JP2533553Y2 - マイクロ波加熱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、被処理物をオーブン中を移動させながら複
数個のマイクロ波発生機の出力により加熱処理する、主
として産業用に用いられるマイクロ波加熱装置に関す
る。

〔従来の技術〕

産業用のマイクロ波加熱装置において、生産効率や品
質管理面で有効であることから、被処理物を連続的にオ
ーブン内を通過させ、オーブンの壁面に設けた開口（多
くの場合複数個）からマイクロ波電力を投入して加熱処
理する方式のものが多い。被処理物を通過させる搬送装
置としては、ベルトコンベヤ、スクリューフィーダ、ま
た流体の場合、圧力をかけて移送するものなどが用いら
れている。

これらの加熱装置では、被処理物の投入、移動に応じ
て被処理物の所在を検知し、複数個のマイクロ波発生機
が順次、自動的にON/OFFするよう構成されているものが
多い。また自動化を更に進め、加熱中、加熱後、被処理
物の温度、重量等の物理量を自動的に計測し、その値を
マイクロ波発生機へフィードバックして設定値も含めた
自動制御を行わせることも一部では行われている。しか
しながら、種類の異る被処理物や、同じ種類のものでも
例えば含水率などの異るロットを続けて流すような使い
方をするような装置、その他多目的に利用する装置では
出力設定値の変更や、処理結果をチェックしての出力調
整の補正制御などは手動で行われる場合が多い。

またマイクロ波の出力表示については、マイクロ波を
直接検出して表示する方法や、マイクロ波発生機のマグ
ネトロン陽極電流を検出し、これがマイクロ波出力に比
例すると見なして表示する方法などがある。さらにマイ
クロ波発生機を複数個備える装置においては、それぞれ
のマイクロ波出力を加算し合計値を表示することも行わ
れている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上述したような複数個のマイクロ波発生機を備え、被
処理物のオーブン内への投入、移動によりマイクロ波電
力が自動的にON/OFFされる装置においては、被処理物が
連続的に流れず途切れる場合や、被処理物の単位量を大
きくし間をあけて流すような場合は、マイクロ波出力の
加算表示器はその時点に動作しているマイクロ波発生機
の出力の合計値しか表示しないので総合出力設定値を常
時的に把握するのに不便であった。

個々のマイクロ波発生機の出力調整器に連動した出力
ダイヤルを設け、そのダイヤル値を合計する方法もある
が、各マイクロ波発生機の出力を一括制御する出力調整
器がその前段に設けられると、その調整器による倍率も
考慮しなければならず、単純に計算できないという問題
があった。このためマイクロ波出力の総合的なプリセッ
ト調整、動作中の設定値の変更などに手間どることが多
かった。更に被処理物に印加される電力量の総和を知り
たい場合も不便な場合が多かった。

本考案は、上記問題点を解消するためになされたもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本考案は、内部を通して
被処理物を搬送できる搬送装置を備えたオーブンと、該
オーブンの壁面に設けた開口からマイクロ波を導入する
ための複数のマイクロ波発生機と、該マイクロ波発生機
の各出力を検出する出力検出器と、該各出力検出器の総
和を得るための第１の加算回路と、該加算回路の出力を
表示する電力表示器と、前記マイクロ波発生機の各出力
を制御する出力制御部とを備え、該出力制御部は、前記
マイクロ波発生機の各出力を一括調整するための総合出
力調整器と、前記マイクロ波発生機の各出力を個別調整
するための個別出力調整器及び該個別出力調整器の調整
値を入力する出力制御回路とからなるマイクロ波加熱装
置において、前記個別出力調整器の各調整値の総和また
は総和に比例した出力を得るための第２の加算回路と、
前記電力表示器が前記第１あるいは第２の加算回路のい
ずれかの出力を選択して表示するための切換器とを備え
たことを特徴とするものである。

更に、前記搬送装置の搬送速度を検出する速度検出器
と、該速度検出器の出力と前記オーブンの寸法とより被
処理物のオーブン内滞留時間を算出する速度・時間変換
回路と、該速度・時間変換回路の出力と前記第１あるい
は第２の加算回路の出力との積または積に比例する出力
を得るための積算回路と、該積算回路の出力を表示する
電力量表示器とを備えたことを特徴とするものである。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例の構成を示す説明図であ
る。１は複数個のマイクロ波発生機の出力を一括調整す
るための総合出力調整器、21〜2nは個々のマイクロ波発
生機の出力調整のための個別出力調整器、で共に可変抵
抗器で構成されている。31〜3nは各マイクロ波発生機41
〜4nの出力を制御するための出力制御回路で、たとえば
電圧・電流変換増幅器で構成され、出力調整電圧に比例
した電流信号を各マイクロ波発生機へ出力する。

マイクロ波発生機における直接の出力制御は、たとえ
ばサイリスタ制御回路を用いてマグネトロン用電磁石電
流を制御し、これによって陽極電流を変え、マイクロ波
出力を制御する方式で行われる。

マイクロ波発生機41〜4nにより発生した各マイクロ波
出力は、出力検出器71〜7nおよび図示されていない導波
管およびオーブン壁面に設けた開口を経由してオーブン
５内に投入される。搬送装置６は、たとえばベルトコン
ベア、スクリュウフィーダ等で、構成され被処理物がオ
ーブン内を所定の速度で移動しうるように設けられる。

前記各個別出力調整器21〜2nによる各調整電圧は、加
算回路A.8により加算および表示のためのレベル調整が
行われ、各調整電圧の総和または総和に比例した電圧が
出力される。

加算回路A.8はアナログ型、ディジタル型を問わない
が、一例として第３図にアナログ型加算回路の例を示
す。同回路は３個の固定抵抗器R_s、オペアンプ、可変抵
抗器R_fよりなる回路であり、３個の入力電圧V_s1、V_s2、
V_s3の総和に比例した出力V_oを得ることができ、出力V_o
は下式で表わされる。

上式のR_f/R_sは比例定数であり可変抵抗器R_fを変える
ことにより比例定数が変化し、出力V_oの値を希望のレベ
ル値に設定できる。

また、同図のものでは出力の極性は反転したものとな
るが、必要により極性反転回路を用いてもどすことがで
きる。

前記各出力検出器71〜7nの各検出器出力は、加算回路
B.9により、前記加算回路B.8と同様に加算およびレベル
調整がなされ、各検出器出力の総和または総和に比例し
た電圧が出力される。なお本実施例では検出器として出
力検出器を用いる場合を示したが、これに代るものとし
て出力と比例関係のよく成立するマグネトロン陽極電流
検出器の出力により出力表示をさせる場合も、同様に加
算回路B.9を用いる。

上記両加算回路の出力は切換器10によって切り換えら
れて電力表示器11に入力される。電力表示器11は、加算
回路B.9に接続し各マイクロ波発生機41〜4nを動作させ
た時、各マイクロ波発生機の実測出力の総和が表示され
るよう校正される。また電力表示器11を加算回路A.8に
接続したとき、上記と同じ電力表示が得られるよう、た
とえば第３図における可変抵抗器R_fを用いて校正され
る。

上述のようにセットすることにより、電力表示器11を
加算回路A.8に接続した状態では、各マイクロ波発生機
のON/OFF動作とは無関係に設定出力を読みとることがで
きる。そのため電力表示器11を見ながら、総合出力調整
器１および個別出力調整器2nを用いて所要の設定出力に
プリセットすることも可能となる。

本考案に係るマイクロ波加熱装置においては、各調整
マイクロ波出力（プリセットマイクロ波出力）の総和を
出力制御部の初段部分における各調整電圧の総和を用い
て表示するので、各調整電圧とそれに対応する各マイク
ロ波発生機の出力との比例関係が保たれていることが必
須であり、また同時にマイクロ波発生機相互の出力のば
らつきが少ないことが要求される。

比例関係については、出力制御回路41〜4nの入出力特
性、前述サイリスタ制御による電磁石電流制御特性、マ
グネトロンの磁界、陽極電流特性や陽極電流・マイクロ
波出力特性などいずれも直線性が相当によく、これらの
総合直線性を２％程度に抑えるのは容易である。また、
マイクロ波発生機相互の出力のばらつきについては、マ
イクロ波発生機内部の回路で容易に補正することができ
る。

第２図は、本考案の主要部が同一である他の実施例の
構成を示すための説明図で、第１図と共通の部分は省略
して示した。本実施例では、搬送装置６の搬送速度（た
とえばベルト速度）を検出するための速度検出器12、同
検出器の出力とオーブンの寸法とにより被処理物のオー
ブン内滞留時間を算出するための速度・時間変換回路1
3、同変換回路の出力と前記変換器10の出力との積を求
めるための積算回路14、および電力量表示器15が設けら
れており、被処理物が搬送装置によりオーブン内を通過
する間に投入されるマイクロ波の総エネルギ、即ち総電
力量が表示できる。したがってオーブン内の被加熱物に
印加すべき、総電力量を容易に設定することができ、ま
た切換器10を加算回路A.8に接続したときはプリセット
総電力量を、同じく加算回路B.9に接続したときは実測
総電力量を表示でき、現実の総電力量とを対比すること
ができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案の装置においては、各マ
イクロ波発生機の設定出力値の総和を、ダイヤ目盛の加
算、積算などのわずらわしさなく電力表示器10で読みと
ることが出来るので、出力設定値の変更頻度の多い装置
の場合など、出力調整が簡略かつ容易となり極めて便利
である。またマイクロ波出力の実測値の総和も表示する
場合、切換器10を用いることにより電力表示器11を共用
できて経済的である。切換器10を押しボタン式とし、無
操作のとき実出力値を表示し、ボタンを押したとき調整
出力値（プリセット出力値）を表示するようにすると操
作性がよく、また読み間違いが防げて便利である。

更に電力量の設定値を把握したい場合も本考案により
電力表示の代りに、電力と被処理物のオーブン内滞留時
間との積による電力量表示がなされるが、上述と同様に
調整を簡便にする効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の請求項第１項および第２項に係る一実
施例の説明図、第２図は同請求項第３項および第４項に
係る一実施例の一部省略した説明図、第３図は加算回路
の一例を示す回路図である。 １……総合出力調整器、21〜2n……個別出力調整器、31
〜3n……出力制御回路、41〜4n……マイクロ波発生機、
５……オーブン、６……搬送装置、71〜7n……出力検出
器、８……加算回路Ａ、９……加算回路Ｂ、10……切換
器、11……電力表示器、12……速度検出器、13……速度
・時間変換回路、14……積算回路、15……電力量表示
器。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内部を通して被処理物を搬送できる搬送装
   置を備えたオーブンと、該オーブンの壁面に設けた開口
   からマイクロ波を導入するための複数のマイクロ波発生
   機と、該マイクロ波発生機の各出力を検出する出力検出
   器と、該各出力検出器の総和を得るための第１の加算回
   路と、該加算回路の出力を表示する電力表示器と、前記
   マイクロ波発生機の各出力を制御する出力制御部とを備
   え、該出力制御部は、前記マイクロ波発生機の各出力を
   一括調整するための総合出力調整器と、前記マイクロ波
   発生機の各出力を個別調整するための個別出力調整器及
   び該個別出力調整器の調整値を入力する出力制御回路と
   からなるマイクロ波加熱装置において、 前記個別出力調整器の各調整値の総和または総和に比例
   した出力を得るための第２の加算回路と、前記電力表示
   器が前記第１あるいは第２の加算回路のいずれかの出力
   を表示するための切換器とを備えたことを特徴とするマ
   イクロ波加熱装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のマイクロ波加熱装置におい
   て、前記搬送装置の搬送速度を検出する速度検出器と、
   該速度検出器の出力と前記オーブンの寸法とより被処理
   物のオーブン内滞留時間を算出する速度・時間変換回路
   と、該速度・時間変換回路の出力と前記第１あるいは第
   ２の加算回路の出力との積または積に比例する出力を得
   るための積算回路と、該積算回路の出力を表示する電力
   量表示器とを備えたことを特徴とするマイクロ波加熱装
   置。