CZ12847U1 - Zařízení pro vysoušení knižního a podobného papírového materiálu v mokrém či zamrazeném stavu - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení pro vysoušení knižního a podobného papírového materiálu v mokrém či zamrazeném stavu. Jeho účelem je zejména záchrana knih ze zatopených knihoven, archiválií, historických dokumentů, map apod. ze skladů a archivů, které byly zatopeny povodňovou vodou ajsou zejména uchovávány v zamrazeném stavu.

Dosavadní stav techniky

Dosud se ke shora uvedenému účelu využívá klasických sušáren horkým vzduchem vyhřívaných plynem nebo elektřinou, např. sušáren na dřevo, tabák apod. nebo vakuových a lyofilizačních komor. Nevýhodou těchto klasických sušicích zařízení je, že vysoušení je velmi pomalé (od povrchu ke středu vzorku), dochází k deformacím knih, kroucení a slepování listů, k poškození původních vazeb a tisků, což je zejména pro historicky cenné materiály nežádoucí.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro vysoušení knižního a podobného papírového materiálu v mokrém či zamrazeném stavu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje komoru pro vysoušení materiálu, při které je instalován nejméně jeden generátor mikrovlnného záření o frekvenci 500 MHz až 10 GHz.

Podstatné znaky mikrovlnného sušicího zařízení lze konkretizovat, případně dále rozvíjet takto:

Generátor mikrovlnného záření má kontinuální či stupňovitý výkon v rozmezí 0,01 až 1,0 kW na 1 kg vysoušeného materiálu.

Komora je opatřena víkem nejméně jedním ventilátorem pro odvod vodní páry a nejméně jedním odtokem kondenzované vody.

Ventilátor je napojen na přívod studeného nebo předehřátého vzduchu.

Komora je opatřena infračerveným teploměrem, nejméně dvěma bezpečnostními spínači a transportními koly.

V komoře je instalován nekonečný transportní pás a je opatřena vstupním a výstupním prostorem.

Sušicí schopnost zařízení je umocněna instalovanými ventilátory za účelem odvětrávání sušicího prostoru studeným nebo lépe předehřátým vzduchem k rychlému odvodu mikrovlnami uvolněné vodní páry. Stěny zařízení mohou být tepelně izolovány za účelem zabránění kondenzace vodní páry. Sušicí zařízení je dále opatřeno infračerveným teploměrem s regulátorem teploty k zabránění přesušení vzorku a transportními koly za účelem snadné manipulace při přemísťování. U vsádkového provedení je víko sušicího prostoru opatřeno nejméně dvěma bezpečnostními spínači, které okamžitě vypnou generátory mikrovlnného záření, resp. magnetrony, při otevření víka. U kontinuálního provedení je otevřený otvor na vstupu a výstupu opatřen odrazovými zónami, zabraňujícími úniku mikrovln do prostoru obsluhy.

Výhodou sušicího zařízení pracujícího na principu interakce mikrovlnného záření s molekulami vody obsaženými ve vlhkých materiálech je vysoká sušicí rychlost odpovídající např. době vysušení knihy v délce v rozmezí 20 až 30 minut. Vysoušení probíhá ze středu vzorku (knihy) k obalu, což vysvětluje vysokou účinnost sušicího a přitom šetrného procesu. Vzhledem k tomu, že teplota vzorku ke konci vysoušecího procesu dosahuje v rozmezí 80 až 110°C je vysušený materiál současně sterilizován, tj. jsou zničeny všechny možné bakterie a choroboplodné zárodky, které by mohly vysušené materiály v budoucnu znehodnotit. Tímto způsobem jsou

-1 CZ 12847 Ul vysušené materiály zakonzervovány a chráněny zejména proti plísním a jiným organizmům. Kromě toho je zařízení vysoce ekologické, neboť jediným vedlejším produktem je vodní pára. Sušicí prostor u vsádkového zařízení má rozměiy pohybující se v rozmezí 2 až 15 m délky a v rozmezí 0,5 až 1,5 m šířky a u kontinuálního zařízení může mít sušicí tunel o průměru v rozmezí 0,3 až 1,0 m délku až 50 m. Sušicí tunel je opatřen běžícím pásem z plastu transparentním pro mikrovlny a odolávajícím teplotám až do 230 °C.

Zařízení s aplikací mikrovlnné sušicí techniky představuje účinné, rychlé a šetrné zařízení, které zaručuje, že se zakonzervované materiály navrátí do knihoven, archivů a muzeí v původním stavu k dalšímu použití, což je žádoucí i vzhledem k vysokým nákladům na udržování výše uvedených materiálů v zamrazeném stavu.

Přehled obrázků na výkresech ....

Technické řešení je blíže osvětleno na připojených výkresech,, na kterých je znázorněno vsádkové sušicí zařízení na obr. 1 a kontinuální sušicí zařízení na obr. 2.

Příklady provedení technického řešení

Zařízení podle obr. 1, představuje vsádkovou formu mikrovlnného sušicího zařízení, které obsahuje komoru 10 ve tvaru podlouhlého tělesa. Komora 10 ie opatřena víkem 5, ve kterém jsou umístěny ventilátory 2 a infračervený teploměr 6. Ventilátory 2 mohou být napojeny na přívod studeného nebo předehřátého vzduchu. Na spodní části komoiy 10 jsou připevněny generátory mikrovlnného záření - magnetrony i, produkující mikrovlnné záření o frekvenci 2450 MHz a jsou zde instalovány i odtoky 4 kondenzační vody. Komora 10 je dále vybavena bezpečnostními spínači 8. Pro usnadnění manipulace je komora 10 vybavena transportními koly

9. Provoz celého zařízení je řízen pomocí řídicího panelu 7.

Funkce zařízení spočívá v tom, že do vnitřního prostoru komory 10, ve kterém je pomocí magnetronů 1 vytvářeno mikrovlnného pole o frekvenci 2450 MHz se vloží knihy 3, obsahující v rozmezí 10 až 100 % vody v mokrém či zamrazeném stavu. Po zapnutí se výkon zařízení nastaví na hodnotu odpovídající 0,1 až 1,0 kW/kg knihy. Během 30 až 60 minut, kdy dojde k vysušení knih 3 (podle obsahu vody), se vysušený knižní materiál vyjme a nahradí novou vsádkou. Bezpečnostní spínače (8) slouží k okamžitému vypnutí magnetronů i při otevření víka 5.

Na obr. 2 je znázorněno kontinuální provedení mikrovlnného sušicího zařízení, kde komora 10 má tvar tunelového tělesa a obsahuje rozmrazovací, sušicí a sterilizační zónu aje uvnitř opatřena magnetrony I. Podobně jako u předchozího provedení je komora 10 opatřena ventilátory 2 napojenými případně na přívod studeného nebo předehřátého vzduchu, odtoky. 4 kondenzační vody a infračerveným teploměrem 6. V komoře 10 je instalována jedna větev nekonečného běžícího pásu 11, jehož vratná větev s příslušnými kladkami je umístěna pod komorou 10. Komora 10 dále obsahuje vstupní a výstupní prostor vybavený zónami odrážejícími mikrovlny zpět do sušicího prostoru. Komora 10 je řízena řídicím panelem 7 a pro usnadnění manipulace vybavena transportními koly 9.

Funkce kontinuálního zařízení je následující: Do sušicího zařízení se na vstupu běžícího pásu JT vkládají mokré či zamrazené knihy 3, či jiné papírové materiály, které procházejí sušicí komorou 10 - tunelovým tělesem rychlostí v rozmezí 0,1 až 0,2 m/min. Po průchodu rozmrazovací, sušicí a sterilizační zónou po dobu v rozmezí 20 až 30 minut se vysušené knihy 3 nahrazují novými vzorky anedosušené knihy 3 se automaticky vracejí do sušicího procesu. Denní kapacita kontinuálního sušicího zařízení se pohybuje v rozmezí 500 až 1000 kg knih. Rychlost vysoušení se reguluje rychlostí běžícího pásu 11 a nastavením mikrovlnného výkonu. Výsledný vysušený materiál opouští zařízení ve sterilizované formě.

-2CZ 12847 Ul

Průmyslová využitelnost

Technické řešení je především určeno k záchraně knih a papírových materiálů, které byly po určitou dobu zaplaveny povodňovou vodou, zejména pak pro ty, které jsou uchovávány v zamrazeném stavu, dokud nejsou rozmraženy, vysušeny a sterilizovány, tj. uvedeny do původního stavu. ·

Claims (6)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení pro vysoušení knižního a podobného papírového materiálu v mokrém ěi zamrazeném stavu, vyznačené tím, že obsahuje komoru (10) pro vysoušení materiálu, při které je instalován nejméně jeden generátor mikrovlnného záření o frekvenci 500 MHz až 10 GHz.
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že generátor mikrovlnného záření má kontinuální ěi stupňovitý výkon v rozmezí 0,01 až 1,0 kW na 1 kg vysoušeného materiálu.
3. 3. Zařízení podle nároků laž2, vyznačené tím, že komora (10) je opatřena víkem (5), nejméně jedním ventilátorem (2) pro odvod vodní páry a nejméně jedním odtokem (4) kondenzované vody.
4. 4. Zařízení podle nároků laž3, vyznačené tím, že ventilátor (2) je napojen na přívod studeného nebo předehřátého vzduchu. ?
5. 5. Zařízení podle nároků laž4, vyznačené tím, že komora (10) je opatřena infračerveným teploměrem (6), nejméně dvěma bezpečnostními spínači (8) a transportními koly (9).
6. 6. Zařízení podle nároků laž5, vyznačené tím, že v komoře (10) je instalován nekonečný transportní pás (11) a je opatřena vstupním a výstupním prostorem.