JP2016044610A - マイクロ波加熱装置及び排気ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の耐久性及び信頼性を確保しつつ、効率よく被加熱物を加熱する。【解決手段】マイクロ波加熱装置は、第１位置と第２位置の間に、被加熱物が配置される加熱室と、加熱室の第１位置と第２位置に接続される導波管と、マイクロ波を、導波管を介して、第１位置及び第２位置へ射出するマイクロ波射出手段と、導波管に設けられ、第１位置に射出されるマイクロ波と、第２位置に射出されるマイクロ波の位相を調整する位相調整手段と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、マイクロ波加熱装置及び排気ガス浄化装置に関する。

軽油を燃料とするディーゼルエンジンの排気ガスには、粒子状物質（PM：Particulate Matter）が多く含まれている。これらの粒子状物質は、軽油の不完全燃焼に起因して発生するものである。そのため、排気ガスが通過する微粒子捕集フィルタが高温であれば、排気ガスに含まれる粒子状物質は、微粒子捕集フィルタを通過する際に燃焼し焼失する。しかしながら、エンジンの始動時など、微粒子捕集フィルタの温度が低い場合には、排気ガスに含まれる粒子状物質が微粒子捕集フィルタなどに堆積してしまう。

そこで、微粒子捕集フィルタに堆積した粒子状物質を、効率的に燃焼させるための装置が種々提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に開示された装置は、微粒子捕集フィルタが配置される空間に、マイクロ波を照射する。このとき、フィルタに入射する入射波と、微粒子捕集フィルタを通過した後に反射して、再度フィルタを通過する反射波による定在波が生じる。この定在波には、入射波と反射波の位相が揃って電界強度が高くなる部分と、入射波と反射波の位相が逆になって、電界強度が低くなる部分が存在する。このため、微粒子捕集フィルタの周囲に定在波が発生すると、微粒子捕集フィルタに堆積した粒子状物質に、加熱ムラが生じてしまうことがある。

そこで、特許文献１に開示される装置は、微粒子捕集フィルタを通過したマイクロ波を反射する反射板の位置を調整することにより、定在波の共振状態を調整する。これにより、粒子状物質が堆積した部分での電界が強くなるようにして、粒子状物質を効率的に加熱し燃焼させることが可能となる。

しかしながら、特許文献１に開示された装置は、微粒子捕集フィルタが収容される加熱室に配置される反射板を移動することにより、定在波の共振状態を調整する。このため、反射板や、この反射板を移動する機構が高温環境下に置かれ、装置の耐久性や、信頼性が低下することが考えられる。

特許第５１６３６９５公報

本発明は、装置の耐久性及び信頼性を確保しつつ、効率よく被加熱物を加熱することを課題とする。

上記課題を解決するため、本実施形態に係るマイクロ波加熱装置は、第１位置と第２位置の間に、被加熱物が配置される加熱室と、加熱室の第１位置と第２位置に接続される導波管と、マイクロ波を、導波管を介して、第１位置及び第２位置へ射出するマイクロ波射出手段と、導波管に設けられ、第１位置に射出されるマイクロ波と、第２位置に射出されるマイクロ波の位相を調整する位相調整手段と、を備える。

また、本実施形態に係る排気ガス浄化装置は、エンジンからの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置であって、エンジンに接続され、加熱室が形成される排気管路と、加熱室に配置されるフィルタと、前記マイクロ波加熱装置と、を備える

第１の実施形態に係る排気ガス浄化装置を示す斜視図である。 排気ガス浄化装置の断面図である。 反射板の平面図である。 フィルタ室に設けられた反射板を示す図である。 反射板に設けられた開口を拡大して示す図である。 マイクロ波加熱装置の動作を説明するための図である。 マイクロ波加熱装置の動作を説明するための図である。 第２の実施形態に係る排気ガス加熱装置の断面図である。 変形例に係る排気ガス浄化装置の断面図である。 変形例に係る排気ガス浄化装置の断面図である。

《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を、図面を用いて説明する。説明には、相互に直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなるＸＹＺ座標系を用いる。

図１は、本実施形態に係る排気ガス浄化装置１００を示す図である。排気ガス浄化装置１００は、例えばトラックやバスに代表される大型車両のエンジンから排出される排気ガスの浄化を行う装置である。

図１に示されるように、排気ガス浄化装置１００は、−Ｘ側端がエンジンの排気ポートに接続される排気管路１０１と、排気管路１０１の内部にマイクロ波を射出するマイクロ波加熱装置１０を有している。

図２は、図１における排気ガス浄化装置１００のＸＹ断面を示す図である。図２に示されるように、排気管路１０１には、直径が一回り大きくなった円筒状のフィルタ室１０１ａが形成されている。フィルタ室１０１ａの内部には、長手方向をＸ軸方向とする空洞部１１０が形成されている。そして、空洞部１１０のほぼ中央に、フィルタ１０２が配置されている。フィルタ室１０１ａの−Ｘ側端部には、矩形上の開口１０１ｂが形成されている。また、フィルタ室１０１ａの＋Ｘ側端部には、矩形上の開口１０１ｃが形成されている。

フィルタ１０２は、例えばセラミックからなる微粒子捕集フィルタである。このフィルタ１０２は、長手方向をＸ軸方向とし、外径が、フィルタ室１０１ａの内径とほぼ等しい円柱状の部材である。

マイクロ波加熱装置１０は、マイクロ波の発生源となるマイクロ波発生装置１１_１，１１_２、マイクロ波発生装置１１_１と排気管路１０１とを接続する導波管１２_１、マイクロ波発生装置１１_２と排気管路１０１とを接続する導波管１２_２、フィルタ１０２の−Ｘ側に配置される反射板２０_１、フィルタ１０２の＋Ｘ側に配置される反射板２０_２、導波管１２_１，１２_２にそれぞれ設けられるチューナ３１，３２、及びチューナ３１，３２を制御する制御装置５０を有している。

マイクロ波発生装置１１_１，１１_２は、例えば、永久磁石、共振器、出力アンテナを備えるマグネトロンである。マイクロ波発生装置１１_１，１１_２は、例えば波長λが１０ｃｍ程度の電磁波を発生させる。以下、説明の便宜上、マイクロ波発生装置１１_１から射出されたマイクロ波をマイクロ波Ｍ１とし、マイクロ波発生装置１１_２から射出されたマイクロ波をマイクロ波Ｍ２とする。

導波管１２_１，１２_２は、長手方向をＹ軸方向とし、ＸＺ断面が矩形の方形導波管である。また、導波管１２_１の中央部には、−Ｘ方向へ分岐するスタブ１２ａが形成されている。そして、導波管１２_２の中央部には、＋Ｘ方向へ分岐するスタブ１２ａが形成されている。

導波管１２_１は、−Ｙ側端がマイクロ波発生装置１１_１に接続され、＋Ｙ側端が排気管路１０１に形成されるフィルタ室１０１ａに接続されている。導波管１２_２も同様に、−Ｙ側端がマイクロ波発生装置１１_２に接続され、＋Ｙ側端が排気管路１０１に形成されるフィルタ室１０１ａに接続されている。本実施形態では、排気管路１０１と導波管１２_１，１２_２との角度が９０度となるように、排気管路１０１と導波管１２_１，１２_２とが接続されている。

排気管路１０１に形成されるフィルタ室１０１ａには、Ｙ軸方向に貫通する矩形状の開口１０１ｂ，１０１ｃが形成されている。これらの開口１０１ｂ，１０１ｃのＸ軸方向及びＺ軸方向の寸法は、導波管１２_１，１２_２のＸ軸方向の内寸及びＺ軸方向の内寸に等しい。図２に示されるように、導波管１２_１は、−Ｙ側端部が、開口１０１ｂを包囲するように接続されている。また、導波管１２_２は、−Ｙ側端部が、開口１０１ｃを包囲するように接続されている。

導波管１２_１，１２_２の＋Ｙ側端には、導波管１２の内部空間と排気管路１０１の内部空間とを区画するシール板１３が設けられている。シール板１３は、耐熱性がありマイクロ波Ｍ１，Ｍ２に対する透過性を有する石英からなる部材である。シール板１３により、排気ガスが、排気管路１０１から導波管１２の内部に流入するのを抑止しつつ、マイクロ波Ｍ１，Ｍ２を導波管１２から排気管路１０１の内部へ射出することが可能となる。

反射板２０_１，２０_２は、導波管１２_１，１２_２の＋Ｙ側にそれぞれ配置されている。図３は、反射板２０_１の平面図である。図３に示されるように、反射板２０_１は、楕円形の部材である。この反射板２０_１は、図３における縦方向の寸法Ａが、排気管路１０１に形成されたフィルタ室１０１ａの内径の大きさに等しい。そして、横方向の寸法Ｂは、寸法Ａの√２倍である。このため、反射板２０_１は、図２に示されるように、Ｘ軸に平行な排気管路１０１に対して４５度傾斜した状態で配置されると、図４に示されるように、反射板２０_１の外縁が排気管路１０１に形成されるフィルタ室１０１ａの内壁面に隙間なく接した状態になる。

図３に示されるように、反射板２０_１には、複数の開口２１が形成されている。この開口２１は、図面横方向の寸法が、Ｚ軸方向の寸法の√２倍である。このため、＋Ｘ方向に向かって反射板２０_１を見ると、図４に示されるように、反射板２０_１に、正方形の開口が設けられているように見える。また、開口２１は、内壁面がＸ軸に平行な排気管路１０１と平行になるように、反射板２０_１に形成されている。このため、開口２１の貫通方向は、排気管路１０１を流れる排気ガスの移動方向と平行になる。

図５は、反射板２０_１に形成される開口２１を拡大して示す図である。図５に示されるように、開口２１は、対角線の長さＣが、マイクロ波Ｍ１の波長λの２分の１以下（Ｃ≦λ／２）となっている。本実施形態では、開口２１の対角線の長さＣは、λ／８程度であり、１ｃｍ〜１．５ｃｍ程度である。このため、導波管１２を介して、反射板２０_１に入射するマイクロ波Ｍ１は、反射板２０_１を通り抜けることなく反射される。一方、排気管路１０１を流れる排気ガスや、排気ガスに含まれる粒子状物質は、反射板２０_１の開口２１を通りぬける。

反射板２０_２も、反射板２０_１と同様に形成されている。そして、図２に示されるように、排気管路に対して、４５度傾斜した状態で配置される。

チューナ３１は、導波管１２_１に形成されたスタブ１２ａに設けられている。このチューナ３１は、スタブ１２ａのＸ軸方向の見かけ上の長さを調整して、導波管１２_１の＋Ｙ側端におけるマイクロ波Ｍ１の位相を調整する装置である。チューナ３１は、図２に示されるように、スタブ１２ａの内部に、Ｘ軸に沿って移動可能に配置される可動子１５_１、及び可動子１５_１をＸ軸に沿って移動させるアクチュエータ１４_１を備えている。

また、チューナ３２は、導波管１２_２に形成されたスタブ１２ａに設けられている。このチューナ３２は、スタブ１２ａのＸ軸方向の見かけ上の長さを調整して、導波管１２_２の＋Ｙ側端におけるマイクロ波Ｍ２の位相を調整する装置である。チューナ３１は、図２に示されるように、スタブ１２ａの内部に、Ｘ軸に沿って移動可能に配置される可動子１５_２、及び可動子１５_２をＸ軸に沿って移動させるアクチュエータ１４_２を備えている。

制御装置５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵの作業領域となる主記憶部、ＣＰＵに実行されるプログラムを記憶する補助記憶部を有している。制御装置５０は、補助記憶部から読みだしたプログラムに従ってチューナ３１，３２それぞれのアクチュエータ１４_１，１４_２を制御する。

本実施形態では、制御装置５０は、アクチュエータ１４_１，１４_２を介して、可動子１５_１，１５_２を、図６にそれぞれ示される位置から、図７にそれぞれ示される位置の間で往復移動させる。また、制御装置５０は、可動子１５_１，１５_２を往復移動させる際に、可動子１５_１の＋Ｘ側の面からスタブ１２ａの＋Ｘ側端までの距離ｘと、可動子１５_２の−Ｘ側の面からスタブ１２ａの−Ｘ側端までの距離ｙとの和Ｔ（＝ｘ＋ｙ）が、マイクロ波Ｍ１，Ｍ２の波長λの４分の１となるように、可動子１５_１，１５_２それぞれの位置関係を維持する。

図６に示される位置では、ｘがλ／４で、ｙが０である。また、図７に示される位置では、ｘが０で、ｙがλ／４である。このため、可動子１５_１，１５_２が、図６に示される位置から図７に示される位置まで、移動すると、マイクロ波発生装置１１_１から射出されたマイクロ波Ｍ１の位相がλ／４遅れ、マイクロ波発生装置１１_２から射出されたマイクロ波Ｍ２がλ／４進む。このため、可動子１５_１，１５_２の位置を制御することで、マイクロ波Ｍ１とマイクロ波Ｍ２との位相差を０からλ／２の範囲で調整することができる。

上述のように構成される排気ガス浄化装置１００では、マイクロ波発生装置１１_１，１１_２が駆動されると、図２の矢印に示されるように、マイクロ波発生装置１１_１，１１_２から、＋Ｙ方向へ、マイクロ波が射出される。

マイクロ波発生装置１１_１から射出されたマイクロ波Ｍ１は、導波管１２_１に沿って＋Ｙ方向へ伝送され、排気管路１０１に設けられたフィルタ室１０１ａへ向かって進行する。そして、マイクロ波Ｍ１は、シール板１３を通過し、開口１０１ｂを介して、フィルタ室１０１ａに配置された反射板２０_１に入射する。反射板２０_１に入射したマイクロ波Ｍ１は、反射板２０_１によって＋Ｘ方向へ反射され、フィルタ１０２へ向かって進行し、フィルタ１０２を通過する。

一方、マイクロ波発生装置１１_２から射出されたマイクロ波Ｍ２は、導波管１２_２に沿って＋Ｙ方向へ伝送され、排気管路１０１に設けられたフィルタ室１０１ａへ向かって進行する。そして、マイクロ波Ｍ２は、シール板１３を通過し、開口１０１ｃを介して、フィルタ室１０１ａに配置された反射板２０_２に入射する。反射板２０_２に入射したマイクロ波Ｍ２は、反射板２０_２によって−Ｘ方向へ反射され、フィルタ１０２へ向かって進行し、フィルタ１０２を通過する。

その結果、反射板２０_１と反射板２０_２の間には、２つのマイクロ波発生装置１１_１，１１_２から射出されたマイクロ波Ｍ１，Ｍ２による定在波が発生する。この定在波では、マイクロ波Ｍ１とマイクロ波Ｍ２の位相が揃うことで電界強度高くなるところと、マイクロ波Ｍ１とマイクロ波Ｍ２の位相が逆になって電界強度が弱くなるところが、λ／２間隔で交互に現れる。以下、説明の便宜上、電界が高いところを高電界位置、電界が低いところを低電界位置という。

フィルタ１０２に付着した粒子状物質は、定在波のエネルギーを吸収することで発熱し燃焼する。しかしながら、マイクロ波Ｍ１，Ｍ２による定在波には、高電界位置と低電界位置とが、λ／２間隔で交互に現れる。そのため、高電界位置近傍の粒子状物質と、低電界位置近傍の粒子状物質の間で加熱ムラが生じる。

そこで、制御装置５０は、周期的に、可動子１５_１，１５_２を、図６にそれぞれ示される位置から、図７にそれぞれ示される位置の間で往復移動させる。これにより、高電界位置が、長さがλ／２の範囲内で移動する。その結果、定在波の高電界位置が、定在波が発生する領域全体を周期的に移動する。したがって、反射板２０_１と反射板２０_２の間に位置するフィルタ１０２に付着した粒子状物質を均一に加熱し、燃焼させることができる。

以上説明したように、本実施形態では、被加熱物としてのフィルタ１０２の両側から入射するマイクロ波Ｍ１，Ｍ２による定在波の強電界位置を、マイクロ波Ｍ１とマイクロ波Ｍ２の位相差を調整することにより、定在波が発生する領域全体を移動させる。これにより、エネルギーの高い強電界位置が、フィルタ１０２を含む領域全域を移動し、結果的に、フィルタ１０２に付着した粒子状物質を均一に加熱することができる。

また、本実施形態では、マイクロ波Ｍ１，Ｍ２の位相の調整は、チューナ３１，３２によって実行される。これらのチューナ３１，３２を構成する可動子１５_１、１５_２は、シール板１３によってフィルタ室１０１ａから隔離された導波管１２_１，１２_２の内部に配置される。したがって、これらの可動子１５_１，１５_２や、アクチュエータ１４_１，１４_２などの可動部が、高温の排気ガスと直接接触することがない。このため、装置の耐久性や信頼性を向上することができる。

《第２の実施形態》
次に、第２の実施形態について、図８を参照して説明する。第１の実施形態と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略する。

本実施形態に係る排気ガス浄化装置１００は、２つのマイクロ波発生装置１１_１，１１_２からのマイクロ波を、フィルタ１０２に照射するのではなくて、図８に示されるように、１つのマイクロ波発生装置１１からのマイクロ波を、フィルタ１０２の両側から入射させる点で、第１の実施形態に係る排気ガス浄化装置１００と相違する。

図８に示されるように、本実施形態に係る排気ガス浄化装置１００の導波管１２は、マイクロ波発生装置１１に接続される主管１２ｂと、主管１２ｂから分岐する分岐管１２ｃ，１２ｄの３部分からなる方形導波管である。

分岐管１２ｃと分岐管１２ｄの長さは相互に等しい。そして、分岐管１２ｃの中央部には、−Ｘ方向へ分岐するスタブ１２ａが形成されている。同様に、分岐管１２ｄの中央部には、＋Ｘ方向へ分岐するスタブ１２ａが形成されている。

分岐管１２ｃ，１２ｄの＋Ｙ側端は、排気管路１０１に形成されるフィルタ室１０１ａに接続されている。分岐管１２ｃは、−Ｙ側端部が、開口１０１ｂを包囲するように接続され、分岐管１２ｄは、−Ｙ側端部が、開口１０１ｃを包囲するように接続されている。

上述のように構成される排気ガス浄化装置１００では、マイクロ波発生装置１１が駆動されると、マイクロ波発生装置１１から主管１２ｂにマイクロ波が射出される。そして、このマイクロ波は、分岐管１２ｃを伝送されるマイクロ波Ｍ１と、分岐管１２ｄを伝送されるマイクロ波Ｍ２に２分される。

マイクロ波Ｍ１は、分岐管１２ｃに沿って＋Ｙ方向へ伝送され、排気管路１０１に設けられたフィルタ室１０１ａへ向かって進行する。そして、マイクロ波Ｍ１は、シール板１３を通過し、開口１０１ｂを介して、フィルタ室１０１ａに配置された反射板２０_１に入射する。反射板２０_１に入射したマイクロ波Ｍ１は、反射板２０_１によって＋Ｘ方向へ反射され、フィルタ１０２へ向かって進行する。そして、マイクロ波Ｍ１は、フィルタ１０２を通過する。

一方、マイクロ波Ｍ２は、分岐管１２ｄに沿って＋Ｙ方向へ伝送され、排気管路１０１に設けられたフィルタ室１０１ａへ向かって進行する。そして、マイクロ波Ｍ２は、シール板１３を通過し、開口１０１ｃを介して、フィルタ室１０１ａに配置された反射板２０_２に入射する。反射板２０_２に入射したマイクロ波Ｍ２は、反射板２０_２によって−Ｘ方向へ反射され、フィルタ１０２へ向かって進行する。そして、マイクロ波Ｍ２は、フィルタ１０２を通過する。

その結果、反射板２０_１と反射板２０_２の間には、マイクロ波Ｍ１とマイクロ波Ｍ２による定在波が発生する。この定在波には、高電界位置と低電界位置が、λ／２間隔で交互に現れる。

そこで、制御装置５０は、周期的に、可動子１５_１，１５_２を往復移動させて、高電界位置を、長さがλ／２の範囲内で移動させる。これにより、反射板２０_１と反射板２０_２の間に位置するフィルタ１０２に付着した粒子状物質を均一に加熱し、燃焼させることができる。

以上説明したように、本実施形態では、被加熱物としてのフィルタ１０２の両側から入射するマイクロ波Ｍ１，Ｍ２による定在波の強電界位置を、マイクロ波Ｍ１とマイクロ波Ｍ２の位相差を調整することにより、定在波が発生する領域全体を移動させる。これにより、エネルギーの高い強電界位置が、フィルタ１０２を含む領域全域を移動し、結果的に、フィルタ１０２に付着した粒子状物質を均一に加熱することができる。

また、本実施形態では、チューナ３１，３２を構成する可動子１５_１，１５_２や、これらの可動子１５_１，１５_２を駆動するアクチュエータ１４_１，１４_２などの可動部が、高温の排気ガスと直接接触することがない。このため、装置の耐久性や信頼性を向上することができる。

また、本実施形態では、定在波を発生させるマイクロ波Ｍ１とマイクロ波Ｍ２は、マイクロ波発生装置１１から射出したマイクロ波が２分されたものである。そのため、スタブ１２ａが位置するところでは、マイクロ波Ｍ１，Ｍ２それぞれの位相がほぼ一致した状態になる。そのため、チューナ３１，３２による、マイクロ波Ｍ１，Ｍ２の位相調整を精度よく行うことが可能となる。

以上説明した少なくとも１の実施形態によれば、被加熱物としてのフィルタ１０２の両側から入射するマイクロ波Ｍ１，Ｍ２による定在波の強電界位置が、定在波が発生する領域全体を移動する。これにより、フィルタ１０２に付着した粒子状物質を均一に加熱することができる。

また、本実施形態では、チューナ３１，３２を構成する可動子１５_１，１５_２や、アクチュエータ１４_１，１４_２などの可動部が、高温の排気ガスと直接接触することがない。このため、装置の耐久性や信頼性を向上することができる。

以上、上記実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、被加熱物がフィルタ１０２や、フィルタ１０２に付着した粒子状物質である場合について説明した。本発明はこれに限定されるものではなく、マイクロ波加熱装置の加熱対象は、フィルタやフィルタに付着した粒子状物質に限られるものではない。

上記実施形態では、排気管路１０１に形成されたフィルタ室１０１ａの形状が円筒状である場合について説明した。これに限らず、フィルタ室１０１ａの形状は、直方体状であってもよい。

上記実施形態では、導波管１２が方形導波管である場合について説明した。これに限らず、導波管１２は、円筒導波管であってもよい。被加熱物としてのフィルタ１０２が円柱形状であるため、導波管１２が円筒導波管であると、より均一に被加熱物を加熱することができる。しかしながら、導波管１２として方形導波管を用いると、ＴＥ１０モードよる位相制御を行うことができるので、マイクロ波Ｍ１，Ｍ２の位相調整が容易になり、エネルギー損失も小さくすることができる。

本実施形態では、可動子１５_１の＋Ｘ側の面からスタブ１２ａの＋Ｘ側端までの距離ｘと、可動子１５_２の−Ｘ側の面からスタブ１２ａの−Ｘ側端までの距離ｙとの和Ｔ（＝ｘ＋ｙ）がλ／４となるように、可動子１５_１，１５_２を移動させることとした。

これに限らず、例えば図９に示されるように、距離ｘと距離ｙの和Ｔがλ／４となるように、シャフトＳを用いて可動子１５_１，１５_２を相互に連結し、双方の可動子１５_１，１５_２が一体的に移動するようにしてもよい。可動子１５_１，１５_２を連結することにより、可動子１５_１，１５_２それぞれの位置制御を容易に行うことが可能となる。

本実施形態では、チューナ３１，３２が、スタブ１２ａの内部を移動する可動子１５_１，１５_２と、可動子１５_１，１５_２をＸ軸に沿って移動させるアクチュエータ１４_１，１４_２を備えている。このチューナ３１，３２は、スタブ１２ａのＸ軸方向の見かけ上の長さを調整して、マイクロ波Ｍ１，Ｍ２の位相を調整する装置である。

これに限らず、チューナ３１，３２は、一例として図１０に示されるように、導波管１２_１，１２_２に挿入された可動子１５_１，１５_２をＸ軸に沿って往復移動させるものであってもよい。

上記実施形態に係るマイクロ波加熱装置１０では、マイクロ波の位相を調整するアクチュエータ１４_１，１４_２が、被加熱物が配置される環境とは区分された場所に配置される。このため、マイクロ波加熱装置１０は、高温下の環境や、高濃度の薬剤等が充満する環境など、劣悪な環境下にある被加熱物を精度よく加熱することができる。

上記実施形態では、反射板２０が、矩形の開口を有する金属板であることとした。これに限らず、反射板２０は、目の大きさがλ／２以下の金網などであってもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施しうるものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ マイクロ波加熱装置
１１ マイクロ波発生装置
１２ 導波管
１２ａ スタブ
１２ｂ 主管
１２ｃ,１２ｄ 分岐管
１３ シール板
１４ アクチュエータ
１５ 可動子
２０ 反射板
２１ 開口
３１，３２ チューナ
５０ 制御装置
１００ 排気ガス浄化装置
１０１ 排気管路
１０１ａ フィルタ室
１０１ｂ，１０１ｃ 開口
１０２ フィルタ
１１０ 空洞部

Claims (9)

1. 第１位置と第２位置の間に、被加熱物が配置される加熱室と、
   前記加熱室の前記第１位置と前記第２位置に接続される導波管と、
   マイクロ波を、前記導波管を介して、前記第１位置及び前記第２位置へ射出するマイクロ波射出手段と、
   前記導波管に設けられ、前記第１位置に射出されるマイクロ波と、前記第２位置に射出されるマイクロ波の位相を調整する位相調整手段と、
   を備えるマイクロ波加熱装置。
2. 前記位相調整手段は、
   前記第１位置と前記マイクロ波射出手段を接続する導波管に形成される第１スタブと、
   前記第２位置と前記マイクロ波射出手段を接続する導波管に形成される第２スタブと、
   前記第１スタブと前記第２スタブの長さを調正するスタブ長調整手段と、
   を備える請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。
3. 前記マイクロ波射出手段から前記第１位置までのマイクロ波の経路長と、前記マイクロ波射出手段から前記第２位置までのマイクロ波の経路長とが、相互に等しく、
   前記スタブ長調整手段は、前記第１スタブの長さと前記第２スタブの長さとの差が、前記マイクロ波射出手段から射出されるマイクロ波の波長の４分の１に維持された状態で、前記第１スタブ及び前記第２スタブの長さを調整する請求項２に記載のマイクロ波加熱装置。
4. 前記スタブ長調整手段は、前記スタブの内部に配置される可動子を移動させることで、前記スタブの長さを調整する請求項２又は３に記載のマイクロ波加熱装置。
5. 前記導波管は、
   前記マイクロ波射出手段に接続される主管と、
   前記主管から分岐し、前記第１位置に接続される第１分岐管と、
   前記主管から分岐し、前記第２位置に接続される第２分岐管と、
   を有する請求項１乃至４のいずれか一項に記載のマイクロ波加熱装置。
6. 前記第１位置と、第１の前記マイクロ波射出手段とを接続する第１導波管と、
   前記第２位置と、前記第１のマイクロ波射出手段とは異なる第２の前記マイクロ波射出手段とを接続する第２導波管と、
   を備える請求項１乃至４のいずれか一項に記載のマイクロ波加熱装置。
7. 前記導波管は、方形導波管である請求項１乃至６のいずれか一項に記載のマイクロ波加熱装置。
8. 前記加熱室は、円筒形状である請求項１乃至７のいずれか一項に記載のマイクロ波加熱装置。
9. エンジンからの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置であって、
   前記エンジンに接続され、加熱室が形成される排気管路と、
   前記加熱室に配置されるフィルタと、
   請求項１乃至８のいずれか一項に記載のマイクロ波加熱装置と、
   を備える排気ガス浄化装置。

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