JPH0845656A - マイクロ波加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一又は二以上の被加熱物全体をそれぞれ配置
場所如何にかかわらずムラなく加熱することが可能なマ
イクロ波加熱装置を提供すること。 【構成】 箱型のチャンバ１と、このチャンバ１内の空
間にマイクロ波を放射するマイクロ波出力手段２と、チ
ャンバ１内に装備されたターンテーブル機構３と、ター
ンテーブル機構３に装備された被加熱物載置部１１，１
２とを備えている。ターンテーブル機構３は、支持枠体
４の中心線上に装備された回転主軸部５と、この回転主
軸部５と同軸に装備された太陽ギヤ６と、太陽ギヤ６の
周囲に配設された複数の遊星ギヤ７，８とを含む構成と
し、被加熱物載置部１１，１２を遊星ギヤの各々に個別
に装備し又被加熱物載置部１１，１２上の空間に、回転
主軸部５に付勢されて回転するマイクロ波用回転反射体
（スターラ）３０を装備したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波加熱装置に
係り、とく密封容器内にターンテーブルを装備すると共
に、このターンテーブル上の被加熱物にマイクロ波を照
射して加熱するマイクロ波加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のマイクロ波加熱装置としては、
従来より電子レンジ若しくはこれと同一原理のものが比
較的良く知られている。この場合、密封容器内のターン
テーブルは、耐久性および原価低減等の理由から従来よ
り円軌道のもの多く使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、密封容器内での被加熱物が単純に円軌
道を移動するに留められており、このため照射ムラがで
き、均一加熱ができないという不都合が生じていた。ま
た、酸素免疫反応の反応時間短縮を図るために複数の試
験管を対象として上記従来例を使用した場合、各試験管
（実際には内部の液体試料）を均一に加熱することが出
来ないという不都合が生じていた。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、とくに一又は二以上の被加熱物全体をそれぞ
れ配置場所如何にかかわらずムラなく加熱することが可
能なマイクロ波加熱装置を提供することを、その目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、密封可能に
形成された箱型のチャンバと、このチャンバ内の空間に
マイクロ波を放射するマイクロ波出力手段と、前記チャ
ンバ内に装備されたターンテーブル機構と、このターン
テーブル機構の一部に装備された被加熱物載置部とを備
えている。

【０００６】この内、ターンテーブル機構は、チャンバ
内の底部分に固定され上方が開口された支持枠体と、こ
の支持枠体の中心線上に回転自在に装備された回転主軸
部と、この回転主軸部と同軸に装備された太陽ギヤと、
この太陽ギヤの周囲に配設されアーム部材に回転自在に
支持されて回転主軸部により自転力および公転力が付勢
される複数の遊星ギヤとを含んで構成されている。

【０００７】また、被加熱物載置部は各遊星ギヤの各々
に個別に装備され、マイクロ波出力手段のマイクロ波放
射部がチャンバ内の所定箇所に配置されている。

【０００８】そして、回転主軸部に付勢されて回転する
マイクロ波用回転反射体（スターラ）を、前述したマイ
クロ波放射部に対応してチャンバ内に装備する、という
構成を採っている。これによって前述した目的を達成し
ようとするものである。

【０００９】

【作 用】装置全体が作動しマイクロ波用回転反射体
（スターラ）が回転すると、マイクロ波放射部から放射
されるマイクロ波は、マイクロ波反射フィン機構の各フ
ィンによって間欠的に反射撹拌される。これによって、
チャンバ内壁からの反射も作用して当該チャンバ内の空
間では各被加熱物載置部に対するマイクロ波の放射が均
一化される。同時にスターラの回転により、チャンバ内
の空気も撹拌されるため、チャンバ内の温度の均一化は
更に促進される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１乃至図３に
基づいて説明する。

【００１１】まず、図１において、符号１は密封可能に
形成された箱型のチャンバを示す。このチャンバ１には
当該チャンバ１内の空間にマイクロ波を放射するマイク
ロ波出力手段２が併設されている。このマイクロ波出力
手段２は、マイクロ波発生部材２Ａと、このマイクロ波
発生部材２Ａから出力されるマイクロ波を増幅するマイ
クロ波増幅部２Ｂとを備えた構成となっている。

【００１２】符号２Ｃは、チャンバ１内の図１における
上部中央に設けられたマイクロ波放射部を示す。そし
て、このマイクロ波増幅部２Ｂで増幅されたマイクロ波
は、チャンバ１内のマイクロ波放射部２Ｃから、チャン
バ１内の被加熱物に向けて放射されるようになってい
る。

【００１３】チャンバ１内にはターンテーブル機構３が
装備されている。

【００１４】このターンテーブル機構３は、チャンバ１
内の底部分に固定され上方が開口された断面コ字状の支
持枠体４と、この支持枠体４の中心線上に回転自在に装
備された回転主軸部５と、この回転主軸部５の先端部に
装備された太陽ギヤ６と、この太陽ギヤ６の周囲に配設
された複数（本実施例では二つ）の遊星ギヤ７，８と、
この遊星ギヤ７，８に共通に噛合すると共に支持枠体４
の開口部４Ａに固定装備された内歯歯車９とを備えてい
る。

【００１５】遊星ギヤ７，８の上面部分には、ターンテ
ーブルとしての被加熱物載置部１１，１２が装備されて
いる。この被加熱物載置部１１，１２は、酸素免疫反応
を得るために載置された複数の試験管Ｔを保持するため
のものである。符号１１ａ，１２ａはそれぞれ取り付け
枠を示す。

【００１６】遊星ギヤ７，８は、固定支軸７Ａ，８Ａを
介してアーム部材２０に回転自在に装備されている。ま
た、このアーム部材２０は、その中心部で前述した回転
主軸部５に回転自在に装備されている。符号５Ａはベア
リングを示す。そして、回転主軸部５には駆動モータ２
１が直結されている。この駆動モータ２１は外部操作に
よってその回転速度が自由に可変設定することができる
ようになっている。符号２２はモータ用の支持プレート
を示す。また、符号１Ａ，１Ｂはチャンバ１用の支柱を
示す。

【００１７】チャンバ１内には、更に、前述した回転主
軸部５にその支軸部が支持されて一体的に回転するマイ
クロ波用回転反射体（スターラ）３０が装備されてい
る。

【００１８】このスターラ３０は、回転主軸部５に支持
されて当該回転主軸部５に同軸に植設されたフィン支持
軸３１と、このフィン支持軸３１の図１における上端部
に装備された８枚羽根の反射フィン部３２とにより構成
されている。この反射フィン部３２は、前述した被加熱
物載置部１１，１２上の空間部分に当該被加熱物載置部
１１，１２に対し所定間隔を隔てて配置されている。そ
して、このスターラ３０は、回転主軸部５と一体となっ
て回転するようになっている。

【００１９】次に、上記第１実施例の動作を説明する。

【００２０】まず、駆動モータ２１およびマイクロ波出
力手段２を稼働状態に設定すると、回転主軸部５及び太
陽ギヤ６が同時に回転し、マイクロ波放射部２Ｃからチ
ャンバ１内の被加熱物に向けてマイクロ波が放射され
る。

【００２１】また、太陽ギヤ６の回転は、遊星ギヤ７，
８に伝達され該遊星ギヤ７，８が自転と公転を同時に開
始する。即ち、図２（Ａ）において、太陽ギヤ６が矢印
Ａ方向（左回り）に回転すると、これに付勢されて遊星
ギヤ７，８がそれぞれ矢印Ｂ方向（右回り）に回転す
る。一方遊星ギヤ７，８は前述したように内歯歯車９に
噛合しているため、この内歯歯車９の内周面に沿うよう
にして太陽ギヤ６の回りを矢印Ｃ方向（即ち左回り）に
公転する。

【００２２】従って、遊星ギヤ７，８上の被加熱物載置
部１１，１２は、それぞれ自転しながら太陽ギヤ６の回
りを公転することとなり、このため、複数の試験管Ｔも
それぞれ被加熱物載置部１１，１２と共に一体的にそれ
ぞれ自転しながら太陽ギヤ６の回りを公転する。

【００２３】図２（Ｂ）は遊星ギヤ７，８の自転と公転
が開始された直後の状態を例示的に示したもので、図２
（Ｃ）は公転が１／４回転進んだ場合の状態を例示した
ものである。この場合、被加熱物載置部１１，１２の自
転及び公転の各回転数および回転速度は太陽ギヤ６，遊
星ギヤ７，８および内歯歯車９の各歯数によって決定さ
れる。

【００２４】また、上記回転主軸部５の回転と同時に、
前述したスターラ３０も回転主軸部５と一体となって回
転する。

【００２５】このため、被加熱物載置部１１，１２上に
載置された複数の試験管Ｔは、チャンバ１内でいろいろ
な位置に向きをとるため、試験管Ｔは、チャンバ１内で
の位置が連続的に変化し、同時にスターラ３０によるマ
イクロ波の反射撹拌作用もあって、マイクロ波はチャン
バ１内全体にわたって均一に反射伝搬することとなる。

【００２６】その結果、チャンバ１内は、全体的にマイ
クロ波の照射ムラが少なくなり、内部温度も全体的に均
一化される。同時にチャンバ１内の空気もスターラ３０
で撹拌されるため、チャンバ１内はかかる点においても
内部温度の均一化が促進されるようになっている。

【００２７】図３に比較実験の結果（チャンバ１内の温
度測定）を示す。この内、図３（Ａ）はスターラ３０を
装備しない場合を示し、図３（Ｂ）はスターラ３０を装
備した場合を示す。

【００２８】これより、スターラ３０を装備した場合に
方が、チャンバ１内は、全体的に温度分布の均一化がみ
られる。即ち、これで、スターラ３０を装備した場合に
方が、マイクロ波の照射ムラが少ないことがわかる。

【００２９】次に、第２実施例を図４乃至図７に基づい
て説明する。

【００３０】この図４乃至図７に示す第２実施例は、前
述した図１の実施例において開示したターンテーブル機
構部分の他の例を示すもので、図４は概略構成図を示
し、図５は太陽歯車と遊星歯車およびターンテーブルと
の関係を示し、図６は図４のターンテーブル部分を示す
概略斜視図である。また、図７は図５のターンテーブル
の回転面を示す図である。

【００３１】この図４乃至図７において、ターンテーブ
ル機構３３は、チャンバ１内の底部中央に固定され上方
が開口された円筒状支持枠体３４と、この円筒状支持枠
体３４の開口３４Ａ部分に装備された太陽ギヤ３５と、
この太陽ギヤ３５の周囲に配設された四個の遊星ギヤ３
６，３７，３８，３９とを備えている。

【００３２】この各四個の遊星ギヤ３６〜３９は、アー
ム部材４０Ａにより回転自在に支持されている。このア
ーム部材４０Ａは、円筒状支持枠体３３の中心線上に回
転自在に装備された回転主軸部４０に連結され支持され
ている。また、各遊星ギヤ３６〜３９にはターンテーブ
ル４１〜４４が個別に装備されている。更に、遊星ギヤ
３６〜３９の各々には、図７に示すように被加熱物載置
部５０が個別に設けられている。

【００３３】また、符号４５は駆動モータを示す。この
駆動モータ４５の回転力は、ウオーム４５Ａ及びウオー
ム歯車４５Ｂを介して前述した回転主軸部４０に伝達さ
れるようになっている。符号４６は軸受けを示す。

【００３４】更に、前述したアーム部材４０Ａには、各
ターンテーブル４１〜４４の公転と一体的に回転するカ
バープレート４７が装備されている。このカバープレー
ト４７は、円板状部材を素材として前述した各ターンテ
ーブル４１〜４４の配置部分に、当該各ターンテーブル
４１〜４４を収納し配置するための貫通穴４７Ａ〜４７
Ｄを備えている。

【００３５】このため、図４，図７に示すように、各タ
ーンテーブル４１〜４４とカバープレート４７とは、そ
の各上面が同一面上に位置するように設定されている。
ここで、符号４８は被加熱物載置部を固定するための固
定治具を示す。また、符号１Ｈはカバープレート４７の
回転を許容する貫通穴を示す。

【００３６】更に、マイクロ波用回転反射体（スター
ラ）３０が、前述した図１の実施例の場合と同様に回転
主軸部４０上に装備されている。その他の構成は、前述
した第１実施例と同一となっている。

【００３７】このようにしても前述した第１実施例と同
一の作用効果を有するほか、とくに外側の歯車が不要と
なることから全体的に小型化することができ、ターンテ
ーブル４１〜４４以外の箇所をマイクロ波反射シート等
で覆うことが容易となり、かかる点において、そのため
の複雑な装備が不要となり原価低減を図り得るという利
点がある。

【００３８】次に、第３実施例を図８に基づいて説明す
る。

【００３９】この図８に示す第３実施例は、前述した図
１及び図４に示す各実施例において開示したマイクロ波
用回転反射体（スターラ）の他の例を示すものである。

【００４０】即ち、この第３実施例では、マイクロ波用
回転反射体（スターラ）を四組設けると共に、この四組
の各マイクロ波用回転反射体（スターラ）５１，５２，
５３，５４を、その各支軸５１Ａ，５２Ａ，５３Ａ，５
４Ａを介して各被加熱物載置部の各ターンテーブル４
１，４２，４３，４４の中央部に個別に植設した点に特
長を有する。その他の構成は前述した図４の第２実施例
と同一となっている。

【００４１】このようにしても前述した図４の第２実施
例とほぼ同一の作用効果を有するものを得ることができ
る。

【００４２】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、マイクロ波用回転反射体（スター
ラ）の作用によって各被加熱物載置部に対するマイクロ
波照射の均一化が促進され，同時に内部の空気がマイク
ロ波反射フィンによって撹拌されることから、かかる点
においてもチャンバ内の内部温度の均一化が促進され、
これによって、各被加熱物載置部に載置される複数の被
加熱物を均一に且つ迅速に加熱するすることができると
いう従来にない優れたマイクロ波加熱装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す一部省略した概略構
成図である。

【図２】図１に示す実施例の動作を示す説明図である。

【図３】図１における実施例の被加熱物が載置された位
置の温度分布を示す図で、図３（Ａ）はスターラを装備
し無い場合を示し、図３（Ｂ）はスターラを装備した場
合を示す。

【図４】本発明の第２実施例を示す一部省略した概略構
成図である。

【図５】図４に於ける歯車の配置関係を示す説明図であ
る。

【図６】図４のスターラ部分を示す斜視図である。

【図７】図４の一部省略した平面図である。

【図８】本発明の第３実施例におけるスターラ部分を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１ チャンバ ２ マイクロ波出力手段 ３，３３ ターンテーブル機構 ４ 支持枠体 ４Ａ 支持枠体の開口部 ５，４０ 回転主軸部 ６ 太陽ギヤ ７，８，３６，３７，３８，３９ 遊星ギヤ １１，１２，５０被加熱物載置部 ３０，５１，５２，５３，５４ マイクロ波用回転反射
体（スターラ） ３４ 円筒状支持枠体 ４０Ａ アーム部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密封可能に形成された箱型のチャンバ
   と、このチャンバ内の空間にマイクロ波を放射するマイ
   クロ波出力手段と、前記チャンバ内に装備されたターン
   テーブル機構と、このターンテーブル機構の一部に装備
   された被加熱物載置部とを備えてなるマイクロ波加熱装
   置において、 前記ターンテーブル機構を、前記チャンバ内の底部分に
   固定され上方が開口された支持枠体と、この支持枠体の
   中心線上に回転自在に装備された回転主軸部と、この回
   転主軸部と同軸に装備された太陽ギヤと、この太陽ギヤ
   の周囲に配設された複数の遊星ギヤとを含む構成とし、 前記被加熱物載置部を前記遊星ギヤの各々に個別に装備
   するとともに、前記マイクロ波出力手段のマイクロ波放
   射部を前記チャンバ内の所定箇所に装備し、 前記回転主軸部に付勢されて回転するマイクロ波用回転
   反射体を、前記マイクロ波放射部に対応して前記チャン
   バ内に装備したことを特徴とするマイクロ波加熱装置。
2. 【請求項２】 前記マイクロ波用回転反射体を、その支
   軸部を介して前記回転主軸部上に装備したことを特徴と
   する請求項１記載のマイクロ波加熱装置。
3. 【請求項３】 前記マイクロ波用回転反射体を複数設け
   ると共に、これらの各マイクロ波用回転反射体を、その
   各支軸部を介して前記各複数の遊星ギヤ部分の各ターン
   テーブルに個別に装備したことを特徴とする請求項１記
   載のマイクロ波加熱装置。