JP2001085151A

JP2001085151A - 高周波加熱装置

Info

Publication number: JP2001085151A
Application number: JP25794599A
Authority: JP
Inventors: Shogo Kawakami; 尚吾川上; Hiroyuki Kadode; 宏之門出
Original assignee: Otsuka Chemical Co Ltd
Current assignee: Otsuka Chemical Co Ltd
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 2001-03-30

Abstract

(57)【要約】【課題】マイクロ波キャビティ内で被加熱物をマイク
ロ波エネルギーを用いて誘電加熱する高周波加熱装置の
マイクロ波キャビティー内に配置するインピーダンス変
換層として、インピーダンス変換効率が高く、成形加工
が容易なインピーダンス変換層を得る。【解決手段】樹脂に、ホウ酸金属塩系化合物、ケイ酸
金属塩系化合物、チタン酸金属塩、または該チタン酸金
属塩を非晶質酸化チタンにより被覆した複合繊維を５〜
８０重量％配合した組成物を成形してインピーダンス変
換層とすることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波加熱装置に
関する。より詳しくは、被加熱物の加熱の均一化に優れ
た高周波加熱装置に関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】高周波加熱装置においては、用
いる高周波の波長、キャビティ形状、被加熱物形状その
他の要因によりマイクロ波キャビティ内の加熱効率に場
所的濃淡を生じ、いわゆる加熱ムラを起こすため、これ
を均一化して被加熱物を均一に加熱する必要がある。被
加熱の全体に均一にマイクロ波を伝搬させることができ
れば、それは単に加熱ムラの解消に留まらず、短時間で
効率的な加熱を可能とするため省エネルギーの観点から
も好ましい。そのため、これまでに様々な工夫が試みら
れている。

【０００３】例えば、被加熱物をキャビティ内で回転さ
せるターンテーブル方式、キャビティ内で金属性板状羽
根を回転させ電磁波を撹拌するスターラ方式等は、今日
では家庭用電子レンジにおいても一般に採用されるとこ
ろとなっている。また、キャビティ内でコンベア方式に
より被加熱物を移動させる方法、導波管を複数設け相互
に異なった位相を持つ電磁波をキャビティ内に供給する
複数給電方式（特開平６−２９６４７８号、特開平７−
２５５３８８号）、キャビティ壁面に凸凹を設け電磁波
を乱反射させる方法等も検討されており、工業的に採用
されているものもある。しかし、これらのいずれ方法に
よっても、被加熱物の種類や量に拘わらずその全体に均
一にマイクロ波を伝搬させることは困難であった。

【０００４】一方、これら従来技術では達成困難だった
キャビティ内マイクロ波分布の高い均一性実現し得る手
段として、給電されたマイクロ波を実質的に閉じ込める
一次マイクロ波空間内に非金属材料からなるインピーダ
ンス変換層を設けてなる高周波加熱装置が提案されてい
る（特開平１１−１４４８６２号）。該装置は、給電さ
れたマイクロ波がインピーダンス変換層に照射されるこ
とにより、これを透過波と反射波に分け、分けられた透
過波と反射波がそれぞれキャビティ壁や被加熱物等に反
射して再びインピーダンス変換層に照射された際に、再
びこれを透過波と反射波とに分ける、といったことを繰
り返すことにより、相互に位相の異なる無数の波をキャ
ビティ内に遍在させ、もって被加熱物の均一な加熱を可
能とするものである。

【０００５】また、同様の原理を用いてスターラーの羽
根をインピーダンス変換層としてスターラー方式の加熱
均一化効率を上げたり、導波管前に角度を自由に変えら
れるインピーダンス変換層を設けキャビティ内の電磁波
分布をコントロールする等の応用が考えられる。

【０００６】

【発明の解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報は、かかるインピーダンス変換層材料として、アルミ
ナを示すに留まり、このものは加工性に劣り、誘電率を
自由に設定するのが困難であるため、未だ十分満足し得
るものとはいえなかった。

【０００７】インピーダンス変換効率を上げるために
は、透過波と反射波の割合を適当な範囲に設定し得る材
料であることが必要である。例えば、全透過材や全反射
材であっては、所期の目的を達することはできない。こ
の点で、実質的に全反射材である金属は用い得ず、誘電
率の低すぎる材料もマイクロ波透過率が高くなり過ぎる
ため好ましくない。かかる見地からすると、誘電率の好
ましい範囲としては、対応する周波数やキャビティ形状
にもよるが、家庭用電子レンジ（２．４５ＧＨｚ帯）の
場合で比誘電率３〜２０、特に多くの場合８〜１５の材
料が要求される。さらに産業用高周波加熱装置において
は、それ以上の比誘電率が要求されるケースがある。

【０００８】他方、比誘電率が上がると誘電損失が大き
くなり、加えて一般に、比誘電率の高い材料は誘電正接
も高いのが通常であるから、比誘電率を高く設定するこ
とにはおのずと制約がある。すなわち、インピーダンス
変換層は、マイクロ波キャビティ内で使用されるもので
あるため、それ自体が高い誘電損失を持つと使用中に加
熱し、変形、発火、火傷等の危険を生じ好ましくない。
また、発火に至らないまでも、誘電損失は装置全体のエ
ネルギー効率を引き下げ、好ましくない。

【０００９】このように、インピーダンス変換層を構成
する材料としては、高いインピーダンス変換効率と低誘
電損失という一見相反する二つの特性を共に満足する材
料が要求される。

【００１０】さらに、かかる材料には、キャビティ内で
物品の出し入れに伴う接触によっても容易に破損しない
ような高い剛性と、熱により変形しない材料であること
が要求される。また、高周波加熱装置自体の重量を大幅
に増加させることがないような、比較的軽量の材料であ
ることが要求される。

【００１１】本発明の目的は、インピーダンス変換効率
が高く、成形加工が容易なインピーダンス変換層を備え
る高周波加熱装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記従来
の問題を解決するため各種の材料につき、鋭意検討した
結果、極めて優れた材料を見い出し、本発明を完成させ
た。

【００１３】すなわち、本願の第一の発明に係る高周波
加熱装置は、マイクロ波キャビティ内で被加熱物をマイ
クロ波エネルギーを用いて誘電加熱する高周波加熱装置
であり、樹脂に、ホウ酸金属塩系化合物（Ａ）及び／ま
たはケイ酸金属塩系化合物（Ｂ）を５〜７０重量％配合
した組成物を成形してなるインピーダンス変換層を、マ
イクロ波キャビティ内に配置したことを特徴としてい
る。

【００１４】本願の第二の発明に係る高周波加熱装置
は、マイクロ波キャビティ内で被加熱物をマイクロ波エ
ネルギーを用いて誘電加熱する高周波加熱装置であり、
樹脂に、一般式ＭＯ・ＴｉＯ₂（式中、ＭはＢａ、Ｓ
ｒ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｐｄ、Ｂｅ、Ｃｄより選ばれる
１種または２種以上の金属を表わす）で表わされるチタ
ン酸金属塩（Ｃ）、及び／または該チタン酸金属塩
（Ｃ）を非晶質酸化チタンが包み込んだ態様で複合一体
化した複合繊維であって、ＭとＴｉとのモル比が１：
１．００５〜１．８５の範囲にある複合繊維（Ｄ）を５
〜８０重量％配合した組成物を成形してなるインピーダ
ンス変換層を、マイクロ波キャビティ内に配置したこと
を特徴としている。

【００１５】本願の第三の発明に係る高周波加熱装置
は、マイクロ波キャビティ内で被加熱物をマイクロ波エ
ネルギーを用いて誘電加熱する高周波加熱装置であり、
樹脂に、（１）ホウ酸金属塩系化合物（Ａ）及び／また
はケイ酸金属塩系化合物（Ｂ）と、（２）一般式ＭＯ・
ＴｉＯ₂（式中、ＭはＢａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｏ、
Ｐｄ、Ｂｅ、Ｃｄより選ばれる１種または２種以上の金
属を表わす）で表わされるチタン酸金属塩（Ｃ）、及び
／または該チタン酸金属塩（Ｃ）を非晶質酸化チタンが
包み込んだ態様で複合一体化した複合繊維であって、Ｍ
とＴｉとのモル比が１：１．００５〜１．５の範囲にあ
る複合繊維（Ｄ）とを合計で５〜８０重量部配合した組
成物を成形してなるインピーダンス変換層を、マイクロ
波キャビティ内に配置したことを特徴としている。

【００１６】第一の発明、第二の発明、及び第三の発明
において、ホウ酸金属塩系化合物（Ａ）、ケイ酸金属塩
系化合物（Ｂ）、チタン酸金属塩（Ｃ）、及び複合繊維
（Ｄ）は、繊維状であることが好ましい。繊維状物を用
いることにより、インピーダンス変換層に、優れた機械
的強度及び耐熱性を付与することができる。また、繊維
状物を用いることにより粉末状物を用いる場合に比べ、
少量で所望のインピーダンス変換効率を得ることができ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】第一の発明、第二の発明、及び第
三の発明のそれぞれに共通な事項については、以下「本
発明」として説明する。

【００１８】第一の発明に係る高周波加熱装置は、マイ
クロ波キャビティ内にホウ酸金属塩系化合物（Ａ）及び
／またはケイ酸金属塩系化合物（Ｂ）を５〜７０重量％
配合した樹脂組成物を成形してなるインピーダンス変換
層が配置されたものである。

【００１９】ここで、樹脂としては、各種の熱可塑性樹
脂及び熱硬化性樹脂より適宜選択することができるが、
耐熱性、機械的強度、インピーダンス変換効率、及び低
誘電損失の観点からは、以下に例示する樹脂が好まし
い。すなわち、ポリフェニレンエーテル樹脂（ポリフェ
ニレンオキサイド等を含む）、変性ポリフェニレエーテ
ル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂とポリエーテルイ
ミド樹脂とのアロイ樹脂等のポリフェニレンエーテル樹
脂、ポリスチレン樹脂（特にシンジオタクチックポリス
チレン樹脂が好ましい）、５−メチルペンテン樹脂、環
状ポリオレフィン系樹脂、耐熱性ＡＢＳ樹脂、ポリアミ
ド４６、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド６／６Ｔ、ポリア
ミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１１、ポリアミド
１２等のポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド
樹脂、芳香族ポリサルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹
脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケ
トン樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、サーモトロピッ
ク液晶ポリエステル樹脂、耐溶融性フッ素樹脂、熱可塑
性ポリイミド樹脂等を例示できる。

【００２０】これらの樹脂の中でも、ポリフェニレンエ
ーテル樹脂（ポリフェニレンオキサイド等を含む）、変
性ポリフェニレエーテル樹脂、ポリフェニレンエーテル
樹脂とポリエーテルイミド樹脂とのアロイ樹脂等のポリ
フェニレンエーテル樹脂、シンジオタクチックポリスチ
レン樹脂、５−メチルペンテン樹脂、環状ポリオレフィ
ン系樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエー
テルイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、サーモトロ
ピック液晶ポリエステル樹脂、耐溶融性フッ素樹脂、熱
可塑性ポリイミド樹脂が特に好ましい。

【００２１】また、熱硬化性樹脂としては、トリアジン
系樹脂、熱硬化性ポリフェニレンエーテル樹脂、エポキ
シ樹脂等を例示できる。これらの樹脂は単独で、または
２種以上を混合して使用することができる。

【００２２】ホウ酸金属塩系化合物（Ａ）としては、一
般式ａＡ_xＯ_y・ｂＢ₂Ｏ₃（ここでａ、ｂはそれぞれ１〜
９の数、Ａは２価または３価の金属元素、ｘ及びｙはｘ
＝２、ｙ＝１またはｘ＝ｙ＝１またはｘ＝２、ｙ＝３を
それぞれ表わす。）で示される化合物を好ましく用いる
ことができ、とりわけ平均繊維径０．０１〜３μｍ、平
均アスペクト比３〜２００の繊維状物が好ましい。具体
例としては、ホウ酸アルミニウム繊維、ホウ酸マグネシ
ウム繊維、ホウ酸ニッケル繊維を例示でき、これらはい
ずれも５〜７の比誘電率を有している。

【００２３】また、ケイ酸金属塩系化合物（Ｂ）として
は、一般式ａＭ_xＯ_y・ｂＳｉＯ₂・ｃＨ₂Ｏ（ここでａ、
ｂは正の数を、ｃは０または正の数を表わす。ｘ及びｙ
はｘ＝２、ｙ＝１またはｘ＝ｙ＝１またはｘ＝２、ｙ＝
３をそれぞれ表わす。ＭはＭｇ、Ａｌ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、
Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒ
ｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂ
ａ、Ｌａ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｂ、Ｂｉから選ばれた一
種または２種以上の金属を表わす。）で表わされるもの
を例示できる。

【００２４】中でも、ＭがＣａ、Ｚｎ、Ａｌより選ばれ
るものが低誘電損失であるため、好ましい。また、平均
繊維径０．０１〜３μｍ、平均アスペクト比３〜２００
の繊維状物が好ましい。

【００２５】かかるケイ酸金属塩系化合物（Ｂ）の好ま
しい具体例としては、例えば、２ＭｇＯ・ＳｉＯ₂で表
わされるオルソケイ酸マグネシウム（フォルステライ
ト）、ＭｇＯ・ＳｉＯ₂で表わされるメタケイ酸マグネ
シウム（ステアタイト）、２ＺｎＯ・ＳｉＯ₂で表わさ
れるオルソケイ酸亜鉛、ＺｎＯ・ＳｉＯ₂で表わされる
メタケイ酸亜鉛、Ａｌ₂Ｏ₃・ＳｉＯ₂で表わされるオル
ソケイ酸アルミニウム、３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂で表わ
されるムライト、６ＣａＯ・６ＳｉＯ₂・Ｈ₂Ｏで表わさ
れるゾノトライト、ＣａＯ・ＳｉＯ₂を主成分とするワ
ラストナイト等を例示できる。これらは概ね５〜７程度
の比誘電率を有している。これらの中には天然に産出す
るものも多いが、本発明においては合成品もしくは分
級、焼成、洗浄等の処理により、形状や成分を調整した
ものを用いることが望ましい。

【００２６】これらはいずれも繊維状物を用いることに
より、誘電損失を殆ど増大させることなく高周波におけ
る比誘電率を向上させ、所望のインピーダンス変換効率
の得られる材料とすることができ、加えて、機械的強度
の向上と耐熱性の向上にも寄与するため好ましい。

【００２７】これらのホウ酸金属塩系化合物（Ａ）及び
／またはケイ酸金属塩系化合物（Ｂ）の配合量として
は、樹脂中に５〜７０重量％とするのがよい。かかる範
囲とすることで、成形性を悪化させることなく、所望の
インピーダンス変換効率を発現することができる。な
お、具体的な配合量は、インピーダンス変換層の設置位
置と使用するマイクロ波の周波数、キャビティ形状、導
波管長軸寸法等から定在波を生じさせず、マイクロ波エ
ネルギーの等分配が可能なように設計される比誘電率に
応じて決定し得る。第一の発明は、かくして得られるイ
ンピーダンス変換層の比誘電率を３〜６程度に設定する
場合に好適な高周波加熱装置を提供し得るものであり、
それ以上の比誘電率の求められる高周波加熱装置におい
ては、第二、第三の発明が適している。

【００２８】第二の発明の高周波加熱装置は、樹脂に、
一般式ＭＯ・ＴｉＯ₂（式中、ＭはＢａ、Ｓｒ、Ｃａ、
Ｍｇ、Ｃｏ、Ｐｄ、Ｂｅ、Ｃｄより選ばれる１種または
２種以上の金属を表わす）で表わされるチタン酸金属塩
（Ｃ）及び／または該チタン酸金属塩（Ｃ）を非晶質酸
化チタンが包み込んだ態様で複合一体化した複合繊維で
あって、ＭとＴｉとのモル比が１：１．００５〜１．８
５の範囲にある複合繊維（Ｄ）を合計で５〜８０重量％
配合した組成物を成形してなるインピーダンス変換層
を、マイクロ波キャビティ内に配置したことを特徴とす
る高周波加熱装置である。

【００２９】ここで、樹脂としては、第一の発明の説明
で例示した樹脂を同様に使用できる。また、一般式ＭＯ
・ＴｉＯ₂（式中、ＭはＢａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｃ
ｏ、Ｐｄ、Ｂｅ、Ｃｄより選ばれる１種または２種以上
の金属を表わす）で表わされるチタン酸金属塩（Ｃ）の
うち好ましいものとしては、チタン酸バリウム、チタン
酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグ
ネシウム、チタン酸バリウムストロンチウム、チタン酸
バリウムカルシウム等を例示できる。これらのうちでも
平均繊維径０．０５〜３μｍ、平均アスペクト比３〜２
００の繊維状物が高周波域における誘電損失を抑えたま
ま所望のインピーダンス変換効率が得られるため好まし
い。

【００３０】これらのチタン酸金属塩（Ｃ）のうち、繊
維状物の製造方法としては、例えば、一般式ＴｉＯ₂・
ｍＨ₂Ｏ（式中ｍは０≦ｍ＜８）で表わされるチタニア
化合物や、ルチルサンド等のチタン源化合物と、加熱に
より金属Ｍの酸化物となり得る物質の一種または二種以
上とを混合し、アルカリ金属ハロゲン化物等のフラック
スの存在下、６００〜９００℃で加熱反応させる方法を
例示できる。また、他の方法としては、繊維状チタニア
化合物の表面に、共沈法によりチタンと略等モル量の金
属Ｍの炭酸塩を被覆した後、加熱処理することにより製
造できる。

【００３１】また、チタン酸金属塩（Ｃ）を非晶質酸化
チタンが包み込んだ態様で複合一体化した複合繊維であ
って、ＭとＴｉとのモル比が１：１．００５〜１．８５
の範囲にある複合繊維（Ｄ）としては、例えば、チタン
酸バリウムを非晶質酸化チタンが包み込んだ態様で複合
一体化した複合繊維、チタン酸バリウムストロンチウム
を非晶質酸化チタンが包み込んだ態様で複合一体化した
複合繊維等を例示できる。かかる繊維の製造方法として
は、繊維状チタニア化合物の表面に、共沈法によりチタ
ンよりも少ない所定のモル量の金属Ｍの炭酸塩を被覆し
た後、加熱処理することにより製造できる。かくして得
られた複合繊維は、繊維としての強度が高く、樹脂への
混練時の折損が少ないので、繊維状を維持したまま樹脂
に配合することができ、高いインピーダンス変換効率を
発揮する材料となし得るため好ましい。

【００３２】第二の発明によれば、高周波加熱装置にお
けるインピーダンス変換層の比誘電率を５〜５０程度の
広い範囲に設定可能であり、特に従来困難であった８〜
３０程度への設定が容易に可能となる。

【００３３】第三の発明は、樹脂に、（１）ホウ酸金属
塩系化合物（Ａ）及び／またはケイ酸金属塩系化合物
（Ｂ）と、（２）チタン酸金属塩（Ｃ）及び／または複
合繊維より（Ｄ）とを合計で５〜８０重量％配合した組
成物を成形してなるインピーダンス変換層を、マイクロ
波キャビティ内に配置したことを特徴とする高周波加熱
装置に係る。

【００３４】第三の発明の高周波加熱装置は、第一の発
明と第二の発明で用いたインピーダンス変換層への配合
成分を共に配合したインピーダンス変換層料が配置され
たことを特徴とするものである。第一の発明で用いるホ
ウ酸金属塩系化合物（Ａ）及びケイ酸金属塩系化合物
（Ｂ）は、インピーダンス変換層の誘電損失を低減させ
る効果を有しており、第二の発明で用いるチタン酸金属
塩系化合物（Ｃ）及び複合繊維（Ｄ）は、少量で高いイ
ンピーダンス変換効率を付与する効果を有している。こ
こで、配合量の合計が８０重量％までとされるのは、加
工性を損なわないためである。

【００３５】第三の発明においては、これらを併用する
ことにより、誘電損失の一層の低減と高いインピーダン
ス変換効率を共に満足し得るインピーダンス変換層を得
て、これをマイクロ波キャビティ内に配置することがで
きる。

【００３６】第三の発明に用いることのできるインピー
ダンス変換層を構成する樹脂、ホウ酸金属塩系化合物
（Ａ）、ケイ酸金属塩系化合物（Ｂ）、チタン酸金属塩
系化合物（Ｃ）、及び複合繊維（Ｄ）としては、それぞ
れ第一、第二の発明において例示したものを使用するこ
とができる。

【００３７】本発明の高周波加熱装置におけるインピー
ダンス変換層は、前記の材料を従来公知の各種の成形方
法により層状に成形することにより作製することができ
る。かかる成形方法としては、予め樹脂に配合成分を配
合し、ブレンダーや二軸混練機を用いて混合または混練
した後、射出成形、押出成形、ブロー成形、プレス成
形、カレンダー成形等により成形する方法を例示でき
る。

【００３８】インピーダンス変換層の形状としては、平
板状とするのが一般的であるが、曲面を設けることも差
し支えなく、波板状としたり凹凸を設けたりしてもよ
い。

【００３９】インピーダンス変換層の配置位置として
は、マイクロ波発生源及び導波管内を含む広義のマイク
ロ波キャビティ内に適宜配置することができるが、導波
管・給電部の前面や、キャビティ天井面、側面、開閉可
能な境界面等の一次マイクロ波空間の境界面と平行に設
置する方法を例示できる。また、インピーダンス変換層
は、中空なターンテーブルとして構成することもでき
る。また、従来のスターラー羽根に代えて採用すること
もできる。

【００４０】また、インピーダンス変換層は駆動装置と
連動させ、回動可能に構成することができる。その場
合、従来のスターラー同様にマイクロ波照射中、インピ
ーダンス変換層を一定の速度で回転させて、キャビティ
内のマイクロ波の撹拌、均一化を図ることもできるし、
あるいはキャビティ内の温度や配置された被加熱体の重
量、形状、水分含量等をモニターしながら１ないし２以
上のインピーダンス変換層を所定の角度に調整すること
で、キャビティ内に配置された複数の被加熱体をそれぞ
れ異なった強度のマイクロ波で加熱するといった応用も
考えられる。

【００４１】以上の本発明の高周波加熱装置において、
インピーダンス変換層の具体的な配合は、使用する高周
波の周波数に応じて適宜設定することができる。本発明
の高周波加熱装置では、インピーダンス変換層が、加工
が容易で射出成形による大量生産に適した樹脂組成物に
より構成されているので、それだけ安価に製造すること
ができる。また、形状自在性に優れたものとなるという
利点を有している。

【００４２】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明をさ
らに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定さ
れるものではない。

【００４３】（実施例１〜５、比較例２〜３）表１に示
す割合で樹脂と充填材を混合し、射出成形により試験片
を作製した。得られた試験片について、誘電率、誘電損
失率（ｔａｎδ）、インピーダンス変換効率（共に周波
数２．４５ＧＨｚ）を評価した。結果を表１に示す。

【００４４】なお、インピーダンス変換効率は以下によ
り計算した。入射角θ＝４５° 一次反射波エネルギー＝Ｐ₁（入射波エネルギーに対す
る割合）透過反射波エネルギー＝Ｐ₃（入射波エネルギーに対す
る割合）インピーダンス変換効率Ｅ＝ＭＩＮ（Ｐ₁，Ｐ₃）／ＭＡ
Ｘ（Ｐ₁，Ｐ₃）

【００４５】（比較例１）アルミナ板から切削加工によ
り切り出したアルミナ板につき同様に評価した結果を表
１に併せて示す。表１の加工性については、樹脂組成物
からなり射出成形等により成形可能なものを〇とし、切
削加工により成形しなければならないものを×として示
した。

【００４６】

【表１】

【００４７】［表１の配合に用いた樹脂］ＣＯＰ：環状ポリオレフィン、商品名「アペル１５０
Ｒ」、三井化学株式会社製ＳＰＳ：シンジオタクチックポリスチレン、特開昭６３
−１９１８１１号公報に記載された処方に従って製造さ
れたものＰＰＳ：ポリフェニレンサルファイド、商品名「トープ
レンＴ−４Ｐ」、トープレン社製ＬＣＰ：液晶ポリエステル、商品名「ベクトラ」、ポリ
プラスチックス株式会社製

【００４８】［表１の配合に用いた充填材］ＰＧＭ：ホウ酸マグネシウム繊維、平均繊維径０．４μ
ｍ、平均アスペクト比２０、商品名「スワナイト」、大
塚化学株式会社製ＣＴＷ：チタン酸カルシウム繊維、平均繊維径０．３μ
ｍ、平均アスペクト比１０、商品名「ＣＴＷ」、大塚化
学株式会社製ＢＳＴＷ：チタン酸バリウムストロンチウム／酸化チタ
ン複合繊維（Ｂａ／Ｓｒ／Ｔｉ＝０．４９０／０．５０
４／１．０００モル（Ｍ：Ｔｉ＝１：１．００６）、
（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ₃９９．４％、非晶質ＴｉＯ
₂０．６％からなり、（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ₃を非晶質Ｔ
ｉＯ₂が包み込むような形で複合一体化した繊維状
物）、平均繊維径０．４μｍ、平均アスペクト比１０、
商品名「ＢＳＴＷ」、大塚化学株式会社製

【００４９】表１に示す結果から、本発明の実施例１〜
５の高周波加熱装置のインピーダンス変換層材料は、比
較例２及び３の材料に比較して、高いインピーダンス変
換効率を示し、それだけ加熱ムラの解消に寄与し得るこ
とがわかる。また、本発明の高周波加熱装置のインピー
ダンス変換層材料は、加工が容易な樹脂組成物からなる
ものであるにもかかわらず、配合比率の調整によりアル
ミナ（比較例１）を超える高いインピーダンス変換効率
を示し得る（実施例１、２）ことがわかる。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、インピーダンス変換効
率が高く、成形加工が容易なインピーダンス変換層を備
える高周波加熱装置とすることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マイクロ波キャビティ内で被加熱物をマ
イクロ波エネルギーを用いて誘電加熱する高周波加熱装
置において、樹脂に、（Ａ）ホウ酸金属塩系化合物及び／または
（Ｂ）ケイ酸金属塩系化合物を５〜７０重量％配合した
組成物を成形してなるインピーダンス変換層を、マイク
ロ波キャビティ内に配置したことを特徴とする高周波加
熱装置。
【請求項２】ホウ酸金属塩系化合物（Ａ）及び／また
はケイ酸金属塩系化合物（Ｂ）が繊維状であることを特
徴とする請求項１に記載の高周波加熱装置。
【請求項３】マイクロ波キャビティ内で被加熱物をマ
イクロ波エネルギーを用いて誘電加熱する高周波加熱装
置において、樹脂に、（Ｃ）一般式ＭＯ・ＴｉＯ₂（式中、ＭはＢ
ａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｐｄ、Ｂｅ、Ｃｄより選
ばれる１種または２種以上の金属を表わす）で表わされ
るチタン酸金属塩、及び／または（Ｄ）該チタン酸金属
塩（Ｃ）を非晶質酸化チタンが包み込んだ態様で複合一
体化した複合繊維であって、ＭとＴｉとのモル比が１：
１．００５〜１．８５の範囲にある複合繊維を５〜８０
重量％配合した組成物を成形してなるインピーダンス変
換層を、マイクロ波キャビティ内に配置したことを特徴
とする高周波加熱装置。
【請求項４】チタン酸金属塩（Ｃ）が繊維状であるこ
とを特徴とする請求項３に記載の高周波加熱装置。
【請求項５】マイクロ波キャビティ内で被加熱物をマ
イクロ波エネルギーを用いて誘電加熱する高周波加熱装
置において、樹脂に、（１）（Ａ）ホウ酸金属塩系化合物及び／また
は（Ｂ）ケイ酸金属塩系化合物と、（２）（Ｃ）一般式
ＭＯ・ＴｉＯ₂（式中、ＭはＢａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ、
Ｃｏ、Ｐｄ、Ｂｅ、Ｃｄより選ばれる１種または２種以
上の金属を表わす）で表わされるチタン酸金属塩、及び
／または（Ｄ）該チタン酸金属塩（Ｃ）を非晶質酸化チ
タンが包み込んだ態様で複合一体化した複合繊維であっ
て、ＭとＴｉとのモル比が１：１．００５〜１．５の範
囲にある複合繊維とを合計で５〜８０重量部配合した組
成物を成形してなるインピーダンス変換層を、マイクロ
波キャビティ内に配置したことを特徴とする高周波加熱
装置。
【請求項６】（１）ホウ酸金属塩系化合物（Ａ）、ケ
イ酸金属塩系化合物（Ｂ）、チタン酸金属塩（Ｃ）、ま
たは複合繊維（Ｄ）が繊維状であることを特徴とする請
求項５に記載の高周波加熱装置。