BE1015246A6

BE1015246A6 - Industriele microgolfoven voor het thermisch behandelen van producten en werkwijze daarbij toegepast, meer speciaal voor het doden van insecten in hout.

Info

Publication number: BE1015246A6
Application number: BE2002/0722A
Authority: BE
Inventors: Wilfried Lodewijk Alice Pas; Rudolf Pieter Maria Ja Hoebeek; Carlo Bernardus Ghisl Groffils; Pieter Joseph Urbain Luypaert
Original assignee: Hoebeek Nv; Microwave Energy Applic Compan
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2004-12-07
Also published as: AU2003289765A8; ES2264777T3; DE60305346D1; DK1570710T3; EP1570710B1; WO2004054324A1; AU2003289765A1; ATE326825T1; SI1570710T1; EP1570710A1; DE60305346T2; PT1570710E

Abstract

Industriële microgolfoven voor het thermisch behandelen van producten, welke microgolfoven (1) hoofdzakelijk bestaat uit een ovenruimte (32) die begrensd wordt door een metalen kast (9) één of meer magnetrons (25) waarop minstens één of meer golfgeleiders (14-15) aansluiten die met een uitgang (29) via openingen in de bovenwand (20) van de voornoemde kast (9) in de ovenruimte (32) uitmonden; één of meer antennestralers (30) die in de voornoemde uitgangen (29) zijn aangebracht, middelen om de magnetrons (25) te koelen door middel van gasstromingen, daardoor gekenmerkt dat minstens een gedeelte van de voornoemde gasstromingen via de voornoemde golfgeleiders (14-15) in de ovenruimte (32) worden geblazen.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Industriële microgolfoven voor het thermisch behandelen van producten en werkwijze daarbij toegepast, meer speciaal voor het doden van insecten in hout. 



  De huidige uitvinding heeft betrekking op een industriële microgolfoven voor het thermisch behandelen van producten evenals op een werkwijze die daarbij wordt toegepast, meer speciaal voor het doden van insecten in hout. 



  Alhoewel de uitvinding toegepast kan worden voor het thermisch behandelen van allerhande producten, is de uitvinding meer speciaal bedoeld voor het drogen van hout, en meer speciaal nog voor het doden van insecten en larven, zoals "lictus brunneus", die in het hout aanwezig kunnen zijn. 



  Uit het Nederlands octrooi nr. 8103118 kent men reeds zulke microgolfovens voor het thermisch behandelen van producten op industriële schaal, waarbij de te behandelen producten op een transportband doorheen de ovenruimte van de microgolfoven worden geleid en waarbij deze producten worden verhit, enerzijds, door microgolven die afkomstig zijn van een aantal kleinere magnetrons die zich aan de buitenzijde van de ovenruimte bevinden, en, anderzijds, door hete luchtstromen die afkomstig zijn van de koeling van de magnetrons. 



  De microgolven worden vanaf de magnetrons naar de ovenruimte geleid via golfgeleiders die uitmonden in openingen in de bovenwand van de ovenruimte, welke 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 microgolven verder door middel van antennestralers in de voornoemde openingen in de ovenruimte worden gestraald, terwijl de voornoemde luchtstromen via aparte openingen in de zijwanden in de ovenruimte worden geblazen. 



  Alhoewel met zulke bekende industriële microgolfovens over het algemeen goede resultaten worden geboekt, wordt in de praktijk in bepaalde gevallen vastgesteld dat de te behandelen producten, al naargelang hun aard en vorm, ongelijkmatig worden opgewarmd en dat, vooral op plaatsen tegenover de antennestralers, de temperaturen van de producten nadelig hoog kunnen oplopen, waardoor de producten plaatselijk oververhit worden, terwijl op andere plaatsen de thermische behandeling van de producten onvoldoende blijkt te zijn. 



  Een ander nadeel van zulke bekende microgolfovens is dat voor het bestrijden van insecten in hout, waarbij het belangrijk is dat het hout gedurende voldoende lange tijd aan voldoende hoge temperaturen wordt blootgesteld, relatief veel energie wordt verbruikt. 



  De huidige uitvinding heeft tot doel aan het voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden doordat zij voorziet in een industriële microgolfoven die toelaat producten op een efficiënte, economische en uniforme wijze thermisch te behandelen om ze te drogen en/of ter bestrijding van insecten en larven die erin.aanwezig kunnen zijn. 



  Hiertoe betreft de uitvinding een industriële microgolfoven voor het thermisch behandelen van producten, die 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 hoofdzakelijk bestaat uit een ovenruimte die begrensd wordt   door een metalen kast ; of meer magnetrons waarop één of   meer golfgeleiders aansluiten die met een uitgang via openingen in de bovenwand van de voornoemde kast in de   ovenruimte uitmonden ; of meer antennestralers die in de   voornoemde uitgangen zijn aangebracht, middelen in de vorm van ventilatoren om de magnetrons te koelen door middel van gasstromingen, waarbij een gedeelte van de voornoemde gasstromingen via de voornoemde golfgeleiders in de ovenruimte worden geblazen. 



  Doordat de gasstromingen en de microgolven via dezelfde golfgeleiders naar de ovenruimte worden geleid, bezitten zij bij het verlaten van deze golfgeleiders dezelfde oriëntatie, waardoor de gastromingen op de te behandelen producten terechtkomen op plaatsen tegenover de antennestralers die door de microgolven het meest worden verhit, waardoor de gasstromingen op deze plaatsen een afkoelende werking bezitten, terwijl zij op andere plaatsen, waar de microgolven minder geconcentreerd zijn, eerder een opwarmend effect vertonen. 



  Dit biedt het voordeel dat de gasstromingen als het ware een stabiliserend effect hebben op de temperatuurspieken die bij de bekende microgolfovens optreden op plaatsen tegenover de antennestralers, en dat de te behandelen producten bijgevolg op een meer uniforme manier verhit worden. 



  De uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze voor het behandelen van producten, meer speciaal voor het doden 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 van insecten en larven in hout, waarbij de werkwijze er hoofdzakelijk in bestaat het hout kortstondig te verhitten in een microgolfoven volgens de uitvinding tot een temperatuur die, bij het verlaten van de microgolfoven, merkelijk hoger is dan de minimale dodingstemperatuur van de insecten en larven, en vervolgens het hout te laten afkoelen buiten de microgolfoven, waarbij voornoemde temperatuur bij het verlaten van de microgolfoven zodanig is dat, na afkoeling van het hout tot de minimale dodingstemperatuur, alle insecten en larven gedood zijn. 



  Een voordeel van deze werkwijze is dat voor het doden van insecten en larven op deze manier minder energie nodig is dan bij de bekende werkwijzen waarbij het hout weliswaar minder hevig wordt verhit, maar gedurende langere perioden om er zeker van te zijn dat alle insecten en larven gedood zijn en waarbij er geen rekening wordt gehouden met de afkoelingsperiode buiten de oven. 



  Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een tweetal voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven van een industriële microgolfoven volgens de uitvinding en van een werkwijze daarbij toegepast, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: 
Figuur 1 schematisch en in perspectief een microgolfoven volgens de uitvinding weergeeft voor het thermisch behandelen van houtplaten; figuur 2 een doorsnede weergeeft volgens lijn   II-II   in figuur 1; 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 figuur 3 een curve weergeeft van het temperatuursverloop dat wordt toegepast bij de behandeling van hout voor het doden van insecten en larven ; figuur 4 een variante weergeeft van figuur 2. 



  In de figuren 1 en 2 is een industriële microgolfoven 1 volgens de uitvinding weergegeven voor het thermisch behandelen van producten 2, in dit geval voor het behandelen van houten planken. 



  De microgolfoven 1 is voorzien van een transportband 3 voor de te behandelen producten 2, welke transportband 3 gevormd is door een eindeloze band 4 die bij voorkeur voorzien is van perforaties 5 en die over twee of meer rollen, respectievelijk 6 en 7, is geleid die gelagerd zijn in een niet in de figuren weergegeven gestel, waarbij één rol 6 voorzien is van een aandrijving 8 in de vorm van een motor of dergelijke. 



  Boven de voornoemde transportband 3 is een, bij voorkeur, metalen kast voorzien die is samengesteld uit, enerzijds, een centrale kast 9 zonder bodem die zich over de breedte van de transportband 3 uitstrekt, en, anderzijds, twee of meerdere hogere en hoofdzakelijk gesloten kasten, respectievelijk 10 en 11, die aan weerszijden van de transportband 3 tegen de zijwanden van de centrale kast 9 zijn aangebracht, waarbij in deze kasten 10-11 een opening 12 is voorzien, bijvoorbeeld in de bodem, die door een filter 13 wordt afgedekt. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 



  Alhoewel hier bij wijze van voorbeeld een centrale kast 9 wordt beschreven waarvan de bodem open is, is het niet uitgesloten dat volgens een niet weergegeven variante de centrale kast (9) voorzien is van en gesloten bodem, waarbij in dit geval het bovenste deel van de eindloze band 4 via openingen in de voor en achterwand van de centrale kast 9, door de centrale kast 9 wordt geleid. 



  De microgolfoven 1 is aan weerszijden van de transportband 3 voorzien van een aantal tegenover elkaar gelegen kokervormige golfgeleiders, respectievelijk 14 en 15, die met een verticaal gedeelte 16 tegen de binnenzijde van de naar elkaar gekeerde zijwanden 17-18 van de kasten 9 en 10 zijn aangebracht en die met een horizontaal gedeelte 19 doorheen openingen in de voornoemde zijwanden 17-18 zijn aangebracht en op de bovenwand 20 van de centrale kast 9 zijn bevestigd, waarbij deze horizontale gedeelten 19 zich bij voorkeur dwars op de transportrichting, en tot nagenoeg in het midden van de bovenwand 20, uitstrekken. 



  Beide uiteinden van de golfgeleiders 14-15 zijn afgesloten door eindwanden, respectievelijk 21 en 22. 



  Op elke golfgeleider 14-15 is, ter plaatse van het bovenuiteinde van het verticaal gedeelte 16, een kanaal 23 voorzien dat met zijn uitgang aansluit op een zijdelingse opening 24 in de wand van de betreffende golfgeleider 14-15 en waarin een magnetron 25 is aangebracht die met zijn antenne 26 in de golfgeleider 14-15 steekt en die gevoed wordt door een transformator 27 die in de kast 9-10 is voorzien. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



  De microgolfoven 1 is voorzien van middelen om de magnetrons 25 te koelen in de vorm van ventilatoren 28 die aan de ingangen van de voornoemde kanalen 23 zijn opgesteld. 



  Elke golfgeleider 14-15 is over nagenoeg de volledige lengte van het horizontaal gedeelte 17 voorzien van een naar onder gerichte uitgang 29 die via een opening in de voornoemde bovenwand 20 uitmondt in de centrale kast 9. 



  In de voornoemde uitgangen 29 van de golfgeleiders 14-15 zijn op regelmatige afstanden van elkaar een aantal antennestralers 30 aangebracht die hier bij wijze van voorbeeld zijn weergegeven als een dipool., maar die evengoed kunnen gerealiseerd worden in de vorm van zogenaamde "slotted lines", "leaky waves", of dergelijke. 



  De werking en het gebruik van de industriële microgolfoven 1 volgens de uitvinding is zeer eenvoudig en als volgt. 



  De te behandelen producten 2, worden op de transportband 3 geladen en worden aldus onder de centrale kast 9 doorgevoerd. 



  Tijdens deze doorvoer worden de magnetrons 25 bekrachtigd en worden de door de magnetrons 25 ontwikkelde microgolven 31 via de golfgeleiders 14-15 en de antennestralers 30 in de centrale kast 9 op de te behandelen producten 2 gestraald waardoor deze producten 2 verhit worden. 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 De ruimte 32 die begrensd wordt door de centrale kast en door de transportband 3 vormt aldus de eigenlijke ovenruimte van de microgolfoven 1. 



  Gelijktijdig met de magnetrons 25 worden ook de ventilatoren 28 bekrachtigd, waardoor lucht via de openingen 12 en filters 13 wordt aangezogen en in de kanalen 23 wordt geblazen om de magnetrons 25 te koelen. 



  De opgewarmde koellucht wordt verder via de golfgeleiders 14-15 naar de ovenruimte 31 geleid, waar de koellucht, zoals weergegeven door de pijlen P, over de te behandelen producten 2 stroomt en via de perforaties 5 in de transportband naar buiten wordt geleid. 



  De koellucht volgt dus als het ware grotendeels dezelfde weg als de microgolven 31, waardoor, op de plaatsen tegenover de antennestralers 30, waar de microgolven 31 het meest geconcentreerd zijn, de luchtstroming een koelend effect heeft en waardoor de producten 2 op een meer uniforme manier worden verhit dan bij de bekende microgolfovens. 



  Het is duidelijk dat, al naar gelang de aard van de te behandelen producten en de aard van de gewenste behandeling, men kan inspelen op het vermogen en de plaatsing van de magnetrons 25 en antennestralers 30, evenals op de snelheid van de transportband 3 waardoor de duurtijd van de behandeling naar wens aangepast kan worden. 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 Bij wijze van voorbeeld wordt hierna een praktische realisatie beschreven van'een microgolfoven volgens de uitvinding voor het behandelen van hout, meer speciaal voor het drogen van hout en voor het doden van insecten en larven van de familie "lictus brunneus". 



  Voor deze toepassing kan met een goed resultaat gebruik gemaakt worden van een microgolfoven 1, waarbij, in iedere kast 10-11 zestien magnetrons van elk 2 kW, werkend aan een frequentie van 2450 Hz zijn voorzien, die   op   een afstand van nagenoeg 25 centimeter van elkaar zijn gelegen en, waarbij in de uitgangen 29 van de golfgeleiders 14-15, telkens 16 antennestralers 30 zijn voorzien. 



  In figuur 3 is het temperatuurverloop weergegeven van het product 2 tijdens een behandeling in de hiervoor beschreven praktische uitvoering. 



  Voor het doden van de   "lictus   brunneus" is het van belang dat de temperatuur T van het te behandelen product 2 minstens gedurende een tijdsdpanne DS van ongeveer 280 seconden boven een minimale dodingstemperatuur TMIN van nagenoeg 60  C uitstijgt. 



  Op de curve van figuur 3 is te zien dat dit bekomen wordt door het product 2 tussen het tijdstip A waarop het in de microgolfoven 1 komt en het tijdstip B waarop het de microgolfoven 1 verlaat, kortstondig op te warmen zodanig dat bij het buitengaan van de microgolfoven 1 een temperatuur TB van minstens 70  C wordt bereikt die 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 merkelijk hoger is dan de voornoemde dodingstemperatuur TMIN. 



  Eenmaal buiten de microgolfoven 1 koelt het product 2 geleidelijk af en bereikt het op het tijdstip C terug de voornoemde dodingstemperatuur TMIN. 



  De snelheid van de transportband 3 wordt zodanig geregeld dat de temperatuur TB van het product 2 bij het verlaten van de microgolfoven 1 voldoende groot is opdat de tijdspanne (C-D) waarop de temperatuur T van het product hoger is dan TMIN, minstens gelijk zou zijn aan de voornoemde tijdspanne DS die nodig is om de insecten en de larven effectief te doden. 



  Bij de bekende microgolfovens wordt het product 2 gedurende de volledige tijdspanne DS opgewarmd, hetgeen veel meer energie kost in vergelijking met de werkwijze volgens de uitvinding waarbij het product 2 slechts kortstondig wordt opgewarmd. 



  Het is duidelijk dat in plaats van lucht ook andere gassen gebruikt kunnen worden voor de koeling van de magnetrons 25 en voor het behandelen van de producten 2, waarbij in dit geval de openingen 12 in de onderzijde van de kasten 10-11 bijvoorbeeld op een gastoevoer of dergelijke kunnen worden aangesloten. 



  Zo kan bijvoorbeeld voor het doden van insecten en larven een insectendodend gas worden toegepast. 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 



  Een andere toepassing is het gebruik van stikstofgas dat bijvoorbeeld in gevallen van nood kan worden gebruikt voor het blussen van een eventuele brand in de microgolfoven 1. 



  Op deze manier kan het klimaat in de eigenlijke ovenruimte 31, al naargelang de gewenste toepassing, perfect geconditioneerd worden. 



  In figuur 4 is een variante weergegeven van een microgolfoven 1 volgens de uitvinding waarbij in dit geval bijkomende ventilatoren 28 aan de openingen 12 van de kasten 10-11 zijn geplaatst die het voordeel bieden dat grotere koeldebieten kunnen worden gerealiseerd die bovendien langs de voornoemde transformatoren 27 kunnen worden geleid voor een betere koeling van deze. 



  In de golfgeleiders 14-15 zijn in dit geval op gebied van veiligheid op bekende wijze circulatoren 32 en/of isolatoren opgenomen die, zoals bekend, zijn voorzien van een kern op basis van ferrieten. 



  Bij de bekende inrichtingen geven deze circulatoren 32 en isolatoren vaak problemen op gebied van luchtdoorslag ter hoogte van de ferrieten, dit ten gevolge van de luchtvochtigheid in de golfgeleiders. 



  In het geval van de uitvinding heeft men echter geen problemen op dit gebied, aangezien de lucht- of gasstroming in de golfgeleiders zorgt voor een afdoende afvoer van het vocht. 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 



  Alhoewel in de figuren de golfgeleiders 14-15 zich op de bovenwand 20 in elkaars verlengde bevinden, is het niet uitgesloten dat deze golfgeleiders 14 en 15 geschrankt ten opzichte van mekaar zijn aangebracht en dat zij zich in dat geval bij voorkeur over de volledige of nagenoeg volledige breedte van de bovenwand 20 uitstrekken. 



  De huidige uitvinding is geenszins beperkt'tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch een industriële microgolfoven volgens de uitvinding en een werkwijze daarbij toegepast kunnen volgens allerlei varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims

Conclusies.

1.- Industriële microgolfoven voor het thermisch behandelen van producten, welke microgolfoven (1) hoofdzakelijk bestaat uit een ovenruimte (32) die begrensd wordt door een metalen kast (9) ; één of meer magnetrons (25) waarop minstens één of meer golfgeleiders (14-15) aansluiten die met een uitgang (29) via openingen in de bovenwand (20) van de voornoemde kast (9) in de ovenruimte (32) uitmonden ; of meer antennestralers (30) die in de voornoemde uitgangen (29) zijn aangebracht, middelen om de magnetrons (25) te koelen door middel van gasstromingen, daardoor gekenmerkt dat minstens een gedeelte van de voornoemde gasstromingen via de voornoemde golfgeleiders (14-15) in de ovenruimte (32) worden geblazen.

2. - Industriële microgolfoven volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat iedere magnetron (25) is aangebracht in een kanaal (23) dat aansluit op een opening (24) in de wand van de golfgeleider (14-15) van de betreffende magnetron (25).

3. - Industriële microgolfoven volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde middelen gevormd worden door een ventilator (28) die is opgesteld aan de ingang van het voornoemde kanaal (23).

4. - Industriële microgolfoven volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat de magnetrons (25) zijn aangebracht in twee nagenoeg gesloten kasten (10-11) aan weerszijden van de voornoemde metalen kast (9), waarbij elke kast (10-11) <Desc/Clms Page number 14> minstens voorzien is van één opening (12) en dat de golfgeleiders (14-15) van de betreffende magnetrons (25) een opening (24) bezitten die zich in de ruimte van de voornoemde kasten (10-11) bevinden.

5.- Industriële microgolfoven volgens conclusie 4, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde openingen (12) in de kasten (10-11) zijn aangesloten op'een gastoevoer.

6. - Industriële microgolfoven volgens conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde gastoevoer minstens een ventilator (28) bevat.

7. - Industriële microgolfoven volgens conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde metalen kast (9) open is aan de onderzijde, waarbij onder deze metalen kast (9) een transportband (3) is aangebracht.

8. - Industriële microgolfoven volgens conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde metalen kast (9) gesloten is aan de onderzijde, waarbij de eindloze band (4) van een transportband (3) doorheen deze kast (9) wordt geleid.

9. - Werkwijze voor het behandelen van producten, meer speciaal voor het doden van insecten en larven in hout, daardoor gekenmerkt dat zij er hoofdzakelijk in bestaat het hout kortstondig te verhitten in een microgolfoven (1) volgens één van de voornoemde conclusies tot een temperatuur (TB) die bij het verlaten van de microgolfoven (1) merkelijk hoger is dan de minimale dodingstemperatuur (TMIN) van de insecten en larven, en vervolgens het hout te <Desc/Clms Page number 15> laten afkoelen buiten de microgolfoven (1), waarbij de voornoemde temperatuur (TB) bij het verlaten van de microgolfoven (1) zodanig is dat na afkoeling van het hout tot de minimale dodingstemperatuur (TMIN) alle insecten en larven gedood zijn.

10. - Werkwijze volgens conclusie 9, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde temperatuur (TB) van het hout bij het verlaten van de microgolfoven (1) minstens 70 C bedraagt.