DE19710741A1 - Verfahren zum Trocknen von Objekten und dazugehörige Vorrichtung - Google Patents
Verfahren zum Trocknen von Objekten und dazugehörige VorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum
Trocknen von Objekten und eine dazugehörige Vorrichtung, mit dem eine
große Vielfalt von Materialien wie Schnittblumen, einschließlich
natürlicher Blumen und Blütenpflanzen, Gemüse, einschließlich Blatt
gemüse, Knollengemüse, Stengelgemüse und Fruchtgemüse, Blattpflanzen
wie Tabak, Meeresfrüchte, Fleischwaren, Wäsche, einschließlich medizi
nischer Wäsche, Industriewäsche und Haushaltswäsche, und andere Mate
rialien wie Holz und Keramikpulver getrocknet werden kann.
Bei bekannten Verfahren zum Trocknen von Blumen werden
Schnittblumen in einen Druckverminderungsbehälter gebracht, und es
wird bei einem Druck, der auf ein festgelegtes Niveau vermindert
wurde, ein gesteuertes Heizen mit Mikrowellen und ein gesteuertes
Heizen mit ferner Infrarotstrahlung durchgeführt, um die Schnittblumen
zu trocknen.
Zum Trocknen von Lebensmitteln wird heutzutage hauptsächlich das
Gefriertrocknungsverfahren verwendet. So werden z. B. asiatische
Instanttassen-Nudelgerichte gewöhnlich mit durchsichtigen Packungen
geliefert, die dünn geschnittene Frühlingszwiebeln und dergleichen
enthalten, die gefriergetrocknet wurden.
Ferner wird die Trocknung von Meeresfrüchten hauptsächlich auf
natürliche Weise oder durch ein Trocknungsverfahren mit heißer Luft
durchgeführt.
Für das Trocknen von gewaschener Wäsche wird diese normalerweise
in eine Trocknungskammer gebracht und heißer Luft ausgesetzt, während
das Innere der Kammer gedreht wird.
Nun kann beim Durchführen dieser verschiedenen Trocknungs
verfahren die Trocknungszeit durch die Verwendung eines Zeitgebers
gesteuert werden.
Jedoch ist bei den bekannten oben beschriebenen Verfahren zum
Trocknen von Blumen bei der Durchführung der Steuerung des
Trocknungsprozesses ein Verfahren notwendig, um den Zustand des gerade
getrockneten Objekts zu erkennen, um zu wissen, wann das Heizen mit
Mikrowellen beendet oder unterbrochen werden soll.
In diesem Zusammenhang ermöglichen bekannte Verfahren, was die
Art des zu trocknenden Objektes angeht, keine ausreichende Steuerung
des Trocknungsprozesses.
Außerdem bedingt das hauptsächlich zum Trocknen von Gemüse
verwendete Gefriertrocknungsverfahren die Verwendung einer teueren
Vorrichtung und ist für das Trocknen dicker Gemüseteile nicht sehr
effektiv. Auch geht, wenn Gemüse wie Frühlingszwiebeln und dergleichen
mit einem starken Geschmack und einem starken Aroma auf diese Weise
getrocknet und dann in heißem Wasser rehydriert werden, ein großer
Teil des Geschmacks und des Aromas verloren.
Außerdem ist es möglich, daß beim Trocknen von Meeresfrüchten mit
dem natürlichen Verfahren oder dem Verfahren mit heißer Luft die
Meeresfrüchte durch Oxydation aufgrund der langen, für ein solches
Trocknungsverfahren erforderlichen Zeit verderben. Daher werden diese
Verfahren nicht als einwandfreie Trocknungsverfahren betrachtet.
Außerdem vermindern diese Verfahren den Geschmack und den
Nährstoffgehalt.
Darüber hinaus verbraucht das Trocknungsverfahren mit heißer
Luft, obwohl es allgemein bei handelsüblichen Trocknern und
Wäschetrocknern zum Trocknen von Wäsche verwendet wird, zuviel Zeit,
es erzeugt statische Elektrizität, kann keine ausreichende
Sterilisierung erreichen, läßt Baumwollstrickwaren einlaufen und
beschädigt das Kleidungsmaterial aufgrund des Schlagens der Wäsche
gegen die rotierende Trommel.
Es kommt dazu, daß die Trocknungszeit bei den oben beschriebenen
Trocknungsverfahren im allgemeinen mit einem Zeitgeber gesteuert wild,
der auf einen Wert eingestellt ist, der durch Experiment bestimmt
wurde. Da jedoch der Wassergehalt eines Materials von Objekt zu Objekt
verschieden sein kann, ist es nicht möglich, eine Trocknung mit rich
tigem Wassergehaltniveau mit solchen zeitgesteuerten Trocknungsver
fahren zu erzielen.
Auch ist es möglich, daß es bei dem "Verfahren zum Trocknen von
Blumen und der dazugehörigen Vorrichtung" des japanischen Patents
Nr. 2 548 090, das für denselben Erfinder erteilt wurde, gelegentlich
zu unzureichender Trocknung kommt, da die Steuertechnik in einem Teil
dieses Patents nicht ausreichend eingerichtet ist.
Insbesondere dann, wenn die Mikrowellenleistung groß ist, ist die
Geschwindigkeit, mit der das Wasser aus dem zu trocknenden Objekt
herausgetrieben wird, zu hoch, und da die Menge an verwendeter
Heizenergie nicht ausreicht, um die Wassertropfen, die auf die
Innenfläche des Druckverminderungsbehälters fallen, zu verdampfen,
werden so Wassertropfen auf der Innenfläche des Druckverminderungs
behälters gebildet. In diesem Falle tritt selbst dann, wenn das zu
trocknende Objekt nahezu keinen übrigen Wassergehalt aufweist, keine
elektrische Entladung auf, da die Wassertropfen auf der Innenseite des
Druckverminderungsbehälters damit fortfahren, Mikrowellenstrahlung zu
absorbieren. Als Folge davon wird fortwährend Mikrowellenstrahlung
ausgesendet und das zu trocknende Objekt teilweise angesengt.
Auch muß dann, wenn im fernen Infrarot arbeitende Heizgeräte
innerhalb des Druckverminderungsbehälters angeordnet werden, eine
solche Anordnung sorgfältig durchdacht werden, um es zu verhindern,
daß die zu trocknenden Objekte die im fernen Infrarot arbeitenden
Heizgeräte berühren. Außerdem muß der Druckverminderungsbehälter größ
er als erforderlich gemacht werden, um die im fernen Infrarot
arbeitenden Heizgeräte, die relativ viel Platz brauchen, zu fassen.
Um die beim oben beschriebenen Stand der Technik auftretenden
Probleme zu beseitigen liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
darin, ein Verfahren zum Trocknen von Objekten und eine dazugehörige
Vorrichtung zu schaffen, die verwendet werden können, um verschiedene
Materialien in einem großen Bereich industrieller Anwendungsgebiete
bei niedrigen Produktionskosten schnell zu trocknen. Wobei es
hohe Produktivität und eine hohe Präzision des Trockenheitsgrades
erzielt, was praktisch ohne Beeinträchtigung der Eigenschaften des zu
trocknenden Materials erreicht wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,
ein Verfahren zum Trocknen von Objekten und eine dazugehörige
Vorrichtung zu schaffen, das es ermöglicht, sämtliche Wassertropfen,
die auf der Innenfläche des Druckverminderungsbehälters landen, sofort
zu verdampfen, nachdem sie aus dem zu trocknenden Objekt
hinausgetrieben wurden, um zu verhindern, daß das Objekt aufgrund von
Überhitzung mit Mikrowellenenergie angesengt wird, so daß die
Steuerungsgenauigkeit des Trocknungsprozesses für das zu trocknende
Objekt vergrößert wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,
ein Verfahren zum Trocknen von Objekten und eine dazugehörige
Vorrichtung zu schaffen, das es ermöglicht, einen kompakten Druckver
minderungsbehälter zu konstruieren, in dem eine neue Anordnung der in
dem Druckverminderungsbehälter verwendeten, im fernen Infrarotbereich
arbeitenden Heizgeräte verwendet wird.
Um die Aufgabe zu erfüllen wird bei dem Verfahren zum Trocknen
von Objekten das Objekt in einen Druckverminderungsbehälter einge
bracht; es wird ein Metallelement mit einem spitzwinkeligen Teil in
dem Druckverminderungsbehälter plaziert; es wird der Druck bis zu
einem vorherbestimmten einzigen Wert oder bis zu mehreren Werten
vermindert; es wird das Objekt einem gesteuerten Mikrowellen-Heiz
prozeß und einem gesteuerten Heizprozeß mit ferner Infrarotstrahlung
ausgesetzt, wobei die beiden Heizprozesse entweder voneinander
getrennt oder gleichzeitig ablaufen; es wird eine elektrische Entla
dung an dem spitzwinkeligen Teil des Metallelements aufgrund von
Mikrowellenenergie erkannt; und es wird der Mikrowellen-Heizprozeß
gestoppt oder unterbrochen, wenn eine elektrische Entladung an dem
spitzwinkeligen Teil des Metallelements erkannt wird. Außerdem wird
die Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Trocknungsver
fahrens der vorliegenden Erfindung erfüllt, die aus einem Druckvermin
derungsbehälter, in den ein zu trocknendes Objekt eingebracht wird;
einem Mikrowellen-Heizgerät, das mit einem außerhalb des Druckvermin
derungsbehälters angebrachten Steuerpult ausgestattet ist, um inter
mittierend oder kontinuierlich den Mikrowellen-Heizprozeß entweder bei
einem festgelegten Leistungsniveau oder variablen Leistungsniveaus zu
steuern; einem im fernen Infrarotbereich arbeitenden Heizgerät das mit
einem außerhalb des Druckverminderungsbehälters angeordneten Steuer
pult ausgestattet ist, um die durch einen solchen Heizprozeß mit
ferner Infrarotstrahlung erzeugte Temperatur zu regulieren; einem
Steuerelement, das es ermöglicht, den Mikrowellen-Heizprozeß und den
Heizprozeß mit ferner Infrarotstrahlung gleichzeitig durchzuführen;
und einem Metallelement mit einem spitzwinkeligen Teil, das innerhalb
des Druckverminderungsbehälters angeordnet ist; und einer Vorrichtung
zum Erkennen einer elektrischen Entladung besteht, die an dem spitz
winkeligen Teil des Metallelements aufgrund von Mikrowellenenergie
auftritt.
Ferner umfaßt das Verfahren zum Trocknen von Objekten gemäß der
vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Steuerung des Trockenheits
grades des zu trocknenden Objekts. Wenn eine elektrische Entladung
aufgrund von Mikrowellenenergie erkannt wird, wird der
Mikrowellen-Heizprozeß gestoppt, und die Druckveränderungen innerhalb des Druck
verminderungsbehälters werden kontinuierlich während vorgeschriebener
Intervalle gemessen, wodurch der Trocknungsprozeß beendet wird, wenn
die so gemessenen Druckänderungen einen vorherbestimmten Zieldruckän
derungswert erreichen der dem Typ des zu trocknenden Objekts
entspricht.
Außerdem wird bei dem Verfahren zum Trocknen von Objekten gemäß
der vorliegenden Erfindung das zu trocknende Objekt in dem Druckver
minderungsbehälter plaziert; der Druck bis zu einem einzigen Druckwert
oder bis zu mehreren Druckwerten vermindert und das Objekt wird einem
gesteuerten Mikrowellen-Heizprozeß und einem gesteuerten Heizprozeß
mit ferner Infrarotstrahlung ausgesetzt, wobei die beiden Heizprozesse
entweder voneinander getrennt oder gleichzeitig ablaufen, während der
Körper des Druckverminderungsbehälters kontinuierlich geheizt wird.
Auf diese Weise können sämtliche Wassertropfen, die auf die Innenwand
flächen fallen, sofort verdampft werden.
In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß die Vorrichtung zur
Durchführung des Trocknungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung
mit einem Mittel zur Erkennung des Trockenheitsgrads des in dem Druck
verminderungsbehälter getrockneten Objekts ausgestattet ist. Ein
Beispiel für ein solches Mittel zur Erkennung des Trockenheitsgrades
ist eine Steuereinheit, die mit einer Vorrichtung ausgestattet ist,
die die Änderungen des verminderten Drucks in dem Druckverminderungs
behälter (welche kontinuierlich während vorgeschriebener Intervalle
gemessen werden, nachdem der Mikrowellen-Heizprozeß bei der Erkennung
einer elektrischen Entladung aufgrund von Mikrowellenenergie gestoppt
wurde) einen vorherbestimmten Zieldruckänderungswert erreichen.
Darüber hinaus sind bei der Vorrichtung zur Durchführung des
Trocknungsverfahrens der vorliegenden Erfindung die Innenwände des
Druckverminderungsbehälters mit einer Schicht bedeckt, die aus einem
fernen Infrarotstrahlung emittierenden Material besteht. So wird, wenn
der Druckverminderungsbehälter geheizt wird, der Körper des Druckver
minderungsbehälters zu einem im fernen Infrarotbereich arbeitenden
Heizgerät.
Wenn nun Objekte gemäß dem Trocknungsverfahren der vorliegenden
Erfindung getrocknet werden sollen, werden die Objekte zunächst in den
Druckverminderungsbehälter eingebracht und der Druck darin wird
vermindert. Dann wird einem niedrigen Leistungsniveau entsprechende
Heizenergie, die durch Mikrowellenstrahlung erzeugt wird, verwendet,
um das in den Objekten enthaltene Wasser bei einer Temperatur zu
verdampfen, die unterhalb des Kochpunktes liegt. Die Menge an Mikro
wellenstrahlung, die verwendet wird, um das Wasser in den viel Wasser
enthaltenden Teilen des Objekts zu verdampfen, insbesondere in den
inneren Teilen des Objekts, ist größer als die Menge an Mikrowellen
strahlung, die verwendet wird, um das Wasser in den einen niedrigen
Wassergehalt aufweisenden Teilen des Objekts, insbesondere den äußeren
Teilen des Objekts, zu verdampfen. Ferner kann, ein solcher Mikrowel
len-Heizprozeß in selektiver Weise verwendet werden, um die Teile zu
heizen, die Wasser enthalten, um einen effektiven Trocknungsprozeß
durchzuführen. Demgemäß ist es möglich, den Trocknungsprozeß so zu
steuern, daß die Teile des Objekts, die am meisten getrocknet sind,
sehr wenig geheizt werden, während die Teile, die immer noch Wasser
enthalten, einen größeren Teil an Wärmeenergie empfangen.
Außerdem treibt ein solcher Mikrowellen-Heizprozeß das Wasser
innerhalb des Objekts dazu, zu den Außenflächen des Objekts zu
wandern, doch erfordert das Wasser, wenn es die Außenfläche erreicht,
sehr viel Wärmeenergie, um verdampft zu werden. Wenn jedoch der Mikro
wellen-Heizprozeß allein verwendet wird, um ein solch großes Wärme
energieniveau zu erzeugen, wird es schwierig, die Objekte ohne deren
Beschädigung zu trocknen. Um dieses Problem zu lösen führt das Trock
nungsverfahren der vorliegenden Erfindung gleichzeitig einen
gesteuerten Heizprozeß mit ferner Infrarotstrahlung und einem zeitge
steuerten Mikrowellen-Heizprozeß durch, und dadurch wird es möglich,
sowohl das Innere als auch das Äußere der Objekte in kontinuierlicher
Weise schnell und effektiv zu trocknen.
In dem Fall, in dem das aus dem zu trocknenden Objekt getriebene
Wasser Tropfen bildet, die auf die Innenflächen des Druckverminde
rungsbehälters fallen, werden solche Tropfen sofort verdampft, wenn
sie auf die Innenflächen des Druckverminderungsbehälters fallen, da
der Körper des Druckverminderungsbehälters kontinuierlich geheizt
wird, und dadurch wird verhindert, daß die Objekte aufgrund von Über
hitzung durch Mikrowellenenergie angesengt werden. Auf diese Weise
wird es möglich, die Steuerungsgenauigkeit des Trocknungsprozesses für
das zu trocknende Objekt stark zu verbessern.
Dadurch, daß eine Infrarotstrahlung emittierende Substanz auf den
Innenflächen des Druckverminderungsbehälters gebildet wird, wird es
möglich, den Körper des Druckverminderungsbehälters in ein im fernen
Infrarotbereit arbeitendes Heizgerät zu verwandeln, indem der Druck
verminderungsbehälter geheizt wird. Die vorliegende Erfindung erreicht
dadurch die Konstruktion eines kompakten Druckverminderungsbehälters.
Um den Trockenheitsgrad der zu trocknenden Objekte zu steuern,
ist ein Metallelement mit einem spitzwinkeligen Teil in dem Druckver
minderungsbehälter angeordnet und eine Erkennungsvorrichtung zur
Erkennung des Auftretens einer elektrischen Entladung an dem spitzwin
keligen Teil des Metallelements aufgrund von Millweilenergie vorge
sehen, und dieses ermöglicht es, eine extrem genaue Steuerung des
Trocknungsprozesses durchzuführen. In diesem Zusammenhang ist zu
erwähnen, daß die zu trocknenden Objekte keine extrem scharfen Metall
kanten aus Goldstaub oder dgl. aufzuweisen brauchen, da keine
elektrische Entladung aufgrund von Mikrowellenenergie auftreten wird,
solange die Objekte ein Pielektrikum aufweisen, das effektiv genug
ist, Mikrowellenenergie zu absorbieren, insbesondere eine ausreichende
Wassermenge. Mit anderen Worten wird eine elektrische Ladung aufgrund
von Mikrowellenenergie an dem spitzwinkeligen Teil des Metallelements
auftreten, wenn der Wassergehalt der zu trocknenden Objekte auf ein
bestimmtes Niveau reduziert wird.
Hier bestätigten Experimente, daß keine elektrische Entladung
aufgrund von Mikrowellenenergie zu beobachten ist, wenn die zu trock
nenden Objekte einen ausreichenden Wassergehalt haben, selbst vor und
nach dem Durchlaufen des Druckbereiches von 20-10 Torr, in dem im all
gemeinen elektrische Entladungen auftreten. Unter Ausnutzung dieser
Tatsache bei dem Verfahren zum Trocknen von Objekten gemäß der vorlie
genden Erfindung wird der Mikrowellen-Heizprozeß beendet, wenn eine
elektrische Entladung aufgrund von Mikrowellenenergie an dem spitzwink
ligen Teil des in dem Druckverminderungsbehälter vorgesehenen Metall
elements erkannt wird, und gleichzeitig wird festgestellt, daß der
Trocknungsprozeß kurz vor der Vollendung steht. Nachdem dies stattge
funden hat, ist es möglich, den Heizprozeß mit ferner Infrarotstrah
lung bei vermindertem Druck weiter durchzuführen, um den Trocknungs
prozeß innerhalb einer kurzen Zeitdauer zu vollenden.
Zu den Beispielen der Verfahren, die zur Erkennung einer solchen
elektrischen Entladung aufgrund von Mikrowellenenergie verwendet
werden, gehören die Verwendung von UV-Lichtdetektoren oder Detektoren,
die das Geräusch einer solchen elektrischen Entladung erkennen. Die
vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung dieser Arten
von Detektoren begrenzt.
Nach dem der Mikrowellen-Heizprozeß beendet wurde, wird der
Abschluß des Trocknungsprozesses durch die Verwendung einer
Digital-Steuereinheit gesteuert, die kontinuierlich die Druckänderungen in dem
Druckverminderungsbehälter mißt, um zu bestimmen, wann diese Druckän
derungen einen vorherbestimmten Zieldruckänderungswert erreichen der
dem Typ des zu trocknenden Objekts und dem für dieses Objekt gewünsch
ten Trockenheitsgrad entspricht. Auf diese Weise kann der Trocknungs
prozeß in präziser Weise gesteuert werden, um einen spezifischen
Trockenheitsgrad zu erreichen.
Die Steuerung eines solchen Trockenheitsgrades läßt sich mit
Bezug auf die Fig. 3 besser verstehen, in der Tn einen speziellen
Zeitpunkt markiert und An die Änderung des Drucks zwischen den Zeit
punkten Tn und Tn+1 anzeigt, wobei t die Zeitdauer zwischen benach
barten Zeitpunkten (z. B. zwischen T₁ und T₂) angibt. Z.B. mißt die
Digital-Steuereinheit zum Zeitpunkt T₂ den Wert A₁ der Druckänderung
seit dem Zeitpunkt T₁. In dem in der Fig. 3 gezeigten Beispiel nähert
sich der Druck in dem Druckverminderungsbehälter dem Zieldruckwert von
1,5 Torr was anzeigt, daß der Trocknungsprozeß sich dem Ende nähert.
Der Wert von An sinkt, wenn die Druckänderung geringer wird, was
bedeutet, daß die gerade verdampfte Wassermenge geringer wird, was
wiederum bedeutet, daß der Trocknungsprozeß vor der Vollendung ist.
Entsprechend können Experimente durchgeführt werden, um einen Zielwert
für An entsprechend dem Typ des zu trocknenden Objekts und dem
gewünschten Wassergehaltgrad zu definieren, wodurch der Trocknungs
prozeß beim Erreichen des Zielwerts für An zum Zeitpunkt Tn+1 beendet
werden kann. Beispiele für An-Werte, die durch Experiment bestimmt
wurden, sind unten aufgeführt.
Blumen (0% Wassergehalt): t = 90 Sekunden; An = 0,1 Torr
Wäsche (0% Wassergehalt): t = 60 Sekunden; An = 0,1 Torr
Grobkörniger Tee (5% Wassergehalt): t = 60 Sekunden; An = 0,5 Torr
Kleine Muscheln (3% Wassergehalt): t = 90 Sekunden; An = 0,5 Torr
Frische Teeblätter (0% Wassergehalt): t = 70 Sekunden; An = 0,1 Torr
Wäsche (0% Wassergehalt): t = 60 Sekunden; An = 0,1 Torr
Grobkörniger Tee (5% Wassergehalt): t = 60 Sekunden; An = 0,5 Torr
Kleine Muscheln (3% Wassergehalt): t = 90 Sekunden; An = 0,5 Torr
Frische Teeblätter (0% Wassergehalt): t = 70 Sekunden; An = 0,1 Torr
In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß aufgrund von
verschiedenen Mikrowellenleistungen, Beheizungsgraden mit ferner
Infrarotstrahlung und Werten verminderten Drucks bei jedem der oben
aufgelisteten Objekte die Werte für t und An in keinster Weise auf die
oben dargestellten Werte beschränkt sind.
Somit ermöglicht es das Verfahren zum Trocknen von Objekten gemäß
der vorliegenden Erfindung in präziser Weise eine große Vielfalt von
Objekten bis zu einem gewünschten Trockenheitsgrad zu trocknen. Da der
Mikrowellen-Heizprozeß sehr wirkungsvoll beim Durchführen einer
Sterilisierung ist, sind außerdem die durch das Verfahren gemäß der
vorliegenden Erfindung getrockneten Objekte sehr sauber und steril.
Außerdem wird zur Steuerung des Trockenheitsgrades des zu
trocknenden Objekts die Änderung des verminderten Drucks An durch das
vorgeschriebene Zeitintervall t geteilt, wobei der Wert von An/(Tn+1-
Tn) berechnet wird, und wenn dieser berechnete Wert einen vorherbe
stimmten Zieldruckänderungswert, der durch Experiment entsprechend dem
Typ des zu trocknenden Objekts bestimmt wird, erreicht, wird der
Trocknungsprozeß beendet.
Die Fig. 1 ist ein Umrißbild, das eine Ausführungsform einer
Vorrichtung zur Durchführung des Trocknungsverfahrens der vorliegenden
Erfindung darstellt.
Die Fig. 2(a) ist eine perspektivische Umrißansicht eines
Trägers zum Halten von Wäsche;
die Fig. 2(b) ist eine perspektivische Umrißansicht eines
Trägers zum Halten von geschnittenen Stücken von Frühlingszwiebeln
oder kleinen Muscheln; und
die Fig. 2(c) ist eine perspektivische Umrißansicht eines
Trägers zum Halten von geschnittenem Fisch oder geschnittenen
Yamswurzeln.
Die Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der
vergangenen Zeit und dem verminderten Druck darstellt, wenn die
Steuerung des Trocknungsprozesses des Trocknungsverfahrens der
vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
Die Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur der
Wände des Druckverminderungsbehälters zeigt.
Die Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht, die eine zweite Struktur
der Wände der Druckverminderungsbehälters darstellt.
Zunächst werden die Elemente der Vorrichtung beschrieben, die in
der Fig. 1 dargestellt ist.
Es wird ein Druckverminderungsbehälter 1 aus rostfreiem Stahl mit
einer Lange von 1200 mm, einer Breite von 900 mm und einer Höhe von
1050 mm verwendet. Sowohl an der Deckenfläche als auch an der
Bodenfläche im Inneren des Druckverminderungsbehälters 1 sind zwei im
fernen Infrarotbereich arbeitende Heizgeräte 2 mit einer Leistung von
650 W angebracht, wobei jeweils an der linken und an der rechten in
der Fig. 1 dargestellten Fläche ein im fernen Infrarotbereich
arbeitendes Heizgerät vorgesehen ist, so daß sich insgesamt sechs im
fernen Infrarotbereich arbeitende Heizgeräte 2 ergeben. Diese im
fernen Infrarotbereich arbeitenden Heizgeräte sind zusammen mit (in
der Zeichnung nicht dargestellten) Reflexionsplatten angeordnet.
Außerdem ist eine Stromversorgungseinheit 12 für die
Mikrowellenerzeugung mit einer Ausgangsleistung von 5 kW vorgesehen
und mit einer Vorrichtung 14 zur Erkennung einer elektrischen
Entladung verbunden, die eine UV-Lichterkennungsvorrichtung verwendet.
Ferner ist ein Druckmeßgerät 17 zur Messung der Druckverminderung
vorgesehen, das den Druck in Einheiten von 1/10 Torr anzeigt. Darüber
hinaus ist eine Vakuumpumpe 7 mit einer Leistung von 5,5 kW
vorgesehen, die dazu verwendet wird, den Druck in dem
Druckverminderungsbehälter 1 bis auf maximal 1,5 Torr zu vermindern.
Wie in der Mitte der Zeichnung zu erkennen ist, ist auch ein
Durchlaßventil 8 vorgesehen.
Außerdem sind in dem Druckverminderungsbehälter 1 Thermoelemente
3 in der Nähe der im fernen Infrarot arbeitenden Heizgeräte 2 in einem
solchen Abstand vorgesehen, der dem dichtesten Abstand zwischen dem im
fernen Infrarotbereich arbeitenden Heizgeräten 2 und dem auf dem
Objektträger 19 plazierten Objekt entspricht.
Die Endabschnitte der Thermoelemente 3 sind mit Aluminium mit
einer schwarzen Beschichtung ausgestattet, die im fernen Infrarot
bereich ein großes Absorptionsvermögen besitzt. Die Endabschnitte der
Thermoelemente 3 fungieren als Wärmesensoren. Durch Verbinden der
Thermoelemente 3 mit einem (in der Zeichnung nicht dargestellten)
Temperaturregler kann die Temperatur an diesen Endabschnitten so
gesteuert werden, daß sie maximal 90°C erreicht. Experimente haben
bestätigt, daß die Menge an ferner Infrarotstrahlung, die von Objekten
wie frischem Gemüse und Meeresfrüchten in einem festgelegten Bestrah
lungsabstand zu den im fernen Infrarot arbeitenden Heizgeräten 2 bei
dieser Ausführungsform absorbiert wird, ungefähr 60-70% der Strahlung
beträgt, die von dem an den Endabschnitten der Thermoelemente 3 vorge
sehenen schwarzen Aluminium absorbiert wird, wodurch es möglich wird,
die Temperatur zu steuern, um es zu verhindern, daß das frische Gemüse
und die Meeresfrüchte durch zu große Hitze beschädigt werden. An
dieser Stelle ist es zu erwähnen, daß die vorliegende Erfindung nicht
auf das Temperatursteuerungsmittel und -verfahren beschränkt ist, die
bei der vorliegenden Ausführungsform beschrieben sind, und daß es
möglich ist, verschiedene Temperatursteuerungsmittel und -verfahren
bei der vorliegenden Erfindung zu verwenden.
Außerdem sind die Wärmesensorabschnitte an den Enden der
Thermoelemente 3 und deren Drähte von einem (in der Zeichnung nicht
dargestellten) Schutzkasten und einem (in der Zeichnung nicht
dargestellten) Schutzrohr bedeckt, um diese Elemente vor dem Einfluß
der Mikrowellenstrahlung zu schützen.
Zum Steuern des Drucks innerhalb des Druckverminderungsbehälters
1 ist eine Vakuumpumpe 7 außerhalb des Druckverminderungsbehälters 1
angeordnet und mit einem Druckverminderungsventil 5 und einem Druck
verminderungsreglerventil 6 verbunden, wobei das Druckverminderungs
ventil 5 mit einer Druckverminderungsöffnung 4 des Druckverminderungs
behälters 1 in Verbindung steht. Bei der vorliegenden Ausführungsform
wird die Druckverminderungsanordnung verwendet, um den Druck in dem
Druckverminderungsbehälter 1 bis auf 1,5 Torr zu reduzieren. Hier ist
zu erkennen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die bei der
vorliegenden Ausführungsform beschriebene Druckverminderungsanordnung
beschränkt ist, und es können verschiedene Druckverminderungssysteme
und -verfahren bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. In
diesem Zusammenhang ist noch zu erwähnen, daß eine Öffnung 16 zur
Erkennung des verminderten Drucks vorgesehen ist, wie es in der Mitte
der Zeichnung zu erkennen ist.
Um Mikrowellenstrahlung in den Druckverminderungsbehälter 1
einzuführen, sind eine Stromversorgungseinheit 12 für die Mikrowellen
versorgung, ein Isolator 11 und ein sich gabelnder Wellenleiter 10
außerhalb des Druckverminderungsbehälters 1 angeordnet, wobei der sich
gabelnde Wellenleiter 10 mit Mikrowelleneinführungsöffnungen 9 in
Verbindung steht, die an zwei Stellen innerhalb des Druckverminde
rungsbehälters 1 vorgesehen sind. Außerdem ist für eine gleichmäßige
Erwärmung des sich auf dem Objektträger 19 befindenden Objekts ein
Rührwerk 13 vorgesehen, und der Objektträger 19 ist mit einer
Drehachse 15 verbunden, um die Drehung des Objektträgers 19 zu
ermöglichen.
Außerdem ist, wie in der Fig. 4 gezeigt ist, zusammen mit den in
der Fig. 1 gezeigten im fernen Infrarotbereich arbeitenden Heizgeräten
2, die innerhalb des aus rostfreiem Stahl bestehenden Druckverminde
rungsbehälters 1 angeordnet sind, ein Silikongummi-Heizgerät 22 an der
Außenfläche des Druckverminderungsbehälters 1 vorgesehen, das bei der
Verdampfungstemperatur von Wasser in einem Vakuum fortwährend betrie
ben wird, insbesondere bei einer Temperatur die normalerweise ungefahr
60°C beträgt. Auf diese Weise können beim Austreiben des Wassers aus
dem zu trocknenden Objekt durch Mikrowellenheizung dann, wenn dieses
Wasser Tropfen bildet, die auf die Innenfläche des Druckverminderungs
behälters 1 fallen, solche Wassertropfen sofort verdampft werden. Als
Folge davon ist es möglich zu verhindern, daß das Objekt aufgrund von
Überhitzung durch Mikrowellenenergie angesengt wird. Mit anderen
Worten wird es durch schnelles und fortwährendes Verdampfen von
Wassertropfen und Beseitigen des Dampfes mit der Vakuumpumpe 7
möglich, das Mikrowellenheizen zu beenden, wenn das zu trocknende
Objekt ein gewünschtes Trockenheitsniveau erreicht hat, wodurch es
möglich wird, das Objekt davor zu schützen, daß es aufgrund von zu
starker Erwärmung angesengt wird. Da diese Anordnung die übermäßige
Einwirkung von Mikrowellenstrahlung auf heiße Wassertropfen, die auf
den Innenflächen des Druckverminderungsbehälters 1 landen, beseitigt,
kann die Steuerungsgenauigkeit der Trocknung für das zu trocknende
Objekt in hohem Maße verbessert werden. Dies wiederum ermöglicht es,
die gesamte Dauer des Trocknungsprozesses um ungefähr 30% zu
reduzieren.
Außerdem ist es möglich, wie in der Fig. 5 dargestellt ist, an
Stelle der im fernen Infrarotbereich arbeitenden Heizgeräte 2, die in
dem Druckverminderungsbehälter 1 angeordnet sind, eine im fernen
Infrarot emittierende Schicht 23 direkt auf die Innenflächen des
Druckverminderungsbehälters 1, z. B. auf dessen Decke, dessen Seiten
wände und dessen Bodenfläche, aufzubrennen oder anzubringen, wobei ein
Silikongummi-Heizgerät 22 auf ungefähr 60% der Außenfläche des Druck
verminderungsbehälters 1 vorgesehen ist. Zum Emittieren von im fernen
Infrarotbereich liegender Strahlung enthält die im fernen
Infrarotbereich emittierende Schicht 23 ein hitzebeständiges Metall
oder Metalloxid wie MnO₂, Fe₂O₃, Cr₂O₃, CuO, Ti₂ oder eine Kombination
aus diesen, das auf die Innenflächen des Druckverminderungsbehälters 1
aufgebrannt wird, wobei ein hitzebeständiges Material über der Fläche
einer solchen aufgebrannten Schicht angebracht wird. Die Temperatur
wird so reguliert, daß eine Heiztemperatur von 60°C an dem zu
trocknenden Objekt durch den Betrieb von im fernen Infrarotbereich
wirkenden Thermoelementen 3 aufrechterhalten wird, die an der
Innenfläche des Druckverminderungsbehälters 1 angeordnet sind. Durch
diese Anordnung ist es möglich, die Bemessungen des
Druckverminderungsbehälters 1 von einer Lange von 1200 mm, einer
Breite von 900 mm und einer Höhe von 1050 mm auf eine Lange von
1000 mm, eine Breite von 700 mm und eine Höhe von 850 mm zu
reduzieren. Mit anderen Worten ist es möglich, die Bemessungen des
Druckverminderungsbehälters 1 um ungefähr 47,5% zu vermindern, und
das ermöglicht es, eine Trocknungsvorrichtung zu konstruieren, deren
Größe für den Hausgebrauch geeignet ist.
Wie in der Fig. 2(a) dargestellt ist, wurde ein Trager 19c
verwendet, um 200 Rosen 21c beim Trocknen zu tragen. Bei
eingeschalteten, im fernen Infrarot arbeitenden Heizgeraten 2 wurde
damit begonnen, den Druck in dem Druckverminderungsbehälter 1 zu
vermindern, während gleichzeitig ein Mikrowellen-Heizprozeß mit einer
Leistung von 5 kW begonnen wurde. 19 Minuten später wurde bei der
Erkennung einer Mikrowellenentladung der Mikrowellen-Heizprozeß
beendet. Daraufhin wurde mit der Druckverminderung und dem Heizen im
fernen Infrarot fortgefahren. Um die Abgeschlossenheit des
Trocknungsprozesses zu steuern, wurden die hier in der Fig. 3
dargestellten Werte von t und An auf 90 Sekunden bzw. 0,1 Torr
eingestellt. 25 Minuten waren vergangen, bis die digitale
Zähieinrichtung 18 erkannte, daß An einen Endwert von 0,1 Torr
erreicht hatte. Außerdem bestätigte es sich, daß die Trocknung 100%ig
war, indem herausgefunden wurde, daß keine Differenz zwischen dem
Gewicht der Rosen 21c, das 27 Minuten nach dem Öffnen der Tür des
Druckverminderungsbehälters 1 gemessen wurde, und dem Gewicht der
Rosen, das gemessen wurde, nachdem diese weitere 15 Minuten reinem
Heizen im fernen Infrarot bei vermindertem Druck ausgesetzt wurden,
bestand. Insgesamt dauerte die Trocknung 27 Minuten und brachte
getrocknete Blumen mit leuchtender Farbe, völlig unversehrten
Blumenblättern und festen Stielen hervor.
Jedoch ist es schwierig, eine 100%ige Trocknung zu erreichen,
wenn ein kontinuierlicher Mikrowellen-Heizprozeß bei Pflanzen wie dem
Wiesenenzian durchgeführt wird, der auf der Innenseite eine
kugelförmige Fruchtkeimknospe besitzt. In diesem Fall wird nach dem
Auftreten einer elektrischen Entladung bei einem Mikrowellen-Heizprozeß
mit 5 kW das Druckverminderungsreglerventil 6 verwendet, um den Druck
innerhalb des Druckverminderungsbehälters 1 auf einen niedrigen
Druckwert (z. B. 35 Torr) einzustellen, und dann wird ein schwacher
Mikrowellen-Heizprozeß von 1 kW durchgeführt.
Das Betriebsverfahren bei der speziellen im folgenden
dargestellten Ausführungsform ist, außer was die für t und An
verwendeten Zahlenwerte angeht, das gleiche, das bei dem Fall des
Trocknens von Rosen verwendet wurde.
Wie in der Fig. 1(a) dargestellt ist, wird ein Träger 19a
verwendet, um 4,5 kg Wäsche 21a zu tragen, aus der Wasser in einer
handelsüblichen Trockenschleuder herausgeschleudert wurde, bevor diese
auf dem Träger 19a aufgehängt wurde. Die Wäsche 21a bestand aus einer
Mischung von Kleidungsstücken mit einem Badehandtuch, einer
Wollstrickjacke, Sportunterwäsche, Jeans, Socken und Arbeitskleidung
aus Synthetikfasern. In diesem Falle war der Wert von t auf 60
Sekunden und der Wert An auf 0, 1 Torr eingestellt. Die gesamte
Trocknungszeit betrug 21 Minuten (wobei der Abschluß des
Trocknungsprozesses nach 19 Minuten erkannt wurde). Nach Ablauf dieser
Zeit war jedes Stück der Wäsche 21a vollkommen trocken und es gab
keine Probleme mit Wäschestücken, die Verschlüsse enthielten. Die
Vollkommenheit der Trocknung wurde durch Anfassen bestätigt. Außerdem
erwies sich das Verfahren der vorliegenden Erfindung in
bemerkenswertem Ausmaß gegenüber den bisherigen Verfahren überlegen.
Wenn z. B. 4,5 kg geschleuderte Wäsche in einem im Handel erhältlichen
Trockner mit Trommel getrocknet wurden, wurden 140-145 Minuten
benötigt, um eine vollkommene Trocknung zu erreichen. Im Gegensatz
dazu braucht das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung nur 21
Minuten, um die gleiche Wäschemenge vollkommen zu trocknen. Darüber
hinaus erzeugt in einem Trockner mit Trommel das Schlagen der Wäsche
gegen die Trommel beim Trocknen der Wäsche nicht nur statische
Elektrizität und Fusseln, sondern schädigt auch das Gewebe. Keines
dieser Probleme tritt jedoch bei dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung auf. Auch tritt die unvollkommene Trocknung von dicken
Gewebestücken wie Jeans, die häufig bei Trocknern mit Trommel
auftritt, nicht bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung auf.
Ferner tritt das Einlaufen von aus Baumwolle gewirkten
Kleidungsstücken wie Unterwäsche, was bei den Trocknern mit Trommeln
auftritt, bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung nicht auf. Da
die große bei der vorliegenden Erfindung verwendete Menge an
Mikrowellenstrahlung zu einer Sterilisierung führt, ermöglicht es das
Verfahren der vorliegenden Erfindung, extrem saubere und sterile
trockene Wäsche zu erhalten.
Der in der Fig. 2(b) dargestellte Träger 19b wurde zum Trocknen
von 4 kg grobkörnigem Tee 21b mit einem Wassergehalt von 13%
verwendet, wobei der Tee vorher einem mechanischen Zerkleinerungs
prozeß unterzogen wurde. In diesem Fall wurde der Wert für t auf 60
Sekunden und der Wert für An auf 0,5 Torr eingestellt, wobei ein
Endwassergehalt von ungefähr 5% das Ziel eines solchen Trocknungs
prozesses war. Hierfür betrug die gesamte Trocknungszeit 7 Minuten
(wobei eine vollkommene Trocknung nach 5 Minuten erkannt wurde). Daß
der gewünschte Wassergehalt erreicht wurde, wurde dadurch bestätigt,
daß das Gewicht einer Probe eines auf diese Weise getrockneten Tees
mit einer das gleiche Volumen aufweisenden Probe von vollständig
trockenem Tee verglichen wurde. Die Ergebnisse von mehreren
Vergleichen lieferten einen Wassergehaltwert von 5% mit einem
Fehlerbereich von ± 0, 12%. Darüber hinaus wurden die Farbe und das
Aroma des grobkörnigen Tees 21b sehr gut erhalten.
Der in der Fig. 2(b) gezeigte Träger 19b wurde zum Trocknen von
2 kg kleinen Muscheln verwendet. Um das fertig getrocknete Produkt in
eine Form zu bringen, in der es fertig zum Essen ist, wurde der zu
erreichende Wassergehalt auf ungefähr 3% eingestellt. In diesem Fall
war der Wert von t auf 90 Sekunden und der Wert von An auf 0,5 Torr
eingestellt. Hierfür betrug die gesamte Trocknungszeit 21 Minuten
(wobei eine vollständige Trocknung nach 19 Minuten erkannt wurde). Daß
der zu erreichende Wassergehalt erreicht wurde, wurde durch das
gleiche Verfahren bestätigt, wie es oben bei dem Ausführungsbeispiel 3
beschrieben wurde. Da die kleinen Muscheln lediglich auf 60°C erhitzt
wurden, blieb der Geschmack extrem gut erhalten, ohne daß Nährstoffe
verloren gingen. Darüber hinaus war selbst nach 6 Monaten keine
Veränderung bemerkbar, nachdem die getrockneten kleinen Muscheln
zusammen mit einem desoxidierenden Mittel aufbewahrt wurden.
Wurden die kleinen Muscheln bis zu einem Wassergehalt von 0%
getrocknet, zeigte sich, daß sie in ein Puder umgewandelt werden
konnten, um als äußerst geschmackvolle Suppenzutat verwendet werden zu
können.
Der in der Fig. 2(b) verwendete Träger 19b wurde dazu verwendet,
2 kg frischer Teeblätter soweit zu trocknen, bis der Wassergehalt 0%
betrug. In diesem Fall war der Wert von t auf 70 Sekunden und der Wert
von An auf 0,1 Torr eingestellt. Hier betrug die gesamte
Trocknungszeit 23 Minuten (wobei eine vollständige Trocknung nach 21
Minuten erkannt wurde). Der getrocknete Tee wurde dann mit der Hand
zerdrückt und zur Zubereitung von Tee verwendet. Es erwies sich durch
Geschmackstest, daß dieser Tee im Vergleich zu dem ersten Tee der
Saison einen exzellenten Geschmack und ein hervorragendes Aroma
aufwies.
Der in der Fig. 2(c) dargestellte Träger 19c wurde dazu
verwendet, 400 Yamswurzelscheiben zu trocknen, die 30 mm breit, 150 mm
lang und 5-7 mm dick waren. Diese Yamswurzelscheiben wurden an dem
Träger 19c unter der Verwendung von Klammern 20 in der Form von
Wäscheklammern befestigt. Dann wurde der Träger 19c in den Druckver
minderungsbehälter 1 gesetzt, um die Trocknung durchzuführen. Zur
Steuerung wurde der Infrarot-Heizprozeß unter Verwendung der vorer
wähnten Heizsteuerung kontinuierlich durchgeführt, und der Mikrowel
lenheizprozeß wurde bei einem festgelegten Leistungsniveau
kontinuierlich durchgeführt. Der Mikrowellen-Heizprozeß kann z. B. bei
einem festgelegten Leistungsniveau intermittierend und bei verschie
denen Leistungsniveaus intermittierend oder bei einem festgelegten
Leistungsniveau kontinuierlich durchgeführt werden, so daß verschie
dene Heizverfahren verwendet werden können. Die vorliegende Erfindung
ist in keiner Weise auf diese Heizverfahren beschränkt. Die Trock
nungszeit bei der vorliegenden Ausführungsform betrug 20 bis 30 Minu
ten, um 400 Yamswurzelscheiben 17a vollständig zu trocknen. Die Bestä
tigung, daß die Trocknung vollständig war, wurde dadurch erhalten, daß
frei ausgewählte Yamswurzelscheiben in den Druckverminderungsbehälter
1 zurückgelegt wurden, um sie dann weiteren 20 Minuten reiner Infra
rotheizung auszusetzen, woraufhin die getrockneten Yamswurzelscheiben
gewogen wurden und festgestellt wurde, daß sie das gleiche Gewicht
hatten wie zu dem Zeitpunkt, zu dem der Haupttrocknungsprozeß abge
schlossen war.
Außerdem kann das Verfahren dieser speziellen Ausführungsform
verwendet werden, um dicke Gemüsestücke wie Kohl, Rettich, Auberginen
und Gurken zu trocknen, die mit den bisherigen Verfahren schwierig zu
trocknen sind, und es kann mit verschiedenen Arten von frischem Gemüse
durchgeführt werden, wobei praktisch kein Verlust an Farbe oder
Nährstoffgehalt auftritt.
Insbesondere wenn dicke Gemüsestücke getrocknet werden, werden
diese einem vorgeschriebenen Verfahren unterzogen, bei dem der
Zieldruck auf 2 Torr vermindert wird, woraufhin dann der
Mikrowellen-Heizprozeß mit niedriger Leistung bei einem zweiten
Zieldruck von 40 Torr durchgeführt wird.
Wie oben beschrieben wird das zu trocknende Objekt bei der
Durchführung des Trocknungsverfahrens der vorliegenden Erfindung in
einen Druckverminderungsbehälter gesetzt und einem gesteuerten Mikro
wellenheizprozeß und einem gesteuerten Heizprozeß mit ferner Infrarot
strahlung ausgesetzt, die entweder getrennt voneinander oder gleich
zeitig ablaufen, während der Druck in dem Druckverminderungsbehälter
auf ein einziges Zieldruckniveau oder mehrere Zieldruckniveaus
vermindert wird. Wenn dann eine elektrische Entladung aufgrund der
Mikrowellenenergie an einem spitzwinkligen Teil eines Metallelements,
das in dem Druckverminderungsbehälter angeordnet ist, erkannt wird,
wird der Mikrowellen-Heizprozeß gestoppt oder angehalten um den
Trocknungsprozeß zu steuern. So ermöglicht es das Trocknungsverfahren
gemaß der vorliegenden Erfindung, verschiedene Materialien bei
niedrigen Produktionskosten schnell zu trocknen, während es eine hohe
Produktivität und hohe Trocknungspräzision erreicht, wobei die
Beschaffenheit des getrockneten Objekts praktisch nicht negativ
beeinflußt wird.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Trocknungsverfahrens der
vorliegenden Erfindung kann- aufgebaut sein aus einem Druckverminde
rungsbehälter, in dem die zu trocknenden Objekte eingebracht werden,
einem Mikrowellen-Heizgerät, das mit einem außerhalb des Druckvermin
derungsbehälters angebrachten Steuerpult ausgerüstet ist, um
intermittierend oder kontinuierlich den Mikrowellen-Heizprozeß bei
einem festgelegten oder variablen Leistungsniveaus zu steuern, ein im
fernen Infrarotbereich arbeitendes Heizgerät, das mit einem außerhalb
des Druckverminderungsbehälters angebrachten Steuerpult ausgestattet
ist, um die durch einen solchen im fernen Infrarotbereich arbeitenden
Heizprozeß erzeugte Temperatur zu regulieren, ein Steuerelement, das
es ermöglicht, den Mikrowellen-Heizprozeß und den Heizprozeß mit
ferner Infrarotstrahlung gleichzeitig durchzuführen, einem Metall
element mit einem spitzwinkeligen Teil, das in dem Druckverminderungs
behälter angeordnet ist, und einer Vorrichtung zum Erkennen einer
elektrischen Entladung, die an dem spitzwinkeligen Teil des Metall
elements aufgrund von Mikrowellenenergie auftritt. Mit diesen Mitteln
ermöglicht es die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zu
konstruieren, die in präziser Weise eine große Vielfalt von
Materialien trocknen kann.
Außerdem ermöglicht es die vorliegende Erfindung im Gegensatz zu
dem teueren bisherigen Gefriertrocknungsverfahren, das zum Trocknen
von Gemüse verwendet wird, daß selbst dicke Gemüseteile mit einer
relativ preisgünstigen Vorrichtung leicht getrocknet werden können.
Beim Trocknen von Gemüse mit dem Trocknungsverfahren gemäß der
vorliegenden Erfindung ist es außerdem möglich, das Aroma von
aromatischen Gemüseteilen wie Frühlingszwiebeln zu erhalten, wenn
diese in heißem Wasser rehydriert werden. Demgemäß ist es mit dem
Trocknungsverfahren der vorliegenden Erfindung möglich, frisches
Gemüse schnell und praktisch ohne Farb- oder Nährstoffverlust zu
trocknen. Insbesondere das Wasser innerhalb des frischen Gemüses, das
durch Mikrowellenheizen aus diesem herausgetrieben wird, wird durch
Heizen im fernen Infrarotbereich schnell verdampft.
Auch ermöglicht es das Trocknungsverfahren der vorliegenden
Erfindung im Gegensatz zu dem zeitaufwendigen natürlichen Trocknungs
verfahren oder dem Trocknungsverfahren mit heißer Luft, das bisher zum
Trocknen von Meeresfrüchten verwendet wird, daß auf schnelle Weise
sauber getrocknete Meeresfrüchte ohne Verderben durch Oxidation
getrocknet werden können. Darüber hinaus werden die gemäß dem Trock
nungsverfahren der Erfindung getrockneten Meeresfrüchte praktisch
ihren gesamten Geschmack und Nährstoffgehalt bewahren.
Im Gegensatz zu den bisherigen Trocknungsverfahren mit heißer
Luft, die bei handelsüblichen Trocknern und Wäschetrocknern zum
Trocknen von Wäsche verwendet werden, ermöglicht es das Trocknungs
verfahren der vorliegenden Erfindung, Wäsche ohne die Erzeugung von
statischer Elektrizität, das Einlaufen von Baumwollwirkwaren und
Beschädigungen aufgrund des Aufprallens, das bei den bisherigen Trock
nungsverfahren auftritt, schnell zu trocknen. Auch kann das Trock
nungsverfahren der vorliegenden Erfindung einen sehr hohen Grad an
Sterilisation beim Trocknen von Wäsche erzielen.
Bei dem Trocknungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird,
nachdem der Mikrowellen-Heizprozeß bei dem Erkennen einer elektrischen
Entladung aufgrund von Mikrowellenenergie gestoppt wurde, die Änderung
des verminderten Drucks innerhalb des Behälters kontinuierlich während
festgelegter Intervalle gemessen, wobei der Trocknungsprozeß beendet
wird, wenn ein so gemessener Wert einen vorherbestimmten Druckände
rungswert erreicht, der gemäß der Art des zu trocknenden Objekts und
dem gewünschten Trockenheitsgrad eingestellt wurde. So kann das Trock
nungsverfahren der vorliegenden Erfindung auf einfache Weise so
geregelt werden, daß für eine große Vielfalt von Objekten ein
gewünschter Trockenheitsgrad erzielt werden kann.
Da die Vorrichtung zur Durchführung des Trocknungsverfahrens der
vorliegenden Erfindung mit einer Steuereinheit versehen ist, die mit
einer Vorrichtung ausgestattet ist, die (nach dem der
Mikrowellen-Heizprozeß bei der Erkennung einer elektrischen Entladung aufgrund von
Mikrowellenenergie gestoppt wurde) bestimmt, wann die Änderung des
verminderten Drucks einen vorherbestimmten gewünschten Druckwert
erreicht, kann die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Trocknen
schaffen, die schnell und einfach einen gewünschten Trockenheitsgrad
bei einer großen Vielfalt von Materialien in vielen industriellen
Einsatzgebieten praktisch ohne eine Beeinträchtigung der Material
eigenschaften erzielt.
Da der Körper des Druckverminderungsbehälters kontinuierlich
geheizt wird, werden Wassertropfen, die auf die Innenflächen des
Druckverminderungsbehälters fallen, sofort verdampft, wodurch es
verhindert werden kann, daß das zu trocknende Objekt aufgrund von
Überhitzung durch Mikrowellenstrahlung angesengt wird. So liefert die
vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Trocknen von Materialien und
eine dazugehörige Vorrichtung, die die Steuerungsgenauigkeit des
Trocknens für das zu trocknende Objekt in starkem Maße verbessert.
Durch Vorsehen einer ferne Infrarotstrahlung emittierenden
Schicht auf den Innenflächen des Druckverminderungsbehälters bildet
der Körper des Druckverminderungsbehälters ein Infrarot-Heizgerät,
wenn der Druckverminderungsbehälter aufgeheizt wird. Auf diese Weise
schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Trocknen von
Materialien und eine dazugehörige Vorrichtung, die es ermöglicht, die
Bemessungen des Druckverminderungsbehälters in starkem Maße zu
reduzieren, so daß ein kompakter Druckverminderungsbehälter geschaffen
wird.
Claims (8)
1. Verfahren zum Trocknen von Objekten mit den Schritten:
es wird das Objekt in einen Druckverminderungsbehälter einge bracht;
es wir ein Metallelement mit einem spitzwinkeligen Teil in dem Druckverminderungsbehälter plaziert;
es wird der Druck bis zu einem vorherbestimmten einzigen Druckwert oder bis zu mehreren Druckwerten vermindert;
es wird das Objekt einem gesteuerten Mikrowellen-Heizprozeß und einem gesteuerten Heizprozeß mit ferner Infrarotstrahlung ausgesetzt, wobei die beiden Heizprozesse entweder voneinander getrennt oder gleichzeitig ablaufen;
es wird eine elektrische Entladung an dem spitzwinkeligen Teil des Metallelements aufgrund von Mikrowellenenergie erkannt; und
es wird der Mikrowellen-Heizprozeß gestoppt oder unterbrochen, wenn eine elektrische Entladung an dem spitzwinkeligen Teil des Metallelements erkannt wird.
es wird das Objekt in einen Druckverminderungsbehälter einge bracht;
es wir ein Metallelement mit einem spitzwinkeligen Teil in dem Druckverminderungsbehälter plaziert;
es wird der Druck bis zu einem vorherbestimmten einzigen Druckwert oder bis zu mehreren Druckwerten vermindert;
es wird das Objekt einem gesteuerten Mikrowellen-Heizprozeß und einem gesteuerten Heizprozeß mit ferner Infrarotstrahlung ausgesetzt, wobei die beiden Heizprozesse entweder voneinander getrennt oder gleichzeitig ablaufen;
es wird eine elektrische Entladung an dem spitzwinkeligen Teil des Metallelements aufgrund von Mikrowellenenergie erkannt; und
es wird der Mikrowellen-Heizprozeß gestoppt oder unterbrochen, wenn eine elektrische Entladung an dem spitzwinkeligen Teil des Metallelements erkannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, das darüber hinaus ein Verfahren zur
Steuerung des Trockenheitsgrads des zu trocknenden Objekts umfaßt, das
die Schritte enthält:
es wird kontinuierlich die Druckänderung während vorgeschriebener Zeitintervalle gemessen, nachdem der Mikrowellen-Heizprozeß beim Erkennen einer elektrischen Entladung aufgrund von Mikrowellenenergie gestoppt oder unterbrochen wurde;
es wird der Trocknungsprozeß beendet, wenn die gemessene Druck änderung einen vorherbestimmten Zieldruckänderungswert erreicht, der entsprechend einem gewünschten Trockenheitsgrad und entsprechend dem Typ des zu trocknenden Objekts bestimmt wird.
es wird kontinuierlich die Druckänderung während vorgeschriebener Zeitintervalle gemessen, nachdem der Mikrowellen-Heizprozeß beim Erkennen einer elektrischen Entladung aufgrund von Mikrowellenenergie gestoppt oder unterbrochen wurde;
es wird der Trocknungsprozeß beendet, wenn die gemessene Druck änderung einen vorherbestimmten Zieldruckänderungswert erreicht, der entsprechend einem gewünschten Trockenheitsgrad und entsprechend dem Typ des zu trocknenden Objekts bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, das darüber hinaus den Schritt des
kontinuierlichen Heizens des Körpers des Druckverminderungsbehälters
umfaßt, um samtliches Wasser zu verdampfen, das in Kontakt mit den
Innenflächen des Druckverminderungsbehälters kommt.
4. Verfahren nach Anspruch 2, das darüber hinaus den Schritt des
kontinuierlichen Heizens des Körpers des Druckverminderungsbehälters
umfaßt, um samtliches Wasser zu verdampfen, das in Kontakt mit den
Innenflächen des Druckverminderungsbehälters kommt.
5. Vorrichtung zum Trocknen von Objekten mit
einem Druckverminderungsbehälter, in den ein zu trocknendes Objekt eingebracht wird;
ein Mikrowellen-Heizgerät, das mit einem außerhalb des Druckver minderungsbehälters angebrachten Steuerpult ausgestattet ist, um inter mittierend oder kontinuierlich den Mikrowellen-Heizprozeß entweder bei einem festgelegten Leistungsniveau oder variablen Leistungsniveaus zu steuern;
ein im fernen Infrarotbereich arbeitendes Heizgerät, das mit einem außerhalb des Druckverminderungsbehälter angeordneten Steuerpult aus gestattet ist, um die durch einen solchen Heizprozeß mit ferner Infra rotstrahlung erzeugte Temperatur zu regulieren;
ein Steuerelement, das es ermöglicht, den Mikrowellen-Heizprozeß und den Heizprozeß mit ferner Infrarotstrahlung gleichzeitig durchzu führen;
ein Metallelement mit einem spitzwinkeligen Teil, das innerhalb des Druckverminderungsbehälters angeordnet ist; und
eine Vorrichtung zum Erkennen einer elektrischen Entladung, die an dem spitzwinkeligen Teil des Metallelements aufgrund von Mikrowellen energie auftritt.
einem Druckverminderungsbehälter, in den ein zu trocknendes Objekt eingebracht wird;
ein Mikrowellen-Heizgerät, das mit einem außerhalb des Druckver minderungsbehälters angebrachten Steuerpult ausgestattet ist, um inter mittierend oder kontinuierlich den Mikrowellen-Heizprozeß entweder bei einem festgelegten Leistungsniveau oder variablen Leistungsniveaus zu steuern;
ein im fernen Infrarotbereich arbeitendes Heizgerät, das mit einem außerhalb des Druckverminderungsbehälter angeordneten Steuerpult aus gestattet ist, um die durch einen solchen Heizprozeß mit ferner Infra rotstrahlung erzeugte Temperatur zu regulieren;
ein Steuerelement, das es ermöglicht, den Mikrowellen-Heizprozeß und den Heizprozeß mit ferner Infrarotstrahlung gleichzeitig durchzu führen;
ein Metallelement mit einem spitzwinkeligen Teil, das innerhalb des Druckverminderungsbehälters angeordnet ist; und
eine Vorrichtung zum Erkennen einer elektrischen Entladung, die an dem spitzwinkeligen Teil des Metallelements aufgrund von Mikrowellen energie auftritt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, die darüber hinaus eine Steuereinheit
umfaßt, die eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Messen der
Druckveränderung innerhalb des Tanks während vorgeschriebener
Zeitintervalle mißt, nachdem der Mikrowellen-Heizprozeß beim Erkennen
einer elektrischen Entladung durch die elektrische Entladungen
erkennende Vorrichtung gestoppt oder unterbrochen wurde, wobei die
Steuereinheit so eingerichtet ist, daß sie den Trocknungsprozeß
beendet, wenn die gemessene Druckveränderung einen vorher bestimmten
Zieländerungswert erreicht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der das im fernen Infrarotbereich
arbeitende Heizgerät eine ferne Infrarotstrahlung emittierende Schicht
enthält, die an den Innenwandflächen des Druckverminderungsbehälters
vorgesehen ist, um ferne Infrarotstrahlung zu emittieren, wenn der
Druckverminderungsbehälter geheizt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der das im fernen Infrarotbereich
arbeitende Heizgerät eine ferne Infrarotstrahlung emittierende Schicht
enthält, die an den Innenwandflächen des Druckverminderungsbehälters
vorgesehen ist, um ferne Infrarotstrahlung zu emittieren, wenn der
Druckverminderungsbehälter geheizt wird.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9731096 | 1996-03-28 | ||
JP8321194A JP2932428B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-11-18 | 被乾燥物の乾燥方法とその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19710741A1 true DE19710741A1 (de) | 1997-10-30 |
DE19710741C2 DE19710741C2 (de) | 2003-05-28 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19710741A Expired - Fee Related DE19710741C2 (de) | 1996-03-28 | 1997-03-14 | Verfahren zum Trocknen von Objekten und dazugehörige Vorrichtung |
Country Status (8)
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---|---|
US (1) | US5859412A (de) |
JP (1) | JP2932428B2 (de) |
KR (1) | KR100392934B1 (de) |
CN (1) | CN1118675C (de) |
DE (1) | DE19710741C2 (de) |
FR (1) | FR2746910B1 (de) |
NL (1) | NL1005460C2 (de) |
SE (1) | SE512933C2 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999060318A1 (en) * | 1998-05-20 | 1999-11-25 | The University Of British Columbia | Process for drying herbs |
WO2009010446A1 (de) | 2007-07-18 | 2009-01-22 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Adsorptionstrockner |
WO2010145835A1 (de) * | 2009-06-18 | 2010-12-23 | Päx Food Ag | Mvd-verfahren und vorrichtung zur trocknung und puffung von organischen, wasserfeuchten produkten |
CN103994641A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-08-20 | 成都市龙泉驿区齐盛机械厂 | 一种烘干装置 |
Families Citing this family (40)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6025580A (en) * | 1996-03-28 | 2000-02-15 | Yagi; Shunichi | Microwave and far infrared drying under reduced pressure |
DE19748382A1 (de) * | 1997-10-31 | 1999-05-06 | Hoechst Ag | Flammfeste thermoplastische aluminiumhydroxidhaltige Formmassen |
WO2000006961A1 (fr) * | 1998-07-30 | 2000-02-10 | Daito Seiki Co. Ltd. | Sechoir, ensemble sechage et procede de sechage |
GB2343502B (en) * | 1998-11-03 | 2002-12-04 | Shunichi Yagi | Microwave and far infrared radiation drying under reduced pressure |
US6323471B1 (en) * | 1998-11-25 | 2001-11-27 | Shunichi Yagi | Microwave and far infrared heating under reduced pressure |
JP3284409B2 (ja) * | 1999-04-27 | 2002-05-20 | エリー株式会社 | 解凍方法とその装置 |
KR20000067557A (ko) * | 1999-04-29 | 2000-11-25 | 구자홍 | 건조 세탁기 |
US6532683B1 (en) | 2001-04-20 | 2003-03-18 | Bgf Industries, Inc. | Drying method for woven glass fabric |
GB2375811A (en) * | 2001-05-24 | 2002-11-27 | John Richard Haig | A dryer for textiles, utilising low pressure and microwave heating |
FR2827878B1 (fr) * | 2001-07-30 | 2004-04-09 | Didier Vitrac | Seche-linge a micro-onde |
US20040259750A1 (en) * | 2002-04-22 | 2004-12-23 | The Procter & Gamble Company | Processes and apparatuses for applying a benefit composition to one or more fabric articles during a fabric enhancement operation |
CZ20024272A3 (en) * | 2002-12-30 | 2004-03-17 | Ústav chemických procesů Akademie věd ČR | Method and apparatus for drying books and similar paper-based material |
JP4276991B2 (ja) * | 2004-02-13 | 2009-06-10 | オリンパス株式会社 | 内視鏡の修理方法および内視鏡用赤外線加熱システム |
WO2006077655A1 (ja) * | 2005-01-21 | 2006-07-27 | Shunichi Yagi | 物質の減圧下における乾燥または濃縮方法 |
US20070145047A1 (en) * | 2005-12-22 | 2007-06-28 | Mickey Ronald G | Thermal processor |
CN100543392C (zh) * | 2006-12-29 | 2009-09-23 | 河南农业大学 | 微波干燥设备 |
JP5854729B2 (ja) * | 2010-10-06 | 2016-02-09 | イビデン株式会社 | セラミック焼成体の製造方法及びハニカム構造体の製造方法 |
WO2012046320A1 (ja) * | 2010-10-06 | 2012-04-12 | イビデン株式会社 | セラミック焼成体の製造方法、ハニカム構造体の製造方法、排ガス浄化装置の製造方法及び乾燥装置 |
CN102068033B (zh) * | 2010-12-13 | 2012-10-10 | 云南中烟昆船瑞升科技有限公司 | 一种利用微波技术生产纯烟梗再造烟叶的方法 |
US20120160841A1 (en) | 2010-12-23 | 2012-06-28 | Eastman Chemical Company | Wood heater with enhanced microwave choke system |
US10111282B2 (en) | 2011-07-25 | 2018-10-23 | Ivoclar Vivadent Ag | Dental furnace |
EP2550928B1 (de) * | 2011-07-25 | 2017-03-01 | Ivoclar Vivadent AG | Dentalofen mit einemTrocknungssensor |
JP5814094B2 (ja) * | 2011-11-30 | 2015-11-17 | ふたみ青果株式会社 | 遠赤外線ヒーターによる凍結乾燥方法とその装置 |
CN102538408A (zh) * | 2012-01-10 | 2012-07-04 | 成都市双虎实业有限公司 | 一种加工木板材原料的真空干燥方法 |
CN102715646B (zh) * | 2012-06-29 | 2014-06-18 | 陕西科技大学 | 一种膨化烟梗丝的方法 |
CN102845255B (zh) * | 2012-10-11 | 2014-01-15 | 大连景特丽集成家居配套有限公司 | 一种微波加热植物栽培基质基盘的工艺及其设备 |
KR101459691B1 (ko) * | 2013-05-09 | 2014-11-12 | 주식회사 엠투 | 마이크로웨이브를 이용한 고효율 건조시스템 |
CN104207302A (zh) * | 2014-08-23 | 2014-12-17 | 贵州龙膳香坊食品有限公司 | 一种粽子除水机 |
CN106403510B (zh) * | 2015-07-29 | 2019-02-19 | 广西梧州制药(集团)股份有限公司 | 一种对流共微波传热方式在减压干燥中的应用 |
US11104502B2 (en) * | 2016-03-01 | 2021-08-31 | Jeffrey S. Melcher | Multi-function compact appliance and methods for a food or item in a container with a container storage technology |
JP6574406B2 (ja) * | 2016-09-14 | 2019-09-11 | 有限会社サンテクノ久我 | 食品用乾燥装置 |
US10813383B2 (en) | 2016-12-12 | 2020-10-27 | R.J. Reynolds Tobacco Company | Dehydration of tobacco and tobacco-derived materials |
CN106871578A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-06-20 | 南京麦科罗微科技有限公司 | 一种管道系统微波快速吹扫法 |
IT201700081292A1 (it) * | 2017-07-18 | 2019-01-18 | Food Solution S R L | Metodo perfezionato per la produzione di vegetali essiccati, preferibilmente di radicchio essiccato. |
US10747968B2 (en) | 2017-11-22 | 2020-08-18 | Jeffrey S. Melcher | Wireless device and selective user control and management of a wireless device and data |
DE102018121453B4 (de) * | 2018-09-03 | 2021-07-22 | Kreyenborg Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Temperaturbehandlung von Schüttgütern in einem Drehrohr mit wenigstens einer Infrarotlichteinheit |
CA3168505C (en) * | 2020-02-24 | 2024-04-02 | Amir HAMZEHALI | Dehydrating apparatus and method |
CN114981496A (zh) * | 2020-03-16 | 2022-08-30 | 松下知识产权经营株式会社 | 干燥机 |
CN111561805A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-08-21 | 云南昊辰食品有限公司 | 一种提升当归品质的微波真空干燥方法 |
CN111765723A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-10-13 | 四川卢川中药材开发有限公司 | 一种龙眼肉的干燥方法 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US474698A (en) * | 1892-05-10 | Nail-puller | ||
US2859534A (en) * | 1956-10-11 | 1958-11-11 | Raytheon Mfg Co | Methods and apparatus for radio frequency freeze-drying |
JPS5991594U (ja) * | 1982-12-09 | 1984-06-21 | ハウス食品工業株式会社 | マイクロ波乾燥装置 |
DE3521061A1 (de) * | 1985-06-12 | 1986-12-18 | Dokoupil, Jiří, Dipl-Ing., 6251 Gückingen | Verfahren und einrichtung zum konditionieren von leder, fellen, pelzen und dergl. |
US4640020A (en) * | 1985-11-27 | 1987-02-03 | Mcdonnell Douglas Corporation | Zoned microwave drying apparatus and process |
US4746968A (en) * | 1987-03-30 | 1988-05-24 | Mcdonnell Douglas Corporation | Combined microwave and thermal drying apparatus |
US5135122A (en) * | 1989-01-03 | 1992-08-04 | The J. M. Smucker Company | Method and apparatus for dehydrating fruit |
US5020237A (en) * | 1989-01-03 | 1991-06-04 | The J. M. Smucker Company | Method and apparatus for dehydrating fruit |
US5003143A (en) * | 1990-04-09 | 1991-03-26 | Progressive Recovery, Inc. | Microwave sludge drying apparatus and method |
US5270509A (en) * | 1991-12-24 | 1993-12-14 | Electric Power Research Institute | Microwave clothes drying system and method with improved arc detection |
US5325600A (en) * | 1992-04-06 | 1994-07-05 | Micro Dry, Inc. | Method and apparatus for the prevention of scorching of fabric subjected to microwave heating |
DE4230899A1 (de) * | 1992-09-11 | 1993-03-18 | Klaus Hoffmann | Vakuumtrockengeraet |
CN1036697C (zh) * | 1993-03-15 | 1997-12-17 | 朱圣田 | 用龟和/或鳖制备活性营养品的生产方法 |
JP2548090B2 (ja) * | 1994-10-18 | 1996-10-30 | 八木 俊一 | ドライフラワ−の製造方法とその装置 |
US5606804A (en) * | 1995-10-23 | 1997-03-04 | Electric Power Research Institute | Microwave clothes dryer and method with hazard detection |
-
1996
- 1996-11-18 JP JP8321194A patent/JP2932428B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-02-04 US US08/795,383 patent/US5859412A/en not_active Expired - Lifetime
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- 1997-03-06 NL NL1005460A patent/NL1005460C2/nl not_active IP Right Cessation
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- 1997-03-24 SE SE9701077A patent/SE512933C2/sv not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999060318A1 (en) * | 1998-05-20 | 1999-11-25 | The University Of British Columbia | Process for drying herbs |
WO2009010446A1 (de) | 2007-07-18 | 2009-01-22 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Adsorptionstrockner |
WO2010145835A1 (de) * | 2009-06-18 | 2010-12-23 | Päx Food Ag | Mvd-verfahren und vorrichtung zur trocknung und puffung von organischen, wasserfeuchten produkten |
US9155133B2 (en) | 2009-06-18 | 2015-10-06 | Weco Beratungs—und Beteiligungs GmbH | MVD method and device for drying and buffering organic moist products |
CN103994641A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-08-20 | 成都市龙泉驿区齐盛机械厂 | 一种烘干装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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