JPH04229986A - 可動密封容器内容物加熱用温度制御式マイクロ波加熱装置 - Google Patents
可動密封容器内容物加熱用温度制御式マイクロ波加熱装置Info
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- JPH04229986A JPH04229986A JP17410991A JP17410991A JPH04229986A JP H04229986 A JPH04229986 A JP H04229986A JP 17410991 A JP17410991 A JP 17410991A JP 17410991 A JP17410991 A JP 17410991A JP H04229986 A JPH04229986 A JP H04229986A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
- B01J19/122—Incoherent waves
- B01J19/126—Microwaves
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/80—Apparatus for specific applications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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- B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J2219/12—Processes employing electromagnetic waves
- B01J2219/1203—Incoherent waves
- B01J2219/1206—Microwaves
- B01J2219/1209—Features relating to the reactor or vessel
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- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
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- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Electric Ovens (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の技術分野】本発明はマイクロ波加熱装置およ
びマイクロ波により加熱を行なう方法に関する。更に詳
しくは、マイクロ波加熱室内の密封容器内を(たとえば
密封容器をターンテーブルに載置した状態で)移動して
いる加熱対象物に加えるマイクロ波エネルギーを、熱電
体により加熱対象物内に生じる熱電位を利用して制御す
ることにより、加熱対象物を均一に加熱するための装置
および方法に関する。
びマイクロ波により加熱を行なう方法に関する。更に詳
しくは、マイクロ波加熱室内の密封容器内を(たとえば
密封容器をターンテーブルに載置した状態で)移動して
いる加熱対象物に加えるマイクロ波エネルギーを、熱電
体により加熱対象物内に生じる熱電位を利用して制御す
ることにより、加熱対象物を均一に加熱するための装置
および方法に関する。
【0002】
【従来の技術】加工、処理、反応、乾燥、灰化、溶融、
精製を必要とする対象物にマイクロ波により加熱処理を
行なうための実験および分析用のマイクロ波を利用した
装置、器具、方法は公知である。コンピュータ、集積回
路、マイクロチップが以上のような装置の制御および材
料の加熱温度の調節に使用されている。そのような分析
装置のあるものにおいては、加熱対象物の水分、脂肪、
灰分の含有量が自動的に分析され、その結果はビジュア
ルディスプレイに表示されるようになっている。また材
料を更に均一に加熱するために、ターンテーブルを用い
て、マイクロ波による加熱中それをずっと回転させるよ
うにした装置もある。また加熱対象物を入れた複数の容
器を1個のターンテーブルに載せて一個の容器中の加熱
の程度(または圧力の上昇)を監視し、その値が全ての
容器の加熱状態を示しているものとして加熱操作を行う
装置もある。
精製を必要とする対象物にマイクロ波により加熱処理を
行なうための実験および分析用のマイクロ波を利用した
装置、器具、方法は公知である。コンピュータ、集積回
路、マイクロチップが以上のような装置の制御および材
料の加熱温度の調節に使用されている。そのような分析
装置のあるものにおいては、加熱対象物の水分、脂肪、
灰分の含有量が自動的に分析され、その結果はビジュア
ルディスプレイに表示されるようになっている。また材
料を更に均一に加熱するために、ターンテーブルを用い
て、マイクロ波による加熱中それをずっと回転させるよ
うにした装置もある。また加熱対象物を入れた複数の容
器を1個のターンテーブルに載せて一個の容器中の加熱
の程度(または圧力の上昇)を監視し、その値が全ての
容器の加熱状態を示しているものとして加熱操作を行う
装置もある。
【0003】各種の実験および分析用のマイクロ波を利
用した装置、方法について述べている先行技術特許の中
で本発明に関係するものとしては以下の米国特許が挙げ
られる。4、291、775 は食物や他の自然の産物
の水分や溶剤含有量の分析に関し、4、438、500
は自動揮発度分析器に関し、4、457、632 は
自動揮発度分析用コンピュータについて述べており、4
、554、132 は試料中の揮発分、固形、溶剤抽出
物を判定する装置についてであり、4、565、669
はマイクロ波灰化装置、4、566、312 は食物
の脂肪分の分析をおこなう機器、4、556、804
は市販のマイクロ波分析装置をターンテーブルとともに
、燥対象物の均一加熱を促進するのに用いた乾燥用機器
および方法であり、4、672、996 はマイクロ波
装置中で熟成させるための材料を入れた加圧容器に使用
される自己調整バルブについて述べており、また4、8
35、354 でも実験室での分析のための自動マイク
ロ波加熱装置にターンテーブルを用いることについて記
述している。米国特許 4、699、591と 4、6
99、592はコードのもつれを防止する摺動接触電話
コードコネクタに関する。調査によって見つかった本発
明に関係ありそうな他の特許としては、米国特許4、2
28、809 はマイクロ波加熱装置の温度制御装置、
4、506、127 は過熱を防止するために、加熱中
の対象物の測定温度によって高周波発振器出力が自動的
に制御されるマイクロ波オーブン、4、583、356
は温度検出装置、それを使用したマイクロ波クッキング
装置、それらに関係するデータ補正方法、4、831、
227 は対流空気温度が熱電対で検出できるようにな
された料理用マイクロ波オーブンおよびその方法、4、
870、234 ではマイクロ波オーブン内の凹部に霜
とり検出装置を設けて検出温度の変化を霜とり工程の制
御に用いることを開示している。また、ドイツ特許 O
LS 3502095は熱電対によって血液の温度を測
定し必要な温度が得られるとマイクロ波の放射を止める
ように構成された移動している血液のバッグのマイクロ
波霜とり装置について述べている。
用した装置、方法について述べている先行技術特許の中
で本発明に関係するものとしては以下の米国特許が挙げ
られる。4、291、775 は食物や他の自然の産物
の水分や溶剤含有量の分析に関し、4、438、500
は自動揮発度分析器に関し、4、457、632 は
自動揮発度分析用コンピュータについて述べており、4
、554、132 は試料中の揮発分、固形、溶剤抽出
物を判定する装置についてであり、4、565、669
はマイクロ波灰化装置、4、566、312 は食物
の脂肪分の分析をおこなう機器、4、556、804
は市販のマイクロ波分析装置をターンテーブルとともに
、燥対象物の均一加熱を促進するのに用いた乾燥用機器
および方法であり、4、672、996 はマイクロ波
装置中で熟成させるための材料を入れた加圧容器に使用
される自己調整バルブについて述べており、また4、8
35、354 でも実験室での分析のための自動マイク
ロ波加熱装置にターンテーブルを用いることについて記
述している。米国特許 4、699、591と 4、6
99、592はコードのもつれを防止する摺動接触電話
コードコネクタに関する。調査によって見つかった本発
明に関係ありそうな他の特許としては、米国特許4、2
28、809 はマイクロ波加熱装置の温度制御装置、
4、506、127 は過熱を防止するために、加熱中
の対象物の測定温度によって高周波発振器出力が自動的
に制御されるマイクロ波オーブン、4、583、356
は温度検出装置、それを使用したマイクロ波クッキング
装置、それらに関係するデータ補正方法、4、831、
227 は対流空気温度が熱電対で検出できるようにな
された料理用マイクロ波オーブンおよびその方法、4、
870、234 ではマイクロ波オーブン内の凹部に霜
とり検出装置を設けて検出温度の変化を霜とり工程の制
御に用いることを開示している。また、ドイツ特許 O
LS 3502095は熱電対によって血液の温度を測
定し必要な温度が得られるとマイクロ波の放射を止める
ように構成された移動している血液のバッグのマイクロ
波霜とり装置について述べている。
【0004】以下に示すアメリカ特許出願はまだ公開さ
れていないので従来技術とはいえないが、本発明に関連
があると思われる。S.N.07/298554は灰分
を分析するためのマイクロ波装置を開示している。この
装置においては固定した熱電対を用いて灰化温度を測定
し、マグネトロンの加熱作用を制御している。S.N.
07/352003はターンテーブル上の複数の容器に
入れた生物媒体をマイクロ波で加熱することによって、
所定の範囲まで圧力を制御しながら上昇させて媒体を急
速殺菌することに関する。特願平3−100949は0
7/352003に似ているが、加熱材料の容器内に外
部から駆動される磁性攪拌手段が設けられている。特願
平2−241063は空気ぬきができて引き裂くことが
できるダイアフラムで保護された容器をターンテーブル
上に設け、この容器とその内容物を制御しながら加熱す
ることを開示している。上記特許、出願書類、明細書は
このあとの説明で参照する。
れていないので従来技術とはいえないが、本発明に関連
があると思われる。S.N.07/298554は灰分
を分析するためのマイクロ波装置を開示している。この
装置においては固定した熱電対を用いて灰化温度を測定
し、マグネトロンの加熱作用を制御している。S.N.
07/352003はターンテーブル上の複数の容器に
入れた生物媒体をマイクロ波で加熱することによって、
所定の範囲まで圧力を制御しながら上昇させて媒体を急
速殺菌することに関する。特願平3−100949は0
7/352003に似ているが、加熱材料の容器内に外
部から駆動される磁性攪拌手段が設けられている。特願
平2−241063は空気ぬきができて引き裂くことが
できるダイアフラムで保護された容器をターンテーブル
上に設け、この容器とその内容物を制御しながら加熱す
ることを開示している。上記特許、出願書類、明細書は
このあとの説明で参照する。
【0005】本出願の以前において、実験用マイクロ波
装置にターンテーブルを用いて、その中にある材料を均
一に加熱することは公知であり、マイクロ波で加熱され
た試料の温度を測定するために熱電対を採用し、その温
度を調整するために熱電対を用いて加熱を制御すること
も既に知られており、マイクロ波装置の熱電対をシール
ドすることも既に提案されており、また、本発明の以前
において電話コードのねじれやもつれを防止する電話コ
ネクタが作られていたことは上述の先行技術から明らか
である。しかし本出願人が知るかぎりにおいては、コン
トローラにたいするターンテーブルと熱電対の相対的運
動に起因するとみられている熱電対の歪みの発生を防止
し緩和するために、熱電対を、動くターンテーブル上の
容器内の材料に挿入するとともに、固定されたマイクロ
波放射コントローラに接続した装置はなかった。
装置にターンテーブルを用いて、その中にある材料を均
一に加熱することは公知であり、マイクロ波で加熱され
た試料の温度を測定するために熱電対を採用し、その温
度を調整するために熱電対を用いて加熱を制御すること
も既に知られており、マイクロ波装置の熱電対をシール
ドすることも既に提案されており、また、本発明の以前
において電話コードのねじれやもつれを防止する電話コ
ネクタが作られていたことは上述の先行技術から明らか
である。しかし本出願人が知るかぎりにおいては、コン
トローラにたいするターンテーブルと熱電対の相対的運
動に起因するとみられている熱電対の歪みの発生を防止
し緩和するために、熱電対を、動くターンテーブル上の
容器内の材料に挿入するとともに、固定されたマイクロ
波放射コントローラに接続した装置はなかった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、マイク
ロ波放射室内で移動する密封容器内の物質を加熱制御す
るマイクロ波加熱装置は、壁で囲まれたマイクロ波放射
室と、上記マイクロ波放射室内に向けてマイクロ波を放
射するマイクロ波放射源と、マイクロ波放射源のコント
ローラと、マイクロ波を吸収する加熱対象物を入れたマ
イクロ波に対して透過性を有する容器の移動手段と、上
記容器内に挿入されておりマイクロ波放射で加熱される
上記容器中の上記加熱対象物の温度を表す熱電位を発生
させる熱電対手段と、上記コントローラに上記熱電対に
よって生ずる上記熱電位を伝送する手段とを備え、上記
コントーラは上記熱電位に応答して上記マイクロ波放射
源の作動を制御しそれにより移動している容器内の上記
加熱対象物の加熱を制御するようになっており、さらに
上記容器の上記伝送手段の少なくとも一部に対する相対
移動による、上記熱電対の移動により、上記熱電対に歪
みが発生することを防止する手段とを備えている。
ロ波放射室内で移動する密封容器内の物質を加熱制御す
るマイクロ波加熱装置は、壁で囲まれたマイクロ波放射
室と、上記マイクロ波放射室内に向けてマイクロ波を放
射するマイクロ波放射源と、マイクロ波放射源のコント
ローラと、マイクロ波を吸収する加熱対象物を入れたマ
イクロ波に対して透過性を有する容器の移動手段と、上
記容器内に挿入されておりマイクロ波放射で加熱される
上記容器中の上記加熱対象物の温度を表す熱電位を発生
させる熱電対手段と、上記コントローラに上記熱電対に
よって生ずる上記熱電位を伝送する手段とを備え、上記
コントーラは上記熱電位に応答して上記マイクロ波放射
源の作動を制御しそれにより移動している容器内の上記
加熱対象物の加熱を制御するようになっており、さらに
上記容器の上記伝送手段の少なくとも一部に対する相対
移動による、上記熱電対の移動により、上記熱電対に歪
みが発生することを防止する手段とを備えている。
【0007】上述の本発明の最適実施例に加え、本発明
中の主要な発明は更に条件を発生する信号または条件に
影響される信号を伝送するという他の手段を採用し歪み
を軽減することに関する。ここでいう他の手段とは、歪
みと無関係の条件にある導体、配管や他の接続用品によ
りこの手段が実行されるもので、歪みを生じない条件を
維持できる導体、導管、あるいは他の接続部品により運
動状態の容器からマイクロ波放射コントローラへ伝送さ
れる光、圧力、電流または電位などの信号を含んでいる
。前記導管、導体、コネクタの歪みを防ぐには、たとえ
ば容器とコントローラーとのあいだに設けた信号発生手
段または信号伝送手段の少なくとも一部分をコイル状か
渦形状にしたり、上記のような移動部品と固定部品との
間で歪みが発生し得ない関係を効果あらしめるスリップ
リングまたは同様な手段を用いるたり、そうでなければ
上記の各部品を同じ角方向に移動させることによって、
前記導管、導体、コネクタの容器内の部分と固定された
コントローラ間の歪み防げばよい。
中の主要な発明は更に条件を発生する信号または条件に
影響される信号を伝送するという他の手段を採用し歪み
を軽減することに関する。ここでいう他の手段とは、歪
みと無関係の条件にある導体、配管や他の接続用品によ
りこの手段が実行されるもので、歪みを生じない条件を
維持できる導体、導管、あるいは他の接続部品により運
動状態の容器からマイクロ波放射コントローラへ伝送さ
れる光、圧力、電流または電位などの信号を含んでいる
。前記導管、導体、コネクタの歪みを防ぐには、たとえ
ば容器とコントローラーとのあいだに設けた信号発生手
段または信号伝送手段の少なくとも一部分をコイル状か
渦形状にしたり、上記のような移動部品と固定部品との
間で歪みが発生し得ない関係を効果あらしめるスリップ
リングまたは同様な手段を用いるたり、そうでなければ
上記の各部品を同じ角方向に移動させることによって、
前記導管、導体、コネクタの容器内の部分と固定された
コントローラ間の歪み防げばよい。
【0008】さらに、本発明は、マイクロ波放射室内に
おいて運動状態にある密封容器内の物質を加熱制御する
マイクロ波加熱装置を使用し、マイクロ波を透過性の容
器内にマイクロ波を吸収できる物質を挿入しその物質を
マイクロ波加熱し制御する方法を含む。
おいて運動状態にある密封容器内の物質を加熱制御する
マイクロ波加熱装置を使用し、マイクロ波を透過性の容
器内にマイクロ波を吸収できる物質を挿入しその物質を
マイクロ波加熱し制御する方法を含む。
【0009】上記のような移動容器内の対象物を加熱す
るにあたり、一般に、位置を固定されたコントローラあ
るいはマイクロ波放射源にたいし対象物とともに移動す
る熱電対の位置が変化するため、熱電対中に歪みが発生
する、その結果熱電対が発生する熱電位の値は精度が低
下し、マイクロ波加熱の制御性能は低下し適正な制御が
行なわれなくなり、結局熱電対に破壊を起こす結果とな
る。本発明の目的は、そのような熱電対にたいする障害
を取り除き、熱電対が誤差のない正しい熱電位を発生し
、関連するその他の機器から発生する制御信号中に現わ
れる誤差を防止する、運動状態にある密封容器内の物質
を加熱制御するマイクロ波加熱装置を提供することにあ
る。
るにあたり、一般に、位置を固定されたコントローラあ
るいはマイクロ波放射源にたいし対象物とともに移動す
る熱電対の位置が変化するため、熱電対中に歪みが発生
する、その結果熱電対が発生する熱電位の値は精度が低
下し、マイクロ波加熱の制御性能は低下し適正な制御が
行なわれなくなり、結局熱電対に破壊を起こす結果とな
る。本発明の目的は、そのような熱電対にたいする障害
を取り除き、熱電対が誤差のない正しい熱電位を発生し
、関連するその他の機器から発生する制御信号中に現わ
れる誤差を防止する、運動状態にある密封容器内の物質
を加熱制御するマイクロ波加熱装置を提供することにあ
る。
【0010】
【作用】本発明によれば、マイクロ波放射室内で運動状
態にある密封容器内の物質を加熱制御するマイクロ波加
熱装置は、容器中で強酸により熟成されつつある化学的
試料、例えばポリフルオロエチレンと(または)ポリエ
ーテルにみられるような物質を対象物とし、マイクロ波
放射室内に放射されるマグネトロンのようなマイクロ波
放射源と、熱電対から伝送された熱電位を受けその熱電
位にしたがって加えられるマイクロ波放射を増加または
減少させることができこれによりマイクロ波放射源を制
御するコントローラと、熱接点が容器即ち加熱対象物質
に挿入されその対象物の温度を表示する熱電位を生ずる
熱電対と、熱電対からコントローラに熱電位を伝送する
手段と、容器の動きにしたがって運動する熱電対の歪み
を防止し、容器と熱接点との運動に応じて冷接点の角運
動を容易にする歪み防止手段とにより構成されている。 これにより上記の各運動により生ずるとみられている上
記熱電対の歪みを防止し緩和することができる。本発明
の他の発明においては、スリップリングが採用されてお
り運動する熱電対の歪みを防止し適正な熱電位信号が固
定されたコントローラに伝達される。熱電対は金メッキ
でシールドされた入れ物に収納されておりこれがマイク
ロ波の反射部として働き読取りが正確に行なわれるよう
に改良された、熱電対とこのシールドの入れ物は渦形状
をなしている。容器の基部と熱電対はシールドされてお
り熱電対が内蔵されている容器内の対象物の加熱を減少
させ熱電対の存在による過熱分を補償する。フルオロプ
チック温度センサが温度チェックのために採用されてい
る。また、本発明は、運動状態にある密封容器内の物質
を加熱制御するマイクロ波加熱装置を使用し、マイクロ
波を透過伝達する容器内にマイクロ波を吸収できる物質
を挿入しその物質をマイクロ波により加熱し制御を行な
う方法、例えば、熟成について行なわれる上記マイクロ
波により加熱し制御を行なう方法を含む。
態にある密封容器内の物質を加熱制御するマイクロ波加
熱装置は、容器中で強酸により熟成されつつある化学的
試料、例えばポリフルオロエチレンと(または)ポリエ
ーテルにみられるような物質を対象物とし、マイクロ波
放射室内に放射されるマグネトロンのようなマイクロ波
放射源と、熱電対から伝送された熱電位を受けその熱電
位にしたがって加えられるマイクロ波放射を増加または
減少させることができこれによりマイクロ波放射源を制
御するコントローラと、熱接点が容器即ち加熱対象物質
に挿入されその対象物の温度を表示する熱電位を生ずる
熱電対と、熱電対からコントローラに熱電位を伝送する
手段と、容器の動きにしたがって運動する熱電対の歪み
を防止し、容器と熱接点との運動に応じて冷接点の角運
動を容易にする歪み防止手段とにより構成されている。 これにより上記の各運動により生ずるとみられている上
記熱電対の歪みを防止し緩和することができる。本発明
の他の発明においては、スリップリングが採用されてお
り運動する熱電対の歪みを防止し適正な熱電位信号が固
定されたコントローラに伝達される。熱電対は金メッキ
でシールドされた入れ物に収納されておりこれがマイク
ロ波の反射部として働き読取りが正確に行なわれるよう
に改良された、熱電対とこのシールドの入れ物は渦形状
をなしている。容器の基部と熱電対はシールドされてお
り熱電対が内蔵されている容器内の対象物の加熱を減少
させ熱電対の存在による過熱分を補償する。フルオロプ
チック温度センサが温度チェックのために採用されてい
る。また、本発明は、運動状態にある密封容器内の物質
を加熱制御するマイクロ波加熱装置を使用し、マイクロ
波を透過伝達する容器内にマイクロ波を吸収できる物質
を挿入しその物質をマイクロ波により加熱し制御を行な
う方法、例えば、熟成について行なわれる上記マイクロ
波により加熱し制御を行なう方法を含む。
【0011】
【実施例】以下図面を参照し本発明の実施例を説明する
。
。
【0012】図1は、横壁17、上面壁19、底面21
、扉23によって形成されたマイクロ波放射室15内を
移動する容器13内の極材料(図示されていない)を加
熱制御するためのマイクロ波加熱装置11を示す。容器
13は、下部25とネジどめキャップ部27を備えてお
り、それら容器の1つは熱電対ユニット29を備えてい
る(図2、図4、図5に明確に示されているので参照の
こと)。その1個の容器と他の3個の容器は更にフルオ
ロプチック探測部31を備えている(図2)。熱電対2
9はマイクロ波加熱装置11の外部にある温度コントロ
ーラ33に接続されている、しかしその接続は接続配線
がコントローラユニットでかくれているため示されてい
ない。フルオロプチック探測部31は各探索部の加熱温
度を表示するビジュアルディスプレイ37を有するセン
サインジケータ35に接続されている。動作の開始に先
立って、キーボード上のプッシュボタン39、39’を
押して、マイクロ波放射の強さ、時間、サイクル、およ
び平坦域と突出域をプログラムすることによってマイク
ロ波加熱装置の条件を設定する。ファンやターンテーブ
ルも同じように設定される。装置の条件はディスプレイ
パネル41に読み出すことができる。図1に示した実施
例では、コントローラ33は別個の部材であり、熱電対
29とマイクロ波加熱装置11の回路とに配線されてい
る。またそれを分離して制御することによりマイクロ波
加熱対象物の温度を設定または維持し、その設定温度お
よび読み取られた温度をディスプレイ43に表示するよ
うにしてもよい。そのようなコントローラは装置のキャ
ビネット内に内蔵することができる。その場合はコント
ローラの設定と温度の読み取りは装置のキーボードボタ
ン39、39’とディスプレイパネル41を使用して行
う。同じようにして、フルオロプチック探測部31の測
定値は装置のディスプレイパネル41に表示し、フルオ
ロプチック探測部31は、マイクロ波加熱装置用のベー
スキャビネットに内蔵することもできる。
、扉23によって形成されたマイクロ波放射室15内を
移動する容器13内の極材料(図示されていない)を加
熱制御するためのマイクロ波加熱装置11を示す。容器
13は、下部25とネジどめキャップ部27を備えてお
り、それら容器の1つは熱電対ユニット29を備えてい
る(図2、図4、図5に明確に示されているので参照の
こと)。その1個の容器と他の3個の容器は更にフルオ
ロプチック探測部31を備えている(図2)。熱電対2
9はマイクロ波加熱装置11の外部にある温度コントロ
ーラ33に接続されている、しかしその接続は接続配線
がコントローラユニットでかくれているため示されてい
ない。フルオロプチック探測部31は各探索部の加熱温
度を表示するビジュアルディスプレイ37を有するセン
サインジケータ35に接続されている。動作の開始に先
立って、キーボード上のプッシュボタン39、39’を
押して、マイクロ波放射の強さ、時間、サイクル、およ
び平坦域と突出域をプログラムすることによってマイク
ロ波加熱装置の条件を設定する。ファンやターンテーブ
ルも同じように設定される。装置の条件はディスプレイ
パネル41に読み出すことができる。図1に示した実施
例では、コントローラ33は別個の部材であり、熱電対
29とマイクロ波加熱装置11の回路とに配線されてい
る。またそれを分離して制御することによりマイクロ波
加熱対象物の温度を設定または維持し、その設定温度お
よび読み取られた温度をディスプレイ43に表示するよ
うにしてもよい。そのようなコントローラは装置のキャ
ビネット内に内蔵することができる。その場合はコント
ローラの設定と温度の読み取りは装置のキーボードボタ
ン39、39’とディスプレイパネル41を使用して行
う。同じようにして、フルオロプチック探測部31の測
定値は装置のディスプレイパネル41に表示し、フルオ
ロプチック探測部31は、マイクロ波加熱装置用のベー
スキャビネットに内蔵することもできる。
【0013】図2に、中央軸を中心に回転運動または揺
動回転運動ができるターンテーブル45を示す。このテ
ーブルには12個の容器13が支持されており、その内
の一つの上面27には容器と耐圧気密の関係を保ち熱電
対29とフルオロプチック探測部31(伝送部)を保持
するようになされた金具47が取り付けられている。他
の3個のそのような容器上面はフルオロプチック探測部
31(センサ)を保持するための取り付け金具またはア
ダプタ46を有する、しかし、それらは熱電対を保持す
るようにはなっていない。残りの8個の容器上面には、
容器からカバーを取り除く前に内部温度を下げることが
望ましい場合に、容器の内容物が所望の温度まで加熱さ
れたとき圧力を抜くためのベント手段またはアダプタ4
8が設けてある。図に示すように、密封ネジ53が逆戻
りしたとき加圧ガスとそのガスの流れにのった物質を共
通の集合容器51に向けて放出できるように、容器から
圧抜きアダプタ48と圧抜き管49がのびている。図で
は、そのような圧抜き手段は、熱電対および(または)
フルオロプチック探測部を具備した容器上には設けられ
ていないが、これら容器に設けてもよい。
動回転運動ができるターンテーブル45を示す。このテ
ーブルには12個の容器13が支持されており、その内
の一つの上面27には容器と耐圧気密の関係を保ち熱電
対29とフルオロプチック探測部31(伝送部)を保持
するようになされた金具47が取り付けられている。他
の3個のそのような容器上面はフルオロプチック探測部
31(センサ)を保持するための取り付け金具またはア
ダプタ46を有する、しかし、それらは熱電対を保持す
るようにはなっていない。残りの8個の容器上面には、
容器からカバーを取り除く前に内部温度を下げることが
望ましい場合に、容器の内容物が所望の温度まで加熱さ
れたとき圧力を抜くためのベント手段またはアダプタ4
8が設けてある。図に示すように、密封ネジ53が逆戻
りしたとき加圧ガスとそのガスの流れにのった物質を共
通の集合容器51に向けて放出できるように、容器から
圧抜きアダプタ48と圧抜き管49がのびている。図で
は、そのような圧抜き手段は、熱電対および(または)
フルオロプチック探測部を具備した容器上には設けられ
ていないが、これら容器に設けてもよい。
【0014】図2は、熱電対29の熱接点が位置する容
器13の底部のまわりに設けた金属シールド、すなわち
円筒部または帯部44を示す。そのような帯部は容器の
その部分をマイクロ波放射からシールドするので熱電対
が設けられた容器内の加熱対象物の加熱を低減すること
がわかった、したがって、そのような対象物の温度はマ
イクロ波放射を受ける他の容器中の対象物の温度をより
精密に表している(シールド帯部によって加熱が低く抑
えられることにより熱電対による加熱の増加分が打ち消
される)。
器13の底部のまわりに設けた金属シールド、すなわち
円筒部または帯部44を示す。そのような帯部は容器の
その部分をマイクロ波放射からシールドするので熱電対
が設けられた容器内の加熱対象物の加熱を低減すること
がわかった、したがって、そのような対象物の温度はマ
イクロ波放射を受ける他の容器中の対象物の温度をより
精密に表している(シールド帯部によって加熱が低く抑
えられることにより熱電対による加熱の増加分が打ち消
される)。
【0015】図3は、容器13の底部のまわりに設けら
れたシールド帯部44の上方斜視図である、その底部に
はまた熱電対29の熱接点がある。帯部44はアルミニ
ュームのような金属製で、熱電対の熱接点の周囲の加熱
対象物をマイクロ波放射からシールドするようになって
いる。帯部44は、円筒壁55と棚部57を有し、円筒
壁55の内径はほぼ容器13の外径に等しい。もし容器
13の形状が円筒シールド材44と相異していれば、ほ
ぼ容器の形に合わせてシールド材の形を変えてもよい。 「熱電対容器」中の加熱対象物の過度な加熱を減らすた
めに、シールド帯部の代わりに別の手段を採用してもよ
い。たとえば容器の設計をマイクロ波加熱を少なくする
ように変更したり、帯部を容器の周囲でどこかほかの場
所に設置したりしてもよい。しかし、現在のところ図示
のような帯部が最も経済的であり最も使いやすいもので
ある。
れたシールド帯部44の上方斜視図である、その底部に
はまた熱電対29の熱接点がある。帯部44はアルミニ
ュームのような金属製で、熱電対の熱接点の周囲の加熱
対象物をマイクロ波放射からシールドするようになって
いる。帯部44は、円筒壁55と棚部57を有し、円筒
壁55の内径はほぼ容器13の外径に等しい。もし容器
13の形状が円筒シールド材44と相異していれば、ほ
ぼ容器の形に合わせてシールド材の形を変えてもよい。 「熱電対容器」中の加熱対象物の過度な加熱を減らすた
めに、シールド帯部の代わりに別の手段を採用してもよ
い。たとえば容器の設計をマイクロ波加熱を少なくする
ように変更したり、帯部を容器の周囲でどこかほかの場
所に設置したりしてもよい。しかし、現在のところ図示
のような帯部が最も経済的であり最も使いやすいもので
ある。
【0016】図4に示す熱電対29はクロメルーアルメ
ル(k型)が好ましく、ほぼ直線で、その終端部61が
、極液60を入れた容器13の底部近傍に届くだけの長
さを有する検出端部59を備えている。熱電対配線用の
鞘部66の反射(金めっきが好ましい)巻線や導体巻線
または渦形巻線63は、熱電対が容器13とターンテー
ブル45とともに動くとき、熱電対や、そのような線の
歪みを緩和し、熱電対をシールドしている金属のマイク
ロ波による加熱の程度を少なくする。図にははっきり示
されていないが、実際の熱電対線は、熱電対のほぼ直線
部の”下部”端の近傍にある点溶接された熱接点および
点溶接された冷接点以外では互いに絶縁されており、保
護用金属の鞘部66、好ましくは金メッキされた鋼管中
に収納されている。本発明の試作実施例ににおいては、
そのような鞘部は、67において中空管65にたいし溶
接、半田、またはこれと同じような方法で固着されてい
る。中空管65は軸受け中で回転するジャーナルに連結
されている。そして、鞘部を67において中空管65に
接合することにより、鞘部66は、図5に示すようにマ
イクロ波放射室15の上部壁部分に接地されている。熱
電対の冷接点は中空管65の内部に設けてもよいし、そ
うでなければ熱電対、軸受け、またはスリップリング機
構内の適当な場所に設けてもよい。同様に、補償抵抗器
や補償ダイオードのような、熱電対回路の他の一般構成
要素は、図5には示されていないが、鞘部内の大径の管
内に設けてもよいし、軸受けおよび(または)スリップ
リング機構の内部に設けてもよい。絶縁導体リード69
と71は図5のようにスリップリングに接続するか、コ
ントローラか、または、熱電対の電位差をコントローラ
に伝送する手段に接続する。(第5図において、電線の
端部の符号は85、87で表す)。
ル(k型)が好ましく、ほぼ直線で、その終端部61が
、極液60を入れた容器13の底部近傍に届くだけの長
さを有する検出端部59を備えている。熱電対配線用の
鞘部66の反射(金めっきが好ましい)巻線や導体巻線
または渦形巻線63は、熱電対が容器13とターンテー
ブル45とともに動くとき、熱電対や、そのような線の
歪みを緩和し、熱電対をシールドしている金属のマイク
ロ波による加熱の程度を少なくする。図にははっきり示
されていないが、実際の熱電対線は、熱電対のほぼ直線
部の”下部”端の近傍にある点溶接された熱接点および
点溶接された冷接点以外では互いに絶縁されており、保
護用金属の鞘部66、好ましくは金メッキされた鋼管中
に収納されている。本発明の試作実施例ににおいては、
そのような鞘部は、67において中空管65にたいし溶
接、半田、またはこれと同じような方法で固着されてい
る。中空管65は軸受け中で回転するジャーナルに連結
されている。そして、鞘部を67において中空管65に
接合することにより、鞘部66は、図5に示すようにマ
イクロ波放射室15の上部壁部分に接地されている。熱
電対の冷接点は中空管65の内部に設けてもよいし、そ
うでなければ熱電対、軸受け、またはスリップリング機
構内の適当な場所に設けてもよい。同様に、補償抵抗器
や補償ダイオードのような、熱電対回路の他の一般構成
要素は、図5には示されていないが、鞘部内の大径の管
内に設けてもよいし、軸受けおよび(または)スリップ
リング機構の内部に設けてもよい。絶縁導体リード69
と71は図5のようにスリップリングに接続するか、コ
ントローラか、または、熱電対の電位差をコントローラ
に伝送する手段に接続する。(第5図において、電線の
端部の符号は85、87で表す)。
【0017】図5は、熱電対部29を容器内に固定する
ための取り付け金具75(ガラスの熱溜まり76を有す
る)を設けた以外は容器13と同様の単一の容器73を
支えているターンテーブル45を示す(金具75は熱電
対とフルオロプチック手段を保持するための金具47と
は異なるものである)。ターンテーブル45は、ターン
テーブル支持部79に軸支された駆動軸77を回転させ
る適当な駆動手段(図示されていない)により回転、ま
たは揺動させながら回転させる。ターンテーブルの中央
部には、補集容器51’が設けてあり、縦軸方向保持手
段81がターンテーブルか補集容器のいづれかに(補集
容器の設計による)、ターンテーブルおよび容器73と
同じ角度だけ回転するように保持されている。縦軸方向
保持手段81の一部は、83のところで切り欠いてあり
、中空管65が軸方向に挿入できるようになっている。 中空管には熱電対29が67のところで接地されており
、且つ熱電対のリードが通っている。軸方向保持機構8
1は合成有機高分子プラスチック、例えば、ポリテトラ
フルオロエチレン、ポリプロピレンまたは高密度ポリエ
チレンのような非導電性物質でできている。熱電対が軸
方向保持手段に接続されているため、熱電対の両端はタ
ーンテーブルとともに回転する。したがって、その両端
の相対運動が抑えられて(または阻止されて)、ターン
テーブルの運動による熱電対の歪みの発生を防止するか
抑制できる。熱電対に接続された導電線の、マイクロ波
放射室の上部にあるスリップリング機構から軸方向に突
出した部分には熱点端部と冷点端部が設けられている。 導電柱89によって、熱電対リード線87の内部導体が
上部スリップリング91に電気的に接続され、上部スリ
ップリング91と絶縁された導電柱93によって、熱電
対リード線85の内部導体が下部スリップリング95と
電気的に接続されている。スリップリングはプラスティ
ック絶縁ディスク99と101により互いに絶縁され、
金属支持部97からも絶縁されており、また、スリップ
リングは軸103からも絶縁されている。したがって、
スリップリングは熱電対の電位差を伝送し、外部のブラ
ッシまたは接点105と107は、その電位差を、この
図には示されていないマイクロ波コントローラに接続さ
れた伝送線109と111に送る。スリップリングと(
または)ブラッシ各機構、軸方向保持部の部品のうちま
だ説明していないものも絶縁材料から成り、または熱電
位差を短絡したり接地しないように絶縁されている。し
かし、熱電対29の外部またはシールド部はマイクロ波
放射室上部19に接地するのが好ましいことが明らかに
なった。このような接地は中空軸65と、マイクロ波放
射室の上部金属壁19にネジ104により固定されたフ
ランジ付き軸受け102とを接触させることによって行
うことができる。
ための取り付け金具75(ガラスの熱溜まり76を有す
る)を設けた以外は容器13と同様の単一の容器73を
支えているターンテーブル45を示す(金具75は熱電
対とフルオロプチック手段を保持するための金具47と
は異なるものである)。ターンテーブル45は、ターン
テーブル支持部79に軸支された駆動軸77を回転させ
る適当な駆動手段(図示されていない)により回転、ま
たは揺動させながら回転させる。ターンテーブルの中央
部には、補集容器51’が設けてあり、縦軸方向保持手
段81がターンテーブルか補集容器のいづれかに(補集
容器の設計による)、ターンテーブルおよび容器73と
同じ角度だけ回転するように保持されている。縦軸方向
保持手段81の一部は、83のところで切り欠いてあり
、中空管65が軸方向に挿入できるようになっている。 中空管には熱電対29が67のところで接地されており
、且つ熱電対のリードが通っている。軸方向保持機構8
1は合成有機高分子プラスチック、例えば、ポリテトラ
フルオロエチレン、ポリプロピレンまたは高密度ポリエ
チレンのような非導電性物質でできている。熱電対が軸
方向保持手段に接続されているため、熱電対の両端はタ
ーンテーブルとともに回転する。したがって、その両端
の相対運動が抑えられて(または阻止されて)、ターン
テーブルの運動による熱電対の歪みの発生を防止するか
抑制できる。熱電対に接続された導電線の、マイクロ波
放射室の上部にあるスリップリング機構から軸方向に突
出した部分には熱点端部と冷点端部が設けられている。 導電柱89によって、熱電対リード線87の内部導体が
上部スリップリング91に電気的に接続され、上部スリ
ップリング91と絶縁された導電柱93によって、熱電
対リード線85の内部導体が下部スリップリング95と
電気的に接続されている。スリップリングはプラスティ
ック絶縁ディスク99と101により互いに絶縁され、
金属支持部97からも絶縁されており、また、スリップ
リングは軸103からも絶縁されている。したがって、
スリップリングは熱電対の電位差を伝送し、外部のブラ
ッシまたは接点105と107は、その電位差を、この
図には示されていないマイクロ波コントローラに接続さ
れた伝送線109と111に送る。スリップリングと(
または)ブラッシ各機構、軸方向保持部の部品のうちま
だ説明していないものも絶縁材料から成り、または熱電
位差を短絡したり接地しないように絶縁されている。し
かし、熱電対29の外部またはシールド部はマイクロ波
放射室上部19に接地するのが好ましいことが明らかに
なった。このような接地は中空軸65と、マイクロ波放
射室の上部金属壁19にネジ104により固定されたフ
ランジ付き軸受け102とを接触させることによって行
うことができる。
【0018】図6では、容器、熱電対、極液、ターンテ
ーブル、駆動部、マイクロ波放射室底面および補集容器
は図5に示すものとほぼ同様であるので、それらには同
一の符号を付してある。しかし、図6には縦軸方向支持
部がなく、スリップリング機構は異なり、コントローラ
はマグネトロンに接続されている。よって、そのような
改良部分について以下説明する。
ーブル、駆動部、マイクロ波放射室底面および補集容器
は図5に示すものとほぼ同様であるので、それらには同
一の符号を付してある。しかし、図6には縦軸方向支持
部がなく、スリップリング機構は異なり、コントローラ
はマグネトロンに接続されている。よって、そのような
改良部分について以下説明する。
【0019】熱電対鞘部66は、119において導電性
中空円筒部117に、溶接、溶融、半田、その他導電性
を確保できる方法で接続され、これにより、円筒部11
7が内部で回転するようになっているフランジ付き軸受
け121を介してマイクロ波放射室上面壁19に接地さ
れている。スリップ接触またはスリップリングコネクタ
部123は、商品名TWISSTOPで市販されている
米国特許 4,699,591と 4,699,592
に開示されている、ねじれ防止用電話コネクタ型であり
、それについてはこの後の図7、図8の説明のところで
詳細に述べる。図6において、熱電対電線からのびる導
電線69と71と、冷接点補償ダイオード129からの
びる熱電対電線125と127は、(図7から明らかな
ように)コネクタ123を取り付けるための手段を有す
るコンパートメント131内に挿通されている。これら
電線は4個の円形状または点状の導体に接続され、さら
にそれらを介してそれぞれ4個のスプリング接点(わか
りやすくするため図6では導体133とスプリング14
1はそれぞれ1個ずつだけ示している)に別々に接続さ
れ、そして4個の導体149(1個のみを示す)を介し
固定コントローラ33に接続されたコネクタ157、1
59、161、163に接続されている。円形状導体(
またはスリップリング)とコンタクトスプリング(また
はブラシ)には金メッキが施されており、これにより導
電性、耐腐食性が最大限に向上して導電性にたいする干
渉を防ぐことができる。図6の例では、ダイオードから
のリード線と熱電対が直接スリップリングに接続されて
いる。しかし実際の場合は図7、図8のように、スリッ
プリングへの接続はスナップアクションコネクタ209
(電話コネクタ型)を介して行うのがよい。図示のよう
にスプリング接触導体とコントローラへ接続された電線
も同様の方法で149の部分で接続されている。
中空円筒部117に、溶接、溶融、半田、その他導電性
を確保できる方法で接続され、これにより、円筒部11
7が内部で回転するようになっているフランジ付き軸受
け121を介してマイクロ波放射室上面壁19に接地さ
れている。スリップ接触またはスリップリングコネクタ
部123は、商品名TWISSTOPで市販されている
米国特許 4,699,591と 4,699,592
に開示されている、ねじれ防止用電話コネクタ型であり
、それについてはこの後の図7、図8の説明のところで
詳細に述べる。図6において、熱電対電線からのびる導
電線69と71と、冷接点補償ダイオード129からの
びる熱電対電線125と127は、(図7から明らかな
ように)コネクタ123を取り付けるための手段を有す
るコンパートメント131内に挿通されている。これら
電線は4個の円形状または点状の導体に接続され、さら
にそれらを介してそれぞれ4個のスプリング接点(わか
りやすくするため図6では導体133とスプリング14
1はそれぞれ1個ずつだけ示している)に別々に接続さ
れ、そして4個の導体149(1個のみを示す)を介し
固定コントローラ33に接続されたコネクタ157、1
59、161、163に接続されている。円形状導体(
またはスリップリング)とコンタクトスプリング(また
はブラシ)には金メッキが施されており、これにより導
電性、耐腐食性が最大限に向上して導電性にたいする干
渉を防ぐことができる。図6の例では、ダイオードから
のリード線と熱電対が直接スリップリングに接続されて
いる。しかし実際の場合は図7、図8のように、スリッ
プリングへの接続はスナップアクションコネクタ209
(電話コネクタ型)を介して行うのがよい。図示のよう
にスプリング接触導体とコントローラへ接続された電線
も同様の方法で149の部分で接続されている。
【0020】図7において、モールド型高分子プラステ
ィックハウジング165は、熱電対信号とダイオード出
力を、接触ストリップ片171、173、175、17
7から上方に向けて上部接点および上面部189のリン
グ179、181、183、185へそれぞれ伝送する
導体を備えた上部および下部167と169により構成
する。補集容器165の下部169は図示されていない
コネクタ手段に対しスナップ式に取り付けられる。この
コネクタ手段によって熱電体からのびる導体とダイオー
ドが側面187上の接触ストリップ片171、173、
175、177に接続されている。上記のコネクタ手段
はハウジング131内に取り付けられるか、または、他
の都合のよい場所に動き得る状態で支持される。
ィックハウジング165は、熱電対信号とダイオード出
力を、接触ストリップ片171、173、175、17
7から上方に向けて上部接点および上面部189のリン
グ179、181、183、185へそれぞれ伝送する
導体を備えた上部および下部167と169により構成
する。補集容器165の下部169は図示されていない
コネクタ手段に対しスナップ式に取り付けられる。この
コネクタ手段によって熱電体からのびる導体とダイオー
ドが側面187上の接触ストリップ片171、173、
175、177に接続されている。上記のコネクタ手段
はハウジング131内に取り付けられるか、または、他
の都合のよい場所に動き得る状態で支持される。
【0021】図8において、モールドプラスティック部
191が示されており、それはスナップアクションによ
る固着、モールド、または収縮といったような方法によ
り接合部165に接合され、そしてその上方に位置して
いる、したがって、スプリング接触部193、195、
197、199はリング部185、183、181およ
び接点部179とそれぞれ接触する、一方、なおモール
ドプラスティック部191にたいし下部165を回転さ
せることができる。金メッキスプリング193、195
、197、199は電位(および電流)をそれぞれ接触
部201、203、205、207に伝送する、そして
そのような接触部からスナップアクションによる接着コ
ネクタ209(第6図参照)はそれらをコントローラ3
3へ伝送する。
191が示されており、それはスナップアクションによ
る固着、モールド、または収縮といったような方法によ
り接合部165に接合され、そしてその上方に位置して
いる、したがって、スプリング接触部193、195、
197、199はリング部185、183、181およ
び接点部179とそれぞれ接触する、一方、なおモール
ドプラスティック部191にたいし下部165を回転さ
せることができる。金メッキスプリング193、195
、197、199は電位(および電流)をそれぞれ接触
部201、203、205、207に伝送する、そして
そのような接触部からスナップアクションによる接着コ
ネクタ209(第6図参照)はそれらをコントローラ3
3へ伝送する。
【0022】図6乃至図8において、スリップリング機
構のスプリング部分は固定してあり、リング部分は可動
である、しかしこれらの機能をそれぞれ逆にしてスプリ
ング部分は可動とし、リング部分は固定とすることもで
きる。また、それらの部材を縦方向配列する必要もない
。
構のスプリング部分は固定してあり、リング部分は可動
である、しかしこれらの機能をそれぞれ逆にしてスプリ
ング部分は可動とし、リング部分は固定とすることもで
きる。また、それらの部材を縦方向配列する必要もない
。
【0023】上述した本発明のマイクロ波加熱装置の最
適実施例においては、マイクロ波放射室、マイクロ波放
射源、そのような放射を制御する手段、そのマイクロ波
放射室内で加熱対象物の容器を動かすための手段からな
る実験用のマイクロ波加熱装置であればいかなるものを
用いてもよい。装置を最適の状態で運転させるためには
、CEM Corporation,Ma− tthe
ws,North Carolina 製の MDS−
81D, MDS−205 がもっとも望ましい。その
ような装置とその部品は、米国特許 4,565,66
9と 4、566、804およびこれらの特許で言及し
ている刊行物、たとえば CEM Corporati
onにより1981年に発行されたMicrowave
Drying/Digestion System
MDS−81 Laboratory Microw
ave System,と題する広報誌等に記載されい
る。この広報誌は本発明の説明で参照する。そのような
装置の改良型は MDS−81Dであり、CEM’S
MDS−81D Microwave Digesti
on Systemと題する広報誌に記載されている。 そのような装置は、また、米国特許出願 S/N’s
07/352,003. 07/404,694. 0
7/518,954.にも開示されており、これら装置
の場合、マイクロ波放射は、ターンテーブル上で加熱さ
れる対象物を入れた容器中で発生する圧力に応答する外
部積層回路とマイクロチップコントローラにより制御さ
れている。
適実施例においては、マイクロ波放射室、マイクロ波放
射源、そのような放射を制御する手段、そのマイクロ波
放射室内で加熱対象物の容器を動かすための手段からな
る実験用のマイクロ波加熱装置であればいかなるものを
用いてもよい。装置を最適の状態で運転させるためには
、CEM Corporation,Ma− tthe
ws,North Carolina 製の MDS−
81D, MDS−205 がもっとも望ましい。その
ような装置とその部品は、米国特許 4,565,66
9と 4、566、804およびこれらの特許で言及し
ている刊行物、たとえば CEM Corporati
onにより1981年に発行されたMicrowave
Drying/Digestion System
MDS−81 Laboratory Microw
ave System,と題する広報誌等に記載されい
る。この広報誌は本発明の説明で参照する。そのような
装置の改良型は MDS−81Dであり、CEM’S
MDS−81D Microwave Digesti
on Systemと題する広報誌に記載されている。 そのような装置は、また、米国特許出願 S/N’s
07/352,003. 07/404,694. 0
7/518,954.にも開示されており、これら装置
の場合、マイクロ波放射は、ターンテーブル上で加熱さ
れる対象物を入れた容器中で発生する圧力に応答する外
部積層回路とマイクロチップコントローラにより制御さ
れている。
【0024】熱電対としては、その熱接点と冷接点が点
溶接され、熱電対からの伝送用電線が銅製であり,クロ
メルーアルメル組成のk型であることが望ましい。しか
し、他の適当な金属を組み合わせたり、合金または他の
材料を用いて、たとえば銅/コンスタンタン等の別の種
類の熱電対の導体を形成してもよい。単一の容器から大
きな電位を発生し、あるいは、複数の容器から多くの電
位を発生するために、直列の複数の熱電対(熱電対列)
を採用することが望ましい場合もある。この場合各容器
に1個または複数の熱電対熱接点を設ける。
溶接され、熱電対からの伝送用電線が銅製であり,クロ
メルーアルメル組成のk型であることが望ましい。しか
し、他の適当な金属を組み合わせたり、合金または他の
材料を用いて、たとえば銅/コンスタンタン等の別の種
類の熱電対の導体を形成してもよい。単一の容器から大
きな電位を発生し、あるいは、複数の容器から多くの電
位を発生するために、直列の複数の熱電対(熱電対列)
を採用することが望ましい場合もある。この場合各容器
に1個または複数の熱電対熱接点を設ける。
【0025】熱電対の軸方向ホルダー用軸受けを用いる
場合はフランジ付きのボール軸受けが好ましい。しかし
、シャフト−ジャーナル−軸受型のような他の従来技術
の軸受けも使用するこができる。軸受け12は金属製の
ハウジングを設けるとともに、熱電対鞘部をマイクロ波
放射室に接地する手段を設けて、接地しないときに起き
るであろうコントローラにたいする損傷を防ぐことがで
きる。
場合はフランジ付きのボール軸受けが好ましい。しかし
、シャフト−ジャーナル−軸受型のような他の従来技術
の軸受けも使用するこができる。軸受け12は金属製の
ハウジングを設けるとともに、熱電対鞘部をマイクロ波
放射室に接地する手段を設けて、接地しないときに起き
るであろうコントローラにたいする損傷を防ぐことがで
きる。
【0026】熱電対用のコイル状または渦形状のシール
ドの材料は普通は鋼がよいが、その他の適当な導電性を
およびマイクロ波反射性を有する材料、たとえば銀、金
、プラチナ、銅、アルミ、およびそれらの合金、たとえ
ば真鍮、プラチナ―イリジュウム合金を用いてもよい。 できれば、反射を有しかつ導電性のある高級金属、例え
ば、金、またはそれらの合金をコイル状の円筒シールド
の上の表面塗装処理層かめっき処理層として用いて、腐
食性物質、例えば、熱せられた酸、熟成に使用される他
の試薬によるシールドの腐食を防ぐことによって、熱電
対を保護するようにする。
ドの材料は普通は鋼がよいが、その他の適当な導電性を
およびマイクロ波反射性を有する材料、たとえば銀、金
、プラチナ、銅、アルミ、およびそれらの合金、たとえ
ば真鍮、プラチナ―イリジュウム合金を用いてもよい。 できれば、反射を有しかつ導電性のある高級金属、例え
ば、金、またはそれらの合金をコイル状の円筒シールド
の上の表面塗装処理層かめっき処理層として用いて、腐
食性物質、例えば、熱せられた酸、熟成に使用される他
の試薬によるシールドの腐食を防ぐことによって、熱電
対を保護するようにする。
【0027】熱電対中に発生する電位差を受けて作動し
マイクロ波放射源を制御するコントローラはDigit
ec Temperature Controller
がよい。しかし、このほかの適当なコントローラも採用
することができる。フルオロプチック温度測定装置は
Luxtron社製の繊維光学探測装置がよく、そのよ
うな探測装置は読み取った温度を表示するためのLux
tronの繊維光学温度測定器、たとえば同社の型番7
50の製品に接続するのがよい。しかし、他のフルオロ
プチック装置、読取り装置、および表示装置を用いても
よい。上記の本発明の実施例では、フルオロプチック探
測部は、熱電対検出器のように歪みを緩和する手段は備
えていない。しかし、本発明の別の実施例では、両探測
器を同じようなコイル状シールドかまたは単一のシール
ドに収納してもよい。またそれらのシールドは加熱され
ている物質からコントローラまたはディスプレイ装置の
方にのびるように配置してもよい。更に、そのようなデ
ィスプレイ装置およびその他の温度指示器を、前記の加
熱時の熱電対制御装置および(または)圧力制御装置の
補助あるいはそれらに代わる制御装置として用い、加熱
対象物のマイクロ波加熱を制御するようにしてもよい。
マイクロ波放射源を制御するコントローラはDigit
ec Temperature Controller
がよい。しかし、このほかの適当なコントローラも採用
することができる。フルオロプチック温度測定装置は
Luxtron社製の繊維光学探測装置がよく、そのよ
うな探測装置は読み取った温度を表示するためのLux
tronの繊維光学温度測定器、たとえば同社の型番7
50の製品に接続するのがよい。しかし、他のフルオロ
プチック装置、読取り装置、および表示装置を用いても
よい。上記の本発明の実施例では、フルオロプチック探
測部は、熱電対検出器のように歪みを緩和する手段は備
えていない。しかし、本発明の別の実施例では、両探測
器を同じようなコイル状シールドかまたは単一のシール
ドに収納してもよい。またそれらのシールドは加熱され
ている物質からコントローラまたはディスプレイ装置の
方にのびるように配置してもよい。更に、そのようなデ
ィスプレイ装置およびその他の温度指示器を、前記の加
熱時の熱電対制御装置および(または)圧力制御装置の
補助あるいはそれらに代わる制御装置として用い、加熱
対象物のマイクロ波加熱を制御するようにしてもよい。
【0028】図6ないし図8のスリップ接触またはスリ
ップリングコネクタはすでにその関係の特許に記載され
ているようなTWISSTOPがよい。それらの接触部
はすべて金メッキされた銅、または他の金メッキされた
合金製とし、ハウジングとスナップファスナー部品はナ
イロン、ポリプロピレン、またはポリエチレン製がよい
。
ップリングコネクタはすでにその関係の特許に記載され
ているようなTWISSTOPがよい。それらの接触部
はすべて金メッキされた銅、または他の金メッキされた
合金製とし、ハウジングとスナップファスナー部品はナ
イロン、ポリプロピレン、またはポリエチレン製がよい
。
【0029】本発明の装置の他の各種部品を構成する材
料について次に述べる。マイクロ波放射室の壁はステン
レス鋼のような金属がよい、そして、ポリテトラフルオ
ロエチレン、または同様の弗素合成有機ポリマーのよう
な耐腐食高分子被覆層で裏張りするのがよい。熱電対の
冷接点端部の縦軸方向保持部はポリプロピレンがよく、
シールド管を固着したピンはどのような金属でもよいが
、外表面は耐腐食性とするのが望ましい。したがって、
壁の材料はステンレス鋼または、金かプラチナでメッキ
あるいは被覆した地金がよい。マイクロ波放射室の外側
にあるが軸受けとジャーナルの材料は、そのような製品
に通常用いられる従来の材料、たとえばアルミニウム、
鉄、鋼、亜鉛メッキした鋼、クロームメッキ鋼、そして
ステンレス鋼のようなものでよい。(図1、図2、図5
に示す)スリップリング間のプラスチックのセパレータ
は、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレンがよいが
、他の合成有機ポリマーもまた利用できる。上記実施例
のスリップリングは通常金メッキ真鍮であるが、その材
料が電気的導体である限りにおいて、それに限定される
ものではない。同じようにブラシもスプリングを内蔵し
た金メッキ真鍮のピンであってもよいし、他の充分な導
電性を有する金属か合金製であってもよい。ブラシは、
プラスチック製取り付け台か、ブラシに接触する部分が
絶縁されている非導電性の金属取り付け台に設けられる
。導体は通常は銅製で(アルミ、銀を用いてもよい)、
ゴム、クロロプレン、PVC、または他の非導電性のプ
ラスチックのカバーで絶縁する。容器底部周囲に設ける
シールドまたは帯部の材料はアルミニウムがよく、そし
て、多くは100ml容器にたいし約2cmの幅のもの
が用いられる。しかし、他のマイクロ波反射性材料を代
わりに用いてもよい。その幅は、容器内の加熱対象物の
過熱をもっとも効果的に防げるように変更する(このこ
とは、しばしば熱電対にたいするマイクロ波干渉を防止
するのに役立つ)。上記シールド帯部は、加熱対象物が
マイクロ波加熱中に運動しているか否かに係わらず、熱
電対によりマイクロ波過熱される材料の温度をより正確
に制御するのに役立つ。
料について次に述べる。マイクロ波放射室の壁はステン
レス鋼のような金属がよい、そして、ポリテトラフルオ
ロエチレン、または同様の弗素合成有機ポリマーのよう
な耐腐食高分子被覆層で裏張りするのがよい。熱電対の
冷接点端部の縦軸方向保持部はポリプロピレンがよく、
シールド管を固着したピンはどのような金属でもよいが
、外表面は耐腐食性とするのが望ましい。したがって、
壁の材料はステンレス鋼または、金かプラチナでメッキ
あるいは被覆した地金がよい。マイクロ波放射室の外側
にあるが軸受けとジャーナルの材料は、そのような製品
に通常用いられる従来の材料、たとえばアルミニウム、
鉄、鋼、亜鉛メッキした鋼、クロームメッキ鋼、そして
ステンレス鋼のようなものでよい。(図1、図2、図5
に示す)スリップリング間のプラスチックのセパレータ
は、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレンがよいが
、他の合成有機ポリマーもまた利用できる。上記実施例
のスリップリングは通常金メッキ真鍮であるが、その材
料が電気的導体である限りにおいて、それに限定される
ものではない。同じようにブラシもスプリングを内蔵し
た金メッキ真鍮のピンであってもよいし、他の充分な導
電性を有する金属か合金製であってもよい。ブラシは、
プラスチック製取り付け台か、ブラシに接触する部分が
絶縁されている非導電性の金属取り付け台に設けられる
。導体は通常は銅製で(アルミ、銀を用いてもよい)、
ゴム、クロロプレン、PVC、または他の非導電性のプ
ラスチックのカバーで絶縁する。容器底部周囲に設ける
シールドまたは帯部の材料はアルミニウムがよく、そし
て、多くは100ml容器にたいし約2cmの幅のもの
が用いられる。しかし、他のマイクロ波反射性材料を代
わりに用いてもよい。その幅は、容器内の加熱対象物の
過熱をもっとも効果的に防げるように変更する(このこ
とは、しばしば熱電対にたいするマイクロ波干渉を防止
するのに役立つ)。上記シールド帯部は、加熱対象物が
マイクロ波加熱中に運動しているか否かに係わらず、熱
電対によりマイクロ波過熱される材料の温度をより正確
に制御するのに役立つ。
【0030】容器、特に熟成に用いる容器はマイクロ波
に対し透過性を有しかつ内容物に対し耐化学性を有する
材料で作る必要がある。容器本体(キャップ付き)はU
ltem(General Electric Co.
) のようなポリエーテルアミドが望ましく、 Tef
lon PFA (E.I. duPont Co.)
の裏張りを設けるのがよい。
に対し透過性を有しかつ内容物に対し耐化学性を有する
材料で作る必要がある。容器本体(キャップ付き)はU
ltem(General Electric Co.
) のようなポリエーテルアミドが望ましく、 Tef
lon PFA (E.I. duPont Co.)
の裏張りを設けるのがよい。
【0031】本発明において、上記のスリップリングは
、熱電対および熱電対からコントローラへのびる信号伝
送リードの歪み発生を避けるために用いられる。歪みの
発生を避けるためにはスリップリングを用いるのが望ま
しいが、場合によってはそれを省略することもでき、そ
のような場合でも熱電対の歪み発生を防止することがで
きる。例えば、図5において、上部受け材113を省略
する場合、送信線109、111を上方、すなわちコン
トローラの方に向けた状態で、導体107、109を導
電柱89、93のところで熱電対リード線85、87に
接続してもよい。本発明のそのような実施例では、容器
73の運動による歪みは熱電対には影響を与えないが、
送信用導体には影響を与える。しかし送信用導体はター
ンテーブルや容器の揺動回転による周期的ねじれには耐
えられる。勿論、回転運動が揺動回転ではなく連続的な
回転の場合は、導体が捻れて破断してしまうことがある
ので、このような場合には、スリップリング機構または
それと同等のものが必要となる。しかしながら、ターン
テーブルの動きは振動回転運動がよいとされており、そ
の揺動の角度は通常720°以下、例えば90から72
0°の範囲、例えば360°であり、揺動の割合は毎分
0.1から10回であり、加熱される容器の数は1から
50個の範囲、好ましくは1から20個、例えば約20
個である。
、熱電対および熱電対からコントローラへのびる信号伝
送リードの歪み発生を避けるために用いられる。歪みの
発生を避けるためにはスリップリングを用いるのが望ま
しいが、場合によってはそれを省略することもでき、そ
のような場合でも熱電対の歪み発生を防止することがで
きる。例えば、図5において、上部受け材113を省略
する場合、送信線109、111を上方、すなわちコン
トローラの方に向けた状態で、導体107、109を導
電柱89、93のところで熱電対リード線85、87に
接続してもよい。本発明のそのような実施例では、容器
73の運動による歪みは熱電対には影響を与えないが、
送信用導体には影響を与える。しかし送信用導体はター
ンテーブルや容器の揺動回転による周期的ねじれには耐
えられる。勿論、回転運動が揺動回転ではなく連続的な
回転の場合は、導体が捻れて破断してしまうことがある
ので、このような場合には、スリップリング機構または
それと同等のものが必要となる。しかしながら、ターン
テーブルの動きは振動回転運動がよいとされており、そ
の揺動の角度は通常720°以下、例えば90から72
0°の範囲、例えば360°であり、揺動の割合は毎分
0.1から10回であり、加熱される容器の数は1から
50個の範囲、好ましくは1から20個、例えば約20
個である。
【0032】本発明の他の実施例において、前に言及し
たように、シールドされた熱電対配管部29の補助とし
てあるいはそれに代えて、加熱対象物を入れた容器の内
部圧力を圧力コントローラに導くための、たとえば耐久
プラスチック製の管またはホースを設けてもよい。この
場合、別のコイル状(または襞付き)の配管を、軸方向
保持部から上方に延びている軸方向配管脚を介して、コ
ントローラーとシールド29に代えて設けた管に接続す
るのが望ましい(保持部は上記の設計に適した構造とす
る)勿論その場合、スリップリング、ブラシ、接地は必
要なく、管の材質はポリフルオロエチレンのような耐腐
食性プラスチック、例えば、Teflonがよい。熱電
対と圧力送信器を両方使うときは、加熱の制御は通常そ
の一方だけによって行われ、他方は監視装置として働く
。ターンテーブルの揺動回転運動が720°以下、でき
れば405°以下、更に好ましくは360°またはそれ
以下で行なわれる場合に、圧力線の歪み緩和のための接
続は必要ない。しかし、ターンテーブルの動きが純粋に
回転だけであるか、揺動の周期が720°以上であると
きは配管の各コイル状部分の間に可動のシールまたは結
合部品を備えることがしばしば必要となる。そしてこれ
らの部品は、軸方向保持部のひとつ(すなわちマイクロ
波放射室内に設けてある保持部)で支持するのがより好
ましい。
たように、シールドされた熱電対配管部29の補助とし
てあるいはそれに代えて、加熱対象物を入れた容器の内
部圧力を圧力コントローラに導くための、たとえば耐久
プラスチック製の管またはホースを設けてもよい。この
場合、別のコイル状(または襞付き)の配管を、軸方向
保持部から上方に延びている軸方向配管脚を介して、コ
ントローラーとシールド29に代えて設けた管に接続す
るのが望ましい(保持部は上記の設計に適した構造とす
る)勿論その場合、スリップリング、ブラシ、接地は必
要なく、管の材質はポリフルオロエチレンのような耐腐
食性プラスチック、例えば、Teflonがよい。熱電
対と圧力送信器を両方使うときは、加熱の制御は通常そ
の一方だけによって行われ、他方は監視装置として働く
。ターンテーブルの揺動回転運動が720°以下、でき
れば405°以下、更に好ましくは360°またはそれ
以下で行なわれる場合に、圧力線の歪み緩和のための接
続は必要ない。しかし、ターンテーブルの動きが純粋に
回転だけであるか、揺動の周期が720°以上であると
きは配管の各コイル状部分の間に可動のシールまたは結
合部品を備えることがしばしば必要となる。そしてこれ
らの部品は、軸方向保持部のひとつ(すなわちマイクロ
波放射室内に設けてある保持部)で支持するのがより好
ましい。
【0033】次に述べる実例は本発明の説明のためにな
されるものであり、本発明を限定するものではない。特
にことわりのない場合は、本実例中のすべての部品、明
細書、クレームについては衡量単位による、そして、す
べての温度は℃で表示される。
されるものであり、本発明を限定するものではない。特
にことわりのない場合は、本実例中のすべての部品、明
細書、クレームについては衡量単位による、そして、す
べての温度は℃で表示される。
【0034】
【例1】個数12、容量100ml、Teflon P
FA で裏打ちしたポリエーテルアミド製の各容器に
は、しばしば酸化金属、金属、有機物質を含む原子力廃
棄物および廃水等の分析試料に熟成に用いる媒体の一種
である濃硝酸20mlが入っている。容器は図1、図2
、図5に示すものであり、この容器をポリエーテルイミ
ド補強用外壁の内側に耐酸性のポリテトラフルオロエチ
レンのライナーを設けた、上記図に示すようなマイクロ
波加熱装置に入れる。その基本システムは、CEM 社
製のMDS−81D (またはMDS−205) ユニ
ットで、コントローラは, Digitec Temp
erature Controllerであり、熱電対
はクロメル―アルメルk型熱電対であり、フルオロプチ
ック温度測定装置はLuxtron 社製の繊維光学温
度測定器(型番750 )と共に用いられる Luxt
ronの繊維光学探測器である。12個の容器のうちの
1個は、すなわち熱電対探測器を備えた容器の基部の周
囲には幅2cmのアルミニウムまたはその他の金属のシ
ールドストリップが設けられている(それは廃水の熟成
に役に立つ)。そして、その容器はまたフルオロプチッ
ク探測部を備えている。他の3個の容器はフルオロプチ
ック探測部を備えているが、熱電対はない。更に他の8
個の容器には熱電対もフルオロプチック探測部もない。 ここで採用されたマイクロ波加熱装置は900 または
1,000 ワット(最大出力)の装置である、そして
、これらの実験では硝酸の(他に実行中の熟成について
も)温度は160 ℃に制御する。目的は、1個の容器
中のただ1個の熱電対探測器だけを用いて、12個すべ
ての容器の温度を上記温度に制御することにより、すべ
ての容器内で同じように熟成を行うことである。フルオ
ロプチック探測部は熱電対制御の動作が満足に行なわれ
ているかどうかを判定するためのチェックに用いられる
。
FA で裏打ちしたポリエーテルアミド製の各容器に
は、しばしば酸化金属、金属、有機物質を含む原子力廃
棄物および廃水等の分析試料に熟成に用いる媒体の一種
である濃硝酸20mlが入っている。容器は図1、図2
、図5に示すものであり、この容器をポリエーテルイミ
ド補強用外壁の内側に耐酸性のポリテトラフルオロエチ
レンのライナーを設けた、上記図に示すようなマイクロ
波加熱装置に入れる。その基本システムは、CEM 社
製のMDS−81D (またはMDS−205) ユニ
ットで、コントローラは, Digitec Temp
erature Controllerであり、熱電対
はクロメル―アルメルk型熱電対であり、フルオロプチ
ック温度測定装置はLuxtron 社製の繊維光学温
度測定器(型番750 )と共に用いられる Luxt
ronの繊維光学探測器である。12個の容器のうちの
1個は、すなわち熱電対探測器を備えた容器の基部の周
囲には幅2cmのアルミニウムまたはその他の金属のシ
ールドストリップが設けられている(それは廃水の熟成
に役に立つ)。そして、その容器はまたフルオロプチッ
ク探測部を備えている。他の3個の容器はフルオロプチ
ック探測部を備えているが、熱電対はない。更に他の8
個の容器には熱電対もフルオロプチック探測部もない。 ここで採用されたマイクロ波加熱装置は900 または
1,000 ワット(最大出力)の装置である、そして
、これらの実験では硝酸の(他に実行中の熟成について
も)温度は160 ℃に制御する。目的は、1個の容器
中のただ1個の熱電対探測器だけを用いて、12個すべ
ての容器の温度を上記温度に制御することにより、すべ
ての容器内で同じように熟成を行うことである。フルオ
ロプチック探測部は熱電対制御の動作が満足に行なわれ
ているかどうかを判定するためのチェックに用いられる
。
【0035】熱電対が示す温度が最初は23℃とする。
ターンテーブルを1分間に360°を約6回の割合で揺
動回転させながら(1分当たりの揺動の数は普通は0.
2から6の範囲以内である)、マイクロ波出力を加える
。2分後にはこの熱電対の表示温度は67℃に増加し、
4分で96℃に、5分後に110℃、8分後に140℃
に、10分後に152℃、11分後に159℃、そして
12分後には160℃になりその温度でコントローラが
作動し、必要に応じてマグネトロンをオフまたはオンし
、温度を維持する。同じ容器に設けてあるチェック用フ
ルオロプチックセンサの読みは平均して1または2℃低
く、他の3個の容器中のフルオロプチックセンサの読み
は平均して4から5℃高かった。そのような数値の誤差
は実験の許容誤差の範囲内であるので、マイクロ波加熱
装置は満足に機能しているとみなすことができる。 しかし、許容誤差の範囲がもっと狭い場合には、熱電子
的に作動するコントローラの設定制御温度をそれに合わ
せて調節することもできる。3個のフルオロプチック探
測器/センサによって記録された温度間にはほとんどバ
ラツキが無く、殆どの場合温度誤差は±1℃の範囲内だ
った。それ故に、熟成工程中に非常に精密な温度制御が
必要なときには、熱電対を設けていない11個の容器内
で熟成された材料だけを使うこともできる(しかし、修
正された温度が所定範囲内であれば、そのようなことは
ほとんど必要ない)。
動回転させながら(1分当たりの揺動の数は普通は0.
2から6の範囲以内である)、マイクロ波出力を加える
。2分後にはこの熱電対の表示温度は67℃に増加し、
4分で96℃に、5分後に110℃、8分後に140℃
に、10分後に152℃、11分後に159℃、そして
12分後には160℃になりその温度でコントローラが
作動し、必要に応じてマグネトロンをオフまたはオンし
、温度を維持する。同じ容器に設けてあるチェック用フ
ルオロプチックセンサの読みは平均して1または2℃低
く、他の3個の容器中のフルオロプチックセンサの読み
は平均して4から5℃高かった。そのような数値の誤差
は実験の許容誤差の範囲内であるので、マイクロ波加熱
装置は満足に機能しているとみなすことができる。 しかし、許容誤差の範囲がもっと狭い場合には、熱電子
的に作動するコントローラの設定制御温度をそれに合わ
せて調節することもできる。3個のフルオロプチック探
測器/センサによって記録された温度間にはほとんどバ
ラツキが無く、殆どの場合温度誤差は±1℃の範囲内だ
った。それ故に、熟成工程中に非常に精密な温度制御が
必要なときには、熱電対を設けていない11個の容器内
で熟成された材料だけを使うこともできる(しかし、修
正された温度が所定範囲内であれば、そのようなことは
ほとんど必要ない)。
【0036】
【例2】ここでは、12個の容器の各々に濃硝酸5ml
と水50mlの混合物が入っているという点を除けば、
実例1と同じ手順が行なわれた。「熱電対容器」内の温
度は開始時に20℃、5分後に54℃、10分後に84
℃、15分後の108℃、20分後に125℃、25分
後に139℃、30分後に150℃、35分後に158
℃、そして40分後に160℃に維持しながらコントロ
ーラが作動した。熱電対と同じ容器に取り付けられてい
るフルオロプチック探測部の温度は平均して2乃至3℃
熱電対の温度より高く、他の3個の容器中のフルオロプ
チック探測部の表示温度は平均して約7℃熱電対の探測
部の表示温度よりも高かった。熱電対を備えた容器と他
の容器との間のこのような温度のバラツキは、アルミニ
ウムのシールドの高さをたとえば0.5cmだけ減少さ
せることによりある程度は補正することができる、すな
わち±5℃以内に減らすことができる。この値は通常許
容できる範囲である。同様に、「熱電対の容器」が(シ
ールドがあるにもかかわらず)過熱した場合にも、Di
gitec Controllerを適当に調整するこ
とにより補正することができる。
と水50mlの混合物が入っているという点を除けば、
実例1と同じ手順が行なわれた。「熱電対容器」内の温
度は開始時に20℃、5分後に54℃、10分後に84
℃、15分後の108℃、20分後に125℃、25分
後に139℃、30分後に150℃、35分後に158
℃、そして40分後に160℃に維持しながらコントロ
ーラが作動した。熱電対と同じ容器に取り付けられてい
るフルオロプチック探測部の温度は平均して2乃至3℃
熱電対の温度より高く、他の3個の容器中のフルオロプ
チック探測部の表示温度は平均して約7℃熱電対の探測
部の表示温度よりも高かった。熱電対を備えた容器と他
の容器との間のこのような温度のバラツキは、アルミニ
ウムのシールドの高さをたとえば0.5cmだけ減少さ
せることによりある程度は補正することができる、すな
わち±5℃以内に減らすことができる。この値は通常許
容できる範囲である。同様に、「熱電対の容器」が(シ
ールドがあるにもかかわらず)過熱した場合にも、Di
gitec Controllerを適当に調整するこ
とにより補正することができる。
【0037】
【例3】例1および2の実験の変形である本実験では、
ターンテーブルは回転運動だけをさせた(20r.p.
m.) 。必要な熟成温度のばらつきは±20℃であっ
た。熟成温 度の制御は、コイル状または渦形状の管
を介して加熱容器に接続された圧力コントローラによっ
て行われる。上で述べたように、この接続は保持手段に
よって行う。この実験では原子力廃棄物類の酸化金属混
合物の熟成を行った。出力の異なるマグネトロンを用い
た。またマイクロ波加熱工程を制御するためにフルオト
プチック手段を用いた。上記全ての作用において、また
この明細書において前にも述べたその他の作用において
も、充分な熟成と加熱が可能であった。
ターンテーブルは回転運動だけをさせた(20r.p.
m.) 。必要な熟成温度のばらつきは±20℃であっ
た。熟成温 度の制御は、コイル状または渦形状の管
を介して加熱容器に接続された圧力コントローラによっ
て行われる。上で述べたように、この接続は保持手段に
よって行う。この実験では原子力廃棄物類の酸化金属混
合物の熟成を行った。出力の異なるマグネトロンを用い
た。またマイクロ波加熱工程を制御するためにフルオト
プチック手段を用いた。上記全ての作用において、また
この明細書において前にも述べたその他の作用において
も、充分な熟成と加熱が可能であった。
【0038】
【例4】図6ないし図9に示した各種装置を使用し、例
1ないし3の実験を繰り返した場合にもほぼ同じ結果が
得られた。また各容器間の温度バラツキも同程度であっ
た。更に、廃液、汚泥、原子力廃棄物(ロボット手段を
使用)の実際の熟成に用いた場合にも安定的に同じ結果
が得られた。
1ないし3の実験を繰り返した場合にもほぼ同じ結果が
得られた。また各容器間の温度バラツキも同程度であっ
た。更に、廃液、汚泥、原子力廃棄物(ロボット手段を
使用)の実際の熟成に用いた場合にも安定的に同じ結果
が得られた。
【0039】
【発明の効果】本発明の各種利点は、既にこの明細書に
述べたとおりであるが、それにつき簡潔に纏めると次の
とおりである。
述べたとおりであるが、それにつき簡潔に纏めると次の
とおりである。
【0040】(1)本発明は、マイクロ波のフィールド
において加熱される対象物を入れた容器を動かすターン
テーブルを採用することにより、フィールド内の位置に
よっていくつかの容器は過度に熱せられ他の容器は加熱
が不十分になるという問題を解決し、通常極性液体であ
る容器内の液体をより均一に加熱できるようになった。
において加熱される対象物を入れた容器を動かすターン
テーブルを採用することにより、フィールド内の位置に
よっていくつかの容器は過度に熱せられ他の容器は加熱
が不十分になるという問題を解決し、通常極性液体であ
る容器内の液体をより均一に加熱できるようになった。
【0041】(2)しかし、このように容器を運動させ
ることにより、熱電対や他の信号発生装置とコントロー
ラとの接続が難しくなったり、熱電対や場合によっては
そのコネクタがねじれたり歪んだりすることにより、信
号がひずんでしまうという問題が起こる。本発明は、熱
電対部品とリードを収容するためのコイル状の鞘部、ま
たはコイル状のシールドを具備する歪み緩和手段を提供
するものである。
ることにより、熱電対や他の信号発生装置とコントロー
ラとの接続が難しくなったり、熱電対や場合によっては
そのコネクタがねじれたり歪んだりすることにより、信
号がひずんでしまうという問題が起こる。本発明は、熱
電対部品とリードを収容するためのコイル状の鞘部、ま
たはコイル状のシールドを具備する歪み緩和手段を提供
するものである。
【0042】(3)そして更に本発明は、運動する熱電
対部品の熱電位を、歪みなしに固定されたコントローラ
に伝達するためのスリップリング機構、または、これと
同等の機構を提供するものである。これにより、歪み、
および、そのような歪みにより生ずる、不正確な温度信
号や表示を防止する。
対部品の熱電位を、歪みなしに固定されたコントローラ
に伝達するためのスリップリング機構、または、これと
同等の機構を提供するものである。これにより、歪み、
および、そのような歪みにより生ずる、不正確な温度信
号や表示を防止する。
【0043】(4)熱電対の鞘部の形状はコイル状とし
たが、この鞘部はマイクロ波放射の反射部としても働き
、これにより、熱電対の読み取りが精密に行なわれるよ
うに改良された。
たが、この鞘部はマイクロ波放射の反射部としても働き
、これにより、熱電対の読み取りが精密に行なわれるよ
うに改良された。
【0044】(5)同様に、熱電対を内蔵した容器の底
部近傍にあるシールド用帯部は、「熱電対容器」の内容
物の加熱を減少させて、熱電対とその鞘部の存在により
生ずる過熱分を補償する。
部近傍にあるシールド用帯部は、「熱電対容器」の内容
物の加熱を減少させて、熱電対とその鞘部の存在により
生ずる過熱分を補償する。
【0045】(6)コイル状の鞘部の歪み緩和効果は、
圧力を制御するマイクロ波加熱操作によっても得られる
。またコイル状で且つ”襞状の”鞘部、またはコネクタ
は、歪み無しに、容器の圧力を圧力コントローラに伝送
するための手段としての作用もある。
圧力を制御するマイクロ波加熱操作によっても得られる
。またコイル状で且つ”襞状の”鞘部、またはコネクタ
は、歪み無しに、容器の圧力を圧力コントローラに伝送
するための手段としての作用もある。
【0046】(7)同じようにして、本発明はフルオロ
プチックコントローラのフルオロプチック探測部の歪み
を緩和するのにも用いることができる。
プチックコントローラのフルオロプチック探測部の歪み
を緩和するのにも用いることができる。
【0047】(8)本発明の第1の目的は、制御装置中
の運動部品と固定部品の間の相関関係により生ずる歪み
を緩和することであるが、先に説明したように、本発明
開示中のいくつかの発明は、容器がコントローラにたい
して運動状態にないときの制御装置にも適用することが
できる。そのような発明の中に、熱電対用の鞘部のシー
ルド機能と、加熱対象物を入れた容器用のシールド帯部
がある。
の運動部品と固定部品の間の相関関係により生ずる歪み
を緩和することであるが、先に説明したように、本発明
開示中のいくつかの発明は、容器がコントローラにたい
して運動状態にないときの制御装置にも適用することが
できる。そのような発明の中に、熱電対用の鞘部のシー
ルド機能と、加熱対象物を入れた容器用のシールド帯部
がある。
【0048】(9)本発明の主要な目的は熟成液を加熱
することであるが、他の極用物質、たとえば酸や塩溶液
を250℃程度までの温度、例えば120ないし200
℃に加熱するのにも適用できる。また、本発明は、他の
材料を加熱するのに用いられる強磁性体材料を制御加熱
するのにも使用される。
することであるが、他の極用物質、たとえば酸や塩溶液
を250℃程度までの温度、例えば120ないし200
℃に加熱するのにも適用できる。また、本発明は、他の
材料を加熱するのに用いられる強磁性体材料を制御加熱
するのにも使用される。
【0049】本発明を詳細に、その幾つかの好ましい実
施態様と実例を例示し説明したが、本発明は、上記の特
定の実施態様や実例の内容に限定されるものではない。 本発明は、本発明の本旨から逸脱することなく、これに
代わる広範な実施態様および均等物を構成し、使用する
ものであることは何人にとっても明白である。
施態様と実例を例示し説明したが、本発明は、上記の特
定の実施態様や実例の内容に限定されるものではない。 本発明は、本発明の本旨から逸脱することなく、これに
代わる広範な実施態様および均等物を構成し、使用する
ものであることは何人にとっても明白である。
【図1】本発明によるマイクロ波加熱装置の試作型実施
例の上方前面斜視図であり、マイクロ波で加熱制御され
る対象物を入れた複数の容器を示している。全ての容器
はマイクロ波放射室内のターンテーブル上に取り付けて
あり、一個の容器はコントローラに接続された熱電対を
内蔵しており、その一個の容器とほかの三個の容器は表
示手段に接続されたフルオロプチック探測部を有する
例の上方前面斜視図であり、マイクロ波で加熱制御され
る対象物を入れた複数の容器を示している。全ての容器
はマイクロ波放射室内のターンテーブル上に取り付けて
あり、一個の容器はコントローラに接続された熱電対を
内蔵しており、その一個の容器とほかの三個の容器は表
示手段に接続されたフルオロプチック探測部を有する
【
図2】図1と同じく本発明によるマイクロ波加熱装置の
試作型実施例の上方前面斜視図であり、加熱対象物の各
種容器、ターンテーブル、熱電対、フルオロプチック探
測部を示す
図2】図1と同じく本発明によるマイクロ波加熱装置の
試作型実施例の上方前面斜視図であり、加熱対象物の各
種容器、ターンテーブル、熱電対、フルオロプチック探
測部を示す
【図3】熱電対を収納した容器上に取り付けられたほぼ
円筒型のシールド帯部の上方前面斜視図
円筒型のシールド帯部の上方前面斜視図
【図4】上記熱
電対の斜視図
電対の斜視図
【図5】本発明によるマイクロ波加熱装置の試作型の部
分断面図であり、ターンテーブルの駆動手段、ターンテ
ーブル、マイクロ波放射により加熱される極材料を入れ
た容器、容器と熱電対熱接点の回転に角度を合わせて熱
電対の取り付け部を回転させる軸方向保持手段、熱電対
の接地手段、運動状態の熱電対リードを固定コントロー
ラのリードに接続するためのスリップリングを示す
分断面図であり、ターンテーブルの駆動手段、ターンテ
ーブル、マイクロ波放射により加熱される極材料を入れ
た容器、容器と熱電対熱接点の回転に角度を合わせて熱
電対の取り付け部を回転させる軸方向保持手段、熱電対
の接地手段、運動状態の熱電対リードを固定コントロー
ラのリードに接続するためのスリップリングを示す
【図
6】本発明によるマイクロ波加熱装置の変形例の部分断
面図であり、異なる型のスリップリングを使用した歪み
緩和装置を使用し、軸方向保持手段を使用しない場合を
説明するものである
6】本発明によるマイクロ波加熱装置の変形例の部分断
面図であり、異なる型のスリップリングを使用した歪み
緩和装置を使用し、軸方向保持手段を使用しない場合を
説明するものである
【図7】図6のスリップリングを使用した歪み緩和装置
の二つの主要部分の下部の上方前面斜視図である
の二つの主要部分の下部の上方前面斜視図である
【図8
】図6および図7のスリップリングを使用した歪み緩和
装置の二つの主要部分の下部の下方前面斜視図である
】図6および図7のスリップリングを使用した歪み緩和
装置の二つの主要部分の下部の下方前面斜視図である
11 マイクロ波加熱装置
13 容器
15 マイクロ波放射室
29 熱電対
25 容器下部
26 容器上部
31 フルオロプチック探測部
33 コントローラ
35 センサインジケータ
37 ディスプレイ
41 ディスプレイパネル
43 ディスプレイ
44 シールド帯部、円筒部
45 ターンテーブル
49 換気管
51 集合容器
55 円筒壁
57 棚部
59 検出端部
60 極液
61 極端部
63 渦形状巻線
65 中空管、中空軸
66 鞘部
73 容器
81 軸保持手段、軸保持機構
85、87 熱電対リード線
89、93 導電柱
91 上部スリップリング
95 下部スリップリング
105、111 ブラシ接点
107、109 導体
123 スプリングコネクタ部
125、127 熱電対電線
129 補償ダイオード
141 スプリング接点
149 接点
157、159、161、163 コネクタ165
プラスチックハウジング 191 モールドプラスチック部 209 接着コネクタ
プラスチックハウジング 191 モールドプラスチック部 209 接着コネクタ
Claims (29)
- 【請求項1】 壁で囲まれたマイクロ波放射室と、上
記マイクロ波放射室内に向けてマイクロ波を放射するマ
イクロ波放射源と、マイクロ波放射源のコントローラと
、マイクロ波を吸収する加熱対象物を入れたマイクロ波
に対して透過性を有する容器の移動手段と、上記容器内
に挿入されておりマイクロ波放射で加熱される上記容器
中の上記加熱対象物の温度を表す熱電位を発生させる熱
電対手段と、上記コントローラに上記熱電対によって生
ずる上記熱電位を伝送する手段とを備え、上記コントー
ラは上記熱電位に応答して上記マイクロ波放射源の作動
を制御しそれにより移動している容器内の上記加熱対象
物の加熱を制御するようになっており、さらに上記容器
の上記伝送手段の少なくとも一部に対する相対移動によ
る、上記熱電対の移動により、上記熱電対に歪みが発生
することを防止する手段とを備えたマイクロ波放射室内
で移動する密封容器内の物質を加熱制御するマイクロ波
加熱装置。 - 【請求項2】 前記壁で囲まれたマイクロ波放射室が
上面壁、底面壁、横壁を有し、前記容器は密封され、前
記加熱対象物を入れた上記密封容器を運動させる前記手
段はターンテーブルであり、上記ターンテーブルの運動
は回転または揺動回転であり、前記熱電対は前記歪み発
生防止手段により電気的導体である前記伝送手段を介し
て前記コントローラに接続されており、これにより、上
記熱電対が上記熱電対と上記容器との相対的運動により
生じる、熱電対を破壊するに充分でありしかも上記熱電
対が発生した熱電位に重大な影響を与えるような歪みを
受けることがないように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。 - 【請求項3】 前記ターンテーブルは水平方向に揺動
回転運動を行い、さらに前記加熱対象物の入った複数の
容器を支えることができ、前記熱電対は上記制御加熱対
象物の容器に挿入可能な熱端部側の接合部、およびこれ
とは別の冷端部側の接合部で互いに接続されている2個
の異なる金属でできた導線で構成されおり、前記接合部
は導電体を介して、スリップリング接点またはリングブ
ラシ接点により前記温度コントローラに接続されており
、前記容器の移動により前記熱電体が前記導線に対して
移動することにより、前記熱電体が歪みを受けるのを前
記接点により防ぐようにしたことを特徴とする請求項2
記載の加熱装置。 - 【請求項4】 前記熱電対はその回路内に補償ダイオ
ードまたは補償抵抗器を備えていることを特徴とする請
求項3記載のマイクロ波加熱装置。 - 【請求項5】 前記熱電対の前記冷接点が前記熱接点
に対応して移動するように上記冷接点を保持する保持手
段を備え、前記スリップリング接触部は接触リングと上
記リングに押しつけられたスプリング付き接点との間の
ねじれ防止接触部であることを特徴とする請求項4記載
のマイクロ波加熱装置。 - 【請求項6】 前記保持手段と前記熱電対手段の前記
冷接点端部のための軸受けが前記マイクロ波放射室の上
面壁に取り付けてあり、前記スリップリング機構と補償
ダイオードを上記軸受けの上方に設け、上記スリップリ
ング機構は電位を前記コントローラに伝送する前記スプ
リング付き接点とねじれを生じない関係にある電気的接
点を有する複数の分離されかつ同心配置のリングより構
成されていることを特徴とする請求項5記載のマイクロ
波加熱装置。 - 【請求項7】 前記熱電対はそれと絶縁された金属シ
ールド管内に位置し、さらに上記熱電対の前記熱接点を
上記シールド管の一方の端部に設け、前記シールド管に
はコイル状または渦形部を設け、前記容器内の熱電対部
分が上記コイル状または渦形状の部分の他方の端部にお
ける熱電対の部分に対して相対移動することにより、上
記金属シールド管と熱電対内に生ずる歪みを少なくする
ようにしたことを特徴とする請求項6記載のマイクロ波
加熱装置。 - 【請求項8】 前記マイクロ波放射室の壁は金属製で
あり、保護のためのフルオロポリマーで被覆されており
、前記熱電対のための前記金属シールド管は上記壁に電
気的に接地されていることを特徴とする請求項7記載の
マイクロ波加熱装置。 - 【請求項9】 前記熱電対のシールド管の外表面に金
メッキを施し、上記熱電対のマイクロ波効果による熱電
対誤差を小さくし、更に前記対象物が加熱されることに
より生ずる、上記金属シールド管の腐食を最小にするよ
うにしたことを特徴とする請求項8記載のマイクロ波加
熱装置。 - 【請求項10】 前記シールド金属管を有する熱電対
の前記熱接点端部はマイクロ波放射により加熱される対
象物を容易に容器に挿入し容易にそれを封入するために
ほぼ直線であり、上記熱電対とシールドの残り部分の形
はほぼコイル状、または渦形を成していることを特徴と
する請求項9記載のマイクロ波加熱装置。 - 【請求項11】 金属のシールドが前記熱電対を挿入
するための前記容器の基部に設けられ、これにより上記
容器内の前記対象物の一部をマイクロ波放射からシール
ドすることを特徴とする請求項10記載のマイクロ波加
熱装置。 - 【請求項12】 前記マイクロ波放射室内の同じまた
は他の容器の中の温度を測定するためのチェック手段を
具備しており、上記チェック手段はフルオロプチック探
測器またはフルオロプチックセンサを備えており、検出
された温度を表示できるディスプレイ装置を具備してい
ることを特徴とする請求項11記載のマイクロ波加熱装
置。 - 【請求項13】 前記マイクロ波放射室はマイクロ波
反射性で導電性を有する壁材から成り、前記マイクロ波
放射源はマグネトロンであり、前記コントローラはマイ
クロ波放射室の外側に位置し、前記容器を移動させる手
段は複数の容器を保持するように構成されたターンテー
ブルであり、加熱される前記対象物を入れた少なくとも
1個の容器が上記ターンテーブルの上に位置し、前記熱
電対の熱接点は上記1個の容器内すなわち上記1個の容
器内の加熱対象物中に保持されていることを特徴とする
請求項1記載のマイクロ波装置。 - 【請求項14】 前記熱電対の熱接点と冷接点はスリ
ップリング接触部またはこれと同等の接触部により前記
コントローラに接続されており、上記スリップリング接
触部またはこれと同等の接触部は、上記熱電対の位置し
ている対象物を入れた前記容器の運動により上記熱電対
が運動状態にあり且つ上記コントローラは固定されてい
るという事実にもかかわらず上記熱電対に歪みを生ずる
こともなく連絡効果を挙げるようにしたことを特徴とす
る請求項13記載のマイクロ波装置。 - 【請求項15】 前記スリップリング接触部は接触リ
ングと上記接触リングに押しつけらているスプリング付
きの接点との間のねじれ防止接触部となっていることを
特徴とする請求項14記載のマイクロ波装置。 - 【請求項16】 前記マイクロ波放射室は上面壁を備
えており、前記熱電対の冷接点の保持手段と上記保持手
段のための軸受けは上記上面壁に取り付けてあり、ねじ
れ防止スリップリング機構はスプリング付きの接点と電
気的接触をする複数の分離した同心状に配置されたリン
グを備えており、前記スプリング付接点のひとつは上記
各リングと接触していることを特徴とする請求項14記
載のマイクロ波装置。 - 【請求項17】 前記熱電対は熱電体とは絶縁されて
いる金属シールド管内にあり、前記熱接点は上記熱電対
の一方の端部に位置し、前記熱接点の前記容器の内側に
取り付けられた部分はほぼ真っすぐにのびており、その
長さ方向の残りの部分はほぼ全体がはコイル状または渦
形状の形をしおり、上記熱電対の冷接点にたいする熱接
点の相対的運動による上記管と上記熱電対内の歪みを緩
和するようにしたことを特徴とする請求項13記載のマ
イクロ波装置。 - 【請求項18】 前記マイクロ波放射室は導電材料で
できた上面壁を有し、その表面には保護用の被覆あるい
はライナーを設けてあり、前記熱電対は上記マイクロ波
放射室の導電性を有する上面壁に電気的に接地された導
電性を有する金属管によりシールドされていることを特
徴とする請求項13記載のマイクロ波装置。 - 【請求項19】 マイクロ波加熱される材料を入れた
前記容器の基部は上記容器部分の周囲に設けた金属シー
ルドによりマイクロ波放射からシールドされており、こ
れにより上記熱電対が加熱対象物の中にあることにより
材料が過熱するのを防ぐようにしたことを特徴とする請
求項13記載のマイクロ波装置。 - 【請求項20】 マイクロ波に対して透過性を有する
容器内にマイクロ波を吸収する材料を入れて、前記容器
を動かしながら前記材量を、制御してマイクロ波加熱す
る方法であって、前記方法には容器を回転あるいは揺動
運動ができるように支持するターンテーブルを備えたマ
イクロ波照射室にマイクロ波を制御しながら照射するこ
とによって、前記容器内の材料を所定の温度まで制御し
ながら加熱する工程を含み、前記容器内の材料中に熱電
体の熱接点を設けることにより、この熱接点とサーモス
タットの冷接点とのあいだに電位差を発生させるように
し、さらに前記方法はマイクロ波照射源に前記電位差を
伝達し、その電位差が所定の温度を表す電位差よりも低
い場合は、マイクロ波の照射量を増加させ、その電位差
が所定の温度を表す電差よりも高い場合は減らす工程を
有し、一方熱電体は、熱接点から冷接点までのほぼ全長
にわたってほぼ同じ角運動をさせるようにすることによ
って、各部品の相対運動によって生じる歪みを防止し、
熱電体が歪みを受けたり破壊したりするのを防ぎ、更に
コントローラに送られる電位差が加熱材料の温度以外の
ものを表すことがないようにしたことを特徴とするマイ
クロ波による加熱方法。 - 【請求項21】 加熱される物質は密封された前記容
器内に封入され、前記熱電対の熱接点と冷接点の間の電
位差はスリップリング機構を介して送信用電線に送り、
さらにこの電線からマイクロ波放射源のコントローラに
送るようにしたことを特徴とする請求項20に記載の加
熱方法。 - 【請求項22】 加熱制御される物質が極性物質であ
ることを特徴とする請求項21に記載の加熱方法。 - 【請求項23】 加熱制御される物質は酸または熟成
工程で用いる酸の水溶液であることを特徴とする請求項
22記載の加熱方法。 - 【請求項24】 前記熱電対はその全長にわたり金メ
ッキの金属シールドにより遮蔽されて、前記容器はその
下部において金属シールドにより遮蔽されていることを
特徴とする請求項22記載の加熱方法。 - 【請求項25】 壁で囲まれたマイクロ波放射室と、
上記マイクロ波放射室内に向けてマイクロ波を放射する
マイクロ波放射源と、マイクロ波放射源のコントローラ
と、マイクロ波を吸収する加熱対象物を入れたマイクロ
波に対して透過性を有する容器の移動手段と、上記容器
内に挿入されておりマイクロ波放射で加熱される上記容
器中の上記加熱対象物の温度を表す熱電位を発生させる
熱電対手段と、上記コントローラに上記熱電対によって
生ずる上記熱電位を伝送する手段とを備え、上記コント
ーラは上記熱電位に応答して上記マイクロ波放射源の作
動を制御しそれにより移動している容器内の上記加熱対
象物の加熱を制御するようになっており、さらに上記容
器の上記伝送手段の少なくとも一部に対する相対移動に
よる、上記熱電対の移動により、上記熱電対に歪みが発
生することを防止する手段とを備えたマイクロ波加熱装
置を用いて行うことを特徴とする請求項20記載の加熱
方法。 - 【請求項26】 前記熱電対は金メッキの金属シール
ドをなされたクロメルーアルメルでできとおり、前記容
器はポリフルオロエチレンと(または)ポリエーテルア
ミドでできており、前記加熱対象物は極性液体であり、
上記容器と上記容器内の上記対象物は上記容器の下部を
囲む金属スリーブによりマイクロ波の放射から部分的に
シールドされており、前記コントローラはマイクロ波の
放射をオン、オフするか、マイクロ波の放射の出力と周
波数を増減することにより上記加熱対象物の温度を上げ
たり下げたりし制御することを特徴とする請求項25記
載の加熱方法。 - 【請求項27】 マイクロ波放射室内で可動密封容器
内の物質を加熱制御するマイクロ波加熱装置において、
マイクロ波放射室と、上記マイクロ波放射室に放射を行
なうマイクロ波放射源と、送信された信号に反応するマ
イクロ波放射源用のコントローラと、マイクロ波を吸収
する加熱対象物を挿入したマイクロ波透過性の容器を移
動させる手段と、上記マイクロ波を吸収する加熱対象物
を入れた容器中に挿入され上記容器内の温度と(または
)圧力を示す信号を発生する信号発生または信号変調手
段と、前記信号を前記コントローラーに送信する手段と
を備え、前記コントローラーは上記信号に応答して上記
マイクロ波放射源の作動を制御することにより上記運動
する容器中の加熱を制御し上記加熱対象物の容器と上記
コントローラとの間の相対的運動により生じる歪みを防
ぐか緩和するようにしたことを特徴とする加熱装置。 - 【請求項28】 マイクロ波放射室内で可動密封容器
内の物質を加熱制御するマイクロ波加熱装置において、
壁で囲まれたマイクロ波放射室と、上記マイクロ波放射
室に放射を行なうマイクロ波放射源と、マイクロ波放射
源を制御するコントローラと、加熱対象物を入れるマイ
クロ波透過性の密封容器と、上記容器中に挿入されマイ
クロ波放射により加熱される対象物の温度を示す熱電位
を生ずる熱電対手段と、上記容器の一部分のまわりにあ
り上記容器の内容物へのマイクロ波放射を少なくし上記
容器中の熱電対の存在による対象物の過熱を補償するマ
イクロ波反射手段と、熱電対により生じた熱電位を上記
コントローラに伝送する手段とを備え、前記コントロー
ラーによってマイクロ波放射源の作動を制御しこれによ
り上記容器内の上記対象物の加熱を制御するようにした
ことを特徴とする加熱装置。 - 【請求項29】 マイクロ波反射手段は前記容器底部
側面まわりのアルミ帯部であり、マイクロ波放射から前
記容器の上記側面部をシールドし、前記マイクロ波放射
室内の熱電対を設けていない他の容器中の対象物の加熱
と比較し、前記熱電対を設けてある上記容器中の対象物
が過熱となることを防止するような寸法を有しているこ
とを特徴とする請求項28記載のマイクロ波加熱装置。
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