(57)【要約】【課題】横幅が広い加熱室全体の均一加熱を実現しつつ、局所集中加熱をも実現する現実的な構成のマイクロ波加熱装置を提供することを目的とする。【解決手段】マイクロ波発生手段３２と、導波管３３と、幅方向寸法が奥行き方向寸法より大きい形状の加熱室３４と、被加熱物を載置する非回転の載置台３５と、被加熱物収納空間３６と、アンテナ空間３７と、マイクロ波を加熱室内に放射するために加熱室の幅方向に対して対称位置に配置された回転アンテナ３８、３９と、回転アンテナの駆動手段４０、４１と、駆動手段を制御して回転アンテナの向きを制御する制御手段４１１とを有し、制御手段４１１は、少なくとも一方の回転アンテナにおける放射指向性の強い部位を所定の向きに制御して特定の被加熱物を集中加熱する構成とした。これによって、加熱室全体の均一加熱を実現しつつ、局所集中加熱をも実現する現実的な構成が得られる。【選択図】図１
2007294477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段からマイクロ波を伝送する導波管と、前記導波管の上部に接続された加熱室と、被加熱物を載置するため前記加熱室内に配置された非回転の載置台と、前記加熱室内の前記載置台より上方に形成される被加熱物収納空間と、前記加熱室内の前記載置台より下方に形成されるアンテナ空間と、前記導波管内のマイクロ波を前記加熱室内に放射するため、前記加熱室の幅方向に対して左右に配置された二つの回転アンテナと、前記回転アンテナを回転駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段と、調理内容を設定する設定手段とを有し、前記マイクロ波発生手段は一つとして当該マイクロ波発生手段から発生されるマイクロ波を前記導波管を介し常時前記二つの回転アンテナに導いて当該二つの回転アンテナから前記加熱室に供給するように構成するとともに、前記制御手段は設定手段による設定に応じて各回転アンテナの駆動手段を制御して各回転アンテナからのマイクロ波を加熱室の幅方向の略中央部分に集中させる集中加熱あるいは各回転アンテナを回転させる加熱を行わせる構成としたマイクロ波加熱装置。
【請求項２】
回転アンテナは導波管からのマイクロ波を局所的に強く放射する構成とした請求項１または２記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項３】
制御手段は両回転アンテナからのマイクロ波を加熱室の幅方向の略中央向きに制御して当該部分を集中加熱する構成とした請求項１または２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】
本発明は、被加熱物を誘電加熱するマイクロ波加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
代表的なマイクロ波加熱装置である電子レンジは、代表的な被加熱物である食品を直接的に加熱できるので、鍋や釜を準備する必要がない簡便さでもって生活上の不可欠な機器になっている。電子レンジは、マイクロ波が伝搬する加熱室のうち食品を収納する空間の大きさが、幅方向寸法および奥行き方向寸法がおおよそ３００〜４００ｍｍ前後、高さ方向寸法がおおよそ２００ｍｍ前後である。近年、食材を収納する空間の底面をフラットにし、さらに幅寸法を４００ｍｍ以上として奥行き寸法よりも比較的大きくし、食器を複数個並べて加熱できるように利便性を高めた横幅が広い加熱室形状を持った製品が実用化されている。
【０００３】
ところで、電子レンジが使用するマイクロ波の波長は約１２０ｍｍであり、加熱室内には強弱の電界分布（以下、電波分布と称す）が生じ、さらには被加熱物の形状やその物理特性の影響が相乗されて加熱むらが発生することが知られている。特に、上述した幅方向寸法が大きい加熱室にあっては、複数の食器に載置された食品を同時に加熱するために加熱の均一性を一層高める必要がある。
【０００４】
従来、この種のマイクロ波加熱装置は、一つの放射アンテナを備えそのアンテナを回転駆動させるものであったが、加熱の均一性を高める方策として複数の放射アンテナを備えるもの、あるいは複数の高周波攪拌手段を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、庫内が広くても常に大量の食品を加熱するとは限らず、例えば、マグカップ一杯の牛乳をあたためるときは、庫内全体を均一に加熱せずとも牛乳にのみ集中させる方が効率的と考えられる。また複数の食品を同時に加熱する場合でも、例えば、冷凍食品と室温の食品とを同時に加熱する場合のように、食品の温度に差があれば、低温の食品のみを集中的に加熱したい場合がある。さらに幕の内弁当のようなものであれば、一つの入れ物に加熱したくない食品（漬物、サラダ、デザートなど）が含まれており、加熱すべき食品（ごはん、おかずなど）のみを集中的に加熱したいという場合がある。このような場合は、全体均一加熱ではなく局所集中加熱できる機能が必要となる。このために複数の放射アンテナを切り替えるとともに停止位置を制御するなどして集中加熱するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
また、放射アンテナの例として、形状を扇形にしたものも知られている（例えば、特許文献３参照）。さらに、複数のアンテナを用いて調理メニューに応じて庫内全体の加熱分布を変更する例として、放射アンテナと、放射アンテナに近接させた補助アンテナとの結合状態を変えることで分布が変わる例も知られている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００４−２５９６４６号公報
【特許文献２】特許第３６１７２２４号公報
【特許文献３】特開平９−１０２３９０号公報
【特許文献４】特開２００４−３４０５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来のいずれの構成においては、色々と工夫はされているが、横幅
が広い加熱室を有するマイクロ波加熱装置において、通常は庫内全体の均一加熱を実現しつつ、目的に応じて局所集中加熱をも実現するということは、現実的な構成としては難しいものであった。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、横幅が広い加熱室を有するマイクロ波加熱装置において、通常は庫内全体の均一加熱を実現しつつ、局所集中加熱をも実現する現実的な構成、すなわち、簡単で部品点数が少なく低コストな構成、特に庫内全体の均一加熱と局所集中加熱の切り替えが容易で切り替え時の安全性が高い構成のマイクロ波加熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、本発明のマイクロ波加熱装置は、マイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段からマイクロ波を伝送する導波管と、前記導波管の上部に接続された加熱室と、被加熱物を載置するため前記加熱室内に配置された非回転の載置台と、前記加熱室内の前記載置台より上方に形成される被加熱物収納空間と、前記加熱室内の前記載置台より下方に形成されるアンテナ空間と、前記導波管内のマイクロ波を前記加熱室内に放射するため、前記加熱室の幅方向に対して左右に配置された二つの回転アンテナと、前記回転アンテナを回転駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段と、調理内容を設定する設定手段とを有し、前記マイクロ波発生手段は一つとして当該マイクロ波発生手段から発生されるマイクロ波を前記導波管を介し常時前記二つの回転アンテナに導いて当該二つの回転アンテナから前記加熱室に供給するように構成するとともに、前記制御手段は設定手段による設定に応じて各回転アンテナの駆動手段を制御して各回転アンテナからのマイクロ波を加熱室の幅方向の略中央部分に集中させる集中加熱あるいは各回転アンテナを回転させる加熱を行わせる構成としたものである。
【００１０】
これによって、設定手段によって設定した内容に応じて各回転アンテナからのマイクロ波を加熱室の幅方向の略中央部分に集中させる集中加熱あるいは各回転アンテナを回転させる加熱を行うことができ、一つの回転アンテナでは困難であった加熱室略中央部に置かれた被加熱物を容易に効率よく加熱することができる。特に、両回転アンテナの放射指向性の強い部位を加熱室の幅方向の中央向きに制御すれば、相乗効果によって被加熱物をより集中的に加熱することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のマイクロ波加熱装置は、構成が簡単で、庫内略中央部を容易に集中加熱することができ、極めて現実的なマイクロ波加熱装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
第１の発明は、マイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段からマイクロ波を伝送する導波管と、前記導波管の上部に接続された加熱室と、被加熱物を載置するため前記加熱室内に配置された非回転の載置台と、前記加熱室内の前記載置台より上方に形成される被加熱物収納空間と、前記加熱室内の前記載置台より下方に形成されるアンテナ空間と、前記導波管内のマイクロ波を前記加熱室内に放射するため、前記加熱室の幅方向に対して左右に配置された二つの回転アンテナと、前記回転アンテナを回転駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段と、調理内容を設定する設定手段とを有し、前記マイクロ波発生手段は一つとして当該マイクロ波発生手段から発生されるマイクロ波を前記導波管を介し常時前記二つの回転アンテナに導いて当該二つの回転アンテナから前記加熱室に供給するように構成するとともに、前記制御手段は設定手段による設定に応じて各回転アンテナの駆動手段を制御して各回転アンテナからのマイクロ波を加熱室の幅方向の略中央部分に集中させる集中加熱あるいは各回転アンテナを回転させる加熱を行わせる構成としたものであり、一つの回転アンテナでは困難であった加熱室略中央部に置かれた被加熱物
を容易に効率よく加熱することができる。さらに、一つの導波管に結合させた二つの回転アンテナを制御するという極めて簡単で部品点数が少なく低コストな構成とすることができる。また、庫内全体の均一加熱と局所集中加熱が実現できるとともに、庫内全体の均一加熱と局所集中加熱の切り替えに際しても、マイクロ波の結合状態を変えるようなリスクは無くて安全で、隙間の管理のようなシビアな寸法管理もさほど必要とはしない。特に、第１の発明において、回転アンテナを放射指向性がある構成とすれば、回転アンテナが一定速度で回転している場合、回転の周期より充分長い時間において一定出力のマイクロ波を放射すれば、回転方向には平均化されるので、回転中心から等距離の位置は同レベルの加熱状態となり、同心円状の加熱分布（例えば、円状に強く加熱されるとか、ドーナツ状に強く加熱されるとか）となる。一方、回転アンテナを停止するとか回転速度やマイクロ波の出力を変えるなどにより、主として所定の向きでの加熱に限定した場合は、同心円状の加熱分布にはならず放射指向性によって決まる加熱分布、すなわち、回転アンテナの放射指向性の強い部位の近傍に有る被加熱物（あるいは被加熱物の一部）が強く加熱されやすくなり、集中的に加熱することができる。
【００１３】
第２の発明は、回転アンテナは導波管からのマイクロ波を局所的に強く放射する構成としてあり、回転アンテナを放射指向性の強い部位を庫内略中央部向きに制御すれば、庫内略中央部の被加熱物を容易に集中的に加熱することができる。
【００１４】
第３の発明は、制御手段は両回転アンテナからのマイクロ波を加熱室の幅方向の略中央向きに制御して当該部分を集中加熱する構成としてあり、相乗効果によって被加熱物をより集中的に加熱することができる。
【００１５】
ここで前記２の発明において、回転アンテナは、導波管と加熱室底面との境界面に設けられた結合孔を貫通する導電性材料から成る結合部と、前記結合部の上端に一体化され、垂直方向よりも水平方向に広い面積を有する導電性材料から成る放射部とを備え、結合部の中心軸が回転駆動の中心となる構成とし、回転の方向に対して放射部の形状を非定形として放射指向性がある構成とすることができる。
【００１６】
これによって、導波管内のマイクロ波が結合孔と結合部の間の隙間から加熱室側に引き出されるが、結合部と一体化された放射部の形状が回転の方向に対して一定な形状（例えば、円、円柱、円錐、球など）ではない非定形であるため、方向によってマイクロ波の伝搬のしやすさが異なることになり、伝搬しやすい方向には放射指向性が強く伝搬しにくい方向には放射指向性が弱いと言うような何らかの放射指向性を有することになる。回転アンテナが一定速度で回転している場合、回転の周期より充分長い時間において一定出力のマイクロ波を放射すれば、回転方向には平均化されるので、回転中心から等距離の位置は同レベルの加熱状態となり、同心円状の加熱分布（例えば、円状に強く加熱されるとか、ドーナツ状に強く加熱されるとか）となる。一方、回転アンテナを停止するとか回転速度やマイクロ波の出力を変えるなどにより、主として所定の向きでの加熱に限定した場合は、同心円状の加熱分布にはならず放射指向性によって決まる加熱分布、すなわち、回転アンテナの放射指向性の強い部位の近傍に有る被加熱物（あるいは被加熱物の一部）が強く加熱されやすくなり、集中的に加熱することができる。
【００１７】
また、第２の発明において、放射指向性の強い部位は、結合部から放射部の端部までの距離が短い部位とすることができる。
【００１８】
これによって、マイクロ波は、結合孔と結合部の間の隙間から加熱室側に引き出されて全方向（水平方向の３６０°）に伝搬しようとするが、放射部と加熱室底面の間の隙間を通ったのちに放射部の端部よりも遠方から上側の被加熱物に向かうことになる。このとき、結合部からの距離が長い放射部の端部にマイクロ波が到達するよりも、結合部からの距
離が短い放射部の端部にマイクロ波が到達する方が早いので、結合部からの距離が短い放射部の端部側からの方が、マイクロ波が被加熱物に到達するのも早くなり被加熱物を加熱しやすいと言える。
【００１９】
また、マイクロ波の伝搬方向に関しては、もともと結合孔と結合部の間の隙間から垂直方向（上向き）に出ようとするマイクロ波を、放射部と加熱室底面の隙間により水平方向（横向き）に曲げるようにしているので、結合部からの距離が長くなればなるほど水平方向への直進性が増し、垂直方向には伝搬しにくくなる。逆に、結合部からの距離が短いほど垂直方向に伝搬しやすいと言える。一方、被加熱物の位置は、置き場所によって水平方向の位置は変化するが、垂直方向の位置は放射部よりも必ず上側に位置している。よって、結合部からの距離が短い放射部の端部からの方が、マイクロ波が垂直方向（上向き）に伝搬しやすいために、放射部よりも上側に位置する被加熱物を加熱しやすいと言える。
【００２０】
さらに、結合部からの距離が長くなればなるほど放射部の端部は加熱室側面に近づくことにもなり、加熱室の中央寄りに置くことの多い被加熱物からは距離が離れていく可能性が高い。放射部の端部が被加熱物から離れていけば、その端部からのマイクロ波が被加熱物に向かうためには加熱室側面で反射することになるが、このマイクロ波の経路はあたかも端部自身を回りこむようにして伝搬しなければならず、端部自身が被加熱物への直接的な放射を妨げている構成とも考えられる。よって、結合部から放射部の端部までの距離が短い方が、端部自身が被加熱物への直接的な放射を妨げず、被加熱物への直接的な放射もしやすいと言える。
【００２１】
以上により、結合部から放射部の端部までの距離が短い部位を有することにより、その方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【００２２】
また、第２の発明において、放射指向性の強い部位は、放射部と加熱室底面間の距離が長い部位とすることもできる。
【００２３】
これによって、マイクロ波は、結合孔と結合部の間の隙間から加熱室側に引き出されて全方向（水平方向の３６０°）に伝搬しようとするが、放射部と加熱室底面間の距離が短い部位よりも放射部と加熱室底面間の距離が長い部位の方がマイクロ波の伝搬の妨げにならない。すなわち、他の方向よりも、放射部と加熱室底面間の距離が長い部位の方向にマイクロ波が伝搬しやすいと言える。
【００２４】
また、マイクロ波の伝搬方向に関しては、もともと結合孔と結合部の間の隙間から垂直方向（上向き）に出ようとするマイクロ波を、放射部と加熱室底面の隙間により水平方向（横向き）に曲げるようにしているので、放射部と加熱室底面間の距離が短くなればなるほど水平方向への直進性が増し、垂直方向には伝搬しにくくなる。逆に、放射部と加熱室底面間の距離が長いほど垂直方向成分が残されたままになり上向きに伝搬しやすいと言える。一方、被加熱物の位置は、置き場所によって水平方向の位置は変化するが、垂直方向の位置は放射部よりも必ず上側に位置している。よって、放射部と加熱室底面間の距離が長い部位からの方が、マイクロ波が垂直方向（上向き）に伝搬しやすいために、放射部よりも上側に位置する被加熱物を加熱しやすいと言える。
【００２５】
以上により、放射部と加熱室底面間の距離が長い部位を有することにより、その方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【００２６】
また、第２の発明において、放射指向性の強い部位は、放射部の加熱室底面側への曲げ部が無い部位としてもよい。
【００２７】
これによって、マイクロ波は、結合孔と結合部の間の隙間から加熱室側に引き出されて全方向（水平方向の３６０°）に伝搬しようとするが、放射部と加熱室底面の間の隙間を通ったのちに放射部の端部よりも遠方から上側の被加熱物に向かうことになる。このとき、放射部に加熱室底面側への曲げ部があると、放射部と加熱室底面の間の隙間を端部側に向かうマイクロ波が曲げ部で反射してしまい伝搬が妨げられることになる。よって、放射部の加熱室底面側への曲げ部がある部位よりも曲げ部が無い部位の方がマイクロ波の伝搬の妨げにならず、マイクロ波が伝搬しやすいと言える。
【００２８】
以上により、放射部の加熱室底面側への曲げ部が無い部位を有することにより、その方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【００２９】
また、第２の発明において、放射部はマイクロ波の波長の１／４以上の長さの開口部を有し、放射指向性の強い部位は、結合部から前記開口部までの距離が短い部位としてもよい。
【００３０】
これによって、マイクロ波は、結合孔と結合部の間の隙間から加熱室側に引き出されて全方向（水平方向の３６０°）に伝搬しようとするが、放射部と加熱室底面の間の隙間を通ったのちに、放射部に設けた開口部か、あるいは放射部の端部よりも遠方から上側の被加熱物に向かうことになる。一般に、開口部は大きさによりマイクロ波の通過のしやすさが変わり、開口部が小さいと通過しにくく大きいと通過しやすくなる。もちろん形状によっても通過のしやすさは変わるが、概ね開口部の最長寸法が波長の１／４（電子レンジならば約３０ｍｍ）以上の長さになるとある程度通過できる。よって、マイクロ波の波長の１／４以上の長さの開口部があると、ある程度マイクロ波が開口部を通過して被加熱物側へと伝搬することが可能となり、その方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【００３１】
ただし、開口部が複数ある場合は、第３の発明における結合部から放射部の端部までの距離と同様の考え方で、結合部から開口部までの距離が短い方が、その方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【００３２】
ちなみに、結合部から開口部までの距離が回転方向に対して一定の距離となる形状、例えば、扇形で、内側と外側の円弧の中心がいずれも結合部の回転中心と一致し、内側と外側の円弧のＲがそれぞれ回転中心からの距離に一致している扇形の場合は、開口部のどの部分も結合部からの距離が一定となるが、このような場合は、マイクロ波は開口部の両サイドよりも中央からの通過が多いと考えられるので、開口部の中央方向への放射指向性が最も強くなると考えて良い。また、結合部から開口部までの距離が回転方向に対して一定の距離ではないが、結合部と開口部の中心を結ぶ直線に対して対称な形状の開口部、例えば、この直線により対向する二辺がそれぞれ二等分される長方形なども開口部の中央方向への放射指向性が最も強くなる。また、開口部が逆Ｖ字形などのように、結合部からの距離が両サイドで短く中央で遠い場合は、距離の短い両サイド２点の中間地点の方向がベストと考えられ、結局は中央への放射指向性が最も強くなる。
【００３３】
一方、開口部が回転方向に対して一定の距離ではない形状、例えば、長方形で右側が結合部に近く左側が結合部から遠い形状などの場合は、開口部の中央よりもやや右側の方が結合部からの距離が短くなり、放射指向性の強い部位もやや右寄りになると考えられる。よって、このような場合は、結合部から開口部までの距離が短い部位とは、開口部の中心を基準として結合部から開口部までの距離が短い側の部位の放射指向性が強くなると考えれば良い。
【００３４】
また、第２の発明において、放射部はマイクロ波の波長の１／４以上の長さの開口部を
複数有し、放射指向性の強い部位は、最も面積が広い開口部を有する部位としてもよい。
【００３５】
これによって、マイクロ波は、結合孔と結合部の間の隙間から加熱室側に引き出されて全方向（水平方向の３６０°）に伝搬しようとするが、放射部と加熱室底面の間の隙間を通ったのちに、放射部に設けた開口部か、あるいは放射部の端部よりも遠方から上側の被加熱物に向かうことになる。一般に、開口部は大きさによりマイクロ波の通過のしやすさが変わり、開口部が小さいと通過しにくく大きいと通過しやすくなる。もちろん形状によっても通過のしやすさは変わるが、概ね開口部の最長寸法が波長の１／４（電子レンジならば約３０ｍｍ）以上の長さになるとある程度通過できる。よって、マイクロ波の波長の１／４以上の長さの開口部があると、ある程度マイクロ波が開口部を通過して被加熱物側へと伝搬することが可能となり、その方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【００３６】
開口部が複数あって面積に違いがある場合は、面積が広い方が、その方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【００３７】
また、第２の発明において、放射部はマイクロ波の波長の１／４以上の長さの開口部を複数有し、放射指向性の強い部位は、最も長さが長い開口部を有する部位としてもよい。
【００３８】
これによって、マイクロ波は、結合孔と結合部の間の隙間から加熱室側に引き出されて全方向（水平方向の３６０°）に伝搬しようとするが、放射部と加熱室底面の間の隙間を通ったのちに、放射部に設けた開口部か、あるいは放射部の端部よりも遠方から上側の被加熱物に向かうことになる。一般に開口部は大きさによりマイクロ波の通過のしやすさが変わり、開口部が小さいと通過しにくく大きいと通過しやすくなる。もちろん形状によっても通過のしやすさは変わるが、概ね開口部の最長寸法が波長の１／４（電子レンジならば約３０ｍｍ）以上の長さになるとある程度通過できる。よって、マイクロ波の波長の１／４以上の長さの開口部があると、ある程度マイクロ波が開口部を通過して被加熱物側へと伝搬することが可能となり、その方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【００３９】
開口部が複数あって長さに違いがある場合は、長さが長い方が、その方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【００４０】
また、第２の発明において、放射部はマイクロ波の波長の１／４以上の長さの開口部を複数有し、放射指向性の強い部位は、結合部とそれぞれの開口部の中心を結ぶ線分に直交する方向の開口長さが長い部位としてもよい。
【００４１】
これによって、マイクロ波は、結合孔と結合部の間の隙間から加熱室側に引き出されて全方向（水平方向の３６０°）に伝搬しようとするが、放射部と加熱室底面の間の隙間を通ったのちに、放射部に設けた開口部か、あるいは放射部の端部よりも遠方から上側の被加熱物に向かうことになる。一般に、開口部は大きさによりマイクロ波の通過のしやすさが変わり、開口部が小さいと通過しにくく大きいと通過しやすくなる。もちろん形状によっても通過のしやすさは変わるが、概ね開口部の最長寸法が波長の１／４（電子レンジならば約３０ｍｍ）以上の長さになるとある程度通過できる。よって、マイクロ波の波長の１／４以上の長さの開口部があると、ある程度マイクロ波が開口部を通過して被加熱物側へと伝搬することが可能となり、その方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【００４２】
開口部が複数あって向きに違いがある場合は、結合部とそれぞれの開口部の中心を結ぶ線分に直交する方向の開口長さが長い方が、結合部から全方向（水平方向の３６０°）に
伝搬しようとするマイクロ波の多くの領域にまたがることになり、多くのマイクロ波を上方に伝搬させることができるので、その方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【００４３】
また、第２の発明において、放射指向性の強い部位は、結合部から見て端部手前またはマイクロ波の波長の１／４以上の長さの開口部手前において、放射部と加熱室底面で形成される空間の垂直方向の断面積が広い部位としてもよい。
【００４４】
これによって、マイクロ波は、結合孔と結合部の間の隙間から加熱室側に引き出されて全方向（水平方向の３６０°）に伝搬しようとするが、放射部の形状によって伝搬しやすい方向やしにくい方向が変わってくる。一旦、端部や開口部に到達したマイクロ波は、水平方向だけでなく垂直方向にも伝搬できるようになるのであまり抵抗無く伝搬できる。しかし、そこまで到達できるマイクロ波が多いか少ないかは放射部と加熱室底面で形成される空間の垂直方向の断面積に左右される。断面積が広いいほど抵抗無く大量のマイクロ波が到達できるが、断面積が狭いほど反射が増えてあまり大量のマイクロ波は到達できないと考えられるので、断面積が広い部位の方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【００４５】
また、第１の発明において、制御手段は、回転アンテナを放射指向性の強い部位が所定の向きの近傍で減速するように駆動手段を制御する構成としてもよい。これによって、少なくとも一方の回転アンテナは一定回転の場合に比べると所定の向きを向く時間が長くなり、所定の向きに強い放射指向性を有する状態でマイクロ波を伝搬させることになり、容易に特定の被加熱物を集中加熱することができる。また減速した時の速度により集中度合いをある程度調整することができる。
【００４６】
また、第１の発明において、制御手段は、回転アンテナを放射指向性の強い部位が所定の向きの近傍を往復移動するように駆動手段を制御する構成としてもよい。これによって、少なくとも一方の回転アンテナは一定回転の場合に比べると所定の向きの近傍に強い放射指向性を有する状態でマイクロ波を伝搬させることになり、容易に特定の被加熱物を集中加熱することができる。また往復させる角度により集中加熱させる範囲をある程度調整することができる。
【００４７】
また、第１の発明において、回転アンテナが所定の向きのとき、特定の被加熱物に整合する構成としてもよい。これによって、回転アンテナが所定の向きであるがゆえに特定の被加熱物を集中加熱できるのに加えて、回転アンテナが所定の向きのとき、特定の被加熱物に整合することにより、この集中加熱中は特にマグネトロンへの反射電力が減り、特定の被加熱物を最も効率的に加熱することができる。
【００４８】
また、第１の発明において、特定の被加熱物は、予め載置台上に目印で示された特定位置に置いた被加熱物としてもよい。これによって、集中加熱すべき被加熱物の位置が決まるので、放射指向性の強い部位を所定の向きに制御してマイクロ波を所定の向きに強く放射することで、被加熱物を所望の状態で集中加熱することができる。
【００４９】
また、第１の発明において、被加熱物を置く特定位置を加熱室の幅方向の略中央とし、回転アンテナの所定の向きは加熱室の幅方向の略中央向きとしたものである。これによって、二つの回転アンテナは加熱室の幅方向に対して左右に配置されており、どちらも放射指向性の強い部位を加熱室の幅方向の中央向きにすることができるので、中央に置かれた被加熱物を容易に集中加熱することができる。特に、両回転アンテナの放射指向性の強い部位を加熱室の幅方向の中央向きに制御すれば、相乗効果によって被加熱物をより集中的に加熱することができる。
【００５０】
また、集中加熱すべき被加熱物の位置を限定できるので、加熱分布を左右するパラメータのうち被加熱物の位置というパラメータを減らすことができるので、設計時のねらい通りの集中加熱ができやすくなり、より精度が高く効果的な集中加熱を実現することができる。また、集中加熱すべき条件が明確になるので、均一加熱と集中加熱を間違えるリスクを減らすことができる。
【００５１】
また、第１の発明において、設定手段と、前記設定手段による設定内容に基づき集中加熱をするかどうか判定する集中加熱判定手段と、前記集中加熱判定手段の判定内容に基づき、回転アンテナを放射指向性の強い部位を所定の向きに制御して、特定の被加熱物を集中加熱する構成としてもよい。これによって、設定内容に基づいて回転アンテナを制御することで集中加熱を行なうので、通常は一定回転で庫内全体の均一加熱を実現しつつ、容易に集中加熱へと切り替えることができる。また使用者からすれば、設定さえすればマイクロ波加熱装置が自動的に均一加熱と集中加熱を切り替えるので、間違えるリスクを減らすことができる。
【００５２】
また、第１の発明において、集中加熱すべき特定の被加熱物かどうかを検出する検出手段を有し、回転アンテナを放射指向性の強い部位を所定の向きに制御して、特定の被加熱物を集中加熱する構成としたものである。これによって、検出内容に基づいて回転アンテナを制御することで集中加熱を行なうので、通常は一定回転で庫内全体の均一加熱を実現しつつ、容易に集中加熱へと切り替えることができる。また、使用者からすれば、マイクロ波加熱装置が自動的に均一加熱と集中加熱を切り替えるので、間違えるリスクを減らすことができる。
【００５３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００５４】
（実施の形態１）
図１〜図４は、本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置として電子レンジを示している。
【００５５】
本実施の形態における電子レンジ３１は、代表的なマイクロ波発生手段であるマグネトロン３２と、マグネトロン３２から放射されたマイクロ波を伝送する導波管３３と、導波管３３の上部に接続され幅方向寸法（約４１０ｍｍ）が奥行き方向寸法（約３１５ｍｍ）より大きい形状の加熱室３４と、代表的な被加熱物である食品（図示せず）を載置するため加熱室３４内に固定配置され、セラミックやガラスなどの低損失誘電材料からなるためにマイクロ波が容易に透過できる性質の非回転の載置台３５と、加熱室３４内の載置台３５より上方に形成されて実質的に被加熱物を収納することができるスペースとなる被加熱物収納空間３６と、加熱室３４内の載置台３５より下方に形成されるアンテナ空間３７と、導波管３３内のマイクロ波を加熱室３４内に放射するため、導波管３３からアンテナ空間３７にわたり、加熱室３４の幅方向に対して対称位置に取り付けられた二つの回転アンテナ３８、３９と、回転アンテナ３８、３９を回転駆動する代表的な駆動手段としてのモータ４０、４１と、モータ４０、４１を制御して回転アンテナ３８、３９の向きを制御する制御手段４１１とを有している。そして、制御手段４１１は、少なくとも一方の回転アンテナ３８または３９における放射指向性の強い部位を所定の向きに制御して特定の被加熱物を集中加熱する構成としている。
【００５６】
前記回転アンテナ３８、３９は、導波管３３と加熱室底面４２との境界面に設けられた直径約３０ｍｍで略円形の結合孔４３、４４を貫通する直径約１８ｍｍで略円筒状の導電性材料から成る結合部４５、４６と、結合部４５、４６の上端にかしめや溶接などで電気
的に接続されて一体化され、概ね垂直方向よりも水平方向に広い面積を有する導電性材料から成る放射部４７、４８とを備え、結合部４５、４６の中心が回転駆動の中心となるようにモータ４０、４１のシャフト４９、５０と嵌合された構成としている。放射部４７、４８は、回転の方向に対して形状が一定ではない（非定形）ために放射指向性がある構成としている。
【００５７】
導波管３３は、図３のように、上から見てＴ字型を成し、左右対称な形状であるため、マグネトロン３２から結合部４５、４６までの距離が等しく、かつ結合部４５、４６は加熱室３４の幅方向に対しても対称位置に取り付けられているので、マグネトロン３２から放射されるマイクロ波は導波管３３、回転アンテナ３８、３９を介して加熱室３４内にほぼ均等に分配される。
【００５８】
放射部４７、４８は、同一の形状で、放射部上面５１、５２が略四辺形にＲを有する形状で、そのうち対向する２辺には加熱室底面４２側に曲げられた放射部曲げ部５３、５４を有し、その２辺の外側へのマイクロ波の放射を制限する構成である。加熱室底面４２と放射部上面５１、５２までの距離は約１０ｍｍ程度とし、放射部曲げ部５３、５４は、それよりも約５ｍｍ程度低い位置に引き下げられている。そして、残る２辺は結合部４５、４６から端部までの水平方向の長さが異なり、結合部４５、４６の中心からの長さが７５ｍｍ程度の端部５５、５６、結合部４５、４６の中心からの長さが５５ｍｍ程度の端部５７、５８を構成している。また、各端部の幅方向の寸法は、いずれも８０ｍｍ以上としている。この構成において回転アンテナ３８、３９は、結合部４５、４６から端部５７、５８の方向への放射指向性を強くすることができる。
【００５９】
この構成において、一般的な食品を均一に加熱する場合は、従来の電子レンジと同様、特に置き場所にこだわる必要はなく、回転アンテナ３８、３９も従来同様に、一定の回転をさせてよい。一方、集中加熱する場合は、図４のように、予め載置台３５上にマーキングされた目印５９を集中加熱用の特定位置としており、使用者はこの目印５９上に食品を置くこととしている。目印５９は加熱室３４の幅方向の略中央かつ奥行き方向の略中央とし、目印５９上に置いた食品を集中加熱するために、回転アンテナ３８、３９の端部５７、５８を加熱室３４の幅方向の略中央かつ奥行き方向の略中央という所定の向きに向けるように制御する。回転アンテナ３８、３９の端部５７、５８の少なくとも一方が加熱室３４の幅方向の略中央かつ奥行き方向の略中央を向くとき、端部５７、５８の方向への放射指向性が強いので、特に、端部５７、５８の方向からマイクロ波が放射されその方向に位置する目印５９上に置かれた食品を集中的に加熱することができる。
【００６０】
回転アンテナ３８、３９を所定の向きに向けるためには、モータ４０、４１としてステッピングモータを用いるとか、あるいは一定回転のモータであっても基準位置を検出して通電時間を制御するなど色々な方法が考えられる。
【００６１】
図５、図６は、本実施の形態の均一加熱と集中加熱の特性を示すものである。図５は茶碗一杯のごはん約１５０ｇを、回転アンテナ３８、３９を周期１０秒で一定回転させて加熱した場合の結果であり、特に、周囲４箇所の斜線部分６０から加熱され、次いで中央下部の斜線部分６１が加熱される。ごはんは対流や熱伝導が少ないので加熱分布自体が良くないとなかなか均一にならない難しい食品であるが、この場合は前後、左右、上下ともバランスのとれた加熱分布となり、かなり均一な加熱分布であると考えられる。
【００６２】
一方、図６はマグカップ一杯の牛乳約２００ｃｃを目印５９上に置き、回転アンテナ３８、３９とも端部５７、５８を中央に向けて停止したまま加熱した場合の結果であり、底部２箇所の斜線部分６２が強く加熱されている。飲み物などの液体の場合は底部のみを加熱した方が対流で均一になりやすく、逆に、上下方向に均一に熱を加えると上の方ばかり
が熱くなってしまうことが知られている。よって、図６の分布は、底部を集中的に加熱することができるので、飲み物の加熱にふさわしい分布であると考えられる。
【００６３】
また、マグカップ一杯の牛乳約２００ｃｃを目印５９上に置いて、回転アンテナ３８、３９とも端部５７、５８を中央に向けて停止しているとき、マグネトロン３２から見たインピーダンスが整合するように設計している。一般的にマグネトロン３２から見たインピーダンスは導波管３３や加熱室３４や食品などによって変化し、整合していればマグネトロン３２から放射されたマイクロ波が効率的に食品に伝わるが、整合していなければマグネトロン３２から放射されたマイクロ波が反射してマグネトロン自体に戻って熱損失が増えることが知られている。よって、マグネトロン３２の特性は、リーケ線図といわれる図７のような極座標系の特性図で与えられることが一般的である。概ね円の中央で整合、周囲に行くほど整合していないという状態を示す。インピーダンスによってマグネトロン３２の等出力線は、出力が高い順に等出力線ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ……のように表される。
【００６４】
本実施の形態では、マグカップ一杯の牛乳約２００ｃｃを目印５９上に置いて、回転アンテナ３８、３９とも端部５７、５８を中央に向けて停止しているときのインピーダンスが、等出力線ｅ内の領域Ｌに入るように設計することで、集中加熱時の出力を最大にすることができるから、最も効率的に短時間で牛乳約２００ｃｃを加熱することができる（例えば、領域Ｍの条件と比べるとはるかに効率的で短時間となる）。
【００６５】
次に、具体的な制御について説明を加える。図２において、設定手段６３がドア６４の下部に配置され、使用者が設定手段６３を用いて設定した内容に基づき、制御手段４１１では集中加熱判定手段６６が集中加熱をするかどうか判定を行なうものである。そして、判定結果に基づき、制御手段４１１はマグネトロン３２やモータ４０、４１を制御する構成である。
【００６６】
例えば、使用者が設定手段６３によりごはんのあたためを設定した場合、集中加熱判定手段６６は集中加熱不要と判定し、制御手段４１１はモータ４０、４１により回転アンテナ３８、３９を一定回転させるように制御する。一方、使用者が設定手段６３により牛乳のあたためを設定した場合、集中加熱判定手段６６は集中加熱必要と判定し、制御手段４１１はモータ４０、４１を駆動して回転アンテナ３８、３９を回転させ、放射部４７、４８の端部５７、５８がそれぞれ中央に向いた時点で停止させるように制御する。これによって、ごはんは全体的に均一に加熱できるし、牛乳は底部を集中的に加熱することができる。
【００６７】
以上のように、本実施の形態においては、加熱室３４の下側の共通の導波管３３に結合する二つの回転アンテナ３８、３９が横幅の広い加熱室３４の幅方向に対して対称位置に配置されるので、少なくとも左右対称の加熱分布となるとともに、一つの回転アンテナの場合よりもマイクロ波の放射パターンを多様にすることができるので庫内全体の加熱分布を容易に均一化することができる。また、両方の回転アンテナ３８、３９の放射指向性の強い部位である端部５７、５８を所定の向き（庫内の中央向き）に制御すれば、マイクロ波を所定の向き（庫内の中央向き）に強く放射することができるので、特定の被加熱物（目印５９上に置いた牛乳）に関して容易に集中的に加熱することができる。
【００６８】
なお、本実施の形態では回転アンテナ３８、３９の両方ともを停止させる例について説明したが、例えば、一方を停止させて他方を回転させるとか、途中までは一方を停止させて他方を回転させ、途中から停止していた方を回転させて回転していた方を停止させるように交代するとか、色々な制御方法が考えられる。このような制御方法は、集中加熱では集中しすぎなので集中加熱と均一加熱の間くらいが望ましいというような場合に有効である。このとき回転と停止の割合は適宜最適化すればよい。
【００６９】
さらに、本実施の形態におけるマイクロ波加熱装置は、一つの導波管３３に結合させた二つの回転アンテナ３８、３９の向きを制御するという極めて簡単な構成であり、庫内全体の均一加熱と局所集中加熱の切り替えに際しても、マイクロ波の結合状態を変えるようなリスクは無くて安全で、隙間の管理のようなシビアな寸法管理もさほど必要ないので、極めて現実的な構成で実現できるものである。
【００７０】
また、導波管３３内のマイクロ波が結合孔４３、４４と結合部４５、４６の間の隙間から加熱室３４側に引き出されるが、結合部４５、４６と一体化された放射部４７、４８の形状が回転の方向に対して一定な形状（例えば、円、円柱、円錐、球など）ではなく非定形のため、方向によってマイクロ波の伝搬のしやすさが異なることになり、伝搬しやすい方向には放射指向性が強く伝搬しにくい方向には放射指向性が弱いと言うような放射指向性を有することになる。回転アンテナ３８、３９が一定速度で回転している場合、回転の周期より充分長い時間において一定出力のマイクロ波を放射すれば、回転方向には平均化されるので、回転中心から等距離の位置は同レベルの加熱状態となり、同心円状の加熱分布（例えば、円状に強く加熱されるとか、ドーナツ状に強く加熱されるとか）となる。一方、回転アンテナ３８、３９を停止するとか回転速度やマイクロ波の出力を変えるなどにより、主として所定の向きでの加熱に限定した場合は、同心円状の加熱分布にはならず放射指向性によって決まる加熱分布、すなわち、回転アンテナ３８、３９の放射指向性の強い部位の近傍にある被加熱物（あるいは被加熱物の一部）が強く加熱されやすくなり、集中的に加熱することができる。
【００７１】
次に、放射部４７、４８の形状による放射指向性について説明する。
【００７２】
まず、加熱室底面４２側への曲げ部の影響について述べる。マイクロ波は、結合孔４３、４４と結合部４５、４６の間の隙間から加熱室３４側に引き出されて全方向（水平方向の３６０°）に伝搬しようとするが、放射部４７、４８と加熱室底面４２の間の隙間を通ったのちに放射部４７、４８の端部よりも遠方から上側の被加熱物に向かうことになる。このとき、放射部４７、４８に加熱室底面４２側への曲げ部（放射部曲げ部５３、５４）があると、放射部４７、４８と加熱室底面４２の間の隙間を端部側に向かうマイクロ波が曲げ部で反射してしまい伝搬が妨げられることになる。よって、放射部４７、４８の加熱室底面４２側への曲げ部（放射部曲げ部５３、５４）がある部位よりも曲げ部が無い部位（端部５５、５６、５７、５８）の方がマイクロ波の伝搬の妨げにならず、マイクロ波が伝搬しやすいと言える。
【００７３】
以上により、放射部４７、４８の加熱室底面４２側への曲げ部が無い部位（端部５５、５６、５７、５８）を有することにより、その方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【００７４】
次に、放射部４７、４８と加熱室底面４２間の距離の影響について述べる。
【００７５】
マイクロ波は、結合孔４３、４４と結合部４５、４６の間の隙間から加熱室３４側に引き出されて全方向（水平方向の３６０°）に伝搬しようとするが、放射部４７、４８と加熱室底面４２間の距離が短い部位（放射部曲げ部５３、５４）よりも放射部４７、４８と加熱室底面４２間の距離が長い部位（端部５５、５６、５７、５８）の方がマイクロ波の伝搬の妨げにならない。すなわち、他の方向よりも、放射部４７、４８と加熱室底面４２間の距離が長い部位（端部５５、５６、５７、５８）の方向にマイクロ波が伝搬しやすいと言える。
【００７６】
また、マイクロ波の伝搬方向に関しては、もともと結合孔４３、４４と結合部４５、４
６の間の隙間から垂直方向（上向き）に出ようとするマイクロ波を、放射部４７、４８と加熱室底面４２の隙間により水平方向（横向き）に曲げるようにしているので、放射部４７、４８と加熱室底面４２間の距離が短くなればなるほど水平方向への直進性が増し、垂直方向には伝搬しにくくなる。逆に、放射部４７、４８と加熱室底面４２間の距離が長いほど垂直方向成分が残されたままになり上向きに伝搬しやすいと言える。一方、被加熱物の位置は、置き場所によって水平方向の位置は変化するが、垂直方向の位置は放射部４７、４８よりも必ず上側に位置している。よって、放射部４７、４８と加熱室底面４２間の距離が長い部位（端部５５、５６、５７、５８）からの方が、放射部４７、４８と加熱室底面４２間の距離が短い部位（放射部曲げ部５３、５４）よりもマイクロ波が垂直方向（上向き）に伝搬しやすいために、放射部４７、４８よりも上側に位置する被加熱物を加熱しやすいと言える。
【００７７】
以上により、放射部４７、４８と加熱室底面４２間の距離が長い部位（端部５５、５６、５７、５８）を有することにより、その方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【００７８】
次に、結合部４５、４６からの距離の影響について述べる。ここでは曲げ部が無く放射部４７、４８と加熱室底面４２間の距離も等しい端部５５、５６、５７、５８の放射指向性について比較する。
【００７９】
マイクロ波は、結合孔４３、４４と結合部４５、４６の間の隙間から加熱室３４側に引き出されて全方向（水平方向の３６０°）に伝搬しようとするが、放射部４７、４８と加熱室底面４２の間の隙間を通ったのちに放射部４７、４８の端部５５、５６、５７、５８よりも遠方から上側の被加熱物に向かうことになる。このとき、結合部４５、４６からの距離が長い放射部４７、４８の端部５５、５６にマイクロ波が到達するよりも、結合部４５、４６からの距離が短い放射部４７、４８の端部５７、５８にマイクロ波が到達する方が早いので、結合部４５、４６からの距離が短い放射部４７、４８の端部５７、５８側からの方が、マイクロ波が被加熱物に到達するのも早くなり、被加熱物を加熱しやすいと言える。
【００８０】
また、マイクロ波の伝搬方向に関しては、もともと結合孔４３、４４と結合部４５、４６の間の隙間から垂直方向（上向き）に出ようとするマイクロ波を、放射部４７、４８と加熱室底面４２の隙間により水平方向（横向き）に曲げるようにしているので、結合部４５、４６からの距離が長くなればなるほど水平方向への直進性が増し、垂直方向には伝搬しにくくなる。逆に、結合部４５、４６からの距離が短いほど垂直方向に伝搬しやすいと言える。一方、被加熱物の位置は、置き場所によって水平方向の位置は変化するが、垂直方向の位置は放射部４７、４８よりも必ず上側に位置している。よって、結合部４５、４６からの距離が短い放射部４７、４８の端部５７、５８からの方が、結合部４５、４６からの距離が長い放射部４７、４８の端部５５、５６よりも、マイクロ波が垂直方向（上向き）に伝搬しやすいために、放射部４７、４８よりも上側に位置する被加熱物を加熱しやすいと言える。
【００８１】
さらに、結合部４５、４６からの距離が長くなればなるほど放射部４７、４８の端部は加熱室３４の側面に近づくことにもなり、加熱室３４の中央寄りに置くことの多い被加熱物からは距離が離れていく可能性が高い。放射部４７、４８の端部が被加熱物から離れていけば、その端部からのマイクロ波が被加熱物に向かうためには加熱室３４の側面で反射することになるが、このマイクロ波の経路はあたかも端部自身を回りこむようにして伝搬しなければならず、端部自身が被加熱物への直接的な放射を妨げている構成とも考えられる。よって、結合部４５、４６からの距離が短い放射部４７、４８の端部５７、５８からの方が、結合部４５、４６からの距離が長い放射部４７、４８の端部５５、５６よりも、
端部自身が被加熱物への直接的な放射を妨げず、被加熱物への直接的な放射もしやすいと言える。
【００８２】
以上により、本実施の形態においては、結合部４５、４６からの距離が短い放射部４７、４８の端部５７、５８を有することにより、その方向への放射指向性を最も強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【００８３】
また、本実施の形態では、回転アンテナ３８、３９を停止させて所定の向きに強い放射指向性を有する状態でマイクロ波を伝搬させ続けることになり、容易に特定の被加熱物を集中加熱することができる。
【００８４】
また、本実施の形態では、回転アンテナ３８、３９が所定の向き（中央向き）であるがゆえに特定の被加熱物（牛乳）を集中加熱できるのに加えて、回転アンテナ３８、３９が所定の向き（中央向き）のとき特定の被加熱物（牛乳）に整合することにより、この集中加熱中は特にマグネトロン３２への反射電力が減り、特定の被加熱物（牛乳）を最も効率的に加熱することができる。
【００８５】
また、本実施の形態では、目印５９により集中加熱すべき被加熱物（牛乳）を置く位置が決まるので、放射指向性の強い部位（端部５７、５８）を所定の向き（中央向き）に制御してマイクロ波を所定の向き（中央向き）に強く放射することで、被加熱物（牛乳）を所望の状態で集中加熱することができる。
【００８６】
また、本実施の形態では、二つの回転アンテナ３８、３９は加熱室３４の幅方向に対して対称位置に配置されており、どちらも放射指向性の強い部位（端部５７、５８）を加熱室３４の幅方向の中央向きにすることができるので、中央に置かれた被加熱物を容易に集中加熱することができる。特に、両回転アンテナ３８、３９の放射指向性の強い部位を加熱室３４の幅方向の中央向きに制御すれば、相乗効果によって被加熱物（牛乳）をより集中的に加熱することができる。
【００８７】
また、集中加熱すべき被加熱物の位置を限定できるので、加熱分布を左右するパラメータのうち被加熱物の位置というパラメータを減らすことができるので、設計時のねらい通りの集中加熱ができやすくなり、より精度が高く効果的な集中加熱を実現することができる。また、集中加熱すべき条件が明確になるので、均一加熱と集中加熱を間違えるリスクを減らすことができる。
【００８８】
また、本実施の形態では、設定内容に基づいて回転アンテナ３８、３９を制御することで集中加熱を行なうので、通常は一定回転で庫内全体の均一加熱を実現しつつ、容易に集中加熱へと切り替えることができる。また、使用者からすれば、設定さえすればマイクロ波加熱装置が自動的に均一加熱と集中加熱を切り替えるので、間違えるリスクを減らすことができる。
【００８９】
なお、回転アンテナ３８、３９の放射部４７、４８の形状により、放射指向性の強い部位がどのように決まるのかということについて、色々な例を記載しておく。
【００９０】
まず、図８は、結合部から放射部の端部までの距離が短い部位が、放射指向性の強い部位となる場合である。図８（ａ）は結合部６７を中心とした外形が円形の放射部６８の一端をカットしたような形状であり、端部６９は結合部６７からの距離が短くなっており、最も放射指向性の強い部位となっている。図８（ｂ）はカットの仕方が異なり、端部７０で結合部６７からの距離が短くなっており、最も放射指向性の強い部位となっている。図８（ｃ）は長方形状であり、結合部６７が中心では無い位置に接続されているので、端部
７１で結合部６７からの距離が最も短くなっており放射指向性の強い部位となっている。
【００９１】
次に、図９は、放射部と加熱室底面間の距離が長い部位が、放射指向性の強い部位となる場合である。すなわち、外形が円形の放射部６８を傾斜させた状態で結合部６７に一体化している。このため、端部７２側の方が加熱室底面４２間との距離が長いので、放射指向性の強い部位となっている。
【００９２】
さらに、図１０〜図１２は、放射部の加熱室底面側への曲げ部が無い部位が、放射指向性の強い部位となる場合である。図１０は、外形が円形の放射部６８の大部分に曲げ部７３を形成しており、曲げ部７３の無い端部７４が最も放射指向性の強い部位となっている。図１１は、外形が円形の放射部６８をしぼって曲げ部７５、７６、７７を形成しており、曲げ部の無い端部７８が最も放射指向性の強い部位となっている。図１２は、外形が円形の放射部６８の切込みを結合部６７に近い側で曲げて曲げ部７９、８０、８１を形成しており、曲げ部の無い端部８２が最も放射指向性の強い部位となっている。
【００９３】
（実施の形態２）
図１３〜図１５は、本発明の実施の形態２におけるマイクロ波加熱装置を示している。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００９４】
本実施の形態では、導波管３３がＹ字型に分岐している。次に、回転アンテナ８３、８４の放射部８５、８６は同一の円形状で、扇形の開口部８７、８８を有する形状で、開口部８７、８８中央の円弧の長さがマイクロ波の波長の１／２（約６０ｍｍ）程度としている。この構成において、回転アンテナ８３、８４は、結合部４５、４６から開口部８７、８８の方向への放射指向性を強くすることができる。そして、加熱室３４の中央後方を集中加熱する領域としている。
【００９５】
集中加熱する場合は、図１５のように、予め載置台３５上にスポットライト（図示せず）からの光を照射して一部の領域のみが照らされて目印８９が浮かび上がるようにしている。目印８９を集中加熱用の特定位置としており、使用者はこの目印８９上に食品を置くこととしている。目印８９は加熱室３４の幅方向の略中央かつ奥行き方向の略中央とし、目印５９上に置いた食品を集中加熱するために、回転アンテナ８３、８４の開口部８７、８８を加熱室３４の幅方向の略中央かつ奥行き方向の後方という所定の向きに向けるように制御する。回転アンテナ８３、８４の開口部８７、８８の少なくとも一方が加熱室３４の幅方向の略中央かつ奥行き方向の後方を向くとき、開口部８７、８８の方向への放射指向性が強いので、特に、開口部８７、８８の方向からマイクロ波が放射され、その方向に位置する目印８９上に置かれた食品を集中的に加熱することができる。
【００９６】
次に、具体的な制御について説明を加える。
【００９７】
例えば、使用者が設定手段６３により弁当のあたためを選択した場合、スポットライト（図示せず）により目印８９を浮かび上がらせる。使用者はこれをみて、弁当の中のごはんが盛られた部位が目印８９上になるように（すなわち、ごはんが加熱室３４後方に位置するような向きに）弁当の容器を配置する。一般的に弁当の中でごはんは水分が多くて隙間無く詰め込まれるので密集しておりあたたまりにくいものである。一方、おかずは水分が少なく隙間が多くあいたような状態で盛られていることが多くあたたまりやすいものである。よって、一般的な均一加熱で加熱するとおかずが熱すぎてごはんがぬるいということが起こりやすい。しかし、本実施の形態のように、ごはんを後方に配置して集中加熱すれば、できばえを良くすることができる。
【００９８】
また、本実施の形態では、図１３に代表的な検出手段である温度センサ９０を有してお
り、食品の温度分布を検出することができるので、検出した加熱分布にもとづいて制御手段４１１が、ごはんへの集中加熱と全体均一加熱をこまめに切り替えるように制御することもできる。
【００９９】
例えば、より詳細な制御の一例としては、まず、使用者が弁当を入れて加熱開始したときには、回転アンテナ８３と回転アンテナ８４の向きをずらして回転させ、それぞれ所定の向き（開口部８７、８８が加熱室３４の中央向きから加熱室３４の後方向きまでの間）は回転速度を減速させる。この減速の割合は何段階かに変えられるようにしておく。そして、温度センサ９０でごはんの温度とおかずの温度を検出し、おかずに対してごはんの温度上昇が早すぎるなら所定の向きでの減速の割合を抑え（すなわち、速度を上げて）一定回転に近づける。逆に、おかずに対してごはんの温度上昇が遅すぎるなら所定の向きでの減速の割合を増やし（すなわち、速度を下げて）集中加熱に重点をおくようにする。このように温度センサ９０を用いて回転を制御すれば、ごはんとおかずの加熱状況をリアルタイムで検出しながら、両者を同時に適切な仕上がり温度まで加熱することができる。
【０１００】
以上により、本実施の形態のマイクロ波加熱装置は、放射部８５、８６はマイクロ波の波長の１／２（約６０ｍｍ）程度の長さの開口部８７、８８を有するので、マイクロ波は、結合孔と結合部の間の隙間から加熱室３４側に引き出されて全方向（水平方向の３６０°）に伝搬しようとするが、放射部８５、８６と加熱室底面４２の間の隙間を通ったのちに、放射部８５、８６に設けた開口部８７、８８か、あるいは放射部８５、８６の端部よりも遠方から上側の被加熱物に向かうことになる。一般に、開口部は大きさによりマイクロ波の通過のしやすさが変わり、開口部が小さいと通過しにくく大きいと通過しやすくなる。もちろん形状によっても通過のしやすさは変わるが、概ね開口部の最長寸法が波長の１／４（電子レンジならば約３０ｍｍ）以上の長さになるとある程度通過できる。よって、マイクロ波の波長の１／２（約６０ｍｍ）程度の長さの開口部８７、８８があるので、マイクロ波が開口部８７、８８を通過して被加熱物側へと伝搬することが可能となり、その方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【０１０１】
ちなみに、結合部４５、４６から開口部８７、８８までの距離が回転方向に対して一定の距離となる形状、例えば、本実施の形態のような扇形で、内側と外側の円弧の中心がいずれも結合部４５、４６の回転中心と一致し、内側と外側の円弧のＲがそれぞれ回転中心からの距離に一致している扇形の場合は、開口部８７、８８のどの部分も結合部４５、４６からの距離が一定となるが、このような場合は、マイクロ波は開口部８７、８８の両サイドよりも中央からの通過が多いと考えられるので、開口部８７、８８の中央方向への放射指向性が最も強くなると考えて良い。
【０１０２】
また、制御手段４１１は、回転アンテナ８３、８４の放射指向性の強い部位（開口部８７、８８）が所定の向きの近傍（加熱室３４の中央向きから加熱室３４の後方向きまでの間）で減速するように駆動手段を制御する構成としている。
【０１０３】
これによって、回転アンテナ８３、８４が一定回転の場合に比べると所定の向き（加熱室３４の幅方向の略中央かつ奥行き方向の後方）を向く時間が長くなり、所定の向きに強い放射指向性を有する状態でマイクロ波を伝搬させることになり、容易に特定の被加熱物（弁当の中のごはん）を集中加熱することができる。また、減速した時の速度により集中度合いをある程度調整することができる。
【０１０４】
また、特定の被加熱物は、予め定められた材質（ごはん）としている。これによって、集中加熱すべき被加熱物の材質を限定できるので、加熱分布を左右するパラメータのうち被加熱物の材質というパラメータを減らすことができるので、設計時のねらい通りの集中
加熱ができやすくなり、より精度が高く効果的な集中加熱を実現することができる。また集中加熱すべき条件が明確になるので、均一加熱と集中加熱を間違えるリスクを減らすことができる。
【０１０５】
また、温度センサ９０で食品の温度分布を検出しているが、おかずよりもごはんの温度が低いとごはんは集中加熱すべき特定の被加熱物であると検出でき、おかずよりもごはんの温度が高いとごはんは集中加熱すべき特定の被加熱物ではないと判断できるので、温度センサ９０は集中加熱すべき特定の被加熱物かどうかを検出する検出手段と考えることもできる。温度センサ９０の検出内容に基づいて回転アンテナ８３、８４を制御することで集中加熱を行なうので、通常は一定回転で庫内全体の均一加熱を実現しつつ、容易に集中加熱へと切り替えることができる。また、使用者からすれば、マイクロ波加熱装置が自動的に均一加熱と集中加熱を切り替えるので、間違えるリスクを減らすことができる。
【０１０６】
なお、図１６に、開口部の形状により放射指向性の強い部位がどのように決まるのかということについて、色々な例を記載しておく。
【０１０７】
まず、図１６（ａ）、図１６（ｂ）は、結合部９１から放射部９２に設けた開口部９３、９４が扇形でないので、結合部９１から開口部９３、９４までの距離が回転方向に対して一定の距離ではないが、開口部９３、９４はそれぞれ結合部９１と開口部９３、９４の中心を結ぶ直線に対して対称な形状の開口であり、開口部９３、９４の中央方向への放射指向性が最も強くなる。ちなみに、開口部が逆Ｖ字形などのように、結合部からの距離が両サイドで短く中央で遠い場合は、距離の短い両サイド２点の中間地点の方向がベストと考えられ、結局は中央への放射指向性が最も強くなる。
【０１０８】
一方、図１６（ｃ）のように、開口部９３が回転方向に対して一定の距離ではない形状、例えば、長方形で右側が結合部９１に近く左側が結合部９１から遠い形状などの場合は、開口部９５の中央よりもやや右側の方が結合部９１からの距離が短くなり、放射指向性の強い部位もやや右寄りになると考えられる。よって、このような場合は、結合部９１から開口部９５までの距離が短い部位とは、開口部９５の中心を基準として結合部９１から開口部９５までの距離が短い側の部位の放射指向性が強くなると考えれば良い。
【０１０９】
さらに、開口部が複数ある場合は、結合部から放射部の端部までの距離と同様の考え方で、結合部から開口部までの距離が短い方が、その方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【０１１０】
（実施の形態３）
図１７、図１８は、本発明の実施の形態３におけるマイクロ波加熱装置を示している。実施の形態１、２と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【０１１１】
本実施の形態では、導波管３３が直状で中央にマグネトロン３２を配置している。次に、回転アンテナ９６、９７の放射部９８、９９は同一の円形状で、マイクロ波の波長の１／４以上の長さを有するが面積の小さな開口部１００、１０１、マイクロ波の波長の１／４以上の長さを有してなおかつ面積の大きな開口部１０２、１０３を有する形状である。また、載置台３５上のマーキングにより４箇所の目印１０４、１０５がある。
【０１１２】
次に、制御について説明する。まず使用者が設定手段（図示せず）により牛乳二杯のあたためを選択したとする。このとき、液晶などの表示部（図示せず）にカップを後方の目印１０４に置く旨の表示を出し、使用者はそれにしたがって目印１０４上にカップを置く。加熱開始後は面積の大きな開口部１０２、１０３がそれぞれ目印１０４を向くように回転アンテナ９６、９７を制御するのであるが、目印１０４の向きを基準として−２０度か
ら＋２０度の範囲で往復移動させるように制御している。面積の大きな開口部１０２、１０３が、他の開口部１００、１０１よりも放射指向性が強いので、牛乳二杯を集中的に加熱することができる。
【０１１３】
また、使用者が牛乳四杯のあたためを選択した場合は、表示部に目印１０４、１０５に置く旨の表示を出し、使用者はそれにしたがって目印１０４、１０５上にカップを置く。加熱開始後は面積の大きな開口部１０２、１０３がそれぞれ目印１０４から１０５の間で往復移動するように制御している。面積の大きな開口部１０２、１０３が、他の開口部１００、１０１よりも放射指向性が強いので、牛乳四杯を集中的に加熱することができる。
【０１１４】
以上により、本実施の形態によるマイクロ波加熱装置は、放射部９８、９９はマイクロ波の波長の１／４以上の長さの開口部１００、１０１、１０２、１０３を有し、放射指向性の強い部位は、最も面積が広い開口部１０２、１０３を有する部位としている。これによって、マイクロ波は、結合孔と結合部の間の隙間から加熱室３４側に引き出されて全方向（水平方向の３６０°）に伝搬しようとするが、放射部９８、９９と加熱室底面４２の間の隙間を通ったのちに、放射部に設けた開口部１００、１０１、１０２、１０３か、あるいは放射部９８、９９の端部よりも遠方から上側の被加熱物に向かうことになる。
【０１１５】
一般に、開口部は大きさによりマイクロ波の通過のしやすさが変わり、開口部が小さいと通過しにくく大きいと通過しやすくなる。もちろん形状によっても通過のしやすさは変わるが、概ね開口部の最長寸法が波長の１／４（電子レンジならば約３０ｍｍ）以上の長さになるとある程度通過できる。よって、マイクロ波の波長の１／４以上の長さの開口部１００、１０１、１０２、１０３は、ある程度マイクロ波が開口部１００、１０１、１０２、１０３を通過して被加熱物側へと伝搬することが可能となり、その方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。そして、開口部１００、１０１、１０２、１０３と複数あるが面積に違いがあるので、面積の広い開口部１０２、１０３の方が、その方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【０１１６】
また、制御手段は、回転アンテナ９６、９７の放射指向性の強い部位が所定の向きの近傍を往復移動するように駆動手段を制御する構成としている。
【０１１７】
これによって、回転アンテナ９６、９７は一定回転の場合に比べると、所定の向きの近傍に強い放射指向性を有する状態でマイクロ波を伝搬させることになり、容易に特定の被加熱物を集中加熱することができる。また、往復させる角度により集中加熱させる範囲をある程度調整することができる。
【０１１８】
また、特定の被加熱物は、予め定められた材質と分量の被加熱物（二杯の牛乳または四杯の牛乳）としている。これによって、集中加熱すべき被加熱物の材質と分量を限定できるので、加熱分布を左右するパラメータのうち被加熱物の材質と分量というパラメータを減らすことができるので、設計時のねらい通りの集中加熱ができやすくなり、より精度が高く効果的な集中加熱を実現することができる。また、集中加熱すべき条件が明確になるので、均一加熱と集中加熱を間違えるリスクを減らすことができる。
【０１１９】
（実施の形態４）
図１９、図２０は、本発明の実施の形態４におけるマイクロ波加熱装置を示している。実施の形態１、２と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【０１２０】
本実施の形態では、回転アンテナ１０６、１０７は形状が異なる構成で、回転アンテナ１０６は放射部１０８の外形が五角形で、回転アンテナ１０７は放射部１０９の外形が円
である。また、放射部１０８、１０９とも長さがマイクロ波の波長の１／４（約３０ｍｍ）以上を有する開口部を有しているが、放射部１０８上の開口部１１０、１１１、１１２は長さが異なり、放射部１０９上の四つの開口部１１３は長さが同じである。また、載置台３５上の左奥にマーキングされた目印１１４が示されている。
【０１２１】
図２０は、目印１１４に置くための専用容器１１５を示し、内部に水を入れるための収容部１１６を有する本体１１７と、手で持ちやすくするため本体１１７の左右に延ばした縁部１１８を備え、本体１１７の底面にはマイクロ波を与えると発熱するマイクロ波吸収体１１９を有している。
【０１２２】
本実施の形態では、庫内にスチームを発生させるために、使用者が専用容器１１５に少量の水（１００ｃｃ以下）を入れ、目印１１４に専用容器１１５を置いて、設定手段（図示せず）によってスチーム発生のメニューを選択して、スタートさせる。このとき、制御手段（図示せず）は、回転アンテナ１０６の最も長さの長い開口部１１２が目印１１４側に向くまで回転させてから停止させる。
【０１２３】
集中的に放射されたマイクロ波を吸収してマイクロ波吸収体１１９が高温（少なくとも１００℃以上、例えば、２５０℃程度）まで一気に昇温し、専用容器１１５内の水のうちマイクロ波吸収体１１９に最も近い層を気化させてスチームに変えるものである。もちろん水自体もある程度マイクロ波を吸収するので、この場合は水とマイクロ波吸収体１１９の両方とも被加熱物であると考えられる。この構成によって、マイクロ波を専用容器１１５に集中させることができるので、短時間でスチームを発生させることができる。そして、スチーム発生後に食品を入れて加熱すればスチーム環境下での調理ができる。
【０１２４】
なお、専用容器１１５を配置すると同時に食品を載置台３５に置けば、スチーム発生と並行して食品を加熱することができる。このとき、回転アンテナ１０６を開口部１１２が目印１１４を向いた状態で停止させつつ、回転アンテナ１０７のみを一定回転させることができる。このようにすれば、回転アンテナ１０６でマイクロ波吸収体１１９を集中加熱させつつ、回転アンテナ１０７で食品を均一加熱させるということが可能となる。
【０１２５】
以上により、本実施の形態のマイクロ波加熱装置は、放射部１０８はマイクロ波の波長の１／４以上の長さの開口部１１０、１１１、１１２を有し、最も長さが長い開口部１１２によって放射指向性の強い部位を構成している。これによって、マイクロ波は、結合孔と結合部の間の隙間から加熱室３４側に引き出されて全方向（水平方向の３６０°）に伝搬しようとするが、放射部１０８と加熱室底面の間の隙間を通ったのちに、放射部１０８に設けた開口部１１０、１１１、１１２か、あるいは放射部１０８の端部よりも遠方から上側の被加熱物に向かうことになる。一般に、開口部は大きさによりマイクロ波の通過のしやすさが変わり、開口部が小さいと通過しにくく大きいと通過しやすくなる。そして、開口部が複数あって長さに違いがある場合は、長さが長い方（開口部１１２）が、その方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【０１２６】
また、特定の被加熱物は、予め定められた専用容器１１５に入れた被加熱物（水）、および専用容器１１５に装着されたマイクロ波吸収体１１９としている。
【０１２７】
これによって、被加熱物の形状が容器の形状に合わせられ、少なくとも高さ方向が決まることになり、回転アンテナ１０６、１０７からの垂直方向の距離を常に一定にすることができる。特に、被加熱物が液体の場合は容器に合わせて水平方向の寸法まで一定にすることができる。このように集中加熱すべき被加熱物の形状を限定できるので、加熱分布を左右するパラメータのうち被加熱物の形状というパラメータを減らすことができるので、設計時のねらい通りの集中加熱ができやすくなり、より精度が高く効果的な集中加熱を実
現することができる。また、集中加熱すべき条件が明確になるので、均一加熱と集中加熱を間違えるリスクを減らすことができる。
【０１２８】
なお、開口部の形状が異なる他の例として図２１を説明する。結合部１２０、放射部１２１、面積は等しいが長さの異なる開口部１２２、１２３、１２４を示しており、最も長さの長い開口部１２４の方向への放射指向性を強くすることができる。
【０１２９】
（実施の形態５）
図２２〜図２４は、本発明の実施の形態５におけるマイクロ波加熱装置を示している。実施の形態１、２と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【０１３０】
本実施の形態では、加熱室３４の側壁面にはオーブンやグリル調理時に使用する専用皿を保持するためのレール１２５、１２６を備えている。そして、グリル皿１２７を下側のレール１２６に装着した状態を図示している。グリル皿１２７は導電性材料からなるのでマイクロ波を反射する材料であるが、裏面にマイクロ波吸収体１２８を一体化しており、下方からマイクロ波が照射されればマイクロ波を吸収して急速に高温（２５０℃以上）にまで温度上昇し、グリル皿１２７上に載置された食品（ハンバーグや鶏のもも肉など）を焼き上げることができる。この場合、グリル皿１２７を専用容器、マイクロ波吸収体１２８を被加熱物、さらにはレール１２５、１２６を目印と考えることができる。
【０１３１】
また、回転アンテナ１２９、１３０は放射部１３１、１３２を有し、放射部１３１、１３２にはそれぞれ対称な位置に開口部１３３、１３４を形成することで対称な（裏返すと同じ）形状を構成している。そして、開口部１３３、１３４はそれぞれマイクロ波の波長の１／４以上の長さで全く同じ形状（例えば、６０ｍｍ×２０ｍｍの長方形）であるが、開口部１３３よりも開口部１３４の方が放射指向性の強い部位となる。これは、結合部とそれぞれの開口部の中心を結ぶ線分に直交する方向の開口長さが開口部１３３の場合のｍ、開口部１３４の場合のｎとしたときに、ｍ＜ｎとなっているからである。
【０１３２】
これにより、図２３、２４の状態は、回転アンテナ１２９は右向きに指向性が強く、回転アンテナ１３０は左向きに指向性が強い状態となり、マイクロ波吸収体１２８の中央にマイクロ波が集中するので、グリル皿１２７の中央の温度がもっとも高くなる。もし少量のハンバーグなどであれば、グリル皿１２７の中央に置くようにすれば、非常に効率的に加熱ができて短時間で焼き上げることができる。このとき設定手段（図示せず）によってハンバーグが少量であることを設定しても良い。
【０１３３】
しかし、他にも、温度検出手段（図示せず）で回転アンテナ１２９、１３０を一定回転させながらグリル皿１２７の温度分布を検知して、ハンバーグに接しているところは熱交換されて若干温度が下がるので、温度が下がっているところにのみ食品があると判断して、食品がある位置の下にあるマイクロ波吸収体１２８のみにマイクロ波を集中させることもできる。もちろん食品の位置を知るためであれば検出手段は温度に限る必要は無く、光で形状検出するとか、重量と重心を検出するなどの方法も考えられる。
【０１３４】
以上により、本実施の形態における開口部の特徴について整理すると、開口部が複数あって向きに違いがある場合は、結合部とそれぞれの開口部の中心を結ぶ線分に直交する方向の開口長さが長い方が、結合部から全方向（水平方向の３６０°）に伝搬しようとするマイクロ波の多くの領域にまたがることになり、多くのマイクロ波を上方に伝搬させることができるので、その方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【０１３５】
また、予め定められた容器として、本実施の形態におけるグリル皿のように加熱室３４
の平面全体に渡るような構成であれば、庫内の前後と左右の位置が決まるし、装着するレール１２５、１２６を明確にすれば高さ方向の位置も決まる。
【０１３６】
これによって、被加熱物（本実施の形態では、マイクロ波吸収体１２８）の形状が容器と一体化しており、水平方向も高さ方向も決まることになり、回転アンテナ１２９、１３０からの距離を常に一定にすることができる。このように集中加熱すべき被加熱物の形状と位置関係を限定できるので、加熱分布を左右するパラメータのうち被加熱物の形状というパラメータを減らすことができるので、設計時のねらい通りの集中加熱ができやすくなり、より精度が高く効果的な集中加熱を実現することができる。また、集中加熱すべき条件が明確になるので、均一加熱と集中加熱を間違えるリスクを減らすことができる。
【０１３７】
（実施の形態５）
図２５、図２６は、本発明の実施の形態５におけるマイクロ波加熱装置を示している。基本構成は実施の形態１、２と同一であるので、相違点を中心に説明する。
【０１３８】
本実施の形態では、結合部１３５、放射部１３６、曲げ部１３７を有し、端部１３８と端部１３９は結合部１３５からの距離は同じで幅のみ違う構成である。このときは端部１３９の方に放射指向性が強くなる。これは端部１３８、１３９近傍の空間の広さによって決まると考えられる。端部１３８、１３９の垂直方向の断面積を示すと、それぞれ図２５（ｃ）、図２５（ｄ）となり、端部１３８の断面積よりも端部１３９の断面積の方が広いのである。
【０１３９】
このことは、開口部を有する場合にも成り立つと考えられる。図２６は図２５の放射部と同じ概観形状で、結合部１３５から等距離に長さ６０ｍｍで幅１５ｍｍの開口部１４０、１４１を形成したものである。この場合は、開口部１４０、１４１からマイクロ波が放射されるので、開口部１４０、１４１の直前（結合部１３５側）の断面積を比較すべきであり、それぞれ図２６（ｃ）、図２６（ｄ）となる。図２５（ｃ）、図２５（ｄ）と比較すると、断面積の差が小さくなっている。
【０１４０】
以上により、本実施の形態のマイクロ波加熱装置は、放射指向性の強い部位は、結合部から見て端部手前またはマイクロ波の波長の１／４以上の長さの開口部手前において、放射部１３６と加熱室底面で形成される空間の垂直方向の断面積が広い部位としている。
【０１４１】
これによって、マイクロ波は、結合孔と結合部の間の隙間から加熱室側に引き出されて全方向（水平方向の３６０°）に伝搬しようとするが、放射部の形状によって伝搬しやすい方向やしにくい方向が変わってくる。一旦、端部や開口部に到達したマイクロ波は、水平方向だけでなく垂直方向にも伝搬できるようになるので、あまり抵抗無く伝搬できる。しかし、そこまで到達できるマイクロ波が多いか少ないかは放射部１３６と加熱室底面で形成される空間の垂直方向の断面積に左右される。断面積が広いほど抵抗無く大量のマイクロ波が到達できるが、断面積が狭いほど反射が増えてあまり大量のマイクロ波は到達できないと考えられるので、断面積が広い部位の方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。
【０１４２】
最後に、各実施の形態で説明しなかったことについて補足する。放射部が十字型のような対称形状の場合、一回転の間に放射指向性の強い部位（結合部側に切れ込んだ部分）が四箇所現れる。このように、一回転の間に放射指向性の強い部位が複数回あらわれる構成にすれば、放射指向性の強い部位を所定の向きに向けるのに短時間で向けられるという効果がある。
【０１４３】
なお、以上に示した各実施の形態１〜６の構成は、必要に応じてさまざまに組み合わせ
て実施できるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１４４】
以上のように、本発明にかかるマイクロ波加熱装置は、設定手段の設定に応じて各回転アンテナからのマイクロ波を加熱室の幅方向の略中央部分に集中させる集中加熱あるいは各回転アンテナを回転させる加熱を行わせるので、一つの回転アンテナでは困難であった加熱室略中央部に置かれた被加熱物を容易に効率よく加熱することができ、かつ、構成が簡単で、特に庫内全体の均一加熱と局所集中加熱の切り替えが容易で切り替え時の安全性が高い、極めて現実的なマイクロ波加熱装置を実現することができるので、食品などの各種誘電体の加熱、解凍、陶芸加熱、乾燥、焼結あるいは生体化学反応などの用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の正断面図
【図２】図１のＡ−Ａ線による断面図
【図３】同Ｂ−Ｂ線による断面図
【図４】同Ｃ−Ｃ線による断面図
【図５】（ａ）上から見たごはんの加熱分布図（ｂ）横から見たごはんの加熱分布図
【図６】（ａ）上から見た牛乳の加熱分布図（ｂ）横から見た牛乳の加熱分布図
【図７】同マイクロ波加熱装置のインピーダンス特性図
【図８】（ａ）〜（ｃ）同マイクロ波加熱装置の他の形態における回転アンテナを示す平面図
【図９】（ａ）同マイクロ波加熱装置の他の形態における回転アンテナを示す平面図（ｂ）（ａ）のＤ−Ｄ線による断面図
【図１０】（ａ）同マイクロ波加熱装置の他の形態における回転アンテナを示す平面図（ｂ）（ａ）のＥ−Ｅ線による断面図
【図１１】（ａ）同マイクロ波加熱装置の他の形態における回転アンテナを示す平面図（ｂ）（ａ）のＦ−Ｆ線による断面図
【図１２】（ａ）同マイクロ波加熱装置の他の形態における回転アンテナを示す平面図（ｂ）（ａ）のＧ−Ｇ線による断面図
【図１３】本発明の実施の形態２におけるマイクロ波加熱装置の側断面図
【図１４】同マイクロ波加熱装置の平断面図
【図１５】同マイクロ波加熱装置の他の平断面図
【図１６】（ａ）〜（ｃ）同マイクロ波加熱装置の他の形態における回転アンテナを示す平面図
【図１７】本発明の実施の形態３におけるマイクロ波加熱装置の平断面図
【図１８】同マイクロ波加熱装置の他の平断面図
【図１９】本発明の実施の形態４におけるマイクロ波加熱装置の平断面図
【図２０】（ａ）同マイクロ波加熱装置の専用容器の平面図（ｂ）（ａ）のＨ−Ｈ線による断面図
【図２１】同マイクロ波加熱装置の他の形態における回転アンテナを示す平面図
【図２２】本発明の実施の形態５におけるマイクロ波加熱装置の正断面図
【図２３】図２２のＩ−Ｉ線による断面図
【図２４】同Ｊ−Ｊ線による断面図
【図２５】（ａ）〜（ｄ）本発明の実施の形態５におけるマイクロ波加熱装置の回転アンテナの形状と断面積を示す図
【図２６】（ａ）〜（ｄ）同マイクロ波加熱装置の他の形態における回転アンテナの形状と断面積を示す図
【符号の説明】
【０１４６】
３１  電子レンジ（マイクロ波加熱装置）
３２  マグネトロン（マイクロ波発生手段）
３３  導波管
３４  加熱室
３５  載置台
３６  被加熱物収納空間
３７  アンテナ空間
３８、３９、８３、８４、９６、９７、１０６、１０７、１２９、１３０  回転アンテナ
４０、４１  モータ（駆動手段）
４２  加熱室底面
４３、４４  結合孔
４５、４６、６７、９１、１２０、１３５  結合部
４７、４８、６８、８５、８６、９２、９８、９９、１０８、１０９、１２１、１３１、１３２、１３６  放射部
５３、５４、７３、７５、７６、７７、７９、８０、８１、１３７  曲げ部
５５、５６、５７、５８、６９、７０、７１、７２、７４、７８、８２  端部
５９、８９、１０４、１０５、１１４  目印
６３  設定手段
８７、８８、９３、９４、９５、１００、１０１、１０２、１０３、１１０、１１１、１１２、１１３、１２２、１２３、１２４、１３３、１３４、１４０、１４１  開口部
９０  温度センサ（検出手段）
１１５  専用容器
１１９、１２８  マイクロ波吸収体（被加熱物）
１２５、１２６  レール（目印）
１２７  グリル皿（専用容器）
４１１  制御手段
【図１】
2007294477.tif 000003
【図２】
2007294477.tif 000004
【図３】
2007294477.tif 000005
【図４】
2007294477.tif 000006
【図５】
2007294477.tif 000007
【図６】
2007294477.tif 000008
【図７】
2007294477.tif 000009
【図８】
2007294477.tif 000010
【図９】
2007294477.tif 000011
【図１０】
2007294477.tif 000012
【図１１】
2007294477.tif 000013
【図１２】
2007294477.tif 000014
【図１３】
2007294477.tif 000015
【図１４】
2007294477.tif 000016
【図１６】
2007294477.tif 000017
【図１７】
2007294477.tif 000018
【図１８】
2007294477.tif 000019
【図１９】
2007294477.tif 000020
【図２０】
2007294477.tif 000021
【図２１】
2007294477.tif 000022
【図２２】
2007294477.tif 000023
【図２３】
2007294477.tif 000024
【図２４】
2007294477.tif 000025
【図２５】
2007294477.tif 000026
【図２６】
2007294477.tif 000027
【図１５】
2007294477.tif 000028