JP2010272290A - マイクロ波漏洩抑制部材およびマイクロ波加熱炉 - Google Patents

Abstract

【課題】挿通孔と軸部材との間の隙間からのマイクロ波の漏洩を抑制可能なマイクロ波漏洩抑制部材およびマイクロ波加熱炉を提供することを課題とする。
【解決手段】マイクロ波漏洩抑制部材４は、軸方向から見て、導電性の壁部材２００を貫通する挿通孔２２と、挿通孔２２に変位可能に挿通される軸部材３と、の間の隙間に配置される。マイクロ波漏洩抑制部材４は、導電性を有し、軸部材３の外周面に弾接し、周方向に並ぶ複数の爪部４０１を備える。隣り合う任意の一対の爪部４０１間の隙間Ｃ１は、マイクロ波Ｍの波長よりも小さく設定されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、隙間からのマイクロ波の漏洩を抑制するマイクロ波漏洩抑制部材、およびこのマイクロ波漏洩抑制部材を備えるローラハースキルンタイプのマイクロ波加熱炉に関する。

例えば、特許文献１には、マイクロ波と電熱ヒータとを併用して被加熱物を加熱するローラハースキルンタイプのマイクロ波加熱炉が開示されている。マイクロ波加熱炉は、多数のローラを備えている。多数のローラは、被加熱物の搬送方向に沿って並べられている。多数のローラは、各々、自身の軸回りに回転可能である。上流側のローラから下流側のローラに次々と被加熱物が受け継がれることにより、被加熱物は炉内を搬送される。

ところで、ローラを回転させるためには、ローラに回転方向の駆動力を加える必要がある。また、ローラを回転可能に支持する必要がある。このため、ローラの軸方向両端は、ハウジングに穿設されたローラ挿通孔を介して、炉外に突出している。軸方向一端は、スプロケット、チェーンなどを介して、モータの回転軸に連結されている。軸方向他端は、回転可能に支持されている。

特開２００８−２８２６２８号公報

しかしながら、ローラの軸方向両端が炉外に突出していると、ローラ挿通孔とローラとの間の隙間から、マイクロ波が炉外に漏洩するおそれがある。この点、特許文献１には、電熱ヒータからのマイクロ波の漏洩を抑制するマイクロ波漏洩防止構造が開示されている。特許文献１のマイクロ波漏洩防止構造は、炉殻の貫通孔とヒータとの間の隙間を封止している。貫通孔つまり炉殻と、ヒータと、は共に不動体である。また、炉殻の貫通孔とヒータとの間の隙間は、変形しない。

これに対して、ローラは、被加熱物を搬送するために、搬送時は常時回転している。すなわち、ローラ挿通孔とローラとの間の隙間は、不動体と動体との間に区画されている。このため、特許文献１のマイクロ波漏洩防止構造を、ローラ挿通孔とローラとの間の隙間からのマイクロ波の漏洩の抑制に、転用することは困難である。

また、ローラ挿通孔とローラとの間の隙間は、例えばローラ挿通孔に対するローラの偏心などにより変形する。この点においても、特許文献１のマイクロ波漏洩防止構造を、ローラ挿通孔とローラとの間の隙間からのマイクロ波の漏洩の抑制に、転用することは困難である。

本発明のマイクロ波漏洩抑制部材およびマイクロ波加熱炉は、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、挿通孔と軸部材との間の隙間からのマイクロ波の漏洩を抑制可能なマイクロ波漏洩抑制部材およびマイクロ波加熱炉を提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明のマイクロ波漏洩抑制部材は、軸方向から見て、導電性の壁部材を貫通する挿通孔と、該挿通孔に変位可能に挿通される軸部材と、の間に区画される環状の隙間に配置されるマイクロ波漏洩抑制部材であって、導電性を有し、前記軸部材の外周面に弾接し、周方向に並ぶ複数の爪部を備え、隣り合う任意の一対の該爪部間の隙間は、マイクロ波の波長よりも小さいことを特徴とする（請求項１に対応）。

本発明のマイクロ波漏洩抑制部材は、複数の爪部を備えている。複数の爪部は、マイクロ波の空間伝導経路である、挿通孔と軸部材との間に区画される環状の隙間に配置されている。

軸部材は、挿通孔に対して、例えば、回転方向、軸方向、径方向（偏心方向）、互いの軸同士が交差する方向（傾斜方向）、あるいはこれらを適宜組み合わせた方向などに、変位可能である。

複数の爪部は、軸部材の外周面に弾接している。このため、軸部材が径方向に変位する場合は、複数の爪部が軸部材の径方向変位に追随して弾性的に変形することにより、当該径方向変位を吸収することができる。すなわち、軸部材が径方向に変位する場合であっても、挿通孔と軸部材との間に区画される環状の隙間を封止することができる。

また、複数の爪部は、軸部材の外周面に固定されていない。このため、軸部材が回転方向、あるいは軸方向に変位する場合は、複数の爪部に対して軸部材が摺動することにより、当該変位を許容することができる。すなわち、軸部材が回転方向、あるいは軸方向に変位する場合であっても、挿通孔と軸部材との間に区画される環状の隙間を封止することができる。

このように、本発明のマイクロ波漏洩抑制部材によると、軸部材の変位を許容した状態で、マイクロ波が、挿通孔と軸部材との間の隙間から、漏洩するのを抑制することができる。

また、加工精度や設計誤差や組付誤差などにより、挿通孔と軸部材とが同軸上に配置されていない場合であっても、複数の爪部が弾性的に変形することにより、挿通孔と軸部材との間に区画される環状の隙間を封止することができる。

また、爪部に対して軸部材が摺動することにより、仮に、爪部が摩耗する場合であっても、摩耗量に応じて爪部は弾性変形することができる。このため、爪部は、軸部材に接触し続けることができる。したがって、挿通孔と軸部材との間に区画される環状の隙間を封止することができる。

また、隣り合う任意の一対の爪部間の隙間は、漏洩抑制対象であるマイクロ波の波長よりも小さく設定されている。このため、マイクロ波が、隣り合う任意の一対の爪部間の隙間から、漏洩するのを抑制することができる。

（１−１）好ましくは、上記（１）の構成において、隣り合う任意の一対の前記爪部間の隙間は、前記マイクロ波の波長の１／４以下である構成とする方がよい。こうすると、さらにマイクロ波の漏洩を抑制することができる。さらに好ましくは、上記（１）の構成において、隣り合う任意の一対の前記爪部間の隙間は、前記マイクロ波の波長の１／４０以下である構成とする方がよい。こうすると、さらにマイクロ波の漏洩を抑制することができる。

（２）好ましくは、上記（１）の構成において、さらに、複数の前記爪部の径方向外側に連なる環状の基部を有し、該基部は、前記挿通孔の少なくとも一部を区画する挿通筒に固定される構成とする方がよい（請求項２に対応）。

本構成によると、複数の爪部の径方向外側に、環状の基部に連なっている。言い換えると、環状の基部から、径方向内側に向かって、複数の爪部が延在している。このため、複数の爪部を、個別に、挿通孔と軸部材との間の隙間に設置する場合と比較して、爪部の設置作業が容易になる。また、隣り合う任意の一対の爪部同士の位置関係は、不動である。このため、隣り合う任意の一対の爪部間の隙間を、所定の間隔に設定しやすい。

（３）好ましくは、上記（２）の構成において、前記基部は、前記挿通筒の外周面に固定され、複数の前記爪部は、各々、該挿通筒の軸方向端部で前記挿通孔の内側に折り込まれ径方向内側に延在する梁部と、該梁部に連なり前記軸部材の前記外周面に弾接する先端部と、を有する構成とする方がよい（請求項３に対応）。

本構成によると、複数の爪部が、挿通孔の軸方向内側に折り込まれている。このため、複数の爪部を挿通孔の軸方向外側に配置する場合（この場合も、上記（１）の構成に含まれる。複数の爪部は、軸部材の軸方向から見て、挿通孔と軸部材との間の隙間に配置されていればよい。）と比較して、マイクロ波漏洩抑制部材の軸方向長さを短くすることができる。

また、本構成によると、複数の爪部は、各々、挿通筒の軸方向端部を略支点として、弾性的に揺動可能である。このため、先端部の揺動角度を大きくすることができる。したがって、軸部材の変位量が大きい場合であっても、複数の爪部は、軸部材の変位に追随して弾性的に変形可能である。

（４）好ましくは、上記（３）の構成において、前記先端部は、前記梁部に連なり前記軸部材の前記外周面に弾接する弾接部と、該弾接部に連なり該軸部材の該外周面に接触しない返し部と、を有する構成とする方がよい（請求項４に対応）。

本構成によると、弾接部の先方に返し部が配置されている。このため、返し部が配置されていない場合と比較して、複数の爪部に対して、軸部材を軸方向に移動させる際、複数の爪部が軸部材を引っ掻きにくい。したがって、例えば、挿通筒から軸部材を引き抜く場合や、挿通筒に軸部材を挿入する場合に、複数の爪部が軸部材を傷つけるのを、抑制することができる。

（５）好ましくは、上記（３）または（４）の構成において、前記基部は、前記挿通筒の前記外周面に固定される前は有端の帯状であって、さらに、締結力により該基部を該外周面に巻き付けるクランプ部材を有する構成とする方がよい（請求項５に対応）。

本構成によると、挿通筒に対するマイクロ波漏洩抑制部材の着脱作業が容易である。また、例えば、挿通筒から軸部材を引き抜く場合、クランプ部材の締結力を小さくし、挿通筒に対する基部の巻き付け力を緩めた状態で軸部材を引っ張ることにより、マイクロ波漏洩抑制部材が環装された状態で、軸部材を引き抜くことができる。すなわち、軸部材と複数の爪部との位置関係が不動のまま、軸部材を引き抜くことができる。このため、複数の爪部が軸部材を傷つけるのを、抑制することができる。

（６）また、上記課題を解決するため、本発明のマイクロ波加熱炉は、外壁と、該外壁の内部に区画され前記マイクロ波を用いて被加熱物を加熱する加熱室と、各々、該外壁を貫通すると共に該加熱室と外部とを連通し該被加熱物の搬送方向に並ぶ複数のローラ挿通孔と、を有するハウジングと、各々、ローラ挿通孔に挿通され、軸回りに回転することにより、該加熱室において該被加熱物を搬送する複数のローラと、を備え、複数の該ローラを回転させ、上流側の該ローラから下流側の該ローラに該被加熱物を受け渡すことにより、該被加熱物を搬送するローラハースキルンタイプのマイクロ波加熱炉であって、さらに、上記（１）ないし上記（５）のいずれかのマイクロ波漏洩抑制部材を備え、前記壁部材は前記外壁であり、前記挿通孔は前記ローラ挿通孔であり、前記軸部材は前記ローラであることを特徴とする（請求項６に対応）。

本発明のマイクロ波加熱炉によると、マイクロ波漏洩抑制部材の複数の爪部は、マイクロ波の空間伝導経路である、ローラ挿通孔とローラとの間に区画される環状の隙間に配置されている。

ローラは、ローラ挿通孔に対して、例えば、回転方向、軸方向、径方向（偏心方向）、互いの軸同士が交差する方向（傾斜方向）、あるいはこれらを適宜組み合わせた方向などに、変位可能である。

複数の爪部は、ローラの外周面に弾接している。このため、ローラが径方向に変位する場合は、複数の爪部がローラの径方向変位に追随して弾性的に変形することにより、当該径方向変位を吸収することができる。すなわち、ローラが径方向に変位する場合であっても、ローラ挿通孔とローラとの間に区画される環状の隙間を封止することができる。

また、複数の爪部は、ローラの外周面に固定されていない。このため、ローラが回転方向、あるいは軸方向に変位する場合は、複数の爪部に対してローラが摺動することにより、当該変位を許容することができる。すなわち、ローラが回転方向、あるいは軸方向に変位する場合であっても、ローラ挿通孔とローラとの間に区画される環状の隙間を封止することができる。

このように、本発明のマイクロ波加熱炉によると、ローラの変位を許容した状態で、マイクロ波が、ローラ挿通孔とローラとの間の隙間から、漏洩するのを抑制することができる。

また、加工精度や設計誤差や組付誤差などにより、ローラ挿通孔とローラとが同軸上に配置されていない場合であっても、複数の爪部が弾性的に変形することにより、ローラ挿通孔とローラとの間に区画される環状の隙間を封止することができる。

また、爪部に対してローラが摺動することにより、仮に、爪部が摩耗する場合であっても、摩耗量に応じて爪部は弾性変形することができる。このため、爪部は、ローラに接触し続けることができる。したがって、ローラ挿通孔とローラとの間に区画される環状の隙間を封止することができる。

また、隣り合う任意の一対の爪部間の隙間は、漏洩抑制対象であるマイクロ波の波長よりも小さく設定されている。このため、マイクロ波が、隣り合う任意の一対の爪部間の隙間から、漏洩するのを抑制することができる。

本発明によると、挿通孔と軸部材との間の隙間からのマイクロ波の漏洩を抑制可能なマイクロ波漏洩抑制部材およびマイクロ波加熱炉を提供することができる。

本発明の一実施形態であるマイクロ波加熱炉の長手方向一部の斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ方向断面図である。 同マイクロ波加熱炉の前壁部分の拡大斜視図である。 同マイクロ波加熱炉のローラ挿通筒部分の拡大斜視図である。 同マイクロ波加熱炉のローラ挿通筒とマイクロ波漏洩抑制部材との分解斜視図である。 図２の枠ＶＩ内の拡大図である。 図６の枠ＶＩＩ内の拡大図である。 図７に示す部分を、後方から見た拡大図である。 同マイクロ波加熱炉の、ローラが変位する場合における、図６に対応する部分の拡大図である。

以下、本発明のマイクロ波加熱炉の実施の形態について説明する。なお、以下の説明は、本発明のマイクロ波漏洩抑制部材の説明を兼ねるものである。

＜マイクロ加熱炉の構成＞
まず、本実施形態のマイクロ波加熱炉の構成について説明する。図１に、本実施形態のマイクロ波加熱炉の長手方向（左右方向）一部の斜視図を示す。図２に、図１のＩＩ−ＩＩ方向断面図を示す。

図１、図２に示すように、マイクロ波加熱炉１は、ローラーハースキルンタイプの加熱炉である。マイクロ波加熱炉１は、ハウジング２と、ローラ３と、マイクロ波漏洩抑制部材４と、電熱ヒータ５と、マイクロ波発生装置６と、スターラ７と、モータ８と、を備えている。なお、マイクロ波加熱炉１の左側が、上流側（搬入側）に相当する。また、マイクロ波加熱炉１の右側が、下流側（搬出側）に相当する。

［ハウジング２］
ハウジング２は、ハウジング本体２０と、加熱室２１と、ローラ挿通孔２２と、アプリケータ２３と、ローラ挿通筒２４と、駆動側ブラケット２５と、従動側ブラケット２６と、駆動側軸受部２７と、従動側軸受部２８と、駆動側ケース２９ａと、従動側ケース２９ｂと、を備えている。ローラ挿通筒２４は、本発明の挿通筒に含まれる。

ハウジング本体２０は、外壁２００と、断熱材２０１と、を備えている。外壁２００は、ステンレス鋼製（ＳＵＳ製）であって、薄肉の角筒状を呈している。外壁２００は、左右方向に延在している。外壁２００は、電気的に接地されている。断熱材２０１は、セラミックファイバー製あるいは耐火煉瓦製であって、厚肉の角筒状を呈している。断熱材２０１は、外壁２００の内側に配置されている。

ハウジング本体２０には、ローラ挿通筒取付孔２０２と、アプリケータ取付孔２０３と、ヒータ挿通孔２０４と、が穿設されている。これらの孔は、各々、左右方向（マイクロ波加熱炉１の長手方向）に所定間隔ずつ離間して、複数配置されている。また、これらの孔は、後述する加熱室２１と、加熱室２１の外部と、を連通している。

ローラ挿通筒取付孔２０２は、ハウジング本体２０の前壁および後壁に、多数配置されている。前壁の多数のローラ挿通筒取付孔２０２と、後壁の多数のローラ挿通筒取付孔２０２と、は前後方向に対向している。

ヒータ挿通孔２０４は、ハウジング本体２０の前壁および後壁に、多数配置されている。前壁の多数のヒータ挿通孔２０４は、前壁の多数のローラ挿通筒取付孔２０２を挟んで、上下二段に配置されている。後壁の多数のヒータ挿通孔２０４は、後壁の多数のローラ挿通筒取付孔２０２を挟んで、上下二段に配置されている。前壁の多数のヒータ挿通孔２０４と、後壁の多数のヒータ挿通孔２０４と、は前後方向に対向している。アプリケータ取付孔２０３は、ハウジング本体２０の上壁に、所定数だけ配置されている。

加熱室２１は、断熱材２０１の内側に区画されている。すなわち、加熱室２１は、断熱材２０１および外壁２００により、外側から二層に囲まれている。

アプリケータ２３は、ＳＵＳ製であって、有底角筒状を呈している。アプリケータ２３は、下方に開口している。アプリケータ２３は、アプリケータ取付孔２０３に伏設されている。アプリケータ２３の前壁には、導波管取付孔２３０が配置されている。

駆動側ブラケット２５は、ＳＵＳ製であって、Ｌ字状を呈している。駆動側ブラケット２５は、ハウジング本体２０の後壁に配置されている。駆動側軸受部２７は、円筒状を呈している。駆動側軸受部２７は、駆動側ブラケット２５の立壁（後壁）後面に、多数配置されている。

図３に、本実施形態のマイクロ波加熱炉の前壁部分の拡大斜視図を示す。なお、図３においては、説明の便宜上、ローラ３を透過して示す。図３に示すように、従動側ブラケット２６は、ＳＵＳ製であって、Ｌ字状を呈している。従動側ブラケット２６は、ハウジング本体２０の前壁に配置されている。従動側ブラケット２６の上縁には、凹部２６０が形成されている。凹部２６０は、左右方向に並んで、多数配置されている。従動側軸受部２８は、多数の転動体２８０を備えている。多数の転動体２８０は、凹部２６０の前側と後側とに、二つずつ、交互に配置されている。対になる二つの転動体２８０は、凹部２６０を挟んで、左右両側に配置されている。凹部２６０には、後述するローラ３の前端が挿通されている。凹部２６０を挟んで配置される二つの転動体２８０は、ローラ３の前端を回転可能に支持している。

図４に、本実施形態のマイクロ波加熱炉のローラ挿通筒部分の拡大斜視図を示す。図５に、同マイクロ波加熱炉のローラ挿通筒とマイクロ波漏洩抑制部材との分解斜視図を示す。図６に、図２の枠ＶＩ内の拡大図を示す。なお、図４においては、説明の便宜上、ローラ３を透過して示す。

図３〜図６に示すように、ローラ挿通筒２４は、ＳＵＳ製であって、円筒状を呈している。ローラ挿通筒２４は、螺合部２４０と、段差部２４１と、金具取付部２４２と、を備えている。螺合部２４０は、ローラ挿通筒２４の後部分に配置されている。螺合部２４０の外周面には、ネジ部が形成されている。一方、ローラ挿通筒取付孔２０２の外壁貫通区間２０２ａにも、ネジ部が形成されている。双方のネジ部が噛合することにより、螺合部２４０つまりローラ挿通筒２４は、ローラ挿通筒取付孔２０２に、取り付けられている。段差部２４１は、ローラ挿通筒２４の前部分に配置されている。段差部２４１は、後述するクランプリング４１の位置決めに用いられる。金具取付部２４２は、段差部２４１の前方に配置されている。金具取付部２４２は、後述する金具４０の取付に用いられる。ローラ挿通孔２２は、ローラ挿通筒２４の筒内空間と、ローラ挿通筒取付孔２０２の断熱材貫通区間２０２ｂと、により構成されている。

なお、ハウジング本体２０の後壁側のローラ挿通筒２４の構成は、上記前壁側のローラ挿通筒２４の構成と、同様である。また、ハウジング本体２０の後壁側のローラ挿通筒２４の配置は、上記前壁側のローラ挿通筒２４の配置と、前後対称である。

図１、図２に戻って、駆動側ケース２９ａは、ＳＵＳ製であって、前方に開口する箱状を呈している。駆動側ケース２９ａは、ハウジング本体２０の後壁に伏設されている。駆動側ケース２９ａは、後壁側のローラ挿通筒２４、駆動側ブラケット２５、電熱ヒータ５の後端、ローラ３の後端、を外部から遮断している。

従動側ケース２９ｂは、ＳＵＳ製であって、後方に開口する箱状を呈している。従動側ケース２９ｂは、ハウジング本体２０の前壁に伏設されている。従動側ケース２９ｂは、前壁側のローラ挿通筒２４、従動側ブラケット２６、電熱ヒータ５の前端、ローラ３の前端、を外部から遮断している。

［電熱ヒータ５］
電熱ヒータ５は、加熱室２１に熱を供給している。電熱ヒータ５は、炭化ケイ素製（ＳｉＣ製）であって、円筒状を呈している。電熱ヒータ５は、前後方向に延在している。電熱ヒータ５は、左右方向に並んで、加熱室２１に、多数配置されている。多数の電熱ヒータ５は、後述するローラ３を挟んで、上下二段に配置されている。電熱ヒータ５の前後方向両端は、各々、ヒータ挿通孔２０４を介して、加熱室２１からハウジング本体２０の外部に突出している。

［マイクロ波発生装置６］
マイクロ波発生装置６は、加熱室２１にマイクロ波Ｍを供給している。マイクロ波発生装置６は、マグネトロン６０と、導波管６１と、を備えている。マグネトロン６０は、アプリケータ２３の前方に、所定数だけ配置されている。マグネトロン６０は、２．４５ＧＨｚのマイクロ波Ｍを発生する。

導波管６１は、マグネトロン６０と、アプリケータ２３内部と、を連通している。すなわち、導波管６１の一端は、マグネトロン６０に連結されている。一方、導波管６１の他端は、導波管取付孔２３０に連結されている。

［モータ８、スターラ７］
モータ８は、アプリケータ２３の上方に、所定数だけ配置されている。スターラ７は、アプリケータ２３の内部に、所定数だけ配置されている。スターラ７の回転軸は、アプリケータ２３の上底壁を貫通して、モータ８の回転軸に連結されている。スターラ７は、軸回りに回転可能である。導波管６１から供給されるマイクロ波Ｍは、回転するスターラ７に反射することにより、加熱室２１に拡散される。

［ローラ３］
ローラ３は、ＳｉＣ製であって、円筒状を呈している。ローラ３は、前後方向に延在している。ローラ３は、左右方向に並んで、加熱室２１に多数配置されている。ローラ３の前端は、ローラ挿通孔２２を介して、加熱室２１からハウジング本体２０の外部に突出している。ローラ３の前端は、従動側軸受部２８の一対の転動体２８０（図３参照）に、回転可能に支持されている。ローラ３の後端は、ローラ挿通孔２２を介して、加熱室２１からハウジング本体２０の外部に突出している。ローラ３の後端は、駆動側軸受部２７に、回転可能に支持されている。また、ローラ３の後端には、スプロケット３０が連結されている。所定数のローラ３のスプロケット３０には、チェーン（図略）が巻装されている。チェーンは、モータ（図略）の回転軸に連結されている。すなわち、ローラ３は、モータの駆動力により、軸回りに回転可能に支持されている。

被加熱物Ｗは、回転するローラ３により、図１に白抜き矢印で示すように、加熱室２１を左側から右側に向かって搬送される。搬送中、被加熱物Ｗは、マイクロ波Ｍおよび電熱ヒータ５により、所定の温度パターンで加熱される。

［マイクロ波漏洩抑制部材４］
図４〜図６に示すように、マイクロ波漏洩抑制部材４は、金具４０と、クランプリング４１と、を備えている。クランプリング４１は、本発明のクランプ部材に含まれる。金具４０は、ローラ挿通孔２２を封止している。金具４０は、基部４００と、爪部４０１と、を備えている。基部４００は、環状を呈している。基部４００は、金具取付部２４２の外周面に配置されている。爪部４０１は、細板状を呈している。爪部４０１は、基部４００の前縁から多数突設されている。多数の爪部４０１は、ローラ挿通孔２２の孔軸を略中心とする、放射状に配置されている。周方向に隣り合う任意の一対の爪部４０１間の隙間Ｃ１は、マイクロ波Ｍの波長の１／４０以下になるように、設定されている。多数の爪部４０１は、各々、梁部４０２と、先端部４０３と、を備えている。

梁部４０２は、基部４００の前縁から金具取付部２４２に沿って前方に延在し、ローラ挿通筒２４の前端でローラ挿通孔２２の内側に折り込まれている。折り込まれた梁部４０２は、径方向内側かつ後方に延在している。

先端部４０３は、弾接部４０３ａと、返し部４０３ｂと、を備えている。弾接部４０３ａは、梁部４０２の先端に連なっている。弾接部４０３ａは、ローラ３の外周面に弾接している。すなわち、図６に細線で示すように、ローラ３挿通前の金具４０の内径Ｄ１は、ローラ３の外径Ｄ２よりも、小さい。このため、ローラ３を金具４０の径方向内側に挿通することにより、爪部４０１は、ローラ挿通筒２４の前端付近を支点として、図６に白抜き矢印で示すように、径方向外側に拡がるように弾性変形する。このため、弾接部４０３ａは、ローラ３の外周面に弾接している。言い換えると、弾接部４０３ａには、ローラ３挿通前の状態（自然状態）に復帰する分の径方向内向きの付勢力が、蓄積されている。

図７に、図６の枠ＶＩＩ内の拡大図を示す。図８に、図７に示す部分を、後方から見た拡大図を示す。図７に示すように、ローラ３の径方向から見て、弾接部４０３ａの表面は、ローラ３の外周面に向かって膨らむ曲面状を呈している。一方、ローラ３の外周面は、前後方向に延びる平面状を呈している。このため、弾接部４０３ａは、ローラ３の外周面に、点Ａで接触している。また、図８に示すように、ローラ３の軸方向から見て、弾接部４０３ａの表面は、平面状を呈している。一方、ローラ３の外周面は、曲面状を呈している。このため、弾接部４０３ａは、ローラ３の外周面に、点Ａで接触している。このように、ローラ３の径方向から見ても、軸方向から見ても、弾接部４０３ａは、ローラ３の外周面に略点接触している。なお、弾接部４０３ａとローラ３の外周面との間の微小な隙間は、マイクロ波Ｍの波長よりも小さくなるように、設定されている。返し部４０３ｂは、弾接部４０３ａの先端に連なっている。返し部４０３ｂは、ローラ３の外周面に接触していない。

図４〜図６に戻って、クランプリング４１は、金具４０をローラ挿通筒２４の前端に固定している。クランプリング４１は、金属製であって、留め具４１０と、リング本体４１１と、を備えている。リング本体４１１は、基部４００の外周面に巻装されている。すなわち、リング本体４１１と、金具取付部２４２と、により、基部４００は、径方向両側から挟持、固定されている。留め具４１０のボルト４１０ａを回転させることにより、リング本体４１１の周長を調整することができる。すなわち、基部４００に対するクランプリング４１の締結力を調整することができる。

なお、ハウジング本体２０の後壁側のマイクロ波漏洩抑制部材４の構成は、上記前壁側のマイクロ波漏洩抑制部材４の構成と、同様である。また、ハウジング本体２０の後壁側のマイクロ波漏洩抑制部材４の配置は、上記前壁側のマイクロ波漏洩抑制部材４の配置と、前後対称である。

＜マイクロ波漏洩抑制部材４の取付方法＞
次に、ローラ挿通筒２４に対するマイクロ波漏洩抑制部材４の取付方法について説明する。図５に示すように、ローラ挿通筒２４にマイクロ波漏洩抑制部材４を取り付ける前において、金具４０は帯状（略直線状）を呈している。ローラ挿通筒２４にマイクロ波漏洩抑制部材４を取り付ける場合は、まず、図５に白抜き矢印で示すように、金具４０を丸め、略環状にする。次いで、金具４０を、ローラ挿通筒２４の前端に装着する。それから、クランプリング４１を、ローラ挿通筒２４の前方から、基部４００の外周面に環装する。そして、クランプリング４１を、段差部２４１に当接させる。最後に、ボルト４１０ａを回転させ、リング本体４１１を締め付ける。このようにして、ローラ挿通筒２４にマイクロ波漏洩抑制部材４を取り付ける。

＜ローラ３の抜出方法＞
次に、加熱室２１からのローラ３の抜出方法について説明する。加熱室２１からローラ３を抜き出す場合は、まず、図２に示すように、駆動側ケース２９ａ、従動側ケース２９ｂを、ハウジング本体２０から取り外す。次いで、ローラ３の後端を、スプロケット３０から取り外す。それから、ローラ３の前端側のマイクロ波漏洩抑制部材４のクランプリング４１の締結力を緩める。続いて、ローラ３の前端を把持し、ローラ３を前方から引っ張る。この際、ローラ３の後端側のマイクロ波漏洩抑制部材４の金具４０は、ローラ３の外周面に摺接する。一方、ローラ３の前端側のマイクロ波漏洩抑制部材４は、ローラ３に環装されたまま移動する。すなわち、ローラ３の前端側のマイクロ波漏洩抑制部材４は、ローラ挿通筒２４から分離して、ローラ３と一体的に移動する。なお、ローラ３を後端側から抜き出す場合も同様である。このように、ローラ３を抜き出す場合は、ローラ３の抜出側のクランプリング４１を緩め、抜出側のマイクロ波漏洩抑制部材４を、ローラ３と共に移動させる。

＜マイクロ波漏洩抑制部材４の動き＞
次に、ローラ３が変位する場合のマイクロ波漏洩抑制部材４の動きについて説明する。図９に、本実施形態のマイクロ波加熱炉の、ローラが変位する場合における、図６に対応する部分の拡大図を示す。図９に白抜き矢印Ｙ１で示すように、被加熱物Ｗがローラ３の上方を通過すると、被加熱物Ｗの重さにより、ローラ３が下方に変位する。このため、ローラ挿通孔２２とローラ３との間の隙間のローラ３の上方部分が拡がる。反対に、ローラ挿通孔２２とローラ３との間の隙間のローラ３の下方部分が狭まる。ここで、前述したように、弾接部４０３ａには、ローラ３挿通前の状態（自然状態）に復帰する分の付勢力が、蓄積されている。このため、図９に白抜き矢印Ｙ２で示すように、ローラ３の上方部分の爪部４０１は、当該付勢力を消費して、下方に変形する。したがって、弾接部４０３ａは、ローラ３の外周面に接触したままである。一方、図９に白抜き矢印Ｙ３で示すように、ローラ３の下方部分の爪部４０１は、さらに付勢力を蓄積して、下方に変形する。したがって、弾接部４０３ａは、ローラ３の外周面に接触したままである。

なお、ローラ３が上方、左右方向に変位する場合も、同様である。このように、多数の爪部４０１は、ローラ挿通筒２４に対するローラ３の変位に追随して弾性的に変形し、ローラ挿通孔２２とローラ３との間の隙間を、継続的に封止している。

なお、加工精度や設計誤差や組付誤差などにより、ローラ挿通孔２２とローラ３とが同軸上に組み付けられていない場合も、同様に、多数の爪部４０１がローラ挿通孔２２に対するローラ３の偏心に追随して弾性的に変形し、ローラ挿通孔２２とローラ３との間の隙間を、封止している。

＜作用効果＞
次に、本実施形態のマイクロ波加熱炉１の作用効果について説明する。本実施形態のマイクロ波加熱炉１は、マイクロ波漏洩抑制部材４を備えている。マイクロ波漏洩抑制部材４は、多数の爪部４０１を備えている。多数の爪部４０１は、マイクロ波Ｍの空間伝導経路である、ローラ挿通孔２２とローラ３との間に区画される環状の隙間に配置されている。多数の爪部４０１は、ローラ３の外周面に弾接している。このため、図６に示すように、ローラ３の回転を確保した状態で、マイクロ波Ｍが、ローラ挿通孔２２とローラ３との間の隙間から、漏洩するのを抑制することができる。

また、例えば被加熱物Ｗの重さなどにより、ローラ３が径方向に変位する場合であっても、図９に示すように、多数の爪部４０１は、ローラ３の変位に追随して弾性的に変形可能である。このため、ローラ３が径方向に変位しても、マイクロ波Ｍが、ローラ挿通孔２２とローラ３との間の隙間から、漏洩するのを抑制することができる。

また、例えば加熱室２１の熱により、ローラ３が熱膨張する場合であっても、つまりローラ３が軸方向に変位する場合であっても、多数の爪部４０１に対してローラ３が摺動することにより、ローラ３の変位を許容することができる。

また、加工精度や設計誤差や組付誤差などにより、ローラ挿通孔２２とローラ３とが同軸上に配置されていない場合であっても、多数の爪部４０１が弾性的に変形することにより、ローラ挿通孔２２とローラ３との間の隙間を封止することができる。

例えば、多数のローラ３間における形状のばらつきが大きい場合であっても、言い換えると、多数の隙間（ローラ挿通孔２２とローラ３との間の隙間）において隙間の大きさや形状などが一定でない場合であっても、共通のマイクロ波漏洩抑制部材４を配置することにより、当該隙間を封止することができる。このため、ローラ３の加工精度が低くても、確実にマイクロ波Ｍの漏洩を抑制することができる。したがって、ローラ３の製作コストを削減することができる。

また、ローラ３が回転することにより、仮に、爪部４０１が摩耗する場合であっても、摩耗量に応じて爪部４０１は弾性変形することができる。すなわち、図６に示すように、爪部４０１は、径方向内向きの付勢力を有している。このため、摩耗量に応じて当該付勢力を消費することにより、爪部４０１はローラ３に接触し続けることができる。したがって、摩耗により爪部４０１が図６に細線で示す自然状態になるまで、ローラ挿通孔２２とローラ３との間の隙間を封止し続けることができる。

また、図５に示すように、隣り合う任意の一対の爪部４０１間の隙間Ｃ１は、マイクロ波Ｍの波長の１／４０以下に設定されている。このため、マイクロ波Ｍが、隣り合う任意の一対の爪部４０１間の隙間から、漏洩するのを抑制することができる。

また、マイクロ波漏洩抑制部材４は、ハウジング２の外壁２００を介して、電気的に接地されている。また、外壁２００と、ローラ挿通筒２４と、金具４０と、により、加熱室２１のマイクロ波Ｍに対する、導体遮蔽構造を形成することができる。

また、本実施形態のマイクロ波加熱炉１によると、環状の基部４００から、径方向内側に向かって、多数の爪部４０１が延在している。このため、多数の爪部４０１を、個別に、ローラ挿通孔２２とローラ３との間の隙間に設置する場合と比較して、爪部４０１の設置作業が容易になる。また、隣り合う任意の一対の爪部４０１同士の位置関係は、不動である。このため、図５に示すように、隣り合う任意の一対の爪部間の隙間Ｃ１を、所定の間隔に設定しやすい。

また、本実施形態のマイクロ波加熱炉１によると、全ての爪部４０１が、ローラ挿通孔２２の軸方向内側に折り込まれている。このため、全ての爪部４０１をローラ挿通孔２２の軸方向外側に配置する場合と比較して、マイクロ波漏洩抑制部材４の軸方向長さを短くすることができる。

また、本実施形態のマイクロ波加熱炉１によると、多数の爪部４０１は、各々、ローラ挿通筒２４の前端付近を略支点として、弾性的に揺動可能である。このため、図６に示すように、先端部４０３の揺動半径を大きくすることができる。したがって、先端部４０３の揺動角度（揺動幅）を大きくすることができる。例えば、ローラ３の径方向変位量が大きい場合であっても、多数の爪部４０１は、ローラ３の変位に追随して弾性的に変形可能である。

また、本実施形態のマイクロ波加熱炉１によると、弾接部４０３ａの先方に返し部４０３ｂが配置されている。このため、返し部４０３ｂが配置されていない場合と比較して、多数の爪部４０１に対して、ローラ３を軸方向に移動させる際、多数の爪部４０１がローラ３を引っ掻きにくい。したがって、例えば、ローラ挿通筒２４からローラ３を引き抜く場合や、ローラ挿通筒２４にローラ３を挿入する場合に、多数の爪部４０１がローラ３を傷つけるのを、抑制することができる。

また、本実施形態のマイクロ波加熱炉１によると、クランプリング４１により金具４０をローラ挿通筒２４に巻き付けている。このため、ローラ挿通筒２４に対するマイクロ波漏洩抑制部材４の着脱作業が容易である。また、ローラ挿通孔２２を介してローラ３を加熱室２１から外部に抜き出す場合、クランプリング４１の締結力を小さくし、基部４００のローラ挿通筒２４外周面に対する巻き付け力を緩めた状態でローラ３を外部から引っ張ることにより、抜出側のマイクロ波漏洩抑制部材４が環装された状態で、ローラ３を抜き出すことができる。すなわち、ローラ３と多数の爪部４０１との位置関係が不動のまま、ローラ３を抜き出すことができる。このため、多数の爪部４０１がローラ３を傷つけるのを、抑制することができる。

なお、抜出反対側のマイクロ波漏洩抑制部材４の多数の爪部４０１は、ローラ３の外周面に摺接する。しかしながら、ローラ３は、多数の爪部４０１の内側を、加熱室２１に入る方向、つまり多数の爪部４０１が径方向外側に拡がる方向（図６参照）に移動する。このため、多数の爪部４０１が、ローラ３の外周面に引っかかりにくい。

また、本実施形態のマイクロ波加熱炉１によると、図７、図８に示すように、弾接部４０３ａは、ローラ３の外周面に、点接触している。このため、ローラ３に対する、多数の爪部４０１の摺動抵抗が小さい。したがって、ローラ３の回転抵抗が大きくなるのを、抑制することができる。

また、本実施形態のマイクロ波加熱炉１によると、多数の爪部４０１は、ローラ３の軸方向から見て、径方向に延在している。このため、ローラ３が順方向に回転する場合であっても逆方向に回転する場合であっても、同様にマイクロ波Ｍの漏洩を抑制することができる。

また、本実施形態のマイクロ波加熱炉１によると、例えば電子レンジの蓋部分に配置されているような汎用のフィンガー部材を加工することにより、金具４０を作製することができる。このため、金具４０延いてはマイクロ波漏洩抑制部材４の製造コストを削減することができる。

＜その他＞
以上、本発明のマイクロ波加熱炉の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

例えば、マイクロ波加熱炉１に電熱ヒータ５を配置しない形態で実施してもよい。すなわち、熱源としてマイクロ波Ｍのみを用いるマイクロ波加熱炉１として、本発明のマイクロ波加熱炉を具現化してもよい。

また、各部材の材質も特に限定しない。外壁２００、ローラ挿通筒２４、金具４０は、導電性を有していればよい。これらの部材は、例えば、アルミニウム、鉄、カーボンにより形成してもよい。また、ローラ３は、アルミナ製、ムライト製としてもよい。また、ローラ３は、金属製（例えば、ＳＵＳ製、インコネル製、ハステロイ製）としてもよい。好ましくは、ローラ３は、爪部４０１に対する摺動抵抗が小さい材料で作製する方がよい。

また、マイクロ波漏洩抑制部材４の爪部４０１の本数は、特に限定しない。また、爪部４０１を、ローラ挿通孔２２の軸方向外側に配置してもよい。また、爪部４０１の先端部４０３を球状にしてもよい。こうすると、ローラ３の外周面に対する先端部４０３の摺動抵抗が、さらに小さくなる。

また、ローラ３を加熱室２１から外部に抜き出す場合は、マイクロ波漏洩抑制部材４をローラ挿通筒２４に装着したまま、ローラ３だけを外部に抜き出してもよい。こうすると、クランプリング４１の締結力を緩めなくて済む。

また、マグネトロン６０から発射されるマイクロ波Ｍの周波数は、２．４５ＧＨｚの他、８００ＭＨｚ〜３０ＧＨｚであってもよい。また、被加熱物Ｗの処理に応じて、適宜、加熱室２１に、窒素ガス、アルゴンガス、一酸化炭素ガスなどの雰囲気ガスを供給してもよい。

また、ローラ挿通筒２４は、外壁２００の外面に全周溶接してもよい。こうすると、ローラ挿通筒２４やローラ挿通筒取付孔２０２に、ネジ部を形成する必要がない。このため、ローラ挿通筒２４を容易に外壁２００に装着することができる。

また、本発明のマイクロ波漏洩抑制部材は、マイクロ波加熱炉１の他、電子レンジなどのマイクロ波処理装置に用いてもよい。また、マイクロ波処理装置の用途も特に限定しない。例えば、食品乾燥、化学反応用として、マイクロ波処理装置を用いてもよい。

また、本発明のマイクロ波漏洩抑制部材は、スターラ７の回転軸の周囲に配置してもよい。また、本発明のマイクロ波漏洩抑制部材は、温度測定用の熱電対の周囲に配置してもよい。こうすると、熱膨張による熱電対の軸方向変位を許容しつつ、熱電対の周囲からのマイクロ波Ｍの漏洩を抑制することができる。

上記実施形態のマイクロ波加熱炉１を用いて、マイクロ波漏洩試験を行った。図２に示すように、全てのマグネトロン６０のマイクロ波Ｍの総出力は、４８ｋＷに設定した。マイクロ波Ｍの周波数は、２．４５ＧＨｚに設定した。マイクロ波Ｍの波長は、１２２．４４５ｍｍである。また、外壁２００の肉厚は、６ｍｍとした。また、断熱材２０１の肉厚は、２００ｍｍとした。また、従動側ケース２９ｂの肉厚は、６ｍｍとした。

また、図６に示すように、ローラ３の外径Ｄ２は、３８ｍｍとした。また、ローラ挿通筒２４の軸方向長さは、５０ｍｍとした。また、ローラ挿通筒２４の内径（直径）は、５２．５ｍｍとした。また、図５に示すように、隣り合う任意の一対の爪部４０１間の隙間Ｃ１は、３ｍｍとした。

図２に示すように、マイクロ波Ｍの測定は、加熱室２１と、外壁２００と従動側ケース２９ｂとの間の空間と、従動側ケース２９ｂの外部と、で行った。測定には、リークディテクターを使用した。測定回数は１０回とし、その平均値を測定値とした。

測定の結果、外壁２００と従動側ケース２９ｂとの間の空間における漏洩マイクロ波Ｍの電力密度は、４ｍＷ／ｃｍ^２であった。また、従動側ケース２９ｂの外部における漏洩マイクロ波Ｍの電力密度は、０ｍＷ／ｃｍ^２であった。

測定の結果から、マイクロ波漏洩抑制部材４により、マイクロ波Ｍの漏洩を充分抑制できることが判った。並びに、従動側ケース２９ｂの外部における電力密度を、極めて小さくできることが判った。

１：マイクロ波加熱炉、２：ハウジング、３：ローラ、４：マイクロ波漏洩抑制部材、５：電熱ヒータ、６：マイクロ波発生装置、７：スターラ、８：モータ。
２０：ハウジング本体、２１：加熱室、２２：ローラ挿通孔、２３：アプリケータ、２４：ローラ挿通筒（挿通筒）、２５：駆動側ブラケット、２６：従動側ブラケット、２７：駆動側軸受部、２８：従動側軸受部、２９ａ：駆動側ケース、２９ｂ：従動側ケース、３０：スプロケット、４０：金具、４１：クランプリング（クランプ部材）、６０：マグネトロン、６１：導波管。
２００：外壁、２０１：断熱材、２０２：ローラ挿通筒取付孔、２０２ａ：外壁貫通区間、２０２ｂ：断熱材貫通区間、２０３：アプリケータ取付孔、２０４：ヒータ挿通孔、２３０：導波管取付孔、２４０：螺合部、２４１：段差部、２４２：金具取付部、２６０：凹部、２８０：転動体、４００：基部、４０１：爪部、４０２：梁部、４０３：先端部、４０３ａ：弾接部、４０３ｂ：返し部、４１０：留め具、４１０ａ：ボルト、４１１：リング本体。
Ｃ１：隙間、Ｄ１：内径、Ｄ２：外径、Ｍ：マイクロ波、Ｗ：被加熱物。

Claims (6)

1. 軸方向から見て、導電性の壁部材を貫通する挿通孔と、該挿通孔に変位可能に挿通される軸部材と、の間に区画される環状の隙間に配置されるマイクロ波漏洩抑制部材であって、
   導電性を有し、前記軸部材の外周面に弾接し、周方向に並ぶ複数の爪部を備え、
   隣り合う任意の一対の該爪部間の隙間は、マイクロ波の波長よりも小さいことを特徴とするマイクロ波漏洩抑制部材。
2. さらに、複数の前記爪部の径方向外側に連なる環状の基部を有し、
   該基部は、前記挿通孔の少なくとも一部を区画する挿通筒に固定される請求項１に記載のマイクロ波漏洩抑制部材。
3. 前記基部は、前記挿通筒の外周面に固定され、
   複数の前記爪部は、各々、該挿通筒の軸方向端部で前記挿通孔の内側に折り込まれ径方向内側に延在する梁部と、該梁部に連なり前記軸部材の前記外周面に弾接する先端部と、を有する請求項２に記載のマイクロ波漏洩抑制部材。
4. 前記先端部は、前記梁部に連なり前記軸部材の前記外周面に弾接する弾接部と、該弾接部に連なり該軸部材の該外周面に接触しない返し部と、を有する請求項３に記載のマイクロ波漏洩抑制部材。
5. 前記基部は、前記挿通筒の前記外周面に固定される前は有端の帯状であって、
   さらに、締結力により該基部を該外周面に巻き付けるクランプ部材を有する請求項３または請求項４に記載のマイクロ波漏洩抑制部材。
6. 外壁と、該外壁の内部に区画され前記マイクロ波を用いて被加熱物を加熱する加熱室と、各々、該外壁を貫通すると共に該加熱室と外部とを連通し該被加熱物の搬送方向に並ぶ複数のローラ挿通孔と、を有するハウジングと、
   各々、ローラ挿通孔に挿通され、軸回りに回転することにより、該加熱室において該被加熱物を搬送する複数のローラと、
   を備え、
   複数の該ローラを回転させ、上流側の該ローラから下流側の該ローラに該被加熱物を受け渡すことにより、該被加熱物を搬送するローラハースキルンタイプのマイクロ波加熱炉であって、
   さらに、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のマイクロ波漏洩抑制部材を備え、
   前記壁部材は前記外壁であり、前記挿通孔は前記ローラ挿通孔であり、前記軸部材は前記ローラであることを特徴とするマイクロ波加熱炉。

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