特許 7178272 マイクロ波照射装置用の連通部材、マイクロ波照射装置、およびマイクロ波照射方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-16

(45)【発行日】2022-11-25

(54)【発明の名称】マイクロ波照射装置用の連通部材、マイクロ波照射装置、およびマイクロ波照射方法

(51)【国際特許分類】

   H05B 6/76 20060101AFI20221117BHJP

   H05B 6/64 20060101ALI20221117BHJP

   A23N 12/04 20060101ALI20221117BHJP

【ＦＩ】

H05B6/76 G

H05B6/64 J

A23N12/04

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2019004838

(22)【出願日】2019-01-16

(65)【公開番号】P2020113490

(43)【公開日】2020-07-27

【審査請求日】2021-11-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000180313

【氏名又は名称】四国計測工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123984

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 晃伸

(74)【代理人】

【識別番号】100102314

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 阿佐子

(72)【発明者】

【氏名】黒川 俊司

(72)【発明者】

【氏名】塩田 英和

(72)【発明者】

【氏名】大澤 沙祈子

(72)【発明者】

【氏名】峰久 浩二

【審査官】土屋 正志

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２５４９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５４－０４４４６７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５３－０４４３３９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００６－１４７５５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ６／７６

Ｈ０５Ｂ ６／６４

Ａ２３Ｎ １２／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マイクロ波照射装置の加熱容器と連通する位置に配置される、マイクロ波照射装置用の連通部材であって、
マイクロ波の通過を遮断可能な口径および長さの複数の筒状通路と、
底部と壁部とを有する凹部と、を備え、
前記底部と前記筒状通路の一方の端部とが連通している、マイクロ波照射装置用の連通部材。

【請求項2】

前記連通部材は、前記加熱容器の排気口に配置され、前記加熱容器で揮発した揮発成分を通過させるとともに、前記加熱容器に放射されたマイクロ波を遮断する機能を有する、請求項１に記載のマイクロ波照射装置用の連通部材。

【請求項3】

前記複数の筒状通路は、１つの柱状部材の内部に穿設して形成されている、請求項１または２に記載のマイクロ波照射装置用の連通部材。

【請求項4】

前記柱状部材の形状が円柱状である、請求項３に記載のマイクロ波照射装置用の連通部材。

【請求項5】

前記連通部材は、複数の筒部を有し、
前記複数の筒部はそれぞれ内部に筒状通路を有する、請求項１または２に記載のマイクロ波照射装置用の連通部材。

【請求項6】

前記複数の筒状通路は、断面形状が円形である、請求項１ないし５のいずれかに記載のマイクロ波照射装置用の連通部材。

【請求項7】

前記マイクロ波照射装置に着脱自在である、請求項１ないし６のいずれかに記載のマイクロ波照射装置用の連通部材。

【請求項8】

請求項１ないし７のいずれかに記載の連通部材が、前記加熱容器と連通する位置に配置された、マイクロ波照射装置。

【請求項9】

前記連通部材が、前記加熱容器の排気口に設置され、前記加熱容器で揮発した揮発成分を通過させるとともに、前記加熱容器に放射されたマイクロ波を遮断する、請求項８に記載のマイクロ波照射装置。

【請求項10】

前記加熱容器は複数の排気口を有し、前記複数の排気口のそれぞれに前記連通部材を配置する、請求項９に記載のマイクロ波照射装置。

【請求項11】

マイクロ波の通過を遮断可能な口径および長さの複数の筒状通路と、底部と壁部とを有する凹部と、を備え、前記底部と前記筒状通路の一方の端部とが連通している、マイクロ波照射装置用の連通部材を、マイクロ波照射装置の加熱容器と連通する位置に配置する、マイクロ波照射方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マイクロ波の漏洩を防止するためのマイクロ波照射装置用の連通部材、それを用いたマイクロ波照射装置およびマイクロ波照射方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、対象物を収容した容器内にマイクロ波を照射することで、対象物を加熱し、対象物から揮発成分を抽出するマイクロ波照射装置が知られている（たとえば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－１９６８９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のマイクロ波照射装置では、被照射物の揮発成分を抽出するために、マイクロ波が照射される加熱釜と、揮発成分を冷却する冷却管と、加熱釜と冷却管とを結ぶ配管とを有する構成を有し、加熱釜で蒸発させた揮発成分が配管を通過して冷却管まで移動し、冷却管で冷却され凝縮液として回収される。しかしながら、このようなマイクロ波照射装置においては、加熱釜で揮発した揮発成分を冷却管で冷却するために、加熱釜、配管および冷却管が連通する構成を有しており、加熱釜に照射されたマイクロ波が配管や冷却管まで到達し、場合によっては、マイクロ波照射装置の外部にマイクロ波が漏洩するおそれもあった。

【0005】

マイクロ波の漏洩を防止するために、加熱釜の開口や配管の口径をマイクロ波が通過できない大きさとすることが考えられるが、このような場合、揮発成分が配管を通過する量を制限することとなり、抽出速度や乾燥速度が低下してしまうという問題があった。また、マイクロ波の漏洩を防止するために、マイクロ波が通過できない径の孔を有するパンチングメタルを採用することも知られているが、揮発成分を抽出するためのマイクロ波照射装置では、揮発成分を含む水蒸気がパンチングメタルを通過して加熱釜の外側に移動した後、配管などで冷却されて水滴に変わり、パンチングメタル上に落ちて溜まってしまい、それが汚れや焦げ付きの原因となってしまう場合もあった。

【0006】

本発明は、揮発成分を適切に通過させることができるとともに、マイクロ波の漏洩を適切に防止することができるマイクロ波照射装置用の連通部材、マイクロ波照射装置およびマイクロ波照射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】

【0007】

本発明に係るマイクロ波照射装置用の連通部材は、マイクロ波照射装置の加熱容器と連通する位置に配置される、マイクロ波照射装置用の連通部材であって、マイクロ波の通過を遮断可能な口径および長さの複数の筒状通路と、底部と壁部とを有する凹部と、を備え、前記底部と前記筒状通路の一方の端部とが連通している。
上記マイクロ波照射装置用の連通部材において、前記連通部材は、前記加熱容器の排気口に配置され、前記加熱容器で揮発した揮発成分を通過させるとともに、前記加熱容器に放射されたマイクロ波を遮断する機能を有するように構成することができる。
上記マイクロ波照射装置用の連通部材において、前記複数の筒状通路は、１つの柱状部材の内部に穿設して形成されるように構成することができる。
上記マイクロ波照射装置用の連通部材において、前記柱状部材の形状が円柱形であるように構成することができる。
上記マイクロ波照射装置用の連通部材において、前記連通部材は複数の筒部を有し、前記複数の筒部はそれぞれ内部に筒状通路を有するように構成することができる。
上記マイクロ波照射装置用の連通部材において、前記複数の筒状通路は、断面形状が円形であるように構成することができる。
上記マイクロ波照射装置用の連通部材において、前記マイクロ波照射装置に着脱自在であるように構成することができる。

【0008】

本発明に係るマイクロ波照射装置は、上記連通部材が、前記加熱容器と連通する位置に配置される。
上記マイクロ波照射装置において、前記連通部材が、前記加熱容器の排気口に設置されるように構成することができる。
上記マイクロ波照射装置用において、前記加熱容器は複数の排気口を有し、前記複数の排気口のそれぞれに前記連通部材を配置するように構成することができる。

【0009】

本発明に係るマイクロ波照射方法は、マイクロ波の通過を遮断可能な口径および長さの複数の筒状通路と、底部と壁部とを有する凹部と、を備え、前記底部と前記筒状通路の一方の端部とが連通している、マイクロ波照射装置用の連通部材を、マイクロ波照射装置の加熱容器と連通する位置に配置する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、揮発成分を適切に通過させることができるとともに、マイクロ波の漏洩を適切に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施形態に係るマイクロ波照射装置の構成図である。

【図2】第１実施形態に係る連通部材の斜視図である。

【図3】第１実施形態に係る連通部材を説明するための図である。

【図4】第２実施形態に係る連通部材の斜視図である。

【図5】第２実施形態に係る連通部材を説明するための図である。

【図6】第３実施形態に係る連通部材の斜視図である。

【図7】第３実施形態に係る連通部材を説明するための図である。

【図8】他の実施形態に係るマイクロ波照射装置の概要構成図である。

【図9】他の実施形態に係るマイクロ波照射装置の概要構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明に係るマイクロ波照射装置の実施形態について説明する。本実施形態に係るマイクロ波照射装置は、蒸留機能、抽出機能、乾燥機能、ブランチング機能を備えている。これらの各機能はそれぞれを単独で実施するだけでなく、同時に或いは連続して実施することも可能である。例えば、蒸留をしながら乾燥物を得ること、ブランチングをした後、そのまま乾燥を行うことができる。

【0013】

《第一実施形態》
図１は、第１実施形態に係るマイクロ波照射装置１の構成図である。マイクロ波照射装置１は、照射部Ａと蒸留部Ｂとから構成される。照射部Ａは、被反応物が収納される加熱容器１０と、撹拌羽根２１を回動させる駆動装置２２と、加熱容器１０にマイクロ波を供給するマイクロ波発振器３１と、加熱容器１０とマイクロ波発振器３１とを接続する導波管３２とを備えている。蒸留部Ｂは、コンデンサ４１と、チラー４２と、ジャケット付きの分液容器４３と、蒸留水容器４４と、低温トラップ４５と、真空ポンプ４６とを備えている。なお、照射部Ａ（加熱容器１０）と蒸留部Ｂ（コンデンサ４１）とは配管１５により連通しており、配管１５と照射部Ａとの間には、連通部材１１が配置されている。

【0014】

＜照射部Ａ＞
加熱容器１０は、本体１０ａと蓋部１０ｂとから構成される。加熱容器１０の本体１０ａおよび蓋部１０ｂは、それぞれフランジ部を有しており、対向する両フランジ部を狭圧することにより固定される。加熱容器１０は、例えば、数リットル～数百リットルの容量（最低容量は撹拌羽根の中央固定ノブが隠れる液量、最大容量は攪拌時の液面上昇を加味すれば、釜容量の２／３となる）であり、複数の加熱容器１０を連結して使用する場合もある。乾燥時、蒸留時、抽出時およびブランチング時には、気化効率を高めるために加熱容器１０内を減圧することが好ましい。加熱容器１０は、例えば０．１ｋＰａ～大気圧、好ましくは２ｋＰａ～大気圧で、さらに好ましくは１０ｋＰａ～２０ｋＰａの減圧下で用いられ、内部温度は例えば最大１５０℃である。加熱容器１０の本体には、排水バルブ１３が設けられた配管および駆動装置２２が接続される。駆動装置２２は、例えばモータであり、接続軸２３を介して撹拌羽根２１を回動させる。

【0015】

また、加熱容器１０の蓋部１０ｂには、導波管３２、大気開放バルブ１４が設けられた配管およびコンデンサ４１と連通する配管１５が接続される。大気開放バルブ１４は、圧力逃し弁（ベント）として機能するものであるが、必須の構成では無い。導波管３２が接続される加熱容器１０の蓋部１０ｂの開口部には、マイクロ波を吸収しないマイクロ波透過性材からなる照射窓（図示せず）を設けることが好ましい。この照射窓は、例えば、石英、セラミックス、テフロン（登録商標）などにより構成することができる。導波管３２の接続位置は図示する空間照射の態様に限定されず、液中照射するものでもよい。また、導波管３２は、複数本設けてもよく、空間照射と液中照射を組み合わせてもよい。導波管３２の蓋部とは逆側の端部は、マイクロ波発振器３１と接続されている。マイクロ波発振器３１の出力は、例えば、０．１ｋＷ～３．０ｋＷ／Ｌである。

【0016】

また、本実施形態にマイクロ波照射装置１は、加熱容器１０と連通する位置であって、加熱容器１０と配管１５との間に、連通部材１１を有している。ここで、図２は、第１実施形態に係る連通部材１１の斜視図である。図２に示すように、連通部材１１は、円柱部１１１と、凹部１１３と、平坦部１１６とを有する。加熱容器１０と配管１５との間に連通部材１１を配置する場合、平坦部１１６が加熱容器１０側に配置され、加熱容器１０の排気口を覆い、凹部１１３が配管１５側に配置され、配管１５と当接するように、連通部材１１が配置される。なお、加熱容器１０および配管１５と連通部材１１との間は、マイクロ波が漏洩しないように接続が行われる。

【0017】

なお、本実施形態に係る連通部材１１は、加熱容器１０または配管１５と同じ素材で製造することができ、円柱部１１１、凹部１１３および平坦部１１６を一体で製造してもよいし、円柱部１１１、凹部１１３および平坦部１１６をそれぞれ製造した後にこれら部材を接合させてもよい。

【0018】

本実施形態に係る連通部材１１の内部には、複数の筒状通路１１２が穿設されている。複数の筒状通路１１２は、連通部材１１の一端から他端までを連通する筒状の孔であり、具体的には、平坦部１１６の平坦面１１７から、平坦部１１６および円柱部１１１の内部を通過して、凹部１１３の底部１１４まで連通する。本実施形態では、図２に示すように、４つの筒状通路１１２を有する連通部材１１を例示しているが、筒状通路１１２の数は複数であれば特に限定されず、２～３としてもよいし、５以上としもよい。本実施形態では、連通部材１１は、３本以上の筒状通路１１２を有し、各筒状通路１１２が等間隔で配置されるが、この構成に限定されず、各筒状通路１１２を間隔が不均一となるように配置する構成としてもよい。

【0019】

また、筒状通路１１２の口径および長さは、筒状通路１１２でマイクロ波を遮蔽できる範囲で設計される。たとえば、マイクロ波の波長が２．４５ＧＨｚであり、筒状通路１１２の長さが８０ミリメートルである場合、筒状通路１１２の直径を３３ミリメートル以下とすることができる。また、筒状通路１１２の口径（断面積）は、凹部１１３側で揮発成分を含む水蒸気が冷却され生成された液滴を、筒状通路１１２を通して、平坦部１１６側へと排出させるために、一定の大きさ以上（たとえば直径５ミリメール以上、より好ましくは直径９ミリメートル以上）とすることが好ましい。

【0020】

そこで、連通部材１１の剛性を考慮した上（連通部材１１が簡単に損傷、変形しないように連通部材１１の肉厚を加味した上）で、筒状通路１１２は、マイクロ波を遮断することができ、かつ、配管１５側から液滴を通過させることができる口径の範囲において、連通部材１１全体として筒状通路１１２の口径の合計が最大となるように、筒状通路１１２の口径および本数を設計することが好ましい。

【0021】

連通部材１１は、凹部１１３を有する。凹部１１３は、図２に示すように、円柱部１１１の一端と接する底部１１４と、湾曲した壁部１１５とを有する。連通部材１１は、このような凹部１１３を有することで、加熱容器１０で蒸発した揮発成分（水蒸気を含む）が筒状通路１１２を通過して配管１５側まで移動した後に、冷却され液滴となった場合でも、図３に示すように、凹部１１３（特に、湾曲した壁部１１５）で液滴を回収し、筒状通路１１２を通過させて、加熱容器１０内に戻すことができる。これにより、連通部材１１の配管１５側に液滴が溜まってしまい、汚れや焦げ付きの原因となってしまうことを有効に防止することができる。

【0022】

また、本実施形態に係るマイクロ波照射装置１では、連通部材１１は、マイクロ波照射装置１に自在に着脱することができる。たとえば、凹部１１３の壁部１１５と配管１５とを連結具（不図示）を用いて接合し、平坦部１１６と加熱容器１０とを連結具（不図示）を用いて接合することで、連通部材１１をマイクロ波照射装置１に自在に取り付けることができる。同様に、凹部１１３の壁部１１５と配管１５との連結具を取り外し、平坦部１１６と加熱容器１０との連結具を取り外すことで、連通部材１１をマイクロ波照射装置１から自在に取り外すこともできる。

【0023】

＜蒸留部Ｂ＞
蒸留部Ｂは、精油成分の抽出、エキス分を含む水の回収に用いられる。例えば、柑橘類の残渣から水分や精油を気化させるとともに、気化した水分や精油を冷却し、凝縮液として抽出するために用いられる。柑橘類には、ゆず、だいだい、みかん、伊予柑、スダチが含まれる。柑橘類から精油成分を抽出する工程で得られる水には香り成分、水溶性低沸点成分などが含まれており、これをエキス分を含む水として利用する。同様にエキス分を含む水を、野菜類、根菜類、果物類、樹木の葉、例えば、アスパラガス、ブロッコリー、ボイセンベリー、金時にんじん、トマト、ネギ、アロエ、ジャガイモ、サツマイモ、ジネンジョ、ピーマン、パセリ、ほうれん草、ショウガ、笹の葉、桑の葉、柿の葉、枇杷の葉、イチゴおよび桃などからも得ることができる。ただし、これらからは精油成分が得られないので、乾燥物とエキス分を含む水が主生成物となる。

【0024】

コンデンサ４１は、配管１５により加熱容器１０と連通され、配管１６によりジャケット付きの分液容器４３に連通されており、分液容器４３に所望の凝縮液が流入する。コンデンサ４１および分液容器４３には、チラー４２からの冷媒が循環する配管が接続されている。分液容器４３の下部には、蒸留水容器４４と連通する配管１７が接続されており、エキス分を含む水が蒸留水容器４４に流入する。被照射物が柑橘類の場合には、アルコール系精油成分を含むオイリーな蒸留水（例えば、精油成分を０．１～１％含む蒸留水）が蒸留水容器４４に流入する。
蒸留水容器４４と加熱容器１０を配管で連通し、加熱容器１０に蒸留水を返送するようにしてもよい。被照射物の焦げを防止するために、保湿用液体を加熱容器１０内に配置することが好ましいところ、蒸留水容器４４に流入した蒸留水を戻すことで、エキス分を低濃度にすることなく回収することができるという有利な効果が奏されるからである。
分液容器４３は、一般的な化学実験に使用される分液漏斗と同様な構造で、油分と水分を分離する。好ましい態様の分液容器４３は冷却機能を実現するために二重管構造とする。外側を冷却することにより、揮発しやすい香り成分、低沸点成分のロスを防げるからである。

【0025】

蒸留水容器４４は、配管１８により真空ポンプ４６と連通されている。真空ポンプ４６による減圧度は、バルブ５２により調節可能である。好ましくは、蒸留水容器４４と真空ポンプ４６との間に低温トラップ４５を設ける。低温トラップ４５は、例えば、ガラスまたはＳＵＳ等の金属製、液体窒素あるいはドライアイス＋アセトンで冷却して捕集する公知の構造のものを用いることができる。低温トラップ４５の大きさは流量により決せられ、例えば、高さ２０ｃｍ～５０ｃｍ、直径５ｃｍ～３０ｃｍの円筒形のものを用いる。油分等を抽出するために蒸留水容器４４を減圧すると、香り成分、低沸点成分も水相から取り除かれることになるが、低温トラップ４５を設けることにより香り成分、低沸点成分を回収することが可能である。低温トラップ４５が内部を通過する気体を、例えば１０℃以下に冷却することで、香り成分や低沸点成分がトラップの内壁に付着する。

【0026】

低温トラップ４５により、精油成分が回収されることは実験で確認済みである。トラップされた香り成分、低沸点成分は、エキス分を含む水で溶解・再分散することで回収される。この際、蒸留水、エタノールなどのアルコール、ヘキサンなどの炭化水素を用いて回収することも可能である。ただし、アルコールや炭化水素を用いて回収すると、溶解度の関係で、水の場合と異なる成分が回収されることに注意が必要である。

【0027】

以上のように、第１実施形態に係るマイクロ波照射装置１は、加熱容器１０と連通する位置に配置され、マイクロ波の通過を遮断可能な口径および長さの複数の筒状通路１１２を有する連通部材１１を有することで、加熱容器１０に放射されたマイクロ波が配管１５を通過して外側に漏洩してしまうことを有効に防止することができる。また、本実施形態に係る連通部材１１は、複数の筒状通路１１２を有することで、単一の筒状通路１１２を有する場合と比べて、加熱容器１０において揮発された揮発成分をコンデンサ４１まで通過させる量を多くすることができ、短い時間で、蒸留、抽出、乾燥、ブランチングなどの処理を行うことが可能となる。

【0028】

《第２実施形態》
次に、第２実施形態に係るマイクロ波照射装置１ａについて説明する。第２実施形態に係るマイクロ波照射装置１ａは、連通部材１１ａを備えること以外は、第１実施形態に係るマイクロ波照射装置１と同様の構成を有し、同様に動作する。

【0029】

図４は、第２実施形態に係る連通部材１１ａの斜視図である。第２実施形態に係る連通部材１１ａは、図４に示すように、平坦部１１６と、複数の筒部１１８とを有する。第２実施形態に係る筒部１１８は、中空構造を有する円筒状の部材であり、筒部１１８の中空部は平坦部１１６の内部に穿設された孔と連通し、筒状通路１１２を形成する。また、第２実施形態に係る連通部材１１ａでは、複数の筒部１１８の中空部が平坦部１１６に穿設された複数の孔とそれぞれ連通しており、これにより、連通部材１１ａは、複数の筒状通路１１２を有する。なお、図４に示す例では、７本の筒状通路１１２を有する構成を例示しているが、筒状通路１１２の数は複数であれば特に限定されず、２～６本でもよいし、８本以上でもよい。また、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、筒状通路１１２の口径および長さは、筒状通路１１２でマイクロ波を遮蔽できる範囲で設計され、さらに、筒状通路１１２の口径および本数は、配管１５側から液滴を通過させることができる口径の範囲において、連通部材１１ａ全体として筒状通路１１２の口径の合計が最大となるように設計することが好ましい。

【0030】

図５は、第２実施形態に係る連通部材１１ａを説明するための図である。図５に示すように、加熱容器１０と配管１５との間に連通部材１１ａを配置する場合、連通部材１１ａは、平坦部１１６が加熱容器１０側に配置され加熱容器１０の排気口を覆い、筒部１１８が配管１５側に配置され少なくとも配管１５の内側に収容される。たとえば、図５に示すように、平坦部１１６の外径を配管１５の内径と同程度（マイクロ波が漏れない程度の誤差のみ）として連通部材１１ａ全体を配管１５内に収容する構成としてもよい。また、図示していないが、平坦部１１６の外径を配管１５の内径よりも大きくし、かつ、複数の筒部１１８全体の外径を配管１５の内径よりも小さくすることで、複数の筒部１１８全体だけが配管１５の内部に収容されるように構成してもよい。さらに、配管１５の開口の大きさおよび形状を、複数の筒部１１８全体の大きさおよび形状に一致させて、配管１５と複数の筒部１１８とを接続する構成としてもよい。

【0031】

このように、第２実施形態に係るマイクロ波照射装置１ａは、複数の筒部１１８を有する連通部材１１ａを備え、当該複数の筒部１１８はそれぞれ内部に筒状通路１１２を有する。このように、第２実施形態に係る連通部材１１ａでは、第１実施形態と同様に揮発成分を適切に通過させることができるとともに、マイクロ波の漏洩を適切に防止することができるという効果を奏することができるとともに、第１実施形態に係る図３の連通部材１１のように円柱部１１１の内部に筒状通路１１２を穿設するという加工が不要となるため、比較的簡易に製造することが可能となり、製造コストの削減を図ることができる。

【0032】

一方で、第２実施形態に係る図４の連通部材１１ａでは、図５に示すように、連通部材１１ａを通過し配管１５側まで移動した揮発成分（水蒸気を含む）が冷却されることで生成した液滴が連通部材１１ａの配管１５側に残ってしまい、汚れや焦げ付きの原因となってしまう場合がある。そこで、このような問題を解決するために、発明者は、第３実施形態に係る連通部材１１ｂを発明した。

【0033】

《第３実施形態》
第３実施形態に係る図７マイクロ波照射装置１ｂは、連通部材１１ｂを備えること以外は、第２実施形態に係るマイクロ波照射装置１ａと同様の構成を有し、同様に動作する。図６は、第３実施形態に係る連通部材１１ｂの斜視図である。第３実施形態に係る連通部材１１ｂは、図６に示すように、凹部１１３と複数の筒部１１８とを有する。第３実施形態に係る筒部１１８では、第２実施形態と同様に内部に中空構造を有し、筒部１１８の中空部が筒状通路１１２を形成している。また、筒状通路１１２の一方の端部は、凹部１１３の底部１１４に設けられた孔と連通し、これにより、連通部材１１ｂは、筒部１１８の加熱容器１０側の端部から凹部１１３の底部１１４までを連通する複数の筒状通路１１２を有している。

【0034】

図７は、第３実施形態に係る連通部材１１ｂを説明するための図である。図７に示すように、加熱容器１０と配管１５との間に連通部材１１ｂを配置する場合、凹部１１３が加熱容器１０側に配置され、凹部１１３の壁部で加熱容器１０の排気口と配管１５の開口とを同時に覆い、かつ、筒部１１８が配管１５側に配置され、複数の筒部１１８全体が加熱容器１０の内側に収容される。たとえば、図７に示すように、凹部１１３の外径を加熱容器１０の排気口の内径と一致させ、かつ、凹部１１３の内径を配管１５の内径と一致させることで、加熱容器１０と配管１５との間に連通部材１１ｂを配置する構成とすることができる。また、凹部１１３において最も広い部分の外径を配管１５の内径とほぼ同じ大きさ（マイクロ波を通過させない誤差内）とすることで、連通部材１１ｂの凹部１１３（あるいは連通部材１１ｂ全体）が配管１５内に収容されるように構成してもよい。

【0035】

このように、第３実施形態に係るマイクロ波照射装置１ｂでは、凹部１１３を有するため、配管１５側まで移動した揮発成分（水蒸気を含む）が冷却されて液滴が生成された場合も、生成された液滴を凹部１１３（特に湾曲した壁部）で回収し、筒状通路１１２を通過させて、加熱容器１０まで戻すことができるため、液滴が連通部材１１ａの配管１５側に残ってしまい汚れや焦げ付きの原因となってしまうことを有効に防止することができる。

【0036】

以上、本発明の好ましい実施形態例について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の記載に限定されるものではない。上記実施形態例には様々な変更・改良を加えることが可能であり、そのような変更または改良を加えた形態のものも本発明の技術的範囲に含まれる。

【0037】

たとえば、上述した実施形態では、マイクロ波照射装置１，１ａ，１ｂが連通部材１１，１１ａ，１１ｂをそれぞれ１つ備える構成を例示したが、この構成に限定されず、連通部材を２本以上（たとえば３～８本）備える構成としてよい。たとえば、図８または図９に示すように、マイクロ波照射装置が複数の連通部材１１，１１ａ，１１ｂを備える構成とすることができる。ここで、図８および図９は、マイクロ波照射装置の他の実施形態を説明するための構成図であり、図１に示すようなマイクロ波照射装置１全体のうち加熱容器１０、配管１５およびコンデンサ４１のみを抽出して記載した概要図である。たとえば、図８に示すように、マイクロ波照射装置１ｃが、２つのコンデンサ４１を有しており、各コンデンサ４１と加熱容器１０の排気口にそれぞれ連通する２本の配管１５を備え、各配管１５と加熱容器１０との間に連通部材１１を１つずつ、すなわちマイクロ波照射装置１ｃ全体として２つの連通部材１１を備える構成とすることができる。また、図９に示すように、マイクロ波照射装置１ｄが、加熱容器１０側において２本に分岐する配管１５ａを備えており、分岐した配管１５ａと加熱容器１０との間に連通部材１１を１つずつ、すなわちマイクロ波照射装置１ｄ全体として２つの連通部材１１を備える構成とすることもできる。

【0038】

また、上述した実施形態では、筒状通路１１２の断面形状を円形とする構成を例示したが、筒状通路１１２の断面形状は円形に限定されず、たとえば三角形、四角形、または多角形とすることができる。筒状通路１１２を断面形状を円形とした場合は筒状通路１１２の直径が一定となるためマイクロ波が通過しないように径を設計することが容易となり、また、複数の筒状通路１１２の断面積の合計が配管１５の内径断面積内で最大となるように筒状通路１１２を設計することが容易となる。一方、筒状通路１１２の断面形状を円形以外とした場合は、筒状通路１１２を比較的容易に加工・成形することができる。なお、筒状通路１１２の断面積は、筒状通路１１２の断面形状に関係なく、凹部１１３側で揮発成分を含む水蒸気が冷却され生成された液滴を、筒状通路１１２を通して平坦部１１６側へと排出させることができる大きさとすることが好ましく、たとえば、１９ｍｍ^２以上、より好ましくは６３ｍｍ^２以上とすることができる。

【0039】

さらに、上述した実施形態では、円柱部１１１または筒部１１８の（外観の）形状を円柱とする構成を例示したが、この構成に限定されず、円柱部１１１および筒部１１８を、たとえば三角柱、四角柱、または多角柱とすることもできる。

【0040】

また、上述した第１実施形態および第２実施形態では、連通部材１１，１１ａが平坦面１１７を有する平坦部１１６を有する構成を例示したが、この構成に限定されず、平坦部１１６の代わりに、加熱容器１０に合わせた曲面を有する部材を有する構成とすることもできる。

【0041】

さらに、第２実施形態および第３実施形態では、複数の筒部１１８が互いに接するように束状となる構成を例示したが、この構成に限定されず、複数の筒部１１８はそれぞれ離れて配置される構成とすることができる。

【0042】

加えて、上述した実施形態では、加熱容器１０の排気口に連通部材１１を配置する（加熱容器１０と配管１５との間に連通部材１１を配置する）構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば加熱容器１０から離れた配管１５の中に連通部材１１を配置する構成とすることや、配管１５とコンデンサ４１との間に連通部材１１を配置する構成とすることができる。

【符号の説明】

【0043】

１，１ａ～１ｄ…マイクロ波照射装置
１０…加熱容器
１０ａ…本体
１０ｂ…蓋部
１１，１１ａ，１１ｂ…連通部材
１１１…円柱部
１１２…筒状通路
１１３…凹部
１１４…底部
１１５…壁部
１１６…平坦部
１１７…平坦面
１１８…筒部
１３…排水バルブ
１４…大気開放バルブ
１５，１５ａ，１６～１８…配管
２１…撹拌羽根
２２…駆動装置
２３…接続軸
３１…マイクロ波発振器
３２…導波管
４１…コンデンサ（成分濃縮装置）
４２…チラー
４３…分液容器
４４…蒸留水容器
４５…低温トラップ
４６…真空ポンプ（減圧装置）
５１…蒸留水排出バルブ
５２…バルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】