方向に細長い加熱室６１を有している。加熱室６１の前部開口６４ａには上下スライド式の前扉６５ａが設けられ、後部開口６４ｂには上下スライド式の後扉６５ｂが設けられている。加熱室６１の前方には、被加熱物体である木材６８を加熱室６１内へと搬入するためのローラコンベア６６ａが設けられ、加熱室６１の後方には、被加熱物体である木材８を加熱室６１外へと搬出するためのローラコンベア６６ｂが設けられている。加熱室６１の側部には、マイクロ波を発生されるための３台のマイクロ波発生器（マグネトロン等）６２ａ，６２ｂ，６２ｃが設けられている。これらのマイクロ波発生器６２ａ，６２ｂ，６２ｃから発生したマイクロ波は、マイクロ波導入口６３ａ，６３ｂ，６３ｃを介して加熱室６１内へと導入される。なお、６７ａ，６７ｂは、加熱室６１内で発生する水蒸気等の気体を外部へ排出するためのダクトである。
【０１１５】
以上の構成よりなる木材乾燥炉６０において、加熱室６１の左右の壁面６１ａ，６１ｂの内面側には、図２２及び図２３に示されるように、本発明の電磁波反射体２が一面に取り付けられている。これにより、加熱室６１内の左右壁面は、本発明の電磁波反射体２により完全に覆われている。より具体的には、図２２に拡大して示すように、電磁波反射体２を構成する各反射部は、その長さ（Ｌ）方向が垂直方向へ向くようにして、左右の側壁６１ａ，６１ｂの内面に取り付けられており、その反射部の幅（Ｗ）方向が加熱室の前後方向へ向くようにして取り付けられている。そのため、３台のマイクロ波発生源６２ａ，６２ｂ，６２ｃからマイクロ波導入口６３ａ，６３ｂ，６３ｃを経由して加熱室６１内へと導入されたマイクロ波は、左右の側壁６１ａ，６１ｂの内面に取り付けられた電磁波反射体２，２の間で分散反射を繰り返すこととなり、その結果、加熱室６１内には均一な電場が形成され、木材の均一加熱乃至乾燥が実現される。
【０１１６】
【発明の効果】
以上で詳細に説明した通り、本発明はマイクロ波を全ての反射角で均一に伝播させる分散特性を有するものであるから、所定の被加熱物を均一に加熱及び乾燥させることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電磁波反射体の外観斜視図である。
【図２】反射部の高さ決定方法の説明図である。
【図３】反射体ユニットの反射部配列例（その１）を示す図である。
【図４】反射体ユニットの反射部配列例（その２）を示す図である。
【図５】反射体ユニットの反射部配列例（その３）を示す図である。
【図６】反射体ユニットの反射部配列例（その４）を示す図である。
【図７】反射体ユニットの反射部配列例（その５）を示す図である。
【図８】アルミシートの折り曲げ加工による反射体ユニットの製法説明図である。
【図９】プレス加工による反射体ユニットの製法説明図である。
【図１０】樹脂一体成形による反射体ユニットの製法説明図である。
【図１１】ベースマウント方式による反射体ユニットの製法説明図である。
【図１２】要素寄せ集め方式による反射体ユニットの製法説明図である。
【図１３】本発明の電磁波反射体の作用説明図である。
【図１４】各分散反射成分別の伝播行路の相異を示す説明図である。
【図１５】電磁波同士の波形重ね合わせ作用の説明図である。
【図１６】本発明の電磁波反射体が適用された電子レンジの扉を開けた状態を示す斜視図である。
【図１７】本発明の電磁波反射体が適用された電子レンジの横断面図である。
【図１８】本発明の電磁波反射体が適用された電子レンジの他の一例を示す扉を開けた状態の斜視図である。
【図１９】本発明の電磁波反射体が適用された電子レンジの他の一例を示す横断面図である。
【図２０】本発明の電磁波反射体が適用された電子レンジにおけるチーズを使用した加熱試験結果を示す図である。
【図２１】本発明の電磁波反射体が適用された木材乾燥炉の外観斜視図である。
【図２２】本発明の電磁波反射体が左右の側壁に適用された木材乾燥炉の平断面図である。
【図２３】本発明の電磁波反射体が左右の側壁に適用された木材乾燥炉の縦断面図である。
【図２４】従来の電磁波反射体の説明図である。
【符号の説明】
１０　　　　入射波
１１　　　　壁面
２，２−１，２−２　　　　　電磁波反射体
２ａ，２ａ−１，２ａ−２　　　　電磁波反射体ユニット
２１　　　　基底面
２２　　　　基準面
２３　　　　反射部の頂面
Ａ１〜Ａ６，Ａ　　　　反射部
Ｗ　　　　　反射部の幅
Ｌ　　　　　反射部の長さ
Ｈｒｅｆ　　基準面の基底面からの高さ
Ｄ１〜Ｄ６　反射部の基準面からの深さ
Ｈ１〜Ｈ６　反射部の基底面からの高さ
３１　　　　電磁波反射性を有するシート材
３２　　　　上部プレス型
３３　　　　下部プレス型
３４　　　　耐熱性樹脂の基体
３５　　　　コート層
３６　　　　マウントベース
３７−１〜３７−６　　　　反射部エレメント
３８−１〜３８−６　　　　反射部エレメント
３９−１〜３９−６　　　　反射部エレメント
４０　　　　ボルト
４１　　　　入射波
４２　　　　分散反射波
４３　　　　照射点
４３ａ　　　反射部
５０　　　　電子レンジ
５１　　　　マイクロ波発生手段
５２　　　　被加熱物
５３　　　　加熱室
５４　　　　マイクロ波伝送手段
５５　　　　ドア
５６　　　　覗き窓
５７　　　　排気口
５８，７４　通孔
６０　　　　マイクロ波誘電加熱式の木材乾燥炉
６１　　　　加熱室
６２ａ，６２ｂ，６２ｃ　　　　マイクロ波発生源
６３ａ，６３ｂ，６３ｃ　　　　マイクロ波導入口
６４ａ　　　　前部開口
６４ｂ　　　　後部開口
６５ａ　　　　前扉
６５ｂ　　　　後扉
６６ａ　　　　搬入用コンベア
６６ｂ　　　　搬出用コンベア
６７ａ，６７ｂ　　　　排気用ダクト
６８　　　　加熱対象木材
７０　　　　加熱収納室
７２　　　　開閉板
【図１】
2004071522.tif 000007
【図２】
2004071522.tif 000008
【図３】
2004071522.tif 000009
【図４】
2004071522.tif 000010
【図５】
2004071522.tif 000011
【図６】
2004071522.tif 000012
【図７】
2004071522.tif 000013
【図８】
2004071522.tif 000014
【図９】
2004071522.tif 000015
【図１０】
2004071522.tif 000016
【図１１】
2004071522.tif 000017
【図１２】
2004071522.tif 000018
【図１３】
2004071522.tif 000019
【図１４】
2004071522.tif 000020
【図１５】
2004071522.tif 000021
【図１６】
2004071522.tif 000022
【図１７】
2004071522.tif 000023
【図１８】
2004071522.tif 000024
【図１９】
2004071522.tif 000025
【図２０】
2004071522.tif 000026
【図２１】
2004071522.tif 000027
【図２２】
2004071522.tif 000028
【図２３】
2004071522.tif 000029
【図２４】
2004071522.tif 000030