(57)【要約】【課題】マイクロ波を利用して加熱対象物質を加熱する際の加熱効率を構成が簡易な手段によって適切に向上させる。【解決手段】マイクロ波発振手段３と、このマイクロ波発振手段３により発振されたマイクロ波を伝送するためのマイクロ波伝送路４と、加熱対象物質１０を収容または流通させるための空間を形成する部材２０と、を備えている加熱装置Ａであって、マイクロ波伝送路４の終端部４ｂは、前記空間内において加熱対象物質１０に直接接触するように設けられており、終端部４ｂから加熱対象物質１０に対してマイクロ波が直接照射される構成とされている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波発振手段と、
このマイクロ波発振手段により発振されたマイクロ波を伝送するためのマイクロ波伝送路と、
加熱対象物質を収容または流通させるための空間を形成する部材と、
を備えている、加熱装置であって、
前記マイクロ波伝送路の終端部は、前記空間内において前記加熱対象物質に直接接触するように設けられており、前記終端部から前記加熱対象物質に対してマイクロ波が直接照射される構成とされていることを特徴とする、加熱装置。
【請求項２】
前記空間を形成する部材のうち、少なくとも前記マイクロ波伝送路の終端部が配された部分の周辺部は、マイクロ波の反射が可能な材質とされている、請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記マイクロ波伝送路は、同軸ケーブルを含んで構成されている、請求項１または２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記同軸ケーブルの終端部において、前記同軸ケーブルの内部導体は外部導体よりもこの同軸ケーブルの軸長方向に突出している、請求項３に記載の加熱装置。
【請求項５】
前記同軸ケーブルの終端部において、前記同軸ケーブルの筒状の外部導体は内部導体よりもこの同軸ケーブルの軸長方向に突出し、またはそれら外部導体と内部導体との先端面が略面一状に揃えられた構成とされている、請求項３に記載の加熱装置。
【請求項６】
前記マイクロ波伝送路の終端部は、このマイクロ波伝送路を構成する導体を覆い、かつマイクロ波を透過させる材質からなる保護カバーを含んでいる、請求項１ないし５のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項７】
前記マイクロ波の出力は、変更可能である、請求項１ないし６のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項８】
前記マイクロ波の周波数は、変更可能である、請求項１ないし７のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項９】
前記空間を形成する部材は、ノズル口を有し、かつ内部に液体が供給されるノズルとして構成されており、
前記マイクロ波伝送路は、前記ノズル内の液体を加熱するように設けられ、
前記ノズル内において前記液体がマイクロ波により加熱されて気化し、前記ノズル内の圧力が上昇することによって、前記液体が前記ノズル口から噴射されるように構成されている、請求項１ないし８のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項１０】
前記ノズルは、インクジェットプリンタのインク吐出用のノズルであり、
前記ノズル内に供給されたインクをマイクロ波により加熱して前記ノズル口から吐出させるインクジェット用の加熱装置として構成されている、請求項９に記載の加熱装置。
【請求項１１】
燃焼用のシリンダを有するエンジンと、
フューエルタンクから前記エンジンのシリンダ内またはこのシリンダに繋がった空間部に燃料を供給するための燃料供給路と、
前記燃料供給路において前記燃料を加熱する加熱装置と、
を有している、パワープラントであって、
前記加熱装置としては、請求項１ないし８のいずれかに記載の加熱装置が用いられており、この加熱装置のマイクロ波伝送路の終端部から前記燃料に対してマイクロ波が直接照射されるように構成されていることを特徴とする、パワープラント。
【請求項１２】
前記エンジンは、燃料噴射を間欠的に行なうインジェクタを備えており、
前記燃料に対するマイクロ波の照射が前記インジェクタの燃料噴射に対応して間欠的に行なわれるように制御する制御手段をさらに備えている、請求項１１に記載のパワープラント。
【請求項１３】
前記エンジンは、燃料噴射を行なうインジェクタを備えており、
このインジェクタからの燃料噴射量が多くなるほど前記マイクロ波の出力が大きくなるように、前記燃料噴射量に対応してマイクロ波の出力を制御する制御手段をさらに備えている、請求項１１に記載のパワープラント。
【請求項１４】
前記エンジンの始動時に前記燃料に対するマイクロ波の照射が行なわれるように構成されている、請求項１１ないし１３のいずれかに記載のパワープラント。
【請求項１５】
燃焼部と、この燃焼部に液体燃料を供給する液体燃料供給路と、を有する燃焼装置であって、
請求項１ないし８のいずれかに記載の加熱装置を備えており、
この加熱装置のマイクロ波伝送路の終端部から前記液体燃料に対してマイクロ波が直接照射されるように構成されていることを特徴とする、燃焼装置。
【請求項１６】
先端にノズル口を有し、かつ内部に液体が供給されるノズルを備えている、液体噴出装置であって、
マイクロ波発振手段と、このマイクロ波発振手段により発振されたマイクロ波を伝送するためのマイクロ波伝送路と、を備えており、
前記マイクロ波伝送路の終端部は、前記ノズル内において前記液体に直接接触するように設けられ、前記終端部から前記液体に対してマイクロ波が直接照射されることにより、前記ノズル口から前記液体が吐出されるように構成されていることを特徴とする、液体噴出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波を利用して、燃料やその他の所望の加熱対象物質を効率良く加熱する技術、およびこれに関連する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のとおり、マイクロ波は３００ＭHz〜３０ＧHzの波長範囲の電磁波であり、レーダや通信用途のみならず、食品類やその他の物質の乾燥や各種材料の溶解などの工業用加熱、および電子レンジにおける加熱用途など、広く用いられている。マイクロ波を利用した加熱は、誘電体の分子内に存在する双極子を交流電場によって振動させて内部発熱を生じさせるものであるため、加熱対象物質の形状などを問わず、短時間で均一加熱が行なえること、誘電体損失の大きなもののみを加熱するいわゆる選択加熱が可能であること、温度制御の応答性が良いこと、エネルギ効率が高いこと、および排ガスなどを伴わずクリーンであることなどの多くの利点が得られる。
【０００３】
マイクロ波を利用した加熱装置の具体例としては、特許文献１に記載のものがある。同文献に記載された加熱装置は、自動車用のエンジンに供給される燃料を加熱するための装置であり、燃料を貯留するフューエルタンクにマイクロ波発振装置が取り付けられ、前記フューエルタンクの上部に設けられた窓部からフューエルタンク内にマイクロ波を照射できるようにされている。このような構成によれば、フューエルタンク内の燃料がマイクロ波により加熱されるために、燃料の着火性を良くすることが可能である。
【０００４】
しかしながら、上記した加熱装置においては、マイクロ波発振装置の出力部から出力されたマイクロ波は、空気層を通過してから燃料に照射されており、マイクロ波が燃料に対して直接照射される構成とはなっていない。このため、上記従来技術においては、出力部から出力されたマイクロ波として、燃料が存在しない方向に進行するものも発生する。また、マイクロ波が仮に燃料に向けて進行した場合であっても、空気層から燃料に入射する際にそれらの境界面においてマイクロ波の一部が反射される現象も生じる。このようなことから、従来技術においては、マイクロ波の利用効率が未だ十分であるとは言えない点があった。
【０００５】
従来においては、前記した特許文献１に記載の加熱装置以外としても、マイクロ波を利用した種々の加熱装置が存在することは前述したとおりであるが、いずれのものも、前記特許文献１と同様に、マイクロ波の出力部を加熱対象物から離反させていたのが実情である。マイクロ波を利用した加熱方式の利点の１つとしては、いわゆる非接触加熱方式であることも挙げられるが、従来においては、この非接触加熱が常識とされており、それ故に上記したようにマイクロ波の利用効率、ひいては加熱効率の点において未だ改善すべき余地があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１０９９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、マイクロ波を利用して加熱対象物質を加熱する際の加熱効率を構成が簡易な手段によって適切に向上させることをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、マイクロ波を利用した加熱が非接触方式とされていた従来の常識を覆すものであり、マイクロ波が出力される部分を加熱対象物質に直接接触させることによって、加熱対象物質へのマイクロ波の照射効率を高めようとする新規な技術思想を有するものである。具体的には、本発明は、上記の課題を解決するため、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
本発明の第１の側面によれば、加熱装置が提供される。この加熱装置は、マイクロ波発振手段と、このマイクロ波発振手段により発振されたマイクロ波を伝送するためのマイクロ波伝送路と、加熱対象物質を収容または流通させるための空間を形成する部材と、を備えている加熱装置であって、前記マイクロ波伝送路の終端部は、前記空間内において前記加熱対象物質に直接接触するように設けられており、前記終端部から前記加熱対象物質に対してマイクロ波が直接照射される構成とされていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、マイクロ波伝送路の終端部から出力されるマイクロ波の全量を加熱対象物質に照射させることが可能となる。また、空気層が介在しないことにより、マイクロ波が加熱対象物質によって反射される量が減少する効果も期待できる。したがって、従来技術と比較して、マイクロ波の利用効率が高められ、加熱効率が向上する。また、このように加熱効率が高められると、マイクロ波を利用した加熱方式において得られる様々な利点がさらに優れたものとなり、たとえば電熱ヒータ式の加熱装置などの従来の加熱装置に代わる装置として、あるいは従来では困難とされていた新規な用途の加熱装置として利用するなど、その使用・応用範囲は広いものとなる。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記空間を形成する部材のうち、少なくとも前記マイクロ波伝送路の終端部が配された部分の周辺部は、マイクロ波の反射が可能な材質とされている。ここで、マイクロ波の反射が可能な材質としては、たとえば鉄、アルミニウム、ニッケルなどの金属を代表例として挙げることができる。前記構成によれば、マイクロ波が前記部材を透過して電磁ノイズとして外部に放出されることが抑制される。また、前記部材内においてマイクロ波が反射されると、この反射したマイクロ波が加熱対象物質内を再度進行することとなり、加熱効率がさらに向上する効果も期待できる。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記マイクロ波伝送路は、同軸ケーブルを含んで構成されている。同軸ケーブルは、一般の金属製導波管とは異なり、フレキシブル性を有しており、マイクロ波伝送路を構成する上でのとり回しが容易となる。また、同軸ケーブルを用いた場合には、この同軸ケーブルを構成する外部導体と内部導体との間の空間をマイクロ波が伝搬することとなるため、ケーブルの外部に電磁界を発生させない。したがって、たとえば平行２線路方式のケーブルと比較すると、大気中へのマイクロ波の放射損も少ない。さらに、同軸ケーブルは、その構造上、外部導体および内部導体の終端を加熱対象物質に直接接触させることも容易に行なうことができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記同軸ケーブルの終端部において、前記同軸ケーブルの内部導体は外部導体よりもこの同軸ケーブルの軸長方向に突出している。このような構成によれば、マイクロ波が外部導体と内部導体との間の空間を伝搬して、同軸ケーブルの終端に達したときに、内部導体の突出部分によってその四方に反射されることとなる。したがって、マイクロ波を広い領域に向けて照射させるのに好適となる。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記内部導体の前記外部導体よりも突出している部分は、各部の横断面形状が円形であり、かつその先端は略半球状となるように丸みが付された形状とされている。同軸ケーブルの終端からマイクロ波が出射する場合、その出射方向は内部導体の突出部分の形状に左右される。前記構成によれば、前記内部導体によって反射されて出射するマイクロ波の方向が一定方向のみに偏ることが抑制され、同軸ケーブルの終端の全周囲にマイクロ波を均一に照射させるのにより好適となる。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記同軸ケーブルの終端部において、前記同軸ケーブルの筒状の外部導体は内部導体よりもこの同軸ケーブルの軸長方向に突出し、またはそれら外部導体と内部導体との先端面が略面一状に揃えられた構成とされている。このような構成によれば、同軸ケーブルの内部導体を突出させた場合とは反対に、マイクロ波を広い領域ではなく、同軸ケーブルの延長線上の比較的狭い領域に集中させて照射させるのに好適となる。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記マイクロ波伝送路の終端部は、このマイクロ波伝送路を構成する導体を覆い、かつマイクロ波を透過させる材質からなる保護カバーを含んでいる。このような構成によれば、マイクロ波伝送路を構成する導体が加熱対象物質と直接接触することが回避されるため、前記導体の腐食が防止されるといった効果が得られる。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記マイクロ波の出力は、変更可能である。このような構成によれば、加熱対象物質の具体的な種類、加熱対象量、目標加熱温度などの種々の使用条件に対応して前記出力を変更することにより、過不足の無い、または少ない適切な加熱が可能となる。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記マイクロ波の周波数は、変更可能である。マイクロ波を利用した誘電加熱では、加熱対象物質の種類により、良好な発熱が得られる周波数が相違する。したがって、前記構成によれば、加熱対象物質が良好に発熱し得る周波数域を選択し、発熱効率をさらに高めることが可能となる。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記空間を形成する部材は、ノズル口を有し、かつ内部に液体が供給されるノズルとして構成されており、前記マイクロ波伝送路は、前記ノズル内の液体を加熱するように設けられ、前記ノズル内において前記液体がマイクロ波により加熱されて気化し、前記ノズル内の圧力が上昇することによって、前記液体が前記ノズル口から噴射されるように構成されている。このような構成によれば、液体噴射用のポンプなどを用いることなく、ノズルから液体を噴射させることが可能となり、液体噴射機構の構造を簡素にすることができる。本発明においては、マイクロ波がノズル内の液体に直接照射されることにより、その加熱効率が高く、液体の温度上昇およびノズル内の圧力上昇を極めて短時間で行なわせることができるために、上記したような液体噴射機構を簡易に実現することができるのである。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ノズルは、インクジェットプリンタのインク吐出用のノズルであり、前記ノズル内に供給されたインクをマイクロ波により加熱して前記ノズル口から吐出させるインクジェット用の加熱装置として構成されている。従来のたとえばバブルジェット（登録商標）タイプのインクジェットプリンタにおいては、電熱ヒータを用いてインクを加熱しているが、この電熱ヒータは温度の立ち上がりが遅く、その立ち上がりを速くしようとすると、大電力が必要であり、エネルギ消費量が嵩む。また、電熱ヒータによって発生された熱は、プリントヘッドのインク以外の部分にも伝わって逃げるため、熱のロスも比較的多い。これに対し、前記構成によれば、インクにマイクロ波を直接照射して発熱させるために、前記した電熱ヒータを用いた手段と比較すると、応答性が良く、また省エネ化を図るのにも好適となる。
【００２１】
本発明の第２の側面によれば、パワープラントが提供される。このパワープラントは、燃焼用のシリンダを有するエンジンと、フューエルタンクから前記エンジンのシリンダ内またはこのシリンダに繋がった空間部に燃料を供給するための燃料供給路と、前記燃料供給路において前記燃料を加熱する加熱装置と、を有している、パワープラントであって、前記加熱装置としては、本発明の第１の側面によって提供される加熱装置が用いられており、この加熱装置のマイクロ波伝送路の終端部から前記燃料に対してマイクロ波が直接照射されるように構成されていることを特徴としている。
【００２２】
このような構成によれば、本発明の第１の側面によって提供される加熱装置について述べたのと同様な効果が得られ、フューエルタンクからエンジンに燃料が供給される途中過程においてこの燃料を効率良く、かつ迅速に加熱することができる。この燃料の加熱により、エンジンのシリンダ内における燃料の燃焼性が良好となり、エンジン出力や燃費の向上、ならびに未燃ＨＣやＣＯの排出量削減が図られるなど多くの利点が得られる。とくに、ディーゼルエンジンの場合においては、燃料となる軽油が不完全燃焼を生じると粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）が多く発生し、環境汚染を生じるが、燃焼性の改善により、そのような不具合を改善するのにも有効である。
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記エンジンは、燃料噴射を間欠的に行なうインジェクタを備えており、前記燃料に対するマイクロ波の照射が前記インジェクタの燃料噴射に対応して間欠的に行なわれるように制御する制御手段をさらに備えている。このような構成によれば、マイクロ波を利用した燃料加熱を実際の燃料の消費に対応して行なわせることができ、燃料を必要以上に加熱するといったことを回避するのに好適となる。
【００２４】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記エンジンは、燃料噴射を行なうインジェクタを備えており、このインジェクタからの燃料噴射量が多くなるほど前記マイクロ波の出力が大きくなるように、前記燃料噴射量に対応してマイクロ波の出力を制御する制御手段をさらに備えている。このような構成によっても、前記した構成と同様に、燃料を必要以上に加熱するといったことを回避するのに好適となる。
【００２５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記エンジンの始動時に前記燃料に対するマイクロ波の照射が行なわれるように構成されている。このような構成によれば、寒冷期などにおけるエンジンの始動性を良好とすることができる。
【００２６】
本発明の第３の側面によれば、燃焼装置が提供される。この燃焼装置は、燃焼部と、この燃焼部に液体燃料を供給する液体燃料供給路と、を有する燃焼装置であって、第１の側面によって提供される加熱装置を備えており、この加熱装置のマイクロ波伝送路の終端部から前記液体燃料に対してマイクロ波が直接照射されるように構成されていることを特徴としている。
【００２７】
このような構成によれば、やはり本発明の第１の側面によって提供される加熱装置について述べたのと同様な効果が得られ、燃焼部に供給される液体燃料が効率良く、かつ迅速に加熱される。このため、前記したパワープラントと同様に、燃料の燃焼性が良好となり、燃料消費量の抑制、未燃ＨＣやＣＯの排出量削減などを図ることができる。
【００２８】
本発明の第４の側面によれば、液体噴出装置が提供される。この液体噴出装置は、先端にノズル口を有し、かつ内部に液体が供給されるノズルを備えている、液体噴出装置であって、マイクロ波発振手段と、このマイクロ波発振手段により発振されたマイクロ波を伝送するためのマイクロ波伝送路と、を備えており、前記マイクロ波伝送路の終端部は、前記ノズル内において前記液体に直接接触するように設けられ、前記終端部から前記液体に対してマイクロ波が直接照射されることにより、前記ノズル口から前記液体が吐出されるように構成されていることを特徴としている。
【００２９】
このような構成によれば、液体にマイクロ波を直接照射させるだけの簡易な構成により、液体吐出が適切に行なえることとなり、装置全体の簡素化などを図ることができる。液体が吐出する原理としては、既述したように、ノズル内における液体の温度上昇および気化による圧力上昇が挙げられるが、これに加え、静電霧化現象によって吐出がなされる効果も期待できる。静電霧化現象は、液体に強い電界を作用させると、その液体の表面に働く静電力により液体が電気流体力学的に不安定となり、液滴微粒子化や噴霧が発生する現象であるが、マイクロ波の直接照射によれば、そのような現象による吐出作用も期待できることとなる。また、マイクロ波照射によれば、吐出する液体を帯電させることも可能である。たとえば、コンティニュアス方式を採用した従来のインクジェットプリンタにおいては、わざわざ帯電器を用いてノズルから吐出したインクを帯電させ、偏向電極を用いて発生させた磁界によりインクの吐出方向などを制御しているが、本発明によれば、帯電器をわざわざ用いる必要もなくなる。
【００３０】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００３２】
図１は、本発明に係る加熱装置が用いられた燃焼装置の基本的な原理を説明するため図である。同図に示す燃焼装置は、液体燃料１０を収容した容器２０を有する燃焼部２と、液体燃料１０を加熱するための加熱装置Ａとを備えている。容器２０は、マイクロ波を反射可能な金属製である。加熱装置Ａは、マイクロ波発振装置３と、これに接続された同軸ケーブル４とを有している。
【００３３】
マイクロ波発振装置３は、たとえばマグネトロンを用いて構成されており、２．４５ＧHzのマイクロ波を発振可能である。マグネトロンとしては、従来既知のものを用いることが可能であり、その具体的構造の説明は省略する。
【００３４】
同軸ケーブル４は、マイクロ波伝送路の一例に相当するものであり、たとえば図２に示すような構造を有している。この同軸ケーブル４は、たとえば内部導体４０が銅線、その周囲の絶縁樹脂４１がポリエチレン、外部導体４２が銅編組、外部被覆材４３が塩化ビニルとされたいわゆるポリエチレン充填ケーブルであり、フレキシブル性（可撓性）を有している。もちろん、これ以外の材質の同軸ケーブルを用いることができることは言うまでもない。同軸ケーブル４の始端部（一端部）４ａは、前記マグネトロンの出力部に接続されている。ただし、出力されたマイクロ波の反射入力によってマイクロ波発振装置３がダメージを受けることを防止する手段として、同軸ケーブル４とマイクロ波発振装置３との間には、アイソレータを介在させることが好ましい。これは後述する他の実施形態においても同様である。
【００３５】
同軸ケーブル４の終端部４ｂは、容器２０内にその底部を貫通して進入しており、液体燃料１０に直接接触している。この終端部４ｂにおいては、外部被覆材４３や絶縁樹脂４１が適宜除去されて、内部導体４０が外部導体４２よりも適当な寸法ｓ１だけ剥き出し状態で突出した構造となっている。また、内部導体４０の剥き出しとされた部分は、先端部を除き円柱状であり、またその先端部は略半球状となるように丸みが付された形状とされている。
【００３６】
前記した燃焼装置においては、マイクロ波発振装置３によって発振されたマイクロ波は、同軸ケーブル４中を伝搬し、終端部４ｂから液体燃料１０に直接照射される。終端部４ｂは、液体燃料１０中に浸漬しているため、終端部４ｂから出力されるマイクロ波の全量が液体燃料１０に対して効率良く照射されることとなる。また、終端部４ｂと液体燃料１０との境界面におけるマイクロ波の反射量も少なくする効果も期待できる。したがって、液体燃料１０に対する加熱効率が良好となる。なお、液体燃料１０は、マイクロ波の照射により誘電加熱され、その気化が促進されるため、燃焼部２において液体燃料１０を気化させて燃焼させる場合の燃焼性が良好となる。
【００３７】
マイクロ波は、同軸ケーブル４中においては、内部導体４０と外部導体４２との間の部分を伝搬し、終端部４ｂに到達する。内部導体４０の一部は外部導体４２よりも突出しているために、マイクロ波の一部はこの突出部分により反射されて、四方に進行する。内部導体４０の突出部分の各所の断面形状は円形であり、またその先端もその周方向において均一な丸みを帯びているために、前記突出部分からのマイクロ波の反射が一方向に偏って行なわれることも抑制される。したがって、終端部４ｂからは、その周囲や上方などの種々の方向に対してマイクロ波が均一な状態で進行することとなり、容器２０内の全体を加熱するのに好適となる。同軸ケーブル４は、このようにマイクロ波をその終端部４ｂから種々の方向に均一に出射させるのに適している。また、既述したとおり、同軸ケーブル４は、フレキシブル性を有しているために、一般の金属製導波管とは異なり、そのとり回しが容易となる。また、平行２線路方式のケーブルとは異なり、同軸ケーブル４の外部に電磁界が発生しないために、マイクロ波の外部への放射損も少ない。
【００３８】
ただし、本発明においては、マイクロ波伝送路の一部分のみを同軸ケーブルによって構成してもよい。また、マイクロ波伝送路の全体を、同軸ケーブルとは異なるケーブルあるいは導波管（方形または円形導波管や同軸導波管など）を用いて形成した構成とすることもできる。
【００３９】
マイクロ波発振装置３についても、マグネトロンを用いたものに限らない。クライストロンや進行波管などの他の種類のマイクロ波電子管を用いてもかまわない。さらに、マイクロデバイスにおいて加熱を行なうなど、加熱対象容量が微小な場合には、低出力でよいため、マイクロ波トランジスタ、あるいはダイオード発振素子を用いた構成とすることもできる。この場合、出力を高める手段として、それらを複数用いた構成とすることもできる。マイクロデバイスなどを対象とする場合には、同軸ケーブルなどの使用は困難となるが、このような場合には、蒸着などにより形成された薄膜導体を利用した平面線路（ストリップ線路など）を用いてマイクロ波伝送路を形成してもかまわない。
【００４０】
また、マイクロ波発振装置３としては、マイクロ波の発振出力が可変のものを用いることもできる。たとえば、マグネトロンとしては、インバータ電源を用いることにより出力を変更できるものがあり、これを用いればよい。発振出力の可変は、マイクロ波の出力値そのものを変更する場合と、出力値は一定であるものの、間欠的にマイクロ波を発振し、かつその発振周期を変更することによってマイクロ波のトータルの発振量が変更される場合とのいずれであってもかまわない。いずれの場合においても、状況に応じてマイクロ波の出力を調整し、目標となる加熱条件に適合した加熱、あるいはそれに近い加熱が可能となるので便利である。発振周波数は、２．４５ＧHzに限らず、これ以外の周波数であってもよく、好ましくは、周波数可変とする構成とすることもできる。たとえば、マグネトロンは、陰極を囲むようにして複数の陽極ベインが放射状に配され、それらの間に共振空洞部が形成された構成を有しているが、この共振空洞部内に金属製のチューナを挿入し、この挿入量を変化させると、前記共振空洞部の空間容量が変化し、発振周波数が変更されることとなる。このような可変周波数型の発振装置を用いれば、加熱対象物質が最も効率良く誘電加熱可能な波長域またはそれに近い波長域のマイクロ波を利用できることとなり、加熱効率をより高めることができる。
【００４１】
図３〜図６は、図１に示した燃焼装置の変形例を示している。なお、図３以降の図面においては、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。
【００４２】
図３に示す構成においては、同軸ケーブル４の終端部４ｂに、内部導体４０や外部導体４２などを覆う保護カバー４５が設けられている。この保護カバー４５は、マイクロ波の透過性に優れ、また液体燃料１０に対する耐食性をもつものであり、たとえばフッ素樹脂やエポキシ樹脂からなる。この保護カバー４５は、キャップ状に形成されたものを同軸ケーブル４に被せる手法、あるいは溶融軟化状態の樹脂を同軸ケーブル４に付着させた後に硬化させる手法などを用いて構成することができる。このような構成によれば、同軸ケーブル４の内部導体４０および外部導体４２が液体燃料１０と直接接触することが回避され、それらの腐食などを防止することができる。なお、本発明においては、マイクロ波伝送路の終端部が加熱対象物質に直接接触していることが要件とされるが、保護カバー４５は、同軸ケーブル４の終端部４ｂの一部を構成するものであるため、この保護カバー４５が液体燃料１０と直接接触していれば、前記要件は充足していることとなる。
【００４３】
図４（ａ）に示す構成においては、同軸ケーブル４の終端部４ｂにおける内部導体４０の突出部分が円錐状である。同図（ｂ）においては、内部導体４０の突出部分が円柱状であり、その先端に丸みは付されていない。内部導体４０の突出部分がマイクロ波の進行方向に影響を与えることは前述したとおりであるが、本発明において、その具体的な形状は、加熱対象物質を収容する容器２０の形状などを考慮してマイクロ波の照射が効率良く行なわれるように適宜選択すればよい。
【００４４】
図５（ａ）に示す構成においては、同軸ケーブル４の終端部４ｂにおける内部導体４０と外部導体４２との先端高さが略同一に揃えられている。同図（ｂ），（ｃ）においては、図１〜図４に示した場合とは反対に、外部導体４２の方が内部導体４０よりも同軸ケーブル４の長手方向に突出している。同図（ｂ）においては、内部導体４０の一部が絶縁樹脂４１から露出しているのに対し、同図（ｃ）においては、そのような構成にはなっていない。
【００４５】
これらの実施形態においては、同軸ケーブル４内の内部導体４０と外部導体４２との間を伝搬してきたマイクロ波は、図１〜図４の場合とは異なり、内部導体４０の四方に向けて直接広がることはない。したがって、マイクロ波を広い領域に向けて照射するのではなく、比較的狭い領域に対してマイクロ波を集中的に照射させるのに好ましいものとなる。これらの実施形態から理解されるように、マイクロ波伝送路として同軸ケーブルを用いた場合には、その終端部の形状を変えるだけで、加熱対象物質に対するマイクロ波の照射の仕方を簡単に変更し、最適な加熱が行なえるように設定することが可能である。
【００４６】
図６（ａ）に示す構成においては、同軸ケーブル４の終端部４ｂが容器２０の底部の孔部２０ａに進入しているものの、終端部４ｂの端面全体は、容器２０の底部の上面２０ｂと略面一の高さ、あるいは上面２０ｂよりも低い高さに設定されている。このような構成においても、終端部４ｂは容器２０内の液体燃料１０と直接接触しており、本発明が意図する作用が得られる。本実施形態から理解されるように、本発明においては、必ずしもマイクロ波伝送路の終端部を容器内に突出させなくてもかまわない。
【００４７】
図６（ｂ）に示す構成においては、容器２０の底部の上面が傾斜面２０ｃとされている。このような構成によれば、同軸ケーブル４の終端部４ｂからその周囲に出射したマイクロ波を傾斜面２０ｃによって反射させ、上方に進行させることができる。本発明においては、本実施形態にみられるように、容器２０の形状に工夫を加え、容器２０の内部においてマイクロ波を所望の方向に進行させることにより容器２０の各所にマイクロ波を進行させる構成とすることもできる。
【００４８】
図７は、本発明が適用された燃焼装置の他の実施形態を示している。本実施形態の燃焼装置は、液体燃料１０を収容したタンク２０Ａに配管５０が接続され、この配管５０の先端に燃料噴射用のノズル５１が取り付けられている。配管５０の途中には、ポンプ５２が設けられているとともに、このポンプ５２とノズル５１との間には、加熱用のチャンバ５３が設けられている。このチャンバ５３は、金属製であり、図１に示した容器２０と同様に、その内部にはマイクロ波を伝送する同軸ケーブル４の終端部４ｂが進入して設けられている。
【００４９】
このような構成によれば、タンク２０Ａからノズル５１に液体燃料１０が供給される途中において、この液体燃料１０はチャンバ５３内においてマイクロ波の直接照射により加熱される。したがって、ノズル５１から液体燃料１０が噴射された後の気化が早期になされ、燃焼性が良好となる。また、液体燃料１０の粘度が高い場合にはノズル５１から噴射（噴霧）した際の微粒子化が難しいが、前記加熱により昇温すると、液体燃料１０の粘度が低くなるために、ノズル５１から噴射された燃料の微粒子化が図られる。この微粒子化によっても燃焼性が高められることとなる。チャンバ５３内においてマイクロ波の照射によって加熱される作用は、図１の場合と同様であり、効率良く、かつ迅速に行なわれる。したがって、ノズル５１から液体燃料１０を連続噴射するような場合であっても、液体燃料１０を所望の温度まで的確に昇温させることが可能である。
【００５０】
本実施形態においては、ポンプ５２の駆動量を参照し、または配管５０に流量計（図示略）を取り付けるなどして、液体燃料１０の流量を判断し、この液体燃料１０の流量が多いときほどマイクロ波発振装置３の出力を高めるといった制御を行なうことが可能である。もちろん、液体燃料１０の流量に代えて、またはこれに加えて、液体燃料１０の温度や外気温度、実際に燃焼がなされる部分の温度なども参照して、マイクロ波発振装置３の出力を制御するようにしてもかまわない。さらに、ポンプ５２が間欠駆動し、ノズル５１から液体燃料１０の定量的な噴霧が間欠的になされる場合には、その噴霧時期と同時期またはその直前の時期のみに液体燃料１０へのマイクロ波の照射が行なわれるように、マイクロ波発振装置３の駆動を制御する構成とすることもできる。このような制御を行なえば、液体燃料１０の加熱温度の均一化が図れ、また必要以上に液体燃料１０が加熱される無駄が防止される。
【００５１】
図８に示す構成においては、配管５０の周壁部から同軸ケーブル４の終端部４ｂを配管５０内に進入させているが、この配管５０には、図７に示したチャンバ５３に相当する部分(流路径が部分的に拡大または縮小された部分)は設けられていない。本実施形態から理解されるように、本発明においては、マイクロ波伝送路の終端部を配管流路内に配置させる場合に、その配管部分を他の部分とは異なるサイズ、材質、あるいは形状などに形成しなくてもかまわない。たとえば、配管部材の周壁に穴を穿設し、この穴にマイクロ波伝送路を構成するケーブルの終端部を差し込むだけの構成とすることもできる。
【００５２】
図９に示す構成においては、液体燃料１０が収容または流通する空間部５０Ｂを形成する金属製の部材２０Ｂに、同軸ケーブル４の終端部４ｂの端面が接触しており、この端面によって空間部５０Ｂの開口部が塞がれている。したがって、空間部５０Ｂから液体燃料１０が漏れないようにしつつ、液体燃料１０へのマイクロ波照射が可能である。本実施形態のように、マイクロ波伝送路の終端部によって加熱対象液体の漏れ防止を図るようにしてもかまわない。また、同図に示す構成においては、同軸ケーブル４の内部導体４０の先端が、空間部５０Ｂ内に進入している一方、空間部５０Ｂの開口部近傍の内周面はテーパ状であり、空間部５０Ｂの内周面と内部導体４０との間のクリアランスが小さくされている。このような構成によれば、その小さなクリアランスの部分において、液体燃料１０を集中的に、かつ効率良く加熱することが可能である。
【００５３】
図１０は、液体燃料をマイクロ波加熱によって噴射させる場合の基本的な動作原理を示している。同図に示す構成においては、液体燃料１０が供給される配管５０の先端に、ノズル口５４ａが形成されたノズル５４が接続されており、このノズル５４の内部にマイクロ波を伝送する同軸ケーブル４の終端部４ｂが配されている。
【００５４】
このような構成によれば、同軸ケーブル４の終端部４ｂから液体燃料１０に対してマイクロ波を直接照射することにより、ノズル５４内の液体燃料１０を高速で加熱し、瞬時にその内部の温度を高めることができる。これにより、たとえばノズル５４内において液体燃料１０の一部が気化するなどしてその内部圧力が急速に高まり、この作用により液体燃料１０をノズル口５４ａから外部に噴射させることができる。配管５０に逆止弁を設けるなどして配管５０の流路抵抗を大きくしておけば、ノズル口５４ａからの液体燃料１０の噴射はより好適に行なわれる。本実施形態から理解されるように、本発明に係る加熱装置によれば、ノズル内の液体を外部に吐出させるための加熱源として利用するのにも好適である。また、図１０に示した装置は、他の側面からすると、本発明が適用された液体噴出装置として把握することもできる（この点は、後述する図１１および図１２に示す構成についても同様である）。
【００５５】
図１１は、図１０を参照して説明した構成をインクジェット方式のプリンタのインク用加熱装置として利用した場合の一実施形態を示している。図１１に示す構成においては、インクタンク５５に接続された流路５０Ａの先端部が、記録紙５８に向けてインク滴を飛翔させるためのインク吐出用のノズル５６として形成され、このノズル５６よりも上流には流路抵抗を生じさせるポンプ５７または逆止弁が設けられている。マイクロ波発振装置３に接続されたマイクロ波伝送路４Ａの終端部４ｂは、ノズル５６内に配されている。マイクロ波発振装置３は、ＣＰＵやこれに付属するメモリなどを有する制御部５９により駆動制御され、印字出力対象となる画像データの内容や記録紙５８の搬送に対応した所定のタイミングでマイクロ波を出力するようになっている。
【００５６】
本実施形態のインクの吐出方式は、バブルジェット（登録商標）方式のプリンタと同様であるが、インクの加熱がマイクロ波の直接照射によりなされている点が相違している。従前の電熱ヒータを用いた加熱方式と比較すると、本実施形態によれば、インクの加熱速度が速く、インク滴の吐出を迅速に行なわせることができるために、応答性が良い。また、加熱効率が高く、熱のロスも少ないため、省エネ化も図ることができる。さらに、マイクロ波発振装置３についてはプリントヘッド部分に搭載する必要はなく、プリントヘッド部分にはマイクロ波伝送路４Ａを配線接続し、電熱ヒータを不要にすることができることから、プリントヘッド部の小型化を図ることもできる。
【００５７】
図１２は、図１１に示す構成の変形例を示している。図１２に示す構成においては、ノブル５６のノズル口５６ａが先細り状のオリフィスとなっており、マイクロ波伝送路４Ａの終端部４ｂは、前記オリフィス部分に接近して、あるいは進入するようにして設けられている。
【００５８】
本実施形態によれば、オリフィス部分に存在する微小量のインクに対してマイクロ波を極めて効率良く照射し、省エネ化を一層図りつつ、インク吐出の迅速化を図ることができる。加えて、本実施形態によれば、オリフィス部分内の液体をマイクロ波照射による強い静電場の雰囲気中におくことが可能であるため、前述した静電霧化現象の原理によってインクが吐出する効果も期待できる。
【００５９】
図１３は、本発明が適用されたパワープラントの一実施形態を示している。
【００６０】
本実施形態のパワープラントは、自動車に搭載される車両用のパワープラントであり、エンジンＥ、加熱装置Ａ１、および制御部５９Ａを有している。エンジンＥは、電子制御燃料噴射方式のガソリンエンジンであり、その基本的な構造は従来のものと同様である。フューエルタンク（図示略）から燃料供給経路６９を介して供給される燃料は、たとえばマニホールド６２に取り付けられたインジェクタ６３からシリンダブロック６１内の吸気ポート６４に向けて噴射されるように構成されている。燃料噴射方式としては、インジェクタ６３を吸気ポート６１に取り付けた方式、あるいはシリンダ６０内に直接燃料を噴射させる直噴式もあり、このような方式を採用できることは勿論である。加熱装置Ａ１の同軸ケーブル４の終端部４ｂは、燃料供給経路６９のうちインジェクタ６３の近傍の内部に進入している。制御部５９Ａは、図示されていない車速センサ、スロットルポジションセンサ、吸排気温度検出用や冷却水温度検出用などの各種の温度センサ類、およびニュートラルスタートスイッチなどの各種のスイッチからの信号に基づいて、インジェクタ６３からの燃料噴射や点火プラグ６５による点火時期が最適となるように制御するものである。そして、この制御部５９Ａは、それと併せてマイクロ波発振装置３の駆動をも制御するように構成されている。その制御内容の具体例については後述する。
【００６１】
本実施形態の車両用のパワープラントによれば、インジェクタ６３から噴射されてシリンダ６０内に送り込まれるガソリンは、マイクロ波の直接照射によって効率良く加熱される。したがって、シリンダ６０内におけるガソリンの気化が促進され、着火性、燃焼性が良好となり、エンジン出力や燃費の向上、ならびに未燃ＨＣやＣＯの排出量削減などが図られる。また、マイクロ波を利用したガソリンの加熱は、インジェクタ６３の近傍において行なわれており、加熱されたガソリンが大きく温度低下しないうちにシリンダ６０内に早期に送り込むことができる。さらに、燃料供給経路６９の一部分においてマイクロ波照射を行なう方式によれば、インジェクタ６３からの噴射に対応した比較的少量のガソリンを迅速にかつ合理的に加熱することができる。先に述べた特許文献１のように、たとえばフューエルタンク内のガソリンを加熱したとしても、このフューエルタンク内のガソリンの全量が直ちに消費される訳ではなく、多くの熱エネルギが無駄になるが、本実施形態によれば、そのような無駄も無い。
【００６２】
マイクロ波発振装置３を制御部５９Ａによって制御する場合の具体的な態様としては、たとえばインジェクタ６３から不定の周期で間欠的に燃料噴射が行なわれている場合において、燃料に対するマイクロ波の照射が前記燃料噴射の直前の時期に行なわれるように、マイクロ波発振を間欠的に行なわせる態様がある。また、制御部５９Ａは、インジェクタ６３からの燃料噴射量を把握しているが、この燃料噴射量が多いときほど、マイクロ波の発振出力が大きくなるように制御する態様もある。さらには、制御部５９Ａは、吸気温度センサや燃料温度センサを利用してそれら吸気温度や燃料温度を検出し、これらの温度が低いときにはマイクロ波の発振出力を高くする制御方式を採用することもできる。これらのいずれの制御の場合にも、マイクロ波の発振に必要なエネルギを最小限に抑えつつ、インジェクタ６３から噴射されるガソリンを十分かつ的確に加熱することができる。また、エンジンＥの始動時であって、吸気温度や燃料温度が低い場合において、通常運転時よりもマイクロ波の発振出力を高くすれば、エンジンＥの始動性を良好とする上で効果的である。
【００６３】
図１４は、インジェクタに同軸ケーブルを接続した場合の一実施形態を示している。同図に示されたインジェクタ６３Ａは、いわゆる直噴型用であり、その基本的な構造は、従来既存のものと同様である。その構造を簡単に説明すると、このインジェクタ６３Ａは、電磁ソレノイド６３０に通電がなされていないときには、バネ６３１の弾発力によってリリーフ弁６３２がリリーフ穴６３３を塞ぎ、圧力室６３４内の圧力が保持されている。したがって、ニードル弁６３５は、エンジンのシリンダ内から上方に押し上げようとする圧力を常時受けているにも拘わらず、その上昇は阻止され、噴孔６３６を塞いでいる。これに対し、電磁ソレノイド６３０に通電がなされてリリーフ弁６３２がリリーフ穴６３３を開口させると、圧力室６３４内の燃料が戻り流路６３８に逃げて、この圧力室６３４の圧力が低下するために、二―ドル弁６３５は上昇し、燃料供給路６３７内の燃料は噴孔６３６から噴射することとなる。本実施形態においては、このインジェクタ６３Ａのボディにマイクロ波伝送用の同軸ケーブル４を貫通させて、その終端部４ｂを燃料供給路６３７内に進入させている。同図においては、インジェクタ６３Ａの一側方に同軸ケーブル４が突出した構造となっており、この同軸ケーブル４がインジェクタ６３Ａをシリンダヘッドに取り付ける際の邪魔になる場合には、たとえばインジェクタ６３Ａのボディの上部寄りの部分から下部に向けて延びた通路を形成し、この通路内に同軸ケーブル４を配索するといった構造を採用することができる。このようにすると、同軸ケーブル４がインジェクタ６３Ａの下部近傍の側方において大きく突出しないようにすることができる。
【００６４】
本実施形態によれば、インジェクタ６３Ａの噴孔６３６に近い箇所において燃料が加熱される。このため、燃料の噴射時期とマイクロ波の照射時期とのタイミング制御が容易となる。また、加熱直後の燃料をエンジンのシリンダ内に送り込むことができることから、熱損失はさらに少なくなる。
【００６５】
パワープラントのエンジンとしては、ガソリン式のものに代えて、ディーゼル式のものを用いることもできる。ディーゼル式エンジンは、インジェクタを用いてシリンダ内に燃料を直接噴射しており、マイクロ波を利用して燃料を加熱する方式としては、直噴型のガソリンエンジンの場合と同様な構成とすることができる。前述したとおり、ディーゼル式エンジンの場合には、燃料として利用される軽油が不完全燃焼すると、粒子状物質が多く発生し、これが環境汚染を発生させるが、軽油を加熱してその燃焼性を改善することにより、そのような不具合を抑制することができる。
【００６６】
図１５は、車両用のパワープラントにおけるコモンレール式の燃料噴射装置の一例を示している。この燃料噴射装置は、フューエルタンク７０からポンプ７１を介してコモンレール７２に燃料が供給され、複数のインジェクタ６３に分配供給されるようになっている。この燃料噴射装置にマイクロ波を利用した加熱装置を設ける場合、コモンレール７０にマイクロ波伝送用の同軸ケーブル４の終端部４ｂを接続した構成とすることができる。このような構成によれば、複数のインジェクタ６３に供給される燃料を１つの同軸ケーブル４を利用して一括して加熱することができ、装置構成を簡素にすることができる。ただし、本発明はこれに代えて、同軸ケーブル４を複数のインジェクタ６３の個々に接続し、あるいはコモンレール７２から複数のインジェクタ６３に至る複数の燃料供給路の個々に接続した構成とすることもできる。
【００６７】
図１６は、エンジンのマニホールドに接続されたキャブレタの一例を示している。本実施形態においては、キャブレタ７３の燃料収容部７３ａ内にマイクロ波伝送用の同軸ケーブル４の終端部４ｂを進入させている。このような構成によれば、燃料収容部７３ａ内の燃料を効率良く加熱することができ、キャブレタ７３のベンチュリ部７３ｂにおいて燃料が吸引される際の噴霧微粒子化や気化の促進が図られ、エンジン内での燃焼性が向上する。なお、同軸ケーブル４の終端部４ｂは、たとえば燃料吸い上げ管７３ｃの内部にその側方などから進入させた構成とすることもできる。
【００６８】
前記した実施形態から理解されるように、本発明におけるパワープラントとしては、燃料噴射式のエンジンに限らず、キャブレタ式のエンジンとすることもできる。また、本発明に係るパワープラントは、車両用のものに限らず、船舶やその他の移動物、建設用機械などの動力源として、あるいは発電用の動力源などとして用いることもできる。燃料の種類も限定されるものではない。
【００６９】
図１７は、本発明が適用された燃焼装置の一実施形態を示している。
【００７０】
同図に示す燃焼装置Ｂ１は、給湯、風呂加熱、あるいは床暖房などに利用される湯水加熱装置を構成するものであり、その燃焼部８は、噴霧ノズル８０と、燃焼筒８１とを有している。噴霧ノズル８０は、貯留タンク（図示略）に配管接続されているポンプや各種の電磁弁などを有する供給装置８２と燃料供給管８２ａを介して接続されており、燃料供給管８２ａから供給される液体燃料を下向きに噴霧するようになっている。この燃焼装置Ｂ１は、いわゆる逆燃式である。余剰の燃料は、戻り管８２ｂを介して供給装置８２に戻されるようになっている。燃焼筒８１は、噴霧ノズル８０から噴霧された燃料と燃焼用空気とを混合させるためのものであり、燃焼部８を囲む上部缶体８３上に設けられた送風ファン８４から下向きに送られてくる燃焼用空気は、この燃焼筒８１の周壁などに設けられた複数の孔部から内部に進入して旋回流となり、この作用により噴霧された燃料と燃焼用空気との攪拌混合が良好に行なわれるようになっている。これらの混合ガスは、着火プラグ８５による着火により、燃焼筒８１内において燃焼するようになっている。燃焼部８の下方には、熱交換用の水管８６０を有する１次および２次の熱交換器８６Ａ，８６Ｂと、２次熱交換器８６Ｂの下部に接続された排気ダクト８７とが設けられている。燃焼部８において発生した燃焼ガスは、送風ファン８４からの送風作用により下向きに進行し、１次および２次の熱交換器８６Ａ，８６Ｂ内を通過する際に水管８６０内の水との熱交換が行なわれる。これにより、入水部８６０ａから水管８６０内に入水した水は加熱され、出湯部８６０ｂから出湯する。前記熱交換を終えた燃焼ガスは、その後排気ダクト８７内に進行し、排ガスとして外部に排出される。この燃焼装置Ｂ１においては、燃料供給管８２ａ内のうち、噴霧ノズル８０の近傍に、マイクロ波伝送用の同軸ケーブル４の終端部４ｂが配されている。
【００７１】
このような構成によれば、液体燃料が噴霧ノズル８０によって噴霧される直前に、マイクロ波の直接照射によって加熱される。したがって、この加熱により液体燃料の粘度を低くし、噴霧ノズル８０から噴霧した際の粒子径を小さくすることができる。このような微粒子化が図られると、燃焼性が向上する。また、燃料の温度が高くなっているために、前記燃料は気化され易くなり、このことによってさらに燃焼性が向上する。このように燃料の燃焼性が向上すると、燃焼ガスの高温化により、温水加熱の効率が良好となる。また、前述した車両用のパワープラントと同様に、排ガス中に含まれる未燃ＨＣやＣＯの濃度も低くなる。さらに、寒冷地などにおける運転開始時の着火性も良好となる。
【００７２】
図１８は、本発明が適用された燃焼装置の他の実施形態を示している。
【００７３】
同図に示す燃焼装置Ｂ２は、先に説明した燃焼装置Ｂ１と同様に、給湯、風呂加熱、あるいは床暖房などに利用される湯水加熱装置を構成するものであり、１次および２次の熱交換器８６Ａ，８６Ｂや排気ダクト８７を備えている。ただし、この燃焼装置Ｂ２の燃焼部８Ａは、噴霧ノズルを備えておらず、気化器８８と、バーナ板８９とを有している。気化器８８は、燃料供給管８２Ａから灯油などの液体燃料が滴下される有底状の容器８８ａと、この容器８８ａ内に配されてモータＭにより回転されるロータ８８ｂとを有している。このロータ８８ｂの回転作用により、容器８８ａ内における液体燃料の気化が促進され、その気化ガスは、バーナ板８９の上方に流れるようになっている。バーナ板８９は、モータＭによって回転される送風ファン８４Ａから下向きに送られてくる燃焼用空気と前記気化ガスとを混合させてから、このバーナ板８９に設けられている複数の炎孔から下向きに流出させるように構成されている。この燃焼装置Ｂ２は、先の燃焼装置Ｂ１と同様に逆燃式であり、前記炎孔から炎が下向きとなるように燃焼する。燃料供給管８２Ａの途中箇所の内部には、マイクロ波伝送用の同軸ケーブル４の終端部４ｂが配されている。
【００７４】
この燃焼装置Ｂ２は、いわゆる気化式であり、噴霧式の燃焼装置Ｂ１とはその具体的な燃焼方式は相違するものの、やはり燃料供給管８２Ａ内において液体燃料がマイクロ波の直接照射によって効率良く加熱される。したがって、気化器８８における気化が促進され、燃焼部８Ａにおける燃焼性が良好となる。気化式の場合には、運転開始時に燃料を気化させる時間が必要であるため、一般的には噴射式の場合よりも運転開始に手間取る難点があるが、本実施形態の燃焼装置Ｂ２によれば、マイクロ波の直接照射により、燃料を短時間で加熱昇温させることができるために、そのような難点が解消または軽減される。
【００７５】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る加熱装置、パワープラント、燃焼装置、および液体噴出装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００７６】
本発明に係る加熱装置は、液体燃料を加熱してその燃焼性を高めるのに好適であるが、これに限らない。たとえば、種々の薬品液や処理液など、燃料以外の加熱用途にも用いることができる。また、本発明に係る加熱装置は、液体の加熱に最適であるが、たとえば固形燃料などの固体の加熱にも適用可能である。固形燃料を加熱対象とする場合、この固形燃料の内部にマイクロ波伝送路の終端部を挿入するなどして、マイクロ波の直接照射を行なわせればよい。
【００７７】
本発明に係る液体噴出装置は、先に述べたように、たとえば図１０〜図１２に示したような構成を備えたものであるが、プリンタにおけるインク吐出に限定されず、それ以外の塗料や燃料など、種々の液体吐出用途に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明に係る加熱装置の基本的な構成の一例を示す説明図である。
【図２】（ａ）は、マイクロ波伝送用の同軸ケーブルの一例を示す要部破断側面図であり、（ｂ）は、その断面図である。
【図３】同軸ケーブルに保護カバーを装着した例を示す要部断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、同軸ケーブルの終端部の構成の他の例を示す要部断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、同軸ケーブルの終端部の構成の他の例を示す要部断面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、本発明に係る加熱装置の他の例を示す要部断面図である。
【図７】本発明に係る加熱装置の基本的な構成の他の例を示す説明図である。
【図８】本発明に係る加熱装置の他の例を示す要部断面説明図である。
【図９】本発明に係る加熱装置の他の例を示す要部断面説明図である。
【図１０】本発明に係る加熱装置の基本的な構成の他の例を示す要部断面図である。
【図１１】本発明に係る加熱装置をインクジェット式のプリンタに用いた場合の一例を示す説明図である。
【図１２】図１１に示した構成の変形例を示す要部断面図である。
【図１３】本発明が適用された車両用のパワープラントの一例を示す要部説明図である。
【図１４】エンジン用のインジェクタに同軸ケーブルを接続した一例を示す要部断面図である。
【図１５】車両用のパワープラントにおけるコモンレール式の燃料噴射装置に加熱装置を設ける場合の一例を示す説明図である。
【図１６】エンジンのマニホールドに接続されたキャブレタに加熱装置を設ける場合の一例を示す断面図である。
【図１７】本発明が適用された燃焼装置の一例を示す概略断面図である。
【図１８】本発明が適用された燃焼装置の他の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
Ａ，Ａ１            加熱装置
Ｂ１，Ｂ２          燃焼装置
Ｅ                  エンジン
２                  燃焼部
３                  マイクロ波発振装置
４                  同軸ケーブル（マイクロ波伝送路）
４ｂ                終端部（同軸ケーブルの）
８，８Ａ            燃焼部
１０                液体燃料（加熱対象物質）
２０                容器
４０                内部導体
４２                外部導体
４５                保護カバー
５０Ａ              流路
５１                ノズル
５３                チャンバ
５４                ノズル
５４ａ              ノズル口
５６                ノズル
５９，５９Ａ        制御部
６０                シリンダ
６２                マニホールド
６３，６３Ａ        インジェクタ
６９                燃料供給経路
【図１】
2005340108.tif 000003
【図２】
2005340108.tif 000004
【図３】
2005340108.tif 000005
【図４】
2005340108.tif 000006
【図５】
2005340108.tif 000007
【図６】
2005340108.tif 000008
【図７】
2005340108.tif 000009
【図８】
2005340108.tif 000010
【図９】
2005340108.tif 000011
【図１０】
2005340108.tif 000012
【図１１】
2005340108.tif 000013
【図１２】
2005340108.tif 000014
【図１３】
2005340108.tif 000015
【図１４】
2005340108.tif 000016
【図１５】
2005340108.tif 000017
【図１６】
2005340108.tif 000018
【図１７】
2005340108.tif 000019
【図１８】
2005340108.tif 000020