(57)【要約】  マイクロ波加熱装置は、被加熱物を収容する加熱室と、マイクロ波を生成するように構成されたマイクロ波発生器と、マイクロ波を加熱室まで導くように構成された導波管と、加熱室内の所定の２次元領域に設けられた電磁界分布調整装置とを備える。電磁界分布調整装置は、複数の金属片と複数のスイッチとを有する。複数の金属片は、該２次元領域を充填するように配列される。複数のスイッチは、複数の金属片を接続する。複数のスイッチのうちの少なくとも二つのスイッチで、複数の金属片のうちの一つの金属片を、該一つの金属片に隣接する金属片のうちの最大二つの金属片に接続することにより、直列接続金属片列が構成される。本態様によれば、加熱効率の低下を抑制しつつ被加熱物をより均一に加熱する、低コストの電磁界分布調整装置を実現できる。
2018131441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の２次元領域を充填するように配列された複数の金属片と、
前記複数の金属片を接続する複数のスイッチと、
前記複数のスイッチのうちの少なくとも二つのスイッチで、前記複数の金属片のうちの一つの金属片を、前記一つの金属片に隣接する金属片のうちの最大二つの金属片に接続することにより構成された部分を含む直列接続金属片列と、
を備えた、電磁界分布調整装置。
【請求項２】
前記複数の金属片の各々の一辺が、マイクロ波の波長半分未満の長さを有する、請求項１に記載の電磁界分布調整装置。
【請求項３】
前記２次元領域に沿って設けられた接地導体と、前記複数の金属片を前記接地導体に接続する複数の短絡導体と、をさらに備えた、請求項１に記載の電磁界分布調整装置。
【請求項４】
前記電磁界分布調整装置が、
前記複数のスイッチを開けると、前記複数の金属片の近傍において実質的に無限大のインピーダンスを有し、
前記複数のスイッチを閉じると、前記複数の金属片の近傍において実質的にゼロのインピーダンスを有する、請求項１に記載の電磁界分布調整装置。
【請求項５】
前記直列接続金属片列が前記２次元領域の一部に配置された、請求項１に記載の電磁界分布調整装置。
【請求項６】
前記直列接続金属片列の電位を確定するように構成された電位確定部をさらに有する、請求項１に記載の電磁界分布調整装置。
【請求項７】
被加熱物を収容する加熱室と、
マイクロ波を生成するように構成されたマイクロ波発生器と、
前記マイクロ波を前記加熱室まで導くように構成された導波管と、
前記加熱室内の所定の２次元領域に設けられ、前記２次元領域を充填するように配列された複数の金属片と、前記複数の金属片を接続する複数のスイッチと、前記複数のスイッチのうちの少なくとも二つのスイッチで、前記複数の金属片のうちの一つの金属片を、前記一つの金属片に隣接する金属片のうちの最大二つの金属片に接続することにより構成された部分を含む直列接続金属片列と、を有する電磁界分布調整装置と、
を備えたマイクロ波加熱装置。
【請求項８】
前記電磁界分布調整装置が、前記加熱室内の少なくとも一つの壁面に設けられた、請求項７に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項９】
前記電磁界分布調整装置が、前記少なくとも一つの壁面の一部に設けられた、請求項８に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項１０】
前記電磁界分布調整装置が、前記加熱室内のいずれかの壁面に着脱可能に設けられた、請求項７に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項１１】
前記電磁界分布調整装置が、前記導波管の開口の近傍に設けられた、請求項７に記載のマイクロ波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電磁界分布調整装置、および、それを備えたマイクロ波加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子レンジなどのマイクロ波加熱装置では、加熱室に収容された被加熱物を加熱むらなく均一に加熱することが望ましい。その目的の達成のために、種々の構成が考え出されてきた（例えば、特許文献１〜３参照）。【０００３】
特許文献１には、載置された被加熱物を回転させるターンテーブルが開示される。特許文献２には、回転しながらマイクロ波を加熱室に供給するように構成された回転アンテナが開示される。【０００４】
特許文献３には、マトリクス状に配置された多数の金属片と、隣接する二つの金属片を接続する多数のスイッチとを有し、金属片の近傍のインピーダンスを変化させるように構成された電磁界分布調整装置が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公昭５８−００５８４２号公報
【特許文献２】特開昭５３−０９２９３９号公報
【特許文献３】国際公開第２０１５／１３３０８１号
【発明の概要】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の発明によれば、加熱室内に発生する定在波により、同心円状に加熱むらが生じる。特許文献２に記載の発明によれば、アンテナからの距離に応じて加熱の強さが変化し、それによって加熱むらが生じる。
【０００７】
特許文献３に記載の発明によれば、スイッチの作動時に発生する電力損失により、加熱効率が損なわれる。その上、特許文献３に記載の発明では、多数のスイッチを物理的に配線し、それらを同時に制御する必要がある。そのため、特許文献３に記載の発明を電子レンジのような民生用機器に用いるのは、コストの点で容易ではない。
【０００８】
本開示は、上記課題を解決するもので、加熱効率の低下を抑制しつつ被加熱物をより均一に加熱する、低コストの電磁界分布調整装置を実現することを目的とする。
【０００９】
本開示の一態様の電磁界分布調整装置は、所定の２次元領域を充填するように配列された複数の金属片と、複数の金属片を接続する複数のスイッチと、複数のスイッチのうちの少なくとも二つのスイッチで、複数の金属片のうちの一つの金属片を、該一つの金属片に隣接する金属片のうちの最大二つの金属片に接続することにより構成された部分を含む直列接続金属片列とを備える。
【００１０】
本態様によれば、加熱効率の低下を抑制しつつ被加熱物をより均一に加熱する、低コストの電磁界分布調整装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本開示の実施の形態１に係る電磁界分布調整装置を備えたマイクロ波加熱装置の斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る電磁界分布調整装置を備えたマイクロ波加熱装置の縦断面図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る電磁界分布調整装置の上面図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る電磁界分布調整装置の斜視図である。
【図５】図５は、スイッチを閉じた場合における電磁界分布調整装置の近傍の電界分布Ｅ１を示す図である。
【図６】図６は、スイッチを開いた場合における電磁界分布調整装置の近傍の電界分布Ｅ２を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係る電磁界分布調整装置に含まれるスイッチの一例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態１の変形例に係る電磁界分布調整装置の上面図である。
【図９】図９は、本開示の実施の形態２に係る電磁界分布調整装置を備えたマイクロ波加熱装置の斜視図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、実施の形態２に係る電磁界分布調整装置の具体的構成および動作モードを示すブロック構成図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、実施の形態２に係る電磁界分布調整装置の具体的構成および動作モードを示すブロック構成図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、実施の形態２に係る電磁界分布調整装置の具体的構成および動作モードを示すブロック構成図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、実施の形態２の変形例に係る電磁界分布調整装置の上面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、実施の形態２の変形例に係る電磁界分布調整装置の具体的構成を示すブロック構成図である。
【図１２】図１２は、本開示の実施の形態３に係るマイクロ波加熱装置の斜視図である。
【図１３】図１３は、本開示の実施の形態４に係るマイクロ波加熱装置の斜視図である。
【図１４】図１４は、本開示の実施の形態５に係るマイクロ波加熱装置の斜視図である。
【図１５】図１５は、実施の形態５の第１変形例に係るマイクロ波加熱装置の斜視図である。
【図１６】図１６は、実施の形態５の第２変形例に係るマイクロ波加熱装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示の第１の態様の電磁界分布調整装置は、所定の２次元領域を充填するように配列された複数の金属片と、複数の金属片を接続する複数のスイッチと、複数のスイッチのうちの少なくとも二つのスイッチで、複数の金属片のうちの一つの金属片を、該一つの金属片に隣接する金属片のうちの最大二つの金属片に接続することにより構成された部分を含む直列接続金属片列とを備える。
【００１３】
本開示の第２の態様の電磁界分布調整装置によれば、第１の態様において、複数の金属片の各々の一辺が、マイクロ波の波長の半分未満の長さを有する。
【００１４】
本開示の第３の態様の電磁界分布調整装置は、第１の態様に加えて、２次元領域に沿って設けられた接地導体と、複数の金属片を接地導体に接続する複数の短絡導体とをさらに備える。
【００１５】
本開示の第４の態様の電磁界分布調整装置によれば、第１の態様において、電磁界分布調整装置が、複数のスイッチを開けると、複数の金属片の近傍において実質的に無限大のインピーダンスを有し、複数のスイッチを閉じると、複数の金属片の近傍において実質的にゼロのインピーダンスを有する。
【００１６】
本開示の第５の態様の電磁界分布調整装置は、第１の態様に加えて、直列接続金属片列の電位を確定するように構成された電位確定部をさらに有する。
【００１７】
本開示の第６の態様に係る電磁界分布調整装置によれば、第１の態様において、直列接続金属片列が２次元領域の一部に配置される。
【００１８】
本開示の第７の態様のマイクロ波加熱装置は、被加熱物を収容する加熱室と、マイクロ波を生成するように構成されたマイクロ波発生器と、マイクロ波を加熱室まで導くように構成された導波管と、加熱室内の所定の２次元領域に設けられた電磁界分布調整装置とを備える。
【００１９】
電磁界分布調整装置は、複数の金属片と複数のスイッチとを有する。複数の金属片は、該２次元領域を充填するように配列される。複数のスイッチは、複数の金属片を接続する。複数のスイッチのうちの少なくとも二つのスイッチで、複数の金属片のうちの一つの金属片を、該一つの金属片に隣接する金属片のうちの最大二つの金属片に接続することにより、直列接続金属片列が構成される。
【００２０】
本開示の第８の態様のマイクロ波加熱装置によれば、第７の態様において、電磁界分布調整装置が、加熱室内の少なくとも一つの壁面に設けられる。
【００２１】
本開示の第９の態様のマイクロ波加熱装置によれば、第８の態様において、電磁界分布調整装置が、少なくとも一つの壁面の一部に設けられる。
【００２２】
本開示の第１０の態様のマイクロ波加熱装置によれば、第７の態様において、電磁界分布調整装置が、加熱室内のいずれかの壁面に着脱可能に設けられる。
【００２３】
本開示の第１１の態様のマイクロ波加熱装置によれば、第７の態様において、電磁界分布調整装置が、導波管の開口の近傍に設けられる。
【００２４】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下の図面において、同一部分には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１、図２はそれぞれ、本開示の実施の形態１に係るマイクロ波加熱装置１Ａの斜視図、縦断面図である。
【００２６】
本実施の形態では、マイクロ波加熱装置１Ａは、加熱室２を有する電子レンジである。図１では、加熱室２の内部が見えるように、加熱室２の手前の壁が省略されている。
【００２７】
図１、図２に示すように、マイクロ波加熱装置１Ａは、加熱室２に加えて、マイクロ波発生器３と導波管４と電磁界分布調整装置５Ａとを備える。本開示において、加熱室２の前後方向、左右方向、上下方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と定義する。
【００２８】
加熱室２は、その前面開口に扉（図示せず）が設けられ、その内部空間に被加熱物６を収容する。
【００２９】
マイクロ波発生器３は、マグネトロンなどで構成され、マイクロ波を生成する。導波管４は、マイクロ波をマイクロ波発生器３から加熱室２まで導く。本実施の形態では、導波管４の開口は加熱室２の側壁に設けられる。
【００３０】
電磁界分布調整装置５Ａは、加熱室２内の所定の２次元領域に設けられる。電磁界分布調整装置５Ａは、加熱室２の内部空間と対向する面におけるインピーダンスを変化させる。これにより、電磁界分布調整装置５Ａは、その近傍の電磁界分布、すなわち、定在波分布を変化させる。その結果、被加熱物６の加熱分布を変化させ、被加熱物６を均一に加熱することができる。
【００３１】
被加熱物６を電磁界分布調整装置５Ａの近傍に載置すると、均一加熱の効果が得やすい。本実施の形態では、所定の２次元領域は加熱室２の底面全体である。この場合、被加熱物６は電磁界分布調整装置５Ａ上に配置される。
【００３２】
図３、図４はそれぞれ、電磁界分布調整装置５Ａの上面図、斜視図である。図３、図４に示すように、電磁界分布調整装置５Ａは、複数の金属片１１と複数のスイッチ１２と複数の短絡導体１３と接地導体１４とを備える。
【００３３】
接地導体１４は、加熱室２の底面に沿って設けられる。接地導体１４は、電磁界分布調整装置５Ａの底面に相当し、基準電位を有する電気的接地面である。
【００３４】
スイッチ１２の各々は、列方向（図３、図４に示すＸ方向）に隣接する二つの金属片１１の間に設けられる。
【００３５】
電磁界分布調整装置５Ａは、行方向（図３、図４に示すＹ方向）に配列された八つの直列接続金属片列１５を有する。直列接続金属片列１５は、複数の金属片１１をそれらの間に設けられたスイッチ１２で直列接続することにより構成される。
【００３６】
すなわち、直列接続金属片列１５は、複数のスイッチ１２のうちの少なくとも二つのスイッチ１２で、複数の金属片１１のうちの一つの金属片１１を、該一つの金属片１１に隣接する金属片１１のうちの最大二つの金属片１１に接続することにより構成された部分を含む。
【００３７】
金属片１１は、一辺が、マイクロ波の波長の半分未満の長さを有する四角形の金属平板である。金属片１１は、接地導体１４に対向するように、接地導体１４に平行な平面上にマトリクス状に配列される。
【００３８】
短絡導体１３は、金属片１１を接地導体１４に接続する。一つの金属片１１と一つの短絡導体１３との組み合わせは、マッシュルーム（Mushroom）構造のユニットセル（Unit cell）と呼ばれる。
【００３９】
スイッチ１２を開けると、マイクロ波に対して、電磁界分布調整装置５Ａが磁気壁（Magnetic wall）として機能するように、金属片１１の一辺の長さおよび短絡導体１３の高さなどの寸法が設計される。
【００４０】
図５は、スイッチ１２を閉じた場合における電磁界分布調整装置５Ａの近傍の電界分布Ｅ１を示す。図６は、スイッチ１２を開いた場合における電磁界分布調整装置５Ａの近傍の電界分布Ｅ２を示す。
【００４１】
直列接続金属片列１５において、スイッチ１２を閉じると、スイッチ１２と金属片１１とを含む平面が一つの導体板として作用する。この場合、電磁界分布調整装置５Ａは、金属片１１の近傍において実質的にゼロのインピーダンスを有する短絡面（Short-circuit plane）を構成する。
【００４２】
図５に示すように、電磁波は短絡面で反射されると、その短絡面、すなわち、金属片１１の表面に節（Node）を有する定在波（Standing wave）を形成する。
【００４３】
電磁界分布調整装置５Ａは、金属片１１の近傍において、実質的にゼロのインピーダンスを有する電気壁（Electric wall）として機能する。
【００４４】
スイッチ１２を開けると、電磁界分布調整装置５Ａは、多数のユニットセルが二次元的かつ周期的に配列されたメタマテリアル（Meta-material）を構成する。この場合、電磁界分布調整装置５Ａは、金属片１１の近傍において実質的に無限大のインピーダンスを有する磁気壁として機能する。ここで、二次元的かつ周期的に配列するとは、複数の同一構造体を縦方向、横方向に一定間隔で配列することを意味する。
【００４５】
スイッチ１２を開けても、直列接続金属片列１５に含まれた隣り合う二つの金属片１１は、二つの短絡導体１３と接地導体１４とを介して導通するため、直流電流はこれらの金属片の間を流れることができる。しかし、マイクロ波は、金属片１１および短絡導体１３の上記寸法により、これらの金属片の間を伝播することができない。
【００４６】
従って、電磁界分布調整装置５Ａは、金属片１１の近傍において、実質的に無限大のインピーダンスを有する開放面（Open plane）を構成する。図６に示すように、電磁波は開放面で反射されると、その開放面、すなわち、金属片１１の表面に腹（Antinode）を有する定在波を形成する。
【００４７】
このように、電磁界分布調整装置５Ａは、そのインピーダンスを変化させることにより、電磁界分布調整装置５Ａで反射して発生した定在波の節の位置、腹の位置を入れ替えることができる。
【００４８】
図７は、本実施の形態に係るスイッチ１２の一例を示す。図７に示すように、スイッチ１２は、二つのツェナーダイオードが逆向きに並列接続されて構成される。
【００４９】
スイッチ１２がツェナーダイオードのような降伏電圧特性を有する素子である場合、スイッチ１２の近傍に電磁波が到来すると、スイッチ１２の両端に接続された二つの金属片１１の間に所定のしきい値（降伏電圧）より大きな電位差が生じる。このとき、スイッチ１２は、開状態から閉状態に自動的に切り替わる。
【００５０】
そのため、電磁界分布調整装置５Ａにおける電磁界が強い部分において、インピーダンスが自動的に実質的にゼロに切り替わり、この部分に定在波の節が生じる。これにより、この部分の電磁界が自動的に弱まり、加熱むらを抑制することができる。スイッチ１２は、例えば、ＰＩＮダイオードなどであってもよい。
【００５１】
上記の通り、本実施の形態によれば、電磁界分布調整装置５Ａのインピーダンスを実質的にゼロまたは無限大に設定することにより、電磁界分布調整装置５Ａの近傍に発生する定在波の腹の位置、節の位置を選択的に入れ替えることができる。これにより、加熱むらを低減することができる。
【００５２】
図８は、本実施の形態の変形例に係る電磁界分布調整装置５Ｂの上面図である。図８に示すように、電磁界分布調整装置５Ｂは、四つの直列接続金属片列１５を有する。四つの直列接続金属片列１５の各々は、１１個のスイッチ１２によりＵ字状に直列接続された１２個の金属片１１を有する。一方、電磁界分布調整装置５Ｂの中央付近の１６個の金属片１１は、スイッチ１２には接続されていない。
【００５３】
一般的に冷凍食品の解凍処理などでは、被加熱物６の中央部分は加熱され難く、それ以外の部分は比較的加熱され易い。本変形例によれば、被加熱物６の中央部分に近接する電磁界分布調整装置５Ｂの中央部分を常に磁気壁として機能させることで、被加熱物６の中央を強く加熱するような電磁界分布を形成することができる。
【００５４】
金属片１１の形状は、四角形に限定されるものではなく、所定の２次元領域を充填するように配置できれば、四角形以外の形状であってもよい。
【００５５】
接地導体１４は、金属片１１を接地できれば、図３に示すような板状の形状に限定されるものではない。一例として、各開口が電磁波を通過させないような大きさを有する網目状の接地導体１４を用いることも可能である。
【００５６】
短絡導体１３は、金属片１１を接地できれば、図４に示すような柱状の形状に限定されるものではない。
【００５７】
金属片１１は、誘電体基板上に設けられた導体パターンであってもよい。この場合、金属片１１は、短絡導体１３ではなく誘電体基板によって支持される。
【００５８】
（実施の形態２）
図９は、本開示の実施の形態２に係るマイクロ波加熱装置１Ｂの斜視図である。図９では、加熱室２の内部が見えるように、加熱室２の手前の壁が省略されている。
【００５９】
図９に示すように、マイクロ波加熱装置１Ｂは、外部からの制御信号に応じてインピーダンスが変化する電磁界分布調整装置５Ｃを備える。本実施の形態では、スイッチ１２は、例えばツェナーダイオードのような降伏電圧特性を有する素子である（図７参照）。
【００６０】
マイクロ波加熱装置１Ｂは、マイクロ波加熱装置１Ａの構成に加えて、制御部２１と温度センサ２２とをさらに備える。制御部２１は、電磁界分布調整装置５Ｃの動作モードを選択する。温度センサ２２は、加熱室２の内部の温度を検出する。
【００６１】
図１０Ａ〜図１０Ｃは、電磁界分布調整装置５Ｃの具体的構成および動作モードを示すブロック構成図である。図１０Ａ〜図１０Ｃに示すように、電磁界分布調整装置５Ｃは、直列接続金属片列１５に接続された選択スイッチ１７、１８を備えた電位確定部１９を有する。選択スイッチ１７、１８は、第１および第２選択スイッチにそれぞれ相当する。
【００６２】
選択スイッチ１７は、直列接続金属片列１５の一端に設けられた金属片１１を、直流電圧源１６に接続する、グランドに接続する、または、いずれにも接続しない、のいずれかを選択する。選択スイッチ１８は、直列接続金属片列１５の他端に設けられた金属片１１を、グランドに接続するか否かを選択する。
【００６３】
以下、直列接続金属片列１５の一端に設けられた金属片１１を、直列接続金属片列１５の一端といい、直列接続金属片列１５の他端に設けられた金属片１１を、直列接続金属片列１５の他端という。
【００６４】
制御部２１は、選択スイッチ１７と選択スイッチ１８とを以下のように制御して、電磁界分布調整装置５Ｃの動作モードを選択する。本実施の形態では、スイッチ１２として例えばダイオードが用いられる。
【００６５】
図１０Ａにおいて、選択スイッチ１７は、直列接続金属片列１５の一端を、直流電圧源１６、グランドのいずれにも接続しない。選択スイッチ１８は、直列接続金属片列１５の他端をグランドに接続しない。この場合、直列接続金属片列１５は、金属片１１上に生じる電界に応じてスイッチ１２の状態が自律的に変化し、電界の均一化がなされる自律壁モードに設定される。
【００６６】
図１０Ｂにおいて、選択スイッチ１７は、直列接続金属片列１５の一端を直流電圧源１６に接続する。選択スイッチ１８は、直列接続金属片列１５の他端をグランドに接続する。このように、金属片１１が強制的に短絡されることにより、直列接続金属片列１５が、連続した一つの導体板を形成する連続導体板モードに設定される。
【００６７】
図１０Ｃにおいて、選択スイッチ１７は、直列接続金属片列１５の一端を接地する。選択スイッチ１８は、直列接続金属片列１５の他端を接地する。このように、スイッチ１２が強制的に開放されることにより、直列接続金属片列１５が、磁気壁として機能する磁気壁モードに設定される。
【００６８】
図１１Ａは、本実施の形態の変形例に係る電磁界分布調整装置５Ｃの上面図である。図１１Ａに示すように、電磁界分布調整装置５Ｃでは、２次元領域を充填するように配置された複数の金属片１１のうち、中央部分に配置された１６個の金属片１１以外にはスイッチ１２が接続されていない。
【００６９】
図１１Ｂは、電磁界分布調整装置５Ｃ、特に直列接続金属片列１５の具体的構成を示すブロック構成図である。図１１Ｂに示すように、本変形例に係る直列接続金属片列１５は、図１０Ａ〜図１０Ｃに示す直列接続金属片列１５と異なり、正方形形状に配列された１６個の金属片列が、１５個のスイッチ１２によりＷ字状に直列接続される。
【００７０】
以下、本実施の形態における、温度センサ２２により検出される温度に基づいた、冷凍食品である被加熱物６に対する解凍動作について説明する。
【００７１】
加熱の進行に伴って、被加熱物６の表面は、全体が冷凍された誘電率の低い状態から、その一部が融解した状態を経て、そのほとんどが融解した誘電率の高い状態へと変化する。
【００７２】
加熱開始当初は、冷凍状態にある被加熱物６をできるだけ強く加熱するため、電磁界分布調整装置５Ｃは、制御部２１により磁気壁モードに設定される（図１０Ｃ参照）。
【００７３】
加熱が進み、被加熱物６の温度が零度に近づくと、被加熱物６の表面の少なくとも一部が融解し、その部分の誘電率が高くなる。このため、電磁界分布調整装置５Ｃを磁気壁モードに設定したままでは、その部分に加熱が集中する。
【００７４】
そこで、均一な解凍のために、電磁界分布調整装置５Ｃは、制御部２１により連続導体板モードに設定される（図１０Ｂ参照）。
【００７５】
被加熱物６の温度が零度を超えると、被加熱物６の表面は全体的に融解する。この状態において、電磁界分布調整装置５Ｃは、制御部２１により自律壁モードに設定される（図１０Ａ参照）。
【００７６】
このようにして、被加熱物６の温度に基づいて電磁界分布調整装置５Ｃの動作モードを切り替えることにより、冷凍食品の適切な加熱が可能となる。
【００７７】
上記実施の形態１、２では、電磁界分布調整装置が、加熱室２の底面全体にわたって設けられる。しかしながら、本開示は上記実施の形態に限るものではない。
【００７８】
（実施の形態３）
電磁界分布調整装置は、必ずしも加熱室２の底面全体に設けられなくてもよい。
【００７９】
図１２は、実施の形態３に係るマイクロ波加熱装置１Ｃの斜視図である。図１２では、加熱室２の内部が見えるように、加熱室２の手前の壁が省略されている。
【００８０】
図１２に示すように、マイクロ波加熱装置１Ｃは電磁界分布調整装置５Ｄを備える。電磁界分布調整装置５Ｄは、加熱室２の底面全体ではなく底面の一部に設けられる。
【００８１】
電磁界分布調整装置５Ｄが、加熱室２内のいずれかの壁面に着脱可能に設けられてもよい。これにより、定在波分布をより多様に変化させるように、電磁界分布調整装置５Ｄを加熱室２内の所望の壁面に移動させることができる。
【００８２】
（実施の形態４）
電磁界分布調整装置は、加熱室２内の複数の２次元領域にわたって設けられてもよい。
【００８３】
図１３は、実施の形態４に係るマイクロ波加熱装置１Ｄの斜視図である。図１３では、加熱室２の内部が見えるように、加熱室２の手前の壁が省略されている。
【００８４】
図１３に示すように、マイクロ波加熱装置１Ｄは、加熱室２の底面と側壁とに設けられた二つの電磁界分布調整装置５Ａを備える。本実施の形態によれば、定在波分布をより多様に変化させることができる。
【００８５】
（実施の形態５）
電磁界分布調整装置は、加熱室２内の底面ではなく、加熱室２内の側壁、天井などの他の壁面に設けられてもよい。
【００８６】
図１４は、実施の形態５に係るマイクロ波加熱装置１Ｅの斜視図である。図１４に示すように、マイクロ波加熱装置１Ｅは、導波管４の開口の近傍に設けられた電磁界分布調整装置５Ｅを備える。本実施の形態では、導波管４の開口は加熱室２の側壁に設けられる。
【００８７】
図１５は、本実施の形態の第１変形例に係るマイクロ波加熱装置１Ｆの斜視図である。図１５に示すように、マイクロ波加熱装置１Ｆは、導波管４の開口の近傍に設けられた電磁界分布調整装置５Ｆを備える。本実施の形態では、導波管４の開口は加熱室２の底面に設けられる。
【００８８】
図１６は、本実施の形態の第２変形例に係るマイクロ波加熱装置１Ｇの斜視図である。図１６に示すように、マイクロ波加熱装置１Ｇは、導波管４の開口の近傍に設けられた電磁界分布調整装置５Ｇを備える。本実施の形態では、導波管４の開口は加熱室２の天井に設けられる。
【００８９】
これらの変形例を含み、本実施の形態によれば、電磁界分布調整装置を導波管４の開口の近傍に設けたことにより、電磁界分布調整装置の近傍の電磁界分布を良好に変化させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本開示に係る電磁界分布調整装置は、電子レンジだけでなく、生ゴミ処理機など誘電加熱を利用した他の加熱装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ  マイクロ波加熱装置
２  加熱室
３  マイクロ波発生器
４  導波管
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ，５Ｇ  電磁界分布調整装置
６  被加熱物
１１  金属片
１２  スイッチ
１３  短絡導体
１４  接地導体
１５  直列接続金属片列
１６  直流電圧源
１７，１８  選択スイッチ
１９  電位確定部
２１  制御部
２２  温度センサ
【図１】
2018131441.tif 000003
【図２】
2018131441.tif 000004
【図３】
2018131441.tif 000005
【図４】
2018131441.tif 000006
【図５】
2018131441.tif 000007
【図６】
2018131441.tif 000008
【図７】
2018131441.tif 000009
【図８】
2018131441.tif 000010
【図９】
2018131441.tif 000011
【図１０Ａ】
2018131441.tif 000012
【図１０Ｂ】
2018131441.tif 000013
【図１０Ｃ】
2018131441.tif 000014
【図１１Ａ】
2018131441.tif 000015
【図１１Ｂ】
2018131441.tif 000016
【図１２】
2018131441.tif 000017
【図１３】
2018131441.tif 000018
【図１４】
2018131441.tif 000019
【図１５】
2018131441.tif 000020
【図１６】
2018131441.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月13日(2019.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
図１５は、本実施の形態の第１変形例に係るマイクロ波加熱装置１Ｆの斜視図である。図１５に示すように、マイクロ波加熱装置１Ｆは、導波管４の開口の近傍に設けられた電磁界分布調整装置５Ｆを備える。本変形例では、導波管４の開口は加熱室２の底面に設けられる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
図１６は、本実施の形態の第２変形例に係るマイクロ波加熱装置１Ｇの斜視図である。図１６に示すように、マイクロ波加熱装置１Ｇは、導波管４の開口の近傍に設けられた電磁界分布調整装置５Ｇを備える。本変形例では、導波管４の開口は加熱室２の天井に設けられる。
【国際調査報告】
2018131441.tif 000022
2018131441.tif 000023
2018131441.tif 000024