СВЧ УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ ШТУЧНЫХ ПРОДУКТОВ Российский патент 1997 года по МПК H05B6/64 

Изобретение относится к области электротехники, использующей СВЧ-нагрев, и может найти применение в деревообрабатывающей промышленности для сушки древесины.

Экономическая целесообразность применения СВЧ-энегии для сушки древесины по сравнению с традиционными процессами обработки определяется, в частности, получением продукта более высокого качества [1] Однако для этого необходимо обеспечить равномерное распределение электромагнитного поля в объеме камеры СВЧ-нагрева. Решение этой проблемы особенно затруднено при сушке штучных продуктов, к тому же имеющих значительный разброс величины диэлектрической проницаемости, например заготовок из древесины, что усложняет качественное согласование излучающей системы и камеры нагрева с различным в ней материалом, ведет к неоднородному нагреву и некачественной сушке.

Известна СВЧ-установка для сушки сыпучих продуктов, содержащая камеру СВЧ-нагрева с дисковыми излучателями, каждый из которых размещен в рефлекторе, установленном в отверстии на боковой стенке камеры, подставку для продукта, устройство принудительной вентиляции камеры [2] В известном устройстве подставка выполнена в виде транспортера специальной конструкции, а согласование излучающей системы и нагруженной камеры достигается при помощи устройства, изменяющего положение пассивного отражателя относительно излучателей. При сушке штучных продуктов, к тому же имеющих значительный разброс величины диэлектрической проницаемости, известное устройство не обеспечивает высокое качество обработанного материала.

Основная задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в обеспечении высокого качества обработанного материала, а именно штучного продукта, в том числе имеющего значительный разброс величины диэлектрической проницаемости, за счет обеспечения равномерного распределения электромагнитного поля по всему объему камеры нагрева, равномерного доступа агента сушки к каждой единице продукта, высокого качества согласования излучающей системы и заполненной камеры путем применения предложенной конструкции излучающей системы и подставки для продукта. Конструкция подставки определена с одной стороны конструкцией излучающей системы, а с другой характеристиками обрабатываемого материала, а именно штучного продукта.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в СВЧ-установке для сушки, содержащей камеру СВЧ-нагрева с дисковыми СВЧ-излучателями, каждый из которых размещен в рефлекторе, установленном в отверстии на боковой стенке камеры, подставку для продукта, устройство принудительной вентиляции, согласно изобретению дисковый излучатель размещен аксиально рефлектору, а рефлектор установлен в отверстие с возможностью поворота, а при этом отверстия в стенке камеры выполнены симметрично вертикальной средней линии стенки. Подставка выполнена в виде металлического стеллажа, форма и размеры которого соответствуют форме и размерам камеры нагрева и в котором каждая из боковых стенок образована угловыми и дополнительной стойками, соединенными поперечными стойками, а перекладины установлены напротив промежутков между СВЧ-излучателями и выполнены в виде неподвижной оси с установленными на ней роликами и деталями, фиксирующими расстояние между роликами, при этом форма и размеры ролика соответствуют форме и размерам штучного продукта, а дополнительнаястойка размещена на равном расстоянии от угловых.

Размещение дискового излучателя аксиально рефлектору и установка рефлектора в отверстии с возможностью поворота обеспечивают изменение положения излучающей системы (дискового излучателя и рефлектора) относительно камеры и обрабатываемого продукта. Тем самым, путем определения оптимального положения, достигается качественное согласование излучающей системы и заполненной камеры нагрева. Конструкция подставки для штучного продукта в виде металлического стеллажа по форме и размерам соответствующего камере нагрева, в котором каждая из боковых стенок образована угловыми и дополнительной стойками, соединенными поперечными стойками, а перекладины для продукта установлены напротив промежутков между СВЧ-излучателями, обеспечивает равномерность распределения электромагнитного поля по всему объему камеры заполненной продуктом. Конструкция подставки для продукта по изобретению обеспечивает также полный доступ агента сушки к каждой единице штучного продукта, что положительно влияет на качество обработанного продукта. Выполнение отверстий и соответственно размещение излучателей симметрично вертикальной средней линии боковой стенки, а также установка на каждой боковой стенке стеллажа дополнительной стойки на равном расстоянии от угловых и соответственно напротив вертикальной средней линии боковой стенки камеры, как бы разделяет для электромагнитного поля камеру нагрева на две части, способствуя развязке между излучателями.

Таким образом СВЧ-установка для сушки согласно изобретению обеспечивает равномерный нагрев и высокое качество обработанного материала, в том числе и штучного продукта, имеющего значительный разброс величины диэлектрической проницаемости.

Выполнение перекладины стеллажа в виде неподвижной оси с установленным на ней рядом роликов, по форме и размерам соответствующих обрабатываемому продукту, и деталей, фиксирующих расстояние между роликами, обеспечивают равномерное и фиксированное распределение штучного продукта по объему камеры, что дополнительно способствует равномерности нагрева, равномерности обдува агентом, сушки штучного продукта.

На фиг. 1 показан общий вид установки для сушки штучных продуктов, на фиг.2 поперечное сечение конструкции установки, на фиг.3 конструкция излучающей системы, на фиг.4 крепление рефлекторов излучающей системы, на фиг.5 конструкция перекладины стеллажа.

СВЧ-установка для сушки штучного продукта содержит камеру СВЧ-нагрева 1, металлический стеллаж 2 для штучного продукта 3, устройство 4 принудительной вентиляции камеры 1. В боковой стенке 5 камеры 1 симметрично вертикальной средней линии выполнены отверстия 6. В каждом из отверстий 6 с возможностью поворота установлен рефлектор 7. Установка рефлектора 7 выполнена, например, с помощью проводящего кольца 8, неразъемно закрепленного в отверстии 6, отверстий 9, выполненных с определенным шагом по краю рефлектора 7, и винтов 10. В рефлекторе 7 аксиально размещен дисковый СВЧ-излучатель 11, короткозамкнутый на рефлектор 7. Металлический стеллаж 2 для штучного продукта 3, выполненный в соответствии с внутренними размерами камеры нагрева 1, образован боковыми стенками из угловых 12 и дополнительных 13 стоек, соединенных поперечными стойками 14, и перекладинами 15, установленными напротив промежутков между СВЧ-излучателями 11 на стенке 5. Дополнительная стойка 13 размещена на равном расстоянии от соответствующих угловых стоек 12 и занимает положение напротив вертикальной средней линии боковой стенки 5. Перекладина 15 содержит ось 16, и, надетые на ось 16, ряд роликов 17 и деталей 18, фиксирующих расстояние между роликами 17. Ролики 17 выполнены в соответствии с формой и размерами штучного продукта 3. Устройство 4 для принудительной вентиляции камеры 1 выполнено известными средствами.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

На ролики 17 перекладины 15 стеллажа 2 укладывают для сушки штучный продукт 3, например заготовки из древесины. Форма и размеры роликов 17 и деталей 18 позволяют расположить равномерно и зафиксировать в пространстве камеры 1 штучный продукт 3. Включают источник МВЧ-энергии, подсоединенный к волноводному тракту 19 через фланец 20 и через дисковые СВЧ-излучатели 11 СВЧ-энергию в виде круго-поляризованных колебаний подают в камеру 1 для нагрева продукта 3. Включают устройство 4 принудительной вентиляции камеры 1. Агент сушки подается в камеру 1 через отверстие в дне и выводится через отверстие в верхней стенке. Конструкция стеллажа 2 обеспечивает равномерность распределения СВЧ-энергии по объему камеры 1 и равномерный доступ агента сушки к каждой единице штучного продукта 3. Для максимально полного согласования с заполненной камерой 1 поворачивают каждый из рефлекторов 7 относительно соответствующего кольца 8, тем самым выбирая необходимое положение СВЧ-излучателей 11 относительно камеры 1. В оптимальном положении (т.е. при минимальном значении КСВН) рефлектор 7 фиксируют в кольце 8 винтами 10. Конструктивные особенности стеллажа 8, а именно установка дополнительных металлических стоек 13 по боковым стенкам стеллажа 2 на равном расстоянии от угловых стоек 12, а значений напротив вертикальной средней линии боковой стенке 5, где симметрично этой линии размещены СВЧ-излучатели 11, способствуют развязке между СВЧ-излучателями 11, улучшая согласование. Таким образом устройством обеспечивается равномерный нагрев и качественная сушка заготовок из древесины.

Использование: СВЧ-нагрев продуктов. Сущность изобретения: СВЧ-установка для сушки штучного продукта содержит камеру СВЧ-нагрева, стеллаж для штучного продукта, устройство принудительной вентиляции камеры. Дисковые СВЧ-излучатели аксиально размещены в рефлекторах, каждый из которых установлен с возможностью поворота в отверстие на боковой стенке камеры. Причем отверстия выполнены симметрично вертикальной средней линии стенки. В стеллаже каждая из боковых стенок образована угловыми и дополнительной стойками, соединенными поперечными стойками, причем дополнительная стойка размещена на равном расстоянии от угловых. Перекладины стеллажа установлены напротив промежутков между СВЧ-излучателями на стенке камеры. 1 з.п. ф-лы. 5 ил.

1. СВЧ-установка для сушки штучных продуктов, содержащая камеру нагрева с СВЧ-излучателями, установленными в соответствующие отверстия, выполненные в одной из боковых стенок камеры нагрева, подставку для продукта, отличающаяся тем, что в нее введено устройство принудительной вентиляции камеры, а СВЧ-излучатели выполнены в форме диска и каждый из них размещен аксиально рефлектору, установленному в отверстии с возможностью поворота, при этом отверстия в боковой стенке камеры нагрева выполнены симметрично ее вертикальной средней линии, кроме того, подставка для продукта выполнена в виде металлического стеллажа, форма и размеры которого соответствуют форме и размерам камеры нагрева, и каждая из его боковых стенок образована угловыми и дополнительной стойками, соединенными поперечными стойками, а перекладины установлены напротив промежутков между СВЧ-излучателями, при этом дополнительная стойка размещена на равном расстоянии от угловых стоек. 2. СВЧ-установка по п. 1, отличающаяся тем, что каждая из перекладин стеллажа выполнена в виде неподвижной оси с установленным на ней рядом роликов и деталей, фиксирующих расстояние между роликами, при этом форма и размеры ролика соответствуют форме и размерам штучного продукта.