JPH0443399B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、マイクロ波による被処理物の加熱ま
たは溶融に、より詳細には、被処理物の熱的変化
に伴つて生成する分解ガスやこの分解ガスに含ま
れるダスト・ヒユームのマイクロ波伝送用導波管
内への侵入あるいは堆積の防止に関する。

（従来技術） マイクロ波を利用した加熱器には第４図と第５
図とに示したものがある。いずれの加熱器におい
ても、被処理物は、連続的に加熱器内に供給さ
れ、マイクロ波の照射により加熱または溶融され
る。

第４図に示した溶融炉においては、円筒型の溶
融炉本体１の下に設けられた円筒状の金属製るつ
ぼ２の中で被処理物が溶融される。被処理物は、
ホツパー３からフイーダ４を経て、溶融炉本体１
の円筒状側面に設けた穴を通つて、金属製るつぼ
２の中に供給される。導波管５は、溶融炉本体１
の上部に直角に接続される。マイクロ波は、導波
管５を通つて溶融炉本体１、るつぼ２内へ伝送さ
れ、被処理物は、マイクロ波を吸収し、発熱し、
溶融する。溶融炉本体１内でのマイクロ波の調整
は、整合器６を上下に動かすことによつて行な
う。炉内に発生した分解ガス、ダスト、およびヒ
ユームは、溶融炉本体１の側面に設けた排気管７
を通つて円滑に外部に排出される。矢印８は、排
出方向を示す。ここで、分解ガスは、被処理物の
性状または化学組成によつて異なるが、被処理物
の加熱溶融により発生する水蒸気、亜硫酸ガス、
塩素ガスまたは一般にいわれる煙からなる。ダス
トは、被処理物が供給された際に飛散した微粉体
などである。ヒユームとは、加熱溶融により蒸気
化した成分が冷たい空気と接触し反応して微細な
固体成分（たとえば、酸化亜鉛）に変化したもの
を称する。

第５図に示した加熱器は、第４図に示した加熱
器とは、導波管５の接続法が異つている。導波管
５は、角型のるつぼ２の上部に垂直に接続され
る。この溶融炉においても、第４図に示した溶融
炉と同様に、被処理物は、フイーダ４を用いて連
続的に金属製るつぼ２に供給され、マイクロ波の
照射により金属製るつぼ２内で加熱溶融される。
溶融物は、金属製るつぼ２の側面に設けた流出孔
９より外部へ流出する。

（発明の解決すべき問題点） これら２種類の溶融炉において矢印８で示した
ように、マイクロ波加熱器における問題点は、異
物（発生した分解ガスおよびこの分解ガスに伴う
ダストやヒユーム）の一部が導波管５内に侵入す
ることである。導波管５の内部は、マイクロ波の
電界が最も強い個所であり、しかも、導波管５の
内部終端部には、図示しないが、マイクロ波を発
振させるマグネトロン管やクライオストロン管が
存在する。したがつて、導波管５内に分解ガス、
ダストまたはヒユームが侵入すると、放電発生の
多発の原因となり、また、マイクロ波発振管の故
障の原因となる。

そこで、一般に、第６図Ａ，Ｂに示すような対
策がなされている。（第４図に示した溶融炉を例
にして図示した。）すなわち、導波管５の溶融炉
本体１との接続個所の近傍に、スペーサー１１と
称する板状物質を、導波管５内の管路を遮断する
ように配設する。スペーサー１１は、マイクロ波
の透過性の良いテフロンや石英などから作られ
る。さらに、導波管５のスペーサー１１の前面側
すなわち溶融炉本体１側に、ブロワー等の送風機
１２を設け、圧縮空気または不活性ガスを吹き入
れ（矢印１３で流れの方向を示す）、溶融炉本体
１の内圧に対して正圧とし、分解ガス、ダストあ
るいはヒユームの侵入を防止する。

現在、一般的に工業的に加熱等の用途に使用さ
れているマイクロ波の周波数は、2450MHzと
915MHzである。波長は、2450MHzの場合は12.2
cmであり、そして、915MHzの場合は33cmである。
これらのマイクロ波を伝送するための導波管の内
径寸法は、その伝送効率を考慮して、2450MHzの
場合はおよそ109×55mmであり、そして、915MHz
の場合はおよそ248×124mmである。

これらの大きさの導波管に第６図ａ，ｂに示し
た防止機構を用いた場合、特に内寸法の大きい
915MHz用の導波管の場合、内寸法が大きいため、
わずかの風量では風圧も弱く、分解ガス等の侵入
防止には役立たない。逆に、風量を多くすると、
分解ガス等の侵入は防止できるけれども、加熱器
内への風量が増加するので、供給される被処理物
がさらに飛散したり、排出ガス量も増加するな
ど、実用的な観点からは問題が多い。しかも分解
ガス中に放射性物質を含むものであれば、導波管
内への放射性物質の滞留、蓄積は、放射線の被ば
く低減のためにも避けるべきである。

本発明の目的は、マイクロ波加熱器における分
解ガス等の導波管内への侵入の防止を目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係るマイクロ波加熱器は、マイクロ波
を用いて被処理物を加熱または溶融する加熱部と
この加熱部にマイクロ波を伝送する導波管部とを
備えるマイクロ波加熱器において、マイクロ波の
吸収の少ない材質によつて形成され、上記の加熱
部に向けて気体を噴出させるための多数の気体噴
出開口を有する気体噴出手段を導波管部又は加熱
部上部に設けるとともに、該気体噴出手段に気体
を供給する気体供給手段を設けたことを特徴とす
る。

（作用及び発明の効果） マイクロ波加熱器の加熱溶融時に、気体供給手
段より供給される気体が気体噴出手段に設けた噴
出開口から加熱部方向へ噴出させられる。これに
より、加熱部で発生する異物（分解ガス、ダス
ト、ヒユーム）の導波管部または加熱部内の特定
の箇所への侵入が防止できる。

（実施例） 以下、添付の図面を用いて本発明の実施例を説
明する。

第１図Ａ，Ｂに示す第一実施例においては、溶
融炉本体１とスペーサー１１との間の導波管５の
内部に、平面状の気体噴出体２１が溶融炉本体１
側に導波管５の全面に渡つて設けられる。気体噴
出体２１は、噴出孔２２，２２，……を多数設け
た管２３を４本並列にならべ相互に管２４，２
４，……により一体に平面状に接続されている。
噴出孔２２，２２，……の開孔方向は、溶融炉本
体１側に向けられる。導波管５の外部において、
気体噴出体２１は、パイプ２５を介して圧縮空気
用容器２６に接続される。なお、気体噴出体２１
は、マイクロ波の透過性が良く、しかも、加工性
の良好な材質（テフロン、ポリスチレンなど）か
ら作られる。

被処理物の加熱溶融の際には、圧縮空気を気体
噴出体２１の噴出孔２２，２２，……から導波管
５内全面に渡つて溶融炉本体１内部方向に向いて
均等に噴出させる。導波管５内の特定箇所への分
解ガス、ダスト、ヒユーム等の侵入は、極めて少
ない噴出ガス量によつて効率的に防止できる。

第２図Ａ，Ｂに示す第二実施例においては、ス
ペーサー兼用の気体噴出板３１に圧縮空気または
不活性ガスを噴出させる構造をもたせる。すなわ
ち、板３２の溶融炉本体１側の側面に空洞部３３
を設け、端面全面に渡つて噴出孔３４，３４，…
…を設ける。導波管５の外に配置した図示しない
気体容器からの気体は、パイプ３５を介して、空
洞部３３に入り、噴出孔３４，３４，……から溶
融炉本体１方向に噴出し、分解ガス等の侵入を防
止する。

第３図に示す第三実施例においては、第２図
Ａ，Ｂに示した第二実施例と同様の構造を有する
気体噴出板４１を、溶融炉本体１のフイーダ４と
排気管が接続された部分と導波管５が接続された
部分との間に設ける。この噴出板４１は、溶融炉
本体の外部で、パイプ４２を介して気体容器４３
に接続される。噴出板４１から圧縮空気または不
活性ガスを噴出させることにより、分解ガス等の
導波管５への侵入が防止できる。

なお、これらの侵入防止機構２１，３１，，４
１に用いる材質は、マイクロ波の吸収が極力少な
い材質が好ましい。これを表わす指標である誘電
損失角（tanδ）の周波数2450MHzを用いて常温常
圧下で測定した値は、４×10^-3以下の値であるこ
とが望ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂは、それぞれ本発明に係る第一実
施例の断面図と斜視図である。第２図Ａ，Ｂは、
それぞれ、本発明に係る第二実施例の断面図と斜
視図である。第３図は、本発明に係る第三実施例
の斜視図である。第４図と第５図は、マイクロ加
熱器の斜視図である。第６図Ａ，Ｂは、それぞれ
従来のマイクロ波加熱器における異物侵入防止機
構の斜視図と断面図である。 １…溶融炉本体、２…るつぼ、３…ホツパー、
４…フイーダ、５…導波管、６…整合器、７…排
気管、１１…スペーサー、１２…送風機、２１…
気体噴出体、２２，２２…… …噴出孔、２５…
パイプ、２６…気体容器、３１…気体噴出板、３
４，３４，…… …噴出孔、３５…パイプ、４１
…気体噴出板、４２…パイプ、４３…気体容器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ マイクロ波を用いて被処理物を加熱または溶
   融する加熱部とこの加熱部にマイクロ波を伝送す
   る導波管部とを備えるマイクロ波加熱器におい
   て、マイクロ波の吸収の少ない材質によつて形成
   され、上記の加熱部に向けて気体を噴出させるた
   めの多数の気体噴出開口を有する気体噴出手段を
   導波管部又は加熱部上部に設けるとともに、該気
   体噴出手段に気体を供給する気体供給手段を設け
   たことを特徴とするマイクロ波加熱器。