JPH04308681A - 不定長の物品を加熱するためのマイクロ波共振空洞アプリケータ - Google Patents
不定長の物品を加熱するためのマイクロ波共振空洞アプリケータInfo
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- JPH04308681A JPH04308681A JP3356623A JP35662391A JPH04308681A JP H04308681 A JPH04308681 A JP H04308681A JP 3356623 A JP3356623 A JP 3356623A JP 35662391 A JP35662391 A JP 35662391A JP H04308681 A JPH04308681 A JP H04308681A
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Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M10/00—Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/78—Arrangements for continuous movement of material
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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- H05B2206/04—Heating using microwaves
- H05B2206/046—Microwave drying of wood, ink, food, ceramic, sintering of ceramic, clothes, hair
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【発明の分野】本発明は、不定長の走行する湿潤物品、
詳細には繊維、そしてさらに詳細にはアラミド繊維を乾
燥及び熱処理することを意図された高Ｑ共振マイクロ波
空洞アプリケータに関する。
詳細には繊維、そしてさらに詳細にはアラミド繊維を乾
燥及び熱処理することを意図された高Ｑ共振マイクロ波
空洞アプリケータに関する。
【０００２】
【先行技術】米国特許第３，５５７，３３４号は、導波
管と、３ポート循環機と、アイリスによって連結された
マグネトロンによりパワーを供給されたマイクロ波共振
空洞アプリケータを開示する。循環機に連結した水負荷
は、アプリケータからの反射エネルギーのほぼすべてを
吸収する。
管と、３ポート循環機と、アイリスによって連結された
マグネトロンによりパワーを供給されたマイクロ波共振
空洞アプリケータを開示する。循環機に連結した水負荷
は、アプリケータからの反射エネルギーのほぼすべてを
吸収する。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は、不定長の物品
を送るようにされたロールに付随した矩形マイクロ波共
振空洞アプリケータに関する。空洞は、加熱される物品
が通過する固定及び可動の類似形状の対向中空空洞セク
ションを具備する。各セクションの外周は、対向セクシ
ョンの口表面に平行に面する口平面を有する。連続矩形
フェライトセグメントの配列が、口表面に取り付けられ
、そして開空洞構造内に蓄積された電磁エネルギーのた
めの非接触磁界閉じ込め手段を設けている。空洞は、導
波管とインピーダンス整合アイリスを通して固定空洞セ
クションの基部にマイクロ波エネルギーを送るマグネト
ロン源によって励振される。アイリスは、導波管を空洞
に連結し、予期された製品ライン変更を満たすために種
々のサイズのアイリスと容易に交換可能である。アイリ
スに隣接して位置付けられたインピーダンス整合プロー
ブは、発生する負荷インピーダンス変動を補償し、これ
により過結合の程度を最適にするように調整される。
を送るようにされたロールに付随した矩形マイクロ波共
振空洞アプリケータに関する。空洞は、加熱される物品
が通過する固定及び可動の類似形状の対向中空空洞セク
ションを具備する。各セクションの外周は、対向セクシ
ョンの口表面に平行に面する口平面を有する。連続矩形
フェライトセグメントの配列が、口表面に取り付けられ
、そして開空洞構造内に蓄積された電磁エネルギーのた
めの非接触磁界閉じ込め手段を設けている。空洞は、導
波管とインピーダンス整合アイリスを通して固定空洞セ
クションの基部にマイクロ波エネルギーを送るマグネト
ロン源によって励振される。アイリスは、導波管を空洞
に連結し、予期された製品ライン変更を満たすために種
々のサイズのアイリスと容易に交換可能である。アイリ
スに隣接して位置付けられたインピーダンス整合プロー
ブは、発生する負荷インピーダンス変動を補償し、これ
により過結合の程度を最適にするように調整される。
【０００４】可動空洞セクションは、ＴＭ−１１ｎモー
ドにおいてマグネトロン周波数で共振するように空洞を
同調させる手段として、２つのセクション間の対称平面
への垂線に沿って固定セクションに関して変位可能であ
る。このモードにおいて、走行する伸長物品の幅にわた
った一様な加熱が獲得される。
ドにおいてマグネトロン周波数で共振するように空洞を
同調させる手段として、２つのセクション間の対称平面
への垂線に沿って固定セクションに関して変位可能であ
る。このモードにおいて、走行する伸長物品の幅にわた
った一様な加熱が獲得される。
【０００５】
【実施例】図１を参照すると、本発明の開共振空洞アプ
リケータは、同一形状の可動上方セクション１１と固定
下方セクション１２とを具備し、それぞれの削り取られ
た内側部分が空洞を形成している。２つの空洞セクショ
ンは、鋳造アルミニウムの如く高導電材料製でなければ
ならず、内面は、好ましくは、最高のＱ値を獲得するた
めに高度に導電性かつ無孔性である。金又はプラチナの
如く貴金属は、腐食が関心となる場合に好ましい。セク
ションは、空洞の共振周波数を決定するギャップ距離「
ｄ」だけ互いに離隔してある。セクション１１と１２に
は、互いに面する平たん周辺口を設けてある。
リケータは、同一形状の可動上方セクション１１と固定
下方セクション１２とを具備し、それぞれの削り取られ
た内側部分が空洞を形成している。２つの空洞セクショ
ンは、鋳造アルミニウムの如く高導電材料製でなければ
ならず、内面は、好ましくは、最高のＱ値を獲得するた
めに高度に導電性かつ無孔性である。金又はプラチナの
如く貴金属は、腐食が関心となる場合に好ましい。セク
ションは、空洞の共振周波数を決定するギャップ距離「
ｄ」だけ互いに離隔してある。セクション１１と１２に
は、互いに面する平たん周辺口を設けてある。
【０００６】上方セクション１１は、片持ちＣクランプ
形式ビーム１４と１５と、全体を１６で示されたリフト
機構とによって支持してある。下方セクション１２は、
基部において硬直に支持してあり、一般に１８によって
指定されたアイリス結合手段を通して導波管１７と連結
してある。空洞１３は、２つのセクション１１と１２の
内側部分から削られている。
形式ビーム１４と１５と、全体を１６で示されたリフト
機構とによって支持してある。下方セクション１２は、
基部において硬直に支持してあり、一般に１８によって
指定されたアイリス結合手段を通して導波管１７と連結
してある。空洞１３は、２つのセクション１１と１２の
内側部分から削られている。
【０００７】セクション１１と１２は、各々、空洞にお
ける蓄積電磁エネルギーのための磁界閉じ込め手段を形
成するために矩形フェライトセグメント２１の配列をは
め込まれている。配列を形成するために、フェライトセ
グメントは、アルミニウムセクションの口の回りに並べ
て載置され、そして伝熱性エポキシ樹脂を使用して取り
付けてある。フェライト配列の幅は重要ではないが、セ
グメントは、フェライト配列の過熱を避けながら、マイ
クロ波漏れを１．０ｍＷ／ｃｍ２よりも低いレベルに制
限するために空洞の内縁から外側に小距離だけあけてあ
る。
ける蓄積電磁エネルギーのための磁界閉じ込め手段を形
成するために矩形フェライトセグメント２１の配列をは
め込まれている。配列を形成するために、フェライトセ
グメントは、アルミニウムセクションの口の回りに並べ
て載置され、そして伝熱性エポキシ樹脂を使用して取り
付けてある。フェライト配列の幅は重要ではないが、セ
グメントは、フェライト配列の過熱を避けながら、マイ
クロ波漏れを１．０ｍＷ／ｃｍ２よりも低いレベルに制
限するために空洞の内縁から外側に小距離だけあけてあ
る。
【０００８】指定された発明の共振モードに対する空洞
次元は、ＴＭ−１１０モードが９１５ＭＨｚの中心周波
数において励振される如く選択されている。数百ないし
数千ＭＨｚの励振周波数は、外部放射が許容政府限界内
にあるならば適切である。空洞セクション間のギャップ
距離「ｄ」が、選択モード周波数を同調させるために調
整される。空洞幅、長さ及び深さ寸法が、次の隣接モー
ド周波数の発生から十分に間隔をあけたモード周波数を
指定するように都合良く選ばれるために、極端な製品湿
潤変動又は源周波数変化の効果からの非所望の「モード
ホッピング」は起こりそうもない。モードホッピングが
発生するならば、界分布パターンにおける空及び過熱点
の存在は、発明がユニークに満足する広い製品加熱応用
に対する一様な誘電加熱要求条件を破壊する。
次元は、ＴＭ−１１０モードが９１５ＭＨｚの中心周波
数において励振される如く選択されている。数百ないし
数千ＭＨｚの励振周波数は、外部放射が許容政府限界内
にあるならば適切である。空洞セクション間のギャップ
距離「ｄ」が、選択モード周波数を同調させるために調
整される。空洞幅、長さ及び深さ寸法が、次の隣接モー
ド周波数の発生から十分に間隔をあけたモード周波数を
指定するように都合良く選ばれるために、極端な製品湿
潤変動又は源周波数変化の効果からの非所望の「モード
ホッピング」は起こりそうもない。モードホッピングが
発生するならば、界分布パターンにおける空及び過熱点
の存在は、発明がユニークに満足する広い製品加熱応用
に対する一様な誘電加熱要求条件を破壊する。
【０００９】過度の湿気が空洞の壁に凝縮するのを防止
するために、空洞は、垂直に取り付けてあり、下方空洞
１２には排水穴を設けてあり、あるいは空洞の壁は加熱
される製品から除去される湿気の露点以上に加熱される
。
するために、空洞は、垂直に取り付けてあり、下方空洞
１２には排水穴を設けてあり、あるいは空洞の壁は加熱
される製品から除去される湿気の露点以上に加熱される
。
【００１０】広い湿潤製品ウェブ又は糸線の配列を加熱
し、ＴＭ−１１０Ｅ界パターンにより励振する時、高誘
電一定製品は、電界線を製品に誘引させ、生ずる漂遊界
は結合して加熱する。これは図２と図３に示される。図
２は、空洞の頂面図であり、大矢印は、製品を表現し、
そして小矢印は、頭部と尾部がそれぞれ入口側と出口側
において終端する電界線の瞬時分布を表現している。こ
れは、ＴＭ−１１０の界線が湿潤製品に向かって空洞の
側から曲げられる様子を示している。これは、界強度と
、こうして入口端部における加熱能力の増大を生ずる。 図３は、空洞の側面図であり、矢印１と２は、図２にお
ける類似して位置する電界線に対応する電界線を識別し
、入力湿潤製品を満たすために付加的な曲げを示す。結
合効果は、通常、アプリケータ入口において最大であり
、そして製品湿気が安定に達する時最小であるが、本発
明のアプリケータは、製品が空洞セクション間のギャッ
プへの侵入により即時に最大Ｅ界束によって満たされる
ようにして設計されている。というのは、ＴＭ−１１０
モードは、その点において電界のステップ増大を設ける
からである。これは、製品加熱率を上昇させるための所
望の「高速キック」を設ける。空洞は、過結合モードに
おいて動作するように同調され、すなわち、製品負荷が
増大する時、アプリケータへの正味エネルギーも増大す
る。過結合の程度は、過大のアイリス開口を選ぶことに
より経験的に設定され、その結果、最大期待製品負荷に
おいて、空洞への正味エネルギーは最大に近い。これは
、湿潤製品を加熱するために最も安定の動作条件である
。用語過結合、不足結合と臨界結合は、源負荷結合に関
し、そして米国特許第３、５５７、３３４号においてＲ
．Ｗ．Ｌｅｗｉｓによって説明される。
し、ＴＭ−１１０Ｅ界パターンにより励振する時、高誘
電一定製品は、電界線を製品に誘引させ、生ずる漂遊界
は結合して加熱する。これは図２と図３に示される。図
２は、空洞の頂面図であり、大矢印は、製品を表現し、
そして小矢印は、頭部と尾部がそれぞれ入口側と出口側
において終端する電界線の瞬時分布を表現している。こ
れは、ＴＭ−１１０の界線が湿潤製品に向かって空洞の
側から曲げられる様子を示している。これは、界強度と
、こうして入口端部における加熱能力の増大を生ずる。 図３は、空洞の側面図であり、矢印１と２は、図２にお
ける類似して位置する電界線に対応する電界線を識別し
、入力湿潤製品を満たすために付加的な曲げを示す。結
合効果は、通常、アプリケータ入口において最大であり
、そして製品湿気が安定に達する時最小であるが、本発
明のアプリケータは、製品が空洞セクション間のギャッ
プへの侵入により即時に最大Ｅ界束によって満たされる
ようにして設計されている。というのは、ＴＭ−１１０
モードは、その点において電界のステップ増大を設ける
からである。これは、製品加熱率を上昇させるための所
望の「高速キック」を設ける。空洞は、過結合モードに
おいて動作するように同調され、すなわち、製品負荷が
増大する時、アプリケータへの正味エネルギーも増大す
る。過結合の程度は、過大のアイリス開口を選ぶことに
より経験的に設定され、その結果、最大期待製品負荷に
おいて、空洞への正味エネルギーは最大に近い。これは
、湿潤製品を加熱するために最も安定の動作条件である
。用語過結合、不足結合と臨界結合は、源負荷結合に関
し、そして米国特許第３、５５７、３３４号においてＲ
．Ｗ．Ｌｅｗｉｓによって説明される。
【００１１】図４を参照すると、調整可能なスタブイン
ピーダンス整合器を備えたアイリス結合器が、一般に１
８で示される。同調可能な結合器は、好ましくは真ちゅ
う製の導電性フランジ２２を具備し、下方セクション１
２に隣接した導波管１７に滑り入れられ、かつボルトで
締結される。フランジ２２には対向するプローブ２３と
２４が通されている。プローブは、好ましくは真ちゅう
の導電材料製であり、そして直径約１／４インチ（０．
６３５ｃｍ）である。プローブ２３は、固定されるが、
プローブ２４は、回転可能であり、導波管セクション１
７と空洞１３の間のインピーダンス整合を調整するため
に通されている。幾つかの応用において、単一の回転可
能なプローブが適切であることが見いだされた。だ円形
状アイリス２６を備えた真ちゅうの如く導電材料製の薄
金属窓板２５が、結合器１８と下方セクション１２の間
の合せ面として使用される。類別されたアイリスサイズ
から過結合を獲得するために処理される特定負荷に最良
に整合する一つが選択される。だ円形状アイリスは、だ
円がゆがみのない高パワー伝達を放散することができる
共振整合を設けるために、この目的のための矩形状アイ
リスよりも優れることが見いだされた。調整可能なスタ
ブアイリス配置は、システムを分解する必要なしに、結
合の程度を変更可能にする。それはまた、プローブ２３
と２４の間のギャップを開放又は閉鎖するためにプロー
ブ２４を回転させることにより、製品が走行している時
、操作者がアプリケータとの結合をオンラインで変化さ
せることを許容する。大製品パラメータの変更が、湿潤
繊維が加熱されている時、走行に存在する繊維端部の数
の如く為される時、操作者は、発生するとすぐに結果の
インピーダンス不整合と高反射パワーレベルを中和させ
る。源と負荷インピーダンスは、最も効率的なパワー伝
達を獲得するために整合されなければならないことが非
常に公知である。しかし、高反射パワーレベルにおいて
、循環機は、マグネトロンを保護するためにどれ程のパ
ワーを安全に取り扱うことができるかに関して制限され
る。結果的に、源故障の可能性を回避するために、調整
可能なプローブ２４との結合の程度の変更は、有効かつ
迅速でなければならない。
ピーダンス整合器を備えたアイリス結合器が、一般に１
８で示される。同調可能な結合器は、好ましくは真ちゅ
う製の導電性フランジ２２を具備し、下方セクション１
２に隣接した導波管１７に滑り入れられ、かつボルトで
締結される。フランジ２２には対向するプローブ２３と
２４が通されている。プローブは、好ましくは真ちゅう
の導電材料製であり、そして直径約１／４インチ（０．
６３５ｃｍ）である。プローブ２３は、固定されるが、
プローブ２４は、回転可能であり、導波管セクション１
７と空洞１３の間のインピーダンス整合を調整するため
に通されている。幾つかの応用において、単一の回転可
能なプローブが適切であることが見いだされた。だ円形
状アイリス２６を備えた真ちゅうの如く導電材料製の薄
金属窓板２５が、結合器１８と下方セクション１２の間
の合せ面として使用される。類別されたアイリスサイズ
から過結合を獲得するために処理される特定負荷に最良
に整合する一つが選択される。だ円形状アイリスは、だ
円がゆがみのない高パワー伝達を放散することができる
共振整合を設けるために、この目的のための矩形状アイ
リスよりも優れることが見いだされた。調整可能なスタ
ブアイリス配置は、システムを分解する必要なしに、結
合の程度を変更可能にする。それはまた、プローブ２３
と２４の間のギャップを開放又は閉鎖するためにプロー
ブ２４を回転させることにより、製品が走行している時
、操作者がアプリケータとの結合をオンラインで変化さ
せることを許容する。大製品パラメータの変更が、湿潤
繊維が加熱されている時、走行に存在する繊維端部の数
の如く為される時、操作者は、発生するとすぐに結果の
インピーダンス不整合と高反射パワーレベルを中和させ
る。源と負荷インピーダンスは、最も効率的なパワー伝
達を獲得するために整合されなければならないことが非
常に公知である。しかし、高反射パワーレベルにおいて
、循環機は、マグネトロンを保護するためにどれ程のパ
ワーを安全に取り扱うことができるかに関して制限され
る。結果的に、源故障の可能性を回避するために、調整
可能なプローブ２４との結合の程度の変更は、有効かつ
迅速でなければならない。
【００１２】空洞のための構造の詳細は、比較的簡単で
ある。２つの１８”（４５．７２ｃｍ）幅×３．３８”
（８．５９ｃｍ）高×３３”（８３．８２ｃｍ）長のア
ルミニウム６０６１Ｔ４ブロックが、ＴＭ−１１０モー
ドにおいて動作する９１５ＭＨｚ空洞アプリケータのた
めの空洞セクションを構成するために使用された。ブロ
ックは、空洞寸法１２”（３０．４８ｃｍ）幅×３．２
０”（８．１３ｃｍ）深×２７”（６８．５８ｃｍ）長
に削られ、その４つの隅は、０．２５”（０．６４ｃｍ
）の半径であった。マイクロ波入口ポートは、調整可能
なだ円アイリス組立品を収容するために寸法９．８７５
”（２５．０８ｃｍ）×３．７５”（９．５２ｃｍ）の
２つの空洞セクションの一つにおいて削られた。そして
１”直径穴が、排水ポートを設けるために他方のセクシ
ョンの中心を通ってあけられた。各空洞セクションに３
．５０”（８．８９ｃｍ）幅の額縁形式口表面が取り付
けられ、フェライトセグメントを吸収するために２．３
９”（６．０７ｃｍ）幅×０．２２”（０．５６ｃｍ）
深周囲溝が削られた。溝は、溝の内縁が空洞の内縁から
０．７５”（１．９０ｃｍ）離隔される如く中心を据え
られた。最後に、各空洞セクションの内面が、ＲＭＳ３
２仕上げに研磨された。
ある。２つの１８”（４５．７２ｃｍ）幅×３．３８”
（８．５９ｃｍ）高×３３”（８３．８２ｃｍ）長のア
ルミニウム６０６１Ｔ４ブロックが、ＴＭ−１１０モー
ドにおいて動作する９１５ＭＨｚ空洞アプリケータのた
めの空洞セクションを構成するために使用された。ブロ
ックは、空洞寸法１２”（３０．４８ｃｍ）幅×３．２
０”（８．１３ｃｍ）深×２７”（６８．５８ｃｍ）長
に削られ、その４つの隅は、０．２５”（０．６４ｃｍ
）の半径であった。マイクロ波入口ポートは、調整可能
なだ円アイリス組立品を収容するために寸法９．８７５
”（２５．０８ｃｍ）×３．７５”（９．５２ｃｍ）の
２つの空洞セクションの一つにおいて削られた。そして
１”直径穴が、排水ポートを設けるために他方のセクシ
ョンの中心を通ってあけられた。各空洞セクションに３
．５０”（８．８９ｃｍ）幅の額縁形式口表面が取り付
けられ、フェライトセグメントを吸収するために２．３
９”（６．０７ｃｍ）幅×０．２２”（０．５６ｃｍ）
深周囲溝が削られた。溝は、溝の内縁が空洞の内縁から
０．７５”（１．９０ｃｍ）離隔される如く中心を据え
られた。最後に、各空洞セクションの内面が、ＲＭＳ３
２仕上げに研磨された。
【００１３】調整可能なだ円アイリス組立品は、標準Ｅ
ＩＡ ＷＲ９７５アルミニウムフランジの寸法から採
用された。０．６２”（１．５７ｃｍ）径穴が、中心空
げき領域へフランジの長寸法の中途にドリルであけられ
た。 過大真ちゅうスリーブが、穴にちょうど良くかん合され
、そして４．２５”（１０．８ｃｍ）長ねじ付き真ちゅ
うプローブを収容するために微細な０．７５”の４０個
のねじで留められた。十分に挿入された時、０．３７５
”（０．９５ｃｍ）半径の丸プローブ先端は、空げき３
．１”（７．８７ｃｍ）に延ばされ、その表面はアイリ
スの０．０６”（０．１５ｃｍ）内にあり、小形の微調
整可能なインピーダンス整合を設ける。この組立品は、
１０ＭＨｚ幅の周波数変動に１．０５の大きさのＳＷＲ
変化を設けることが後に見いだされた。一連のだ円アイ
リスが、０．１３”（０．３３ｃｍ）厚の６０６１−Ｔ
６アルミニウムシートから製造され、長軸長は、６．５
（１６．５１ｃｍ）ないし３”（７．６１ｃｍ）の範囲
であり、短対長軸長比は０．７５である。これらのサイ
ズは、期待された製品負荷変化を収容するために経験的
に決定された。各アイリスは、可動プローブ組立品で使
用された時、３〜１負荷変動を収容することができるこ
とが見いだされた。
ＩＡ ＷＲ９７５アルミニウムフランジの寸法から採
用された。０．６２”（１．５７ｃｍ）径穴が、中心空
げき領域へフランジの長寸法の中途にドリルであけられ
た。 過大真ちゅうスリーブが、穴にちょうど良くかん合され
、そして４．２５”（１０．８ｃｍ）長ねじ付き真ちゅ
うプローブを収容するために微細な０．７５”の４０個
のねじで留められた。十分に挿入された時、０．３７５
”（０．９５ｃｍ）半径の丸プローブ先端は、空げき３
．１”（７．８７ｃｍ）に延ばされ、その表面はアイリ
スの０．０６”（０．１５ｃｍ）内にあり、小形の微調
整可能なインピーダンス整合を設ける。この組立品は、
１０ＭＨｚ幅の周波数変動に１．０５の大きさのＳＷＲ
変化を設けることが後に見いだされた。一連のだ円アイ
リスが、０．１３”（０．３３ｃｍ）厚の６０６１−Ｔ
６アルミニウムシートから製造され、長軸長は、６．５
（１６．５１ｃｍ）ないし３”（７．６１ｃｍ）の範囲
であり、短対長軸長比は０．７５である。これらのサイ
ズは、期待された製品負荷変化を収容するために経験的
に決定された。各アイリスは、可動プローブ組立品で使
用された時、３〜１負荷変動を収容することができるこ
とが見いだされた。
【００１４】一連の２．３７５”（６．０３ｃｍ）平方
フェライトタイルセグメント（カントン、ＯＨのＥｍｅ
ｒｓｏｎ＆Ｃｕｍｍｉｎｇ、Ｉｎｃ．から獲得されたモ
デルＥｃｃｏｓｏｒｂ ＮＺ−５１）が、Ｅｃｃｏｓ
ｉｌ１７７６伝熱性エポキシ樹脂の空洞半セクション溝
に取り付けられた。１２のタイルが、各空洞半セクショ
ン溝の長寸法に沿って並べてはめ込まれ、そして７と１
／２のタイルが狭寸法に沿ってはめ込まれ電磁界閉じ込
め手段を形成している。
フェライトタイルセグメント（カントン、ＯＨのＥｍｅ
ｒｓｏｎ＆Ｃｕｍｍｉｎｇ、Ｉｎｃ．から獲得されたモ
デルＥｃｃｏｓｏｒｂ ＮＺ−５１）が、Ｅｃｃｏｓ
ｉｌ１７７６伝熱性エポキシ樹脂の空洞半セクション溝
に取り付けられた。１２のタイルが、各空洞半セクショ
ン溝の長寸法に沿って並べてはめ込まれ、そして７と１
／２のタイルが狭寸法に沿ってはめ込まれ電磁界閉じ込
め手段を形成している。
【００１５】完成した空洞組立品は、通常約０．２５”
（０．６４ｃｍ）内である同調中の分離を調整する時、
２つのセクションが互いに平行に維持されることを保証
するために、３接点測定を使用して、片持ちＣクランプ
ビーム組立品に取り付けられた。
（０．６４ｃｍ）内である同調中の分離を調整する時、
２つのセクションが互いに平行に維持されることを保証
するために、３接点測定を使用して、片持ちＣクランプ
ビーム組立品に取り付けられた。
【００１６】図５を参照すると、本発明のアプリケータ
システムが、ブロックにおいて描かれる。フィルム又は
糸線３１の配列の如く湿潤ウェブが、テンションロール
３２と３３の回り又は間、セクション１１と１２の間、
及びテンションロール３４と３５の間又は回りに通過さ
れる。糸線３１は、さらに、不図示の手段において処理
又は巻き取られる。マイクロ波エネルギーは、導波管５
０を通してＭｉｃｒｏｄｒｙ９１５ＭＨｚ５０ｋＷマイ
クロ波発生器によって駆動されたマグネトロン３６（代
表的にＲＣＡ Ｃ９６６００）と調整可能なアイリス
１８から下方アプリケータセクション１２の基部と関連
空洞１３に通過する。例えば、フルオロポリマーのマイ
クロ波透過性窓が、アイリスを凝縮液から保護するため
に空洞と導波管１７の間に設置される。反射パワーは、
導波管１７と循環機３７から導波管５１を通ってパワー
吸収と熱変換のための水負荷３８に戻る。熱が、熱交換
器３９を用いて水負荷３８から除去される。入射する反
射エネルギーの小パーセントが、水負荷３８から反射さ
れて、アプリケータ周波数にロックされる如くマグネト
ロン周波数を引く機構として適正なフェーズにおいてマ
グネトロン３６に戻される。アイリス１８の操作者調整
は、入射プリングパワーを循環機３７とマグネトロン３
６の両方に受容されるレベルに制限する。
システムが、ブロックにおいて描かれる。フィルム又は
糸線３１の配列の如く湿潤ウェブが、テンションロール
３２と３３の回り又は間、セクション１１と１２の間、
及びテンションロール３４と３５の間又は回りに通過さ
れる。糸線３１は、さらに、不図示の手段において処理
又は巻き取られる。マイクロ波エネルギーは、導波管５
０を通してＭｉｃｒｏｄｒｙ９１５ＭＨｚ５０ｋＷマイ
クロ波発生器によって駆動されたマグネトロン３６（代
表的にＲＣＡ Ｃ９６６００）と調整可能なアイリス
１８から下方アプリケータセクション１２の基部と関連
空洞１３に通過する。例えば、フルオロポリマーのマイ
クロ波透過性窓が、アイリスを凝縮液から保護するため
に空洞と導波管１７の間に設置される。反射パワーは、
導波管１７と循環機３７から導波管５１を通ってパワー
吸収と熱変換のための水負荷３８に戻る。熱が、熱交換
器３９を用いて水負荷３８から除去される。入射する反
射エネルギーの小パーセントが、水負荷３８から反射さ
れて、アプリケータ周波数にロックされる如くマグネト
ロン周波数を引く機構として適正なフェーズにおいてマ
グネトロン３６に戻される。アイリス１８の操作者調整
は、入射プリングパワーを循環機３７とマグネトロン３
６の両方に受容されるレベルに制限する。
【００１７】乾燥した糸の処理に適合されるが、マイク
ロ波アプリケータは、乾燥フィラメントに基づいて２０
〜２００重量％の水を含むポリ（ｐ−フェニレンテレフ
タルアミド）（ＰＰＤ−Ｔ）の紡糸非乾燥フィラメント
を乾燥させ、熱処理するために極めて有益であることが
見いだされた。本発明のマイクロ波アプリケータは、１
００〜５５０℃の温度に加熱することにより０．０５〜
０．５秒のアプリケータ滞留時間を使用して、そのよう
な繊維を乾燥かつ加熱することができる。９１５ＭＨｚ
又は２４５０ＭＨｚユニットのいずれかが、単独又は縦
続又は組み合わせて使用される。温度範囲（３５０−５
００℃）の高端部に対して、順次の２つのマイクロ波ア
プリケータを使用することが好ましい。
ロ波アプリケータは、乾燥フィラメントに基づいて２０
〜２００重量％の水を含むポリ（ｐ−フェニレンテレフ
タルアミド）（ＰＰＤ−Ｔ）の紡糸非乾燥フィラメント
を乾燥させ、熱処理するために極めて有益であることが
見いだされた。本発明のマイクロ波アプリケータは、１
００〜５５０℃の温度に加熱することにより０．０５〜
０．５秒のアプリケータ滞留時間を使用して、そのよう
な繊維を乾燥かつ加熱することができる。９１５ＭＨｚ
又は２４５０ＭＨｚユニットのいずれかが、単独又は縦
続又は組み合わせて使用される。温度範囲（３５０−５
００℃）の高端部に対して、順次の２つのマイクロ波ア
プリケータを使用することが好ましい。
【００１８】慣例の方法により作製されたポリ（ｐ−フ
ェニレン テレフタルアミド）フィラメントは、一般
に、１．４４〜１．４５ｇ／ｃｃの密度を有する。この
発明のマイクロ波アプリケータによりＰＰＤ−Ｔの紡糸
湿潤非乾燥フィラメントを２５０〜４５０℃、特に、２
７０〜３５０℃に急速に加熱することにより、１．３６
〜１．４３ｇ／ｃｃの密度のフィラメントが獲得され、
慣例の加熱方法により作製されたＰＰＤ−Ｔ繊維に等価
な引っ張り強さと弾性率を有する。順次の２つのアプリ
ケータの組み合わせにより少なくとも５００℃に加熱す
ることにより、非常に高弾性率（１１００ｇｐｄよりも
大）と高引っ張り強さ（１８ｇ／ｃｃよりも大）が獲得
される。主題のアプリケータシステムは、不定長の平た
ん物品を急速熱処理（アニーリング）又は乾燥させるた
めの一様な高強度電磁界を設けるために有益であり、そ
して高度に一様な断面及び長さの物理的特性の製品が生
産される如く可変感受性を有する。繊維とフィラメント
のほかに、そのような製品は、紙、織物、ポリマーフィ
ルムとパルプを含む。
ェニレン テレフタルアミド）フィラメントは、一般
に、１．４４〜１．４５ｇ／ｃｃの密度を有する。この
発明のマイクロ波アプリケータによりＰＰＤ−Ｔの紡糸
湿潤非乾燥フィラメントを２５０〜４５０℃、特に、２
７０〜３５０℃に急速に加熱することにより、１．３６
〜１．４３ｇ／ｃｃの密度のフィラメントが獲得され、
慣例の加熱方法により作製されたＰＰＤ−Ｔ繊維に等価
な引っ張り強さと弾性率を有する。順次の２つのアプリ
ケータの組み合わせにより少なくとも５００℃に加熱す
ることにより、非常に高弾性率（１１００ｇｐｄよりも
大）と高引っ張り強さ（１８ｇ／ｃｃよりも大）が獲得
される。主題のアプリケータシステムは、不定長の平た
ん物品を急速熱処理（アニーリング）又は乾燥させるた
めの一様な高強度電磁界を設けるために有益であり、そ
して高度に一様な断面及び長さの物理的特性の製品が生
産される如く可変感受性を有する。繊維とフィラメント
のほかに、そのような製品は、紙、織物、ポリマーフィ
ルムとパルプを含む。
【００１９】本発明の主なる特徴及び態様は以下のとお
りである。
りである。
【００２０】１．一対の対向する中空空洞セクションを
有する矩形マイクロ波共振空洞であり、空洞セクション
の縁が中空空洞セクションの周囲の回りに距離「ｄ」だ
け一様に間隔をあけられ、該中空空洞セクションの各々
の周囲が、互いに面した口平面を有し、該平面口の各々
が、非接触電磁界閉じ込め手段を表面に備えており、該
セクションの一方が、アイリスによって結合された、導
波管を通って該セクションに移行するマイクロ波エネル
ギーの源と適合された空洞の中央部分を有し、該セクシ
ョン間の空間を通って不定長の物品を移動させるように
した手段を具備する矩形マイクロ波共振空洞アプリケー
タ。
有する矩形マイクロ波共振空洞であり、空洞セクション
の縁が中空空洞セクションの周囲の回りに距離「ｄ」だ
け一様に間隔をあけられ、該中空空洞セクションの各々
の周囲が、互いに面した口平面を有し、該平面口の各々
が、非接触電磁界閉じ込め手段を表面に備えており、該
セクションの一方が、アイリスによって結合された、導
波管を通って該セクションに移行するマイクロ波エネル
ギーの源と適合された空洞の中央部分を有し、該セクシ
ョン間の空間を通って不定長の物品を移動させるように
した手段を具備する矩形マイクロ波共振空洞アプリケー
タ。
【００２１】２．非接触電磁界閉じ込め手段が、連続フ
ェライトセグメントの配列を具備する上記１に記載のア
プリケータ。
ェライトセグメントの配列を具備する上記１に記載のア
プリケータ。
【００２２】３．フェライトセグメントが、「ｄ」以上
の距離だけ空洞の内縁から外側に間隔をあけられる上記
２に記載のアプリケータ。
の距離だけ空洞の内縁から外側に間隔をあけられる上記
２に記載のアプリケータ。
【００２３】４．空洞セクションの一方が、距離「ｄ」
を変更するために、他方に関して変位可能である上記１
に記載のアプリケータ。
を変更するために、他方に関して変位可能である上記１
に記載のアプリケータ。
【００２４】５．セクションが、該空洞において研磨銀
又は貴金属被覆でメッキされた高導電金属製である上記
１に記載のアプリケータ。
又は貴金属被覆でメッキされた高導電金属製である上記
１に記載のアプリケータ。
【００２５】６．アイリスが、だ円形状である上記１に
記載のアプリケータ。
記載のアプリケータ。
【００２６】７．アイリスが、少なくとも一つの可動イ
ンピーダンス整合プローブと適合される上記６に記載の
アプリケータ。
ンピーダンス整合プローブと適合される上記６に記載の
アプリケータ。
【００２７】８．アプリケータが、壁における凝縮の蓄
積を防止するための手段を設けられる上記１に記載のマ
イクロ波アプリケータ。
積を防止するための手段を設けられる上記１に記載のマ
イクロ波アプリケータ。
【００２８】９．アイリスが、だ円形状である上記１に
記載のアプリケータ。
記載のアプリケータ。
【００２９】１０．アイリスが、少なくとも一つの可動
インピーダンス整合プローブと適合される上記９に記載
のアプリケータ。
インピーダンス整合プローブと適合される上記９に記載
のアプリケータ。
【図１】本発明の空洞構造の斜視図である。
【図２】図１の空洞構造内の電界分布の図である。
【図３】図５の空洞構造内の電界分布の図である。
【図４】固定下方空洞セクションと導波管の接合部にお
いて図１の線２−２に沿ったタブ同調アイリスの断面図
である。
いて図１の線２−２に沿ったタブ同調アイリスの断面図
である。
【図５】空洞アプリケータシステムのブロック図である
。
。
１１ 上方セクリョン
１２ 下方セクション
１７ 導波管
１８ アイリス結合器
２２ フランジ
２３ プローブ
２４ プローブ
３２ テンションロール
３４ テンションロール
３６ マグネトロン
３７ 循環機
３９ 熱交換器
５０ 導波管
Claims (1)
- 【請求項１】 一対の対向する中空空洞セクションを
有する矩形マイクロ波共振空洞であり、空洞セクション
の縁が中空空洞セクションの周囲の回りに距離「ｄ」だ
け一様に間隔をあけられ、該中空空洞セクションの各々
の周囲が、互いに面した口平面を有し、該平面口の各々
が、非接触電磁界閉じ込め手段を表面に備えており該セ
クションの一方が、アイリスによって結合された、導波
管を通って該セクションに移行するマイクロ波エネルギ
ーの源と適合された空洞の中央部分を有し、該セクショ
ン間の空間を通って不定長の物品を移動させるようにし
た手段を具備する矩形マイクロ波共振空洞アプリケータ
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/634,795 US5146058A (en) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | Microwave resonant cavity applicator for heating articles of indefinite length |
| US634795 | 1990-12-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04308681A true JPH04308681A (ja) | 1992-10-30 |
Family
ID=24545210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3356623A Pending JPH04308681A (ja) | 1990-12-27 | 1991-12-25 | 不定長の物品を加熱するためのマイクロ波共振空洞アプリケータ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5146058A (ja) |
| JP (1) | JPH04308681A (ja) |
| KR (1) | KR920012632A (ja) |
| DE (1) | DE4143104A1 (ja) |
| NL (1) | NL9102183A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005050643A (ja) * | 2003-07-28 | 2005-02-24 | Tokyo Denshi Kk | マイクロ波加熱装置 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5423260A (en) * | 1993-09-22 | 1995-06-13 | Rockwell International Corporation | Device for heating a printed web for a printing press |
| JP3077879B2 (ja) * | 1994-02-15 | 2000-08-21 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレ−ション | ウェブ・タイプの定量された処理材料にマイクロ波エネルギーを印加するための装置及び方法 |
| US5705022A (en) * | 1995-06-08 | 1998-01-06 | International Business Machines Corporation | Continuous lamination of electronic structures |
| US5784682A (en) * | 1996-02-16 | 1998-07-21 | Birken; Stephen M. | System for separating constituents from a base material |
| US6247858B1 (en) * | 1998-12-01 | 2001-06-19 | Fischer Industries, Inc. | X-ray film processor |
| KR20020072953A (ko) * | 2001-03-14 | 2002-09-19 | 권연이 | 마이크로파 유전가열을 이용한 워터제트직기용직물건조방법 및 그 장치 |
| FR2826783B1 (fr) * | 2001-07-02 | 2005-04-22 | Aldivia | Applicateurs d'energie adaptes aussi bien au chauffage dielectrique de composes aux constantes dielectriques elevees qu'a celui des composes absorbant peu les ondes electromagnetiques |
| US7034266B1 (en) | 2005-04-27 | 2006-04-25 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Tunable microwave apparatus |
| CN112569885B (zh) * | 2020-12-08 | 2021-09-17 | 四川大学 | 一种带反射保护的微波反应装置 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1199780A (en) * | 1967-07-13 | 1970-07-22 | Gen Electric & English Electri | Improvements in or relating to Waveguide Filters |
| US3872603A (en) * | 1968-01-30 | 1975-03-25 | Varian Associates | Apparatus for drying materials employing spaced microwave heating and transverse-flow moisture flushing stations |
| US3557334A (en) * | 1969-02-28 | 1971-01-19 | Du Pont | Method and apparatus for regulating heating in a microwave resonant cavity |
| US3582849A (en) * | 1969-12-03 | 1971-06-01 | Atomic Energy Commission | Electromagnetic apparatus for producing and containing high temperature plasmas |
| US3673370A (en) * | 1970-04-03 | 1972-06-27 | Cryodry Corp | Microwave applicator system with cylindrical resonant cavity |
| US3748604A (en) * | 1971-04-21 | 1973-07-24 | Bell Telephone Labor Inc | Tunable microwave bandstop resonant cavity apparatus |
| CH579881A5 (ja) * | 1973-09-24 | 1976-09-30 | Baumgartner Papiers Sa | |
| US4488027A (en) * | 1983-06-06 | 1984-12-11 | Raytheon Company | Leakage suppression tunnel for conveyorized microwave oven |
| JPS61284089A (ja) * | 1985-06-07 | 1986-12-15 | 内藤 喜之 | マイクロ波加熱装置用電磁波漏洩防止装置 |
| NZ220550A (en) * | 1986-06-05 | 1990-10-26 | Nearctic Research Centre Austr | Microwave drier cavity: configuration maximises energy in drying zone while minimising energy reflected back to source |
| DE3711184A1 (de) * | 1987-04-02 | 1988-10-20 | Leybold Ag | Vorrichtung zur einbringung von mikrowellenenergie mit einem offenen mikrowellenleiter |
| FR2615277B1 (fr) * | 1987-05-11 | 1989-11-24 | Inst Textile De France | Dispositif de sechage par micro-onde d'une lisiere d'un materiau plan en defilement, notamment textile |
| US4954679A (en) * | 1988-12-30 | 1990-09-04 | Lifeblood Advanced Blood Bank Systems, Inc. | Method for the rapid thawing of cryopreserved blood, blood components, and tissue |
-
1990
- 1990-12-27 US US07/634,795 patent/US5146058A/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-12-24 NL NL9102183A patent/NL9102183A/nl not_active Application Discontinuation
- 1991-12-25 JP JP3356623A patent/JPH04308681A/ja active Pending
- 1991-12-26 KR KR1019910024329A patent/KR920012632A/ko not_active Application Discontinuation
- 1991-12-27 DE DE4143104A patent/DE4143104A1/de not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005050643A (ja) * | 2003-07-28 | 2005-02-24 | Tokyo Denshi Kk | マイクロ波加熱装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR920012632A (ko) | 1992-07-27 |
| DE4143104A1 (de) | 1992-07-02 |
| US5146058A (en) | 1992-09-08 |
| NL9102183A (nl) | 1992-07-16 |
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