(57)【要約】押出成形ハニカム構造体群を効率的にマイクロ波乾燥させるシステム及び方法が開示される。前記方法では、第１及び第２ハニカム構造体集合体を反対方向に、複数のキャビティ内を搬送する。各ハニカム構造体は含水率ＭＣを有し、そして各キャビティ内の前記ハニカム構造体群は、前記ハニカム構造体群内の４０％〜６０％の平均含水率を決定する。前記方法では、前記キャビティ群内の前記第１及び第２ハニカム構造体集合体に、ＰＲ＜（０．２）ＰＩとした場合に、反射マイクロ波電力量ＰＲを前記ハニカム構造体群に発生させる入射マイクロ波電力量ＰＩを有するマイクロ波を照射する。これにより、比較的大きなマイクロ波電力を各キャビティ内で維持することができる。バッチマイクロ波乾燥方法が更に開示される。
2015505747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハニカム構造体群を、少なくとも１つの照射装置を有するマイクロ波乾燥機で効率的に乾燥させる方法であって：
少なくとも１つのハニカム構造体から成る第１及び第２集合体を集合体ごとに反対方向に、キャビティを有する少なくとも１つの照射装置内を搬送する工程であって、各ハニカム構造体が含水率を有し、そして乾燥中の前記キャビティ内の前記ハニカム構造体群の全てについて平均して得られる平均含水率が４０％〜６０％である、搬送工程と、
前記キャビティ内にあるハニカム構造体から成る前記第１及び第２集合体にマイクロ波を照射して乾燥を行なう工程であって、このマイクロ波照射は、ＰＲ＜（０．２）ＰＩとなるような、前記ハニカム構造体群から反射されるマイクロ波電力量ＰＲを発生させる入射マイクロ波電力量ＰＩを有する、照射工程と、
を含む、方法。
【請求項２】
押出成形丸太状構造物群をバッチ式で、キャビティを有するマイクロ波照射装置でマイクロ波乾燥させる方法であって：
複数の第１湿潤丸太状構造物を前記キャビティ内に配置する工程と、
前記第１湿潤丸太状構造物群を、第１乾燥時間をかけて、第１入射マイクロ波電力でマイクロ波乾燥させて、前記第１湿潤丸太状構造物群から１つ以上の部分乾燥丸太状構造物を形成する工程と、
前記第１乾燥時間の後、前記部分乾燥丸太状構造物群のうちの少なくとも１つの部分乾燥丸太状構造物を取り出して交替で少なくとも１つの第２湿潤丸太状構造物を投入する工程と、
前記取り出して交替で投入した後、前記キャビティ内に残っている前記丸太状構造物群を、前記第１入射マイクロ波電力と同じか、または前記第１入射マイクロ波電力よりも大きい第２入射マイクロ波電力で、第２乾燥時間をかけてマイクロ波乾燥させる工程と、
を含む、方法。
【請求項３】
丸太状構造物群を、第１及び第２キャビティをそれぞれ有する少なくとも第１端部照射装置及び第２端部照射装置を有するマイクロ波乾燥機で効率的に乾燥させる方法であって：
第１湿潤丸太状構造物群を第１キャビティから第２キャビティに、前記第１湿潤丸太状構造物群を前記第１キャビティ内でマイクロ波乾燥させている状態で搬送することにより、前記第２キャビティに搬入される第１部分乾燥丸太状構造物群を形成し、そして前記第１部分乾燥丸太状構造物群を前記第２キャビティ内でマイクロ波乾燥させて、前記第２キャビティから搬出される第１乾燥丸太状構造物群を形成する工程と、
第２湿潤丸太状構造物群を前記第２キャビティから前記第１キャビティに、前記第１部分乾燥丸太状構造物群を前記第２キャビティ内でマイクロ波乾燥させている間に搬送することにより、前記第１キャビティに搬入される第２部分乾燥丸太状構造物群を形成し、そして前記第２部分乾燥丸太状構造物群を前記第１キャビティ内で、前記第１湿潤丸太状構造物群を前記第１キャビティ内でマイクロ波乾燥させている間にマイクロ波乾燥させることにより、前記第１キャビティから搬出される第２乾燥丸太状構造物群を形成する工程と、
を含む、方法。
【請求項４】
押出成形丸太状構造物群をマイクロ波乾燥させる方法であって：
湿潤丸太状構造物群から成る第１及び第２集合体をそれぞれ、第１キャビティを有する第１照射装置の第１端部、及び第２キャビティを有する第２照射装置の第２端部に配置する工程と、
前記第１及び第２丸太状構造物集合体を、前記第１及び第２照射キャビティ内を、各キャビティ内の入射マイクロ波電力量を略等量に保ちながら、双方向に搬送する工程と、
前記第１湿潤丸太状構造物集合体を前記第２キャビティから、第１略乾燥丸太状構造物集合体または第１乾燥丸太状構造物集合体のいずれかとして搬出し、そして前記第２湿潤丸太状構造物集合体を前記第１キャビティから、第２略乾燥丸太状構造物集合体または第２乾燥丸太状構造物集合体のいずれかとして搬出する工程と、
を含む、方法。
【請求項５】
押出成形丸太状構造物群をマイクロ波乾燥させるシステムであって：
各々がキャビティを有する構成の１つ以上の照射装置と、
第１及び第２丸太状構造物集合体を反対方向に、各キャビティ内を搬送するように構成される第１及び第２コンベヤであって、各丸太状構造物が含水率ＭＣを有し、そして４０％≦ＭＣＡ≦６０％となるように、前記丸太状構造物群が、乾燥中の前記キャビティ内の前記丸太状構造物群の全てについて平均して得られる平均含水率ＭＣＡを決定する、前記第１及び第２コンベヤと、
前記少なくとも１つの照射装置、及び該照射装置のキャビティに対して動作可能に配置される少なくとも１つのマイクロ波照射発生源であって、前記マイクロ波発生源は、前記キャビティ内の前記第１及び第２丸太状構造物集合体にマイクロ波を照射して乾燥を行ない、前記マイクロ波照射は、ＰＲ＜（０．２）ＰＩとなるように、前記ハニカム構造体群から反射されるマイクロ波電力量ＰＲを発生させる入射マイクロ波電力量ＰＩを有するものである、マイクロ波照射発生源と、
を備えた、システム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１１年１１月２９日に出願された米国特許出願第１３／３０６，３５９号の優先権の利益を米国特許法第１２０条に基づいて主張するものであり、この特許出願の内容は、本明細書で参照することにより、当該出願の内容全体が援用され、そして本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、押出成形ハニカム構造体のマイクロ波乾燥に関するものであり、特に押出成形ハニカム構造体を効率的にマイクロ波乾燥させるシステム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
マイクロ波照射は、押出成形により形成されるハニカム構造体を乾燥させるために使用され、そしてエンジンフィルタ、触媒コンバータなどのような多種多様な用途に使用される。熱を利用する従来のオーブン乾燥と比較して、マイクロ波乾燥は、ハニカム構造体または「丸太状構造物（ｌｏｇ）」 が、丸太状構造物内の水とのマイクロ波エネルギーの相互作用により直接加熱されるので、高い乾燥速度を得ることができ、そして普通、より高速に行なわれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
マイクロ波乾燥はマイクロ波乾燥機で行なわれ、マイクロ波乾燥機は、少なくとも１つの照射装置を含み、かつ一連の照射装置、例えば２個または３個の照射装置を有する場合が多い。所定の照射装置に入射するマイクロ波照射の一部は、丸太状構造物に乾燥プロセス中に吸収される（消費される）。マイクロ波電力消費量は、丸太状構造物内の水（水分）含有量に略比例する。例えば、湿潤丸太状構造物（例えば、新たに押し出し成形された丸太状構造物）は普通、乾燥丸太状構造物よりも多くの電力を吸収する。乾燥プロセス中、ハニカム構造体によって吸収されないマイクロ波照射は、照射装置内の他の材料によって吸収されるか、または反射されてマイクロ波発生装置に戻されるかのいずれかであるので、乾燥プロセスに寄与しない。反射されるマイクロ波照射の量が多くなると、生産性が低下し、製造プロセスが非効率になり、そしてマイクロ波照射源（例えば、マグネトロン）に損傷が生じる。
【０００５】
効率的なマイクロ波プロセスを行なうために、所定の照射装置内で反射されるマイクロ波電力の量を、許容限界内または閾値内に収める、例えば出力の約２０％未満に収めることが望ましい。丸太状構造物が殆ど乾燥し、そして照射装置から殆ど出て行こうとする状態になる乾燥プロセスの終了に向かって、照射システムは、多量のマイクロ波電力を反射してしまう。その結果、反射されるマイクロ波電力の量が許容限界内に収まる状態を維持するためには、マイクロ波照射（電力）量を減らす必要がある。効果的ではあるが、この手法は、照射装置の利用効率の低下をもたらす。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の態様は、照射装置におけるハニカム構造体のマイクロ波乾燥を効率的に行なうシステム及び方法に関するものである。当該システム及び方法では、湿潤ハニカム構造体及び部分乾燥ハニカム構造体をすれ違いに搬送して、確実に、湿潤ハニカム構造体及び部分乾燥ハニカム構造体が共に照射装置内に常に位置しているようにする。この構成によって確実に、湿潤ハニカム構造体群が全ての照射装置内に位置するようになり、これにより、各照射装置内の反射電力を小さく保つことができる。これにより、照射装置（群）を、これらの照射装置の最大出力に近い状態で動作させることができる。これらのシステムは、湿潤ハニカム構造体及び部分乾燥ハニカム構造体を良好に混ぜ合わせて、通常のマイクロ波乾燥機の１つ、または多くの照射装置に供給する種々の搬送方式を含む。
【０００７】
本開示の１つの態様は、ハニカム構造体群を、少なくとも１つの照射装置を有するマイクロ波乾燥機で効率的に乾燥させる方法である。前記方法は、少なくとも１つのハニカム構造体から成る第１及び第２集合体を集合体ごとに反対方向に、キャビティを有する少なくとも１つの照射装置内を搬送する工程を含み、各ハニカム構造体は含水率ＭＣを有し、そして乾燥中の前記キャビティ内の前記ハニカム構造体群の全てについて平均して得られる平均含水率ＭＣＡは、４０％〜６０％である。前記方法は更に、前記キャビティ内の前記第１及び第２ハニカム構造体集合体にマイクロ波を照射して乾燥を行なう工程を含む。前記マイクロ波照射は、ＰＲ＜（０．２）ＰＩとなるような、前記ハニカム構造体群から反射されるマイクロ波電力量ＰＲを発生させる入射マイクロ波電力量ＰＩを有する。
【０００８】
本開示の別の態様は、押出成形ハニカム構造体群または“丸太状構造物群（ｌｏｇｓ）”をバッチ式で、キャビティを有するマイクロ波照射装置でマイクロ波乾燥させる方法である。前記方法は、複数の第１湿潤丸太状構造物を前記キャビティ内に配置する工程と、そして前記第１湿潤丸太状構造物群を、第１乾燥時間をかけて、第１入射マイクロ波電力でマイクロ波乾燥させて、前記第１湿潤丸太状構造物群から１つ以上の部分乾燥丸太状構造物を形成する工程と、を含む。前記方法は更に、前記第１乾燥時間の後、前記部分乾燥丸太状構造物群のうちの少なくとも１つの部分乾燥丸太状構造物を取り出して交替で少なくとも１つの第２湿潤丸太状構造物を投入する工程を含む。次に、前記方法は、前記キャビティ内に残っている前記丸太状構造物群を、前記第１入射マイクロ波電力と同じか、または前記第１入射マイクロ波電力よりも大きい第２入射マイクロ波電力で、第２乾燥時間をかけてマイクロ波乾燥させる工程を含む。
【０００９】
本開示の別の態様は、押出成形丸太状構造物群をマイクロ波乾燥させるシステムである。前記システムは、各々がキャビティを有する構成の１つ以上の照射装置を含む。前記システムは更に、第１及び第２丸太状構造物集合体を反対方向に、各キャビティ内を搬送するように構成される第１及び第２コンベヤを有する。各丸太状構造物は含水率ＭＣを有する。前記丸太状構造物群は、４０％≦ＭＣＡ≦６０％となるように、乾燥中の前記キャビティ内の前記丸太状構造物群の全てについて平均して得られる平均含水率ＭＣＡを決定する。前記システムは更に、前記少なくとも１つの照射装置、及び該照射装置のキャビティに対して動作可能に配置される少なくとも１つのマイクロ波照射発生源を有する。前記マイクロ波照射発生源は、前記キャビティ内の前記第１及び第２丸太状構造物集合体にマイクロ波を照射して乾燥を行なうように構成される。前記マイクロ波照射は、ＰＲ＜（０．２）ＰＩとなるように、前記ハニカム構造体群から反射されるマイクロ波電力量ＰＲを発生させる入射マイクロ波電力量ＰＩを有する。
【００１０】
本開示の別の態様は、丸太状構造物群を、それぞれ第１及び第２キャビティを有する少なくとも第１端部照射装置及び第２端部照射装置を有するマイクロ波乾燥機で効率的に乾燥させる方法である。前記方法は、第１湿潤丸太状構造物群を第１キャビティから第２キャビティに、前記第１湿潤丸太状構造物群を前記第１キャビティ内でマイクロ波乾燥させている状態で搬送することにより、前記第２キャビティに搬入される第１部分乾燥丸太状構造物群を形成し、そして前記第１部分乾燥丸太状構造物群を前記第２キャビティ内でマイクロ波乾燥させて、前記第２キャビティから搬出される第１乾燥丸太状構造物群を形成する工程を含む。前記方法は更に、第２湿潤丸太状構造物群を前記第２キャビティから前記第１キャビティに、前記第１部分乾燥丸太状構造物群を前記第２キャビティ内でマイクロ波乾燥させている間に搬送することにより、前記第１キャビティに搬入される第２部分乾燥丸太状構造物群を形成し、そして次に、前記第２部分乾燥丸太状構造物群を前記第１キャビティ内で、前記第１湿潤丸太状構造物群を前記第１キャビティ内でマイクロ波乾燥させている間に搬送することにより、前記第１キャビティから搬出される第２乾燥丸太状構造物群を形成する工程を含む。
【００１１】
本開示の別の態様は、押出成形丸太状構造物群をマイクロ波乾燥させる方法である。前記方法は、第１及び第２湿潤丸太状構造物集合体をそれぞれ、第１キャビティを有する第１照射装置の第１端部、及び第２キャビティを有する第２照射装置の第２端部に配置する工程を含む。前記方法は更に、各キャビティ内の入射マイクロ波電力量を略等量に保ちながら、前記第１及び第２丸太状構造物集合体を、前記第１及び第２照射キャビティ内を双方向に搬送する工程を含む。前記方法は更に、前記第１湿潤丸太状構造物集合体を前記第２キャビティから、第１略乾燥丸太状構造物集合体または第１乾燥丸太状構造物集合体のいずれかとして搬出し、そして前記第２湿潤丸太状構造物集合体を前記第１キャビティから、第２略乾燥丸太状構造物集合体または第２乾燥丸太状構造物集合体のいずれかとして搬出する工程を含む。
【００１２】
これまでの概要説明、及び以下の詳細な説明は共に、本開示の種々の実施形態を表わし、そして本開示の本質及び特徴を、本質及び特徴が特許請求される通りに理解するための概要または概略を提供するために行なわれる。添付の図面は、本開示に対する更に深い理解を可能にするために取り込まれ、そして本明細書の一部に組み込まれ、そして本明細書の一部を構成する。これらの図面は、本開示の種々の実施形態を例示し、そして本開示の原理及び動作を説明するために当該説明と併せて利用される。
【００１３】
本開示の更に別の特徴及び利点は、以下の詳細な説明に開示され、そしてかなりの部分が、この技術分野の当業者に、当該説明から容易に理解される、または本開示を、以下の詳細な説明、請求項、及び添付の図面を含む本開示を、本明細書に記載の通りに実施することにより容易に認識される。これらの請求項は、以下に開示される詳細な説明の一部に組み込まれ、そして詳細な説明の一部を構成する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】３つの照射装置を有する先行技術による例示的なマイクロ波乾燥機の断面図である。
【図２】図１の先行技術によるマイクロ波乾燥機を上から見下ろした切欠図であり、マイクロ波発生システムは図を分かり易くするために図示されていない。
【図３】マイクロ波電力（ｋＷ）と時間（秒）の関係を表わすプロットであり、ハニカム構造体群（丸太状構造物群）が、垂直破線で指示される略湿潤状態、半湿潤状態、及び略乾燥状態になっている場合に、第１データ集合が、測定入射マイクロ波電力量ＰＩに対応し、そして第２データ集合が、測定反射マイクロ波電力量ＰＲに対応することを示している。
【図４】マイクロ波乾燥機の３つの異なる照射装置に対応する入射マイクロ波電力ＰＩ（ｋＷ）の棒グラフであり、１つのデータ集合（黒棒）は、先行技術による照射装置の入射電力を示し、そして別のデータ集合（白棒）は、本開示による照射装置の入射電力を示している。
【図５】図２と同様の例示的なマイクロ波乾燥方式の模式図であり、このマイクロ波乾燥方式では、２つのコンベヤを利用し、これらのコンベヤは、同じ平面にあり、かつ反対方向に移動して、丸太状構造物群が、照射装置内を反対方向に搬送されることにより、略同じ合計丸太状構造物含水率を所定の照射キャビティ内で維持している。
【図６】図１と同様の模式図であり、そしてこれらのコンベヤが異なる平面にあることを除き、図５のマイクロ波乾燥方式と同様の例示的なマイクロ波乾燥方式を示している。
【図７】図６と同様であり、そして２つのコンベヤがコンベヤセクションで結合されて単一のコンベヤを形成する構成の例示的なマイクロ波乾燥方式を示している。
【図８】図７と同様であり、そしてコンベヤセクションが、移し替えステーションを含むことにより、トレー及びトレーに載った丸太状構造物を一方のコンベヤから他方のコンベヤに移し替える構成の例示的なマイクロ波乾燥方式を示している。
【図９】反射マイクロ波電力ＰＲ（％）と５種類の例示的なマイクロ波乾燥状態の実施例番号の関係を表わすプロットである。
【図１０】複数の丸太状構造物を照射キャビティ内に収容する構成の例示的な照射装置を示し、そしてこれらの丸太状構造物を、乾燥効率が高くなるようにバッチマイクロ波乾燥させる例示的な方法を示している。
【図１１】複数の丸太状構造物を照射キャビティ内に収容する構成の例示的な照射装置を示し、そしてこれらの丸太状構造物を、乾燥効率が高くなるようにバッチマイクロ波乾燥させる例示的な方法を示している。
【図１２】複数の丸太状構造物を照射キャビティ内に収容する構成の例示的な照射装置を示し、そしてこれらの丸太状構造物を、乾燥効率が高くなるようにバッチマイクロ波乾燥させる例示的な方法を示している。
【図１３】複数の丸太状構造物を照射キャビティ内に収容する構成の例示的な照射装置を示し、そしてこれらの丸太状構造物を、乾燥効率が高くなるようにバッチマイクロ波乾燥させる例示的な方法を示している。
【図１４】複数の丸太状構造物を照射キャビティ内に収容する構成の例示的な照射装置を示し、そしてこれらの丸太状構造物を、乾燥効率が高くなるようにバッチマイクロ波乾燥させる例示的な方法を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本開示の更に別の特徴及び利点は、以下の詳細な説明に開示され、そしてこの技術分野の当業者には、当該説明から明らかになる、または請求項、及び添付の図面を併せて含む本開示を、本明細書に記載の通りに実施することにより認識される。
【００１６】
デカルト座標は、これらの図のうちの特定の図に、参照のために図示されており、そして方向または姿勢について限定を加えるものではない。
【００１７】
図１は、先行技術による例示的なマイクロ波乾燥機１０の断面図である。図２は、図１の先行技術によるマイクロ波乾燥機を上から見下ろした切欠図であり、マイクロ波発生システムは図を分かり易くするために図示されていない。
【００１８】
マイクロ波乾燥機１０は、搬入端部及び搬出端部としてそれぞれ機能する第１端部１２及び第２端部１４を有する。マイクロ波乾燥機１０は、一例として、３つの照射装置２０、すなわち２０−１、２０−２，及び２０−３を含む。一般的に、１つ以上の照射装置２０を使用する。第１端部１２にある照射装置２０は、第１端部照射装置（ｆｉｒｓｔ−ｅｎｄ  ａｐｐｌｉｃａｔｏｒ）と表記することができ、そして第２端部１４にある照射装置２０は、第２端部照射装置（ｓｅｃｏｎｄ−ｅｎｄ  ａｐｐｌｉｃａｔｏｒ）と表記することができる。１つの例では、マイクロ波乾燥機１０は、少なくとも第１端部及び第２端部照射装置２０を含む（すなわち、少なくとも２つの照射装置）。マイクロ波乾燥機１０は更に、移送ハウジング３０を含み、これらの移送ハウジング３０は、隣接する照射装置２０を接続し、そして第１及び第２乾燥機端部１２及び１４に載置され、そしてカバーとして機能する。
【００１９】
これらの照射装置２０はそれぞれ、上面２２と、そして内部キャビティ（“キャビティ（ｃａｖｉｔｙ）”）２４と、を有し、この内部キャビティ２４は、複数のハニカム構造体または丸太状構造物１１０（以下に紹介され、そして説明される）を収容するサイズに形成され、そしてこの内部キャビティ２４内では、ハニカム構造体または丸太状構造物の乾燥が行なわれる。照射装置２０は、マイクロ波発生システム４０を支持し（例えば、上面２２で）、このマイクロ波発生システム４０は、マイクロ波発生源４２と、そしてマイクロ波導波路４４と、を含む。これらのマイクロ波導波路４４は、マイクロ波照射（“マイクロ波（ｍｉｃｒｏｗａｖｅｓ）”）５０を照射キャビティ２４の内部に入射するように動作可能に配置される。１つの例では、マイクロ波５０は、ハニカム構造体または“丸太状構造物”１１０の直径と同等の波長を有する。これらのマイクロ波導波路４４は、図を分かり易くするために、キャビティ２４内の照射装置２０の上面２２の近傍に載置されるものとして図示されている。しかしながら、マイクロ波導波路４４は、キャビティ２４に対して、マイクロ波照射５０をキャビティ領域内で略均一に分散させるように構成され、このキャビティ内を、丸太状構造物１１０が、以下に説明するように、乾燥されながら搬送される。マイクロ波乾燥機１０は、各照射装置２０内を搬入端部１２から搬出端部１４に延びるコンベヤ６０を含む。
【００２０】
図２に更に図示されるのは、マイクロ波乾燥機１０の搬入端部１２に隣接配置され、かつ丸太状構造物１０を押出成形するように構成される押出成形システム１００である。丸太状構造物１１０は、押出成形システム１００で、セラミック系材料塊（図示せず）を略円筒形に押出成形し、そして次に、押出成形材料を切断して選択長の丸太状構造物を形成することにより形成される。これらの丸太状構造物１１０は、重量％で表わされる含水率ＭＣを有し、そして本明細書における全ての含水率値は、特に断らない限り、重量％で表わされるものとする。以下に使用される例では、含水率Ｍｃは、丸太状構造物内の瞬時水分量を、押出成形時の丸太状構造物内の初期水分量で除算した値として定義される。含水率Ｍｃは変数であり、そして異なる丸太状構造物１１０に対応して異なり得ることに留意されたい。
【００２１】
１つの例では、丸太状構造物１１０は内部ハニカム構造体を有する。丸太状構造物１１０を成形するために使用されるセラミック系材料は、この技術分野において公知であり、かつ前に説明したエンジンフィルタのようなセラミック製品を形成するために使用される任意のセラミック系材料とすることができ、当該セラミック系材料は、マイクロ波乾燥によって大きく変える（例えば、１０％超の割合に相当する分だけ変える）ことができる含水率Ｍｃを有する。１つの例では、セラミック系材料は、丸太状構造物１１０をマイクロ波乾燥させて、含水率Ｍｃ≦２％を満たすことができるような含水率Ｍｃを有する。Ｍｃ≦２％という条件を満たす例示的なセラミック系材料として、チタン酸アルミニウム（ＡＴ）系のセラミック系材料、及びコージェライトを挙げることができる。
【００２２】
各丸太状構造物１１０は、コンベヤ６０の上にトレー１２０を介して支持される。これらの丸太状構造物１１０は通常、押出成形されると、非常に高い含水率を有するので、このような新規に押出成形された丸太状構造物は本明細書では、“湿潤丸太状構造物群（ｗｅｔ  ｌｏｇｓ）”１１０Ｗと表記される。１つの例では、湿潤丸太状構造物１１０Ｗは、７５％≦Ｍｃ≦１００％の範囲の含水率を有する。また、丸太状構造物１１０Ｗは、部分乾燥丸太状構造物群（ｐａｒｔｉａｌｌｙ  ｄｒｙ  ｌｏｇｓ）１１０Ｐとすることができ、これらの部分乾燥丸太状構造物１１０Ｐは、１つの例では、２５％≦Ｍｃ≦７５％の範囲の含水率を有し、この場合、Ｍｃ≒５０％が例示的な値である。更に、丸太状構造物１１０は、略乾燥丸太状構造物群（ｎｅａｒｌｙ  ｄｒｙ  ｌｏｇｓ）１１０Ｎとすることができ、これらの略乾燥丸太状構造物１１０Ｎは、１つの例では、５％≦Ｍｃ≦２５％の範囲の含水率を有する。更に、丸太状構造物１１０は、乾燥丸太状構造物群（ｄｒｙ  ｌｏｇｓ）１１０Ｄとすることができ、これらの乾燥丸太状構造物１１０Ｄは、１つの例では、０％≦Ｍｃ≦５％の範囲の含水率を有し、そして別の例では、０％≦Ｍｃ≦２％の範囲の含水率を有する。
【００２３】
１つの例では、マイクロ波乾燥プロセス中の所定のキャビティ２４内のこれらの丸太状構造物１１０の全てについて平均して得られる平均含水率ＭＣＡは、４０％〜６０％に維持される。
【００２４】
押出成形システム１００から出てくるこれらの湿潤丸太状構造物１１０Ｗは、マイクロ波乾燥機１０の搬入端部１２の照射装置２０−１のキャビティ２４内に、コンベヤ６０を介して搬入され、そして次に、照射キャビティ内を搬送される。第１照射装置２０−１は、マイクロ波システム４０から、湿潤丸太状構造物１１０Ｗを部分的に乾燥させることができる入射マイクロ波電力量ＰＩ１を有するマイクロ波５０を供給して、これらの丸太状構造物１１０Ｗが第１照射装置から部分乾燥丸太状構造物１１０Ｐとして出て行くようにする。部分乾燥丸太状構造物１１０Ｐが５０％の含水率を有する例では、これらの丸太状構造物は、“半乾燥状態である（ｈａｌｆ  ｄｒｙ）”と表記される。
【００２５】
次に、コンベヤ６０は、部分乾燥丸太状構造物１１０Ｐを第２照射装置２０−２に搬送し、そして第２照射装置２０−２内、及び当該第２照射装置２０−２のキャビティ２４内を搬送する。第２照射装置２０−２内のマイクロ波５０は、これらの部分乾燥丸太状構造物１１０Ｐを更に乾燥させることができる第２マイクロ波電力量ＰＩ２を有することにより、これらの部分乾燥丸太状構造物はキャビティ２４から略乾燥丸太状構造物１１０Ｎとして出て行く。
【００２６】
次に、コンベヤ６０は、略乾燥丸太状構造物１１０Ｎを第３照射装置２０−３に搬送し、そして第３照射装置２０−３内、及び当該第３照射装置２０−３のキャビティ２４内を搬送する。第３照射装置２０−３内のマイクロ波５０は、これらの略乾燥丸太状構造物１１０Ｎを更に乾燥させることができる第３マイクロ波電力量ＰＩ３を有することにより、これらの部分乾燥丸太状構造物はキャビティから乾燥丸太状構造物１１０Ｄとして出て行く。
【００２７】
図３は、マイクロ波電力（ＫＷ）と時間（秒）の関係を表わすプロットであり、２つの実験データ集合を示している。第１実験データ集合は、測定入射マイクロ波電力量ＰＩに対応する。第２実験データ集合は、測定反射マイクロ波電力量ＰＲに対応する。データは、実験を、９１５ＭＨｚバッチマイクロ波乾燥システムを用いて実施することにより収集した。これらの実験の第１段階では、順マイクロ波電力及び反射マイクロ波電力の変化を、直径５．６６インチ（１４．３７６ｃｍ）の直径、及び８インチ（２０．３２ｃｍ）の長さＬを有する丸太状構造物を乾燥させているときに経過する時間の関数として監視した。当該丸太状構造物はＡＴセラミック系材料により形成され、このＡＴセラミック系材料を焼成し、そして次に、水に浸した。
【００２８】
これらの実験中、丸太状構造物に３０重量％の水を吸収させるために水に浸した１つの５．６６”×８” ＡＴ系焼成丸太状構造物は、１２ｋＷの入射マイクロ波電力ＰＩで９５％の乾燥度に乾燥させるために５分を要することが観測された。６個の同様の丸太状構造物の集合体は、同様の入射電力条件下で同じ乾燥度に乾燥させるために１９分を要した。この実験から、水分量が照射装置内で、未乾燥丸太状構造物を介して増加すると、乾燥処理能力が高くなることが判明した。この例では、乾燥処理能力は、６個の丸太状構造物が３０分ではなく１９分で乾燥したので、約３５％高くなった。
【００２９】
図３のデータは、垂直破線で指示されるように、湿潤丸太状構造物１１０Ｗ、乾燥途中にあった部分乾燥丸太状構造物１１０Ｐ、及び略乾燥丸太状構造物１１０Ｎに対応するセクション群に分割される。３つの照射装置に対応する入射電力ＰＩ１，ＰＩ２，及びＰＩ３、及び反射電力ＰＲ１，ＰＲ２，及びＰＲ３に関連するプロットセクション群が更に図示される。図３のプロットから分かる重要な点は、反射電力量ＰＲが丸太状構造物の乾燥度が高くなるにつれて増加していることである。詳細には、湿潤丸太状構造物１１０Ｗの場合、平均反射電力ＰＲが約３ｋＷを下回る状態が続き、そして部分乾燥（半湿潤）丸太状構造物１１０Ｐの場合、平均反射電力が、約４．５ｋＷに増加したのに対し、略乾燥丸太状構造物１１０Ｎの場合、平均反射電力は更に増加して約７．５ｋＷとなった。これは明らかに、丸太状構造物の乾燥度（或いは、別な言い方をすると、丸太状構造物の含水率ＭＣの水分）が、丸太状構造物１１０を照射装置２０内でマイクロ波乾燥させているときの反射マイクロ波電力量ＰＲに影響することを示している。
【００３０】
図４は、マイクロ波乾燥機１０の３つの異なる照射装置２０−１，２０−２，及び２０−３に対応する入射マイクロ波電力ＰＩ（ｋＷ）の棒グラフである。反射マイクロ波電力量ＰＲを制御するために、入射マイクロ波電力量ＰＩは、丸太状構造物１１０がより乾燥するにつれて小さくなる必要がある。棒グラフの黒棒は、先行技術によるマイクロ波乾燥システムを丸太状構造物１１０が乾燥するにつれて、入射マイクロ波電力ＰＩを下げて動作させて、反射マイクロ波電力ＰＲを許容レベルに保持した場合の一例を示している。
【００３１】
第１照射装置２０−１では、対応する入射マイクロ波電力量ＰＩ１は、約ＰＩ１＝９０ｋＷと比較的大きい。第２照射装置２０−２では、対応する入射マイクロ波電力量ＰＩ１を低下させて約ＰＩ２＝６５ｋＷとしている。第２照射装置２０−３では、対応する入射マイクロ波電力量ＰＩ３を低下させて約ＰＩ３＝１５ｋＷとしている。入射マイクロ波電力量ＰＩ３がこのように低下すると、丸太状構造物乾燥プロセスの効率が低下するが、その理由は、利用可能な入射マイクロ波電力の全てが、丸太状構造物１１０を乾燥させるために使用されている訳ではないからである。
【００３２】
連続乾燥プロセス
図５は、図２に示すマイクロ波乾燥機と同様の例示的なマイクロ波乾燥機１０の模式図であり、そして連続乾燥プロセスによって、先行技術によるマイクロ波乾燥システム及び方法を用いて可能となるよりも高い効率で丸太状構造物１１０を乾燥させることができる例示的なシステム及び方法を示している。図５のマイクロ波乾燥機１０は、図１及び図１２のマイクロ波乾燥機１０と、図５のマイクロ波乾燥機が２つのコンベヤ６０Ａ及び６０Ｂを含み、これらのコンベヤが略同じ平面にあり、かつ丸太状構造物群１１０（トレー１２０内に支持される）を反対方向に搬送する（すなわち、これらの丸太状構造物は、キャビティ２４群内を反対方向に進む）ことを除きほぼ同じである。
【００３３】
図５に示す構成では、コンベヤ６０Ａは、湿潤丸太状構造物群１１０Ｗを、第１端部１２から第１照射装置２０−１〜第３照射装置２０−３の全て通って、図２に示す要領と殆ど同じ要領で搬送する。しかしながら、コンベヤ６０Ｂは、湿潤丸太状構造物群１１０Ｗを、反対方向に、第２端部１４から第３照射装置２０−３〜第１照射装置２０−１の全て通って、図２の要領と殆ど反対の要領で搬送する。
【００３４】
１つの例では、図５のマイクロ波乾燥機１０は、コンベヤ６０Ａ及び６０Ｂでそれぞれ搬送されることになる湿潤丸太状構造物群１１０Ｗを成形するように動作可能に配置される２つの押出成形システム１００Ａ及び１００Ｂを含む。しかしながら、押出成形システム１００は、１つだけ使用することができ、そして湿潤丸太状構造物群１１０Ｗは、１つの押出成形機からそれぞれのコンベヤ６０Ａ及び６０Ｂに載せて搬送することにより処理することができることに注目されたい。
【００３５】
１つの例では、丸太状構造物群１１０は、図２に示すこれらの丸太状構造物よりも短い軸線方向長さＬ（例えば、図２のこれらの丸太状構造物の軸線方向長さの半分）を有する。これにより、照射キャビティ群２４に２つのコンベヤ６０Ａ及び６０Ｂを、これらのコンベヤに丸太状構造物群１１０及びトレー群１２０を図示のように端から端まで載せた状態で収容することができる。１つの例では、本明細書において開示される乾燥方法を用いて乾燥させる全ての丸太状構造物１１０は種々寸法を有し、例えば丸太状構造物が長円形断面を有する場合の直径Ｄｘ及びＤｙ、及び軸線方向長さＬを有する。１つの例では、丸太状構造物１１０は、Ｄｘ＝Ｄｙの円形断面を有する。
【００３６】
図５に示す丸太状構造物群１１０の構成により、略同じ入射マイクロ波電力ＰＩを各照射装置について保つことができる。略一定の入射マイクロ波電力ＰＩの例示的な量は、図４の棒グラフに白棒で示され、ＰＩ１＝ＰＩ２＝ＰＩ３＝６５ｋＷが成り立つ。略一定の入射マイクロ波電力ＰＩを各照射装置２０に対応して供給することができるのは、乾燥プロセス中の任意の所定の時点における各照射キャビティ２４内の平均丸太状構造物含水率ＭＣＡが略同じになるからである。
【００３７】
図６は、２つのコンベヤ６０Ａ及び６０Ｂが異なる平面に載置される、例えば一方が他方の真上に位置していることを除き、図５のマイクロ波乾燥機の場合と同じように、２つのコンベヤ６０Ａ及び６０Ｂを有する例示的なマイクロ波乾燥機１０を示している。この構成によって、乾燥対象のこれらの丸太状構造物１１０の空間的間隔を大きくとることができる。この構成によって更に、フルサイズトレー群１２０及びフルサイズ丸太状構造物群１１０を使用することができる。図５の例示的な乾燥構成の場合と同じように、図６では、２つのコンベヤ６０Ａ及び６０Ｂが反対方向に移動して、略同じ平均丸太状構造物含水率ＭＣＡが各照射キャビティ２４において、乾燥プロセス中の任意の所定の時点で得られるようにする。
【００３８】
１つの例では、２つの押出成形システム１００Ａ及び１００Ｂを、図６のマイクロ波乾燥機１０において使用して、丸太状構造物群１１０Ｗを、第１及び第２マイクロ波乾燥機端部１２及び１４のそれぞれで押出成形して、コンベヤ６０Ａ及び６０Ｂのそれぞれで搬送する。
【００３９】
図７は、２つのコンベヤ６０Ａ及び６０Ｂがコンベヤセクション６２で動作可能に結合されて単一のコンベヤ６０を形成することを除き、図６のマイクロ波乾燥機と同様の例示的なマイクロ波乾燥機１０を示している。図８に示す例示的な実施形態では、コンベヤセクション６２は移し替えステーション６４を含むことができ、この移し替えステーション６４は、当該移し替えステーションに在るトレー群１２０及び丸太状構造物群１１０を、下部コンベヤ６０Ａから上部コンベヤ６０Ｂに移し替える（例えば、持ち上げる）。別の例では、コンベヤセクション６２は、コンベヤ６０Ａ及び６０Ｂを１つの連続コンベヤにする、湾曲した曲斜面を含むコンベヤ部分である。図７及び図８の例示的な構成により、１つの押出成形システム１００の使用が可能になる。
【００４０】
図７及び図８の例示的な構成では、照射装置２０−１、２０−２，及び２０−３それぞれの入射マイクロ波電力ＰＩ１，ＰＩ２，及びＰＩ３は、コンベヤ６０Ａの第１端部１２に搬入される丸太状構造物群１１０が、これらの丸太状構造物が各照射装置内を異なる方向に２回通過し、そしてコンベヤ６０Ｂの第１端部１２から出て行く時点までに乾燥丸太状構造物群１１０Ｄとなるように設定される。従って、第１照射装置２０−１内を１回目に通過すると、湿潤丸太状構造物群１１０Ｗは、依然として殆ど濡れている（例えば、２／６だけ乾燥している）部分乾燥丸太状構造物群１１０Ｐ１になる。次に、これらの部分乾燥丸太状構造物１１０Ｐ１は、これらの部分乾燥丸太状構造物が第２照射装置２０−２内を１回目に通過すると更に乾燥し、そして第２照射装置から、もう少し余計に乾燥している（例えば、３／６だけ乾燥している）部分乾燥丸太状構造物群１１０Ｐ２として出て行く。次に、これらの部分乾燥丸太状構造物１１０Ｐ２は、これらの部分乾燥丸太状構造物が第３照射装置２０−３内を１回目に通過すると更に乾燥し、そして第３照射装置から、更に余計に乾燥している（例えば、４／６だけ乾燥している）部分乾燥丸太状構造物群１１０Ｐ３として出て行く。
【００４１】
次に、これらの部分乾燥丸太状構造物１１０Ｐ３は、コンベヤセクション６２によって上部コンベヤ６０Ｂに搬送され、上部コンベヤ６０Ｂは、これらの丸太状構造物を、第３照射装置２０−３に戻して第３照射装置２０−３内を反対方向に搬送する。次に、これらの部分乾燥丸太状構造物１１０Ｐ３は、これらの部分乾燥丸太状構造物が第３照射装置２０−３内を２回目に通過すると更に乾燥し、そして第３照射装置から、更にもう少し余計に乾燥している（例えば、５／６だけ乾燥している）部分乾燥丸太状構造物群１１０Ｐ４として出て行く。次に、これらの部分乾燥丸太状構造物１１０Ｐ４は、これらの部分乾燥丸太状構造物が第２照射装置２０−２内を２回目に通過すると更に乾燥し、そして第２照射装置から、略乾燥丸太状構造物群１１０Ｎとして出て行く。次に、これらの略乾燥丸太状構造物１１０Ｎは、これらの略乾燥丸太状構造物が第１照射装置２０−１内を２回目に通過すると更に乾燥し、そしてコンベヤ６０Ｂの第１端部１２の第１照射装置から、乾燥丸太状構造物群１１０Ｄとして出て行く。このように、乾燥プロセスの任意の所定時点において、各照射キャビティ２４は、略同じ平均丸太状構造物含水率ＭＣＡの水分を、これらの丸太状構造物１１０が当該照射キャビティ内に位置していることにより含む。これによって今度は、略同じ入射マイクロ波電力量ＰＩを全ての３つの照射装置２０に対応して使用することができる、すなわちＰＩ１≒ＰＩ２≒ＰＩ３の関係が成り立つ。
【００４２】
電磁シミュレーション
丸太状構造物群１１０を成形するために使用されるセラミック系材料のような材料の複素誘電率εは次のように表わされる：
ε＝ε’＋ｊε”                                            （１）
式中、ε”は、誘電率の虚部であり、この虚部は、電磁放射の吸収率を表わすので、当該材料の内部で生じる誘電体の発熱量の推定値を与える。電磁エネルギーの到達深度は、ε’及びε”の両方により与えられる。従って、丸太状構造物の乾燥過程をより正確に記述するために、誘電率の実部と虚部を合成して誘電正接を定義する：
ｔａｎδ＝ε”／ε’                                        （２）
１つの丸太状構造物１１０をマイクロ波乾燥させているときの誘電体発熱（または、電力損失）は、消費電力Ｐｄｉｓｓで与えられる：
Ｐｄｉｓｓ＝２πｆε’ｔａｎδ｜Ｅｒｍｓ｜２                      （３）
式中、ｆは、電磁放射の周波数であり、そしてＥｒｍｓは、マイクロ波５０の電界の二乗平均平方根であり、｜Ｅｒｍｓ｜２は、マイクロ波の密度を表わす。
【００４３】
方程式（３）は、誘電正接が大きくなると、丸太状構造物１１０の内部の消費電力量Ｐｄｉｓｓが大きくなり、そして沸騰による水分蒸発が多くなることを示している。従って、確実に、丸太状構造物の乾燥を高速かつ効果的に行なうためには、大きい誘電正接を有することが望ましい。
【００４４】
電磁シミュレーションを行なって、本明細書において開示されるマイクロ波乾燥システム及び方法の性能の高さが立証された。図９は、反射マイクロ波電力ＰＲ（％）と５種類の異なる例示的なマイクロ波乾燥状態（“実施例（Ｅｘａｍｐｌｅｓ）”）の実施例番号の関係を表わすプロットである。これらの実施例の全てにおいて、同じセラミック系材料組成、及び直径が約４インチ（１０．１６ｃｍ）、かつ軸線方向長さＬが３６インチ（９１．４４ｃｍ）である円柱の丸太形状を使用した。
【００４５】
以下の表１は、５種類の実施例をまとめたものである。実施例１，２，及び３は、第１、第２、及び第３照射装置２０における連続処理をシミュレートしたものであり、この場合、湿潤丸太状構造物１１０Ｗは、第１照射装置２０−１に搬入され、そして部分乾燥（５０％）丸太状構造物１１０Ｐとして搬出され、これらの部分乾燥丸太状構造物１１０Ｐは、第２照射装置２０−２に搬入され、そして略乾燥丸太状構造物１１０Ｎとして搬出され、これらの略乾燥丸太状構造物１１０Ｎは次に、第３照射装置２０−３により処理される。
【００４６】
【表１】
2015505747.tif 000003
【００４７】
図９のシミュレーション結果から得られる傾向について考えると、実施例１は、約２５％の反射マイクロ波電力ＰＲを示し、実施例２は、約３７％の反射マイクロ波電力ＰＲを示し、そして実施例５は、約９０％の反射マイクロ波電力ＰＲを示している。これらの数値は、入射マイクロ波電力ＰＩを第２照射装置２０−２において僅かに減少させる必要がある、例えば反射電力が僅かに増えているので９０ｋＷから６５ｋＷに減少させる必要がある理由を示しており、そして入射マイクロ波電力ＰＩを第２照射装置２０−３において大幅に減少させる必要がある、例えば反射電力ＰＲが乾燥丸太状構造物１１０Ｄについて殆ど９０％にもなっているので９０ｋＷから１５ｋＷに減少させる必要がある理由を示している。
【００４８】
実施例３及び実施例４のシミュレーションでは、上に確認される丸太状構造物１１０の組み合わせについて図５に関連して上に説明した双方向送り方式を利用した。２種類の双方向送り方式（すなわち、コンベヤ６０Ａ及び６０Ｂが同じ平面にある方式、及びコンベヤ６０Ａ及び６０Ｂが異なる平面にある方式）についてシミュレートした。実施例３は、実施例２よりも反射マイクロ波電力ＰＲが僅かに増えることを示していて、実施例２及び３の入射マイクロ波電力ＰＩはほぼ同じとすることができる。実施例４は、反射マイクロ波電力ＰＲが実施例２及び３の場合とほぼ同じであることを示していて、入射マイクロ波電力ＰＩはこの場合もほぼ同じとすることができる。
【００４９】
これらの電磁シミュレーションは、双方向送り乾燥方式では、全ての照射装置２０を同じ入射マイクロ波電力ＰＩで動作させることができることを示している。電磁シミュレーション結果は、図４の前述の棒グラフに白棒としてプロットされ、そして上に説明したように、先行技術による黒棒と比較される。これらのシミュレーションは、３つの照射装置２０の合計入射マイクロ波電力ＰＩＴ＝ＰＩ１＋ＰＩ２＋ＰＩ３を、図１及び２に示す先行技術による乾燥方式を用いる（９０ｋＷ＋６５ｋＷ＋１５ｋＷ）＝１７０ｋＷと比較した場合に、６５ｋＷ×３＝１９５ｋＷとすることができることを示していた。これは、使用することができる入射マイクロ波電力量ＰＩが約１５％増えることを示しており、これは凡そ、マイクロ波乾燥効率が１５％高くなるということになる。
【００５０】
バッチマイクロ波乾燥
図１０〜１４は、複数の丸太状構造物を照射キャビティ２４内に収容する構成の例示的な照射装置２０を示し、そして丸太状構造物群１１０を、乾燥効率が高くなるようにバッチマイクロ波乾燥させる例示的な方法を示している。
【００５１】
図１０〜１２の例示的な照射装置２０では、丸太状構造物群１１０は、図５に示すように、キャビティを通過して第１端部１２から第２端部１４に搬送されるのではなく、キャビティ２４内に収容され、そしてキャビティ２４から取り出される（例えば、不図示のドアを通して）。これらの丸太状構造物１１０は、例示的な実施形態では、マイクロ波乾燥プロセス中に回転するプレート２７によって支持される。
【００５２】
図１０を参照するに、バッチマイクロ波乾燥方法は、丸太状構造物群１１０をキャビティ２４内に搬入する工程を含み、この場合、これらの丸太状構造物の全てが最初の湿潤丸太状構造物群１１０Ｗである。所定の入射マイクロ波電力量ＰＩが与えられる場合に、最初の湿潤丸太状構造物群１１０Ｗによって、これらの最初の湿潤丸太状構造物が全て、乾燥丸太状構造物群１１０Ｄになるために要する合計乾燥時間が決まり、この所定の入射マイクロ波電力量ＰＩは、反射マイクロ波電力量ＰＲが、これらの丸太状構造物がより乾燥した状態になるにつれて大きくなるので時間と共に小さくなる。
【００５３】
次に、図１１を参照するに、これらの最初の湿潤丸太状構造物１１０Ｗに、第１入射マイクロ波電力ＰＩ１のマイクロ波５０を、合計乾燥時間よりも短い第１の時間長さに亘って照射する。次に、図１２を参照するに、マイクロ波乾燥を停止した後、少なくとも部分的に乾燥した丸太状構造物群１１０Ｐ（すなわち、少なくとも部分的に乾燥した丸太状構造物は、図示しない略乾燥丸太状構造物群１１０Ｎまたは乾燥丸太状構造物群１１０Ｄを含む）のうちの少なくとも１つの丸太状構造物１１０Ｐは、少なくとも１つの新規の（第２の）湿潤丸太状構造物１１０Ｗと取り替えられる。
【００５４】
図１３では、丸太状構造物群１１０を取り替えた後、マイクロ波乾燥プロセスを第２の時間長さに亘って、新規構成の丸太状構造物群１１０をキャビティ２４内に収容した状態で、かつ第２入射マイクロ波電力ＰＩ２で継続する。第２入射マイクロ波電力ＰＩ２は、第１入射マイクロ波電力ＰＩ１と同じであるか、または第１入射マイクロ波電力ＰＩ１よりも大きい。次に、このプロセスは、湿潤丸太状構造物群１１０Ｗを、いずれかの部分乾燥丸太状構造物、略乾燥丸太状構造物、または乾燥丸太状構造物１１０を取り出して交替で投入することにより繰り返すことができる。
【００５５】
第２入射マイクロ波乾燥電力ＰＩ２を第１入射マイクロ波電力ＰＩ１と少なくとも同じ大きさとすることができるために、そして第２入射マイクロ波電力を、反射マイクロ波電力量ＰＲについての懸念があるために小さくする必要に陥るのを回避するために、当該新規湿潤丸太状構造物がうわべだけで使用されるという意味で、少なくとも１つの新規湿潤丸太状構造物１１０Ｗは、犠牲丸太状構造物であると考えることができる。これにより、第１湿潤丸太状構造物集合Ｗにより形成される残りの非湿潤丸太状構造物群１１０をより高速に乾燥させることができる。
【００５６】
非湿潤丸太状構造物群１１０Ｐまたは１１０Ｎを取り替えて犠牲湿潤丸太状構造物群１１０Ｗを交替で投入する操作は、前述の合計乾燥時間に基づいて行なわれる。１つの例では、湿潤丸太状構造物群１１０Ｗはキャビティ２４内に、合計乾燥時間が経過しているときに１回以上、より乾燥している丸太状構造物１１０Ｐ、１１０Ｎ、１１０Ｄ、またはこれらの丸太状構造物の組み合わせを取り出して交替で投入することができる。１つの例では、第１乾燥時間及び第２乾燥時間を合わせると、合計乾燥時間よりも短くなることになる。別の表現をすると、キャビティ２４内から交替のために取り出されることがない非湿潤丸太状構造物群１１０は、最初の全ての湿潤丸太状構造物１１０Ｗをキャビティ内に残し、そしてこれらの丸太状構造物が乾燥丸太状構造物群１１０Ｄになるまで乾燥させるとした場合よりも、高速に乾燥することになる。
【００５７】
１つの例では、高い均一性を、照射キャビティ２４内のマイクロ波５０のマイクロ波照射野分布に付与するように構成される少なくとも１つのマイクロ波均一照射装置２５を用いる。マイクロ波均一照射装置２５は、例えばモード撹拌機または回転プレート２７を含むことができる。
【００５８】
部分乾燥丸太状構造物群１１０Ｐまたは略乾燥丸太状構造物群１１０Ｎの代わりに新規湿潤丸太状構造物群１１０Ｗを使用することにより、湿潤丸太状構造物群１１０Ｗとして始まった丸太状構造物群の全てを略乾燥丸太状構造物１１０Ｎになるように進行させることができるとした場合よりも、キャビティ２４内の合計丸太状構造物含水率ＭＣを高い状態に保持することができる。その結果、反射マイクロ波電力量ＰＲが小さい状態を保つために入射マイクロ波電力量ＰＩを小さくする必要に陥るのではなく、入射マイクロ波電力量ＰＩを維持することができる。図１３では、次に、新規構成の丸太状構造物群１１０についてのマイクロ波乾燥プロセスは、これらの丸太状構造物が、これらの丸太状構造物の乾燥状態を、例えば図１４に示す乾燥状態に変えるまで、再び開始される。次に、略乾燥丸太状構造物群１１０Ｎを取り出して交替で新規湿潤丸太状構造物群１１０Ｗを投入し、そしてマイクロ波乾燥プロセスを繰り返す。
【００５９】
この方法では、湿潤丸太状構造物群１１０Ｗを継続的に移動させてキャビティ２４内に、略乾燥丸太状構造物群１１０Ｎまたは乾燥丸太状構造物群１１０Ｄの替わりに投入して、反射マイクロ波電力量ＰＲが小さい状態を保つことにより、入射マイクロ波電力量ＰＩが、略乾燥丸太状構造物及び乾燥丸太状構造物を、他の丸太状構造物群を乾燥させているときにキャビティ２４内に残して置くことができるとした場合よりも比較的大きい状態を保つことができる。
【００６０】
本開示のシステム及び方法は、コスト節約を、既存設備をより効率的に活用し、そして反射マイクロ波電力量を小さくしてエネルギー低減することにより実現することができる。他の利点として、プロセス制御性及び予測可能性が向上すること、丸太状構造物の生産量が多くなること、乾燥効率が高くなること、乾燥丸太状構造物により形成される製品の品質が高くなることを挙げることができる。
【００６１】
本明細書における種々の実施形態を、特定の態様及び特徴について説明してきたが、これらの実施形態は、所望の原理及び用途の単なる例示に過ぎないことを理解されたい。従って、非常に多くの変形を、これらの例示的な実施形態に加えることができ、そして他の構成を、添付の請求項の思想及び範囲から逸脱しない限り想到することができることを理解されたい。
【符号の説明】
【００６２】
１０    マイクロ波乾燥機
１２    第１端部
１４    第２端部
２０    照射装置
２０−１    第１照射装置
２０−２    第２照射装置
２０−３    第３照射装置
２２    上面
２４    キャビティ
２５    マイクロ波均一照射装置
２７    モード撹拌機、回転プレート
３０    移送ハウジング
４０    マイクロ波発生システム
４２    マイクロ波発生源
４４    マイクロ波導波路
５０    マイクロ波照射、マイクロ波
６０，６０Ａ，６０Ｂ    コンベヤ
６０Ａ    上部コンベヤ
６０Ｂ    下部コンベヤ
６２    コンベヤセクション
６４    移し替えステーション
１００，１００Ａ，１００Ｂ    押出成形システム
１１０    ハニカム構造体、丸太状構造物
１１０Ｄ    乾燥丸太状構造物
１１０Ｎ    略乾燥丸太状構造物
１１０Ｐ、１１０Ｐ１、１１０Ｐ２、１１０Ｐ３，１１０Ｐ４    部分乾燥丸太状構造物
１１０Ｗ    湿潤丸太状構造物
１２０    トレー
Ｄｘ、Ｄｙ    直径
Ｅｒｍｓ    マイクロ波の電界の二乗平均平方根
｜Ｅｒｍｓ｜２    マイクロ波の密度
ｆ    電磁放射の周波数
Ｌ    軸線方向長さ
ＭＣ    含水率
ＭＣＡ    平均含水率
Ｐｄｉｓｓ    消費電力
ＰＩ    入射マイクロ波電力量
ＰＩ１    第１入射マイクロ波電力、入射マイクロ波電力量、入射電力
ＰＩ２    第２マイクロ波電力量、入射電力
ＰＩ３    第３マイクロ波電力量、入射電力、入射マイクロ波電力量
ＰＲ    平均反射電力、反射マイクロ波電力量
ＰＲ１，ＰＲ２，ＰＲ３    反射電力
ε    複素誘電率
ε’    誘電率の実部
ε”    誘電率の虚部
【図１】
2015505747.tif 000004
【図２】
2015505747.tif 000005
【図３】
2015505747.tif 000006
【図４】
2015505747.tif 000007
【図５】
2015505747.tif 000008
【図６】
2015505747.tif 000009
【図７】
2015505747.tif 000010
【図８】
2015505747.tif 000011
【図９】
2015505747.tif 000012
【図１０】
2015505747.tif 000013
【図１１】
2015505747.tif 000014
【図１２】
2015505747.tif 000015
【図１３】
2015505747.tif 000016
【図１４】
2015505747.tif 000017
【国際調査報告】
2015505747.tif 000018
2015505747.tif 000019
2015505747.tif 000020