(57)【要約】【課題】装置の大型化を抑えつつ、加熱対象である固体の少なくともの周囲部分に対するマイクロ波の照射を均一化させることが可能なマイクロ波加熱装置、導波管を複数用いたマイクロ波加熱装置および吸着再生装置を提供する。【解決手段】  吸着剤１０を加熱対象とした吸着再生装置１００であって、第１マイクロ波発振器４０、第２マイクロ波発振器６０および環状導波管２０を備えている。環状導波管２０は、第１マイクロ波発振器４０、第２マイクロ波発振器６０で生じたマイクロ波を内部に導入できるように各第１マイクロ波発振器４０、第２マイクロ波発振器６０にそれぞれ接続されている。環状導波管２０は、吸着剤１０が配置される側に開口した複数のスリットＳを有している。環状導波管２０は、加熱対象の吸着剤１０の径方向外側を覆うように配置されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体を加熱対象としたマイクロ波加熱装置であって、
マイクロ波発振器と、
前記マイクロ波発振器で生じたマイクロ波を内部に導入できるように接続されており、前記固体の周囲を覆うように配置され、前記固体が配置される側に開口した複数の孔を有する環状導波管と、
を備えたマイクロ波加熱装置。
【請求項２】
前記固体は、前記マイクロ波が照射されることで発熱する発熱体を含み、前記発熱体の発熱によって吸着対象物を脱離させる吸着剤である、
請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項３】
前記吸着剤の全体形状は、円柱および楕円柱を含む群から選ばれる柱状か、もしくは、円筒および楕円筒を含む群より選ばれる筒状であり、
前記吸着剤が前記柱状もしくは前記筒状に延びている方向と、前記環状導波管の軸方向とは、平行である、
請求項２に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項４】
前記吸着剤は、複数の固体吸着剤の粒状物、繊維状物もしくは粉体によって構成されており、
前記環状導波管の内側を１つの側面としており、内部に前記吸着剤を充填するケーシングをさらに備え、
前記吸着剤の全体形状は、前記ケーシング内に充填されている状態における全体形状である、
請求項３に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項５】
前記吸着剤は、前記筒状であって、径方向の厚みが等しい、
請求項３または４に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項６】
前記マイクロ波発振器と前記環状導波管とは、前記マイクロ波発振器で生じたマイクロ波を前記環状導波管の接線方向に進行させることで前記環状導波管の内部に導入させるように配置されている、
請求項２から５のいずれか１項に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項７】
前記環状導波管の径方向断面は、矩形である、
請求項２から６のいずれか１項に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項８】
前記マイクロ波発振器と前記環状導波管との間に設けられた、アイソレータおよびチューナをさらに備えた、
請求項２から７のいずれか１項に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項９】
請求項２から８のいずれか１項に記載のマイクロ波加熱装置と、
前記マイクロ波加熱装置の前記環状導波管である第１の環状導波管と同じ形状および同じ寸法を有する第２の環状導波管と、
を備え、
前記第１の環状導波管と前記第２の環状導波管は、軸方向が共通となるように配置されている、
導波管を複数用いたマイクロ波加熱装置。
【請求項１０】
前記吸着剤のうち前記第１の環状導波管が前記マイクロ波を照射する対象部分の軸方向長さと、
前記吸着剤のうち前記第２の環状導波管が前記マイクロ波を照射する対象部分の軸方向長さと、
は等しい、
請求項９に記載の導波管を複数用いたマイクロ波加熱積層装置。
【請求項１１】
請求項２から８のいずれか１項に記載のマイクロ波加熱装置、または、請求項９もしくは１０に記載の導波管を複数用いたマイクロ波加熱積層装置と、
被処理ガスを、前記吸着剤に供給し、前記吸着剤を通過させた後、前記吸着剤の外部に送り出す被処理ガス供給機構と、
を備えた吸着再生装置。
【請求項１２】
前記被処理ガス供給機構は、前記被処理ガスを、前記吸着剤の前記環状導波管が配置されている側から内側に向けて送ることで前記吸着剤に吸着させた後、前記環状導波管の軸方向外側に向けて送り出す、
請求項１１に記載の吸着再生装置。
【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、導波管を複数用いたマイクロ波加熱装置および吸着再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ゼオライトやシリカゲルのような揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等を吸着する吸着剤を用いた吸着装置がある。このような吸着装置では、吸着剤を高温のスチームと接触させることで、吸着能力を再生させる処理が行われる場合がある。ところが、このようなスチームを利用した再生方法では、ボイラー装置や後段の分離装置（水液分離）、水処理装置（浄化装置）などの付帯設備の増設を余儀なくされ、一般に装置が大規模になりがちになる等の問題があった。
【０００３】
他方、スチームを用いることなくマイクロ波照射を用いた吸着剤の加熱が検討されているが、この場合には、吸着剤を均一に加熱することが困難であるという問題点があった。
【０００４】
これに対して、特許文献１（国際公開２００３−０８０２３７号公報）では、吸着剤に対してキュリー温度が５０〜３５０℃の磁性体を混ぜ合わせた対象を用いることで、吸着剤を均一に加熱できるようにしたことが提案されている。すなわち、磁性体はそのキュリー温度以上では磁性を失って、キュリー温度以上での発熱が抑えられることにより、吸着剤全体をキュリー温度付近で均一加熱させることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記特許文献１（国際公開２００３−０８０２３７号公報）に記載の均一加熱方法では、吸着剤の温度がキュリー温度付近でなければ均一にすることができない。特に、吸着剤の全体がキュリー温度以上になるまで加熱しようとすると、マイクロ波発振器において必要とされるエネルギが多くなりがちである。
【０００６】
また、マイクロ波を吸着剤に対して均一に照射させるための構造については、具体的な検討がなされていない。
【０００７】
これに対して、いわゆる電子レンジ等において採用されているマイクロ波を系内で乱反射させることで均一に加熱しようとする方式（いわゆるマルチモード型）では、チャンバー内に配置される加熱対象物とチャンバー壁面との間において、マイクロ波が均一に照射される程度のマイクロ波の乱反射を生じさせるための広い空間が必要になる。ところが、このようにマイクロ波の乱反射用の空間を設けた場合には、装置が大型化してしまう。
【０００８】
さらに、加熱対象が固体である場合には、液体や気体のように流動性が無いため、マイクロ波の照射ムラが生じてしまい、温度ムラを引き起こし、自然対流による温度の均一化を促進させることができないため、照射後に温度が均一化することも期待できない。
【０００９】
本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、装置の大型化を抑えつつ、加熱対象である固体の少なくともの周囲部分に対するマイクロ波の照射を均一化させることが可能なマイクロ波加熱装置、導波管を複数用いたマイクロ波加熱装置および吸着再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１観点に係るマイクロ波加熱装置は、固体を加熱対象としたマイクロ波加熱装置であって、マイクロ波発振器および環状導波管を備えている。環状導波管は、マイクロ波発振器で生じたマイクロ波を内部に導入できるようにマイクロ波発振器に接続されている。環状導波管は、加熱対象の固体の周囲を覆うように配置されている。環状導波管は、固体が配置される側に開口した複数の孔を有している。なお、環状導波管の形状は、円筒形状であっても、楕円筒形状であってもよく、固体を周囲から取り囲める形状であればよい。ただし、環状導波管は、マイクロ波の意図しない局所集中が生じないように、できるだけ鋭角な角部を有さないことが好ましい。
【００１１】
このマイクロ波加熱装置では、固体の外周部分に対して均一にマイクロ波を照射させることができるため、少なくとも固体の外周部分を均一に加熱させることが可能になる。
【００１２】
本発明の第２観点に係るマイクロ波加熱装置は、第１観点のマイクロ波加熱装置であって、固体は、吸着剤である。吸着剤は、マイクロ波が照射されることで発熱する発熱体を含んでいる。吸着剤は、発熱体の発熱によって吸着していた吸着対象物を脱離する。
【００１３】
このマイクロ波加熱装置では、吸着剤の外周部分に対して均一にマイクロ波を照射させることができるため、少なくとも吸着剤の外周部分を均一に加熱して再生させることが可能になる。
【００１４】
本発明の第３観点に係るマイクロ波加熱装置は、第２観点のマイクロ波加熱装置であって、吸着剤の全体形状は、円柱および楕円柱を含む群から選ばれる柱状か、もしくは、円筒および楕円筒を含む群より選ばれる筒状である。吸着剤が柱状もしくは筒状に延びている方向と、環状導波管の軸方向とは、平行である。
【００１５】
このマイクロ波加熱装置では、吸着剤が柱状か筒状であるため、孔を介して周囲から照射されるマイクロ波を均等に吸収させることができ、より均一加熱させやすい。
【００１６】
本発明の第４観点に係るマイクロ波加熱装置は、第３観点のマイクロ波加熱装置であって、ケーシングをさらに備えている。吸着剤は、複数の固体吸着剤の粒状物、繊維状物もしくは粉体によって構成されている。ケーシングは、環状導波管の内側を１つの側面としており、内部に吸着剤を充填している。吸着剤の全体形状は、ケーシング内に充填されている状態における全体形状である。
【００１７】
このようにケーシング内に吸着剤の粒状物、繊維状物もしくは粉体を充填させることで所望の吸着剤の全体形状とすることができる場合には、固々の吸着剤の粒状物もしくは繊維状物を固着させる等の必要がなくなる。
【００１８】
本発明の第５観点に係るマイクロ波加熱装置は、第３観点または第４観点のマイクロ波加熱装置であって、吸着剤は、筒状であって、径方向の厚みが等しい。
【００１９】
このマイクロ波加熱装置では、マイクロ波を浸透させる深さ方向に相当する吸着剤の径方向において厚みが等しくなるように吸着剤が形成されているため、吸着剤の径方向の加熱分布を均等化させることができる。
【００２０】
本発明の第６観点に係るマイクロ波加熱装置は、第２観点から第５観点のいずれかのマイクロ波加熱装置であって、マイクロ波発振器と環状導波管とは、マイクロ波発振器で生じたマイクロ波を環状導波管の接線方向に進行させることで環状導波感の内部に導入させるように配置されている。
【００２１】
このマイクロ波加熱装置では、マイクロ波発振器で生じたマイクロ波を、環状導波管内に導きやすくなる。
【００２２】
本発明の第７観点に係るマイクロ波加熱装置は、第２観点から第６観点のいずれかのマイクロ波加熱装置であって、環状導波管の径方向断面は、矩形である。
【００２３】
このマイクロ波加熱装置では、環状導波管の径方向断面を矩形にすることで、環状導波管の吸着剤配置側の面が、環状導波管の軸方向に平行となるようにすることができる。これにより、吸着剤にマイクロ波を導くための孔を、吸着剤を均等加熱させやすい配置に設けることが容易になる。
【００２４】
本発明の第８観点に係るマイクロ波加熱装置は、第２観点から第７観点のいずれかのマイクロ波加熱装置であって、マイクロ波発振器と環状導波管との間に設けられた、アイソレータおよびチューナをさらに備えている。
【００２５】
このマイクロ波加熱装置では、マイクロ波発振器を保護しつつ、安定したマイクロ波による加熱が可能となる。
【００２６】
本発明の第９観点に係る導波管を複数用いたマイクロ波加熱装置は、第２観点から第８観点のいずれか１つのマイクロ波加熱装置と、第２の環状導波管とを備えている。第２の環状導波管は、マイクロ波加熱装置の環状導波管である第１の環状導波管と同じ形状および同じ寸法を有している。第１の環状導波管と第２の環状導波管は、軸方向が共通となるように配置されている。なお、ここでの第１の環状導波管と第２の環状導波管との配置関係は、軸方向を共通にしつつ、互いに接した状態で積層配置されていてもよいし、軸方向に離れて配置されていてもよい。
【００２７】
この導波管を複数用いたマイクロ波加熱装置では、単に、同様の形状の環状導波管を軸方向が共通となるように複数配置するだけで、異なる大きさの吸着剤を用いる場合であっても、均等な加熱を行うことができる。
【００２８】
本発明の第１０観点に係る導波管を複数用いたマイクロ波加熱装置は、第９観点の導波管を複数用いたマイクロ波加熱装置であって、吸着剤のうち第１の環状導波管がマイクロ波を照射する対象部分の軸方向長さと、吸着剤のうち第２の環状導波管がマイクロ波を照射する対象部分の軸方向長さと、は等しい。ここでは、第１の環状導波管と第２の環状導波管は、互いに接するようにして軸方向に積層配置されていてもよいし、軸方向に離間して配置されていてもよい。
【００２９】
この導波管を複数用いたマイクロ波加熱装置では、吸着剤の量に応じた環状道配管からのマイクロ波の照射量にすることができる。
【００３０】
本発明の第１１観点に係る吸着再生装置は、請求項２から８のいずれか１項に記載のマイクロ波加熱装置、または、請求項９もしくは１０に記載の導波管を複数用いたマイクロ波加熱積層装置と、被処理ガス供給機構と、を備えている。被処理ガス供給機構は、被処理ガスを、吸着剤に供給し、吸着剤を通過させた後、吸着剤の外部に送り出す。
【００３１】
この吸着再生装置では、吸着剤と、その吸着剤の吸着能を再生させるための装置と、の両方が１つの装置に組み込まれている。これにより、吸着剤を取り外して別の再生装置にセットする等の手間をかけずに、吸着剤の再生処理を行うことが可能になる。
【００３２】
本発明の第１２観点に係る吸着再生装置は、第１１観点の吸着再生装置であって、被処理ガス供給機構は、被処理ガスを、吸着剤の環状導波管が配置されている側から内側に向けて送ることで吸着剤に吸着させた後、環状導波管の軸方向外側に向けて送り出す。
【００３３】
この吸着再生装置では、被処理ガスの通過方向と、マイクロ波の照射方向とが、外側から内側に向かう方向で概ね共通している。このため、吸着剤のうち吸着成分を比較的多く吸着している外側の部分に対して、比較的多くのマイクロ波を照射することができる。これにより、吸着剤のうち最も再生させたい部分に積極的にマイクロ波を照射指せることが可能になる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係るマイクロ波加熱装置、装置の大型化を抑えつつ、加熱対象である固体の少なくともの周囲部分に対するマイクロ波の照射を均一化させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る吸着再生装置の概略構成図である。
【図２】再生処理状態を示す概略平面図である。
【図３】環状導波管の周囲の構成を示す概略構成斜視図である。
【図４】環状導波管および吸着剤を通過する被処理ガスの様子を示す側面視概略断面図である。
【図５】他の実施形態（Ａ）の複数のマイクロ波発振器を備えた構成例を示す概略図である。
【図６】他の実施形態（Ｂ）の１つのマイクロ波発振器を備えた構成例の概略図である。
【図７】他の実施形態（Ｃ）の大容量の吸着再生装置の概略構成斜視図である。
【図８】他の実施形態（Ｃ）の大容量の吸着再生装置を示す側面視概略断面図である。
【図９】他の実施形態（Ｄ）の吸着剤が円筒形状である場合の例を示す概略構成斜視図である。
【図１０】他の実施形態（Ｄ）の吸着剤が円筒形状である場合の例を示す側面視概略断面図である。
【図１１】他の実施形態（Ｆ）の被処理ガスの流れ方向の他の例を示す概略構成斜視図である。
【図１２】他の実施形態（Ｆ）の被処理ガスの流れ方向の他の例を示す側面視概略断面図である。
【図１３】他の実施形態（Ｇ）の吸着剤移動機構の例を示す概略図である。
【図１４】他の実施形態（Ｈ）の環状導波管移動機構の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
＜１：本発明の一実施形態＞
本発明の一実施形態を示す吸着再生装置について、以下、図に基づいて説明する。
【００３７】
吸着再生装置１００は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等の吸着対象を吸着して空気を清浄化させつつ、所定の時間間隔で吸着再生処理を行うことにより、繰り返し吸着効果を得ることができる装置である。
【００３８】
この吸着再生装置１００は、図１に示すように、吸着剤１０、環状導波管２０、第１連絡導波管３０、第１マイクロ波発振器４０、第２連絡導波管５０、第２マイクロ波発振器６０、第１チューナ３１、第１アイソレータ３２、第２チューナ５１、第２アイソレータ５２、ポンプ７０等を備えている。
【００３９】
吸着剤１０は、ポンプ７０によって被処理ガスの流れＦを生じさせつつ、通じさせることで、揮発性有機溶剤（ＶＯＣ）等を吸着し、内部において軸方向に延びる被処理ガスの流路としての空間１０ａを有しており、周辺部１０ｂが露出された略円筒形状に構成されている。具体的には、吸着機能を主として有する材料と、マイクロ波のエネルギ受けて自身の熱エネルギを増大させることで発熱する機能を主として有する誘電体と、を含んで構成されている。ここで、吸着機能を有する材料も、マイクロ波を受けて発熱するものであってもよい。この吸着剤１０は、吸着剤としての機能を主として有するゼオライト、活性アルミナ、シリカゲル等の鉱物系吸着剤に対して添加剤（マイクロ波発熱材）を加えて所定の誘電損失を有するように構成されたものであることが望ましい。なお、マイクロ波によって発熱させる場合には、炭素系の吸着剤を用いると火花放電が生じるおそれもあり、特定の火花放電を生じさせない処理等が必要になることからも、上記吸着剤が望ましい。また、吸着剤１０は、全体が一体成型されているものであってもよく、複数の粒状物、繊維状物もしくは粉体が集まって所定の形状のケースに充填されることで全体を形作っているものであってもよい。ここで、吸着剤１０は、全体を通じて吸着成分と誘電体とが均一に分布していることが、均一吸着および均一再生の両観点から好ましい。なお、本実施形態では、吸着剤１０に対する被処理ガスは、図４に示すように、周辺部１０ｂ側から径方向内側の空間１０ａに向けて吸着剤１０内部を通過されている。なお、ポンプ７０によって形成される被処理ガスの流れＦは、吸着剤１０の周辺部１０ｂから空間１０ａに導かれるように、図３に示す上蓋２１および下蓋２２が設けられている。下蓋２２には、環状導波管２０の径方向内側と吸着剤１０の周辺部１０ｂとの間に下方から被処理ガスを供給するための開口２２ａが形成されている。上蓋２１には、吸着剤１０を径方向内側に向けて通過しての空間１０ａに流出した被処理ガスを外部に排出するための開口２１ａが形成されている。これにより、被処理ガスを吸着剤１０以外の場所に拡散させてしまうことなく、より効果的に吸着処理を行うことができるようになっている。
【００４０】
環状導波管２０は、略円筒形状の吸着剤１０の径方向外側の周囲を環状に覆うように設けられた、径方向の断面が矩形の円盤状体である。本実施形態では、吸着剤１０の周辺部１０ｂと環状導波管２０との間には、径方向に一定の間隔が確保されている。環状導波管２０から吸着剤１０に供給されるマイクロ波は、この一定の間隔を内側に向けて進行する間にも、拡散によって均一化を促進させることができている。また、本実施形態の例では、吸着剤１０の軸方向の長さに相当する長さ分だけ軸方向に３つ積層された例を示している。このように吸着剤１０の大きさ（例えば、軸方向の長さ）に対応するように、環状導波管２０を積層させる固数を調節することで、処理容量に応じて必要吸着剤の容量が異なる装置を設計しようとする場合であっても、積層固数を増減させることで容易に実現可能な構成となっている。すなわち、従来のマイクロ波加熱装置では、立体的な加熱対象物に対して、マイクロ波が系内の壁面等で立体的に乱反射しながら照射されるので、加熱を均一化させるためには加熱対象物の形状や容量、物性値によって固別に検討が必要であった。これに対して本実施形態の吸着再生装置１００では、１つの環状導波管２０が加熱する薄型円柱に関しての半径方向のみの考察によって吸着剤１０の容量に応じた装置の基本設計を容易に行うことができ、様々な容量の吸着剤１０に対して単一の設計によって対応することが可能になっている。環状導波管２０は、接線方向に接続されている第１連絡導波管３０を介して第１マイクロ波発振器４０と、他の位置で接線方向に接続されている第２連絡導波管５０を介して第２マイクロ波発振器６０と、それぞれ接続されている。なお、本実施形態では、環状導波管２０の層の固数（３層）と対応するように、固別のマイクロ波発振器４０、６０がそれぞれ接続されている（第１マイクロ波発振器４０側と第２マイクロ波発振器６０側とでそれぞれ３台ずつ接続されている）。
【００４１】
このように環状導波管２０と第１連絡導波管３０および第２連絡導波管５０が接線方向に接続されていることにより、マイクロ波のエネルギをより効果的に環状導波管２０内部に閉じ込めることができ、エネルギ効率を上げることができている。なお、第１マイクロ波発振器４０および第２マイクロ波発振器６０に発振させるマイクロ波の周波数としては、一般に利用される２．４５ＧＨｚの周波数が望ましい。なお、この一般的に利用されている２．４５ＧＨｚの周波数を発振させる場合には、環状導波管２０の径方向の断面の矩形の形状についてＷＲＪ−２の規格を採用することが望ましく、第１連絡導波管３０および第２連絡導波管５０についても同じの規格を用いるのが望ましい。第１マイクロ波発振器４０および第２マイクロ波発振器６０から放射されたマイクロ波は、それぞれ第１連絡導波管３０、第２連絡導波管５０の中で基本モードであるＴＥ１０モードの進行波が進行し、環状導波管２０内に供給される。環状導波管２０内に供給されたマイクロ波は、モードを維持したまま環状導波管２０内を周回する。
【００４２】
ここで第１連絡導波管３０および第２連絡導波管５０と環状導波管２０の結合部では、インピーダンスの不整合があるために、第１マイクロ波発振器４０や第２マイクロ波発振器６０側に反射する波動と、環状導波管２０を逆走する波動が生じてしまう。このとき、本実施形態では、第１連絡導波管３０に配置された第１チューナ３１によって、および、第２連絡導波管５０に配置された第２チューナ５１によって、積極的に環状導波管２０にマイクロ波エネルギを供給する。この場合、環状導波管２０と第１連絡導波管３０や第２連絡導波管５０との接続部の形状を調整することで、整流作用を与えることができるようにすればよい。
【００４３】
また、第１連絡導波管３０には、第１マイクロ波発振器４０を、上記反射された波動から保護するために第１アイソレータ３２が設けられている。第２連絡導波管５０においても同様に、第２マイクロ波発振器６０を、反射された波動から保護するために第２アイソレータ５２が設けられている。なお、実際の実験（吸着剤１０の円筒直径を１２００ｍｍとした場合）ではチューニングによって９５％以上のエネルギを環状導波管２０に供給できることが確認された。また、環状導波管２０において順方向に周回する多くのマイクロ波エネルギに対して、逆方向に周回するマイクロ波が生じるが、第１連絡導波管３０および第２連絡導波管５０の結合部の形状を調整することによって逆送流を２０％以下にすることが可能になる。ここで順方向の波動と、逆方向の波動が合わさることで定在波が生じるが、逆送流が少ないので、定在波に起因する加熱ムラに対する影響は小さく抑えることができている。
【００４４】
このように第１マイクロ波発振器４０および第２マイクロ波発振器６０から放射されたマイクロ波エネルギは、環状導波管２０に積極的に導入され、環状導波管２０内では順方向に回転する基本モードの進行波が充満することになる。そして、この環状導波管２０の径方向内側面には、径方向に貫通し、幾何学的に配置された複数のスリットＳが設けられたスロットアレイが配置されている。環状導波管２０内を巡回している進行波は、少しずつ、複数のスリットＳを介して、径方向内側の吸着剤１０の周辺部１０ｂに向かう。ここで、環状導波管２０の径方向内側に設けられたスリットＳは周方向に等間隔の一定パターンで設けられているため、吸着剤１０の周辺部１０ｂに対して供給されるマイクロ波を均一化させることができている。これにより、吸着剤１０の周辺部１０ｂが、まず、均一に加熱され、均一に再生される。
【００４５】
そして、図２に示すように、環状導波管２０のスリットＳから、吸着剤１０に向けて進行するマイクロ波のエネルギは、吸着剤１０を径方向内側に進行するにつれて吸着剤１０の熱エネルギに変化されながら徐々に減衰していく。ここで、図２の外周近傍部分Ｂと内周近傍部分Ａにおいて示すように、マイクロ波に対する体積が比較的大きな外周近傍部分Ｂでは、未だあまり減衰していないマイクロ波によって加熱され、その後マイクロ波は減衰してしまうが、この減衰したマイクロ波が加熱する対象部分の内周近傍部分Ａは比較的体積が小さくなっている（径方向内側ほど体積が小さくなっている）ため、吸着剤１０は、径方向においても均一にマイクロ波が供給され、均一に発熱することができ、均一に再生することができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、吸着剤１０が吸着する被処理ガスは、周辺部１０ｂ側から径方向内側の空間１０ａに向けて吸着剤１０内部を通過させているのに対して、マイクロ波の照射も周辺部１０ｂ側から径方向内側の空間１０ａに向けて吸着剤１０内部を通過させている。このため、被処理ガスを最も多く吸着する周辺部１０ｂには、減衰前のマイクロ波が供給されることになり、被処理ガスの吸着量が相対的に少ない内側の部分には減衰されたマイクロ波が供給されることになり、必要以上の高エネルギのマイクロ波を照射しなくても、全体としての再生効率を向上させることができている。
【００４７】
＜２：他の実施形態＞
以下、本発明の他の実施形態について説明する。なお、実質的に共通の部材については、説明を省略する。
【００４８】
（Ａ）
上記実施形態では、吸着剤１０を対象として均一加熱する場合を例に挙げて説明したが、マイクロ波のエネルギによって発熱する対象としては、吸着剤に限られず、例えば、他の固体を加熱対象としてもよい。
【００４９】
なお、上記固体が吸着剤である場合には、その誘電損失率（tanδ）の範囲は０．００２〜０．５であることが望ましい。このとき電力半減深度は２ｃｍから３ｍ程度になるが、０．５の場合はあまりにも吸収が良すぎて５ｃｍ内部にまではほとんど侵入できないのに対して、０．００２の時は吸収が悪すぎて３ｍ以上も届いてしまい、余分なエネルギが余ってしまうことになる。
【００５０】
（Ｂ）
上記実施形態では、第１マイクロ波発振器４０および第２マイクロ波発振器６０の２つの発振器を備えた場合を例に挙げて説明したが、これに限られず、費用面で問題がなければ、例えば、図５に示すように環状導波管２０を径方向外側から環状に取り囲むように、複数のマイクロ波発振器２４０を設け、それぞれ連絡導波管２５０によって環状導波管２０に接続させた構成としてもよい。
【００５１】
（Ｃ）
上記実施形態では、第１マイクロ波発振器４０および第２マイクロ波発振器６０で放射されたマイクロ波が環状導波管２０に対して接線方向から導入される場合を例に挙げて説明した。
【００５２】
しかし、本発明の接続形態は、これに限られない。
【００５３】
例えば、図６に示すように、マイクロ波発振器３４０から環状導波管２０の径方向内側に延びる連絡導波管３３０を有し、環状導波管２０の接続部分には、導入されたマイクロ波が進行方向に対して左右に分割されるような分配部材Ｐが設けられた構成であってもよい。この場合には、環状導波管２０内に定在波が生じうるが、その振幅が０ではない所定部分とスリットＳの配置位置を合わせることによっても、吸着剤１０を均一加熱させることができる。
【００５４】
（Ｄ）
上記実施形態では、環状導波管２０を軸方向に３つ積層した場合を例に挙げて説明したが、これ限られず、例えば、図７および図８に示すように、被処理ガスの吸着成分を十分に吸着できるだけの容量の吸着剤１０を採用した場合に、その吸着剤１０の容量に対応して均一加熱が可能となるように環状導波管２０をより多く積層させた吸着再生装置４００としてもよい。
【００５５】
また、環状導波管２０は、図７および図８においては、軸方向が共通となるように互いに接して配置された場合を例に挙げているが、軸方向が共通となるようにしつつ軸方向に所定の間隔をあけて配置されるようにしてもよい。軸方向に間隔をあけて配置する場合においては、軸方向におけるマイクロ波の分布ムラが生じにくいように、等間隔で配置されることが好ましい。
【００５６】
なお、環状導波管２０を軸方向に並べて配置する場合には、各環状導波管２０の境界毎、もしくは、複数固を一単位とした境界毎に、軸方向に垂直な方向に広がった遮蔽板（パンチングメタル）を介在配置させるようにしてもよい。この遮蔽板によって軸方向へのマイクロ波の拡散を抑制させることで、各環状導波管２０の軸方向幅、もしくは、複数固を一単位とした場合の軸方向幅において、マイクロ波の照射を均一化させるようにしてもよい。
【００５７】
（Ｅ）
上記実施形態では、略円筒形状の吸着剤１０を例に挙げて説明したが、これに限られず、例えば、図９および図１０に示すように、上記実施形態と同様の周辺部５１０ｂを有する円柱形状の吸着剤５１０が採用された吸着再生装置５００としてもよい。
【００５８】
この場合には、吸着工程において、吸着剤５１０を通過した被処理ガスの流れＦは、円筒形状の吸着剤５１０に対応した形状として形成された上蓋５２１の開口５２１ａを介して放出されるようにしてもよい。
【００５９】
なお、被処理ガスが吸着剤５１０を通過する際の圧力損失の観点や、吸着効率の観点からは、上記実施形態の形状の方が望ましい。
【００６０】
（Ｆ）
上記実施形態では、被処理ガスの流れＦは、吸着剤１０の周辺部１０ｂから径方向内側の空間１０ａに向けて通過させる場合を例に挙げて説明した。
【００６１】
しかし、本発明はこれに限られるものではない。
【００６２】
例えば、図１１および図１２に示すように、ポンプ７７０を配置することで、上記実施形態の被処理ガスの流れとは逆の流れＦが形成される構成の吸着再生装置７００としてもよい。この場合には、上記実施形態で説明した吸着剤１０の径方向の吸着成分濃度とマイクロ波照射エネルギ分布とを同比率化させることはできないものの、吸着剤１０を十分に発熱させることができるだけのマイクロ波を照射させることで、均一な再生処理を行うことはできる。
【００６３】
（Ｇ）
上記実施形態では、基本的には、吸着剤１０、環状導波管２０や第１マイクロ波発振器４０、第２マイクロ波発振器６０の位置は動かさない場合を例に挙げて説明した。
【００６４】
しかし、本発明は、これに限られず、例えば、図１３に示すように、環状導波管２０を固定させたままで、吸着剤１０を環状導波管２０の軸方向Ｍに移動させることができる吸着剤可動機構８８０を備えた吸着再生装置８００としてもよい。
【００６５】
この場合には、環状導波管２０と吸着剤１０とが相対的に移動することになるため、例えば、図１３に示されているように、環状導波管２０の積層固数が少なくてもよいことになる。
【００６６】
（Ｈ）
上記実施形態では、基本的には、吸着剤１０、環状導波管２０や第１マイクロ波発振器４０、第２マイクロ波発振器６０の位置は動かさない場合を例に挙げて説明した。
【００６７】
しかし、本発明は、これに限られず、例えば、図１４に示すように、吸着剤１０を固定させたままで、環状導波管２０を軸方向Ｍに移動させることができる環状導波管可動機構９８０を備えた吸着再生装置９００としてもよい。
【００６８】
なお、他の実施形態（Ｇ）、（Ｈ）いずれにおいても、吸着剤１０と環状導波管２０とが相対的に移動していればよく、両方が軸方向に異なる速度で移動している場合であってもよい。
【００６９】
また、環状導波管２０とマイクロ波照射対象とを相対的に移動させる構成を採用する場合には、マイクロ波照射対象としては、再生処理が必要な吸着剤ではない固体の加熱用途として用いた場合に特に有用である。例えば、多孔質の吸着剤を移動させる場合には、脆く崩れる等して、寿命を短くしてしまうおそれがあるのに対して、繰り返し加熱することが予定されていないような吸着剤以外の固体の場合には、このような寿命の問題が生じないからである。
【００７０】
（Ｉ）
上記実施形態では、第１マイクロ波発振器４０や第２マイクロ波発振器６０から照射されるマイクロ波の具体的な大きさについては、特に詳細を述べていないが、例えば、吸着剤１０に含有された誘電体の密度に応じて、適宜調節してもよい。
【００７１】
例えば、他の実施形態において内部に空間を設けない円筒形状の吸着剤を採用した例においては、吸着剤の中心近傍に到達するマイクロ波のエネルギがちょうど０となる程度のマイクロ波の照射を行えば、各方向からのマイクロ波の集中的な異常加熱を防ぐことができる。
【００７２】
（Ｊ）
上記実施形態では、吸着再生装置１００において、吸着処理と再生処理との両方を行うことができるものを例に挙げて説明した。
【００７３】
しかし、本発明はこれに限られない。
【００７４】
例えば、吸着装置において用いられ、被処理ガスに含有される吸着対象を吸着した状体の吸着剤を、吸着装置から取り出して、別体のマイクロ波加熱装置にセットして加熱再生するようにしてもよい。ここで、別体のマイクロ波加熱装置は、吸着装置から取り出された吸着剤を収容する密閉容器を備えていてもよいし、この密閉容器内の空気を減圧して真空化させることが可能な装置をさらに備えていてもよい。
【００７５】
（Ｋ）
上記実施形態および他の実施形態では、送風手段の一例としてポンプ７０を例に挙げて説明した。
【００７６】
しかし、本発明は、これに限られず、送風手段としては、ファン等の他の手段であってもよい。
【００７７】
（Ｌ）
上記実施形態および上記（Ａ）〜（Ｋ）の各実施形態は、発明をこれらに限定するものではなく、当業者に自明な手法によって（Ａ）〜（Ｋ）の内容を各種組み合わせて行うことができ、そのようにして組み合わされた内容も本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明に係るマイクロ波加熱装置、マイクロ波加熱積層装置および吸着再生装置は、装置の大型化を抑えつつ、固体加熱対象物の外周部分を均一に加熱する場合、特に、吸着剤の吸着能力を再生させるための加熱装置として用いた場合に有用である。
【符号の説明】
【００７９】
１０  吸着剤
２１、５２１、６２１  上蓋
２２、６２２  下蓋
２０  環状導波管
３０  第１連絡導波管
４０  第１マイクロ波発振器
５０  第２連絡導波管
６０  第２マイクロ波発振器
７０、７７０  ポンプ
２３０、３３０  連絡導波管
２４０、３４０  マイクロ波発振器
８８０  吸着剤移動機構
９８０  環状導波管移動機構
Ｆ  被処理ガスの流れ
Ｍ  軸方向の移動
Ｐ  分配部材
Ｓ  スリット
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８０】
【特許文献１】国際公開２００３−０８０２３７号公報
【図１】
2011253653.tif 000003
【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】
2011253653.tif 000009
【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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