СУШИЛЬНАЯ БЫТОВАЯ СВЧ-ПЕЧЬ Российский патент 1997 года по МПК H05B6/64 H05B6/80 

Изобретение относится к сушке сельскохозяйственных материалов, в частности к бытовым сушилкам небольшой производительности для продуктов растительного происхождения, конкретнее для сушки лекарственных и пряных трав, ягод, корнеплодов, и может быть применено в личном или фермерском хозяйстве при переработке выращенного в саду или на огороде урожая, а также собранных дикорастущих ягод и плодов.

Известны многофункциональные малогабаритные печи "Гурман" НМО 85,0 и комбинированные малогабаритные печи "Гурман" НМО 34,2 фирмы "BOSCH" со встроенной микроволновой установкой.

Рабочие камеры этих печей оборудованы нагнетательными вентиляторами, установленными в перфорированных круглых окнах задних стенок, предназначенных для обдувания горячим воздухом кондитерских изделий при их выпечке, для сушки фруктов или оттаивания сильно замороженных продуктов.

Диаметр перфорированного окна нагнетательного вентилятора составляет менее половины ширины рабочей камеры (16 см при ширине камеры 36 см у модели НМО 85,0). Площадь же перфорированного окна рабочей камеры вентилятора составляет всего около трети площади поперечного сечения рабочей камеры. Выход нагнетаемого воздуха из рабочей камеры происходит через отверстия в нижней части задней стенки. Температура вдуваемого воздуха регулируется бесступенчато от 50 до 250^oC Рабочая камера печи "Гурман" оборудована шестью боковыми пазами для установки подставок на разной высоте. Печи комплектуются противнем и комбинированной решеткой, которые могут быть использованы для сушки фруктов [1]
Недостатком такой конструкции рабочей камеры СВЧ-печи со встроенным в заднюю стенку нагнетательным вентилятором и выходом влажного воздуха в отверстия в нижней части стенки является то, что влажный воздух (прошедший через продукт сушки) изменяет направление своего движения, отражаясь от дверцы печи, вследствие чего возможно выпадение паров влаги в виде конденсата на стекле дверцы рабочей камеры, что затрудняет визуальный контроль и ведет к нагреву стекла и самой дверцы. Кроме того, такая конструкция не предназначена для длительной сушки растительных продуктов, в частности ягод или лекарственных и пряных трав, так как при их сушке выделяется значительное количество влаги, а при нагнетательной системе вентиляции рабочей камеры с вытеснением влажного воздуха могут создаваться застойные зоны с выпадением влаги и перегревом участков рабочей камеры.

Задачей изобретения является расширение возможностей переработки сельхозпродуктов в бытовых СВЧ-печах путем ускорения и упрощения процесса сушки растительной продукции и ликвидации выпадения конденсата.

Задача решается за счет того, что в известной сушильной бытовой СВЧ-печи, включающей магнетрон с системой электропитания и управления, корпус с волноводом, рабочую камеру, по крайней мере одна из стенок которой выполнена с перфорацией для прохода воздуха, и вентилятор, присоединенный к части поверхности перфорированной стенки, вентилятор выполнен вытяжным с индивидуальным выключателем и диффузором, причем большим основанием диффузор присоединен к перфорированной стенке рабочей камеры, а площадь перфорированной поверхности, охватываемая диффузором, составляет от 0,5 до 1,0 площади поперечного сечения рабочей камеры.

Одна из боковых стенок рабочей камеры СВЧ-печи может быть выполнена с дополнительной перфорацией для прохода воздуха, перекрываемой регулируемой заслонкой, а внутри камеры могут быть установлены в 2-4 слоя с воздушными прослойками между ними перфорированные полки или поддоны для размещения обрабатываемого продукта.

Оптимальной является конструкция диффузора, охватывающего 100% поперечного сечения рабочей камеры, при этом происходит откачка паров влаги по всему объему рабочей камеры, ликвидируются застойные зоны и отсутствует подпаривание продукта сушки. При площади основания диффузора меньше 0,5 площади поперечного сечения рабочей камеры возможно образование застойных зон паровыделения и частичное выпадение конденсата на рабочих поверхностях.

На фиг. 1 изображена сушильная бытовая СВЧ-печь вид спереди (дверца открыта); на фиг.2 сушильная бытовая СВЧ-печь вид сбоку (с разрезом по середине рабочей камеры). Сушильная бытовая СВЧ-печь состоит из следующих основных частей: корпуса 1, магнетрона (не показан) с волноводной системой 2, рабочей камеры с диссектором 3, вентилятора охлаждения магнетрона (не показан), дверки 4 со смотровым окном, панели управления 5. В рабочей камере имеются боковые планки 6, на которые установлены перфорированные полки 7 и поддоны 8 для загрузки продукта сушки. Боковые планки 6 позволяют регулировать расстояние между полками 7 и поддонами 8 по высоте и создавать воздушные промежутки (проходы) между слоями продукта сушки.

К перфорированной задней стенке 9 рабочей камеры СВЧ-печи через диффузор 10, охватывающий от 0,5 до 1,0 площади поперечного сечения рабочей камеры, закреплен вытяжной отсасывающий вентилятор 11, включающийся с панели 5 самостоятельным (отдельным выключателем). В боковых стенках рабочей камеры имеются воздухоподающие окна 12 и 13 с перфорацией. Через перфорацию окна 12 в рабочую камеру поступает нагретый воздух после охлаждения магнетрона. Через перфорацию окна 13 засасывается дополнительный поток воздуха, имеющий температуру окружающей среды. Окно 13 имеет подвижную заслонку, регулирующую поток, входящий в рабочую камеру.

Сушильная бытовая СВЧ-печь работает следующим образом.

Перед началом работы сушильная СВЧ-печь устанавливается на ровное устойчивое основание и подключается к сети энергоснабжения. Подготовленный для сушки продукт (отсортированный, при необходимости вымытый и обсушенный) раскладывается на перфорированные полки 7 или на поддоны 8. На полки 7 раскладываются травянистые растения (любисток, мелисса, лист смородины) слоем 2,0-4,0 см. В поддоны насыпаются ягоды для сушки (черемуха, рябина). Разовая загрузка сушильной СВЧ-печи в зависимости от продукта сушки и принятой технологии составляет от 2 до 4-х поддонов или полок (слоев обработки).

Загруженные полки или поддоны с продуктами сушки устанавливаются в рабочей камере сушильной СВЧ-печи на продольных боковых планках 6.

После загрузки продукта сушки в рабочую камеру нажимается кнопка на панели управления 5, при этом включается лампа освещения рабочей камеры и вентилятор магнетрона. Убедившись, что продукт сушки располагается в рабочей камере согласно принятой технологии, включают вытяжной пароотводящий вентилятор 11 и открывают регулировочную заслонку окна 13. После этого закрывают дверку 4 и, набрав на панели управления СВЧ-печи режим и время работы, включают магнетрон.

В процессе работы СВЧ-печи на продукт сушки через волновод 2 поступает СВЧ-излучение, которое диссектором 3 распределяется по рабочей камере, и осуществляют интенсивный внутренний прогрев и стерилизацию материала сушки под действием СВЧ-излучения. При этом, как показала практическая проверка, происходит выгонка внутренней влаги в виде пара на поверхность продукта сушки. Одновременно с СВЧ-излучением через перфорированное окно 12 в рабочую камеру печи поступает нагретый воздух с температурой порядка 40-60^oC. Проходя через слои продукта сушки, этот воздух прогревает материал сушки снаружи и, обдувая его, захватывает пары влаги по всему сечению рабочей камеры. После чего через перфорацию задней стенки и широкозахватный диффузор 10 пары влаги принудительно удаляются под действием вентилятора 11 из рабочей камеры СВЧ-печи. Выпадение конденсата на стенках рабочей камеры не происходит вследствие активной вытяжной вентиляции. Перфорированное воздушное окно 13, регулируемое по площади, служит для дополнительного забора из окружающей среды воздуха для ускорения выноса пара и регулирования температуры продукта сушки путем обдува его обычным не нагретым воздухом.

После окончания заданного времени (цикла) СВЧ-обработки (обычно 10-15 минут), магнетрон отключается, но через рабочую камеру (практически через все ее поперечное сечение) при помощи широкозахватного диффузора 10 и вытяжного вентилятора 11 еще некоторое время прогоняется воздух, унося с поверхности продукта и из рабочей камеры остаточные пары влаги, проводя активную вентиляцию и охлаждение материала сушки. Процесс активной вентиляции продолжается обычно от 2 до 5 минут, после чего дверца 4 открывается и, достав продукт сушки, проверяют качество сушки. При необходимости продолжить сушку перфорированные полки переставляются местами, поворачиваются, продукт сушки на них переворачивается и цикл повторяется в той же последовательности. После завершения СВЧ-сушки, состоящей в среднем из 2-3 циклов, продукт рассыпается на подносы или ткань для охлаждения тонким слоем. После охлаждения высушенный продукт складывают в пакеты и направляют на хранение или упаковку.

Комбинированная сушка продукта в бытовой СВЧ-печи, состоящая из СВЧ-прогрева и активной принудительной вытяжной вентиляции нагретым и холодным воздухом, отсасываемым через широкозахватный диффузор практически по всему поперечному сечению рабочей камеры, при размещении продукта сушки в несколько (2-4 слоев) с воздушными промежутками, позволяет сократить время сушки продукта в рабочей камере СВЧ-печи до 2-3 циклов и практически ликвидировать запаривание продукта сушки в рабочей камере и выпадение конденсата влаги на стенках рабочей камеры. Качество продукта, вследствие высокой скорости сушки, совмещенной с активной принудительной вентиляцией практически по всему поперечному сечению рабочей камеры, получается очень высоким, при этом сохраняется интенсивная зеленая окраска растений и пряные запахи. Общее время сушки партии продукта составляет в среднем 20-40 минут.

При отключении вытяжного вентилятора 11 и закрытии воздушного окна 13 бытовая сушильная СВЧ-печь работает в режиме обычной бытовой СВЧ-печи и используется для размораживания продуктов, приготовления или разогрева блюд.

Не очевидным техническим эффектом предложенной конструкции сушильной бытовой СВЧ-печи является то, что за счет установки на перфорированной задней стенке СВЧ-печи вытяжного вентилятора, присоединенного к рабочей камере через широкозахватный диффузор, охватывающий от 0,5 до 1,0 площади поперечного сечения рабочей камеры, и многослойного с воздушными промежутками размещения продукта сушки на перфорированных воздухопроницаемых полках или поддонах, сокращается время сушки и улучшаются условия эксплуатации СВЧ-печи при минимальной доработке конструкции СВЧ-печи.

Техническое выполнение сушильной бытовой СВЧ-печи может быть осуществлено в условиях специализированных ремонтных мастерских путем установки на задней стенке рабочей камеры бытовой СВЧ-печи вытяжного вентилятора через широкозахватный всасывающий диффузор, охватывающий от 0,5 до 1,0 площади поперечного сечения рабочей камеры с перфорацией стенки по площади диффузора отверстиями, что значительно расширит область применения СВЧ-печи и позволит перерабатывать сельхозпродукты в домашних условиях с минимальными затратами на сушку, сокращая время сушки в 4-6 раз при значительной экономии электроэнергии и высоком качестве получаемого конечного продукта.

Предлагаемая конструкция сушильной бытовой СВЧ-печи с вытяжным вентилятором может пользоваться устойчивым спросом у садоводов, огородников и у заготовителей лекарственных растений.

Использование: бытовые сушилки небольшой производительности для продуктов растительного происхождения, конкретнее для сушки лекарственных трав, ягод, корнеплодов, и могут быть применены в личном или фермерском хозяйстве. Сущность: сушильная бытовая СВЧ-печь включает магнетрон с системой электропитания и управления, корпус с волноводом, рабочую камеру, по крайней мере одна из стенок которой выполнена с перфорацией для прохода воздуха, и вытяжной вентилятор, присоединенный к части поверхности перфорированной стенки; вентилятор выполнен с индивидуальным выключателем и диффузором, причем большим основанием диффузор присоединен к перфорированной стенке, а охватываемая диффузором площадь перфорированной стенки составляет 0,5-1,0 площади поперечного сечения рабочей камеры. Одна из стенок рабочей камеры может быть выполнена с дополнительной перфорацией для прохода воздуха, перекрываемой регулируемой заслонкой, а внутри рабочей камеры могут быть установлены в 2-4 слоя воздушными прослойками между ними перфорированные полки или поддоны для размещения обрабатываемого продукта. При использовании сушильной бытовой СВЧ-печи сокращается время сушки до 2-3 циклов, ликвидируется запаривание продукта сушки в рабочей камере, обеспечивается высокое качество продукта. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Сушильная бытовая СВЧ-печь, включающая магнетрон с системой электропитания и управления, корпус с волноводом, рабочую камеру, по крайней мере одна из стенок которой выполнена с перфорацией для прохода воздуха, и вентилятор, присоединенный к части поверхности перфорированной стенки, отличающаяся тем, что вентилятор выполнен вытяжным, с индивидуальным выключателем и диффузором, причем большим основанием диффузор присоединен к перфорированной стенке рабочей камеры, а площадь перфорированной поверхности стенки, охватываемая диффузором, составляет 0,5 1,0 площади поперечного сечения рабочей камеры. 2. СВЧ-печь по п.1, отличающаяся тем, что одна из боковых стенок рабочей камеры выполнена с дополнительной перфорацией для прохода воздуха, перекрываемой регулируемой заслонкой, а внутри рабочей камеры установлены в 2 4 слоя с воздушными прослойками между ними перфорированные полки или поддоны для размещения обрабатываемого продукта.