特開 2024-135812 マイクロ波加熱装置、被加熱物の発熱促進方法、誘電体成型物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024135812

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】マイクロ波加熱装置、被加熱物の発熱促進方法、誘電体成型物

(51)【国際特許分類】

   H05B 6/74 20060101AFI20240927BHJP

   H05B 6/64 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

H05B6/74 A

H05B6/64 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023046687

(22)【出願日】2023-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】000006035

【氏名又は名称】三菱ケミカル株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】502350504

【氏名又は名称】学校法人上智学院

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100142309

【弁理士】

【氏名又は名称】君塚 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(72)【発明者】

【氏名】近藤 晃

(72)【発明者】

【氏名】福本 和貴

(72)【発明者】

【氏名】田中 裕太郎

(72)【発明者】

【氏名】堀越 智

【テーマコード（参考）】

3K090

【Ｆターム（参考）】

3K090AA02

3K090EA04

3K090EB19

3K090FA02

(57)【要約】

【課題】マイクロ波加熱室内に設置される被加熱物の発熱を促進することができる、マイクロ波加熱装置、マイクロ波加熱方法、および誘電体成型物を提供する。
【解決手段】マイクロ波を発生させるマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部に接続されたマイクロ波加熱室２０と、マイクロ波加熱室２０内に設置される比誘電率が４以上３０以下である誘電体成型物１と、を備えるマイクロ波加熱装置１０。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

マイクロ波を発生させるマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部に接続されたマイクロ波加熱室と、前記マイクロ波加熱室内に設置される比誘電率が４以上３０以下である誘電体成型物と、を備えるマイクロ波加熱装置。

【請求項2】

前記マイクロ波発生部に接することなく誘電体成型物が配置される、請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。

【請求項3】

マイクロ波を発生させるマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部に接続されたマイクロ波加熱室と、を備えるマイクロ波加熱装置に用いられ、前記マイクロ波加熱室内に設置される被加熱物の近傍に比誘電率が４以上３０以下である誘電体成型物を配置し、前記被加熱物の発熱を促進する、被加熱物の発熱促進方法。

【請求項4】

前記マイクロ波発生部に接することなく、前記誘電体成型物を配置する、請求項３に記載の被加熱物の発熱促進方法。

【請求項5】

マイクロ波を発生させるマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部に接続されたマイクロ波加熱室と、を備えるマイクロ波加熱装置に用いられ、前記マイクロ波加熱室内に設置される被加熱物の近傍に配置され、前記被加熱物の発熱を促進する、比誘電率が４以上３０以下である、誘電体成型物。

【請求項6】

前記マイクロ波発生部に接することなく配置される、請求項５に記載の誘電体成型物。

【請求項7】

前記誘電体成型物の長さは、前記マイクロ波の１波長の１２５％未満である、請求項６に記載の誘電体成型物。

【請求項8】

前記誘電体成型物の厚みは、前記マイクロ波の１波長の１．０％以上である、請求項６に記載の誘電体成型物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マイクロ波加熱装置、被加熱物の発熱促進方法、および誘電体成型物に関する。

【背景技術】

【0002】

マイクロ波加熱装置は、加熱対象となる被加熱物にマイクロ波を照射し、吸収させることにより、被加熱物を加熱する装置である。家庭用の電子レンジをはじめとする加熱用途のマイクロ波加熱装置では、通常、ＩＳＭ帯（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ－ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ－ｍｅｄｉｃａｌｂａｎｄ）と呼ばれる周波数帯域が用いられる。ＩＳＭ帯は、電波漏洩に対する規制が他のバンドに比べて緩和されている。国内において、マイクロ波加熱装置では、主に２４００ＭＨｚから２５００ＭＨｚの周波数帯域が用いられる。２４００ＭＨｚから２５００ＭＨｚの周波数帯域では、周囲の空間が空気である場合、マイクロ波の波長は、およそ１２ｃｍとなる。

【0003】

マイクロ波加熱室内に放射されたマイクロ波は、マイクロ波加熱室の金属壁において多重反射して定在波を形成し、マイクロ波加熱室内の空間において、電場および磁場の振幅が大きな領域と小さな領域の分布が生じる。しかしながら、被加熱物の大きさが波長に比べて十分に小さい場合、定在波の振幅が大きな領域に被加熱物をピンポイントで設置しなければならない。そのため、特に常時、電磁界分布が変化するマルチモード型のマイクロ波加熱装置では、被加熱物を効率的に加熱することは難しい。

【0004】

特許文献１および非特許文献１では、アンテナと称される誘電体部材がマイクロ波発生部と接続されている必要がある。加えて、特許文献１では、アンテナに加えて、さらに１つの誘電体部材層が設けられている。しかしながら、特許文献１では、誘電体部材層は粒子状の形状となっており、単にマイクロ波加熱室内に誘電体板を配置することにより、被加熱物の加熱を促進することは行われていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第６５９７１９９号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】マイクロ波加熱のための液中照射用矩形アンテナの最適設計、村井正徳、松岡秀治、山中恭二、平野隆司、山中義也、内一哲哉、高木敏行、日本ＡＥＭ学会誌、Ｖｏｌ．２４、Ｎｏ．４（２０１６）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、マイクロ波加熱室内に設置される被加熱物の発熱を促進することができる、マイクロ波加熱装置、マイクロ波加熱方法、および誘電体成型物を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、以下の態様を有する。
［１］マイクロ波を発生させるマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部に接続されたマイクロ波加熱室と、前記マイクロ波加熱室内に設置される比誘電率が４以上３０以下である誘電体成型物と、を備えるマイクロ波加熱装置。
［２］前記マイクロ波発生部に接することなく誘電体成型物が配置される、［１］に記載のマイクロ波加熱装置。
［３］マイクロ波を発生させるマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部に接続されたマイクロ波加熱室と、を備えるマイクロ波加熱装置に用いられ、前記マイクロ波加熱室内に設置される被加熱物の近傍に比誘電率が４以上３０以下である誘電体成型物を配置し、前記被加熱物の発熱を促進する、被加熱物の発熱促進方法。
［４］前記マイクロ波発生部に接することなく、前記誘電体成型物を配置する、［３］に記載の被加熱物の発熱促進方法。
［５］マイクロ波を発生させるマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部に接続されたマイクロ波加熱室と、を備えるマイクロ波加熱装置に用いられ、前記マイクロ波加熱室内に設置される被加熱物の近傍に配置され、前記被加熱物の発熱を促進する、比誘電率が４以上３０以下である、誘電体成型物。
［６］前記マイクロ波発生部に接することなく配置される、［５］に記載の誘電体成型物。
［７］前記誘電体成型物の長さは、前記マイクロ波の１波長の１２５％未満である、［５］または［６］のいずれかに記載の誘電体成型物。
［８］前記誘電体成型物の厚みは、前記マイクロ波の１波長の１．０％以上である、［５］～［７］のいずれかに記載の誘電体成型物。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、マイクロ波加熱室内に設置される被加熱物の発熱を促進することができる、マイクロ波加熱装置、マイクロ波加熱方法、および誘電体成型物を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係るマイクロ波加熱装置を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
数値範囲を示す「～」は、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含むことを意味する。

【0012】

［マイクロ波加熱装置］
本発明の一実施形態に係るマイクロ波加熱装置は、マイクロ波を発生させるマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部に接続されたマイクロ波加熱室と、前記マイクロ波加熱室内に設置される比誘電率が４以上３０以下である誘電体成型物と、を備える。マイクロ波加熱装置に用いられ、前記マイクロ波加熱室内に設置される被加熱物の近傍に配置され、前記被加熱物の発熱を促進する。

【0013】

図１は、本発明の一実施形態に係るマイクロ波加熱装置を示す模式図である。
図１に示すように、本実施形態のマイクロ波加熱装置１は、マイクロ波発生部１０と、マイクロ波加熱室２０と、誘電体成型物３０とを備える。本実施形態のマイクロ波加熱装置１は、Ｕ字型管４０と、台座５０と、放射温度計６０とを備えていてもよい。マイクロ波発生部１０は、マイクロ波加熱室２０の内部に設けられ、マイクロ波加熱室２０に接続されている。

【0014】

マイクロ波加熱室２０は、内部空間２１を有する。マイクロ波加熱室２０は、内部空間２１内に収容されたＵ字型管３０内に窒素等の不活性ガスを導入するためのガス導入口２２と、内部空間２１内に収容されたＵ字型管３０内から窒素等の不活性ガスを排出するためのガス排出口２３とを有する。マイクロ波加熱室２０は、内部空間２１内に収容されたＵ字型管４０内に収容された被加熱物の温度を、放射温度計６０によって測定するための温度測定用窓２４を有する。

【0015】

Ｕ字型管４０は、マイクロ波加熱室２０の内部空間２１内に収容され、マイクロ波加熱室２０の内部空間２１内に配置された台座５０で下方から支持される。Ｕ字型管４０の一方の開口部４１は上記ガス導入口２２に挿通され、Ｕ字型管４０の他方の開口部４２は上記ガス排出口２３に挿通されている。

【0016】

Ｕ字型管４０の曲管部４０Ａの中央部内には、被加熱物１００が収容されている。Ｕ字型管４０の曲管部４０Ａ内には、被加熱物１００の両側から、被加熱物１００を挟むようにグラスウール１１０が配置されている。これにより、被加熱物１００は、Ｕ字型管４０の曲管部４０Ａの中央部内に固定される。

【0017】

マイクロ波加熱装置１のマイクロ波発生部１０としては、例えば、２．４５ＧＨｚマルチモード型マイクロ波加熱装置を用いることができる。

【0018】

Ｕ字型管４０としては、例えば、Ｕ字型石英管を用いることができる。

【0019】

台座５０としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製の台座を用いることができる。

【0020】

放射温度計６０としては、例えば、あらかじめ黒体基準器にて校正した石英透過型放射温度計（実行波長１．９５μｍ～２．６μｍ）を用いることができる。

【0021】

誘電体成型物３０は、マイクロ波加熱室２０内に設置される被加熱物１００の近傍に配置される。詳細には、誘電体成型物３０は、台座５０の上面５０ａに設置された状態で、Ｕ字型管４０を介して、被加熱物１００の近傍に配置される。すなわち、誘電体成型物３０は、被加熱物１００に接することなく配置される。図１では、誘電体成型物３０は、Ｕ字型管４０を介して、被加熱物１００の直下に配置されている。

【0022】

誘電体成型物３０は、被加熱物１００の直下に配置されていなくてもよく、図１において、被加熱物１００の直下から左右に僅かにずれた（離れた）位置に配置されていてもよい。すなわち、誘電体成型物３０が、マイクロ波加熱室２０内に設置される被加熱物１００の近傍に配置されているとは、例えば、誘電体成型物３０が被加熱物１００の直下、あるいは、被加熱物１００の中心部を通る線（中央線）１００ａから１０ｍｍ以下の範囲内に配置されていることを言う。

【0023】

誘電体成型物３０は、マイクロ波発生部１０に接することなく配置されている。マイクロ波発生部１０は、マイクロ波加熱室２０に接続されている。そのため、マイクロ波発生部１０は、マイクロ波加熱室２０を介して、誘電体成型物３０にマイクロ波を照射することができる。

【0024】

マイクロ波発生部１０から、マイクロ波加熱室２０を介して、誘電体成型物３０に照射するマイクロ波は、周波数が３００ＭＨｚ～３００ＧＨｚ、波長が０．１ｍ～１ｍの電磁波である。
マイクロ波発生部による誘電体成型物３０のマイクロ波加熱方式は、マルチモードである。マルチモードのマイクロ波加熱方式とは、波長より大きなサイズの金属製の筐体で構成される装置内部にマイクロ波を照射し、マイクロ波が多重反射し様々なモードとなって被加熱物に照射され加熱される方式である。

【0025】

誘電体成型物３０の形状は特に限定されないが、例えば、Ｕ字型管４０と台座５０の間に配置するために平面視四角形状（正方形状、長方形状）、円形状（円盤状）であることが好ましい。

【0026】

誘電体成型物３０の比誘電率の下限値は、４．０以上が好ましく、４．２以上がより好ましく、４．５以上がさらに好ましい。誘電体成型物３０の比誘電率が前記下限値以上であると、誘電体板内を伝搬するマイクロ波の波長短縮により被加熱物へのマイクロ波吸収を促進することができる。

【0027】

誘電体成型物３０の比誘電率の上限値は、３０以下が好ましく、２５以下がより好ましく、２０以下がさらに好ましい。誘電体成型物３０の比誘電率が前記上限値以下であると、誘電体成型物３０内でのマイクロ波伝搬速度の過剰な低下を引き起こす、誘電損失によるマイクロ波エネルギーの損失を抑えることができる。

【0028】

誘電体成型物３０の比誘電率は、ネットワークアナライザー（型式名：８５０７０Ｅ ＤＩＥＬＥＴＲＩＣ ＰＲＯＢＥ ＫＩＴ、Ａｇｉｌｅｎｔ社製）を用いて測定することができる。ネットワークアナライザーは、３００ＭＨｚ～６．５ＧＨｚの範囲設定で測定を行い、空気、ゴム、水の順で校正を行った後に、各種サンプルの測定を実施し、２．４５ＧＨｚでの実測値を比誘電率とする。

【0029】

誘電体成型物３０の材質としては、比誘電率が上記の範囲内のものでれば特に限定されないが、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ）、ステアタイト（メタ珪酸マグネシウム、ＭｇＯ・ＳｉＯ_２）、フォルステライト、マイカレックス、フルオライト、マグネシア（酸化マグネシウム）、ジルコニア（二酸化ジルコニウム）、チタニア（酸化チタン）、石膏、粘板岩、緑柱石、蛍石、長石、方解石、クローム鉱石、ダイヤモンド、ルビー等が挙げられる。

【0030】

誘電体成型物３０の空へき率は、下記式（１）によって求められる。
１－（見かけ密度／嵩密度） （１）
空へき率の上限は、３５％以下が好ましく、３０％以下がより好ましく、２５％以下がさらに好ましい。誘電体成型物１の空へき率が前記上限値以下であると、誘電体中の空気による比誘電率の低下が抑えられる。
また、空へき率の下限は特に限定されない。

【0031】

誘電体成型物３０の長さは、前記マイクロ波の１波長の１２５％未満が好ましく、１００％以下がより好ましく、８５％以下がさらに好ましい。誘電体成型物３０の長さが前記上限値未満であると、マイクロ波加熱室２０内へ設置する際に、被加熱物１００に対して自由度高く設置することができる。

【0032】

誘電体成型物３０の長さは、前記マイクロ波の１波長の８％以上が好ましく、１０％以上がより好ましく、１５％以上がさらに好ましい。誘電体成型物３０の長さが前記下限値以上であると、誘電体成形物１を通過するマイクロ波の流束が大きくなり、波長短縮による加熱が促進される。

【0033】

誘電体成型物３０の厚みは、前記マイクロ波の１波長の０．８％以上が好ましく、１％以上がより好ましく、２％以上がさらに好ましい。誘電体成型物３０の厚みが前記下限値以上であると、波長短縮による加熱が促進される。

【0034】

誘電体成型物３０の厚みは、前記マイクロ波の１波長の２０％以下が好ましく、１５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましい。誘電体成型物３０の厚みが前記上限値以下であると、誘電体成型物３０の内部での誘電損失によるマイクロ波エネルギーの損失を抑えることができる。

【0035】

［被加熱物の発熱促進方法］
マイクロ波加熱装置１を用いた被加熱物１００の加熱方法を説明する。
図１に示すように、Ｕ字型管４０の曲管部４０Ａの中央部（最下部）内に、被加熱物１００を収容し、被加熱物１００の両側から、被加熱物１００を挟むようにグラスウール１１０を配置する。これにより、Ｕ字型管４０内に被加熱物１００を封入する。

【0036】

被加熱物１００としては、特に限定されないが、マイクロ波により加熱されるものが好ましい。例えば、炭化物、セラミック、食品、半導体材料、樹脂、化学品等が挙げられる。従来、被加熱物がマイクロ波加熱装置に対して十分に小さい場合、被加熱物の発熱を促進することは、定在波の振幅が大きな領域に被加熱物をピンポイントで設置する必要があり難しい。本実施形態のマイクロ波加熱装置１、被加熱物の発熱促進方法、および誘電体成型物を用いることで、小さな被加熱物の発熱を促進することが可能となる。

【0037】

被加熱物１００の大きさは、特に限定されないが、照射するマイクロ波１波長に対して３３％以下の全長となる被加熱物１００に対しても、被加熱物１００の発熱を促進することが可能である。さらに、照射するマイクロ波１波長に対して、２５％以下、２０％以下においても発熱を促進することが可能である。マイクロ波の波長に対して十分に小さく、マルチモードのマイクロ波加熱方式で加熱されにくい場合においても、誘電体成型物３０の内部でのマイクロ波の波長短縮により、マイクロ波発生部１０の波長を変えることなく加熱することができる。

【0038】

マイクロ波加熱装置１のマイクロ波加熱室２０内に台座５０を設置し、台座５０の上面５０ａに誘電体成型物３０を配置する。この際、マイクロ波加熱室２０内の中央部に、誘電体成型物３０を配置する。さらに、被加熱物１００が誘電体成型物３０に接するように、マイクロ波加熱装置１にＵ字型管４０を固定する。

【0039】

Ｕ字型管４０の一方の開口部４１から、Ｕ字型管４０内に窒素を流して、窒素流通下、Ｕ字型管４０を静置し、Ｕ字型管４０内を窒素雰囲気とする。

【0040】

窒素流通下、マイクロ波発生部から発生したマイクロ波を、Ｕ字型管４０内の被加熱物１００に照射する。これにより、被加熱物１００を加熱する。

【0041】

被加熱物１００の温度は、放射温度計６０で測定される。

【0042】

本実施形態によれば、マイクロ波を誘電体成型物３０に通過させることにより、マイクロ波の波長圧縮を起こし、マイクロ波の波長よりも十分に小さい被加熱物１００に効率的にマイクロ波を吸収させる。その結果、汎用マルチモードマイクロ波加熱の改造や設計変更を必要とすることなく、被加熱物１００の加熱を促進することができる。

【実施例0043】

以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【0044】

［実施例１］
図１に示すような石英製のＵ字型管４０（高さ３００ｍｍ、曲管部４０Ａの幅１４０ｍｍ、内径１２ｍｍ、肉厚１．４ｍｍ）の曲管部４０Ａの中央部（最下部）内に、被加熱物１００として、炭化ケイ素（カーボランダム、１６メッシュ、東工薬株式会社製）７５０ｍｇを収容し、被加熱物１００の両側から、被加熱物１００を挟むようにグラスウール１１０を配置した。これにより、Ｕ字型管４０内に被加熱物１００を封入した。
マイクロ波加熱装置１（２．４５ＧＨｚマルチモード型マイクロ波加熱装置、μＲｅａｃｔｏｒ Ｅｘ、四国計測工業株式会社製）のマイクロ波加熱室２０内に、ＰＴＦＥ製の台座５０を設置し、台座５０の上面５０ａに、誘電体成型物３０として、平面視正方形状のアルミナ９９５板（アズワン社製、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み３ｍｍ）を配置した。この際、マイクロ波加熱室２０内の中央部に、誘電体成型物３０を配置した。さらに、被加熱物１００が誘電体成型物１に接するように、マイクロ波加熱装置１にＵ字型管４０を固定した。
Ｕ字型管４０の一方の開口部４１から、Ｕ字型管４０内に窒素を流して、窒素流通下、Ｕ字型管４０を静置し、Ｕ字型管４０内を窒素雰囲気とした。
Ｕ字型管４０内に流す窒素の流量は、５０ｍＬ／ｍｉｎとした。
Ｕ字型管４０内に窒素を流して、Ｕ字型管４０を１分間静置した。
窒素流通下、マイクロ波発生部から出力４００Ｗのマイクロ波を、Ｕ字型管４０内の被加熱物１００に照射した。これにより、被加熱物１００を加熱した。
マイクロ波の照射を開始してから、１００秒経過した時点で被加熱物１００の温度を放射温度計６０（石英透過型放射温度計、型式名：ＦＬＨＸ－ＴＮＥ０２２０、ジャパンセンサー社製）で測定した。温度の測定結果を表１に示す。
誘電体成型物３０の２．４５ＧＨｚにおける比誘電率を、ネットワークアナライザー（型式名：８５０７０Ｅ ＤＩＥＬＥＴＲＩＣ ＰＲＯＢＥ ＫＩＴ、Ａｇｉｌｅｎｔ社製）を用いて測定した。誘電体成型物３０の２．４５ＧＨｚにおける比誘電率、誘電損率、誘電正接の測定結果を表１に示す。

【0045】

［実施例２］
誘電体成型物３０としてステアタイト板（ミスミ社製、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み３ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、被加熱物１００の温度と、誘電体成型物３０の２．４５ＧＨｚにおける比誘電率とを測定した。それぞれの測定結果を表１に示す。

【0046】

［実施例３］
誘電体成型物１としてマグネシア板（ニッカトー社製、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み４ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、被加熱物１００の温度と、誘電体成型物１の２．４５ＧＨｚにおける比誘電率とを測定した。それぞれの測定結果を表１に示す。

【0047】

［実施例４］
誘電体成型物１としてジルコニア板（アズワン社製、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み４ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、被加熱物１００の温度と、誘電体成型物３０の２．４５ＧＨｚにおける比誘電率とを測定した。それぞれの測定結果を表１に示す。

【0048】

［実施例５］
誘電体成型物３０としてアルミナ９９５板（アズワン社製、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み５ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、被加熱物１００の温度と、誘電体成型物３０の２．４５ＧＨｚにおける比誘電率とを測定した。それぞれの測定結果を表１に示す。

【0049】

［実施例６］
誘電体成型物３０としてアルミナ９９５板（アズワン社製、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み１ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、被加熱物１００の温度と、誘電体成型物３０の２．４５ＧＨｚにおける比誘電率とを測定した。それぞれの測定結果を表１に示す。

【0050】

［実施例７］
誘電体成型物３０として平面視円形状のアルミナ９９５板（アズワン社製、直径５０ｍｍ×厚み３ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、被加熱物１００の温度と、誘電体成型物３０の２．４５ＧＨｚにおける比誘電率とを測定した。それぞれの測定結果を表１に示す。

【0051】

［実施例８］
誘電体成型物３０としてアルミナ板（ミスミ社製、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×厚み３ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、被加熱物１００の温度と、誘電体成型物３０の２．４５ＧＨｚにおける比誘電率とを測定した。それぞれの測定結果を表１に示す。

【0052】

［実施例９］
誘電体成型物３０としてアルミナ板（ミスミ社製、縦３０ｍｍ×横３０ｍｍ×厚み３ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、被加熱物１００の温度と、誘電体成型物３０の２．４５ＧＨｚにおける比誘電率とを測定した。それぞれの測定結果を表１に示す。

【0053】

［実施例１０］
誘電体成型物３０としてアルミナ板（ミスミ社製、縦４０ｍｍ×横４０ｍｍ×厚み３ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、被加熱物１００の温度と、誘電体成型物３０の２．４５ＧＨｚにおける比誘電率とを測定した。それぞれの測定結果を表１に示す。

【0054】

［実施例１１］
誘電体成型物３０としてアルミナ９９６板（アズワン社製、縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚み２．５ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、被加熱物１００の温度と、誘電体成型物３０の２．４５ＧＨｚにおける比誘電率とを測定した。それぞれの測定結果を表１に示す。

【0055】

［実施例１２］
誘電体成型物３０として多孔質アルミナ板（アズワン社製、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み４ｍｍ、空へき率５０％）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、被加熱物１００の温度と、誘電体成型物３０の２．４５ＧＨｚにおける比誘電率とを測定した。それぞれの測定結果を表１に示す。

【0056】

［比較例１］
誘電体成型物３０として石英板（アズワン社製、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み３ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、被加熱物１００の温度と、誘電体成型物３０の２．４５ＧＨｚにおける比誘電率とを測定した。それぞれの測定結果を表１に示す。

【0057】

［比較例２］
誘電体成型物３０としてポリテトラフルオロエチレン板（アズワン社製、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み３ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、被加熱物１００の温度と、誘電体成型物３０の２．４５ＧＨｚにおける比誘電率とを測定した。それぞれの測定結果を表１に示す。

【0058】

［比較例３］
誘電体成型物３０として高密度ポリエチレン板（アズワン社製、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み３ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、被加熱物１００の温度と、誘電体成型物３０の２．４５ＧＨｚにおける比誘電率とを測定した。それぞれの測定結果を表１に示す。

【0059】

［比較例４］
誘電体成型物１として粒子状のアルミナ（水澤化学工業社製、ネオビード GB―４５、平均粒子径３．３５～４．７５ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、被加熱物１００の温度と、誘電体成型物１の２．４５ＧＨｚにおける比誘電率とを測定した。それぞれの測定結果を表１に示す。

【0060】

【表1】

【0061】

表１に示す結果から、実施例１～実施例１２では、マイクロ波の照射を開始してから１００秒後の被加熱物１００の到達温度が３５０℃以上となることが分かった。
一方、比較例１～比較例４では、マイクロ波の照射を開始してから１００秒後の被加熱物１００の到達温度が３００℃未満であった。
このように、実施例１～実施例１２では、マイクロ波の波長よりも十分に小さい被加熱物１００に効率的にマイクロ波を吸収させることにより、汎用マルチモードマイクロ波加熱の改造や設計変更を必要とすることなく、被加熱物１００の加熱を促進することができることが分かった。

【産業上の利用可能性】

【0062】

本発明の誘電体成型物は、汎用マルチモードマイクロ波加熱の改造や設計変更を必要とすることなく、被加熱物の加熱を促進することができることから、被加熱物の加熱に非常に有用である。

【符号の説明】

【0063】

１ マイクロ波加熱装置
１０ マイクロ波発生部
２０ マイクロ波加熱室
３０ 誘電体成型物
４０ Ｕ字型管
５０ 台座
６０ 放射温度計
１００ 被加熱物

【図1】