JPS5925937B2 - マイクロ波加熱炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、マイクロ波で物質を加熱するマイクロ波加
熱炉に関し、特に、高温かつ均一な加熱を達成するため
の改良に関する。

たとえば、セラミックスや陶器または酸化亜鉛を主成分
とする金属酸化物の焼成体などを作るために、マイクロ
波加熱炉が考えられる。

従来、この種のマイクロ波加熱炉として、第１図に示す
ものがある。第１図において、１はマイクロ波発生装置
、２は導波管、３はオープン、４は被加熱物で、マイク
ロ波発生装置１で発生したマイクロ波は導波管２を介し
てオープン３内に導かれる。オープン３内には、各種モ
ードの共振電磁界が発生Ｌオープン３の中に置かれた被
加熱物４はこのマイクロ波電磁界により加熱される。従
来のマイクロ波加熱装置は以上のように構成されている
ので、電界の不均一が被加熱物４の加熱むらになる。

また被加熱物４の温度は、輻射や自然対流などによる熱
放散のため、セラミツクスなどの焼成に必要な１０００
℃以上に加熱することは極めて困難であつた。今、被加
熱物４として直径７ｃ７ｎの黒体球を想定すると、周囲
温度を２０℃とすれば１０００℃における輻射による熱
放散Ｑ１は自然対流（熱伝達率を１０ｋｃａ１／Ｍ２ｈ
ｄｅｇとする）による熱放散Ｑ２は、ＫＣａｔ／ｈ＋１
７７Ｗ となる。

従つて、マイクロ波入力として２ｋｗ以上が必要となる
。この発明は上述のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、被加熱物を均一にかつ小入力で
高温度に加熱することのできるマイクロ波加熱炉を提供
することを目的としている。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第２
図はこの発明の一実施例の断面図で、５はアルミナ磁器
などの高耐熱性で大きな熱伝導性を有する物質で形成さ
れ、被加熱物４を内部に収容しうるように構成された内
側容器、６は内側容器５の周囲をとＤまくように充填さ
れた酸化亜鉛を主成分とする金属酸化物などの高耐熱性
でかつマイクロ波損失の大きい物質で形成された発熱用
の粒体、７は粒体６で内側容器５を埋設せる形で収容す
るマイクロ波損矢の小さい耐火断熱材（例え，ばＪＩＳ
Ａ類７種）で形成された外側容器である。このように構
成された加熱炉は、外側容器７のマイクロ波損失が小さ
いので、マイクロ波の減衰がほとんど生ぜず、粒体６が
加熱され次第に温度が上昇する。

この場合、外側容器７は熱輻射をしや断するので、効率
よく、かつ高温度に加熱される。内側容器５は、マイク
ロ波によ勺高温度に加熱された粒体６によ勺加熱される
。内側容器５は熱伝導性の大きな物質で形成されている
から内側容器５全体が均一に高温度とな抵その内部には
均一な熱輻射場が形成される。従つて、内側容器５内に
置かれた被加熱物４は均一にかつ高温に加熱される。こ
のように、マイクロ波照射により発熱する物質を粒体と
し、被加熱物を収容する高耐熱性で大きな熱伝導性を有
する物質で形成せる内側容器の１周囲をこの粒体で埋設
した形でマイクロ波損失の小さい断熱材で形成せる外側
容器内に収める構成としたので製作が困難な発熱物質の
容器を製作する必要がなく、また内側容器の輻射熱で加
熱するので被加熱物の表面仕上力が発熱体に直接接する
場合に比べて美麗なものとすることができる。

な卦、上述の実施例では粒体６を構成するマイクロ波発
熱物質として、酸化亜鉛を主成分とする金属酸化物を用
いた／ｌζ炭化硅素を主成分とする化合物半導体、ラン
タレクロマイト（ＬａＣｒＯ３）″を主成分とする化合
物半導体、ジルコニア（ＺｒＯ２）を主成分とする物体
などのマイクロ波損失が大きくかつ耐熱性の優れた物質
であつて、粒状を維持できるものであれば何れも使用で
きる。また外側容器７を構成する耐火断熱体としては、
発泡アルミナ磁器なども好適である。以上のように、こ
の発明によれば、被加熱物を収容する高耐熱性で大きな
熱伝導性を有する内側容器を高耐熱性でかつマイクロ波
損失の大きい物質からなる発熱用の粒体で埋設せる形で
マイクロ波損失の小さい耐火断熱体からなる外側容器内
に収め、この外側容器をとおしてマイクロ波を照射して
粒体を発熱させる構成としたので、被加熱物を均一にか
つ高温に効率よく加熱できるマイクロ波加熱炉が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のマイクロ波加熱炉の概念を示す断面図、
第２図はこの発明の一実施例の断面図である。 図において、１はマイクロ波発生装置、２は導波管、３
はオープン、４は被加熱物、５は内側容器、６は加熱粒
子、７は外側容器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ つぎの（イ）ないし（ニ）を備えたマイクロ波加熱
   炉。 （イ）高耐熱性で大きな熱伝導性を有する物質よりなり
   、内部に被加熱物を収容する内側容器。（ロ）耐火断熱
   性でマイクロ波損失の小さい物質よりなり、内側容器を
   収容する外側容器。（ハ）外側容器と内側容器との間に
   充填された高耐熱性でマイクロ波損失の大きい物質より
   なる粒体。 （ニ）外側容器をとおして粒体にマイクロ波を照射する
   マイクロ波照射装置。 ２ 内側容器がアルミナ磁器である特許請求の範囲第１
   項記載のマイクロ波加熱炉。 ３ 外側容器が耐火断熱レンガ（ＪＩＳ Ａ類７種）で
   ある特許請求の範囲第１項に記載のマイクロ波加熱炉。 ４ 外側容器が発泡アルミナ磁器である特許請求の範囲
   第１項に記載のマイクロ波加熱炉。 ５ 粒体が酸化亜鉛を主成分とする金属酸化物で形成さ
   れている特許請求の範囲第１項に記載のマイクロ波加熱
   炉。 ６ 粒体が炭化硅素を主成分とする化合物半導体である
   特許請求の範囲第１項に記載のマイクロ波加熱炉。 ７ 粒体がランタンクロマイト（ＬａＣｒＯ＿３）を主
   成分とする化合物半導体である特許請求の範囲第１項に
   記載のマイクロ波加熱炉。 ８ 粒体がジルコニア（ＺｒＯ＿２）を主成分とする物
   質である特許請求の範囲第１項に記載のマイクロ波加熱
   炉。