CN107637166A - 微波处理装置及程序 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够恰当地控制微波的照射的微波处理装置。微波处理装置(1)具备:照射部(101),从多个射出部(12)照射微波;移动部(102),使多个射出部(12)单独地移动;以及控制部(107),控制由移动部(102)进行的射出部(12)的移动;照射部(101)能够变更从多个射出部(12)射出的微波的相位,控制部(107)对照射部(101)从多个射出部(12)射出的微波的相位进行控制。
Description
技术领域
本发明涉及照射微波的装置等。
背景技术
以往,已知一种通过相对于反应物质照射微波(电磁波)来进行热处理等的加热装置或者化学反应方法(例如,参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2006-516008号公报(第一页、第一图等)
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是,在现有的微波处理装置中,存在难以恰当地控制微波的照射这一技术问题。
例如,在现有的微波处理装置中,难以通过照射微波来局部加热期望的部分。另外,例如,在现有的微波处理装置中,难以通过照射微波来均等地加热期望的空间。
本发明是为了解决如上所述的技术问题而作出的,其目的在于提供一种能够恰当地控制微波的照射的微波处理装置等。
用于解决技术问题的方案
本发明的微波处理装置具备:照射部,从多个射出部照射微波;移动部,使多个射出部单独地移动;以及控制部,控制由移动部进行的射出部的移动。
根据该结构,单独地移动多个射出部的位置,能够恰当地控制微波的照射。例如,通过单独地变更多个射出部的位置,能够通过微波使电场集中到期望的部分,或者使期望的区域的电场分布变得均等。
另外,本发明的微波处理装置为如下的微波处理装置:即,在所述微波处理装置中,控制部控制移动部,使各个射出部移动,从而使从多个射出部射出的微波至少在期望的部分重叠。
根据该结构,能够局部加热期望的部分。
另外,本发明的微波处理装置为如下的微波处理装置:即,在所述微波处理装置中,控制部控制移动部,使一个以上的射出部移动,从而使从多个射出部射出的微波在期望的部分通过干涉彼此增强。
根据该结构,能够局部加热期望的部分。
另外,本发明的微波处理装置为如下的微波处理装置:即,在所述微波处理装置中,控制部控制移动部,使一个以上的射出部移动,从而使从多个射出部射出的微波产生的电场在期望的部分集中。
根据该结构,能够局部加热期望的部分。
另外,本发明的微波处理装置为如下的微波处理装置:即,在所述微波处理装置中,控制部控制移动部,使一个以上的射出部移动,从而使入射到期望的部分的微波的相位变为相同的相位。
根据该结构,能够局部加热期望的部分。
另外,本发明的微波处理装置为如下的微波处理装置:即,在所述微波处理装置中,照射部进一步能够变更从多个射出部射出的微波的相位,控制部进一步对照射部从多个射出部射出的微波的相位进行控制。
根据该结构,能够恰当地控制微波的照射。例如,通过组合多个射出部的位置与由多个射出部射出的微波的相位,能够通过微波使电场集中到期望的部分,或者使期望的区域的电场分布变得均等。
另外,本发明的微波处理装置为如下的微波处理装置:即,在所述微波处理装置中,控制部控制照射部,从而使照射部从多个射出部射出的微波的至少一部分变为不同相位的微波。
根据该结构,能够恰当地控制微波的照射。
另外,本发明的微波处理装置为如下的微波处理装置:即,在所述微波处理装置中,照射部进一步可照射两个以上的不同频率的微波,控制部控制向期望的部分照射的微波的频率。
根据该结构,能够控制向期望的部分照射的微波的频率,能够提高由微波进行的加热效率。
另外,本发明的微波处理装置为如下的微波处理装置:即,在所述微波处理装置中,照射部具备一个以上的微波振荡器和多个传输单元,所述多个传输单元具有射出部,传输由该微波振荡器振荡出的微波,并从射出部射出传输的微波,移动部使多个射出部单独地移动。
根据该结构,单独地移动多个射出部的位置,能够恰当地控制微波的照射。
另外,本发明的微波处理装置为如下的微波处理装置:即,在所述微波处理装置中,移动部具有多个机器人手臂,多个射出部分别设置于多个机器人手臂,并与各机器人手臂的动作相应地单独移动。
根据该结构,单独地移动多个射出部的位置,能够恰当地控制微波的照射。另外,通过由移动部所具有的机器人手臂单独地移动射出部,能够提高移动的自由度,能够更恰当地控制微波的照射。例如,即使在希望照射微波进行局部加热的期望的部分与射出部之间被反射微波的物体或者微波的渗透性较低的物体等遮蔽的情况下等,也能够通过使机器人手臂动作,使射出部移动到可向期望的部分照射微波的位置,而不会被这样的物体等遮蔽,能够局部加热期望的部分。
本发明的微波处理装置为如下的微波处理装置:即,在所述微波处理装置中,照射部的多个射出部是指向性高的天线。
根据该结构,能够集中照射微波。
另外,本发明的微波处理装置为如下的微波处理装置:即,在所述微波处理装置中,进一步具备容器,照射部的多个射出部设置为能够在容器内移动,照射部从多个射出部向容器内照射微波。
根据该结构,能够在容器内恰当地控制微波的照射。例如,通过单独地变更多个射出部的位置,能够通过微波使电场集中到容器内的期望的部分,或者使容器内的电场分布变得均等。
发明的效果
根据本发明所涉及的微波处理装置等,能够恰当地控制微波的照射。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的微波处理装置的结构的一例的示意图。
图2是用于说明该微波处理装置的示意图。
图3是用于说明该微波处理装置的曲线图。
图4是对该微波处理装置的动作进行说明的流程图。
图5是对该微波处理装置的动作的第二个例子进行说明的流程图。
图6是示出该微波处理装置的照射管理信息管理表的图。
图7是用于说明该微波处理装置的动作的主要部分的示意图(图7中的(a))、以及示出正在照射微波的状态的示意图(图7中的(b))。
图8是示出该微波处理装置的照射管理信息管理表的图。
图9是示出该微波处理装置的状况对应信息管理表的图。
图10是用于说明该微波处理装置的动作的曲线图(图10中的(a))、以及图10中的(a)的曲线图的主要部分的放大图(图10中的(b))。
图11是示出用于该微波处理装置的模拟实证试验的模型的图(图11中的(a)至图11中的(h))。
图12是示出该微波处理装置的模拟结果的俯视图(图12中的(a)至图12中的(g))。
图13是示出该微波处理装置的模拟实证试验结果的曲线图以及表(图13中的(a)至图13中的(d))。
图14是示出本发明的第二实施方式的微波处理装置的一例的示意图(图14中的(a))、以及基于图14中的(a)的主要部分的XI-XI线的剖面图(图14中的(b))。
图15是示出用于该微波处理装置的模拟实证试验的模型的图(图15中的(a)、图15中的(b))。
图16是示出该微波处理装置的模拟结果的图(图16中的(a)至图16中的(g))。
图17是示出该微波处理装置的模拟实证试验结果的图(图17中的(a)至图17中的(g))。
图18是示出本发明的实施方式的计算机系统的外观的一例的图。
图19是示出该计算机系统的结构的一例的图。
具体实施方式
下面,参照附图对微波处理装置等的实施方式进行说明。此外,在实施方式中,由于赋予了相同附图标记的构成要素进行同样的动作,因此有时会省略重复说明。
(第一实施方式)
图1是示出本实施方式的微波处理装置1的结构的一例的示意图。
微波处理装置1具备照射部101、移动部102、一个或者两个以上的传感器103、状况对应信息保存部104、照射管理信息保存部105、接收部106以及控制部107。
在图1中,作为一例,示出照射部101具备两个射出部12的情况。具体而言,举例对如下的情况进行说明:即,照射部101具备两个微波振荡器1011、以及传输分别由各个微波振荡器1011产生的微波的两个传输单元1012,两个传输单元1012分别具备一个射出部12。但是,照射部101所具有的射出部12也可以不是两个,只要是多个即可。例如,射出部12可以是三个以上。另外,在图1中,作为一例,举例示出如下的情况:即,微波处理装置1的移动部102具有两个机器人手臂1022,并在各个机器人手臂1022的前端分别设置有传输单元1012所具有的射出部12。
下面,为了便于说明,有时会将照射部101所具有的两个微波振荡器1011称为微波振荡器1011a以及1011b,将分别与微波振荡器1011a以及1011b连接的传输单元1012称为传输单元1012a以及1012b,将传输单元1012a以及1012b分别具有的射出部12称为射出部12a以及12b。将移动部102所具有的两个机器人手臂1022称为机器人手臂1022a以及1022b,并将设置于机器人手臂1022a以及1022b的前端的射出部12分别设置为射出部12a以及射出部12b。
照射部101从多个射出部12照射微波。多个射出部12通常配置在不同的位置。照射部101只要能够从多个射出部12照射微波即可,可以具有任意的结构。照射部101例如包括产生微波的一个以上的微波振荡器1011以及多个传输单元1012,所述多个传输单元1012传输由该一个以上的微波振荡器1011产生的微波,并分别从多个射出部12射出传输的微波。多个传输单元1012分别具有射出传输的微波的射出部12。在照射部101中,例如,多个传输单元1012各自相对于多个微波振荡器1011以一对一的方式连接,并各自可以传输由一个微波振荡器1011产生的微波。另外,也可以使多个传输单元1012经由未图示的分支结构等,与一个微波振荡器1011连接。各个传输单元1012可以分流并传输由该一个微波振荡器1011产生的微波。在此,也可以认为与一个微波发射器1011连接并分支为多个的传输单元1012为多个传输单元1012。
多个射出部12例如是多个传输单元1012的射出微波的部分。射出部12例如为天线。例如,传输单元1012是同轴电缆与作为分别与同轴电缆连接并用于射出微波的多个射出部12的天线的组合。关于同轴电缆,例如,未与天线连接的一侧的端部与微波振荡器1011连接,传输由微波振荡器1011产生的微波,并从天线射出。在本实施方式中,作为一例,举例对如下的情况进行说明:即,一个传输单元1012包括与微波振荡器1011连接的同轴电缆11、以及作为与该同轴电缆11连接的天线的射出部12。此外,也可以使用同轴管或者波导管代替同轴电缆11或者同轴管(未图示)。当使用波导管时,例如,与微波振荡器1011侧相反的一侧的端部为射出部12。此外,在图1中,作为一例,举例示出如下的情况:即,传输单元1012a具有同轴电缆11a,传输单元1012b具有同轴电缆11b。
虽然从照射部101的两个以上的射出部12射出的微波的频率通常为相同的频率,但是也可以是不同的频率。
由照射部101进行的微波的照射例如是由所谓的多模式(Multi-mode)进行的微波的照射。
多个射出部12例如能够同时射出微波。但是,也可以仅多个射出部12的一部分能够同时照射微波。例如,多个射出部12优选能够同时射出微波,并且仅一部分也能够射出微波。
传输单元1012的同轴电缆或者同轴管或者波导管优选使用适合由微波振荡器1011产生的微波的频率或者输出功率等的同轴电缆或者同轴管或者波导管。关于该点,对于作为射出部12的天线也一样。
作为射出部12使用的天线只要能够射出微波即可,其结构等是任意的。例如,天线是平面天线、抛物面天线或者喇叭型天线等。天线既可以是具有指向性的天线,也可以是不具有指向性的天线。另外,作为射出部12的天线的指向性的高低等是任意的。作为各个射出部12,优选使用指向性高的天线。例如,作为指向性高的天线,优选使用增益为10dB以上的天线。通过使用指向性高的天线,能够向期望的区域集中照射微波,从而能够提高照射的微波的强度。天线作为射出部12使用例如带同轴波导管转换器的天线。例如,天线经由天线本身所具有的同轴波导管转换器(未图示),与同轴电缆11连接。另外,在带同轴波导管转换器的天线的天线部分与同轴波导管转换器之间通常设置有波导管(未图示)。在图1中,示出作为射出部12使用角锥喇叭天线的例子。
微波发射器1011只要能够产生微波即可,可以是任意的结构。微波振荡器1011例如是半导体型振荡器。半导体型振荡器是使用半导体元件构成的用于产生微波的微波振荡器。另外,微波振荡器1011可以是磁控管、或者速调管、回旋管等的微波振荡器。
由微波振荡器1011射出的微波的频率或者强度等是任意的。由各个微波振荡器1011射出的微波的频率例如可以是2.45GHz,也可以是5.8GHz,也可以是24GHz,也可以是915MHz,也可以是其他的从300MHz到300GHz的范围内的频率。虽然由两个以上的微波振荡器1011射出的微波的频率通常是相同的频率,但是也可以不同。另外,由两个以上的微波振荡器1011射出的微波的强度既可以相同,也可以不同。
此外,在由微波振荡器1011输出微波时利用的电源(未图示)等既可以由各个微波振荡器1011具有,也可以由微波处理装置具有。或者,电源等也可以设置在微波处理装置的外部等。另外,微波振荡器1011可以具有放大器等。
由多个射出部12射出的微波的相位既可以是相同的相位,也可以是不同的相位。另外,当具有三个以上的射出部12时,相同相位的射出部12和不同相位的射出部12可以混合存在。
此外,在作为微波振荡器1011使用半导体型振荡器的情况下,当使由一个产生微波的振动器(未图示)产生的微波分流,并通过其他的放大器分别放大并传输分流的各微波时,例如,可以认为各个放大器分别为其他的半导体型振荡器。
照射部101优选能够控制从多个射出部12射出的微波的相位的照射部。照射部101例如优选能够单独地控制从多个射出部12射出的微波的相位的照射部。但是,也可以为能够以组合单位控制由多个射出部12中的两个以上的射出部12构成的组合的照射部。照射部101的相位例如被控制部107控制。
照射部101例如优选为如下的照射部:即,能够控制多个射出部12中的至少一部分产生与其他的射出部12不同的相位的微波。但是,射出部101也可以控制由多个射出部12射出的微波的相位变为相同的相位。相位的控制例如可以认为是初始相位的控制。
照射部101如何才能够控制从多个射出部12射出的微波的相位是任意的。例如,当照射部101具有多个微波振荡器1011时,作为多个微波振荡器1011,分别优选使用能够控制产生的微波的相位的微波振荡器。在这种情况下,通过由将在后面进行说明的控制部107对微波振荡器1011产生的微波的相位进行控制,能够控制从射出部12照射的相位。此外,多个微波振荡器1011彼此的相位例如只要在微波振荡器1011间使相位同步,或者通过由控制部107等输出用于同步的信号等适当地进行同步即可。例如,作为各个微波振荡器,可以使用具备控制相位的移相器(未图示)的微波振荡器。例如,当微波振荡器1011为具有未图示的振荡器和放大器的半导体型振荡器时,作为能够控制相位的微波振荡器1011,可以使用在该半导体型振荡器的振荡器与放大器之间具有移相器的半导体型振荡器或者在放大器的后端连接移相器的半导体型振荡器。另外,可以将用于控制由各个微波振荡器产生的微波的相位的移相器(未图示)设置在传输单元1012的中途或者前后,来代替使用能够控制相位的微波振荡器。在这种情况下,通过由将在后面进行说明的控制部107控制各个移相器,来控制产生的微波的相位。
另外,当照射部101具有一个以上的将由一个微波振荡器1011产生的微波经由分支结构等传输至多个传输单元1012的结构时,可以使由一个微波振荡器1011产生的微波分流为多个,将分流的微波输入到未图示的移相器等,控制各自的相位,并将控制了相位的微波分别传输至多个传输单元1012。
此外,在照射部101中,当具有一个以上的将由一个微波振荡器1011产生的微波传输至多个传输单元1012的结构时,通过在一个微波振荡器1011的后段设置移相器(未图示),并将通过该移相器控制了相位的微波分流并传输至多个传输单元1012,能够同时控制分别传输、射出到该多个传输单元1012的微波的相位。
此外,由于移相器的结构等是公知技术,因此,在此省略详细说明。关于移相器,例如请参照下面的文献。“‘高频电路教室[V.控制电路]’、[在线]、I试验室(I-Laboratory)、[平成28年3月11日检索]、网络<URL:http://www1.sphere.ne.jp/i-lab/ilab/kairo/k5/k5_3a.htm>”。
此外,在控制相位的情况下,为了容易控制相位,作为微波振荡器,优选使用由半导体元件构成的半导体型振荡器。
照射部101例如可以是能够照射两个以上的不同频率的微波的照射部。
例如,照射部101可以是如下的照射部:即,通过变更由一个以上的射出部12射出的微波的频率,在变更前后照射两个以上的不同频率的微波。另外,也可以是如下的照射部:即,通过由照射部101的多个射出部12中的两个以上射出不同频率的微波,能够照射两个以上的不同频率的微波。在这种情况下,例如,通过使射出部12移动从而将向一个区域照射微波的射出部12变更为射出不同频率的微波的射出部12,能够向一个区域照射两个以上的不同频率的微波。
由照射部101的各个射出部12照射的微波的频率例如被将在后面进行说明的控制部107控制。例如,照射部101以通过将在后面进行说明的控制部107进行控制,来照射与将在后面进行说明的状况信息相对应的频率的微波的方式被控制。
在照射部101通过变更由射出部12射出的微波的频率,来照射两个以上的不同频率的微波的情况下,射出部12如何才能够照射不同频率的微波是任意的。例如,作为微波振荡器1011,可以使用产生的微波的频率为可变的一个以上的半导体型振荡器,照射部101通过变更由该一个以上的半导体型振荡器1011产生的微波的频率,能够从射出部12照射两个以上的不同频率的微波。另外,照射部101例如可以具有产生的微波的频率彼此不同的多个半导体型振荡器(未图示),并通过切换该多个半导体型振荡器中的产生微波的一个以上的半导体型振荡器,能够从多个射出部12照射不同频率的微波。由于产生的微波的频率为可变的半导体型振荡器是公知技术,因此在此省略详细说明。作为能够变更频率的半导体型振荡器,例如,已知在下面的URL中示出的半导体型振荡器。“http://www.fcb-microwave.jp/fcb-microwave/wp-content/uploads/CYT-15016.pdf”、“http://www.tokyo-keiki.co.jp/rf/j/products/pdf/2.45_200_hasshinki_j.pdf”。
另外,由作为半导体型振荡器的微波发射器1011产生的微波的频率例如被将在后面进行说明的控制部107控制。关于半导体型振荡器的频率控制的原理等,例如请参考下面的URL等。“http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/00-2564.pdf”、“http://toragi.cqpub.co.jp/portals/0/backnumber/2004/05/p098-099.pdf”、“http://www.altima.jp/column/fpga_edison/vco_vcxo.html”。
在图1中,作为一例,举例对如下的情况进行说明:即,微波振荡器1011a以及1011b是产生的微波的频率为可变的并具有用于控制相位的移相器(未图示)的半导体型振荡器。
移动部102单独地移动照射部101所具有的多个射出部12。单独地移动也可以认为是独立地移动。移动部102例如单独地移动多个传输单元1012分别具有的射出部12(例如,天线)。移动部102例如通过单独地移动照射部101所具有的传输单元1012,可以使传输单元1012所具有的射出部12单独移动。移动部102例如也可以单独地移动照射部101所具有的多个波导管(未图示)的作为射出部12的端部。
各个射出部12的移动可以是一维方向的移动(例如,直线方向的移动),也可以是二维方向的移动(例如,平面内的移动等),也可以是三维方向的移动(例如,空间内的移动等)。另外,可以认为此处的移动也包含射出部12的方向的变更。射出部12的方向例如是微波的射出方向的变更或者以射出方向为中心的旋转等。例如,此处的移动可以是一维至三维方向的移动与照射方向的变更的组合。射出部12的照射方向的变更例如可以是作为射出部12的天线的朝向的变更。
用于移动部102单独地移动照射部101所具有的多个射出部12的结构等是任意的。例如,移动部102可以具有两个或者三个以上的机器人手臂1022。该多个机器人手臂1022例如是能够独立移动的机器人手臂1022。机器人手臂也被称为机械手。机器人手臂1022例如通过由分别被多个电机等的致动器驱动的多个关节连接的多个手臂使前端等移动。机器人手臂1022可以是任意的机器人手臂。机器人手臂1022例如是垂直多关节的机器人手臂或者水平多关节的机器人手臂。由于机器人手臂1022的移动的自由度较高,因此,例如优选n轴(n为6以上的整数)的机器人手臂。移动部102既可以仅由多个机器人手臂1022构成,也可以具有其他的结构等。机器人手臂1022的尺寸等是任意的。另外,机器人手臂1022与设置于机器人手臂1022的射出部12的尺寸的比例等是任意的。由于机器人手臂或者机器人手臂的姿势或者动作等的控制是公知技术,因此在此省略详细说明。
例如,多个传输单元1012的射出部12(例如,天线)分别设置于移动部102所具有的多个机器人手臂1022,通过移动各个机器人手臂1022,能够使配置于各个机器人手臂1022的射出部12移动。例如,通过单独地移动各个机器人手臂1022,能够使安装于机器人手臂1022的各个射出部12单独移动。射出部12例如设置于各个机器人手臂1022的所谓的末端或者末端执行器(未图示)或者前端等。在通过设置于机器人手臂1022的末端等的抓持部(未图示)等抓持了射出部12的情况下,在此,也可以认为射出部12设置于机器人手臂1022。另外,当传输单元1012具有波导管时,可以将作为波导管的端部的射出部12设置于机器人手臂1022,并通过移动机器人手臂1022,使该波导管的端部移动。
例如,移动部102优选具有与照射部101所具有的射出部12的数量相同的数量的机器人手臂1022。但是,移动部102至少具有两个以上的机器人手臂1022,并可以设置为只要至少能够单独地移动分别设置于该两个以上的机器人手臂1022的射出部12即可。
此外,可以相对于移动部102所具有的机器人手臂1022,设置传输单元1012的射出部12,可以将射出部12以外的同轴电缆或者微波振荡器1011等设置在机器人手臂1022以外的场所。另外,可以在设置有射出部12的机器人手臂1022适当地设置具有该射出部12的传输单元1012、或者通过该传输单元1012传输微波的微波振荡器1011等。例如,如图1所示,可以在移动部102所具有的机器人手臂1022a设置照射部101a的结构,在机器人手臂1022b设定照射部101b的结构。
此外,作为移动部102,可以使用机器人手臂1022以外的机器人、或者起重机、或者能够进行所谓的远距离操作的所谓的无人驾驶飞机等的移动体、或者在铁轨等上移动的移动体等。
一个或者两个以上的传感器103用于取得状况信息。状况信息是表示与照射有由多个射出部12射出的微波的区域相关联的状况的信息。此处的区域例如是也包含三维空间的概念。状况信息既可以是表示照射有微波的区域内的一个或者两个以上的期望的部分的状况的信息,也可以是表示照射有微波的照射对象物的状况的信息。此处的期望的部分是由多个射出部12所射出的多个微波产生的电场所集中的部分、或者多个微波通过干涉彼此增强的部分、或者入射的微波的相位变为相同相位的部分等。此处的照射有微波的区域优选为从多个射出部12射出的微波重叠的区域。与照射有微波的区域相关联的状况例如是区域内的温度、或者压力、湿度、电导率。另外,当在照射有微波的区域设置有未图示的搅拌叶片等的装置时,与照射有微波的区域相关联的状况可以是表示该装置的负荷的状况的值(例如,旋转搅拌叶片时的力矩等)。另外,可以认为照射有微波的区域的状况也包含未图示的微波的照射对象物的状况或者照射有微波的一个以上的部分的状况。区域的状况例如是区域的温度、或者粘度、pH、颜色、浓度、水分(含水率)、糖度、电导率等。例如,一个以上的传感器103是温度传感器、比重传感器、压力传感器、浓度传感器、颜色传感器、搅拌力矩传感器、湿度传感器、pH传感器、电导率传感器、粘度传感器、水分传感器以及糖度传感器等中的一个以上。此外,将在后面对照射对象物进行说明。
由传感器103取得的状况信息既可以是由传感器103取得的电信号的输出值等的所谓的原始数据、或者将该原始数值替换为表示测定対象的值(例如,温度、或者压力、电导率、水分量等的值)的值等的测定值,也可以是“高”、“低”等的双值的值。双值的值例如可以是通过判断测定值是否高于相对于传感器103预先规定的阈值等而取得的值。
当微波处理装置1具有两个以上的传感器103时,各个传感器103既可以是测定対象相同的传感器(例如,相同的温度传感器等),也可以是不同的传感器。
只要能够取得状况信息,设置有一个以上的传感器103的位置是任意的。在图1中,作为一例,示出如下的情况:即,设置有作为用于检测温度分布的红外线图像传感器的一个传感器103,从而使从多个射出部12照射的微波重叠的区域变为检测对象的区域。但是,传感器103可以是任意的传感器,另外,设置有传感器103的位置、或者传感器103的数量、传感器103的形状等是任意的。
在状况对应信息保存部104保存有一个以上的状况对应信息。状况对应信息具有用于指定由一个以上的传感器103取得的一个以上的状况信息所表示的值的两个以上的范围的信息、和表示由分别与该两个以上的范围相对应的照射部101照射的微波的频率的信息。指定一个值的范围的信息例如具有值的上限值以及下限值中的至少一个。例如,当指定一个值的范围的信息具有一个上限值时,该一个值的范围可以认为是小于等于(或者小于)该一个上限值的范围。另外,例如,当指定一个值的范围的信息具有一个下限值时,该一个值的范围可以认为是大于等于该一个下限值(或者大于下限值)的范围。另外,例如,指定值的两个以上的范围的信息可以是一个阈值,在这种情况下,例如,可以认为该阈值以上的值的范围是第一范围,小于该阈值的值的范围是第二范围。两个以上的范围例如是不重复的范围。使两个以上的范围匹配的范围例如优选为包含可由一个以上的传感器103取得的值的范围在内的范围。此外,指定范围的信息所指定的一个范围可以具有指定关于两个以上的不同的状况信息各自的范围的信息。状况对应信息例如可以与状况信息相对应地(例如,与状况信息的识别符等相对应地)保存于状况对应信息保存部104。
状况对应信息保存部104既可以是非挥发性存储介质,也可以是挥发性存储介质。关于该点,对于其他的保存部也一样。此外,在不使用状况对应信息的情况下,也可以省略状况对应信息保存部104。
在照射管理信息保存部105保存有一个以上的照射管理信息。一个照射管理信息例如是如下面的(1-A)所示具有多个射出位置信息以及对象位置信息的信息。另外,一个照射管理信息也可以是如下面的(1-B)所示与进行移动的顺序相对应地保存有分别表示多个微波的射出部12的位置的多个射出位置信息的一个以上的组合的信息。下面,对照射管理信息为上述任意一个信息的情况进行说明。
(1-A)照射管理信息为具有多个射出位置信息以及对象位置信息的信息的情况
多个射出位置信息是分别表示照射部101所具有的多个射出部12的位置的信息。射出位置信息是表示射出部12的位置的信息,例如是射出部12的坐标。另外,射出位置信息也可以进一步具有表示射出部12的方向的信息。表示方向的信息例如是表示如上所述那样的微波的照射方向的信息、或者表示相对于射出部12的照射方向的旋转角度等的信息。表示照射方向的信息例如是方向向量、或者方位角与仰角的组合等。此外,当由射出部12射出的微波的指向性高时,由于因射出部12的方向而照射有微波的区域不同的可能性较高,因此,射出位置信息优选具有表示照射方向的信息。相反,当由射出部12射出的微波的指向性低时,射出位置信息可以不具有表示方向的信息。
一个射出位置信息是与一个射出部12相对应关联的信息。例如,一个射出管理信息所具有的各个射出位置信息与特定各自相对应关联的射出部12的信息相对应地保存于一个照射管理信息。在此,将特定射出部12的信息称为射出部特定信息。射出部特定信息例如是特定移动部102的设置有射出部12的可移动的部分的信息。射出部特定信息例如是射出部12的识别符。射出部12的识别符例如是分配给射出部12的码等。另外,射出部特定信息例如是特定设置有射出部12的移动部102所具有的机器人手臂1022的信息,例如,是机器人手臂1022的识别符等。机器人手臂1022的识别符例如是分配给机器人手臂1022的码或者IP地址等的地址信息等。
对象位置信息为表示作为微波的照射对象的位置的信息。微波的照射对象例如是由从多个射出部12照射的微波产生的电场所集中的部分、或者从多个射出部12照射的微波彼此通过干涉增强的部分、或者从多个射出部12照射的微波的相位为相同相位的部分,表示照射对象的位置是表示这些部分的位置。
一个照射管理信息所具有的多个射出位置信息例如为表示各个射出部12的位置的信息,用于在相同的照射管理信息所具有的对象位置信息所表示的位置集中由从多个射出部12射出的微波产生的电场,或者提高电场强度。此外,在这种情况下,从各个射出部12射出的微波的相位例如是预先规定的相位。
(1-B)照射管理信息为与进行移动的顺序相对应地保存有多个射出位置信息的一个以上的组合的信息的情况
关于射出位置信息的详细情况或者能够分别与射出部特定信息相对应地保存多个射出位置信息的情况与上述情况一样。
进行移动的顺序例如是指通过控制部107的控制,移动部102使多个射出部12移动的顺序。每当进行移动,就进行微波的照射或者由微波照射进行的处理时,进行移动的顺序可以认为是进行微波照射或者处理的顺序。与进行移动的顺序相对应地保存射出位置信息的一个以上的组合的情况例如既可以是以进行移动的顺序排列并保存,从而以进行移动的顺序读出的情况等,也可以是与表示进行移动的顺序的连号等的值相对应地进行保存的情况。另外,也可以是与进行移动的时刻相对应地进行保存的情况。在这种情况下,时刻既可以是标准时等的绝对时刻,也可以是以开始时等为基准的相对时刻。另外,多个射出位置信息的一个组合可以进一步具有表示开始移动的时机或者在与一个照射管理信息相对应的移动后停止移动的时间等的信息等。
此外,在上述(1-A)以及(1-B)中的任意一个情况下,一个以上的照射管理信息也可以进一步具有多个相位指定信息。多个相位指定信息为表示由多个射出部12分别射出微波时的相位的信息。例如,表示相位的信息例如是表示相对于作为基准的微波的相位差的信息或者表示初始相位的信息。相位指定信息与表示相对应的射出部12的信息相对应地保存于照射管理信息。相位指定信息也可以与射出位置信息相对应地保存于照射管理信息,所述射出位置信息与表示相对应的射出部12的信息相对应关联。
保存于照射管理信息保存部105的照射管理信息是如何取得的信息是任意的。例如,用于上述(1-A)的照射管理信息也可以是具有预先规定的一个组合以上的多个射出部12各自的射出位置信息的组合、以及分别使用该射出位置信息的组合根据预先规定的数学式等计算出的对象位置信息的信息。另外,用于上述(1-A)的照射管理信息也可以是具有预先规定的一个组合以上的多个射出部12各自的射出位置信息的组合、以及表示通过预先规定的模拟获得的电场或者磁场的强度较高的位置的对象位置信息的信息,所述预先规定的模拟取得分别使用该射出位置信息的组合进行的电场分布或者磁场分布。另外,例如,用于上述(1-B)的照射管理信息为具有为了使由微波产生的电场集中于预先规定的一个以上的部分而使用表示该部分的位置的坐标等的信息计算出的多个射出部12的射出位置信息的信息。另外,用于上述(1-B)的照射管理信息为具有为了使由微波产生的电场集中于预先规定的一个以上的部分而通过模拟或者实验等分别取得的多个射出部12的射出位置信息的组合的信息。此外,用于(1-B)的照射管理信息与照射微波的部分的照射顺序相对应地保存于照射管理信息保存部105。此外,此处的组合例如是不重复的组合。
根据照射微波的状况,有时会难以预测准确的电场或者磁场的分布,有时会难以通过数学式等计算出电场或者磁场所集中的部分。照射微波的状况例如是指照射微波的环境或者照射微波的天线等的形状等。例如,当在产生微波的反射等的环境下进行微波的照射等时,由于由微波产生的电场或者磁场的分布受到反射波的影响,因此,有时会难以预测准确的电场或者磁场的分布,有时会难以通过数学式等计算出电场或者磁场所集中的部分。因此,在这样的情况下,如上所述,优选使用模拟取得照射管理信息。在产生微波的反射等的环境等下进行微波的照射的情况是指如将在后面进行说明的那样的微波处理装置在容器内或者封闭的空间等进行微波的照射的情况等。
此外,在不使用照射管理信息的情况下,也可以省略照射管理信息保存部105。
接收部106接收位置指定信息。位置指定信息为表示作为微波的照射对象的位置的信息。作为微波的照射对象的位置例如是作为从多个射出部12射出的微波的照射对象的位置。作为微波的照射对象的位置例如是期望的部分。另外,此处的部分既可以认为是一点,也可以认为是具有预先规定的尺寸等的区域。关于该点,在下面也一样。此处的一点例如是能够通过一个坐标等指定的点。
作为微波的照射对象的位置例如是通过微波进行局部加热的部分。作为微波的照射对象的位置例如是希望提高由微波产生的电场强度的部分。作为微波的照射对象的位置例如是希望通过干涉增强分别从多个射出部12射出的微波的部分。作为微波的照射对象的位置例如是由分别从多个射出部12射出的微波产生的电场所集中的部分。作为微波的照射对象的位置例如是使分别从多个射出部12射出的微波为相同相位的部分。
此处的接收例如是指来自由用户等进行的输入单元的接收、或者由其他设备等发送的输入信号的接收、或者来自存储介质等的信息的读出等。位置指定信息的输入单元可以是基于数字键或者键盘或者鼠标或者菜单画面等的任意的。接收部106能够通过键盘等的输入单元的设备驱动程序或者菜单画面的控制软件等实现。
控制部107控制由移动部102进行的射出部12的移动。例如,控制部107通过相对于移动部102发送控制信号等,使移动部102动作,从而单独地控制设置于移动部102的各个射出部12的移动。使移动部102动作例如是使移动部102的位置移动或者变更移动部102的姿势等。控制各个射出部12的移动例如可以认为是分别使各个射出部12移动。例如,控制部107通过控制移动部102使移动部102动作,从而单独地移动各个射出部12。
例如,当移动部102具有分别设置有多个射出部12的多个机器人手臂1022时,控制部107通过相对于各个机器人手臂1022发送控制信号等并使各个机器人手臂1022单独动作,能够单独地移动各个射出部12。各个机器人手臂1022的控制也可以认为是移动部102的控制。此处的移动是也包含移动射出部12的朝向等从而使射出部12a以及12b的射出方向等变为期望的方向的移动的概念。机器人手臂1022的动作例如是机器人手臂1022的移动或者姿势的变更。
例如,在图1中,控制部107通过发送控制信号从而分别使移动部102所具有的机器人手臂1022a以及1022b动作,能够使分别设置于机器人手臂1022a以及机器人手臂1022b的射出部12a以及12b移动到期望的位置。
控制部107例如读出用于使预先保存于未图示的保存部等的射出部12移动到期望的位置的数据,控制移动部102,从而使射出部12移动到该数据所表示的位置。该数据例如是保存于照射管理信息保存部105的照射管理信息。例如,当移动部102具有机器人手臂1022并且一个射出部12设置于一个机器人手臂1022的前端时,在未图示的保存部预先保存有照射管理信息等的表示作为该一个射出部12的移动目的地的坐标或者移动后的射出方向的信息(例如,具有方位角和仰角的信息或者方向转矩等),控制部107在照射微波时,从未图示的保存部等读出表示该移动目的地的坐标或者射出方向的信息,并从读出的表示移动目的地的坐标或者射出方向的信息中计算出用于控制机器人手臂1022的信息,从而使机器人手臂1022的前端的位置以及方向变为读出的移动目的地的坐标或者方向转矩所表示的坐标或者方向,通过使用该信息使一个机器人手臂1022动作,能够使一个射出部12移动到期望的位置。
此外,从上述射出部12的移动目的地的坐标或者方向转矩的信息中计算出的用于控制机器人手臂1022的信息例如是用于控制构成机器人手臂1022的手臂的位置等的信息,列举出具体例,是用于控制构成机器人手臂1022的多个致动器等的信息。由于从表示机器人手臂1022的前端的移动目的地的位置的坐标或者方向转矩等的信息中计算出用于控制机器人手臂1022的信息的处理作为控制机器人手臂1022的技术等是公知的技术,因此,在此省略详细说明。
控制部107例如控制移动部102,使一个或者两个以上的射出部12移动,从而使从照射部101的多个射出部12照射的微波至少在期望的部分重叠。例如,控制部107控制移动部102(例如,移动部102所具有的一个或者两个以上的机器人手臂1022)并使之动作,使一个或者两个以上的射出部12单独移动,从而使从多个射出部12照射的微波至少在期望的部分重叠。这样,通过分别单独地移动多个射出部12,能够以在期望的部分重叠的方式照射从多个射出部12射出的微波。由此,例如,能够相对于期望的部分进行通过一个微波的照射无法进行的、组合了多个微波照射的加热,例如局部加热或者均等加热等。
另外,控制部107例如控制移动部102,使一个以上的射出部12移动,从而使从照射部101的多个射出部12照射的微波在期望的部分通过干涉彼此增强。例如,控制部107控制移动部102(例如,移动部102所具有的一个或者两个以上的机器人手臂1022)并使之动作,使一个或者两个以上的射出部12单独移动,从而使从多个射出部12照射的微波在期望的部分通过干涉彼此增强。由此,能够进行通过一个微波的照射无法进行的、在期望的部分的局部加热。
此外,此处的期望的部分例如是重叠照射有从多个射出部12射出的微波的区域内的一个以上的期望的部分。关于该点,对于下面的控制中也一样。另外,该期望的部分与各个射出部12之间优选为微波的透射性较高的空间,例如具有介电常数较低的物质的空间。关于该点,在下面也一样。
另外,控制部107例如控制移动部102,使一个以上的射出部移动,从而使从多个射出部12照射的微波产生的电场在期望的部分集中。由微波产生的电场例如可以认为是由微波产生的电场或者因存在微波而产生的微波自身的电场。电场集中例如是电场强度变高或者电场强度的分布变高等。此处的电场集中例如是指与未移动多个射出部12的位置的情况相比,电场集中或者电场强度的分布变高的情况。可以认为此处的位置也包含方向。例如,控制部107控制移动部102(例如,一个或者两个以上的机器人手臂1022)并使之动作,使一个以上的射出部12移动,从而使从多个射出部12照射的微波产生的电场在期望的部分集中。由此,能够进行通过一个微波的照射无法进行的,在期望的部分的局部加热。
另外,控制部107例如控制移动部102,使各个射出部移动,从而使入射到期望的部分的微波的相位变为相同的相位。例如,控制部107控制移动部102(例如,一个或者两个以上的机器人手臂1022)并使之动作,使一个或者两个以上的射出部12移动,从而使从多个射出部12入射到期望的部分的多个微波变为相同的相位。由此,能够进行通过一个微波的照射无法进行的,在期望的部分的局部加热。
下面,举例对使多个射出部12移动从而使从多个射出部12分别入射到期望的部分的微波的相位变为相同相位的控制进行说明。
图2是对使照射部101所具有的多个射出部12移动的控制进行说明的示意图。使射出部12移动的控制可以认为是射出部12的位置的控制。在此,对照射部101具有天线等的五个射出部12(在此,称为射出部12a至12e)的情况进行说明。此外,在下面的第一个例子以及第二个例子中,假设分别由射出部12a至12e产生的微波的输出频率都相同,射出的微波的相位也为相同的相位。期望的部分1021位于从多个射出部12射出的微波重叠的区域。将移动前的各个射出部12a至12e与期望的部分1021之间的距离分别设置为距离Ka至Ke。此外,在此,为了便于说明,设定期望的部分1021的位置,从而使各自的距离Ka至Ke为不同的值。此外,即可以认为图2中的射出部12a以及12b与图1中的射出部12a以及12b是相同的射出部,也可以认为是不同的射出部。
(2-A)移动控制的第一个例子
为了使分别从多个射出部12a至12e入射到期望的部分1021的微波的相位变为相同的相位,例如可以控制射出部12a至12e的位置,从而使因各个射出部12a至12e与期望的部分1021之间的距离Ka至Ke的差而产生的相位差为0。
为此,计算出从多个射出部12中的作为基准的一个射出部12开始到期望的部分1021为止的距离、与各个射出部12a至12e与期望的部分1021之间的距离的差,并用该差除以从各个射出部12a至12e射出的微波的波长,从而求出余数αa至αe(<λ),使各个射出部12a至12e向期望的部分1021的方向仅移动该余数αa至αe分别表示的距离。即,靠近期望的部分1021。但是,对于作为基准的一个射出部12,可以不进行上述相位差的计算,可以不变更作为基准的一个射出部12的相位,也可以将相位差设置为0。
例如,当将一个作为基准的射出部12设置为射出部12c时,计算出距离Ka与距离Kc之间的距离的差,也就是Ka-Kc,并用该差除以由射出部12射出的微波的波长λ,从而求出余数αa(αa<λ),控制移动部102,使射出部12a仅移动该余数αa的值,从而靠近期望的部分1021。
同样地,计算出距离Kb与距离Kc之间的距离的差,也就是Kb-Kc,并用该差除以微波的波长λ,从而求出余数αb(αb<λ),控制移动部102,使射出部12b仅移动该αb的距离,从而靠近期望的部分1021。
同样地,当假设用距离Kd以及Ke与距离Kc之间的距离的差除以波长λ而获得的余数分别为αd以及αe时,控制移动部102,使射出部12d以及射出部12e仅移动该αd以及αe的距离,从而靠近期望的部分1021。
在此,由于距离Kc为距离的基准,因此,上述移动距离是以射出部12c与期望的部分1021之间的距离为基准的相位。因此,对于射出部12c,可以不计算如上所述那样的距离的差等,例如也可以不使射出部12c的位置发生变化。
此外,在此,虽然将距离的基准设置为射出部12c,但是可以将任意一个射出部12设置为距离的基准。另外,作为距离的基准,也可以使用任意的距离。在这种情况下,也可以使各个射出部12移动,从而使关于各个射出部12的余数的值变为相同的值。
另外,由于上述计算出的余数是以一个距离为基准的情况下的相对余数,因此,控制部107只要最终能够变更各个射出部12的位置从而该相对余数消失,就可以通过控制移动部102,任意地移动各个射出部12的位置。例如,当相对于射出部12c的射出部12a的余数为某值γ时,控制部107控制移动部102,既可以使射出部12a移动从而相对于期望的部分1021仅靠近β,也可以使射出部12a向期望的部分1021仅靠近三分之一γ,并使射出部12c仅远离期望的部分1021三分之二γ。关于该点,在下面也一样。
(2-B)移动控制的第二个例子
例如,控制部107控制移动部102,使各个射出部12a至12e仅移动用上述距离Ka至Ke除以由各自的射出部12a至12e产生的微波的波长λ而获得的余数βa至βe所表示的距离,从而靠近期望的部分1021。但是,βa至βe都小于λ。
此外,上述控制是一个例子,只要关于多个射出部12各自和期望的部分1021计算出的上述余数能够变为相同的值,就可以任意地变更射出部12a至12e的位置。
此外,在上述内容中,虽然举例说明了期望的部分1021为一个的情况,但是当期望的部分为多个时,为了使每个部分变为相同的相位,只要确定移动后的各个射出部12a至12e的位置即可。但是,存在根据期望的部分的配置,无法确定使多个部分变为相同相位的位置的情况。
通过如上所述那样控制射出部12a至12e的位置,例如能够局部加热期望的部分等。
此外,在上述的说明中,虽然对使用五个微波振荡器103的情况进行了说明,但是,微波振荡器1011的数量只要为两个以上即可,如果为两个以上,就能够实现与上述同样的控制。
另外,可以适当地使用能够计算出近似的相位差等的近似式等,代替在上述(2-A)或者(2-B)中示出的计算相位差等的计算式等。
此外,在上述内容中,虽然对单独地移动多个射出部12的位置从而局部加热一个或者两个以上的期望的部分的情况等进行了说明,但是,在本实施方式中,例如,与照射一个微波的情况相比,通过使多个射出部12分别移动到恰当的位置,可以在期望的区域等产生均等的电场分布。如此,能够适当地、均等地加热期望的区域。
另外,在上述内容中,虽然举例对从多个射出部12照射的微波的相位差为0的情况进行了说明,但是,在存在从多个射出部12照射的微波的相位差的情况下,考虑到该相位差,也可以使各个射出部12移动,从而在期望的部分从多个射出部12照射相同相位的微波。例如,当假设射出部12b的相位相对于射出部12a仅延迟δ时,首先,对于假设分别照射相同相位的微波的情况,如上所述那样确定射出部12a与射出部12b的位置,进一步,可以使射出部12b的位置靠近期望的部分,靠近的程度与上述相位差δ相当。例如,可以使射出部12b的位置从作为相同相位确定的位置向期望的部分的方向仅移动λδ。
此外,为了使一个或者两个以上的期望的部分变为因从多个射出部12照射的微波的干涉而彼此增强的位置,控制部107控制移动部102使多个射出部12移动的位置可以通过上述以外的方法等确定。例如,也可以通过分别改变多个微波振荡器1011的位置并进行模拟或者实验等,确定使微波在期望的部分彼此增强的多个射出部12的位置等。与此相同地,也可以通过模拟等确定使期望的区域被均等加热的多个射出部12的位置。此处的区域是也包含三维空间的概念。另外,也可以通过模拟确定使期望的区域被均等加热的多个射出部12的位置等。
此外,下面,在本实施方式中,举例对如下的情况进行说明:即,控制部107如上所述使用保存于照射管理信息保存部105的照射管理信息,对照射部101从多个射出部12照射的微波的相位进行控制。
在作为照射部101如上所述使用能够控制从多个射出部12照射的微波的相位的照射部等的情况下,控制部107可以进一步对照射部101从多个射出部12照射的微波的相位进行控制。例如,控制部107可以单独地控制照射部101的一个或者两个以上的射出部12的移动,并单独地控制由照射部101从多个射出部12照射的微波的相位。控制部107例如如上所述可以通过单独地控制可控制相位的一个以上的微波振荡器1011,变更由一个以上的微波振荡器1011产生的微波的相位,并从多个射出部12照射变更了相位的微波。另外,通过单独地控制相对于照射部101所具有的一个以上的传输单元1012设置的用于控制由一个以上的传输单元1012传输的微波的相位的移相器(未图示),可以控制被传输到传输单元1012的微波的相位,并从多个射出部12照射变更了相位的微波。但是,照射部101如何控制从多个射出部12射出的微波的相位是任意的。
例如,控制部107通过控制照射部101从而对多个射出部12射出的微波的相位进行控制,能够将由多个射出部12射出的微波的相位设置为不同的相位或者设置为相同的相位。相位的控制例如是提前或者延迟产生的微波的相位。相位的控制例如可以认为是控制或者设定从各个射出部12射出的微波的初始相位等。由多个射出部12射出的相位的控制例如既可以是由多个射出部12射出的微波的相位的相对控制,也可以是绝对控制。
通过这样控制相位,例如能够控制如将在后面进行说明的通过微波电场所集中的部分。由于用于控制部107控制微波振荡器1011的相位的结构或者控制方法是公知技术,因此,在此省略详细说明。
控制部107例如控制照射部101,从而使多个射出部12中的至少一部分射出不同相位的微波。控制部107控制照射部101所具有的微波振荡器1011或者移相器(未图示)等也可以认为是控制照射部101。如果至少一部分能够射出不同的相位,则控制部107控制照射部101使多个射出部12各自照射什么样的相位的微波等是任意的。例如,控制部107控制照射部101,从而使三个以上的射出部12产生两个或者三个以上的不同相位的微波。例如,控制部107也可以控制照射部101,从而使多个射出部12的一部分(除了全部)产生相位相同的微波,剩余的射出部12产生相位与此不同的微波。例如,控制部107可以在图1所示的微波处理装置1中进行控制,从而使微波振荡器1011a与微波振荡器1011b的相位变为不同的相位。
控制部107例如对照射部101从多个射出部12射出的微波的相位进行控制,从而使从多个射出部12照射的微波产生的电场集中于一个或者两个以上的期望的部分。电场集中例如是电场强度变高。此处的电场集中例如是指与未控制从多个射出部12照射的微波的相位的情况相比,电场集中。例如,当使磁控管等的微波振荡器产生微波而不使用例如如上所述那样的移相器等并且不控制相位时,会产生随机相位的微波。可以认为不控制微波的相位的情况是指这样的情况。
控制部107例如可以对照射部101从多个射出部12照射的微波的相位进行控制,从而使一个或者两个以上的期望的部分变为从多个位置照射的微波通过干涉彼此增强的位置。微波通过干涉彼此增强的位置例如可以认为是微波的强度通过干涉彼此增强的位置。微波彼此增强例如可以认为是振幅变大。微波通过干涉彼此增强的位置例如是指获得强度至少比从照射的各个多个微波中单独获得的电场高的电场的位置。另外,微波通过干涉彼此增强的位置例如也可以是在多个微波中不包含通过干涉彼此减弱的微波的位置。但是,期望的部分的波的高度是任意的。控制部107优选对照射部101从多个射出部12射出的微波的相位进行控制,从而使一个或者两个以上的期望的部分变为从多个射出部12照射的微波通过干涉彼此最强的位置。通过这样的结构,能够使从多个射出部12照射的微波集中在一个以上的期望的部分。由此,能够选择性地加热一个以上的期望的部分。此外,控制部107通过控制从三个以上的射出部12射出的微波的相位,可以使期望的部分通过干涉增强,从而使一个以上的期望的部分变为从三个以上的射出部12照射的微波中的两个以上的微波通过干涉彼此最强的位置而剩余的微波至少不会减弱该彼此最强的两个以上的微波的位置。
此外,当多个射出部12产生频率相同的微波时,控制部107可以控制从各个射出部12照射的微波的相位,从而使期望的部分变为使从多个射出部12照射的多个微波的相位差控制在小于π的范围的部分。在这种情况下,如上所述,期望的部分是多个微波不会通过干涉彼此减弱的位置,其结果是,在期望的部分中,微波通过干涉彼此增强,从而能够使电场在期望的部分集中。
例如,控制部107可以对多个射出部12射出的微波的相位进行控制,从而使入射到一个或者两个以上的期望的部分的微波的相位变为相同的相位。入射的多个微波的相位变为相同的相位例如是指入射到期望的部分的时点的相位为相同的相位。多个微波彼此最强的部分是入射的多个微波的相位为相同相位的部分,也就是相位差为0的部分。因此,通过这样控制相位从而使入射到期望的部分的微波的相位变为相同的相位,期望的部分变为从多个位置照射的微波通过干涉彼此最强的位置,能够使从多个位置照射的微波集中于期望的部分。由此,能够选择性地加热期望的部分。
可以任意地确定由各个射出部12照射的微波的相位。例如,可以任意地确定由控制部107控制的各个射出部12的位置与由各个射出部12照射的微波的相位的组合。例如,在以使各个射出部12的位置变为期望的位置的方式设定后,可以确定从用于使入射到一个以上的期望的部分的微波的相位为相同相位的该设定的位置由各个射出部12射出的微波的相位。或者,例如,当预先规定了各个射出部12的位置时,可以确定从用于使入射到一个以上的期望的部分的微波的相位为相同相位的该预先规定的位置由各个射出部12射出的微波的相位。或者,当在设定了由各个射出部12照射的微波的相位后以该相位从各个射出部12射出微波时,可以确定各个射出部12的位置,从而使入射到一个以上的期望的部分的微波的相位变为相同相位。但是,也可以同时确定用于使入射到一个以上的期望的部分的微波的相位为相同相位的各个射出部12的位置与由各个射出部12射出的微波的相位的组合。
可以任意地确定用于将入射到一个以上的期望的部分的微波的相位设置为相同相位的由各个射出部12射出的微波的相位。例如,确定输出微波时的相位,从而使因多个射出部12与期望的部分之间的距离或者距离的差产生的相位差消失。在此确定的相位可以认为是初始相位。
下面,使用上述图2对用于使从多个射出部12分别入射到期望的部分的微波的相位变为相同相位的相位的控制的例子进行说明。
(3-A)相位控制的第一个例子
为了控制相位从而使分别从多个射出部12a至12e入射到期望的部分1021的微波的相位变为相同的相位,例如,可以控制分别从射出部12a至12e射出的微波的相位,从而使因各个射出部12a至12e与期望的部分1021之间的距离Ka至Ke的差而产生的相位差为0。
为此,求出与上述(1-A)的情况同样的余数αa至αe(<λ),在该αa至αe除以波长λ而获得的值的基础上乘以2π,从而计算出相位差,并设定为使从各个射出部12a至12e射出的微波的相位相对于由从上述作为基准的一个射出部12照射微波的一个微波振荡器1011产生的微波的相位提前该相位差。但是,对于作为基准的一个射出部12,可以不进行上述相位差的计算,可以不变更作为基准的一个射出部12的相位,也可以将相位差设置为0。
例如,当将一个作为基准的射出部12设置为射出部12c时,距离Ka与距离Kc之间的距离的差除以由射出部12射出的微波的波长λ,从而求出余数αa(αa<λ),并计算出在该αa除以波长λ而获得的值的基础上乘以2π而获得的值2παa/λ,控制照射部101,从而使由射出部12a产生的微波的相位相对于由射出部12c产生的微波的相位提前该值。
同样地,距离Kb与距离Kc之间的距离的差除以微波的波长λ,求出余数αb(αb<λ),从而计算出2παb/λ,控制照射部101,从而使由射出部12b产生的微波的相位相对于由射出部12c产生的微波的相位提前该值。
同样地,当假设距离Kb、Kd以及Ke与距离Kc之间的距离的差除以波长λ而获得的余数分别为αb、αd以及αe(<λ)时,控制照射部101,从而使由射出部12b、12d以及12e产生的微波的相位相对于由射出部12c产生的微波的相位分别提前2παb/λ、2παd/λ以及2παe/λ。
在此,由于距离Kc为距离的基准,因此,上述相位是以射出部12c的相位为基准的相位。因此,对于射出部12c,可以不计算如上所述那样的相位差,例如可以不使射出部12c的相位发生变化,也可以将相位差设置为0。
此外,在此,虽然对将相位的基准设置为射出部12c的情况进行了说明,但是可以将任意一个射出部12设置为相位的基准。另外,可以使用任意的距离,代替将任意一个射出部12与期望的部分1021之间的距离设置为基准。在这种情况下,控制部107可以进行如下的控制:即,相对于将所有的射出部12的相位设置为相同相位的情况,使从各个射出部12射出的微波的相位仅移动上述关于各个射出部12计算出的相位差(例如,提前相位)。
另外,由于上述计算出的相位差为以一个距离为基准的情况下的相对的相位差,因此,控制部107只要最终能够控制从各个射出部12射出的微波的相位从而使该相对的相位差消失,就可以任意地控制各个射出部12的相位。例如,当相对于射出部12c的射出部12a的相位差为π时,控制部107既可以控制照射部101,从而使射出部12a的相位相对于射出部12c的相位提前π,也可以使射出部12a的相位提前三分之一π,并使射出部12c的相位延迟三分之二π。关于该点,在下面也一样。
(3-B)相位控制的第二个例子
例如,在上述距离Ka至Ke除以由各自的射出部12a至12e产生的微波的波长λ,从而获得余数βa至βe的基础上,进一步取得在该余数除以由各个射出部12a至12e射出的微波的波长λ而获得的值的基础上乘以2π的值,控制照射部101,从而使各个射出部12a至12e射出相对于将所有的相位设置为相同相位的情况仅提前了相当于该取得的值的相位的微波。但是,βa至βe都小于λ。
例如,只要使射出部12a的相位提前2πβa/λ,使射出部12b的相位提前2πβb/λ,使射出部12c的相位提前2πβc/λ,使射出部12d的相位提前2πβd/λ,使射出部12e的相位提前2πβe/λ即可。
此外,上述控制是一个例子,如果能够使从多个射出部12分别入射到期望的部分1021的微波的相位变为相同的相位,就可以任意地变更由射出部12a至12e输出的微波的相位。
此外,在上述内容中,虽然举例对期望的部分1021为一个的情况进行了说明,但是,当期望的部分为多个时,为了使各自的部分变为相同的相位,只要确定各个射出部12a至12e的相位即可。但是,因期望的部分的配置不同,有时会无法确定使多个部分变为相同相位的相位。
由于在如上所述那样对射出部12a至12e射出的微波的相位进行控制的情况下,不需要各个射出部12的配置等的物理变更,因此,例如,即使在变更期望的部分的位置等的情况下,控制部107仅仅通过对各个射出部12射出的微波的相位进行控制从而变更产生微波时的相位,就能够变更使微波高速集中的期望的部分。例如,追随期望的部分的位置的变更,能够移动使微波集中的部分。
另外,可以适当地使用能够计算出近似的相位差或者初始相位等的近似式等,代替在上述(3-A)或者(3-B)中示出的计算出相位差或者初始相位等的计算式等。
此外,在上述内容中,虽然对控制从多个射出部12照射的微波的相位从而局部加热一个或者两个以上的期望的部分的情况等进行了说明,但是,在本实施方式中,例如,与照射一个微波的情况相比,通过进一步单独地控制多个射出部12的相位,可以在期望的区域等产生均等的电场分布。如此,能够适当地、均等地加热期望的区域。此处的区域是也包含三维空间的概念。
此外,为了使一个或者两个以上的期望的部分变为因从多个射出部12照射的微波的干涉而彼此增强的位置,由控制部107控制的分别从多个射出部12射出的微波的相位可以通过上述以外的方法等确定。例如,关于如上所述那样的各个射出部12的位置与由各个射出部12射出的微波的相位的组合,可以通过进行模拟或者实验等,确定使微波在期望的部分彼此增强的各个射出部12的位置与由各个射出部12射出的微波的相位的组合等。同样地,可以通过模拟等确定用于均等加热期望的部分的从多个射出部12射出的微波的位置与相位的组合。
例如,由于微波的电场分布等因照射微波的环境、或者微波的照射对象物的形状或者材质、其他的微波吸收体或者微波反射体的有无等,微波的分布受到影响,因此,在实际空间中,即使通过如上所述那样计算出的各个射出部12的位置或者相位照射微波,也不一定能够使由微波产生的电场集中于期望的部分。关于该点,在使电场均等地分布于期望的部分的情况下也一样。因此,通过利用模拟等,能够确定可使电场集中于期望的部分的各个射出部12的位置、或者由各个射出部12照射的微波的相位、或者这些的组合。
这样,通过如上所述那样控制多个射出部12中的一个以上的射出部的移动并对多个射出部12射出的微波的相位进行控制,能够使由微波产生的电场集中于一个以上的期望的部分,或者能够使由微波产生的电场均等地分布于期望的区域。由此,通过相位的控制与移动的控制的组合,能够恰当地控制微波的照射。例如,能够通过微波恰当地加热期望的部分。
例如,通过控制照射部101从而使由多个射出部12射出的微波的相位变为相同相位,并控制移动部102从而使多个射出部12移动到相对于期望的部分为等距离的位置,能够使从多个射出部12照射的微波产生的电场集中于期望的部分,从而能够局部加热期望的部分。
另外,通过以不会相对于期望的部分变为等距离的方式配置多个射出部12,并对多个射出部12射出的微波的相位进行控制,能够使由微波产生的电场集中于期望的部分。
另外,可以控制分别由各个射出部12射出的微波的相位,从而使多个射出部12分别移动到易于向期望的部分照射微波的位置,并使在该位置由多个射出部12所射出的微波产生的电场集中于期望的部分。易于向期望的部分照射微波的位置例如是指如下的位置:即,射出部12与期望的部分之间未被其他的微波透射性较低的物体或者反射微波的物体等遮蔽。
另外,当多个射出部12例如是指向性高的天线等时,可以移动多个射出部12,从而使从多个射出部12照射的微波在期望的部分重叠,并可以控制分别由各个射出部12射出的微波的相位,从而使由微波产生的电场集中于该期望的部分。
此外,控制部107可以使多个射出部12中的一个以上的射出部的位置或者射出的微波的相位或者该位置与相位的组合随时间变化,并随时间移动,也就是变更通过多个微波电场所集中的部分。例如,可以随时间变更多个射出部12中的一个以上的射出部的位置或者射出的微波的相位,从而使电场相对于多个期望的部分随时间集中。例如,控制部107可以随时间变更多个射出部12中的一个以上的射出部的位置或者射出的微波的相位,从而使多个期望的部分各自依次变为如上所述那样的期望的部分。例如,通过使这样的位置或者相位或者位置与相位的组合随时间变化并随时间移动由微波产生的电场所集中的部分,能够连续地加热照射对象物的多个部分。另外,例如通过在期望的区域内变更(例如,区域内被扫描那样的变更)电场所集中的部分,结果是能够向期望的区域均等地照射微波,从而能够均等地加热期望的区域。
另外,控制部107例如可以使多个射出部12交替循环进行移动和停止,并在停止时,如上所述那样使两个以上的射出部12射出期望的微波。例如,控制部107可以在停止时使两个以上的射出部12射出微波,从而使由微波产生的电场集中于一个以上的期望的部分,或者使微波在一个以上的期望的部分彼此增强。另外,在射出微波时,如上所述,可以单独地对两个以上的射出部12射出的微波的相位进行控制,从而使由微波产生的电场集中于一个以上的期望的部分,或者使微波在一个以上的期望的部分彼此增强。另外,控制部107可以在每次停止时控制各个射出部12的移动,从而使由微波产生的电场集中于不同的部分或者使微波在不同的部分彼此增强。此处的移动可以是在停止时射出微波的多个射出部12中的一个以上的射出部的移动。
另外,控制部107使多个射出部12中的一个以上的射出部的位置或者射出的微波的相位或者这些的组合随时间变化,从而可以随时间变化来切换如下的两种情况:即,第一种情况为通过多个微波使电场集中,第二种情况为通过多个微波使电场均等地分布在期望的区域。
此处的随时间的变更既可以是连续性的变更,也可以是阶段性的变更。在阶段性的变更的情况下,各阶段所需的时间例如能够适当地设定。或者,控制部107可以与未图示的传感器等的输出相对应地进行各阶段。
控制部107例如使用如上所述那样的保存于照射管理信息保存部105的照射管理信息,对照射部101从多个射出部12照射的微波的相位进行控制。例如,控制部107从保存于照射管理信息保存部105的照射管理信息中读出与各个射出部12的识别符等相对应地保存的表示由各个射出部12射出的微波的相位的相位指定信息(例如,初始相位的值),并使用该读出的相位指定信息,从各个射出部12射出该相位指定信息所表示的相位的微波。照射管理信息所具有的相位指定信息例如是指定如上所述那样已确定的各个射出部12的相位的信息。下面,在本实施方式中,举例对控制部107使用照射管理信息所具有的相位指定信息控制各个射出部12的相位的情况进行说明。
当作为照射部101如上所述那样使用能够照射两个以上的不同频率的微波的照射部时,控制部107控制照射部101,从而可以对照射部101向期望的区域照射的微波的频率进行控制。例如,当照射部101能够变更从射出部12射出的微波的频率时,控制部107控制照射部101,从而可以变更从一个或者两个以上的射出部12照射的频率。例如,控制部107通过控制照射部101所具有的能够变更频率的一个或者两个以上的微波发射器1011,并变更由微波振荡器1011发送的微波的频率,可以将一个或者两个以上的照射的微波的频率变更为不同的频率。
另外,当照射部101具有射出两个以上的不同频率的微波的多个射出部12时,控制部107通过控制移动部102,控制多个射出部12的位置,从而将向期望的区域照射微波的射出部12变更为射出不同频率的微波的射出部12,可以变更向期望的区域照射的微波的频率。例如,在使照射第一频率的微波的一个或者两个以上的射出部12移动到能够向期望的区域照射微波的位置,并照射第一频率的微波后,使照射与第一频率不同的第二频率的微波的一个或者两个以上的射出部12移动到能够向期望的区域照射微波的位置,并照射第二频率的微波。此外,在移动照射第二频率的微波的一个或者两个以上的射出部12时,优选使照射第一频率的微波的一个或者两个以上的射出部12移动到不同的位置。
此外,控制部107例如既可以变更频率从而使由两个以上的射出部12射出的微波变为相同的频率,也可以变更频率从而变为不同的频率。例如,控制部107可以组合如上所述的射出部12的位置的控制与相位的控制等,进一步对射出部12射出的微波进行控制。
控制部107控制照射部101,从而照射与由一个以上的传感器103取得的一个以上的状况信息相对应的频率的微波。例如,控制部107与由一个以上的传感器103取得的一个以上的状况信息相对应地控制照射部101,变更由照射部101照射的微波的频率。例如,控制部107与由一个以上的传感器103取得的一个以上的状况信息相对应地控制照射部101,从而照射照射有微波的期望的区域的相对介电损耗较高的频率的微波。此外,控制部107可以与由一个以上的传感器103取得的一个以上的状况信息相对应地控制照射部101,从而照射照射有微波的区域的相对介电损耗较高的频率的微波。例如,控制部107与由一个以上的传感器103取得的一个以上的状况信息相对应地控制照射部101,变更由照射部101照射的微波的频率,从而使期望的区域的相对介电损耗变高。例如,通过与状况信息相对应地变更由照射部101照射的微波的频率从而使相对介电损耗变高,能够提高加热效率。此处的“相对介电损耗变高”例如是指与变更频率之前相比,相对介电损耗变高。
通常,照射对象物等的作为微波的照射对象的物质的相对介电损耗与物质本身的状况或者配置有物质的环境的变化相对应地发生变化。另外,通过因状况的变化等物质发生化学反应等的反应,从而使物质发生变化,或者物性发生变化,相对介电损耗也发生变化。也就是说,物质的相对介电损耗也可以说是与状况信息相对应地发生变化。这是指例如当通过微波加热物质时,加热效率与状况信息相对应地发生变化。因此,在本实施方式中,控制部107通过与状况信息相对应地控制照射部101,并将由照射部101从多个射出部12照射的微波的频率变更为与状况信息相对应的频率,能够提高照射对象物的加热效率。
图3是示出乙醇的各个温度的相对介电损耗与频率之间的关系的曲线图。图3是公开于“堀越智、他3名、‘微波化学’、三共出版、p.113”这一文献中的曲线图。
如图3所示,例如,在乙醇中,当作为状况信息的一例的温度发生变化时,相对于各频率的相对介电损耗发生变化。因此,对于乙醇,例如,在照射微波时的各自的温度下,通过照射相对介电损耗较高的频率的微波,优选相对介电损耗最高的频率的微波,能够提高加热效率。
此外,下面,在本实施方式中,举例对如下的情况进行说明:即,例如照射部101所具有的一个以上的微波振荡器1011是产生的微波的频率可变的半导体型振荡器,控制部107通过控制照射部101从而使由这样的一个以上的微波振荡器1011产生的微波的频率变为与状况信息相对应的频率,进行控制,从而使照射部101照射与状况信息相对应的频率的微波。控制部107例如通过相对于照射部101所具有的一个以上的微波振荡器1011输出变更频率的控制信号,变更由微波振荡器1011产生的微波的频率,并变更由一个或者两个以上的射出部12射出的微波的频率。控制信号既可以是指定变更后的频率的信号,也可以是为了产生变更后的频率的微波而驱动微波振荡器1011的信号等。但是,控制信号只要是控制一个以上的微波振荡器1011产生期望的频率的微波的信号,就可以是任意的控制信号。
控制部107如何将由照射部101从多个射出部12照射的微波的频率设置为与状况信息相对应的频率等是任意的。下面,当状况信息为如上所述的原始数据或者测定值等时,分别对如下的两种情况进行说明:即,第一种情况为如下面的(4-A)所示使用状况对应信息,照射由一个或者两个以上的射出部12射出的微波的频率为与状况信息相对应的频率的微波,第二种情况为如下面的(4-B)所示使用函数,照射与状况信息相对应的频率的微波。此外,在此,作为一例,控制多个射出部12射出频率相同的微波。
(4-A)使用状况对应信息的情况
控制部107例如使用保存于状况对应信息保存部104的一个以上的状况对应信息,控制照射部101,从而使由照射部101照射的微波的频率变为与由一个以上的传感器103取得的状况信息所表示的值所属于的范围相对应的频率的微波。
控制部107例如判断由一个以上的传感器103取得的一个以上的状况信息是否属于关于与该一个以上的状况信息相对应的状况对应信息所表示的一个以上的状况信息的两个以上的范围中的任意一个范围,并控制照射部101,从而照射与被判断为属于的范围相对应的频率的微波。例如,控制部107取得表示与被判断为属于的范围相对应关联的频率的信息,并控制照射部101,具体而言,控制照射部101所具有的一个以上的半导体型振荡器1011,从而变为通过该信息特定的频率。
此外,表示微波的频率的信息最终只要为能够表示由照射部101照射的微波的频率的信息即可,既可以是频率的值,也可以是用于控制使由照射部101照射的微波变为期望的频率的控制信号或者用于控制的参数值等。关于该点,在下面也一样。
此外,例如,当两个以上的传感器103为测定対象相同的传感器时,控制部107相对于分别由两个以上的传感器103取得的状况信息,作为代表分别由两个以上的传感器103取得的状况信息的状况信息,取得进行预先规定的统计处理而获得的一个值(例如,平均值或者中间值、最大值等),使用该状况信息代替由上述一个传感器103取得的状况信息,并可以从该状况对应信息中取得表示频率的信息。
另外,表示关于分别由两个以上的传感器103取得的状况信息所表示的值的两个以上的范围的信息例如也可以是表示关于分别由两个以上的不同的传感器103取得的状况信息所表示的值的范围的两个以上的组合的信息。在这种情况下,表示分别与上述两个以上的范围相对应的由照射部101照射的微波的频率的信息例如是如下的信息:即,表示与指定范围的信息的组合相对应关联的由照射部101照射的微波的频率,所述范围分别包含分别由该两个以上的不同的传感器103取得的不同的状况信息所表示的值。例如,当由第一传感器103取得的状况信息为范围A1内的值,而由第二传感器103取得的状况信息为范围α1内的值时,控制由照射部101照射的微波变为与该组合相对应的第一频率,当由第一传感器103取得的状况信息为范围A1内的值,而由第二传感器103取得的状况信息为范围β1内的值时,控制由照射部101照射的微波变为与该组合相对应的第二频率,当由第一传感器103取得的状况信息为范围B1内的值,而由第二传感器103取得的状况信息为范围β1内的值时,控制由照射部101照射的微波变为与该组合相对应的第三频率。但是,范围A1以及范围B1、范围α1以及范围β1分别是值的范围不重叠的范围。另外,第一至第三频率为不同的频率。
此外,在状况对应信息保存部104例如优选预先保存与照射对象物或者一个以上的传感器103的种类等相对应的状况对应信息。
此外,通过进行判断是否满足预先准备的条件的判断处理,控制部107可以进行与利用状况对应信息的判断处理同样的判断处理,可以认为这样的处理实质上相当于上述使用状况对应信息的处理。
(4-B)使用函数的情况
控制部107使用一个或者两个以上的状况信息所表示的值与表示由照射部101照射的微波的频率的信息之间的函数,控制照射部101,从而使由照射部101从多个射出部12照射的微波的频率变为与分别由一个以上的传感器103取得的状况信息所表示的值相对应的频率。状况信息所表示的值与表示由照射部101照射的微波的频率的信息之间的函数例如是近似式,该近似式表示状况信息所表示的值与表示在该状况信息所表示的值中获得较高的相对介电损耗的微波的频率的信息之间的关系。这样的近似式例如能够根据模拟试验结果或者实验结果等创建。表示频率的信息例如是表示频率的值。虽然此处的获得较高的相对介电损耗的频率优选为频率可变的能够由照射部101照射的微波的频率的范围中的,获得最高的相对介电损耗的频率,但是,至少可以认为是相对介电损耗不会变为最低的频率、或者相对介电损耗高于平均值的频率。
例如,控制部107使用与由传感器103取得的状况信息相对应的函数,取得表示与由该传感器103取得的状况信息所表示的值相对应的频率的信息(例如,值)。例如,通过将由传感器103取得的状况信息所表示的值作为自变量代入函数,取得表示频率的信息。然后,为了变为取得的表示频率的信息所表示的频率,控制部107控制照射部101。函数只要预先保存于未图示的保存部等即可。此外,如何取得该函数是任意的。
此外,当由一个以上的传感器103取得的状况信息为如上所述的双值的值时,在未图示的存储介质等中保存有信息,该信息以相对应关联的方式具有状况信息所表示的双值、与表示分别与该双值相对应关联的微波的频率的信息,控制部107可以从该信息中取得表示与由一个以上的传感器103取得的状况信息相对应的微波的频率的信息,并控制照射部101,从而变为取得的表示频率的信息所表示的频率。此外,这样的信息也可以认为是上述状况对应信息的一个形态。
控制部107对照射部101从多个射出部12照射的微波的频率进行控制的时机是任意的。例如,在照射部101开始照射时或者照射部101正在照射微波时,每当经过预先指定的固定或者不固定的时间,就可以循环进行用于如上所述那样控制频率的处理。
此外,控制部107也可以进行用于使照射部101照射微波的控制(例如,照射的开始或者停止的控制)等。另外,控制部107可以与由一个以上的传感器103取得的状况信息相对应地,对照射部101照射的微波的输出功率等进行控制。另外,也可以单独地控制由照射部101所具有的多个微波振荡器1011产生的微波的输出功率。此外,由于该开始照射等的控制或者输出功率的控制等是公知技术,因此,在此省略详细说明。
此外,当控制部107在频率等的控制中不利用由传感器103取得的状况信息时,可以省略传感器103。
此外,在下面举例对如下的情况进行说明:即,控制部107使用预先保存于状况对应信息保存部104的一个以上的状况对应信息,对照射部101照射的微波的频率等进行控制。
此外,控制部107与传感器103或者移动部102等的连接既可以是有线连接,也可以是无线连接。
控制部107通常能够通过MPU或者存储器等实现。控制部107的处理步骤通常通过软件实现,该软件存储于ROM等的存储介质。但是,也可以通过硬件(专用电路)实现。
此外,当控制部107如在上述(1-A)中说明的不使用照射管理信息的情况那样,不需要接收位置指定信息时,可以省略该接收部106。
配置有本实施方式的微波处理装置1的空间可以是任意的空间。例如,微波处理装置1可以配置在开放空间或者自由空间。开放空间例如可以认为是反应器或者容器内等的封闭空间以外的空间。例如,微波处理装置1可以配置在工厂等的建筑物内。另外,微波处理装置1也可以配置在宇宙空间等。
在本实施方式中,微波的照射对象物是任意的。下面,对本实施方式的微波处理装置1所涉及的微波的照射对象物的例子进行说明。
照射对象物例如既可以是单个物质,也可以是两个以上的种类的物质的混合物。另外,照射对象物例如也可以是具有杂质等的物质。另外,照射对象物例如既可以是粉末或者粒状体、颗粒等的固体,也可以是具有流动性的照射对象物。具有流动性的照射对象物例如是液状的内容物。液状的照射对象物例如既可以是如水或者油、水溶液、胶体溶液等的流动性较高的照射对象物,或者也可以是如浆料或者悬浮液的流动性较低的照射对象物。此外,当通过照射对象物的化学反应等从原料中生成生成物时,可以认为在照射对象物中包含有生成物。即,照射对象物可以是原料以及/或者生成物。例如,当在照射对象物内进行酯化时,油脂和乙醇可以是原料。
照射对象物例如可以具有作为利用微波的照射进行处理的对象的处理对象物。此处的处理可以是任意的处理,例如,既可以是包含由微波的照射进行的加热的处理,也可以是包含用于进行一个以上的反应的加热工序的处理。一个以上的反应例如既可以是化学反应等,也可以是化学反应以外的处理。化学反应例如是构成处理对象物的一个以上的物质的结合或者分解、变性等。一个以上的处理可以是加热处理、或者包含加热的干燥处理、或者杀菌处理、或者灭菌处理等。一个以上的处理也可以是利用微波照射或者由微波照射进行的加热的,相对于热或者电磁波具有可塑性或者硬化性的物质的烧结或者固化或者成形的处理。一个以上的处理也可以是由微波照射或者由微波照射进行的加热造成的物质的变形处理等。另外,处理可以包含不需要加热的处理或者工序。另外,一个以上的反应也可以是如上所述的反应的两个以上的组合等。
照射对象物例如可以是一个或者两个以上的种类的原料与一个或者两个以上的种类的催化剂的混合物。与原料混合的催化剂既可以是固体催化剂等的非均相催化剂,也可以是液状的催化剂等的均相催化剂。另外,照射对象物被放入未图示的容器等内,既可以在该容器内形成流动床,或者也可以不形成。另外,固体催化剂的形状是任意的。固体催化剂的形状例如可以是无定型的粒状、圆柱状、球状、丸状、环状、壳状等。另外,这些形状的固体催化剂既可以是中空的,也可以不是中空的。另外,固体催化剂既可以是多孔质的,也可以不是多孔质的。另外,该固体催化剂例如既可以具有微波吸收性或者微波感受性,或者也可以不具有。在固体催化剂具有微波吸收性或者微波感受性的情况下,在照射微波时,固体催化剂被微波加热,从而促进该固体催化剂附近的化学反应。
此外,关于该微波吸收性或者微波感受性,依赖于照射的微波的频率或者照射对象物的温度等。例如,在使用的微波的频率以及配置有原料的未图示的容器等的内部温度下,介电损耗系数较高的物质为微波吸收性较高的物质。因此,例如,可以使用包含这样的微波吸收性较高的物质的固体催化剂。例如,当照射有2.45GHz的微波时,作为具有微波吸收性的物质,存在除了富勒烯以外的碳类(例如,石墨、碳纳米管或者活性炭等)、或者铁、镍、钴或者铁氧体等。因此,固体催化剂可以包含这样的具有微波吸收性的物质。具体而言,固体催化剂可以是组合具有这样的微波吸收性或者微波感受性的物质与金属或者金属氧化物的复合物,也可以是组合具有这样的微波吸收性或者微波感受性的物质与碱性催化剂或者酸性催化剂等的催化剂的复合物,或者也可以是组合具有微波吸收性或者微波感受性的物质、碱性催化剂或者酸性催化剂等的催化剂以及金属或者金属氧化物的复合物。该复合化例如可以通过物理吸附进行,也可以通过化学结合进行,也可以通过合金化进行,或者可以通过其他的方法进行。另外,当未图示的容器为所谓的流式反应器等的流式容器时,作为原料的内容物、或者混合原料与固体催化剂的内容物被放入到容器的上流侧。
接下来,使用图4的流程图,对微波处理装置1的动作的第一个例子进行说明。在此,举例对如下的情况进行说明:即,控制部107使用在上述(1-A)中说明的照射管理信息,控制移动部102,使多个射出部12移动。
(步骤S101)接收部106判断是否从用户或者未图示的其他装置等处接收位置指定信息。在接收的情况下,进入步骤S102,在未接收的情况下,返回到步骤S101。
(步骤S102)控制部107从保存于照射管理信息保存部105的一个或者两个以上的照射管理信息中取得与对象位置信息相对应关联的多个射出位置信息,所述对象位置信息与在步骤S101中由接收部106接收到的位置指定信息相对应。例如,控制部检测具有与在步骤S101中接收到的位置指定信息一致的对象位置信息的照射管理信息,取得检测到的照射管理信息所具有的多个射出位置信息。此时,也优选取得分别与多个射出位置信息相对应关联的射出部特定信息。与位置指定信息相对应的对象位置信息例如是指与位置指定信息一致的对象位置信息或者是表示相对于位置指定信息最近的位置的对象位置信息。
(步骤S103)控制部107从照射管理信息中取得分别与在步骤S102中取得的多个射出位置信息相对应的多个相位指定信息。例如,控制部107从保存于照射管理信息保存部105的一个或者两个以上的照射管理信息中取得与对象位置信息相对应关联的多个相位指定信息,所述对象位置信息与在步骤S101中由接收部106接收到的位置指定信息相对应。例如,取得在步骤S102中检测到的照射管理信息所具有的多个相位指定信息。此时,也优选取得分别与多个相位指定信息相对应关联的射出部特定信息。此外,进行步骤S102与步骤S103的处理的顺序是任意的。另外,当在步骤S102中分别取得与对象位置信息相对应的多个射出位置信息时,可以分别取得与相同的射出位置信息相对应的相位指定信息,也可以进一步取得分别与多个射出位置信息相对应关联的射出部特定信息。
(步骤S104)控制部107控制移动部102,从而使与各个射出位置信息相对应的射出部12移动到在步骤S102中取得的多个射出位置信息所表示的位置。与各个射出位置信息相对应的射出部12是通过与各个射出位置信息相对应关联的射出部特定信息特定的射出部12。例如,当移动部102具有分别设置有多个射出部12的多个机器人手臂1022时,控制部107控制设置有与在步骤S102中取得的各个射出位置信息相对应的射出部特定信息所表示的射出部12的机器人手臂1022,使各个机器人手臂1022动作,从而使射出部12位于各个射出位置信息所表示的位置。
(步骤S105)控制部107使用在步骤S103中取得的多个相位指定信息控制照射部101,从而从分别与该多个相位指定信息相对应的射出部12开始照射相位指定信息所表示的相位的微波。与相位指定信息相对应的射出部12例如是由与相位指定信息相对应关联的射出部特定信息特定的射出部12。例如,控制部107通过控制产生由各个射出部12射出的微波的微波振荡器1011所产生的相位,或者使用移相器(未图示)等控制通过传输单元1012传输的分别由各个射出部12射出的微波的相位,进行变更,并从各个射出部12射出各个移相指定信息所表示的相位的微波。照射部101例如照射通过默认等指定的频率的微波。
(步骤S106)一个以上的传感器103开始取得状况信息。传感器103例如每隔预先规定的时间取得状况信息,并发送至控制部107。此外,传感器103使取得的状况信息与取得时刻等相对应关联,并可以保存于未图示的存储介质等。
(步骤S107)控制部107判断是否为进行变更频率的处理的时机。例如,判断在开始照射或者进行用于在此之前变更频率的处理后,是否经过了预先规定的时间,在经过的情况下,判断为是进行变更处理的时机。在是时机的情况下,进入步骤S108,在非时机的情况下,进入步骤S110。
(步骤S108)控制部107判断从传感器103发送的状况信息、优选最新的状况信息所表示的值是否属于保存于状况对应信息保存部104的状况对应信息所具有的两个以上的范围中的任意一个范围,并从状况对应信息中取得表示与属于的范围相对应的频率的信息。此外,控制部107可以对传感器103所保存的最新的状况信息等的状况信息所表示的值进行上述判断。
(步骤S109)控制部107控制照射部101所具有的一个以上的微波振荡器1011,从而产生表示在步骤S108中取得的频率的信息所表示的频率。例如,当表示在步骤S108中取得的频率的信息所表示的频率与在此之前从照射部101输出的微波的频率不同时,变更由微波振荡器101产生的频率。另外,例如,当表示在步骤S108中取得的频率的信息所表示的频率与在此之前从照射部101输出的微波的频率相同时,不会变更频率。此外,当不需要变更频率时,可以不进行用于变更频率的控制。
(步骤S110)控制部107判断是否结束微波的照射。例如,当从开始照射经过了预先规定的时间时,可以确定结束照射。另外,当在与位置指定信息相对应的移动完成后,经过了预先规定的时间或者与位置指定信息相对应关联的时间时,可以确定结束照射。另外,当取得表示状况信息为预先规定的状况的信息等时,可以确定结束照射。另外,当从用户等处经由未图示的接收部等接收到结束指示时,可以确定结束照射。此外,照射的结束既可以以多个射出部12为单位,单独控制,也可以同时控制。在结束的情况下,结束微波的照射,并返回到步骤S101,在未结束的情况下,返回到步骤S107。
接下来,使用图5的流程图对微波处理装置1的动作的第二个例子进行说明。在此,举例对如下的情况进行说明:即,控制部107使用在上述(1-B)中说明的照射管理信息,控制移动部102,使多个射出部12移动。此外,在图5中,与图4相同步骤编号的步骤表示相同或者相当的处理步骤,在此,省略详细说明。
(步骤S201)控制部107代入1作为计数器m的值。
(步骤S202)控制部107判断移动顺序为第m号的照射对象信息是否保存于照射管理信息保存部105。例如,控制部107判断保存于第m号的照射对象信息是否保存于照射管理信息保存部105。或者,控制部107例如判断表示第m号的信息、例如相对应关联有表示第m号的连号等的照射对象信息是否保存于照射管理信息保存部105。在保存的情况下,进入步骤S203,在未保存的情况下,结束处理。
(步骤S203)控制部107从保存于照射管理信息保存部105的照射管理信息中取得移动顺序为第m号的照射对象信息所具有的多个射出位置信息。此时,也优选取得分别与多个射出位置信息相对应关联的射出部特定信息。此外,从步骤S201开始到步骤S203为止的处理可以认为是如下的处理:即,按照进行由移动部102进行的移动的顺序,从保存于照射管理信息保存部105的照射管理信息中取得多个射出位置信息。
(步骤S204)控制部107从照射管理信息中取得分别与在步骤S203中取得的多个射出位置信息相对应的多个相位指定信息。例如,控制部107从保存于照射管理信息保存部105的照射管理信息中取得移动顺序为第m号的照射对象信息所具有的多个相位指定信息。例如,控制部107取得在步骤S203中取得射出位置信息的照射管理信息所具有的多个相位指定信息。此时,也优选取得分别与多个射出位置信息相对应关联的射出部特定信息。此外,进行步骤S203与步骤S204的处理的顺序是任意的。另外,当在步骤S203中分别取得移动顺序为第m号的照射管理信息所具有的多个射出位置信息时,可以分别取得与各个射出位置信息相对应的相位指定信息,也可以进一步取得分别与多个射出位置信息相对应关联的射出部特定信息。然后,进入步骤S104。
此外,在图5的流程图的步骤S104中,控制部107使用在步骤S203中取得的多个射出位置信息进行控制。另外,在步骤S105中,控制部107使用在步骤S204中取得的多个相位指定信息进行控制。
(步骤S205)当在步骤S110中判断结束照射时,控制部107在计数器m的值的基础上增加1,并返回到步骤S202。
此外,在图5的流程图中,通过切断电源或者处理结束的中断来结束处理。
此外,虽然在上述图4以及图5所示出的流程图的步骤S105中,照射默认频率的微波,但是,也可以通过在照射微波前,开始取得步骤S106的状况信息并执行步骤S108以及步骤S109的处理,从而能够照射与状况信息相对应的频率的微波。另外,步骤S106的状况信息的取得可以在步骤S105之前开始。
此外,在图4的流程图中,当不对相位进行控制时,可以省略在步骤S103和步骤S105中控制相位的处理。另外,在图5的流程图中,当不对相位进行控制时,可以省略在步骤S204和步骤S105中控制相位的处理。
另外,在图4以及图5的流程图中,当不对频率进行控制时,可以省略从步骤S106开始到步骤S109为止的处理。
下面,举例对本实施方式的微波处理装置1的具体动作进行说明。在此,对使用在图1中示出的微波处理装置1的情况进行说明。
(具体例1)
在具体例1中,对如下的情况进行说明:即,如在图4中示出的流程图那样,控制部107使用在上述(1-A)中说明的照射管理信息,控制移动部102照射微波。但是,在此,不会进行由照射部101照射的微波的频率的控制。
图6是管理保存于照射管理信息保存部105的照射管理信息的照射管理信息管理表。照射管理信息管理表具有“ID”、“对象位置”、“射出A”、“射出B”“相位A”、“相位B”、“时间”这些属性。另外,射出管理信息进一步具有属性。“ID”的属性值是管理照射管理信息的识别符。在此,照射管理信息管理表的各个记录(行)分别表示一个照射管理信息。“对象位置”的属性值是对象位置信息,在此,是三维空间的坐标。“射出A”是特定设置于机器人手臂1022a的前端的射出部12a的射出部特定信息,“射出A”的属性值是由射出部特定信息“射出A”特定的射出部12a的射出位置信息。“射出A”的属性值是表示设置于机器人手臂1022a的前端的射出部12a的位置的三维空间的坐标、方位角以及仰角的组合。另外,对于“射出B”也一样,“射出B”是特定设置于机器人手臂1022b的前端的射出部12b的射出部特定信息,“射出B”的属性值是由射出部特定信息“射出A”特定的射出部12a的射出位置信息。“射出B”的属性值是表示设置于机器人手臂1022b的前端的射出部12b的位置的三维空间的坐标、方位角以及仰角的组合。在此,“射出A”以及“射出B”的属性值分别通过“(x坐标,y坐标,z坐标)、(方位角θ,仰角)”表示。“相位A”的属性值是指定从射出部12a输出的微波的相位的相位指定信息,“相位B”的属性值是指定从射出部12b输出的微波的相位的相位指定信息。各个相位指定信息所表示的相位的值是预先规定的值,该预先规定的值用于使从上述各个位置指定信息所表示的位置由射出部12a以及射出部12b射出的微波产生的电场集中于对象位置信息所表示的位置。“时间”是微波的照射时间。此外,在图6中,x、y、z、xa1、ya1、za1、xb1、yb1、zb1、θb1、λa1、λb1、t1等为任意的值。
在此,保存于照射管理信息保存部105的照射管理信息例如是利用模拟取得的信息。
在该具体例中,将设定于能够从两个射出部12a以及12b照射微波的空间的三维虚拟的多个格点的坐标设置为多个照射管理信息的对象位置信息,各个照射管理信息的“射出A”以及“射出B”是向对象位置信息所表示的位置照射微波时的,两个射出部12a以及12b的位置。该两个射出部12a以及12b的位置在此被设定为安装于机器人手臂1022a以及1022b的前端的射出部12a以及12b的位置。此处的射出部12a以及12b的位置例如是作为射出部12的天线的射出微波的位置。
图7是示出将照射对象物70配置在能够通过微波处理装置1处理的区域的状态的主要部分的示意图(图7中的(a))、以及示出使射出部12a以及12b移动并向照射对象物70照射微波的状态的主要部分的示意图(图7中的(b))。照射对象物70在此是管状的物体。另外,能够处理的区域例如是指通过移动射出部12a以及12b能够重叠照射微波的范围。
首先,当假设用户操作未图示的输入设备等,通过微波处理装置1输入想进行局部加热的照射对象物70的期望的部分71的坐标(X1,Y1,Z1)时,接收部106接收到该坐标值。此外,X1,Y1,Z1是任意的值。
控制部107在图6所示出的照射管理信息管理表中,检测作为“对象位置”的属性值的坐标与由接收部106接收到的坐标一致的记录,也就是照射管理信息,并取得检测到的记录的“射出A”、“射出B”、“相位A”、“相位B”以及“时间”的属性值。然后,例如,将取得的“射出A”以及“相位A”的属性值与射出部特定信息“射出A”相对应地保存于未图示的保存部。另外,将“射出B”以及“相位B”的属性值与射出部特定信息“射出B”相对应地保存于未图示的保存部。例如,取得的“时间”的属性值也保存于未图示的保存部。在此,当假设由接收部106接收到的坐标与“ID”为“003”的记录的“对象位置”的属性值(x3,y3,z3)一致时,控制部107取得该“ID”为“003”的记录的“射出A”、“射出B”、“相位A”、“相位B”以及“时间”的属性值,并如上所述那样进行保存。此处的保存可以是暂时存储。取得的“时间”的属性值是“t3”。
控制部107读出作为与射出部特定信息“射出A”相对应地保存的“射出A”的属性值的位置指定信息,即坐标(xa3,ya3,za3)、方位角θa3以及仰角控制移动部102,使由射出部特定信息“射出A”特定的射出部12移动至读出的位置指定信息所表示的位置。具体而言,当假设在未图示的保存部等预先登记有“射出A”所表示的射出部12a的位置为机器人手臂1022a的前端的位置时,控制部107使用上述读出的坐标(xa3,ya3,za3)、方位角θa3以及仰角计算出控制机器人手臂1022a的各部的信息,从而使机器人手臂1022a的前端移动到该读出的信息所表示的位置。例如,计算出设置于机器人手臂1022a的一个以上的致动器的移动量等。然后,控制部107使用计算出的值,使机器人手臂1022a的前端移动到上述读出的位置指定信息所表示的位置。由此,能够使设置于机器人手臂1022a的前端的射出部12a移动到与射出部特定信息“射出A”相对应的位置指定信息所表示的位置。
同样地,控制部107读出与射出部特定信息“射出B”相对应地保存的位置指定信息,并与上述同样地,使机器人手臂1022b的前端移动到该位置指定信息所表示的位置,从而使设置于机器人手臂1022b的前端的射出部12b移动到与射出部特定信息“射出B”相对应的位置指定信息所表示的位置。此外,射出部12a以及12b的移动后的位置是如下的位置:即,至少在期望的部分71中,能够重叠各自照射的微波。
控制部107读出作为与射出部特定信息“射出A”相对应地保存的“相位A”的属性值的相位指定信息“λa3”,并从射出部12a射出仅错开相位λa3的微波。例如,控制部107控制微波振荡器1011a或者与微波振荡器连接的未图示的移相器,产生仅错开相位λa3的微波,并经由传输单元1012a的同轴电缆11a传输产生的微波,且从射出部12a照射。
首先,控制部107与照射部101a的情况同样地,读出作为与射出部特定信息“射出B”相对应地保存的“相位A”的属性值的相位指定信息“λb3”,并从射出部12b射出仅错开相位λb3的微波。此外,在此,分别从射出部12a以及12b射出的微波的频率是默认设定的相同的频率。
在此,如图7中的(b)所示,从射出部12a以及射出部12b射出的微波至少在期望的部分71重叠,如上所述,由于通过与相位指定信息相对应地控制相位,由从位置指定信息所表示的位置由射出部12a以及射出部12b射出的微波产生的电场集中于与对象位置信息所表示的位置一致的期望的部分71,因此,通过从射出部12a以及射出部12b射出如上所述的微波,能够使由微波产生的电场集中于期望的部分71,从而能够局部加热期望的部分71。
然后,在以作为上述取得的时间的“t3”进行微波的照射后,结束微波的照射。
在这样的具体例中,能够从多个射出部12a以及12b照射微波,从而使电场集中在由用户指定的期望的部分,从而能够局部加热期望的部分。
(具体例2)
在具体例2中,对如下的情况进行说明:即,如在图5中示出的流程图那样,控制部107使用在上述(1-B)中说明的照射管理信息,控制移动部102照射微波。但是,在此,不会进行由照射部101照射的微波的频率的控制。
图8是示出保存于照射管理信息保存部105的照射管理信息管理表的图。该具体例2的照射管理信息管理表具有“顺序”、“射出A”、“射出B”“相位A”、“相位B”以及“时间”这些属性。由于“射出A”、“射出B”“相位A”、“相位B”、“时间”这些属性与图6同样,因此,在此省略详细说明。“顺序”是表示进行使用作为各个记录(行)的照射管理信息的射出部12的移动的顺序的数值,在此,值越小,移动的顺序越早。此外,在图8中,通过与图6相同的文字表示的属性值不一定是相同的值。另外,此处的一个照射管理信息所具有的“射出A”、“射出B”“相位A”以及“相位B”的属性值是用于使微波集中于预先规定的期望的部分的,射出部A12a以及12b的位置、以及分别由射出部12a以及12b射出的微波的相位(例如,初始相位)。
首先,控制部107从在图8中示出的照射管理信息管理表中,检测“顺序”的值为“1”的记录,并取得该记录的“射出A”、“射出B”、“相位A”、“相位B”以及“时间”的属性值。
然后,与上述具体例同样地,使用作为取得的“射出A”以及“射出B”的属性值的位置指定信息,分别使机器人手臂1022a以及1022b动作,从而使设置于各自前端的射出部12a以及12b移动。然后,使用作为取得的“相位A”以及“相位B”的属性值的相位指定信息,从射出部12a以及12b照射控制了相位的微波。由此,能够使从射出部12a以及12b射出的微波集中于预先规定的期望的部分。此处的期望的部分例如是图7中的(a)的部分72。仅以作为上述取得的“时间”的属性值的“t1”所表示的时间进行微波的照射。由此,能够局部加热期望的部分72。
当结束微波的照射时,控制部107从图8所示出的照射管理信息管理表中,检测“顺序”的值为“2”的记录,并取得该记录的“射出A”、“射出B”、“相位A”、“相位B”以及“时间”的属性值,从而如上所述那样分别使机器人手臂1022a以及1022b动作,使射出部12a以及12b移动,仅以作为“时间”的属性值的“t2”所表示的时间照射控制了相位的微波。在此,照射有相同相位的微波的期望的部分是图7中的(a)的部分73。由此,能够局部加热期望的部分73。
同样地,对于照射管理信息管理表的“顺序”的值为“3”以下的照射管理信息,也依次进行同样的处理。
在本具体例中,通过按照如图8所示的照射管理信息照射微波,能够按照预先指定的顺序变更由微波产生的电场所集中的部分,从而能够变更通过微波连续进行局部加热的部分。
(具体例3)
在具体例2中,对在上述具体例1中进行由照射部101照射的微波的频率的控制时的处理的例子进行说明。在此,对如下的情况进行说明:即,在上述具体例1中,通过移动机器人手臂1022a以及1022b并移动射出部12a以及12b,从而从射出部12a以及12b分别射出控制了频率的微波,能够使由微波产生的电场集中于一个期望的部分71,从而局部加热该部分。
此外,在此,为了便于说明,与上述具体例1不同,在期望的部分71上配置有作为照射对象物的并被放入到未图示的容器等的乙二醇。
另外,用于该具体例的微波振荡器1011a以及1011b都是能够变更在从2.4GHz开始到2.5GHz为止的范围产生的微波的频率的半导体型振荡器。
另外,在该具体例中,作为传感器103,能够检测温度的红外线温度传感器设置在照射对象物的上方等。下面,在该具体例中,有时会将传感器103称为红外线温度传感器103。
与上述具体例1同样地,当射出部12a以及12b分别照射相位被控制的微波时,由微波产生的电场集中于配置有照射对象物的期望的部分71,从而局部加热该部分71。由此,作为照射对象物的乙二醇被加热。在此,为了说明,将由各个微波振荡器1011a以及1011b最初产生的微波的频率设置为作为默认值的2.45GHz。
红外线温度传感器103取得照射对象物的温度的值,并向控制部107发送取得的温度的值。控制部107接收从红外线温度传感器103发送的温度的值。
图9是示出管理保存于状况对应信息保存部104的状况对应信息的状况对应信息管理表的一例的图。状况对应信息管理表具有“状况”、“阈值”、“小于阈值”、“阈值以上”这些属性。“状况”是表示作为对象的状况信息的种类的信息。该“状况”可以是识别传感器103中的一个以上的信息。属性值“温度”表示作为对象的状况信息为表示由红外线温度传感器103取得的温度(在此,乙二醇的溶液温度)的值。此外,在此,由于传感器103为一个,因此,可以省略该“状况”的属性。“阈值”是用于将能够由状况信息取得的值的范围分割为两个范围的阈值,也可以认为是指定该两个范围的信息。在此,60℃为阈值,通过该阈值,能够由红外线温度传感器103取得的温度的值的区域被分割为小于60℃的区域和60℃以上的区域。“小于阈值”以及“阈值以上”是表示由红外线温度传感器103取得的值小于阈值的情况下的微波振荡器1011的频率的信息以及表示大于等于阈值的情况下的微波振荡器1011的频率的信息。在此,将“小于阈值”以及“阈值以上”设置为由微波振荡器1011产生的微波的频率的控制目标值。
在从开始照射微波到经过预先规定的时间(例如,30秒等)的时点,控制部107判断从红外线温度传感器103接收到的最新的温度的值是否大于等于作为在图9中示出的状况对应信息管理表的“状况”为“温度”的记录(行)的“阈值”的属性值的“60℃”。在此,当假设由红外线温度传感器103取得的温度的值为25℃时,控制部107判断由红外线温度传感器103取得的温度的值小于阈值,并取得作为在图9中示出的状况对应信息管理表的“状况”为“温度”的记录(行)的“小于阈值”的属性值的“2.4”GHz。然后,根据该取得的属性值“2.4”,控制部107控制照射部101,从而使射出的微波的频率变为2.4GHz。此外,由于在此产生的微波的频率是与默认的频率相同的2.4GHz,因此,不会变更微波的频率。
控制部107每次经过预先规定的时间,就循环进行同样的处理。
在此,假设通过微波的照射,照射对象物的溶液温度上升,其结果是,由红外线温度传感器103取得的温度的值为61℃。控制部107判断作为从红外线温度传感器103发送的温度的值的61℃是否大于等于作为在图9中示出的状况对应信息管理表的“状况”为“温度”的记录(行)的“阈值”的属性值的“60℃”。在此,由于作为由红外线温度传感器103取得的温度的值的61℃为“60℃”以上,因此,控制部107判断由红外线温度传感器103取得的温度的值为阈值以上,并取得作为在图9中示出的状况对应信息管理表的“状况”为“温度”的记录(行)的“小于阈值”的属性值的“2.5”GHz。然后,根据该取得的属性值“2.5”,控制部107控制照射部101,从而使射出的微波的频率变为2.5GHz。与该控制相对应地,各个微波振荡器1011产生2.5GHz的微波,射出部12a以及12b向照射对象物照射2.5GHz的微波。当假设在此之前由射出部12a以及12b射出的微波的频率为2.4GHz时,变更射出的微波的频率。
图10是示出乙二醇的各温度的相对介电损耗与频率之间的关系的曲线图(图10中的(a))、以及示出图10中的(a)的曲线图的主要部分,具体而言,2.45GHz附近的放大图(图10中的(b))。但是,该放大图是用于说明的示意图,并不一定是精度较高的图。图10中的(a)的曲线图是记载于与涉及上述图3的乙醇的曲线图相同的文献中的附图。
如图10所示,在乙二醇的情况下,当溶液温度发生变化时,相对于频率的相对介电损耗会发生变化,温度在30至50℃的范围内,相对于频率为2.4GHz的微波的相对介电损耗大于相对于2.5GHz的微波的相对介电损耗,在60至90℃的范围内,相对于频率为2.5GHz的微波的相对介电损耗大于相对于2.4GHz的微波的相对介电损耗。因此,如上所述,为了当作为由红外线温度传感器103检测出的状况信息的温度小于60℃时,向作为照射对象物的乙二醇照射2.4GHz的微波,当温度大于等于60℃时,向作为照射对象物的乙二醇照射2.5GHz的微波,控制部107通过控制照射部101,能够照射微波照射时的被照射的区域的温度中的,被照射的区域的相对介电损耗最高的频率的微波,能够提高加热效率。由此,能够实现处理所需的能源的效率化。此外,此处的被照射的区域的相对介电损耗最高的频率的微波是指能够由照射部101照射的频率的微波中的被照射的区域的相对介电损耗最高的频率的微波。
控制部107直到结束微波的照射为止,之后每次经过预先规定的时间,就循环进行与上述同样的处理。
在该具体例中,通过由控制部107控制照射部101从而照射与由传感器103取得的状况信息相对应的频率的微波,能够提高基于照射对象物的微波的相对介电损耗,能够提高加热效率。由此,能够实现能源的效率化。
此外,在此,虽然对将频率的控制适用于具体例1的情况进行了说明,但是在本发明中,例如当然也可以适用于具体例2等。
(模拟结果1)
下面,对基于涉及本实施方式的微波处理装置1进行的模拟的实证试验结果进行说明。
(基本条件)
图11是示出在基于微波处理装置1的模拟的实证试验中使用的情形1的模型的立体图(图11中的(a))、主视图(图11中的(b))、侧视图(图11中的(c))、示出情形2的模型的立体图(图11中的(d))、主视图(图11中的(e))、侧视图(图11中的(f))、示出情形3的模型的立体图(图11中的(g))、主视图(图11中的(h))、侧视图(图11中的(i))。此外,在图11中,为了便于说明,对相当于图1的部分赋予相同或者相当的附图标记。关于该点,在下面的模拟试验结果的图等中也一样。另外,图11是用于说明的图,在图11中示出的照射对象物50a至50c以及射出部12等的大小或者位置的关系等有时会与在模拟试验中实际设定的不同。关于该点,在将在后面进行说明的图15中也一样。
在情形1至情形3中的任意一个情形中,都使用等间隔地配置的三个照射对象物50a至50c。三个照射对象物50a至50c分别是短边为25mm、长边为50mm、高度为10mm的微波吸收体,并且沿着短边的延伸方向,以照射对象物50b为中心,并以35mm的间隔一列地排列为同一平面状。此时,照射对象物50b的中心配置在配置有照射对象物50a至50c的平面(下面,称为配置平面)上的预先规定的位置51上。配置平面55是虚拟的平面。照射对象物50a至50c的材质是复介电常数的实部εr为10,复介电常数的虚部εi为10,关于复介电常数的tanδ为1的微波吸收体。复介电常数的实部εr为介电常数。复介电常数的虚部εi为介电损耗。
两个射出部12a以及12b各自的开口部与照射对象物50a至50c对置,并排列为各自的开口部的中心52a以及中心52b位于排列有照射对象物50a至50c的直线的上方。两个射出部12a以及11b的长边配置为平行于穿过预先规定的位置51、中心52a以及52b的平面。设定数值从而使射出部12、12a以及12b变为喇叭型天线(产品名:LB-340-15-A,Chengdu AINFO社制)。具体而言,开口部的尺寸是短边为238mm,长边为309mm,并在作为与开口部相反的一侧的位置以长边彼此与上述开口部平行的方式设置有WR340规格(内径为43.2×86.4mm)的波导管,全长被设定为294mm。
(情形1)
在图11中的(a)至(c)中示出的模型是在如下的情形1中使用的模型:即,从微波处理装置1的两个射出部12a以及12b,向等间隔地配置的三个照射对象物50a至50c照射微波。在情形1中,如图11中的(b)的主视图所示,分别连接射出部12a以及12b的开口部的中心52a以及52b与预先规定的位置51的直线被配置为与配置平面形成的角度都是60度。另外,中心52a以及中心52b与位置51之间的距离都被设定为550mm。
(情形2)
在图11中的(d)至(f)中示出的模型是在如下的情形2中使用的模型:即,从微波处理装置1的两个射出部12a以及12b,向等间隔地配置的三个照射对象物50a至50c照射微波。在情形2中,如图11中的(e)的主视图所示,连接射出部12a的开口部的中心52a与预先规定的位置51的直线被配置为与配置平面形成的角度为30度,连接射出部12b的开口部的中心52b与位置51的直线被配置为与配置平面形成的角度为30度。中心52a与位置51之间的距离被设定为900mm,中心52b与位置51之间的距离被设定为550mm。
(情形3)
在图11中的(g)至(i)中示出的模型是用于作为对照试验的情形3的模型,是从一个射出部12向等间隔地配置的三个照射对象物照射微波的情况下的模型。在情形3中,射出部12配置为开口部的中心52位于预先规定的位置51的正上方,开口部与照射对象物50a至50c对置,并且长边平行于照射对象物50a至50c的排列方向。中心52与位置51之间的距离被设定为500mm。
此外,在图11中的(a)以及图11中的(f)中,射出部12a以及12b配置为分别连接其开口部的中心52a以及52b与位置51的直线为由射出部12a以及11b的开口部形成的平面的法线。
此外,在情形1以及情形2中,将从射出部12a以及12b射出的微波的输出功率分别设定为100W,将从图11的射出部12射出的微波的输出功率设定为200W,总输入电力被设定为相同。另外,从射出部12、12a以及12b射出的微波的频率都是2.45GHz。
关于配置有图11中的(a)至图11中的(i)的射出部12、12a、12b以及照射对象物50a至50c的空间,在此,被设定为为了模拟自由空间使周围的微波的反射为0。另外,该空间被设定为真空。即,空间被设定为复介电常数的实部εr为1,介电常数的虚部εi为0,关于复介电常数的tanδ为0,复磁导率的虚部μr为1,复介电常数的虚部μi为0,关于复磁导率的tanδ为0。
在模拟实证试验中使用电场解析软件(ANSYS制HFSS13.0),进行了射出部12、射出部12a以及12b都照射一个波长的微波的情况下的模拟实证试验。关于情形1以及2,实证试验了通过控制由射出部12b产生的微波的相位使射出部12a与射出部12b之间的相位差发生变化的情况下的照射对象物52a至52c的发热分布的变化。在此,将射出部12a的相位设置为0度,并以0度、90度、180度这三种使射出部12b的相位发生变化。此处的相位表示相对于作为基准的相位的相位差。该相位可以认为是初始相位。情形3是作为比较对象使用的情形,由于射出部12为一个,因此不会进行相位差的控制。
图12是示出通过模拟实证试验获得的照射对象物52a至52c附近的发热分布的俯视图,图12中的(a)至图12中的(c)示出在情形1中,使射出部12a的相位为0并使射出部12b的相位分别变化为0度、90度、180度时的,也就是使相位差变化为0度、90度、180度时的发热分布,图12中的(d)至图12中的(f)示出在情形2中,使射出部12a的相位为0并使射出部12b的相位分别变化为0度、90度、180度时的,也就是使相位差变化为0度、90度、180度时的发热分布,图12中的(g)示出使用射出部12时的发热分布。此外,在图12中,示出亮度越高的部分是发热越高的部分。
图13是示出通过模拟实证试验获得的各个照射对象物52a至52c的发热量的曲线图以及表,图13中的(a)是关于情形1的曲线图,将在使相位差发生变化时获得的各个照射对象物52a至52c的发热量标绘到相同的曲线图中。在此,通过将相位差为0度时的照射对象物52c的发热量设置为1的情况下的比例表示各自的发热量。图13中的(b)是关于情形2的曲线图,将在使相位差发生变化时获得的各个照射对象物52a至52c的发热量标绘到相同的曲线图中。在此,通过将相位差为90度时的照射对象物52a的发热量设置为1的情况下的比例表示各自的发热量。图13中的(c)是关于情形3的曲线图,通过将照射对象物52c的发热量设置为1的情况下的比例表示各自的发热量。图13中的(d)是用表表示在上述图中示出的发热量的比例的图。在图13中的(a)以及图13中的(b)中,圆形记号表示射出部12a以及射出部12b的相对于作为基准的相位的相位差都为0度的情况,四角形记号表示射出部12a以及射出部12b的相对于作为基准的相位的相位差为0度以及90度的情况,三角形记号表示射出部12a以及射出部12b的相对于作为基准的相位的相位差为0度以及180度的情况。
如图12中的(g)以及图13中的(c)所示,可知当从一个射出部12照射微波时,在照射对象物52a至52c间的由微波造成的发热量的分布中没有偏差,以照射对象物52b为中心,被加热的位置向外侧扩展,与此相对地,如图12中的(a)至(f)所示,可知当使用两个射出部12a、12b相对于照射对象物52a至52c照射微波时,在照射对象物52a至52c间的由微波造成的发热量的分布中存在偏差,进行由微波进行的局部加热。
(情形3)
另外,当比较图12中的(a)至(f)的,相位差相同时的情形1的结果与情形2的结果时,发热量的分布不同。例如,可知在图12中的(a)中,照射对象物52b被局部加热,但是,在图12中的(d)中,照射对象物52a以及52b被局部加热,照射对象物52c基本没有被加热。由此可知,通过使两个射出部12a以及12b移动,能够变更通过微波进行局部加热的部分。
另外,根据图12中的(a)至(c)以及图13中的(a),可知当即使在相同的情形1的配置中相位差也不同时,照射对象物52a至52c间的由微波造成的发热量的分布发生变化,例如,在图12中的(a)中,照射对象物12b被局部加热,与此相对地,在图12中的(b)中,照射对象物12a和照射对象物12b的左侧、照射对象物12c的右侧被局部加热,在图12中的(c)中,照射对象物12c被局部加热。
另外,根据图12中的(d)至(f)以及图13中的(f),可知当即使在相同的情形2的配置中相位差也不同时,照射对象物52a至52c间的由微波造成的发热量的分布发生变化,例如,在图12中的(d)中,照射对象物12a以及12b被局部加热,与此相对地,在图12中的(b)中,照射对象物12b和照射对象物12c的右侧被局部加热,在图12中的(c)中,照射对象物12c被局部加热。
由此可知,通过控制两个射出部12a以及12b的相位,能够使进行局部加热的部分移动。
从这样的模拟结果可知,通过单独地移动两个射出部12a以及12b,能够恰当地控制微波的照射,例如,能够进行局部加热,并能够使加热的部分移动。另外,可知通过控制两个射出部12a以及12b的相位,能够恰当地控制微波的照射,例如,能够进行局部加热,并能够使加热的部分移动。
以上,根据本实施方式,通过使射出微波的多个射出部12单独地移动,能够恰当地控制微波的照射。
另外,通过能够对各个射出部12射出的微波的相位进行控制,能够恰当且更灵活地控制微波的照射。
再有,通过变更照射部101的频率,能够提高加热效率。
(第二实施方式)
本实施方式的微波处理装置2是如下的装置:即,在于上述实施方式中说明的微波处理装置中,在容器内使射出微波的多个射出部单独移动。
图14是示出本实施方式的微波处理装置2的结构的一例的示意图(图14中的(a))、以及基于图14中的(a)的主要部分的XI-XI线的剖面图(图14中的(b))。此外,在图中,与图1相同的附图标记表示相同或者相当的部分。
微波处理装置2具备容器200、照射部201、移动部202、一个或者两个以上的传感器103、状况对应信息保存部104、照射管理信息保存部105、接收部106以及控制部107。传感器103例如是热电偶等的温度传感器。
容器200是在内部照射有微波的容器。例如,容器200是通过照射微波进行内容物的加热等的一个以上的处理的容器。容器200可以认为是处理容器。在容器200内进行的一个以上的处理可以是任意的处理。一个以上的处理例如是可以包含用于进行一个以上的反应的加热在内的处理。一个以上的处理例如是使用容器200内的内容物进行的处理。此处的处理例如是与在上述第一实施方式中说明的处理的一个以上的处理同样的处理。
容器200例如可以是用于在内部进行化学反应等的一个以上的反应的反应器。容器200例如是通过多模式进行微波照射的反应器。
在容器200内例如配置有内容物。作为内容物,能够利用与在上述第一实施方式中说明的照射对象物同样的物质。例如,在容器200内例如连续或者非连续地供给有内容物。容器200例如具有用于向内部供给内容物的供给口(未图示)和用于取出内部的内容物的取出口(未图示)。供给口例如可以认为是投入口。另外,取出口例如可以认为是排出口或者回收口。此外,可以通过一个输入输出口(未图示)实现供给口和取出口。内容物例如可以使用泵(未图示)等供给至容器200内,或者从容器200内取出。容器200例如可以是间歇式的反应器。另外,容器200例如可以是相对于连续供给的内容物连续地进行一个以上的反应,并连续地取出内容物的所谓的流式反应器等的连续式反应器。例如,容器200可以是在液状的内容物在上方具有未填充的空间的状态下向水平方向流动的横型的流式反应器。例如,通过将内容物的供给口设置在与设置有取出口的高度相同或者较高的位置,作为从供给口供给的流体的内容物从供给口侧朝向取出口侧自然地流经容器200内并从取出口排出,能够将容器200作为这样的流式反应器使用。
容器200也可以具有用于加热容器200内部的加热器、和/或温水夹套等的加热单元(未图示)、和/或用于冷却内部的冷水夹套等的冷却单元(未图示)等。容器200也可以在内部具有一个或者两个以上的隔板(未图示)和/或用于搅拌内容物的螺杆或者搅拌叶片等的搅拌单元等。
容器200的形状是任意的。虽然在图1中,作为一例,举例说明了容器200为长方体的情况,但是,容器200例如既可以具有剖面形状具有U字形状并沿横向延伸的筒形状、或者横向较长的长方体形状、或者胶囊形状、圆筒形状,也可以具有剖面形状具有半圆形状或者梯形形状并沿横向延伸的筒形状。另外,容器200既可以具有不是横向较长的形状而是纵向较长的胶囊形状或者圆筒形状等的纵向较长的形状,也可以具有球形状。另外,容器200既可以水平地配置底面等,也可以相对于水平面倾斜地配置底面等。例如,微波处理装置2也可以具有脚部(未图示),该脚部用于在底面相对于水平面倾斜的状态下保持容器200。
容器200的材质等是任意的。容器200优选为内壁由反射微波的物质构成。反射微波的物质例如是金属。另外,容器的大小等是任意的。
照射部201是如下的照射部:即,在于上述实施方式中说明的照射部201中,相对于容器200的内部,从多个射出部12照射微波。例如,照射部101的多个射出部12配置于容器200的内部或者容器200的壁面等。例如,当射出部12为与同轴电缆连接的天线时,该天线配置为能够在容器200内移动。例如,在图14中,举例示出作为射出部12使用平面天线的情况。
再有,照射部201是如下的照射部:即,多个射出部12被设置为能够相对于容器200单独移动。例如,多个射出部12被设置为能够沿着容器200的壁面移动。但是,多个射出部12被设置为如何移动是任意的。由于其他结构与上述实施方式的照射部201同样,因此,在此,省略详细说明。
移动部202在上述实施方式的照射部101中,使照射部101所具有的多个射出部12在容器200内单独地移动。例如,移动部202使多个射出部12沿着容器200的壁面单独移动。例如,移动部202通过使插入到设置于容器200的壁面的狭缝20中的传输单元1012以保持插入狭缝20的状态滑动,能够使插入到传输单元1012的设置于容器200的内部侧的射出部12在容器200内移动。可以在传输单元具有同轴电缆11,或者移动部202可以具有多个机器人手臂1022等,该机器人手臂具备设置于容器200的壁面等的如在上述实施方式中说明的射出部12。
下面,对在图14中示出的移动部202的结构进行说明。在图14中,在容器200的上表面和一个侧面分别设置有构成移动部202的移动机构2022。各个移动机构2022具备:滑动部件21,设置于容器200的上表面以及一个侧面(下面,将容器200的上表面以及一个侧面分别简称为表面),并在贯通该表面的狭缝20上滑动移动;引导部22,沿着狭缝20设置,将滑动部件21的移动方向限制在狭缝20的延伸方向上,并具有可滑动地插入有滑动部件21的侧部的沟槽,从而使滑动部件21不会从容器200的表面脱离;齿条23,设置于滑动部件21的上表面;小齿轮24,啮合于该齿条;以及电机25,使该小齿轮24旋转。此外,小齿轮24和电机25的旋转轴即可以直接连接,也可以经由齿轮或者轮带等间接连接。传输单元1012以其一端贯通滑动部件21的方式安装于滑动部件21,贯通传输单元1012的滑动部件21的一端穿过设置于表面的狭缝20配置在容器200内。例如,传输单元1012的同轴电缆11的一端贯通滑动部件21配置于容器200内,作为与该一端连接的射出部12的天线配置于容器200内。在传输单元1012位于狭缝20的长度方向的两端时,将滑动部件21的长度设置为滑动部件21至少能够封堵狭缝20整体的长度。例如,使滑动部件21的长度比狭缝20的长度的两倍更长。
在该移动部202的各个移动机构2022中,通过使电机25旋转从而使小齿轮24旋转,滑动部件21与齿条23一起沿着引导部22移动,安装于滑动部件21的传输单元1012的一端侧以被插入到狭缝20的状态与滑动部件21一起移动,由此,能够使设置于传输单元1012的一端的射出部12(例如,天线)向滑动部件21移动的一维方向移动。另外,由于即使使滑动部件21移动,狭缝20也被滑动部件21封堵,因此,例如,即使在射出部12移动的情况下,也能够保持气密,并能够使微波不会泄漏到外部。
此外,在图14中,设置各个移动机构2022的表面或者设置各个移动机构2022的方向等是任意的。例如,也可以设置使滑动部件21向任意方向移动的移动机构2022。但是,需要将沿滑动部件21的移动方向延伸的与移动机构2022相对应的狭缝20设置于容器200。
另外,在图14中,虽然对设置有两个移动机构2022的情况进行了说明,但是也可以设置三个以上的移动机构2022。
此外,在此示出的移动部202是一个例子,移动部202也可以具有上述以外的结构。但是,优选微波不会因移动而被泄露的结构。
例如,将在后面进行说明的控制部107通过分别单独地控制各个移动机构2022,能够单独地移动设置于各个移动机构2022的射出部12。
由于微波处理装置2的动作除了由移动部202进行的射出部12的移动范围或者用于使移动部202移动的控制信号等不同的方面以外,与上述第一实施方式一样,因此,在此,省略详细说明。
(模拟结果2)
下面,对基于涉及本实施方式的微波处理装置2进行的模拟的实证试验结果进行说明。
(基本条件)
图15是示出在基于微波处理装置2的模拟的实证试验中使用的情形4以及情形5的模型的图,分别示出情形4的立体图(图15中的(a))、俯视图(图15中的(b))、侧视图(图15中的(c))、主视图(图15中的(d))、以及情形5的立体图(图15中的(e))、俯视图(图15中的(f))、侧视图(图15中的(g))、主视图(图15中的(h))。情形4以及情形5的模型都是一边为1000mm的正方形,表示在高度为400mm的长方体的容器200内从两个射出部12a以及12b照射微波的模型。在容器200的底面全面配置有厚度为20mm的照射对象物60。照射对象物60是复介电常数的实部εr为10,复介电常数的虚部εi为10,关于复介电常数的tanδ为1的微波吸收体。另外,容器200内的其他的空间设置在空气中。容器200的内壁全部是金属壁。具体而言,配置有照射对象物60的底面也是金属壁。在此,将以容器200的底面的中心61为坐标轴的原点,穿过中心61与底面的正面侧的边垂直的直线设为x轴,将穿过中心61,在底面垂直于x轴的直线设为y轴,将穿过中心61垂直于底面的轴设为z轴。此外,将容器200的底面的x轴方向的两端的x坐标分别设定为-500以及500,另外,将y轴方向的两端的y坐标分别设定为-500以及500。
此外,在图15中,为了便于说明,对相当于图4的部分赋予相同或者相当的附图标记。关于该点,在下面的模拟试验结果的图等中也一样。
射出部12a以及12b在此是WR340规格的直线波导管,该直线波导管具有长边为86.4mm,短边为43.2mm的开口部。两个射出部12a以及12b以各自的开口部与容器200的底面的中心61对置的方式配置于容器200的上表面。
(情形4)
在情形4中,如图15中的(d)的主视图所示,照射部12a以及12b排列为开口部的中心62a以及62b位于容器200的上表面的x轴上,并且开口部的长边彼此平行。射出部12a以及12b被配置为分别连接开口部的中心62a以及62b与底面的中心61的直线与容器200的底面形成的角度都是70度。射出部12a以及12b配置为分别连接其开口部的中心62a以及62b与位置61的直线为由射出部12a以及11b的开口部形成的平面的法线。射出部12a以及12b的开口部的中心62a以及62b之间的距离是273.6mm,射出部12a以及12b的向容器200内突出的部分的高度是32.2mm,关于该点,在情形5中也一样。
(情形4)
在情形5中,如图15所示,照射部12a被配置为其开口部的中心62a位于容器200的上表面的x坐标为-250,y坐标为-250的位置,由开口部形成的表面平行于容器200的底面,从而与容器200的底面对置。照射部12a被配置为开口部的长边平行于x轴。照射部12b被配置为一旦其开口部的中心62b位于容器200的上表面的x坐标为-200,y坐标为200的位置,形成开口部的表面以平行于容器200的底面的方式与容器200的底面对置,并且开口部的长边平行于x轴,而且配置为,以穿过该照射部12b的开口部的中心62的由该开口部形成的法线为旋转轴,从上方观察使该照射部12b向逆时针方向旋转45度,进一步,以穿过照射部12b的中心的与照射部12b的开口部的长边平行的直线为旋转轴,使已旋转的照射部12b旋转45度,从而使开口部朝向容器200的底面的中心方向。
此外,其他的微波的频率等的条件与上述第一实施方式的模拟实证试验一样。另外,控制微波的相位的方面也一样。
图16是示出通过关于情形4的模拟实证试验获得的结果的图,图16中的(a)至图16中的(e)示出在情形4中,使射出部12a的相位为0度并使射出部12b的相位分别变化为0度、45度、90度、135度、180度时的,也就是使相位差变化为0度、45度、90度、135度、180度时的照射对象物60的发热分布的俯视图,图16中的(f)是将在上述各相位差中获得电场强度的最大值的部分的xy坐标标绘到xy坐标面的坐标图,图16中的(g)示出表示在上述各相位差中获得电场强度的最大值的部分的xy坐标以及电场强度的最大值的表。
图17是示出通过关于情形的模拟实证试验获得的结果的图,图17中的(a)至图17中的(e)示出在情形5中,使射出部12a的相位为0度并使射出部12b的相位分别变化为-180度、-90度、0度、90度、180度时的,也就是使相位差变化为-180度、-90度、0度、90度、180度时的照射对象物60的发热分布的俯视图,图17中的(f)是将在上述各相位差中获得电场强度的最大值的部分的xy坐标标绘到xy坐标面的坐标图,图17中的(g)示出表示在上述各相位差中获得电场强度的最大值的部分的xy坐标以及电场强度的最大值的表。此外,在图16以及图17中,示出亮度越高的部分是发热越高的部分。
此外,在图16中的(f)以及图17中的(f)的表中,“相位差”的两个属性值从左开始依次表示射出部12a的相位和射出部12b的相位。此处的各个相位表示相对于作为基准的相位的相位差。此处的各个相位可以认为是初始相位。
当彼此比较在图16中的(a)至(e)中示出的情形4的结果与在图17中的(a)至(e)中示出的情形5的相位差相同时的结果时,电场分布不同。另外,虽然存在局部电场强度较高的部分,但是该部分不同。例如,可知虽然在图16中的(a)的电场分布与图17中的(c)的电场分布中,电场分布不同,并在各自中存在局部电场强度较高的部分,但是该部分彼此不同。由此可知,通过移动两个射出部12a以及12b,能够变更电场分布,并能够变更通过微波进行局部加热的部分。
另外,从图16中的(a)至(e)可知,即使在相同的情形4中,通过使相位差发生变化,能够使电场分布发生变化,并能够变更局部电场强度较高的部分。另外,例如,如图16中的(f)或者图16中的(g)所示,可知通过使相位差发生变化,也能够使电场强度最高的部分移动。
从图17所示出的结果可知,对于情形5,也存在相同的情况。
从这样的模拟结果可知,通过在容器200内单独地移动两个射出部12a以及12b,能够恰当地控制微波的照射,例如,能够进行局部加热,并能够使加热的部分移动。另外,通过控制两个射出部12a以及12b的相位,能够恰当地控制微波的照射,例如,能够进行局部加热,并能够使加热的部分移动。
此外,在图16和图17的结果中,可知难以发现电场强度局部集中的部分与照射部12a、12b的位置或者相位差等之间的关联,当在这样的容器200内从两个射出部12a、12b射出微波时,因容器200内的反射等的影响,会难以预测使电场强度局部集中的部分。因此,在这样的情况下,有时会优选使用如上所述那样的模拟结果,取得上述照射管理信息。
下面,对使用如上所述那样的模拟,取得照射管理信息的处理的一例进行说明。该处理例如既可以由控制部107等进行,也可以由未图示的其他的信息处理装置等进行。
首先,对于多个射出部12的移动与相位差的多个组合,分别执行如上述图15至图17所示出的那样的模拟。组合的数量优选较多的数量。另外,可以将配置有照射对象物60的高度位置(例如,起始于容器200的上表面的位置)也添加为组合的一个要素。也就是说,对于使照射对象物60的高度发生变化的情况,也可以进行与上述同样的模拟。由此,能够取得三维空间的电场强度较高的部分的坐标。此处的多个射出部12的移动例如是指变更关于多个射出部12中的至少一个以上的射出部的位置或者射出微波的方向等的至少一个以上。此处的移动例如是沿着容器200的壁面的移动。在使各个射出部12移动时,例如,虽然优选在虚拟的矩阵的交点上移动,但是,也可以自由地移动。
这样,通过进行多个模拟,获得如图16或者图17所示出的那样的多个模拟结果。
而且,关于各个模拟,取得涉及多个射出部12的移动的信息、各个射出部12的相位的信息、在如图16中的(f)所示出的那样的模拟中获得的电场分布的电场强度最高的部分的坐标及其电场强度的值。涉及多个射出部12的移动的信息例如是表示通过移动变更的各个射出部12的位置或者射出方向的信息等。涉及多个射出部12的移动的信息例如是表示多个射出部各自的位置的信息(例如,坐标)与表示微波的射出方向的信息(例如,方位角和仰角)的组合。虽然电场强度最高的部分的坐标是照射对象物60上的xy坐标,但是,当照射对象物60的高度也发生变更时,作为z坐标,可以进一步取得表示该高度的值。然后,取得照射管理信息,并保存于照射管理信息保存部105等的保存部,所述照射管理信息具有作为射出位置信息、相位指定信息以及对象位置信息的关于各个模拟取得的涉及各个射出部12的移动的信息、各个射出部12的相位的信息、电场强度最高的部分的坐标以及组合。由此,能够取得如在第一实施方式中的图6中示出的那样的照射管理信息。
此外,当取得了对象位置信息重复的照射管理信息时,也可以仅留下相对应的电场强度较高的照射对象信息,并删除其他的信息。
另外,在此,虽然从各个模拟的结果中仅取得电场强度最高的部分的坐标,但是,例如,也可以取得电场强度为阈值以上的部分的一个或者两个以上的坐标,取得并保存作为照射管理信息的各个坐标,该照射管理信息具有分别作为对象位置信息的各个坐标,并删除对象位置信息重复的照射管理信息。
另外,在进行如上所述那样的多个模拟后,可以从多个模拟结果中检测出关于能够照射有微波的容器200内等的预先指定的空间内的多个坐标各自的,该坐标中的电场强度较高的模拟结果,并取得照射管理信息,并保存于照射管理信息保存部105等的保存部,所述照射管理信息具有分别作为射出位置信息、相位指定信息以及对象位置信息的关于该模拟的涉及多个射出部12的移动的信息、多个射出部12的相位的信息以及与上述预先指定的空间内的坐标的组合。此处的电场强度较高的模拟结果可以是电场强度最高的模拟结果,也可以是电场强度为第k(k为2以上的整数)高的模拟结果,也可以是从电场强度为阈值以上的模拟结果中随机取出的模拟结果等。
此外,当在照射管理信息中不需要相位指定信息时,只要进行不使相位发生变化的模拟,并不取得相位的信息即可。
此外,在上述内容中,虽然对使用使多个射出部12沿着容器200的壁面移动时的模拟结果,取得照射管理信息的情况进行了说明,但是,在本发明中,射出部12的移动并不仅限于沿着壁面的移动。另外,在此,虽然对容器200内的移动进行了模拟,但是,也可以对没有容器200的自由空间等的射出部12的移动进行模拟,并取得照射管理信息。
以上,根据本实施方式,通过使多个射出部12在容器200内单独移动,能够恰当地控制容器200内的微波的照射。
另外,通过能够对各个射出部12射出的微波的相位进行控制,能够恰当且更灵活地控制微波的照射。
再有,通过变更照射部101的频率,能够提高加热效率。
此外,在本发明中,可以认为使由微波产生的电场集中实质上与使由微波产生的磁场集中相同。例如,在上述实施方式中,虽然对控制部107移动多个射出部12从而使电场集中于一个以上的期望的部分,或者控制微波的相位的情况等进行了说明,但是,也可以认为该情况实质上与控制部107控制微波从而使磁场集中于一个以上的期望的部分的情况相同。通常,由于电场所集中的部分与磁场所集中的部分实质上是相同的部分,因此,这样,即使在将电场替换为磁场进行考虑的情况下,实质上也是与上述实施方式同样的结构,并取得同样的效果。
此外,在上述各实施方式中,可以使用产生不同频率的微波的多个半导体型振荡器等的微波振荡器1011代替微波的频率可变的半导体型振荡器1011,来切换并从各个射出部12射出由这些微波振荡器产生的微波,从而变更由各个射出部12射出的微波的频率。产生不同频率的微波的多个微波振荡器例如也可以使产生不同频率的微波的多个微波振荡器一体化(例如,一体化或者集成为矩阵的微波振荡器等)。在这种情况下,也可以共用构成多个微波振荡器的电路等的一部分。也可以将这样的产生不同频率的微波的多个微波振荡器的组合或者使该多个微波振荡器一体化的微波振荡器作为上述一个微波振荡器1011来使用。这样,与使用频率可变的微波振荡器的情况相比,通过使用产生不同频率的微波的多个微波振荡器,能够扩大可变更的频率的幅度。
(变形例1)
此外,在上述实施方式中,虽然对在通过移动部102移动多个照射部101的微波处理装置中控制由照射部101照射的微波的相位的例子进行了说明,但是,在本发明中,也可以将这样的控制由照射部101照射的微波的相位的结构适用于不使照射部移动的微波处理装置等的上述以外的微波处理装置中。
也就是说,适用了如在上述实施方式中说明的那样控制由多个照射部照射的微波的相位的结构的本发明的微波处理装置例如可以是如下的微波处理装置:即,具备从三个以上的位置照射微波的三个以上的照射部、以及控制该三个以上的照射部的相位的控制部,控制部控制三个以上的照射部的相位,从而使从三个以上的位置照射的微波产生的电场集中于一个以上的期望的部分。通过这样的结构,能够使电场集中于容器内的期望的部分,例如,能够局部加热容器内的期望的部分。此外,控制部可以通过控制三个以上的微波振荡器的相位从而使一个以上的期望的部分变为从三个以上的位置照射的微波通过干涉彼此增强的位置,来代替控制三个以上的微波振荡器的相位从而使从三个以上的位置照射的微波产生的电场集中于一个以上的期望的部分。关于该点,在将在后面进行说明的使用吸收性部件的结构中也一样。
另外,在该变形例1的微波处理装置中,控制部可以控制三个以上的照射部的相位,从而使因期望的部分与由各个传输部射出微波的位置之间的距离的差产生的相位差消失,并使入射到期望的部分的微波的相位变为相同的相位。关于该点,在将在后面进行说明的使用吸收性部件的结构中也一样。
另外,在该变形例1的微波处理装置中,多个照射部照射波长λ相同的微波,控制部可以控制三个以上的照射部的位置,从而使相位差消失,并使入射到上述期望的部分的微波的相位变为相同的相位,所述相位差是在任意的距离、与上述期望的部分与由各个照射部照射微波的位置之间的距离之差除以波长λ而获得的余数的基础上乘以2π/λ计算出的。关于该点,在将在后面进行说明的变形例2中也一样。此外,此处的任意的距离可以是由多个照射部中的一个照射部射出微波的位置与期望的部分之间的距离。
另外,在该变形例1的微波处理装置中,多个照射部照射波长λ相同的微波,控制部可以控制三个以上的照射部的相位,从而使相位差消失,并使入射到上述期望的部分的微波的相位变为相同的相位,所述相位差是在上述期望的部分与由各个照射部射出微波的位置之间的距离除以波长λ而获得的余数的基础上乘以2π/λ计算出的。关于该点,在将在后面进行说明的变形例2中也一样。
作为该变形例1的照射部,例如能够使用与上述照射部101同样的,例如具备产生微波的微波振荡器1011以及传输由微波振荡器1011产生的微波的传输单元1012的照射部。另外,此处的控制部例如至少具备上述控制部107所具有的控制相位的结构。此处的控制部例如通过控制微波振荡器的相位,控制照射部的相位。例如,此处的控制部控制微波振荡器的相位,从而使从照射部照射的相位变为期望的相位。关于该点,在将在后面进行说明的变形例2中也一样。
此外,该微波处理装置例如优选为如下的微波处理装置:即,具备未图示的容器,照射部向容器内照射微波,控制部对三个以上的照射部产生的微波的相位(例如,由照射部的微波振荡器1011产生的微波的相位)进行控制,从而使由微波产生的电场集中于容器内的一个以上的期望的部分,或者使微波在期望的部分通过干涉彼此增强。此处的容器例如既可以认为是在内部进行一个以上的处理的处理容器,另外,也可以是用于在内部进行化学反应等的一个以上的反应的反应器等。容器例如是用于进行加热的容器。该微波处理装置优选为通过多模式进行微波照射的微波处理装置。容器例如是通过多模式进行微波照射的反应器。容器既可以是流式反应器,也可以是间歇式的反应器。关于该点,在将在后面进行说明的变形例2中也一样。
(变形例2)
另外,在于上述变形例1中说明的微波处理装置中,吸收微波的吸收性部件(未图示)在容器(未图示)内随时间移动,控制部107可以控制照射部101的相位,从而使随着吸收性部件的随时间移动而移动的吸收性部件内的预先规定的一个以上的期望的部分变为由微波产生的电场所集中的期望的部分,并使入射到一个以上的部分的微波的相位变为相同的相位。在这种情况下,既可以移动照射部101,也可以不移动照射部101。例如,也可以使控制部107控制照射部101的微波振荡器1011的相位。该吸收性部件内的期望的部分例如是随着吸收性部件的移动而移动的部分。吸收性部件为具有微波的吸收性的部件。吸收性部件例如是微波的吸收性较高的部件。吸收性部件例如也可以认为是介电损耗较高的部件。
这种情况下的吸收性部件的移动例如优选为沿着预先规定的移动路径的移动。例如,取得表示作为随着吸收性部件的移动而移动的期望的部分的一个以上的部分的移动路径的信息(例如,坐标群或者贝赛尔曲线等的向量数据等)和表示移动速度的信息、或者具有移动路径上的位置与移动时的经过时间的多个组合的信息等,并使用该信息计算出用于使上述期望的部分追随移动的一个以上的部分发生变化的,由各个照射部101产生的微波的相位的随时间变化的信息,并保存于未图示的存储介质等。然后,读出表示由该各个照射部101产生的微波的相位的随时间变化的信息,通过控制部107随时间变化控制由各个照射部101产生的微波的相位从而使由各个照射部101产生的微波的相位变为该信息所表示的相位,能够进行如下的控制:即,使随着吸收性部件的随时间移动而移动的吸收性部件内的预先规定的一个以上的部分变为上述期望的部分。此外,代替预先计算出表示微波的相位的随时间变化的信息,可以从上述移动路径等的信息中取得移动中的吸收性部件的一个以上的部分的当前位置,控制部107等计算出应由各个照射部101产生的微波的相位,从而使该移动路径变为上述期望的部分(例如,电场所集中的部分等),控制部105控制多个照射部101,从而使由各个照射部101产生的微波的相位变为该计算出的相位。通过设置为这样的结构,例如,能够始终局部加热移动的吸收性部件的一部分。
此外,移动的吸收性部件例如是指设置于容器内的搅拌叶片或者在容器内移动的托盘等。吸收性部件102的移动可以是一维方向的移动,也可以是二维方向的移动,也可以是三维方向的移动。吸收性部件的移动例如可以是以旋转轴等为中心的旋转移动等。
此外,在该变形例中说明的微波处理装置例如是如下的微波处理装置:即,具备容器、从多个位置向容器内照射微波的多个照射部以及控制多个照射部的相位的控制部,在容器内进一步具备作为具有微波的吸收性的部件的吸收性部件,该吸收性部件在容器内随时间移动,控制部控制多个微波振荡器的相位,从而使从多个位置照射的微波产生的电场集中于随着吸收性部件的随时间移动而移动的该吸收性部件内的预先规定的一个以上的部分。通过这样的结构,例如能够以追随移动的方式加热作为随时间移动的吸收性部件内的期望的部分的一个以上的部分。
(变形例3)
此外,在上述实施方式中,虽然对如下的例子进行说明:即,在通过移动部102移动多个照射部101的微波处理装置、或者在使多个照射部101移动并对照射部101照射的微波的相位进行控制的微波处理装置等中,与由一个或者两个以上的传感器103取得的状况信息相对应地变更由照射部101照射的微波的频率。但是,在本发明中,也可以将这样的变更微波的频率的结构适用于不使照射部移动的微波处理装置、或者不控制照射部的相位的微波处理装置、或者具备一个照射部的微波处理装置等的上述以外的微波处理装置中。
也就是说,适用如在上述实施方式中说明的那样的与由传感器取得的状况信息相对应地变更由照射部照射的微波的频率的结构的微波处理装置例如可以是具备如下部分的进行微波照射的微波处理装置:一个以上的照射部,能够照射两个以上的不同频率的微波;一个以上的传感器,取得作为表示与照射有微波的区域相关联的状况的信息的状况信息;以及控制部,与由该一个以上的传感器取得的一个以上的状况信息相对应地控制一个以上的照射部,并变更由照射部照射的微波的频率,从而照射微波的照射对象的相对介电损耗较高的频率的微波。通过这样的结构,与由传感器取得的状况信息相对应地照射内容物的相对介电损耗较高的频率的微波,例如,能够提高由微波进行的加热效率。作为此处的照射部以及传感器,例如能够利用与上述照射部101以及传感器103同样的照射部以及传感器。另外,此处的控制部例如是如下的控制部:即,至少具备上述控制部107所具有的,与由传感器取得的状况信息相对应地控制照射部并变更频率的结构。
此外,该微波处理装置例如优选为如下的微波处理装置:即,具备未图示的容器,照射部相对于作为处理对象的容器的内容物照射微波。在这种情况下,一个以上的传感器优选取得表示容器内的一个以上的状况的状况信息。作为此处的容器,例如能够利用与在进行上述相位的控制的微波处理装置中使用的容器同样的容器。该微波处理装置优选为通过多模式进行微波照射的微波处理装置。
此外,在上述各实施方式中,由控制部107等进行的控制既可以通过由单个控制部进行集中处理来实现,或者,也可以通过由多个控制部等进行分散处理来实现。
另外,在上述各实施方式中,各构成要素既可以由专用的硬件构成,或者,关于能够由软件实现的构成要素,也可以通过执行程来序实现。例如,通过由MPU等的程序执行部读出并执行存储于硬盘或者半导体存储器等的存储介质的软件程序,各构成要素能够得以实现。在该执行时,程序执行部可以一边访问保存部(例如,硬盘或者存储器等的存储介质)一边执行程序。
此外,实现上述各实施方式中的微波处理装置所涉及的控制部107等进行的控制的软件是如下的程序。也就是说,该程序使可访问微波处理装置、保存有多个照射管理信息的照射管理信息保存部以及接收部的计算机执行以下的步骤,其中,所述微波处理装置具备从多个射出部照射微波的照射部以及使多个射出部单独地移动的移动部,所述多个照射管理信息具有分别表示多个射出部的位置的多个射出位置信息以及表示作为微波的照射对象的位置的信息即对象位置信息;接收部接收指定作为微波的照射对象的位置的信息即位置指定信息的步骤;从照射管理信息中取得与对象位置信息相对应的多个射出位置信息,对象位置信息与在接收位置指定信息的步骤中接收的位置指定信息相对应;以及控制移动部,从而使与各个射出位置信息相对应的射出部移动到在取得多个射出位置信息的步骤中取得的多个射出位置信息所示出的位置的步骤。
另外,该程序使可访问微波处理装置和照射管理信息保存部的计算机执行以下的步骤,其中,所述微波处理装置具备从多个射出部照射微波的照射部以及使多个射出部单独地移动的移动部,所述照射管理信息保存部与进行移动的顺序相对应地保存有分别表示多个射出部的位置的多个射出位置信息的一个以上的组合:按照进行移动的顺序,从保存于照射管理信息保存部的照射管理信息中取得多个射出位置信息的步骤;以及每当在取得所述多个射出位置信息的步骤中取得多个射出位置信息时,控制移动部,从而使与各个射出位置信息相对应的射出部移动到取得的多个射出位置信息所表示的位置的步骤。
另外,该程序也可以是如下的程序:即,在上述各程序中照射管理信息进一步具有表示分别从多个射出部射出的微波的相位的信息即多个相位指定信息,进一步具备从照射管理信息中取得分别与在取得多个射出位置信息的步骤中取得的多个射出位置信息相对应的多个相位指定信息的步骤,在控制移动部的步骤之后,进一步使计算机执行控制照射部的步骤,从而使在取得多个相位指定信息的步骤中取得的多个相位指定信息分别所表示的相位的微波从对应的多个射出部射出。
此外,在上述程序中,在发送信息的发送步骤或者接收信息的接收步骤等中不包含通过硬件进行的处理,例如,通过发送步骤中的调制解调器或者接口卡等进行的处理(仅通过硬件进行的处理)。
另外,执行该程序的计算机既可以是一个,也可以是多个。即,既可以进行集中处理,也可以进行分散处理。
图18是示出执行上述程序,并实现上述各实施方式所涉及的微波处理装置的控制部或者接收部等的计算机的外观的一例的示意图。上述实施方式能够通过计算机硬件以及在其上执行的计算机程序实现。在图18中,计算机系统900具备包括CD-ROM(Compact DiskRead Only Memory:只读光盘)驱动器905的计算机901、键盘902、鼠标903以及显示器904。
图19是示出计算机系统900的内部结构的图。在图19中,计算机901除了CD-ROM驱动器905以外还具备:MPU(Micro Processing Unit:微处理器)911;ROM912,用于存储开机引导程序等的程序;RAM(Random Access Memory:随机存取内存)913,与MPU911连接,用于临时存储应用程序的命令,并提供临时存储空间;硬盘914,用于存储应用程序、系统程序以及数据;以及总线915,将MPU911、ROM912等相互连接。此外,计算机901还可以包括提供向局域网进行连接的未图示的网卡。
上述各实施方式的状况对应信息保存部和照射管理信息保存部等可以保存于计算机系统900所具有的硬盘等的存储介质中。
使计算机系统900执行上述各实施方式所涉及的微波处理装置的控制部等等的功能的程序可以存储在CD-ROM921中,插入CD-ROM驱动器905中并转送到硬盘914中。取而代之,也可以经由未图示的网络将该程序发送至计算机901,并存储在硬盘914中。程序在执行时被加载到RAM913中。此外,也可以从CD-ROM921或者网络直接加载程序。
程序可以不必包含使计算机901执行上述实施方式所涉及的微波处理装置的控制部等的功能的操作系统(OS)或者第三方程序等。程序也可以仅包含在被控制的状态下调用恰当的功能(模块)以获得期望结果的命令部分。计算机系统900如何工作是公知的,因而省略详细说明。
本发明并不仅限于以上的实施方式,还能够进行各种变更,这些变更当然也包含在本发明的保护范围内。
产业上的利用可能性
如上所述,本发明所涉及的微波处理装置等作为照射微波的装置等是适合的,特别是,作为从多个位置照射微波的装置等是有用的。
Claims (13)
1.一种微波处理装置,其特征在于,具备:
照射部,从多个射出部照射微波;
移动部,使所述多个射出部单独地移动;以及
控制部,控制由所述移动部进行的射出部的移动;
所述照射部能够变更从所述多个射出部射出的微波的相位;
所述控制部对所述照射部从多个射出部射出的微波的相位进行控制。
2.根据权利要求1所述的微波处理装置,其特征在于,
所述控制部控制所述移动部,使各个射出部移动,从而使从所述多个射出部射出的微波至少在期望的部分重叠。
3.根据权利要求2所述的微波处理装置,其特征在于,
所述控制部控制所述移动部,使一个以上的射出部移动,从而使从所述多个射出部射出的微波在所述期望的部分通过干涉彼此增强。
4.根据权利要求2或者3所述的微波处理装置,其特征在于,
所述控制部控制所述移动部,使一个以上的射出部移动,从而使从所述多个射出部射出的微波产生的电场在所述期望的部分集中。
5.根据权利要求4所述的微波处理装置,其特征在于,
所述控制部控制所述移动部,使一个以上的射出部移动,从而使入射到所述期望的部分的微波的相位变为相同的相位。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的微波处理装置,其特征在于,
所述控制部控制所述照射部,从而使所述照射部从多个射出部射出的微波的至少一部分变为不同相位的微波。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的微波处理装置,其特征在于,
所述照射部进一步能够照射两个以上的不同频率的微波;
所述控制部控制向期望的部分照射的微波的频率。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的微波处理装置,其特征在于,
所述照射部具备:
一个以上的微波振荡器;以及
多个传输单元,具有所述射出部,传输由该微波振荡器振荡出的微波,并从所述射出部射出传输的微波;
所述移动部使所述多个射出部单独地移动。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的微波处理装置,其特征在于,
所述移动部具有多个机器人手臂;
所述多个射出部分别设置于所述多个机器人手臂,并与各机器人手臂的动作相应地单独移动。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的微波处理装置,其特征在于,
所述照射部的多个射出部是指向性高的天线。
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的微波处理装置,其特征在于,进一步具备容器;
所述照射部的多个射出部设置为能够在所述容器内移动;
所述照射部从所述多个射出部向所述容器内照射微波。
12.一种程序,其特征在于,该程序使可访问微波处理装置、保存有多个照射管理信息的照射管理信息保存部以及接收部的计算机执行以下的步骤,其中,所述微波处理装置具备从多个射出部照射微波的照射部以及使所述多个射出部单独地移动的移动部,所述多个照射管理信息具有分别表示所述多个射出部的位置的多个射出位置信息以及表示作为微波的照射对象的位置的信息即对象位置信息:
所述接收部接收指定作为微波的照射对象的位置的信息即位置指定信息的步骤;
从所述照射管理信息中取得与对象位置信息相对应的多个射出位置信息,所述对象位置信息与在接收所述位置指定信息的步骤中接收的位置指定信息相对应;以及
控制所述移动部,从而使与各个射出位置信息相对应的射出部移动到在取得所述多个射出位置信息的步骤中取得的多个射出位置信息所表示的位置的步骤;
所述照射管理信息进一步具有表示分别从多个射出部射出的微波的相位的信息即多个相位指定信息;
进一步具备从所述照射管理信息中取得分别与在取得所述多个射出位置信息的步骤中取得的多个射出位置信息相对应的多个相位指定信息的步骤;
在控制所述移动部的步骤之后,进一步使计算机执行控制所述照射部的步骤,从而使在取得所述多个相位指定信息的步骤中取得的多个相位指定信息分别所表示的相位的微波从对应的多个射出部射出。
13.一种程序,其特征在于,该程序使可访问微波处理装置和照射管理信息保存部的计算机执行以下的步骤,其中,所述微波处理装置具备从多个射出部照射微波的照射部以及使所述多个射出部单独地移动的移动部,所述照射管理信息保存部与进行移动的顺序相对应地保存有分别表示所述多个射出部的位置的多个射出位置信息的一个以上的组合:
按照进行移动的顺序,从保存于所述照射管理信息保存部的照射管理信息中取得多个射出位置信息的步骤;以及
每当在取得所述多个射出位置信息的步骤中取得多个射出位置信息时,控制所述移动部,从而使与各个射出位置信息相对应的射出部移动到取得的多个射出位置信息所表示的位置的步骤;
所述照射管理信息进一步具有表示分别从多个射出部射出的微波的相位的信息即多个相位指定信息;
进一步具备从所述照射管理信息中取得分别与在取得所述多个射出位置信息的步骤中取得的多个射出位置信息相对应的多个相位指定信息的步骤;
在控制所述移动部的步骤之后,进一步使计算机执行控制所述照射部的步骤,从而使在取得所述多个相位指定信息的步骤中取得的多个相位指定信息所分别所表示的相位的微波从对应的多个射出部射出。
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