(57)【要約】【課題】ハニカム成形体の乾燥過程における成形体内部の乾燥速度の差を十分に低減し、セルの変形を生じさせることなく乾燥させることができるハニカム成形体のマイクロ波乾燥方法を提供する。【解決手段】セルの軸方向が上下方向となるように乾燥炉内に設置されたハニカム成形体１に対し、周波数３００〜３００００ＭＨｚのマイクロ波を照射することにより、ハニカム成形体１を乾燥させる方法である。本発明においては、乾燥過程におけるハニカム成形体１上下方向の水分量の差が０．３％／ｍｍ以下となるようマイクロ波を照射する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルの軸方向が上下方向となるように乾燥炉内に設置されたハニカム成形体に対し、周波数３００〜３００００ＭＨｚのマイクロ波を照射することにより、前記ハニカム成形体を乾燥させる方法であって、
乾燥過程における前記ハニカム成形体上下方向の水分量の差が０．３％／ｍｍ以下となるよう前記マイクロ波を照射するハニカム成形体のマイクロ波乾燥方法。
【請求項２】
前記マイクロ波の前記ハニカム成形体への上下方向からの入射密度が、水平方向からの入射密度よりも大きくなるようにするとともに、前記マイクロ波の出力密度を前記ハニカム成形体のセルに変形が発生しなくなる閾値以上に制御する請求項１に記載のハニカム成形体のマイクロ波乾燥方法。
【請求項３】
前記マイクロ波の前記ハニカム成形体への上下方向からの入射密度Ａと水平方向からの入射密度Ｂとが、Ａ／（Ａ＋Ｂ）＞０．７の関係を満たす請求項２に記載のハニカム成形体のマイクロ波乾燥方法。
【請求項４】
セルの軸方向が上下方向となるように乾燥炉内に設置されたハニカム成形体に対し、周波数３００〜３００００ＭＨｚのマイクロ波を照射することにより、前記ハニカム成形体を乾燥させる方法であって、
前記ハニカム成形体を筒状の遮蔽物の内部に置くとともに、前記ハニカム成形体の外周面と前記遮蔽物の内周面との距離を５ｍｍ以上かつ前記マイクロ波の波長の１／４以下として、前記マイクロ波を照射するハニカム成形体のマイクロ波乾燥方法。
【請求項５】
前記遮蔽物の長さが、前記ハニカム成形体の長さに前記マイクロ波の波長の１／２を加えた長さを最大とし、前記ハニカム成形体の長さから前記マイクロ波の波長の１／２を差し引いた長さを最小とする範囲内に収まるものである請求項４に記載のハニカム成形体のマイクロ波乾燥方法。
【請求項６】
セルの軸方向が上下方向となるように乾燥炉内に設置され、所定方向に搬送されて行くハニカム成形体に対し、周波数３００〜３００００ＭＨｚのマイクロ波を照射することにより、前記ハニカム成形体を乾燥させる方法であって、
前記ハニカム成形体が搬送されて行く搬送路の両側部に、前記ハニカム成形体を間に挟み込むようにして板状の遮蔽物を立設するとともに、前記ハニカム成形体と前記遮蔽物との距離を５ｍｍ以上かつ前記マイクロ波の波長の１／４以下として、前記マイクロ波を照射するハニカム成形体のマイクロ波乾燥方法。
【請求項７】
セルの軸方向が上下方向となるように乾燥炉内に設置され、所定方向に搬送されて行くハニカム成形体に対し、周波数３００〜３００００ＭＨｚのマイクロ波を照射することにより、前記ハニカム成形体を乾燥させる方法であって、
前記ハニカム成形体の搬送を、搬送パレット上に複数のハニカム成形体を搬送方向と直交する方向に並べた状態で行い、前記搬送パレット上に板状の遮蔽物を立設するとともに、前記ハニカム成形体と前記遮蔽物との距離を５ｍｍ以上かつ前記マイクロ波の波長の１／４以下として、前記マイクロ波を照射するハニカム成形体のマイクロ波乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波を利用したハニカム成形体の乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハニカム構造体は、触媒担体や各種フィルター等に広く用いられており、最近ではディーゼルエンジンから排出される粒子状物質を捕捉するためのディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）としても注目されている。
【０００３】
このようなハニカム構造体は、一般にセラミックスを主成分とすることが多く、セラミックス原料に水や各種添加剤を加えて坏土状とした後、これを押出成形してハニカム形状の成形体（ハニカム成形体）とし、これを乾燥後、焼成してハニカム構造体とする製造方法が一般に用いられている。
【０００４】
ハニカム成形体の乾燥方法としては、ハニカム成形体の上方と下方とに設けた電極間に電流を流すことによって発生させた高周波エネルギーを利用して乾燥を行う誘電乾燥法や、ガスバーナー等で発生させた熱風を導入して乾燥を行う熱風乾燥法がよく知られているが、最近はこれらの乾燥法に代わって、あるいはこれらの乾燥法と併用して、乾燥速度が速い等の利点を有するマイクロ波を利用した乾燥方法が行われるようになってきている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
従来、ハニカム成形体のマイクロ波乾燥は、乾燥炉内の電界分布を均一にし、そこへ被乾燥体であるハニカム成形体を設置して行っている。なお、電界分布を均一化するための手段としては、マイクロ波を放射するアンテナの形状や配置を調整したりスターラーファンを使用するなどの手段が用いられている。
【０００６】
しかしながら、このような従来のマイクロ波乾燥方法では、乾燥過程においてハニカム成形体の上下端部や外周部の乾燥が他の部分より遅れ、ハニカム成形体全体を均一な速度で乾燥することができなかった。ハニカム成形体は、水分の蒸発によって収縮するので、成形体内部の乾燥速度の差（水分量の差）はハニカム構造体のセルの変形を誘発する。近年においては、ハニカム構造体のリブ（セルを仕切る隔壁）の薄型化が進んでおり、リブの薄いものほどセルの変形が生じやすいので、乾燥速度の均一化は一層重要な課題となってきている。
【０００７】
前記のような乾燥速度差が生じる原因としては、乾燥過程におけるハニカム成形体の放熱や蒸散潜熱などの影響が考えられる。ハニカム成形体のマイクロ波乾燥を行うに際して、乾燥炉内に蒸気や熱風などを導入し、雰囲気温度を例えば８０℃程度まで上昇することにより放熱を低減したり、マイクロ波の出力を増大させて放熱の影響を小さくするといった方法で乾燥速度の均一化を図る試みもなされているが、これらの方法でも十分な乾燥速度差の低減は困難であり、ある程度の変形抑制はできるものの満足な効果が得られていないのが実状である。
【特許文献１】特開２００２−２８３３２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ハニカム成形体の乾燥過程における成形体内部の乾燥速度の差を十分に低減し、セルの変形を生じさせることなく乾燥させることができるハニカム成形体のマイクロ波乾燥方
法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、セルの軸方向が上下方向となるように乾燥炉内に設置されたハニカム成形体に対し、周波数３００〜３００００ＭＨｚのマイクロ波を照射することにより、前記ハニカム成形体を乾燥させる方法であって、乾燥過程における前記ハニカム成形体上下方向の水分量の差が０．３％／ｍｍ以下となるよう前記マイクロ波を照射するハニカム成形体のマイクロ波乾燥方法（第一のマイクロ波乾燥方法）、が提供される。
【００１０】
また、本発明によれば、セルの軸方向が上下方向となるように乾燥炉内に設置されたハニカム成形体に対し、周波数３００〜３００００ＭＨｚのマイクロ波を照射することにより、前記ハニカム成形体を乾燥させる方法であって、前記ハニカム成形体を筒状の遮蔽物の内部に置くとともに、前記ハニカム成形体の外周面と前記遮蔽物の内周面との距離を５ｍｍ以上かつ前記マイクロ波の波長の１／４以下として、前記マイクロ波を照射するハニカム成形体のマイクロ波乾燥方法（第二のマイクロ波乾燥方法）、が提供される。
【００１１】
更に、本発明によれば、セルの軸方向が上下方向となるように乾燥炉内に設置され、所定方向に搬送されて行くハニカム成形体に対し、周波数３００〜３００００ＭＨｚのマイクロ波を照射することにより、前記ハニカム成形体を乾燥させる方法であって、前記ハニカム成形体が搬送されて行く搬送路の両側部に、前記ハニカム成形体を間に挟み込むようにして板状の遮蔽物を立設するとともに、前記ハニカム成形体と前記遮蔽物との距離を５ｍｍ以上かつ前記マイクロ波の波長の１／４以下として、前記マイクロ波を照射するハニカム成形体のマイクロ波乾燥方法（第三のマイクロ波乾燥方法）、が提供される。
【００１２】
更にまた、本発明によれば、セルの軸方向が上下方向となるように乾燥炉内に設置され、所定方向に搬送されて行くハニカム成形体に対し、周波数３００〜３００００ＭＨｚのマイクロ波を照射することにより、前記ハニカム成形体を乾燥させる方法であって、前記ハニカム成形体の搬送を、搬送パレット上に複数のハニカム成形体を搬送方向と直交する方向に並べた状態で行い、前記搬送パレット上に板状の遮蔽物を立設するとともに、前記ハニカム成形体と前記遮蔽物との距離を５ｍｍ以上かつ前記マイクロ波の波長の１／４以下として、前記マイクロ波を照射するハニカム成形体のマイクロ波乾燥方法（第四のマイクロ波乾燥方法）、が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ハニカム成形体の乾燥過程における成形体内部の乾燥速度の差を十分に低減し、セルの変形をほとんど生じさせることなくハニカム成形体を乾燥させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の第一のマイクロ波乾燥方法は、セルの軸方向が上下方向となるように乾燥炉内に設置されたハニカム成形体に対し、周波数３００〜３００００ＭＨｚのマイクロ波を照射することにより、前記ハニカム成形体を乾燥させる方法であって、乾燥過程におけるハニカム成形体上下方向（セルの軸方向）の水分量の差が０．３％／ｍｍ以下となるようマイクロ波を照射することを特徴とするものである。
【００１５】
本発明者らが種々の実験により得た知見によれば、ハニカム成形体上下方向の水分量の差がこのような値となるようにマイクロ波の照射を行えば、ハニカム成形体内部の乾燥速度の差を十分に低減し、セルにほとんど変形を生じさせることなく乾燥させることが可能であることが分かった。
【００１６】
このような乾燥過程におけるハニカム成形体上下方向の水分量の理想的な状態は、例えば、マイクロ波のハニカム成形体への上下方向からの入射密度（Ｗ／ｃｍ2）が、水平方向からの入射密度（Ｗ／ｃｍ2）よりも大きくなるようにするとともに、マイクロ波の出力密度（ｋＷ／ｋｇ）をハニカム成形体のセルに変形が発生しなくなる閾値以上に制御することによって得ることができる。
【００１７】
前述のとおり、従来のハニカム成形体のマイクロ波乾燥方法においては、ハニカム成形体の上下端部や外周部の乾燥が他の部分より遅れる傾向にある。すなわち、ハニカム成形体の上下方向においては、上端部と下端部が中央部に対して乾燥が遅れ、一方、ハニカム成形体の径方向においては外周部が内部に対して乾燥が遅れる。
【００１８】
このようなハニカム成形体内部の乾燥速度の発生原因について、発明者らが調査を行ったところ、ハニカム成形体の上下方向の乾燥速度差（残存水分量の差）の発生は、乾燥過程での放熱の影響が大きいことが分かった。ハニカム成形体に対して放射されるマイクロ波のエネルギーは、放熱に消費されるエネルギーと潜熱に消費されるエネルギーとに大別されるが、このうち放熱に消費されるエネルギーは一定（固定値）であるので、マイクロ波の出力密度を大きくするほど、放熱に消費されるエネルギーの割合は減少し、逆に潜熱に消費されるエネルギーの割合が増大して、放熱の乾燥速度差への影響が低下し、ハニカム成形体の変形が抑制される。
【００１９】
そこで、本発明では、マイクロ波の出力密度（ｋＷ／ｋｇ）をハニカム成形体のセルに変形が発生しなくなる閾値以上に制御することが好ましい。例えば、一般的なマイクロ波乾燥炉の加熱効率（＝乾燥に有効に使われるエネルギー／マイクロ波出力）は０．５程度であるが、このようなマイクロ波乾燥炉においてハニカム成形体のセルに変形が発生しなくなる閾値は、マイクロ波の出力密度３ｋＷ／ｋｇ程度であり、したがってマイクロ波の出力密度を３ｋＷ／ｋｇ以上、好ましくは加熱のバラツキを考慮して３．６ｋＷ／ｋｇ以上（閾値の１２０％以上）に制御すれば、後述の入射密度の制御と併せて、乾燥過程におけるハニカム成形体上下方向の水分量の差を、前述のような理想的な状態とすることが可
能となる。
【００２０】
なお、ここで、ハニカム成形体のセルに変形が発生しているか否かの判断基準としては、図３のようにハニカム成形体１の上端と下端の各々から３０ｍｍの範囲における断面において、図４に示すような正常なセル１５の開口部の一辺の長さを１（基準）としたときに、直径０．９の円がセル１５の開口部内に入る場合を「変形が発生していない」とし、例えば図５のように前記円がセル１５の開口部内に入らない場合を「変形が発生している」とする。
【００２１】
また、マイクロ波のハニカム成形体への上下方向（端面方向）からの入射密度と、水平方向（側面方向）からの入射密度とを制御し、前者を後者よりも大きくすることにより、ハニカム成形体上下方向の乾燥速度差をより一層緩和できるとともに、ハニカム成形体の径方向の乾燥速度差も抑制できることが分かった。具体的な方法としては、例えば、図１に示すように、ハニカム成形体１の側面にアルミ箔３のようなマイクロ波を反射するものを巻き付けたり、ハニカム成形体の側面を取り囲むようにして反射板（金属板）を配置するなどして、水平方向からのマイクロ波の入射を抑制したり、図２に示すように、乾燥炉内において台座５の上に設置されたハニカム成形体１の上方と下方とにマイクロ波を照射するための導波管７を配置して、ハニカム成形体１の上下方向から積極的にマイクロ波を照射するようにする。
【００２２】
なお、本発明おいては、マイクロ波のハニカム成形体への上下方向からの入射密度Ａと水平方向からの入射密度Ｂとが、Ａ／（Ａ＋Ｂ）＞０．７の関係を満たすことが好ましい。マイクロ波のハニカム成形体への上下方向からの入射密度と水平方向からの入射密度とが、このような関係を満たしていると、高いセルの変形抑制効果が得られる。
【００２３】
本発明の第二のマイクロ波乾燥方法は、セルの軸方向が上下方向となるように乾燥炉内に設置されたハニカム成形体に対し、周波数３００〜３００００ＭＨｚのマイクロ波を照射することにより、前記ハニカム成形体を乾燥させる方法であって、前記ハニカム成形体を筒状の遮蔽物の内部に置くとともに、前記ハニカム成形体の外周面と前記遮蔽物の内周面との距離を５ｍｍ以上かつ前記マイクロ波の波長の１／４以下として、前記マイクロ波を照射することを特徴とするものである。
【００２４】
このように、ハニカム成形体を筒状の遮蔽物の内部に置けば、ハニカム成形体の外周面の周囲が遮蔽物によって覆われた状態となるため、当該遮蔽物によってハニカム成形体に対する水平方向からのマイクロ波の入射が制限され、その結果、マイクロ波のハニカム成形体への上下方向からの入射密度が水平方向からの入射密度よりも大きくなる。
【００２５】
第一のマイクロ波乾燥方法の説明においても既に述べたとおり、マイクロ波のハニカム成形体への上下方向からの入射密度が水平方向からの入射密度よりも大きいと、ハニカム成形体の上下方向の乾燥速度差を緩和できるとともに、ハニカム成形体の径方向の乾燥速度差も抑制でき、結果的に、ハニカム成形体内部の乾燥速度の差が十分に低減されて、セルの変形をほとんど生じさせることなくハニカム成形体を乾燥させることができる。
【００２６】
また、ハニカム成形体の外周面の周囲が遮蔽物によって覆われていると、乾燥炉内に複数のハニカム成形体を並べて同時に乾燥を行う際に、隣接するハニカム成形体間の相互干渉が抑制されて、ハニカム成形体間の乾燥状態に格差が生じにくい。更に、ハニカム成形体自身から生じる乾燥蒸気により、ハニカム成形体近傍の空間が適度な温度及び湿度に保たれ、外周部のシワやヘコミを生じることなく乾燥させることができる。なお、従来技術の特開２００２−２８３３２９号などにおいては、同様の効果を得るために、炉内全体を湿度７０％以上の高湿度雰囲気に制御しているが、本発明ではそのような雰囲気制御を行うことなく、前記効果を享受できる。
【００２７】
図６及び図７は、それぞれ第二のマイクロ波乾燥方法の実施形態の一例を示す概要斜視図と概要上面図であり、本例では、筒状の遮蔽物１７として金属製の円筒体を使用し、その内部にハニカム成形体１を置いている。なお、乾燥しようとするハニカム成形体の外形が円柱状以外であるような場合には、当該ハニカム成形体の断面形状と同形状の内部断面形状を有する筒状体を遮蔽物に用いることが好ましい。また、遮蔽物の材質は、マイクロ波の侵入を効果的に抑制（反射）できるものであれば、金属以外の材質からなるものであってもよい。
【００２８】
第二のマイクロ波乾燥方法において、ハニカム成形体１の外周面と遮蔽物１７の内周面との距離Ｄ1は、５ｍｍ以上かつマイクロ波の波長の１／４以下となるようにする。例えば、ハニカム成形体のマイクロ波乾燥において一般的に用いられる、２．４５ＧＨｚのマイクロ波の場合は、波長は１２０ｍｍであるので、ハニカム成形体１の外周面と遮蔽物１７の内周面との距離Ｄ1は５〜３０ｍｍとする。両者の距離Ｄ1が５ｍｍ未満だと、乾燥の過程で遮蔽物の内周面に生じた水滴がハニカム成形体の外周面に付着して当該外周面の乾燥速度を変化させるおそれがあり、マイクロ波の波長の１／４を超えると、ハニカム成形体の水平方向からのマイクロ波の入射を十分に遮蔽することが困難となる。
【００２９】
遮蔽物１７の長さ（高さ）Ｌは、乾燥対象となるハニカム成形体１の長さにマイクロ波の波長の１／２を加えた長さを最大とし、ハニカム成形体の長さからマイクロ波の波長の１／２を差し引いた長さを最小とする範囲内に収まる（すなわち、遮蔽物１７の高さ方向の中心とハニカム成形体１の高さ方向の中心とが同一の高さとなるような位置関係としたときに、遮蔽物１７の上下端部がハニカム成形体１の上下端面に対し、それぞれマイクロ波の波長の１／４の長さ分突出した状態となるような遮蔽物１７の長さを最大とし、ハニカム成形体１の上下端部が遮蔽物１７の上下端面に対し、それぞれマイクロ波の波長の１／４の長さ分突出した状態となるような遮蔽物１７の長さを最小とする。）ものであることが好ましく、ハニカム成形体１の長さと同一であるとより好ましい。遮蔽物１７の長さＬがハニカム成形体１の長さより短い場合には、ハニカム成形体１の上端部及び／又は下端部が遮蔽物１７の上端及び／又は下端から突出することになるが、この場合において、遮蔽物１７の長さＬが前記範囲に満たないと、突出する部分が大きすぎて十分な遮蔽効果が得られにくい。逆に、遮蔽物１７の長さＬがハニカム成形体１の長さより長い場合には、遮蔽物１７の上端部及び／又は下端部がハニカム成形体の上端及び／又は下端より突出することになるが、この場合において、遮蔽物１７の長さＬが前記範囲を超えていると、ハニカム成形体１への水平方向からのマイクロ波の入射だけでなく、上下方向からのマイクロ波の入射も制限されるおそれがある。
【００３０】
本発明の第三のマイクロ波乾燥方法は、セルの軸方向が上下方向となるように乾燥炉内に設置され、所定方向に搬送されて行くハニカム成形体に対し、周波数３００〜３００００ＭＨｚのマイクロ波を照射することにより、前記ハニカム成形体を乾燥させる方法であって、ハニカム成形体が搬送されて行く搬送路の両側部に、ハニカム成形体を間に挟み込むようにして板状の遮蔽物を立設するとともに、前記ハニカム成形体と前記遮蔽物との距離を５ｍｍ以上かつ前記マイクロ波の波長の１／４以下として、前記マイクロ波を照射することを特徴とするものである。
【００３１】
このように、ハニカム成形体が搬送されて行く搬送路の両側部に、ハニカム成形体を間に挟み込むようにして板状の遮蔽物を立設すれば、当該遮蔽物によってハニカム成形体に対する水平方向からのマイクロ波の入射が制限され、その結果、マイクロ波のハニカム成形体への上下方向からの入射密度が水平方向からの入射密度よりも大きくなる。
【００３２】
前述のとおり、マイクロ波のハニカム成形体への上下方向からの入射密度が水平方向からの入射密度よりも大きいと、ハニカム成形体の上下方向の乾燥速度差を緩和できるとともに、ハニカム成形体の径方向の乾燥速度差も抑制でき、結果的に、ハニカム成形体内部の乾燥速度の差が十分に低減されて、セルの変形をほとんど生じさせることなくハニカム成形体を乾燥させることができる。
【００３３】
図８は、第三のマイクロ波乾燥方法の実施形態の一例を示す概要上面図である。第三のマイクロ波乾燥方法は、ハニカム成形体が、ベルトコンベア、ローラーコンベア等の搬送機構により所定方向に順次搬送されながら乾燥が行われる連続式の乾燥炉にて乾燥を行うことを前提とするものである。各ハニカム成形体１は図中の矢印方向に順次搬送されて行き、この搬送路の両側部に、ハニカム成形体を間に挟み込むようにして板状の遮蔽物１８が立設される。この遮蔽物１８には金属板が好適に使用できるが、マイクロ波の侵入を効果的に抑制（反射）できるものであれば、金属以外の材質からなるものであってもよい。また、図９に示すように、同一の乾燥炉内において、ハニカム成形体１の搬送路を平行して複数列設け、各々の搬送路の両側部に板状の遮蔽物１８を立設するようにしてもよい。
【００３４】
第三のマイクロ波乾燥方法において、ハニカム成形体１と遮蔽物１８との距離Ｄ2は、５ｍｍ以上かつマイクロ波の波長の１／４以下となるようにする。例えば、ハニカム成形体のマイクロ波乾燥において一般的に用いられる、２．４５ＧＨｚのマイクロ波の場合は、波長は１２０ｍｍであるので、ハニカム成形体１と遮蔽物１８との距離Ｄ2は５〜３０ｍｍとする。両者の距離Ｄ2が５ｍｍ未満だと、乾燥の過程で遮蔽物の表面に生じた水滴がハニカム成形体の外周面に付着して当該外周面の乾燥速度を変化させるおそれがあり、マイクロ波の波長の１／４を超えると、ハニカム成形体の水平方向からのマイクロ波の入射を十分に遮蔽することが困難となる。
【００３５】
本発明の第四のマイクロ波乾燥方法は、セルの軸方向が上下方向となるように乾燥炉内に設置され、所定方向に搬送されて行くハニカム成形体に対し、周波数３００〜３００００ＭＨｚのマイクロ波を照射することにより、前記ハニカム成形体を乾燥させる方法であって、前記ハニカム成形体の搬送を、搬送パレット上に複数のハニカム成形体を搬送方向と直交する方向に並べた状態で行い、前記搬送パレット上に板状の遮蔽物を立設するとともに、前記ハニカム成形体と前記遮蔽物との距離を５ｍｍ以上かつ前記マイクロ波の波長の１／４以下として、前記マイクロ波を照射することを特徴とするものである。
【００３６】
このように、複数のハニカム成形体が並べて載置された搬送パレット上に板状の遮蔽物を立設すれば、当該遮蔽物によってハニカム成形体に対する水平方向からのマイクロ波の入射が制限され、その結果、マイクロ波のハニカム成形体への上下方向からの入射密度が水平方向からの入射密度よりも大きくなる。
【００３７】
前述のとおり、マイクロ波のハニカム成形体への上下方向からの入射密度が水平方向からの入射密度よりも大きいと、ハニカム成形体の上下方向の乾燥速度差を緩和できるとともに、ハニカム成形体の径方向の乾燥速度差も抑制でき、結果的に、ハニカム成形体内部の乾燥速度の差が十分に低減されて、セルの変形をほとんど生じさせることなくハニカム成形体を乾燥させることができる。
【００３８】
図１０は、第四のマイクロ波乾燥方法の実施形態の一例を示す概要上面図である。第三のマイクロ波乾燥方法は、ハニカム成形体が、ベルトコンベア、ローラーコンベア等の搬送機構により所定方向に順次搬送されながら乾燥が行われる連続式の乾燥炉にて乾燥を行うことを前提とするものである。また、その搬送形態として、搬送パレット２１上に複数のハニカム成形体１を搬送方向（図中の矢印方向）と直交する方向に並べた状態で順次搬送行う。搬送パレット２１は、セラミック多孔質体等からなる板状体であり、その長手方向が搬送方向と直交する方向となるようにして搬送機構上に置かれ、前記のように複数のハニカム成形体１を載置された状態で搬送されて行く。搬送パレット２１上に立設される遮蔽物１９には金属板が好適に使用できるが、マイクロ波の侵入を効果的に抑制（反射）できるものであれば、金属以外の材質からなるものであってもよい。
【００３９】
第四のマイクロ波乾燥方法において、ハニカム成形体１と遮蔽物１９との距離Ｄ3は、５ｍｍ以上かつマイクロ波の波長の１／４以下となるようにする。例えば、ハニカム成形体のマイクロ波乾燥において一般的に用いられる、２．４５ＧＨｚのマイクロ波の場合は、波長は１２０ｍｍであるので、ハニカム成形体１と遮蔽物１９との距離Ｄ3は５〜３０ｍｍとする。両者の距離Ｄ3が５ｍｍ未満だと、乾燥の過程で遮蔽物の表面に生じた水滴がハニカム成形体の外周面に付着して当該外周面の乾燥速度を変化させるおそれがあり、マイクロ波の波長の１／４を超えると、ハニカム成形体の水平方向からのマイクロ波の入射を十分に遮蔽することが困難となる。
【００４０】
なお、第四のマイクロ波乾燥方法においては、図１０の例に示すように、搬送パレット２１上に立設する遮蔽物１９とは別に、搬送パレット２１上に載置されたハニカム成形体１が搬送される搬送路の両側部に、搬送パレット２１を間に挟み込むようにして板状の遮蔽物２０を立設すれば、当該遮蔽物２０によってハニカム成形体１に対する水平方向からのマイクロ波の入射がより一層制限され、ハニカム成形体１内部の乾燥速度の差が更に緩和される。
【００４１】
本発明おいて、ハニカム成形体に対し照射するマイクロ波の周波数は、３００〜３００００ＭＨｚ、好ましくは９００〜５０００ＭＨｚとする。このマイクロ波の周波数が３００ＭＨｚ未満では、波長が約１ｍ以上と長くなることから炉の体積が大きくなってしまい、３００００ＭＨｚを超えると、ハニカム成形体への電波の浸透深さが浅くなるので適用できるハニカム成形体のサイズが小さいものに限定される。
【００４２】
また、本発明において、乾燥の対象となるハニカム成形体は、セラミックス等を原料とし、これに水や各種添加剤を加えて坏土状とした後、押出成形等によりハニカム形状に成形したものである。ここで、ハニカム形状とは、隔壁（リブ）により仕切られた軸方向に貫通する多数の貫通孔（セル）を有する形状を言う。本発明が適用可能なハニカム成形体は、その材質やセル密度、リブ厚、セル形状等が特に制限されるものではないが、リブ厚が薄くセル変形が生じやすいハニカム成形体に対して特に有効である。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４４】
（参考例１）
タルク、カオリン、アルミナ、バインダ、水等を調合し、混練、土練を行った後、得られた坏土を用いて押出成形により、直径１２０ｍｍ、長さ２００ｍｍ、壁厚約１００μｍ、セル数約３００個／ｉｎ2（約４６個／ｃｍ2）のハニカム成形体を成形した。この成形体をバッチ式のマイクロ波乾燥炉（加熱効率０．５）内に、縦置き（セルの軸方向が上下方向になる状態）に設置し、周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を出力密度１ｋＷで３００秒間照射して乾燥を行った。なお、本例において、マイクロ波のハニカム成形体への上下方向からの入射密度と水平方向からの入射密度との比率は、ほぼ１：１と推定される。
【００４５】
乾燥後、図１１に示すハニカム成形体１の外周部１１と内部１３とについて、高さ０ｍｍ（下端部）〜２００ｍｍ（上端部）までの残存水分を測定し、その結果を図１２に示した。図１２に示すように、従来から行われている通常のマイクロ波乾燥では、ハニカム成形体の内部に比べ外周部の乾燥が遅れる。また、上下方向においては、上端部と下端部（それぞれ端面から３０ｍｍ程度までの範囲）の乾燥が中央部に比べて遅れる。
【００４６】
（参考例２）
タルク、カオリン、アルミナ、バインダ、水等を調合し、混練、土練を行った後、得られた坏土を用いて押出成形により、直径１２０ｍｍ、長さ２２０ｍｍ、壁厚約１００μｍ、セル数約３００個／ｉｎ2（約４６個／ｃｍ2）のハニカム成形体を成形した。この成形体をバッチ式のマイクロ波乾燥炉（加熱効率０．５）内に、縦置き（セルの軸方向が上下方向になる状態）に設置し、周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を出力密度０．５ｋＷ／ｋｇで６００秒間照射して乾燥を行った。なお、本例において、マイクロ波のハニカム成形体への上下方向からの入射密度と水平方向からの入射密度との比率は、ほぼ１：１と推定される。乾燥後、図１１に示すハニカム成形体１の外周部１１と内部１３とについて、高さ１６０ｍｍ〜２２０ｍｍ（上端部）までの残存水分を測定し、その結果を図１３に示した。
【００４７】
（参考例３）
前記参考例２と同様にして作製したハニカム成形体をバッチ式のマイクロ波乾燥炉（加熱効率０．５）内に、縦置き（セルの軸方向が上下方向になる状態）に設置し、周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を出力密度５ｋＷ／ｋｇで６０秒間照射して乾燥を行った。なお、本例において、マイクロ波のハニカム成形体への上下方向からの入射密度と水平方向からの入射密度との比率は、ほぼ１：１と推定される。乾燥後、前記参考例２と同様に残存水分を測定し、その結果を図１４に示した。
【００４８】
図１３及び図１４より、マイクロ波の出力密度が０．５ｋＷ／ｋｇと小さい参考例２よりもマイクロ波出力が５ｋＷと大きい参考例３の方が、上下方向の残存水分の差、すなわち乾燥速度の差が小さいことが分かる。これは、マイクロ波の出力密度が大きいほど、潜熱に消費されるエネルギーの割合が放熱に消費されるエネルギーの割合に対して大きくなり、放熱の乾燥速度差への影響が低下するためと考えられる。ただし、参考例３においても十分なセルの変形抑制はできなかった。
【００４９】
（参考例４）
タルク、カオリン、アルミナ、バインダ、水等を調合し、混練、土練を行った後、得られた坏土を用いて押出成形により、直径１２０ｍｍ、長さ１７０ｍｍ、壁厚約１００μｍ、セル数約３００個／ｉｎ2（４６個／ｃｍ2）のハニカム成形体を成形した。この成形体の側面にアルミ箔を巻き付け、バッチ式のマイクロ波乾燥炉（加熱効率０．５）内に、縦置き（セルの軸方向が上下方向になる状態）に設置し、周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を出力密度０．５ｋＷ／ｋｇで９００秒間照射して乾燥を行った。なお、本例において、マイクロ波のハニカム成形体への上下方向からの入射密度と水平方向からの入射密度との比率は、ほぼ１：０と推定される。乾燥後、図１１に示すハニカム成形体１の外周部１１と内部１３とについて、高さ１１０ｍｍ〜１７０ｍｍ（上端部）までの残存水分を測定し、その結果を図１５に示した。
【００５０】
（実施例１）
前記参考例４と同様にして作製したハニカム成形体の側面にアルミ箔を巻き付け、バッチ式のマイクロ波乾燥炉（加熱効率０．５）内に、縦置き（セルの軸方向が上下方向になる状態）に設置し、周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を出力密度５ｋＷ／ｋｇで９０秒
間照射して乾燥を行った。なお、本例において、マイクロ波のハニカム成形体への上下方向からの入射密度と水平方向からの入射密度との比率は、ほぼ１：０と推定される。乾燥後、前記参考例４と同様に残存水分を測定し、その結果を図１６に示した。
【００５１】
参考例４と実施例１は、ともにハニカム成形体の側面にアルミ箔を巻き付けて水平方向からのマイクロ波を反射し、マイクロ波のハニカム成形体への上下方向からの入射密度が、水平方向からの入射密度よりも大きくなるようにしたものであるが、マイクロ波の出力密度が０．５ｋＷ／ｋｇと小さい参考例４では、外周部と内部の残存水分量の差は小さいものの、ハニカム成形体の上下方向の水分差が大きく、セルの変形を十分に抑制することができなかった。これに対し、マイクロ波の出力密度が５ｋＷ／ｋｇと大きい実施例では、外周部と内部の残存水分量の差が小さいことに加えて、ハニカム成形体の上下方向の水分差も小さく、成形体全体をほぼ均一な速度で乾燥させることができ、セルの変形もほとんど見られなかった。
【００５２】
（参考例５）
タルク、カオリン、アルミナ、バインダ、水等を調合し、混練、土練を行った後、得られた坏土を用いて押出成形により、直径１２０ｍｍ、長さ２００ｍｍ、壁厚約１００μｍ、セル数約３００個／ｉｎ2（約４６個／ｃｍ2）のハニカム成形体を成形した。この成形体をバッチ式のマイクロ波乾燥炉（加熱効率０．５）内に、縦置き（セルの軸方向が上下方向になる状態）に設置し、周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を出力密度５ｋＷ／ｋｇで６０秒間照射して乾燥を行った。なお、本例において、マイクロ波のハニカム成形体への上下方向からの入射密度と水平方向からの入射密度との比率は、ほぼ１：１と推定される。乾燥後、図１１に示すハニカム成形体１の外周部１１と内部１３とについて、高さ０ｍｍ（下端部）〜２００ｍｍ（上端部）までの残存水分を測定し、その結果を図１７に示した。
【００５３】
（実施例２）
前記参考例５と同様にして作製したハニカム成形体を、バッチ式のマイクロ波乾燥炉（加熱効率０．５）内に置かれた金属製円筒体（内径１４０ｍｍ、長さ２００ｍｍ）からなる遮蔽物の内部に縦置き（セルの軸方向が上下方向になる状態）に設置した。ハニカム成形体の外周面と遮蔽物の内周面との距離は１０ｍｍであった。この状態で、周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を出力密度５ｋＷ／ｋｇで６０秒間照射して乾燥を行った。なお、本例において、マイクロ波のハニカム成形体への上下方向からの入射密度Ａと水平方向からの入射密度Ｂとの比率は、Ａ／（Ａ＋Ｂ）＞０．７の関係を満たしている。乾燥後、前記参考例５と同様に残存水分を測定し、その結果を図１８に示した。
【００５４】
（実施例３）
遮蔽物である金属製円筒体の長さを１８０ｍｍとした以外は、前記実施例２と同様にして、ハニカム成形体のマイクロ波乾燥を行った。乾燥後、前記参考例５と同様に残存水分を測定し、その結果を図１９に示した。
【００５５】
（参考例６）
遮蔽物である金属製円筒体の内径を２７０ｍｍとし、ハニカム成形体の外周面と遮蔽物の内周面との距離が７５ｍｍとなるようにした以外は、前記実施例２と同様にして、ハニカム成形体のマイクロ波乾燥を行った。乾燥後、前記参考例５と同様に残存水分を測定し、その結果を図２０に示した。
【００５６】
（実施例４）
前記参考例５と同様にして作製したハニカム成形体を、連続式のマイクロ波乾燥炉（加熱効率０．５）内の搬送路上に縦置き（セルの軸方向が上下方向になる状態）に３個（ハニカム成形体とハニカム成形体の間隔は２０ｍｍ）設置した。搬送路の両側部には、ハニカム成形体を挟み込むようにして金属板（高さ２２０ｍｍ、長さ５００ｍｍ、厚さ１ｍｍ）からなる遮蔽物を設置した。ハニカム成形体と遮蔽物との距離は２０ｍｍであった。この状態で、周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を出力密度５ｋＷ／ｋｇで６０秒間照射して乾燥を行った。なお、本例において、マイクロ波のハニカム成形体への上下方向からの入射密度Ａと水平方向からの入射密度Ｂとの比率は、Ａ／（Ａ＋Ｂ）＞０．７を満たしている。乾燥後、前記参考例５と同様に残存水分を測定し、その結果を図２１に示した。
【００５７】
図１７及び図１８より、金属製の円筒体からなる遮蔽物により水平方向からのマイクロ波の入射を制限し、マイクロ波のハニカム成形体への上下方向からの入射密度が、水平方向からの入射密度よりも大きくなるようにした実施例２は、遮蔽物を用いなかった参考例５に比して、上下方向の残存水分の差及び外周部と内部の残存水分量の差が小さく、各部の乾燥速度の差が小さいことが分かる。また、図１８及び図１９より、遮蔽物の長さがハニカム成形体の長さと同一である実施例２に比べ、遮蔽物の長さがハニカム成形体の長さより短い実施例３は、遮蔽物の上端から突出していたハニカム成形体の上部において、外周部と内部の残存水分量の差がやや大きいことが分かる。更に、図１８及び図２０より、ハニカム成形体の外周面と遮蔽物の内周面との距離が５ｍｍ以上かつマイクロ波の波長（１２０ｍｍ）の１／４以下である実施例２に比して、当該距離がマイクロ波の波長の１／４を超える参考例６は、上下方向の残存水分の差が大きいことが分かる。更にまた、図２１より、連続式のマイクロ波乾燥炉において搬送路の両側部に金属板からなる遮蔽物を立設した場合においても、当該遮蔽物により、水平方向からのマイクロ波の入射が効果的に制限され、上下方向の残存水分の差及び外周部と内部の残存水分量の差が小さくなり、各部の乾燥速度が均一化することが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、例えば、排ガス浄化用触媒の触媒担体やＤＰＦ等に用いられるハニカム成形体の乾燥方法として好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第一のマイクロ波乾燥方法の実施形態の一例を示す概要図である。
【図２】第一のマイクロ波乾燥方法の実施形態の他の一例を示す概要図である。
【図３】セルに変形が発生しているか否かの判断するための部位を示す概要図である。
【図４】正常なセルを示す概要図である。
【図５】変形が発生していると判断されるセルの一例を示す概要図である。
【図６】第二のマイクロ波乾燥方法の実施形態の一例を示す概要斜視図である。
【図７】第二のマイクロ波乾燥方法の実施形態の一例を示す概要上面図である。
【図８】第三のマイクロ波乾燥方法の実施形態の一例を示す概要上面図である。
【図９】第三のマイクロ波乾燥方法の実施形態の他の一例を示す概要上面図である。
【図１０】第四のマイクロ波乾燥方法の実施形態の一例を示す概要上面図である。
【図１１】参考例及び実施例におけるハニカム成形体の残存水分の測定位置を示す概要図である。
【図１２】参考例１の結果を示すグラフである。
【図１３】参考例２の結果を示すグラフである。
【図１４】参考例３の結果を示すグラフである。
【図１５】参考例４の結果を示すグラフである。
【図１６】実施例１の結果を示すグラフである。
【図１７】参考例５の結果を示すグラフである。
【図１８】実施例２の結果を示すグラフである。
【図１９】実施例３の結果を示すグラフである。
【図２０】参考例６の結果を示すグラフである。
【図２１】実施例４の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６０】
１：ハニカム成形体
３：アルミ箔
５：台座
７：導波管
１１：外周部
１３：内部
１５：セル
１７：遮蔽物
１８：遮蔽物
１９：遮蔽物
２０：遮蔽物
２１：搬送パレット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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