JPS5925938B2 - マイクロ波加熱炉 - Google Patents
マイクロ波加熱炉Info
- Publication number
- JPS5925938B2 JPS5925938B2 JP2471079A JP2471079A JPS5925938B2 JP S5925938 B2 JPS5925938 B2 JP S5925938B2 JP 2471079 A JP2471079 A JP 2471079A JP 2471079 A JP2471079 A JP 2471079A JP S5925938 B2 JPS5925938 B2 JP S5925938B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- microwave
- heating furnace
- microwave heating
- inner container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
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、特に高温加熱を効率よく達成するための改良
に関するたとえば、陶器などの焼物を作るのに用いる先
行技術にかかるマイクロ波加熱炉として＆Ａ第１図に示
すものがある。
炉に関し、特に高温加熱を効率よく達成するための改良
に関するたとえば、陶器などの焼物を作るのに用いる先
行技術にかかるマイクロ波加熱炉として＆Ａ第１図に示
すものがある。
図において、マイクロ波発生装置１は導波管２を介して
マイクロ波オープン３に結合される。マイクロ波オープ
ン３の中には、被加熱物４が配置される。そして、この
被加熱物４は、まず内側容器５によつて囲繞される。こ
の内側容器５は、マイクロ波発熱する物質たとえば酸化
亜鉛を主成分とする金属酸化物で構成される。内側容器
５は中間容器６により囲繞される。この中間容器６はマ
イクロ波損失の小さい耐火断熱体たとえばＪＩＳ規格Ａ
類７種で構成される。次に動作について説明する。
マイクロ波オープン３に結合される。マイクロ波オープ
ン３の中には、被加熱物４が配置される。そして、この
被加熱物４は、まず内側容器５によつて囲繞される。こ
の内側容器５は、マイクロ波発熱する物質たとえば酸化
亜鉛を主成分とする金属酸化物で構成される。内側容器
５は中間容器６により囲繞される。この中間容器６はマ
イクロ波損失の小さい耐火断熱体たとえばＪＩＳ規格Ａ
類７種で構成される。次に動作について説明する。
マイクロ波発生装置１で発生されたマイクロ波は、導波
管２によつてマイクロ波オープン３に導かれる。このと
き、マイクロ波オープン３内には、各種のモードの共振
電磁界が形成される。この共振電磁界＆ち中間容器６を
透過して内側容器５を均一にマイクロ波加熱する。この
マイクロ波加熱により高温度となつた内側容器５の内部
は、均一な熱輻射場が形成され、被加熱物４は均一に加
熱されることになる。つぎに、熱平衡状態における熱効
率について考察する。中間容器６が外径２γ、■０．２
〔Ｍ〕の球体、内側容器５が外径２を０＝０．１〔Ｍ〕
の球体であつて、その外周面が中間容器５の内周面に密
着している形状に構成されている場合の内側容器５の温
度をθ。
管２によつてマイクロ波オープン３に導かれる。このと
き、マイクロ波オープン３内には、各種のモードの共振
電磁界が形成される。この共振電磁界＆ち中間容器６を
透過して内側容器５を均一にマイクロ波加熱する。この
マイクロ波加熱により高温度となつた内側容器５の内部
は、均一な熱輻射場が形成され、被加熱物４は均一に加
熱されることになる。つぎに、熱平衡状態における熱効
率について考察する。中間容器６が外径２γ、■０．２
〔Ｍ〕の球体、内側容器５が外径２を０＝０．１〔Ｍ〕
の球体であつて、その外周面が中間容器５の内周面に密
着している形状に構成されている場合の内側容器５の温
度をθ。
〔℃〕、中間容器６の表面温度をθ、〔℃〕、その周
囲温度をθ。Ｃｃ〕、中間容器６の表面積をＡＣＭ２〕
、その表面から放散される熱量をＱＣＫｃａ／Ｈ〕とす
ると、中間容器６の表面温度θ１は、ただしｈは熱輻射
を考慮した総括熱伝達係数で、対流による熱伝達係数を
Ｈｃとすると、ここに．、εは中間容器６の熱輻射率で
ある。
囲温度をθ。Ｃｃ〕、中間容器６の表面積をＡＣＭ２〕
、その表面から放散される熱量をＱＣＫｃａ／Ｈ〕とす
ると、中間容器６の表面温度θ１は、ただしｈは熱輻射
を考慮した総括熱伝達係数で、対流による熱伝達係数を
Ｈｃとすると、ここに．、εは中間容器６の熱輻射率で
ある。
つぎに内側容器５の表面温度θ。へただし、ｋは中間容
器６の熱伝導率〔Ｋｃａｌ／ＭＨｄｅｇ〕である。
器６の熱伝導率〔Ｋｃａｌ／ＭＨｄｅｇ〕である。
従つて、θｏを高くするには、θ１を高く、このために
は総括熱伝達係数ｈを小さく、このためには中間容器６
の熱輻射率εを小さくすればよいことが判る。中間容器
６は前記のような耐火断熱材で構成されているので、ε
の値は０．８〜０．９程度であり、特にεの小さい物質
は見出されていない。
は総括熱伝達係数ｈを小さく、このためには中間容器６
の熱輻射率εを小さくすればよいことが判る。中間容器
６は前記のような耐火断熱材で構成されているので、ε
の値は０．８〜０．９程度であり、特にεの小さい物質
は見出されていない。
つぎに具体的な事例について、上記算式に基いて内側容
器５の表面温度θ。
器５の表面温度θ。
を試算した結果を説明する。今、Ｑ二４２９〔Ｋｃａｌ
／Ｈ〕、即ち電力に換算するとＰ＝Ｑ／０．８６＝５０
００の ，Ｈｃ＝５〔Ｋｃａｌ／Ｍ２Ｈｄｅｇｌ，ｋ＝
０．５〔Ｋｃａｌ／Ｍ２Ｈｄｅｇ〕 ，ε＝０．９，θ
ｏ＝２０〔℃〕とすると、θｏ＋８７０〔゜Ｃ〕 ，θ
１＋１９０〔゜Ｃ〕となる。
／Ｈ〕、即ち電力に換算するとＰ＝Ｑ／０．８６＝５０
００の ，Ｈｃ＝５〔Ｋｃａｌ／Ｍ２Ｈｄｅｇｌ，ｋ＝
０．５〔Ｋｃａｌ／Ｍ２Ｈｄｅｇ〕 ，ε＝０．９，θ
ｏ＝２０〔℃〕とすると、θｏ＋８７０〔゜Ｃ〕 ，θ
１＋１９０〔゜Ｃ〕となる。
この例では、内側容器５の温度は陶器などの焼成には低
く、焼成に必要な１２００〔℃〕まで昇温させるにはマ
イクロ波人力は７００〔ｗ〕を要し、経済的でない。
く、焼成に必要な１２００〔℃〕まで昇温させるにはマ
イクロ波人力は７００〔ｗ〕を要し、経済的でない。
この発明は以上のような考察に基いてなされたもので、
同じマイクロ波入力時において、内側容器をより高温度
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
とを目的とするもので、中間容器６を熱輻射率εの小さ
い物質で形成した外側容器内に収め、この外側容器に設
けた開口部からマイクロ波を照射する構成としたもので
ある。
同じマイクロ波入力時において、内側容器をより高温度
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
とを目的とするもので、中間容器６を熱輻射率εの小さ
い物質で形成した外側容器内に収め、この外側容器に設
けた開口部からマイクロ波を照射する構成としたもので
ある。
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、第３図は第２図一線
における断面図で、中間容器６は熱輻射率εが小さい物
質、たとえば銅材で形成され、表面が研磨されている外
側容器７の中に設置される。なお８はマイクロ波が人射
できるように設けられた開口である。次に、この発明の
動作について説明する。
図はこの発明の一実施例の断面図、第３図は第２図一線
における断面図で、中間容器６は熱輻射率εが小さい物
質、たとえば銅材で形成され、表面が研磨されている外
側容器７の中に設置される。なお８はマイクロ波が人射
できるように設けられた開口である。次に、この発明の
動作について説明する。
今、マイクロ波周波数が２４５０ＭＨｚ１外側容器７の
形状が円筒であり、その外側容器内の誘電率が１である
とすると、外側容器７の直径が０．０７１７〔Ｍ〕以上
であると容器内に各種モードの共振電磁界が発生し、こ
の共振電磁界は、中間容器６を透過して内側容器５を均
一にマイクロ波加熱する。つぎに、この実施例における
熱平衡状態における内側容器５の温度θ。を試算した結
果を説明する。内側容器５、および中間容器６は前記試
算例と同じ球体とし、また外側容器７も、計算の便宜上
内径０．２〔Ｍ〕の銅製の球体と考え、その熱輻射率ε
−０．０５、外側容器６の表面から放散する熱量が電力
に換算して５００〔Ｗ〕であるとすると、外側容器７の
表面温度θ２キ５１０〔℃〕 ，θ１＋５１０〔゜Ｃ〕
，θｏ−１２００〔℃〕となり、同じマイクロ波人射
電力においてθ。
形状が円筒であり、その外側容器内の誘電率が１である
とすると、外側容器７の直径が０．０７１７〔Ｍ〕以上
であると容器内に各種モードの共振電磁界が発生し、こ
の共振電磁界は、中間容器６を透過して内側容器５を均
一にマイクロ波加熱する。つぎに、この実施例における
熱平衡状態における内側容器５の温度θ。を試算した結
果を説明する。内側容器５、および中間容器６は前記試
算例と同じ球体とし、また外側容器７も、計算の便宜上
内径０．２〔Ｍ〕の銅製の球体と考え、その熱輻射率ε
−０．０５、外側容器６の表面から放散する熱量が電力
に換算して５００〔Ｗ〕であるとすると、外側容器７の
表面温度θ２キ５１０〔℃〕 ，θ１＋５１０〔゜Ｃ〕
，θｏ−１２００〔℃〕となり、同じマイクロ波人射
電力においてθ。
は約３３０〔゜Ｃ〕高温度に加熱されることになる。な
お第４図はマイタロ波電力Ｐ（Ｗ）と内側容器の温度θ
ｏ （℃）との関係を先行技術と本発明について比較し
た特性図で、図中特性Ａは先行技術による内側容器の温
度を、特性Ｂはこの発明に係るものの温度を示している
。なお、上記実施例では外側容器７として銅製の円筒を
用いたものを示したが、熱輻射率εが小さい黄銅、アル
ミニウム、ステンレス鋼、金などの金属またはこれらの
金属でメツキしたものでもよい以上のように、この発明
によれば、被加熱物を収容するマイクロ波発熱する物質
からなる内側容器と、この内側容器を収容するマイクロ
波損失の小さい耐火断熱材からなる中間容器と、この中
間容器を収容する熱輻射率が小さい物質からなり、内部
にマイクロ波が人射し得る開口が設けられている外側容
器と、上記開口から内部にマイクロ波を照射するマイク
ロ波照射装置とを備えたもので、内側容器をより高温度
に加熱することのできるマイクロ波加熱炉が得られる。
お第４図はマイタロ波電力Ｐ（Ｗ）と内側容器の温度θ
ｏ （℃）との関係を先行技術と本発明について比較し
た特性図で、図中特性Ａは先行技術による内側容器の温
度を、特性Ｂはこの発明に係るものの温度を示している
。なお、上記実施例では外側容器７として銅製の円筒を
用いたものを示したが、熱輻射率εが小さい黄銅、アル
ミニウム、ステンレス鋼、金などの金属またはこれらの
金属でメツキしたものでもよい以上のように、この発明
によれば、被加熱物を収容するマイクロ波発熱する物質
からなる内側容器と、この内側容器を収容するマイクロ
波損失の小さい耐火断熱材からなる中間容器と、この中
間容器を収容する熱輻射率が小さい物質からなり、内部
にマイクロ波が人射し得る開口が設けられている外側容
器と、上記開口から内部にマイクロ波を照射するマイク
ロ波照射装置とを備えたもので、内側容器をより高温度
に加熱することのできるマイクロ波加熱炉が得られる。
第１図は先行技術に係るマイクロ波加熱炉の断面図、第
２図はこの発明の一実施例の断面図、第３図は第２図−
における断面図、第４図は先行技術とこの発明に係る加
熱炉の内側容器の温度を比較した特性図である。 図において、１はマイクロ波発生装置、２は導波管、３
はマイクロ波オーブン、４は被加熱物、５は内側容器、
６は中間容器、７は外側容器、８は開口である。
２図はこの発明の一実施例の断面図、第３図は第２図−
における断面図、第４図は先行技術とこの発明に係る加
熱炉の内側容器の温度を比較した特性図である。 図において、１はマイクロ波発生装置、２は導波管、３
はマイクロ波オーブン、４は被加熱物、５は内側容器、
６は中間容器、７は外側容器、８は開口である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ マイクロ波発熱する物質よりなり内部に被加熱物を
収容しうるように構成された内側容器、マイクロ波損失
の小さい耐火断熱性を有する中間容器、熱輻射率の小さ
い物質よりなり上記中間容器を収容するとともに当該中
間容器をとおしてその内部に収容された内側容器にマイ
クロ波を照射するための開口が設けられている外側容器
、およびこの外側容器の開口からマイクロ波を照射する
マイクロ波照射装置を備えたマイクロ波加熱炉。 ２ 外側容器を表面が熱輻射率の小さい金属で覆われて
いる構成とした特許請求の範囲第１項に記載のマイクロ
波加熱炉。 ３ 外側容器を形成する物質もしくはその表面を覆う金
属が、銅、アルミニウム、ステンレス鋼又は金である特
許請求の範囲第１項又は第２項に記載のマイクロ波加熱
炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2471079A JPS5925938B2 (ja) | 1979-03-02 | 1979-03-02 | マイクロ波加熱炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2471079A JPS5925938B2 (ja) | 1979-03-02 | 1979-03-02 | マイクロ波加熱炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55118587A JPS55118587A (en) | 1980-09-11 |
| JPS5925938B2 true JPS5925938B2 (ja) | 1984-06-22 |
Family
ID=12145720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2471079A Expired JPS5925938B2 (ja) | 1979-03-02 | 1979-03-02 | マイクロ波加熱炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5925938B2 (ja) |
-
1979
- 1979-03-02 JP JP2471079A patent/JPS5925938B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55118587A (en) | 1980-09-11 |
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