CN101210771A - 微波干燥设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微波干燥设备，是在机架上设置有圆环形箱体，其内呈大半扇环形的腔体中有固定板，固定板上设置有至少9套微波波导装置和微波发生器总成，微波波导装置均布且相错布置在固定板上，固定板下方为微波干燥腔，微波干燥腔的下方设置有加热旋转装置，它由变频电机及加热转盘组成，在圆环形箱体的中部设置有排湿机构，而在圆环形箱体内呈小半扇环形的腔体中设置有左、右微波抑制器及装卸物料区。本设备能使微波辐射均匀，可有效地提高加热的均匀性，且通用性强。并且它结构紧凑，占地面积小，且物料装卸方便，便于连续生产。

Description

微波干燥设备
技术领域
本发明涉及一种物料干燥设备，特别是微波干燥设备。它适用于食品、日化、医药、农业及农产品加工等行业的物料加热干燥处理。
背景技术
微波加热干燥是利用微波在快速变化的高频电磁场中与物质分子相互作用，被吸收而产生热效应，物料内部产生热量，加热干燥迅速。因此，越来越受到人们的广泛关注，并开发满足不同干燥物料的微波干燥设备。
早在1947年由美国人马文·贝克根据微波的加热效应制成了世界上第一台用于食品加热的微波炉。经过十多年的探索后，于1965年由美国CryodeyComporatio公司成功地研制出世界上第一台915MHz/50Kw隧道式微波加热设备。随后，美国、日本、加拿大和欧洲等发达国家皆利用微波能技术解决食品工业中的加热、焙烤、杀菌、催陈等方面的问题，并相继取得了成功。
我国从20世纪70年代开始研制、推广微波技术与设备。近年来，微波能的应用在食品工业、化工及农产品加工等方面发展极为迅速。微波加热、杀菌技术与设备日臻完善，功率从几Kw到几百Kw的各种用途、规格的微波加热、杀菌设备层出不穷。随着微波干燥设备的推广应用，人们对其设备的性能要求越来越高，特别是加热均匀性、通用性是使用者普遍关注的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微波干燥设备，它能够有效地保证加热的均匀性，且通用性强；同时，它结构紧凑，占地面积少，且物料装卸方便，便于连续生产。
本发明是根据微波加热的原理并结合光学反射原理而设计的。其解决方案是：一种微波干燥设备，在机架上设置有圆环形箱体，其内呈大半扇环形的腔体中有固定板，固定板上设置有至少9套微波波导装置和微波发生器总成，微波波导装置均布且相错布置在固定板上，固定板下方为微波干燥腔，微波干燥腔的下方设置有加热旋转装置，它由变频电机及加热转盘组成，在圆环形箱体的中部设置有排湿机构，而在圆环形箱体内呈小半扇环形的腔体中设置有左、右微波抑制器及装卸物料区。
微波波导装置呈抛物面形，由抛物面形反射体及其内设置的金属球和至少一个锥形筒构成，所有的锥形筒的中心线与抛物面形反射体的中心线重合，金属球位于抛物面形反射体的中心线上，微波发生器总成中的微波发生器位于抛物面形反射体的焦点上。
抛物面形反射体内有两个大小不同的锥形筒。
本发明主要是在机架上设置有圆环形箱体，该箱体内设置有微波发生器总成和微波波导装置，它们呈扇环形状布置，均布且相错布置在固定板上，而加热旋转装置设置在微波干燥腔的下方，在圆环形箱体内还设置有左、右微波抑制器及装卸物料区。由于本设备的整体结构呈圆环形，不仅结构紧凑，占地面积小，而且物料装卸方便，便于连续生产。由于加热旋转装置是由变频电机驱动的，其转速可根据需要任意调整以满足不同物料的干燥需要。由于微波波导装置的耦合口均布且相错布置在固定板上，且在微波干燥腔内的耦合处在需要激发的模式强场区和可能存在的寄生模式的弱场区，形成环形互补模式，使驻波比数值小，能保证微波发生器工作稳定，并能使微波干燥腔有较多的模式，有利于微波干燥腔内模式的耦合口及电磁场分布均匀，以保证微波的均匀性。再则，  因呈抛物面形的微波波导装置的抛物面形反射体的设计，不仅是根据光学反射原理，通过反射镜的作用将点光源辐射的光通量聚集在有限的立体角内，而产生很高的发光强度，再经反射镜的旋转抛物面将点光源反射成具有一定形状和强度的光形。采用复合抛物面聚光器(CPC)，CPC是一种非成像式太阳能聚光器，它是基于边缘光学原理设计的一种聚光器，对斜入射的波也能平行的反射。Winston、Rabl等人研究了具有理想镜面反射面的CPC的光学性能，Bassett、Derrick和Georlette等人从概率统计出发，分析了不同形状的理想漫反射面及理想的反射吸收体构成的集热器。因此，抛物面形微波波导装置不仅能将直入射的微波进行反射，还能对斜入射的微波进行平行反射，从而使微波尽可能的均匀分布，有效地提高加热的均匀性。由于在抛物面形反射体内设置有锥形筒及金属球，可对到达其上的微波进行漫反射，从而使微波分布更加均匀，而且可防止微波反射对微波源处造成破坏，从而可保证微波发生器的使用寿命，并且通用性强。
附图说明
图1为微波干燥设备的结构俯视图
图2为图1中的A-A剖视示意图。
图3为微波波导装置的耦合口分布图。
图4为图2中的微波波导装置的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式。
如图1、图2所示，在机架5上连接有圆环形箱体16，其内大半扇环形腔体为微波干燥区1，与微波干燥区1相对应的小半扇环形腔体内设置有与微波干燥区1相邻接的左微波抑制器2及右微波抑制器4，而装卸物料区3设置在左、右微波抑制器2、4之间，通过左、右微波抑制器2、4可屏蔽微波的辐射。圆环形箱体16由盖板13封闭。
圆环形箱休16内于微波干燥区1上部的大半扇环形腔体12中有固定板9，固定板9上设置有多套微波波导装置10和微波发生器总成11，微波波导装置均布且相错布置在固定板9上，根据箱体直径的不同，微波波导装置至少有9个，如图3所示为19个微波波导装置的情况，所有的微波波导装置的耦合口17的中心都均匀分布在两条圆弧上。固定板9下方为微波干燥腔8。由变频电机6及与其连接的加热转盘7组成的加热旋转装置，安装在微波干燥腔8下方。在圆环形箱体16的中部有与该箱体连接的排湿扇接口14，它与排湿扇连接，并在圆环形箱体16的内环壁上分布有散热窗口15，构成排湿机构。
图4中，微波波导装置呈抛物面形，抛物面形反射体18内设置有大锥形筒19，其内套装有小锥形筒20及金属球21，它们三者均连接在位于物面形反射体18下方的聚四氟板22上，所有的锥形筒的中心线与抛物面形反射体的中心线重合，金属球位于抛物面形反射体的中心线上，微波发生器总成中的微波发生器位于抛物面形反射体的焦点上。
将物料从装卸物料区，装入加热转盘7上，接通微波发生器总成及加热旋转装置的电源，使本设备处于工作状态，通过变频电机6可任意调节加热转盘7的转速，以满足不同物料的干燥需要。利用微波发生器所产生的微波，在微波干燥腔8内快速变化的高频电磁场中与物料物质分子相互作用，被吸收而产生热效应，物料内部产生热量，使其被迅速加热干燥。达到干燥要求后，切断电源，再将加工好的物料从装卸物料区3处取出即可。

Claims (3)

1.一种微波干燥设备，其特征在于，在机架(5)上设置有圆环形箱体(16)，其内呈大半扇环形的腔体中有固定板(9)，固定板(9)上设置有至少9套微波波导装置(10)和微波发生器总成(11)，微波波导装置均布且相错布置在固定板(9)上，固定板(9)下方为微波干燥腔(8)，微波干燥腔(8)的下方设置有加热旋转装置，它由变频电机(6)及加热转盘(7)组成，在圆环形箱体(16)的中部设置有排湿机构，而在圆环形箱体(16)内呈小半扇环形的腔体中设置有左、右微波抑制器(2)、(4)及装卸物料区(3)。
2.如权利要求1所述的微波干燥设备，其特征在于：微波波导装置呈抛物面形，由抛物面形反射体(18)及其内设置的金属球(21)和至少一个锥形筒构成，所有的锥形筒的中心线与抛物面形反射体的中心线重合，金属球位于抛物面形反射体的中心线上，微波发生器总成中的微波发生器位于抛物面形反射体的焦点上。
3.如权利要求2所述的微波干燥设备，其特征在于：抛物面形反射体内有两个大小不同的锥形筒。
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