JP4835584B2

JP4835584B2 - ラック

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Publication number: JP4835584B2
Application number: JP2007306198A
Authority: JP
Inventors: 智教菊野; 真一郎小林; 照雄木戸; 靖浩内海; 敏徳野; 孝之田中
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2007-11-27
Filing date: 2007-11-27
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2027-11-27
Also published as: JP2009126148A

Description

本発明は、マイクロ波を照射することによって対象物を乾燥させる乾燥装置に用いるラックに関するものである。

従来より、水分を含んだ対象物にマイクロ波を照射し、対象物に含まれる水分を蒸発させる乾燥装置が知られている。例えば、特許文献１には、粉末状のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を対象物とし、濡れた状態のＰＴＦＥ粉末にマイクロ波を照射することによってＰＴＦＥ粉末を乾燥させる乾燥装置が開示されている。この乾燥装置は、濡れた状態のＰＴＦＥ粉末を載せる搬送用トレイと、このトレイを多段的に収納するラックとで構成されるトレイユニットを備えている。
特開平１１−２３５７２０号公報

ところで、上記トレイユニットのトレイとラックとが共に金属製である場合、マイクロ波を照射すると、照射熱でトレイがわずかに歪み、ラックとの間に微小隙間ができてしまう場合がある。そうすると、この微小隙間でマイクロ波が放電を起こし、スパークしてしまうという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、マイクロ波を照射することによって対象物を乾燥させる乾燥装置に金属製のトレイとラックとを用いる場合であって、トレイとラックとの間のマイクロ波による放電を防止することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係るラック（3）では、ラック（3）とトレイ（2）との間に放電が起きない程度の間隔を空けておくようにした。

具体的には、第１の発明に係るラックは、金属製のトレイ（2）が載置される枠部材（6）と該枠部材（6）を支持する棒状の柱部材（7）とを備え、マイクロ波を照射することによって対象物を乾燥させる乾燥装置に用いられる金属製のラックであって、上記枠部材（6）は、上記トレイ（2）と枠部材（6）との間に間隔を空けるスペーサ部材（10）を備え、上記スペーサ部材（10）は、マイクロ波によりスパークしない材料であるポリテトラフルオロエチレン樹脂により構成されている。

ここで、ラック（3）とトレイ（2）との間にスペーサ部材（10を介在させる手段として、トレイ（2）の裏面［ラック（3）側の面］にスペーサ部材を取り付ける方法が考えられる。しかし、乾燥装置に用いられるトレイ（2）の数は膨大であり、スペーサ部材を取り付けたトレイ（2）を量産することは現実的ではない。

また、マイクロ波照射時にラック（3）とトレイ（2）との間に微小隙間ができず、常にこれらの全面が接触していればマイクロ波が放電しないのであるが、マイクロ波照射時にも微小隙間ができないような高精度のラック（3）及びトレイ（2）を成形することは技術的に困難である。

そして、マイクロ波照射時にラック（3）とトレイ（2）との間に微小隙間を空けさせずに常に全面を接触させる手段として、ラック（3）の枠部材をトレイ（2）の高さとほぼ同じ上下間隔のコ字状に形成し、トレイ（2）を挟み込む方法が考えられる。しかし、このようなラック（3）であると、トレイ（2）を枠部材に挿入する際に、枠部材がトレイ（2）を削ってしまう可能性があるので好ましくない。

上記第１の発明の構成によると、ラック（3）にスペーサ部材（10）を設けて、ラック（3）とトレイ（2）との間に間隔を空けることで、マイクロ波の放電を防止している。

すなわち、ラック（3）を支持するラック（3）の枠部材（6）とトレイ（2）との間にスペーサ部材（10）が介在することで間隔が空けられているので、トレイ（2）がマイクロ波により変形した場合でも、トレイ（2）が枠部材（6）に近接せず微小隙間ができないので、枠部材（6）とトレイ（2）との間でマイクロ波が放電しない。

また、スペーサ部材が、誘電率が低くマイクロ波により発熱しないＰＴＦＥ樹脂製であるため、マイクロ波によりトレイ（2）が変形してスペーサ部材とトレイ（2）との間に微小隙間ができても、この微小隙間ではマイクロ波が放電せず、スパークも生じない。

第２の発明に係るラックは、上記第１の発明のラックにおいて、上記スペーサ部材（10）は、上記枠部材（6）のトレイ（2）側の面に全面に亘って設けられたシート状に形成されている。

上記の構成によると、スペーサ部材（10）がシート状に形成されることにより、トレイ（2）とラック（3）の枠部材（6）との間の全体に間隔が設けられる。

第３の発明に係るラックは、上記第１の発明のラックにおいて、上記スペーサ部材（10）は、上記枠部材（6）のトレイ（2）側の面に互いに間隔を空けて複数設けられている。

上記の構成によると、スペーサ部材（10）が互いに間隔を空けて複数設けられて、トレイ（2）とラック（3）の枠部材（6）との間に間隔が設けられる。

第４の発明に係るラックは、上記第１から第３のいずれか１つのラックにおいて、上記スペーサ部材（10）はポリテトラフルオロエチレン樹脂製のボルト（11）で締結されている。

上記の構成によると、スペーサ部材（10）がボルト（11）で締結されて、より堅固に枠部材（6）に取り付けられるとともに、ボルト（11）がＰＴＦＥ樹脂製であるため、このボルト（11）とトレイ（2）との間で微小隙間ができてもマイクロ波が放電しない。

上記第１の発明によれば、ラック（3）の枠部材（6）とトレイ（2）との間にスペーサ部材（10）を設けたので、トレイ（2）がマイクロ波により変形しても枠部材（6）とトレイ（2）との間に微小隙間ができず、マイクロ波による放電やスパークを防止することができる。

また、スペーサ部材（10）がＰＴＦＥ樹脂製であるため、このスペーサ部材（10）とトレイ（2）との間に微小隙間ができてもマイクロ波が放電せず、スパークも防止することができる。

上記第２の発明によれば、スペーサ部材（10）がシート状に形成されることで、上記第１の発明と同様の効果を得ることができる。

上記第３の発明によれば、スペーサ部材（10）が互いに間隔を空けて複数設けられることで、上記第１の発明と同様の効果を得ることができる。

上記第４の発明によれば、スペーサ部材（10）をボルト（11）で締結するので、より堅固に枠部材（6）に取り付けることができる。

また、ボルト（11）がＰＴＦＥ製であるため、このボルト（11）と枠部材との間に微小隙間ができてもマイクロ波が放電せず、スパークも防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

本発明の実施形態に係るトレイユニット（1）は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）粉末の製造過程において、最終製品としての乾燥したＰＴＦＥ粉末を製造するために、濡れた状態のＰＴＦＥ粉末に処理を施すための製造装置（図示せず）に設置されるものである。

ここで、ＰＴＦＥ粉末は、水中での重合反応によって生成される。このため、乾燥したＰＴＦＥ粉末を得るには、重合反応により生成された濡れた状態のＰＴＦＥ粉末を乾燥させる必要がある。また、ＰＴＦＥ粉末は、ＰＴＦＥ製の物品を押し出し成形する際の原料として用いられる場合がある。この用途に用いられるＰＴＦＥ樹脂製粉末には、押し出し成形する際の押出圧が概ね一定であることが要求され、その要求を満たすにはＰＴＦＥ粉末に熱処理を施す必要がある。そこで、本実施形態の製造装置は、濡れた状態のＰＴＦＥ粉末を乾燥させる工程と、乾燥したＰＴＦＥ粉末に熱処理を施す工程とを行う。

具体的には、トレイユニット（1）に載せられた濡れた状態のＰＴＦＥ粉末は、マイクロ波を利用した乾燥工程と、熱風を利用した乾燥及び加熱工程とを順に経て、最終製品としての乾燥したＰＴＦＥ粉末となる。上記製造装置におけるＰＴＦＥ粉末にマイクロ波を照射して乾燥させるための乾燥ユニットと、トレイユニット（1）とで本発明に係る乾燥装置が構成されている。

上記乾燥装置は、図１に示すようなトレイユニット（1）を複数備えている。各トレイユニット（1）は、４つのトレイ（2）と、１つのラック（3）とによって構成されている。

図２に示すように、上記トレイ（2）は、上面が開口した扁平な直方体状の容器であり、共に金属製、例えばステンレス製の底板部（4）と側板部（5）とを備えている。底板部（4）は、ほぼ正方形状に形成された平板であり、側板部（5）は、長方形状に形成された平板である。側板部（5）は、底板部（4）の各辺沿って１枚ずつ、底板部（4）に対して直角に設けられている。この搬送用トレイ（2）に水分を含んだ対象物が載せられる。

図３に示すように、上記ラック（3）は、共に金属製、例えばステンレス製の枠部材（6）と柱部材（7）とを備えている。枠部材（6）は、矩形枠状に形成され、互いに所定の間隔をおいて上下に５つ配列されている。具体的には、各枠部材（6）は、長方形状に形成された縦板（8）と、縦板（8）の下縁内側に沿って縦板（8）に対して直角に設けられた長方形状の横板（9）とで３辺が構成される一方、図３において手前側の辺のみが、横板（9）だけで構成されている。そして、各縦板（8）及び横板（9）の長手方向両端縁で互いに接続されている。各枠部材（6）の横板（9）の上にトレイ（2）が１つずつ載せられるようになっている。なお、ラック（3）における一番下側に配列された枠部材（6）は、トレイ（2）が載置されるものではなく、この一番下側の枠部材（6）と、その上に隣接する枠部材（6）との間は、図示しない駆動部が配設されるスペースとなっているため、手前側の辺も縦板（8）と横板（9）とで構成されている。

また、ラック（3）における枠部材（6）同士の上下の間隔は、各枠部材（6）に載せられたトレイ（2）同士の間隔が一定の値となるように設定されている。

上記柱部材（7）は、断面矩形状の棒状に形成されており、上下に配列された枠部材（6）の角部に１本ずつ配置されている。具体的には、各柱部材（7）は、各枠部材（6）の縦板（8）における長手方向両端部の外側に接続されている。

ここで、柱部材（7）は、トレイ（2）が載置された枠部材（6）を支持することができる程度の強度を有しつつ、可能な限り細い（断面積が小さい）形状に形成されている。柱部材（7）が太いものや、幅広の板状のものなど、ラック（3）の側面に対して面積の大きいものである場合、マイクロ波は金属面で反射する性質を有するため、この柱部材（7）でマイクロ波が反射して、ラック（3）内にマイクロ波が入りにくくなり、対象物に温度ムラが生じる可能性がある。本実施形態のラック（3）の柱部材（7）は、可能な限り細い形状であるため、ラック（3）の側面においてマイクロ波が進入する面積を大きくして、柱部材（7）で反射してしまうマイクロ波を減少させることができる。このため、対象物の温度ムラが抑制されるとともに、製造装置における熱風による乾燥工程においても風の流れが阻害されにくくなる。

そして、ラック（3）における上側４つの枠部材（6）には、各枠部材（6）の上に載置されたトレイ（2）との間に間隔を空けるためのシート状のスペーサ部材（10）が取り付けられている。このスペーサ部材（10）は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）で構成されている。ＰＴＦＥは誘電率及び誘電正接が低く、マイクロ波により発熱しない材料である。スペーサ部材（10）は、枠部材（6）の縦板（8）の内側面及び横板（9）の上側面の全面に亘って貼着されている。

またこのスペーサ部材（10）は、同じＰＴＦＥ樹脂製の複数のボルト（11）で枠部材（6）に締結されている。

図４に示すように、スペーサ部材（10）は、その厚み（L）が３ｍｍであり、上記ボルト（11）がスペーサ部材（10）の縦板（8）の内側面と横板（9）の上側面とから圧入されている。ボルト（11）は、その頭頂部がスペーサ部材（10）と面一となるように枠部材（6）から突出しており、互いに間隔を空けて設けられ、縦板（8）の外側及び横板（9）の下側からナット（12）がそれぞれ螺合されている。

なお、これらのスペーサ部材（10）の厚み（L）及びボルト（11）の長さ（L）は、１ｍｍ〜２ｍｍ程度であってもよいが、製造誤差により枠部材（6）とトレイ（2）とが接触したり微小隙間ができてしまう虞があるため、３ｍｍ以上であることが好ましい。

また、ラック（3）における一番下側の枠部材（6）には、トレイ（2）が載置されないため、上記スペーサ部材（10）は取り付けられていない。

上記各トレイ（2）に、重合反応により生成された濡れた状態のＰＴＦＥ粉末が載せられ、このトレイ（2）がラック（3）に４つずつ載せられる。トレイ（2）は、各枠部材（6）の横板（9）のみで構成されている部分（図３における手前側）から挿入され、横板（9）上に貼着されたスペーサ部材（10）上に沿うように押し込まれる。

そして、１つのラック（3）と４つのトレイ（2）とで構成された１つのトレイユニット（1）が、製造装置に順に投入される。製造装置の乾燥ユニットに収容されたトレイユニット（1）に対して、マイクロ波が照射される。照射されたマイクロ波は、各トレイ（2）上の濡れた状態のＰＴＦＥ粉末に到達し、そのＰＴＦＥ粉末に含まれる水分に吸収され、マイクロ波を吸収した水分が発熱して蒸発していく。

その後は、製造装置において熱風を利用した乾燥工程と熱処理工程とを順に経て、最終製品としての乾燥したＰＴＦＥ粉末となる。

（実施形態の効果）
本実施形態では、ラック（3）の各枠部材（6）のトレイ側の面、すなわち、縦板（8）の内側面及び横板（9）の上側面にＰＴＦＥ樹脂製のスペーサ部材（10）を設けている。このため、枠部材（6）にトレイ（2）が載置された際に、枠部材（6）とトレイ（2）との間にスペーサ部材（10）が介在することで間隔が空けられるので、トレイ（2）がマイクロ波により変形した場合でも、枠部材（6）とトレイ（2）とが近接せず微小隙間ができないので、枠部材（6）とトレイ（2）との間のマイクロ波の放電やスパークを防止することができる。

また、スペーサ部材（10）を誘電率が低くマイクロ波により発熱しないＰＴＦＥ樹脂製としているので、マイクロ波によりトレイ（2）が変形してスペーサ部材（10）とトレイ（2）との間に微小隙間ができても、この微小隙間ではマイクロ波が放電せず、スパークも防止することができる。

また、スペーサ部材（10）をボルト（11）で締結しているので、スペーサ部材（10）を堅固に枠部材（6）に取り付けることができる。

また、スペーサ部材（10）とボルト（11）とが面一となるように形成されているため、トレイ（2）を枠部材（6）に載置する際に、トレイ（2）がボルト（11）に引っ掛かって欠けたりしにくいので、スムーズに作業することができる。

また、柱部材（7）を可能な限り細い形状としているため、ラック（3）の側面においてマイクロ波が進入する面積を大きくして、柱部材（7）で反射してしまうマイクロ波を減少させることができる。したがって、柱部材（7）によるマイクロ波のラック（3）内への進入の阻害が最小限となり、マイクロ波照射時における対象物の温度ムラを抑制することができるとともに、製造装置における熱風による乾燥工程においても風の流れの阻害を最小限にすることができる。

（その他の実施形態）
なお、上述の実施形態は、本発明の例示であって、本発明はこの例に限定されるものではない。例えば、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、スペーサ部材（10）を枠部材（6）に貼着し、ボルト（11）をスペーサ部材（10）に圧入したが、スペーサ部材（10）を貼着するのみでもよい。

また、上記実施形態では、スペーサ部材（10）をトレイ側の面の全面に亘って貼着したが、スペーサ部材（10）は必ずしも全面に設けなくてもよく、枠部材（6）のトレイ側の面に互いに間隔を空けて複数設けてもよい。この場合、スペーサ部材（10）の間隔は、ラック（3）がマイクロ波により変形して撓まない程度に空ける必要がある。

また、上記実施形態では、スペーサ部材（10）の厚み（L）を３ｍｍとしたが、必ずしも３ｍｍでなくてもよい。ただし、ラック（3）とトレイ（2）との間にマイクロ波による放電が生じないための適切な間隔は３ｍｍ以上であるので、スペーサ部材（10）の厚みは３ｍｍ以上であることが好ましい。

また、上記実施形態では、ボルト（11）の突出高さはスペーサ部材（10）の厚みと同じとし、ボルト（11）の頭頂部がスペーサ部材（10）と面一となるようにしたが、ボルト（11）の頭頂部がスペーサ部材（10）に没入するようにしてもよい。

以上説明したように、本発明は、マイクロ波を照射することによって対象物を乾燥させる乾燥装置に用いるラックについて有用である。

本発明の実施形態に係るトレイユニットを示す側面図である。トレイを示す斜視図である。ラックを示す斜視図である。ラックの枠部材及びスペーサ部材を拡大して示す断面図である。

２トレイ
３ラック
６枠部材
７柱部材
１０スペーサ部材
１１ボルト

Claims

金属製のトレイ（2）が載置される枠部材（6）と該枠部材（6）を支持する棒状の柱部材（7）とを備え、マイクロ波を照射することによって対象物を乾燥させる乾燥装置に用いられる金属製のラックであって、
上記枠部材（6）は、上記トレイ（2）と枠部材（6）との間に間隔を空けるスペーサ部材（10）を備え、
上記スペーサ部材（10）は、マイクロ波によりスパークしない材料であるポリテトラフルオロエチレン樹脂により構成されていることを特徴とするラック。
請求項１のラックにおいて、
上記スペーサ部材（10）は、上記枠部材（6）のトレイ（2）側の面に全面に亘って設けられたシート状に形成されていることを特徴とするラック。
請求項１のラックにおいて、
上記スペーサ部材（10）は、上記枠部材（6）のトレイ（2）側の面に互いに間隔を空けて複数設けられていることを特徴とするラック。
請求項１から３のいずれか１つのラックにおいて、
上記スペーサ部材（10）はポリテトラフルオロエチレン樹脂製のボルト（11）で締結されていることを特徴とするラック。