JP6125106B2 - マイクロ波加熱照射装置 - Google Patents
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Description
現状、マイクロ波伝送技術は小規模な装置に適用される例が多い。しかしながら、例えば製鉄システムのように、大規模かつ大電力の装置の開発も求められている。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係るマイクロ波加熱照射装置の構成を示す図である。
マイクロ波加熱照射装置は、図1に示すように、反応炉1、偏波グリッド2、マイクロ波放射源3及び反射鏡4から構成される。
マイクロ波放射源3から直線偏波のマイクロ波が照射されると、このマイクロ波は、反射鏡4を介して偏波グリッド2に向かって入射する。本発明ではマイクロ波の偏波方向が偏波グリッド2の方向に対して直交しているので、試料50への入射波102はすべて偏波グリッド2を透過し、反応炉3内の試料50に向けて発散されながら照射する。そして、試料50に照射されたマイクロ波のうちの一部は、試料50での反応により熱となって吸収される。一方、吸収されなかったマイクロ波は、反射波103となって、試料50への入射方向とは逆方向に反射する。この際、試料50の配置の仕方や散乱特性により、マイクロ波の電界成分の向きが回転する。そして、本発明では反応炉1に偏波グリッド2が配置されているため、この偏波グリッド2によってマイクロ波が反射されて、再び、試料50に照射される。これにより、効率的に試料50を加熱することができる。なお、偏波グリッド2から漏れ出ていくマイクロ波は非常に少なく、また仮に漏れ出たとしても、装置内の伝搬損失から考えれば小さいものであり、マイクロ波放射源3を壊すことはない。
図2はこの発明の実施の形態2に係るマイクロ波加熱照射装置の構成を示す図である。図2に示す実施の形態2に係るマイクロ波加熱照射装置は、図1に示す実施の形態1に係るマイクロ波加熱照射装置のマイクロ波放射源3及び反射鏡4を2系統設けたものである。なお図では、各系統を区別するため、各構成の符号に接尾記号(a,b)を付して示している。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
なお図2に示す例では、マイクロ波放射源3及び反射鏡4を2系統設けた場合を示しているが、3系統以上設けてもよく、その数を限定するものではない。
図3はこの発明の実施の形態3に係るマイクロ波加熱照射装置の構成を示す図である。
図3に示す実施の形態3に係るマイクロ波加熱照射装置は、図1に示す実施の形態1に係るマイクロ波加熱照射装置の反応炉1の内側の側壁に凹凸部11を設けたものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
なお、凹凸部11は、例えば三角柱を並べたような面の形状でもよいし、三角錐、四角錐、半球を並べたような面の形状でもよい(すなわち、拡散反射の効果が得られる形状であればよい)。
図4はこの発明の実施の形態4に係るマイクロ波加熱照射装置の構成を示す図である。
図4に示す実施の形態4に係るマイクロ波加熱照射装置は、図1に示す実施の形態1に係るマイクロ波加熱照射装置に加熱部5を設けたものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
図5はこの発明の実施の形態5に係るマイクロ波加熱照射装置の構成を示す図である。
図5に示す実施の形態5に係るマイクロ波加熱照射装置は、図1に示す実施の形態1に係るマイクロ波加熱照射装置のマイクロ波放射源3をアクティブフェーズドアレーアンテナ6としたものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
Claims (8)
- 上方に開口を有し、マイクロ波が照射されることで内部に収められた試料を加熱させる反応炉と、
前記反応炉の前記開口に配置された偏波グリッドと、
前記反応炉の外側に配置され、直線偏波のマイクロ波を照射する1つのマイクロ波放射源と、
前記反応炉の上方に配置され、前記マイクロ波放射源により照射されたマイクロ波を、前記偏波グリッドを介して前記反応炉に入射するように前記偏波グリッドに向けて反射する反射鏡とを備え、
前記マイクロ波放射源は、前記偏波グリッドの向きに対して当該偏波グリッドに入射されるマイクロ波の偏波方向が直交するよう配置された
ことを特徴とするマイクロ波加熱照射装置。 - 上方に開口を有し、マイクロ波が照射されることで内部に収められた試料を加熱させる反応炉と、
前記反応炉の前記開口に配置された偏波グリッドと、
前記反応炉の外側に配置され、直線偏波のマイクロ波を照射する複数のマイクロ波放射源と、
前記複数のマイクロ波放射源に対応して前記反応炉の上方に複数配置され、対応する当該マイクロ波放射源により照射されたマイクロ波を、前記偏波グリッドを介して前記反応炉に入射するように前記偏波グリッドに向けて反射する反射鏡とを備え、
前記各マイクロ波放射源は、前記偏波グリッドの向きに対して当該偏波グリッドに入射されるマイクロ波の偏波方向が直交するよう配置された
ことを特徴とするマイクロ波加熱照射装置。 - 前記反応炉の内側の側壁に設けられ、マイクロ波を乱反射させる凹凸部を備えた
ことを特徴とする請求項1記載のマイクロ波加熱照射装置。 - 前記反応炉の内側の側壁に設けられ、マイクロ波を乱反射させる凹凸部を備えた
ことを特徴とする請求項2記載のマイクロ波加熱照射装置。 - 前記反応炉の外部に設けられ、当該反応炉を加熱する加熱部を備えた
ことを特徴とする請求項1記載のマイクロ波加熱照射装置。 - 前記反応炉の外部に設けられ、当該反応炉を加熱する加熱部を備えた
ことを特徴とする請求項2記載のマイクロ波加熱照射装置。 - 前記マイクロ波放射源は、照射するマイクロ波の振幅及び位相を調整自在なアクティブフェーズドアレーアンテナである
ことを特徴とする請求項1記載のマイクロ波加熱照射装置。 - 前記マイクロ波放射源は、照射するマイクロ波の振幅及び位相を調整自在なアクティブフェーズドアレーアンテナである
ことを特徴とする請求項2記載のマイクロ波加熱照射装置。
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