(57)【要約】【課題】金属部材と金属キャビティとの間における放電の発生を防止できるとともに、少ない作業工数で金属部材を金属キャビティに取り付けることができ、しかも金属部材の取り外しを自由に行うことができるマイクロ波焼成炉の金属キャビティ内部への金属部材取り付け方法を提供する。【解決手段】１〜５ｍｍの間隔で金属板３０を金属キャビティ１３に取り付けて、金属板３０と金属キャビティ１３との間の電界強度を１ｋＶ／ｍｍ未満に抑えるようにした。これにより、金属板３０と金属キャビティ１３との間の放電を防止でき、放電による金属キャビティ１３の破損を防止できる。また、金属板３０を金属キャビティ１３に取り付けるネジ３１の間隔をマイクロ波の波長の１／８以上にできるので、作業工数を削減できる。また、金属板３０を自由に取り外せるので、金属キャビティ１３のメンテナンスを容易に行える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波加熱によって被処理体の焼成を行うマイクロ波焼成炉であって、
前記マイクロ波焼成炉の金属キャビティに対して１〜５ｍｍの間隔を持たせて取り付けるための少なくとも２つの突起部を有し該各突起部に貫通孔が開けられた金属部材と、
前記金属キャビティの、前記金属部材の各突起部と対向する部分夫々に形成され、前記各突起部の貫通孔を通して挿入されるネジと螺合するネジ孔と、
を備えるマイクロ波焼成炉。
【請求項２】
前記金属部材の突起部間と前記金属キャビティのネジ孔間の夫々が、前記マイクロ波焼成炉で使用されるマイクロ波の波長の１／８を超える長さである請求項１に記載のマイクロ波焼成炉。
【請求項３】
マイクロ波加熱によって被処理体の焼成を行うマイクロ波焼成炉における金属キャビティ内部への金属部材取り付け方法であって、
前記金属部材と前記金属キャビティとの間で放電が生じない電界強度を保てる距離離間させて、前記金属部材を前記金属キャビティに取り付けるマイクロ波焼成炉の金属キャビティ内部への金属部材取り付け方法。
【請求項４】
前記金属部材を前記金属キャビティに対して１〜５ｍｍの間隔を持たせて取り付ける請求項３に記載のマイクロ波焼成炉の金属キャビティ内部への金属部材取り付け方法。
【請求項５】
前記金属部材と前記金属キャビティとの接触箇所が、前記マイクロ波焼成炉で使用するマイクロ波の波長の１／８を超える間隔で存在するように、前記金属部材を前記金属キャビティに取り付ける請求項３又は請求項４に記載のマイクロ波焼成炉の金属キャビティ内部への金属部材取り付け方法。
【請求項６】
前記金属部材の前記金属キャビティへの取り付けをネジで行う請求項３から請求項５のいずれかに記載のマイクロ波焼成炉の金属キャビティ内部への金属部材取り付け方法。
【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て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処理体を焼成するマイクロ波焼成炉及びマイクロ波焼成炉における金属キャビティ内部への金属部材取り付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マイクロ波を利用して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処理体を焼成することが提案され、既に実用化が始まっている（例えば、特許文献１参照）。ところで、マイクロ波焼成炉の金属キャビティ内に金属板を取り付けた際に、金属板と金属キャビティとの間に隙間ができてしまった場合、その隙間にマイクロ波が入り込んで放電が発生し、金属キャビティを破損させることがあった。従来はこの問題をマイクロ波焼成炉で使用するマイクロ波の波長の１／８の間隔でスポット溶接を行うことで対処している。
【０００３】
マイクロ波焼成炉で使用するマイクロ波の波長の１／８の間隔でスポット溶接を行うことで、金属板と金属キャビティとの間に隙間が生じても、その隙間にマイクロ波が入り込むことがないことは周知の通りである。ここで、図７に金属キャビティ１にＬ字状の金属板２をλ／８のピッチでスポット溶接を行った例を示す。また、図８に金属板２と金属キャビティ１の間に生じた隙間Ｇｐを示す。なお、この図において、符号Ｓｃはスポット溶接部である。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３４５５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、マイクロ波焼成炉で使用するマイクロ波の波長の１／８の間隔でスポット溶接を行うことは、作業工数が多くなり、その分、製造コストが嵩むという問題がある。この問題は、マイクロ波焼成炉で使用するマイクロ波の波長の１／８以上もしくは任意の間隔でスポット溶接を行うか、あるいは金属板の金属キャビティに接する面の全てについて溶接を行うことで解決可能である。しかし、取り付け間隔を広くした場合には、金属板や金属キャビティの反りや曲がりで隙間が生じ易くなるため、放電が発生する可能性がある。逆に取り付け間隔を狭くしたり、全面溶接を行ったりした場合には、作業工数が増加し製造コストが更に嵩むことになる。したがって、いずれの方法も実現は難しい。
【０００６】
また、スポット溶接を行うことで金属板を取り外すことができなくなり、金属キャビティのメンテナンス(クリーニング等)が困難になるという問題もある。
【０００７】
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、金属部材と金属キャビティとの間における放電の発生を防止できるとともに、少ない作業工数で金属部材を金属キャビティに取り付けることができ、しかも金属部材の取り外しを自由に行うことができるマイクロ波焼成炉及びマイクロ波焼成炉の金属キャビティ内部への金属部材取り付け方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は下記構成又は方法により達成される。
（１）  マイクロ波加熱によって被処理体の焼成を行うマイクロ波焼成炉であって、前記マイクロ波焼成炉の金属キャビティに対して１〜５ｍｍの間隔を持たせて取り付けるための少なくとも２つの突起部を有し該各突起部に貫通孔が開けられた金属部材と、前記金属キャビティの、前記金属部材の各突起部と対向する部分夫々に形成され、前記各突起部の貫通孔を通して挿入されるネジと螺合するネジ孔と、を備える。
【０００９】
（２）  上記（１）に記載のマイクロ波焼成炉において、前記金属部材の突起部間と前記金属キャビティのネジ孔間の夫々が、前記マイクロ波焼成炉で使用されるマイクロ波の波長の１／８を超える長さである。
【００１０】
（３）  マイクロ波加熱によって被処理体の焼成を行うマイクロ波焼成炉における金属キャビティ内部への金属部材取り付け方法であって、前記金属部材と前記金属キャビティとの間で放電が生じない電界強度を保てる距離離間させて、前記金属部材を前記金属キャビティに取り付ける。
【００１１】
（４）  上記（３）に記載のマイクロ波焼成炉の金属キャビティ内部への金属部材取り付け方法において、前記金属部材を前記金属キャビティに対して１〜５ｍｍの間隔を持たせて取り付ける。
【００１２】
（５）  上記（３）又は（４）に記載のマイクロ波焼成炉の金属キャビティ内部への金属部材取り付け方法において、前記金属部材と前記金属キャビティとの接触箇所が、前記マイクロ波焼成炉で使用するマイクロ波の波長の１／８を超える間隔で存在するように、前記金属部材を前記金属キャビティに取り付ける。
【００１３】
（６）  上記（３）から（５）のいずれかに記載のマイクロ波焼成炉の金属キャビティ内部への金属部材取り付け方法において、前記金属部材の前記金属キャビティへの取り付けをネジで行う。
【発明の効果】
【００１４】
上記（１）に記載のマイクロ波焼成炉では、金属部材が１〜５ｍｍの間隔を持って金属キャビティに取り付けることにより、金属部材と金属キャビティとの間の放電を防止できる。したがって、放電による金属キャビティの破損を防止できる。
【００１５】
上記（２）に記載のマイクロ波焼成炉では、ネジ間隔をマイクロ波の波長の１／８以上にしても、放電が発生しないため、ネジ間隔を従来よりも広げることができ、金属部材の取り付けに要する作業工数を減らすことができる。また、金属部材の取り付けをネジで行うので、金属キャビティのメンテナンス(クリーニング等)を容易に行うことができる。
【００１６】
上記（３）に記載のマイクロ波焼成炉の金属キャビティ内部への金属部材取り付け方法では、金属部材と金属キャビティとの間で放電が生じない電界強度を保てる距離で金属部材を金属キャビティに取り付けるので、放電による金属キャビティの破損を防止できる。
【００１７】
上記（４）に記載のマイクロ波焼成炉の金属キャビティ内部への金属部材取り付け方法では、金属部材を１〜５ｍｍの間隔を持って金属キャビティに取り付けるので、金属部材と金属キャビティとの間の電界強度を１ｋＶ／ｍｍ未満に抑えることができる。
【００１８】
上記（５）に記載のマイクロ波焼成炉の金属キャビティ内部への金属部材取り付け方法では、金属部材を金属キャビティに取り付けるためのネジの間隔をマイクロ波の波長の１／８にしても放電が発生しないため、ネジ間隔を従来よりも広げることができ、金属部材の取り付けに要する作業工数を減らすことができる。
【００１９】
上記（６）に記載のマイクロ波焼成炉の金属キャビティ内部への金属部材取り付け方法では、金属部材の金属キャビティへの取り付けをネジで行うので、金属キャビティのメンテナンス(クリーニング等)を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施の形態に係るマイクロ波焼成炉の外観を示す斜視図である。また、図２は図１の炉部分の概略構成を示す断面図である。図１において、本実施の形態のマイクロ波焼成炉１０は、マイクロ波を利用して被処理体(図示略)の焼成を行うものであり、焼成炉本体１１と、その蓋である扉部１２とを備える。焼成炉本体１１内には、金属キャビティ１３、１２５０℃までの焼成が可能な通常焼成エリア１４を形成する通常焼成炉１５と、１５００℃までの焼成が可能な高温焼成エリア１６を形成する高温焼成炉１７と、通常焼成炉１５内の雰囲気温度(通常炉内温度)を測定するための主熱電対１８と、高温焼成炉１７内の雰囲気温度(高温炉内温度)を測定するための補助熱電対１９とが設けられている。
【００２２】
通常焼成炉１５と高温焼成炉１７は、ともにマイクロ波の影響を受けないアルミナ・シリカ系の断熱材を用いて方形状に組立てられている。高温焼成炉１７は通常焼成炉１５内に設置される関係上、通常焼成炉３より小型に造られている。因みに、高温焼成炉１７を設けた理由は、ファインセラミックスを焼成できるような高温仕様になるほど製品のコストが増大するので、陶磁器を焼成できる程度の温度仕様で設計してもファインセラミックスを焼成できるようにするためである。この場合、ファインセラミックスを焼成するときには、高温焼成炉１７を通常焼成炉１５内に設け、陶磁器を焼成するときには通常焼成炉１５内から取り出すようにしている。焼成炉本体１１の開口部１１Ａの周囲には４個の金属板(金属部材)３０が設けられており、通常焼成炉１５の断熱材が焼成炉本体１１から外に出ないように係止している。金属板３０はＬ字状に形成されており、ネジによって焼成炉本体１１に取り付けられている。
【００２３】
図３は焼成炉本体１１の開口部１１Ａ周辺の正面図であり、図４は図１のＡ−Ａ線断面図である。図３及び図４に示すように、金属板３０は焼成炉本体１１の開口部の上下左右にそれぞれ取り付けられている。図５は金属板３０の金属キャビティ１３への取り付け状態を示す断面図である。金属板３０には、金属キャビティ１３の取り付け面に対して１〜５ｍｍの間隔を持たせて取り付けるための貫通孔が開けられた突起部３０Ａが形成されている。金属キャビティ１３には、金属板３０の各突起部３０Ａと対向するそれぞれの部分にネジ３１と螺合するネジが切られたネジ孔１３Ａが形成されている。ネジ孔１３Ａは、金属キャビティ１３の内部に向かって突出した形状となっており、ネジ山数を確保している。金属板３０に形成された突起部３０Ａを通して金属キャビティ１３のネジ孔１３Ａにネジ３１を締め込むことで、１〜５ｍｍの間隔で金属板３０が金属キャビティ１３に固定される。
【００２４】
従来は、金属板と金属キャビティとの間にマイクロ波が入り込むまないようにすることで、放電による金属キャビティの破損を防止していたのに対し、本実施形態では、金属板３０と金属キャビティ１３との間に１〜５ｍｍの隙間を設けることにより、１ｋＶ／ｍｍ以上の電界強度が発生するのを防止することで、放電による金属キャビティの破損を防止する。
【００２５】
このように、金属板３０と金属キャビティ１３の間隔を１〜５ｍｍとすることで、放電の発生による金属キャビティの破損を防止できることから、ネジ間隔（金属板３０と金属キャビティ１３との接触箇所の間隔）をマイクロ波の波長の１／８に限定する必要がなくなる。本実施の形態では、ネジ間隔を４５ｍｍにしている。すなわち、本実施の形態では、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を使用しており、その波長約１２２(正確には１２２．４４５)ｍｍの１／８の３倍のネジ間隔としている。なお、使用するネジ３１の個数は１個でも良いが、１個の場合ネジの締め付けがゆるいと金属板３０が回ってしまうこともあるので、２個以上にすれば良い。このようにして、使用するネジ３１の数を少なくすることができ、作業工数削減が可能となる。また、少ない個数のネジで取り付けることにより、金属キャビティ１３と金属板３０とを容易に脱着できるため、メンテナンスが容易になる。
【００２６】
このように本実施の形態に係るマイクロ波焼成炉１０によれば、通常焼成炉１５の断熱材を焼成炉本体１１に係止するための金属板３０を備え、この金属板３０を１〜５ｍｍの間隔で金属キャビティ１３に取り付けて、金属板３０と金属キャビティ１３との間の電界強度を１ｋＶ／ｍｍ未満に抑えるようにしたので、金属板３０と金属キャビティ１３との間の放電による金属キャビティ１３の破損を防止できる。また、金属板３０を金属キャビティ１３に取り付けるネジ３１の間隔を、マイクロ波焼成炉１０で使用するマイクロ波の波長の１／８に設定する必要がなくそれ以上にできるので、少ない作業工数で金属板３０を金属キャビティ１３に取り付けることが可能となる。また、金属板３０を自由に取り外すことができるので、金属キャビティ１３のメンテナンス(クリーニング等)を容易に行うことができる。
【００２７】
なお、上記実施の形態では、金属板３０に、金属キャビティ１３との間で１〜５ｍｍの隙間を作るための貫通孔が開けられた突起部３０Ａを形成し、金属キャビティ１３に、ネジ３１と螺合するネジ孔１３Ａを形成して、ネジ３１を金属板３０のネジ孔を通して金属キャビティ１３のネジ孔１３Ａに締め込むことで、金属板３０を金属キャビティ１３に取り付けるようにしたが、図６に示すように、金属板３０と金属キャビティ１３にネジ孔３０Ｂ、１３Ｂを形成して、１〜５ｍｍ長の円筒形の金属スペーサ４０を介してネジ５０を通しナット５１で止めるようにしても良い。
【００２８】
また、上記実施の形態では、通常焼成炉１５の断熱材を焼成炉本体１１に係止する金属板３０の取り付けについて説明したが、マイクロ波焼成炉１０内に設ける金属の全ての取り付けについても同様に行うことができる。また、マイクロ波を利用する電子レンジにも適用できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、金属部材と金属キャビティとの間における放電の発生を防止できるとともに、少ない作業工数で金属部材を金属キャビティに取り付けることができ、しかも金属部材の取り外しを自由に行うことができるという効果を有し、マイクロ波焼成炉や電子レンジ等のマイクロ波を利用して加熱する機器への適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施の形態に係るマイクロ波焼成炉の外観を示す斜視図
【図２】図１の炉部分の概略構成を示す断面図
【図３】図１の焼成炉本体の金属キャビティ部分を示す正面図
【図４】図１のＡ−Ａ線断面図
【図５】図１の金属板の金属キャビティへの取り付け状態を示す断面図
【図６】金属板の金属キャビティへの取り付けの応用例を示す断面図
【図７】従来の金属板の金属キャビティへの取り付け状態を示す斜視図
【図８】従来の金属板の金属キャビティへの取り付けにおける問題点を説明するために図
【符号の説明】
【００３１】
１０  マイクロ波焼成炉
１１  焼成炉本体
１１Ａ  開口部
１２  扉部
１３  金属キャビティ
１３Ａ、１３Ｂ、３０Ｂ  ネジ孔
１４  通常焼成エリア
１５  通常焼成炉
１６  高温焼成エリア
１７  高温焼成炉
１８  主熱電対
１９  補助熱電対
３０  金属板
３０Ａ  突起部
３１、５０  ネジ
４０  金属スペーサ
５１  ナット
【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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