JPH04174287A

JPH04174287A - 加熱乾燥処理装置

Info

Publication number: JPH04174287A
Application number: JP29805490A
Authority: JP
Inventors: Michinosuke Ota; 太田　道之助; Kanzo Ishikawa; 石川　敢三; Ryutaro Hayashi; 龍太郎林
Original assignee: Kawata Mfg Co Ltd
Current assignee: Kawata Mfg Co Ltd
Priority date: 1990-11-02
Filing date: 1990-11-02
Publication date: 1992-06-22
Anticipated expiration: 2015-04-04
Also published as: JP3028239B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は粉粒体の乾燥装置に関する。さらに詳しくいえ
ば、マイクロ波加熱を利用して合成樹脂その他一般有機
物（砂糖、米等の穀物、合成調味料等）の粉粒体を加熱
乾燥する装置に関する。

［従来の技術およびその課題］水分あるいは低沸点溶媒を含む有機物からなる粉粒体の
乾燥装置としては、従来熱風を利用するものが殆どであ
り、粉粒体を乾燥槽に入れ、乾燥熱風を通して所望量以
下の含水量とするものであった。

しかしながら、有機物は一般に耐熱性に問題かあり、乾
燥材料を長時間一定温度以上の熱風にさらすと、表面が
溶融あるいは軟化して互いに融着し均一に乾燥できなか
ったり、表面が変色するなど変質して商品価値を損ない
、また合成樹脂なとでは成形材料として使用不能となっ
たりするため、比較的低温の熱風により乾燥しなければ
ならず、そのため乾燥に長時間を要するという問題があ
った。

そこで、本出願人は特に合成樹脂などの粉粒体につ゛い
てその内部から加熱できるマイクロ波に着目し、乾燥処
理槽にマイクロ波装置を取付け、マイクロ波加熱により
、従来の熱風乾燥装置に比べて速やかに乾燥できる粉粒
体の乾燥装置について出願しく特開昭６４−６７３０５
号）、さらにその後改良に努め他の乾燥装置あるいは非
晶質のポリエステル樹脂（ＰＥＴ）なとては結晶化を進
めながら乾燥する、乾燥・結晶化装置を提案している（
特開平１−ｉｅｓｏｏｅ号、同１．−１６３００７号、
同１−１８３００８号、同１−３０１３１０号、同２−
１３７８２号）。

これらの装置では処理槽の材料入口部から供給され出口
部へ移送される粉粒体を均一に撹拌しながら脱湿空気を
通す一方、外部のマイクロ波発振機（マグネトロン）か
らマイクロ波を発振し、導波管を通して処理槽内にマイ
クロ波を誘導して移送される被乾燥材料にマイクロ波を
照射し一定の時間粉粒体を内部から加熱して乾燥が行な
われる。

本出願人が開発した乾燥装置の１例として特開平２−１
３７８２号の装置を示す。

すなわち、この装置は第１図（ａ）に概略側断面図、第
１図（ｂ）に第１図（ａ）の加熱処理槽のＡ−Ａ断面図
を示すように、材料入口部４と材料出口部５とを有する
横長型加熱処理槽１と、前記出口部５にロータリーフィ
ーダー１０を介して接続された乾燥槽９と、導波管３に
導かれ加熱処理槽上部のマイクロ波を透過するフッソ樹
脂板１６ａなどで区画された開口部１６からマイクロ波
を照射するマイクロ波装置２と、脱湿空気供給装置８と
を備え、前記横長型処理槽１の長手方向には駆動軸６に
複数の円盤材７ａに撹拌羽根７ｂを取付けた撹拌部材７
が設置さ″れ、前記脱湿空気供給装置８は前記乾燥槽９
への空気吹き入れ目１２に連結され、かつ空気は乾燥槽
９から連結管１５、処理槽１下部開口部１１に設けられ
た乾燥材料は通さないが空気を通すパンチング板１１ａ
１材料供給口４付近の吹き出口および戻り管１９を通っ
て脱湿空気供給装置８へと循環されるものである。この
装置では、処理槽１に連結して別個に設けた乾燥槽９の
乾燥能力を加熱処理槽１のマイクロ波装置２が連続的に
運転できるようにして粉粒体を連続的に速やかに乾燥で
きるようにしたものである。

このような装置においては、マイクロ波装置から発振照
射されるマイクロ波が、金属製処理槽の壁、処理槽内に
設置される金属製撹拌部材などに反射されて一部は導波
管を通りマイクロ波装置まで戻ってくる。

このようなマイクロ波装置に反射するマイクロ波が多い
とマイクロ波装置にダメージを与え、その寿命が著しく
短くなる。そこで従来は、第２図に示すようにマイクロ
波装置２０と加熱処理槽２１に至る経路（導波管）２２
に進行波（入射電力）２３と反射波（反射電力）２４と
を測定するパワーモニター２５を設置し、マイクロ波発
振機（マグネトロン）２０と負荷との整合状態を監視し
、別途設置した整合器２６を反射電力が出来るたけ小さ
くなるように調整して入射電力を１００％近く材料に吸
収させ、さらに導波管内のマイクロ波を入射波と反射波
に分離するアイソレーター２７を取付は反射光のみを水
負荷に吸収させて過大な反射波によるマグネトロンの破
損を防止し保護を図っている。この様な従来の装置では
反射波は進行波の３０〜４０％以上に達し、電力効率が
極めて悪いものであった。

従って、本発明の目的はマイクロ波を用いて有機物の粉
粒体を加熱乾燥処理する装置において反射波が少なくマ
イクロ波発振機の寿命が長く、電力効率の高い装置を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明者らは、永年のマイクロ波加熱処理装置に関する
検討から、進行波（入射波）に対する反射波の割合はマ
イクロ波発振機の出力と加熱処理槽の容積との比に相関
関係があることを認め、さらに研究を重ねた結果、この
比を特定の関係になるよう設定することで反射波の割合
を従来装置に比べて格段に低い値（１０％以下４％程度
まで）に出来ることを見出だし本発明を完成した。

すなわち、本発明はマイクロ波による粉粒体の加熱乾燥
処理装置において、マイクロ波発振機の出力をＷ（ワッ
ト）、加熱処理装置の容積Ｖを（ｃｍ　　）としたとき
、Ｖ／Ｗの値を８ＣＩＩＩ３／ワット以上に設定したこ
とを特徴とする粉粒体の加熱乾燥処理装置を提供したも
のである。

［発明の構成］以下、本発明の構成を実施例に基いて説明する。

第１図（ａ）および（ｂ）に示す構成の装置においてマ
イクロ波発振機２から加熱処理槽１に至る導波管３内に
パワーモニターを設置し、加熱材料のポリエチレンテレ
フタレートのペレットを所定の量装入してマイクロ波発
振機の出力および加熱処理槽の容積を変えてマイクロ波
を送信し、進行波と反射波をパワーモニターにより測定
した。

（１）出力り、Ｓ　ＫＷのマグネトロンを４個使用し、
それぞれ導波管を通し第３図（ａ）および第３図（ｂ）
に示すように幅ｍ、高さｈ、下部半径ｍ／２の半円形状
で、長さｇの横長型加熱処理槽において、ｍ＝　２０ｃ
ｍ、　ｈ　＝　２３ｃｍ、　（１＝８０．６ｃｍの加熱
処理槽上部４箇所からマイクロ波を照射し、パワーモニ
ターにより反射波を測定した。

この装置の容積（Ｖ）は〔（π／４）ｘ　（２０）　２ｘ　（１／２）＋２０　
Ｘ　（２３−１０）　）　Ｘ８０．６＝３３６１０　ｃ
ｍ”、一方、反射電力（反射波）はトータルで２．ＩＫ
Ｗであった。　従って、Ｖ／Ｗ＝３３６１０１５２００＝６．４６　（Ｃｍ３／
ワット）で、反射波の割合は、２．１　／　（１，３Ｘ
４）　Ｘｌ、０Ｏ＝４０．４％となる。

（２）加熱処理槽として、第３図（ａ）、第３図（ｂ）
においてｍ＝２４ｃｍ、　ｈ＝３４．９ｃｍ、　ｌ　＝
８０．６ｃｍのものを使用した他は（１）と同様にして
反射波を測定したところ反射電力（反射波）はトータル
で３６０ワットであった。

以上の結果から、この装置の容積（Ｖ）は〔（π／４）
Ｘ　（２４）　２Ｘ　（１／２）＋２４　Ｘ　（３４，
９−１２）　〕Ｘ８０．６＝６２７０７ｃｍ３で、Ｖ／
Ｗ＝６２７０７１５２００＝１２．Ｌ　（Ｃｍ”　／ワ
ット）、また、反射波の割合は、３６０／　（１，３Ｘ
４）Ｘ１００　＝６．９％となる。

（３）出力り、３　ＫＷのマクネトロンを１個使用し、
導波管を通し第３図（ａ）、第３図（ｂ）においてｍ＝
１７．５ｃｍ、　ｈ＝２１ｃｍ、　（１＝４Ｑｃｍの加
熱処理槽上部からマイクロ波を照射し、パワーモニター
により反射波を測定したところ反射電力は１２８ワット
であった。

この装置の容積（Ｖ）は〔（π／４）　Ｘ　（１７，５）　２Ｘ　（１／２）　
＋１７．５Ｘ　（２１−８，８）　）　Ｘ　４０　＝１
３３６０　ｃｍ”、従って、Ｖ／Ｗ＝１３３６０　／Ｌ３００＝１０．３　（ｃｍ”
　／　ワラ））　テ、反射波の割合は、１２８　／　１
３００ｘ　１００＝９．８％となる。

（４）出力１．３　ＫＷのマグネトロンを２個使用し、
導波管を通し第３図（ａ）、第３図（ｂ）においてｒｎ
＝　２０ｃｍ、　ｈ　＝　２７ｃｍ、　４７　＝８０．
６ｃｍの加熱処理槽上部からマイクロ波を照射し、パワ
ーモニターにより反射波を測定したところ反射電力は２
６００ワットであった。

この装置の容積（Ｖ）は〔（π／４）　Ｘ　（２０，０）　”　Ｘ　（１／２）
　十２０、ＯＸ　（２７−１０）　〕Ｘ８０．６＝４０
０５８ｃｍ”、従って、Ｖ　／　Ｗ＝　４００５８　／　２６００＝　１５．４
　（ｃ＋ｎ３／ワット）で、反射波の割合は、１２５　
／２６００Ｘ　ｔｏ。

＝４．８％となる。

以上の結果を、縦軸に反射波の割合、横軸にＶ／Ｗをと
り描いたのが第４図である。

従って、Ｖ／Ｗの値を８ｃｍ３／ワット以上、好ましく
は１０ｃｍ３／ワット以上以上に設定する事で反射波の
割合を少なくできることがわかる。

なお、Ｖ／Ｗを大きくとればとるほど反射波は少なくで
きるが、この値をいたずらに大きくとることは加熱処理
槽が大きくなりコスト高になるので自ずから限界がある
。加熱効率、装置のコストを考慮した実用上からはＶ／
Ｗの値は１Ｏ＝５０程度がよい。

［発明の効果］本発明は、マイクロ波で加熱する有機物粉粒体の乾燥装
置において、マイクロ波発振機の圧力をＷ（ワット）、
加熱処理装置の容積をＶ　（Ｃｍ３）としたとき、Ｖ／
Ｗの値を８ＣＩ１１３／ワット以上に設定した装置を提
供したものである。

本発明の装置は進行波（入射波）に対する反射波の割合
が従来の装置に比べて格段に低いので、マイクロ波発振
機寿命が長く、電力効率の高い優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は有機物粉粒体の乾燥装置の１例の概略断
面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ断面図であ
り、第２図は進行波と反射波の測定系を説明する概要図であ
り、第３図（ａ）および第３図（ｂ）は、それぞれ反射波の
測定を実施した装置の寸法図であり、第４図はマイクロ
波発振機の出力（Ｗ）に対する加熱処理装置の容積（Ｖ
）の比と反射波の割合との関係をプロットしたグラフで
ある。図中符号：１・・・加熱処理槽；　２・・・マイクロ波装置；　３
・・・導波管；　４・・・材料入口部；　５・・・材料
出口部；６・・・駆動軸；　７ａ・・・円盤材、　　７
ｂ・・・撹拌羽根；　７・・・撹拌部材；　８・・・脱
湿空気供給装置；９・・・乾燥槽；１０，１８・・・ロ
ータリーフィーダー；　１１・・・開口部；　１１ａ・
・・パンチング板；１２・・・空気吹入れ口；　１３・
・・送風管；１４・・・連結管；　１５・・・空気連結
管；　１６ａ・・・フッソ樹脂板；　１６ｂ・・・開口
部；　１７・・・駆動装置；１９・・・戻り菅；　２０
・・・マイクロ波装置；２１・・・処理槽；　２２・・
・導波管；　２３・・・進行波；２４・・・反射波；　
２５・・・パワーモニター；２６・・・整合器；　２７
・・・アイソレーター。特許出願人　　　株式会社　カワタ代理人　弁理士　　　□　大家邦久

Claims

【特許請求の範囲】１）マイクロ波による粉粒体の加熱乾燥処理装置におい
て、マイクロ波発振機の出力をＷ（ワット）、加熱処理
装置の容積Ｖを（ｃｍ＾３）としたとき、Ｖ／Ｗの値を
８ｃｍ＾３／ワット以上に設定したことを特徴とする粉
粒体の加熱乾燥処理装置。２）Ｖ／Ｗの値を１０ｃｍ＾３／ワット以上に設定した
請求項１に記載の加熱乾燥処理装置。３）Ｖ／Ｗの値を１０〜５０ｃｍ＾３／ワットに設定し
た請求項１に記載の加熱乾燥処理装置。