JPS63503338A - マイクロ波アプリケ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 マイクロ波アプリケータ 本発明は、はぼ細長い形状をなし且つ誘電体を包含する物体を主として加熱する マイクロ波アプリケータに関する。

マイクロ波を用いて細長い物体を加熱することは工業上周知されている。このｍ 長い物体が金属コアを包含するか否かにより、様々な種類のアプリケータがこの 目的のために用いられている。金属コアを包含しない物体を特に加熱するアプリ ケータを用いて形成される空胴内に、金ぶコアを包含する細長い物体が給送され ると、金属コアが電界を短絡し、空胴が別の共振周波数を得ることになり、最早 加熱装置として機能しなくなる。逆の場合も当てはまる。

このため、若干の情況下では、種々の製造段階について種々のアプリケータが用 いられているが、それにより前記諸段階等の間の材料の運動が複雑となり、投資 および保守費用が増大する。

本発明によれば、中でも、前述の初問題に対する解決策が得られ、加熱目的のた めにマイクロ波を適切に用い得る分野即ち領域が大いに増大される。

従って本発明は、誘電体を包含する細長い物体を主として加熱するように意図さ れ、それによりマイクロ波空胴が形成され、そこを上記物体が通過するように意 図され若しくはその中に少なくとも一つの物体が存在すべく意図されるようにし たマイクロ波アプリケータに関する。

本発明によるマイクロ波アプリケータはとくに、それが、それにより金属コアを 含有する物体と金属コアを欠く物体との双方を加熱し得るように構成され、この 目的のため金属コアの存在若しくは不在に応じて互いに異なついて説明する。

第１図はその主軸線に対して直角に視たマイクロ波アプリケータの略図であり、 第２図は第１図に示すアプリケータの底面図であり、第１図は、誘電体を包含す るｌ長い物体２を加熱するマイクロ波アプリケータ１を示す。前記物体２の長手 方向＠線に対して直角な平面内にほぼ円形の断面を有するマイクロ波空胴３が、 アプリケータ１を用いて形成される。このアプリケータは、孔４が設けられた二 つの端部５を有する。参照符６は、空胴ヘマイクロ波を供給するための、空胴内 へほぼ半径方向に延びる導波管を識別させている。

アプリケータ１は、第１図に破線２′で示す金属コアを包含する物体と金属コア を含まない物体との双方を加熱し得るように構成され、空胴の長さ即ち軸線方向 の延長は、予定されたマイクロ波の波長のほぼ半分に相当する。この点で空胴は 、金属コアを包含する物体を加熱する際に同軸モードで振動するように設計され 、円筒モード、望ましくはＴＭ　０１０、で振動するが、その共振周波数は空欄 の長さ即ち軸方向の延長と無関係であり、一方、直径は共振周波数によって定め られる。この場合、直径と長さとの双方は、従って、二つの振動モードそれ自体 によって定められる。この円筒モードＴＭ　０１０は時折、ＴＭ０１０のごとく 記される。

第３図の実施例のアプリケータ６により形成される空胴７は、金属９が還流する ごとく企図されたいわゆるノズルまたはダイ８を加熱するように意図されている が、この場合にはノズルが前述の細長い物体を形成する。

加熱されるノズルまたはダイは、以下に説明する各種の目的に利用することがで きる。

第３図にはノズル８を連通させる開口部１１を有する容器１０を示しであるが、 前記ノズルは、極めてわずかな損失係数しか示さないセラミック材料、例えばＡ ｊ！２０３、内に包まれまたはそれに囲まれている。多くの場合、なるべくなら 、ノズルを囲むセラミック材料の中に埋め込まれまたはそれに包まれた金属の網 、例えば白金のフィラメントまたは糸の網、の部分１３のような金属の部分１３ で空胴の部分が形成されることが望ましい。図示の実施例の空胴は、下方に広が る金属部分１４を有する。多くの場合、適切な装置を得るためには、断熱れんが などから成る補足部分１５が必要となる。マイクロ波は、空胴７へほぼ半径方向 に延びる導波管６′を用いて空胴７に供給されるが、部分１３．１４によって形 成される前記空胴はほぼ円筒状の断面形を備えている。

第４図に示す実施例においては、ノズル８が、容器１０の開口部１１から下方へ 突出する自由に外方へ延びる部分１６を有する。この実施例のアプリケータ１７ はほぼ円筒状の断面の空胴１８を形成するように配設され、ノズル８の部分１６ が前記空胴内に延びている。参照符１７′は、第３図の実施例の導波管６に対応 する導波管を識別させている。

第３図に示すアプリケータと第４図に示すアプリケータとの双方は、第１図およ び第２図に示すアプリケータのように、即ら細長い物体２を、それが金属コア２ ′を包含すると否とに拘わらず加熱し得るように構成される。

ここに意図された種類のノズルはセラミック材料、適切にはマイクロ波に関連し て可成りの損失係数を示す二酸化ジルコニウムＺｒＯ２のようなセラミック材料 、で適切に作られる。

本発明により構成されたアプリケータを用いて加熱するように意図されたノズル は、数多くの分野で利用することができる。

この点での一つの分野は、金属コアを包含するか否か何れかのプラスチック材料 のような誘電体を、アプリケータを通るこの材料の輸送中に加熱するそれである 。この材料は、例えば、スキー用ストックへのプラスチック・コーティングを含 むことができる。そのほかの分野は、若干の部分、誘“電体または金属コアの何 れか、がアプリケータ内にそのまま残るようにしたものである。これはパイプ、 チューブまたは他の何等かの中空輪郭の製造に応用できる。別の分野は、本質的 にスウェーデン特許第一−−（８００３４８７−９）号による、アプリケータに 関してノズルまたはダイが固定的であるようにしたワイヤの直接鋳込みであり、 ダイの加熱は、望ましくは、その中へ溶Ｗ１材料を導入する前の予熱手段ならび に成形もしくは鋳込作業中の予備加熱手段の双方として行われ、それにより、例 えばノズル内に生ずる閉そくを防止するためノズルまたはダイの温度を制御する 。第３図の参照符９′は、ノズルを通って延びる安定ワイヤを識別させる。本発 明はまた、連続鋳造工程のような、より一般的な鋳造もしくは成形工程中に、予 熱および予備加熱の双方で、ダイまたはノズルを加熱することに応用できる。

ノズルやダイの加熱への応用の場合、ノズルまたはダイを囲む材料１２．１０は 、ノズルやダイが作られる材料とは反対に、極めてわずかな損失係数を示すこと をしばしば望まれる。

本発明を応用し得る別の分野は、例えば、線引き工程の工具として使用されるノ ズルまたはダイの加熱および加熱保持である。

更に別の分野はノズル若しくはダイ、ならびにそこを通過する材料の加熱であり 、この材料、プラスチックなど、はダイ若しくはノズルを介して押圧され、また は何等かの他の方法でそこを流過するようにされる。

本発明によるマイクロ波アプリケータが作動する態様は、これまでの状況の諸要 点について理解されよう。従って、適切に構成された場合、アプリケータは、金 属コアを有する材料と共に用いられる際には所与のモード、金属コアを欠く材料 と共に用いられる際には異なる所与のモードで、例えば前者の場合には同軸モー ド、後者の場合には円筒モードで振動する空胴を形成する。

本発明に従って構成されたマイクロ波アプリケータが先行技術のアプリケータを 上回る重要な利点をもたらすことが、これまでの状況から理解されよう。例えば 、本発明によるアプリケータは、その用法に関して、更に適応性がある。従って 全く同じアプリケータを、予熱および予備加熱作業モード間で、瞬間的に転換さ せることができる。

本発明を、数多くの例示的な実施態様について説明した。その他の実施例が考え られることと、本発明の概念から逸脱することなく小修正をなし得ることとが理 解されよう。

例えば前述のモードに関しては、同軸モードと、円筒モード以外の別のモードと を用いることができる。第１図による空胴の長さと直径とを二つの振動モード自 体によって定める必要がないことも理解されよう。金属コアを含み、また含まな い、双方の加熱のモードを全く同じアプリケータで達成できるように、周波数と 長さと直径とを相互に適応させることができる。

さらに、全体的な目的を保持しながらノズルまたはダイを加熱するための、例示 したちの以外のアプリケータの実施例が考えられる。個別の詳細な構造もまた考 えられる。第１図、第２図および第４図に示した実施例の双方は、マイクロ波の 漏れを防止するフランジ１９を備えた開口部を有する。

国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．ほぼ細長い形状を有し且つ誘電体を包含する物体を主として加熱するマイク ロ波アプリケータにして、そのアプリケータによりマイクロ波空胴が形成され、 それを通して物体が輸送されるように意図され若しくはその中に少なくとも一つ の物体が存在するように意図されたマイクロ波アプリケータにおいて、金属コア （２′），（９），（９′）を包含する物体（２），（８）と金属コアを欠く物 体との双方を加熱し得るようにマイクロ波アプリケータ（１），（６），（１７ ）が構成され、金属コアを包含する物体を加熱する際に用いられる振動モードが 、金属コアを欠く物体を加熱する際に用いられるそれと異なるようにしたことを 特徴とするマイクロ波アプリケータ。
2. ２．請求の範囲第１項に記載のアプリケータにおいて、空胴（３），（７），（ １８）が、金属コア（２′），（９），（９′）を包含する物体（２），（８） を加熱するために用いられる際に同軸モードで振動し、金属コアを欠く物体を加 熱するために用いられる際に異なるモードで振動するように、前記空胴が構成さ れることを特徴とするアプリケータ。
3. ３．請求の範囲第１項または第２項に記載のアプリケータにおいて、物体の長手 方向軸線にほぼ垂直な平面内に延びるほぼ円形の断面と、予定されたマイクロ波 の波長のほぼ半分に相当する長さとを空胴（３），（７），（１８）が有するこ とを特技とするアプリケータ。
4. ４．請求の範囲第２項または第３項に記載のアプリケータにおいて、空胴（３） ，（７），（１８）が円筒モード、望ましくはＴＭ０１０、で振動するように構 成され、その共振周波数が空胴の長さと無関係であり、一方、直径が共振周波数 によつて定められ、直径と長さとが：二つの振動モードそれ自体によつて定めら れるようにしたことを特徴とするアプリケータ。
5. ５．請求の範囲第１項または第２項に記載のアプリケータにおいて、前記物体の 長手方向軸線にほぼ垂直な平面内に延びるほぼ円形の断面を空胴（３），（７） ，（１８）が有し、金属コアを包含する物体と金属コアを欠く物体との双方を加 熱するごとく周波数と長さと直径とが相互に適応するようにしたことを特徴とす るアプリケータ。
6. ６．請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項または第５項に記載のアプリケ ータにおいて、細長い物体（２）が、アプリケータを通して輸送され且つそれに よつて加熱されるように意図されていることを特徴とするアプリケータ。
7. ７．請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項または第５項に記載のアプリケ ータにおいて、鋳造または成形作業と共に溶融金属（９）が通過するように意図 されたノズルまたはダイのようないわゆるノズルまたはダイ（８）を加熱するよ うに空胴（７），（１８）が構成され、前記のノズルまたはダイが前記の細長い 物体を構成するようにしたことを特徴とするアプリケータ。
8. ８．請求の範囲第７項に記載のアプリケータにおいて、ノズルまたはダイが、マ イクロ波に関連して可成りの損失係数を示すＺｒＯ２のようなセラミツク材料を 含むことを特徴とするアプリケータ。
9. ９．請求の範囲第７項または第８項に記載のアプリケータにおいて、ノズルまた はダイ（８）の少なくとも一部分が、望ましくは極めてわずかな損失係数しか示 さないセラミツク材料（１２）内に包まれ従つてそれに囲まれ、ノズルまたはダ イを囲むセラミツク材料に包まれ例えば一体成形された金属網の部分（１３）の ような金属部分（１３）を用いて前記空胴（７）の部分が形成されるようにした ことを特徴とするアプリケータ。
10. １０．請求の範囲第７項または第８項に記載のアプリケータにおいて、ノズルま たはダイ（８）が、アプリケータにより形成される空胴（１８）に囲まれた自由 に外方へ突出する口部分（１６）を包含することを特徴とするアプリケータ。