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電磁界結合を用いた開放系かつ低漏洩なマイクロ波加熱装置の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K04263
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
研究機関京都大学

研究代表者

三谷 友彦  京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (60362422)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードマイクロ波加熱 / 電磁界結合 / 開放系加熱装置 / マイクロ波応用 / マイクロ波 / 低漏洩
研究成果の概要

本研究の目的は、開放系かつ低漏洩なマイクロ波加熱装置、いわばマイクロ波が漏れない電子レンジの実現である。目的達成のために、無線電力伝送分野での研究が進展している電磁界結合を応用し、周波数2.45GHz帯でのマイクロ波加熱装置開発を実施した。研究成果として、容量4.3mlの純水を注入した試験管を試料とした場合に最大85%の効率で加熱できる装置を開発した。また、2つの試料を温度差3.2K以内で同時に加熱するマイクロ波加熱装置を実現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

マイクロ波加熱は近年において化学・材料科学・農学・医薬学などの様々な分野で飛躍的に利用されている一方、マイクロ波加熱装置の研究は国内外においてほとんど進んでいない。本研究は、従来にはないマイクロ波加熱手法として開放系マイクロ波加熱の実現を目指しており、本研究成果はその学術的な礎となる。将来的には、開放系マイクロ波加熱の産業応用への発展や全く新しい電子レンジの実現などが期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [学会発表] 電磁界結合型マイクロ波加熱装置の低漏洩化に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      椴木 涼介、篠原 真毅、三谷 友彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会無線電力伝送研究会(2020年度3月)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 次世代マイクロ波化学プロセスに向けたマイクロ波装置の在り方2021

    • 著者名/発表者名
      三谷 友彦
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 電磁界結合型マイクロ波加熱装置の高効率化に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      椴木 涼介、篠原 真毅、三谷 友彦
    • 学会等名
      第14回日本電磁波エネルギー応用学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Feasibility Study on Simultaneous Microwave Heating of Multiple Samples by Electromagnetic Coupling-Type Applicator2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Mitani, Daichi Nishio, and Naoki Shinohara
    • 学会等名
      53rd Annual Microwave Power Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent Trend in Microwave Sources for Microwave Heating Applications2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Mitani
    • 学会等名
      2019 URSI-Japan Radio Science Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電磁界シミュレーションによる電磁界結合型マイクロ波加熱装置のパラメータ検討2019

    • 著者名/発表者名
      椴木 涼介、篠原 真毅、三谷 友彦
    • 学会等名
      第13回日本電磁波エネルギー応用学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Feasibility Study on a Microwave Heating Applicator Using Electromagnetic Coupling2018

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Mitani, Daichi Nishio, and Naoki Shinohara
    • 学会等名
      2018 Asia-Pacific Microwave Conference (APMC 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電磁界結合を利用した複数試料の同時マイクロ波加熱の研究2018

    • 著者名/発表者名
      三谷 友彦、西尾 大地、篠原 真毅
    • 学会等名
      第12回日本電磁波エネルギー応用学会シンポジウム(Sympo2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 加熱装置2018

    • 発明者名
      三谷友彦、西尾大地
    • 権利者名
      三谷友彦、西尾大地
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 外国

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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