(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波を発生するマイクロ波発振機と、
前記マイクロ波発振機に導波管を介して連結されたマイクロ波オーブンと、
前記マイクロ波オーブン内にて被加熱物を搬送する搬送装置とを備え、
前記搬送装置には被加熱物を揺動自在に支持するホルダが設けられ、前記マイクロ波オーブン内には前記ホルダに支持された被加熱物を揺動させる揺動手段が設けられており、前記揺動手段は前記搬送装置の上方に設けられ被加熱物に当接して被加熱物を揺動させるストッパであり、前記ストッパは前記搬送装置の進行方向に沿って複数設けられ、これら複数のストッパの取付けピッチは可変となっていることを特徴とするマイクロ波加熱装置。
【請求項２】
前記搬送装置により搬送される前記被加熱物は、液体の入った液体入りバッグであることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマイクロ波加熱装置に係り、とりわけコンベヤ等の搬送装置にて搬送される液体入りバッグ等の被加熱物を加熱するマイクロ波加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、コンベヤ等の搬送装置にて搬送される液体入りバッグ等の被加熱物を加熱するマイクロ波加熱装置が知られている。このようなマイクロ波加熱装置は、図５および図６に示すように、マイクロ波を発生するマイクロ波発振機１と、マイクロ波発振機１に接続導波管２を介して連結されたマイクロ波オーブン４と、マイクロ波オーブン４内を貫通して延び、このマイクロ波オーブン４内にて液体入りバッグ（被加熱物）５を搬送するチェーンコンベヤ（搬送装置）６とを備えている。
【０００３】
またチェーンコンベヤ６には、所定ピッチごとに液体入りバッグ５の両端部を揺動自在に支持するホルダ７が設けられている。またマイクロ波オーブン４内において、接続導波管２が連結されたケーシング４ａの上面には、接続導波管２から供給されるマイクロ波を攪拌するためのスターラ３と、オーブン４内を照らすための照明ボックス１３とが設けられている。
【０００４】
図５および図６に示すマイクロ波加熱装置において、チェーンコンベヤ６に設けられたホルダ７はマイクロ波オーブン４内にて搬送され、またマイクロ波発振機１により発生されたマイクロ波は接続導波管２を介してマイクロ波オーブン４内に送り込まれる。なお、このようにして送り込まれたマイクロ波はスターラ３の回転によりマイクロ波オーブン４内で拡散される。
【０００５】
ここでチェーンコンベヤ６に設けられたホルダ７上には、マイクロ波オーブン４内へのホルダ７の搬送前に液体入りバッグ５が順次載置され、このようにして載置された液体入りバッグ５は図６に示すような直立状態のままマイクロ波オーブン４内を移動する。なお、このようにして液体入りバッグ５が移動する過程において、液体入りバッグ５は接続導波管２を介してケーシング４ａの上面から供給されるマイクロ波の照射を受けて加熱される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のマイクロ波加熱装置において、チェーンコンベヤ６により搬送される液体入りバッグ５は、マイクロ波オーブン４内にて接続導波管２を介してケーシング４ａの上面から供給されるマイクロ波の照射を受けて加熱される。しかしながら、従来のマイクロ波加熱装置では、チェーンコンベヤ６により搬送される液体入りバッグ５は図６に示すような直立状態を保っているので、液体入りバッグ５内の液体のうち上方部分と下方部分の温度がいわゆる風呂効果により異なることとなり、液体入りバッグ５内の液体のうち上方部分の温度が下方部分の温度よりも大幅に高くなるという問題が生じている。
【０００７】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、マイクロ波オーブン内にて搬送される液体等の入った被加熱物の加熱むらを効果的に抑えて被加熱物をほぼ均一に加熱することができるマイクロ波加熱装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明はマイクロ波を発生するマイクロ波発振機と、前記マイクロ波発振機に導波管を介して連結されたマイクロ波オーブンと、前記マイクロ波オーブン内にて被加熱物を搬送する搬送装置とを備え、前記搬送装置には被加熱物を揺動自在に支持するホルダが設けられ、前記マイクロ波オーブン内には前記ホルダに支持された被加熱物を揺動させる揺動手段が設けられており、前記揺動手段は前記搬送装置の上方に設けられ被加熱物に当接して被加熱物を揺動させるストッパであり、前記ストッパは前記搬送装置の進行方向に沿って複数設けられ、これら複数のストッパの取付けピッチは可変となっていることを特徴とするマイクロ波加熱装置を提供する。
【０００９】
本発明によれば、被加熱物を揺動自在に支持するホルダを搬送装置に設けるとともに、搬送装置が通過するマイクロ波オーブン内に被加熱物を揺動させる揺動手段を設けているので、マイクロ波オーブン内にて被加熱物が移動する過程において被加熱物を揺動させることができ、このため液体等の入った被加熱物の加熱むらを効果的に抑えて被加熱物をほぼ均一に加熱することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図３は本発明によるマイクロ波加熱装置の一実施の形態を示す図である。
【００１１】
まず、図３により、マイクロ波加熱装置の全体について説明する。図３に示すように、マイクロ波加熱装置は、マイクロ波を発生する複数のマイクロ波発振機１と、各マイクロ波発振機１に接続導波管２を介して連結された複数のマイクロ波オーブン４と、複数のマイクロ波オーブン４内を貫通して延び、これら複数のマイクロ波オーブン４内にて薬液等の液体の入った液体入りバッグ（被加熱物）５を搬送するチェーンコンベヤ（搬送装置）６とを備えている。
【００１２】
ここで複数のマイクロ波オーブン４は、隣り合ったもの同士が互いに連結されて一列に配置され、このようにして一列に配置された複数のマイクロ波オーブン４の端部には、マイクロ波オーブン４からのマイクロ波の漏洩を防止するためのマイクロ波トラップ１０が設けられている。
【００１３】
またチェーンコンベヤ６は、チェーンが張架された第１ローラ６ａおよび第２ローラ６ｂを有し、このうち第２ローラ６ｂにはチェーンコンベヤ６を連続的または間欠的に動作させるための駆動装置１１が連結されている。なおチェーンコンベヤ６には、所定ピッチごとに液体入りバッグ５の両端部を揺動自在に支持するホルダ７が設けられ、またチェーンコンベヤ６の第２ローラ６ｂの下方には液体入りバッグ５を回集するための回集ケース１２が配置されている。
【００１４】
次に、図１および図２により、図３に示すマイクロ波加熱装置のマイクロ波オーブン４内の構成について説明する。ここで、図１は図３に示すマイクロ波加熱装置のマイクロ波オーブン４内の構成を示す横断面図であり、図２は図１に示すマイクロ波オーブン４内での液体入りバッグ５の搬送状況を示す縦断面図である。
【００１５】
図１に示すように、マイクロ波オーブン４内において、マイクロ波オーブン４のケーシング４ａの上面には接続導波管２が連結されるとともに、この接続導波管２の連結部分の近傍には接続導波管２から供給されるマイクロ波を攪拌するためのスターラ３が配置されている。またケーシング４ａの上面には、オーブン４内を照らすための照明ボックス１３が設けられている。
【００１６】
また図１および図２に示すように、所定ピッチごとに設けられたホルダ７を搬送するチェーンコンベヤ６の上方には、液体入りバッグ５の上部に当接して液体入りバッグ５を揺動させるためのストッパ（揺動手段）８がチェーンコンベヤ６の搬送方向に沿って複数設けられている。なお、これら複数のストッパ８はチェーンコンベヤ６の搬送方向に沿って延びるバー９に移動自在に取り付けられ、これによりストッパ８の取付けピッチは可変となっている。このため、ストッパ８の取付けピッチを変更することにより、液体入りバッグ５のストッパ８に対する当接間隔を調整することができ、また隣り合った幾つかのストッパ８を密着して配置させたり、さらにはストッパ８をバー９から抜き取ったりすることにより、液体入りバッグ５のストッパ８に対する当接回数を調整することができる。
【００１７】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について図１乃至図４により説明する。
【００１８】
まず、駆動装置１１を稼働させてチェーンコンベヤ６を動作させ、チェーンコンベヤ６に設けられたホルダ７をマイクロ波オーブン４内において第１ローラ６ａ側から第２ローラ６ｂ側に向かって搬送する。またこの状態で、マイクロ波発振機１を稼働させてマイクロ波を発生させ、接続導波管２を介してマイクロ波オーブン４内にマイクロ波を送り込む。なお、このようにして送り込まれたマイクロ波はスターラ３の回転によりマイクロ波オーブン４内で拡散される。
【００１９】
ここで、チェーンコンベヤ６に設けられたホルダ７上には、マイクロ波オーブン４内へのホルダ７の搬送前に液体入りバッグ５が順次載置される。そして、このようにして載置された液体入りバッグ５はマイクロ波オーブン４内を移動するとともに、接続導波管２を介してケーシング４ａの上面から供給されるマイクロ波の照射を受けて加熱される。
【００２０】
なお、マイクロ波オーブン４内にて液体入りバッグ５が移動する過程において、液体入りバッグ５の上部は複数のストッパ８に順次当接する。ここで、液体入りバッグ５の上部がストッパ８に当接すると、ホルダ７により支持された液体入りバッグ５がその支軸１４を中心として図４（ａ）に示す状態から図４（ｂ）に示す状態まで回動していき、液体入りバッグ５がさらに移動して液体入りバッグ５の上部からストッパ８が外れたときには図４（ｃ）に示すように所定時間にわたって左右への揺動状態を繰り返す。このような揺動により、液体入りバッグ５内の液体はストッパ８に当接する度に掻き混ぜられ、これにより液体入りバッグ５内の液体の加熱むらを効果的に抑えて液体入りバッグ５内の液体をほぼ均一に加熱することができる。
【００２１】
最後に、マイクロ波オーブン４内にて加熱された液体入りバッグ５は、第２ローラ６ｂにおけるホルダ７の回転移動に対応してホルダ７から外れ、第２ローラ６ｂの下方に配置された回集ケース１２に落とされる。
【００２２】
このように本実施の形態によれば、液体入りバッグ５を揺動自在に支持するホルダ７をチェーンコンベヤ６に所定ピッチごとに設けるとともに、チェーンコンベヤ６の上方に液体入りバッグ５に当接して液体入りバッグ５を揺動させるためのストッパ８を設けているので、マイクロ波オーブン４内にて液体入りバッグ５が移動する過程において、液体入りバッグ５をホルダ７の支軸を中心として揺動させることができる。このため、液体入りバッグ５内の液体はストッパ８に当接する度に掻き混ぜられ、これにより液体入りバッグ５内の液体の加熱むらを効果的に抑えて液体入りバッグ５内の液体をほぼ均一に加熱することができる。
【００２３】
また本実施の形態によれば、複数のストッパ８がバー９に移動自在に取り付けられ、これによりストッパ８の取付けピッチが可変となっているので、液体入りバッグ５のストッパ８に対する当接間隔や当接回数を適宜調整することができる。このため、液体入りバッグ５内の液体の種類等に応じて加熱むらを抑えるのに必要とされる最適な条件で液体入りバッグ５を揺動させることができる。
【００２４】
なお、上述した実施の形態においては、液体入りバッグ５の上部に当接するような位置にストッパ８を配置しているが、ストッパ８の配置位置はこれに限定されるものではなく、液体入りバッグ５を揺動させることができる配置位置であれば液体入りバッグ５の下部等に当接するような任意の位置にストッパ８を配置することができる。
【００２５】
また、上述した実施の形態においては、液体入りバッグ５がストッパ８に当接することを利用して液体入りバッグ５を揺動させているが、液体入りバッグ５を揺動させる手段はこのようなものに限定されるものではなく、ホルダ７により支持される液体入りバッグ５の支軸１４近傍にピニオンを設けるとともに、このピニオンと協働するラックをチェーンコンベヤ６に沿って所定間隔で設けるような構成としてもよい。このような構成にすると、被加熱物である液体入りバッグ５を一回転（旋回）させることも可能となるので、上述した実施の形態に比べて、液体入りバッグ５内の液体をより均一に加熱することができる。なお、このような構成の場合でも、ラックはチェーンコンベヤ６の進行方向に沿って複数設けるようにするとよく、またラックの取付けピッチも可変とするとよい。
【００２６】
さらに、上述した実施の形態においては、液体入りバッグ５をチェーンコンベヤ６にて搬送するようにしているが、液体入りバッグ５を搬送する搬送装置はこのようなものに限定されるものではなく、液体入りバッグ５を所定方向に連続的または間欠的に搬送することができるものであれば既存の各種のコンベヤを用いることができる。
【００２７】
【実施例】
次に、図１乃至図３に示すマイクロ波加熱装置の具体的実施例について述べる。
【００２８】
ここで、マイクロ波加熱装置のマイクロ波オーブン４には搬送方向の長さが約５ｍ、横断方向の長さが約０．８ｍ、高さが約０．６ｍのものを用い、このようなマイクロ波オーブン４をチェーンコンベヤ６の搬送方向に３個連設した。また、個々のマイクロ波オーブン４に接続されるマイクロ波発振機１のマイクロ波出力は１．５ｋＷとし、チェーンコンベヤ６の搬送速度は液体入りバッグ５の加熱時間が３０秒となるよう設定した。さらに、連接された３個のマイクロ波オーブン４内を延びるバー９には等間隔で２０個のストッパ８を取り付けた。なお液体入りバッグ５内には、液体量が１００ｃｃ、初期温度が１９℃の薬液（生理食塩水）を入れた。
【００２９】
このようなマイクロ波加熱装置において、チェーンコンベヤ６に設けられた１つのホルダ７上に載置された液体入りバッグ５は、マイクロ波オーブン４内を移動するとともに、接続導波管２を介してケーシング４ａの上面から供給されるマイクロ波の照射を受けて加熱される。そして、このようにして液体入りバッグ５が移動する過程において、液体入りバッグ５の上部は等間隔で配置された２０個のストッパ８に順次当接し、液体入りバッグ５の揺動により液体入りバッグ５内の薬液が掻き混ぜられる。
【００３０】
ここで、このような加熱過程を経た液体入りバッグ５内の薬液の温度を測定した結果、液体入りバッグ５内の薬液の上方部分の温度は４２℃、下方部分の温度は４１℃であり、液体入りバッグ５内の薬液の加熱むらは殆どなかった。なお、加熱後に液体入りバッグ５を振って薬液の温度を均一化させた場合には、薬液の温度は４１℃となり、初期温度からの平均温度上昇値は２２℃となった。
【００３１】
（比較例）
次に、比較のために、図５および図６に示す従来のマイクロ波加熱装置により液体入りバッグ５に対して同様の加熱を行った場合の結果について述べる。なお、マイクロ波オーブン４の寸法および連設個数や、マイクロ波発振機１のマイクロ波出力、液体入りバッグ５の加熱時間、液体入りバッグ５内の薬液の液体量および初期温度等は上述した具体的実施例と同様とした。
【００３２】
このような従来のマイクロ波加熱装置において、チェーンコンベヤ６に設けられた１つのホルダ７上に載置された液体入りバッグ５は、マイクロ波オーブン４内を直立状態のまま移動するとともに、接続導波管２を介してケーシング４ａの上面から供給されるマイクロ波の照射を受けて加熱される。
【００３３】
ここで、このような加熱過程を経た液体入りバッグ５内の薬液の温度を測定した結果、液体入りバッグ５内の薬液の上方部分の温度は５０℃、下方部分の温度は３８℃であり、液体入りバッグ５内の薬液のうち上方部分と下方部分との間に１２℃という非常に大きな差が生じた。なお、加熱後に液体入りバッグ５を振って薬液の温度を均一化させた場合には、薬液の温度は４２℃となり、初期温度からの平均温度上昇値は２３℃となった。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、マイクロ波オーブン内にて被加熱物が移動する過程において被加熱物を揺動させることができ、このため液体等の入った被加熱物の加熱むらを効果的に抑えて被加熱物をほぼ均一に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるマイクロ波加熱装置のマイクロ波オーブンを示す横断面図。
【図２】図１に示すマイクロ波オーブン内の構成を示す縦断面図。
【図３】本発明によるマイクロ波加熱装置を示す全体概略図。
【図４】被加熱物である液体入りバッグの揺動状態を説明するための図。
【図５】従来のマイクロ波加熱装置のマイクロ波オーブンを示す横断面図。
【図６】図５に示すマイクロ波オーブン内の構成を示す縦断面図。
【符号の説明】
１  マイクロ波発振機
２  接続導波管
４  マイクロ波オーブン
５  液体入りバッグ（被加熱物）
６  チェーンコンベヤ（搬送装置）
７  ホルダ
８  ストッパ
９  バー
【図１】
0003725656.tif 000002
【図２】
0003725656.tif 000003
【図３】
0003725656.tif 000004
【図４】
0003725656.tif 000005
【図５】
0003725656.tif 000006
【図６】
0003725656.tif 000007