Устройство для СВЧ обработки пищевых продуктов Советский патент 1983 года по МПК A23L3/32 H05B6/64 

Изобретение относится к устройствам для нагрева с использованием СВЧ и может 1к;попьэоваться Ь пищевой, мясомоло ной и других смежньи{ с нтими отраслях промышленности, где осуществляется тепловая обработка материалов. Известно сверхвысокочастотное () устройство для тепловой обработки пищевых продуктов, содержащее многомодовую резонансную камеру, в которую через волновод поступает энергия от СВЧ-гене ратора. Волновод соединен с питающим каналом, в котором установлена диафрагма около открытого конца расширяющейся части волновода ij . Однако это устройство не позволяет легко согласовывать рабочую камеру с источником .СВЧ электромагнитных колебаний лри переходе с одного вида про. дукта на другой, отличающийся по своим характеристикам. Известно устройство для СВЧ-обработ ки пишевых продуктов, содержащее генератор, узел согласования, питающий прямоугольный волновод пирамидальной формы, щлюзы и конвейер для транспортировки продукта . Однако в известном устройстве в динамическом режиме благодаря общей симметрии системы связи генератора и нагрузки, перемещаемой на конвейере, , трудно добиться оптимального рещения использования СВЧ-энергии, так как нагрузки при входе в камеру нагрева и при выходе из нее неидентичны в связи с иэмёнением диэлектрических характеристик обрабатываемого продукта в процессе обработки. При этом возникают стоячие волны и генератор СВЧ работает неэффек тивно: при отражении часть СВЧ-энергии возвращается в тракт генератора. Цель изобретения - повышение эффек- тивности использования СВЧ-энергии пу- тем уменьшения ее потерь. Эта цель достигается тем, что в устройстве для СВЧ-обработки пищевых продуктов, содержащем генератор, узел согласрвания, питаюигай прямоугольный вол новой с рупором пирамидальной формы, шлюзы и конбейер для транспортировки продукта, конец волновода расположен в рупоре на 1/3 - 1/2 его высоты и выпо иен со скосом по его широкой стенке на угол 16-18 относительно плоскости движения «О1шейера в направлении его перемещения. На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство для СВ,Ч-обработки шпцевых продуктов содержит генератор 1, соединенный секциями питающего вопново . да 2 с узлом 3 согласования и камерой4 нагрева со шлюзами 5 и 6, выполненной в виде установленного по широкой стенке шлюзов 5 и 6 пирамидального рупора, конвейер 7 для транспортировки продукта. В рупор на 1/3 - 1X2 его высоты введен отрезок прямоу1 С льного волновода 8 со скосом по его широкой стенке на угол 16-18 относительно плоскости движения конвейера в направлении его перемещения. Устройство работает следующим образом. Продукты 9 загружаются на конвейер и движутся через шлюз 6 в камеру 4. Энергия высокочастотного излучения От генератора 1 по волноводу 2 через узел 3 согласования поступает в камеру 4, в которой происхбдит воздействие СВЧ-излучения на продукт 9. Камера 4 выполнена в виде пирамидального рупора, раскрыв которого примыкает по контуру к окну в широкой стенке регулярного волновода, образованного шлюзами 5 и 6. Поскольку поперечные размеры рупора превьшхают. критические для основной волны Н JQ , распространяющейся по дополнительному волноводу 8, в нем возбуждается серия типов волн, в этих условиях элемент рвязи генератора 1 с прилегающими к нему отрезками регулярного волновода с окном по широкой стенке можно рассматривать как многоволновую резона- торную камеру. Эффективность использования СВЧ-энергии в таком резонаторе определяется распределением поля внутри движущегося мимо рупора обрабатываемого тфодукта 9. Так как диэлектрические свойства продукта 9 изменяются. в процессе обработки (т.е. по мере перемещения его из шлюза 6 в шлюз 5) очевидно, что диаграмма направленности должна быть неравном ерной, т. е. в сторону входа продукта 9 должна направляться основная часть излученной СВЧэнергии, а в сторону быхода доля излученной СВЧ-знергии должна быть меньшей, что способствует минимальному отражению электромагнитных полей, поскольку по мере изменения диэлектрических свойств продукта происходит его перемещение в область, где облучение полями СВЧ минимально. . . Для обеспечения такого распределения| СВЧ-мошности в рупор 4 на 1/3 - 1/2

его высоты вставлен дополнительный волновод 8, скошенный на угол 16-18. в . сторону . перемешающегося продукта.

В табл. 1 показана зависимость К ем О вкода устройства со стороны генератора 1 от высоты установки волновода 8 -с углом скоса 18 внутри рупора 4.

Таблица 1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЧ- ЖРАБОТКИ ПИШЕВЫХ ПРОДУКТОВ, содержащее генератор, узел согласования, питающий прямоугояьный волновод с рупором пирамидальной формы, шлюзы и конвейер рпя транспортировки, продукта, отличающееся тем, что, с аепью повышения эффееттгоности использования СВЧ-энергяи путем уменьшения ее потерь, конец волновода расположен в рупоре на 1/3 - 1/2 его высоты и выполнен со скосом по его широкой стенке на угол 16-18 относительно плоскости движения конвейера в направлении его перемещения. сл 4 4: to CD

Подключив к регулярному волноводу дополнительно трансформатор сопротивлений, можно снизить веякчинуКст U до 1,2, т.е. установить в системе режима бегущей волны максимального поглощения СВЧ-энергии в обрабатываемом, продукте. В целом же наиболее важным па раметром степени эффективности устроЙ1Д

К

Таким образом, предложенное вы- ; полнение СВЧ-устройства позволяет на 2О% повысить экфективность . исства является сохранение режима бегущей волны в динамике транспортировки .продукта на конвейере, т.е. по мере обработки его в попе СЕЧ.

Эта величина, одениваемая также по величине KCT. входе устройства во времени, приведена в таблице 2,

iТаблиц а 2

1,1 1,7 1,5 1,8

пользования СВЧ-энергии в динамическом режиме транспортировки продукта..

I .