NL8103118A - Modulaire industriele mikrogolfoven voor thermische behandeling van stoffen. - Google Patents

Description

4 m - 1 -

Korte aanduiding:

Modulaire Industriele Mikrogolfoven voor thermische behandeling van stoffen.

De uitvinding heeft betrekking op een modulaire industriele mikrogolfoven voor het drogen of thermisch 5 behandelen van produkten door middel van mikrogolven.

De uitvinding beoogt een kontinu werkend toestel te verschaffen dat door zijn modulaire struktuur aangepast is voor de meeste industriele energie noodwendigheden gaande van 10 tot verscheidene honderden kW.

10

Het behandelen van produkten met mikrogolven is zeker reeds bekend. Hiervoor wordt gebruikelijkerwijze een mikrogolfinstallatie voorzien (Fig. 1), welke een mikrogolfgenerator omvat, die door een isolator en 15 passieve overgangsstukken gekoppeld wordt met een mikrogolf applicator waarin het produkt wordt behandeld.

Zulk een inrichting heeft de volgende nadelen : a) kostelijke generatoren met groot vermogen worden gebruikt, welke beveiligd moeten worden door middel van 20 zeer kostelijke mikrogolfcirculatoren, b) het rendement is meestal zeer laag bij gevolg van de weerkaatste mikrogolfenergie .

Het doel van deze uitvinding is een oven te konstrueren 25 die aan de volgende kenmerken voldoet : a) hoog rendement tot 80 %, vertrekkend van het energie- 8103 118 ; $ * - 2 - di s tributi ene t, b) kontinue en diskontinue werking, c) grote nauwkeurigheid en energieregeling, d) modulaire opvatting, 5 e) goedkoop van konstruktie.

Om dit doel te bereiken wordt de mikrogolfoven volgens

I I

de uitvinding in hoofdzaak uit tenminste een algehele module eenheid samengesteld, waarin wordt gebruikt 10 gemaakt van een aantal kleine magnetrons, b.v. 25 k 50 magnetrons met klein vermogen per eenheid, en waarbi^j deze magnetrons worden op zo’n danige wijze geplaatst dat de warme lucht, ontstaan door de afkoeling van de magnetrons, rechtstreeks in de oven stroomt. De mikro-15 golfenergie van de groepen magnetrons wordt op zo'n danige wijze in de oven gekoppeld dat de interactie tus-sen de verschillende magnetrons praktisch geelimineerd is. Een speciaal design van de posities-^n de verschillende antennestralers is hiervoor uitgewerkt.

20

Door deze konstruktie die bestaat in het verenigen van de mikrogolfgenerator en de mikrogolfapplicator kan men niet alleen gebruik maken van zeer goedkope vermogen-eenheden (magnetrons en voeding), maar tevens ontwijkt 25 men de noodzaak van kostelijke passieve mikrogolfcompo-nenten zoals circulatoren, die weliswaar de voeding beschermen tegen de weerkaatste energie maar meteen het rendement van het systeem sterk verlagen.

30 Andere kenmerken van de uitvinding zullen duidelijk worden uit de hierna volgende beschrijving en de bijgaande » tekening. Hierin toont : fig. 1 in schemavorm de opstelling van een gebruikelijke mikrogolfinstallatie; 35 fig. 2 een perspectief aanzicht van een uit'voeringsvorm van een mikrogolfovenmodule volgens de uitvinding; fig. 3 schematisch een dwarsdoorsnede in de uitvoerings-vorm van fig. 2.

8103 118 i - 3 -

Natuurlijk worden de tekeningen en de beschrijving slechts bij wijze van voorbeeld en in geen enkele opzicht ter begrenzing gegeven.

5 Ter illustratie van de bestaande techniek wordt in fig.

1 de opvatting van een gebruikelijk industriele mikro-golfinrichting gegeven. Met 1 is de mikrogolfgenerator aangegeven, die door een isolator 2 en passieve overgangs-stukken, zoals circulatoren 3 gekoppeld is met de mikro-10 golfoven of applicator 4 waarin het te behandelen produkt is geplaatst.

In tegenstelling met de bestaande inrichting van fig. 1 tonen de fig. 2 en 3 een algehele modulaire eenheid 15 volgens de uitvinding. Deze eenheid 10 bestaat in hoofd-zaak uit een metalen kast 1 onderverdeeld in drie compar-timenten 11, 12, 13 door wanden 14 en 15. De buitenste compartimenten 11 en 13 bevatten de vermogen eenheden waaronder een groep mikrogolfgeneratoren of magnetrons 4 20 en de voedingstransformatoren 8 terwijl het middenste compartiment. 12 de eigenlijke applicator uitmaakt waarin het produkt wordt behandeld. In de wanden 14 en 15 tussen de compartimenten worden openingen resp. 16 en 17 voorzien en de magnetrons 4 worden op een dergelijke 25 wijze aangebracht ten opzichte van deze openingen 16 en 17 dat de warme lucht, ontstaan door de afkoeling van de magnetrons, rechtstreeks in en applicator compartiment 12 stroomt. 1¾ openingen 16 en 17 worden elk met een rooster 18 voorzien.

30

Boven op de kast 1 zijn een aantal golfgeleiders 2 gemon-teerd. Koppeling van de mikrogolfenergie van de magnetrons in het middenste compartiment 12 gebeurt door mid-del van een aantal antennestralers 3 die regelmatig 35 worden verdeeld langs iedere golfgeleider 2. Zowel de plaats van de verschillende golfgeleiders 2 als de plaats van de antennestralers 3 is zo opgevat dat de koppeling 8103 118 Μ ΐ * - 4 - tussen de verschillende magnetrons mag verwaarloosd worden. Hierdoor wordt niet alleen het aanwenden van isolatoren en circulatoren vermeden maar ook wordt het rendement aanzienlijk verhoogd. De positie en de verde-5 ling van de antennestralers 3 over het middenste compar-timent 12 wordt vastgelegd zodanig dat de interactie tussen de verschillende magnetrons praktisch geMlimineerd is.

10 Bij wijze van voorbeeld, in een ontwerp van een 36 kW

mikrogolfoven (18 x 2 magnetrons van 1 kW), werkend in de frekwentie van 2450 MHZ voor het drogen van geplas-tifieerd papier, zijn 72 antennestralers verdeeld over 18 ri^en van vier met een afstand van ongeveer 25 cm tussen 15 de rijen, waarbij in elke rij de afstand tussen de stralers ongeveer 15 cm bedraagt.

De buitenste compartimenten 11 en 13 worden onder een variabele luchtdruk geplaatst door afzonderlijke venti-20 latoren 9. Hierdoor wordt niet alleen de afkoelwarmte van de magnetrons maar tevens deze van de transformato-ren in de ovenruimte 12 benut. De afzuiging gebeurt langs de uitlaten 5.

25 In het in de tekening geillustreerde ontwerp is nog een transportband 6 voorzien, die uit een soepel en niet absorberend materiaal, zoals polyethyleen, bestaat en die door het middenste compartiment 12 loopt voor het transporteren van het te behandelen produkt. Hierdoor 30 wordt een kontinue werking verzekerd.

De hierboven beschreven modulaire struktuur maakt het mogelijk inrichtingen van onverschillig welke vermogen in dienst te stellen door eenvoudig het gewenste aantal 35 module eenheden volgens de uitvinding naast elkaar samen te stellen.

8103118

Claims (2)

1. Industrigle mikrogolfoven, gekenmerkt door tenminste een algehele module eenheid (10) bestaande uit een metalen kast (1) onderverdeeld in drie compartimenten (11, 12, 13) door met openingen voorziene wanden (14, 15), 5 met meerdere mikrogolfgeneratoren (4) op een dergelijke wijze in iedere van de buitenste compartimenten (11, 13) aangebracht dat de warme lucht rechtstreeks langs de openingen (16, 17) in het middenste compartiment (12) stroomt, waarbij het middenste compartiment de eigenlijke 10 applicator oven uitmaakt, terwijl een aantal golfgeleiders (2) boven op de metalen kast (1) zijn aangebracht met antennestralers (3) waarvan de posities verdeeld zijn voor een maximum koppeling van de mikrogolfenergie in de oven. 15

2. Mikrogolfoven volgens conclusie 1, met .het kenmerk, dat tenminste een transportband (6) is ingericht voor het transporteren van het te behandelen produkt door het middenste compartiment (12), met bij voorkeur een 20 bandstopfilter (7) aan de in- en uitlaten van het middenste compartiment. 8103118