JP2013248597A

JP2013248597A - 低酸素雰囲気装置

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Publication number: JP2013248597A
Application number: JP2012127194A
Authority: JP
Inventors: Yuta Kondo; 勇太近藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-06-04
Filing date: 2012-06-04
Publication date: 2013-12-12
Also published as: CZ306935B6; CZ2013406A3; US20130320001A1; US9642193B2

Abstract

【課題】加熱手段によって装置内の温度を所定の温度まで上げなくても、低酸素濃度の雰囲気が達成され得る、優れた低酸素雰囲気装置を提供する。
【解決手段】被処理体を入れるチャンバー（１）と、マイクロ波発生手段（２，２’）と、マイクロ波発生手段（２，２’）で発生したマイクロ波をチャンバーに伝送する導波管（３，３’）を備え、更にチャンバー（１）内及び／又は導波管（３，３’）内に、マイクロ波で発熱して酸素の還元反応を促進することによってチャンバー（１）内の雰囲気中の酸素濃度を低下させるための酸素還元材（４，４’）を備える、低酸素雰囲気装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばアルミニウム製品等のろう付け等に使用される、内部が低酸素雰囲気である低酸素雰囲気装置に関する。

アルミニウム製品等のろう付け装置では、被処理体の加熱工程において低酸素濃度の雰囲気が必要とされ、かかる低酸素濃度の雰囲気の実現のための従来技術として、アルミニウム製品のろう付け用連続炉において、アルミニウム製品を約５００℃迄予熱炉内で予熱するときに、予熱炉内の窒素雰囲気をファンによって対流して加熱効率を高めると同時に、予熱炉内へ外乱としてもたらされ、フアンによって窒素雰囲気中へ拡散されることになる酸素を、炭素質で形成した予熱炉の炉内壁と接触、反応させてＣＯとし、窒素雰囲気の酸素濃度を低く保つことが提案されている（特許文献１参照）。

また、ろう付け用連続炉の加熱ゾーンが炉壁内にカーボンマッフルを備え炉内雰囲気ガスが供給される加熱室を有することによって、カーボンマッフルによる酸素濃度の低下作用による品質の改善、即ち、カーボンマッフルとして断面が矩形状のグラファイト外マッフル（炭素材で形成されたトンネル状のマッフル）が配置されて、グラファイト外マッフルが炉内でＣＯ＋ＣＯ_２を形成し、フラックスやアルミニウム製品の酸化を低減する機能を奏することが提案されている（特許文献２参照）。

尚、炉内における酸素濃度の低減化方法として、複数ゾーンからなる雰囲気炉を非酸化性又は還元性雰囲気ガスで満たして炉内圧力を高めると共に、各ゾーン及び炉内外を雰囲気的に遮断することが提案されている（特許文献３参照）。

特開２００４−０５０２２３号公報特開２００８−１０５０４４号公報特開平２−２３８２８９号公報

しかしながら、炉内の温度が所定の温度より高い場合は酸素の還元反応が急速に進むものの、炉内温度が所定の温度より低い場合には酸素の還元反応の進行が難しく、炉内が加熱されていないときはもちろん還元反応はほとんど起こらない。従って、炉の立上げ作業時には、炉内に被処理体が無いにもかかわらず、炉内の雰囲気の酸素濃度が必要な濃度まで低減されるまでＮ_２やＡｒなどのガスを流入させて炉内の酸素を追い出しながら同時に加熱をすることが必要である。例えば、ろう付炉ではこの立上げ作業に半日以上を要することから、多くの時間とエネルギーを使用している。

さらに、複数ゾーンに分割した炉内の内圧を非酸化性又は還元性雰囲気ガスで満たして高圧にする方法は、炉内での被処理体が間欠送りであるため、生産性が悪くコストも高い。

また、バッチ式の炉の場合には、炉内の雰囲気中の酸素濃度を低くするために、炉内を一度真空にした後にＮ_２やＡｒ等のガスで置換する必要がある。従って、この場合も、バッチ毎に一度は炉内を真空に減圧しなければならず、作業性が悪い。また、低減後の酸素濃度が、使用する設備やガス中の酸素濃度に依存するため、非常に低い酸素濃度が必要な場合は高純度のＡｒやＮ_２等のガスを使用しなければならず、処理コストが高くなる。

本発明は、かかる従来技術における問題点を鑑みて、加熱手段によって炉内の温度を所定の温度まで上げなくても低酸素濃度の雰囲気が達成され得る、優れた低酸素雰囲気装置を提供することを目的としている。また、本発明は、連続式やバッチ式といった炉の構造、真空に減圧時のポンプの性能、並びにＮ_２やＡｒ等の不活性雰囲気用のガスの純度に依存することのない、優れた低酸素雰囲気装置を提供することをも目的としている。

本発明の低酸素雰囲気装置は、請求項１に記載のように、被処理体を入れるチャンバー（１）と、マイクロ波発生手段（２，２’）と、該マイクロ波発生手段（２，２’）で発生したマイクロ波を該チャンバーに伝送する導波管（３，３’）を備え、更に該チャンバー（１）内及び／又は該導波管（３，３’）内に、該マイクロ波で発熱して酸素の還元反応を促進することによって該チャンバー（１）内の雰囲気中の酸素濃度を低下させるための酸素還元材（４，４’）を備えることを特徴とするものである。

そこでは、チャンバー（１）内及び／又は導波管（３，３’）内に酸素還元材（４，４’）を備えて、マイクロ波を酸素還元材に当てて酸素還元材を発熱させることによって酸素還元材での酸素（Ｏ_２）のＣＯ，ＣＯ_２等への還元反応を促進し、例えば装置内の雰囲気中の酸素濃度を１０ｐｐｍ以下にするような、装置内での低酸素雰囲気を達成しようとするものである。

そのような酸素還元材としては、マイクロ波感受性を有するものが用いられる。かかる酸素還元材（４，４’）の具体例としては、Ｃ、Ｍｇ、Ｃａ等が挙げられ、中でもＣが好ましい。また、酸素還元材（４，４’）に当てられるマイクロ波の強度は、適宜選択され得る。

かかる低酸素雰囲気装置では、マイクロ波を用いることで炉内を低酸素雰囲気にでき、その装置が加熱炉等に使用された場合には、酸素還元材と酸素の還元反応を進行させるために別の加熱手段で加熱炉の温度を所定の温度まで上げることを要さずに、マイクロ波で酸素還元材が発熱して酸素の還元反応が進行して酸素濃度を下げることができ、従って、加熱炉等の稼動中・非稼動中を問わず、マイクロ波による装置内での低酸素雰囲気の実現が可能である。

本発明の低酸素雰囲気装置の実施形態であって、チャンバー１とマイクロ波発生手段２，２’と導波管３，３’、並びにチャンバー内に粉末状の酸素還元材とマイクロ波吸収体の混合物４，５及び４’，５’を備えたものを模式的に示す説明図である。本発明の低酸素雰囲気装置の実施形態であって、チャンバー１１とマイクロ波発生手段１２，１２’と導波管１３，１３’、並びに導波管１３，１３’と配管１６，１６’が交わる部分に位置する粉末状の酸素還元材とマイクロ波吸収体の混合物１４，１５及び１４’，１５’を備えたものを模式的に示す説明図である。本発明の低酸素雰囲気装置の図２に示される実施形態において、チャンバー１１内の雰囲気温度を外部の加熱手段を用いて予熱することによって酸素還元材とマイクロ波吸収体の混合物１４，１５の温度を変化させた場合の、導波管１３と配管１６が交わる部分に位置する粉末状の酸素還元材とマイクロ波吸収体の混合物１４，１５の温度と、酸素還元材とマイクロ波吸収体の混合物１４，１５を通過した後の配管１６内のガス中の酸素濃度の経時変化を示す説明図である。本発明の低酸素雰囲気装置の実施形態であって、導波管２３に挟まれて位置する粉末状の酸素還元材とマイクロ波吸収体の混合物２４，２５を模式的に示す説明図であり、（４−１）がその側面図を、（４−２）が混合物２４，２５の箇所での導波管２３の軸に垂直な面での断面図をそれぞれ模式的に示すものである。

本発明の好ましい第一の態様として、前記チャンバー（１）内及び／又は前記導波管（３，３’）内に、前記酸素還元材（４，４’）に隣接して、前記マイクロ波を吸収するマイクロ波吸収体（５，５’）を更に備える、低酸素雰囲気装置が挙げられる。

そこでのマイクロ波吸収体（５，５’）としては、マイクロ波感受性を示す複素誘電率と複素透磁率のそれぞれの複素数部分が大きい材料が好ましく、その複素誘電率と複素透磁率のそれぞれの複素数部分は適宜選択され得。そのようなマイクロ波吸収体（５，５’）の具体例としては、Ｃ、ＳｉＣ、Ｆｅ_３Ｏ_４、Ｓｉ等が挙げられ、中でもＣが好ましい。

そこでの酸素還元材（４，４’）としては、マイクロ波感受性の小さいものであってもよく、その複素誘電率と複素透磁率のそれぞれの複素数部分は適宜選択され得る。そのような酸素還元材（４，４’）の具体例としては、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｌｉ等が挙げられ、中でもＣａが好ましい。

かかる態様によれば、その装置が加熱炉等に使用された場合に、酸素還元材での酸素の還元反応を進行させるために別の加熱手段で加熱炉の温度を所定の温度まで上げることを要さずに、マイクロ波で酸素還元材を発熱させることによって酸素の還元反応を進行させて雰囲気中の酸素濃度を下げることがより容易になる。

かかる態様におけるチャンバー（１）内としては、導波管（３，３’）で伝送されたマイクロ波が酸素還元材（４，４’）に有効に当る場所が好ましく、例えばチャンバー（１）の壁面における導波管（３，３’）の開放端近傍が特に好ましい。また、導波管（３，３’）内としては、導波管（３，３’）の内部であって、マイクロ波吸収体に複素誘電率の複素数部分が大きい材料を用いた場合は電界強度の大きい位置に、複素誘電率の大きい材料を用いた場合は磁界強度が小さい位置に、且つチャンバー（１）内の雰囲気が接触し得る場所が好ましく、例えばチャンバー（１）壁に取り付けられてチャンバー（１）内の雰囲気が通過し得るように構成された配管と導波管（３，３’）が交わる場所が特に好ましい。

また、酸素還元材（４，４’）がマイクロ波吸収体（５，５’）に隣接した状態としては、マイクロ波吸収体（５，５’）でマイクロ波が吸収されて発熱された熱が酸素還元材（４，４’）に移動し易くするために、酸素還元材（４，４’）がマイクロ波吸収体（５，５’）に接触した状態が好ましい。かかる酸素還元材（４，４’）とマイクロ波吸収体（５，５’）隣接した状態の具体例としては、酸素還元材（４，４’）を構成する複数の部材がマイクロ波吸収体（５，５’）を構成する複数の部材と混合されて両方の部材が少なくとも部分的に互いに接触し合う状態や、酸素還元材（４，４’）とマイクロ波吸収体（５，５’）の各々が層状であって、それらが互いに重ねあわされて接触した状態で、マイクロ波吸収体（５，５’）がマイクロ波の当る側に位置するようにしたもの等が挙げられる。

第一の態様の一つの好ましい形態として、前記酸素還元材（４，４’）の酸素との親和性及び前記マイクロ波吸収体（５，５’）の酸素との親和性が、前記被処理体の酸素との親和性よりも強い、低酸素雰囲気装置が挙げられる。かかる形態によれば、チャンバー（１）内の雰囲気中の存在する酸素が被処理体に付着することが少なくなり、雰囲気中の酸素濃度を下げることがより容易になる。

第一の態様のもう一つの好ましい形態として、前記酸素還元材（４，４’）及び前記マイクロ波吸収体（５，５’）が、粉末状又は繊維状である、低酸素雰囲気装置が挙げられる。かかる形態によれば、粉末状又は繊維状のマイクロ波吸収体（５，５’）がマイクロ波を吸収して発熱し易く、また、粉末状又は繊維状の酸素還元材（４，４’）が雰囲気中の酸素との還元反応を生じ易い。

そこでの粉末状又は繊維状の酸素還元材（４，４’）及びマイクロ波吸収体（５，５’）の大きさとしては、粉末状の場合その粉末の平均粒径、及び繊維状の場合のその繊維径が適宜選択され得る。

そのような形態として、炭素の粉末状又は繊維状の、前記マイクロ波吸収体（５，５’）が、適宜選択された比表面積を有する、低酸素雰囲気装置が挙げられる。かかる形態によれば、酸素還元材（４，４’）及びマイクロ波吸収体（５，５’）がより大きな比表面積を有することによって、マイクロ波吸収体（５，５’）がより発熱し易くなり、また酸素還元材（４，４’）が雰囲気中の酸素との還元反応をより生じ易くなる。

第一の態様のもう一つの好ましい形態として、前記酸素還元材（４，４’）を構成する粉末又は繊維と該マイクロ波吸収体（５，５’）を構成する粉末又は繊維が、混合され、又は互いに接触するように配置されている、低酸素雰囲気装置が挙げられる。かかる形態によれば、粉末状又は繊維状のマイクロ波吸収体（５，５’）がマイクロ波を吸収して発熱し易く、その発熱した熱が粉末状又は繊維状の酸素還元材（４，４’）に移動し易く、且つ粉末状又は繊維状の酸素還元材（４，４’）で酸素が還元反応され易い。

第一の態様のもう一つの好ましい形態として、前記被処理体が、前記酸素還元材（４，４’）及び前記マイクロ波吸収体（５，５’）よりもマイクロ波感受性が低い、低酸素雰囲気装置が挙げられる。かかる形態によれば、被処理体がマイクロ波によって不必要に発熱を生じる等の悪影響を受けることが少なく、特に好ましくは、被処理体がほとんど加熱されない。

本発明の好ましい第二の態様として、前記酸素還元材（４，４’）が、前記マイクロ波を吸収するマイクロ波吸収体としても機能する、低酸素雰囲気装置が挙げられる。

そこでは、酸素還元材（４，４’）として、マイクロ波感受性が高く、例えばマイクロ波感受性を示す複素誘電率の複素数部分や複素透磁率の複素数部分がより大きくて、マイクロ波を吸収するマイクロ波吸収体としても機能し得るものが用いられる。かかる酸素還元材（４，４’）としては、マイクロ波を吸収しやすい複素誘電率と複素透磁率のそれぞれの複素数部分が大きい材料が好ましく、それらの値は適宜選択され得る。そのような酸素還元材（４，４’）の具体例としては、ＳＥＣカーボン社製のＳＮＥ６Ｇ、ＳＮＯ−５や日本カーボン社製のＧＲ−１５、ＳＰ−２７０等が挙げられ、中でもＳＥＣカーボン（株）製のＳＮＥ６Ｇや日本カーボン（株）製のＧＲ−１５が好ましい。

かかる態様によれば、その装置が加熱炉等に使用された場合に、酸素還元材での酸素の還元反応を進行させるために別の加熱手段で加熱炉の温度を所定の温度まで上げることを要さずに、マイクロ波で酸素還元材を発熱させることによって酸素の還元反応を進行させて雰囲気中の酸素濃度を下げることが容易であって、且つその装置の酸素還元材（４，４’）の構造がより簡単になる。

第二の態様の一つの好ましい形態として、前記酸素還元材（４，４’）の酸素との親和性が、前記被処理体の酸素との親和性よりも強い、低酸素雰囲気装置が挙げられる。かかる形態によれば、チャンバー（１）内の雰囲気中の存在する酸素が被処理体に付着することが少なくなり、雰囲気中の酸素濃度を下げることがより容易になる。

第二の態様のもう一つの好ましい形態として、前記酸素還元材（４，４’）が、粉末状又は繊維状である、低酸素雰囲気装置が挙げられる。かかる形態によれば、粉末状又は繊維状のマイクロ波吸収体（５，５’）がマイクロ波を吸収して発熱し易く、また、粉末状又は繊維状の酸素還元材（４，４’）が雰囲気中の酸素との還元反応を生じ易い。

第二の態様のもう一つの好ましい形態として、前記被処理体が、前記酸素還元材（４，４’）よりもマイクロ波感受性が低い、低酸素雰囲気装置が挙げられる。かかる形態によれば、被処理体がマイクロ波によって不必要に発熱を生じる等の悪影響を受けることが少なく、特に好ましくは、被処理体がほとんど加熱されない。

本発明の好ましい第三の態様として、前記チャンバー（１）内の酸素濃度を検知する手段を更に備え、前記マイクロ波発生手段（２，２’）がマイクロ波の出力を制御する手段を有し、該検知手段によって検知された酸素濃度を該マイクロ波出力制御手段にフィードバックしてマイクロ波出力が制御されるように構成されている、低酸素雰囲気装置が挙げられる。かかる態様によれば、マイクロ波発生手段（２，２’）でのマイクロ波の出力が最適に制御され、マイクロ波発生手段が最適に運転された状態で、マイクロ波で酸素還元材が発熱して酸素の還元反応が進行して酸素濃度を下げることができる。

また、本発明における被処理体（図示せず）としては、低酸素雰囲気中で処理されるものであれば特に限定されるものではなく、例えばろう付け用のアルミニウム製品、リフロー炉，焼成炉，接着剤の乾燥炉等で処理される製品、熱交換器や電子基盤等が挙げられ、中でもろう付けを用いた熱交換器が好適である。

本発明における被処理体を入れるチャンバー（１）としては、特に限定されるものではなく、例えばステンレス、アルミニウム、石英等が挙げられ、その中ステンレスが好適である。

本発明におけるマイクロ波発生手段（２，２’）としては、特に限定されるものではなく、例えばマグネトロン，クライストロン，ジャイロトロン，半導体発振器等が挙げられ、その中でも安価なマグネトロンが好適である。

本発明における導波管（３，３’）としては、特に限定されるものではなく、例えば銅，アルミニウム，ステンレス等が挙げられ、その中でもステンレス（図４参照）が好適である。尚、図４に示されるように、粉末状の酸素還元材とマイクロ波吸収体の混合物（２４，２５）を挟むように位置された導波管（２３）は、フランジ部を介して、アルミニウムまたは銅からなる管とステンレスまたは銅からなる管が連結されてなるものである。

本発明におけるチャンバー（１）内の雰囲気としては、特に限定されるものではなく、低酸素化処理前の雰囲気として、例えば酸素（Ｏ_２）濃度が比較的高い窒素（Ｎ_２）等の不活性雰囲気が挙げられる。

また本発明の上記第三の態様における酸素濃度を検知する手段（図示せず）としては、特に限定されるものではなく、例えば四重極質量分析計，ジルコニア式酸素濃度計，燃料電池式酸素濃度計等が挙げられ、その中でも燃料電池式酸素濃度計が好適である。

「酸素濃度」は燃料電池式酸素濃度計によって測定され、「酸素との親和性」は各酸化物の標準生成自由エネルギーによって計算され、「比表面積」はBET法によって測定され、「マイクロ波感受性」を示す複素誘電率と複素透磁率のそれぞれ複素数部分は導波管法，自由空間法，共振器法等によって測定されるものである。

さらに、「マイクロ波の強度」はパワーメータによって測定され、「粉末の粒径」はレーザー光回折法によって測定され、「酸素還元材とマイクロ波吸収体の混合物１４，１５の温度」は熱電対もしくは放射温度計によって測定されるものである。

以下に、図面を参照しながら、本発明の低酸素雰囲気装置を具体化した実施形態について、さらに説明する。尚、上記の括弧内に記載した符号は、上記の図面の簡単な説明及び後述する実施形態における具体的記載との対応関係を示す一例である。

実施例１
図１には、本発明の低酸素雰囲気装置の一つの実施形態であって、アルミニウム製品のろう付け用の低酸素雰囲気装置が示されている。即ち、図１には、ろう付けされる熱交換器である被処理体（図示せず）を入れたチャンバー１と、マイクロ波発信器であるマイクロ波発生手段２，２’と、チャンバー１とマイクロ波発生手段２，２’を連結するように配置したマイクロ波を伝送するための導波管３，３’とを備え、さらにチャンバー１内に、平均粒径が５μｍで比表面積が２８ｍ^２／ｇの粉末状のＳＮＥ６Ｇである酸素還元材と、平均粒径が５μｍのＳｉＣであるマイクロ波吸収体の混合物４，５及び４’，５’を備えたものを模式的に示されている。尚、図１には、粉末状の酸素還元材とマイクロ波吸収体の混合物４，５についての拡大図として、かかる粉末状の酸素還元材４と粉末状のマイクロ波吸収体５を混合してそれらを互いに接触させた状態も合わせて示されている。

図１に示されるような低酸素雰囲気装置において、ろう付けされる熱交換器が入ったチャンバー１にＯ_２濃度が５００ｐｐｍの窒素（Ｎ_２）を封入して、室温（２５℃）のままでマイクロ波発信器であるマイクロ波発生手段２，２’から所定の強度でマイクロ波を導波管３，３’を介してチャンバー１内の酸素還元材とマイクロ波吸収体の混合物４，５及び４’，５’に所定の時間当てることによって、混合物４，５及び４’，５’にマイクロ波を吸収させ発熱を生じさせてその混合物の温度を６００℃まで上昇させると共に、そこでの酸素の還元反応を促進することによって、チャンバー１内の雰囲気中の酸素濃度を５ｐｐｍまで低下させることができた。

実施例２
図２には、本発明の低酸素雰囲気装置のもう一つの実施形態であって、アルミニウム製品等のろう付け用の低酸素雰囲気装置が示されている。即ち、図２には、ろう付けされる熱交換器である被処理体（図示せず）を入れたチャンバー１１と、マイクロ波発信器であるマイクロ波発生手段１２，１２’と、チャンバー１１とマイクロ波発生手段１２，１２’を連結するように配置したマイクロ波を伝送するための導波管１３，１３’と、チャンバー１１内の雰囲気を循環させるための配管１６、及びチャンバー１１内へ窒素ガスを導入するための配管１６’を備え、さらに導波管１３と配管１６が交わる部分に、平均粒径が５μｍで比表面積が２８ｍ^２／ｇの粉末状のＳＮＥ−６Ｇ（Ｃ）である酸素還元材と、平均粒径が５μｍで比表面積が２８ｍ^２／ｇの粉末状のＳＮＥ−６Ｇ（Ｃ）であるマイクロ波吸収体の混合物１４，１５及び１４’，１５’（即ち、酸素還元材（１４，１４’）がマイクロ波吸収体（１５，１５’）としても機能する）を備えたものを模式的に示されている。尚、配管１６にはチャンバー１１内の雰囲気を循環させるためのポンプ手段（図示せず）が備えられている。また、図２には、粉末状の酸素還元材とマイクロ波吸収体の混合物１４，１５についての拡大図として、かかる粉末状の酸素還元材１４と粉末状のマイクロ波吸収体１５を混合してそれらを互いに接触させた状態で、配管１６の一部をなすガラス管１７に挿入されて固定された部分がマイクロ波の導波管１３内に位置された状態も、物差し塗共に示されている。

図２に示されるような低酸素雰囲気装置において、ろう付けされる熱交換器が入ったチャンバー１に、配管１６’からＯ_２濃度が５００ｐｐｍの窒素（Ｎ_２）を導入しながら、室温（２５℃）のままで配管１６に循環ポンプ（図示せず）よって窒素ガスを循環させながら、マイクロ波発信器であるマイクロ波発生手段１２，１２’から所定の強度でマイクロ波を導波管１３，１３’を介して、導波管１３と配管１６が交わる部分に位置した酸素還元材とマイクロ波吸収体の混合物１４，１５及び１４’，１５’に所定の時間当てることによって、混合物１４，１５及び１４’，１５’にマイクロ波を吸収させ発熱を生じさせてその混合物の温度を７５０℃まで上昇させると共に、そこでの酸素の還元反応を促進することによって、チャンバー１１内の雰囲気中の酸素濃度を１ｐｐｍまで低下させることができた。そこでの酸素還元材とマイクロ波吸収体の混合物１４，１５では循環される雰囲気中の酸素濃度が低下され、酸素還元材とマイクロ波吸収体の混合物１４’，１５’では導入される窒素ガス中の酸素濃度が低下された。尚、チャンバー１１内の過剰の雰囲気ガスは排気管（図示せず）から適宜排気された。

図３には、本発明の低酸素雰囲気装置の図２に示される実施形態において、チャンバー１１内の雰囲気温度を外部の加熱手段を用いて予熱することによって酸素還元材とマイクロ波吸収体の混合物１４，１５の温度を変化させた場合の、導波管１３と配管１６が交わる部分に位置する粉末状の酸素還元材とマイクロ波吸収体の混合物１４，１５の温度と、酸素還元材とマイクロ波吸収体の混合物１４，１５を通過した後の配管１６内のガス中の酸素濃度の経時変化が示されている。

図３に示されるように、酸素還元材とマイクロ波吸収体の混合物１４，１５の温度が高いほど、そこを通過した後のガス中の酸素濃度が低くなるが、酸素還元材とマイクロ波吸収体の混合物１４，１５の温度が５５０℃でも、そこを通過した後のガス中の酸素濃度が４ｐｐｍより低く、酸素濃度の低下効果が充分に認められた。

Claims

被処理体を入れるチャンバー（１）と、マイクロ波発生手段（２，２’）と、該マイクロ波発生手段（２，２’）で発生したマイクロ波を該チャンバーに伝送する導波管（３，３’）を備え、更に該チャンバー（１）内及び／又は該導波管（３，３’）内に、該マイクロ波で発熱して酸素の還元反応を促進することによって該チャンバー（１）内の雰囲気中の酸素濃度を低下させるための酸素還元材（４，４’）を備える、低酸素雰囲気装置。
前記チャンバー（１）内及び／又は前記導波管（３，３’）内に、前記酸素還元材（４，４’）に隣接して、前記マイクロ波を吸収するマイクロ波吸収体（５，５’）を更に備える、請求項１に記載される低酸素雰囲気装置。
前記酸素還元材（４，４’）の酸素との親和性及び前記マイクロ波吸収体（５，５’）の酸素との親和性が、前記被処理体の酸素との親和性よりも強い、請求項２に記載される低酸素雰囲気装置。
前記酸素還元材（４，４’）及び前記マイクロ波吸収体（５，５’）が、粉末状又は繊維状である、請求項２又は３に記載される低酸素雰囲気装置。
前記酸素還元材（４，４’）を構成する粉末又は繊維と該マイクロ波吸収体（５，５’）を構成する粉末又は繊維が、混合され、又は互いに接触するように配置されている、請求項４に記載される低酸素雰囲気装置。
前記被処理体が、前記酸素還元材（４，４’）及び前記マイクロ波吸収体（５，５’）よりもマイクロ波感受性が低い、請求項２〜５のいずれか一項に記載される低酸素雰囲気装置。
前記酸素還元材（４，４’）が、前記マイクロ波を吸収するマイクロ波吸収体としても機能する、請求項１に記載される低酸素雰囲気装置。
前記酸素還元材（４，４’）の酸素との親和性が、前記被処理体の酸素との親和性よりも強い、請求項７に記載される低酸素雰囲気装置。
前記酸素還元材（４，４’）が、粉末状又は繊維状である、請求項７又は８に記載される低酸素雰囲気装置。
前記被処理体が、前記酸素還元材（４，４’）よりもマイクロ波感受性が低い、請求項７〜９のいずれか一項に記載される低酸素雰囲気装置。
前記チャンバー（１）内の酸素濃度を検知する手段を更に備え、前記マイクロ波発生手段（２，２’）がマイクロ波の出力を制御する手段を有し、該検知手段によって検知された酸素濃度を該マイクロ波出力制御手段にフィードバックしてマイクロ波出力が制御されるように構成されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載される低酸素雰囲気装置。