DE2401807A1

DE2401807A1 - Mikrowellenofen fuer kontinuierliche vakuumtrocknung

Info

Publication number: DE2401807A1
Application number: DE19742401807
Authority: DE
Inventors: Nicolas Meisel
Original assignee: BUREAU D'ETUDES RECHERCHES ET EXPLOITATION DE BREVETS SARL EPONE JEVELINES (FRANKREICH); RECH ET EXPLOIT DE BREVETS SAR
Current assignee: JD Technologie AG
Priority date: 1973-01-16
Filing date: 1974-01-15
Publication date: 1974-07-25
Also published as: NL7400595A; DE2401807B2; JPS5644703B2; CH567236A5; ES422272A1; DE2401807C3; JPS5052647A; BE809688A; FR2323115A1; FR2323115B1; GB1453792A; IT1011518B

Description

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Bureau d¹Etudes, Recherches et Exploitation de Brevets B.E.R.E.B., 78680 EPOHE (Frankreich), rue du Pave

"Mikrowellenofen für kontinuierliche Vakuumtrocknung"

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Vakuumtrocknung, insbesondere der Vakuumtrocknung von Nahrungsmitteln, wobei die zu trocknenden Produkte beim Durchlaufen eines Mikrowellenfeldes erhitzt- werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen kontinuierlich: arbeitenden Trockenofen derart auszubilden, daß insbesondere j flüssige Substanzen, die kontinuierlich in einen Vakuum-Mikrowellenofen eingebracht, werden, behandelt werden können.

Die Anwendung von Mikrowellen in einem Vakuumgefäß erfordert gewisse Vorkehrungen, um Ionisation zu verhindern, die in verdünnter Atmosphäre eintreten könnte.

Es ist bekannt, Mikrowellenenergie zum Beschleunigen der Vakuumtrocknung einzusetzen. In der USA-Patentschrift 3 276 138 sind eine Anzahl Möglichkeiten beschrieben, durch die eine Ionisatior verhindert werden kann, jedoch betreffen die in dieser Patentschrift angegebenen Vorrichtungen ebenso wie diejenigen nach den USA-Patentschriften 2 859 534 und 3 048 928 diskontinuierlich, d.h. mit einzelnen Chargen arbeitende Anordnungen.

Bei diesen Anordnungen wird das elektrische Feld umso stärker, je kleiner die von der Charge absorbierte Energie wird; die Abnahme der Energieabsorption beruht auf der mit der anhaltenden Erhitzung fortschreitenden Verdaampfung und Wegführung der

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Flüssigkeit.

Die kritische Feldstärke wird auf diese Weise schnell erreicht, und um zu verhindern, daß etwa Ionisation eintritt, muß die Mikrowellenenergie herabgesetzt werden, wodurch die Trocknungsgeschwindigkeit abnimmt und die Anlage nicht mehr mit bestem Wirkungsgrad arbeitet.

Demgegenüber bleibt, bei der erfindungsgemäßen Anlage, in der eine kontinuierliche Trocknung abläuft, die Größe der Charge während der gesamten Trocknungsdauer konstant, eben weil die Trocknung kontinuierlich betrieben wird. Die in dem Gefäß befindliche Feuchtigkeitsmenge bleibt immer dieselbe, denn die verdampfte Flüssigkeit wird im gleichen Umfang fortlaufend ersetzt.

Man kann somit, eine gleichbleibende Beschickung vorsehen, die die beste Ausnützung der Vorrichtung verspricht, so daß die Anlage ohne Unterbrechung mit optimalem Wirkungsgrad zu betreiben ist.

Gemäß der Erfindung ist ein Mikrowellenofen für kontinuierliche Vakuumtrocknung, mit einem an seinen beiden Enden durch j je eine dichtschließende Tür verschlossenen Metallgehäuse, an ; dem ein Vakuumanschluß vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Förderband vorgesehen ist, das die zu trocknende Substanz von einem Gehäuseabschnitt, der eine Mikrowellenstrahlung empfängt, in einen davon abgetrennten, einem weniger starken Mikrowellenfeld ausgesetzten Gehäuseabschnitt führt, daß die Mikrowellenstrahlung durch mindestens ein verschlossenes Fenster in das Gehäuse durch eine Wand aus wenig absorbierendem Material hindurch eintritt, welche Wand das Gehäuse gegen mindestens einen einstellbaren Hohlraumresonator abschließt, der Öffnungen für einen Kühlluftstrom aufweist, und daß die getrocknete Substanz in dem abgetrennten Gehäuseabschnitt von einem Trichter aufgefangen wird, der sie durch einen Schieber in einen Sammelbehälter leitet.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung und an Hand der zugehörigen Zeichnung, wobei Beschreibung und Zeichnung nur ein Ausführungsbeispiel verdeut-

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lichen, durch das die Erfindung nicht eingeschränkt werden soll.

Die einzige Figur der Zeichnung stellt einen schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Ofen dar.

Gemäß der Erfindung besteht der Mikrowellen-Vakuuimofen aus einem zylindrischen Gehäuse 1, das auf Ständern 2 ruht und dessen Enden jeweils mit einer dichtschließenden Tür 3 verschlossen sind. Das zylindrische Gehäuse ist in die beiden Abschnitte 1a und 1b durch eine Trennwand 4 aus Metall unterteilt, in der ein Schlitz 5 für den Durchtritt eines nachgiebigen Bandes 6 aus Polyäthylen oder einem anderen, nicht absorbierenden Material vorgesehen ist.

Der Abschnitt 1a empfängt die Mikrowellenstrahlung durch zwei Fenster 7, die durch eine Wand 8 aus für Mikrowellen gut durchlässigem Material verschlossen sind. Die Wand 8 schließt das Gehäuse gegen Hohlraumresonatoren S ab, die aus Metallzylindern Sa und 9b bestehen, in die Öffnungen 10 geschnitten sind, um den Hohlraum belüften und dadurch die Wand 8 kühlen zu können, denn es besteht bei ununterbrochenem Betrieb wegen des auf der einen Seite der Wand herrschenden Unterdrucks und wegen der Beaufschlagung, die die Wand erfahren kann, die Gefahr einer Überhitzung, selbst wenn das verwendete Material bei der benutzten Frequenz sehr geringe dielektrische Verluste hat.

In dem Gehäuseabschnitt 1a mündet oberhalb des Bandes 6 eine Zuleitung 11 zum Heranführen der zu trocknenden flüssigen Substanz; die Zuleitung wird von einer Pumpe 12 gespeist.

Die Substanz wird während des Wasserentzugs blasig, und damit sie durch den Schlitz 5 austreten kann, ist vor diesem eine Druckrolle 13 angebracht; diese Rolle besteht aus einem für Mikrowellen völlig durchlässigen Material.

Da der Gehäuseabschnitt 1b durch eine Trennwand 4 aus Metall abgeschlossen ist, hat das in ihm bestehende Mikrowellenfeld nur eine sehr geringe Stärke, und um die Energie dieses Feldes zu absorbieren, ist in dem Abschnitt eine Rohrschlange 14 aus Material mit niedrigem Dielektrizitätskoeffizienten angebracht; durch die Rohrschlange wird ein Wasserstrom in einstellbarer

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ι Stärke geleitet, wobei das herangeführte Wasservolumen propor-I tional dem zu absorbierenden Rest der Mikrowellenenergie ist.

. Am Ende des Förderbandes ist in dem Gehäuseabschnitt 1b ein Rütteltrichter I5 angeordnet, der über einen Schieber 16 mit • einem Sammeltrichter 17 verbunden ist, der die zuvor von einer Flügeltrommel 18 Zerstückelte getrocknete Substanz aufnimmt.

Außerdem sind beiderseits des oberen Trums des Förderbandes in dem Gehäuseabschnitt 1b Kühlplatten 19 zum Kühlen der Substanz vorgesehen.

'Das Gehäuse weist ferner einen Vakuumanschluß 20 sowie Beobach- ; tungsfenster 21 auf. Zum Steuern des Trocknungsvorgangs müssen ! Temperatur und Feuchtigkeit überwacht werden. Allerdings kann

■ man hierzu keine Meßfühler in das Gehäuse einführen, und es werjden daher Ultrarotdetektoren 22 verwendet, die die Oberflächen- ;temperatur der Substanz messen, d.h. praktisch die Temperatur iim Inneren der Substanz, weil das Vakuum das Innere thermisch isoliert. Auch den Feuchtigkeitsgehalt kann man durch Ultrarot-

■ Mes sung bes timmen.

Die Überwachung von Temperatur und Feuchtigkeit oder beider Parameter gleichzeitig erlaubt eine Regulierung der Geschwindigkeit, des Förderbandes oder im Falle einer Übertrocknung eine Regulierung der Emission des Magnetrons und/oder der Bandgeschwindigkeit und/oder der Förderleistung der Zuführungspumpe.

Die Magnetrons oder sonstigen Mikrowellengeneratoren sind in dem 'Kasten 23 über den Rohren 9a und 9b untergebracht und sind ins- :gesamt höhenverstellbar, um die Hohlraumresonatoren 9 der Be-I Schickung des Ofens anpassen zu können.

Jim übrigen können wegen der Nachgiebigkeit des Förderbandes un- !ter dessen Rändern Schienen angeordnet werden, um die Randpartie !anzuheben und dem oberen Trum des Förderbandes die Form einer [Rinne zu geben.

j Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene und gezeichnete !Ausführungsform beschränkt, sondern schließt auch alle Varianten der Ausgestaltung ein. Insbesondere kann das Gehäuse die Form eines Parallelepipeds haben oder mehrere Förderbänder überein-

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ander enthalten. Außerdem könnte man ihm eine Eintritts- und eine Austrittskammer für das Trocknen fester Stoffe anfügen. Schließlich kann auch die Zahl der Hohlraumresonatoren 9 vergrößert, werden, indem man die Hohlraumresonatoren zu "beiden Seiten des Förderbandes oder der Förderbänder anordnet, wobei gleichzeitig die Zahl der Mikrowellengeneratoren oder ihre Leistung entsprechend erhöht werden muß.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

1. Mikrowellenofen für kontinuierliche Vakuumtrocknung, mit einem an seinen "beiden Enden durch je eine dichtschließende Tür verschlossenen Metallgehäuse, an dem ein Vakuumanschluß vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Förderband (6) vorgesehen ist, das die zu trocknende Substanz von 'einem Gehäuseabschnitt (1a), der eine Mikrowellenstrahlung emp-' fängt., in einen davon abgetrennten, einem weniger starken Mikroiwellenfeld ausgesetzten Gehäuseabschnitt (1b) führt, daß die :Mikrowellenstrahlung durch mindestens ein verschlossenes Fen-

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ster (7) in das Gehäuse (1) durch eine Wand (8) aus wenig absor-| bierendem Material hindurch eintritt, welche Wand das Gehäuse ■

\ gegen mindestens einen einstellbaren Hohlraumresonator (9) abschließt, der Öffnungen für einen Kühlluftstrom aufweist, und daß die getrocknete Substanz in dem abgetrennten Gehäuseabschnitt. (1b) von einem Trichter (15) aufgefangen wird, der sie durch einen Schieber (16) in einen Sammelbehälter (17) leitet.

2. Mikrowellenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseabschnitte (1a,1b) durch eine Trenn-

' wand (4) aus Metall voneinander getrennt sind, in der ein Schlitz (5) für den Durchtritt des Förderbandes (6) vorgesehen ; ist, und daß eine Rolle (13) aus Mikrowellenstrahlung nicht absorbierendem Material die getrocknete Substanz beim Eintritt ! des Förderbandes (6) in den Schlitz (5) zusammendrückt.

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3. Mikrowellenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlraumresonatoren (9) aus teleskopartig verstellbaren Zylindern (9a,9b) bestehen, in die Belüftungsöffnungen (10) geschnitten sind.

4. Mikrowellenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem abgetrennten und von einem Mikrowellenfeld geringerer Energie erfüllten Gehäuseabschnitt (1b) eine Rohrschlange (14) angeordnet ist, durch die unterschiedlich große Wassermengen geleitet werden können, um die Energie des geschwächten Mikrowellenfeldes zu absorbieren.

5. Mikrowellenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlplatten (19) in dem Gehäuseabschnitt (1b) mit geschwächtem Mikrowellenfeld beiderseits des oberen Trums des Förderbandes (6) angeordnet sind, um die getrocknete Substanz zu kühlen.

6. Mikrowellenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ultrarot-Detektoren für die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit, der behandelten Substanz auf in dem Gehäuse (1) angebrachten Fenstern (21) angeordnet sind, um die Geschwindigkeit des Förderbandes (6) und die zugeführte Menge der zu trocknenden Substanz und die Mikrowellenenergie zu steuern.

7. Mikrowellenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband (6) aus einem Mikrowellen nur geringfügig absorbierenden, nachgiebigen Material besteht und zu. einer Rinne gebogen werden kann.

8. Ofen für die Trocknung einer flüssigen oder zähflüssigen Substanz, dadurch gekennzeichnet, daß eine oberhalb des Förderbandes angebrachte Zuleitung vorgesehen ist, die von einer Dosierpumpe gespeist wird.

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