(57)【要約】  金属製のベルトを有するコンベアを使用することができるマイクロ波加熱装置および、マイクロ波加熱装置を備えた焼成設備を提供する。  被加熱対象物ｍを搬送する搬送手段１０と、搬送手段１０によって搬送される被加熱対象物ｍに対してマイクロ波を照射するマイクロ波発生手段５と、被加熱対象物ｍとマイクロ波発生手段５との間に設けられた、マイクロ波発生手段５から照射されるマイクロ波を反射しうる回転翼２２を有する回転部材２０と、回転部材２０と被加熱対象物ｍとの間に設けられた、マイクロ波を反射しうる遮蔽部材１５と、を備えており、搬送手段１０は、被加熱対象物ｍを保持する保持部材が金属製であり、遮蔽部材１５は、搬送手段１０が被加熱対象物ｍを搬送する方向と交差する方向に沿って延びた、マイクロ波を通過させるマイクロ波透過部が設けられている。
2014030625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱対象物を搬送する搬送手段と、
該搬送手段によって搬送される前記被加熱対象物に対してマイクロ波を照射するマイクロ波発生手段と、
前記被加熱対象物と前記マイクロ波発生手段との間に設けられた、該マイクロ波発生手段から照射されるマイクロ波を反射しうる回転翼を有する回転部材と、
該回転部材と前記被加熱対象物との間に設けられた、前記マイクロ波を反射しうる遮蔽部材と、を備えており、
前記搬送手段は、
前記被加熱対象物を保持する保持部材が金属製であり、
前記遮蔽部材には、
前記搬送手段が前記被加熱対象物を搬送する方向と交差する方向に沿って延びた、前記マイクロ波を通過させるマイクロ波透過部が設けられていることを特徴とするマイクロ波加熱装置。
【請求項２】
前記遮蔽部材は、
前記搬送手段において、前記マイクロ波が照射される領域全体を覆うように設けられてい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。
【請求項３】
前記遮蔽部材のマイクロ波透過部は、
該遮蔽部材を貫通するように形成されたスリットであり、
該スリットは、
前記搬送手段によって前記被加熱対象物が搬送される方向の幅が、前記マイクロ波の波長の１／４の長さとなるように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項４】
前記搬送手段が、
前記被加熱対象物を上面に載せて搬送する金属製のベルトを有するベルトコンベアであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項５】
前記搬送手段における前記被加熱対象物を搬送する部分を覆うようにカバーケースが設けられており、
前記マイクロ波発生手段は、
前記カバーケース内にマイクロ波を供給するように設けられており、
前記遮蔽部材は、
前記マイクロ波発生手段と前記搬送手段との間に位置するように、前記カバーケース内に設けられており、
前記カバーケース内には、
前記遮蔽部材に対して前記マイクロ波発生手段と反対側に、液体を流す流体流路が設けられており、
該流体流路は、
前記搬送手段によって搬送される前記被加熱対象物と前記カバーケースの内面との間に、前記搬送手段によって搬送される前記被加熱対象物の移動方向に沿って配設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項６】
前記流体流路は、
前記マイクロ波を吸収または透過する素材によって形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項７】
被焼成対象物を予備加熱してから焼成する焼成設備であって、
該焼成設備が、
前記被焼成対象物を搬送する搬送手段と、
該搬送手段による前記被焼成対象物の搬送経路に設けられた、前記被焼成対象物を予備加熱する予備加熱装置と、
該搬送手段による前記被焼成対象物の搬送経路に設けられた、該予備加熱装置によって予備加熱された前記被焼成対象物を焼成する焼成装置と、を備えており、
前記搬送手段は、
前記被焼成対象物を保持する保持部材が金属製であり、
前記予備加熱装置が、
請求項１〜６のいずれかに記載のマイクロ波加熱装置であることを特徴とする焼成設備。
【請求項８】
前記搬送手段が、
前記被焼成対象物を上面に載せて搬送する金属製のベルトを有するベルトコンベアであることを特徴とする請求項７に記載の焼成設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波加熱装置および焼成設備に関する。さらに詳しくは、搬送される物資に対してマイクロ波を照射して物質を誘電加熱するマイクロ波加熱装置、および、マイクロ波加熱装置を備えた焼成設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、食品や陶器などの焼成物を製造する設備では、生産効率を向上させるために、焼成する原料を搬送コンベアなどに載せた状態で、搬送しながら焼成することが行われている。【０００３】
例えば、特許文献１では、薄い焼成物を生産する装置として、ドラムオーブンと、スチールバンドオーブンとを備えた焼成物の焼成装置が開示されている。【０００４】
特許文献１の装置では、ドラムオーブンは、ドラムの表面に菓子生地を塗布して、この菓子生地を予備加熱するものである。このドラムオーブンは、所定の速度で回転する円筒形のドラムと、このドラムを加熱するヒータを備えている。また、スチールバンドオーブンは、無限軌道のコンベアのバンド上に載せられた菓子生地を、コンベアによって搬送しながら焼成するものである。このスチールバンドオーブンは、複数のガスバーナーを内部に備えたフードと、スチール薄板のバンドを有する無限軌道のコンベアとを備えており、無限軌道のコンベアはバンドがフード内を通過するように配設されている。そして、特許文献１の装置では、ドラムオーブンとスチールバンドオーブンとの間に、搬送部が設けられている。この搬送部は、予備加熱された菓子生地をドラム表面から剥がし、無限軌道のコンベアのバンド上に移載するものである。【０００５】
かかる構造であるので、ドラムの表面に菓子生地を塗布すると、ドラムからの熱によって、菓子生地は、半生の状態（水分含有量が減少した状態）、かつ、ある程度温度が高くなった状態となる。半生の状態となった菓子生地は、搬送部によって、ドラムの表面から剥がされ、無限軌道のコンベアのバンド上に移載される。そして、無限軌道のコンベアのバンド上に載せられた菓子生地は、コンベアによって搬送されながらフード内を通過するので、フード内のガスバーナーの熱によって焼成されるのである。【０００６】
しかるに、特許文献１の焼成装置では、生地を載せて搬送する搬送手段が、ドラムオーブンではドラムであるが、スチールバンドオーブンではベルトコンベアである。つまり、両者では、搬送手段の構造が全く異なる。このため、ドラムオーブンの搬送手段とスチールバンドオーブンの搬送手段とを共通化することができない。したがって、特許文献１の焼成装置では、ドラムオーブンとスチールバンドオーブンに加えて、菓子生地を移載する搬送部も必要となるため、装置が大型化してしまうという問題がある。【０００７】
また、水分を含む生地を焼成する場合には、焼成品の品質を揃えかつ確実に焼成するために、特許文献１の技術のように、焼成の前に予備加熱が必要になる。この予備加熱では、通常、焼成よりも大きなエネルギーが必要となるため、特許文献１の技術のように、ガスバーナーによってドラムを加熱するドラムオーブンでは、予備加熱で消費するエネルギーが大きくなるという問題がある。【０００８】
ところで、少ないエネルギーでも水分を含有する物質の水分量を減少させたり物質の温度を上昇させたりすることができる技術として、水分を含有する物質をマイクロ波によって加熱する技術が開発されている（例えば、特許文献２〜４）。例えば、特許文献２では、茶葉の水分を減少させるためにマイクロ波による加熱を使用した例が開示されており、特許文献３では、未加硫ゴムをマイクロ波により加熱する例が開示されている。また、特許文献４〜６には、木材やセラミック成形体、脱水汚泥などをマイクロ波により加熱して乾燥した例が開示されている。さらに、特許文献７〜１０には、高温での調理を行う前に、冷凍食品を解凍し所定の温度まで温めるためにマイクロ波による加熱を使用した例が開示されている。【０００９】
すると、特許文献１の焼成装置において、ドラムオーブンに代えてマイクロ波による加熱を行う装置を設ければ、予備加熱で消費するエネルギー量を抑えることができる可能性がある。また、マイクロ波による加熱を行う装置では、マイクロ波を照射する空間内を通過するようにコンベアを設けることができる。すると、このコンベアを、スチールバンドオーブンのコンベアと共通化すれば、搬送部を設けなくても、マイクロ波により予備加熱された物質をそのままスチールバンドオーブンのフード内に搬送することができるので、装置を小型化できる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−８１１７号公報
【特許文献２】実開昭６４−６８８３号公報
【特許文献３】特開平２−９８４１１号公報
【特許文献４】特開２００１−３４７５０５号公報
【特許文献５】特開２００３−１０６７７３号公報
【特許文献６】特開２０１２−８１４２６号公報
【特許文献７】特開平１１−７４０７１号公報
【特許文献８】特開平１１−３４５６８４号公報
【特許文献９】特開平１１−３５４２６８号公報
【特許文献１０】特開２０００−３０６６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかるに、スチールバンドオーブンでは、物質を焼成する必要があるので、ガスバーナー等を使用して、フード内は１００℃以上の高温に維持される。このため、スチールバンドオーブンでは、そのコンベアのベルトに、高温でも使用できる金属製のベルトが使用される。一方、マイクロ波による加熱を行う装置では、物質を搬送するコンベアのベルトとして、樹脂製のベルトが使用されているが、金属製のベルトは使用されていない。なぜなら、金属製のベルトを使用した場合、ベルト表面でマイクロ波が反射されてしまうからである。すると、理論上、金属の表面の電界は零となり、金属の表面、つまり物質における金属ベルト表面と接している部分は加熱することはできない。しかも、ベルト表面でマイクロ波が反射されると、物質に照射されるマイクロ波は物質によってバラついてしまう。すると、物質の加熱状態にムラができるから、均一に物質を予備加熱できなくなる。そして、各物質の予備加熱状態のバラツキに起因して、焼成された焼成品の焼成状態にもバラツキができてしまう。【００１２】
上記事情を考慮すれば、特許文献１の焼成装置において、マイクロ波により予備加熱を行っても、マイクロ波による加熱を行う装置では、物質を搬送するコンベアのベルトとして樹脂製のベルトを使用するしかない。すると、スチールバンドオーブンでは樹脂製のベルトは使用できないので、予備加熱装置とスチールバンドオーブンではコンベアを共用することができない。このため、特許文献１の焼成装置において、マイクロ波により予備加熱を行っても、マイクロ波により予備加熱された物質をスチールバンドオーブンのコンベアに移載するための搬送部は必要となる。つまり、焼成装置において、マイクロ波による予備加熱を行ったとしても、予備加熱装置と焼成装置のコンベアを共用することができないため、焼成装置を小型化することは困難である。【００１３】
現在のところ、金属製のベルトのコンベアを使用して物質を搬送しながら、マイクロ波による物質の加熱を行う装置は存在していない。マイクロ波による加熱を行う装置において、物質の搬送に金属製のコンベアを使用することができるようになれば、上述したように焼成装置の小型化などが可能となる可能性がある。このため、金属製のコンベアを使用した、マイクロ波による加熱を行う装置が求められている。【００１４】
本発明は上記事情に鑑み、金属製のベルトを有するコンベアを使用することができるマイクロ波加熱装置、および、マイクロ波加熱装置を備えた焼成設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
第１発明のマイクロ波加熱装置は、被加熱対象物を搬送する搬送手段と、該搬送手段によって搬送される前記被加熱対象物に対してマイクロ波を照射するマイクロ波発生手段と、前記被加熱対象物と前記マイクロ波発生手段との間に設けられた、該マイクロ波発生手段から照射されるマイクロ波を反射しうる回転翼を有する回転部材と、該回転部材と前記被加熱対象物との間に設けられた、前記マイクロ波を反射しうる遮蔽部材と、を備えており、前記搬送手段は、前記被加熱対象物を保持する保持部材が金属製であり、前記遮蔽部材には、前記搬送手段が前記被加熱対象物を搬送する方向と交差する方向に沿って延びた、前記マイクロ波を通過させるマイクロ波透過部が設けられていることを特徴とする。【００１６】
第２発明のマイクロ波加熱装置は、第１発明において、前記遮蔽部材は、前記搬送手段において、前記マイクロ波が照射される領域全体を覆うように設けられていることを特徴とする。【００１７】
第３発明のマイクロ波加熱装置は、第１または第２発明において、前記遮蔽部材のマイクロ波透過部は、該遮蔽部材を貫通するように形成されたスリットであり、該スリットは、前記搬送手段によって前記被加熱対象物が搬送される方向の幅が、前記マイクロ波の波長の１／４の長さとなるように形成されていることを特徴とする。【００１８】
第４発明のマイクロ波加熱装置は、第１、第２または第３発明において、前記搬送手段が、前記被加熱対象物を上面に載せて搬送する金属製のベルトを有するベルトコンベアであることを特徴とする。【００１９】
第５発明のマイクロ波加熱装置は、第１、第２、第３または第４発明において、前記搬送手段における前記被加熱対象物を搬送する部分を覆うようにカバーケースが設けられており、前記マイクロ波発生手段は、前記カバーケース内にマイクロ波を供給するように設けられており、前記遮蔽部材は、前記マイクロ波発生手段と前記搬送手段との間に位置するように、前記カバーケース内に設けられており、前記カバーケース内には、前記遮蔽部材に対して前記マイクロ波発生手段と反対側に、液体を流す流体流路が設けられており、該流体流路は、前記搬送手段によって搬送される前記被加熱対象物と前記カバーケースの内面との間に、前記搬送手段によって搬送される前記被加熱対象物の移動方向に沿って配設されていることを特徴とする。【００２０】
第６発明のマイクロ波加熱装置は、第１、第２、第３、第４または第５発明において、前記流体流路は、前記マイクロ波を吸収または透過する素材によって形成されていることを特徴とする。【００２１】
第７発明の焼成設備は、被焼成対象物を予備加熱してから焼成する焼成設備であって、該焼成設備が、前記被焼成対象物を搬送する搬送手段と、該搬送手段による前記被焼成対象物の搬送経路に設けられた、前記被焼成対象物を予備加熱する予備加熱装置と、該搬送手段による前記被焼成対象物の搬送経路に設けられた、該予備加熱装置によって予備加熱された前記被焼成対象物を焼成する焼成装置と、を備えており、前記搬送手段は、前記被焼成対象物を保持する保持部材が金属製であり、前記予備加熱装置が、請求項１乃至６のいずれかに記載のマイクロ波加熱装置であることを特徴とする。【００２２】
第８発明の焼成設備は、第７発明において、前記搬送手段が、前記被焼成対象物を上面に載せて搬送する金属製のベルトを有するベルトコンベアであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
第１発明によれば、マイクロ波発生手段からマイクロ波を被加熱対象物に照射すれば、被加熱対象物を誘電加熱することができる。また、回転部材や遮蔽部材を設けたので、保持部材を金属によって形成しても、被加熱対象物を均一に加熱することができる。また、保持部材が金属製であれば、マイクロ波加熱装置で予備加熱した後、被加熱対象物を保持部材に保持させたまま、被加熱対象物をマイクロ波加熱装置よりも高温で処理する装置に対して供給することができる。つまり、マイクロ波加熱装置と次の工程の装置で搬送手段を共通化することも可能となるので、マイクロ波加熱装置を種々のラインに採用しやすくなる。また、搬送手段を共通化できれば、マイクロ波加熱装置を採用したラインを小型化することが可能となる。【００２４】
第２発明によれば、搬送手段においてマイクロ波が照射される領域全体を覆うように遮蔽部材が設けられているので、加熱対象物を均一に加熱する効果をより高くすることができる。【００２５】
第３発明によれば、被加熱対象物を均一に加熱する効果をさらに高くすることができる。【００２６】
第４発明によれば、搬送手段がベルトコンベアであるので、被加熱対象物を安定して搬送することができる。しかも、搬送手段の構造が簡単になるので、装置自体の構造も簡単な構造とすることができる。そして、ベルトコンベアのベルトが金属製であるから、搬送手段として金属製のベルトを有するベルトコンベアを使用する他の装置と搬送手段を共通化することが可能となる。【００２７】
第５発明によれば、カバーケースの内面で反射するマイクロ波を液体に吸収させることができるので、カバーケースの内面近傍の加熱対象物が過剰に加熱されることを防ぐことができる。したがって、加熱対象物を均一に加熱する効果をより高くすることができる。【００２８】
第６発明によれば、液体流路がマイクロ波を反射する部材によって形成されている場合に比べて、マイクロ波を液体等に吸収させやすくなるので、加熱対象物を均一に加熱する効果をより高くすることができる。【００２９】
第７発明によれば、予備加熱装置として、被焼成対象物をマイクロ波によって予備加熱する装置を使用しているので、被焼成対象物を予備加熱するために必要なエネルギーを少なくすることができる。しかも、予備加熱装置に本発明の予備加熱装置を使用するので、予備加熱装置の搬送手段と焼成装置の搬送手段とを共通化することができるから、設備を小型化することができる。【００３０】
第８発明によれば、搬送手段がベルトコンベアであるので、被焼成対象物を安定して搬送することができる。しかも、搬送手段の構造が簡単になるので、焼成設備全体の構造も簡単な構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態のマイクロ波加熱装置１の概略断面図である。
【図２】本実施形態のマイクロ波加熱装置１の概略平面図である。
【図３】図１のIII-III線断面矢視図である。
【図４】図１のIV- IV線断面矢視図である。
【図５】配管３１を設けたマイクロ波加熱装置１の要部拡大概略説明図である。
【図６】実施例１の実験結果を示した図であって、図６（Ａ）、（Ｂ）は比較例１、２の実験結果であり、図６（Ｃ）は本実施例の実験結果である。
【図７】マイクロ波発生手段のレイアウトを示した図である。
【図８】実施例２の実験結果を示した図である。
【図９】実施例３の実験結果を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。本発明のマイクロ波加熱装置は、被加熱対象物にマイクロ波を照射して誘電加熱によって被加熱対象物を加熱する装置であって、被加熱対象物を搬送する搬送手段に金属製の部材を使用しても被加熱対象物を均一に加熱することができるようにしたことに特徴を有している。
【００３３】
なお、本発明のマイクロ波加熱装置によって加熱される被加熱対象物は、マイクロ波を照射すると誘電加熱によって加熱されるものであればよく、とくに限定されない。例えば、焼菓子などを焼成する前の生地やレトルト食品などの食品、陶器を焼成する前の粘土、原木、ゴムなどを挙げることができる。
【００３４】
そして、本発明のマイクロ波加熱装置によって被加熱対象物を加熱する目的もとくに限定されない。例えば、上述した焼菓子の生地や粘土であれば、本発明のマイクロ波加熱装置によって、生地などの水分量を減少させるとともに生地などの温度を上昇させるための予備加熱を行うことができる。また、原木の乾燥や、ゴムを成形しやすくするため（柔らかくするため）の初期加熱も、本発明のマイクロ波加熱装置を使用して行うことができる。さらに、レトルト食品などの食品であれば、これらの食品の加熱殺菌も本発明のマイクロ波加熱装置を使用して行うことができる。さらに、冷凍食品であれば、凍った状態からある程度の温度までの解凍を本発明のマイクロ波加熱装置を使用して行うことができる。
【００３５】
以下では、本発明のマイクロ波加熱装置を、焼菓子などを焼成する前の生地（被加熱対象物）を予備加熱する装置として使用する場合を代表として説明する。
【００３６】
（本実施形態のマイクロ波加熱装置１）
まず、本実施形態のマイクロ波加熱装置１の概略構造を説明する。
【００３７】
（カバーケース２について）
図１において、符号２は、本実施形態のマイクロ波加熱装置１のカバーケースを示している。このカバーケース２は、内部が中空な空間２ｈとなっている。このカバーケース２内の空間２ｈが、被加熱対象物ｍにマイクロ波を照射して、被加熱対象物ｍを加熱する加熱室である。
【００３８】
このカバーケース２は、空間２ｈ内から外部にマイクロ波を透過させないような構造を有している。具体的には、カバーケース２の壁が、マイクロ波を反射する素材（例えば、非磁性ステンレスやアルミ、銅などの非磁性金属材料など）によって形成されていれば、マイクロ波がカバーケース２の外部に透過することを防ぐことができる。また、カバーケース２内には、後述する搬送手段１０とマイクロ波発生手段５との間に、遮蔽部材１５および回転手段２０が設けられているが、その理由は後述する。
【００３９】
（マイクロ波発生手段５について）
図１に示すように、カバーケース２の上部には、マイクロ波発生手段５が複数設けられている。このマイクロ波発生手段５は、マイクロ波放出口から放出されたマイクロ波がカバーケース２内に照射されるように配設されている。具体的には、マイクロ波発生手段５は、マイクロ波放出口が下方を向いた状態となるように配設されている。つまり、マイクロ波発生手段５は、マイクロ波放出口からマイクロ波を放出すると、そのマイクロ波がカバーケース２内を上方から下方に向かって進行するように設けられているのである。
【００４０】
マイクロ波発生手段５は、例えば、マグネトロンによってマイクロ波を発生させるものや、半導体によってマイクロ波を発生させるもの等、とくに限定されない。加熱する対象に適した波長のマイクロ波を発生させることができるマイクロ波発生手段を使用すればよい。なお、マイクロ波発生手段５が発生するマイクロ波は、マイクロ波加熱が生じる周波数であればよく特に限定されない。一般的には、３００ＭＨｚ〜３０ＧＨｚ帯が使用されるが、本実施形態のマイクロ波加熱装置１では、周波数が２．４５ＧＨｚ±５０ＭＨｚのマイクロ波が好ましい。
【００４１】
（搬送コンベア１０について）
図１に示すように、カバーケース２の側面には、その内部と外部との間を連通する開口２ａ，２ｂが設けられており、この開口２ａ，２ｂを通って空間２ｈ内を貫通するように搬送手段である搬送コンベア１０が配設されている。この搬送コンベア１０は被加熱対象物ｍを搬送するものであり、開口２ａから被加熱対象物ｍを空間２ｈ内に搬入し、加熱された被加熱対象物ｍを開口２ｂを通して空間２ｈから搬出するように設けられている。
【００４２】
この搬送コンベア１０は、輪状にしたベルト１１を備えたベルトコンベアであり、そのベルト１１が、例えば、非磁性ステンレスやアルミニウム、銅などの非磁性金属材料などからなる金属板によって形成されたものである。なお、ベルト１１は、非磁性金属材料に限られず、鉄や磁性ステンレスなどの磁性材料および樹脂材料でも使用することができる。
【００４３】
以上のごとき構成であるので、本実施形態のマイクロ波加熱装置１によれば、搬送コンベア１０のベルト１１上に被加熱対象物ｍを載せれば、被加熱対象物ｍをカバーケース２内に搬入することができる。そして、搬送コンベア１０によって被加熱対象物ｍをカバーケース２内を移動させながら、被加熱対象物ｍにマイクロ波を照射できるので、複数の被加熱対象物ｍを連続して加熱することができる。
【００４４】
また、本実施形態のマイクロ波加熱装置１の搬送手段として、かかる金属板のベルト１１を有する搬送コンベア１０を使用した場合には、マイクロ波加熱装置１と次工程における装置とで搬送コンベア１０を共用しやすくなる。
【００４５】
例えば、予備加熱を行った後（予備加熱工程）、次の工程において、１００℃以上の雰囲気内で被加熱対象物ｍを焼成するような場合（焼成工程）、その焼成雰囲気に対する耐久性を有するベルトを備えた搬送コンベアを使用しなければならない。具体的には、ガスバーナーの熱によって被加熱対象物ｍを焼成するような場合には、ガスバーナーの熱に対する耐久性を有するベルトを備えた搬送コンベアを使用しなければならない。すると、予備加熱工程で使用する装置と焼成工程で使用する装置において搬送コンベアを共用しようとすれば、予備加熱工程で使用する装置でも、焼成雰囲気に対する耐久性を有するベルトを備えた搬送コンベアを使用しなければならない。
【００４６】
本実施形態のマイクロ波加熱装置１の搬送コンベア１０が金属板によって形成されたベルト１１を有するものであれば、この搬送コンベア１０を焼成工程の搬送コンベアとしても使用することが可能となる。すると、本実施形態のマイクロ波加熱装置１を焼成設備の予備加熱装置として使用した場合に、予備加熱装置から焼成装置に被加熱対象物ｍを移載する装置などが不要となる。
【００４７】
したがって、被焼成対象物ｍを予備加熱してから焼成する焼成設備において、本実施形態のマイクロ波加熱装置１を予備加熱装置として使用すれば、搬送コンベアを共用できるので、焼成設備を小型化することができる。そして、予備加熱にマイクロ波加熱装置１以外の装置を使用した場合に比べて、予備加熱に要するエネルギーを抑えることができる。つまり、被焼成対象物ｍを予備加熱してから焼成する焼成設備の予備加熱装置として、金属板のベルト１１を有する搬送コンベア１０を備えた本実施形態のマイクロ波加熱装置１を使用すれば、焼成設備を小型化でき、しかも、設備が消費するエネルギーを少なくすることができる。
【００４８】
（遮蔽部材１５および回転手段２０の説明）
ここで、搬送コンベア１０のベルト１１をステンレス板などの金属板とした場合、マイクロ波加熱装置１による被加熱対象物ｍの加熱を適切に行えない可能性がある。例えば、複数の被加熱対象物ｍをベルト１１上に載せた場合、位置によって加熱状態に大きな差ができ、加熱後の被加熱対象物ｍ間で温度差が大きくなる可能性がある。しかし、本実施形態のマイクロ波加熱装置１では、上述したように、カバーケース２内に遮蔽部材１５と回転手段２０とを設けることによって、搬送コンベア１０のベルト１１を金属板とした場合でも、マイクロ波加熱装置１による被加熱対象物ｍの加熱を適切に行うことができるようにしている。以下、遮蔽部材１５と回転手段２０について説明する。
【００４９】
（遮蔽部材１５について）
図１に示すように、カバーケース２において、カバーケース２の上面と搬送コンベア１０のベルト１１上面との間には、遮蔽部材１５が設けられている。この遮蔽部材１５は、板状の部材であって、搬送コンベア１０のベルト１１上面と略平行となるように配設されている。
【００５０】
この遮蔽部材１５は、マイクロ波を透過しない素材（例えば、金属）によって形成されている一方、その表裏を貫通するスリット１５ｈが形成されている。つまり、遮蔽部材１５を設けることによって、マイクロ波発生手段５から放出されるマイクロ波のうち、スリット１５ｈを透過したマイクロ波だけが搬送コンベア１０のベルト１１上の被加熱対象物ｍに照射されるようになっているのである。
【００５１】
そして、遮蔽部材１５に形成されているスリット１５ｈは、その軸方向が遮蔽部材１５の幅方向（図３では上下方向）と略平行となるように形成されている。言い換えれば、スリット１５ｈは、その軸方向が搬送コンベア１０によって被加熱対象物ｍが搬送される方向（図３では左右方向）と略直交するように形成されている。
【００５２】
しかも、スリット１５ｈは、その幅ｗ１（図１参照）がマイクロ波発生手段５から放出されるマイクロ波の波長の１／４となるように形成されている。例えば、２．４５ＧＨｚのマイクロ波の場合には、波長が１２ｃｍとなるので、スリット１５ｈの幅ｗ１が３ｃｍとなるように形成する。すると、スリット１５ｈを透過したマイクロ波によって、被加熱対象物ｍを均一に加熱する効果をさらに高くすることができる。
【００５３】
なお、スリット１５ｈの幅Ｗ１はマイクロ波の波長の１／４が好ましいが、１／４よりも若干（数％程度）ずれていてもよいし、マイクロ波の波長の１／６〜１／３程度であってもよい。また、スリット１５ｈは、上限を貫通した状態のまま（スリット１５ｈに何もない状態）としてもよいし、スリット１５ｈにテフロン（登録商標）などのマイクロ波を透過する材料を取り付けてもよい。
【００５４】
また、スリット１５ｈを設ける間隔、言い換えれば、スリット１５ｈ間に位置する遮蔽部材１５の枠の幅ｗ２（図１参照）はとくに限定されないが、この幅ｗ２もマイクロ波発生手段５から放出されるマイクロ波の波長の１／４となるように形成されていることが好ましい。すると、スリット１５ｈを透過したマイクロ波によって被加熱対象物ｍを均一に加熱する効果をさらに高くすることができる。
【００５５】
また、スリット１５ｈは、その軸方向が被加熱対象物ｍの搬送方向と非平行であれば必ずしも直交していなくてもよいが、その軸方向が被加熱対象物ｍの搬送方向と直交するように形成されていることが好ましい。その理由は、スリット１５ｈをその軸方向が被加熱対象物ｍの搬送方向と直交する方向を向くようにすることによって、被加熱対象物ｍに対して断続的にマイクロ波が照射されるようになり、加熱ムラを低減できるからであると推測される。したがって、スリット１５ｈの軸方向は、被加熱対象物ｍの搬送方向に対して非平行であればよく、７５°以上、９０°に近い角度が好ましく、とくに９０°（直交）が好ましい。
【００５６】
さらに、スリット１５ｈは、その軸方向の長さもとくに限定されず、カバーケース２の幅と同程度でもよいし、その軸方向の長さがカバーケース２の幅よりも短いスリット１５ｈを複数設けてもよい。
【００５７】
さらに、遮蔽部材１５は、搬送コンベア１０のベルト１１上面と略平行でなくてもよく、搬送コンベア１０のベルト１１上面に対して、その移動方向（図１では左右方向）や幅方向（図１では紙面と垂直な方向）に傾いていてもよい。しかし、均一に被加熱対象物を加熱する上では、遮蔽部材１５は、搬送コンベア１０のベルト１１上面と平行に設置されていることが好ましい。
【００５８】
また、遮蔽部材１５は、必ずしも板状の部材である必要はなく、マイクロ波発生手段５から放出されたマイクロ波を搬送コンベア１０のベルト１１に向けて透過させることができるマイクロ波透過部（例えば、スリット１５ｈのような貫通孔等）が形成されていればよい。
【００５９】
さらに、上述した例では、遮蔽部材１５によってカバーケース２内の空間２ｈが完全に２分割されており、スリット１５ｈを通過したマイクロ波のみが搬送コンベア１０のベルト１１上の被加熱対象物ｍに照射される場合を説明した。言い換えれば、カバーケース２内に位置する搬送コンベア１０のベルト１１が完全に遮蔽部材１５によって覆われている場合を説明した。しかし、遮蔽部材１５は、必ずしもカバーケース２内に位置する搬送コンベア１０のベルト１１を完全に覆うように設けなくてもよい。例えば、遮蔽部材１５の端縁とカバーケース２の内面との間に若干の隙間ができるように、遮蔽部材１５をカバーケース２内に配設して、その隙間をマイクロ波が通過できるようになっていてもよい。また、遮蔽部材１５を複数枚の板材によって形成し、板材間に若干の隙間ができるように配設して、その隙間をマイクロ波が通過できるようになっていてもよい。
【００６０】
（回転部材２０について）
図１に示すように、カバーケース２の上面と遮蔽部材１５の間には、回転部材２０が設けられている。この回転部材２０は、回転軸２１と、その回転軸２１の先端に設けられた複数の回転翼２２を備えている。
【００６１】
図１に示すように、回転部材２０の回転軸２１は、その基端がカバーケース２の上面にその中心軸周りに回転可能に設けられており、図示しないモータ等の駆動手段によってその中心軸周りに回転されるように設けられている。
【００６２】
図１に示すように、回転部材２０は、複数枚の回転翼２２を備えている。各回転翼２２は、マイクロ波発生手段５から放出されたマイクロ波を反射することができる素材で形成されている。例えば、回転翼２２は、非磁性ステンレスやアルミニウム、銅などの非磁性金属板によって形成されている。そして、複数枚の回転翼２２は、回転軸２１の中心軸と直交する面に対して傾斜した面となるように、回転軸２１に取り付けられている。例えば、回転軸２１の中心軸が鉛直となるように回転部材２０を配設すると、複数枚の回転翼２２は、その表面が水平に対して傾いた傾斜面となるように設けられている。
【００６３】
以上のような回転部材２０を設けた場合には、マイクロ波発生手段５から放出されたマイクロ波が回転翼２２の表面に当たると、マイクロ波は回転翼２２の表面で反射されて散乱する。このため、回転部材２０をその中心軸周りに回転させた場合、回転部材２０の回転に伴って、回転翼２２によるマイクロ波の反射状況が変化する。すると、マイクロ波発生手段５から放出されるマイクロ波の強度分布に空間的な偏りがあっても、その偏りを平滑化することができる。したがって、回転部材２０を設けてその回転翼２２を回転させれば、遮蔽部材１５のスリット１５ｈを通過して搬送コンベア１０のベルト１１上の被加熱対象物ｍに照射されるマイクロ波の状態を均一な状態とすることができる。
【００６４】
なお、回転部材２０に設ける回転翼２２は、その枚数はとくに限定されず、例えば２枚でもよいし、１枚や３枚以上でもよい。また、回転翼２２の大きさはとくに限定されないが、可能な限り大きいものが好ましい。さらに、回転翼２２の表面の傾きはとくに限定されないが、回転軸２１の中心軸と直交する面に対して１０度〜３０度程度が好ましい。かかる傾きとすれば、回転翼２２の表面で反射されたマイクロ波の拡散する領域を広くすることができるので好ましい。
【００６５】
例えば、カバーケース２の内面間の距離（つまり空間２ｈの幅）が９５２ｍｍの場合であれば、長さ２８０ｍｍ幅１００ｍｍの回転翼２２を２枚、回転軸２１を挟んで回転対称（１８０度回転させた状態）となるように配設する。そして、各回転翼２２の表面が、搬送コンベア１０のベルト１１上面に対して１５度程度傾斜した状態となり、しかも、回転軸２１の中心軸が搬送コンベア１０のベルト１１上面に直交しかつカバーケース２の幅方向の中間に位置するように配置する。すると、被加熱対象物ｍにマイクロ波を均一に照射する効果を高くすることができる。
【００６６】
さらに、複数枚の回転翼２２を設ける場合において、各回転翼２２の大きさは、全ての回転翼２２で同じ大きさとしなくてもよい。各回転翼２２の表面の水平に対する傾きも、全ての回転翼２２で同じ傾きとしなくてもよい。例えば、大きさの異なる回転翼２２を設けてもよいし、回転翼２２によって傾きを変化させてもよい。
【００６７】
さらに、カバーケース２内に、回転部材２０を設ける数もとくに限定されず、カバーケース２の大きさやマイクロ波発生手段５の数、マイクロ波発生手段５のレイアウトなどに応じて適切な数の回転部材２０を設ければよい。
【００６８】
また、複数の回転部材２０を設ける位置もとくに限定されない。例えば、カバーケース２内の幅方向の中心線に沿って一列、または、中心線からズレた位置に平行に一列または複数列並べてもよいし、千鳥配置としてもよい。とくに、回転部材２０は、マイクロ波発生手段５のマイクロ波放出口に回転翼２２がかかるように設置する方が好ましい。つまり、鉛直方向下方から見たときに、マイクロ波発生手段５のマイクロ波放出口を横切るように回転翼２２が回転するように回転部材２０を設けることが好ましい。この場合、マイクロ波が直接出ている部分で回転翼２２が回転するので、カバーケース２内のマイクロ波を拡散する効果を高めることができる。
【００６９】
さらに、各回転部材２０の回転翼２２の高さもとくに限定されないが、回転翼２２の高さが遮蔽部材１５に近い方が、被加熱対象物ｍの均一加熱性を高くすることができる。カバーケース２内に遮蔽部材１５を設けたことによって、カバーケース２内が２分割されたような状態となる。このため、回転翼２２の高さを遮蔽部材１５に近くすると、被加熱対象物ｍがある下段側のマイクロ波を拡散・均一化する効果を高くすることができる。そして、複数の回転部材２０を設けた場合には、全て同じ高さとしてもよいが、高さに差をつけてもよい。高さに差をつけた場合には、遮蔽部材１５に対して上方に位置する回転部材２０の回転翼２２と、下方に位置する回転部材２０の回転翼２２とが、鉛直方向において重なるように配設されていることが好ましい。すると、両者が重なっていない場合に比べて、カバーケース２内のマイクロ波を拡散する効果を高めることができる。
【００７０】
（流体流路）
また、被加熱対象物ｍに対してマイクロ波を均一に照射する効果を高くする上では、カバーケース２内に、水などのマイクロ波を吸収する液体を流す流体流路を設けておくことが好ましい。
【００７１】
具体的には、図５に示すように、遮蔽部材１５に対してマイクロ波発生手段５と反対側に位置するカバーケース２の幅方向の内面近傍内に配管３１を設ける。図５では、カバーケース２の幅方向の内面の一方の面のみを図示しているが、配管３１は、カバーケース２の幅方向の一対の内面近傍にそれぞれ設ける。つまり、平面視で、搬送コンベア１０のベルト１１上の被加熱対象物ｍを挟むような位置に、一対の配管３１，３１を配設する。言い換えれば、各配管３１が、平面視で、被加熱対象物ｍとカバーケース２の幅方向の内面との間にそれぞれ位置するように配設する。
【００７２】
以上のように配設された各配管３１に水等の液体を流せば、マイクロ波発生手段５から照射されたマイクロ波であって、カバーケース２の幅方向の内面で反射されたマイクロ波を配管３１内の液体に吸収させることができる。
【００７３】
搬送コンベア１０のベルト１１上の被加熱対象物ｍのうち、カバーケース２の幅方向の内面近傍に位置する被加熱対象物ｍには、カバーケース２の幅方向の内面で反射されたマイクロ波が照射されやすい。このため、カバーケース２の幅方向の内面形状やベルト１１上における被加熱対象物ｍの配置などによって、カバーケース２の幅方向の内面近傍に位置する被加熱対象物ｍ、言い換えれば、搬送コンベア１０のベルト１１の幅方向端部近傍に位置する被加熱対象物ｍ（端部被加熱対象物ｍ）は、ベルト１１の幅方向の中央部に位置する被加熱対象物ｍ（中央部被加熱対象物ｍ）よりもマイクロ波の照射量が多くなる可能性がある。つまり、端部被加熱対象物ｍには、中央部被加熱対象物ｍに比べて、過剰にマイクロ波が照射される可能性がある。この場合、端部被加熱対象物ｍの方が中央部被加熱対象物ｍよりも温度が高くなり、ベルト１１の幅方向の位置に応じて加熱状態が変化する可能性がある。
【００７４】
しかし、このような場合には、上述したような各配管３１を設け、各配管３１に水等の液体を流せば、カバーケース２の幅方向の内面で反射されたマイクロ波の一部を、各配管３１内の液体に吸収させることができる。すると、各配管３１を設けない場合に比べて、端部被加熱対象物ｍに照射されるマイクロ波を少なくすることができる。すると、端部被加熱対象物ｍと中央部被加熱対象物ｍに照射されるマイクロ波の照射量の差を小さくできる。したがって、搬送コンベア１０のベルト１１の被加熱対象物ｍに照射されるマイクロ波の照射量を位置にかかわらずほぼ均一な状態に近づけることができるから、搬送コンベア１０のベルト１１の被加熱対象物ｍの加熱状態を均一な状態に近づけることができる。
【００７５】
なお、配管３１を配置する位置は、遮蔽部材１５に対してマイクロ波発生手段５と反対側に位置しかつ遮蔽部材１５とベルト１１との間に配設されていればよく、とくに限定されない。例えば、配管３１を、搬送コンベア１０のベルト１１上に載せられた被加熱対象物ｍの上端よりも高い位置または低い位置に配設してもよいし、被加熱対象物ｍの上端と同程度の高さとしてもよい。しかし、配管３１の上端の高さが被加熱対象物の上端よりも低いと被加熱対象物が過加熱となりやすく、配管３１の上端の高さが被加熱対象物の上端よりも高いと被加熱対象物が加熱されない傾向となる。したがって、配管３１は、その上端の高さが被加熱対象物の上端とほぼ同じ高さとなるように設置することが好ましい。
【００７６】
また、配管３１は、その軸方向がベルト１１の移動方向およびベルト１１の上面と平行となるように配設する方が好ましいが、とくに限定されない。
【００７７】
さらに、配管３１の素材は、マイクロ波を吸収または透過する素材によって形成されていればよく、とくに限定されない。つまり、配管３１自体がマイクロ波を吸収したり、マイクロ波を透過させて内部の液体にマイクロ波を吸収させたりすることができるものであればよい。このような配管３１の素材としては、例えば、ガラスやシリコンなどを挙げることができるが、被加熱対象物ｍの素材や性状、用途などに応じて選択すればよく、とくに限定されない。
【００７８】
さらに、配管３１に液体を供給する方法はとくに限定されない。例えば、カバーケース２外に流体供給手段を設けて、この流体供給手段から所定の流量の液体を供給することができる。このような流体供給手段を設けておけば、配管３１内の液体の温度が上昇し過ぎないように調整することができる。例えば、流体循環装置として、流体を流す動力源となるポンプと、配管３１から回収された液体を冷却する冷却部と、を備えているものを採用することができる。また、液体を循環させず、水道などの水源から配管３１に液体を供給して排水する構造としてもよい。
【００７９】
さらに、配管３１の配管径や、配管３１内を流す液体の流量はとくに限定されず、マイクロ波の出力や被加熱対象物ｍの形状や素材や性状、用途などに応じて適宜選択すればよい。
【００８０】
上述した配管３１が特許請求の範囲にいう流体流路となるが、流体流路は配管３１に限られず、マイクロ波を吸収することができる流体を流すことができる構造となっていればよい。例えば、カバーケース２の壁面に、上部が開口した溝状の流体通路を形成しておいてもよい。この場合でも、溝状の流体通路の上部開口から液体にマイクロ波が照射されれば、そのマイクロ波を液体に吸収させることができる。
【００８１】
（搬送手段）
上述した例では、ベルト１１を有する搬送コンベア１０を搬送手段として使用した例を説明した。かかる搬送コンベア１０が搬送手段の場合、ベルト１１上に載せた状態で被加熱対象物ｍを搬送するので、被加熱対象物ｍを安定して搬送することができる。しかも、搬送手段の構造が簡単になるので、設備の構造も簡単な構造とすることができるという利点が得られる。しかし、搬送手段は、ベルト１１を有する搬送コンベア１０に限定されず、他の方法で被加熱対象物ｍを保持して搬送する搬送手段を採用してもよい。例えば、被加熱対象物ｍを載せるプレートを複数連結して搬送手段としたり、被加熱対象物ｍを挟んだりして保持する保持具を備えたものを搬送手段としたりしてもよい。この場合でも、プレートや保持具として金属製のものを使用する場合には、上述したような構造を採用すれば、被加熱対象物ｍの加熱を適切に行うことができる。
【００８２】
（その他）
上記のごとき構造を有するマイクロ波加熱装置１では、カバーケース２に開口２ａ，２ｂが設けられているので、この開口２ａ，２ｂを通してマイクロ波が外部に漏れる可能性がある。したがって、カバーケース２に開口２ａ，２ｂには、マイクロ波の漏洩を防止するマイクロ波遮断部材２ｃを設けておくことが好ましい。また、搬送コンベア１０のベルト１１とカバーケース２の幅方向の内面との間には隙間が形成されているので、この隙間を通して、搬送コンベア１０のベルト１１の下方にもマイクロ波が透過する可能性がある。そこで、図１に示すように、搬送コンベア１０において、上方に位置するベルト１１と下方に位置するベルト１１の間に、マイクロ波遮断部材２ｃと同等の構造を有するマイクロ波遮断部材２ｄを設けておくことが好ましい。すると、上方に位置するベルト１１とカバーケース２の幅方向の内面との間を透過したマイクロ波が、マイクロ波遮断部材２ｄよりも下方にまで漏れることを防止することができる。
【実施例１】
【００８３】
本発明のマイクロ波加熱装置の有効性を確認するために、複数の被加熱対象物を加熱して、その加熱状態を確認した。【００８４】
実験において、本実施例のマイクロ波加熱装置は、図１に示すようなマイクロ波加熱装置である。つまり、回転部材、遮蔽部材、流体通路（配管）を有するマイクロ波加熱装置である。なお、比較例のマイクロ波加熱装置は、本実施例のマイクロ波加熱装置から、回転部材、遮蔽部材、流体通路を除いたものである。【００８５】
本実施例のマイクロ波加熱装置の各部のスペックは以下の通りである。
（１）カバーケース
カバーケースは、内部の空間が、長さ１５００ｍｍ、幅９５２ｍｍであり、天板を移動させることによって、後述するコンベアベルトのベルト面からの高さを３００ｍｍ〜５００ｍｍの範囲で変更可能なものを使用した。【００８６】
（２）マイクロ波発生手段
マイクロ波発生手段には、マイクロ波発生器（日立協和エンジニアリング株式会社製、型番：２Ｍ１３０）を使用した。このマイクロ波発生器は、そのマイクロ波発振口（導波管口）の中心軸を含む面（対称面）を挟んでほぼ面対称となるように、２方向にマイクロ波を放出するものである。各方向においてマイクロ波が放出される領域は、マイクロ波発振口の中心軸方向では中心軸に対して約１２度〜７４度の範囲かつその中心軸と直交する方向では約１２度の範囲であると推定される。本実施例および比較例１、２では、上記マイクロ波発生器をカバーケース上面に６台配置した。６台のマイクロ波発生器は、本実施例および比較例２では図７（Ａ）に示すように配置し、比較例１では図７（Ｂ）に示すように配置した。【００８７】
（３）回転部材
回転部材は、同じ形状の回転翼を有するものを４台設けた。４台の回転部材は、カバーケースの長手方向に沿って２台ずつ、２列に並ぶように配設した。なお、回転翼同士が干渉しないように、隣接する回転翼が互いに段違いとなるように配設した（図１参照）。各回転部材は、回転軸と直交する方向の全長が５８０ｍｍであり、長さ２８０ｍｍ、幅１００ｍｍの板状の回転翼を有するものを使用した。なお、回転部材の回転翼は、回転軸が鉛直となるように配設した状態で、その上面が水平方向に対して約１５度となるように設けた。また、回転翼が下方に位置する回転部材（下方回転部材）は、遮蔽部材の上面から回転翼までの距離が５０ｍｍ（回転翼は角度をつけているので実質の隙間は２０ｍｍ程度）となるように配置した。また、回転翼が上方に位置する回転部材は、その回転翼と下方回転部材の回転翼との上下間隔は１００ｍｍ（実質の翼間は４０ｍｍ程度）となるように配置した。【００８８】
（４）遮蔽部材
遮蔽部材は、アルミ製板材であり、カバーケースの長手方向（コンベア進行方向）の長さが１５００ｍｍ、幅が９５２ｍｍの板材である。この遮蔽部材を、搬送手段であるコンベアベルトのベルト面から１５０ｍｍの位置に配設した。遮蔽部材には、幅３０ｍｍのスリットが、カバーケースの長手方向（コンベア進行方向）に沿って３０ｍｍピッチで形成されている。なお、各スリットは、カバーケースの幅方向に沿って、遮蔽部材におけるカバーケースの幅方向の端部から５０ｍｍを除いた位置まで形成されている。つまり、各スリットは、遮蔽部材の軸方向の長さが８５２ｍｍとなるように形成されている。【００８９】
（５）流体流路
カバーケースの幅方向の各内面近傍には、流体流路としてガラス管（外径１０ｍｍ、内径約８ｍｍ）を設置した。ガラス管は、その上端の高さが被加熱対象物の上端と同じ高さ（ベルト上面から１６ｍｍ）となるように設置した。なお、ガラス管は、カバーケースの長手方向の全長に位置するように配置した。【００９０】
（６）搬送手段
非磁性ステンレスベルトを有するベルトコンベアを使用した。これは、ベルトがマイクロ波によって加熱されることを防ぎ、ベルトからの伝熱による被加熱対象物の加熱の影響を除去した状態で試験するためである。ベルトコンベアは、ベルト上面が水平となるように配置した。ベルトコンベアの上面からカバーケースの天板までの距離は、各実験で最適な加熱状態となるように調整した。なお、ベルトコンベアの上面からカバーケースの天板までの距離を、３５０ｍｍ〜４１０ｍｍにすれば、各条件での最適な加熱状態とすることができた。【００９１】
本実験では、複数の被加熱対象物を５５℃〜６０℃となるように加熱することを目標として、以下の条件で実験を行った。【００９２】
マイクロ波発生器の出力：総出力（６台合計約６Ｋｗ）
照射したマイクロ波：周波数２．４５５ＧＨｚ（波長  約１２ｃｍ）
回転部材の回転速度：８８ｒｐｍ（８８回／分）
配管内の流体の流量：流体（水）の流量０．０１ｍ３／ｓ（１０Ｌ／分）
搬送手段の搬送速度：７ｍ／ｓ【００９３】
使用した被加熱対象物は、小麦粉を原料とする生地を、長さ６５ｍｍ、幅１７ｍｍ、高さ１６ｍｍのブロック上に成形したものである。この被加熱対象物を、ベルトコンベアのベルト上に、コンベアベルト有効幅７５０ｍｍに２４レーン、ベルトの移動方向に２０列並べて、マイクロ波加熱装置を上記条件で作動して、被加熱対象物を加熱した。そして、加熱後に被加熱対象物の温度を測定した。被加熱対象物は、カバーケース内（１５００ｍｍ）を７ｍｍ／ｓで移動させたので、その加熱時間は、約３分３４秒になる。【００９４】
なお、温度測定には、シース熱電対（Ｔ熱電対 クラス１  JIS C 1605-1995  株式会社チノー製）を使用した。また、被加熱対象物の温度分布の測定には、赤外線サーモグラフィ装置（熱画像カメラ）（NEC三栄製、型番：TH9100 PMVI）を使用した。【００９５】
図６に実験結果を示す。なお、図６では、一マスが一つの被加熱対象物に該当し、太線の枠で囲まれた範囲について、温度を評価した。つまり、被加熱対象物のうち、長手方向（図６では左右方向）の端部に位置するものは評価対象から除いている。これは、実際の製造ラインで使用する場合における状況を適切に評価するためである。また、図６では、低温（３５℃以下）または高温（７０℃以上）の被加熱対象物は、色が濃く示されており、５０℃に近づくにつれ色が薄くなるように表現されている。【００９６】
図６（Ａ）に示すように、比較例１では、幅方向の中央部と幅方向の端部に、色の濃い部分が見られた。幅方向の中央部は温度が低い部分（３５℃以下）であり、幅方向の端部は温度が高い部分（７０℃以上）である。このことから、幅方向の中央部は被加熱対象物を十分に加熱できないが、幅方向の端部では被加熱対象物が過剰に加熱されることが確認できる。そして、最高温度の被加熱対象物と最低温度の被加熱対象物の温度差を調べると、その差は約４８℃であり、被加熱対象物の位置によって温度差が非常に大きくなっていることが確認された。つまり、回転部材、遮蔽部材、流体通路を有しない比較例１では、被加熱対象物の位置による温度差が大きく、被加熱対象物を均一に加熱できないことが確認された。【００９７】
また、図６（Ｂ）に示すように、比較例２では、比較例１とマイクロ波発生器の配列方法を変更したことによって、幅方向の中央部に色の濃い部分が見られたものの、幅方向の端部などはその色が若干薄くなっている。しかし、比較例２では、大部分がほほ５０℃〜６０℃に加熱されているが、幅方向の中央部では、４０℃よりも低い温度になっている。そして、比較例２でも、最高温度の被加熱対象物と最低温度の被加熱対象物の温度差は２７℃程度である。このことから、比較例１からマイクロ波発生器の配列を変えた比較例２でも、回転部材、遮蔽部材、流体通路を有しないため、被加熱対象物を均一に加熱することが難しいことが確認された。【００９８】
一方、図６（Ｃ）に示すように、本実施例では、色の濃い部分はほとんど見られず、色の濃さがほぼ同じになっている。そして、本実施例では、最高温度の被加熱対象物と最低温度の被加熱対象物の温度差は約１０℃しかない。したがって、回転部材、遮蔽部材、流体通路を設けることによって、被加熱対象物を均一に加熱できるようになることが確認できる。【００９９】
以上のように、回転部材、遮蔽部材、流体通路を設けることによって、金属製のベルトを有するベルトコンベアを搬送手段として使用したマイクロ波加熱装置でも、被加熱対象物を均一に加熱できるようになることが確認できた。
【実施例２】
【０１００】
遮蔽部材のスリット幅が被加熱対象物の加熱状態に与える影響を確認するために、スリット幅を変更して、被加熱対象物の加熱状態を比較した。【０１０１】
実験では、実施例１の本実施例と同じ条件で、遮蔽部材だけを変更した。なお、天板からベルト上面までの距離は、４１０ｍｍで一定とした。使用した遮蔽部材のスリットの幅は、２ｃｍ、３ｃｍ（マイクロ波の波長の１／４の長さ）、４ｃｍである。【０１０２】
結果を図８に示す。図８に示すように、スリット幅が２ｃｍ、４ｃｍの場合でも、ある程度均一な加熱が実現できていると考えられるが、スリット幅３ｃｍの場合が最も均一に加熱できていることが確認できる。【０１０３】
以上の結果より、回転部材、遮蔽部材、流体通路を設ければ、遮蔽部材のスリット幅が若干変更されても被加熱対象物を均一に加熱できるが、マイクロ波の波長の１／４の長さのスリット幅の場合に最も均一に加熱できることが確認できた。
【実施例３】
【０１０４】
流体通路を設けた場合の効果を確認するために、流体通路を設けた場合と流体通路を設けない場合について、被加熱対象物の加熱状態を比較した。また、流体通路を設ける高さが、被加熱対象物の加熱状態に与える影響を確認するために、流体通路を設ける高さを変更して、被加熱対象物の加熱状態を比較した。【０１０５】
実験では、以下の点以外は実施例１と同じ条件とした。なお、ガラス管の設置高さとは、被加熱対象物の上端からガラス管の上端までの距離のことであり、被加熱対象物よりも上方を正とした。
（１）流体通路を設けない場合
天板からベルト上面までの距離：５００ｍｍ
搬送手段の搬送速度：８ｍ／ｓ
（２）流体通路を設ける場合Ａ
天板からベルト上面までの距離：５００ｍｍ
搬送手段の搬送速度：８ｍ／ｓ
流体通路（ガラス管）の設置高さ：＋５０ｍｍ
（３）流体通路を設ける場合Ｂ
天板からベルト上面までの距離：４００ｍｍ
搬送手段の搬送速度：７ｍ／ｓ
流体通路（ガラス管）の設置高さ：０ｍｍ【０１０６】
結果を図９に示す。図９（Ａ）に示すように、流体通路を設けない場合では、幅方向の中央部と幅方向の端部において、若干色の濃い部分が見られた。一方、図９（Ｂ）に示すように、流体通路を設ける場合Ａでは、被加熱対象物の温度が全体的に低く、ガラス管が被加熱対象物よりもかなり高い位置に設けられたことによって、全体に被加熱対象物の加熱が不十分になったことが確認できる。一方、図９（Ｃ）に示すように、流体通路を設ける場合Ｂでは、ガラス管を被加熱対象物と同じ高さに設けているので、ほぼ被加熱対象物が均一に加熱されていることが確認できる。【０１０７】
以上の結果より、適切な高さに流体通路を設置すれば、被加熱対象物を均一に加熱する効果を高くできるが、流体通路の高さが不適切な場合には、流体通路を設けない場合よりも加熱状態が不均一になることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明のマイクロ波加熱装置は、食品の加熱や殺菌、原木の乾燥、ゴムの初期化熱などに採用することができる。とくに、予備加熱の後により高温での処理（例えば、焼成など）を行う設備の予備加熱用の装置として適している。
【符号の説明】
【０１０９】
１          マイクロ波加熱装置
５          マイクロ波発生手段
１０          搬送コンベア
１１          ベルト
１５          遮蔽部材
１５ｈ        スリット
２０          回転部材
２２          回転翼
３１          配管
ｍ          被加熱対象物
【図１】
2014030625.tif 000003
【図２】
2014030625.tif 000004
【図３】
2014030625.tif 000005
【図４】
2014030625.tif 000006
【図５】
2014030625.tif 000007
【図６】
2014030625.tif 000008
【図７】
2014030625.tif 000009
【図８】
2014030625.tif 000010
【図９】
2014030625.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成28年5月16日(2016.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
マイクロ波発生器の出力：総出力（６台合計約６Ｋｗ）
照射したマイクロ波：周波数２．４５５ＧＨｚ（波長  約１２ｃｍ）
回転部材の回転速度：８８ｒｐｍ（８８回／分）
配管内の流体の流量：流体（水）の流量０．０１ｍ３／ｓ（１０Ｌ／分）
搬送手段の搬送速度：７ｍｍ／ｓ
【国際調査報告】
2014030625.tif 000012
2014030625.tif 000013
2014030625.tif 000014
2014030625.tif 000015