CN103940207A - 无人值守的微波木材干燥装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人值守的微波木材干燥装置，包括：加热腔和抽真空装置，所述抽真空装置与加热腔相连。本发明所述无人值守的微波木材干燥装置中设有了抽真空装置，使木材干燥的整个过程处于真空状态中，杜绝了加热腔内高温所带来的安全隐患。本发明还公开了木材的干燥工作方法，保证了水分在木材中的一致性，大大降低木材开裂、变型几率。

Description

无人值守的微波木材干燥装置

技术领域

    本发明涉及一种干燥装置，特别是一种用于木材干燥的无人值守的微波木材干燥装置。

背景技术

由于木材是由多孔纤维构成，使木材具有易吸水和析水的双重特性，暴露在空气中时会根据空气中的温度湿度不同而改变，当木材中的含水率不同时，其木材中的纤维应力也不同，而即使是同种木材，当这一木材产至不同地区不同气候不同时间，甚至是同一棵树的各部位的含水率和纤维应力都是不同的，这就使得木制家具极易开裂、翘曲、变形。

发明内容

    发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种对制作家具前的木材进行干燥的无人值守的微波木材干燥装置。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种无人值守的微波木材干燥装置包括：加热腔、抽真空装置和微波发射装置，所述微波发射装置位于加热腔腔内的两侧和/或腔体顶部，所述抽真空装置与加热腔相连，工作时，加热腔在真空状态下采用微波发射装置对木料干燥。本发明中通过设置抽真空装置，使木材干燥的整个过程处于真空状态中，有利于木材内水分子的快速析出，加快了干燥的速度，同时内使木材内部的水分子能够被析出，保证了木材整体的干燥度的一致性。本发明中微波发射装置有多个，可根据箱内需要的温度，通过启动或关闭微波发射装置的个数来实现温度的调节，实现无人值守。

本发明中所述微波发射装置包括：微波管、过度波导和开槽波导；所述微波管与过渡波导密封连接，所述过渡波导与开槽波导之间密封连接；所述开槽波导上设有槽孔；所述微波管产生电磁波，经过过渡波导的传播至开槽波导，然后电磁波通过开槽波导上的槽孔进入加热腔中对木材加热。本发明中微波管与过渡波导之间、所述过渡波导与开槽波导之间，都优选采用真空微波密封波导实现微波管与过渡波导之间的密封连接；本发明中采用开槽波导实现了微波的定向输出，有利于各区域温度的微调，保持温度的均衡，可有效避免加热木材因加热温度不稳定而造成的开裂、翘曲、变形。

本发明中所述加热腔内设有传感系统，该传感系统包括：温度传感器、湿度传感器、和/或烟雾报警器；所述传感系统位于加热腔两侧和/或顶部。本发明中所述温度传感器用于测量加热腔内的温度，湿度传感器用于测量加热腔内的实时湿度。

本发明中还包括贯穿整个加热腔的传动系统，所述传动系统包括：物料车、减速电机、传动轴、传动齿条、轨道和行程限位器；所述行程限位器位于轨道两端；所述减速电机与传动轴连接，并带动传动轴旋转、传动轴带动与之连接的传动齿条运转，传动齿条带动物料车沿着轨道在行程限位器之间做往复运动。本发明中通过传动系统实现待干燥的木材在加热腔内的运动，提高了木材受热的均匀性，进一步降低了木材应受热不均导致开裂、弯曲情况的发生。

本发明所述无人值守的微波木材干燥装置中还包括PLC控制器；所述PLC控制器分别与抽真空装置、微波发射装置连接；所述PLC控制器控制抽真空装置、微波发射装置的启闭；在设有传动系统和传感系统的无人值守的微波木材干燥装置中，PLC控制器协调控制抽真空装置、微波发射装置、传动系统和传感系统之间的相互配合工作。PLC控制器的使用使整个无人值守的微波木材干燥装置实现了智能化控制，操作简单、准确，安全性高。

本发明所述无人值守的微波木材干燥装置还包括：压力传感器，该压力传感器位于加热腔内部对箱内的压力进行实时检测，当箱内的压力大于1个大气压时，反馈信息至PLC控制器，PLC控制器启动抽真空装置，或加大抽真空装置的功率加速抽真空，压力传感器的设置保证了整个干燥过程在真空条件下进行，同时也可根据不同木材的不同干燥要求设定具体的真空值，提高了干燥的稳定性和干燥效率。

本发明中所述无人值守的微波木材干燥装置还包括真空冷凝器和/或水冷系统，在温度过高时，通过真空冷凝器和/或水冷系统对加热腔快速降温，避免了温度突变而引起的木材开裂，提高了干燥的稳定性。

本发明中还公开了一种木材的干燥工作方法，该方法中采用了无人值守的微波木材干燥装置，该无人值守的微波木材干燥装置包括：加热腔、抽真空装置、微波发射装置、传感系统、传动系统；抽真空装置与加热腔连接；所述微波发射装置、传感系统及传动系统位于加热腔内；本发明所述方法的具体步骤如下：

（1）启动无人值守的微波木材干燥装置工作；

（2）PLC控制器启动抽真空装置，将加热腔内抽至真空状态，使整个木材干燥过程处于真空状态中进行；

（3）PLC控制器启动传动系统，传动系统中物料车将待干燥的木材运向加热腔内，在进入加热腔后，关闭加热腔，物料车通过行程限位器带动木材在加热腔内往返运动；

（4）PLC控制器启动传感系统以及微波发射装置；

（5）木材刚进入加热腔后进入干燥：PLC控制器启动1/4-1/2数量的微波发射装置，在木材进入加热腔内温度保持在50℃-55℃，干燥时间：20-30钟，在升温的过程中，PLC控制器控制各微波发射装置交替工作，同时，在设定的时间内，如温度传感器检测的实时温度超过所设定的温度最大值或任意两温度传感器检测的温差值超过3℃时，关闭所有微波发射装置，在温度低于设定的温度最大值或任意两温度传感器检测的温差值小于3℃时，微波发射装置自动启动，使加热腔内的温度在时间和空间上平稳均衡；

在干燥过程中，当湿度传感器检测到加热腔内的湿度高于设定的湿度最大值时，启动与加热腔连接的抽真空装置，使加热腔内空气湿度低于设定的湿度最大值；

（6）重复步骤5，直至物料车内的木材含水率降至7-10%，干燥完毕，物料车离开加热腔。

有益效果：本发明所述的无人值守的微波木材干燥装置具有以下优点：

1、本发明所述无人值守的微波木材干燥装置中设有了抽真空装置，使木材干燥的整个过程处于真空状态中，有利于木材内水分子的快速析出，加快了干燥的速度，同时内使木材内部的水分子能够被析出，保证了木材整体的干燥度的一致性，同时通过微波方式其木材中的半纤维素和木制素大大降解，使木材内部的组成特性变得较为单一，从而物理特性较为稳定，不易变形。

2、本发明所述无人值守的微波木材干燥装置中通过PLC控制器控制多个微波发射装置，实现了所述无人值守的微波木材干燥装置的温度可调，可根据客户设定的温度范围自动调节温度，低于或高于设定的温度时，通过启动或关闭若干个微波发射装置来实现温度的可调无人值守的。

3、本发明所述无人值守的微波木材干燥装置中设有温度传感器、湿度传感器，可以实时精确的了解箱内的温度和湿度，实时了生产过程的精确控制。

附图说明

图1为本发明的剖视图。

图2为本发明的左视图。

图3为本发明的开槽波导视图。

图4为本发明的开槽波导剖视图。

图5为本发明的过渡波导视图。

图6为本发明的过渡波导剖视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

    实施例

如图所示的一种无人值守的微波木材干燥装置：包括：加热腔1、抽真空装置16、传感系统、传动系统和PLC控制器；所述PLC控制器分别与抽真空装置16、传感系统、传动系统连接；所述PLC控制器接收传感系统传来的信号，并控制抽真空装置16、传动系统的启闭。

所述微波发射装置包括：微波管2、过度波导3和开槽波导4；所述微波管2与过渡波导3通过真空微波密封波密6封连接，所述过渡波导3与开槽波导4之间通过真空微波密封波6密封连接；所述开槽波导4上设有槽孔17；所述微波管2产生电磁波，经过过渡波导3的传播至开槽波导4，然后通过开槽波导4上的槽孔17进入加热腔1中对木材加热。

所述传感系统位于加热腔内，该传感系统包括：温度传感器、湿度传感器、和/或烟雾报警器；所述传感系统位于加热腔两侧和/或顶部；所述传动系统包括：物料车7、减速电机8、传动轴9、传动齿条11、轨道12和行程限位器14；所述行程限位器14位于轨道12两端；所述减速电机8与传动轴9连接，并带动传动轴9旋转、传动轴9带动与之连接的传动齿条11运转，传动齿条11带动物料车7沿着轨道12在行程限位器14之间做往复运动；所述物料车5下方设有轨道轮10，轨道轮10卡在轨道12内，沿着轨道12做往复运动。

如图4、图6所述过度波导3和开槽波导4中间为电磁波传播介质，外侧为反射保护层。

上述无人值守的微波木材干燥装置的工作方法，具体步骤如下：

该方法的具体步骤如下：

（1）启动无人值守的微波木材干燥装置工作；

（2）PLC控制器启动抽真空装置，将加热腔内抽至真空状态，使整个木材干燥过程处于真空状态中进行；

（3）PLC控制器启动传动系统，传动系统中物料车将待干燥的木材运向加热腔内，在进入加热腔后，关闭加热腔，物料车通过行程限位器带动木材在加热腔内往返运动；

（4）PLC控制器启动传感系统以及微波发射装置；

（5）木材刚进入加热腔后进入干燥：PLC控制器启动1/4-1/2数量的微波发射装置，在木材进入加热腔内温度保持在50℃-55℃，干燥时间：20-30钟，在升温的过程中，PLC控制器控制各微波发射装置交替工作，同时，在设定的时间内，如温度传感器检测的实时温度超过所设定的温度最大值或任意两温度传感器检测的温差值超过3℃时，关闭所有微波发射装置，在温度低于设定的温度最大值或任意两温度传感器检测的温差值小于3℃时，微波发射装置自动启动，使加热腔内的温度在时间和空间上平稳均衡；

在干燥过程中，当湿度传感器检测到加热腔内的湿度高于设定的湿度最大值时，启动与加热腔连接的抽真空装置，使加热腔内空气湿度低于设定的湿度最大值；

（6）重复步骤5，直至物料车内的木材含水率降至7-10%，干燥完毕，物料车离开加热腔。

Claims (6)

1.一种无人值守的微波木材干燥装置，其特征在于：包括：加热腔、抽真空装置、微波发射装置，所述微波发射装置位于加热腔腔内的两侧和/或腔体顶部，所述抽真空装置与加热腔相连，工作时，加热腔在真空状态下采用微波发射装置对木料干燥。

2.根据权利要求1所述的无人值守的微波木材干燥装置，其特征在于：所述微波发射装置包括：微波管、过度波导和开槽波导；所述微波管与过渡波导密封连接，所述过渡波导与开槽波导之间密封连接；所述开槽波导上设有槽孔；所述微波管产生电磁波，经过过渡波导的传播至开槽波导，然后通过开槽波导上的槽孔进入加热腔中对木材加热。

3.根据权利要求2所述的无人值守的微波木材干燥装置，其特征在于：所述加热腔内设有传感系统，该传感系统包括：温度传感器、湿度传感器、和/或烟雾报警器；所述传感系统位于加热腔两侧和/或顶部。

4.根据权利要求2所述的无人值守的微波木材干燥装置，其特征在于：包括贯穿整个加热腔的传动系统，所述传动系统包括：物料车、减速电机、传动轴、传动齿条、轨道和行程限位器；所述行程限位器位于轨道两端；所述减速电机与传动轴连接，并带动传动轴旋转、传动轴带动与之连接的传动齿条运转，传动齿条带动物料车沿着轨道在行程限位器之间做往复运动。

5.根据权利要求4所述的无人值守的微波木材干燥装置，其特征在于：包括PLC控制器；所述PLC控制器分别与抽真空装置、微波发射装置连接；所述PLC控制器控制抽真空装置、微波发射装置的启闭。

6.一种木材的干燥工作方法，其特征在于：该方法中采用了无人值守的微波木材干燥装置，该无人值守的微波木材干燥装置包括：加热腔、抽真空装置、微波发射装置、传感系统、传动系统；

该方法的具体步骤如下：

（1）启动无人值守的微波木材干燥装置工作；

（2）PLC控制器启动抽真空装置，将加热腔内抽至真空状态，使整个木材干燥过程处于真空状态中进行；

（3）PLC控制器启动传动系统，传动系统中物料车将待干燥的木材运向加热腔内，在进入加热腔后，关闭加热腔，物料车通过行程限位器带动木材在加热腔内往返运动；

（4）PLC控制器启动传感系统以及微波发射装置；

（5）木材刚进入加热腔后进入干燥：PLC控制器启动1/4-1/2数量的微波发射装置，在木材进入加热腔内温度保持在50℃-55℃，干燥时间：20-30钟，在升温的过程中，PLC控制器控制各微波发射装置交替工作，同时，在设定的时间内，如温度传感器检测的实时温度超过所设定的温度最大值或任意两温度传感器检测的温差值超过3℃时，关闭所有微波发射装置，在温度低于设定的温度最大值或任意两温度传感器检测的温差值小于3℃时，微波发射装置自动启动，使加热腔内的温度在时间和空间上平稳均衡；

在干燥过程中，当湿度传感器检测到加热腔内的湿度高于设定的湿度最大值时，启动与加热腔连接的抽真空装置，使加热腔内空气湿度低于设定的湿度最大值；

（6）重复步骤5，直至物料车内的木材含水率降至7-10%，干燥完毕，物料车离开加热腔。