JP2011003349A - シール部材およびマイクロ波加熱炉 - Google Patents

Abstract

【課題】軸部材の熱変形を許容しながら、回転する軸部材の周囲からのマイクロ波およびガスの漏洩を抑制可能なシール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】シール部材４は、挿通孔２０９ｂと軸部材７０との間の隙間からのマイクロ波ＭおよびガスＧの漏洩を抑制する。軸部材７０は、軸本体７０１とフランジ部７００とを有する。シール部材４は、導体製であって、壁部材２０９とフランジ部７００との間に介装され、壁部材２０９の表面において挿通孔２０９ｂの周囲に固定される環状のホルダ４３と、導体製であって、ホルダ４３の内周面に配置され、軸本体７０１に径方向に摺接する環状の第一マイクロ波シール部４０と、導体製であって、フランジ部７００に軸方向に摺接する環状の第二マイクロ波シール部４１と、ホルダ４３の内周面に配置され、軸本体７０１に径方向に摺接する環状のガスシール部４２と、を備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、マイクロ波およびガスの漏洩を抑制するシール部材およびマイクロ波加熱炉に関する。

例えば特許文献１に開示されているように、マイクロ波加熱炉の加熱室には、ヒータや熱電対やローラやスターラなど、種々の部材が外部から挿入されている。このため、各挿入部材の周囲を介して、加熱室から外部にマイクロ波が漏洩するおそれがある。

特開２００８−２８２６２８号公報

そこで、各挿入部材の周囲には、マイクロ波の漏洩を抑制するために、シール部材が配置されている。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シール部材が開示されている。特許文献１のシール部材は、ヒータと、マイクロ波加熱炉のハウジングに穿設されたヒータ挿通孔と、の間の隙間を封止している。ヒータとハウジングとは共に不動体である。

これに対して、スターラは、加熱室にマイクロ波を拡散させるため、常時回転している。すなわち、スターラの回転軸と、ハウジングに穿設された回転軸挿通孔と、の間の隙間は、回転体と不動体との間に区画されている。このため、特許文献１のシール部材を、回転軸と回転軸挿通孔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。

加えて、スターラの回転軸は、加熱室からの伝熱により熱膨張する。とりわけ、回転軸の軸方向の膨張量は大きい。このため、シール部材を配置する場合、回転軸の軸方向の熱膨張量を考慮する必要がある。

また、被処理物の種類、用途などによっては、加熱室を所定のガス（例えば不活性ガスなど）雰囲気とし、被処理物にマイクロ波を照射する場合がある。この場合、マイクロ波の漏洩のみならず、ガスの漏洩も抑制する必要がある。

本発明のシール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、軸部材の軸方向の熱変形を許容しながら、回転する軸部材の周囲からのマイクロ波およびガスの漏洩を抑制可能なシール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、本発明のシール部材は、導体製の壁部材を貫通する挿通孔と、該挿通孔に軸回りに回転可能に挿通される軸部材と、の間の隙間からのマイクロ波およびガスの漏洩を抑制するシール部材であって、前記軸部材は、前記挿通孔に挿通される軸本体と、該軸本体から径方向外側に張り出すと共に該挿通孔に対して軸方向にずれて配置されるフランジ部と、を有し、導体製であって、前記壁部材と該フランジ部との間に介装され、該壁部材の表面において該挿通孔の周囲に固定される環状のホルダと、導体製であって、該ホルダの内周面に配置され、該軸本体に径方向に摺接する環状の第一マイクロ波シール部と、導体製であって、該フランジ部に軸方向に摺接する環状の第二マイクロ波シール部と、該ホルダの内周面に配置され、該軸本体に径方向に摺接する環状のガスシール部と、を備え、該軸部材が熱変形する際、該第二マイクロ波シール部と該フランジ部とが摺接した状態で、該軸本体が該第一マイクロ波シール部および該ガスシール部に対して軸方向に変形することにより、該軸部材の少なくとも軸方向の該熱変形を許容しながら前記隙間からのマイクロ波およびガスの漏洩を抑制することを特徴とする（請求項１に対応）。

ここで、「環状」とは、「筒状」を含む概念である。また、「熱変形」とは、熱膨張および熱収縮のうち、少なくとも一方をいう。

本発明のシール部材によると、第一マイクロ波シール部と、ガスシール部と、第二マイクロ波シール部と、が軸部材に摺接している。このため、軸部材の回転を許容しながら、ガスシール部により、ガスの漏洩を抑制することができる。並びに、軸部材の回転を許容しながら、第一マイクロ波シール部および第二マイクロ波シール部により、マイクロ波の漏洩を抑制することができる。

また、本発明のシール部材によると、二つのマイクロ波シール部（第一マイクロ波シール部、第二マイクロ波シール部）が配置されている。このため、より確実にマイクロ波の漏洩を抑制することができる。

また、本発明のシール部材によると、挿通孔を包囲してホルダが配置されている。ホルダは導体製である。このため、第一マイクロ波シール部の径方向外側からのマイクロ波の漏洩を抑制することができる。

また、本発明のシール部材によると、第一マイクロ波シール部およびガスシール部と、軸本体と、は径方向に摺接している。言い換えると、第一マイクロ波シール部およびガスシール部の内周面と、軸本体の外周面と、が摺接している。これに対して、第二マイクロ波シール部と、フランジ部と、は軸方向に摺接している。言い換えると、第二マイクロ波シール部の軸方向端面と、フランジ部の軸方向端面と、が摺接している。

軸部材が熱変形する場合、径方向および軸方向のうち、変形量が大きいのは軸方向である。この点、本発明のシール部材によると、第二マイクロ波シール部とフランジ部とが摺接した状態を確保しながら、第一マイクロ波シール部およびガスシール部の径方向内側を、軸部材が軸方向に伸縮することができる。すなわち、第一マイクロ波シール部、第二マイクロ波シール部、ガスシール部が軸部材に摺接したまま、軸部材は軸方向に熱変形することができる。このため、軸部材の軸方向の熱変形を許容しながら、マイクロ波およびガスの漏洩を抑制することができる。

また、本発明のシール部材によると、挿通孔を包囲してホルダが配置されている。また、ホルダの内周面に、第一マイクロ波シール部およびガスシール部が配置されている。このため、挿通孔と軸部材との間の隙間の大きさによらず、マイクロ波およびガスの漏洩を抑制することができる。したがって、挿通孔と軸部材との間の隙間の大きさを設定する際、過度に、マイクロ波、ガスの漏洩や、軸部材の径方向の熱変形を考慮する必要がない。よって、軸部材の外周面や挿通孔の内周面の面精度を、過度に向上させる必要がない。また、軸部材や壁部材の製造コストを削減することができる。

（１−１）好ましくは、上記（１）の構成において、前記壁部材と前記第一マイクロ波シール部と前記第二マイクロ波シール部とは、電気的に接続され、該第一マイクロ波シール部および該第二マイクロ波シール部は、該壁部材を介して、電気的に接地されている構成とする方がよい。本構成によると、導体製の壁部材と第一マイクロ波シール部と第二マイクロ波シール部とにより、マイクロ波の通過を抑制することができる。

（１−２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記ガスシール部は、オイルシールである構成とする方がよい。本構成によると、軸部材に対するガスシール部の摺動抵抗が小さくなる。また、より確実にガス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、導体製であって、前記ホルダと前記第二マイクロ波シール部との間に介装され、該ホルダに固定されるブラケットを有し、該第二マイクロ波シール部は、該ブラケット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、ブラケットは導体製である。このため、第一マイクロ波シール部と第二マイクロ波シール部との間において、マイクロ波の漏洩を抑制することができる。また、第二マイクロ波シール部と壁部材とを、ブラケット、ホルダを経由する導通経路により、電気的に接続することができる。

（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記軸部材は、上下方向に延在し、前記フランジ部は、前記挿通孔に対して上方にずれて配置され、該フランジ部の下面は、前記第二マイクロ波シール部の上面に、重力を利用して摺接している構成とする方がよい（請求項３に対応）。

本構成によると、第二マイクロ波シール部にフランジ部が上方から引っ掛かった状態で、軸部材が回転している。また、第二マイクロ波シール部には、フランジ部の自重の少なくとも一部が加わっている。このため、フランジ部が第二マイクロ波シール部から離間しにくい。したがって、フランジ部と第二マイクロ波シール部との間に、隙間が発生しにくい。

（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記第二マイクロ波シール部と前記軸本体との間には、該軸本体の径方向の前記熱変形を許容可能な隙間が区画され、前記第一マイクロ波シール部および前記ガスシール部は、該軸本体の径方向の該熱変形を許容可能に、弾性的に変形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、第一マイクロ波シール部、第二マイクロ波シール部、ガスシール部が軸部材に摺接したまま、軸部材は径方向に熱変形することができる。このため、軸部材の径方向の熱変形を許容しながら、マイクロ波およびガスの漏洩を抑制することができる。

（５）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、炉殻と、該炉殻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、該炉殻を貫通する回転軸挿通孔と、を有するハウジングと、回転軸と、該回転軸の軸方向一端に配置され該加熱室において該マイクロ波を拡散させるファンと、を有するスターラと、を備えてなるマイクロ波加熱炉であって、さらに、上記（１）ないし（４）のいずれかのシール部材を備え、前記壁部材は前記炉殻であり、前記挿通孔は前記回転軸挿通孔であり、前記軸部材は前記回転軸であることを特徴とする（請求項５に対応）。

本発明のマイクロ波加熱炉によると、スターラの回転軸周囲からのマイクロ波およびガスの漏洩を、抑制することができる。すなわち、不動体である回転軸挿通孔と、回転体である回転軸と、の間の隙間からのマイクロ波およびガスの漏洩を、シール部材により、抑制することができる。また、スターラの回転軸の軸方向の熱変形を許容しつつ、マイクロ波およびガスの漏洩を抑制することができる。

本発明のシール部材およびマイクロ波加熱炉によると、軸部材の軸方向の熱変形を許容しながら、回転する軸部材の周囲からのマイクロ波およびガスの漏洩を抑制することができる。

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アプリケータ上壁付近の斜視図である。 同マイクロ波加熱炉のアプリケータ上壁付近の分解斜視図である。 図２のアプリケータ上壁付近の拡大図である。 図５の枠ＶＩ内の拡大図である。

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シール部材の説明を兼ねるものである。

＜マイクロ波加熱炉の構成＞
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、シール部材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、スターラ駆動部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、駆動側ケース２９ａと、従動側ケース２９ｂと、を備えている。

ハウジング本体２０は、外壁２００と、断熱材２０１と、アプリケータ２０９と、を備えている。このうち、外壁２００およびアプリケータ２０９は、本発明の炉殻に含まれる。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、ローラ挿通孔２０２と、アプリケータ取付孔２０３と、ヒータ挿通孔２０４と、ガス流入孔２０５と、ガス流出孔２０６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孔２０２と、後壁の多数のローラ挿通孔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。

ガス流入孔２０５は、ハウジング本体２０の前壁に、所定数だけ配置されている。ガス流入孔２０５には、ガス流入管９０が接続されている。ガス流出孔２０６は、ハウジング本体２０の前壁に、所定数だけ配置されている。ガス流出孔２０６には、ガス流出管９１が接続されている。ガス流入孔２０５とガス流出孔２０６とは、後壁のローラ挿通孔２０２を挟んで、上下方向に対向して配置されている。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。

アプリケータ２０９は、ＳＵＳ製であって、有底角筒状を呈している。アプリケータ２０９は、下方に開口している。アプリケータ２０９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２０９は、導波管取付孔２０９ａと、回転軸挿通孔２０９ｂと、を備えている。導波管取付孔２０９ａは、アプリケータ２０９の前壁に配置されている。回転軸挿通孔２０９ｂは、アプリケータ２０９の上壁に配置されている。

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。

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、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、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２０９の前方に配置されている。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２０９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２０９ａに連結されている。

［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２０２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、ローラ挿通孔２０２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は、モータ（図略）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。被加熱物Ｗが加熱される際、加熱室２１には、所定のガスＧ雰囲気が形成されている。ガスＧは、ガス流入孔２０５を介して、ガス流入管９０から加熱室２１に流入する。また、ガスＧは、ガス流出孔２０６を介して、加熱室２１からガス流出管９１に流出する。

［スターラ７］
図３に、本実施形態のマイクロ波加熱炉のアプリケータ上壁付近の斜視図を示す。図４に、同マイクロ波加熱炉のアプリケータ上壁付近の分解斜視図を示す。図５に、図２のアプリケータ上壁付近の拡大図を示す。

図３〜図５に示すように、スターラ７は、回転軸７０と、ファン７１と、を備えている。回転軸７０は、ＳＵＳ製であって、軸本体７０１と、フランジ部７００と、を備えている。軸本体７０１は、丸棒状を呈している。軸本体７０１は、上下方向に延在している。軸本体７０１の上端付近には、フランジ部７００が一体的に形成されている。ファン７１は、ＳＵＳ製であって、ファンボス７１０と、四枚の羽根７１１と、を備えている。ファンボス７１０は、円筒状を呈している。ファンボス７１０は、回転軸７０の下端に固定されている。四枚の羽根７１１は、ファンボス７１０の外周面に、周方向に略９０°ずつ離間して、配置されている。

［スターラ駆動部８］
スターラ駆動部８は、モータ８０と、ギアボックス８１と、フレキシブルカップリング８２と、第二ブラケット８４と、を備えている。第二ブラケット８４は、アルミ製であって、後方から見てＬ字板状を呈している。第二ブラケット８４は、四本のボルト８４０を介して、後述する第一ブラケット４５の立壁に、固定されている。

ギアボックス８１は、第二ブラケット８４の底壁の上面に固定されている。モータ８０は、ギアボックス８１の上面に固定されている。フレキシブルカップリング８２は、第二ブラケット８４の下方に配置されている。フレキシブルカップリング８２は、ギアボックス８１から下方に突出する回転軸（図略）と、スターラ７の回転軸７０と、を傾動可能に連結している。

モータ８０の駆動力は、モータ８０の駆動軸（図略）、ギアボックス８１のギア（図略）、ギアボックス８１から突出する回転軸を介して、スターラ７の回転軸７０に伝達される。この駆動力により、スターラ７の四枚の羽根７１１が、回転軸７０の軸回りに回転する。

［シール部材４］
図５に示すように、シール部材４は、アプリケータ２０９の上壁の上面に配置されている。シール部材４は、回転軸挿通孔２０９ｂを上方から覆っている。また、シール部材４は、回転軸７０に摺接している。図６に、図５の枠ＶＩ内の拡大図を示す。図３〜図６に示すように、シール部材４は、第一マイクロ波シール部４０と、第二マイクロ波シール部４１と、オイルシール４２と、ホルダ４３と、サポート４４と、第一ブラケット４５と、を備えている。オイルシール４２は、本発明のガスシール部に含まれる。第一ブラケット４５は、本発明のブラケットに含まれる。

ホルダ４３は、ＳＵＳ製であって、円筒状を呈している。ホルダ４３は、回転軸挿通孔２０９ｂを上方から塞いでいる。ホルダ４３は、全周溶接により、アプリケータ２０９の上壁に固定されている。図６に示すように、ホルダ４３の内周面には、小径部４３０と大径部４３１とが形成されている。大径部４３１は、小径部４３０の上方に連なっている。

第一マイクロ波シール部４０は、オイレスグライトロンＳＥ（製造元：オイレス工業株式会社、「グライトロン」は同社の登録商標）製であって、円筒状を呈している。第一マイクロ波シール部４０は、ホルダ４３の小径部４３０に収容されている。第一マイクロ波シール部４０の内周面は、軸本体７０１の外周面に摺接している。

オイルシール４２は、四フッ化エチレン樹脂製であって、円筒状を呈している。オイルシール４２は、ホルダ４３の大径部４３１に収容されている。オイルシール４２の内周面は、軸本体７０１の外周面に摺接している。

サポート４４は、ＳＵＳ製であって、リング状を呈している。サポート４４は、ホルダ４３の下面に固定されている。サポート４４は、下方から、第一マイクロ波シール部４０を保持している。

第一ブラケット４５は、ＳＵＳ製であって、後方から見てＬ字板状を呈している。第一ブラケット４５の底壁には、貫通孔４５０が穿設されている。第一ブラケット４５の底壁は、四本のスクリュー４５１を介して、ホルダ４３の上面に、固定されている。

第二マイクロ波シール部４１は、銅製であって、リング状を呈している。第二マイクロ波シール部４１は、第一ブラケット４５の底壁と、回転軸７０のフランジ部７００と、の間に介装されている。第二マイクロ波シール部４１の上面は、フランジ部７００の下面に、フランジ部７００の自重が加わった状態で、摺接している。

＜シール部材４の動き＞
次に、シール部材４の動きについて説明する。図２に示すように、マイクロ波Ｍは、マグネトロン６０から、導波管６１を介して、アプリケータ２０９の内部に供給される。供給されたマイクロ波Ｍは、スターラ７の四枚の羽根７１１に反射することにより、加熱室２１に拡散される。

図６に白抜き矢印Ａ１で示すように、マイクロ波は、回転軸挿通孔２０９ｂの内周面と、軸本体７０１の外周面と、の間の隙間を介して、アプリケータ２０９から漏洩しようとする。しかしながら、回転軸挿通孔２０９ｂの上端は、ホルダ４３、サポート４４、第一マイクロ波シール部４０により、封止されている。このため、マイクロ波は、ホルダ４３、サポート４４、第一マイクロ波シール部４０により、反射される。仮に、マイクロ波が、これらの部材の上方に漏洩しても、これらの部材の上方には、第一ブラケット４５、第二マイクロ波シール部４１が配置されている。このため、漏洩したマイクロ波は、第一ブラケット４５、第二マイクロ波シール部４１により、反射される。

また、加熱室２１のガスも、マイクロ波同様に、図６に白抜き矢印Ａ１で示すように、回転軸挿通孔２０９ｂの内周面と、軸本体７０１の外周面と、の間の隙間を介して、アプリケータ２０９から漏洩しようとする。しかしながら、回転軸挿通孔２０９ｂの上端は、ホルダ４３、サポート４４、第一マイクロ波シール部４０により、封止されている。また、第一マイクロ波シール部４０と第二マイクロ波シール部４１との間には、オイルシール４２が介装されている。このため、ガスの漏洩は封止される。

＜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、シール部材４を備えている。第一マイクロ波シール部４０と、オイルシール４２と、第二マイクロ波シール部４１と、は回転軸７０に摺接している。このため、回転軸７０の回転を許容しながら、オイルシール４２により、ガスＧの漏洩を抑制することができる。並びに、回転軸７０の回転を許容しながら、第一マイクロ波シール部４０および第二マイクロ波シール部４１により、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のシール部材４によると、二つのマイクロ波シール部（第一マイクロ波シール部４０、第二マイクロ波シール部４１）が配置されている。このため、より確実にマイクロ波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のシール部材４によると、回転軸挿通孔２０９ｂを包囲してホルダ４３が配置されている。ホルダ４３はＳＵＳ製である。このため、第一マイクロ波シール部４０の径方向外側からのマイクロ波Ｍの漏洩を抑制することができる。

また、シール部材４によると、第一マイクロ波シール部４０およびオイルシール４２と、軸本体７０１と、は径方向（水平方向）に摺接している。言い換えると、第一マイクロ波シール部４０およびオイルシール４２の内周面と、軸本体７０１の外周面と、が摺接している。これに対して、第二マイクロ波シール部４１と、フランジ部７００と、は軸方向（上下方向）に摺接している。言い換えると、第二マイクロ波シール部４１の上面と、フランジ部７００の下面と、が摺接している。このため、回転軸７０が軸方向（上下方向）に熱膨張する場合、第二マイクロ波シール部４１とフランジ部７００とが摺接した状態を確保しつつ、回転軸７０は、第一マイクロ波シール部４０およびオイルシール４２の径方向内側を、下方に伸張することができる。また、回転軸７０が軸方向に熱収縮する場合、第二マイクロ波シール部４１とフランジ部７００とが摺接した状態を確保しつつ、回転軸７０は、第一マイクロ波シール部４０およびオイルシール４２の径方向内側を、上方に収縮することができる。すなわち、第一マイクロ波シール部４０、第二マイクロ波シール部４１、オイルシール４２が回転軸７０に摺接したまま、回転軸７０は軸方向に熱変形することができる。このため、回転軸７０の軸方向の熱変形を許容しながら、マイクロ波ＭおよびガスＧ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のシール部材４によると、軸本体７０１の外周面と第二マイクロ波シール部４１の内周面との間、軸本体７０１の外周面と貫通孔４５０の内周面との間、軸本体７０１の外周面とサポート４４の内周面との間に、各々、隙間が区画されている。並びに、オイルシール４２、第一マイクロ波シール部４０は、径方向に弾性変形可能である。このため、第一マイクロ波シール部４０、第二マイクロ波シール部４１、オイルシール４２が回転軸７０に摺接したまま、回転軸７０は径方向に熱変形することができる。このように、シール部材によると、回転軸７０の径方向の熱変形を許容しながら、マイクロ波ＭおよびガスＧ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のシール部材４によると、回転軸挿通孔２０９ｂを包囲してホルダ４３が配置されている。また、ホルダ４３の内周面に、第一マイクロ波シール部４０およびオイルシール４２が配置されている。このため、回転軸挿通孔２０９ｂと軸本体７０１との間の隙間の大きさによらず、マイクロ波ＭおよびガスＧの漏洩を抑制することができる。したがって、回転軸挿通孔２０９ｂと軸本体７０１との間の隙間の大きさを設定する際、過度に、マイクロ波Ｍ、ガスＧの漏洩や、回転軸７０の熱変形を考慮する必要がない。よって、回転軸７０の外周面や回転軸挿通孔２０９ｂの内周面の面精度を、過度に向上させる必要がない。また、回転軸７０やアプリケータ２０９の製造コストを削減することができる。

また、本実施形態のマイクロ波加熱炉１のシール部材４によると、第一マイクロ波シール部４０と、第二マイクロ波シール部４１と、ホルダ４３と、第一ブラケット４５と、アプリケータ２０９とは、電気的に接続されている。また、アプリケータ２０９は、外壁２００に、電気的に接続されている。また、外壁２００は、電気的に接地されている。このため、外壁２００とアプリケータ２０９とシール部材４とにより、いわゆるファラデーケージ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のシール部材４によると、ガスシール部としてオイルシール４２が配置されている。このため、回転軸７０に対するオイルシール４２の摺動抵抗が小さくなる。また、より確実にガスＧ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のシール部材４には、ホルダ４３が配置されている。このため、第一マイクロ波シール部４０およびオイルシール４２を、所定の位置に、正確に配置することができる。

また、本実施形態のマイクロ波加熱炉１のシール部材４には、ＳＵＳ製の第一ブラケット４５が配置されている。このため、第一マイクロ波シール部４０と第二マイクロ波シール部４１との間において、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のシール部材４によると、第二マイクロ波シール部４１にフランジ部７００が上方から引っ掛かった状態で、回転軸７０が回転している。また、第二マイクロ波シール部４１には、フランジ部７００の自重が加わっている。このため、フランジ部７００が第二マイクロ波シール部４１から離間しにくい。したがって、フランジ部７００と第二マイクロ波シール部４１との間に、隙間が発生しにくい。

＜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、アプリケータ２０９、第一マイクロ波シール部４０、第二マイクロ波シール部４１、ホルダ４３、第一ブラケット４５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、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、加熱室２１に供給するガスＧの種類も特に限定しない。例えば、窒素ガス、アルゴンガス、一酸化炭素ガスなどであってもよい。

また、本発明のシール部材は、ローラ３の周囲に配置してもよい。こうすると、ローラ３の回転を許容しつつ、ローラ３の周囲からのマイクロ波ＭおよびガスＧの漏洩を抑制することができる。また、本発明のシール部材は、マイクロ波加熱炉１の他、電子レンジなど、マイクロ波を用いて被処理物に処理を施す各種のマイクロ波処理装置に組み込んでもよい。

また、ガスシール部の種類は特に限定しない。オイルシール４２の他、メカニカルシール、パッキン、Ｏリングなどであってもよい。また、ガスシール部の材質も特に限定しない。材質の少なくとも一部に、ニトリルゴム、スチロールゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、エチレンプロピルゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴムなどを用いてもよい。

また、第一マイクロ波シール部４０、第二マイクロ波シール部４１の材質は特に限定しない。例えば、導電性フィラー（カーボンフィラーや金属フィラーなど）を含有する樹脂などの導電性樹脂製、または鉄、銅、ＳＵＳなどの金属製、あるいはカーボン製などとしてもよい。

１：マイクロ波加熱炉、２：ハウジング、３：ローラ、４：シール部材、５：電熱ヒータ、６：マイクロ波発生装置、７：スターラ、８：スターラ駆動部、２０：ハウジング本体、２１：加熱室、２９ａ：駆動側ケース、２９ｂ：従動側ケース、４０：第一マイクロ波シール部、４１：第二マイクロ波シール部、４２：オイルシール（ガスシール部）、４３：ホルダ、４４：サポート、４５：第一ブラケット（ブラケット）、６０：マグネトロン、６１：導波管、７０：回転軸、７１：ファン、８０：モータ、８１：ギアボックス、８２：フレキシブルカップリング、８４：第二ブラケット、９０：ガス流入管、９１：ガス流出管、２００：外壁、２０１：断熱材、２０２：ローラ挿通孔、２０３：アプリケータ取付孔、２０４：ヒータ挿通孔、２０５：ガス流入孔、２０６：ガス流出孔、２０９：アプリケータ、２０９ａ：導波管取付孔、２０９ｂ：回転軸挿通孔、４３０：小径部、４３１：大径部、４５０：貫通孔、４５１：スクリュー、７００：フランジ部、７０１：軸本体、７１０：ファンボス、７１１：羽根、８４０：ボルト。
Ｇ：ガス、Ｍ：マイクロ波、Ｗ：被加熱物。

Claims (5)

1. 導体製の壁部材を貫通する挿通孔と、該挿通孔に軸回りに回転可能に挿通される軸部材と、の間の隙間からのマイクロ波およびガスの漏洩を抑制するシール部材であって、
   前記軸部材は、前記挿通孔に挿通される軸本体と、該軸本体から径方向外側に張り出すと共に該挿通孔に対して軸方向にずれて配置されるフランジ部と、を有し、
   導体製であって、前記壁部材と該フランジ部との間に介装され、該壁部材の表面において該挿通孔の周囲に固定される環状のホルダと、
   導体製であって、該ホルダの内周面に配置され、該軸本体に径方向に摺接する環状の第一マイクロ波シール部と、
   導体製であって、該フランジ部に軸方向に摺接する環状の第二マイクロ波シール部と、
   該ホルダの内周面に配置され、該軸本体に径方向に摺接する環状のガスシール部と、
   を備え、
   該軸部材が熱変形する際、該第二マイクロ波シール部と該フランジ部とが摺接した状態で、該軸本体が該第一マイクロ波シール部および該ガスシール部に対して軸方向に変形することにより、該軸部材の少なくとも軸方向の該熱変形を許容しながら前記隙間からのマイクロ波およびガスの漏洩を抑制することを特徴とするシール部材。
2. さらに、導体製であって、前記ホルダと前記第二マイクロ波シール部との間に介装され、該ホルダに固定されるブラケットを有し、
   該第二マイクロ波シール部は、該ブラケットに固定される請求項１に記載のシール部材。
3. 前記軸部材は、上下方向に延在し、
   前記フランジ部は、前記挿通孔に対して上方にずれて配置され、
   該フランジ部の下面は、前記第二マイクロ波シール部の上面に、重力を利用して摺接している請求項１または請求項２に記載のシール部材。
4. 前記第二マイクロ波シール部と前記軸本体との間には、該軸本体の径方向の前記熱変形を許容可能な隙間が区画され、
   前記第一マイクロ波シール部および前記ガスシール部は、該軸本体の径方向の該熱変形を許容可能に、弾性的に変形する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のシール部材。
5. 炉殻と、該炉殻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、該炉殻を貫通する回転軸挿通孔と、を有するハウジングと、
   回転軸と、該回転軸の軸方向一端に配置され該加熱室において該マイクロ波を拡散させるファンと、を有するスターラと、
   を備えてなる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４のいずれかに記載のシール部材を備え、
   前記壁部材は前記炉殻であり、前記挿通孔は前記回転軸挿通孔であり、前記軸部材は前記回転軸であることを特徴とするマイクロ波加熱炉。

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