【手続補正書】
【提出日】平成19年8月31日(2007.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネトロンから発振したマイクロ波を乾燥対象物に照射して乾燥処理を行う誘電加熱を利用した乾燥対象物の乾燥方法において、前記乾燥対象物の誘電正接tanδの値に応じて前記マイクロ波の吸収電力の上限値を定め、当該電力上限値の範囲内で該電力値を制御しつつマイクロ波を照射して乾燥処理を行うことを特徴とする誘電加熱を利用した乾燥対象物の乾燥方法。
【請求項２】
前記マイクロ波の吸収電力をＰ［Ｗ］、マイクロ波周波数をｆ［Ｈｚ］、前記乾燥対象物の比誘電率をεｓ、前記乾燥対象物の体積をＱ［ｍ3］、電界強度をＥ［Ｖ／ｍ］とした場合に、数式
Ｐ＝２πｆ・ε０・εｓ・Ｑ・Ｅ2・tanδ
より前記マイクロ波の吸収電力を算出して上限値を定めることを特徴とする請求項１に記載の誘電加熱を利用した乾燥対象物の乾燥方法。
【請求項３】
前記マグネトロンから発振されるマイクロ波の電力を、誘電正接tanδが0.1以上1.0未満の乾燥対象物に対しては電界強度を1500［Ｖ／ｍ］以下の値、誘電正接tanδが0.01以上0.1未満の乾燥対象物に対しては電界強度を5000［Ｖ／ｍ］以下の値、誘電正接tanδが0.001以上0.01未満の乾燥対象物に対しては電界強度を9000［Ｖ／ｍ］以下の値に制御し、このように電力制御したマイクロ波を当該乾燥対象物に照射して乾燥処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の誘電加熱を利用した乾燥対象物の乾燥方法。
【請求項４】
前記乾燥対象物の水分が当該乾燥対象物の質量の10％以下になった状態で乾燥処理を続行する場合は乾燥室容器内の冷却用空気を強制循環させることを特徴とする請求項１から３のいずれかひとつに記載の誘電加熱を利用した乾燥対象物の乾燥方法。
【請求項５】
マグネトロンから発振したマイクロ波を乾燥室容器内の乾燥対象物に照射して乾燥処理を行う誘電加熱を利用した乾燥対象物の乾燥装置において、前記マグネトロンから発振したマイクロ波が前記乾燥対象物に吸収される割合を測定する電界強度センサと、前記乾燥対象物の特性ないし性質に応じて当該マイクロ波の電力を制御するマグネトロン制御装置とを有しており、該マグネトロン制御装置は、誘電正接tanδが0.1以上1.0未満の乾燥対象物に対しては電界強度を1500［Ｖ／ｍ］以下の値、誘電正接tanδが0.01以上0.1未満の乾燥対象物に対しては電界強度を5000［Ｖ／ｍ］以下の値、誘電正接tanδが0.001以上0.01未満の乾燥対象物に対しては電界強度を9000［Ｖ／ｍ］以下の値に制御するものであることを特徴とする誘電加熱を利用した乾燥対象物の乾燥装置。
【請求項６】
前記乾燥室容器内には、前記乾燥対象物を収納しかつ風が抜ける構造の乾燥対象物収納容器を備えるものである請求項５記載の乾燥装置。
【請求項７】
前記乾燥対象物収納容器は前記乾燥室容器あるいは前記乾燥室容器内のターンテーブルに対して着脱可能である請求項６記載の乾燥装置。
【請求項８】
前記乾燥対象物収納容器は自転回転可能である請求項６または７記載の乾燥装置。
【請求項９】
前記乾燥対象物収納容器は前記乾燥室容器あるいは前記ターンテーブルと共に回転し、前記マグネトロンの照射口付近を通過するときに前記照射口付近で停止し、かつ前記乾燥対象物収納容器に収納した前記乾燥対象物の含水量が少ないときに比べて多いときには前記停止時間を長くするものである請求項５から８のいずれか１つに記載の乾燥装置。
【請求項１０】
前記乾燥対象物収納容器は、収納する前記乾燥対象物の含水量が多いときには少ないときに比べて前記乾燥対象物収納容器の自転回転速度を高くするものである請求項５から８のいずれか１つに記載の乾燥装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明はかかる知見に基づきなされたもので、請求項１記載の発明は、マグネトロンから発振したマイクロ波を乾燥対象物に照射して乾燥処理を行う誘電加熱を利用した乾燥対象物の乾燥方法において、乾燥対象物の誘電正接tanδの値に応じてマイクロ波の吸収電力の上限値を定め、当該電力上限値の範囲内で該電力値を制御しつつマイクロ波を照射して乾燥処理を行うことを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
まず、乾燥対象物の単位体積あたりのマイクロ波吸収電力ｐ［Ｗ／ｍ3］は、数式１によって求めることができる。
［数１］
ｐ＝ω・ε・Ｅ2・tanδ
＝２πｆ・ε０・εｓ・Ｅ2・tanδ
ただし、
ω：角周波数
ε：誘電率
ε０：真空の誘電率
Ｅ：電界強度
ｆ：マイクロ波周波数［Ｈｚ］
また、変化しない要素（定数）であるπとε０に当該数値を代入して数式１を簡素化すると、以下のようになる。
ｐ＝0.556・εｓ・tanδ・ｆ・Ｅ2・10-10 ［Ｗ／ｍ3］
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
さらに請求項５記載の発明は、マグネトロンから発振したマイクロ波を乾燥室容器内の乾燥対象物に照射して乾燥処理を行う誘電加熱を利用した乾燥対象物の乾燥装置において、マグネトロンから発振したマイクロ波が乾燥対象物に吸収される割合を測定する電界強度センサと、乾燥対象物の特性ないし性質に応じて当該マイクロ波の電力を制御するマグネトロン制御装置とを有しており、該マグネトロン制御装置は、誘電正接tanδが0.1以上1.0未満の乾燥対象物に対しては電界強度を1500［Ｖ／ｍ］以下の値、誘電正接tanδが0.01以上0.1未満の乾燥対象物に対しては電界強度を5000［Ｖ／ｍ］以下の値、誘電正接tanδが0.001以上0.01未満の乾燥対象物に対しては電界強度を9000［Ｖ／ｍ］以下の値に制御するというものである。
ここで、乾燥室容器内には、乾燥対象物を収納しかつ風が抜ける構造の乾燥対象物収納容器を備えることが好ましく、より好ましくは乾燥対象物収納容器がターンテーブルに対して着脱可能であること、さらには乾燥対象物収納容器が自転回転可能であることである。また、乾燥対象物収納容器は乾燥室容器あるいはターンテーブルと共に回転し、マグネトロンの照射口付近を通過するときに照射口付近で停止し、かつ乾燥対象物収納容器に収納した乾燥対象物の含水量が少ないときに比べて多いときには停止時間を長くすることが好ましい。また、乾燥対象物収納容器は、収納する前記乾燥対象物の含水量が多いときには少ないときに比べて乾燥対象物収納容器の自転回転速度を高くすることが好ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
この場合、乾燥機は、脱水機能を有する着脱自在のカートリッジ３を１個以上好ましくは２個以上備えていることが乾燥効率向上等の観点から望ましい。本実施形態では、このカートリッジ３の中に乾燥対象物を入れて乾燥室内のターンテーブル６に挿着する構造を採用し、乾燥対象物としての衣類等の布生地などが絡みにくい構造としている。例えば本実施形態では、鉛直に設けられた円盤状のターンテーブル６に６個のカートリッジ３を等間隔に配置し、ターンテーブル６の軸を中心として公転しながら自転するよう回転自在に取り付けている（図１等参照）。ターンテーブル６の回転軸６ｂと各カートリッジ３の回転軸３ｂはいずれもその軸方向が水平となっている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
上述したようにカートリッジ３が着脱可能なターンテーブル６は、乾燥室内に設置されたギア歯車８およびコア回転シャフト９ａ、乾燥室外に設置されたカップリング１０等を介してターンテーブル駆動モータ１１に接続されている（図３等参照）。このターンテーブル駆動モータ１１を駆動すると、ギア歯車８が回転し、ギア歯車８が回転するとターンテーブル６の外周に設けられている歯６ｆに回転力が伝わり、ターンテーブル６が送風ダクト１２の外周を摺動しながら回転する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
上述のように、本実施形態のカートリッジ３はそれ自体が各回転軸３ｂを中心に回転（自転）する。また、カートリッジ３の周囲に設けられたフィン３ａ（図８参照）が、カートリッジ３が回転する際このカートリッジ３の内部の空気を乾燥室容器１内に強制的に排出する。また、カートリッジ３が回転する際にはその遠心力によって乾燥対象物の水分が脱水孔３ｄから排出されるようになっている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
また、排出される空気は湿度が高いため、本実施形態では冷却装置２０により水分を除去してから空気を排出するようにしている（図３等参照）。冷却装置２０で除去された水分は廃液パイプ２６を通して水受け皿２１に回収される（図３参照）。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
乾燥対象物収納容器３３は、当該容器内に乾燥対象物を収納した状態で上述のスペース３６に挿入されるいわば引き出し状の容器である。乾燥対象物収納容器３３の形状と大きさは特に限定されるものではないが、本実施形態ではスペース３６にちょうど収まる形状および大きさとしている（図１６参照）。また、スペース３６に挿入される際の手前側と奥側とならびにドラム外周側の各面にはドット状あるいはスリット状の通気孔３３ａが設けられている。ドラム内周側は、乾燥対象物を出し入れできるように開口しているが（図１６参照）、例えば扉状の蓋を設けるなどしてもよい。また、この乾燥対象物収納容器３３のドラム外周側の面には上述した収納容器固定用溝３２ｂに嵌り込む例えば断面略半円形状の突起３３ｂが形成されている。さらに、乾燥対象物収納容器３３の手前側には上述した収納容器固定用孔３２ｃに係合可能なスライドする容器固定用突起３３ｃ、およびこの容器固定用突起３３ｃをスライドさせるための突起スライド操作部３３ｄが設けられている（図１６参照）。この容器固定用突起３３ｃは、収納容器固定用孔３２ｃに係合することにより、乾燥対象物収納容器３３がスペース３６の手前側に移動するのを防止する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
また、乾燥ドラム３２の背面（乾燥対象物収納容器３３の挿入方向奥の面）は円形プレート３２ｄによって構成されている（図１９参照）。この円形プレート３２ｄの中心には乾燥ドラム３２の回転軸となる固定軸３２ｅが固着されている（図２０参照）。また、円形プレート３２ｄにはこの固定軸３２ｅを中心として周状に並ぶ複数のスリットからなる通気孔３２ｆが設けられている（図２０等参照）。さらに、これら周状に並ぶ通気孔３２ｆの外周側には同じく周状に空気取り出し孔３２ｇが設けられている（図１９参照）。本実施形態では、底板３７の空気取り出し孔３７ａと重なるように比較的大きめの４つの空気取り出し孔３２ｇを９０度間隔で配置している（図１９参照）。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
乾燥室容器１の裏側（背面側）には、乾燥ドラム３２を回転させる駆動モータ１１と、この駆動モータ１１から固定軸３２ｅにトルクを伝達するギア列を収容したギアボックス３８とが設けられている（図１８、図１９、図２４参照）。この駆動モータ１１およびギアボックス３８で乾燥ドラム３２を回転させる際、一定速度で回転させても構わないが、制御回路ないしは制御装置を用いて回転制御することも好ましい。こうした場合、例えば、各乾燥対象物が乾燥過程にある状態で乾燥ドラム３２を停止させるといった制御も可能となる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
本実施形態によれば、生ゴミの体積の減量率を加味してのマグネトロン制御が行えるため、乾燥対象物の質量や含水量が減量して行くとマイクロ波のマッチング不良が進行してもマグネトロンおよびマイクロ波発振器の劣化を防ぐことが可能となるし、また、処理容器の内部にて火花が発生するなどにより乾燥容器の劣化を防ぐことも可能となる。これによれば、乾燥対象物の質量あるいは体積の大きさに応じたマイクロ波吸収電力を求め、生ゴミをマイクロ波乾燥で容易に乾燥することが可能となる。つまり、マイクロ波吸収電力に関しては、ある所定値を超えるとそれ以上は吸収されなくなり、いくらハイパワーのマグネトロンで乾燥させようとしても吸収されない電力が反射波として戻ってしまい熱になって捨てられてしまうという特性があるが、乾燥対象物（生ゴミ）のマイクロ波吸収電力以下の電力値を設定する本実施形態によればこの特性に合わせたマイクロ波を発振することにより、水分の多い生ゴミが乾燥対象物である場合であっても容易にかつ効率よく乾燥することが可能となる。したがって、生ゴミを乾燥させるための本格的機械の製造に寄与することが期待できる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005326050.tif 000001
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2005326050.tif 000002
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2005326050.tif 000003
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2005326050.tif 000004
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2005326050.tif 000005
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2005326050.tif 000006
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2005326050.tif 000007
【手続補正２０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2005326050.tif 000008
【手続補正２１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2005326050.tif 000009
【手続補正２２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７】
2005326050.tif 000010
【手続補正２３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１９】
2005326050.tif 000011