Свч-устройство для обработки материалов

 

Изобретение относится к устройствам для СВЧ-обработки материалов и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве. Цель - повышение эффективности обработки за счет перемешивания продукта. СВЧ - устройство дл обработки материалов содержит излучатель 2, входную 3 и выходную 4 крышки, корпус 5 камеры нагрева, поглощающую нагрузку 6, излучатель 7, первый 8 и второй 9 согласователи, электромотор 10, диэлектрический экран 12 с отверстиями 13, канал 14, блок 15 подачи воздуха. Цель достигается тем, что излучатель 7 выполнен в виде, по крайней мере, двух меандровых линий, соединенных в точках, лежащих на продольной оси камеры нагрева, и установлен с возможностью вращения вокруг этой оси. Для отвода испаряемой из обрабатываемого материала влаги используется канал, образованный между диэлектрическим экраном 12 с отверстиями 13 и корпусом 5 камеры нагрева и соединенный с блоком 15 подачи воздуха. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Н 05 В 6/64

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4641031/24-09 (22) 25.01.89 (46) 30.12.90. Бюл. йв 48 (71) Научно-исследовательский институт механики и физики при Саратовском государственном университете (72) Л.И.Кац, В.В.Ершов и Е.М.Семенова (53) 621.396.55(088.8) (56) Патент Англии М 1128006, . кл. Н 05 В 9/06, 1968.

Патент США ЬЬ 3307010, кл. 219-10.55, 1967. (54) СВЧ-УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ

МАТЕРИАЛОВ. Ж,» 1617671 А1 (57) Изобретение относится к устройствам для СВЧ.-обработки материалов и может быть использовано в сельскохоэяйстввнном производстве. Цель — повышение эффективности обработки эа счет перемешивания продукта. СВЧ-устройство для обработки материалов содержит излучатель 2, входную 3 и выходную 4 крышки, корпус 5 камеры нагрева, поглощающую нагрузку 6, излучатель 7, первый 8 и второй 9 согласователи, электромотор 10, диэлектрический экран 12 с отверстиями 13, канал 14, блок 15 подачи воздуха. Цель достигается тем, что излучатель 7 выполнен в виде по крайней

1617671

50

1 мере двух меандровых линий, соединенных в точках, лежащих на продольной оси камеры нагрева, и установлен с возможностью вращения вокруг этой оси. Для отвода испаряемой из обрабатываемого материала влаИзобретение относится к СВЧ-устройствам для обработки материалов (стерилизация жидкостей) и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, на предприятиях пищевой промышленности, Целью изобретения является повышение эффективности Обработки за счет перемешивания продукта, На чертеже представлено СВЧ-устройство для обработки материалов.

Устройство для обработки материалов, содержит СВЧ-генератор 1, излучатель 2, входную 3 и выходную 4 крышки, корпус 5 камеры нагрева, поглощающую нагрузку 6, излучатель 7, первый 8 и второй 9 согласователи, электромотор 10, привод 11, диэлектрический экран 12, отверстия 13, канал l4, блок 15 для подачи воздуха, трубки f6, Из: лучатель 7 состоит по крайней мере из двух (или более) меандровых линий, соединен, ных в точках, лежащих на оси корпуса 5, и

: ;связан с СВЧ-генератором,.

СВЧ-устройство для обработки матери, алов работает следующим образом.

Влага, испаряемая из обрабатываемого

:,продукта, через отверстия 13 в диэлектриче ском экране 12 попадает в пространство между корпусом и диэлектрическим экраНоМ 12 и с помощью воздуха, нагнетаемого блоком 15, удаляется наружу через отверстия в входной крышке 3.

Диэлектрический экран 12 может быть выполнен в виде цилиндра из диэлектрика с отверстиями малых размеров (размер отверстий меньше минимальных размеров обрабатываемого продукта) или в виде диэлектрического каркаса, обтянутого, например, капроновой сеткой.

СО стороны входа и выхода продукта устройство снабжено крышками 3 и 4, Крышки представляют собой волноводный фильтр типа сотовой решетки, Радиус отверстий, т.е. фактически радиус трубок в крышке, должен быть в 10-15 раз меньше длины волны генератора. При этом погонное затухание, рассчитанное на единицу длины, для низшего типа колебаний Н может быть определено из соотношения

,=16/R дБ/см, ги используется канал, образованный между диэлектрическим экраном 12 с отверстиями 13 и корпусом 5 камеры нагрева и соединенный с блоком 15 подачи воздуха. 1 э.п, ф-лы, 1 ил.

Продукт, находящийся в корпусе 5, при работе СВЧ-генератора 1 подвергается воздействию СВЧ-излучения. Происходит СВЧнагрев продукта, при этом тепло выделяется непосредственно внутри обрабатываемого продукта.

Корпус 5 изготовлен, как и крышки, из электропроводящего материала, например из латуни. Из-за низкого фактора потерь стенок корпуса очень небольшая доля энергии в них затухает. Энергия отражается стенками корпуса, поэтому нагрев корпуса не происходит.

При анализе происходящих процессов необходимо учитывать распределение поля внутри устройства, где обрабатывается продукт. С электродинамической точки зрения данная система представляет собой линию передачи, внутренний проводник которой выполнен в виде меандровой структуры (прямоугольная,или круглая металлическая гребенка, длина зуба и впадины которой зависят от рабочей частоты и обрабатываемого материала), причем таких структур, электрически соединенных в параллель, по крайней мере две.

Электромагнитное поле такой системы представляет собой поверхностную электромагнитную волну, сконцентрированную вблизи меандра (гребенки), Это поле вследствие поверхностного его характера спадает в направлении, ортогональном плоскости меандра, т.е. оно сконцентрировано вблизи внутреннего проводника линии (нагревателя), В случае осуществления вращения картина поля перестает быть неоднородной по азимуту, Корпус 5 по сути дела играет роль экрана, препятствующего проникновению

СВЧ-излучения в пространстве.

Вращение излучателя 7 осуществляется через вращающиеся первый и второй согласователи 8 и 9 посредством привода 11 и электромотора 10, Вращение излучателя 7

45 обеспечивает равномерность поля и перемешивание продукта во время обработки.

Первый согласователь 8 может быть выполнен в виде коаксиального реактивного шлейфа и обеспечивает минимальные потери электромагнитной энергии и ри ее движении от генератора СВЧ s рабочую камеру, В

1617671

Формула изобретения

1. СВЧ-устройство для обработки материалов, содержащее последовательно соеСоставитель А.Михайлова

Редактор А,Маковская Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Т.Палий

Заказ 4130 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4)5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 данном случае используется экспериментально подбираемый шлейф на фиксированную частоту — f.

На эту же частоту подобрана согласованная поглощающая нагрузка 6, выполненная, например, из графита. Канал 14 может быть соединен с блокам для подачи воздуха, например, посредством полых радиально расположенных трубок 16 с отверстиями для поддува воздуха, размеры,. которых меньше минимальных размеров обрабатываемого продукта. диненные генератор СВЧ, излучатель, расположенный в корпусе камеры нагрева, и блок для подачи воздуха, о т л и ч а ю щ ее с я тем, чго, с целью повышения эффек5 тивности обработки за счет перемешивания продукта, излучатель выполнен в виде по крайней мере двух меандровых линий, соединенных в точках, лежащих на продольной оси корпуса камеры нагрева, и установлен с

10 возможностью вращения вокруг этой оси.

2. СВЧ-устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок для подачи воздуха соединен с каналом, который образован межДу корпусом камеры нагрева и располоl5 женным в нем введенным диэлектрическим экраном с отверстиями..