Машина для сушки белья Советский патент 1991 года по МПК D06F58/10 

Изобретение относится к обработке белья, в частности к бельесушильным машинам, и предназначено для сушки белья, обуви, ватников и пуховиков, чувствительных к повышенной температуре, в бытовых условиях с одновременным микробным обеззараживанием с помощью микроволн.

Цель изобретения - повышение интенсификации сушки при сохранении свойств изделий больших объемов с низкой тепловой стойкостью.

На чертеже показана бельесушиль- ная машина, разрез.

Машина содержит металлическую рабочую камеру 1 с крышкой 2, образующую вакуумную полость 3. На боковой стенке камеры с внешней ее стороны смонтированы магнетрон 4 и вакуумный насос 5 центробежного действия для создания отсасывающего потока. Внутри камеры установлена съемная сетчатая корзина 6 из радиопрозрачной пластмассы, в рабочей емкости 7 которой размещают белье. В верхней части корзины выполнены потайные ручки 8 для извлечения ее из камеры. По кОнтуру между стенкой камеры и крышкой установлена эластичная прокладка

9.Камера имеет ребра 10, выполненные на ее внутренней поверхности. Ребра

10,стенка камеры 1 и наружная поверх- 1ность корзины 6 образуют собой сеть

каналов 11 с выходом их в сторону отсасывающего патрубка 12 вакуум-насоса 5. Высота ребер 10 по отношению к длине волны, излучаемой магнетроном 4, выбрана таким образом, что имеет

0

оо

ОЭ

о

4 N3

место отражение и диффузное рассеивание СВЧ энергин от ребер. Если размеры отражающей поверхности значительно больше длины волны, то угол паде- - ния равен углу отражения, если размеры отражающей поверхности соизмеримы с длиной падающей волны, то возникает рассеивание или вторичное излучение (диффузное отражение).JQ

Магнетрон 4 соединяется с полостью камеры волноводом 13. Волновод 13, один конец которого открывается в верхнюю часть вакуумной камеры, наклонен таким образом, что СВЧ-излуче- 15 ние от магнетрона 4 направлено к внутренней поверхности 14 крышки 2. Поверхность 14 выполнена по форме рефлектора для направления СВЧ-энергии и рабочую емкость 7 и содержит дву- 20 гранные выступы 15. Наклонная поверхность 16 каждого выступа, обращенная к магнетрону, выполнена таким обра- . эом, что нормаль к ее поверхности смещена относительно оси волновода 13 в 25 сторону рабочей емкости, то есть развернута по отношению к поверхности 14 под тупым углом. Вторая грань 17 развернута по отношению к внутренней поверхности крышки под меньшим углом,зд а размер второй грани 17 соизмерим с длиной волны. Ширина наклонной поверхности 16 больше длины волны..Отсасывающий патрубок 12 вакуум-насоса

-JQ

152025зд

30424

Давление во всех участках вакуумной камеры одинаковое, а СВЧ-энергия распространяется также по всему объе- му и проникает одновременно во все участки изделий из пушистого материала, чувствитепьного к повышенной температуре. Равномерному распространению СВЧ-энергии, которую генерирует магнетрон 4, способствует конструктивное выполнение вакуумной камеры, крышка 2 которой содержит выступы 15, выполняющие функцию рассеивателя СВЧ- энергии, а форма крышки 2 подобна рефлектору. Дополнительно выступы 15 увеличивают жесткость крышки 2, чтобы противостоять перепаду между внешним давлением и давлением в камере. Внутренняя часть камеры 1 содержит ребра 10, которые также выполняют функцию рассеивателя СВЧ-энергии. Дополнительно к основной.функции рассеивателя СВЧ-энергии от магнетрона 4, способствуя равномерному распределению потока электромагнитных волн по всему объему вакуумной камеры, ребра 10 несут три дополнительные функции: расположены таким образом, что между стенками камеры и сетчатой корзиной образуется сеть каналов с выходом их к отсасывающему патрубку 12 вакуум- насоса, являются ограничительной опорой для съемной сетчатой корзины 6, а также создают необходимую жесткость

Изобретение относится к обработке белья, в частности к бельесушильной машине, и позволяет повысить интенсивность сушки при сохранении свойства изделий больших объемов с низкой тепловой стойкостью. На внешней поверхности рабочей камеры машины расположен магнетрон, связанный с камерой посредством волновода с радиаторными пластинами. Машина снабжена вакуумным насосом центробежного действия и сетчатой корзиной для размещения белья, расположенной в камере, внутренняя поверхность которой выполнена с ребрами. Стенки корзины в совокупности с ребрами образуют сеть каналов с выходом их в сторону отсасывающего патрубка вакуум-насоса, выходной патрубок которого обращен в сторону радиаторных пластин. Внутренняя поверхность крышки камеры выполнена по форме рефлектора, обращенного в сторону рабочей емкости корзины, и содержит двугранные выступы, одна из граней каждого из которых, обращенная к магнетрону, выполнена с шириной, большей длины волны, и расположена так, что нормаль к ее поверхности смещена от оси волновода в сторону рабочей камеры. 1 ил. СЛ

открывается в полость вакуумной каме-35 и прочность конструкции, чтобы протиры, а выходной патрубок 18 соединен патрубком 19 с радиаторными пластинами 20, установленными на волноводе. При открытой крышке 2 камеры 1 в рабочую емкость 7 корзины 6 заг.ружа- до ются обрабатываемые изделия. Затем крышка 2 закрывается и включается вакуумный насос 5. Эластичная прокладка 9, установленная между камерой 1 и крышкой 2, способствует надежному д уплотнению и скорому созданию необходимого разрежения в вакуумной полости 3. С некоторым интервалом после включения вакуум-насоса включается в работу магнетрон 4. При этом происходит следующее. При понижении давления в камере температура кипения воды снижается. Таким образом, достаточно поддерживать температуру частиц изделий на уровне температуры кипения воды при соответствующем давлении, чтобы создать высокоинтенсивный про-1 цесс внутреннего влагопереноса и внешнего влагообмена.

50

55

востоять перепаду между внешним давлением и давлением вакуума в камере/

Величина потока СВЧ-энергии достаточна для выделения Джоулева тепла, способного испарить всю жидкость, содержащуюся в трех состояниях: капиллярная влага, свободная влага и адсорбционная связь влаги. При высокочастотном нагреве влажных материалов возникают температурные поля, способствующие внутреннему массопереносу, интенсивность нагрева определяется не термическим сопротивлением материала, а мощностью потока СВЧ-энергии и электрофизическими свойствами материала. Перенос влаги вызывается совместными действиями нескольких движущих сил: градиентами влагосодер- жания, температуры и давления. При интенсивном подводе тепла происходит бурное испарение влаги, вызывающее рост давления внутри частиц изделия - в капиллярах. Возникающий при этом градиент давления способсти прочность конструкции, чтобы проти

востоять перепаду между внешним давлением и давлением вакуума в камере/

Величина потока СВЧ-энергии достаточна для выделения Джоулева тепла, способного испарить всю жидкость, содержащуюся в трех состояниях: капиллярная влага, свободная влага и адсорбционная связь влаги. При высокочастотном нагреве влажных материалов возникают температурные поля, способствующие внутреннему массопереносу, интенсивность нагрева определяется не термическим сопротивлением материала, а мощностью потока СВЧ-энергии и электрофизическими свойствами материала. Перенос влаги вызывается совместными действиями нескольких движущих сил: градиентами влагосодер- жания, температуры и давления. При интенсивном подводе тепла происходит бурное испарение влаги, вызывающее рост давления внутри частиц изделия - в капиллярах. Возникающий при этом градиент давления способст

5163

вует образованию мощного потока влаги, направленного к поверхностным слоям, с последующим интенсивным парообразованием влаги на поверхности пушистых частиц изделия. Интенсивный перенос влаги из глубинных слоев с последующим превращением в пар происходит при низкой температуре, которая соответствует уровню кипения воды при соответствующем давлении, обеспечиваемом вакуум-насосом. Особенность нагрева влажного материала СВЧ-энер- гией заключается в одновременном выделении тепла во всем объеме обрабаты- ваемых изделий.

Способ сушки обеспечивает саморегулирование всего процесса: менее вляжные участки в силу своих физических свойств поглощают меньшее количес тво СВЧ-энергии, а участки объема с большим содержанием влаги поглощают большее количество СВЧ-энергии. Парообразование происходит по всему объему и исключается локальный перегрев участков, это исключает необходимость в перемешивании обрабатываемых изделий, а процесс сушки происходит равномерно во всей массе. Температура материала изделий не может превысить заданного допустимого значения, которое определяется степенью вакуумиро- вания или параметрами вакуум-насоса. В конкретном случае исполнения двухступенчатый центробежный вакуумный насос поддерживает давление в вакуумной камере 0,1 бар, что соответствует интенсивному парообразованию, т.е. кипению воды при 45°С, что исключает перегрев и порчу обрабатываемых изделий, материал которых чувствителен к повышенной температуре. Процесс парообразования происходит одновременно во всем объеме рабочей емкости 7. Это позволяет обрабатывать изделия из пушистого вещества, покрытого снаружи неплотной оболочкой, такие как пуховики и ватники. Интенсивность процесса сушки не зависит от низкой теплопроводности изделий.

Ребра 10 расположены таким образом, что между стенками камеры и сетчатой корзиной образуется сеть каналов с выходом их к отсасывающему патрубку вакуумнасоса. Такое расположение ребер обеспечивает интенсивный проход образовавшегося пара к отсасывающему патрубку 12. Выходной патрубок 18 вакуум-насоса соединен пат

0

0

рубком 19 с радиаторными пластинами 20 на волноводе 13, такое соединение способствует нормальному режиму работы магнетрона 4, так как радиаторные пластины обдуваются паром, который имеет относительно низкую температуру, не превышающую 45 С. При атмосферном давлении это также будет водяной туман с температурой примерно -45°С, который эффективно охлаждает радиаторные пластины, исключая применение специальной системы охлаждения. СВЧ-энергия, модулируемая магнетроном 4, губительно действует на все живые организмы, производя тем самым микробное обеззараживание обрабатываемых изделий, не нарушая их физических свойств.

Формула изобретения

Машина дпя сушки белья, содержащая рабочую камеру с крышкой, закрепленной на ее наружной поверхности магнетрон, связанный с камерой посредством волновода, и сообщающееся с полостью камеры средство создания в ней направленных воздушных потоков, о т- личающаяся тем, что, с целью повышения интенсивности сушки при одновременном сохранении свойств изделий больших объемов с низкой тепловой стойкостью, она снабжена установленной в полости камеры сетчатой корзиной для размещения белья и установленными на волноводе радиаторными пластинами, а средство создания в камере воздушных потоков выполнено в виде вакуум-насоса центробежного действия, отсасывающий патрубок которого сообщается с полостью камеры, а выходной патрубок обращен в сторону радиаторных пластин, при этом камера

имеет ребра, выполненные на ее внутренней поверхности с образованием между стенкой камеры и наружной поверхностью корзины каналов с их выходом в сторону отсасывающего патруб- ка вакуум-насоса, а внутренняя поверхность крышки камеры выполнена по форме рефлектора и имеет двугранные выступы с разновеликими гранями, одна из которых каждого выступа, обращенная к магнетрону, выполнена с шириной, превышающей длину волны, и расположена так, что нормаль к ее поверхности смещена относительно оси волновода в сторону рабочей камеры.

8 f Г I

1 7 6 10 11 3 1219 18 5

73 20 1+

/