マイクロ波加熱装置、及びＴ型導波管
【課題】複数のマグネトロンのマイクロ波干渉を防止すると共に、高出力なマイクロ波電力が得られるマイクロ波加熱装置及びＴ型導波管を提供する。
【解決手段】マグネトロン１ａ、１ｂが同時動作を行い、マグネトロン１ａからのマイクロ波電力とマグネトロン１ｂからのマイクロ波電力は、相互の電界方向が９０度ずれるように構成されたＴ型マイクロ波合成導波管６で合成され、高出力でアプリケータ８へ照射される。このとき、ランチャ２ａにおける開口部の高さ方向の寸法で決まる遮断波長λｃは、マグネトロン１ｂからＴ型マイクロ波合成導波管６の主導波管６ａを経由してランチャ２ａへ伝送する波長λより小さいので、マグネトロン１ｂからのマイクロ波はマグネトロン１ａへ伝送されない。したがって、２個のマグネトロンを同時動作させても、相互にマイクロ波干渉を起こさないで、マイクロ波電力を合成することができる。
【解決手段】マグネトロン１ａ、１ｂが同時動作を行い、マグネトロン１ａからのマイクロ波電力とマグネトロン１ｂからのマイクロ波電力は、相互の電界方向が９０度ずれるように構成されたＴ型マイクロ波合成導波管６で合成され、高出力でアプリケータ８へ照射される。このとき、ランチャ２ａにおける開口部の高さ方向の寸法で決まる遮断波長λｃは、マグネトロン１ｂからＴ型マイクロ波合成導波管６の主導波管６ａを経由してランチャ２ａへ伝送する波長λより小さいので、マグネトロン１ｂからのマイクロ波はマグネトロン１ａへ伝送されない。したがって、２個のマグネトロンを同時動作させても、相互にマイクロ波干渉を起こさないで、マイクロ波電力を合成することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波電力を導波管で供給して被加熱物へ照射するマイクロ波加熱装置等に関し、特に、２個のマグネトロンから発生したマイクロ波電力を合成して被加熱物へ照射するマイクロ波加熱装置、及び２個のマグネトロンが発生したマイクロ波電力を合成するためのＴ型導波管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マイクロ波電力を利用して食品などの被加熱物を加熱するアプリケータとして、電子レンジなどが広く知られている。このような電子レンジにおいては、被加熱物をターンテーブルで回転させたり、複数のマイクロ波電力を合成したりして、被加熱物の加熱ムラを少なくしたり加熱効率を向上させる工夫がなされている。
【０００３】
また、２個のマイクロ波電力供給導波管（以下、導波管）から１個のアプリケータへ合成マイクロ波電力を供給して物体を加熱・焼却する電子焼却炉の技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この技術によれば、２個の導波管には、それぞれ、マイクロ波発振デバイスであるマグネトロンが装着されている。このマグネトロンは、発振周波数を決める共振空洞を陽極部として、中央に陰極部が設けられた２極真空管である。
【０００４】
このようなマグネトロンを２個同時に動作させた場合は、それぞれの導波管の相対位置によっては、一方のマグネトロンから供給されたマイクロ波が、他方のマグネトロンに伝送されることがある。つまり、本来は、両方のマグネトロンからのマイクロ波電力の和が被加熱物に供給されるのに対し、一方のマグネトロンからのマイクロ波電力が他方のマグネトロンに伝送されてしまうことがある。したがって、その分、被加熱物への供給電力が減少することになる。
【０００５】
また、一方のマグネトロンから電力伝送を受けた他方のマグネトロンは、その影響により、２極真空管の陽極部や陰極部が異常加熱され、その影響の大きさによってはマグネトロンが不良に至る場合もある。このような、一方のマグネトロンからのマイクロ波電力が他方のマグネトロンに影響を及ぼす現象を、本稿ではマイクロ波干渉と称する。
【０００６】
そこで、前記特許文献１の技術では、このようなマイクロ波干渉を防止するため、マイクロ波照射口となる２個の導波管軸がなす角度を、鋭角交差θとしたものである。この場合は、比較的大きいアプリケータであって、そのスペース的な余裕から２個の導波管を鋭角交差θで設け、これらの２個の導波管からマイクロ波を供給するマイクロ波加熱装置として構成されている。しかし、被加熱物が小さい場合は、アプリケータのサイズを最小限にすることで加熱効率を最大にすることができるが、その場合は、アプリケータにスペース的な余裕がないので複数台のマイクロ波電力供給用の導波管を取り付けることができない。
【０００７】
また、２個のマグネトロンが同時に動作しないようにデューティコントロールを行いながら、それぞれのマイクロ波供給導波管からアプリケータ（電子レンジ庫内）の被加熱物へ、均一にマイクロ波を照射する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。この技術によれば、２個のマグネトロンが同時には動作しないため、前記したマイクロ波干渉を防止することができる。
【０００８】
また、複数個のマイクロ波電力供給用の導波管を取り付けることのできない狭小空間のアプリケータに大きなマイクロ波電力を伝送させるために、複数のマグネトロンから発生したマイクロ波電力を一つの導波管で合成し、合成したマイクロ波電力をアプリケータに供給する技術も開示されている（例えば、特許文献３参照）。この技術によれば、無電極ランプが負荷となる狭小空間に高出力のマイクロ波電力を供給するため、一つの導波管の一面側に２個のマグネトロンが取り付けられている。この場合も、２個のマグネトロン相互のマイクロ波干渉を防ぐために、駆動電源の供給を交互に切り替えて２個のマグネトロンを交互に動作させている。つまり、実質的には、２個のマグネトロンをデューティコントロールしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第２５２５５０６号公報
【特許文献２】特開昭６１−１８１０９３号公報
【特許文献３】特許第３８８８１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
すなわち、大型の電子レンジや大型のアプリケータを持つマイクロ波加熱装置においては、そのスペース的な余裕から、複数個のマグネトロン及び導波管を用いてマイクロ波電力を供給することができる。このようにして、複数個のマグネトロン及び導波管を用いることにより、複数個のマイクロ波給電口が形成されるので、アプリケータ内の被照射物へのマイクロ波照射を複数方向から行うことができるため、被照射物への均一照射という面から有効となる。しかも、アプリケータへのマイクロ波電力は、複数個のマグネトロンからのマイクロ波電力の和となり、高出力化することができる。
【００１１】
しかし、複数個のマグネトロン及び導波管を用いてマイクロ波電力を高出力化するには限界があった。すなわち、複数個のマグネトロンを動作させる場合、相互のマイクロ波電力のマイクロ波干渉を防止するために、複数個のマグネトロンを同時に動作させないことが一般的に行われていた。言い換えると、例えば２個のマグネトロンを交互にデューティ動作させる場合は、通常は５０％ずつの動作時間となるので、総合したマイクロ波電力は２個のマグネトロンの定格の合計の５０％出力となり、高出力化することが難しかった。
【００１２】
また、マイクロ波電力が１．５ｋＷクラスまでのマグネトロンにおいては、その駆動電源として半波倍電圧電源方式が採用されている。この場合は、２個のマグネトロンを１８０°の位相差で交互に駆動しているので（つまり、半波ごとに交互にマグネトロンを駆動しているので）、２個のマグネトロンによるマイクロ波干渉を防止することができる。この場合、２個のマグネトロン出力の和をアプリケータに供給することができるが、半波倍電圧電源方式で安定した動作で駆動できるマグネトロンの出力は１．５ｋＷが限界である。
【００１３】
一方、２ｋＷ以上のマグネトロンを複数個使う場合は、その電源方式は、全波方式または直流となるため、複数個（２個）のマグネトロンが常に動作しているので、相互のマグネトロンのマイクロ波干渉を防止することはできない。つまり、マイクロ波電力の高出力化とマイクロ波干渉の防止とはトレイドオフの関係となる。
【００１４】
また、前記特許文献１の技術においては、マイクロ波干渉を十分に防止するには、２つの導波管を鋭角交差θで配置するため、比較的大きいアプリケータにしか対応することができない。さらに、前記特許文献２及び前記特許文献３の技術においては、マイクロ波干渉を防止するために、２個のマグネトロンをデューティ動作させているので、前記したように、マイクロ波電力を高出力化することができない。
【００１５】
すなわち、従来技術においては、比較的狭小な内部空間のアプリケータに高出力なマイクロ波電力を供給するマイクロ波加熱装置を実現しようとする場合は、アプリケータのスペース的な制約から、複数のマグネトロンや導波管を取り付けることが困難であった。また、複数のマグネトロンや導波管を取り付ける場合、マイクロ波干渉を防止するには、マグネトロンをデューティ動作させなければならなかったために、アプリケータに高出力を供給することができなかった。その結果、マイクロ波干渉の防止と高出力化を実現するためには、複雑で高価な高出力マグネトロンを採用しなければならなかった。
【００１６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、複数のマグネトロンのマイクロ波干渉を防止すると共に、高出力なマイクロ波電力が得られるマイクロ波加熱装置、及び２個のマグネトロンから発生したマイクロ波電力を合成するＴ型導波管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】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明に係るマイクロ波加熱装置は、第１のマグネトロンに接続された主導波管と第２のマグネトロンに接続された副導波管とが、それぞれのマイクロ波によって発生する電界方向が直交するように接続されたＴ型導波管と、このＴ型導波管から伝送されたマイクロ波電力を照射するアプリケータとを備える構成を採っている。
【００１８】
また、本発明は、第１のマグネトロンに接続された主導波管と、第２のマグネトロンに接続された副導波管とが、それぞれのマイクロ波によって発生する電界方向が直交するように接続されたＴ型導波管を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、２個のマグネトロンを同時に動作させても相互のマイクロ波干渉はなく、かつ、それぞれのマグネトロンからのマイクロ波電力の和をアプリケータ（マイクロ波照射室）に供給することができる。その結果、アプリケータへのマイクロ波照射口数が制約される狭小空間へ高出力なマイクロ波電力を安定して供給することができると共に、マグネトロンの個数に対して導波管の個数を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】マイクロ波合成を行うＴ型導波管を用いた本発明の実施形態に係るマイクロ波加熱装置の構成図である。
【図２】図１に示すパワーモニタ導波管のＷＲＪ−２導波管に接続される部位のランチャの開口部を示す斜視図である。
【図３】図１に示すＴ型マイクロ波合成導波管６の詳細な寸法を示す図であり、（ａ）はＴ型マイクロ波合成導波管６の側面図、(ｂ)は（ａ）のＡ面を示し、（ｃ）は（ａ）のＢ面を示す。
【図４】図３のＴ型マイクロ波合成導波管６におけるＣ面の電界方向を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明のマイクロ波加熱装置は、２つのマグネトロンが同時に動作してもマイクロ波干渉を起こさないようにマイクロ波電力を合成するＴ型導波管を用いている。これにより、全波整流方式や直流駆動で使われる高出力マグネトロン（例えば、２ｋＷ以上のマグネトロン）においても、マイクロ波干渉を起こすことなく、２つのマグネトロンからのマイクロ波電力の和をアプリケータに供給することができる。以下、図面を参照しながら、本発明に係るマイクロ波加熱装置の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において、同一要素は原則として同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。
【００２２】
図１は、マイクロ波合成を行うＴ型導波管を用いた本発明の実施形態に係るマイクロ波加熱装置の構成図である。図１に示すように、マイクロ波加熱装置１０は、マグネトロン１ａ，１ｂ、マグネトロン専用のランチャ（マグネトロン結合器）２ａ，２ｂ、テーパ部３ａ，３ｂ、パワーモニタ導波管４ａ，４ｂ、テーパ導波管５ａ，５ｂ、及び主導波管６ａと副導波管６ｂからなるＴ型マイクロ波合成導波管６と加熱容器であるアプリケータ7とを備えて構成されている。なお、マグネトロン１ａは第１のマグネトロンであり、マグネトロン１ｂは第２のマグネトロンであって、いずれも、２．４５ＧＨｚの周波数のマイクロ波を発生する。
【００２３】
なお、特許請求の範囲に述べる主導波管は、マグネトロン１ａ（第１のマグネトロン）に接続されるランチャ２ａ、テーパ部３ａ、パワーモニタ導波管４ａ、テーパ導波管５ａ、及び主導波管６ａの構成であり、副導波管は、マグネトロン１ｂ（第２のマグネトロン）に接続されるランチャ２ｂ、テーパ部３ｂ、パワーモニタ導波管４ｂ、テーパ導波管５ｂ、及び副導波管６ｂの構成である。
【００２４】
２極真空管の一種であるマグネトロン１ａ、１ｂは、それぞれ、開口部の幅９５．３ｍｍ、高さ５４．６ｍｍのランチャ２ａ，２ｂに取り付けられている。なお、開口部の幅とは、マグネトロン１ａ、１ｂが発生させたマイクロ波の進行方向に直交するＸ軸方向の長さであり、開口部の高さとはマイクロ波の進行方向に直交するＹ軸方向の長さである。
【００２５】
ランチャ２ａ，２ｂは、２．４５ＧＨｚ用標準導波管：ＷＲＪ−２（幅寸法１０９．２ｍｍ、高さ寸法５４．６ｍｍ）に接合するためのテーパ部３ａ，３ｂを有したテーパ一体型となっている。したがって、ランチャ２ａ，２ｂは、このテーパ部３ａ，３ｂを介し、ＷＲＪ−２の導波管で構成されるパワーモニタ導波管４ａ，４ｂの一端に接続されている。また、パワーモニタ導波管４ａ，４ｂは、パワーモニタ導波管４ａ，４ｂ自身の内部に構成されているＷＲＪ−２導波管内を通過する進行波電力及び反射波電力を測定する装置である。なお、進行波電力とは、マグネトロン１ａ、１ｂからアプリケータ８へ向かって伝送されるマイクロ波電力であり、反射波電力とは、アプリケータ８などで反射してマグネトロン１ａ、１ｂへ向かって伝送されるマイクロ波電力である。
【００２６】
また、パワーモニタ導波管４ａ，４ｂの他端は、テーパ導波管５ａ，５ｂの一端に接続され、テーパ導波管５ａ，５ｂの他端が主導波管６ａ及び副導波管６ｂから構成されるＴ型マイクロ波合成導波管６に接続されている。そして、Ｔ型マイクロ波合成導波管６で合成されたマグネトロン１ａ、１ｂのマイクロ波電力がアプリケータ７の内部の被加熱物（図示せず）に照射されるように構成されている。
【００２７】
図２は、図１に示すパワーモニタ導波管４ａ，４ｂのＷＲＪ−２導波管に接続される部位のランチャ２ａ，２ｂの開口部を示す斜視図である。具体的には、ランチャ２ａ，２ｂがテーパ一体型となっているテーパ部３ａ，３ｂとパワーモニタ導波管４ａ，４ｂとが接続される部位の開口部を示している。図２に示すように、ランチャ２ａ，２ｂがパワーモニタ導波管４ａ，４ｂに接続される部位の開口部の寸法は、幅寸法がａ＝１０９．２ｍｍ、高さ寸法がｂ＝５４．６ｍｍとなっている。
【００２８】
図３は、図１に示すＴ型マイクロ波合成導波管６の詳細な寸法を示す図であり、図３（ａ）はＴ型マイクロ波合成導波管６の断面図、図３(ｂ)は図３（ａ）のＡ面を示し、図３（ｃ）は図３（ａ）のＢ面を示している。図３（ａ）に示すように、このＴ型マイクロ波合成導波管６は、主導波管６ａと副導波管６ｂが直交して構成されている。
【００２９】
また、マグネトロン１ａ（第１のマグネトロン）からのマイクロ波電力が伝送される主導波管６ａの開口部（Ａ面）の寸法は、図３（ｂ）に示すように、８０ｍｍ×８０ｍｍ（８０ｍｍ□）である。つまり、マグネトロン１ａからのマイクロ波電力は、ランチャ２ａ、パワーモニタ導波管４ａ、及びテーパ導波管５ａを介して、Ｔ型マイクロ波合成導波管６の主導波管６ａの一端であるＡ面側の８０ｍｍ□の開口部に伝送される。
【００３０】
もう一方のマグネトロン１ｂ（第２のマグネトロン）からのマイクロ波電力はＴ型マイクロ波合成導波管６を構成する副導波管６ｂに伝送される。この副導波管６ｂは、主導波管の側面に直交して配置され、主導波管６ａとの結合開口部（Ｂ面）の寸法は、図３（ｃ）に示すように、８０ｍｍ×４０ｍｍとなっている。つまり、マグネトロン１ｂが発生させたマイクロ波の進行方向（管軸方向）に直交するＸ軸方向（幅ａ）の寸法が８０ｍｍであり、マグネトロン１ｂが発生させたマイクロ波の進行方向（管軸方向）に直交するＹ軸方向（高さｂ）の寸法が４０ｍｍである。
【００３１】
なお、方形導波管の管軸方向（Ｚ軸方向）に垂直な内断面は長方形であり、説明の便宜上、その長方形の一辺の寸法を幅ａと呼び、これと直角な他の一辺の寸法を高さｂと呼ぶこととする。つまり、幅ａ及び高さｂは、導波管が実際に配置される向きとは無関係である。
【００３２】
このような寸法構成（つまり、Ｔ型マイクロ波合成導波管６における主導波管６ａの開口部（Ａ面）の寸法が８０ｍｍ×８０ｍｍ、副導波管６ｂの開口部（Ｂ面）の寸法が８０ｍｍ×４０ｍｍ）の場合は、マグネトロン１ａが発振して主導波管６ａへ伝送されたマイクロ波電力が形成する電界方向と、マグネトロン１ｂが発振して副導波管６ｂへ伝送されたマイクロ波電力が形成する電界方向とは、互いに直交することになる。
【００３３】
図４は、図３のＴ型マイクロ波合成導波管６におけるＣ面の電界方向を示す図である。すなわち、図４は、主導波管６ａのＣ面側（つまり、図１のアプリケータ８に照射する面側）から見たときの、マグネトロン１ａから主導波管６ａを伝送したマイクロ波の電界方向（以下、主マイクロ波の電界方向１０ａという）と、マグネトロン１ｂから副導波管６ｂを伝送したマイクロ波の電界方向（以下、副マイクロ波の電界方向１０ｂという）とを示している。図４に示すように、主マイクロ波の電界方向１０ａと、副マイクロ波の電界方向１０ｂは９０度の方向差をもって直交している。
【００３４】
このようにして９０度の方向差を持つ両者のマイクロ波電界は、主導波管６ａのＣ面側から図１のアプリケータ（マイクロ波照射室）７に供給され、その供給電力は、マグネトロン１ａのマイクロ波電力と、マグネトロン１ｂのマイクロ波電力の和となる。したがって、マグネトロン１ａ，１ｂのマイクロ波電力が合成された高出力のマイクロ波電力をアプリケータ８の被加熱物へ照射することができる。
【００３５】
このとき、Ｔ型マイクロ波合成導波管６では、マグネトロン１ａのマイクロ波電力とマグネトロン１ｂのマイクロ波電力は合成され、かつ、相互にマイクロ波干渉を起こさないようになっている。マグネトロン１ａのマイクロ波電力とマグネトロン１ｂのマイクロ波電力とがマイクロ波干渉を起こさない理由は、相互のマグネトロン１ａ，１ｂが形成する電界方向が９０度の方向差とっていることと、電界方向が９０度の方向差をもつ相手側のマグネトロンからのマイクロ波が伝送されないように、導波管の一部の寸法を制限したからである。以下、相互にマイクロ波干渉を起こさない理由について詳細に説明する。
【００３６】
主導波管６ａ内を伝送するマイクロ波の管内波長λｇは、次の式（１）で表わすことができる。
λｇ＝λ／〔１−(λ／２ａ)2〕1/2 （１）
【００３７】
ここで、λは、電波の自由空間波長（光速／マイクロ波の周波数）（ｍ）であり、マイクロ波の周波数が２．４５ＧＨｚの場合は、λ＝３０万ｋｍ／２．４５ＧＨｚ＝１２．２ｃｍである。つまり、自由空間波長λは１２．２ｃｍである。
また、幅ａは、主導波管６ａ及び副導波管６ｂの幅寸法（マイクロ波電界方向に対し垂直面幅寸法）であり、図３及び図４から、直交する２方向の電界成分に対する垂直面幅寸法は、各成分ともに８ｃｍである。つまり、つまり、幅ａは８ｃｍである。
【００３８】
したがって、式（１）にλ＝１２．２ｃｍ、ａ＝８ｃｍを代入すると、管内波長λｇは１８．９ｃｍとなる。つまり、２．４５ＧＨｚの自由空間波長１２．２ｃｍがa＝ｂ＝８ｃｍの導波管内では、波長が１８．９ｃｍと長くなり、直交する２方向の電界成分を持つマイクロ波をそのまま伝送できることになる。
【００３９】
一方、図２に示すように、マグネトロン１ａが結合されているランチャー２ａ、及びパワーモニタ導波管４ａの高さ寸法は、ｂ＝５．４６ｃｍである。高さｂ面間に生じるマイクロ波電界の遮断波長λｃ＝１０．９ｃｍとなり、２．４５ＧＨｚの自由空間波長１２．２ｃｍよりも短くなるので、高さｂ面間のマイクロ波電界はランチャー２aを伝送できないことになる。つまり、マグネトロン１ｂから伝送されたマイクロ波電界は、主導波管には伝送されるが、高さ寸法ｂ＝５．４６ｃｍであるパワーモニタ導波管４ａ、ランチャー２ａには伝送されない。したがって、マグネトロン１ｂからのマイクロ波は、Ｔ型マイクロ波合成導波管６のＣ面でマグネトロン１ａからのマイクロ波と合成されて電界強度を高出力化することができるが、マグネトロン１ａに対してマイクロ波干渉を起こさない。
【００４０】
次に、マグネトロン１ａからのマイクロ波が副導波管６ｂ側へ伝送されてマイクロ波干渉を起こさないか否かを考察する。マグネトロン１aが形成するマイクロ波電界の向きは、副導波管６ｂのマイクロ波進行方向に平行であり、マイクロ波は、副導波管６ｂに伝送されない。つまり、マイクロ波進行方向に対しては、マイクロ波電界は形成されないので、マグネトロン１ａからのマイクロ波はマグネトロン１ｂへ伝送されず、マイクロ波干渉を起こさない。
【００４１】
以上説明したように、従来のマイクロ波加熱装置では、２個のマグネトロンが相互にマイクロ波干渉を受けないようにマグネトロンを交互に動作させていたために、アプリケータへ供給できるマイクロ波電力を高出力化することができなかった。しかし、本発明による実施形態のマイクロ波加熱装置１０によれば、２個のマグネトロン１ａ，１ｂを同時動作させても、相互にマイクロ波干渉を起こさないで、アプリケータ７へ高出力なマイクロ波電力を供給することができる。
【００４２】
以上、本発明のマイクロ波加熱装置を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は前記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更することは可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明によれば、個食食品などを収納して均一に加熱する電子レンジやマイクロ波加熱装置などに有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ａ マグネトロン（第１のマグネトロン）
１ｂ マグネトロン（第２のマグネトロン）
２ａ，２ｂ ランチャ
３ａ，３ｂ テーパ部
４ａ，４ｂ パワーモニタ導波管（ＷＲＪ−２導波管）
５ａ，５ｂ テーパ導波管
６ Ｔ型マイクロ波合成導波管
６ａ 主導波管
６ｂ 副導波管
７ Ｔ型導波管
８ アプリケータ
１０ マイクロ波加熱装置
１０ａ 主マイクロ波の電界方向
１０ｂ 副マイクロ波の電界方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波電力を導波管で供給して被加熱物へ照射するマイクロ波加熱装置等に関し、特に、２個のマグネトロンから発生したマイクロ波電力を合成して被加熱物へ照射するマイクロ波加熱装置、及び２個のマグネトロンが発生したマイクロ波電力を合成するためのＴ型導波管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マイクロ波電力を利用して食品などの被加熱物を加熱するアプリケータとして、電子レンジなどが広く知られている。このような電子レンジにおいては、被加熱物をターンテーブルで回転させたり、複数のマイクロ波電力を合成したりして、被加熱物の加熱ムラを少なくしたり加熱効率を向上させる工夫がなされている。
【０００３】
また、２個のマイクロ波電力供給導波管（以下、導波管）から１個のアプリケータへ合成マイクロ波電力を供給して物体を加熱・焼却する電子焼却炉の技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この技術によれば、２個の導波管には、それぞれ、マイクロ波発振デバイスであるマグネトロンが装着されている。このマグネトロンは、発振周波数を決める共振空洞を陽極部として、中央に陰極部が設けられた２極真空管である。
【０００４】
このようなマグネトロンを２個同時に動作させた場合は、それぞれの導波管の相対位置によっては、一方のマグネトロンから供給されたマイクロ波が、他方のマグネトロンに伝送されることがある。つまり、本来は、両方のマグネトロンからのマイクロ波電力の和が被加熱物に供給されるのに対し、一方のマグネトロンからのマイクロ波電力が他方のマグネトロンに伝送されてしまうことがある。したがって、その分、被加熱物への供給電力が減少することになる。
【０００５】
また、一方のマグネトロンから電力伝送を受けた他方のマグネトロンは、その影響により、２極真空管の陽極部や陰極部が異常加熱され、その影響の大きさによってはマグネトロンが不良に至る場合もある。このような、一方のマグネトロンからのマイクロ波電力が他方のマグネトロンに影響を及ぼす現象を、本稿ではマイクロ波干渉と称する。
【０００６】
そこで、前記特許文献１の技術では、このようなマイクロ波干渉を防止するため、マイクロ波照射口となる２個の導波管軸がなす角度を、鋭角交差θとしたものである。この場合は、比較的大きいアプリケータであって、そのスペース的な余裕から２個の導波管を鋭角交差θで設け、これらの２個の導波管からマイクロ波を供給するマイクロ波加熱装置として構成されている。しかし、被加熱物が小さい場合は、アプリケータのサイズを最小限にすることで加熱効率を最大にすることができるが、その場合は、アプリケータにスペース的な余裕がないので複数台のマイクロ波電力供給用の導波管を取り付けることができない。
【０００７】
また、２個のマグネトロンが同時に動作しないようにデューティコントロールを行いながら、それぞれのマイクロ波供給導波管からアプリケータ（電子レンジ庫内）の被加熱物へ、均一にマイクロ波を照射する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。この技術によれば、２個のマグネトロンが同時には動作しないため、前記したマイクロ波干渉を防止することができる。
【０００８】
また、複数個のマイクロ波電力供給用の導波管を取り付けることのできない狭小空間のアプリケータに大きなマイクロ波電力を伝送させるために、複数のマグネトロンから発生したマイクロ波電力を一つの導波管で合成し、合成したマイクロ波電力をアプリケータに供給する技術も開示されている（例えば、特許文献３参照）。この技術によれば、無電極ランプが負荷となる狭小空間に高出力のマイクロ波電力を供給するため、一つの導波管の一面側に２個のマグネトロンが取り付けられている。この場合も、２個のマグネトロン相互のマイクロ波干渉を防ぐために、駆動電源の供給を交互に切り替えて２個のマグネトロンを交互に動作させている。つまり、実質的には、２個のマグネトロンをデューティコントロールしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第２５２５５０６号公報
【特許文献２】特開昭６１−１８１０９３号公報
【特許文献３】特許第３８８８１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
すなわち、大型の電子レンジや大型のアプリケータを持つマイクロ波加熱装置においては、そのスペース的な余裕から、複数個のマグネトロン及び導波管を用いてマイクロ波電力を供給することができる。このようにして、複数個のマグネトロン及び導波管を用いることにより、複数個のマイクロ波給電口が形成されるので、アプリケータ内の被照射物へのマイクロ波照射を複数方向から行うことができるため、被照射物への均一照射という面から有効となる。しかも、アプリケータへのマイクロ波電力は、複数個のマグネトロンからのマイクロ波電力の和となり、高出力化することができる。
【００１１】
しかし、複数個のマグネトロン及び導波管を用いてマイクロ波電力を高出力化するには限界があった。すなわち、複数個のマグネトロンを動作させる場合、相互のマイクロ波電力のマイクロ波干渉を防止するために、複数個のマグネトロンを同時に動作させないことが一般的に行われていた。言い換えると、例えば２個のマグネトロンを交互にデューティ動作させる場合は、通常は５０％ずつの動作時間となるので、総合したマイクロ波電力は２個のマグネトロンの定格の合計の５０％出力となり、高出力化することが難しかった。
【００１２】
また、マイクロ波電力が１．５ｋＷクラスまでのマグネトロンにおいては、その駆動電源として半波倍電圧電源方式が採用されている。この場合は、２個のマグネトロンを１８０°の位相差で交互に駆動しているので（つまり、半波ごとに交互にマグネトロンを駆動しているので）、２個のマグネトロンによるマイクロ波干渉を防止することができる。この場合、２個のマグネトロン出力の和をアプリケータに供給することができるが、半波倍電圧電源方式で安定した動作で駆動できるマグネトロンの出力は１．５ｋＷが限界である。
【００１３】
一方、２ｋＷ以上のマグネトロンを複数個使う場合は、その電源方式は、全波方式または直流となるため、複数個（２個）のマグネトロンが常に動作しているので、相互のマグネトロンのマイクロ波干渉を防止することはできない。つまり、マイクロ波電力の高出力化とマイクロ波干渉の防止とはトレイドオフの関係となる。
【００１４】
また、前記特許文献１の技術においては、マイクロ波干渉を十分に防止するには、２つの導波管を鋭角交差θで配置するため、比較的大きいアプリケータにしか対応することができない。さらに、前記特許文献２及び前記特許文献３の技術においては、マイクロ波干渉を防止するために、２個のマグネトロンをデューティ動作させているので、前記したように、マイクロ波電力を高出力化することができない。
【００１５】
すなわち、従来技術においては、比較的狭小な内部空間のアプリケータに高出力なマイクロ波電力を供給するマイクロ波加熱装置を実現しようとする場合は、アプリケータのスペース的な制約から、複数のマグネトロンや導波管を取り付けることが困難であった。また、複数のマグネトロンや導波管を取り付ける場合、マイクロ波干渉を防止するには、マグネトロンをデューティ動作させなければならなかったために、アプリケータに高出力を供給することができなかった。その結果、マイクロ波干渉の防止と高出力化を実現するためには、複雑で高価な高出力マグネトロンを採用しなければならなかった。
【００１６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、複数のマグネトロンのマイクロ波干渉を防止すると共に、高出力なマイクロ波電力が得られるマイクロ波加熱装置、及び２個のマグネトロンから発生したマイクロ波電力を合成するＴ型導波管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】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明に係るマイクロ波加熱装置は、第１のマグネトロンに接続された主導波管と第２のマグネトロンに接続された副導波管とが、それぞれのマイクロ波によって発生する電界方向が直交するように接続されたＴ型導波管と、このＴ型導波管から伝送されたマイクロ波電力を照射するアプリケータとを備える構成を採っている。
【００１８】
また、本発明は、第１のマグネトロンに接続された主導波管と、第２のマグネトロンに接続された副導波管とが、それぞれのマイクロ波によって発生する電界方向が直交するように接続されたＴ型導波管を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、２個のマグネトロンを同時に動作させても相互のマイクロ波干渉はなく、かつ、それぞれのマグネトロンからのマイクロ波電力の和をアプリケータ（マイクロ波照射室）に供給することができる。その結果、アプリケータへのマイクロ波照射口数が制約される狭小空間へ高出力なマイクロ波電力を安定して供給することができると共に、マグネトロンの個数に対して導波管の個数を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】マイクロ波合成を行うＴ型導波管を用いた本発明の実施形態に係るマイクロ波加熱装置の構成図である。
【図２】図１に示すパワーモニタ導波管のＷＲＪ−２導波管に接続される部位のランチャの開口部を示す斜視図である。
【図３】図１に示すＴ型マイクロ波合成導波管６の詳細な寸法を示す図であり、（ａ）はＴ型マイクロ波合成導波管６の側面図、(ｂ)は（ａ）のＡ面を示し、（ｃ）は（ａ）のＢ面を示す。
【図４】図３のＴ型マイクロ波合成導波管６におけるＣ面の電界方向を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明のマイクロ波加熱装置は、２つのマグネトロンが同時に動作してもマイクロ波干渉を起こさないようにマイクロ波電力を合成するＴ型導波管を用いている。これにより、全波整流方式や直流駆動で使われる高出力マグネトロン（例えば、２ｋＷ以上のマグネトロン）においても、マイクロ波干渉を起こすことなく、２つのマグネトロンからのマイクロ波電力の和をアプリケータに供給することができる。以下、図面を参照しながら、本発明に係るマイクロ波加熱装置の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において、同一要素は原則として同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。
【００２２】
図１は、マイクロ波合成を行うＴ型導波管を用いた本発明の実施形態に係るマイクロ波加熱装置の構成図である。図１に示すように、マイクロ波加熱装置１０は、マグネトロン１ａ，１ｂ、マグネトロン専用のランチャ（マグネトロン結合器）２ａ，２ｂ、テーパ部３ａ，３ｂ、パワーモニタ導波管４ａ，４ｂ、テーパ導波管５ａ，５ｂ、及び主導波管６ａと副導波管６ｂからなるＴ型マイクロ波合成導波管６と加熱容器であるアプリケータ7とを備えて構成されている。なお、マグネトロン１ａは第１のマグネトロンであり、マグネトロン１ｂは第２のマグネトロンであって、いずれも、２．４５ＧＨｚの周波数のマイクロ波を発生する。
【００２３】
なお、特許請求の範囲に述べる主導波管は、マグネトロン１ａ（第１のマグネトロン）に接続されるランチャ２ａ、テーパ部３ａ、パワーモニタ導波管４ａ、テーパ導波管５ａ、及び主導波管６ａの構成であり、副導波管は、マグネトロン１ｂ（第２のマグネトロン）に接続されるランチャ２ｂ、テーパ部３ｂ、パワーモニタ導波管４ｂ、テーパ導波管５ｂ、及び副導波管６ｂの構成である。
【００２４】
２極真空管の一種であるマグネトロン１ａ、１ｂは、それぞれ、開口部の幅９５．３ｍｍ、高さ５４．６ｍｍのランチャ２ａ，２ｂに取り付けられている。なお、開口部の幅とは、マグネトロン１ａ、１ｂが発生させたマイクロ波の進行方向に直交するＸ軸方向の長さであり、開口部の高さとはマイクロ波の進行方向に直交するＹ軸方向の長さである。
【００２５】
ランチャ２ａ，２ｂは、２．４５ＧＨｚ用標準導波管：ＷＲＪ−２（幅寸法１０９．２ｍｍ、高さ寸法５４．６ｍｍ）に接合するためのテーパ部３ａ，３ｂを有したテーパ一体型となっている。したがって、ランチャ２ａ，２ｂは、このテーパ部３ａ，３ｂを介し、ＷＲＪ−２の導波管で構成されるパワーモニタ導波管４ａ，４ｂの一端に接続されている。また、パワーモニタ導波管４ａ，４ｂは、パワーモニタ導波管４ａ，４ｂ自身の内部に構成されているＷＲＪ−２導波管内を通過する進行波電力及び反射波電力を測定する装置である。なお、進行波電力とは、マグネトロン１ａ、１ｂからアプリケータ８へ向かって伝送されるマイクロ波電力であり、反射波電力とは、アプリケータ８などで反射してマグネトロン１ａ、１ｂへ向かって伝送されるマイクロ波電力である。
【００２６】
また、パワーモニタ導波管４ａ，４ｂの他端は、テーパ導波管５ａ，５ｂの一端に接続され、テーパ導波管５ａ，５ｂの他端が主導波管６ａ及び副導波管６ｂから構成されるＴ型マイクロ波合成導波管６に接続されている。そして、Ｔ型マイクロ波合成導波管６で合成されたマグネトロン１ａ、１ｂのマイクロ波電力がアプリケータ７の内部の被加熱物（図示せず）に照射されるように構成されている。
【００２７】
図２は、図１に示すパワーモニタ導波管４ａ，４ｂのＷＲＪ−２導波管に接続される部位のランチャ２ａ，２ｂの開口部を示す斜視図である。具体的には、ランチャ２ａ，２ｂがテーパ一体型となっているテーパ部３ａ，３ｂとパワーモニタ導波管４ａ，４ｂとが接続される部位の開口部を示している。図２に示すように、ランチャ２ａ，２ｂがパワーモニタ導波管４ａ，４ｂに接続される部位の開口部の寸法は、幅寸法がａ＝１０９．２ｍｍ、高さ寸法がｂ＝５４．６ｍｍとなっている。
【００２８】
図３は、図１に示すＴ型マイクロ波合成導波管６の詳細な寸法を示す図であり、図３（ａ）はＴ型マイクロ波合成導波管６の断面図、図３(ｂ)は図３（ａ）のＡ面を示し、図３（ｃ）は図３（ａ）のＢ面を示している。図３（ａ）に示すように、このＴ型マイクロ波合成導波管６は、主導波管６ａと副導波管６ｂが直交して構成されている。
【００２９】
また、マグネトロン１ａ（第１のマグネトロン）からのマイクロ波電力が伝送される主導波管６ａの開口部（Ａ面）の寸法は、図３（ｂ）に示すように、８０ｍｍ×８０ｍｍ（８０ｍｍ□）である。つまり、マグネトロン１ａからのマイクロ波電力は、ランチャ２ａ、パワーモニタ導波管４ａ、及びテーパ導波管５ａを介して、Ｔ型マイクロ波合成導波管６の主導波管６ａの一端であるＡ面側の８０ｍｍ□の開口部に伝送される。
【００３０】
もう一方のマグネトロン１ｂ（第２のマグネトロン）からのマイクロ波電力はＴ型マイクロ波合成導波管６を構成する副導波管６ｂに伝送される。この副導波管６ｂは、主導波管の側面に直交して配置され、主導波管６ａとの結合開口部（Ｂ面）の寸法は、図３（ｃ）に示すように、８０ｍｍ×４０ｍｍとなっている。つまり、マグネトロン１ｂが発生させたマイクロ波の進行方向（管軸方向）に直交するＸ軸方向（幅ａ）の寸法が８０ｍｍであり、マグネトロン１ｂが発生させたマイクロ波の進行方向（管軸方向）に直交するＹ軸方向（高さｂ）の寸法が４０ｍｍである。
【００３１】
なお、方形導波管の管軸方向（Ｚ軸方向）に垂直な内断面は長方形であり、説明の便宜上、その長方形の一辺の寸法を幅ａと呼び、これと直角な他の一辺の寸法を高さｂと呼ぶこととする。つまり、幅ａ及び高さｂは、導波管が実際に配置される向きとは無関係である。
【００３２】
このような寸法構成（つまり、Ｔ型マイクロ波合成導波管６における主導波管６ａの開口部（Ａ面）の寸法が８０ｍｍ×８０ｍｍ、副導波管６ｂの開口部（Ｂ面）の寸法が８０ｍｍ×４０ｍｍ）の場合は、マグネトロン１ａが発振して主導波管６ａへ伝送されたマイクロ波電力が形成する電界方向と、マグネトロン１ｂが発振して副導波管６ｂへ伝送されたマイクロ波電力が形成する電界方向とは、互いに直交することになる。
【００３３】
図４は、図３のＴ型マイクロ波合成導波管６におけるＣ面の電界方向を示す図である。すなわち、図４は、主導波管６ａのＣ面側（つまり、図１のアプリケータ８に照射する面側）から見たときの、マグネトロン１ａから主導波管６ａを伝送したマイクロ波の電界方向（以下、主マイクロ波の電界方向１０ａという）と、マグネトロン１ｂから副導波管６ｂを伝送したマイクロ波の電界方向（以下、副マイクロ波の電界方向１０ｂという）とを示している。図４に示すように、主マイクロ波の電界方向１０ａと、副マイクロ波の電界方向１０ｂは９０度の方向差をもって直交している。
【００３４】
このようにして９０度の方向差を持つ両者のマイクロ波電界は、主導波管６ａのＣ面側から図１のアプリケータ（マイクロ波照射室）７に供給され、その供給電力は、マグネトロン１ａのマイクロ波電力と、マグネトロン１ｂのマイクロ波電力の和となる。したがって、マグネトロン１ａ，１ｂのマイクロ波電力が合成された高出力のマイクロ波電力をアプリケータ８の被加熱物へ照射することができる。
【００３５】
このとき、Ｔ型マイクロ波合成導波管６では、マグネトロン１ａのマイクロ波電力とマグネトロン１ｂのマイクロ波電力は合成され、かつ、相互にマイクロ波干渉を起こさないようになっている。マグネトロン１ａのマイクロ波電力とマグネトロン１ｂのマイクロ波電力とがマイクロ波干渉を起こさない理由は、相互のマグネトロン１ａ，１ｂが形成する電界方向が９０度の方向差とっていることと、電界方向が９０度の方向差をもつ相手側のマグネトロンからのマイクロ波が伝送されないように、導波管の一部の寸法を制限したからである。以下、相互にマイクロ波干渉を起こさない理由について詳細に説明する。
【００３６】
主導波管６ａ内を伝送するマイクロ波の管内波長λｇは、次の式（１）で表わすことができる。
λｇ＝λ／〔１−(λ／２ａ)2〕1/2 （１）
【００３７】
ここで、λは、電波の自由空間波長（光速／マイクロ波の周波数）（ｍ）であり、マイクロ波の周波数が２．４５ＧＨｚの場合は、λ＝３０万ｋｍ／２．４５ＧＨｚ＝１２．２ｃｍである。つまり、自由空間波長λは１２．２ｃｍである。
また、幅ａは、主導波管６ａ及び副導波管６ｂの幅寸法（マイクロ波電界方向に対し垂直面幅寸法）であり、図３及び図４から、直交する２方向の電界成分に対する垂直面幅寸法は、各成分ともに８ｃｍである。つまり、つまり、幅ａは８ｃｍである。
【００３８】
したがって、式（１）にλ＝１２．２ｃｍ、ａ＝８ｃｍを代入すると、管内波長λｇは１８．９ｃｍとなる。つまり、２．４５ＧＨｚの自由空間波長１２．２ｃｍがa＝ｂ＝８ｃｍの導波管内では、波長が１８．９ｃｍと長くなり、直交する２方向の電界成分を持つマイクロ波をそのまま伝送できることになる。
【００３９】
一方、図２に示すように、マグネトロン１ａが結合されているランチャー２ａ、及びパワーモニタ導波管４ａの高さ寸法は、ｂ＝５．４６ｃｍである。高さｂ面間に生じるマイクロ波電界の遮断波長λｃ＝１０．９ｃｍとなり、２．４５ＧＨｚの自由空間波長１２．２ｃｍよりも短くなるので、高さｂ面間のマイクロ波電界はランチャー２aを伝送できないことになる。つまり、マグネトロン１ｂから伝送されたマイクロ波電界は、主導波管には伝送されるが、高さ寸法ｂ＝５．４６ｃｍであるパワーモニタ導波管４ａ、ランチャー２ａには伝送されない。したがって、マグネトロン１ｂからのマイクロ波は、Ｔ型マイクロ波合成導波管６のＣ面でマグネトロン１ａからのマイクロ波と合成されて電界強度を高出力化することができるが、マグネトロン１ａに対してマイクロ波干渉を起こさない。
【００４０】
次に、マグネトロン１ａからのマイクロ波が副導波管６ｂ側へ伝送されてマイクロ波干渉を起こさないか否かを考察する。マグネトロン１aが形成するマイクロ波電界の向きは、副導波管６ｂのマイクロ波進行方向に平行であり、マイクロ波は、副導波管６ｂに伝送されない。つまり、マイクロ波進行方向に対しては、マイクロ波電界は形成されないので、マグネトロン１ａからのマイクロ波はマグネトロン１ｂへ伝送されず、マイクロ波干渉を起こさない。
【００４１】
以上説明したように、従来のマイクロ波加熱装置では、２個のマグネトロンが相互にマイクロ波干渉を受けないようにマグネトロンを交互に動作させていたために、アプリケータへ供給できるマイクロ波電力を高出力化することができなかった。しかし、本発明による実施形態のマイクロ波加熱装置１０によれば、２個のマグネトロン１ａ，１ｂを同時動作させても、相互にマイクロ波干渉を起こさないで、アプリケータ７へ高出力なマイクロ波電力を供給することができる。
【００４２】
以上、本発明のマイクロ波加熱装置を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は前記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更することは可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明によれば、個食食品などを収納して均一に加熱する電子レンジやマイクロ波加熱装置などに有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ａ マグネトロン（第１のマグネトロン）
１ｂ マグネトロン（第２のマグネトロン）
２ａ，２ｂ ランチャ
３ａ，３ｂ テーパ部
４ａ，４ｂ パワーモニタ導波管（ＷＲＪ−２導波管）
５ａ，５ｂ テーパ導波管
６ Ｔ型マイクロ波合成導波管
６ａ 主導波管
６ｂ 副導波管
７ Ｔ型導波管
８ アプリケータ
１０ マイクロ波加熱装置
１０ａ 主マイクロ波の電界方向
１０ｂ 副マイクロ波の電界方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のマグネトロンに接続された主導波管と第２のマグネトロンに接続された副導波管とが、それぞれのマイクロ波によって発生する電界方向が直交するように接続されたＴ型導波管と、
前記Ｔ型導波管から伝送されたマイクロ波電力を照射するアプリケータと、
を備えることを特徴とするマイクロ波加熱装置。
【請求項２】
前記主導波管に形成されたランチャの開口部の寸法に基づいて決定される遮断波長が、前記副導波管から前記前記主導波管へ伝送されるマイクロ波の自由空間波長より短くなるように、前記ランチャの開口部の寸法が決定されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項３】
前記副導波管の開口部の寸法に基づいて決定された遮断波長が、前記主導波管から前記前記副導波管へ伝送されるマイクロ波の自由空間波長より短くなるように、前記副導波管の開口部の寸法が決定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項４】
前記第１のマグネトロン及び前記第２のマグネトロンが発生するマイクロ波の周波数は２．４５ＧＨｚであって、
前記主導波管の開口部の寸法は幅８０ｍｍ×高さ８０ｍｍ、前記副導波管の開口部の寸法は幅８０ｍｍ×高さ４０ｍｍであり、
前記ランチャの開口部の寸法は、幅１０９．２ｍｍ×高さ５４．６ｍｍであることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項５】
第１のマグネトロンに接続された主導波管と、第２のマグネトロンに接続された副導波管とが、それぞれのマイクロ波によって発生する電界方向が直交するように接続されていることを特徴とするＴ型導波管。
【請求項６】
前記主導波管に形成されたランチャの開口部の寸法に基づいて決定される遮断波長が、前記副導波管から前記前記主導波管へ伝送されるマイクロ波の自由空間波長より短くなるように、前記ランチャの開口部の寸法が決定されていることを特徴とする請求項５に記載のＴ型導波管。
【請求項７】
前記副導波管の開口部の寸法に基づいて決定された遮断波長が、前記主導波管から前記前記副導波管へ伝送されるマイクロ波の自由空間波長より短くなるように、前記副導波管の開口部の寸法が決定されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のＴ型導波管。
【請求項８】
前記第１のマグネトロン及び前記第２のマグネトロンが発生するマイクロ波の周波数は２．４５ＧＨｚであって、
前記主導波管の開口部の寸法は幅８０ｍｍ×高さ８０ｍｍ、前記副導波管の開口部の寸法は幅８０ｍｍ×高さ４０ｍｍであり、
前記ランチャの開口部の寸法は、幅１０９．２ｍｍ×高さ５４．６ｍｍであることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のＴ型導波管。
【請求項１】
第１のマグネトロンに接続された主導波管と第２のマグネトロンに接続された副導波管とが、それぞれのマイクロ波によって発生する電界方向が直交するように接続されたＴ型導波管と、
前記Ｔ型導波管から伝送されたマイクロ波電力を照射するアプリケータと、
を備えることを特徴とするマイクロ波加熱装置。
【請求項２】
前記主導波管に形成されたランチャの開口部の寸法に基づいて決定される遮断波長が、前記副導波管から前記前記主導波管へ伝送されるマイクロ波の自由空間波長より短くなるように、前記ランチャの開口部の寸法が決定されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項３】
前記副導波管の開口部の寸法に基づいて決定された遮断波長が、前記主導波管から前記前記副導波管へ伝送されるマイクロ波の自由空間波長より短くなるように、前記副導波管の開口部の寸法が決定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項４】
前記第１のマグネトロン及び前記第２のマグネトロンが発生するマイクロ波の周波数は２．４５ＧＨｚであって、
前記主導波管の開口部の寸法は幅８０ｍｍ×高さ８０ｍｍ、前記副導波管の開口部の寸法は幅８０ｍｍ×高さ４０ｍｍであり、
前記ランチャの開口部の寸法は、幅１０９．２ｍｍ×高さ５４．６ｍｍであることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項５】
第１のマグネトロンに接続された主導波管と、第２のマグネトロンに接続された副導波管とが、それぞれのマイクロ波によって発生する電界方向が直交するように接続されていることを特徴とするＴ型導波管。
【請求項６】
前記主導波管に形成されたランチャの開口部の寸法に基づいて決定される遮断波長が、前記副導波管から前記前記主導波管へ伝送されるマイクロ波の自由空間波長より短くなるように、前記ランチャの開口部の寸法が決定されていることを特徴とする請求項５に記載のＴ型導波管。
【請求項７】
前記副導波管の開口部の寸法に基づいて決定された遮断波長が、前記主導波管から前記前記副導波管へ伝送されるマイクロ波の自由空間波長より短くなるように、前記副導波管の開口部の寸法が決定されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のＴ型導波管。
【請求項８】
前記第１のマグネトロン及び前記第２のマグネトロンが発生するマイクロ波の周波数は２．４５ＧＨｚであって、
前記主導波管の開口部の寸法は幅８０ｍｍ×高さ８０ｍｍ、前記副導波管の開口部の寸法は幅８０ｍｍ×高さ４０ｍｍであり、
前記ランチャの開口部の寸法は、幅１０９．２ｍｍ×高さ５４．６ｍｍであることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のＴ型導波管。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１８２６５２（Ｐ２０１０−１８２６５２Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７８４６（Ｐ２００９−２７８４６）
【出願日】平成２１年２月９日（２００９．２．９）
【出願人】（０００２３３２２８）日立協和エンジニアリング株式会社 (35)
【出願人】（０００００１８１２）株式会社サタケ (223)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月９日（２００９．２．９）
【出願人】（０００２３３２２８）日立協和エンジニアリング株式会社 (35)
【出願人】（０００００１８１２）株式会社サタケ (223)
【Ｆターム（参考）】
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