JP6411577B1 - キャビティが分離可能なモジュール化ハイブリッドマイクロ波加熱システム - Google Patents
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Description
2.高効率の伝導加熱:従来技術は高圧熱水または熱蒸気等の流体を補助熱源として使用しないと、伝導加熱効率が優れないが、本発明は加熱の初期段階からマイクロ波で密封容器内の被加熱物に直接作用し、密封容器の体積が膨張して伝導セミキャビティ内壁に緊密に貼付されると、伝導加熱ユニットの伝導セミキャビティ本体に作用する熱工率をより高い効率で被加熱物に伝導させることができる。
3.常圧キャビティの構築と操作コストが低い:従来の熱水または熱蒸気補助加熱媒体を用いる高圧キャビティの設計と異なり、本発明はより高い加熱温度で操作できる一方で常圧キャビティを使用すればよく、廃熱損失等の問題もないため、システムの構築と操作コストを大幅に抑えることができる。
4.モジュール化キャビティ設計で生産ラインを柔軟に形成できる:従来の固定されたキャビティマイクロ波加熱システムは、生産ラインのキャパシティを変えるためには往々にしてキャビティ体積を変動する必要があり、その際マイクロ波共振分布とパラメータをすべて設計しなおさなければならないが、本発明の複合加熱モジュールはモジュール化設計であるため、各モジュールがすべて独立したキャビティで、相互に影響しないため、その数量を生産ラインに基づいて適宜増減でき、システムのマイクロ波キャビティ設計に影響しない。
5.連続式生産に適しており、バッチ作業の必要がない:本発明の回転盤式生産ラインの設計は、密封容器を装填した伝導セミキャビティを連続出入させ、連続生産の目的を達することができ、バッチごとにキャビティを出入させる必要がない。
6.プロセス中で被加熱物をマイクロ波環境から離脱させて品質測定を行うことができる:大部分の電子計測機器と部件はマイクロ波干渉で焼きついたり動作できなくなったりするため、マイクロ波キャビティ内で一般の計器を用いて被加熱物の品質測定を行うことが困難であるが、本システムは密封容器を装填した伝導セミキャビティを容易に、かつ繰り返し複合加熱モジュールに出入させることができるため、加熱プロセスを複数のセクションに分けることができ、各セクション間では密封容器を装填した伝導セミキャビティがマイクロ波キャビティをすでに離脱しているため、一般的な計器と部材で被加熱物の品質特性を測定することができ、かつそれに基づいて後続セクションの加熱工率等を調整し、被加熱物の最終的な加工品質を確約することができる。
7.マイクロ波加熱と伝導加熱のハイブリッド加熱プロセスを柔軟に組み合わせることができる:従来のマイクロ波加熱方法は冷点と熱点の温度差を生じやすく、従来の伝導加熱は冷点と熱点の温度の問題はないが、加熱効率が悪く、加熱時間が長い。本発明は被加熱物の特性に応じてマイクロ波加熱と伝導加熱の使用時間を適宜調整できる。
8.キャビティは自転機能を備え、温度の均一性を高めることができる:本発明は自転回転盤等の機構を装備しており、被加熱物がマイクロ波キャビティ内で自転してマイクロ波加熱が円周方向において生じる温度差を低減することができる。
20 伝導加熱ユニット
30 マイクロ波セミキャビティ
31 導波管
32 マイクロ波セミキャビティスリーブ
33 マイクロ波セミキャビティ本体
40 伝導セミキャビティ
41 伝導セミキャビティ本体
411 伝導セミキャビティ内壁
412 収容空間
413 伝導セミキャビティ外壁
42 伝導セミキャビティ上蓋
50 自転回転盤
501 外環歯車
51 自転モーター
52 歯車
60 複合加熱モジュール
61 旋回装置
70 マイクロ波加熱ユニット
80 伝導加熱工率コントローラ
Claims (5)
- 被加熱物に対して加熱加工を行うために用いるキャビティが分離可能なモジュール化複合マイクロ波加熱システムであって、伝導加熱ユニットと、マイクロ波加熱ユニットと、密封容器と、伝導セミキャビティと、マイクロ波セミキャビティと、自転回転盤とを含み、
前記伝導加熱ユニットが接触熱源を提供し、
前記マイクロ波加熱ユニットがマイクロ波を提供し、
前記密封容器に前記被加熱物が充填され、
前記伝導セミキャビティが、伝導セミキャビティ内壁を備えた伝導セミキャビティ本体と、前記伝導セミキャビティ内壁で構成された収容空間と、マイクロ波を透過可能な材質で成り、かつ前記収容空間を被覆する伝導セミキャビティ上蓋を含み、前記収容空間に前記密封容器が収容され、かつ前記伝導セミキャビティ内壁、前記伝導セミキャビティ上蓋が前記密封容器に緊密に当接され、前記伝導セミキャビティ本体の前記伝導セミキャビティ上蓋から遠い一面が前記接触熱源に接触され、
前記マイクロ波セミキャビティが、導波管と、マイクロ波セミキャビティスリーブと、マイクロ波セミキャビティ本体を含み、前記マイクロ波セミキャビティが前記伝導セミキャビティと上下に緊密に閉じ合わされてマイクロ波共振キャビティを形成し、前記マイクロ波加熱ユニットが発生するマイクロ波が前記導波管を介して前記マイクロ波共振キャビティ内に導入され、前記マイクロ波を前記被加熱物に作用させ、
前記自転回転盤は、前記マイクロ波共振キャビティを積載して回動する、ことを特徴とする、キャビティが分離可能なモジュール化ハイブリッドマイクロ波加熱システム。 - 前記伝導セミキャビティ本体が強磁性金属材質で構成されることを特徴とする、請求項1に記載のキャビティが分離可能なモジュール化ハイブリッドマイクロ波加熱システム。
- 前記伝導加熱ユニットが、電磁誘導、ガス加熱、電熱モジュールのいずれかから選択されることを特徴とする、請求項1に記載のキャビティが分離可能なモジュール化ハイブリッドマイクロ波加熱システム。
- さらに自転モーターを含み、前記自転回転盤が外環歯車を備え、前記自転モーターが歯車を介して前記外環歯車に噛合されることを特徴とする、請求項1に記載のキャビティが分離可能なモジュール化ハイブリッドマイクロ波加熱システム。
- 前記伝導加熱ユニットの加熱工率が、伝導加熱工率コントローラにより調整され、前記マイクロ波加熱ユニット、前記マイクロ波セミキャビティ、前記伝導加熱ユニット、前記伝導加熱工率コントローラ、前記自転回転盤、前記自転モーターが共同で1セットの複合加熱モジュールとして組み立てられ、前記複合加熱モジュールと前記伝導セミキャビティが複数あり、前記複数の複合加熱モジュールが旋回装置上に環状に配列して設置され、前記複数の伝導セミキャビティが順に前記複数の複合加熱モジュール上に出入されることを特徴とする、請求項4に記載のキャビティが分離可能なモジュール化ハイブリッドマイクロ波加熱システム。
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