WO2013172620A1 - 차단 근접 조건에 기초하여 피가열물의 균일 가열을 위한 마이크로웨이브 가열 장치 - Google Patents

차단 근접 조건에 기초하여 피가열물의 균일 가열을 위한 마이크로웨이브 가열 장치 Download PDF

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WO2013172620A1
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microwaves
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김대호
설승권
이건웅
장원석
정승열
정희진
한중탁
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한국전기연구원
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    • Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers

Definitions

  • Microwave heating device for uniform heating of heated object based on blocking proximity condition
  • the present invention relates to a microwave heating apparatus, and more particularly, to a microwave heating apparatus capable of uniformly heating a heated object in a waveguide in a near -cutoff condition.
  • Heating using microwaves may cause dielectric heating, or induction currents, to be heated by dielectric losses, which heat up the object while energy is lost. Joule heating by induction current which generates and heats the object to be heated by the resistance component.
  • 1 is a view for explaining a conventional microwave heating method for heating the heating target object in the waveguide.
  • the object to be heated is heated by the microwaves running in the z direction in the drawing. It may be heated by dielectric heating or Joule heating.
  • the width direction of the object to be heated in the z direction in the drawing the thickness (X direction) of the object to be heated is very small compared to the microwave wavelength, and in the TEXtransverse electric mode as shown in FIG.
  • the electric field generated in the y direction can be assumed to maintain a constant size, according to the microwave propagation state in the z direction can be heated uniformity of the heated object. That is, when the z-direction length of the object to be heated is larger than 1 ⁇ 2 of the microwave wavelength, there is a problem in that the heating of the object to be heated is not uniform according to the position in the z direction.
  • the microwave wavelength for example, 1.0 ⁇ to 1.001
  • the size of the heated object for example, 4.3 cm X 5 cm.
  • the magnitude of microwave power loss varies depending on the Z-direction position of the object to be heated, which causes non-uniform heating.
  • an object of the present invention is to adjust the length of the microwave wavelength in the waveguide based on a near-cutoff condition that restricts the width path of the traveling wave.
  • the attenuated power of the microwaves traveling along the object to be heated is partially compensated by reflected waves by reflecting means operating in various forms. It is to provide a microwave heating device capable of uniformly heating.
  • the present invention provides a microwave heating apparatus such as a method of allowing microwaves to be incident on both sides of a waveguide in a close proximity to a condition using a microwave generator to uniformly heat a heated object.
  • the present invention provides a microwave heating apparatus such as a method of heating a heated object to be continuously introduced by combining a waveguide in a close proximity to a waveguide and another waveguide in a near or blocked state.
  • the heating method using a microwave while proceeding the microwave to the heating object in the waveguide, the solid state
  • the microwaves are advanced to a traveling space of the microwaves reduced by a wavelength controller provided to occupy a predetermined space in the waveguide as an object, heating the to-be-heated object placed on the reduced space, and proceeding to the reduced space. It is characterized in that the effect of the wavelength of the microwave is longer than a predetermined multiple than the wavelength before entering the reduced space according to the blocking proximity condition.
  • the microwave heating apparatus Waveguide for putting the object to be heated; And a wavelength adjuster provided to occupy a predetermined space in the waveguide as a solid state object, wherein the wavelength adjuster reduces the widthwise space through which the microwave traveling in the longitudinal direction of the waveguide passes and reduces the width of the waveguide.
  • the wavelength adjuster reduces the widthwise space through which the microwave traveling in the longitudinal direction of the waveguide passes and reduces the width of the waveguide.
  • the wavelength of the microwave lengthened in the reduced space is to increase the positional uniformity of the heating object.
  • the wavelength controller allows the wavelength to be longer than 2.0-100 times the free space wavelength of the microwave in the reduced space.
  • the wavelength regulator comprises a matching area in the form of an inclined plane to gradually reduce the width space in front of or behind the longitudinal direction.
  • the wavelength adjuster includes a position adjusting means attached to a side surface and can move the wavelength adjuster in the width direction by pushing or pulling the position adjusting means manually or by using a mechanical device.
  • a reflecting plate reciprocating back and forth a predetermined distance during heating of the heated object to reflect the microwaves on the reduced space toward the heated object.
  • a reflecting plate that reciprocates at a predetermined angle while heating the heated object to reflect the microwaves emitted from the reduced space toward the heated object.
  • the object In order to reflect the microwaves from the enjoyed space toward the object to be heated, the object includes a reflecting plate that rotates 360 degrees repeatedly during heating. As the reflecting plate rotates or moves, the increase and decrease of the distance between the heated object and the corresponding reflecting surface of the reflecting plate may be repeated, so that the average intensity of the microwave in the heated object may be uniform.
  • an input slit and an output slit configured to communicate with the inside of the waveguide, and push the heated object into the input slit manually or by using a mechanical device, and through the output slit, the heated object heated in the waveguide. Can be discharged.
  • the heated object having a thickness of 1/8 or less of the free-space wavelength of the microwave It can be used to heat.
  • the heated object may be heated in order to improve adhesion or environmental resistance of the coated conductor in the form of a film including a conductor coated on a substrate.
  • the heated object is in the form of a film comprising a conductor coated on a substrate, wherein the conductor may be in the form of coated on the substrate with or without patterned lines.
  • the heated object is in the form of a film including a conductor coated on a substrate, and the conductor may be made of any one of a nanocarbon-based material, a nanometal-based material, and a hybrid material of nanocarbon and metal oxide.
  • the heated object is a film including a conductor coated on a substrate, and the substrate may be formed of any one of a polyester polymer, a polycarbonate polymer, a polyether sulfone polymer, an acrylic polymer, and a polyethylene terephthalate polymer. have.
  • the microwave heating apparatus has a protrusion on one wall in order to reduce the widthwise space in which the microwave traveling in the longitudinal direction passes, the wavelength control between the protrusion and the opposite wall And a waveguide for inserting a heated object into a space, wherein the wavelength of the microwave proceeding to the wavelength control space is heated to a predetermined multiple or more according to a blocking proximity condition. It is done.
  • the protruding portion may include a matching area in the form of an inclined plane for gradually enjoying the width space in front of or behind the longitudinal direction.
  • the heating method using the microwave the microwave by advancing the microwave to the heating object in the waveguide, the solid state by the microcontroller provided to occupy a certain space in the waveguide
  • the microwave proceeds to the wavelength control space where the space where the wave travels is reduced, and the wavelength of the microwave proceeding to the wavelength control space is longer than a predetermined multiple of the wavelength before entering the wavelength control space according to the blocking proximity condition.
  • the wavelength adjustment space by using an effect and injecting a microwave whose frequency changes at one inlet of the waveguide, or by changing one or more amplitudes, phases, or frequencies of the microwaves respectively incident at both inlets of the waveguide. An award Characterized in that to heat the object of heating.
  • the microwave heating device Waveguide for putting the heating object; And a space in the waveguide as a solid state object. And a wavelength regulator provided to occupy, wherein the wavelength regulator is a proximity condition that blocks the wavelength of the microwave propagating to the wavelength adjusting space, which reduces the widthwise space through which the microwave traveling in the longitudinal direction of the waveguide passes.
  • the wavelength regulator is a proximity condition that blocks the wavelength of the microwave propagating to the wavelength adjusting space, which reduces the widthwise space through which the microwave traveling in the longitudinal direction of the waveguide passes.
  • it is lengthened by a predetermined multiple or more, and enters a microwave whose frequency is changed at one inlet of the waveguide, or changes the amplitude, phase, or frequency of any one or more of the microwaves respectively incident at both inlets of the waveguide. It is characterized in that for heating the heated object placed on the wavelength control space.
  • the microwave heating device has a protrusion on one wall to reduce the width space in which the microwave traveling in the longitudinal direction passes, the wavelength between the protrusion and the opposite wall And a waveguide for inserting the heated object into the control space, wherein the wavelength of the microwave traveling to the wavelength control space is extended by a predetermined multiple or more according to a close proximity condition, and a frequency at one inlet of the waveguide It is characterized in that for heating the wave heating material by changing the amplitude, phase or frequency of any one of the microwaves incident to the microwaves, or incident respectively at both inlets of the waveguide.
  • a wavelength regulator provided to push and discharge the heated object through each input slit and output slit of the waveguide, and occupy a predetermined space therein as a solid state object in the first waveguide or the second waveguide in the blocking proximity condition;
  • a microwave heating apparatus includes: a first waveguide in a close proximity condition having an input slit and an output slit formed therein; And at least one second waveguide disposed above or below the first waveguide, each having an input slit and an output slit, the second waveguide having a blocking proximity condition or a blocking condition, each of the first waveguide and the second waveguide.
  • the first waveguide or The second waveguide includes a wavelength adjuster provided to occupy a predetermined space therein as a solid state object, wherein the heated object passes through the wavelength adjusting space, and the wavelength adjuster travels in the longitudinal direction of the waveguide. It is characterized in that to reduce the width of the microwave passing by the microwave to extend the wavelength of the microwave proceeding to the corresponding wavelength control space reduced by more than a certain multiple depending on the blocking proximity conditions.
  • the microwave heating apparatus the crab waveguide in a close proximity condition having an input slit and an output slit formed to pass through; And at least one second waveguide disposed above or below the first waveguide, each having an input slit and an output slit, the second waveguide having a blocking proximity condition or a blocking condition.
  • a projecting portion on one wall, allowing the heated object to pass into the wavelength adjusting space between the projecting portion and the opposite wall, and the wavelength of the microwave traveling to the wavelength adjusting space is a predetermined multiple or more according to the blocking proximity condition. It is characterized in that to use the effect of longer.
  • the microwave heating apparatus can uniformly heat the heated object by adjusting the microwave wavelength to be longer in the waveguide based on a near-cutoff condition that restricts the width path of the traveling wave. .
  • the attenuated power of the microwave traveling along the heated object may be partially compensated by reflected waves by reflecting means operating in various forms, thereby heating the heated object more uniformly.
  • microwave heating apparatus by using the microwave generator to enter the microwave from the opposite side of the waveguide in the blocking proximity condition instead of the reflecting means to uniformly heat the heated object.
  • the microwave heating apparatus is capable of uniformly heating the heating target material which is continuously introduced by combining the waveguide in the near-blocking condition with the waveguide in the near-blocking or blocking condition.
  • FIG. 1 illustrates a conventional microwave heating method for heating a heated object in a waveguide. It is a figure for demonstrating.
  • FIG. 2 is a view for explaining the power distribution according to the microwave propagation direction position of the object to be heated in the waveguide in the conventional microwave heating method.
  • 3 is a view for explaining a microwave heating apparatus having a waveguide in a close proximity condition to limit the width path of the traveling wave in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a graph showing the microwave wavelength change in the waveguide with respect to the widthwise length of the waveguide in order to explain the concept of the blocking proximity condition.
  • 5 is a simulation analysis result diagram for explaining the power loss uniformity in the heated object related to the microwave wavelength in the widthwise waveguide of the waveguide and the width of the heated object.
  • FIG. 6 is a view for explaining the effect of the reflector of FIG.
  • FIG. 7 is a view illustrating a slit for transporting a wavelength controller, a reflector, and a heated object of FIG. 3.
  • FIG. 8 is a diagram for describing an operation form of the reflector of FIG. 3.
  • FIG. 9 is a view for explaining a method of injecting microwaves from the opposite side instead of the reflector of FIG. 3.
  • FIG. 10 is a view for explaining another example of a microwave heating apparatus including an additional circuit for injecting microwaves into the waveguide of FIG. 3.
  • FIG. 11 is a view for explaining another example of a microwave heating apparatus including another additional circuit for injecting microwaves into the waveguide of FIG. 3.
  • FIG. 12 is a view for explaining another example of a microwave heating apparatus including another additional circuit for injecting microwaves into the waveguide of FIG. 3.
  • FIG. 13 is a view for explaining another example of a microwave heating apparatus including another additional circuit for injecting microwaves into the waveguide of FIG. 3.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a simulation analysis result for explaining heating uniformity of a heated object continuously input using the slit structure of FIG. 7.
  • FIG. 19 is a view for explaining a microwave heating apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • 20 to 22 are simulation analysis results for explaining the heating uniformity of the object to be heated using the microwave heating device of FIG.
  • FIG 3 is a view for explaining a microwave heating apparatus having a waveguide in a close proximity condition to limit the width path of the traveling wave in accordance with an embodiment of the present invention.
  • the microwave heating apparatus includes a waveguide 10 and a wavelength regulator 11 provided in the waveguide 10 for placing a heated object, and the reflector plate 12. ) May be further included.
  • the waveguide 10 has a rectangular cross section perpendicular to the direction of travel (z direction) and is hollow in that microwaves can be propagated therein, and may be made of a material such as metal. .
  • the microwave wave (10) by advancing the microwave (eg, frequency 300MHz ⁇ 300GHz, or wavelength 1.0 ⁇ ⁇ 1.0111) into the waveguide 10 in the longitudinal direction (z direction)
  • the wavelength controller 11 is provided so as to occupy a certain space in the waveguide 10, so that the wavelength regulator 11 is subjected to the near-cutoff condition as described below.
  • the microwave passes through the reduced space of the microwave propagation space (22) by using the effect that the wavelength of the microwave is longer than the wavelength before entering the enjoyed space (22), the corresponding reduced space through which the microwave passes (22)
  • the heating uniformity was increased to uniformly heat the blood fever placed on the platen in the longitudinal direction (Z direction).
  • 4 is a graph showing the microwave wavelength change in the waveguide with respect to the width direction (X direction) length (a) of the waveguide in order to explain the concept of the blocking proximity condition.
  • the width (a) in the width direction of the waveguide 10 in a state where the height (b) of the waveguide 10 is set to a predetermined height equal to or greater than the incident microwave wavelength as shown in FIG.
  • the frequency 2.45 GHz is advanced into the waveguide, as the width (a) of the waveguide becomes smaller, the wavelength of the microwave (for example, the frequency 2.45 GHz) that proceeds in the waveguide becomes longer as shown in Equation below.
  • ⁇ 0 is the microwave wavelength in free space
  • ⁇ 8 is the microwave wavelength traveling in the ⁇ 10 mode in the waveguide having a rectangular cross section.
  • the width of the waveguide (a) in the width direction can be made small so that the microwave wavelength in the waveguide can be longer than 2.0 to 100 times the free space wavelength in the near-cutoff condition. If the width of the waveguide ( a ) is infinitely small as half of the wavelength of the microwave free space, the wavelength of the microwave in the waveguide is also infinitely long, so that the power transmission by the microwave is cut off.
  • the near-cutoff condition it is preferable to set the near-cutoff condition to an area of about 2.0 to 100 times the wavelength of the free space of the microwave as described above.
  • the microwave frequency is 2450 MHz
  • the wavelength in the vacuum is about 12.2 cm it can be longer than 24.4 ⁇ 1220 cm by the wavelength regulator.
  • a near-cutoff condition range in which the microwave wavelength is more than 100 times longer may be used.
  • the wavelength regulator 11 of the present invention is provided in the waveguide 10 to occupy a predetermined space in the waveguide 10, and the wavelength made of a solid state object (eg, a material such as metal).
  • the regulator 11 reduces the width (X-direction) space through which the microwave passes, as shown in FIG. 1, thus reducing the wavelength of the microwave traveling to the enjoyed space 22 such as near-cutoff.
  • the heating uniformity can be increased so as to be uniformly heated for each length direction (z direction) of the object to be heated.
  • the width direction (a) of the waveguide 10 and the microwave wavelength in the waveguide 10 are changed with respect to the z-direction width (Film Width) of the object to be heated (e.g., 75-150 Hz).
  • the variation of power loss by length (z-direction) position in each heated object (Film) is within 10%. It is confirmed that the heating water can be heated uniformly.
  • the wavelength regulator 11, as shown in Figure 1 can be manufactured to include a matching area (21, 23) of the inclined surface shape before or after the longitudinal direction (z direction). That is, in the case where the wavelength regulator 11 is simply made in the form of a cuboid, the microwave can be reflected at the corresponding entrance side (the front side in the length direction (z direction)) of the wavelength regulator 11 and thus the microwave is reduced. It may interfere with delivery to the space 22.
  • the microwaves reflected by the reflecting plate 12 are the same in the longitudinal direction (z direction) rear surface of the wavelength regulator 11 as above.
  • the wavelength regulator 11 includes an inclined plane-shaped matching area 21, 23 to gradually reduce the widthwise space before or after the longitudinal direction (z direction), so that it is incident at the inlet of the waveguide 10
  • the wavelength regulator 11 may be of a type that is integrally formed with the waveguide 10 as part of the inner wall of the waveguide 10. That is, it can be designed to have a protrusion of the shape of the wavelength regulator 11 on one wall of the waveguide 10 so that the object to be heated is placed in the space (wavelength control space) between the protrusion and the opposite wall. You may.
  • This wavelength control space acts as a space 22 reduced in the width direction by the wavelength regulator 11 as described above, and adjusts the wavelength according to the near-cutoff condition as described above. In space, the wavelength of a microwave can be made long.
  • the corresponding protruding portion of the integrated waveguide 10 has a matching area of the wavelength regulator 11 as described above. Similar to (21, 23) may include a matching area in the form of an inclined plane to gradually reduce the width space in front of or behind the longitudinal direction.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of the reflecting plate 12 of FIG. 3.
  • the material of the reflecting plate 12 may be a dielectric having a predetermined dielectric constant, and may be in the form of a plate, a rod, a block, or the like.
  • Such a reflector 12 serves to reflect the microwaves emitted from the wavelength control space 22 by the wavelength controller 11 and to propagate back to the heating target on the wavelength control) as described above. Accordingly, the difference in the attenuation power of the microwaves for each position in the heated object is compensated for, thereby increasing the heating uniformity for each position of the heated object. For example, as shown in FIG.
  • the microwaves incident from the inlet side of the waveguide 10 proceed toward the object to be heated, and the power retained gradually decreases due to the power loss along the longitudinal direction (z direction) while heating the object to be heated.
  • the reflection of the microwaves by the reflector 12 causes the reflected microwaves to pass through the object again and lose power again in the object to be heated (Reflected Power in FIG. 6)
  • the sum of the power losses of the incident microwaves and the reflected microwaves can be similar or constant depending on the longitudinal (z direction) position with respect to the object to be heated (Resultant Power Loss in FIG. 6). Therefore, the difference in the degree of heating for each position of the to-be-heated object can be eliminated, so that uniform heating can be achieved.
  • FIG. 7 is a view for explaining the wavelength regulator 11 and the reflector 12 of the slit 15 for transferring the heated object of FIG. 3.
  • the wavelength regulator 11 as described above may be fixedly disposed in the waveguide 10, but is integrally formed. If not, as shown in Figure 7 may include a position adjusting means 16 is attached to one side of the wavelength regulator 11 protruding out of the waveguide 10, by using the widthwise length of the space 22 through which the microwave passes (a) can be adjusted.
  • the wavelength regulator 11 can be moved in the width direction (X direction) within the waveguide 10 by pushing or pulling the position adjusting means 16 manually or by using a mechanical device (such as a motor). It can be adjusted according to the wavelength of the microwave control space (22) to increase or reduce the passing wavelength of the microwaves where the block "Close (near-cutoff) condition so as to have any appropriate wavelength values in the range.
  • the wavelength controller 11 may be moved only a predetermined distance in the width direction (X direction) from the inner wall of the waveguide 10, and a gap (space) between the inner wall of the waveguide 10 and the wavelength regulator 11 may occur.
  • the distance of the gap is less than 1/2 of the wavelength of the microwave free space, there is no fear of the microwave passing through the gap.
  • the reflector 12 in the longitudinal direction (Z direction) from the wavelength adjuster 11 to reflect the microwaves passing through the object to be heated on the space 22 through which the microwave passes.
  • the reflector 12 such as a plate, reciprocates back and forth a predetermined distance in the longitudinal direction (z direction) while heating the heated object using a microwave.
  • a mechanical device such as a motor
  • the reflector 12 can reciprocate back and forth a predetermined distance repeatedly along a certain guideline (rail, etc.) in the waveguide 10, and the reflected microwaves are heated accordingly. Since the intensity incident to the water can be made uniform on average, the difference in the degree of heating for each position of the heating target object can be eliminated, thereby making the heating even more uniform.
  • the reflective plate 12 may operate in a form of rotating around a predetermined rotation center at a fixed position as shown in FIG. 8, and for this purpose, the rotation center axis may be rotated using a mechanical device (motor, etc.).
  • the reflector plate 12 in the form of a rod, a block, or the like is reciprocally rotated at a predetermined angle to increase the distance between the object to be heated and the corresponding reflecting surface of the reflector plate 12.
  • the intensity of the reflected microwaves incident on the heated object can be made uniform.
  • the reflector 12 may be operated to reciprocate at a predetermined angle (for example, 30 degrees, 60 degrees, etc.), but is not limited thereto and may be repeatedly operated to rotate 360 degrees completely. 12, the increase and decrease of the distance between the reflective surface and the object to be heated are repeated (at the reflective surface in the state of FIG. The distance to the object to be heated and the distance from the reflective surface in the state of FIG. 8B to the object to be heated are repeatedly different)
  • the heated object can be uniformly heated.
  • the waveguide 10 may include a slit 15 formed to pass through the inside, through the slit 15 it is possible to push or pull out the heated object in the form of a plate, film or sheet.
  • a slit 15 formed to pass through the inside, through the slit 15 it is possible to push or pull out the heated object in the form of a plate, film or sheet.
  • output slits can be formed on the opposite side thereof. That is, the object to be heated may be pushed into the input slit manually or by using a mechanical device, and the heated object heated in the waveguide 10 may be discharged through the output slit.
  • a plate, film or sheet to be heated in the form of a roll is prepared, using a mechanical device (e.g. a motor) to automatically roll the heated object to the input slit
  • a mechanical device e.g. a motor
  • the heating is finished in the waveguide 10 for a predetermined time according to the heating conditions and pushed by a predetermined length, it is possible to automatically operate by discharging the heated object through the output slit as much as the heated portion.
  • the plate, film, or sheet-like object to be heated in a roll form is prepared, and the input slit is continuously operated at a constant speed and continuously discharged through the output slit. You can also do that.
  • the heated object as described above may be various kinds of heating objects that can be heated by heat, such as dielectric loss or heat, such as water, paper, food, and dielectric.
  • the heated object may also be in the form of a powder placed on a predetermined conveying means (conveyor belt or the like).
  • the heated object can effectively exhibit the advantage that the wavelength of the microwave according to the near cutoff condition is long when the thickness in the X direction is small, so that the thickness of the heated object can be reduced to the free space wavelength of the microwave. It is preferable to set it as 1/8 or less of ((lambda) 0 ).
  • the heated object may be microwave heated as described above for heating to improve adhesion or environmental resistance of the conductor coated in the form of a plate, a film, or a sheet including a conductor coated on a substrate.
  • the device can be used.
  • the substrate may be any one of a polyester polymer, a polycarbonate polymer, a polyether sulfone polymer, an acrylic polymer, and a polyethylene terephthalate polymer.
  • the above conductor may be formed of any one of a nanocarbon-based material, a nanometal-based nanocarbon, and a hybrid material of a metal oxide.
  • the above-described conductor may be coated on the substrate without patterned lines. In some cases, the patterned lines may be coated on a substrate such as a metal pattern of the FPCXFlexible Printed Circuit.
  • the microwave may be incident and the heated object may be uniformly heated, as shown in FIG. 9, the microwave may be incident at both inlets of the longitudinal direction of the waveguide 10 to uniformly heat the heated object.
  • the microwaves are incident at both inlets of the longitudinal direction of the waveguide 10 to change the amplitude, phase, or frequency of any one of the two microwaves to adjust phase and wavelength.
  • the wavelength adjustment is simultaneously performed in the space 22 to explain various methods of uniformly heating the heated object by having a function similar to that of the reflecting plate 12.
  • the waveguide 10 in a close proximity condition as shown in FIGS. 16 to 17 is described. A method of uniformly heating the object to be heated by injecting a microwave at one inlet into the microwave and changing the frequency to simultaneously adjust the wavelength in the wavelength control space 22 is described.
  • FIG. 10 is a view for explaining another example of the microwave heating apparatus including an additional circuit for injecting microwaves into the waveguide 10 of FIG.
  • the microwave heating apparatus 100 may include a microwave generator 110, a distributor 120, in addition to the waveguide 10 in a close proximity condition without the reflection plate 12. And a phase converter 130.
  • the microwave generator 110 generates a microwave (MW) of a constant frequency (f), and the divider 120 has one micrometer having the same amplitude and frequency from the microwaves (MO) generated in the microwave generator 110.
  • MW microwave
  • MO microwaves
  • phase shifter may be provided on both sides of the waveguide 10
  • the phase shifter 130 may be installed on only one side of the waveguide 10, but similar to the reflector 12, the first microwave MW1 and the second microwave phase controlled by the second microwave wave ( Since the phase difference effect between MW2) can be realized, the to-be-heated object can be heated more uniformly.
  • FIG. 11 is a view for explaining another example of a microwave heating apparatus including another additional circuit for injecting microwaves into the waveguide of FIG. 3.
  • the microwave heating apparatus 200 includes a microwave generator 210 and a second microwave generator in addition to the waveguide 10 in a close proximity condition without the reflection plate 12.
  • Microwave generator 220, and phase converter 230 The first microwave generator 210 generates the first microwave MW1 of a predetermined frequency and enters the wavelength adjusting space 22 through one inlet of the waveguide 10 and the second microwave generator 220.
  • phase shifter may be provided on both sides of the waveguide 10
  • the phase shifter 230 may be installed on only one side of the waveguide 10, but similar to the reflector 12, the first microwave MW1 and the second microwave phase adjusted ( Since the phase difference effect between MW2) can be realized, the to-be-heated object can be heated more uniformly.
  • the first microwave generator 210 may output an output by changing the amplitude (power intensity) or frequency of the first microwave MW1, and the second microwave generator 220 is phase-adjusted. It can also be output by varying the amplitude (power intensity) or frequency of the two microwaves (MW2).
  • FIG. 12 is a view for explaining another example of a microwave heating apparatus including another additional circuit for injecting microwaves into the waveguide of FIG. 3.
  • the microwave heating apparatus 300 may include a U U microwave generator 310, and a wave U in addition to the waveguide 10 in a close proximity condition without the reflection plate 12. It may include a two-wave generator 320.
  • the first microwave generator 310 generates a first microwave MW1 and enters through the one inlet of the waveguide 10 toward the wavelength control space 22, and the second microwave generator 320 generates a first microwave wave MW1. Two microwaves MW2 are generated and incident toward the wavelength control space 22 through the other inlet of the waveguide 10.
  • the first microwave generator 310 may change the amplitude (power intensity) or frequency of the first microwave MW1, or the second microwave generator 320 may change the amplitude of the second microwave MW2 ( Power intensity) or frequency, and accordingly, the phase control and the wavelength control in the wavelength control space 22 can be simultaneously performed by using an effect of changing the phase by adjusting either frequency in a certain range. By doing this, the heated object can be uniformly heated.
  • FIG. 13 is a view for explaining another example of a microwave heating apparatus including another additional circuit for injecting microwaves into the waveguide of FIG. 3.
  • the microwave heating apparatus 400 according to another embodiment of the present invention, the microwave in addition to the waveguide 10 in the close proximity condition Generator 410 may be included.
  • the microwave generator 410 generates a microwave (MW1) is incident toward the wavelength control space 22 through the inlet of the waveguide 10,
  • the reflecting plate 12 described in FIGS. 6, 7 and 8 may be disposed on the opposite side of the waveguide 10 at the entrance to which the microwaves MW1 are incident.
  • the reflecting plate 12 opens the wavelength control space 22. Passed microwave MW1 is reflected back toward the wavelength control space 22.
  • the microwave generator 410 can change the amplitude (power strength) or frequency, in particular, by using the phase change effect according to the frequency change,
  • the heated object can be uniformly heated. That is, microwave attenuation power in the heated object is reflected by reflecting the better microwave MW1 on the wavelength adjusting space 22 from the reflecting plate 12 and proceeding back to the heated object in the wavelength adjusting space 22. Compensation of the difference can be compensated for (see description of FIG. 6), and the heating uniformity of the heated object can be increased.
  • the phase of the right microwave as shown in 291 of FIG. 15 is higher than the phase of the right microwave as shown in 292 of FIG.
  • the amount of change in power loss by the longitudinal direction (z direction) in the heated object (Film) can exhibit a uniform characteristic.
  • a 62 kHz
  • FIG. 17 shows a heated object showing the case where the left microwave is fixed at 2.45 GHz, the frequency of the right microwave is 2.445 GHz (491), the case at 2.450 GHz (492), and the case at 2.455 GHz (493).
  • (Film) shows the nonuniformity of power loss by position.
  • microwaves may be incident at both inlets of the longitudinal direction of the waveguide 10 to uniformly heat the heated object.
  • microwaves may be incident at both of the longitudinal inlets of the waveguide 10.
  • the water may be heated uniformly.
  • a microwave is incident at one inlet into the waveguide 10 in a close proximity condition, and the amplitude or frequency is changed so that the wavelength adjustment is simultaneously performed in the phase control and the wavelength control space 22, and the reflector 12 is used together.
  • the heated object may be uniformly heated.
  • the waveguide 10 continuously pushes the heated object in the form of a plate, film or sheet and discharges the heated portion through the input slit and the output slit 15 formed therethrough.
  • the microwave mode in the free space around the input slit and the output slit 15 affects the shielding proximity condition mode in the waveguide 10, so that the input slit and the output slit as shown in FIG. If (15) is absent than if (510), the heating uniformity of the heated object may be lowered.
  • At least one microwave heating device 600 is disposed above the waveguide 610 in a close proximity condition corresponding to the waveguide 10 as described above.
  • a waveguide or resonator (621/622/631/632) with a blocking condition is a general waveguide (or resonator) that uses microwaves to heat internal heated objects. By advancing, the heated object inside can be heated.
  • each of the input and output slits of the waveguide 610 in the near-blocking condition and the waveguide (or the resonator) 621, 622, 631, and 632 in the near-blocking condition or the blocking condition above and below the block is shown. It is possible to heat the heated object in the form of a roll while pushing and discharging the heated object. At this time, by using a mechanical device, the waveguide 610 of the rolled-up heating material in the form of a roll, and each of the waveguides (or resonators) in the blocking proximity or blocking conditions above and below it are 621, 622, and 631.
  • 632 may be pushed by a predetermined length to pass through each input slit and output slit, and automatically operated by discharging the heated object for a predetermined time according to heating conditions. Also, roll . Form of blood?
  • the heat may be automatically operated by continuously pushing and discharging continuously at a constant speed through each of the input and output slits of the waveguides.
  • the heated object passes through the wavelength control space 22 of the waveguide 610 in the proximity of the blocking condition, and when 621, 622, 631, and 632 are the waveguides in the proximity of the blocking condition, the heated object is the wavelength control space ( 22) Also pass.
  • the microwave may change the amplitude (power strength) or the frequency of only one inlet of the waveguide 610 in the close proximity condition, respectively, incident at both inlets of the waveguide 610 in the close proximity condition as shown in FIG.
  • the heating target object on the wavelength control space 22 can be heated by changing the amplitude, phase, or frequency of any one or more microwaves.
  • microwaves having a cutoff frequency or more are incident into the pipe at one inlet of the waveguide.
  • 621, 622, 631, and 632 are waveguides in a close proximity condition, microwaves incident on one of the inlets of which the amplitude or frequency changes, or incident on both inlets of the waveguide, as shown in 610 above. It is also possible to vary the amplitude, phase, or frequency of any one or more of.
  • waveguide 610 or blocking proximity in blocking proximity as described above.
  • the reflector described in FIGS. 6, 7, and 8 on the opposite side of the waveguide at the inlet where the microwave is incident in the waveguide. 12 may be arranged.
  • the reflector plate 12 reflects the microwaves passing through the wavelength control space 22 back toward the wavelength control space 22. Accordingly, microwave attenuation in the heated object is reflected by reflecting the microwave MW1 emitted from the wavelength adjusting space 22 in the reflecting plate 12 and propagating back onto the wavelength adjusting space 22 and toward the object to be heated. It is possible to compensate for the difference in power (see description of FIG. 6) and to increase the heating uniformity for each position of the heated object.
  • a microwave of which the amplitude (power intensity) or the frequency is changed may be incident at one inlet of the waveguide under the close proximity condition.
  • the amplitude (power intensity) or frequency of the microwave can be changed, and in particular, by using the phase change effect according to the frequency change, by controlling the wavelength in the phase control and the wavelength control space 22 at the same time,
  • the heated object can be heated uniformly.
  • the waveguide 610 of the blocking proximity condition may be composed of a plurality of waveguides of the blocking proximity condition disposed up and down depending on the case.
  • the waveguides of the plurality of blocking proximity conditions forming the waveguide 610 have respective input and output slits for pushing and ejecting the heated object in the same manner as described above.
  • Microwaves can be incident at one or both inlets.
  • 20 to 22 are simulation analysis results for explaining the heating uniformity £ of the heated object using the microwave heating apparatus of FIG.
  • the waveguide 610 in the close proximity condition and the waveguides 621, 622, 631, and 632 in the close proximity condition are used, and a values of 16.6 and 15.55 for the widths 35, 40, and 45 cm of the heated object, respectively.
  • Simulation result of microwave incident at one side of each waveguide while changing the frequency to 16.5cm the effect of the microwave mode in the free space is reduced and the uniform heating degree in the longitudinal direction (z direction) of the object to be heated It was confirmed to increase.
  • Fig. 21 the waveguide 610 in the close proximity condition and the waveguides 621, 622, 631, and 632 in the close proximity condition are used, and a values of 16.6 and 15.55 for the widths 35, 40, and 45 cm of the heated object, respectively.
  • Simulation of GHz microwaves incident on one side of each waveguide shows that for a heating object of varying widths (6 to 15 cm), the influence of free space microwave mode is reduced and the longitudinal direction of the heating object ( z direction) was confirmed to increase the uniform heating by location.

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Abstract

본 발명의 마이크로웨이브 가열 장치는, 도파관 내의 피가열물로 마이크로웨이브를 진행시키되, 고체 상태 물체로서 상기 도파관 내의 일정 공간을 점유하도록 구비된 파장 조절기에 의해 줄어든 마이크로웨이브의 진행 공간으로 마이크로웨이브를 진행시켜, 상기 줄어든 공간 상에 놓인 상기 피가열물을 가열하고, 상기 줄어든 공간으로 진행하는 상기 마이크로웨이브의 파장이 차단 근접(near-cutoff) 조건에 따라 상기 줄어든 공간으로 진입하기 전의 파장보다 일정 배수 이상으로 길어지는 효과를 이용한다.

Description

【발명의 명칭】
차단 근접 조건에 기초하여 피가열물의 균일 가열을 위한 마이크로웨이브 가열 장치 【기술분야】
본 발명은 마이크로웨이브 가열 장치에 관한 것으로서 , 특히， 차단 근접 (near- cutoff) 조건의 도파관 내에서 피가열물을 균일하게 가열시킬 수 있는 마이크로웨이브 가열 장치에 관한 것이다. 【배경기술】
마이크로웨이브 (예， 주파수 300顧 Z ~ 300GHz)를 이용한 가열은， 피가열물에서 에너지가 손실되면서 피가열물을 가열하는 유전손실에 의한 유전 가열 (dielectric heating), 또는 피가열물에 유도 전류를 발생시켜 저항 성분에 의해 피가열물을 가열하는 유도전류에 의한 주울 가열 (Joule heating)으로 이루어진다.
도 1은 도파관 내 피가열물을 가열하기 위한 종래의 마이크로웨이브 가열 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 1의 (a)와 같이, 도파관 내의 판형 또는 필름 형태의 피가열물을 가열하기 위하여 마이크로웨이브를 도파관 내로 진행시키는 경우, 도면에서 z방향으로 진행하는 마이크로웨이브에 의해 피가열물은 유전 가열 (dielectric heating) 또는 주울 가열 (Joule heating) 방식으로 가열될 수 있다. 이때 도면에서 피가열물의 너비 방향이 z방향으로 놓여 있는 경우에, 피가열물의 두께 (X방향)가 마이크로웨이브 파장에 비해 매우 작고， 도 1의 (b)와 같이 TEXtransverse electric)모드인 경우 마이크로웨이브에 의해 y방향으로 발생하는 전기장은 일정 크기를 유지하는 것으로 가정될 수 있으며, 이에 따라 z방향의 마이크로웨이브 진행 상태에 따라 피가열물의 가열 균일도가 달라질 수 있다. 즉， 피가열물의 z방향 길이가 마이크로웨이브 파장의 ½보다 커지면 z방향의 위치에 따라 피가열물의 가열이 균일하지 않게 되는 문제점이 있다.
도 2는 종래의 마이크로웨이브 가열 방식에서 도파관 내 피가열물의 마이크로웨이브 진행 방향 위치에 따른 전력 전달 분포를 설명하기 위한 도면이다. 도 2의 (a)와 같이， 마이크로웨이브가 피가열물을 따라 진행할 때 피가열물의 위치에 따른 전력 손실 발생으로 마이크로웨이브 전력이 감쇠 (attenuation)되고， 이에 따라 피가열물의 z방향 위치에 따른 전력 손실 차이에 의해 불균일 가열이 발생하는 문제점도 역시 존재한다. 특히， 도 2의 (b)와 같이, 마이크로웨이브 파장 (예， 1.0麵~1.001)이 피가열물의 크기 (예， 4.3cm X 5cm)보다 상당히 크지 않을 경우에 피가열물의 Z방향 위치에 따라 마이크로웨이브 전력 손실 크기가 달라져 불균일 가열의 원인이 된다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
따라서， 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서， 본 발명의 목적은, 진행파의 폭방향 경로를 제한하는 차단 근접 (near-cutoff) 조건에 기초하여 도파관 내에서 마이크로웨이브 파장이 길어지도록 조절함으로써 피가열물을 균일하게 가열시킬 수 있을 뿐만 아니라, 피가열물을 따라 진행하는 마이크로웨이브의 감쇠 (attenuation)된 전력이 다양한 형태로 동작하는 반사수단에 의한 반사파를 통해 일부 보상되어 피가열물을 더욱 균일하게 가열시킬 수 있는 마이크로웨이브 가열 장치를 제공하는 데 있다.
또한， 마이크로웨이브 발생기를 이용해 차단 근접 조건의 도파관 양측에서 마이크로웨이브를 입사하여 피가열물을 균일하게 가열시킬 수 있는 방식 등의 마이크로웨이브 가열 장치를 제공하는 데 있다.
그리고, 차단 근접 조건의 도파관과 다른 차단 근접 또는 차단 조건의 도파관을 조합하여 연속 투입되는 피가열물을 가열시킬 수 있는 방식 등의 마이크로웨이브 가열 장치를 제공하는 데 있다. 【기술적 해결방법】
먼저， 본 발명의 특징을 요약하면， 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른， 마이크로웨이브를 이용한 가열 방법은, 도파관 내의 피가열물로 마이크로웨이브를 진행시키되, 고체 상태 물체로서 상기 도파관 내의 일정 공간을 점유하도록 구비된 파장 조절기에 의해 줄어든 마이크로웨이브의 진행 공간으로 마이크로웨이브를 진행시켜， 상기 줄어든 공간 상에 놓인 상기 피가열물을 가열하고， 상기 줄어든 공간으로 진행하는 상기 마이크로웨이브의 파장이 차단 근접 조건에 따라 상기 줄어든 공간으로 진입하기 전의 파장보다 일정 배수 이상으로 길어지는 효과를 이용하는 것을 특징으로 한다.
또한， 본 발명의 다른 일면에 따른， 마이크로웨이브 가열 장치는， 피가열물을 넣기 위한 도파관; 및 고체 상태 물체로서 상기 도파관 내의 일정 공간을 점유하도록 구비되는 파장 조절기를 포함하고， 상기 파장 조절기는， 상기 도파관의 길이 방향으로 진행하는 마이크로웨이브가 지나가는 폭방향 공간을 줄여주어 줄어든 공간으로 진행하는 상기 마이크로웨이브의 파장을 차단 근접 조건에 따라 일정 배수 이상으로 길게 해 줌으로써， 상기 줄어든 공간 상의 상기 피가열물을 가열하기 위한 것을 특징으로 한다.
상기 줄어든 공간 상에서 길어진 상기 마이크로웨이브의 파장에 의해 상기 피가열물의 위치별 가열 균일도를 높이기 위한 것이다.
상기 파장 조절기에 의해 상기 줄어든 공간 상에서 상기 파장이 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 2.0 - 100배 이상으로 길어지도록 할 수 있다. 마이크로웨이브의 반사를 줄이며 마이크로웨이브의 전달성을 높이기 위하여， 상기 파장 조절기는， 길이 방향 앞 또는 뒤에 폭방향 공간을 점차로 줄여주기 위한 경사진 면 형태의 매칭 영역을 포함한다.
상기 파장 조절기는， 측면에 부착된 위치 조절 수단을 포함하며， 수동으로 또는 기계적 장치를 이용해 상기 위치 조절 수단을 밀거나 당겨서 상기 파장 조절기를 폭방향으로 이동시킬 수 있다.
반사판을 더 포함하고, 상기 줄어든 공간 상에서 나온 마이크로웨이브를 상기 반사판에서 반사시켜 상기 줄어든 공간 상의 상기 피가열물 쪽으로 다시 진행시킴으로써 상기 피가열물에서 위치별 마이크로웨이브 감쇠 (attenuation) 전력의 차이를 보상하고 상기 피가열물의 위치별 가열 균일도를 높일 수 있다.
상기 줄어든 공간 상에서 나온 마이크로웨이브를 상기 피가열물 쪽으로 반사시키기 위하여， 상기 피가열물을 가열하는 동안 정해진 거리를 앞뒤로 왕복 운등하는 반사판을 포함한다.
상기 줄어든 공간 상에서 나온 마이크로웨이브를 상기 피가열물 쪽으로 반사시키기 위하여， 상기 피가열물을 가열하는 동안 정해진 각도에서 왕복 회전하는 반사판을 포함한다.
상기 즐어든 공간 상에서 나온 마이크로웨이브를 상기 피가열물 쪽으로 반사시키기 위하여， 상기 피가열물올 가열하는 동안 360도 반복 회전하는 반사판을 포함한다. 상기 반사판의 회전이나 이동에 따라 상기 피가열물과 상기 반사판의 해당 반사면 간의 거리의 증가와 감소가 반복되어 상기 피가열물에서의 마이크로웨이브의 평균적 세기가 균일해 질 수 있다.
상기 도파관 내부로 통하도록 형성된 입력슬릿과 출력슬릿을 포함하며， 수동으로 또는 기계적 장치를 이용해 상기 입력슬릿으로 상기 피가열물을 밀어넣고 상기 도파관 내에서 가열된 상기 피가열물을 상기 출력슬릿을 통해 배출할 수 있다.
기계적 장치를 ■이용해 자동으로 를 (roll) 형태의 상기 피가열물을 상기 입력슬릿으로 일정 길이씩 밀어넣고 가열조건에 따라 일정 시간 동안 상기 도파관 내에서 가열한 상기 피가열물을 상기 출력슬릿을 통해 배출하는 방식으로 자동 작동할 수 있다.
상기 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 1/8 이하의 두께를 갖는 상기 피가열물을 가열하는데 이용될 수 있다.
상기 피가열물은 기질에 코팅된 도전체를 포함하는 필름 형태로서 코팅된 상기 도전체의 부착성이나 내환경성 향상을 위해 가열될 수 있다.
상기 피가열물은 기질에 코팅된 도전체를 포함하는 필름 형태로서， 상기 도전체는 패턴된 라인들을 포함하거나 패턴된 라인들 없이 상기 기질 상에 코팅된 형태일 수 - 있다.
상기 피가열물은 기질에 코팅된 도전체를 포함하는 필름 형태로서, 상기 도전체는 나노카본계 소재, 나노금속계 소재, 나노카본과 금속산화물의 하이브리드 소재 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 피가열물은 기질에 코팅된 도전체를 포함하는 필름 형태로서， 상기 기질은 폴리에스터계 고분자， 폴리카보네이트계 고분자， 폴리에테르설폰계 고분자， 아크릴계 고분자， 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 고분자 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명의 또 다른 일면에 따른 마이크로웨이브 가열 장치는， 길이 방향으로 진행하는 마이크로웨이브가 지나가는 폭방향 공간을 줄여주기 위해 한쪽 벽에 돌출 부분을 가지며， 상기 돌출 부분과 반대쪽 벽 사이의 파장 조절 공간 내에 피가열물을 넣기 위한 도파관을 포함하되, 상기 파장 조절 공간으로 진행하는 상기 마이크로웨이브의 파장이 차단 근접 조건에 따라 일정 배수 이상으로 길어지는 효과를 이용해 상기 피가열물을 가열하기 위한 것을 특징으로 한다.
여기서도， 마이크로웨이브의 반사를 줄이며 마이크로웨이브의 전달성을 높이기 위하여， 상기 돌출 부분은 길이 방향 앞 또는 뒤에 폭방향 공간을 점차로 즐여주기 위한 경사진 면 형태의 매칭 영역을 포함할 수 있다.
또한， 본 발명의 또 다른 일면에 따른， 마이크로웨이브를 이용한 가열 방법은， 도파관 내의 피가열물로 마이크로웨이브를 진행시키되， 고체 상태 물체로서 상기 도파관 내의 일정 공간을 점유하도록 구비된 파장 조절기에 의해 마이크로웨이브가 진행하는 공간이 줄어든 파장 조절 공간으로 마이크로웨이브를 진행시키며， 상기 파장 조절 공간으로 진행하는 마이크로웨이브의 파장이 차단 근접 조건에 따라 상기 파장 조절 공간으로 진입하기 전의 파장보다 일정 배수 이상으로 길어지는 효과를 이용하고, 상기 도파관의 한쪽 입구에서 주파수가 변화되는 마이크로웨이브를 입사하거나， 상기 도파관의 양쪽 입구에서 각각 입사하는 마이크로웨이브의 어느 하나 이상의 진폭， 위상， 또는 주파수를 변화시켜, 상기 파장 조절 공간 상에 놓인 상기 피가열물을 가열하는 것을 특징으로 한다.
또한， 본 발명의 또 다른 일면에 따른， 마이크로웨이브 가열 장치는， 피가열물을 넣기 위한 도파관; 및 고체 상태 물체로서 상기 도파관 내의 일정 공간을 점유하도록 구비되는 파장 조절기를 포함하고， 상기 파장 조절기는, 상기 도파관의 길이 방향으로 진행하는 마이크로웨이브가 지나가는 폭방향 공간을 줄여주어 즐어든 해당 파장 조절 공간으로 진행하는 마이크로웨이브의 파장을 차단 근접 조건에 따라 일정 배수 이상으로 길게 해 주며， 상기 도파관의 한쪽 입구에서 주파수가 변화되는 마이크로웨이브를 입사하거나， 상기 도파관의 양쪽 입구에서 각각 입사하는 마이크로웨이브의 어느 하나 이상의 진폭， 위상, 또는 주파수를 변화시켜， 상기 파장 조절 공간 상에 놓인 상기 피가열물을 가열하기 위한 것을 특징으로 한다.
그리고， 본 발명의 또 다른 일면에 따른， 마이크로웨이브 가열 장치는， 길이 방향으로 진행하는 마이크로웨이브가 지나가는 폭방향 공간을 줄여주기 위해 한쪽 벽에 돌출 부분을 가지며， 상기 돌출 부분과 반대쪽 벽 사이의 파장 조절 공간 내에 피가열물올 넣기 위한 도파관을 포함하되， 상기 파장 조절 공간으로 진행하는 상기 마이크로웨이브의 파장이 차단 근접 조건에 따라 일정 배수 이상으로 길어지는 효과를 이용하며， 상기 도파관의 한쪽 입구에서 주파수가 변화되는 마이크로웨이브를 입사하거나, 상기 도파관의 양쪽 입구에서 각각 입사하는 마이크로웨이브의 어느 하나 이상의 진폭， 위상 또는 주파수를 변화시켜， 상기 파가열물을 가열하기 위한 것을 특징으로 한다.
또한， 본 발명의 또 다른 일면에 따른， 마이크로웨이브를 이용한 가열 방법은， 차단 근접 조건의 제 1도파관과， 상기 제 1도파관의 상부 또는 하부에 하나 이상 배치되는 차단 근접 조건 또는 차단 조건의 제 2도파관의， 각 입력슬릿과 출력슬릿을 통해 피가열물을 밀어넣고 배출하되, 상기 차단 근접 조건의 상기 제 1도파관 또는 상기 제 2도파관에 고체 상태 물체로서 내부의 일정 공간을 점유하도록 구비된 파장 조절기에 의해， 마이크로웨이브가 진행하는 공간이 줄어든 파장 조절 공간으로 마이크로웨이브를 진행시키며， 상기 피가열물이 상기 파장 조절 공간을 지나가도록 하며， 상기 파장 조절 공간으로 진행하는 마이크로웨이브의 파장이 차단 근접 조건에 따라 상기 파장 조절 공간으로 진입하기 전의 파장보다 일정 배수 이상으로 길어지는 효과를 이용하는 것을 특징으로 한다.
또한， 본 발명의 또 다른 일면에 따른, 마이크로웨이브 가열 장치는， 내부로 통하도록 형성된 입력슬릿과 출력슬릿을 갖는 차단 근접 조건의 제 1도파관; 및 상기 제 1도파관의 상부 또는 하부에 하나 이상 배치되며， 각각이 입력슬릿과 출력슬릿을 갖는， 차단 근접 조건 또는 차단 조건의 제 2도파관을 포함하고， 상기 제 1도파관과 상기 제 2도파관의 각 입력슬릿과 출력슬릿을 통해 피가열물을 밀어넣고 배출하기 위한 것으로서, 상기 차단 근접 조건의 상기 제 1도파관 또는 상기 제 2도파관은， 고체 상태 물체로서 내부의 일정 공간을 점유하도록 구비되는 파장 조절기를 포함하고， 상기 피가열물이 상기 파장 조절 공간을 지나가도록 하며 상기 파장 조절기는， 상기 도파관의 길이 방향으로 진행하는 마이크로웨이브가 지나가는 폭방향 공간을 줄여주어 줄어든 해당 파장 조절 공간으로 진행하는 마이크로웨이브의 파장을 차단 근접 조건에 따라 일.정 배수 이상으로 길게 해 주기 위한 것을 특징으로 한다.
그리고， 본 발명의 또 다른 일면에 따른， 마이크로웨이브 가열 장치는， 내부로 통하도록 형성된 입력슬릿과 출력슬릿을 갖는 차단 근접 조건의 게 1도파관; 및 상기 계 1도파관의 상부 또는 하부에 하나 이상 배치되며， 각각이 입력슬릿과 출력슬릿을 갖는, 차단 근접 조건 또는 차단 조건의 제 2도파관을 포함하고， 상기 거 U도파관과 상기 제 2도파관의 각 입력슬릿과 출력슬릿을 통해 피가열물을 밀어넣고 배출하기 위한 것으로서， 상기 차단 근접 조건의 상기 제 1도파관 또는 상기 제 2도파관은， 길이 방향으로 진행하는 마이크로웨이브가 지나가는 폭방향 공간을 줄여주기 위해 한쪽 벽에 돌출 부분을 가지며， 상기 돌출 부분과 반대쪽 벽 사이의 파장 조절 공간 내로 상기 피가열물이 지나가도록 하며, 상기 파장 조절 공간으로 진행하는 상기 마이크로웨이브의 파장이 차단 근접 조건에 따라 일정 배수 이상으로 길어지는 효과를 이용하는 것을 특징으로 한다.
【유리한 효과】
본 발명에 따른 마이크로웨이브 가열 장치는， 진행파의 폭방향 경로를 제한하는 차단 근접 (near-cutoff) 조건에 기초하여 도파관 내에서 마이크로웨이브 파장이 길어지도록 조절함으로써 피가열물을 균일하게 가열시킬 수 있다. 또한, 피가열물을 따라 진행하는 마이크로웨이브의 감쇠 (attenuation)된 전력이 다양한 형태로 동작하는 반사수단에 의한 반사파를 통해 일부 보상되어 피가열물을 더욱 균일하게 가열시킬 수 있다.
또한， 본 발명에 따른 마이크로웨이브 가열 장치는， 마이크로웨이브 발생기를 이용해 반사수단 대신에 차단 근접 조건의 도파관 반대쪽에서도 마이크로웨이브를 입사하여 피가열물을 균일하게 가열시킬 수 있다.
그리고， 본 발명에 따른 마이크로웨이브 가열 장치는， 차단 근접 조건의 도파관과 다른 차단 근접 또는 차단 조건의 도파관올 조합하여 연속 투입되는 피가열물을 균일하게 가열시킬 수 있다. 【도면의 간단한 설명】
도 1은 도파관 내 피가열물을 가열하기 위한 종래의 마이크로웨이브 가열 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래의 마이크로웨이브 가열 방식에서 도파관 내 피가열물의 마이크로웨이브 진행 방향 위치에 따른 전력 전달 분포를 설명하기 위한 도면이다. 도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 진행파의 폭방향 경로를 제한하는 차단 근접 조건의 도파관을 갖는 마이크로웨이브 가열장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 차단 근접 조건의 개념을 설명하기 위하여 도파관의 폭방향 길이에 대한 도파관 내 마이크로웨이브 파장 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 도파관의 폭방향 길이 도파관 내 마이크로웨이브 파장， 피가열물의 폭과 관련된 피가열물에서의 전력 손실 균일도를 설명하기 위한 시뮬레이션 분석 결과 도면이다.
도 6은 도 3의 반사판의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 3의 파장 조절기， 반사판， 피가열물 이송을 위한 슬릿을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 3의 반사판의 동작 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 3의 반사판 대신에 반대쪽에서도 마이크로웨이브를 입사하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 3의 도파관에 마이크로웨이브를 입사하기 위한 부가 회로를 포함한 마이크로웨이브 가열장치의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 3의 도파관에 마이크로웨이브를 입사하기 위한 다른 부가 회로를 포함한 마이크로웨이브 가열장치의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 3의 도파관에 마이크로웨이브를 입사하기 위한 또 다른 부가 회로를 포함한 마이크로웨이브 가열장치의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 도 3의 도파관에 마이크로웨이브를 입사하기 위한 또 다른 부가 회로를 포함한 마이크로웨이브 가열장치의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 14 내지 도 17은 도 10 내지 도 13의 부가 회로에 따른 피가열물에서의 전력 손실 균일도를 설명하기 위한 시물레이션 분석 결과 도면이다.
도 18은 도 7의 슬릿 구조를 이용해 연속 투입되는 피가열물의 가열 균일도를 설명하기 위한 시뮬레이션 분석 결과 도면이다.
도 19은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로웨이브 가열장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 20 내지 도 22는 도 19의 마이크로웨이브 가열장치를 이용한 피가열물의 가열 균일도를 설명하기 위한 시물레이션 분석 결과 도면이다.
【발명의 실시를 위한 최선의 형태】 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 진행파의 폭방향 경로를 제한하는 차단 근접 조건의 도파관을 갖는 마이크로웨이브 가열장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로웨이브 가열장치는, 피가열물을 넣기 위한 도파관 (10)과 도파관 (10) 내에 구비되는 파장 조절기 (11)를 포함하며， 반사판 (12)이 더 포함될 수 있다. 도파관 (10)은 도면에 도시한 바와 같이 진행방향 (z방향)에 수직하게 자른 단면이 직사각형 형태이고 그 내부로 마이크로웨이브가 진행될 수 있도톡 속이 비어 있는 형태로서， 금속 등의 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 마이크로웨이브 가열장치는， 도파관 (10) 내로 마이크로웨이브 (예， 주파수 300MHz ~ 300GHz , 또는 파장 1.0麵~1.0111)를 길이 방향 (z방향)으로 진행시켜 도파관 (10) 내의 피가열물을 가열하기 위한 것으로서， 파장 조절기 (11)가 도파관 (10) 내의 일정 공간을 점유하도록 구비되어 있어서， 하기하는 바와 같은 차단 근접 (near-cutoff) 조건에 따라 파장 조절기 (11)에 의해 줄어든 마이크로웨이브의 진행 공간 (22)으로 마이크로웨이브가 지나갈 때， 즐어든 공간 (22)으로 진입하기 전의 파장보다 마이크로웨이브의 파장이 길어지는 효과를 이용하여， 마이크로웨이브가 지나가는 해당 줄어든 공간 (22) 상에 놓인 피기열물이 길이방향 (Z 방향) 위치별로 균일하게 가열되도록 가열 균일도를 높이도록 하였다. 도 4는 차단 근접 조건의 개념을 설명하기 위하여 도파관의 폭방향 (X방향) 길이 (a)에 대한 도파관 내 마이크로웨이브 파장 변화를 나타내는 그래프이다.
예를 들어, 도 4와 같이 도파관 (10)의 높이 (b)를 입사되는 마이크로웨이브 파장 이상의 일정 높이로 한 상태에서 도파관 (10)의 폭방향 길이 (a)를 줄이면서 일정 마이크로웨이브 (예， 주파수 2.45GHz)를 도파관 내로 진행시킬 때, 도파관의 폭방향 길이 (a)가 작아짐에 따라 아래 [수학식]과 같이 도파관 내에서 진행하는 마이크로웨이브 (예， 주파수 2.45GHz)의 파장은 점점 길어진다. 여기서, λ0 는 자유 공간에서의 마이크로웨이브 파장， λ8 는 단면이 직사각형인 도파관 내에서 ΤΕ10 모드로 진행하는 마이크로웨이브 파장이다.
[수학식]
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예를 들어， 도파관 내로 진행시키는 마이크로웨이브의 주파수가 2.45GHz일 때 는 12.2cm이며, a=109,2醒 (예， WR430 도파관 규격) 일때 λβ=147.8腦이고, a=61.6麵 일때 λ§=1110.7瞧이다. 즉， 도파관의 폭방향 길이 (a)를 작게 하여 차단 근접 (near- cutoff) 조건에서 도파관 내 마이크로웨이브 파장을 자유공간 파장의 2.0 ~ 100배 이상으로 길어지게 할 수 있다. 도파관의 폭방향 길이 (a)를 마이크로웨이브 자유공간 파장의 절반으로 무한히 작게 하는 경우 이론상 도파관 내의 마이크로웨이브의 파장도 무한히 길어져 마이크로웨이브에 의한 전력 전달이 차단 (cutoff)되므로, 적절한 전력 전달이 가능한 차단 근접 (near-cutoff) 조건을 위와 같이 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 2.0 ~ 100배 정도되는 영역으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 마이크로파 주파수가 2450 MHz 인 경우， 진공 중 파장이 약 12.2 cm 인데 상기 파장 조절기에 의해 24.4 ~ 1220 cm 이상으로 길어질 수 있다. 경우에 따라서는 마이크로웨이브 파장이 100배 이상으로 길어지는 차단 근접 (near-cutoff) 조건 범위가 사용될 수도 있다.
이와 같은 원리를 이용하기 위하여， 본 발명의 파장 조절기 (11)가 도파관 (10) 내의 일정 공간을 점유하도톡 도파관 (10) 내에 구비되며， 고체 상태 물체 (예, 금속 등의 재질)로 이루어진 파장 조절기 (11)는， 도 1과 같이， 마이크로웨이브가 지나가는 폭방향 (X방향) 공간을 줄여주며, 이에 따라 즐어든 공간 (22)으로 진행하는 마이크로웨이브의 파장을 위와 같은 차단 근접 (near-cutoff) 원리에 의해 길게 해 줄 수 있다. 이에 따라 피가열물의 z 방향 길이보다 마이크로웨이브 파장의 ½ 을 더 길게 할 수 있으므로, 피가열물의 길이방향 (z 방향) 위치별로 균일하게 가열되도록 가열 균일도를 높일 수 있다. 도 5와 같이， 일정 도파관 (10)의 폭방향 길이 (a), 도파관 (10) 내 마이크로웨이브 파장 (人 에 대하여 피가열물의 z방향 폭 (Film Width)을 변화 (예， 75-150隱)시켜서 피가열물에서의 전력 손실 균일도를 시물레이션 분석한 결과, 각 피가열물 (Film)에서 길이방향 (z 방향) 위치별 전력 손실의 변화량이 10% 이내로서 균일한 특성을 나타내는 결과에서도 위와 같이 피가열물이 균일하게 가열될 수 있음이 확인된다.
한편， 파장 조절기 (11)는， 도 1과 같이， 길이 방향 (z 방향) 앞 또는 뒤에 경사진 면 형태의 매칭 영역 (21， 23)을 포함하도록 제작될 수 있다. 즉， 파장 조절기 (11)가 단순히 직육면체 형태로 만들어지는 경우에 마이크로웨이브가 파장 조절기 (11)의 해당 진입쪽 면 (길이 방향 (z 방향) 앞쪽면)에서 반사될 수 있고 이에 따라 마이크로웨이브가 줄어든 공간 (22)으로 전달되는데 방해가 될 수 있다. 또한， 반사판 (12)에서 반사되는 마이크로웨이브도 위와 같이 파장 조절기 (11)의 길이 방향 (z 방향) 뒤쪽면에서 마찬가지이다. 따라서 , 파장 조절기 (11)에 길이 방향 (z 방향) 앞 또는 뒤에 폭방향 공간을 점차로 줄여주기 위한 경사진 면 형태의 매칭 영역 (21， 23)이 포함되도록 함으로쎄 도파관 (10) 입구쪽에서 입사되거나
금줄공제
속작어간 ¬든이될^ 반사판 (12)에서 반사되어 나오는 마이크로웨이브의 반사를 줄이며 마이크로웨이브의 전달성을 높일 수 있게 된다.
한편 위에서 기술한 바와 같은， 파장 조절기 (11)는 도파관 (10)의 내벽 일부로서 도파관 (10)과 일체화되어 구성되는 형태가 될 수도 있다. 즉， 도파관 (10)의 한쪽 벽에 파장 조절기 (11) 모양의 돌출 부분을 가지도록 설계될 수 있으며 , 이에 따라 해당 돌출 부분과 반대쪽 벽 사이의 공간 (파장 조절 공간) 내에 피가열물을 넣고 가열할 수도 있다. 이와 같은 파장 조절 공간은 위에서 기술한 바와 같은 파장 조절기 (11)에 의해 폭방향으로 줄어든 공간 (22)의 역할을 하게 되고， 위에서 기술한 바와 같은 차단 근접 (near-cutoff) 조건에 따라 해당 파장 조절 공간에서는 마이크로웨이브의 파장이 길어지는 효과를 발휘할 수 있다. 이때에도 역시 도파관 (10)을 진행하는 마이크로웨이브의 반사를 줄이며 마이크로웨이브의 전달성을 높이기 위하여， 일체화되어 구성된 도파관 (10)의 해당 돌출 부분은 위에서 기술한 바와 같은 파장 조절기 (11)의 매칭 영역 (21， 23)과 유사한 형태로 길이 방향 앞 또는 뒤에 폭방향 공간을 점차로 줄여주기 위한 경사진 면 형태의 매칭 영역을 포함할 수 있다.
도 6은 도 3의 반사판 (12)의 효과를 설명하기 위한 도면이다. 반사판 (12)의 재질은 卜 일정 유전율을 갖는 유전체일 수 있고, 판형이나 막대, 블록 등의 형태로 수 있다. 이와 같은 반사판 (12)은 위와 같이 파장 조절기 (11)에 의해 파장 조절 공간 (22) 상에서 나온 마이크로웨이브를 반사시켜 파장 조절 ) 상의 피가열물 쪽으로 다시 진행시키는 역할을 한다. 이에 따라 피가열물에서 위치별 마이크로웨이브의 감쇠 (attenuation) 전력 차이가 보상되어 피가열물의 위치별 가열 균일도를 높일 수 있다. 예를 들어， 도 6과 같이， 도파관 (10) 입구쪽에서 입사되는 마이크로웨이브가 피가열물 쪽으로 진행하여 피가열물을 가열하면서 길이 방향 (z 방향) 위치에 따라 전력 손실로 인해 점차로 보유한 전력이 감소되므로 (도 6에서 Incident Power), 반사판 (12)에 의해 마이크로웨이브를 반사시키면 반사된 마이크로웨이브가 피가열물을 다시 지나가면서 피가열물에서 다시 전력 손실이 이루어짐으로써 (도 6에서 Reflected Power), 입사된 마이크로웨이브의 전력손실과 반사된 마이크로웨이브의 전력손실의 합은 피가열물에 대해 길이 방향 (z 방향) 위치에 따라 비슷하거나 일정하게 할 수 있다 (도 6에서 Resultant Power Loss). 따라서, 피가열물의 위치별 가열 정도의 차이가 없어져 균일 가열이 되도록 할 수 있다.
도 7은 도 3의 파장 조절기 (11), 반사판 (12 피가열물 이송을 위한 슬릿 (15)을 설명하기 위한 도면이다.
위와 같은 파장 조절기 (11)는 도파관 (10) 내에 고정 배치될 수도 있지만, 일체형이 아닌 경우 도 7과 같이 파장 조절기 (11) 한쪽 측면에 부착되어 도파관 (10) 외부로 돌출되는 위치 조절 수단 (16)을 포함할 수 있고， 이를 이용해 마이크로웨이브가 지나가는 공간 (22)의 폭방향 길이 (a)를 조절할 수 있다. 예를 들어， 수동으로 또는 기계적 장치 (모터 등)를 이용해 위치 조절 수단 (16)을 밀거나 당겨서 파장 조절기 (11)를 도파관 (10) 내에서 폭방향 (X방향)으로 이동시킬 수 있으며， 이에 따라 마이크로웨이브가 지나가는 파장 조절 공간 (22)을 늘리거나 줄여서 거기서의 마이크로웨이브 파장이 차단' 근접 (near-cutoff) 조건 범위의 어떤 적절한 파장값을 갖도록 맞출 수 있다. 이때 파장 조절기 (11)는 도파관 (10) 내벽으로부터 폭방향 (X방향)으로 일정 거리까지만 이동될 수 있으며, 이때 도파관 (10) 내벽과 파장 조절기 (11) 사이의 벌어진 름 (공간)이 생길 수 있으나, 그 틈의 거리가 마이크로웨이브 자유공간 파장의 1/2 이하이면 그 틈으로 마이크로웨이브가 지나갈 염려는 없다.
한편， 위에서도 기술한 바와 같은 반사판 (12)은 마이크로웨이브가 지나가는 공간 (22) 상에서 피가열물을 거쳐 나온 마이크로웨이브를 피가열물 쪽으로 반사시키기 위하여， 파장 조절기 (11)로부터 길이 방향 (Z 방향)으로 일정거리 떨어진 위치에 고정 배치될 수도 있지만， 도 7과 같이 마이크로웨이브를 이용하여 피가열물을 가열하는 동안 판형 등의 반사판 (12)이 길이 방향 (z 방향)으로 정해진 거리를 앞뒤로 왕복 운동하는 형태로 동작할 수 있다. 기계적 장치 (모터 등)를 이용해 도파관 (10) 내의 일정 가이드 라인 (레일 등)을 따라 반사판 (12)이 반복적으로 정해진 거리를 앞뒤로 왕복 운동하도록 할 수 있으며， 아에 따라 반사된 마이크로웨이브가 피가열물로 입사되는 세기를 평균적으로 균일하게 할 수 있어서 더욱 더 피가열물의 위치별 가열 정도의 차이가 없어져 더욱 더 균일 가열이 되도록 할 수 있다.
이외에도 반사판 (12)은 도 8과 같이 고정된 위치에서 소정 회전 중심을 축으로 하여 회전하는 형태로 동작할 수도 있으며 이를 위하여 기계적 장치 (모터 등)를 이용해 회전 중심축을 회전시킬 수 있다.
예를 들어， 마이크로웨이브를 이용하여 피가열물을 가열하는 동안 막대， 블록 등 형태의 반사판 (12)이 정해진 각도에서 왕복 회전하도록 하여 피가열물과 반사판 (12)의 해당 반사면 간의 거리의 증가와 감소가 반복되도록 함으로써， 반사된 마이크로웨이브가 피가열물로 입사되는 세기를 평균적으로 균일하게 할 수 있다. 이와 같이 반사판 (12)이 정해진 일정 각도 (예， 30도， 60도 등)에서 왕복 회전하도록 동작할 수도 있지만, 이에 한정되지 않으며 반복적으로 360도를 완전히 회전하도록 동작시킬 수도 있으며， 이에 따라 반사판 (12)의 반사면과 피가열물 간의 거리의 증가와 감소가 반복되도록 하여 (도 8의 (a) 상태의 반사면에서 피가열물까지 거리와 도 8의 (b) 상태의 반사면에서 피가열물까지 거리가 반복적으로 다름) 피가열물을 균일하게 가열할 수 있다.
한편, 도 7과 같이， 도파관 (10)에는 내부로 통하도록 형성된 슬릿 (15)이 포함될 수 있고， 슬릿 (15)을 통하여 판형, 필름 또는 쉬트 형태의 피가열물을 밀어넣거나 빼낼 수 있다. 예를 들어， 도면에는 표시하지 않았지만, 도파관 (10) 상부면에 형성된 슬릿 (15) (입력 슬릿) 이외에 그 반대쪽면에도 출력슬릿을 형성할 수 있다. 즉， 수동으로 또는 기계적 장치를 이용해 상기 입력슬릿으로 피가열물을 밀어넣고 도파관 (10) 내에서 가열된 피가열물을 상기 출력슬릿을 통해 배출되도록 할 수 있다. 예를 들어， 판형， 필름 또는 쉬트 형태의 피가열물을 롤 (roll) 형태로 준비하고， 기계적 장치 (예 , 모터 등)를 이용해 자동으로 를 (roll) 형태의 피가열물을 상기 입력슬릿으로 일정 길이씩 밀어넣고 가열조건에 따라 일정 시간 동안 도파관 (10) 내에서 가열이 끝나면, 가열된 부분만큼 피가열물을 상기 출력슬릿을 통해 배출하는 방식으로 자동 작동하도록 할 수 있다. 또는， 판형， 필름 또는 쉬트 형태의 피가열물을 롤 (roll) 형태로 준비하고， 상기 입력슬릿으로 피가열물을 일정 속도로 연속적으로 밀어넣고 상기 출력슬릿을 통해 연속적으로 배출하는 방식으로 자동 작동하도록 할 수도 있다.
위에서 기술한 바와 같은 피가열물은 물, 종이, 음식， 유전체 등 유전 손실이나 주을 열에 의해 가열될 수 있는 다양한 종류의 가열 대상체일 수 있다. 또한， 피가열물은 소정의 이송 수단 (컨베이어 벨트 등) 위에 놓인 분말형태일 수도 있다. 특히 피가열물은 X 방향 두께가 작게 한 경우에 위와 같은 차단 근접 (nearᅳ cutoff) 조건에 따른 마이크로웨이브의 파장이 길어지는 이점을 효과적으로 발휘할 수 있으므로, 피가열물의 두께를 마이크로웨이브의 자유공간 파장 (λ0)의 1/8 이하로 하는 것이 바람직하다.
예를 들어， 피가열물은 기질 (substrate)에 코팅된 도전체를 포함하는 판형， 필름, 또는 쉬트 형태로서 코팅된 상기 도전체의 부착성이나 내환경성 향상을 위해 가열하기 위하여 위와 같은 마이크로웨이브 가열 장치가 사용될 수 있다. 이때의 기질 (substrate)은 폴리에스터계 고분자, 폴리카보네이트계 고분자, 폴리에테르설폰계 고분자， 아크릴계 고분자， 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 고분자 중 어느 하나일 수 있다. 위와 같은 도전체는 나노카본계 소재， 나노금속계 소재 나노카본과 금속산화물의 하이브리드 소재 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며， 위와 같은 도전체는 패턴된 라인들 없이 기질 (substrate) 전면에 코팅된 형태일 수도 있고， 경우에 따라서는 FPCXFlexible Printed Circuit)의 금속 패턴과 같이 기질 (substrate) 상에 패턴된 라인들이 코팅된 형태일 수도 있다.
한편， 위에서 기술한 바와 같이 차단 근접 조건의 도파관 (10)에 한쪽 입구에서 마이크로웨이브를 입사하여 피가열물을 균일 가열할 수도 있지만, 도 9와 같이， 마이크로웨이브를 도파관 (10)의 길이 방향 양측 입구에서 입사하여 피가열물을 균일 가열할 수도 있다. 이하 도 10 내지 도 15와 같이 반사판 (12) 대신에 마이크로웨이브를 도파관 (10)의 길이 방향 양측 입구에서 입사하여 두 마이크로웨이브 중 어느 하나 이상의 진폭， 위상, 또는 주파수를 변화시켜 위상 조절과 파장 조절 공간 (22)에서 파장 조절이 동시에 이루어져， 반사판 (12)과 유사한 기능을 하도록 함으로써 피가열물을 균일 가열하는 다양한 방식을 설명하며， 이외에도 도 16 내지 도 17과 같이 차단 근접 조건의 도파관 (10)에 한쪽 입구에서 마이크로웨이브를 입사하되 주파수를 변화시켜 위상 조절과 파장 조절 공간 (22)에서 파장 조절이 동시에 이루어지도톡 함으로써 피가열물을 균일 가열하는 방식을 설명한다.
도 10은 도 3의 도파관 (10)에 마이크로웨이브를 입사하기 위한 부가 회로를 포함한 마이크로웨이브 가열장치의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면， 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로웨이브 가열장치 (100)는 , 반사판 (12)이 없는 차단 근접 조건의 도파관 (10) 이외에 마이크로웨이브 발생기 (110), 분배기 (120)， 및 위상 변환기 (130)를 포함할 수 있다.
마이크로웨이브 발생기 (110)는 일정 주파수 (f)의 마이크로웨이브 (MW)를 발생하며， 분배기 (120)는 마이크로웨이브 발생기 (110)에서 생성되는 마이크로웨이브 (MO로부터 동일한 진폭과 주파수를 갖는 게 1마이크로웨이브 (MW1)와 제 2마이크로웨이브를 생성한다. 분배기 (120)는 제 1마이크로웨이브 (MW1)를 도파관 (10)의 한쪽 입구를 통해 상기 파장 조절 공간 (22)을 향하여 입사하고， 위상 변환기 (130)는 게 2마이크로웨이브의 위상을 일정 범위에서 조절하여 위상 조절된 제 2마이크로웨이브 (MW2)를 도파관 (10)의 다른 반대쪽 입구를 통해 상기 파장 조절 공간 (22)을 향하여 입사한다.
도파관 (10)의 양쪽에 위상 변환기를 설치할 수도 있으나， 이와 같이 한쪽에만 위상 변환기 (130)를 설치하여도 반사판 (12)과 유사하게 제 1마이크로웨이브 (MW1)와 위상 조절된 제 2마이크로웨이브 (MW2) 간의 위상 차이 효과를 실현할 수 있으므로 보다 간단하게 피가열물을 균일 가열할 수 있다.
도 11은 도 3의 도파관에 마이크로웨이브를 입사하기 위한 다른 부가 회로를 포함한 마이크로웨이브 가열장치의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면， 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로웨이브 가열장치 (200)는, 반사판 (12)이 없는 차단 근접 조건의 도파관 (10) 이외에 게 1마이크로웨이브 발생기 (210), 제 2마이크로웨이브 발생기 (220), 및 위상 변환기 (230)를 포함할 수 있다. 제 1마이크로웨이브 발생기 (210)는 일정 주파수의 제 1마이크로웨이브 (MW1)를 발생하며 도파관 (10)의 한쪽 입구를 통해 상기 파장 조절 공간 (22)을 향하여 입사하고， 제 2마이크로웨이브 발생기 (220)는 일정 주파수의 제 2마이크로웨이브를 발생하며， 위상 변환기 (230)는 계 2마이크로웨이브의 위상을 일정 범위에서 조절하여 위상 조절된 게 2마이크로웨이브 (MW2)를 도파관 (10)의 다른 반대쪽 입구를 통해 상기 파장 조절 공간 (22)을 향하여 입사한다.
도파관 (10)의 양쪽에 위상 변환기를 설치할 수도 있으나, 이와 같이 한쪽에만 위상 변환기 (230)를 설치하여도 반사판 (12)과 유사하게 게 1마이크로웨이브 (MW1)와 위상 조절된 제 2마이크로웨이브 (MW2) 간의 위상 차이 효과를 실현할 수 있으므로 보다 간단하게 피가열물을 균일 가열할 수 있다.
경우에 따라서는， 제 1마이크로웨이브 발생기 (210)가 제 1마이크로웨이브 (MW1)의 진폭 (전력 세기) 또는 주파수를 변화시켜 출력할 수도 있으며， 제 2마이크로웨이브 발생기 (220)가 위상 조절된 제 2마이크로웨이브 (MW2)의 진폭 (전력 세기 ) 또는 주파수를 변화시켜 출력할 수도 있다.
도 12는 도 3의 도파관에 마이크로웨이브를 입사하기 위한 또 다른 부가 회로를 포함한 마이크로웨이브 가열장치의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로웨이브 가열장치 (300)는, 반사판 (12)이 없는 차단 근접 조건의 도파관 (10) 이외에 거 U마이크로웨이브 발생기 (310)， 및 제 2마이크로웨이브 발생기 (320)을 포함할 수 있다.
제 1마이크로웨이브 발생기 (310)는 제 1마이크로웨이브 (MW1)를 발생하여 도파관 (10)의 한쪽 입구를 통해 상기 파장 조절 공간 (22)을 향하여 입사하고， 제 2마이크로웨이브 발생기 (320)는 제 2마이크로웨이브 (MW2)를 발생하여 도파관 (10)의 다른쪽 입구를 통해 상기 파장 조절 공간 (22)을 향하여 입사한다. 제 1마이크로웨이브 발생기 (310)가 제 1마이크로웨이브 (MW1)의 진폭 (전력세기 ) 또는 주파수를 변화시킬 수 있으며， 또는 제 2마이크로웨이브 발생기 (320)가 제 2마이크로웨이브 (MW2)의 진폭 (전력세기) 또는 주파수를 변화시킬 수도 있으며， 이에 따라 특히 어느 한쪽의 주파수를 일정 범위에서 조절하는 것에 의하여도 위상이 달라지는 효과를 이용하여 위상 조절과 파장 조절 공간 (22)에서 파장 조절이 동시에 이루어지도록 함으로써， 피가열물을 균일 가열할 수 있다.
도 13은 도 3의 도파관에 마이크로웨이브를 입사하기 위한 또 다른 부가 회로를 포함한 마이크로웨이브 가열장치의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면， 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이크로웨이브 가열장치 (400)는， 차단 근접 조건의 도파관 (10) 이외에 마이크로웨이브 발생기 (410)를 포함할 수 있다.
여기서는 마이크로웨이브 발생기 (410)가 한 개만 사용되는 예이며, 마이크로웨이브 발생기 (410)가 마이크로웨이브 (MW1)를 발생하여 도파관 (10)의 입구를 통해 상기 파장 조절 공간 (22)올 향하여 입사하고， 이때, 마이크로웨이브 (MW1)가 입사되는 입구의 도파관 (10)의 반대쪽에는 도 6， 7, 8에서 설명한 반사판 (12)이 배치될 수 있다ᅳ 반사판 (12)은 상기 파장 조절 공간 (22)을 통과한 마이크로웨이브 (MW1)를 상기 파장 조절 공간 (22) 쪽으로 다시 반사시킨다.
이와 같이 하나의 마이크로웨이브 발생기 (410)만을 사용하여도 마이크로웨이브 발생기 (410)가 진폭 (전력세기) 또는 주파수를 변화시킬 수 있으며， 특히， 주파수 변화에 따른 위상 변화 효과를 이용하여， 위상 조절과 파장 조절 공간 (22)에서 파장 조절이 동시에 이루어지도록 함으로써， 피가열물을 균일 가열할 수 있다. 즉， 상기 파장 조절 공간 (22) 상에서 나은 마이크로웨이브 (MW1)를 반사판 (12)에서 반사시켜 상기 파장 조절 공간 (22) 상의 피가열물 쪽으로 다시 진행시킴으로써 피가열물에서 마이크로웨이브 감쇠 (attenuation) 전력의 차이를 보상하고 (도 6 설명 참조) 피가열물의 위치별 가열 균일도를 높일 수 있다.
도 14 내지 도 17은 도 10 내지 도 13의 부가 회로에 따른 피가열물에서의 전력 손실 균일도를 설명하기 위한 시물레이션 분석 결과 도면이다.
먼저， 일정 면적의 필름 형태의 피가열물을 가열할 때， 도 14의 192와 같이 도파관 (10)의 한쪽 방향에서만 마이크로웨이브를 입사하는 경우에는 피가열물의 z방향 폭 (Film Width)에 따른 위치별 전력 손실의 차이가 크게 발생할 수 있으나， 도 10 내지 도 13과 같이， 도파관 (10) (예， a=62腿)의 양쪽에서 마이크로웨이브를 입사하거나 반사판 (12)을 이용하는 경우에는 도 14의 191과 같이 피가열물 (Film)에서 길이방향 (z 방향) 위치별 전력 손실의 변화량이 10% 이내로서 균일한 특성을 나타낼 수 있음을 확인하였다.
또한， 도 10 내지 도 12와 같은 구성의 마이크로웨이브 가열장치가 사용되어 도파관 (10) (예， a=62画)의 양쪽에서 마이크로웨이브를 입사하되， 도파관 (10)의 왼쪽에서 입사하는 마이크로웨이브 전력이 오른쪽에서 입사하는 마이크로웨이브 전력의 2배인 경우에는, 도 15의 292와 같이 오른쪽의 마이크로웨이브의 위상이 왼쪽 마이크로웨이브에 비해서 20도 앞설 때 보다 도 15의 291과 같이 오른쪽의 마이크로웨이브의 위상이 왼쪽 마이크로웨이브에 비해서 10도 앞서는 경우에， 피가열물 (Film)에서 길이방향 (z 방향) 위치별 전력 손실의 변화량이 균일한 특성을 나타낼 수 있음을 확인하였다. 마이크로웨이브의 전력의 크기는 크게 영향이 없으며 양쪽의 마이크로웨이브의 위상 차이를 조절하여 피가열물 (Film)의 균일 가열이 될 수 있음을 확인하였다. 또한， 도 10 내지 도 12와 같은 구성의 마이크로웨이브 가열장치가 사용되어 도파관 (10) (예， a=62瞧)의 양쪽에서 입사되는 마이크로웨이브들 간의 위상차이를 소정의 범위에서 반복적으로 조절하는 경우에는， 도 16과 같이 오른쪽 마이크로웨이브의 위상이 앞선 경우 (391)， 위상차이가 없는 경우 (392)， 왼쪽 마이크로웨이브의 위상이 앞선 경우 (393) 사이를 반복함으로써, 한 위상 차이에서 발생하는 위치별 불균일성을 다른 위상 차이에서 보상해 줌으로써, 피가열물 (Film)의 균일 가열이 될 수 있도록 하는 것이 가능하다.
또한, 도 10 내지 도 12와 같은 구성의 마이크로웨이브 가열장치가 사용되어 도파관 (10) (예， a=62mm)의 양쪽에서 입사되는 마이크로웨이브들 간의 위상차이를 소정의 범위에서 반복적으로 조절하기 위하여 양쪽 마이크로웨이브들 중 어느 하나 또는 둘의 마이크로웨이브의 주파수를 조절하는 경우에도, 도 17과 같이 하나의 주파수로 고정할 때의 위치별 불균일성을 다른 주파수 차이에서 보상해 줌으로써, 피가열물 (Film)의 균일 가열이 될 수 있도록 하는 것이 가능함을 확인하였다. 도 17은 왼쪽 마이크로웨이브를 2.45GHz로 고정하고， 오른쪽 마이크로웨이브의 주파수를 2.445GHz 로 한 경우 (491)， 2.450 GHz 로 한 경우 (492)， 2.455 GHz 로 한 경우 (493)를 나타내는 피가열물 (Film)에서의 위치별 전력 손실의 불균일성을 나타낸다.
한편， 위에서 기술한 바와 같이 마이크로웨이브를 도파관 (10)의 길이 방향 양측 입구에서 입사하여 피가열물을 균일 가열할 수 있으며, 예를 들어， 마이크로웨이브를 도파관 (10)의 길이 방향 양측 입구에서 입사하여 두 마이크로웨이브 중 어느 하나 이상의 진폭， 위상， 또는 주파수를 변화시켜 위상 조절과 파장 조절 공간 (22)에서 파장 조절이 동시에 이루어져， 한쪽의 마이크로웨이브가 반사판 (12)과 유사한 기능을 하도록 함으로써 피가열물을 균일 가열할 수도 있다. 또는 차단 근접 조건의 도파관 (10)에 한쪽 입구에서 마이크로웨이브를 입사하되 진폭 또는 주파수를 변화시켜 위상 조절과 파장 조절 공간 (22)에서 파장 조절이 동시에 이루어지도록 하고， 반사판 (12)을 같이 사용함으로써 피가열물을 균일 가열할 수도 있다.
그런데， 도 7과 같이, 도파관 (10)에는 내부로 통하도록 형성된 입력 슬릿과 출력 슬릿 (15)을 통해， 판형， 필름 또는 쉬트 형태의 피가열물을 연속적으로 밀어넣고 가열된 부분을 배출하면서， 피가열물을 가열하는 형태에 있어서는， 입력 슬릿과 출력 슬릿 (15) 주위의 자유공간의 마이크로웨이브 모드가 도파관 (10) 내 차단 근접 조건 모드에 영향을 줌으로써, 도 18과 같이 입력 슬릿과 출력 슬릿 (15)이 없는 경우 (510) 보다 있는 경우 (520)가 피가열물의 가열 균일도가 저하될 수 있다.
따라서 이러한 경우를 위하여, 도 19과 같이 마이크로웨이브 가열장치 (600)의 다른 예를 제안한다.
도 19을 참조하면， 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로웨이브 가열장치 (600)는 위에서 기술한 바와 같은 도파관 (10)에 해당하는 차단 근접 조건의 도파관 (610) 이외에 그 상부에 하나 이상 배치된 차단 근접 조건 또는 차단 조건의 도파관 (또는 공진기 )(621, 622), 또는 그 하부에 하나 이상 배치된 차단 근접 조건 또는 차단 조건의 도파관 (또는 공진기 )(631， 632)를 포함할 수 있다. 차단 조건의 도파관이나 공진기 (621/622/631/632)는 마이크로웨이브를 이용해 내부의 피가열물을 가열하는 일반적인 도파관 (또는 공진기)로서, 일정 차단 주파수 이상 (예, 2.450 GHz)의 마이크로웨이브를 진행시켜 내부의 피가열물을 가열할 수 있다.
예를 들어， 도 18과 같이， 차단 근접 조건의 도파관 (610)과 그 위아래의 차단 근접 조건 또는 차단 조건의 도파관 (또는 공진기 )(621， 622, 631, 632)의 각 입력슬릿과 출력슬릿을 통과하여 피가열물을 밀어넣고 배출하면서， 를 (roll) 형태의 피가열물을 가열할 수 있다. 이때， 기계적 장치를 이용해 자동으로 를 (roll) 형태의 상기 피가열물올, 차단 근접 조건의 도파관 (610)과 그 위아래의 차단 근접 조건 또는 차단 조건의 각 도파관 (또는 공진기 )(621, 622， 631, 632)의 각 입력슬릿과 출력슬릿올 통과하도록 일정 길이씩 밀어넣고 가열조건에 따라 일정 시간 동안 가열된 피가열물을 배출하는 방식으로 자동 작동하도록 할 수 있다. 또한, 를 (roll).형태의 피? !·열물을 상기 각 도파관의 각 입력슬릿과 출력슬릿을 통과하도록 일정 속도로 연속적으로 밀어넣고 연속적으로 배출하는 방식으로 자동 작동하도톡 할 수도 있다. 이때， 피가열물은 차단 근접 조건의 도파관 (610)의 파장 조절 공간 (22)을 지나가며， 621， 622, 631, 632가 차단 근접 조건의 도파관인 경우에 피가열물은 해당 파장 조절 공간 (22)도 통과한다.
이때, 차단 근접 조건의 도파관 (610)의 한쪽 입구에서만 진폭 (전력세기) 또는 주파수가 변화되는 마이크로웨이브를 입사할 수도 있으며， 도 9와 같이 차단 근접 조건의 도파관 (610)의 양쪽 입구에서 각각 입사하는 마이크로웨이브의 어느 하나 이상의 진폭， 위상， 또는 주파수를 변화시켜, 파장 조절 공간 (22) 상의 피가열물을 가열할 수 있다.
621, 622, 631, 632가 차단 조건의 도파관인 경우에 해당 도파관의 한쪽 입구에서 차단 주파수 이상의 마이크로웨이브를 관내로 입사시킨다.
또한， 621, 622, 631, 632가 차단 근접 조건의 도파관인 경우에는， 위의 610과 같이 한쪽 입구에서 진폭 또는 주파수가 변화되는 마이크로웨이브를 입사하거나, 해당 도파관의 양쪽 입구에서 각각 입사하는 마이크로웨이브의 어느 하나 이상의 진폭, 위상， 또는 주파수를 변화시킬 수도 있다.
이외에, 위에서 기술한 바와 같이 차단 근접 조건의 도파관 (610) 또는 차단 근접 조건의 621， 622, 631， 632에 한쪽 입구에서만 마이크로웨이브를 입사하여 피가열물올 균일 가열하는 경우에， 해당 도파관 내에는 마이크로웨이브가 입사되는 입구의 도파관 반대쪽에는 도 6， 7, 8에서 설명한 반사판 (12)이 배치될 수 있다. 반사판 (12)은 해당 파장 조절 공간 (22)을 통과한 마이크로웨이브를 상기 파장 조절 공간 (22) 쪽으로 다시 반사시킨다. 이에 따라, 상기 파장 조절 공간 (22) 상에서 나온 마이크로웨이브 (MW1)를 반사판 (12)에서 반사시켜 상기 파장 조절 공간 (22) 상와 피가열물 쪽으로 다시 진행시킴으로써 피가열물에서 마이크로웨이브 감쇠 (attenuation) 전력의 차이를 보상하고 (도 6 설명 참조) 피가열물의 위치별 가열 균일도를 높일 수 있다.
이때， 해당 차단 근접 조건의 도파관의 한쪽 입구에서 진폭 (전력세기) 또는 주파수가 변화되는 마이크로웨이브를 입사할 수도 있다. 이때에는 해당 마이크로웨이브의 진폭 (전력세기) 또는 주파수를 변화시킬 수 있으며， 특히， 주파수 변화에 따른 위상 변화 효과를 이용하여， 위상 조절과 파장 조절 공간 (22)에서 파장 조절이 동시에 이루어지도록 함으로써， 피가열물을 균일 가열할 수 있다.
여기서， 차단 근접 조건의 도파관 (610)은 경우에 따라 상하로 배치된 복수의 차단 근접 조건의 도파관들로 이루어질 수도 있다. 이때 도파관 (610)을 이루는 복수의 차단 근접 조건의 도파관들은 위와 같은 방식으로 피가열물을 밀어넣고 배출시키기 위한 각각의 입력슬릿과 출력슬릿을 가지며， 차단 근접 조건의 도파관들 각각에 위와 같은 방법으로 한쪽 또는 양쪽 입구에서 마이크로웨이브를 입사할 수 있다. 도 20 내지 도 22는 도 19의 마이크로웨이브 가열장치를 이용한 피가열물의 가열 균일 £를 설명하기 위한 시뮬레이션 분석 결과 도면이다.
먼저 , 도 20와 같이 , 차단 근접 조건의 도파관 (610) (예, a=62.4mm)과 차단 근접 조건의 도파관 (예, a=62mm) 621, 622, 631, 632을 이용하여, 주파수 2.45GHz의 마이크로웨이브를 각 도파관의 일측에서 입사하는 경우의 시뮬레이션한 결과, 다양한 폭 (6~15cm)을 갖는 피가열물에 대하여， 자유공간의 마이크로웨이브 모드에 의한 영향이 줄어들고 피가열물의 길이방향 (z 방향) 위치별 균일 가열도 증가함을 확인하였다.
또한， 도 21과 같이， 차단 근접 조건의 도파관 (610)과 차단 근접 조건의 도파관 621， 622， 631, 632을 이용하고， 피가열물의 폭 35， 40， 45cm 각각에 대하여 a값을 16.6, 15.55, 16.5cm로 바꾸면서， 주파수 915MHz의 마이크로웨이브를 각 도파관의 일측에서 입사하는 경우의 시뮬레이션한 결과， 자유공간의 마이크로웨이브 모드에 의한 영향이 줄어들고 피가열물의 길이방향 (z 방향) 위치별 균일 가열도 증가함을 확인하였다. 또한, 도 22와 같이, 차단 근접 조건의 도파관 (610) (예， a=62.½m)과 차단 조건의 도파관 (예， a=52.4mm) 621， 622， 631, 632을 이용하여， 주파수 2.45GHz 의 마이크로웨이브를 각 도파관의 일측에서 입사하는 경우의 시뮬레이션한 결과， 다양한 폭 (6~15cm)을 갖는 피가열물에 대하여， 자유공간의 마이크로웨이브 모드에 의한 영향이 줄어들고 피가열물의 길이방향 (z 방향) 위치별 균일 가열도 증가함을 확인하였다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나， 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며， 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균둥한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
도파관 내의 피가열물로 마이크로웨이브를 진행시 키 되 ,
고체 상태 물체로서 상기 도파관 내의 일정 공간을 점유하도록 구비된 파장 조절기에 의해 줄어든 마이크로웨이브의 진행 공간으로 마이크로웨이브를 진행시켜 ' 상기 줄어든 공간 상에 놓인 상기 피가열물을 가열하고，
상기 줄어든 공간으로 진행하는 상기 마이크로웨 이브의 파장이 차단 근접 조건에 따라 상기 줄어든 공간으로 진입하기 전의 파장보다 일정 배수 이상으로 길어지는 효과를 이용하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨 이브를 이용한 가열 방법 .
【청구항 2】
피가열물을 넣기 위 한 도파관 ; 및
고체 상태 물체로서 상기 도파관 내의 일정 공간을 점유하도록 구비되는 파장 조절기를 포함하고，
상기 파장 조절기는， 상기 도파관의 길이 방향으로 진행하는 마이크로웨이브가 지나가는 폭방향 공간을 줄여주어 줄어든 공간으로 진행하는 상기 마이크로웨이브의 파장을 차단 근접 조건에 따라 일정 배수 이상으로 길게 해 줌으로써， 상기 줄어든 공간 상의 상기 피가열물을 가열하기 위한 것을 특징으로 하는 마이크로웨 이브 가열 장치 .
【청구항 3】
제 2항에 있어서，
상기 줄어든 공간 상에서 길어진 상기 마이크로웨이브의 파장에 의해 상기 피가열물의 위 치별 가열 균일도를 높이 기 위 한 것을 특징 으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 4】
제 2항에 있어서，
상기 파장 조절기 에 의해 상기 즐어든 공간 상에서 상기 파장이 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 2.0 ~ 100배로 길어지도록 하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 5】
제 2항에 있어서，
마이크로웨이브의 반사를 줄이며 마이크로웨 이브의 전달성을 높이 기 위 하여， 상기 파장 조절기는， 길이 방향 앞 또는 뒤에 폭방향 공간을 점차로 줄여주기 위 한 경사진 면 형 태의 매칭 영 역을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨 이브 가열 장치ᅳ
【청구항 6]
제 2항에 있어서，
상기 파장 조절기는， 측면에 부착된 위치 조절 수단을 포함하며,
수동으로 또는 기계적 장치를 이용해 상기 위치 조절 수단을 밀거나 당겨서 상기 파장 조절기를 폭방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 7】
거 12항에 있어서，
반사판을 더 포함하고，
상기 줄어든 공간 상에서 나온 마이크로웨이브를 상기 반사판에서 반사시켜 상기 줄어든 공간 상의 상기 피가열물 쪽으로 다시 진행시킴으로써 상기 피가열물에서 마이크로웨이브 감쇠 (attenuation) 전력의 차이를 보상하고 상기 피가열물의 위치별 가열 균일도를 높이기 위한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 8]
제 2항에 있어서，
상기 줄어든 공간 상에서 나온 마이크로웨이브를 상기 피가열물 쪽으로 반사시키기 위하여， 상기 피가열물을 가열하는 동안 정해진 거리를 앞뒤로 왕복 운동하는 반사판
을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 9】
제 2항에 있어서， 、
상기 줄어든 공간 상에서 나온 마이크로웨이브를 상기 피가열물 쪽으로 반사시키기 위하여， 상기 피가열물을 가열하는 동안 정해진 각도에서 왕복 회전하는 반사판 올 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 10】
거 12항에 있어서，
상기 즐어든 공간 상에서 나온 마이크로웨이브를 상기 피가열물 쪽으로 반사시키기 위하여 , 상기 피가열물을 가열하는 동안 360도 반복 회전하는 반사판
을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 11】
거19항 또는 제 10항에 있어서，
상기 반사판의 회전에 따라 상기 피가열물과 상기 반사판의 해당 반사면 간의 거리의 증가와 감소가 반복되는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 12】 제 2항에 있어서,
상기 도파관 내부로 통하도록 형성된 입력슬릿과 출력슬릿을 포함하며，
수동으로 또는 기계적 장치를 이용해 상기 입력슬릿으로 상기 피가열물을 밀어넣고 상기 도파관 내에서 가열된 상기 피가열물을 상기 출력슬릿을 통해 배출하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 13】
제 12항에 있어서,
기계적 장치를 이용해 자동으로 를 (roll) 형태의 상기 피가열물을 상기 입력슬릿으로 일정 길이씩 밀어넣고 가열조건에 따라 일정 시간 동안 상기 도파관 내에서 가열한 상기 피가열물을 상기 출력슬릿을 통해 배출하는 방식으로 자동 작동하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 14】
제 2항에 있어서,
상기 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 1/8 이하의 두께를 갖는 상기 피가열물을 가열하기 위한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 15]
제 2항에 있어서，
상기 피가열물은 기질에 코팅된 도전체를 포함하는 필름 형태로서, 상기 도전체는 패턴된 라인들을 포함하거나 패턴된 라인들 없이 상기 기질 상에 코팅된 형태인 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
[청구항 16】
제 2항에 있어서,
상기 피가열물은 기질에 코팅된 도전체를 포함하는 필름 형태로서， 상기 도전체는 나노카본계 소재， 나노금속계 소재, 나노카본과 금속산화물의 하이브리드 소재 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 17】
거 12항에 있어세
상기 피가열물은 기질에 코팅된 도전체를 포함하는 필름 형태로서， 상기 기질은 폴리에스터계 고분자， 폴리카보네이트계 고분자, 폴리에테르설폰계 고분자， 아크릴계 고분자， 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 고분자 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 18】
길이 방향으로 진행하는 마이크로웨이브가 지나가는 폭방향 공간을 즐여주기 위해 한쪽 벽에 돌출 부분을 가지며， 상기 돌출 부분과 반대쪽 벽 사이의 파장 조절
(상상진따길ο
공간 내에 피가열물을 넣기 위한 도파관을 포함하되，
상기 파장 조절 공간으로 진행하는 상기 마이크로웨이브의 파장이 차단 근접 조건에 따라 일정 배수 이상으로 길어지는 효과를 이용해 상기 피가열물을 가열하기 위한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 19】
제 18항에 있어서，
마이크로웨이브의 반사를 줄이며 마이크로웨이브의 전달성을 높이기 위하여 , 상기 돌출 부분은 길이 방향 앞 또는 뒤에 폭방향 공간을 점차로 줄여주기 위한 경사진 면 형태의 매칭 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 20】
도파관 내의 피가열물로 마이크로웨이브를 진행시키되， 고체 상태 물체로서 상기 도파관 내의 일정 공간을 점유하도록 구비된 파장 조절기에 의해 마이크로웨이브가 진행하는 공간이 즐어든 파장 조절 공간으로 마이크로웨이브를 진행시키며，
파장 조절 공간으로 진행하는 마이크로웨이브의 파장이 차단 근접 조건에 상기 파장 조절 공간으로 진입하기 전의 파장보다 일정 배수 이상으로 지는 효과를 이용하고，
도파관의 한쪽 입구에서 주파수가 변화되는 마이크로웨이브를 입사하거나， 도파관의 양쪽 입구에서 각각 입사하는 마이크로웨이브의 어느 하나 이상의 ， 위상， 또는 주파수를 변화시켜， 상기 파장 조절 공간 상에 놓인 상기 피가열물을 가열하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 가열 방법.
【청구항 21】
피가열물을 넣기 위한 도파관; 및
고체 상태 물체로서 상기 도파관 내의 일정 공간을 점유하도록 구비되는 파장 조절기를 포함하고，
상기 파장 조절기는， 상기 도파관의 길이 방향으로 진행하는 마이크로웨이브가 지나가는 폭방향 공간을 줄여주어 줄어든 해당 파장 조절 공간으로 진행하는 마이크로웨이브의 파장을 차단 근접 조건에 따라 일정 배수 이상으로 길게 해 주며， 상기 도파관의 한쪽 입구에서 주파수가 변화되는 마이크로웨이브를 입사하거나， 상기 도파관의 양쪽 입구에서 각각 입사하는 마이크로웨이브의 어느 하나 이상의 진폭, 위상, 또는 주파수를 변화시켜， 상기 파장 조절 공간 상에 놓인 상기 피가열물을 가열하기 위한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 22]
길이 방향으로 진행하는 마이크로웨이브가 지나가는 폭방향 공간을 줄여주기 위해 한쪽 벽에 돌출 부분을 가지며， 상기 돌출 부분과 반대쪽 벽 사이의 파장 조절 공간 내에 피가열물을 넣기 위한 도파관을 포함하되，
상기 파장 조절 공간으로 진행하는 상기 마이크로웨이브의 파장이 차단 근접 조건에 따라 일정 배수 이상으로 길어지는 효과를 이용하며，
상기 도파관의 한쪽 입구에서 주파수가 변화되는 마이크로웨이브를 입사하거나， 상기 도파관의 양쪽 입구에서 각각 입사하는 마이크로웨이브의 어느 하나 이상의 진폭， 위상， 또는 주파수를 변화시켜, 상기 피가열물을 가열하기 위한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 23】
제 21항 또는 제 22항에 있어서，
상기 파장 조절 공간 상에서 길어진 상기 마이크로웨이브의 파장에 의해 상기 피가열물의 길이방향 위치별 가열 균일도를 높이기 위한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 24】
제 21항 또는 제 22항에 있어서，
상기 파장 조절 공간 상에서 상기 파장이 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 2.0 ~ 100배로 길어지도록 하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 25]
제 21항에 있어서，
마이크로웨이브의 반사를 줄이며 마이크로웨이브의 전달성을 높이기 위하여， 상기 파장 조절기는， 길이 방향 앞 또는 뒤에 폭방향 공간을 점차로 줄여주기 위한 경사진 면 형태의 매칭 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치ᅳ
【청구항 26】
제 22항에 있어서，
마이크로웨이브의 반사를 줄이며 마이크로웨이브의 전달성을 높이기 위하여， 상기 돌출 부분은 길이 방향 앞 또는 뒤에 폭방향 공간을 점차로 줄여주기 위한 경사진 면 형태의 매칭 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 27】
제 21항에 있어서，
상기 파장 조절기는， 측면에 부착된 위치 조절 수단을 포함하며，
수동으로 또는 기계적 장치를 이용해 상기 위치 조절 수단을 밀거나 당겨서 상기 파장 조절기를 폭방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 28】 제 21항 또는 제 22항에 있어서,
상기 도파관 내부로 통하도록 형성된 입력슬릿과 출력슬릿을 포함하며，
수동으로 또는 기계적 장치를 이용해 상기 입력슬릿으로 상기 피가열물을 밀어넣고 상기 도파관 내에서 가열된 상기 피가열물을 상기 출력슬릿을 통해 배출하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 29】
제 28항에 있어서，
기계적 장치를 이용해 자동으로 를 (roll) 형태의 상기 피가열물을 상기 입력슬릿으로 일정 길이씩 밀어넣고 가열조건에 따라 일정 시간 동안 상기 도파관 내에서 가열한 상기 피가열물을 상기 출력슬릿을 통해 배출하는 방식으로 자동 작동하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 30】
- 제 21항 또는 제 22항에 있어서，
상기 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 1/8 이하의 두께를 갖는 상기 피가열물을 가열하기 위한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 31]
제 21항 또는 제 22항에 있어서，
상기 피가열물은 기질에 코팅된 도전체를 포함하는 판형， 필름 또는 쉬트 형태로서， 상기 도전체는 패턴된 라인들을 포함하거나 패턴된 라인들 없이 상기 기질 상에 코팅된 형태인 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 32】
제 21항 또는 제 22항에 있어서,
상기 피가열물은 기질에 코팅된 도전체를 포함하는 판형， 필름 또는 쉬트 형태로서, 상기 도전체는 나노카본계 소재， 나노금속계 소재, 나노카본과 금속산화물의 하이브리드 소재 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
[청구항 33】
제 21항 또는 제 22항에 있어서，
상기 피가열물은 기질에 코팅된 도전체를 포함하는 판형， 필름 또는 쉬트 형태로서， 상기 기질은 폴리에스터계 고분자， 폴리카보네이트계 고분자， 폴리에테르설폰계 고분자， 아크릴계 고분자, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 고분자 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 34]
제 21항 또는 제 22항에 있어서, 상기 피가열물은 소정의 이송 수단 위에 놓인 분말형태를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 35]
제 21항 또는 제 22항에 있어서，
마이크로웨이브를 발생하는 마이크로웨이브 발생기;
상기 마이크로웨이브 발생기에서 생성되는 마이크로웨이브로부터 동일한 진폭과 주파수를 갖는 제 1마이크로웨이브와 제 2마이크로웨이브를 생성하는 분배기; 및 상기 제 2마이크로웨이브의 위상을 조절하기 위한 위상 변환기를 포함하고, 상기 분배기는 상기 제 1마이크로웨이브를 상기 도파관의 한쪽 입구를 통해 상기 파장조절 공간을 향하여 입사하고,
상기 위상 변환기는 상기 조절된 제 2마이크로웨이브를 상기 도파관의 다른쪽 입구를 통해 상기 파장 조절 공간을 향하여 입사하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 36]
제 35항에 있어서，
상기 위상 변환기는 상기 제 2마이크로웨이브의 위상을 일정 범위에서 반복적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 37】
제 21항 또는 제 22항에 있어서，
제 1마이크로웨이브를 발생하여 상기 도파관의 한쪽 입구를 통해 상기 파장 조절 공간을 향하여 입사하는 제 1마이크로웨이브 발생기;
제 2마이크로웨이브를 발생하는 게 2마이크로웨이브 발생기; 및
상기 게 2마이크로웨이브의 위상을 조절하여, 상기 조절된 계 2마이크로웨이브를 상기 도파관의 다른쪽 입구를 통해 상기 파장 조절 공간을 향하여 입사하는 위상 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 38]
제 37항에 있어서，
상기 제 1마이크로웨이브 발생기가 상기 제 1마이크로웨이브의 진폭 또는 주파수를 변화시키거나， 상기 게 2마이크로웨이브 발생기가 상기 제 2마이크로웨이브의 진폭 또는 주파수를 변화시키는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 39]
제 37항에 있어서，
상기 위상 변환기는 상기 계 2마이크로웨이브의 위상을 일정 범위에서 반복적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 40]
제 21항 또는 제 22항에 있어서，
제 1마이크로웨이브를 발생하여 상기 도파관의 한쪽 입구를 통해 상기 파장 조절 공간을 향하여 입사하는 제 1마이크로웨이브 발생기; 및
제 2마이크로웨이브를 발생하여 상기 도파관의 다른쪽 입구를 통해 상기 파장 조절 공간을 향하여 입사하는 제 2마이크로웨이브 발생기를 포함하고,
상기 게 1마이크로웨이브 발생기가 상기 제 1마이크로웨이브의 진폭 또는 주파수를 변화시키거나， 상기 제 2마이크로웨이브 발생기가 상기 제 2마이크로웨이브의 진폭 또는 주파수를 변화시키는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 41】
제 40항에 있어서,
상기 게 1마이크로웨이브 발생기가 상기 제 1마이크로웨이브의 주파수를 일정 범위에서 반복적으로 변화시키거나， 상기 제 2마이크로웨이브 발생기가 상기 제 2마이크로웨이브의 주파수를 일정 범위에서 반복적으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 .42】
제 21항 또는 제 22항에 있어서，
마이크로웨이브를 발생하여 상기 도파관의 입구를 통해 상기 파장 조절 공간을 향하여 입사하는 마이크로웨이브 발생기; 및
상기 파장 조절 공간을 통과한 마이크로웨이브를 상기 파장 조절 공간 쪽으로 반사시키기 위한 반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 43]
제 42항에 있어서
상기 마이크로웨이브 발생기가 발생하는 마이크로웨이브의 진폭 또는 주파수를 변화시키고，
상기 파장 조절 공간 상에서 나온 마이크로웨이브를 상기 반사판에서 반사시켜 상기 파장 조절 공간 상의 상기 피가열물 쪽으로 다시 진행시킴으로써 상기 피가열물에서 마이크로웨이브 감쇠 (attenuation) 전력의 차이를 보상하고 상기 피가열물의 위치별 가열 균일도를 높이기 위한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 44]
차단 근접 조건의 제 1도파관과， 상기 제 1도파관의 상부 또는 하부에 하나 이상 배치되는 차단 근접 조건 또는 차단 조건의 제 2도파관의， 각 입력슬릿과 출력슬릿을 통해 피가열물을 밀어넣고 배출하되, 상기 차단 근접 조건의 상기 제 1도파관 또는 상기 제 2도파관에 고체 상태 물체로서 내부의 일정 공간을 점유하도록 구비된 파장 조절기에 의해， 마이크로웨이브가 진행하는 공간이 줄어든 파장 조절 공간으로 마이크로웨이브를 진행시키며， 상기 피가열물이 상기 파장 조절 공간을 지나가도톡 하며，
상기 파장 조절 공간으로 진행하는 마이크로웨이브의 파장이 차단 근접 조건에 따라 상기 파장 조절 공간으로 진입하기 전의 파장보다 일정 배수 이상으로 길어지는 효과를 이용하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 가열 방법.
【청구항 45】
내부로 통하도록 형성된 입력슬릿과 출력슬릿을 갖는 차단 근접 조건의 게 1도파관; 및
상기 게 1도파관의 상부 또는 하부에 하나 이상 배치되며, 각각이 입력슬릿과 출력슬릿을 갖는, 차단 근접 조건 또는 차단 조건의 제 2도파관을 포함하고， 상기 제 1도파관과 상기 제 2도파관의 각 입력슬릿과 출력슬릿을 통해 피가열물을 밀어넣고 배출하기 위한 것으로서,
상기 차단 근접 조건의 상기 제 1도파관 또는 상기 제 2도파관은， 고체 상태 물체로서 내부의 일정 공간을 점유하도록 구비되는 파장 조절기를 포함하고, 상기 피가열물이 상기 파장 조절 공간을 지나가도록 하며，
상기 파장 조절기는， 상기 도파관의 길이 방향으로 진행하는 마이크로웨이브가 지나가는 폭방향 공간을 줄여주어 줄어든 해당 파장 조절 공간으로 진행하는 마이크로웨이브의 파장을 차단 근접 조건에 따라 일정 배수 이상으로 길게 해 주기 위한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 46】
내부로 통하도록 형성된 입력슬릿과 출력슬릿을 갖는 차단 근접 조건의 게 1도파관; 상기 제 1도파관의 상부 또는 하부에 하나 이상 배치되며， 각각이 입력슬릿과 출력슬릿을 갖는， 차단 근접 조건 또는 차단 조건의 제 2도파관을 포함하고， 상기 제 1도파관과 상기 제 2도파관의 각 입력슬릿과 출력슬릿을 통해 피가열물을 밀어넣고 배출하기 위한 것으로서，
상기 차단 근접 조건의 상기 게 1도파관 또는 상기 제 2도파관은, 길이 방향으로 진행하는 마이크로웨이브가 지나가는 폭방향 공간을 즐여주기 위해 한쪽 벽에 돌출 부분을 가지며, 상기 돌출 부분과 반대쪽 벽 사이의 파장 조절 공간 내로 상기 피가열물이 지나가도록 하며 ,
상기 파장 조절 공간으로 진행하는 상기 마이크로웨이브의 파장이 차단 근접 조건에 따라 일정 배수 이상으로 길어지는 효과를 이용하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 47]
제 45항또는 제 46항에 있어서，
상기 제 1도파관은， 피가열물을 밀어넣고 배출하기 위한 각각의 입력슬릿과 출력슬릿을 갖는 복수의 차단 근접 조건의 도파관들을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 48】
제 45항 또는 제 46항에 있어서，
상기 차단 근접 조건의 상기 계 1도파관의 한쪽 입구에서 진폭 또는 주파수가 변화되는 마이크로웨이브를 입사하거나， 상기 제 1도파관의 양쪽 입구에서 각각 입사하는 마이크로웨이브의 어느 하나 이상의 진폭， 위상， 또는 주파수를 변화시켜, 상기 파장 조절 공간 상의 상기 피가열물을 가열하기 위한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 49】
제 48항에 있어서，
차단 근접 조건의 상기 제 2도파관의 한쪽 입구에서 진폭 또는 주파수가 변화되는 마이크로웨이브를 입사하거나， 상기 제 2도파관의 양쪽 입구에서 각각 입사하는 마이크로웨이브의 어느 하나 이상의 진폭， 위상, 또는 주파수를 변화시키는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 50】
- 제 45항 또는 제 46항에 있어서，
기계적 장치를 이용해 자동으로 롤 (roll) 형태의 상기 피가열물을 상기 제 1도파관 및 상기 제 2도파관을 통과하도톡 일정 길이씩 밀어넣고 가열조건에 따라 일정 시간 동안 가열한 상기 피가열물을 배출하는 방식으로 자동 작동하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 51】
' 제 45항 또는 제 46항에 있어서,
기계적 장치를 이용해 자동으로 를 (roll) 형태의 상기 피가열물을 상기 제 1도파관 및 상기 게 2도파관을 통과하도록 일정 속도로 연속적으로 밀어넣고 배출하는 방식으로 자동 작동하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 52]
제 45항 또는 제 46항에 있어서，
상기 파장 조절 공간 상에서 길어진 상기 마이크로웨이브의 파장에 의해 상기 피가열물의 길이방향 위치별 가열 균일도를 높이기 위한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 53】
제 45항 또는 제 46항에 있어서,
상기 파장 조절 공간 상에서 상기 파장이 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 2.0 ~ 100배로 길어지도록 하는 것올 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 54]
제 45항에 있어서，
마이크로웨이브의 반사를 즐이며 마이크로웨이브의 전달성을 높이기 위하여, 상기 파장 조절기는 길이 방향 앞 또는 뒤에 폭방향 공간을 점차로 줄여주기 위한 경사진 면 형태의 매칭 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 55]
제 46항에 있어서，
마이크로웨이브의 반사를 줄이며 마이크로웨이브의 전달성을 높이기 위하여， 상기 돌출 부분은 길이 방향 앞 또는 뒤에 폭방향 공간을 점차로 줄여주기 위한 경사진 면 형태의 매칭 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 56】 .
제 45항에 있어서，
상기 파장조절기는， 측면에 부착된 위치 조절 수단을 포함하며,
수동으로 또는 기계적 장치를 이용해 상기 위치 조절 수단을 밀거나 당겨서 상기 파장 조절기를 폭방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 57]
제 45항 또는 제 46항에 있어서,
상기 마이크로웨이브의 자유공간 파장의 1/8 이하의 두께를 갖는 상기 피가열물을 가열하기 위한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 58】
제 45항 또는 제 46항에 있어서，
상기 피가열물은 기질에 코팅된 도전체를 포함하는 판형， 필름 또는 쉬트 형태로서， 상기 도전체는 패턴된 라인들을 포함하거나 패턴된 라인들 없이 상기 기질 상에 코팅된 형태인 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 59】
제 45항 또는 제 46항에 있어서，
상기 피가열물은 기질에 코팅된 도전체를 포함하는 판형， 필름 또는 쉬트 형태로서, 상기 도전체는 나노카본계 소재， 나노금속계 소재， 나노카본과 금속산화물의 하이브리드 소재 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 60]
제 45항 또는 제 46항에 있어서，
상기 피가열물은 기질에 코팅된 도전체를 포함하는 판형, 필름 또는 쉬트 형태로서, 상기 기질은 폴리에스터계 고분자, 폴리카보네이트계 고분자， 폴리에테르설폰계 고분자， 아크릴계 고분자， 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 고분자 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 61】
제 45항 또는 제 46항에 있어서，
상기 피가열물은 소정의 이송 수단 위에 놓인 분말형태를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 62]
제 45항 또는 제 46항에 있어서，
상기 차단 근접 조건의 상기 제 1도파관 또는 상기 게 2도파관은,
상기 파장 조절 공간을 통과한 마이크로웨이브를 상기 파장 조절 공간 쪽으로 반사시키기 위한 반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 63】
제 61항에 있어서，
상기 차단 근접 조건의 상기 제 1도파관 또는 상기 제 2도파관의 한쪽 입구에서 진폭 또는 주파수가 변화되는 마이크로웨이브를 상기 파장 조절 공간으로 입사하고, 상기 파장 조절 공간 상에서 나온 마이크로웨이브를 상기 반사판에서 반사시켜 상기 파장 조절 공간 상의 상기 피가열물 쪽으로 다시 진행시킴으로써 상기 피가열물에서 마이크로웨이브 감쇠 (attenuation) 전력의 차이를 보상하고 상기 피가열물의 위치별 가열 균일도를 높이기 위한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
【청구항 64】
제 62항에 있어서,
상기 반사판은， 상기 피가열물을 가열하는 동안 정해진 거리를 앞뒤로 왕복 운동하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 65]
제 62항에 있어서，
상기 반사판은， 상기 피가열물을 가열하는 동안 정해진 각도에서 왕복 회전하며， 상기 피가열물과 상기 반사판의 해당 반사면 간의 거리의 증가와 감소가 반복되는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치.
【청구항 66]
제 62항에 있어서，
상기 반사판은， 상기 피가열물을 가열하는 동안 360도 반복 회전하며， 상기 피가열물과 상기 반사판의 해당 반사면 간의 거리의 증가와 감소가 반복되는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브 가열 장치 .
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