(57)【要約】【課題】  電波漏洩防止性能と断熱性能の双方を備えた開閉扉を有するマイクロ波焼成炉を得る。【解決手段】  焼成室３の開放面３ａを開閉する開閉扉１３を、マイクロ波の漏洩を防止する電波漏洩防止構造２１を有した金属製の扉本体２３と、前記扉本体２３の内表面に積層状態に装備されて焼成室３内の熱が外部に漏れることを防止する断熱構造層３１とを備えた構成とし、前記断熱構造層３１はセラミック製のボルト５１及びナット５３で前記扉本体２３に着脱可能に取り付けられる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面を開放した焼成室と、前記焼成室の開放面を開閉可能に覆う開閉扉とを備えて、前記焼成室内に設置される被焼成体をマイクロ波加熱によって焼成するマイクロ波焼成炉であって、
前記開閉扉は、マイクロ波の漏洩を防止する電波漏洩防止構造を有した金属製の扉本体と、前記扉本体に積層状態に装備されて焼成室内の熱が外部に漏れることを防止する断熱構造層とを備えたことを特徴とするマイクロ波焼成炉。
【請求項２】
前記断熱構造層が、前記扉本体の内表面に積層される断熱材料製基板と、この断熱材料製基板の内表面に積層されてマイクロ波の照射によって発熱して焼成室内の保温を行う保温板とから構成さ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焼成炉。
【請求項３】
前記保温板が、セラミック製の耐熱板材に、マイクロ波吸収体を埋設した構成であることを特徴とする請求項２に記載のマイクロ波焼成炉。
【請求項４】
前記断熱材料製基板及び前記保温板が、セラミック製のボルト及びナットによって、前記扉本体に着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のマイクロ波焼成炉。
【請求項５】
前記断熱構造層が、耐熱特性の異なる複数枚の断熱材料製基板を積層した多層構造を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のマイクロ波焼成炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波空間内に画成される焼成室の一面が開閉扉によって開閉可能なマイクロ波焼成炉に関し、特に、開閉扉におけるマイクロ波の漏洩防止と断熱特性の向上とを実現すると同時に、開閉扉に装備した断熱構造の保守を容易にするための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、陶磁器材料やファインセラミックス材料などで形成された被焼成体をマイクロ波加熱によって焼成して焼成体を製造するマイクロ波焼成炉が提案され、既に、実用化が始まっている。
【０００３】
このようなマイクロ波焼成炉は、一般に、一面を開放した焼成室をマイクロ波が透過する断熱性材料によって画成したブランケットと、焼成室の開放面を除くブランケットの外周囲をマイクロ波の透過を阻止する金属製の筐体壁で囲って、ブランケットを収容したマイクロ波空間を画成した筐体と、マイクロ波空間内にマイクロ波を放射するマイクロ波発生手段と、焼成室の開放面を開閉可能に覆う開閉扉とを備えて構成され、焼成室内に設置される被焼成体をマイクロ波加熱によって焼成する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−０７５０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、マイクロ波焼成炉の場合は、開閉扉に、マイクロ波の漏洩を防止する電波漏洩防止対策と、焼成室内の熱が外部に漏れることを防止する断熱対策との双方を講ずることが必要で、電波漏洩防止対策としては、家庭用の加熱調理器として普及している電子レンジの開閉扉における電波漏洩防止構造を転用することで、必要十分な性能を得ることが期待できる。また、断熱対策としては、陶芸用の電気炉の開閉扉における断熱構造を転用することが考えられる。
【０００５】
しかし、従来の電気炉の断熱構造（例えば、開閉扉の内面に板状の断熱材を金属ボルト等で密着固定する構造）を単純に転用すると、断熱材の固定に利用される金属ボルトの挿通部等がマイクロ波の漏洩を招いて、電波漏洩防止構造の効力を損なう虞があり、単純に転用できない。
【０００６】
このような背景から、これまでに提案されているマイクロ波焼成炉では、開閉扉に、十分な電波漏洩防止性能と、十分な断熱性能の双方を確保したものがなく、改善が望まれていた。
【０００７】
また、被焼成体にクラックを発生させる原因となる焼成室内の温度勾配の発生を抑止するために、開閉扉に発熱構造を組み込むことが望ましいが、発熱構造として電熱ヒータの組み込みを行うと、構造の繁雑化によるコストアップや、保守性の低下を招く原因となった。
【０００８】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、開閉扉に、十分な電波漏洩防止性能と、十分な断熱性能の双方を確保して、安全、且つ、効率よく、焼成処理を実施することができるマイクロ波焼成炉を提供すること、更には、電熱ヒータを装備せずとも開閉扉が優れた保温性能を発揮して焼成室内の温度勾配の発生を抑止することができるマイクロ波焼成炉を提供すること、更には、断熱構造体の交換等の保守が容易にでき保守性に優れたマイクロ波焼成炉を提供すること、更には、優れた断熱性能を安価に得ることのできるマイクロ波焼成炉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係るマイクロ波焼成炉は、請求項１に記載したように、一面を開放した焼成室と、前記焼成室の開放面を開閉可能に覆う開閉扉とを備えて、前記焼成室内に設置される被焼成体をマイクロ波加熱によって焼成するマイクロ波焼成炉であって、
前記開閉扉は、マイクロ波の漏洩を防止する電波漏洩防止構造を有した金属製の扉本体と、前記扉本体に積層状態に装備されて焼成室内の熱が外部に漏れることを防止する断熱構造層とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
このように構成されたマイクロ波焼成炉においては、焼成室の開放面を覆う金属製の扉本体が電波漏洩防止構造を有していて、焼成室の開放面から外部へのマイクロ波の漏洩を防止するため、十分な電波漏洩防止性能を確保することができる。
【００１１】
また、金属製の扉本体に積層した断熱構造層が、焼成室の開放面を覆って、焼成室内の熱が外部に漏れることを防止するため、十分な断熱性能を確保することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載のマイクロ波焼成炉は、請求項１に記載のマイクロ波焼成炉において、更に、前記断熱構造層が、前記扉本体の内表面に積層される断熱材料製基板と、この断熱材料製基板の内表面に積層されてマイクロ波の照射によって発熱して焼成室内の保温を行う保温板とから構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
なお、上記の保温板は、請求項３に記載のように、セラミック製の耐熱板材に、マイクロ波吸収体を埋設した構成とするとよい。
【００１４】
このように構成されたマイクロ波焼成炉においては、保温板内のマイクロ波吸収体がマイクロ波の照射によって自己発熱して昇温し、保温板全体がヒータとして機能して焼成室内の保温を行うことができる。
【００１５】
また、請求項４に記載のマイクロ波焼成炉は、請求項２又は３に記載のマイクロ波焼成炉において、更に、前記断熱材料製基板及び前記保温板が、セラミック製のボルト及びナットによって、前記扉本体に着脱可能に取り付けられていることを特徴とするものである。
【００１６】
このように構成されたマイクロ波焼成炉においては、金属製のボルトが貫通する構造ではないので、金属製ボルトの挿通部からのマイクロ波の漏洩に配慮を払う必要がなく、断熱材料製基板及び保温板が扉本体に取り付けられる。
【００１７】
また、請求項５に記載のマイクロ波焼成炉は、請求項２又は３に記載のマイクロ波焼成炉において、更に、前記断熱構造層が、耐熱特性の異なる複数枚の断熱材料製基板を積層した多層構造を有することを特徴とするものである。
【００１８】
このように構成されたマイクロ波焼成炉においては、例えば、焼成室側から扉本体に向かって順に耐熱温度が下がるように、耐熱特性の異なる複数枚の断熱材料製基板を積層させて、所望の断熱性能を得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のマイクロ波焼成炉によれば、焼成室の開放面を覆う金属製の扉本体が電波漏洩防止構造を有していて、焼成室の開放面から外部へのマイクロ波の漏洩を防止するため、十分な電波漏洩防止性能を確保することができる。
【００２０】
また、金属製の扉本体の内表面に積層した断熱構造層が、焼成室の開放面を覆って、焼成室内の熱が外部に漏れることを防止するため、十分な断熱性能を確保することができる。
【００２１】
また、開閉扉は、保温板内のマイクロ波吸収体がマイクロ波の照射によって自己発熱して昇温し、保温板全体がヒータとして機能して焼成室内の保温を行うため、焼成体に対して温度勾配の発生を抑止してクラックの発生を防止することができる。
【００２２】
また、断熱材料製基板及び保温板からなる断熱構造層は、熱疲労等で劣化・破壊等が発生した場合にも、交換等の保守が容易にでき、優れた保守性を確保することができる。
【００２３】
しかも、断熱構造層として、耐熱特性の異なる複数枚の断熱材料製基板を積層させる構成とすれば、耐熱特性が優れた高価な断熱材料製基板の使用量を必要最小限に抑えて、優れた断熱性能を安価に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施の形態に係るマイクロ波焼成炉を詳細に説明する。
【００２５】
図１乃至図３は本発明に係るマイクロ波焼成炉の一実施の形態を示したもので、図１は一実施の形態のマイクロ波焼成炉の外観斜視図、図２は図１に示したマイクロ波焼成炉の開閉扉を開いた状態の斜視図、図３は図１に示した開閉扉のＡ−Ａ断面図である。
【００２６】
この一実施の形態のマイクロ波焼成炉１は、陶磁器材料やファインセラミックス材料などで形成された被焼成体をマイクロ波加熱によって焼成して焼成体を製造するもので、一面を開放した焼成室３をマイクロ波を透過する断熱性材料によって画成したブランケット５と、焼成室３の開放面３ａを除くブランケット５の外周囲をマイクロ波の透過を阻止する金属製の筐体壁で囲って、ブランケット５を収容したマイクロ波空間を画成した筐体７と、マイクロ波空間内にマイクロ波を放射する図示略のマイクロ波発生手段と、焼成室３の開放面３ａを開閉可能に覆う開閉扉１３とを備えて、焼成室３内に設置される図示略の被焼成体をマイクロ波加熱によって焼成する。
【００２７】
開閉扉１３が被さる開放面３ａの外周囲は、マイクロ波の漏洩を阻止する金属枠７ｂによって覆われている。
【００２８】
本実施の形態の場合、装置前面の側部寄りの位置には、焼成条件等を設定する操作パネル部１５が装備されている。筐体７の内部で、操作パネル部１５の背面に相当する内部空間に、マイクロ波発生手段や電源等が装備される。
【００２９】
開閉扉１３は、図３に示すように、焼成室３の開放面３ａの略全域を覆う板状を成すと共に開放面３ａから外部へのマイクロ波の漏洩を防止する電波漏洩防止構造２１を有した金属製の扉本体２３と、焼成室３の開放面３ａを覆うように扉本体２３の内表面に積層状態に装備されて焼成室３内の熱が外部に漏れることを防止する断熱構造層３１とを備える。
【００３０】
扉本体２３は、図中の左辺側がヒンジ２４を介して筐体７に回動可能に連結されていて、図２，３に矢印（イ）で示すように、回動してヒンジ部を中心に右辺側が開く。
【００３１】
扉本体２３の前面の右端寄りの位置には、開閉操作する際の把持部となる取っ手２５が取り付けられている。
【００３２】
開閉扉１３は、図３に示すように、外装面となる金属製外板２７と、金属製外板２７と略平行に装備されて金属製外板２７との間に取り付け用のナットを配備する空隙２９を確保した金属製内板２８とで、中空の厚板構造を呈している。
【００３３】
電波漏洩防止構造２１は、開放面３ａの前面を覆う２枚の金属製外板２７及び金属製内板２８と、これらの２枚の金属板２７，２８が形成する厚板構造の周縁部に形成されたチョーク構造によって構成される。
【００３４】
チョーク構造は、焼成室３内に照射されるマイクロ波の波長λに対して、空隙長をλ／４に設定して、マイクロ波を吸収することでマイクロ波の漏洩を防止するものである。
【００３５】
金属製外板２７及び金属製内板２８は、一般的な平板状の金属板を使用することが可能であるが、軽量化等を図るために、例えば、マイクロ波の透過を阻止する小孔を多数形成したパンチングプレート等を採用することもできる。
【００３６】
本実施の形態の場合、断熱構造層３１は、扉本体２３の内表面に積層される３枚の断熱材料製基板３３，３４，３５と、最外層の断熱材料製基板３５の内表面に積層されてマイクロ波の照射によって発熱して焼成室３内の保温を行う保温板４１とから構成されている。
【００３７】
多層構造に積層された３枚の断熱材料製基板３３，３４，３５は、耐熱特性の異なるもので、焼成室３側に積層されるものほど耐熱特性が高くなるように、配列されている。
【００３８】
本実施の形態の場合、保温板４１は、セラミック製の耐熱板材４２に、マイクロ波吸収体４４を埋設した構成である。
【００３９】
耐熱板材４２としては、例えば、板状に形成され耐熱、絶縁特性に優れたムライトセラミックを使用することができる。
【００４０】
また、マイクロ波吸収体４４としては、例えば、ＳｉＣ等の板状体を使用することができる。
【００４１】
本実施の形態の場合、図３に示すように、断熱材料製基板３３，３４，３５及び保温板４１が、セラミック製のボルト５１及びナット５３によって、扉本体２３の金属製内板２８に着脱可能に取り付けられている。
【００４２】
以上に説明したマイクロ波焼成炉１においては、焼成室３の開放面３ａを覆う金属製の扉本体２３が電波漏洩防止構造２１を有していて、焼成室３の開放面３ａから外部へのマイクロ波の漏洩を防止するため、十分な電波漏洩防止性能を確保することができる。
【００４３】
また、金属製の扉本体２３の内表面に積層した断熱構造層３１が、焼成室３の開放面３ａを覆って、焼成室３内の熱が外部に漏れることを防止するため、十分な断熱性能を確保することもできる。
【００４４】
従って、開閉扉１３に、十分な電波漏洩防止性能と十分な断熱性能の双方を確保して、安全、且つ、効率よく、焼成処理を実施することができる。
【００４５】
また、上記マイクロ波焼成炉１では、保温板４１内のマイクロ波吸収体４４がマイクロ波の照射によって自己発熱して昇温し、保温板４１全体がヒータとして機能して焼成室３内の保温を行うため、電熱ヒータを装備せずとも開閉扉１３が優れた保温性能を発揮して焼成室３内の温度勾配の発生を抑止することができ、焼成体に対して温度勾配を原因とするクラックの発生を防止することが可能になる。
【００４６】
また、上記のマイクロ波焼成炉１は、開閉扉１３に金属製のボルトが貫通する構造ではないので、金属製ボルトの挿通部からのマイクロ波の漏洩について、配慮する必要がない。
【００４７】
そして、断熱材料製基板３３，３４，３５及び保温板４１からなる断熱構造層が、マイクロ波加熱の繰り返しによる熱疲労等で劣化・破壊等が発生した場合でも、セラミック製のボルト５１及びナット５３を緩めることによって、これらの断熱構造層の交換等の保守作業が容易にできて、優れた保守性を確保することができる。
【００４８】
また、熱収縮率が異なる断熱材料製基板３３，３４，３５と保温板４１とが、直接接着されずに、耐熱性に優れて熱収縮率が小さいセラミック製のボルト５１及びナット５３によって金属製の扉本体２３に固定される上記構造では、断熱材料製基板３３，３４，３５と保温板４１との間に熱収縮差に起因した応力が発生することを防止することができ、断熱材料製基板３３，３４，３５と保温板４１とを接着剤等によって直接接着固定した構造とした場合と比較すると、これらの双方の部品の耐久性を向上させることができる。
【００４９】
また、本実施の形態では、焼成室３側から扉本体２３に向かって順に耐熱温度が下がるように、耐熱特性の異なる複数枚の断熱材料製基板３３，３４，３５を積層させているため、耐熱特性が優れた高価な断熱材料製基板３３，３４，３５の使用量を必要最小限に抑えて、優れた断熱性能を安価に得ることができる。
【００５０】
なお、開閉扉１３の断熱構造層３１を構成する断熱材料製基板３３，３４，３５の使用枚数は、上記実施の形態に限らない。例えば、任意枚数の断熱材料製基板３３，３４，３５を使用して、任意の多層構造に形成することができ、また、単一の断熱材料製基板３３，３４，３５による単層構造にすることもできる。
【００５１】
また、保温板４１やマイクロ波吸収体４４の具体的な材質は、上記実施の形態に限らない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係るマイクロ波焼成炉の一実施の形態の外観斜視図である。
【図２】図１に示したマイクロ波焼成炉の開閉扉を開いた状態の斜視図である。
【図３】図１に示した開閉扉のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  マイクロ波焼成炉
３  焼成室
５  ブランケット
５ａ  断熱性隔壁
７  筐体
１３  開閉扉
２１  電波漏洩防止構造
２３  扉本体
２６  チョーク構造
２７  金属製外板
２８  金属製内板
３１  断熱構造層
３３，３４，３５  断熱材料製基板
４１  保温板
４２  耐熱板材
４４  マイクロ波吸収体
５１  ボルト
５３  ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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