(57)【要約】  高周波加熱装置（１Ａ）は、生成部（８）と表面波励振体（１０）と結合部（１２ａ、１２ｂ）と位相可変部（１４）とを備える。生成部（８）は、マイクロ波を生成する。表面波励振体（１０）は、周期構造体を有し、マイクロ波を表面波モードで伝播させて加熱対象物（６）を加熱する。表面波励振体（１０）の端部に設けられた複数の結合部（１２ａ、１２ｂ）を介して複数のマイクロ波が表面波励振体（１０）に供給される。位相可変部（１４）は、複数のマイクロ波の間の位相差を変化させる。本態様によれば、表面波励振体（１０）上に形成される電界分布（２０）の向きを変化させることにより、加熱領域の位置と加熱領域における加熱の度合いとを制御することができる。
2018037801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波を生成するように構成された生成部と、
周期構造体を有し、前記マイクロ波を表面波モードで伝播させて加熱対象物を加熱するように構成された表面波励振体と、
前記表面波励振体の端部に設けられ、前記マイクロ波を前記表面波励振体に供給するように構成された複数の結合部と、
前記複数の結合部を介して前記表面波励振体に供給されるための複数のマイクロ波の間の位相差を変化させるように構成された位相可変部と、を備えた高周波加熱装置。
【請求項２】
前記複数の結合部のうちの少なくとも二つの結合部を介して、前記複数のマイクロ波が前記表面波励振体に同一方向に供給される請求項１に記載の高周波加熱装置。
【請求項３】
前記複数の結合部が、前記生成部により生成された前記マイクロ波の波長の１／４以上の間隔で配置された請求項２に記載の高周波加熱装置。
【請求項４】
前記少なくとも二つの結合部と、前記複数の結合部のうちの前記少なくとも二つの結合部とは異なる少なくとも二つの結合部とを介して、前記複数のマイクロ波が前記表面波励振体に互いに異なる方向に供給される請求項２に記載の高周波加熱装置。
【請求項５】
前記生成部により生成された前記マイクロ波を分配するように構成された分配部をさらに備え、
前記位相可変部が、前記分配部と前記生成部との間に設けられた請求項１に記載の高周波加熱装置。
【請求項６】
前記生成部が、位相可変機能を有するように構成された請求項１に記載の高周波加熱装置。
【請求項７】
前記生成部が、第１生成部と第２生成部とを含み、
前記第２生成部が、前記第１生成部により生成されたマイクロ波と異なる周波数のマイクロ波を生成し、
前記第１生成部および前記第２生成部により生成された前記複数のマイクロ波が、前記複数の結合部のうちの少なくとも二つの結合部を介して前記表面波励振体に供給されるように構成された請求項１に記載の高周波加熱装置。
【請求項８】
前記第１生成部により生成された前記マイクロ波と前記第２生成部により生成された前記マイクロ波とを合成し、合成されたマイクロ波を前記結合部に供給する合成部をさらに備えた請求項７に記載の高周波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子レンジなどの高周波加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表面波伝送線路にマイクロ波を供給して、食品などの加熱対象物を加熱する高周波加熱装置が開発されている。【０００３】
例えば、特許文献１は、表面波伝送線路に直接的にマイクロ波を供給することで、表面波伝送線路に載置された冷凍寿司を解凍する高周波加熱装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１６６１３３号公報
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の高周波加熱装置は、加熱領域を制御することができないという課題を有する。本開示は、上記課題の解決に寄与する高周波加熱装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本開示の一態様の高周波加熱装置は、生成部と表面波励振体と複数の結合部と位相可変部とを備える。生成部はマイクロ波を生成する。表面波励振体は、周期構造体を有し、マイクロ波を表面波モードで伝播させて加熱対象物を加熱する。
【０００７】
複数の結合部は、表面波励振体の端部に設けられ、マイクロ波を表面波励振体に供給する。位相可変部は、複数の結合部を介して表面波励振体に供給されるための複数のマイクロ波の間の位相差を変化させる。
【０００８】
本態様によれば、表面波励振体上に形成される電界分布の向きを変化させることにより、加熱領域の位置と加熱領域における加熱の度合いとを制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１に係る高周波加熱装置の構成を模式的に示す縦断面図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る高周波加熱装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図３】図３は、表面波励振体に配置された結合部の間隔を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、マイクロ波の位相差を変化させた場合における表面波励振体の電界分布の例を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、マイクロ波の位相差を変化させた場合における表面波励振体の電界分布の例を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、マイクロ波の位相差を変化させた場合における表面波励振体の電界分布の例を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、ピン型スタブ構造の例を示す斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、ピン型スタブ構造の例を示す斜視図である。
【図６】図６は、表面波励振体に設けられた結合部の配置位置の例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１の第１変形例に係る高周波加熱装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図８】図８は、実施の形態１の第２変形例に係る高周波加熱装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図９】図９は、実施の形態１の第３変形例に係る高周波加熱装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１の第４変形例に係る高周波加熱装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、マイクロ波の分配の仕方の例を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、マイクロ波の分配の仕方の例を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態２に係る高周波加熱装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図１３】図１３は、実施の形態３に係る高周波加熱装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示の第１の態様の高周波加熱装置は、生成部と表面波励振体と複数の結合部と位相可変部とを備える。生成部はマイクロ波を生成する。表面波励振体は、周期構造体を有し、マイクロ波を表面波モードで伝播させて加熱対象物を加熱する。
【００１１】
複数の結合部は、表面波励振体の端部に設けられ、マイクロ波を表面波励振体に供給する。位相可変部は、複数の結合部を介して表面波励振体に供給されるための複数のマイクロ波の間の位相差を変化させる。
【００１２】
本開示の第２の態様の高周波加熱装置によれば、第１の態様において、複数の結合部のうちの少なくとも二つの結合部を介して、複数のマイクロ波が表面波励振体に同一方向に供給される。
【００１３】
本開示の第３の態様の高周波加熱装置によれば、第２の態様において、複数の結合部が、生成部により生成されたマイクロ波の波長の１／４以上の間隔で配置される。
【００１４】
本開示の第４の態様の高周波加熱装置によれば、第２の態様において、少なくとも二つの結合部と、複数の結合部のうちの上記少なくとも二つの結合部とは異なる少なくとも二つの結合部とを介して、複数のマイクロ波が表面波励振体に互いに異なる方向に供給される。
【００１５】
本開示の第５の態様の高周波加熱装置は、第１の態様に加えて、生成部により生成されたマイクロ波を分配するように構成された分配部をさらに備える。位相可変部は、分配部と生成部との間に設けられる。
【００１６】
本開示の第６の態様の高周波加熱装置によれば、第１の態様において、生成部が、位相可変機能を有する。
【００１７】
本開示の第７の態様の高周波加熱装置によれば、第１の態様において、生成部が、第１生成部と第２生成部とを含む。第２生成部は、第１生成部により生成されたマイクロ波と異なる周波数のマイクロ波を生成する。第１生成部および第２生成部により生成された複数のマイクロ波が、複数の結合部のうちの少なくとも二つの結合部を介して表面波励振体に供給される。
【００１８】
本開示の第８の態様の高周波加熱装置は、第７の態様に加えて、第１生成部により生成されたマイクロ波と第２生成部により生成されたマイクロ波とを合成し、合成されたマイクロ波を結合部に供給する合成部をさらに備える。
【００１９】
以下、本開示に係る高周波加熱装置の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。本開示の高周波加熱装置は、具体的には電子レンジである。しかし、本開示の高周波加熱装置はこれに限定されるものではなく、誘電加熱を利用した加熱装置、生ゴミ処理機、半導体製造装置などを含む。
【００２０】
以下の説明において、同一または同等の構成要素には同じ参照符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２１】
（実施の形態１）
［基本構成］
図１は、本開示の実施の形態１に係る高周波加熱装置１Ａの構成を模式的に示す縦断面図である。図２は、高周波加熱装置１Ａの構成を模式的に示すブロック図である。
【００２２】
図１に示すように、高周波加熱装置１Ａは、加熱室２と載置台４と表面波励振体１０と結合部１２ａ、１２ｂと給電ブロック３０Ａとを備える。高周波加熱装置１Ａは、載置台４上に載置された加熱対象物６を加熱する電子レンジである。
【００２３】
図２に示すように、給電ブロック３０Ａは、生成部８と位相可変部１４と制御部１５と分配部１６とを備える。給電ブロック３０Ａは、マイクロ波を生成し、結合部１２ａ、１２ｂを介して表面波励振体１０に供給する。
【００２４】
以下、各構成要素について説明する。
【００２５】
＜生成部＞
生成部８は、マグネトロンとインバータとを有し、制御部１５からの指示に応じて、マイクロ波を生成するように構成される。生成部８が、固体発振器と電力増幅器とにより構成されてもよい。
【００２６】
＜表面波励振体＞
図１に示されるように、表面波励振体１０は、載置台４の下方に設けられる。表面波励振体１０は、マイクロ波を表面波モードで伝播させる。表面波励振体１０を表面波モードで伝播するマイクロ波により、載置台４に載置された加熱対象物６が加熱される。
【００２７】
表面波励振体１０は、金属周期構造体であるスタブ型表面波励振体である。表面波励振体１０は、金属板１３上に所定間隔で配置された複数の金属板１１を有する。
【００２８】
表面波励振体１０は、スタブ型表面波励振体の代わりに、金属板を交差指状に打ち抜いたインターデジタル型表面波励振体でもよい。表面波励振体１０は、金属周期構造体の代わりに、アルミナ板、ベークライト板などの誘電体板で構成されてもよい。
【００２９】
表面波励振体１０の励振周波数は、材料、寸法などに依存する。スタブ型表面波励振体の場合、金属板１１の高さ、間隔などを適切に選択することで、励振周波数を所望の値に設定することができる。一般的に、表面波励振体１０の励振周波数は、金属板１１の高さが低いほど高く、金属板１１の間隔が狭いほど高い。
【００３０】
金属板１１の各々は、互いに平行に配置される。表面波励振体１０は、金属板１１に垂直な方向、すなわち金属板１１の配列方向に表面波を伝播させる。表面波励振体１０上を、表面波モードで伝播するマイクロ波の伝播方向は、金属板１１の配列方向と一致する。
【００３１】
＜結合部＞
結合部１２ａ、１２ｂは、生成部８により生成されたマイクロ波を表面波励振体１０に供給する。本実施の形態では、少なくとも二つの結合部を設けることが必要である。
【００３２】
結合部１２ａ、１２ｂを介して、マイクロ波が表面波励振体１０に同一方向に供給される。「同一方向」とは、複数のマイクロ波の主成分の供給方向が実質的に同一であることを意味する。「同一方向」には、完全な同一方向から許容範囲内にある方向も含まれる。許容範囲とは、例えば４５°未満の範囲であり、好ましくは１０°未満の範囲である。
【００３３】
表面波励振体１０は、上側から見て四角形の形状を有する。結合部１２ａ、１２ｂは、表面波励振体１０の同一の辺に接して設けられる。実施の形態１では、結合部１２ａ、１２ｂを介して、同じ周波数で異なる位相のマイクロ波が表面波励振体１０に供給される。
【００３４】
図３は、表面波励振体１０に設けられた隣接する二つの結合部（結合部１２ａ、１２ｂ）の間隔を示す図である。図３に示すように、結合部１２ａ、１２ｂは、間隔Ｗａを隔てて配置される。間隔Ｗａは、生成部８により生成されたマイクロ波の波長の１／４以上である。この構成により、結合部１２ａ、１２ｂ間でのマイクロ波の干渉が抑制される。
【００３５】
＜制御部＞
制御部１５は、マイクロ波を生成する、または、マイクロ波を停止するように、生成部８を制御する。制御部１５は、マイクロ波の移相量を位相可変部１４に指示する。
【００３６】
＜分配部＞
分配部１６は、生成部８から入力されたマイクロ波を二つに分配する。分配部１６には、ウィルキンソン（Wilkinson）型分配部、ハイブリッドカプラ（Hybrid coupler）または抵抗分配器が適用可能である。
【００３７】
＜位相可変部＞
位相可変部１４は、分配部１６と結合部１２ａとの間に設けられる。位相可変部１４は、制御部１５からの指示に応じて、分配部１６からのマイクロ波の位相を変化させる。
【００３８】
位相可変部１４には、ビットステップ可変型移相器（Bit step variable phase shifter）、または、連続可変型移相器（Continuously variable phase shifter）が適用可能である。
【００３９】
以下、本実施の形態に係る高周波加熱装置１Ａの動作について説明する。
【００４０】
図２に示すように、生成部８はマイクロ波を生成する。分配部１６は、生成部８により生成されたマイクロ波を分配し、結合部１２ｂと位相可変部１４とに供給する。位相可変部１４は、マイクロ波の位相を変化させ、位相の変化したマイクロ波を結合部１２ａに供給する。結合部１２ａ、１２ｂにそれぞれ供給された二つのマイクロ波の間には、位相差が生じる。
【００４１】
二つのマイクロ波は、結合部１２ａ、１２ｂを介して表面波励振体１０にそれぞれ供給される。表面波励振体１０は、その表面上で表面波モードの二つのマイクロ波を伝播させる。二つのマイクロ波のベクトルが表面波励振体１０の表面で合成されると、指向性を有する電界分布２０が表面波励振体１０上に形成される。
【００４２】
図４Ａ〜図４Ｃは、マイクロ波の位相差を変化させた場合における表面波励振体１０上の電界分布の例を示す。
【００４３】
図４Ａに示すように、二つのマイクロ波の位相差がθ１に設定された場合、電界分布２０は、結合部１２ｂの側に傾いて形成される。
【００４４】
図４Ｂに示すように、二つのマイクロ波の位相差がθ２に設定された場合、電界分布２０は、結合部１２ａ、１２ｂの両方の側に均等に形成される。
【００４５】
図４Ｃに示すように、二つのマイクロ波の位相差がθ３に設定された場合、電界分布２０は、結合部１２ａの側に傾いて形成される。
【００４６】
本実施の形態によれば、二つのマイクロ波の間の位相差を変化させることにより、表面波励振体１０上に形成される電界分布２０の指向性を制御することができる。これにより、載置台４の上に形成される加熱領域の位置を制御することができる。
【００４７】
加熱対象物６を均一に加熱する場合、制御部１５は、温度センサ（不図示）により検出された温度情報に基づいて、加熱対象物６における温度が比較的低い部分を認識する。制御部１５は、温度が比較的低い部分を重点的に加熱するように、位相可変部１４を制御する。これにより、加熱対象物６を均一に加熱することができる。
【００４８】
本実施の形態では、複数のマイクロ波が、結合部１２ａ、１２ｂを介して表面波励振体１０に供給される。複数のマイクロ波が、表面波励振体１０の表面を表面波モードで伝播する際に、複数のマイクロ波のベクトルが合成され、指向性を有する電界分布２０が形成される。
【００４９】
本実施の形態によれば、表面波励振体１０に供給されるための複数のマイクロ波の間の位相差を変化させることにより、電界分布２０の指向性が変化する。これにより、加熱対象物６を加熱する加熱領域の位置を制御することができる。
【００５０】
本実施の形態では、二つの結合部が設けられる。結合部の数を増やすと、電界分布２０の指向性制御の精度が向上する。
【００５１】
生成部８は、周波数可変型の高周波発振器であってもよい。周波数可変型の高周波発振器を生成部８に適用することにより、加熱領域を様々なパターンに変化させることができる。
【００５２】
本実施の形態では、表面波励振体１０は、金属周期構造体または誘電体板で構成される。しかし、表面波励振体１０がピン型スタブ構造を有してもよい。ピン型スタブ構造とは、水平方向に周期的に配置された複数の柱状のピンを有する周期構造体である。
【００５３】
図５Ａ、図５Ｂは、ピン型スタブ構造の例を示す斜視図である。図５Ａに示す表面波励振体１０ａは、四角柱形状のピンを有する。図５Ｂに示す表面波励振体１０ｂは、円柱形状のピンを有する。表面波励振体１０ａおよび表面波励振体１０ｂにおいて、ピンの配列方向に沿って、すなわち、ピンが配置された水平面に平行な任意の方向に表面波が伝播することができる。
【００５４】
実施の形態１では、結合部１２ａ、１２ｂが表面波励振体１０の同一の辺に接して設けられる。しかし、複数の結合部は、表面波励振体１０の周囲に配置されていれば、表面波励振体１０の異なる辺に設けられてもよい。
【００５５】
図６は、表面波励振体１０に設けられた四つの結合部（結合部１２ａ〜１２ｄ）の配置位置の例を示す。図６において、結合部１２ａ、１２ｂを含む結合部群１３ａが表面波励振体１０の一つの辺に設けられ、結合部１２ｃ、１２ｄを含む結合部群１３ｂが表面波励振体１０の他の辺に設けられる。結合部群１３ａ、１３ｂは、第１結合部群、第２結合部群にそれぞれ相当する。
【００５６】
結合部群１３ａ、１３ｂを介して供給されるマイクロ波の周波数が同じ場合、電界分布の指向性の精度を向上させることができる。
【００５７】
結合部群１３ａ、１３ｂを介して供給されるマイクロ波の周波数が異なる場合、異なる周波数のマイクロ波で形成される複数の電界分布は互いに干渉しない。このため、表面波励振体上に形成される複数の電界分布の方向を変化させることにより、加熱領域における加熱の度合いを制御することができる。例えば、二つの電界分布を重ねると、加熱の度合いが強くなる。
【００５８】
図６に示す例では、結合部群１３ａ、１３ｂは二つの結合部をそれぞれ含む。しかし、結合部群１３ａ、１３ｂが、三つ以上の結合部を含んでもよい。
【００５９】
表面波励振体１０は、上側から見て四角形の形状を有する。しかし、複数の方向からマイクロ波が供給されれば、表面波励振体１０は、円形、楕円形または多角形など他の形状を有してもよい。
【００６０】
結合部群１３ａ、１３ｂは、表面波励振体１０の周囲に配置されていれば、表面波励振体１０の三つ以上の辺に亘って設けられてもよい。
【００６１】
実施の形態１では、分配部１６が、生成部８により生成されたマイクロ波を分配する。しかし、複数の生成部を設け、分配部１６を省略してもよい。
【００６２】
以下、高周波加熱装置１Ａの変形例について説明する。
【００６３】
［第１変形例］
本実施の形態の第１変形例に係る高周波加熱装置１Ｂの基本構成は、図１に示す高周波加熱装置１Ａと同じである。
【００６４】
図７は、高周波加熱装置１Ｂの構成を模式的に示すブロック図である。図７に示すように、高周波加熱装置１Ｂは、給電ブロック３０Ａの代わりに給電ブロック３０Ｂを備える。給電ブロック３０Ｂは、生成部８と位相可変部１４ａ、１４ｂと制御部１５と分配部１６とを備える。
【００６５】
位相可変部１４ａは、分配部１６と結合部１２ａとの間に設けられる。位相可変部１４ｂは、分配部１６と結合部１２ｂとの間に設けられる。位相可変部１４ａ、１４ｂは、制御部１５の指示に応じて分配部１６からのマイクロ波の位相を変化させ、位相の変化したマイクロ波を結合部１２ａ、１２ｂにそれぞれ供給する。
【００６６】
本変形例の高周波加熱装置１Ｂは、位相可変部１４ａ、１４ｂを用いて、二つのマイクロ波の間の位相差を制御するものであり、高周波加熱装置１Ａと同様の効果を奏するものである。
【００６７】
［第２変形例］
本実施の形態の第２変形例に係る高周波加熱装置１Ｃの基本構成は、図１に示す高周波加熱装置１Ａと同じである。
【００６８】
図８は、高周波加熱装置１Ｃの構成を模式的に示すブロック図である。図８に示すように、高周波加熱装置１Ｃは、給電ブロック３０Ａの代わりに給電ブロック３０Ｃを備える。給電ブロック３０Ｃは、生成部８ａ、８ｂと制御部１５とを備える。生成部８ａ、８ｂは、位相可変部を含むことで位相可変機能を有する。生成部８ａ、８ｂは、制御部１５の指示に応じて変化させた位相を有するマイクロ波を生成する。
【００６９】
本変形例の高周波加熱装置１Ｃでは、位相が変化したマイクロ波が生成部８ａから結合部１２ａに供給され、位相が変化したマイクロ波が生成部８ｂから結合部１２ｂに供給される。高周波加熱装置１Ｃは、高周波加熱装置１Ａと同様の効果を奏するものである。
【００７０】
［第３変形例］
本実施の形態の第３変形例に係る高周波加熱装置１Ｄの基本構成は、図１に示す高周波加熱装置１Ａとほぼ同じである。
【００７１】
図９は、高周波加熱装置１Ｄの構成を模式的に示すブロック図である。図９に示すように、高周波加熱装置１Ｄは、給電ブロック３０Ａの代わりに給電ブロック３０Ｄを備え、結合部１２ｃをさらに備える。給電ブロック３０Ｄは、生成部８と位相可変部１４ａ、１４ｂと制御部１５と分配部２６とを備える。
【００７２】
位相可変部１４ａは、分配部２６と結合部１２ａとの間に設けられる。位相可変部１４ｂは、分配部２６と結合部１２ｂとの間に設けられる。
【００７３】
本実施の形態では、分配部２６は、生成部８により生成されたマイクロ波を三つに分配し、結合部１２ｃと位相可変部１４ａ、１４ｂとに供給する。位相可変部１４ａは、マイクロ波の位相を変化させ、位相の変化したマイクロ波を結合部１２ａに供給する。位相可変部１４ｂは、マイクロ波の位相を変化させ、位相の変化したマイクロ波を結合部１２ｂに供給する。
【００７４】
本変形例によれば、結合部の数を増やすことで、高周波加熱装置１Ａと比べて、表面波励振体１０上に形成される電界分布の指向性を向上させることができる。
【００７５】
［第４変形例］
本実施の形態の第４変形例に係る高周波加熱装置１Ｅの基本構成は、図１に示す高周波加熱装置１Ａとほぼ同じである。
【００７６】
図１０は、高周波加熱装置１Ｅの構成を模式的に示すブロック図である。図１０に示すように、高周波加熱装置１Ｅは、給電ブロック３０Ａの代わりに給電ブロック３０Ｅを備え、結合部１２ｃをさらに備える。給電ブロック３０Ｅは、生成部８と位相可変部１４ａ、１４ｂ、１４ｃと制御部１５と分配部２６とを備える。
【００７７】
位相可変部１４ａは、分配部２６と結合部１２ａとの間に設けられる。位相可変部１４ｂは、分配部２６と結合部１２ｂとの間に設けられる。位相可変部１４ｃは、分配部２６と結合部１２ｃとの間に設けられる。
【００７８】
本実施の形態では、分配部２６は、生成部８により生成されたマイクロ波を三つに分配し、位相可変部１４ａ〜１４ｃに供給する。
【００７９】
位相可変部１４ａは、マイクロ波の位相を変化させ、位相の変化したマイクロ波を結合部１２ａに供給する。位相可変部１４ｂは、マイクロ波の位相を変化させ、位相の変化したマイクロ波を結合部１２ｂに供給する。位相可変部１４ｃは、マイクロ波の位相を変化させ、位相の変化したマイクロ波を結合部１２ｃに供給する。
【００８０】
本変形例によれば、結合部の数を増やすことで、高周波加熱装置１Ａと比べて、表面波励振体１０上に形成される電界分布の指向性を向上させることができる。
【００８１】
図１１Ａ、図１１Ｂは、マイクロ波の分配の仕方の例を示す。図１１Ａに示す例では、分配部１６ａ、分配部１６ｂを用いてマイクロ波を三つに分配する。図１１Ｂに示す例では、分配部１６ａ〜分配部１６ｃを用いてマイクロ波を四つに分配する。
【００８２】
（実施の形態２）
本開示の実施の形態２に係る高周波加熱装置１Ｆについて説明する。高周波加熱装置１Ｆの基本構成は、図１に示す高周波加熱装置１Ａとほぼ同じである。
【００８３】
図１２は、高周波加熱装置１Ｆの構成を模式的に示すブロック図である。図１２に示すように、高周波加熱装置１Ｆは、給電ブロック３０Ａの代わりに給電ブロック３０Ｆを備え、結合部１２ｃ、１２ｄをさらに備える。給電ブロック３０Ｆは、生成部８ｃ、８ｄと位相可変部１４ａ、１４ｂと制御部１５と分配部１６ａ、１６ｂとを備える。
【００８４】
結合部１２ａ、１２ｂは第１結合部群である結合部群１３ａを構成し、結合部１２ｃ、１２ｄは第２結合部群である結合部群１３ｂを構成する。生成部８ｃ、８ｄは、第１生成部、第２生成部にそれぞれ相当する。
【００８５】
生成部８ｃはマイクロ波を生成する。分配部１６ａは、生成部８ｃにより生成されたマイクロ波を二つに分配する。分配された二つのマイクロ波のうちの一方は結合部１２ｂに供給され、他方は位相可変部１４ａに供給される。位相可変部１４ａは、マイクロ波の位相を変化させ、位相の変化したマイクロ波を結合部１２ａに供給する。
【００８６】
位相差を有する二つのマイクロ波が、結合部１２ａ、１２ｂを介して表面波励振体１０に供給されると、表面波励振体１０上に指向性を有する電界分布２１が形成される。電界分布２１の向きは、二つのマイクロ波の間の位相差制御により制御可能である。
【００８７】
生成部８ｄは、生成部８ｃにより生成されるマイクロ波と異なる周波数のマイクロ波を生成する。分配部１６ｂは、生成部８ｄにより生成されたマイクロ波を二つに分配する。分配された二つのマイクロ波のうちの一方は結合部１２ｄに供給され、他方は位相可変部１４ｂに供給される。位相可変部１４ｂは、マイクロ波の位相を変化させ、位相の変化したマイクロ波を結合部１２ｃに供給する。
【００８８】
位相差を有する二つのマイクロ波が、結合部１２ｃ、１２ｄを介して表面波励振体１０に供給されると、表面波励振体１０上に指向性を有する電界分布２２が形成される。電界分布２２の向きは、二つのマイクロ波の間の位相差制御により制御可能である。
【００８９】
電界分布２１、２２は、互いに異なる周波数のマイクロ波により形成される。電界分布２１、２２は互いに干渉せず、それらの指向性は独立して制御可能である。
【００９０】
例えば、電界分布２１、２２が交差するように二つのマイクロ波の間の位相差を制御することで、電界分布２１、２２が重なる領域１９を形成することができる。領域１９では電界が強まるため、領域１９に載置された加熱対象物を集中的に加熱することができる。
【００９１】
（実施の形態３）
本開示の実施の形態３に係る高周波加熱装置１Ｇについて説明する。高周波加熱装置１Ｇの基本構成は、図１に示す高周波加熱装置１Ａとほぼ同じである。
【００９２】
図１３は、高周波加熱装置１Ｇの構成を模式的に示すブロック図である。図１３に示すように、高周波加熱装置１Ｇは、給電ブロック３０Ａの代わりに給電ブロック３０Ｇを備える。給電ブロック３０Ｇは、生成部８ｃ、８ｄと位相可変部１４ａ、１４ｂと制御部１５と分配部１６ａ、１６ｂと合成部１７ａ、１７ｂとを備える。
【００９３】
合成部１７ａ、１７ｂは、供給された二つのマイクロ波が同一の周波数を有する場合、それらのベクトル和を出力し、供給された二つのマイクロ波が互いに異なる周波数を有する場合、それらの和を出力する。合成部１７ａ、１７ｂには、ウィルキンソンカプラ（Wilkinson coupler）、ハイブリッドカプラなどが適用可能である。
【００９４】
分配部１６ａは、生成部８ｃにより生成されたマイクロ波を二つに分配する。分配された二つのマイクロ波のうちの一方は合成部１７ｂに供給され、他方は位相可変部１４ａに供給される。位相可変部１４ａは、マイクロ波の位相を変化させ、位相の変化したマイクロ波を合成部１７ａに供給する。
【００９５】
分配部１６ｂは、生成部８ｄにより生成されたマイクロ波を二つに分配する。分配された二つのマイクロ波のうちの一方は合成部１７ｂに供給され、他方は位相可変部１４ｂに供給される。位相可変部１４ｂは、マイクロ波の位相を変化させ、位相の変化したマイクロ波を合成部１７ａに供給する。
【００９６】
合成部１７ａは、異なる周波数の二つのマイクロ波を合成し、合成されたマイクロ波を結合部１２ａに供給する。表面波励振体１０には、結合部１２ａを介して二つの周波数成分を有するマイクロ波が供給される。
【００９７】
合成部１７ｂは、位相が変化した異なる周波数の二つのマイクロ波を合成し、合成されたマイクロ波を結合部１２ｂに供給する。表面波励振体１０には、結合部１２ｂを介して二つの周波数成分を有するマイクロ波が供給される。
【００９８】
このようにして、表面波励振体１０上に電界分布２３と電界分布２４とが形成される。電界分布２３、２４の向きは、位相可変部１４ａ、１４ｂによる位相差制御により制御可能である。
【００９９】
電界分布２３、２４は、互いに異なる周波数のマイクロ波により形成される。電界分布２３、２４は互いに干渉せず、それらの指向性は独立して制御可能である。
【０１００】
電界分布２３、２４が交差するように二つのマイクロ波の間の位相差を制御すると、電界分布２３、２４の重なる領域では、加熱対象物を集中的に加熱することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本開示は、電子レンジ、乾燥装置、陶芸用加熱装置、生ゴミ処理機、半導体製造装置などに適用可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ  高周波加熱装置
４  載置台
６  加熱対象物
８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ  生成部
１０，１０ａ，１０ｂ  表面波励振体
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ  結合部
１３ａ，１３ｂ  結合部群
１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ  位相可変部
１５  制御部
１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，２６  分配部
１７ａ，１７ｂ  合成部
１９  領域
２０，２１，２２，２３，２４  電界分布
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ，３０Ｇ  給電ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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