(57)【要約】 【課題】  本発明は、円筒状の被加熱物の軸方向長さが直径に比べて大きい場合でも、被加熱物の軸方向や直径方向で加熱あるいは乾燥の不均一が発生しない誘電加熱装置を提供することを課題としている。【解決手段】  高周波を印加する電極にはさまれた被加熱物を長軸を中心として回転させることにより、周方向の温度、水分を均一なものとし、また電極を軸方向に対して分割し、それぞれの電極の被加熱物からの位置を変更することにより、電極近傍の被加熱物の温度、水分を任意に制御し、さらに、ヒンジ構造で支える補助電極板を設け、補助電極板の開き角度を変更することにより、被加熱物の断面方向についても均一な加熱乾燥を行うことを可能とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１〜３００ＭＨｚの高周波を使用し、円筒状物体を均一に加熱乾燥させる装置において、高周波を印加する電極を被加熱物の軸方向に複数対配置することを特徴とする加熱乾燥装置。
【請求項２】
被加熱物をはさんで両側に設置される複数の電極の被加熱物からの距離を任意に変更できることを特徴とする請求項１記載の加熱乾燥装置。
【請求項３】
電極の一部をヒンジ構造として角度を可変とし、電極の断面形状を被加熱物の直径、形状に合わせて変形することを特徴とする請求項１記載の加熱乾燥装置。
【請求項４】
電極にはさまれた被加熱物を軸を中心として回転させることを特徴とする請求項１記載の加熱乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１〜３００ＭＨｚの高周波を利用し、巻き取られた繊維、ハニカム構造体のセラミックス、円筒状食品などを短時間で加熱あるいは乾燥させるための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高周波を利用して円筒状の被加熱物を加熱する場合、アース側電極を一方の端面に接触させ、高圧側電極を対向する端面から一定の間隔をあけて設置するのが普通である。しかし、この装置によると以下のような問題があった。
【０００３】
円筒状の被加熱物の軸方向の長さが直径よりも小さい場合には誘電加熱によって効率的に加熱、乾燥することが可能であるが、軸方向の長さが直径を超え、電極間隔が広くなるにつれて加熱効率が非常に低下する。軸方向の長さが直径方向の長さに比べて長い場合の加熱効率を改善する装置として、電極を被加熱物の長軸方向に平行して一対を対向させる方式が提案されている。
【特許文献１】特開平６−２９８５６３号公報この装置を用いると、加熱効率は高くできるものの、円筒状の被加熱物の上端面側と下端面側では温度分布が生じる。すなわち、加熱時あるいは乾燥時に移動する水蒸気の移動方向が上向きであること、あるいは加熱空気の対流が上方向であることなどから上下方向に温度分布ができることによるものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、円筒状の被加熱物の軸方向長さが直径に比べて大きい場合でも、被加熱物の軸方向や直径方向で加熱あるいは乾燥の不均一が発生しない誘電加熱装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
円筒状物体を誘電加熱する際に用いられてきた両端面に対向する従来の平板状電極では電極間距離が大きくなってしまい、被加熱物に加わる電位差（電界強度）が小さくなり、加熱効率が低下する。本発明の電極は円筒状の被加熱物の長軸に対して平行である。したがって従来の電極より電極間距離は小さくなり、その結果被加熱物に加わる電位差（電界強度）を大きくすることができ、効率的な加熱乾燥が可能となる。さらに、高周波を印加する電極にはさまれた被加熱物を長軸を中心として回転させることにより、周方向の温度、水分を均一なものとすることができる。
【０００６】
また、加熱乾燥時に被加熱物の内部や外部を移動する蒸気や空気の対流の影響により発生する軸方向の温度、水分の不均一を防止するために、電極を軸方向に対して分割し、それぞれの電極の被加熱物からの位置を変更することにより、電極近傍の被加熱物の温度、水分を任意に制御することが可能となる。
【０００７】
さらに、それぞれの主となる電極板の両側にヒンジ構造で支える補助電極板を複数枚設け、補助電極板の開き角度を被加熱物の直径や内部構造に合わせて変更することにより、被加熱物の断面方向についても均一な加熱乾燥を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による誘電加熱装置を使用して円筒状に巻き取られた繊維、ハニカム構造体のセラミックス、円筒状食品などを短時間でかつ均一に加熱あるいは乾燥させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて本発明による誘電加熱装置にかかる一実施形態について説明する。図１〜図６は本発明に係る発明の実施の形態を示す。
円筒状に巻き取られた繊維や、ハニカム状の高水分のセラミクスに対して高周波を印加すると、熱風や赤外線などの加熱方法とは異なり被加熱物内部からの自己発熱により均一に加熱される。円筒形状の軸方向の長さが直径より小さい場合には、高周波を利用して円筒状の被加熱物を加熱する場合、図１に示すように、アース側電極１を一方の端面に接触させ、高圧側電極２を対向する端面から一定の間隔をあけて設置するのが普通である。しかし、円筒状の軸方向の長さが直径より大きい場合には電極間距離が大きくなり加熱効率が悪くなるため、本発明で開示したように図２に示す軸方向に平行して設置される電極３を用いる。被加熱物４はターンテーブル５の上にセットされ、回転することにより被加熱物の周囲方向の加熱むらや水分むらが解消される。電極の軸方向の長さは被加熱物の軸方向長さ＋被加熱物の直径を目安として大きめに作られている。被加熱物は絶縁物（碍子あるいは樹脂）の保持台６によってターンテーブル上に保持されており、必要であれば気体が通過するハニカム構造を使用することにより、発生する蒸気を効率的に除去することができる。また、軸を回転軸として利用できる場合には図３に示すようにターンテーブルを必要としない。
【００１０】
電極には同軸構造をもつ給電線７と高周波発振機８が接続されている。
本発明の特徴である電極構造は、図４に示すように電極３は軸方向に分割された構造を持ち、それぞれが被加熱物との距離を変更することができる。電極近傍の被加熱物の温度を上げたい、あるいは乾燥を促進したい場合には電極と被加熱物の距離を小さくすればよく、複数ある電極の位置を調整することにより、被加熱物の軸方向の温度あるいは水分を均一にすることが可能である。
【００１１】
また、被加熱物の直径が変更になった場合や、中心と外側に温度や水分の分布が発生する場合には、図５に示すようにヒンジ構造１０をもつ補助電極１１を設けて補助電極の角度を調整することが有効である。補助電極の角度の効果は、図６の破線で示すように、ヒンジ部分で角度をもたせない場合には被加熱物の中心により多くの電気力線が集中し、ヒンジ部分で角度をもたせると電気力線は被加熱物の外側にも広がる。これらの補助電極の角度の効果により温度や水分を均一にすることが可能であるとともに加熱効率を上げることが可能である。
【実施例】
【００１２】
ガラス繊維ロープを円筒状にまいた製品の水分を乾燥させることを目的として、本発明による電極を用いて高周波による加熱乾燥を実施した。巻き取り後のロール直径は４００ｍｍ、軸方向長さ９００ｍｍである。周波数１３．５６ＭＨＺ、出力２０ｋＷの高周波発振機を用いて、電極幅２００ｍｍ、補助電極幅１００ｍｍ、軸方向長さ３７０ｍｍの電極を軸方向に沿って図４に示すように３対設置した。ロールは毎分６回転の速度で回転させた。補助電極の曲がり角度を４５度とし、３対の電極の製品表面からの最短距離をそれぞれ１５ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍに設定した。上記条件で初期水分１０％のロープが、４５分間の加熱乾燥後に水分は１％まで低下し、また表面と中心部、あるいは端面と中心部の水分差も無く均一で良好に乾燥させることができた。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来の電極の構成図。
【図２】改良された従来の電極の構成図。
【図３】ターンテーブルをもたない回転機構の例。
【図４】本発明に係る具体的な装置の主要動作部を示す概略図。
【図５】本発明に係る、ヒンジ機構をもつ電極を示す概略図。
【図６】ヒンジ機構をもつ補助電極の動作説明図。
【符号の説明】
【００１４】
１    下側電極
２    上側電極
３    電極
４    円筒状被加熱乾燥物
５    ターンテーブル  
６    絶縁保持台
７    給電腺
８    高周波電源
９    スライド機構
１０    ヒンジ機構
１１    補助電極
１２    回転機構
【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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