TWI548848B - 微波加熱乾燥裝置 - Google Patents

Description

微波加熱乾燥裝置

本發明是關於一種加熱乾燥裝置，特別是關於一種微波加熱乾燥裝置。

習知之加熱乾燥的方法大致可分為熱風乾燥法、真空乾燥法及微波乾燥法，其中熱風乾燥法是將熱風強制吹送至物件上，使物件的溫度上升促使水分蒸發乾燥，但熱風乾燥的缺點在於物件之乾燥速度慢，導致乾燥過程中能源的消耗較高，此外，由於熱風乾燥法僅能經由物件的表面將熱能傳導至物件內部，再使物件內部的水分擴散至表面蒸發，常導致物件產生孔洞或是破裂。而真空乾燥法是利用腔室減壓的方式使物件內部的水分朝向表面擴散而蒸發，但由於真空腔設備的價格極高且乾燥速度慢，使得真空乾燥法的乾燥成本較高。

微波為頻率介於300MHz至300GHz的電磁波，其中，微波乾燥法是藉由將微波發送至物件中，使物件中的水分子或極性分子產生劇烈的運動而發熱，造成物件的溫度上升以致水分蒸發，且由於微波加熱時能直接進入物件內加熱，因此物件之受熱較為均勻，可在短時間內使物件的溫度上升，使得物件內的水分快速的蒸發而避免物件的損壞，且由於微波僅會使含水之物件的溫度升高，而不會加熱物件附近空氣，可大幅降低加熱乾燥所需之耗能。

但微波乾燥法的缺點在於使用單一個波導管發出微波時，可能會使得物件未均勻的被微波照射，導致物件產生加熱不均勻的問題，因此，習知微波乾燥法是以旋轉物件的方式或是加入攪拌扇的方式使物件的加熱能夠均勻，但將物件旋轉或是加入攪拌扇的方式較難應用於連續式的加熱乾燥微波設備中，因此，連續式的加熱乾燥微波設備常以多個波導管同時對物件發出微波，以使物件能同時接收到多個微波而均勻加熱，但若以多個波導管同時發出微波時，則可能該些波導管所發出之微波會因干擾而在彼此內部產生駐波，造成波導管的損壞及影響其使用壽命。

本發明的主要目在於藉由第一波導管及第二波導管於加熱腔中呈現一非對稱的設置，使加熱腔中的微波能均勻分布，且可避免第一波導管及第二波導管內部產生駐波而損壞。

本發明之一種微波加熱乾燥裝置包含一加熱腔、一第一波導管及一第二波導管，該加熱腔具有一第一內側面、一第二內側面、一第三內側面及一第四內側面，該第二內側面朝向該第一內側面，該第四內側面朝向該第三內側面，且該第三內側面及該第四內側面位於該第一內側面及該第二內側面之間，該第一波導管設置於該第一內側面，且該第一波導管具有一顯露於該第一內側面之第一顯露部，該第一顯露部之一中心與該第三內側面之間具有一第一間距，並與該第四內側面之間具有一第二間距，其中該第一間距與該第二間距之間的比值不小於0.25並小於1，該第二波導管設置於該第二內側面，且該第二波導管具有一顯露於該第二內側面之第二顯露部，該第二顯露部之一中心與該第三內側面之間具有一第三間距，並與該第四內側面之間具有一第四間距，其中該第三間距與該第四間距之間的比值不大於4並大於1。

本發明藉由該第一波導管及該第二波導管不對稱的設置，使該加熱腔中的能量可均勻地分佈，以使欲加熱乾燥之物件能均勻受熱，且透過不對稱之設置，可避免微波於該第一波導管及該第二波導管中產生駐波，以防止該第一波導管及該第二波導管互相干擾而影響其使用壽命。

請參閱第1圖，為本發明之一實施例，一種微波加熱乾燥裝置100包含一加熱腔110、一第一波導管120及一第二波導管130，該加熱腔110具有一第一內側面111、一第二內側面112、一第三內側面113及一第四內側面114，該第二內側面112朝向該第一內側面111，該第四內側面114朝向該第三內側面113，且該第三內側面113及該第四內側面114位於該第一內側面111及該第二內側面112之間，該第一內側面111、該第二內側面112、該第三內側面113及該第四內側面114圍繞形成一加熱空間H，較佳的，在本實施例中，該第一內側面111具有一第一開口111a，該第二內側面112具有一第二開口112a，該第一開口111a及該第二開口112a連通該加熱腔110外的一外部空間S，使該第一開口111a及該第二開口112a可用以供一傳輸帶C通過，而成為一連續式的微波加熱乾燥裝置100，透過該傳輸帶C將需加熱乾燥之物件由該外部空間S輸送至該加熱空間H中進行微波加熱乾燥，以進行高效率的乾燥製程。

請參閱第1及2圖，該第一波導管120設置於該第一內側面111，該第一波導管120的截面大致為一矩形以進行微波的傳導，在本實施例中，該第一波導管120所傳送之一微波的頻率介於915 MHz至920 MHz之間及2.43 GHz至2.48 GHz之間，於圖式中並未繪出用以產生微波之磁控管，其中，該第一波導管120的截面具有一第一長邊120a及一第一短邊120b，該第一長邊120a的長度介於該第一波導管120所傳送之該微波的0.5個波長至1個波長之間，該第一短邊120b的長度小於該第一波導管120所傳送之該微波的0.5個波長，以利微波的傳導。請參閱第2圖，該第一波導管120具有一顯露於該第一內側面111之第一顯露部121，以發出該第一波導管120所傳導之微波至該加熱空間H中，該第一顯露部121之一中心與該第三內側面113之間具有一第一間距D1，並與該第四內側面114之間具有一第二間距D2，其中該第一間距D1與該第二間距D2之間的比值不小於0.25並小於1，較佳的，在本實施例中，該第一間距D1與該第二間距D2之間的比值為0.25。

請參閱第1及3圖，該第二波導管130設置於該第二內側面112，該第二波導管130的截面大致為一矩形以進行微波的傳導，在本實施例中，該第二波導管130所傳送之一微波的頻率介於915 MHz至920 MHz之間及2.43 GHz至2.48 GHz之間，於圖式中並未繪出用以產生微波之磁控管，其中，該第二波導管130的截面具有一第二長邊130a及一第二短邊130b，該第二長邊130a的長度介於該第二波導管130所傳送之該微波的0.5個波長至1個波長之間，該第二短邊130b的長度小於該第二波導管130所傳送之該微波的0.5個波長，以利微波的傳導，請參閱第3圖，該第二波導管130具有一顯露於該第二內側面112之第二顯露部131，以發出該第二波導管130所傳導之微波至該加熱空間H中，該第二顯露部131之一中心與該第三內側面113之間具有一第三間距D3，並與該第四內側面114之間具有一第四間距D4，其中該第三間距D3與該第四間距D4之間的比值不大於4並大於1，較佳的，在本實施例中，該第三間距D3與該第四間距D4之間的比值為4。

請參閱第1、2及3圖，藉由該第一波導管120及該第二波導管130於加熱腔110中不對稱的設置，可使該第一波導管120所發出之微波不會直接地傳導至該第二波導管130中，相同地，該第二波導管130所發出之微波不會直接地傳導致該第一波導管120中，因此能避免該第一波導管120及該第二波導管130中產生駐波，而防止該第一波導管120及該第二波導管130損壞，較佳的，該第一間距D1實質上等於該第四間距D4，且該第二間距D2實質上等於該第三間距D3，可使得該加熱腔110中的能量分佈更加地均勻，請參閱第4圖，為本發明之該微波加熱乾燥裝置100的電場分佈圖，由電場圖可以看到該加熱腔110中的電場分佈均勻，並無明顯突出的能量分佈，可使得物件能夠均勻的加熱及乾燥。

本發明藉由該第一波導管120及該第二波導管130不對稱的設置，使該加熱腔110中的能量可均勻地分佈，以使欲加熱乾燥之物件能均勻受熱，且透過不對稱之設置，可避免微波於該第一波導管120及該第二波導管130中產生駐波，以防止該第一波導管120及該第二波導管130互相干擾而影響其使用壽命。

本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。

100‧‧‧微波加熱乾燥裝置
110‧‧‧加熱腔
111‧‧‧第一內側面
111a‧‧‧第一開口
112‧‧‧第二內側面
112a‧‧‧第二開口
113‧‧‧第三內側面
114‧‧‧第四內側面
120‧‧‧第一波導管
120a‧‧‧第一長邊
120b‧‧‧第一短邊
121‧‧‧第一顯露部
130‧‧‧第二波導管
130a‧‧‧第二長邊
130b‧‧‧第二短邊
131‧‧‧第二顯露部
D1‧‧‧第一間距
D2‧‧‧第二間距
D3‧‧‧第三間距
D4‧‧‧第四間距
S‧‧‧外部空間
H‧‧‧加熱空間
C‧‧‧傳輸帶

第1圖：依據本發明之一實施例，一微波加熱乾燥裝置的立體示意圖。 第2圖：依據本發明之一實施例，該微波加熱乾燥裝置之一第一內側面的示意圖。 第3圖：依據本發明之一實施例，該微波加熱乾燥裝置之一第二內側面的示意圖。 第4圖：依據本發明之一實施例，微波加熱乾燥裝置之一X-Y平面的電場分佈圖。

100‧‧‧微波加熱乾燥裝置

110‧‧‧加熱腔

111‧‧‧第一內側面

111a‧‧‧第一開口

112‧‧‧第二內側面

112a‧‧‧第二開口

113‧‧‧第三內側面

114‧‧‧第四內側面

120‧‧‧第一波導管

121‧‧‧第一顯露部

130‧‧‧第二波導管

131‧‧‧第二顯露部

S‧‧‧外部空間

H‧‧‧加熱空間

C‧‧‧傳輸帶

Claims (7)

1. 一種微波加熱乾燥裝置，其包含： 一加熱腔，其具有一第一內側面、一第二內側面、一第三內側面及一第四內側面，該第二內側面朝向該第一內側面，該第四內側面朝向該第三內側面，且該第三內側面及該第四內側面位於該第一內側面及該第二內側面之間； 一第一波導管，設置於該第一內側面，且該第一波導管具有一顯露於該第一內側面之第一顯露部，該第一顯露部之一中心與該第三內側面之間具有一第一間距，並與該第四內側面之間具有一第二間距，其中該第一間距與該第二間距之間的比值不小於0.25並小於1；以及 一第二波導管，設置於該第二內側面，且該第二波導管具有一顯露於該第二內側面之第二顯露部，該第二顯露部之一中心與該第三內側面之間具有一第三間距，並與該第四內側面之間具有一第四間距，其中該第三間距與該第四間距之間的比值不大於4並大於1。
2. 如申請專利範圍第1項所述之微波加熱乾燥裝置，其中該第一波導管的截面大致為一矩形，且該第一波導管所傳送之一微波的頻率介於915 MHz至920 MHz之間及2.43 GHz至2.48 GHz之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之微波加熱乾燥裝置，其中該第一波導管的截面具有一第一長邊及一第一短邊，該第一長邊的長度介於該第一波導管所傳送之一微波的0.5個波長至1個波長之間，該第一短邊的長度小於該第一波導管所傳送之一微波的0.5個波長。
4. 如申請專利範圍第1項所述之微波加熱乾燥裝置，其中該第二波導管的截面大致為一矩形，且該第二波導管所傳送之一微波的頻率介於915 MHz至920 MHz之間及2.43 GHz至2.48 GHz之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之微波加熱乾燥裝置，其中該第二波導管的截面具有一第二長邊及一第二短邊，該第二長邊的長度介於該第二波導管所傳送之一微波的0.5個波長至1個波長之間，該第二短邊的長度小於該第二波導管所傳送之一微波的0.5個波長。
6. 如申請專利範圍第1項所述之微波加熱乾燥裝置，其中該第一間距實質上等於該第四間距，且該第二間距實質上等於該第三間距。
7. 如申請專利範圍第1項所述之微波加熱乾燥裝置，其中該第一內側面具有一第一開口，該第二內側面具有一第二開口，該第一開口及該第二開口連通該加熱腔外的一外部空間，該第一開口及該第二開口用以供一傳輸帶通過。