CN112492715A - 微波解冻装置 - Google Patents

Abstract

一种微波解冻装置，包括加热箱、第一波导、第二波导、多个第一缝隙天线、多个第二缝隙天线和微波发生器，第一波导的一侧设有多个与各第一缝隙天线对应的第一耦合窗，各第一缝隙天线的一端与各第一耦合窗连接，各第一缝隙天线的另一端设置在加热箱内，第二波导的一侧设有多个与各第二缝隙天线对应的第二耦合窗，各第二缝隙天线的一端与各第二耦合窗连接，各第二缝隙天线的另一端设置在加热箱内，各第一缝隙天线面向各第二缝隙天线的一侧设有多个微波孔，各第二缝隙天线面向各第一缝隙天线的一侧设有多个微波孔，微波经过各微波孔加热第一缝隙天线与第二缝隙天线之间的物料。本发明的微波解冻装置加热更加均匀，采用耦合窗的形式分配，简化了设备。

Description

微波解冻装置

技术领域

本发明涉及微波解冻技术领域，特别涉及一种微波解冻装置。

背景技术

工业肉食品微波解冻的关键点在于它的均匀性和产能。大型肉食品处理厂，自动化程度高、解冻量大，对于解冻后的均匀性和解冻产能有着较高的要求。

现有的微波解冻设备多采用角锥天线馈波，功率分配为标准功分器。角锥天线为侧向馈波，微波不能直接照射到物料上下表面，效率较低。而且角锥天线馈波能量比较集中，容易引起部分区域能量密度过大，影响解冻效果。功分器对功率的分配只能按照固定的比例一分为二，若多端口的功率分配难以实现，或者结构过于复杂，导致设备损耗较大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种微波解冻装置，利用第一缝隙天线和第二缝隙天线上下馈波，使得物料加热更加均匀，采用耦合窗的形式分配，简化了设备。

一种微波解冻装置，包括加热箱、第一波导、第二波导、多个第一缝隙天线、多个第二缝隙天线和微波发生器，第一波导和第二波导沿着加热箱的长度方向或宽度方向设置，第一波导设置于第二波导的上方，第一波导靠近加热箱的一侧设有多个与各第一缝隙天线对应的第一耦合窗，各第一缝隙天线的一端与各第一耦合窗连接，各第一缝隙天线的另一端设置在加热箱内，第二波导靠近加热箱的一侧设有多个与各第二缝隙天线对应的第二耦合窗，各第二缝隙天线的一端与各第二耦合窗连接，各第二缝隙天线的另一端设置在加热箱内，各第一缝隙天线面向各第二缝隙天线的一侧设有多个微波孔，各第二缝隙天线面向各第一缝隙天线的一侧设有多个微波孔，微波发生器发出的微波经过各微波孔传输至加热箱内用以加热第一缝隙天线与第二缝隙天线之间的物料。

在本发明的实施例中，相邻两该微波孔的长度方向相互垂直。

在本发明的实施例中，相邻两该第一缝隙天线的各该微波孔对称设置；相邻两该第二缝隙天线的各该微波孔对称设置。

在本发明的实施例中，相对的该第一缝隙天线与该第二缝隙天线上的各该微波孔的长度方向相互垂直。

在本发明的实施例中，上述加热箱的内壁上设有多个凹槽，各该凹槽是该加热箱的内壁向着箱外凸出形成。

在本发明的实施例中，各该凹槽的长度方向平行于该加热箱的长度方向。

在本发明的实施例中，上述加热箱包括顶壁、底壁、第一侧壁和第二侧壁，该顶壁与底壁相对设置，该第一侧壁与该第二侧壁相对地连接于该顶壁与底壁之间，该顶壁与该第一侧壁、该第二侧壁的连接处均设有该凹槽，该底壁与该第一侧壁、该第二侧壁的连接处均设有该凹槽。

在本发明的实施例中，上述加热箱的一侧设有取料口和关闭该取料口的侧门，该侧门的一侧与该加热箱铰接，该侧门的另一侧通过锁扣结构连接在该加热箱上。

在本发明的实施例中，上述微波解冻装置还包括第一微波抑制箱和第二微波抑制箱，该加热箱的两端分别与该第一微波抑制箱、该第二微波抑制箱连通。

在本发明的实施例中，上述微波解冻装置还包括输送物料的传送机构，该传送机构包括支撑架、传送链网和驱动器，该支撑架连接在该加热箱内，该支撑架的两端分别从该第一微波抑制箱、该第二微波抑制箱穿出，该支撑架上设有多个传送辊，该传送链网设置在该支撑架上，该传送链网与各该传送辊连接，该驱动器用于驱使该传送辊转动，实现该传送链网输送物料。

本发明的微波解冻装置利用第一缝隙天线和第二缝隙天线上下馈波，加热第一缝隙天线与第二缝隙天线之间的物料，使得物料加热更加均匀，提高了解冻效果；而且，微波解冻装置微波功率采用耦合窗的形式分配，无需设置功分器，简化了设备的机械机构，降低了装置损耗，同时可根据不同的应用需求调整装置的功率分配方案。

附图说明

图1是本发明的微波解冻装置的立体结构示意图。

图2是本发明的微波解冻装置的侧视结构示意图。

图3是本发明的微波解冻装置的俯视结构示意图。

图4是本发明的加热箱的剖视结构示意图。

图5是本发明的第一波导与第一缝隙天线或第二波导与第二缝隙天线连接的立体结构示意图。

图6是本发明的第一波导与第一缝隙天线或第二波导与第二缝隙天线连接的俯视结构示意图。

图7是本发明的第一波导或第二波导的侧视结构示意图。

具体实施方式

图1是本发明的微波解冻装置的立体结构示意图，图2是本发明的微波解冻装置的侧视结构示意图，图3是本发明的微波解冻装置的俯视结构示意图，如图1、图2和图3，微波解冻装置包括加热箱10、第一波导21、第二波导22、多个第一缝隙天线31、多个第二缝隙天线32和微波发生器40，第一波导21和第二波导22沿着加热箱10的长度方向或宽度方向设置，第一波导21设置于第二波导22的上方，第一波导21靠近加热箱10的一侧设有多个与各第一缝隙天线31对应的第一耦合窗211(请参照图4至图7)，各第一缝隙天线31的一端与各第一耦合窗211连接，各第一缝隙天线31的另一端设置在加热箱10内，第二波导22靠近加热箱10的一侧设有多个与各第二缝隙天线32对应的第二耦合窗221(请参照图4至图7)，各第二缝隙天线32的一端与各第二耦合窗221连接，各第二缝隙天线32的另一端设置在加热箱10内，各第一缝隙天线31面向各第二缝隙天线32的一侧设有多个微波孔101(请参照图4至图7)，各第二缝隙天线32面向各第一缝隙天线31的一侧设有多个微波孔101，微波发生器40发出的微波经过各微波孔101传输至加热箱10内用以加热第一缝隙天线31与第二缝隙天线32之间的物料。

在本实施例中，微波解冻装置利用第一缝隙天线31和第二缝隙天线32上下馈波，加热第一缝隙天线31与第二缝隙天线32之间的物料，使得物料加热更加均匀，提高了解冻效果；而且，微波解冻装置微波功率采用耦合窗的形式分配，无需设置功分器，简化了设备的机械机构，降低了装置损耗，同时可根据不同的应用需求调整装置的功率分配方案。

进一步地，如图1所示，第一波导21与短路端相对的另一端与第二波导22连接，第二波导22与短路端相对的另一端与微波发生器40连接，微波发生器40发出的微波经过第二波导22、第一波导21传输至各第一缝隙天线31和各第二缝隙天线32。

在另一较佳的实施例中，第二波导22与短路端相对的另一端与第一波导21连接，第一波导21与短路端相对的另一端与微波发生器40连接，微波发生器40发出的微波经过第一波导21、第二波导22传输至各第一缝隙天线31和各第二缝隙天线32。

在另一较佳的实施例中，第一波导21和第二波导22与短路端相对的另一端与功分器连接，微波发生器40发出的微波经过功分器后传输至第一波导21和第二波导22。

在另一较佳的实施例中，第一波导21与短路端相对的另一端与微波发生器40连接，第二波导22与短路端相对的另一端与另一台微波发生器40连接，即微波解冻装置包括两台微波发生器40，两台微波发生器40分别为第一波导21和第二波导22提供微波。

进一步地，加热箱10的一侧设有取料口和关闭取料口的侧门15，侧门15的一侧与加热箱10铰接，侧门15的另一侧通过锁扣结构16连接在加热箱10上。

进一步地，微波解冻装置还包括第一微波抑制箱51和第二微波抑制箱52，加热箱10的两端分别与第一微波抑制箱51、第二微波抑制箱52连通，即加热箱10连接于第一微波抑制箱51与第二微波抑制箱52之间，第一微波抑制箱51和第二微波抑制箱52用于抑制微波泄露。

第一微波抑制箱51的两端设有第一进料口和第二进料口，第二进料口与加热箱10连通，第一微波抑制箱51内设有第一微波抑制水管，第一微波抑制水管沿着第一微波抑制箱51的周向设置。物料可从第一进料口进入第一微波抑制箱51内，并经过第二进料口进入加热箱10内。在本实施例中，第一微波抑制水管由聚丙烯材料制成，微波可穿透第一微波抑制水管并被管内的水吸收，有效避免微波泄露到第一微波抑制箱51外，因此，第一微波抑制箱51内无需设置关闭或打开第一进料口和第二进料口的微波屏蔽门，简化了微波解冻装置的结构，降低了制作加工难度和生产成本。

在另一较佳的实施例中，第一微波抑制箱51内设置关闭或打开第一进料口和第二进料口的微波屏蔽门，用以防止微波泄露到第一微波抑制箱51外。

第二微波抑制箱52的两端设有第一出料口和第二出料口，第一出料口与加热箱10连通，第二微波抑制箱52内设有第二微波抑制水管，第二微波抑制水管沿着第二微波抑制箱52的周向设置，请参照图5所示。物料解冻后可从第一出料口进入第二微波抑制箱52内，并经过第二出料口输出。在本实施例中，第二微波抑制水管由聚丙烯材料制成，微波可穿透第二微波抑制水管并被管内的水吸收，有效避免微波泄露到第二微波抑制箱52外，因此，第二微波抑制箱52内无需设置关闭或打开第一出料口和第二出料口的微波屏蔽门，简化了微波解冻装置的结构，进一步降低了制作加工难度和生产成本。

在另一较佳的实施例中，第二微波抑制箱52内设置关闭或打开第一出料口和第二出料口的微波屏蔽门，用以防止微波泄露到第二微波抑制箱52外。

进一步地，为方便传输物料，微波解冻装置还包括输送物料的传送机构60，传送机构60包括支撑架61、传送链网63和驱动器64，支撑架61连接在加热箱10内，支撑架61的两端分别从第一微波抑制箱51、第二微波抑制箱52穿出，支撑架61上设有多个传送辊62，传送链网63设置在支撑架61上，传送链网63与各传送辊62连接，驱动器64用于驱使传送辊62转动，实现传送链网63输送物料。在本实施例中，驱动器64例如为电机，电机通过皮带或齿轮传动驱使传送辊62转动，但并不以此为限。

为了方便输送待加热的物料、正在加热的物料和已经解冻的物料，传送链网63包括第一段链网、第二段链网和第三段链网，第一段链网设置在第一微波抑制箱51内，第二段链网设置在加热箱10内，第三段链网设置在第二微波抑制箱52内，其中第一段链网用于将待加热的物料输送至第二段链网，第二段链网用于将物料输送至加热箱10中部进行微波加热，待物料解冻后将物料输送至第三段链网，最后由第三段链网将解冻后的物料输出。

为了方便驱动第一段链网、第二段链网和第三段链网，驱动器64包括第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机，第一驱动电机用于单独驱使第一段链网移动，第二驱动电机用于单独驱使第二段链网移动，第三驱动电机用于单独驱使第三段链网移动。

进一步地，微波解冻装置还包括支撑座70，第一微波抑制箱51、加热箱10和第二微波抑制箱52固定在支撑座70上，支撑座70由多根立柱和横梁相互焊接形成。

进一步地，图4是本发明的加热箱的剖视结构示意图，请参照图1至图4，加热箱10的内壁上设有多个凹槽102，各凹槽102是加热箱10的内壁向着箱外凸出形成。在本实施例中，加热箱10内的凹槽102可加强加热箱10的结构强度，无需在加热箱10为额外设置加强筋，可简化微波解冻装置的结构，有利于降低装置的制作加工难度和生产成本；同时增加了加热箱10内微波的模式数量，使解冻更加均匀。

进一步地，各凹槽102的长度方向平行于加热箱10的长度方向，即各凹槽102沿着物料的传送方向设置，如图1和图4所示。

进一步地，加热箱10包括顶壁11、底壁12、第一侧壁13和第二侧壁14，顶壁11与底壁12相对设置，第一侧壁13与第二侧壁14相对地连接于顶壁11与底壁12之间，顶壁11与第一侧壁13、第二侧壁14的连接处均设有凹槽102，底壁12与第一侧壁13、第二侧壁14的连接处均设有凹槽102，如图4所示，即加热箱10内设有四个凹槽101，但并不以此为限，凹槽101的数量和设置位置可根据实际需要自由选择。

进一步地，如图4所示，各第一缝隙天线31与各第二缝隙天线32上下相对设置，各第一缝隙天线31和各第二缝隙天线32的长度方向平行于加热箱10的宽度方向，且垂直于物料的输送方向。

进一步地，图5是本发明的第一波导与第一缝隙天线或第二波导与第二缝隙天线连接的立体结构示意图，图6是本发明的第一波导与第一缝隙天线或第二波导与第二缝隙天线连接的俯视结构示意图，图7是本发明的第一波导或第二波导的侧视结构示意图，请参照图1至图7，各第一缝隙天线31和各第二缝隙天线32上的微波孔101倾斜设置，相邻两微波孔101的长度方向相互垂直，且微波孔101不与第一波导21或第二波导22的横截面平行或垂直，有利于避免微波孔101之间的相互耦合，同时可以辐射到加热箱10内的微波方向发生改变，在加热箱10内产生更多杂乱的模式，使解冻更加均匀。

进一步地，相邻两第一缝隙天线31的各微波孔101对称设置；相邻两第二缝隙天线32的各微波孔101对称设置，能进一步避免微波孔101之间的相互耦合，同时可以辐射到加热箱10内的微波方向发生改变，在加热箱10内产生更多杂乱的模式，使解冻更加均匀。

进一步地，相对的第一缝隙天线31与第二缝隙天线32上的各微波孔101的长度方向相互垂直，能进一步避免微波孔101之间的相互耦合，同时可以辐射到加热箱10内的微波方向发生改变，在加热箱10内产生更多杂乱的模式，使解冻更加均匀。

进一步地，微波孔101为矩形孔或腰型孔，但并不以此为限。

本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (10)

1.一种微波解冻装置，其特征在于，包括加热箱、第一波导、第二波导、多个第一缝隙天线、多个第二缝隙天线和微波发生器，该第一波导和该第二波导沿着该加热箱的长度方向或宽度方向设置，该第一波导设置于该第二波导的上方，该第一波导靠近该加热箱的一侧设有多个与各该第一缝隙天线对应的第一耦合窗，各该第一缝隙天线的一端与各该第一耦合窗连接，各该第一缝隙天线的另一端设置在该加热箱内，该第二波导靠近该加热箱的一侧设有多个与各该第二缝隙天线对应的第二耦合窗，各该第二缝隙天线的一端与各该第二耦合窗连接，各该第二缝隙天线的另一端设置在该加热箱内，各该第一缝隙天线面向各该第二缝隙天线的一侧设有多个微波孔，各该第二缝隙天线面向各该第一缝隙天线的一侧设有多个微波孔，该微波发生器发出的微波经过各该微波孔传输至该加热箱内用以加热该第一缝隙天线与该第二缝隙天线之间的物料。

2.如权利要求1所述的微波解冻装置，其特征在于，相邻两该微波孔的长度方向相互垂直。

3.如权利要求2所述的微波解冻装置，其特征在于，相邻两该第一缝隙天线的各该微波孔对称设置；相邻两该第二缝隙天线的各该微波孔对称设置。

4.如权利要求1至3任意一项所述的微波解冻装置，其特征在于，相对的该第一缝隙天线与该第二缝隙天线上的各该微波孔的长度方向相互垂直。

5.如权利要求1所述的微波解冻装置，其特征在于，该加热箱的内壁上设有多个凹槽，各该凹槽是该加热箱的内壁向着箱外凸出形成。

6.如权利要求5所述的微波解冻装置，其特征在于，各该凹槽的长度方向平行于该加热箱的长度方向。

7.如权利要求5所述的微波解冻装置，其特征在于，该加热箱包括顶壁、底壁、第一侧壁和第二侧壁，该顶壁与底壁相对设置，该第一侧壁与该第二侧壁相对地连接于该顶壁与底壁之间，该顶壁与该第一侧壁、该第二侧壁的连接处均设有该凹槽，该底壁与该第一侧壁、该第二侧壁的连接处均设有该凹槽。

8.如权利要求1所述的微波解冻装置，其特征在于，该加热箱的一侧设有取料口和关闭该取料口的侧门，该侧门的一侧与该加热箱铰接，该侧门的另一侧通过锁扣结构连接在该加热箱上。

9.如权利要求1所述的微波解冻装置，其特征在于，该微波解冻装置还包括第一微波抑制箱和第二微波抑制箱，该加热箱的两端分别与该第一微波抑制箱、该第二微波抑制箱连通。

10.如权利要求9所述的微波解冻装置，其特征在于，该微波解冻装置还包括输送物料的传送机构，该传送机构包括支撑架、传送链网和驱动器，该支撑架连接在该加热箱内，该支撑架的两端分别从该第一微波抑制箱、该第二微波抑制箱穿出，该支撑架上设有多个传送辊，该传送链网设置在该支撑架上，该传送链网与各该传送辊连接，该驱动器用于驱使该传送辊转动，实现该传送链网输送物料。

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