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開発品
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マグネトロンとの比較
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 三菱電機とマイクロ波化学、東京工業大学、龍谷大学は共同で、消費電力が少なく、かつ生産性を高めたマイクロ波加熱装置を開発した(ニュースリリース:PDF)。同装置は、マイクロ波化学が手掛ける、マイクロ波を用いた製造技術に適用するものである。従来の化石燃料を用いる「外部加熱方式」に比べて、消費電力を約70%低減した上、化学物質生成時の生産効率を約3倍に高めたという。

 消費電力の低減と生産性の向上は、主にGaN(窒化ガリウム)増幅器モジュールを採用することで実現した。同モジュールによって、反応炉内部を加熱する「マイクロ波内部加熱方式」を可能にし、70%の省エネを達成したという。

 同方式を実現するならば、加熱源にマグネトロンを利用する手段もある。GaN増幅器モジュールを利用することで、マグネトロンに比べて生産性を高められるという。同モジュールであれば、「位相コヒーレンス」が高いので、位相制御によってマイクロ波を照射する場所を調整できるためである。これにより、反応炉内の温度分布を制御し、局所的な内部加熱が可能になる。この結果、化粧品やインク塗料などの化学物質生成の生産効率性を、マグネトロンを利用した分散的な加熱に比べて3倍に高めた。

 GaN増幅器モジュールの出力は500W。出力190WのGaNデバイス4つ利用して実現したという。

 なお、今回の成果は、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の委託業務「クリーンデバイス社会実装推進事業/省エネルギー社会を実現する高効率高出力マイクロ波GaN増幅器」における成果である。