SE466281B

SE466281B - Device for simultaneous treatment of objects with hot air and microwave energy and method using this device

Info

Publication number: SE466281B
Application number: SE9100368A
Authority: SE
Inventors: Per Erik Gustafsson
Original assignee: Gustafsson Erik
Priority date: 1990-12-17
Filing date: 1991-02-06
Publication date: 1992-01-20
Also published as: SE9100368L; SE9004018D0; SE467709B; SE9004018L; SE9100368D0

Abstract

A complete device for simultaneous provision of hot air and microwave energy can be provided. The device contains three microwave generators with wave guides 8, power pack 9 and a fan 10. The fan blows cooling air over the power pack and the microwave generators. The heated air supplied can be used for transporting away the water which the microwave energy drives out. The device can easily be moved from one cavity to another. With three generators which are connected to separate phases, a symmetrical loading of the network is obtained which also operates an asynchronous motor in the fan. The method according to the invention is characterized by portability and the simultaneous use of several principally identical devices in the same cavity. <IMAGE>

Description

466 281 2 fukthaltsstyrning finnas monterad. Detta medför att anordningen lätt kan flyttas mellan olika kaviteter för behandling, vilket innebär en avsevärd ekonomisk fördel. 466 281 2 moisture content control is mounted. This causes the device can be easily moved between different cavities for treatment, which entails a significant economic advantage.

Elektriska motorer går vanligen med trefasström, asynkron- motorer. För att inte ett nät skall bli snedbelastat, består den mest fördelaktiga anordningen av tre mikrovågssändare kopplade så tillsammans med fläktmotorn att en helt symmetrisk belastning på ett elektrisk nät erhålls. Med tre lämpligt kopplade mikrovågsgeneratorer erhålls mindre ömsesidig störning mellan generatorerna.Electric motors usually run on three-phase current, asynchronous engines. In order for a net not to be skewed, it remains the most advantageous device of three microwave transmitters connected so together with the fan motor that a completely symmetrical load on an electrical network is obtained. With three appropriate connected microwave generators, less mutual disturbance is obtained between the generators.

Ett annat särdrag för uppfinningen är att den, på grund av standardisering till relativt små effekter, kan massproduceras och att användning av det uppfunna donet innebär att antalet don och ej donets effekt utgör dimensionerande storhet.Another feature of the invention is that it, due to standardization to relatively small effects, can be mass-produced and that the use of the invented device means that the number actuator and not the actuator's effect constitutes dimensioning quantity.

BESKRIVNING AV RITNINGAR Ett typisk exempel av den uppfunna anordningen visas schema- tiskt i perspektiv från ovansidan i figur 1 och vänd i figur 2.DESCRIPTION OF DRAWINGS A typical example of the invented device is shown schematically. from the top of Figure 1 and turn in Figure 2.

Figur 3 visar mycket schematiskt ytterlinjerna hos en mikro- vágsgenerator med sin pàmonterade mikrovågsledare eller antenn.Figure 3 shows very schematically the outer lines of a micro- wave generator with its mounted microwave conductor or antenna.

I figur 4 är locket på anordningen avtaget och man kan se in i denna. Figur 5 visar en modifiering av anordningen. Slutligen visar figur 6 ett exempel där den uppfunna anordningen används i ett praktiskt exempel.In figure 4, the lid of the device is removed and you can see into this. Figure 5 shows a modification of the device. Finally Figure 6 shows an example where the invented device is used in a practical example.

ETT LYCKAT UTFÖRANDE Figur 1 visar ett vanligt utförande av den uppfunna anordnin- gen. Man ser en lång smal låda 1, som har flänsar 2 i botten och ett lock 3. I locket finns ett hål 4. Vänder man på lådan, som är schematiskt avbildad i perspektiv i figur 2, ser man en botten med tre nättäckta hål 5 och tre utstickande rör med rektangulärt tvärsnitt 6. De senare utgör mynningar av mikro- vågssändarens vågledare.A SUCCESSFUL EXECUTION Figure 1 shows a common embodiment of the invented device Gene. You see a long narrow box 1, which has flanges 2 at the bottom and a lid 3. In the lid there is a hole 4. If you turn the box, which is schematically depicted in perspective in Figure 2, one sees one bottom with three net-covered holes 5 and three protruding pipes with rectangular cross-section 6. The latter form orifices of micro- the waveguide of the wave transmitter.

I figur 3 visas mycket schematiskt den yttre formen av en typisk generator för mikrovågsenergi. Fackmannen vet att en magnetron vanligen är källan till mikrovågsenergin. Den brukar omges med kylflänsar 7, som i figuren schematiskt visas som tunna streck. Man har en drivdel för magnetronen och en vågle- dare 8. Vågledaren omsluter den sändande spetsen på magnetro- 3 4es'2s1 nen. I figur 3 är vågledaren riktad mot betraktaren. Man lägger särskilt märke till det rektangulära tvärsnittet.Figure 3 shows very schematically the external shape of a typical microwave energy generator. Those skilled in the art know that one Microwave is usually the source of microwave energy. It usually is surrounded by cooling fins 7, which are schematically shown in the figure as thin lines. You have a drive part for the magnetron and a wave 8. The waveguide encloses the transmitting tip of the 3 4es'2s1 nen. In Figure 3, the waveguide is directed towards the viewer. You put special note of the rectangular cross-section.

I figur 4 visas lådan i figurerna 1 och 2 med avtaget lock 3.Figure 4 shows the box in Figures 1 and 2 with the lid 3 removed.

Lådan innehåller tre stycken generatorer för mikrovågsenergi.The box contains three generators for microwave energy.

Varje sådan generator har en vågledare 8, som sticker ut genom lådans botten och är mikrovågstätt anslutet till botten.Each such generator has a waveguide 8, which protrudes through the bottom of the box and is microwave-safe connected to the bottom.

Bredvid generatorerna finns ett kraft- och drivpaket för vardera generatorn. Hit hör också kondensatorer, vilka ej ritats in. Själva mikrovågsgeneratorn med drivdon är kända och omfattas ej av uppfinningen. I lådan finns dessutom en fläkt 10. Denna suger luft från omgivningen till lådan ner genom hålet 4 i locket och vidare ut i en kanal 11 längs lådans långsida. Kanalen bildas av en vägg 12. I denna vägg finns det öppningar 13 för kylluft och 14 för tillförsel av luft från fläkten 10. En vanlig radialfläkt är avbildad, men axiella fläktar kan användas.Next to the generators is a power and drive package for each generator. This also includes capacitors, which do not drawn in. The actual microwave generator with actuators are known and not covered by the invention. There is also a fan in the box 10. This sucks air from the environment to the box down through the hole 4 in the lid and further out in a channel 11 along the box long side. The channel is formed by a wall 12. In this wall there are openings 13 for cooling air and 14 for supply of air from the fan 10. A standard radial fan is depicted, but axial fans can be used.

Från kanalen 11 trycks luften från fläkten genom öppningarna 13 förbi kraftpaketen 9 till mikrovågsgeneratorerna och dessas kylflänsar ut ur lådan genom öppningarna 5. öppningarna 5 är permeabla för luft men ej för mikrovågsenergi. De kan utgöras av perforerad plåt företrädesvis av aluminium, men trådnät med anpassad öppning kan även användas. Dessa täthetsfràgor behär- skar fackmannen.From the duct 11, the air from the fan is forced through the openings 13 past the power packets 9 to the microwave generators and theirs heat sinks out of the drawer through the openings 5. the openings 5 are permeable to air but not to microwave energy. They can be made up of perforated sheet metal, preferably of aluminum, but wire mesh with custom opening can also be used. These density issues are cut the expert.

För att skydda generatorer och kraftpaket från nedsmutsning har det visat sig fördelaktigt att täcka öppningarna 13 med filter 15. Som stöd åt filtret kan med fördel ett nät i öppningarna 13 användas.To protect generators and power packs from soiling it has proved advantageous to cover the openings 13 with filters 15. In support of the filter, a net in the openings 13 can advantageously be used be used.

För att fördela luftströmmen genom lådan så, att alla enheter får tillräcklig kylning, kan det ibland behövas särskilda flö- desledare, vilka i figur 4 markerats med 16.To distribute the air flow through the box so that all units receive sufficient cooling, special flow may sometimes be required conductors, which in Figure 4 are marked with 16.

Lådan 1 kan fast förankras vid en kavitet på något känt sätt. I figur 4 används ett mer permanent bultförband, vars hål i flänsen visas i figuren. Skall lådan flyttas ofta finns andra fastspänningsdon, som är kända. Viktigt är dock att lådan ansluts mikrovågstätt till varje kavitet, där den skall an- vändas.The box 1 can be firmly anchored to a cavity in some known manner. IN Figure 4 uses a more permanent bolted connection, the holes in which the flange is shown in the figure. If the box needs to be moved often, there are others fasteners, which are known. It is important, however, that the box microwave-tight to each cavity where it is to be connected turned.

Till anläggningen hör naturligtvis paneler för elektrisk anslutning. Denna utrustning är så känd att den ej behövt ritas in. Däremot är det ett särdrag för uppfinningen att symmetrisk 466 281 4 belastning av det elektriska nätet eftersträvas. Detta uppnås, som figur 4 visar, genom att tre mikrovågsgeneratorer, en per elektrisk fas, kopplade i stjärna eller delta, kombineras med en trefasmotor. Härav följer också att mikrovågssändarna ej stör varandra då de ha sina uttagsmaxima för energi tidsför- skjutna i förhållande till varandra.The plant of course includes panels for electrical connection. This equipment is so well known that it did not need to be designed in. However, it is a feature of the invention to be symmetrical 466 281 4 load on the electrical network is sought. This is achieved, as Figure 4 shows, by three microwave generators, one per electrical phase, coupled in star or delta, combined with a three-phase motor. It also follows that the microwave transmitters do not interfere with each other as they have their energy withdrawal maximums shot relative to each other.

Fasskilnaden elektriskt på 120 grader mellan maxima för de olika sändarna kan även användas så att olika stora effekter hos de olika mikrovågssändarna kan byggas in, då de ej störa varandras maxima och återstrålningen elimineras. Även om man eftersträvar lika stora uttags effekter för alla tre mikro- vågssändarna kan de vara fördelaktigt i det enskilda fallet med en möjlighet att anpassa effektbehovet till objekten, som skall torkas. Detta kan då ske genom avkoppling av en eller två mikrovågssändare. Denna regleringsmöjlighet kan ofta vara värdefull.Phase difference electrically of 120 degrees between maxima for those different transmitters can also be used so that different sized effects of the various microwave transmitters can be built in, as they do not interfere each other's maximums and the re - radiation is eliminated. Even if man strive for equal withdrawal effects for all three micro- the wave transmitters, they can be advantageous in the individual case of an opportunity to adapt the power requirement to the objects, which should torkas. This can then be done by relaxing one or two microwave transmitter. This regulatory option can often be valuable.

Eftersom all nödvändig utrustning för energitillförsel finns monterad i en smal låda, blir denna helt komplett redan i fabrik för senare montering på godtycklig kavitet. Detta har fördelen att en och samma låda kan användas på olika kaviteter, om anslutningen rent mekaniskt görs mikrovågstät. Härtill kan aluminiumbelagd tape användas om inte kaviteten förses med en mikrovågfälla. Dylika är kända av fackmannen.Because all the necessary equipment for energy supply is available mounted in a narrow box, this will be completely complete already in factory for later mounting on any cavity. This has the advantage that one and the same box can be used on different cavities, if the connection is mechanically made microwave-proof. In addition, can aluminum-coated tape is used unless the cavity is provided with a microwave trap. Such are known to those skilled in the art.

Det har visat sig fördelaktigt att producera serier med rela- tivt liten effekt mikrovågsenergi. För större energibehov använder man flera lådor med värmegeneratorer. Därmed uppnås naturligtvis större serier, men även en möjlighet att fördela energin över större ytor. Detta kommer särskilt i dagen vid större anläggningar för rörliga produkter, där tiden kan ha betydelse. Man får med flera strålare längs en löpande bana av t ex papper möjlighet att tillföra varierande mängd energi under längre sträcka och kan driva banan med högre hastighet samt få en jämnare uppvärmning. Tryckt papper, fanerad spånski- va och limmat trä tillhör de produkter, som kan bli föremål för behandling av mikrovågsenergi och den sammanhörande varmluften för borttransport av frigjort vatten.It has proved advantageous to produce series with related relatively small effect of microwave energy. For greater energy needs you use several boxes with heat generators. Thus achieved of course larger series, but also an opportunity to distribute the energy over larger areas. This is especially true today larger facilities for mobile products, where time may have meaning. You get several radiators along a running path eg paper, the ability to supply varying amounts of energy for longer distances and can drive the track at higher speeds and get a more even heating. Printed paper, veneered chipboard va and glued wood are among the products that can be subject to treatment of microwave energy and the associated hot air for the removal of released water.

För den inbyggda fläkten i lådan är behovet av kylluft för mikrovågssändare med kraftpaket dimensionerande. Denna mängd utgör ett minimum av fläkt- och luftkapacitet. Med kännedom om behovet av vattentransport kan den luftmängd som behövs för transporten av vatten tilläggas vid dimensionering. Allt kan ß 5 466 281 byggas in i lådan l. Då det ofta är fördelaktigt med en kon- stant temperatur på mikrovågssändaren med energipaket kan spjäll för reglering av kylluft behövas. Inpassning av dylika spjäll är något som fackmannen behärskar. Olika former av regulatorer kan behövas.For the built-in fan in the box, the need for cooling air is too microwave transmitter with power package dimensioning. This amount constitutes a minimum of fan and air capacity. With knowledge of the need for water transport can be the amount of air needed for the transport of water is added during dimensioning. Everything can ß 5,466,281 built into the box l. Since it is often advantageous to have a con- constant temperature on the microwave transmitter with energy packet can dampers for regulating cooling air are needed. Adaptation of such dampers are something that the person skilled in the art masters. Different forms of regulators may be needed.

Vid mycket stora luft- och energibehov kan det vara fördel- aktigt att dela lådan och använda enheter utförda som visas i figur 5. Detta är dock ett sämre alternativ än det som visas i figur 4. Viktigt är att tre enheter används samtidigt för att man skall uppnå de belastningsfördelar med trefas, som utgör ett särdrag för uppfinningen.In the case of very large air and energy needs, it can be advantageous to share the box and use devices made as shown in figure 5. However, this is a worse alternative than the one shown in figure 4. It is important that three units are used simultaneously to the load benefits of three-phase, which constitute a feature of the invention.

I figurerna har angivits att fläkten 10 ligger vid sidan av en rad med mikrovågsgeneratorer, men detta är bara ett lyckat utförande av många, som täcks av efterföljande patentkrav.In the figures it has been stated that the fan 10 lies next to one line of microwave generators, but this is only a successful one execution of many, which are covered by the appended claims.

Fläkten kan även med fördel placeras ovanför generatorerna och blåsa sin luft ner i en ränna, som i figur 4.The fan can also advantageously be placed above the generators and blow its air down into a gutter, as in Figure 4.

Vid stora behov av varm transportluft kan någon form av känd utrustning efter de mikrovågstäta gallren 5 till kaviteten följa för att ytterligare värma upp kylluften från lådan.In case of great need for hot transport air, some form of known equipment according to the microwave-tight grilles 5 to the cavity follow to further heat the cooling air from the box.

I patentansökan SE 900 3703-7 visas en sprutbox där mikrovågse- nergi kan komma till användning för torkning av färg. Det är utmärkande för sättet enligt uppfinningen att en låda med föreliggande anordning kan användas till flera boxar. Anord- ningen förses med sladd och boxen med anslutning och så kan lådan flyttas allt efter behov av olika boxar.Patent application SE 900 3703-7 discloses a spray box in which microwave energy can be used for drying paint. It is characteristic of the method according to the invention that a box with the present device can be used for several boxes. Organizer the cord is provided with a cord and the box with a connection and so can the box is moved as needed by different boxes.

I figur 6 visas en anordning där mikrovågsgeneratorn betjänar två sprutboxar. Figurerna är hämtade från ovan nämnda patentan- sökan. Figur 6a visar sålunda en lämpligt formad box. Utmärkan- de för denna är att arbetsvolymen A saknar parallella begräns- ningsytor, vilket medför att stående mikrovågor undviks. I figur 6b har två dylika ställts bredvid varandra. Därtill kommer ett lock för endera arbetsvolymen. Locket visas som en fristående enhet i denna figur. Det är detta lock, som på ett utmärkt sätt exemplifierar möjligheten att flytta föreliggande uppfunna energigenerator mellan olika enheter.Figure 6 shows a device where the microwave generator operates two spray cans. The figures are taken from the above-mentioned patent applications. the search. Figure 6a thus shows a suitably shaped box. Distinctive for this is that the work volume A lacks parallel surfaces, which avoids standing microwaves. IN figure 6b, two such have been placed next to each other. Thereto comes a lid for either work volume. The lid is displayed as one stand-alone unit in this figure. It is this lid, as on one excellent way exemplifies the possibility of moving the present invented energy generator between different devices.

Locket finns på plats i figur 6c. Den högra boxen används för t ex torkning av färg medan det i den andra, den vänstra pågår transport ut med en torr produkt, in med en ny och behandling av denna. När behandlingen är färdig är vanligen produkten i 466 281 6 den högra färdigtorkad och locket kan flyttas enkelt från den ena boxen till den andra. Så upprepas arbetscykeln och locket skiftas från den ena boxen till den andra.The lid is in place in figure 6c. The right box is used for eg drying of paint while in the other, the left one is in progress transport out with a dry product, in with a new and treatment of this. When the treatment is complete, the product is usually in 466 281 6 the right one is completely dried and the lid can be moved easily from it one box to the other. Then the work cycle and the lid are repeated shifted from one box to the other.

I figur 6d ser man ett snitt genom boxen. Dess öppning till höger är täckt med ett lock 21 Detta är i figuren hängt i överkant med en skena 22 och stöder i sin underkänt i en ränna 23. Lockets övriga båda sidor sluter mikrovågstätt mot boxens yttre ram. På locket är en generator 24 för mikrovågsenergi monterad mikrovågstätt mot locket. Ytterligare mikrovàgsgenera- torer 25 kan finnas i varje box, men detta är i allmänhet inte nödvändigt. Med den tillkommande fläkten kan sprutboxens fläkt 27 i allmänhet även undvaras. Man använder nu en tryckande fläkt i stället för en sugande. Andra kombinationer av fläktar ryms inom ramen för efterföljande patentkrav.Figure 6d shows a section through the box. Its opening to right is covered with a lid 21 This is in the figure hung in top edge with a rail 22 and supports in its failure in a groove 23. The other two sides of the lid close the microwave tightly against the box outer frame. On the lid is a generator 24 for microwave energy mounted microwave tight against the lid. Additional microwave generation torer 25 may be present in each box, but this is generally not the case necessary. With the additional fan, the spray can fan 27 are generally also dispensed with. You now use a press fan instead of a suction. Other combinations of fans falls within the scope of the appended claims.

Den visade anordningen utgör naturligtvis bara ett exempel på hur en energigenerator kan användas som en del i ett lock eller en dörr till ett större utrymme.The device shown is, of course, only an example how an energy generator can be used as part of a lid or a door to a larger space.

Typisk för sättet är att flera väsentligen lika anordningar kan användas samtidigt på samma kavitet. Anordningarna kan därmed produceras i större serier än om de vore individuellt anpassade till varje brukningstillfälle.Typical of the method is that several substantially identical devices can be used simultaneously on the same cavity. The devices can thus produced in larger series than if they were individually adapted for each use.

INDUSTRIELL ANVÄNDBARHET Uppfinningen innebär en rationalisering av tillverkningen av mikrovàgsgeneratorer. I stället för dimensionering av varje generator för varje behov, väljer man i stället antal kompletta mindre enheter, vilka kan produceras i större serier. Då enheterna lätt kan flyttas får man en prisvärd möjlighet att använda mikrovågsenergi på flera ställen i en verksamhet.INDUSTRIAL APPLICABILITY The invention entails a rationalization of the manufacture of microwave generators. Instead of dimensioning each generator for each need, one chooses instead the number of complete smaller units, which can be produced in larger series. Then the units can be easily moved, you get an affordable opportunity to use microwave energy in several places in a business.

Claims

466 2817 PATENT CLAIMS

Device for simultaneous treatment of objects with hot air and microwave energy, wherein the objects are treated in a substantially microwave-tight cavity, to which the device can be releasably attached, and where conventional devices are used for the production of microwave energy characterized in that a fan (10) and one or more microwave generators with waveguides (8) are mounted in a box (1), where a duct (II) receives air sucked into the box by the fan, which duct (11) has openings (13) in its side facing microwave generators in connection to energy consumers' cooling needs, through which openings cooling air is pushed by the fan past hot generators and power packs and leaves the box through microwave-tight openings in the box, next to places where waveguides from microwave generators are also microwave-fitted.

Device according to claim 1, characterized in that the openings (13) are covered by a dirt-collecting filter (15).

Device according to claim 1, characterized in that the box contains three microwave-producing generators, which are star- or delta-connected, and together with the fan (10) can be connected to a three-phase network.

Device according to claim 1, characterized in that one or more microwave-producing generators (24) are mounted in a lid (21) or door of a cavity and that the lid with generator is moved between two cavities.

5. A method for using a hot air and microwave producing device according to claim 1, characterized in that the fan (10) is dimensioned so that it at least covers the need for cooling and in addition the need for transporting hot air for transporting released water.

6. A method according to claim 5, characterized in that two or more generators (Figures 4 and 5 or Figure 6, detail 24) cooperate on a cavity. 466 281

7. A method according to claim 6, characterized in that different amounts of air and / or microwave energy are produced by the different generators (Figures 4 and 5 or Figure 6 detail 24).

A method according to claim 4, characterized in that the generators are moved between different cavities.

9. A method according to claim 1, characterized in that the power from a microwave generator (Figure 4 or Figure 6 detail 24) with three microwave transmitters is varied by disconnecting one or more transmitters.