JPH0252981A

JPH0252981A - 粉粒体用マイクロ波乾燥装置

Info

Publication number: JPH0252981A
Application number: JP20002388A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Muranaka; 恒男村中; Hirotaka Koyama; 博隆小山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-08-12
Filing date: 1988-08-12
Publication date: 1990-02-22

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、粉粒体用マイクロ波乾燥装置に関する。

（従来の技術）近年、化学工業、薬品製造業、食品工業等の分野や廃棄
物処理の分野等において、物品の保管や処理技術等から
水分を多く含む多量の粉体酸るいは粒状体を成る含水率
以下に乾燥する要求が多くなってきている。

この場合、マイクロ波を利用して乾燥を行なう粉粒体用
マイクロ波乾燥装置が使用されるが、この種の装置の不
連続式処理用のものの例は、従来第５図に示すような構
成となっている。

図中の符号１はマグネトロンやクライストロンのような
マイクロ波発振源、２は導波管、３は空気封止板４を固
定する固定板、５．８はパツキン、６はマイクロ波オー
ブン７内の天井に取付けられた電波攪拌用のスターラフ
アン、９はオーブン７の側面に設けられた開閉自在の扉
、１０は容器１８内に入れられた被処理粉粒体、１１は
真空ポンプ、１２は真空計、１３は排気管、１４はバル
ブ、１５はリークバルブである。

このような装置を使用して、被処理粉粒体１０を加熱・
乾燥するには、被処理粉粒体１０が入っている容器１８
をオーブン７内に収容した後、真空ポンプ１１を動作さ
せてオーブン７内を減圧し、真空状態にする。

その後、リークバルブ１５を調節して所定真空度に達し
たら、マイクロ波発振源１からマイクロ波電力を発生さ
せ被処理粉粒体１・０に照射する。例えば、被処理粉粒
体１０を４０℃にて処理したい場合は、オーブン７内の
真空度を約５５Ｔｏｒｒに保持するようにリークバルブ
１５を調節すれば良い。

（発明が解決しようとする課題）ところが、上記のような従来の装置には、尚、次のよう
な改良すべき課題がある。

（１）　被処理粉粒体１０のマイクロ波損失係数が小さ
い場合、被処理粉粒体１０自身が殆ど発熱しないため、
目的９温度まで昇温しない。

（２）　マイクロ波損失係数が小さい被処理粉粒体１０
に含まれる水分を乾燥する場合、水分が１０％程度以上
のときは、水分自身がマイクロ波を吸収するため昇温し
で蒸発するが、水分が１０％程度以下になると、マイク
ロ波を殆ど吸収しなくなり、乾燥が不十分となる。

尚、連続処理する場合の従来の技術として、特開昭５７
−３１７７６号公報記載の発明があるが、上記と同様な
課題を有している。

この発明は、マイクロ波損失係数が小さい被処理粉粒体
を効率良くマイクロ波で乾燥することが出来る粉粒体用
マイクロ波乾燥装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するだめの手段）この発明は、被処理粉粒体が収容される容器内に、マイ
クロ波吸収材からなり被処理粉粒体を攪拌する攪拌器が
設けられてなる粉粒体用マイクロ波乾燥装置である。

（作用）この発明によれば、マイクロ波損失係数の小さい被処理
粉粒体でも、マイクロ波を吸収して発熱する攪拌器にて
加熱され、成るいはそれに接触して水分蒸発させられる
ので、効率良く絶乾状態近くまで乾燥することが出来る
。

（実施例）以下、図面を参照して、この発明の一実施例を詳細に説
明する。

この発明によるマイクロ波加熱装置は、第１図に示すよ
うに構成され、従来例（第５図）と同一箇所は同一符号
を付すことにする。

即ち、円筒状酸るいは直方体状などの形状を有するマイ
クロ波オーブン７の一側面には１．被処理粉粒体１０の
出し入れを行なうための扉９が開閉自在に設けられてい
る。又、オーブン７の天井には、オーブン７と導波管２
との間の空気遮断を行なうためのマイクロ波損失の小さ
い誘電体製の空気封止板４、及びこの空気封止板４を固
定するための固定板３が設けられている。尚、扉９とオ
ーブン７との間、及び空気封止板４とオーブン７との間
には、当然、空気漏れがないようにバ・ソキン５．８が
用いられている。

導波管２の一端には、マイクロ波発振源１が接続されて
おり、このマイクロ波発振源１にて発生したマイクロ波
電力は導波管２を介してオーブン７内に導入され、被処
理粉粒体１０及び後述の攪拌器に照射される。

更に、オーブン７内の底部には支持台１つが設けられ、
この支持台１９の上面には被処理粉粒体１０が収容され
る容器１８が載せられている。この容器１８の材質は金
属、誘電体どちらでも良いが、マイクロ波吸収効率を向
上させるには誘電体が良く、更にマイクロ波損失係数の
小さい材質（例えば石英、テフロン、ポリプロピレンな
ど）成るいは大きい材質（例えば５ｉＣＳＳｉＮフエラ
イト系材料などのセラミック）のいずれでも良い。

又、容器１８内には、被処理粉粒体１０を攪拌する攪拌
器例えば羽根１７が設けられ、この羽根１７はシャフト
１６の一端に固着され、このシャフト１６の他端はオー
ブン７の天井を貫通して回転装置例えばモータ２０に接
続されている。こうして、羽根１７はモータ２０により
駆動され回転自在になっている。

この羽根１７は、マイクロ波吸収材即ちマイクロ波損失
係数の大きい材料、例えば５ｉＣ１ＳＬＮフエライト系
材料などのセラミックからなっている。

尚、被処理粉粒体１０としては、微粉末からビーズ等も
含み、形状も球状物、多角形、円・角柱物、中空物等任
意であり、大きさも０．１μｍ程度から数ｃｍ迄であり
、形や大きさに応じて攪拌器の大きさや形、個数を選定
する。つまり、攪拌器が粉粒体とよく接触するようにす
れば良い。

更に、オーブン７の他の側面には、排気管１３及びバル
ブ１４を介して真空ポンプ１１が接続されている。この
真空ポンプ１１は、オーブン７内の空気及び被処理粉粒
体１０から発生した蒸気などを排気するためのものであ
る。そして、排気管１３には真空計１２とリークバルブ
１５が接続されているが、真空計１２はオーブン７内の
真空度を見るためのものであり、リークバルブ１５はオ
ブン７内の真空度を所定の圧力にするためのものである
。

さて次に、上記のこの発明の装置を用いて、被処理粉粒
体１０の乾燥を行なうには、先ず、被処理粉粒体１０を
入れた容器１８を、扉９を開けてオーブン７内に収容し
支持台１９上に載せる。その後、マイクロ波発振源１に
電源を印加してマイクロ波を発振させ、導波管２を介し
てマイクロ波をオーブン７内へ送り込み被処理粉粒体１
０及び攪拌器である羽根１７に照射する。すると、羽根
１７がマイクロ波を吸収して発熱する。

同時に、発熱した羽根１７はモータ２０により駆動され
て回転し被処理粉粒体１０を攪拌するので、発熱した熱
が被処理粉粒体１０へ伝わり、又、被処理粉粒体１０に
直接接触することになる。この結果、被処理粉粒体１０
の水分が蒸発させられ、乾燥される。

尚、これまでの説明は、減圧し沸点を下げて加熱するこ
とで説明してきたが、通常の大気圧でのマイクロ波加熱
に適用しても同等問題ないことは言うまでもない。

（変形例）第２図乃至第４図はこの発明の変形例を示したもので、
上記実施例と同様効果が得られる。

先ず、第２図の場合は、上記実施例とは逆に羽根１７を
固定し、支持台２１をモータ２２にて駆動することによ
り容器１８を回転させるように構成したものである。こ
の場合も、結果的には容器１８内の被処理粉粒体１０は
発熱する攪拌器により直接攪拌され、加熱・乾燥が行な
われる。

又、第３図及び第４図の場合は、被処理粉粒体１０を連
続乾燥処理する場合に好適な装置°であり、特に含水率
が２０％以上の粉粒体を数％以下まで連続乾燥するのに
好適なものである。即ち、マイクロ波オーブン２３内は
少なくとも１個の仕切板２４により複数室（例えばＡ室
、Ｂ室）に分けられ、各室Ａ、Ｂにはそれぞれ天井外側
にマイクロ波発振源１が導波管２を介して接続され、天
井内側にスタラファン６が取付けられている。仕切板２
４は、動作時に水蒸気が左の室に行くのを抑制するため
の役目も果たしている。

オーブン２３内には長尺の誘電体製の断面Ｕ字状容器２
５が配設され、この容器２５の一端に対応して、被処理
粉粒体１０の導入口２６がオーブン２３の天井を貫通し
て設けられている。図示していないが容器２５の他端に
は、被処理粉粒体１０の排出口が設けられている。そし
て、容器２５内には導入口２６から被処理粉粒体１０が
入れられるが、更にこの被処理粉粒体１０を攪拌するた
めの攪拌器であるスクリュー２７ａ、２７ｂが設けられ
、このスクリュー２７ａ、２７ｂのシャフト２８はオー
ブン２３の外のモータ２９により回転駆動される。

この場合、スクリュー２７ａが位置するＡ室内では、被
処理粉粒体１０は含水率が例えば２０％以上と高い段階
なので、マイクロ波により被処理粉粒体１０の水分自体
がマイクロ波を吸収して発熱する。従って、スクリュー
２７ａの材質はマイクロ波を吸収しなくても良く、セラ
ミック又は樹脂などの低損失誘電体からなっている。

一方、スクリュー２７ｂが位置するＢ室内では、被処理
粉粒体１０の含水率が低くなっているので、スクリュー
２７ｂの材質はマイクロ波吸収材からなっている。又、
シャフト２８は金属酸るいは誘電体からなっている。図
中の３０は排気口である。

被処理粉粒体１０の乾燥に当たっては、導入口２６から
容器２３内に被処理粉粒体１０が入れられるが、Ａ室内
では被処理粉粒体１０はマイクロ波によりその内部の水
分自体が発熱し、蒸発しながらスクリュー２７ａの作用
により左方へ移動されていく。そしてＢ室内では、マイ
クロ波吸収材からなり発熱しているスクリュー２７ｂに
被処理粉粒体１０が直接触れて加熱され、又、水分自体
がこのスクリュー２７ｂに触れて蒸発し、乾燥が行われ
る。

この連続乾燥処理に好適な装置は、第３図及び第４図で
はいわゆる横型であるが、縦型にしても良い。いずれに
しても、この連続乾燥処理装置は処理前の含水率が比較
的高い場合（約２０％以上）に好適であり、処理後は数
％成るいは１％以下に出来る。

尚、上記実施例や変形例では攪拌器として羽根１７やス
クリュー２７ａ、２７ｂを使用したが、攪拌器はこれら
に限定されることなく、耐熱誘電体（セラミック）の表
面にＳｉＣのようなマイクロ波吸収材の板又は膜等を付
着したものや、その外面に他の保護膜を塗布して被処理
粉粒体１ｏを汚染しないようにしたものでも良い。

［発明の効果］以上説明したようにこの発明によれば、容器内の被処理
粉粒体が、マイクロ波吸収材からなる攪拌器により攪拌
されるので、マイクロ波損失係数の小さい被処理粉粒体
であっても、マイクロ波により加熱される攪拌器に触れ
て水分が蒸発し、乾燥効率が著しく向上する。

この結果、殆ど成るいは全くマイクロ波を吸収しない被
処理粉粒体でも、はぼ絶乾近くまで乾燥させることが出
来る。そして、攪拌器自体が発熱材であるので、余分の
部品を要せず、比較的簡単に装置を構成出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る粉粒体用マイクロ波
乾燥装置を示す断面図、第２図及び第３図はこの発明の
変形例を示す断面図、第４図は第３図のイーイ′線に沿
って切断し矢印方向に見た断面図、第５図は従来の粉粒
体用マイクロ波乾燥装置を示す断面図である。１・・・マイクロ波発振源、７・・・マイクロ波オーブ
ン、１０−”被処理粉粒体、１７．２７ａ、２７ｂ・・
・攪拌器、１８．２３・・・容器。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第図

Claims

【特許請求の範囲】

マイクロ波発振源と、このマイクロ波発振源が接続され
たマイクロ波オーブンと、このオーブン内に配置され被
処理粉粒体が収容される容器とを具備する粉粒体用マイ
クロ波乾燥装置において、上記容器内に、マイクロ波吸
収材からなり上記被処理粉粒体を攪拌する攪拌器が設け
られてなることを特徴とする粉粒体用マイクロ波乾燥装
置。