JPH06231880A - マイクロ波利用の加熱装置 - Google Patents

マイクロ波利用の加熱装置

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JPH06231880A
JPH06231880A JP5015121A JP1512193A JPH06231880A JP H06231880 A JPH06231880 A JP H06231880A JP 5015121 A JP5015121 A JP 5015121A JP 1512193 A JP1512193 A JP 1512193A JP H06231880 A JPH06231880 A JP H06231880A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 マイクロ波を利用してほぼ１０００度を越え
るような超高温加熱を可能とすると共にそのような超高
温度から比較的低温度までの幅広い温度制御可能な加熱
装置を提供すること。 【構成】 カーボン粉末を主材料としハニカム形状に焼
結した発熱体１と、該発熱体に電磁マイクロ波を照射す
るための電磁マイクロ波発生手段２，４，５と、及び該
発熱体に空気を送風するための送風装置８とを具備した
ことを特徴とするマイクロ波利用の加熱装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波利用の加熱
器に関し、特に温風を得るのに又排気ガスを処理するの
に、また更に可燃物の焼却に好適な加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の装置としてはニクロム線
を利用した温風電熱器やガス等を利用した温風加熱器等
が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの温風
電熱器や温風加熱器ではほぼ１０００度を越えるような
高温度加熱は簡単にはできないものであった。本発明
は、マイクロ波を利用して１０００度を越えるような超
高温度加熱が可能であると共にそのような超高温度から
比較的低温度までの幅広く温度制御の可能な加熱装置を
提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、電磁マイクロ
波に感応して発熱する発熱体に電磁マイクロ波を照射す
ることにより、該発熱体が高温度となり被加熱体が高温
度に加熱され得る。また、該発熱体がハニカム状に構成
されているので高い熱交換効率が得られ、更に、電磁マ
イクロ波発生器の出力を制御することによって高温度か
ら低温度までの幅広い温度制御が可能となる。
【０００５】
【作用】主としてカーボン粉末からなる発熱体に電磁マ
イクロ波が照射されると該発熱体は高温度に加熱され、
それに接触する例えば空気や排気ガス等の気体等を加熱
する。また、この発熱体がハニカム状に構成されている
ので、該気体等との接触が密に行われ、そのため高い熱
交換効率が得られる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の各実施例につき図面を参照し
て詳細に述べる。図１は本発明の第１実施例としての温
風加熱装置を示す。図１においてハニカム発熱体１は２
４５０ＭＨｚの電磁波を発生するマグネトロン２からの
電磁波が導波管３を介して照射されることによって誘電
発熱する。このハニカム発熱体１は、主としてカーボン
から構成されアルミナを混合することも可能である。こ
の高温発熱体１に通常電子レンジ等で使用されているマ
イクロ波である２４５０ＭＨｚの電波が照射されると、
主としてカーボン粉末が誘電加熱され高温度となる。カ
ーボン粉末とアルミナ粉末との混合比率を調整すること
によって、約摂氏約３０度から約摂氏約２０００度まで
の温度調整が可能である。上記混合比率に依存して昇温
速度が相違するが、約３グラムの混合物が約６００°か
ら７００°に達するまでの時間を混合比率（容積比）を
変えて実験した結果を次の表に示す。
【表１】 以上の表から明らかなように、アルミナ粉末が全く存在
しないと１分という短時間で上記所定温度に達するがア
ルミナ粉末が増えるに従い昇温時間が増加する。即ち、
アルミナ粉末は急激な昇温を抑制する働き及び高温発熱
体の高温度を保持する働きを有する。又、アルミナ粉末
がカーボン粉末よりも多くなると、昇温速度が遅いのみ
ならず上昇限度温度も約４００°から５００°に制限さ
れる。ハニカム発熱体１は、高温高圧下で行う鋳型を用
いた焼結法で製造可能であり、蜂の巣状の小さな貫通穴
が多数設けられており、例えばハニカム発熱体の全体直
径はほぼ１００ミリ、また１つの貫通穴は直径ほぼ１ミ
リ、長さほぼ２０ミリに構成することが可能である。こ
の貫通穴の断面形状は円形、菱形、矩形、六角形又は三
角形等任意の形状に形成することが可能である。マグネ
トロン２にはトランス４及びコンデンサー５を用いた電
源からの電力が与えられる。ハニカム発熱体１の外周に
は断熱材６が設けられ、このハニカム発熱体１には送風
機８からの風が吹き付けらる。ハニカム発熱体１の前・
後面には電波漏れ防止のメッシュフイルタ７が設けられ
ている。マグネトロン２からの電磁波はハニカム発熱体
１の外周側面から照射される。ハニカム発熱体１によっ
て加熱された空気は最高摂氏ほぼ２０００度までの高温
度が得られる。従って、このような温風加熱器は、フア
ンヒータ用、乾燥用、排気ガスの燃焼処理用、灯油洗浄
用、水とオイルの分離用、可燃性ごみ焼却用に使用可能
である。マグネトロン２からの電磁波照射量を調節する
ことによって発熱体１の温度を制御可能である。
【０００７】図２は本発明の第２実施例としての排気ガ
ス処理装置を示す。例えば内燃機関から排出される排気
ガスは下方から導かれ円筒形の排気ガス処理装置内部を
通過して上方より排出される。排気ガス処理装置の内部
には発熱体Ａ又はＢが詰められている。前述実施例にて
述べたマグネトロン２からの電磁波が導波管３を介して
発熱体Ａ又はＢに与えられるので発熱体Ａ又はＢは摂氏
ほぼ１３５０度に加熱される。発熱体Ａは前述したハニ
カム発熱体と同等のものであって通路が貫通しているの
で、排気ガスは直進するが、発熱体Ｂは排気ガスの通路
が直線ではなく曲がりくねっているので、排気ガスの滞
留時間が比較的大きくなり排気ガス処理の効果が増大さ
れ得る。排気ガスがこのような発熱体Ａ又はＢと接触し
て加熱されると排気ガス中の可燃成分が燃焼し、窒素酸
化物や悪臭成分が処理される。発熱体の上面には電波漏
れ防止のメッシュフイルタ７が設けられている。また、
処理装置の上部には自動的に補給装置（図示しない）か
ら補給される水９が微細な穴からなるメッシュ１０から
水蒸気となって噴出して排気ガスと混合され、窒素酸化
物の処理に活用される。下方から供給された排気ガス
は、発熱体Ａ又はＢを通過する間に高温度で可燃成分が
燃焼され、悪臭等が除去され得る。
【０００８】発熱体１の表面には熱酸化防止素材を塗布
することが出来る。即ち、金属酸化物又はその他の耐熱
素材の微細粉末を懸濁した懸濁液を発熱体１の表面に塗
布し、その後懸濁液の溶媒を蒸発乾凅して、発熱体の表
面を熱酸化防止素材で塗布することが出来る。この塗布
物の皮膜厚は約２０ミクロンかそれ以上が望ましい。こ
のような金属酸化物としては、ジルコニア、アルミナ、
シリカ、窒化アルミニューム等があり、その耐熱温度は
それぞれ２，６００℃、２，０５０℃、１，７６０℃、
及び２，７００−２，８００℃である。
【０００９】カーボンやカーボンとアルミナとの混合物
の酸化を防止する手段として、炭化ケイ素粉末をカーボ
ン粉末やアルミナ粉末に混ぜる方法がある。カーボン粉
末等が酸化されると、酸化皮膜が形成されそのためにカ
ーボン粉末同士、カーボン粉末とアルミナ粉末同士の結
合力が減少する。そのため高温高圧の下で焼結されたハ
ニカム形状が変形（崩れ）易くなる不都合がある。この
ような酸化を防止するために炭化ケイ素粉末を混合する
ことが有効である。また、昇温速度を穏やかにかつ安定
化させることが、アルミナ粉末の例で前述した通り可能
である。カーボン粉末、アルミナ粉末及び炭化ケイ素粉
末の混合比率（容積比）を変えて昇温時間の実験を行っ
た結果を次の表に示す。
【表２】
【００１０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によればマイ
クロ波の照射によって発熱する高効率の高温発熱体を利
用することによって、短時間にかつ容易に高温度が得ら
れるので、暖房用又は乾燥用の温風のみならず可燃物焼
却用の高温度温風を得ることが出来、排気ガスの迅速な
処理が可能となり、例えばレストラン、病院、家庭等か
ら出される生ゴミを迅速に乾燥し、かつ焼却すること及
び発泡スチロール等の焼却も可能となる。また、超高温
度から比較的低温度まで幅広く温度制御が可能であるの
で、冷蔵庫やクーラの熱源としても、また室内暖房用の
フアンヒータ、洗浄乾燥機、水と油の分離装置、温水機
等にも広い分野にわたって適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例としての高温度温風装置を
示す概略側断面図である。
【図２】本発明の第２実施例としての排気ガス処理装置
を示す概略側断面図である。
【符号の説明】
１ ハニカム発熱体 ２ マグネトロン ３ 導波管 ４ トランス ５ コンデンサ ６ 断熱材 ７ 電波漏れ防止メッシュフイルタ ８ 送風機 ９ 水 １０ メッシュ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 カーボン粉末を主材料としハニカム形状
    に焼結した発熱体と、該発熱体に電磁マイクロ波を照射
    するための電磁マイクロ波発生手段と、及び該発熱体に
    空気を送風するための送風装置とを具備したことを特徴
    とするマイクロ波利用の加熱装置。
  2. 【請求項２】 請求項１において、前記発熱体がカーボ
    ン粉末とアルミナ粉末とを含むことを特徴とするマイク
    ロ波利用の加熱装置。
  3. 【請求項３】 請求項１において、前記発熱体がカーボ
    ン粉末とアルミナ粉末と及び炭化ケイ素粉末を含むこと
    を特徴とするマイクロ波利用の加熱装置。
  4. 【請求項４】 請求項１において、前記発熱体の表面が
    熱酸化防止膜で被覆されていることを特徴とするマイク
    ロ波利用の加熱装置。
  5. 【請求項５】 カーボン粉末を主材料としハニカム形状
    に焼結した発熱体と、該発熱体に電磁マイクロ波を照射
    するための電磁マイクロ波発生手段とを具備し、該発熱
    体に排気ガスを供給して該排気ガスを処理することを特
    徴とするマイクロ波利用の加熱装置。
  6. 【請求項６】 請求項５において、前記発熱体がカーボ
    ン粉末とアルミナ粉末とを含むことを特徴とするマイク
    ロ波利用の加熱装置。
  7. 【請求項７】 請求項５において、前記発熱体がカーボ
    ン粉末とアルミナ粉末と及び炭化ケイ素粉末を含むこと
    を特徴とするマイクロ波利用の加熱装置。
  8. 【請求項８】 請求項５において、前記発熱体の表面が
    熱酸化防止膜で被覆されていることを特徴とするマイク
    ロ波利用の加熱装置。
JP5015121A 1993-02-02 1993-02-02 マイクロ波利用の加熱装置 Pending JPH06231880A (ja)

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