JP2014032744A - マイクロ波加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロ波を放射する複数の開口により、駆動部を用いなくても加熱室内の被加熱物を均一に加熱するマイクロ波加熱装置を提供する。
【解決手段】導波管１０４から加熱室１０２内にマイクロ波を放射する複数のマイクロ波放射部である開口１０５を管内波長の略１／２の整数倍の間隔で配置することで、複数の開口１０５に同じ振幅の定在波を対向させることができ、その結果、それぞれの開口１０５から同等量のマイクロ波を加熱室１０２内に向けて放射させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、被加熱物にマイクロ波を放射して誘電加熱する電子レンジ等のマイクロ波加熱装置に関するものである。

代表的なマイクロ波加熱装置の電子レンジは、代表的なマイクロ波発生手段であるマグネトロンから放射されたマイクロ波を導波管を介して金属製の加熱室の内部に供給し、加熱室内部に置かれた被加熱物を誘電加熱するものである。よって加熱室内部のマイクロ波の電磁界分布が不均一であると、被加熱物を均一に加熱することができない。

そこで、被加熱物を均一に加熱する方法として、テーブルを回転させて被加熱物自体を回転させる構成や、被加熱物は固定したままでマイクロ波を放射するアンテナのほうを回転させる構成など、何らかの駆動部を用いて被加熱物に放射されるマイクロ波の向きを変えながら加熱して均一化をはかる方法が一般的であった。

一方、構成を簡単にするために駆動部を持たずに均一加熱する方法が期待されており、時間的に電界の偏波面が回転する円偏波を利用する方法が提案されている。本来、誘電加熱は誘電損失を有する被加熱物をマイクロ波の電界によって加熱する原理に基づくため、電界が回転することは均一化に効果があるものと考えられる。

たとえば具体的な円偏波の発生方法としては、特許文献１には図１０のように導波管１上で交差するＸ字型の円偏波開口２を用いる方式が示され、特許文献２には図１１のように導波管１上で直交する向きの二つの長方スリット状の開口３、４を対向させつつも離して配置する方法が示され、特許文献３には図１２のように導波管１に結合させたパッチアンテナ５の平面形状に切り欠き６を設ける方法が記載されている。

また、円偏波とは無関係であるが、特許文献４には図１３のように複数の長方スリット１３７、１３８、１３９、１４０を波長の１／４の間隔で配列し、互いに相違する位相で放射させる例が示されている。

米国特許第４３０１３４７号明細書 特許第３５１０５２３号公報 特開２００５−２３５７７２号公報 特開平１０−２８４２４６号公報

しかしながら、前記従来のマイクロ波加熱装置は、特許文献１〜３のいずれの場合においても、円偏波を利用してはいるものの、駆動部無しにできるほどの均一効果はないという問題があった。いずれの特許文献も、円偏波と駆動部の相乗効果で従来の駆動部のみよりも均一になるということを記載しているに過ぎない。具体的には、特許文献１では図１０のように導波管１の終端に位相シフター７と呼ばれる回転体を有し、特許文献２では被加熱物を回転させるターンテーブル（図示せず）を有し、特許文献３ではターンテーブル８に加えてパッチアンテナ５をも回転させて攪拌機として利用する構成を記載している。いずれも円偏波を用いれば駆動部無しにできるとは記載されていないのである。これは、
もし円偏波で駆動部を無しにすると、一般的な駆動部有りの構成（たとえばテーブルを回転させるとかアンテナを回転させるなどの構成）に比べて均一性が劣るためである。

本発明は前記課題を解決するものであり、駆動部を用いないで、被加熱物を均一に加熱できるマイクロ波加熱装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のマイクロ波加熱装置は、被加熱物を収納する加熱室と、マイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段と、マイクロ波を伝送する導波管と、前記導波管から前記加熱室内にマイクロ波を放射する複数のマイクロ波放射部とを有し、前記導波管内には定在波を生じ、前記複数のマイクロ波放射部は、前記導波管の伝送方向に管内波長の略１／２の整数倍の間隔で配置する構成としている。

上記構成により、導波管内の定在波は伝送方向に管内波長の１／２毎に腹（最大の振幅を生じる部位）や節（振幅をほとんど生じない部位）を繰り返しているので、複数のマイクロ波放射部を管内波長の略１／２の整数倍の間隔で配置することで、複数のマイクロ波放射部に同じ振幅の定在波を対向させることができ、その結果、それぞれのマイクロ波放射部から同等量のマイクロ波を加熱室内に向けて放射させることができるため、複数のマイクロ波放射部を並べるだけで駆動部を用いなくても加熱室内の被加熱物を均一に加熱することができる。

本発明のマイクロ波加熱装置は、複数のマイクロ波放射部を管内波長の略１／２の整数倍の間隔で配置することで、複数のマイクロ波放射部に同じ振幅の定在波を対向させることができ、その結果、それぞれのマイクロ波放射部から同等量のマイクロ波を加熱室内に向けて放射させることができるため、複数のマイクロ波放射部を並べるだけで駆動部を用いなくても加熱室内の被加熱物を均一に加熱することができる。

本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の斜視図 本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の断面図（ａ）平面要部断面図（ｂ）正面要部断面図 本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の導波管を示す斜視図 本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の導波管の終端部を放射境界としたシミュレーション結果（ａ）シミュレーションモデルの平面イメージ図（ｂ）庫内の電界強度分布の平面断面図 本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の円筒形状の定在波安定手段を説明する斜視図 本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の半球状の定在波安定手段を説明する断面図 本発明の実施の形態２におけるマイクロ波加熱装置の断面図（ａ）平面要部断面図（ｂ）正面要部断面図 本発明の実施の形態３におけるマイクロ波加熱装置の断面図（ａ）平面要部断面図（ｂ）正面要部断面図 本発明の実施の形態４におけるマイクロ波加熱装置の開口形状を説明する平面図 従来のＸ字型の開口で円偏波を発生させるマイクロ波加熱装置の構成図 従来の直交する二つの長方スリットで円偏波を発生させるマイクロ波加熱装置の構成図 従来のパッチアンテナで円偏波を発生させるマイクロ波加熱装置の構成図 従来の導波管と長方スリットの構成図

第１の発明のマイクロ波加熱装置は、被加熱物を収納する加熱室と、マイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段と、マイクロ波を伝送する導波管と、前記導波管から前記加熱室内にマイクロ波を放射する複数のマイクロ波放射部とを有し、前記導波管内には定在波を生じ、前記複数のマイクロ波放射部は、前記導波管の伝送方向に管内波長の略１／２の整数倍の間隔で配置する構成としている。これにより、導波管内の定在波は伝送方向に管内波長の１／２毎に腹（最大の振幅を生じる部位）や節（振幅をほとんど生じない部位）を繰り返しているので、複数のマイクロ波放射部を管内波長の略１／２の整数倍の間隔で配置することで、複数のマイクロ波放射部に同じ振幅の定在波を対向させることができ、その結果、それぞれのマイクロ波放射部から同等量のマイクロ波を加熱室内に向けて放射させることができるため、複数のマイクロ波放射部を並べるだけで駆動部を用いなくても加熱室内の被加熱物を均一に加熱することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明のマイクロ波加熱装置において、導波管内の定在波位置を安定させるための定在波安定手段を有する構成としている。これにより、一般にマイクロ波放射部が増えると導波管内のマイクロ波が外部へ放射されやすくなり、マイクロ波が次々と放射されることで導波管内の定在波を維持しにくくなり定在波の状態が不安定になっていき、その結果それぞれのマイクロ波放射部に対向するマイクロ波の位相がシフトして振幅も変動してしまうことが考えられるが、定在波安定手段を有することで定在波の乱れを抑制し、複数のマイクロ波放射部に同じ振幅の定在波を対向させることができ、それぞれのマイクロ波放射部から同等量のマイクロ波を加熱室内に向けて放射させることができるため、複数のマイクロ波放射部を並べるだけで駆動部を用いなくても加熱室内の被加熱物を均一に加熱することができる。

第３の発明は、特に、第２の発明のマイクロ波加熱装置において、定在波安定手段は、導波管内に定在波の節を生じさせる構成とし、導波管の終端部まで伝送方向に管内波長の略１／２の整数倍の距離に配置する構成としている。これにより、元々導波管の終端部は常に電界が０のため定在波の節になるのに加えて、管内定在波が生じるときには終端部から管内波長の１／２の整数倍毎に節を繰り返すはずであるが、定在波安定手段を導波管の終端部から管内波長の略１／２の整数倍の距離に配置することで確実に節を形成させることができ、定在波の乱れを抑制し、複数のマイクロ波放射部に同じ振幅の定在波を対向させることができ、それぞれのマイクロ波放射部から同等量のマイクロ波を加熱室内に向けて放射させることができるため、複数のマイクロ波放射部を並べるだけで駆動部を用いなくても加熱室内の被加熱物を均一に加熱することができる。

第４の発明は、特に、第２または第３の発明のマイクロ波加熱装置において、定在波安定手段は複数とし、伝送方向に管内波長の略１／２の整数倍の間隔で配置する構成としている。これにより、一般に管内定在波が生じるときには管内波長の１／２の整数倍毎に同じ振幅が繰り返されるはずであるが、定在波安定手段を複数として伝送方向に管内波長の略１／２の整数倍の間隔で配置することで確実に管内定在波の周期性を持たせることができ、定在波の乱れを抑制し、複数のマイクロ波放射部に同じ振幅の定在波を対向させることができ、それぞれのマイクロ波放射部から同等量のマイクロ波を加熱室内に向けて放射させることができるため、複数のマイクロ波放射部を並べるだけで駆動部を用いなくても加熱室内の被加熱物を均一に加熱することができる。

第５の発明は、特に、第４の発明のマイクロ波加熱装置において、複数のマイクロ波放射部と複数の定在波安定手段を交互に配置する構成としている。これにより、マイクロ波放射部と定在波安定手段はそれぞれ周期が同じであるものの、導波管内の定在波からみた
位相が異なる位置に配置することになり、定在波安定手段をマイクロ波放射部から離すことができ、たとえば互いに近すぎるがゆえに定在波安定手段がマイクロ波放射部からの放射を妨げるなどの問題が起こりにくい。また定在波安定手段が導波管内に定在波の節を生じさせる構成とすると、それぞれ節となる二つの定在波安定手段の間に配置されるマイクロ波放射部は腹になりやすく、定在波の中でも振幅が最も大きな腹の位相でマイクロ波放射部に対向することができ、マイクロ波放射部からの放射量を高めることができる。よってそれぞれのマイクロ波放射部から十分な放射量を確保して、想定通りに複数のマイクロ波放射部を並べるだけで駆動部を用いなくても加熱室内の被加熱物を均一に加熱することができる。

第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明のマイクロ波加熱装置において、複数のマイクロ波放射部は、導波管の幅方向の中央（管軸）にかからない開口で構成し、伝送方向に管内波長の略１／２の間隔で、管軸の両側に配置する構成としている。これにより、伝送方向には、同一の振幅が得られる最小ピッチで開口を配置することができ、最も数多く配置することができるとともに、幅方向にも複数の配置として、より多数の開口を構成することができる。導波管の幅方向については、最も一般的なＴＥ１０モードの導波管において、導波管の幅方向の中央（管軸）で電界が最大、かつ両端で電界が０となり、管軸に対して対称な特性を持つので、開口を管軸の両側に配置すると互いに同等量のマイクロ波を放射しやすい関係にある。よって本発明の構成により、伝送方向にも幅方向にも多数の同等量を放射できるマイクロ波放射部を有することになり、加熱室内に向けて広範囲に同等量のマイクロ波を放射させることができるため、複数のマイクロ波放射部を並べるだけで駆動部を用いなくても加熱室内の被加熱物を均一に加熱することができる。

第７の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明のマイクロ波加熱装置において、複数のマイクロ波放射部は、導波管の幅方向の中央（管軸）にかからない開口で構成し、伝送方向に管内波長の略１／２の偶数倍の間隔で、管軸の少なくとも片側に配置する構成としている。これにより、定在波は管内波長の１／２毎に同じ振幅で向きが逆になるが、管内波長の１／２の偶数倍の間隔だと向きも同じになるので、それぞれの開口は、定在波の振幅が同じだけではなく、向きも同じになる位置に配置されることになる。よって複数のマイクロ波放射部から、加熱室内に同時に同じ向きのマイクロ波を放射することができ、向きが逆になることで互いに打消し合うようなこと（干渉）は起こりにくいので、想定通りに複数のマイクロ波放射部を並べるだけで駆動部を用いなくても加熱室内の被加熱物を均一に加熱することができる。

第８の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明のマイクロ波加熱装置において、複数のマイクロ波放射部は、導波管の幅方向の中央（管軸）にかからない開口で構成し、伝送方向に管内波長の略１／２の奇数倍の間隔で、管軸の両側に交互に配置する構成としている。これにより、管軸に対していずれか片側のみに着目すると、伝送方向に管内波長の略１／２の偶数倍の間隔となり、第７の発明と同様の効果が得られる。また管軸を挟んで両側の開口間の干渉が懸念されるが、隣接する開口間の距離は、伝送方向には管内波長の略１／２の奇数倍の間隔ではあるものの、互いに管軸にはかからない開口であるため幅方向にも一定程度の距離（おおよそ導波管の幅の半分程度の距離）をもつので、開口間の直線距離としては結構離れた位置となり、干渉が起こりにくい配置とすることができる。よって想定通りに複数のマイクロ波放射部を並べるだけで駆動部を用いなくても加熱室内の被加熱物を均一に加熱することができる。

第９の発明は、特に、第１〜８のいずれか１つの発明のマイクロ波加熱装置において、マイクロ波放射部は、円偏波を放射する構成としている。これにより、マイクロ波放射部を中心として円偏波特有の３６０度全方向に回転する電界を発生させ、中心から渦を巻くようにマイクロ波が放射され、円周方向を均一に加熱することができる。よって、複数の
マイクロ波放射部から円偏波を放射することで加熱室全体に対しても均一にマイクロ波を放射でき、複数のマイクロ波放射部を並べるだけで駆動部を用いなくても加熱室内の被加熱物を均一に加熱することができる。

第１０の発明は、特に、第９の発明のマイクロ波加熱装置において、円偏波を放射するマイクロ波放射部は、二つの長孔が交差する略Ｘ字状の構成としている。これにより、簡単な構成で確実に導波管から円偏波を放射することができる。

以下、本発明に係るマイクロ波加熱装置の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態のマイクロ波加熱装置においては電子レンジについて説明するが、電子レンジは例示であり、本発明のマイクロ波加熱装置は電子レンジに限定されるものではなく、誘電加熱を利用した加熱装置、生ゴミ処理機、あるいは半導体製造装置などのマイクロ波加熱装置を含むものである。また、本発明は、以下の実施の形態の具体的な構成に限定されるものではなく、同様の技術的思想に基づく構成が本発明に含まれる。

（実施の形態１）
図１、図２は、本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の説明図である。図１は全体構成を示す斜視図、図２（ａ）は上から見た要部断面図、図２（ｂ）は正面から見た要部断面図である。

代表的なマイクロ波加熱装置である電子レンジ１０１は、代表的な被加熱物である食品（図示せず）を収納可能な加熱室１０２と、マイクロ波を発生させる代表的なマイクロ波発生手段であるマグネトロン１０３と、マグネトロン１０３から放射されたマイクロ波を加熱室１０２に導く導波管１０４と、導波管１０４内のマイクロ波を加熱室１０２内に放射するマイクロ波放射部として導波管１０４の上面に設けた６つの開口１０５と、食品（図示せず）を載置する載置台１０７とを有している。

加熱室１０２は横長の直方体で、載置台１０７は加熱室１０２の底面全体を覆う構成で、開口１０５が庫内に露出しないように塞ぎつつ、上面をフラットにして使用者が食品（図示せず）の出し入れがしやすいとか、汚れがついたときにふき取りやすくしている。ここで載置台１０７は、開口１０５からのマイクロ波を加熱室１０２内に放射させるため、ガラスやセラミックなどマイクロ波が透過しやすい材料で構成する。

導波管１０４と加熱室１０２の接続は、導波管１０４のマイクロ波の伝送方向を加熱室１０２の幅方向に向けて接続する。開口１０５は、長孔を交差させたＸ字状の形状により円偏波を放射できる開口とし、導波管１０４の幅方向の中央（管軸）１０８にはかからないように幅方向に対称に配置している。また管軸１０８は加熱室１０２の底面１０９の前後方向の中心と一致させ、６つの開口１０５は加熱室１０２の底面１０９の左右方向の中心１１０に対して対称に配置し、以上により加熱室１０２の底面１０９に対して、開口１０５は前後・左右とも対称に配置される。また開口１０５は、導波管１０４の伝送方向に管内波長λｇの略１／２の間隔で配置している。また導波管１０４内には管内定在波が生じるが、これはマグネトロン１０３の発振周波数と導波管１０４の形状によって決まる管内波長λｇの１／２ごとに腹と節を繰り返すもので、導波管１０４の終端部１１１は必ず節となる。

ここで図２（ｂ）には導波管１０４内に管内定在波のイメージを図示している。定在波安定手段１１２は導波管１０４内に突出する導電性材料からなり、いわゆる整合素子として知られるスタブチューナーなどとよく似た構成であり、管内定在波の節の位置、即ち終端部１１１から管内波長λｇの略１／２ずつの間隔で合計３個配置している。このとき開
口１０５と定在波安定手段１１２を交互に配置する構成とし、定在波安定手段１１２は管内定在波の節の位置、開口１０５は管内定在波の腹の位置となる。

また図１のように、開閉可能なドア１１６を有し、ドア１１６を閉めることで、マイクロ波は導波管１０４と加熱室１０２で閉空間を形成し、閉じ込められたマイクロ波は必ず何らかの定在波を生じるものである。

以上の構成をもとに動作を説明する。マグネトロン１０３から放射されたマイクロ波は、導波管１０４内を伝送されて一部は開口１０５から加熱室１０２内に放射されるが、残りは終端部１１１で反射される。また加熱室１０２は閉空間のため加熱室１０２内のマイクロ波の一部が逆に開口１０５から導波管１０４内に戻るなども考えられる。その結果、導波管１０４と加熱室１０２内に何らかの定在波が発生する。特に導波管１０４については、終端部１１１での反射が優位であれば管内波長λｇによる定在波を生じやすいと考えられ、この場合は複数の開口を管内波長λｇの１／２の整数倍の間隔で配置すれば、それぞれの開口を管内定在波の腹なら腹、節なら節といった同じ振幅にすることができて、同等量を加熱室内に放射できる。

特に被加熱物が大量とかマイクロ波を吸収しやすい条件では開口１０５から導波管１０４内に戻る量が少ないので効果を発揮する。つまり複数の開口１０５を管内波長λｇの１／２の整数倍の間隔で配置することで、加熱室１０２内に全体に均一に放射することができる。一方、被加熱物が少量とかマイクロ波を吸収しにくいなどの条件で、さらに開口１０５の数が多いなどの場合は、開口１０５と加熱室１０２の連通により管内定在波が乱されることになり、ちょっとした被加熱物の分量や材質や置き方などの違いによっても変化するから、開口位置での管内定在波の振幅や位相が固定できず、よって放射量が勝手に増減してコントロールできなくなる。そのため加熱室１０２内に全体に均一に放射することもできなくなる。しかし本実施の形態では、導波管１０４内に定在波安定手段１１２を配置しているので、管内定在波の節位置を固定させることができ、その結果それぞれの開口位置での振幅や位相も固定でき、各開口からの放射量を同等量に制御することが可能となっている。

また開口１０５の構成により、マイクロ波は加熱室１０２内に円偏波として放射される。円偏波は、開口１０５を中心として周方向に電界を回転させながら放射されるもので、図２（ａ）に示す通り開口１０５は加熱室１０２の底面１０９に対して前後方向にも左右方向にも対称に配されているので、前後にも左右にも均等にマイクロ波が放射され、周囲に均一に放射される。

ここで円偏波について説明する。円偏波は、移動通信および衛星通信の分野で広く用いられている技術であり、身近な使用例としては、ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）「ノンストップ自動料金収受システム」などが挙げられる。円偏波は、電界の偏波面が進行方向に対して時間に応じて回転するマイクロ波であり、円偏波を形成すると電界の方向が時間に応じて変化し続けて、電界強度の大きさは変化しないという特徴を有している。この円偏波をマイクロ波加熱装置に適用すれば、従来の直線偏波によるマイクロ波加熱と比較して、被加熱物を特に円偏波の周方向に対して均一に加熱することが期待される。なお、円偏波は回転方向から右旋偏波（ＣＷ：ｃｌｏｃｋｗｉｓｅ）と左旋偏波（ＣＣＷ：ｃｏｕｎｔｅｒ ｃｌｏｃｋｗｉｓｅ）の２種類に分類されるが、加熱の分野では特に性能に違いはない。

円偏波としては特許文献１や特許文献２のように導波管壁面の開口で構成するものや、特許文献３に示されたようなパッチアンテナで構成するものがあるが、本実施の形態の開口１０５は、特許文献１に示されたものと同様に導波管１０４の上面（Ｈ面）に形成して
円偏波を放射するものである。

円偏波はもともと通信の分野での利用が主なので、開放空間への放射を対象としていることから、反射波が戻ってこないいわゆる進行波で論じられるのが一般的である。一方、本実施の形態のマイクロ波加熱装置は、導波管１０４と加熱室１０２によって外部とは遮蔽された閉空間への放射となり、反射波が戻ってきて合成される導波管内の定在波を論じているが、開口１０５からマイクロ波が放射される瞬間には定在波のバランスがくずれ、再び安定した定在波に戻るまでの間は進行波が発生していると考えられる。したがって、開口１０５を円偏波放射形状とすることで、前述の円偏波の特長を利用することが可能となり、加熱室１０２内の加熱分布をより均一化することができる。

なお、方形の導波管１０４に設けた開口１０５から円偏波を出力するためには、図２に示す例のように、幅を持ったスリット２本を中央で交差させ、マイクロ波伝送方向に対し４５度傾けた形状を、導波管１０４のマイクロ波伝送方向の管軸１０８を通らない位置に配置する構成が望ましい。

ここで図３を用いて導波管１０４について説明する。最も単純で一般的な導波管１０４は、図３のように一定の長方形の断面（幅ａ、高さｂ）を伝送方向に伸ばした直方体からなる方形導波管で、マイクロ波の自由空間での波長をλ０としたときに、導波管の幅ａ（マイクロ波の波長λ０＞ａ＞λ０／２）、高さｂ（＜λ０／２）の範囲に選ぶことにより、ＴＥ１０モードでマイクロ波を伝送することが知られている。

ＴＥ１０モードとは、導波管１０４内において導波管の伝送方向には磁界成分のみが存在して電界成分のない、Ｈ波（ＴＥ波；電気的横波伝送 Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｗａｖｅ）における伝送モードのことを指す。なお、ＴＥ１０モード以外の伝送モードがマイクロ波加熱装置１０１の導波管１０４に適用されることは殆どない。

ここで導波管内の管内波長λｇの説明に先立って、自由空間の波長λ０について説明する。自由空間の波長λ０は、一般的な電子レンジのマイクロ波の場合は約１２０ｍｍとして知られている。しかし正確には自由空間の波長λ０は、λ０ ＝ ｃ／ｆで求まり、ｃは速度で光の速度３．０＊１０＾８［ｍ／ｓ］で一定であるものの、ｆは周波数で２．４〜２．５［ＧＨｚ］（ＩＳＭバンド）の幅がある。マグネトロンは、ばらつきや負荷条件によって発振周波数ｆが変化するので、結局は自由空間の波長λ０も変化し、最小１２０［ｍｍ］（２．５ＧＨｚ時）から最大１２５［ｍｍ］（２．４ＧＨｚ時）まで変化する。

導波管１０４の話に戻ると、自由空間の波長λ０の範囲も考慮して、一般的には導波管の幅ａを８０〜１００ｍｍ、高さｂを１５〜４０ｍｍ程度に選ぶことが多い。このとき図３の上下の幅広面を磁界が平行に渦巻く面という意味でＨ面１２６と呼び、左右の幅狭面を電界に平行な面という意味でＥ面１２７と呼ぶ。ちなみにマイクロ波が導波管内を伝送されるときの波長は、管内波長λｇとしてあらわされ、λｇ＝λ０／√（１−（λ０／（２×ａ））＾２）となり、導波管の幅ａ寸法によって変化するが、高さｂ寸法には無関係に決まる。ちなみにＴＥ１０モードでは、導波管の幅方向の両端（Ｅ面）１２７で電界が０、幅方向の中央で電界が最大となる。よってマグネトロン１０３は電界が最大となる導波管の幅方向の中央（図２で示した管軸１０８上）に結合させる構成となる。

ちなみに本実施の形態の円偏波を放射する開口１０５は、図２（ａ）のように、長孔を直交させてＸ字状を為す開口で、導波管１０４のＨ面の中央（管軸）１０８から片側に偏らせて配置することで円偏波を発生できる形状であり、Ｈ面のどちらに寄せるかで電界の回転方向が異なり、右旋偏波か左旋偏波に分かれることになる。

以下、円偏波を放射するＸ字状の開口の特徴について説明する。図４はシミュレーション結果である。シミュレーションなので実際とは異なり、加熱室１２８の壁面をすべて放射境界（マイクロ波が反射しない境界条件）とし、開口１２９が１つだけの簡単な構成で、導波管１３０の終端部１３１も放射境界（マイクロ波が反射しない境界条件）としたものである。図４（ａ）は上から見たモデル形状、図４（ｂ）は解析結果であり上から見た加熱室内の電界強度のコンタ図である。図４（ｂ）を見ると、円偏波らしく電界が渦を巻いており、開口１２９を中心として導波管１３０の伝送方向１３２（紙面の左右方向）、導波管の幅方向１３３（紙面の上下方向）とも均等な電界分布を発生すると思われる。

ここで、開放空間の通信分野と閉空間の加熱の分野では、いくつか異なる点があるので説明を加える。通信分野では、他のマイクロ波との混在を避けて必要な情報のみを送受信したいから、送信側は右旋偏波か左旋偏波のどちらかに限定して送信し、受信側もそれに合わせた最適な受信アンテナを選ぶことになる。一方、加熱の分野では、指向性を有する受信アンテナの代わりに特に指向性のない食品などの被加熱物がマイクロ波を受けるので、マイクロ波が被加熱物全体に均等に当たることのみが重要となる。よって加熱の分野では右旋偏波と左旋偏波が混在しても問題はないが、逆に被加熱物の置き位置や形状によって不均等な分布になるのをできるだけ防ぐ必要がある。たとえば図４のように単一の開口１２９だけしかない場合、被加熱物を開口１２９の真上に置くと良いが、前後あるいは左右にずらして置くと、どうしても開口１２９に近い部位が加熱されやすく、遠い部位は加熱されにくく、結果として加熱ムラが生じてしまう。よって円偏波開口を複数にするほうが望ましい。本実施の形態では、図２のように、六つの開口１０５を加熱室に対称にバランスよく配置しているのは前述の通りである。

ここで図５、図６を用いて定在波安定手段について説明する。

図５は図３で説明した導波管１０４に、定在波安定手段１３４，１３５を配置したものである。定在波安定手段１３４，１３５は円筒形状でアルミやステンレスなどの導電性材料からなり、導波管１０４のＨ面１２６の幅方向の中央に溶接あるいはビス留めされるものである。いわゆる整合素子として知られるスタブチューナーなどとよく似た構成であり、形（特に高さ）と位置を微調整することで、定在波の節を確定させつつ整合もできるというような、二つの機能を併せ持つことも可能と思われる。図５では定在波安定手段１３４のほうが定在波安定手段１３５よりも高さが高い例を示している。

図６は他の定在波安定手段の例で、別部品ではなく導波管１０４のＨ面をプレス等によりしぼって、導波管１０４の内部に突出させた半球状の定在波安定手段１３６の構成例である。この場合は定在波安定手段１３６を導波管材料で形成できるので、別部品が不要となる効果がある。

以下に、本実施の形態における作用、効果を説明する。

本実施の形態の電子レンジ１０１は、被加熱物を収納する加熱室１０２と、マイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段としてのマグネトロン１０３と、マイクロ波を伝送する導波管１０４と、導波管１０４から加熱室１０２内にマイクロ波を放射する複数のマイクロ波放射部としての開口１０５とを有し、導波管１０４内には定在波を生じ、複数の開口１０５は、導波管１０４の伝送方向に管内波長の略１／２の整数倍の間隔で配置する構成としている。これにより、導波管１０４内の定在波は伝送方向に管内波長の１／２毎に腹（最大の振幅を生じる部位）や節（振幅をほとんど生じない部位）を繰り返しているので、複数の開口１０５を管内波長の略１／２の整数倍の間隔で配置することで、複数の開口１０５に同じ振幅の定在波を対向させることができ、その結果、それぞれの開口１０５から同等量のマイクロ波を加熱室１０２内に向けて放射させることができるため、複数の開
口１０５を並べるだけで駆動部を用いなくても加熱室１０２内の被加熱物を均一に加熱することができる。

また、本実施の形態の電子レンジ１０１は、導波管１０４内の定在波位置を安定させるための定在波安定手段１１２を有する構成としている。これにより、一般に開口１０５が増えると導波管１０４内のマイクロ波が外部へ放射されやすくなり、マイクロ波が次々と放射されることで導波管１０４内の定在波を維持しにくくなり定在波の状態が不安定になっていき、その結果それぞれの開口１０５に対向するマイクロ波の位相がシフトして振幅も変動してしまうことが考えられるが、定在波安定手段１１２を有することで定在波の乱れを抑制し、複数の開口１０５に同じ振幅の定在波（図２の場合は定在波の腹）を対向させることができ、それぞれの開口１０５から同等量のマイクロ波を加熱室１０２内に向けて放射させることができるため、複数の開口１０５を並べるだけで駆動部を用いなくても加熱室１０２内の被加熱物を均一に加熱することができる。

また、本実施の形態の電子レンジ１０１は、定在波安定手段１１２は、導波管１０４内に定在波の節を生じさせる構成とし、導波管１０４の終端部１１１まで伝送方向に管内波長の略１／２の整数倍の距離に配置する構成としている。これにより、元々導波管１０４の終端部１１１は常に電界が０のため定在波の節になるのに加えて、管内定在波が生じるときには終端部１１１から管内波長の１／２の整数倍毎に節を繰り返すはずであるが、定在波安定手段１１２を導波管１０４の終端部１１１から管内波長の略１／２の整数倍の距離に配置することで確実に節を形成させることができ、定在波の乱れを抑制し、複数の開口１０５に同じ振幅の定在波を対向させることができ、それぞれの開口１０５から同等量のマイクロ波を加熱室１０２内に向けて放射させることができるため、複数の開口１０５を並べるだけで駆動部を用いなくても加熱室１０２内の被加熱物を均一に加熱することができる。

また、本実施の形態の電子レンジ１０１は、定在波安定手段１１２は複数とし、伝送方向に管内波長の略１／２の整数倍の間隔で配置する構成としている。これにより、一般に管内定在波が生じるときには管内波長の１／２の整数倍毎に同じ振幅が繰り返されるはずであるが、定在波安定手段１１２を複数として伝送方向に管内波長の略１／２の整数倍の間隔で配置することで確実に管内定在波の周期性を持たせることができ、定在波の乱れを抑制し、複数の開口１０５に同じ振幅の定在波を対向させることができ、それぞれの開口１０５から同等量のマイクロ波を加熱室１０２内に向けて放射させることができるため、複数の開口１０５を並べるだけで駆動部を用いなくても加熱室内の被加熱物を均一に加熱することができる。

また、本実施の形態の電子レンジ１０１は、複数の開口１０５と複数の定在波安定手段１１２を交互に配置する構成としている。これにより、開口１０５と定在波安定手段１１２はそれぞれ周期が同じであるものの、導波管１０４内の定在波からみた位相が異なる位置に配置することになり、定在波安定手段１１２を開口１０５から離すことができ、たとえば互いに近すぎるがゆえに定在波安定手段１１２が開口１０５からの放射を妨げるなどの問題が起こりにくい。また定在波安定手段１１２が導波管１０４内に定在波の節を生じさせる構成とすると、それぞれ節となる二つの定在波安定手段１１２の間に配置される開口１０５は腹になりやすく、実際本実施の形態では図２（ｂ）のように腹を選んでいるので、定在波の中でも振幅が最も大きな腹の位相で開口１０５に対向することができ、開口１０５からの放射量を高めることができる。よってそれぞれの開口１０５から十分な放射量を確保しつつ同等量を放射でき、想定通りに複数の開口１０５を並べるだけで駆動部を用いなくても加熱室１０２内の被加熱物を均一に加熱することができる。

また、本実施の形態の電子レンジ１０１は、複数の開口１０５は、導波管１０４の幅方
向の中央（管軸）１０８にかからない開口で構成し、伝送方向に管内波長の略１／２の間隔で、管軸１０８の両側に配置する構成としている。これにより、伝送方向には、同一の振幅が得られる最小ピッチで開口を配置することができ、最も数多く配置することができるとともに、幅方向にも複数の配置として、より多数の開口を構成することができる。導波管１０４の幅方向については、最も一般的なＴＥ１０モードの導波管１０４において、導波管１０４の幅方向の中央（管軸）１０８で電界が最大、かつ両端で電界が０となり、管軸１０８に対して対称な特性を持つので、開口を管軸１０８の両側に配置すると互いに同等量のマイクロ波を放射しやすい関係にある。よって本発明の構成により、伝送方向にも幅方向にも多数の同等量を放射できる開口１０５を有することになり、加熱室１０２内に向けて広範囲に同等量のマイクロ波を放射させることができるため、複数の開口１０５を並べるだけで駆動部を用いなくても加熱室内の被加熱物を均一に加熱することができる。

また、本実施の形態の電子レンジ１０１は、開口１０５は、円偏波を放射する構成としている。これにより、開口１０５を中心として円偏波特有の３６０度全方向に回転する電界を発生させ、中心から渦を巻くようにマイクロ波が放射され、円周方向を均一に加熱することができる。よって、複数の開口１０５から円偏波を放射することで加熱室１０２全体に対しても均一にマイクロ波を放射でき、複数の開口１０５を並べるだけで駆動部を用いなくても加熱室１０２内の被加熱物を均一に加熱することができる。

さらに、本実施の形態の電子レンジ１０１は、円偏波を放射する開口１０５は、二つの長孔が交差する略Ｘ字状の構成としている。これにより、簡単な構成で確実に導波管から円偏波を放射することができる。

なお、従来の特許文献４には図１３のように複数の長方スリット１３７、１３８、１３９、１４０を波長の１／４の間隔で配列し、互いに相違する位相で放射させる例が示されている。図１３によれば、まず隣接する長方スリット１３７と長方スリット１３８はそれぞれ正弦波のピーク（腹）と正弦波の０（節）の関係であり、また隣接する長方スリット１３９と長方スリット１４０もそれぞれ正弦波のピーク（腹）と正弦波の０（節）の関係であり、さらに隣接すると言えるのかどうか微妙ではあるが長方スリット１３８と長方スリット１３９を見ても正弦波の０（節）と正弦波のピーク（腹）の関係であり、つまり隣接する長方スリットがすべて振幅の異なる腹と節の関係にある。それに対して本実施の形態においては、複数の開口１０５をすべて管内定在波の腹の位置に配置しており、いずれの開口も十分な放射量を確保しつつ同等量を放射することができ、駆動部を用いなくても加熱室内にマイクロ波を均一に放射することができ、被加熱物を均一に加熱することができる。

なお、本実施の形態において、開口１０５あるいは定在波安定手段１１２の間隔を論じる場合、導波管１０４の伝送方向に管内波長λｇの略１／２という表現を用いているが、管内波長λｇの略１／２というのは、ある程度の範囲を許容できるはずである。導波管内のマイクロ波は管内波長λｇになっているので、管内波長λｇの１／８程度のずれなら大きな変化のない許容範囲と考える。なぜならば、正弦波で考えた時に、波長の１／４ずれると、最大あるいは最小が０に、０が最大あるいは最小にまで変化することになり、大きな変化と考えられる。しかしその半分に相当する、波長の１／８程度なら大小関係の入れ替わりはほとんど無く、同じ傾向が維持されると考えられるからである。管内波長λｇはλｇ＝λ０／√（１−（λ０／（２×ａ））＾２）であり、自由空間の波長λ０は前述の通り１２０〜１２５ｍｍ、本実施の形態の導波管の幅ａ＝１００ｍｍとした場合、管内波長λｇは１５０ｍｍ（２．５ＧＨｚ）から１６０ｍｍ（２．４ＧＨｚ）となり、その１／８は、１８．７５〜２０ｍｍである。よって伝送方向に管内波長λｇの略１／２というのは、丁度管内波長λｇの１／２（≒７５〜８０ｍｍ）を基準として、管内波長λｇの１／
８のさらに１／２のずれまでを許容範囲とする。具体的には、ずれの許容範囲は９．３７５〜１０ｍｍである。よってずれの許容範囲を考慮すると、最小６５ｍｍ〜最大９０ｍｍとなる。

なお、本実施の形態のように導波管の伝送方向に関する開口間の距離を論じる場合、特に断りが無い場合はそれぞれの開口のセンターを導波管壁面に沿って結ぶ直線距離のうちの伝送方向成分のみを考えるものとし、センターの位置は開口の重心位置とする。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２におけるマイクロ波加熱装置の説明図である。図７（ａ）は上から見た要部断面図、図７（ｂ）は正面から見た要部断面図である。前述の実施の形態１と同等の構成や機能については、発明のポイントでないものは説明を省略する。

マグネトロン２０１から放射されたマイクロ波を加熱室２０２に導くＬ字状に曲げられた導波管２０３と、導波管２０３内のマイクロ波を加熱室２０２内に放射するマイクロ波放射部として導波管２０３の上面に設けた開口２０４と、食品（図示せず）を載置する載置台２０８とを有している。空間２０９は、開口２０４と載置台２０８との間に一定の距離を確保するために加熱室２０２の底面２１０の中央部分を下方に突出させ、載置台２０８を空間２０９の上部にパテやパッキン等を使って固着することにより、開口２０４が露出しないように塞いでいる。このとき、載置台２０８は底面２１０より幾分小さい。

開口２０４は導波管２０３の幅方向の中央（管軸）２１６にかからず、管軸２１６からみて片側にのみ配置する構成である。また管軸２１６ではなく、二つの開口２０４の重心を結ぶライン２１７が、加熱室２０２の底面２１０および載置台２０８の前後方向の中心線に一致するように接続している。これにより開口２０４は、加熱室２０２の底面２１０および載置台２０８の前後方向に対して対称な配置となる。また開口２０４は伝送方向には丁度管内波長の一波長（λｇ）分離れた構成で、それぞれ管内定在波の腹に配置している。また管内定在波を安定させるため、導波管の終端部２１８から管内波長の略３／２だけ離れた位置に定在波安定手段２１９を有することで管内定在波の節を固定する構成であり、二つの開口２０４の中央と、導波管の終端部２１８と定在波安定手段２１９の中央が、それぞれ加熱室２０２の底面２１０および載置台２０８の左右方向の中心線２２０に一致するように接続している。これにより開口２０４は、加熱室２０２の底面２１０および載置台２０８の左右方向に対しても対称な配置となる。

開口２０４は、長孔を交差させたＸ字状の形状により円偏波を放射できる開口とし、導波管２０３のセンター（管軸）２１６にはかからないように配置している。また開口２０４は、加熱室２０２の左右方向には２個あるものの前後方向には一個しかないために、加熱室２０２の前後方向の均一化ができにくい構成である。よって本実施の形態では開口２０４の交差角度を直交させるのではなく、図７（ａ）のように傾斜させる構成としている。このように傾斜させると、前後方向に広がりを持つ楕円偏波になり、前後方向の均一化が図れる。

以上の構成をもとに動作を説明する。マグネトロン２０１から放射されたマイクロ波は、導波管２０３内で定在波となり、ともに管内定在波の腹位置に配置された開口２０４から加熱室２０２内にやや前後方向への広がりを持った楕円偏波として放射される。

以下に、本実施の形態における作用、効果を説明する。

本実施の形態のマイクロ波加熱装置は、複数のマイクロ波放射部の開口２０４は、導波管２０３の幅方向の中央（管軸）２１６にかからない開口で構成し、伝送方向に管内波長
の略１／２の偶数倍の間隔で、管軸２１６の少なくとも片側に配置する構成としている。これにより、定在波は管内波長の１／２毎に同じ振幅で向きが逆になるが、管内波長の１／２の偶数倍の間隔だと向きも同じになるので、それぞれの開口は、定在波の振幅が同じだけではなく、向きも同じになる位置に配置されることになる。よって複数のマイクロ波放射部の開口２０４から、加熱室２０２内に同時に同じ向きのマイクロ波を放射することができ、向きが逆になることで互いに打消し合うようなこと（干渉）は起こりにくいので、想定通りに複数のマイクロ波放射部の開口２０４を並べるだけで駆動部を用いなくても加熱室２０２内の被加熱物を均一に加熱することができる。

（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３におけるマイクロ波加熱装置の説明図である。図８（ａ）は上から見た要部断面図、図８（ｂ）は正面から見た要部断面図である。前述の実施の形態と同等の構成や機能については、発明のポイントでないものは説明を省略する。

マグネトロン３０１から放射されたマイクロ波を加熱室３０２に導くＬ字状に曲げられた導波管３０３と、導波管２０３内のマイクロ波を加熱室２０２内に放射するマイクロ波放射部として導波管３０３の上面に設けた開口３０４と、食品（図示せず）を載置する載置台３０８とを有している。

開口３０４は導波管３０３の幅方向の中央（管軸）３１６にかからず、管軸３１６からみて両側に交互に配置する構成である。また管軸３１６が、加熱室３０２の底面３１０および載置台３０８の前後方向の中心線に一致するように接続している。これにより開口３０４は、加熱室３０２の底面３１０および載置台３０８の前後方向に対して対称な配置となる。また開口３０４は伝送方向には管内波長の１／２の間隔で配置された構成で、それぞれ管内定在波の腹に配置している。

また本実施の形態では、管内定在波を安定させるため、導波管の長さを最適化している。導波管の終端部３１７は電界が０のため必ず定在波の節になるのに対し、マグネトロン３０１の放射アンテナ３１２はマイクロ波の発生源のため腹になりやすい。よって放射アンテナ３１２から終端部３１７までの長さ（Ｌ１＋Ｌ２）を管内波長の略１／４の奇数倍に選ぶことで、放射アンテナ３１２が腹かつ終端部３１７が節となるような定在波が安定的に起こりやすくなる。また、三つの開口３０４の中央を加熱室３０２の底面３１０および載置台３０８の左右方向の中心線３２０に一致するように接続している。これにより開口３０４は、加熱室３０２の底面３１０および載置台３０８の左右方向に対しても対称な配置となる。

以下に、本実施の形態における作用、効果を説明する。

本実施の形態のマイクロ波加熱装置は、複数の開口３０４は、導波管３０３の幅方向の中央（管軸）にかからない開口で構成し、伝送方向に管内波長の略１／２の奇数倍の間隔で、管軸３１６の両側に交互に配置する構成としている。これにより、管軸３１６に対して奥側（図８（ａ）の上側）に着目すると、伝送方向に管内波長の略１／２の偶数倍の間隔となり、実施の形態２と同様の構成と考えられる。それに加えて管軸３１６を挟んだ反対側（図８（ａ）の下側）には加熱室の左右方向の中心線３２０を通る開口も存在する。実施の形態２ではいかにも開口間の距離が広すぎて中央が弱くなりそうに見えたが、本実施の形態では管軸３１６の両側で互いに補完する関係となる。この場合は管軸３１６を挟んで両側の開口間の干渉が懸念されるが、隣接する開口間の距離は、伝送方向には管内波長の略１／２の奇数倍の間隔ではあるものの、互いに管軸３１６にはかからない開口であるため幅方向にも一定程度の距離（おおよそ導波管の幅の半分程度の距離）をもつので、開口間の直線距離としては結構離れた位置となり、干渉が起こりにくい配置とすることが
できる。よって想定通りに複数の開口３０４を並べるだけで駆動部を用いなくても加熱室３０２内の被加熱物を均一に加熱することができる。

なお、管軸をはさんで反対側に配置した円偏波開口は互いに回転方向が逆となり、左旋円偏波と右旋円偏波の関係になるので、加熱室３０２内で複雑に絡み合ってより均一に加熱できる可能性が考えられる。

（実施の形態４）
図９は、本発明の実施の形態４におけるマイクロ波加熱装置の開口形状を説明する平面図である。

特に、マイクロ波放射部として円偏波を放射する開口の形状について、少なくとも２本以上のスリットにより構成される開口について述べる。開口４１１〜４１７のように、２本以上のスリットにより構成されており、このうちの少なくとも１本のスリットの長辺をマイクロ波の伝送方向（矢線４１８）に対して傾いた形状となっていれば良い。よって、開口４１５および開口４１６のように交差していない形状や、開口４１４のように３本のスリットにより構成されている形状でも良い。

なお、２本のスリットにより構成されている開口の最良な形状の条件としては以下の３点が挙げられる。

１点目は、各スリットの長辺の長さは導波管４１９内の管内波長λｇの約１／４以上であることである。

２点目は、２本のスリットはお互いに直交していることおよび伝送方向４１８に対して各スリットの長辺が４５°傾いていることである。

３点目は、導波管４１９の伝送方向４１８に平行かつ開口の中心を通る直線を軸として考えた時に、電界の分布が軸対称とならないことである。例えば、ＴＥ１０モードでマイクロ波を伝送している場合においては、導波管４１９の幅方向４２０の中心線となる管軸４２１を対称軸として電界が対称に分布しているので、開口の形状が管軸４２１に対して軸対称とならないように（すなわち開口の中心が管軸４２１上にこないように）配置することが最良の条件となる。

また、図９には長孔が直交するものばかりを示したが、実施の形態２の図７に示したように、長孔を直交させずに傾斜させて構成することによりＸ字が押しつぶされたような形状とした場合でも、真円から変形し楕円となるものの、円偏波を放射することができ、円偏波開口の長孔を小さくすることなく中心をより導波管の幅方向の端部に寄せることができる。この場合は、主に導波管の幅方向にマイクロ波をさらに広げることができる。

また、図９の開口４１３のようなＬ字型、開口４１５のようなＴ字型の構成にすることで、特許文献２のように離して配置するときにも応用できる可能性がある。特許文献２によれば図１３（ｂ）のように、二つのスリットは直交関係でなくても３０度程度なら傾けても良いとも示されている。

また、長孔とは言うものの、長方形に限定されるものではない。開口のコーナー部にＲをつけるとか楕円状にするなどしても円偏波を発生することも可能である。基本的な円偏波開口の考え方としては、一方向に長めでその直角方向には短めである長細い形状のものを二つ組み合わせればよいと推察される。

以上のように、本発明のマイクロ波加熱装置は、マイクロ波を被加熱物に均一に照射することができるので、食品の加熱加工や殺菌などを行う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。

１０１ 電子レンジ（マイクロ波加熱装置）
１０２，１２８，２０２，３０２ 加熱室
１０３，２０１，３０１ マグネトロン（マイクロ波発生手段）
１０４，１３０，２０３，３０３，４１９ 導波管
１０５，１２９，２０４，３０４，４１１，４１２，４１３，４１４，４１５，４１６，４１７ 開口
１０８，２１６，３１６，４２１ 幅方向の中央（管軸）
１１１，１３１，２１８，３１７ 終端部
１１２，１３４，１３５，１３６，２１９ 定在波安定手段

Claims (10)

1. 被加熱物を収納する加熱室と、
   マイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段と、
   マイクロ波を伝送する導波管と、
   前記導波管から前記加熱室内にマイクロ波を放射する複数のマイクロ波放射部とを有し、前記導波管内には定在波を生じ、前記複数のマイクロ波放射部は、前記導波管の伝送方向に管内波長の略１／２の整数倍の間隔で配置する構成としたマイクロ波加熱装置。
2. 導波管内の定在波位置を安定させるための定在波安定手段を有する構成とした請求項１記載のマイクロ波加熱装置。
3. 定在波安定手段は、導波管内に定在波の節を生じさせる構成とし、導波管の終端部まで伝送方向に管内波長の略１／２の整数倍の距離に配置する構成とした請求項２記載のマイクロ波加熱装置。
4. 定在波安定手段は複数とし、伝送方向に管内波長の略１／２の整数倍の間隔で配置する構成とした請求項２または３記載のマイクロ波加熱装置。
5. 複数のマイクロ波放射部と複数の定在波安定手段を交互に配置する構成とした請求項４記載のマイクロ波加熱装置。
6. 複数のマイクロ波放射部は、導波管の幅方向の中央（管軸）にかからない開口で構成し、伝送方向に管内波長の略１／２の間隔で、管軸の両側に配置する構成とした請求項１ないし５のいずれか一項に記載のマイクロ波加熱装置。
7. 複数のマイクロ波放射部は、導波管の幅方向の中央（管軸）にかからない開口で構成し、伝送方向に管内波長の略１／２の偶数倍の間隔で、管軸の少なくとも片側に配置する構成とした請求項１ないし５のいずれか一項に記載のマイクロ波加熱装置。
8. 複数のマイクロ波放射部は、導波管の幅方向の中央（管軸）にかからない開口で構成し、伝送方向に管内波長の略１／２の奇数倍の間隔で、管軸の両側に交互に配置する構成とした請求項１ないし５のいずれか一項に記載のマイクロ波加熱装置。
9. マイクロ波放射部は、円偏波を放射する構成とした請求項１ないし８のいずれか一項に記載のマイクロ波加熱装置。
10. 円偏波を放射するマイクロ波放射部は、二つの長孔が交差する略Ｘ字状の構成とした請求項９記載のマイクロ波加熱装置。