CN220507617U - 一种双腔体螺旋推进微波处理设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种双腔体螺旋推进微波处理设备，包括支架，所述支架上安装有第一腔体，所述第一腔体被配置为接收微波能量，所述第一腔体内设置有第二腔体，所述第二腔体被配置为容纳物料，以及接收从所述第一腔体传递的所述微波能量；所述第二腔体内包括：转动轴以及套设在所述转动轴的外周面的螺旋输送板，且所述第二腔体的轴向两端分别设置有扩增孔；其中，转动轴延伸至第二腔体外并与驱动装置连接；支架上还安装有：控制系统，所述控制系统用于当所述第二腔体内容纳有物料时，控制微波能量向所述第一腔体内输出。通过本实用新型提供的生产设备，将微波处理、螺旋推进和智能控制相结合，可实现生产设备的高效、安全和连续化生产。

Description

一种双腔体螺旋推进微波处理设备

技术领域

本申请涉及微波、生物质加工领域，特别是涉及一种双腔体螺旋推进微波处理设备。

背景技术

传统的加热方式是通过辐射、对流及传导方式由表及里进行加热，为避免温度梯度过大，加热速度往往不能太快。与传统加热方式相比，微波加热迅速、具有选择性、温度梯度小且安全无污染，因此微波加热装置被广泛应用于工业、农业、食品等行业。目前微波处理装置中的物料运输多采用传送带输送，无法连续生产，输送效率低，功能单一，且在物料输送过程中，物料处于微波电场中被加热时微波能量利用不均匀，加热效率不高，难以体现微波处理的优势，甚至还会导致电子元器件损坏，安全事故频有发生。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了双腔体螺旋推进微波处理设备，将微波处理、螺旋推进和智能控制相结合，可实现生产设备的高效、安全和连续化生产。

本实用新型的技术方案是：

一种双腔体螺旋推进微波处理设备，所述支架上安装有第一腔体，所述第一腔体被配置为接收微波能量，所述第一腔体内设置有第二腔体，所述第二腔体被配置为容纳物料，以及接收从所述第一腔体传递的所述微波能量；

所述第二腔体内包括：

转动轴以及套设在所述转动轴的外周面的螺旋传输装置；

其中，所述转动轴与驱动装置连接；

所述支架上还安装有：

控制系统，所述控制系统用于当所述第二腔体内容纳有物料时，控制微波能量向所述第一腔体内输出。

作为优选方案之一，所述第一腔体的腔壁上开设有至少一个微波馈口，每个所述微波馈口用于连通微波发生器。

作为优选方案之一，多个所述微波馈口沿所述第一腔体的轴向方向交错布置。

作为优选方案之一，所述第一腔体的腔壁上设置有多个挡板，每个所述挡板的位置与每个所述微波馈口的位置相对应。

作为优选方案之一，所述第一腔体的外壁上套设有多个支撑板，所述支撑板被配置为支撑所述微波发生器。

作为优选方案之一，所述支架上连接有爬梯，所述梯子的顶端靠近所述第一腔体的中上部。

作为优选方案之一，所述第二腔体的顶端和底端分别设置有端盖。

作为优选方案之一，所述第一腔体由反射微波能量的材料制成，所述第二腔体由透波材料制成。

与现有技术相比，本申请包括以下优点：

本实用新型提出一种双腔体螺旋推进微波处理设备，包括支架，所述支架上安装有第一腔体，所述第一腔体被配置为接收微波能量，控制能量分布，所述第一腔体内设置有第二腔体，所述第二腔体被配置为容纳物料，以及接收从所述第一腔体传递的所述微波能量；所述第二腔体内包括：转动轴以及套设在所述转动轴的外周面的螺旋输送板，且所述第二腔体的轴向两端分别设置有扩增孔；其中，所述转动轴延伸至所述第二腔体外并与驱动装置连接；所述支架上还安装有：控制系统，所述控制系统用于当所述第二腔体内容纳有物料时，控制微波能量向所述第一腔体内输出。

通过采用本申请的技术方案，第一腔体可接收微波能量并将微波能量传递给第二腔体，以给第二腔体内的物料加热，以满足相应的物料生产条件，第一腔体和第二腔体相互隔离，长时间的作业过程中，物料不会泄露到第一腔体内堵塞向第一腔体内输入微波能量的入口；同时第二腔体将螺旋输送板限位，与螺旋输送板共同形成螺旋输送空间，通过驱动装置驱动转动轴转动，从而带动螺旋输送板转动，可将进入第二腔体内的物料快速高效地螺旋输送，在输送过程中，物料可以进行搅拌、破碎等多种功能，得以生成合格的产品；

本发明实施例中,通过螺旋推进装置实现连续生产。第二腔体中的物料可与微波能量全方位接触，加热均匀，微波能量利用率高；控制系统可识别到第一腔体和第二腔体的工况，当识别到第二腔体内容纳有物料时，可及时触发微波能量的输入，避免微波发生装置空载，节省微波能量，通过微波处理、螺旋推进、智能控制相结合，实现微波处理设备的连续生产；通过双腔体设计，方便微波馈入，改善微波能在腔体中的分布，减少叶片旋转时对馈口的反射，有利于保护磁控管等电子元件，简化了馈口的设计。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例所述双腔体螺旋推进微波处理设备的整体结构剖视图；

图2是本申请又一实施例所述双腔体螺旋推进微波处理设备的整体图；

图3是本申请又一实施例所述双腔体螺旋推进微波处理设备的整体结构示意图。

附图标记说明：

1、支架；2、第一腔体；3、第二腔体；4、转动轴；5、螺旋输送板；6、微波馈口；7、支撑板；8、扩增孔；9、端盖；10、挡板；11、梯子；12、电机支撑架。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参照图1-图3所示，图1为本实用新型示出的双腔体螺旋推进微波处理设备的整体结构剖视图；图2是本实用新型示出的所述双腔体螺旋推进微波处理设备的整体图；图3是本实用新型示出的双腔体螺旋推进微波处理设备的整体结构示意图。如图1-图3所示，本实用新型提供一种双腔体螺旋推进微波处理设备，包括支架1，所述支架1上安装有第一腔体2，所述第一腔体2被配置为接收微波能量，所述第一腔体2内设置有第二腔体3，所述第二腔体3被配置为容纳物料，以及接收从所述第一腔体2传递的所述微波能量；所述第二腔体3内包括：转动轴4以及套设在所述转动轴4的外周面的螺旋输送板5，且所述第二腔体3的轴向两端分别设置有扩增孔8；其中，所述转动轴4延伸至所述第二腔体3外并与驱动装置连接；

所述支架1上还安装有：

控制系统，所述控制系统用于当所述第二腔体3内容纳有物料时，控制微波能量向所述第一腔体2内输出。

具体而言，支架1为支撑设备上所有零部件的架体。第二腔体3被包裹在第一腔体2内，使得第二腔体3和第一腔体2相互隔离，当向第一腔体2内输送微波能量时，间接作用在第二腔体3内，对第二腔体3内的物料进行加热，以满足相应的运输条件。当物料在第二腔体3内快速运输加热时，由于第二腔体3的阻隔，可避免物料分散后堵塞微波能量的入口或残留在第一腔体2内，降低微波电场的强度。在一些实施例中，第一腔体2和第二腔体3的形状可以相同或不同，例如第一腔体2和第二腔体3均为圆筒状，或者第一腔体2为箱体状，第二腔体3为圆筒状。

其中，微波是指波长在0.01m-1m，频率大约在300MHZ-300GMZ范围内的电磁波。其产生的电磁场可使极性分子产生高速旋转进而产生热效应，同时改变体系的热力学参数，降低反应的活化能等。使用微波加热物料，具有加热迅速、加热均匀、安全无污染等优势。本实用新型将螺旋推进和微波处理相结合，在不影响腔体内微波分布的前提下，螺旋推进可以实现物料的连续运输、搅拌、破碎等多种功能。

其中，物料包括但不仅限于秸秆、树叶、橘子皮、木屑、竹屑和烟叶等生物质材料。当物料在第二腔体3内螺旋运输过程中，物料与物料之间相互碰撞挤压使得物料混合更均匀细致，如此本实用新型中的物料不仅在运输过程中得到充分加热，还具有预处理等功能。例如，樟树叶在第二腔体3内挤压破碎后形成汁水，可直接用于樟脑丸的生产，秸秆在第二腔体3内挤压破碎后形成碎粒，可直接用于当作燃料、饲料等。

其中，转动轴4通过第二腔体3延伸到第二腔体3内，延伸到第二腔体3外的一端连接驱动装置，驱动装置可为电瓶电机，可预设转速、转向、转矩等参数，确定一次工作循环的生产指标，带动转动轴4以预设生产指标转动，从而带动外侧的螺旋输送板5转动，物料在螺旋输送板5的吸引力作用下，从入口自出口方向螺旋上升，在该过程中，与微波能量充分接触得以加热，并充分混合。

在使用过程中，第一腔体2在支架1上竖直放置，即第一腔体2的高度方向即为第一腔体2的轴向方向，转动轴4与第二腔体3的轴向线均与第一腔体2的轴向线处于同一直线上。在一些实施例中，螺旋输送板5在转动轴4的外周面螺旋延伸至完全覆盖转动轴4；在一些实施例中，螺旋输送板5在转动轴4的外周面螺旋延伸至部分覆盖转动轴4；在一些实施例中，螺旋输送板5完全覆盖转动轴4时，位于第二腔体2内的转动轴4的轴身长度与第二腔体3的高度接近齐平，或者位于第二腔体3内的转动轴4的端部与第二腔体3的底部具有距离。本实用新型不对螺旋输送板5的螺距、螺旋角度和螺圈数进行限定。

在一些实施例中，所述螺旋输送板5的边缘与所述第二腔体3的内壁相贴近。螺旋输送板5与第二腔体3紧密配合，可避免在旋转轴旋转过程中，部分物料从螺旋输送板5与第二腔体3之间的缝隙回漏至底部，同时物料在螺旋输送板5的运输下，物料与第二腔体3的内壁再次挤压碰撞，提高物料搅拌破碎的程度。

第二腔体3的顶端和底端分别设置有扩增孔8。扩增孔8被定义为从下往上内径逐渐增加呈漏斗状的孔。其中第二腔体3的顶端和底端的扩增孔8相对于径向镜像对称，即在第二腔体3的顶端设置的扩增孔8的内径较大的一端朝向顶部，在第二腔体3的底端设置的扩增孔8的内径较大的一端朝向地面，如此，第二腔体3的底端可作为物料进口端，顶端可作为物料出口端，便于物料从两个扩增孔8内进出第二腔体3。

在一些实施例中，在支架1上设置有控制系统，其中控制系统具有采集器、处理器、存储器和通信模块，存储器上存储有指令，处理器可执行由相应指令控制的多个步骤，其相互通信和执行步骤的原理属于公知常识，本实用新型不过多赘述。通过配置控制系统，采集器可实时采集第二腔体3内的运行工况，并将采集得到的信息发送到处理器，该信息可包括第二腔体3的容积率、重量、空料比等参数，处理器识别到第二腔体3内容纳有物料的指令时，向微波输出装置发送启动指令，从而及时向第一腔体2内输送微波能量，避免微波输出装置启动不及时导致物料加热不均匀或启动过早导致能量浪费等不良现象，并降低实验人员的劳作强度，提高生产效率。

其中微波输出装置被定义为发出微波能量的装置，比如磁控管和固态源。磁控管可在高压电源下发出微波，控制系统可通过控制对应电源的开闭即可切断/连通微波能量的输入。

为实现第二腔体3内物料的均匀加热，本实用新型实施例的第一腔体2的腔壁上开设有至少一个微波馈口6，每个所述微波馈口6用于连通微波发生器。

在本实施例中，至少一个微波馈口6可为长方孔状、圆形状或其他形状。或者多种形状的组合。微波发生器用于产生微波能量，通过微波馈口6向第一腔体2内输送微波能量以传递至第二腔体3。其中所述第一腔体2由反射微波能量的材料制成，所述第二腔体3由透波材料制成。进入第一腔体2内的微波能量分散后一部分直接透过第二腔体3，一部分经第一腔体2的内壁反射后透过第二腔体3，最后被第二腔体3内的物料吸收，其中物料均为吸波材料，以充分利用微波能量。

示例性地，第一腔体2可由铝制一体成型，第二腔体3可为氮化硼制或者石英管。在一些实施例中，第一腔体2的顶端和底盖可拆卸设置有盖体；在一些实施例中，第二腔体3的顶端和底端的设置有端盖9。在一些实施例中，第二腔体3中的两个扩增孔8中内径较大的一端通过端盖9封闭，端盖9可由铝制备而成。

需要说明的是，在第一腔体2的顶盖上可设置电机支撑架12，用于安装电瓶电机。

在一些实施例中，多个微波馈口6沿第二腔体3的高度方向间隔均匀地呈多排式布置，在一些实施例中，多个微波馈口6沿第二腔体3的高度方向间隔均匀地呈多排多列式布置，即在相同的高度上第二腔体3上开设有多个微波馈口6。

优选地，多个所述微波馈口6沿所述第一腔体2的轴向方向交错布置。在本实施例中，交错布置可为沿第二腔体3的高度方向上，在高度方向上相邻的微波馈口6的连线不为直线。例如，从下往上，第一高度上第一腔体2的前侧设置有一个微波馈口6，第二高度上第一腔体2的与前侧相邻的左/右侧或者与前侧相对的后侧设置有一个微波馈口6。又例如，第一高度上第一腔体2的前侧和后侧分别设置有一个微波馈口6，第二高度上第一腔体2的左侧和右侧分别设置一个微波馈口6。依此类推，第三高度上第一腔体2的微波馈口6的位置与第二高度上第一腔体2的微波馈口6的位置以相同的方式布置，使得沿第一腔体2的高度方向上，多个微波馈口6之间交错布置，有利于第一腔体2内部电磁场分布均匀。

在进一步地技术方案中，所述第一腔体2的外壁上套设有多个支撑板7，所述支撑板7被配置为支撑所述微波发生器。在本实施例中，支撑板7的位置和数量与多个微波发生器的位置和数量相匹配。在优选的方式中，多个微波馈口6沿第一腔体2的高度方向从下往上两两一组布置，且同一组的两个微波馈口6的位置相对(前后两侧或左右两侧)，设置有四组，同时在第一腔体2的外壁上从下往上设置四个支撑板7，以分别支撑四组连通微波馈口6的微波发生器的重量，避免微波发生器导致的微波馈口6变形。

当然地，可根据物料种类和生产目的灵活调整微波馈口6的数量和位置。

在一些实施例中，至少一个支撑板7为中间通孔的方形板，第一腔体2插入到通孔内，方形板的四周围绕第一腔体2的外缘，每个支撑板7均可支撑多个微波发生器；在一些实施例中，至少一个支撑板7为完整的方形板，分别连接到对应第一腔体2的外壁上，每个支撑板7的形状大小刚好用于支撑一个微波发生器。

在本实施例中，多个支撑板7中至少有一个支撑板7为中间通孔的方形板，且设置在第一腔体2的中上部，当支架1上设置有梯子11时，梯子11的顶端与该方形板连接，便于实验人员上下梯子11后绕该方形板检查设备运行情况。可选地，在高度方向上相邻的两个支撑板7之间设置有支撑杆，以加强设备的稳定性。

在一可选的方案中，所述第一腔体2的腔壁上设置有多个挡板10，每个所述挡板10的位置与每个所述微波馈口6的位置相对应。挡板10的设置可避免灰尘等外源杂质通过微波馈口6进入到第一腔体2内，降低微波能量的利用度。在一些实施例中，挡板10由聚四氟乙烯制成；在一些实施例中，挡板10为云母片；避免吸收微波能量。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，诸如“第一”和“第二”之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。

以上对本申请所提供的一种双腔体螺旋推进微波处理设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请，在具体实施方式及应用范围上均会有不同形式的改变之处，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种双腔体螺旋推进微波处理设备，其特征在于，包括支架，所述支架上安装有第一腔体，所述第一腔体被配置为接收微波能量，所述第一腔体内设置有第二腔体，所述第二腔体被配置为容纳物料，以及接收从所述第一腔体传递的所述微波能量；

所述第二腔体内包括：

转动轴以及套设在所述转动轴的外周面的螺旋输送板；

其中，所述转动轴与驱动装置连接；

所述支架上还安装有：

控制系统，所述控制系统用于当所述第二腔体内容纳有物料时，控制微波能量向所述第一腔体内输出。

2.根据权利要求1所述的一种双腔体螺旋推进微波处理设备，其特征在于，所述第一腔体的腔壁上开设有至少一个微波馈口，每个所述微波馈口用于连通微波发生器。

3.根据权利要求2所述的一种双腔体螺旋推进微波处理设备，其特征在于，多个所述微波馈口沿所述第一腔体的轴向方向交错布置。

4.根据权利要求2所述的一种双腔体螺旋推进微波处理设备，其特征在于，所述第一腔体的腔壁上设置有多个挡板，每个所述挡板的位置与每个所述微波馈口的位置相对应。

5.根据权利要求2所述的一种双腔体螺旋推进微波处理设备，其特征在于，所述第一腔体的外壁上套设有多个支撑板，所述支撑板被配置为支撑所述微波发生器。

6.根据权利要求1所述的一种双腔体螺旋推进微波处理设备，其特征在于，所述支架上连接有梯子，所述梯子的顶端靠近所述第一腔体的中上部。

7.根据权利要求1所述的一种双腔体螺旋推进微波处理设备，其特征在于，所述螺旋输送板的边缘与所述第二腔体的内壁相贴近。

8.根据权利要求1所述的一种双腔体螺旋推进微波处理设备，其特征在于，所述第二腔体的顶端和底端分别设置有端盖。

9.根据权利要求1所述的一种双腔体螺旋推进微波处理设备，其特征在于，所述第一腔体由反射微波能量的材料制成，所述第二腔体由透波材料制成。