DE1071252B - - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es sind Einrichtungen zur Erwärmung mittels Mikrowellen bekannt. Hierbei wird die Mikrowelle in einen allseitig geschlossenen metallischen Arbeitsraum eingestrahlt, in dem sich das zu erwärmende Gut befindet. Die eingestrahlte Hochfrequenzleistung wird in Nutzleistung und nur zu einem geringen Teil in den Wänden des Arbeitsraumes in Verlustleistung in Form von Wärme umgewandelt. Verlustleistungen durch Abstrahlung der Mikrowelle aus dem Arbeitsraum nach außen treten hierbei nicht auf. Will man nun den Arbeitsraum dauernd ohne Unterbrechung der Einstrahlung mit mittels eines Transportbandes oder sich drehender Transportwalzen durchlaufenden Objekten beschicken, so ergeben sich bei den bisher bekannten Ausführungen der Arbeitsräume erhebliche Verluste an Hochfrequenzleistung durch Ausstrahlung in den freien Außenraum, da es sich dann nicht mehr um allseitig geschlossene Arbeitsräume handelt. Verschlüsse für kontinuierlichen Durchlaufbetrieb würden, bei sperrigen Objekten öffnungen bei großer Feldstärke und damit erhebliche Abstrahlverluste ergeben.

Gegenständ dieser Erfindung ist eine Einrichtung zur Trocknung mittels Mikrowellen in einem langgestreckten Hohlraum mit metallischen Wänden und vorzugsweise rechteckigem Querschnitt als Arbeitsraum, der nur in einem Teil seiner Länge unter direkter Mikrowelleneinstrahlung steht und mit einem endlosen Transportband zur Beförderung des zu behandelnden Gutes versehen ist.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum vor und hinter dem Bereich direkter Mikrowelleneinstrahlung nach beiden Seiten um ein Vielfaches, vorzugsweise mehr als Achtfaches der Wellenlänge über den direkt bestrahlten Teil hinausragt.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Arbeitsraumes nebst Zubehör für das Durchlaufverfahren wird bezweckt, die Verluste durch Ausstrahlung von Mikrowellenenergie an den Enden des Arbeitsraumes sehr klein zu halten und die eingebrachten Güter schonend zu behandeln. Die Einrichtung ist vorzugsweise für die Trocknung der eingebrachten Objekte, z. B. Holz, bestimmt. Sie kann jedoch auch in gleicher oder abgewandelter Form für viele andere Zwecke benutzt werden, bei denen die Erwärmung durch Mikrowellen zweckmäßig erscheint, z. B. das Zubereiten oder Sterilisieren von Lebensmitteln.

'Der Arbeitsraum ist gemäß Fig. 1 ein langgestreckter Hohlraum mit vorzugsweise rechteckiger Querschnittsform, von dem nur ein mittlerer Teil 1 im Bereich D unter direkter Mikrowelleneinstrahlung steht. In diesem Teil des Arbeitsraumes wird dem mittels eines Transportbandes 2 eingefahrenen Ob-Einrichtung
zur Trocknung mittels Mikrowellen

Anmelder:

Deutsche Mikrowellen Gesellschaft m.b.H., Freiburg (Breisgau), Habsburgerstr. 90

Paul Müller, Freiburg (Breisgau), und Dipl.-Ing. Werner Karsten, Freiburg (Breisgau), ig sind als Erfinder genannt worden

jekt 3 die stärkste Wärmezufuhr durch die direkte so Mikrowellenbestrahlung aus dem Strahler 4 zuteil. Der Arbeitsraum reicht nach beiden Seiten um ein Vielfaches, vorzugsweise mehr als Achtfaches der Wellenlänge über den direkt bestrahlten Teil hinaus, der durch die Abgrenzung D bezeichnet ist. Dadurch »5 werden einige wesentliche Vorteile gegenüber den bisher bekannten Arbeitsräumen erreicht:

1. Wäre nur der mittlere Teil des Arbeitsraumes mit der direkten Bestrahlung vorhanden, so würde das Objekt beim Eintritt in den Raum zu plötzlich erwärmt werden. Es käme z. B. bei der Trocknung mancher Holzarten zu einem unerwünschten Kollaps des Zellgefüges. Bei seitlich verlängertem Arbeitsraum wandert die Mikrowellenenergie nach beiden Seiten in dem Arbeitsraum weiter und wird durch die auf dem Transportband gleichmäßig verteilten Objekte gedämpft, so daß die Amplitude bis zu den Enden des Arbeitsraumes kontinuierlich absinkt.

2. Die Verlängerung des Arbeitsraumes ergibt einen Vorwärmraum 5 und einen Nachwärmraum 6. Im Vorwärmraum 5 wird das Objekt mit langsam zunehmender Energie, vorgewärmt, im Nachwärmraum 6 wird eine der noch zu verdunstenden Flüssigkeitsmenge angepaßte, kontinuierlich sinkende Energie zugeführt. Das hat zur Folge, daß die im Raum direkter Bestrahlung erreichte Temperatur für eine längere Zeit konstant im Objekt erhalten bleibt.

3. Der erwähnte Abfall der Amplitude zu den Enden der Räume 5 und 6 hin bewirkt, daß an den Etn- und Austrittsstellen der Objekte durch Abstrah-Iung nach außen keine nennenswerten Verluste an Hochfrequenzleistung mehr auftreten, so daß einfache Verschlüsse ausreichen. Ein Abschalten der

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Claims (7)

Hochfrequenz beim Durchtreten eines Objektes durch den Verschluß des Arbeitsraumes erübrigt sich. Das Transportband 2 kann aus Isoliermaterial mit möglichst geringen Verlusten gefertigt werden. Das hat die Nachteile der starken Verschmutzung und geringen Haltbarkeit im rauhen Industriebetrieb. Erfindungsgemäß werden nach Fig. 2 zwei metallische Ketten 14 und 15, z. B. Mopedketten, durch metallische Stege 16 miteinander verbunden. Die Einstrahlung der Mikrowelle erfolgt so, daß die Polarisationsrichtung 17 senkrecht zu den Ketteristegen steht, so daß die Strahlung durchtreten kann. Der Abstand vom Band zum Boden des Arbeitsraumes bestimmt die Lage des Objektes relativ zur Lage stehender Wellen des elektromagnetischen Feldes. Er wird bei relativ zur Wellenlänge kleinen Objekten so gewählt, daß die Mitte der Objekte durch Maxima des Feldes geführt wird. Bei Objekten, deren Höhenausdehnung annähernd gleich der Wellenlänge oder größer ist, wird zur Vergleichmäßigung der Wärmeverteilung der Abstand zwischen Transportband und Boden des Arbeitsraumes zeitlich oder räumlich veränderlich gemacht. Zeitliche Veränderung erfolgt durch vertikale Bewegung der Ritzel, die die Ketten stützen, räumliche Veränderung z. B. in bekannter Weise durch schräge Führung des Transportbandes relativ zum Boden des Arbeitsraumes oder durch geeignet welliges Bodenprofil. In Fig. 1 stellt 7 einen Heißluftgenerator dar, dessen Luftumwälzleistung und elektrische Heizleistung regelbar sind. In dem schrägen Ansatzstutzen 8 des Heißluftgenerators ist ein Gerät 9 zum Messen der relativen Luftfeuchtigkeit angebracht. Teil 10 ist eine Ablenkplatte für den Luftstrom. Mit Hilfe dieser Teile 7 bis 10 wird ein Luftstrom mit je nach Arbeitsvorgang wählbarer relativer Luftfeuchtigkeit in Längsrichtung durch den Arbeitsraum geführt. Diese Einrichtung ist notwendig, um bei jeder Witterung gleichmäßige Trockenprodukte zu erzielen. Bei genügend geförderter Luftmenge kommt es im wesentlichen auf die relative Luftfeuchtigkeit an. Den Abschluß des Arbeitsraumes bildet nach Fig. 1 an den Ein- und Austrittsstellen der Objekte je. eine fingerartig aufgeteilte, in Transportrichtung 11 schräggestellte Klappe 12 und 13. Diese Klappen sind in den Fig. 3 und 4 genauer dargestellt. Teil 18 sind die Achsen, auf denen sich die fingerartigen Klappenteile 19 drehen. Durch die Anschläge 20 sind die Klappenteile so justiert, daß ihre unteren Enden gerade das Transportband 2 freigeben. Unterhalb des Transportbandes wird am Ende der Klappen der Arbeitsraum durch ein unbewegliches Blech 21 fest abgeschlossen. Durch die fingerartige Aufteilung der Klappen wird nur ein so breiter Teil des Arbeitsraumes geöffnet, wie zum Durchtritt des jeweiligen Objektes notwendig ist. Die Fugen 22 zwischen den fingerartigen Teilen stehen parallel zur Polarisationsrichtung 17 des Feldes. Bei Verwendung luftgekühlter Mikrowellenröhren wird der durch die Verlustleistung erwärmte Luft- strom durch den Ansatzstutzen 8 in den Arbeitsraum geführt. Die Einstellung der relativen Luftfeuchtigkeit kann dahn durch Mischung mit Frischluft erfolgen. In diesem Falle ist die Verwendung eines besonderen Heißluftgenerators überflüssig. Zur schonenden Behandlung sehr feuchten und empfindlichen Gutes wird die Anordnungsfolge von Direktbestrahlungsraum—Auslaufraum mehrfach wiederholt. Diese Maßnahme empfiehlt sich z. B. bei der ίο Trocknung von Hartholz mit hoher Anfangsfeuchtigkeit. Bildung von Rissen läßt sich auf diese Weise vermeiden. Patentansprüche-.

1. Einrichtung zur Trocknung mittels Mikrowellen im Durchlaufverfahren in einem langgestreckten Hohlraum mit' metallischen Wänden und vorzugsweise rechteckigem Querschnitt als Arbeitsraum, der nur in einem Teil seiner Länge

_ao unter direkter Mikrowelleneinstrahlung steht und mit einem endlosen Transportband zur Beförderung des zu behandelnden Gutes versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der ^Arbeitsraum vor und hinter dem Bereich direkter Mikrowelleneinstrah-

_a5 lung nach beiden Seiten um ein Vielfaches, vorzugsweise mehr als Achtfaches der Wellenlänge über den direkt bestrahlten Teil hinausragt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband aus zwei metallischen Ketten besteht, die durch metallische Stege miteinander verbunden sind, die senkrecht zur Polarisationsrichtung der Mikrowelle stehen, so daß die Strahlung durchtreten kann.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband vom Boden

des Arbeitsraumes so weit entfernt ist, daß die Mitte des Objektes durch Maxima des Feldes geführt wird.

4. Emrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftstrom regelbarer Temperatur und Geschwindigkeit und definierter relativer Eintrittsfeuchtigkeit in Längsrichtung durch den Arbeitsraum geführt wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erwärmung des Luftstromes die Verlustwärme der Mikrowellen röhren verwendet wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnungsfolge von Direktbestrahlungsraum—Auslaufraum mehrfach wiederholt wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Arbeitsraumes oberhalb des Transportbandes durch fingerartig aufgeteilte, um eine Achse schwenkbare, in Transportrichtung schräggestellte Klappen und unterhalb des Transportbandes durch fest angebrachte Bleche abgeschlossen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

USA.-Patentschriften Nr. 2 467 230, 2 583 338.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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