SE512933C2 - Metod för torkning av material och apparat för detta - Google Patents

Description

S12 933 2 I detta samrnanhang tillåter inte de tidigare kända metoderna tillräcklig styrning av torkningsprocessen i förhållande till den typ av föremål som torkas.

Vidare innefattar den frystorkningsmetod som huvudsakligen används för att torka grönsaker användandet av en dyr apparatur och är inte särskilt effektiv för att torka tjocka grönsaker. Då vidare grönsaker såsom salladslökar och liknande som har mycket smak och arom torkas på detta sätt och sedan åter hydratiseras i varmt vatten, förloras mycket av smaken och aromen.

Vidare, vid torkning av fisk- och skaldjur med den naturliga metoden eller varmluftsmetoden, är det möjligt att fisken eller skaldjuren nedbryts genom oxidering till följd av den långa tid som krävs för sådan torkning. Följaktligen betraktas inte dessa metoder som rena torkningsmetoder. Vidare försämrar dessa metoder smaken och näringsinnehållet.

Till detta kommer att även om varmluftstorkmetoden huvudsakligen används i kommersiella torkar och tvättrnaskinstorkar för att torka tvätt, tar denna metod för lång tid, alstrar statisk elektricitet, kan inte uppnå tillräcklig sterilisering, krymper bomullsväv och orsakar skada på klädesmaterialet till följd av att tvätten slår mot den roterande trumman Vidare är torktiden för torkmetoderna som beskrivs ovan huvudsakligen styrd med en timer som är inställd i enlighet med ett värde som fastställts experimentellt.

Eftersom vatteninnehållet hos ett material emellertid kan variera från ett föremål till ett annat, år det inte möjligt att uppnå en noggrann nivå för vatteninnehållet vid torkning med sådana tidsstyrda torkrnetoder.

Vidare är det även i ”Method of Drying Flowers and Apparatus Therefor" enligt japanska patentet nr. 2.548.090, beviljat till föreliggande uppfinnare, möjligt att otillräcklig torkning tidvis uppstår till följd av otillräcklig tillämpning av styrningsteknologin i en del av detta patent.

Särskilt då den levererade mikrovågsenergin är hög, är den hastighet vid vilken vattnet pressas ut ur föremålet som skall torkas för hög, och eftersom mängden värmeenergi som används inte är tillräcklig för att förånga vattendropparna som ,512p933 3 faller på den inre sidan av tryckreduceringstanken, orsakar detta att vattendroppar bildas på de inre ytoma av tryckreduceringstanken. Även om föremålet som torkas, i detta fall, nästan inte har något vatteninnehåll kvar, uppträder ingen elektrisk urladdning eftersom vattendroppania på insidan av tryckreduceringstanken fortsätter att absorbera rriikrovågsstrålning. Till följd av detta fortsätter överföringen av mikrovågsstrålning och detta orsakar att föremålet torkas för att delvis bli bränt.

Vidare, i det fall LIR-värmare är anordnade på insidan av tryckreduceringstanken, måste ett sådant arrangemang utfonnas med omsorg för att förhindra att föremålet som torkas vidrör LIR-värmarna. Vidare måste tryckreduceringstanken göras större än nödvändigt för att inrymma LIR-värmarria som kräver ett relativt stort utrymme.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Med avsikten att övervinna problemen med den ovan beskrivna tidigare kända tekniken är det ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en metod för torkning av material, och en apparat för detta, som kan användas för att snabbt torka olika material, inom ett brett fält av industriella områden, till låg produktionskostnad samtidigt som hög produktivitet och hög torknoggrannhet uppnås praktiskt taget utan förlust av karakteristik hos det torkade materialet.

Det är ett annat syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en metod för torkning av material, och en apparat för detta, som gör det möjligt att omedelbart förånga alla vattendroppar som hamnar på innerytan av tryckreduceringstanken efter att ha pressats ut ur det föremål som torkats i syfte att förhindra föremålet från att brännas till följd av överhettning med rnikrovågsenergi, för att öka styrnoggrannheten vid torkningen av det föremål som torkas.

Det är vidare ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en metod för torkning av material, och en apparat för detta, som gör det möjligt att konstruera en tryckreduceringstank med kompakt storlek genom att använda ett nyskapande arrangemang för LIR-värmaren som används i tryckreduceringstanken.

För att vid metoden för att torka föremål enligt föreliggande uppfmning uppnå de ovan angivna syftena, placeras föremålen som skall torkas i en tryckreduceringstarik och trycket sänks och hålls vid antingen en enda trycknivå eller varieras mellan ett 532 933 4 flertal trycknivåer. I detta tillstånd utsätts sedan föremålen för styrd rriila-ovågsvärmning och styrd LIR-värrnning, antingen separat eller samtidigt. För att styra sådan mikrovågsvärrnning, är ett metalliskt element med ett med spetsig vinkel försett parti anordnat inuti tryckreduceringstanken. Då därvid en elektrisk urladdning till följd av sådan mikrovågsenergi detekteras vid det med spetsig vinkel försedda partiet av det metalliska elementet, styrs torkningsprocessen genom att antingen avbryta eller göra en paus i mikrovågsvärmningen.

Vidare kan en apparatur för att utföra torkrnetoden enligt föreliggande uppfinning konstrueras av en tryckreduceringstank i vilken föremålen som skall torkas placeras, en anordning för rnikrovågsvärmning utrustad med en kontrollpanel anordnad på utsidan av tryckreduceringstanken för att styra intermittent eller kontinuerlig rnikrovågsvärrnning vid antingen en föreskriven eller variabel energinivå, en LlR-vännande anordning utrustad med en kontrollpanel anordnad på utsidan av tryckreduceringstanken för att reglera den temperatur som alstras av denna LIR-värmning, en styrdel för att möjliggöra att mikrovågsvärrnning och LIR- värmning kan fungera samtidigt, ett metalliskt element med ett med spetsig vinkel försett parti anordnat på insidan av txyckreduceringstanken och en anordning för att detektera en elektrisk urladdning som till följd av mikrovågsenergi uppstår vid det med spetsig vinkel försedda partiet på det metalliska elementet.

Vidare innefattar metoden, enligt föreliggande uppfinning för att torka föremål, en sätt att styra torrhalten hos det föremål som torkas. Då nämligen en elektrisk urladdning till följd av mikrovågsenergi detekteras, avbryts mikrovågsvärrnningen och därefter mäts tryckförändringar inuti tryckreduceringstanken kontinuerligt vid föreskrivna intervall, varvid torkningsprocessen avbryts då dessa uppmätta tryckförändringar når ett tidigare fastställt målvärde för förändring i minskat tryck i enlighet med den typ av föremål som torkas.

Vidare, vid metoden att torka material enligt föreliggande uppfinning, minskas trycket efter att föremålet som skall torkas är placerat i tryckreduceringstanken, mot ett enda tryckvärde eller ett flertal tryckvärden och föremålet utsätts för en styrd míkrovågsvärmning och styrd LlR-värmning antingen separat eller samtidigt medan tryckreduceringstankens kropp värms kontinuerligt. På detta sätt förångas omedelbart alla vattendroppar som faller på de inre väggytorna. 512 933 I detta sammanhang är apparaturen för att utföra torkrnetoden enligt föreliggande uppfinning utrustad med organ för att detektera torrhalten hos föremålen som torkas i tryckreduceringstanken. Ett exempel på detekteringsorgan för sådan torrhalt är en styranordning utrustad med en anordning som bestämmer då förändringar i trycknivån inuti tryckreduceringstanken (som mäts kontinuerligt vid föreskrivna intervall efter att mikrovågsvärrnningen har avbrutits vid detektering av en elektrisk urladdning till följd av rnikrovågsenergi) uppnår ett förut fastställt målvärde för tryckminskningsförändrirrg.

Vidare är i apparaten för att utföra torkmetoden enligt föreliggande uppfinning de inre väggarna hos tryckreduceringstanken täckta med ett skikt som innefattar en LIR-strålande substans. När tryckreduceringstariken värms upp blir på detta sätt tryckreduceringstarikens kropp en LlR-vänriare.

Då föremål skall torkas i enlighet med torkmetoden enligt föreliggande uppfinning, placeras föremålen först i tryckreduceringstanken och trycket däri reduceras.

Därefter används värmeenergi med låg nivå, alstrad av mikrovågsstrålning, för att förånga det vatten som föreligger i föremålen vid en temperatur under kokpunkten. I detta sammanhang är mängden mikrovågsstrålning som används för att förånga vatten i de delar av föremålen som har högt vatteninnehåll, nämligen de inre delarna av föremålen, större än mängden av niikrovågsstrålnirig som används för att förånga vattnet i de delar av föremålen som har lågt vatteninnehåll, nämligen de yttre delarna av föremålen, Vidare kan sådan niikrovågsvärmning användas selektivt för att värma upp de delar som innehåller vatten i syfte att utföra effektiv torkning.

Följaktligen är det möjligt att styra torkningsprocessen så att de delar av föremålen som torkas mest erhåller mycket liten uppvärmning medan de delar som fortfarande innehåller vatten erhåller den mesta värmeenergin.

Vidare tvingar denna mikrovågsvärrnnirig vattnet inuti föremålen som torkas att vandra mot utsidan av ytorna därav, men så snart detta vatten når den yttre ytan kräver det en mycket hög värmeenergi för att förångas. Om emellertid endast mikrovågsvärrnning används för att alstra sådan hög värmeenerginivå, blir det svårt att torka föremålen utan att skada dem. För att lösa detta problem utför torkrnetoden enligt föreliggande uppfinning styrd LIR-värmning samtidigt som styrd 512 933 6 rnikrovågsvärmningen utförs, och detta gör det möjligt att snabbt och effektivt torka både insidan och utsidan av föremålen på ett kontinuerligt sätt.

I det fall då det vatten som tvingas ut ur föremålet som torkas bildar droppar som faller på de inre ytorna av tryckreduceringstanken, förångas sådana droppar omedelbart då de hamnar på de inre ytoma av tryckreduceríngstanken till följd av den kontinuerliga uppvärmningen av tryclcreduceringstankens kropp, och detta förhindrar föremålet från att brännas till följd av överhettning med mikrovågsenergi.

På detta sätt är det möjligt att i hög grad förbättra styrnoggrannheten vid torkningen av föremål som skall torkas.

Genom att vidare bilda ett skikt som innefattar en LIR-strålande substans på de inre väggarna av tryckreduceringstanken blir det möjligt att ändra tryckreduceringstankens kropp till en LIR-värmare genom att värma tryckreduceringstanken. På detta sätt gör föreliggande uppfinning det möjligt att konstruera en tryckreduceringstank med kompakt storlek.

Vidare, för att styra torrhalten hos de föremål som torkas, är ett metalliskt element med ett med spetsig vinkel försett parti anordnat inuti tryckreduceringstanken och en detektionsanordning är anbríngad för att detektera förekomsten av en elektrisk urladdning vid det med spetsig vinkel försedda partiet av det metalliska elementet till följd av mikrovågsenergi, och detta gör det möjligt att utföra extremt noggrann styrning av torkningsprocessen. l anslutning till detta behöver inte föremålen som torkas ha en extremt skarp metallkant utförd av guldstoft eller liknande, eftersom ingen elektrisk urladdning till följd av milaovågsenergi kommer att uppträda så länge föremålen har ett dielektrikum som är mycket effektivt i att absorbera mikrovågsenergi, nämligen en tillräcklig mängd vatten. Med andra ord kommer en elektrisk urladdning till följd av rnikrovågsenergi att uppträda vid det med spetsig vinkel försedda partiet av det metalliska elementet då vatteninnehållet hos föremålen som torkas minskas till en specifik nivå. l anslutning till detta bekräftade experiment att ingen elektrisk urladdning till följd av mikrovågsenergi observerades då föremålen som torkades hade ett tillräckligt vatteninnehäll, även före och efter passering genom det minskade tryckområdet 2,7 - 1,3 kPa (20 Torr - 10 Torr) där elektriska urladdningar i allmänhet inträffar. Fördel 512 933 7 dras av detta faktum vid metoden för torkning av föremål enligt föreliggande uppfmning därigenom att då en elektrisk urladdning till följd av rnilcrovågsenergi detekteras vid det med spetsig vinkel försedda partiet av det metalliska elementet anbríngat i tryckreduceringstanken, avbryts rnikrovågs-uppvärrnningen och vid samma tidpunkt fastställs att torkningsprocessen är nära sitt slut. Efter att detta har ägt rum är det möjligt att vidare utföra LIR-värmning vid reducerat tryck för att slutföra torkningsprocessen inom en kort tidsrymd.

Exempel på metoder som används för att detektera sådan elektrisk urladdning till följd av mikrovägsenergi innefattar användande av ultravioletta ljusdetektorer eller detektorer som detekterar ljudet från sådan elektrisk urladdning. Föreliggande uppfinning är emellertid inte på något sätt begränsad till användandet av dessa typer av detektorer.

Vidare, efter att niikrovågsvärmningen har avslutats styrs avslutandet av torkningsprocessen med hjälp av en digital styranordning som kontinuerligt mäter förändringar i det reducerade trycket inuti tryckreduceringstanken för att bestämma när sådana förändringar i reducerat tryck når ett förut fastställt målvärde för förändring i minskat tryck, fastställt i enlighet med den typ av föremål som torkas och den torrhalt som önskas för detta objekt. På detta sätt kan torkningsprocessen styras noggrant för att erhålla en specifik torrhalt.

Styrningen av denna torrhalt kan bättre förstås med hänvisning till fig. 3, i vilken Tn betecknar specifika punkter i tiden och An betecknar förändringen i minskat tryck från tiden Tn till tiden Tmi varvid t utgör tidsrymden mellan närliggande punkter i tiden (tex. mellan Ti och Tz). Exempelvis uppmäter den digitala styrenheten vid tiden 'P2 värdet A1 på förändringen i minskat tryck från tiden T1. I det exempel som visas i fig. 3, visas trycket inuti tryckreduceringstanken såsom närmande sig målvärdet för minskat tryck av 2,0 kPa (1,5 Torr), därigenom antydande att torkningsprocessen närmar sig sitt slut. Värdet av An blir nämligen mindre då förändringen i tryckrninskningen blir mindre, vilket betyder att mängden vatten som förångas blir mindre, och detta i sin tur betyder att torkningsprocessen närmar sig sitt slut. Följaktligen kan experiment användas för att fastställa ett målvärde An i överensstämmelse med den typ av föremål som torkas och den önskade vattenhaltsnivån, varigenom torkningsprocessen kan avslutas vid uppnåendet av 512 933 8 målvärdet An vid tiden Tmi. Exempel på Art-värden som fastställts experimentellt visas nedan.

Vattenhalt 1%) t_(s_el¿:) An (Pal [Torr Blommor 0 90 13 [0,1] Tvätt 0 60 13 [O, 1] Grovmalet te 5 60 66 [O,5] Små scallops 3 90 66 [0,5] Färska teblad 0 70 13 [0,1] I anslutning till detta skall noteras att eftersom olika rnikrovågsuteffekter, LIR- värrnningsnivåer och minskade trycknivåer användes för de olika föremålen som angivits ovan, begränsas på inget sätt värdena på t och An till de värden som visas OVân .

Metoden att torka föremål enligt föreliggande uppfinning gör det således möjligt att noggrant torka ett brett område av föremål till godtycklig önskad torrhalt.

Eftersom vidare mikrovågsvärmningen är mycket effektiv för att utföra sterilisering, är föremål som torkas med metoden enligt föreliggande uppfinning extremt rena och sterila.

Vidare, för att styra torrhalten hos föremålet som torkas, divideras förändringen i minskat tryck An med det föreskrivna tidsintervallet t, således beräknas värdet An/(Tnn - Tn), och då detta beräknade värde når ett förut fastställt målvärde för förändring i minskat tryck, som fastställts experimentellt i enlighet med den typ av föremål som torkas, avslutas torkningsprocessen.

KORTFAÜAD RITNINGSBESKRIVNING FIGUR l är ett schematiskt diagram som visar en utföringsform av en apparat för utförande av torkningsmetoden enligt föreliggande uppfinning.

FIGUR 2(a) är en perspektivvy av en bär-ställning för att hålla tvätt; FIGUR 2(b) är en perspektivvy av en bårstållning för att hålla skurna bitar salladslök eller små scallops; och FIGUR. 2(c) är en perspektivvy av en bärställning för att hålla skivad 512 933 9 fisk eller skivad jams.

FIGUR 3 är ett diagram som visar förhållandet mellan förlupen tid och det minskade tryckvärdet vid genomförande av styrning av torkningsprocessen enligt föreliggande uppñnnings torkningsmetod.

FIGUR 4 är en tvärsnittsvy som visar en konstruktion av väggarna i tryckreduceringstanken.

FIGUR 5 är en tvärsnittsvy som visar en andra konstruktion av väggarna i tryckreduceringstanken.

DETALJERAD BESKRIVNING AV F ÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Först skall en beskrivning ges av elementen i experimentanordningen enligt fig. 1.

En tryckreduceringstank l i rostfritt stål med en längd av 1200 mm, en bredd av 900 mm och ett djup av 1050 mm används. På både tak- och golvytorna på insidan av tryckreduceringstanken l är två LIR-värmare 2 med en uteffekt av 650 W anbringade, och vidare med en LIR-värmare 2 med samma uteffekt anbringad på vänstra och högra sidoytorna visade i fig. 1 för att totalt utgöra sex LIR-värmare 2.

Dessa LIR-värmare 2 är anordnade tillsammans med reflektionsskivor (ej visade i ritningen). Vidare är en mikrovågskraftenhet 12 med en uteffekt av 5 kW anbringad och är förbunden med en elektrisk urladdningsdetektionsanordning 14 som använder en detektionsanordning för ultraviolett ljus, Vidare är anbringat en tryckrninskningsmätare 17 som visar trycket i enheter av 1/10 Torr. Vidare är en vakuumpump 7 med en uteffekt av 5,5 kW som används för att minska trycket inuti tryckreduceringstanken l till ett maximalt minskat tryck av 2,0 kPa (1,5 Torr) anbringad. Såsom visas i mitten av ritningen är också en läckventil 8 anbringad.

Vidare är tre terrnoelement 3 anbringade på insidan av tryckreduceringstanken l nära LIR-värrnarna 2 på avstånd vilka motsvarar det närmaste avståndet från LIR- värmarna 2 till föremålet som placerats på bärstâllningen 19. Ändpartierna av terrnoelementen 3 är försedda med aluminium med en svartfärgad beläggning som har en hög LIR-absorberande förmåga. På detta sätt fungerar 512 933 lO ändpartierna av terrnoelementen 3 som värmesensorer, och genom att ansluta terrnoelementen 3 till en temperatuiregulator (ej visad i ritningen), blir det möjligt att styra temperaturen så att ändpartierna har en maximal temperatur av 90°C. I anslutning till detta bekräftade experiment att mängden LIR- strålning som absorberas av föremål såsom färska grönsaker och fiskar och skaldjur vid föreskrivet strälningsavstånd från LIR-värmarna 2 enligt denna utföringsform ungefärligen är 60-70% av vad som absorberas av det svartfärgade aluminiet som är anbringat på ändpartierna av terinoelementen 3, och detta gör det möjligt att styra temperaturen i syfte att förhindra att de färska grönsakerna och fisken eller skaldjuren blir skadade genom överdriven uppvärmning. Det skall här noteras att föreliggande uppfinning inte är begränsad till de temperaturstyrningsorgan och den metod som beskrivs i föreliggande utföringsform, och det är möjligt att tillärnpa olika temperatur- styrningsorgan och metoder vid föreliggande uppfinning.

Vidare är de värrnekänsliga partierna vid ändarna av termoelementen 3 och ledningarna därtill täckta med en skyddande låda (ej visad i ritningen) och ett skyddande rör (ej visat i ritningen) i syfte att skydda dessa element från mikrovågs- strålningens effekter.

För att styra trycket inuti tryckreduceringstanken 1, är en vakuumpump 7 anordnad på utsidan av tryckreduceringstanken 1 och är ansluten till en tryckreduceringsventil 5 och en styrventil 6 för tiyckreducering, med tryckreduceringsventilen 5 i förbindelse med en tryckreduceringsöppning 4 på tryckreduceringstanken 1. I föreliggande utföringsforrn används detta arrangemang för tryckreducering för att sänka trycket inuti tryckreduceringstanken 1 mot 2,0 kPa (1,5 Torr). Det skall här noteras att föreliggande uppfinning inte begränsas till det här beskrivna tryckreduceringsarrangemanget enligt föreliggande utföringsform, och det är möjligt att använda olika tryckreduceringssystem och metoder vid föreliggande uppfmnirig. I anslutning till detta är en detektionsport för minskat tryck 16 anbringad såsom visas i rriitten av ritningen.

För att införa mikrovågsstrålning i tryckreduceringstanken 1, är en kraftenhet 12 för rnikrovägor, en isolator ll och en förgrenad vågledare 10 anordnade på utsidan av tryckreduceringstanken 1, med den förgrenade vågledaren 10 i förbindelse med milaovågsintagande öppningar 9 anbringade vid två ställen inom 512 933 ll tryckreduceringstanken 1. För att vidare skapa en jämn uppvärmning av föremålet som placerats på bärställningen 19, är en ornrörare 13 anbringad och bärställningen 19 är förbunden med en roterande axel 15 för att möjliggöra rotation av bärställningen 19.

Såsom visas i fig. 4 är vidare, med LIR-vârmarna 2 anordnade på insidan av tryckreduceringstanken l av rostfritt stål enligt fig. 1, en värmningsanordning 22 av silikongummi anbringad på den yttre ytan av tryckreduceringstanken l för att hållas vid förångningstemperaturen för vatten i vakuum, nämligen en temperatur som normalt är omkring 60°C. När vatten genom rnilrrovågsvärrnning tvingas ut ur det föremål som torkas, och detta vatten bildar droppar som faller på de inre ytorna av tryckreduceringstanken l, kommer på detta sätt sådana vattendroppar omedelbart att förångas. Till följd därav blir det möjligt att förhindra föremålet från att brännas till följd av överhettning med rnikrovågsenergi. Med andra ord, genom att snabbt och kontinuerligt förånga vattendroppar och föra ut sådan ånga med vakuumpumpen 7, blir det möjligt att avbryta rnilaovágsvärrnningen då föremålet som torkas har nått en önskad torrhalt, varvid det blir möjligt att förhindra föremålet från att brännas till följd av överhettning. Vidare, eftersom detta arrangemang eliminerar överdrivet bruk av mikrovågsstrålning för att uppvärma droppar som faller på de inre ytoma av tryckreduceringstanken 1, blir det möjligt att i hög grad förbättra stymoggrannheten vid torkningen av föremålen som torkas. Detta i sin tur gör det möjligt att minska den totala tiden för torkningsprocessen med omkring 30%.

Vidare är det möjligt, såsom visas i fig. 5, att i istället för LIR-värmama 2, anordnade på insidan av den rostfria ståltanken 1, smälta eller anbringa ett LIR-strålande skikt 23 direkt på de inre ytorna av tryckreduceringstanken 1, såsom på taket, sidoväggarna och bottenytan därav, med en silikongummivärmare 22 anbringad på ungefär 60% av den yttre ytan på tryckreduceringstariken 1. För att avge LIR- strålning, innefattar det LIR-strålande skiktet 23 en värmeresistent metall eller metalloxid såsom MnOg, FegOg, CrgOg, CuO, TiOz eller en kombination därav som smälts på de inre ytorna av tryckreduceríngstanken 1, och vidare med ett värmeresistent material anbringat över ytan på det således påsmålta skiktet.

Temperaturen styrs för att upprätthålla en uppvärrnningstemperatur av 60°C vid föremålet som torkas genom användande av termoelementen 3 för LIR-värmning anordnade på den inre ytan av tryckreduceringstanken 1. Med detta arrangemang är 512 933 12 det möjligt att minska dimensionerna hos tryckreduceringstanken l från en längd av 1200 mm, en bredd av 900 mm och ett djup av 1050 mm till en längd av 1000 mm, en bredd av 700 mm och ett djup av 850 mm. Med andra ord är det möjligt att minska dimensionerna hos tryckreduceringstanken l med ungefär 47,5%, och detta gör det möjligt att konstruera en torkapparat som har en storlek som är lämplig för hemmabruk.

SPECIFIKT EXEMPEL 1: TORKNING AV BLOMMOR Såsom visas i ñg. 2(c] användes en bärställning l9c för att bära 200 rosor 2lc vid torkning. Med LlR-värrnarna 2 påslagna, inleddes tryckminskningen inuti tryckreduceringstanken l samtidigt som rnikrovågsvärmning med en uteffekt av 5 kW påbörjades. Nitton minuter senare avbröts mikrovågsvärmningen vid detektering av rnikrovågsurladdning. Därefter fortsattes tryckminskningen och LIR-värrnningen.

I syfte att i detta sammanhang styra slutförandet av torkningen, sattes värdena av t och An som visas i ñg. 3 till 90 sekunder resp. 13 Pa (0,1 Torr). Därvid hade 25 minuter förflutit då en digital räknare 18 detekterade att An hade nått ett slutvärde av 13 Pa (0,1 Torr). Vidare bekräftades 100% torkning genom att det befanns att det inte var någon skillnad mellan rosornas vikt 2lc mätta 27 minuter efter att dörren till tryckreduceringstanken l öppnades och rosornas vikten efter att de hade utsatts för ytterligare 15 minuter av något reducerat tryck och LlR-värrnnirig. Vidare tog total torkning 27 minuter och resulterade i torkade blommor med klara färger, utrnärkt bevarade kronblad och starka stjälkar.

Det är emellertid svårt att uppnå 100% torkning då man utför en kontinuerlig rnikrovågsvärrnning på växter sådana som Prairie Gentian som har klotforrniga knoppar på insidan. Efter att, i detta fall, en elektrisk urladdning uppträder vid mikrovågsvärrnning vid 5 kW används den tryckreducerande styrventilen 6 för att ställa in trycket inuti tryckreduceringstanken 1 till ett lågt tryckvärde (exempelvis 4,7 kPa [35 Torrl), och därefter genomförs en svag mikrovågsvärmning vid 1 kW.

Bortsett från de numeriska värden som används för t och Af., är arbetsmetoden i den specifika utföringsforrnen nedan densamma som arbetsmetoden som används i fallet med torkning av rosor. 512 933 13 SPECIFIKT EXEMPEL 2: TORKNIN G AV TVÄTT Som visas i fig. 2(a), användes en bärställning 19a för att bära 4,5 kg tvätt 21a som hade undergått urvattning i en kommersiellt tillgänglig urvattnare innan den placerades på bärställningen 19a. 'Pvätten 21a innefattade en blandning av kläder innefattande en badhandduk, en tröja, träningsunderkläder, jeans, sockor och arbetskläder av syntetiskt material. I detta fall sattes värdet på t till 60 sekunder och värdet på An sattes till 13 Pa (0,1 Torr). Den totala torktiden var 21 minuter (med avslutning av torkningen detekterad vid 19 minuter). Vid slutet av denna tid var varje del av tvätten 21a helt torr, och det var inga problem med tvättpersedlar som innefattade knäppanordningar. Avslutandet av torkningen bekräftades genom vidröring. Vidare visade sig metoden enligt föreliggande uppfinning vara anmärkningsvärt överlägsen tidigare kända metoder. Då exempelvis 4,5 kg tvätt som hade undergått urvattning torkades i en kommersiellt tillgänglig tork av trumtyp, tog det 140-145 minuter för att uppnå total torkning. I motsats till detta tog det endast 21 minuter, med metoden enligt föreliggande uppfinning, för att helt torka samma mängd tvätt. Vid torkning av tvätt i denna typ av trumtork orsakar vidare tvättens stötar mot trumman inte endast statisk elektricitet och noppor, utan skadar därtill tyget. Inget av dessa problem uppträdde emellertid vid metoden enligt föreliggande uppfinning. Därtill uppträdde vid metoden enligt föreliggande uppfinning inte den ofullständiga torkning av tjocka tygföremål, såsom jeans, vilken ofta uppträder vid torkar av trumtyp. Vid metoden enligt föreliggande uppfinning uppträder därtill inte krympning av bomullstyger, såsom underkläder, vilket förekommer med trumtorkar.

Eftersom därtill den höga mikrovågsstrålning som användes i föreliggande uppfinning orsakade sterilisering, gör metoden enligt föreliggande uppfinning det möjligt att uppnå extremt ren och steril torr tvätt. 512 933 14 SPECIFIKT EXEMPEL 3: TORKNING AV GROVMALET TE Bärställningen 19b som visas i fig. 2(b) användes för att torka 4 kg grovmalet te 21b med en vattenhalt av 13%, som hade undergått en mekanisk malningsprocess. I detta fall sattes värdet på t till 60 sekunder och värdet på An sattes till 66 Pa (0,5 Torr), varvid målet för torkningen sattes till en slutlig vattenhalt av ungefär 5%. Den totala torktiden var härvid 7 minuter (med detektering av färdig torkning vid 5 minuter). Vattenhalten enligt målsättningen bekräftades sedan genom jämförelse av vikten av ett prov av det sålunda torkade teet med samma provvolym av helt torrt te.

Resultatet av flera jämförelser visade en vattenhalt av 5% med en felmarginal av 10, 12%. Vidare var det grovmalda teets 2 lb färg och arom extremt väl bevarade.

SPECIFIKT EXEMPEL 4: TORKNING AV FÄRSKA SMÅ SCALLOPS Bärställningen 19b visad i fig. 2(b) användes för att torka 2 kg små scallops. För att den färdigtorkade produkten skulle vara i en direkt ätbar fonn, sattes målet för Vattenhalten till ungefär 3%. I detta fall sattes värdet på t till 90 sekunder och värdet på An till 66 Pa (0,5 Torr). Den totala torktiden blev därvid 21 minuter (med färdig torkning detekterad vid 19 minuter). Målet för vattenhalt bekräftades genom samma metod som beskrivs i specifika exemplet 3 ovan. Eftersom små scallops i detta sammanhang endast uppvärmdes till 60°C, var smaken extremt väl bevarad utan förlust av näringsämnen. Då därtill de torkade små scallopsen förvarades tillsammans med ett deoxiderande ämne, förekom ingen märkbar förändring ens efter 6 månader.

Därtill visade det sig i det fall att små scallops torkades till dess de hade en vattenhalt av 0% att de kunde omvandlas till pulver för att användas som en mycket smakfull soppingrediens.

SPECIFIKT EXEMPEL 5: TORKNING AV FÄRSKA TEBLAD Bärställningen 19b visad i ñg. 2(b) användes för att torka 2 kg färska teblad till dess Vattenhalten blev 0%. I detta fall sattes värdet på t till '70 sekunder och värdet på An sattes till 13 Pa (0,1 Torr). Den totala torktiden var därvid 23 minuter (med färdig torkning detekterad vid 21 minuter). Det torkade teet krossades sedan för hand och användes för att göra te som genom smaktest befanns ha utmärkt smak samt arom jämförbar med det första teet för säsongen. 512 933 15 SPECIFIKT EXEMPEL 6: TORKNING AV SKIVAD JAMS Bärställningen 19c enligt fig. 2(c) användes för att torka 400 skivor jams l7a med 30 mm bredd, 150 mm längd och 5 - 7 mm tjocklek. Dessa jarnsskivor l7a fästes mot bärställningen 19c med hjälp av clips 20 utformade som klädnypor, och därefter placerades bärställningen 19c i tryckreduceringstanken 1 för genomförande av torkningen. Styrningen av den LIR-vârmande processen utfördes kontinuerligt med en tidigare beskriven styrning, och niilqovågsvärrnningsprocessen genomfördes kontinuerligt vid en föreskriven effektnivå. Milaovågsvärrnníngen kan exempelvis utföras delvis vid en föreskriven effektnivå och delvis vid variabla effektnivåer, eller kontinuerligt vid en föreskriven effektnivå, så det är möjligt att använda olika uppvärrnningsmetoder. Föreliggande uppfinning är på inget sätt begränsad till dessa uppvärmningsmetoder. Beträffande torktíden i föreliggande utföringsform tog det 20- 30 minuter att helt torka 400 skivor jarns 17a. En fullständig torkning bekräftades genom att fritt välja jamsskivor och placera dem i tryckreduceringstanken 1 för att utsättas för ytterligare 20 minuter av enbart LIR-värmning, efter vilka de torkade jamsskivorna vägdes och bekräftades att ha samma vikt som de hade vid tidpunkten då huvudtorkningen var avslutad.

Vidare kan metoden enligt denna specifika utföringsforrn användas för att torka tjocka grönsaker såsom kål, rädisor, äggplantor och gurka vilka varit svåra att torka med tidigare kända metoder, och detta kan utföras med olika slags färska grönsaker huvudsakligen utan förlust av färg eller näringsinnehåll.

Vid torkning av tjocka grönsaker gäller särskilt att sådana grönsaker först utsätts för en föreskriven process med ett mälvärde av en tryckrninskning av 0,27 kPa (2 Torr), återigen följt av mikrovägsvärmning vid en låg effektnivå samtidigt med ett andra målvärde för tryckminskning av 5,3 kPa (40 Torr).

Då, som beskrivs ovan, torkningen utförs i enlighet med torkningsmetoden enligt föreliggande uppfinning, placeras föremålet som skall torkas inuti en tryckreduceringstank och utsätts för styrd rnilcrovågsvärrnning och styrd LIR- värmning antingen separat eller samtidigt medan trycket inuti tryckreduceringstanken minskas mot en målnivå för minskat tryck eller ett flertal målnivåer för minskat tryck. Då sedan en elektrisk urladdning till följd av 512 953 16 iriikrovågsenergi detekteras vid ett med spetsig vinkel försett parti av ett metalliskt element anordnat inuti tryckreduceringstanken, avbryts eller görs en paus i mikro- vågsvärmningen för att styra torkningsprocessen. På detta sätt gör torkningsmetoden enligt föreliggande uppfinning det möjligt att snabbt torka olika material vid låga produktionskostnader samtidigt som man uppnår hög produktivitet och hög torkningsnoggrannhet praktiskt taget utan förlust av karakteristik hos föremålet som torkas.

Vidare kan en apparat för att utföra torkningsmetoden enligt föreliggande uppfinning konstrueras av en tryckreduceringstank i vilken föremålen som skall torkas placeras, en mikrovågsvärrnande anordning utrustad med en kontrollpanel anordnad på utsidan av tryckreduceringstanken för att interrnittent eller kontinuerligt styra mikrovågsvärmningen vid antingen en föreskriven eller variabel effektnivå, en LIR-värrnande anordning utrustad med en kontrollpanel anordnad på utsidan av tryckreduceringstanken för att styra temperaturen som alstras av denna LIR-värrnare, en kontrolldel för att möjliggöra att rnikrovågsvärmning och LIR- värmning arbetar samtidigt, ett metalliskt element försett med ett parti med spetsig vinkel anordnat inuti tryckreduceringstanken, och en anordning för att detektera varje elektrisk urladdning som uppträder till följd av mikrovågsenergi vid det med spetsig vinkel försedda partiet av det metalliska elementet. På detta sätt gör föreliggande uppfinning det möjligt att konstruera en apparat som noggrant kan torka en stor mängd olika material.

I motsats till den dyra, tidigare kända, fiystorkningsmetod som används för att torka grönsaker, gör vidare föreliggande uppfinning det möjligt att lätt torka även tjocka grönsaker med en relativt billig apparatur. Då vidare grönsaker torkas med torkningsmetoden enligt föreliggande uppfinning är det möjligt att bevara aromen av aromatiska grönsaker, såsom salladslök, då de rehydratiseras i hett vatten.

Följaktligen gör torkningsmetoden enligt föreliggande uppfinning det möjligt att snabbt torka färska grönsaker praktiskt taget utan förlust av färg eller näringsinnehåll. Vattnet inuti de färska grönsakerna som förs mot utsidan av dessa genom mikrovågsvärmningen förångas närnligen snabbt genom LIR-värinning.

I motsats till den tidskrävande naturliga torkningsmetoden och varmluftstorkningsmetoden som används vid tidigare känd teknik för att torka fiskar 512 933 17 och skaldjur, gör vidare torkningsmetoden enligt föreliggande uppfinning det möjligt att snabbt erhålla på ett rent sätt torkad fisk och skaldjur utan att nedbrytning till följd av oxidering uppträder. Vidare kommer fiskar och skaldjur som torkas i enlighet med torkningsmetoden enligt föreliggande uppfinning att bibehålla praktiskt taget all sin smak och sitt näringsinnehäll.

I motsats till de tidigare kända varmluftstorkningsmetoderna som använts i kommersiella torkar och tvättmaskinstorkar för att torka tvätt, gör vidare torkningsmetoden enligt föreliggande uppfinning det möjligt att snabbt torka tvätt utan att alstra statisk elektricitet, krympa bomullstyg och orsaka skada till följd av sarnmanstötriingar som uppstår vid sådana tidigare kända torkningsmetoden Vidare gör torkningsmetoden enligt föreliggande uppfinning det möjligt att erhålla en mycket hög grad av sterilisering vid torkning av tvätt.

Vid torkningsmetoden enligt föreliggande uppfinning, efter det att rnikrovågsvärrnningen har avbrutits vid detektering av en elektrisk urladdning till följd av mikrovågsenergi, mäts vidare förändringen i minskat tryck inuti tanken kontinuerligt vid föreskrivna intervall, varvid torkningsprocessen avbryts då dessa mätta värden når ett förut fastställt värde på ändringen i minskat tryck, fastställt i enlighet med den typ av föremål som torkas och den önskade torrhalten. På detta sätt kan torkningsmetoden enligt föreliggande uppfinning lätt justeras för att uppnå önskad torrhalt hos föremål inom ett brett område.

Eftersom vidare apparaten för att utföra torkningsmetoden enligt föreliggande uppfinning är försedd med en styranordning utrustad med en anordning för att bestämma då förändringen i reducerat tryck (efter att mikrovågsvärmningen har stoppats vid detektering av en elektrisk urladdning orsakad av mikrovågsenergi) uppnår ett förut fastställt målvärde för ändring i minskat tryck, gör föreliggande uppfinning det också möjligt att konstruera en torkapparat för att snabbt och lätt uppnå en önskad torrhalt för ett brett omfång av material inom många industriella områden, praktiskt taget utan förlust av materialens karakteristik.

Eftersom vidare tryckreduceringstankens kropp kontinuerligt uppvärms, förångas omedelbart alla vattendroppar som faller på de inre ytorna av tryckreduceringstanken, och detta gör det möjligt att förhindra att föremålet som 512 933 18 torkas bränns till följd av överhettning med mikrovågsstrålning. På detta sätt till- handahåller föreliggande uppfinning en metod för torkning av material och en apparat därtill som i hög grad förbättrar noggrannheten vid torkningsstyrningen för det torkade föremålet.

Genom att vidare anbringa ett LlR-stràlande skikt på tryckreduceringstankens inre ytor, bildar tryckreduceringstankens kropp en LIR-värrnare då tryckreduceringstanken uppvärrns. På detta sätt tillhandahåller föreliggande uppfinning en metod för torkning av material, och en apparat för detta, som gör det möjligt att i hög grad minska dimensionerna hos tryckreduceringstanken, varvid det blir möjligt att konstruera en tryckreduceringstank med kompakt storlek.

Claims (6)

512 933 19 PATENTKRAV

1. Metod för torkning av föremål, innefattande stegen att: placera föremålet i en tryckreduceringstarm; placera ett metalliskt element med ett med spetsig vinkel försett parti i tryckreduceringstanken; minska trycket mot ett förvalt enskilt värde för tryckminskning eller flertal värden för tryckminskning; utsätta föremålet för styrd rnikrovågsvärrnning och styrd långvågig infrarödvärmning antingen separat eller samtidigt; åstadkomma att en elektrisk urladdning vid det med spetsig vinkel försedda partiet av det metalliska elementet uppträder till följd av iriikrovàgsenergi; detektera den elektriska urladdningen; och avsluta eller göra paus i mikrovågsvårnmingen då en elektrisk urladdning detekteras vid det med spetsig vinkel försedda partiet av det metalliska elementet.

2. Metod enligt krav l, vidare innefattande en metod för att styra torrhalten hos det föremål som torkas, innefattande stegen att: kontinuerligt mäta ändringen i minskat tryck vid föreskrivna tidsintervall efter avbrytande av, eller paus i, rnikrovågsvärrnningen till följd av detektering av en elektrisk urladdning på grund av mikrovågsenergi; och avbrytande av torlcningsprocessen då den uppmätta ändringen i minskat tryck når ett förvalt målvärde för ändring av minskat tryck fastställt i enlighet med en vald torrhalt och typen av föremål som torkas.

3. Metod enligt krav 1 eller 2, vidare innefattande steget att kontinuerligt värma tryckreduceringstankens yttre yta för att omedelbart förånga allt vatten som kommer i kontakt med Uyckreduceringstankens inre ytor. 512 933 20

4. Apparat för torkning av föremål, innefattande: en tryckreduceringstank (1) ivilken ett föremål som skall torkas placeras; en mikrovågsbaserad värmningsanordning (lO-12) utrustad med en kontrollpanel anordnad på utsidan av tryckreduceringstanken ( l) för att interrnittent eller kontinuerligt styra rnikrovågsvärmningen vid antingen en föreskriven eller variabel effektnivå; en långvågig infrarödbaserad värmningsanordning (2) utrustad med en kontrollpanel anordnad på utsidan av tryckreduceringstanken (2) för att styra den temperatur som alstras av denna långvågiga infrarödvärmare (2); en styrenhet för att möjliggöra att mikrovâgsvärrnningen och den långvågiga infrarödvärmningen fungerar samtidigt; ett metalliskt element (14) med ett med spetsig vinkel försett parti anordnat på insidan av tryckreduceringstanken; och en anordning för att detektera elektrisk urladdning som till följd av rnikrovàgsenergi uppträder vid det med spetsig vinkel försedda partiet av det metalliska elementet (14).

5. Apparat enligt krav 4, vidare innefattande en styrenhet som innefattar en anordning (17) för att kontinuerligt mäta ändring i minskat tryck inuti tanken vid föreskrivna tidsintervall efter avbrytande av, eller paus i, rnikrovågsvärmningen efter att en elektrisk urladdning detekterats av den elektriska urladdningsdetekterande anordningen, varvid styrorganet är anpassat för att avsluta torkningsprocessen då den uppmätta ändringen i minskat tryck når ett förvalt målvärde för ändrat minskat tryck.

6. Apparat enligt krav 4 eller 5, vari den långvågiga infrarödvärmande anordningen innefattar ett långvågigt infrarödstrålande skikt (23) anbringat på tryckreduceringstankens (1) inre väggytor för att avge långvàgig infrarödstrålning då tryckreduceringstanken (1) värms upp.