RU2220517C2 - Device for heating and processing various materials - Google Patents
Device for heating and processing various materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2220517C2 RU2220517C2 RU2001128013A RU2001128013A RU2220517C2 RU 2220517 C2 RU2220517 C2 RU 2220517C2 RU 2001128013 A RU2001128013 A RU 2001128013A RU 2001128013 A RU2001128013 A RU 2001128013A RU 2220517 C2 RU2220517 C2 RU 2220517C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- door
- heating
- fans
- height
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для нагрева и обработки продуктов и других материалов при помощи микроволнового излучения и воздействия горячего воздуха. The invention relates to devices for heating and processing products and other materials using microwave radiation and exposure to hot air.
Традиционным способом тепловой обработки продукта при приготовлении пищи является поверхностный нагрев. Нагрев внутренних слоев осуществляется при этом за счет теплопроводности продукта. Так как величина теплопроводности большинства продуктов относительна невелика, то процесс приготовления пищи традиционным способом занимает довольно продолжительное время. The traditional method of heat treatment of a product during cooking is surface heating. The heating of the inner layers is carried out at the same time due to the thermal conductivity of the product. Since the thermal conductivity of most products is relatively small, the cooking process in the traditional way takes quite a long time.
Существенное сокращение времени тепловой обработки продукта обеспечивается за счет использования в качестве теплоносителя микроволнового излучения. A significant reduction in the time of heat treatment of the product is provided due to the use of microwave radiation as a heat carrier.
Микроволновые установки (СВЧ-печи) - нагревательные устройства, в которых пищевой (или другой) продукт нагревается за счет поглощения им СВЧ-энергии. Под воздействием микроволнового излучения происходит возбуждение молекул воды, которые входят в состав любого продукта, и как следствие - значительное повышение температуры внутри его массы. При этом никакого накапливания электромагнитной энергии ни внутри продукта, ни в рабочей камере не происходит. Microwave installations (microwave ovens) are heating devices in which a food (or other) product is heated by absorbing microwave energy. Under the influence of microwave radiation, water molecules are excited that are part of any product, and as a result, a significant increase in temperature inside its mass. At the same time, no accumulation of electromagnetic energy occurs either inside the product or in the working chamber.
Нагрев в СВЧ-печах по сравнению с традиционными способами нагрева обладает рядом преимуществ (см. Рогов И.А. и др. Сверхвысокочастотный нагрев пищевых продуктов. М.: Агропромиздат, 1986, с.82-141). Heating in microwave ovens in comparison with traditional heating methods has several advantages (see Rogov I.A. et al. Microwave heating of food products. M: Agropromizdat, 1986, p. 82-141).
- значительно снижаются непроизводительные потери теплоты, так как почти вся теплота идет на нагрев пищевого продукта;
- сокращается время тепловой обработки (на 75%);
- за счет сокращения продолжительности тепловой обработки снижаются потери массы продуктов на 10-30% при сохранении витаминов, органических, минеральных веществ и вкусовых качеств продукта;
- снижаются затраты электроэнергии (на 50-70%) по сравнению с использованием электроплит;
- обеспечиваются комфортные условия приготовления пищи (печь практически не выделяет тепла; посуда, используемая при готовке, остается холодной).- significantly unproductive heat loss, since almost all the heat goes to the heating of the food product;
- reduced heat treatment time (by 75%);
- due to the reduction in the duration of the heat treatment, the weight loss of the products is reduced by 10-30% while preserving the vitamins, organic, mineral substances and taste of the product;
- reduced energy costs (by 50-70%) compared with the use of electric stoves;
- comfortable cooking conditions are provided (the stove practically does not generate heat; the dishes used in cooking remain cold).
Известны бытовые (кухонные) микроволновые печи для приготовления пищи с помощью микроволновой энергии и потока горячего воздуха (см. ЕР 0248580 А2, F 24 С 7/02, 09.12.1987, ЕР 0584934 A1, F 24 С 7/02, 02.03.1994, ЕР 1045208 А2, F 24 С 7/02, 18.10.2000, DE 3839657 A1, F 24 С 7/02, 31.05.1988). Указанные плиты содержат камеру для приготовления пищи, генератор микроволновой энергии, несколько вентиляторов для подачи охлаждающего воздуха и на вентилирование камеры, нагревательные электрические элементы и системы управления ими. Эти печи используют преимущества обработки продукта одновременно микроволновой энергией и нагретым воздухом. В этих печах на поверхности кулинарных изделий можно получать привычную "аппетитную корочку". В основном они предназначены для быстрого приготовления небольшого количества пищи. Known household (kitchen) microwave ovens for cooking using microwave energy and a stream of hot air (see EP 0248580 A2, F 24
Недостатками известных микроволновых печей являются недостаточная мощность, обусловленная необходимостью обработки небольшого количества продукта - пищи, сложность и высокая стоимость, обусловленные наличием нагревательного элемента и дорогой системы управления, невозможность использования для сушки материалов или другой обработки материалов. The disadvantages of the known microwave ovens are insufficient power, due to the need to process a small amount of product - food, complexity and high cost, due to the presence of a heating element and an expensive control system, the inability to use materials for drying or other processing of materials.
Известна комбинированная электро- и СВЧ-плита для домашней кухни (см. RU 2161380 С2, Н 05 В 6/64, 27.12.2000), содержащая верхнюю горизонтальную панель с одной или большим количеством нагревательных электроконфорок и встроенный в объем электроплиты источник микроволновой энергии. Известная плита сохраняет традиционную конструктивную схему кухонной электроплиты с нагревательными конфорками на верхней поверхности и духовым шкафом внутри, который работает как в режиме обычной духовки, так и в режиме СВЧ-нагрева, когда духовка представляет собой рабочую камеру СВЧ-печи. Known combined electric and microwave stove for home cooking (see RU 2161380 C2, H 05
Недостатком этой плиты являются высокая стоимость и сложность, обусловленные необходимостью обеспечения надежности и работоспособности с допустимым уровнем утечки микроволновой энергии. The disadvantage of this stove is its high cost and complexity, due to the need to ensure reliability and performance with an acceptable level of leakage of microwave energy.
Известна сушильная бытовая микроволновая печь (см. RU 2088050 C1, H 05 В 6/64, 20.08.1997), содержащая магнетрон с системой электропитания и управления, корпус с волноводом, рабочую камеру, по крайней мере одна из стенок которой выполнена с перфорацией для прохода воздуха, и вытяжной вентилятор. Бытовая печь предназначена для сушки продуктов растительного происхождения, а именно лекарственных трав, ягод, корнеплодов в личном или фермерском хозяйстве. A known household drying microwave oven (see RU 2088050 C1, H 05
Недостатками известной печи являются малая мощность генератора микроволновой энергии и вентилятора, а также то, что конструкция печи не предусматривает возможности перемешивания высушиваемого продукта. The disadvantages of the known furnace are the low power of the microwave energy generator and fan, as well as the fact that the design of the furnace does not provide for the possibility of mixing the dried product.
Из известных устройств наиболее близким является устройство для нагрева и обработки различных материалов с помощью микроволновой энергии и потока горячего воздуха, содержащее корпус, камеру с дверцей, средство для генерирования микроволновой энергии в виде двух магнетронов и средство направления ее на приготовляемый продукт, средство для подогрева и направления воздуха на продукт (см. RU 2122772 C1, H 05 В 6/64, 29.09.1993)
Недостатком этой печи является низкая эффективность при достаточно больших температурных зонах нагрева вследствие сильного возрастания необратимых тепловых потерь и снижения из-за этого термодинамической эффективности рабочего цикла установки.Of the known devices, the closest is a device for heating and processing various materials using microwave energy and a stream of hot air, comprising a housing, a chamber with a door, means for generating microwave energy in the form of two magnetrons and means for directing it to the cooked product, means for heating and air directions to the product (see RU 2122772 C1, H 05
The disadvantage of this furnace is its low efficiency at sufficiently large temperature zones of heating due to a strong increase in irreversible heat loss and a decrease in the thermodynamic efficiency of the plant’s operating cycle.
Техническим результатом, на который направлено настоящее изобретение, является создание комбинированного устройства со сменными носителями, обеспечивающего быстрый и равномерный нагрев достаточного количества приготовляемых продуктов или обрабатываемых материалов. The technical result, which the present invention is directed to, is to create a combined device with removable media that provides fast and uniform heating of a sufficient number of cooked products or processed materials.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для нагрева и обработки различных материалов с помощью микроволновой энергии и потока горячего воздуха, содержащем корпус, камеру с дверцей, средство для генерирования микроволновой энергии и направления ее на материал, средство для подогрева и направления воздуха на материал, камера содержит систему направляющих для установки съемных поддонов и систему установки съемного барабана, связанную с электроприводом для вращения барабана, средство для направления микроволновой энергии на материал выполнено в виде двух волноводов, расположенных по бокам камеры и разнесенными по высоте камеры, а средство для подогрева и направления воздуха выполнено в виде двух вентиляторов, обеспечивающих охлаждение магнетронов и подачу нагретого воздуха в камеру сверху, приточного и вытяжного вентиляторов, расположенных ниже камеры, с производительностью выбранной из условий гарантированного обеспечения продувки объема камеры и выноса испаренной влаги из материала, и направляющих воздух в камеру через группу отверстий, расположенных вдоль левой стенки камеры вблизи дверцы, и из камеры через группу отверстий, расположенных вдоль правой стенки камеры вдали от дверцы. The technical result is achieved in that in a device for heating and processing various materials using microwave energy and a stream of hot air, comprising a housing, a chamber with a door, means for generating microwave energy and directing it to the material, means for heating and directing air to the material, the camera contains a guide system for installing removable pallets and a system for installing a removable drum associated with an electric drive for rotating the drum, means for directing microwave energy the material is made in the form of two waveguides located on the sides of the chamber and spaced along the height of the chamber, and the means for heating and directing air is made in the form of two fans that provide cooling of magnetrons and supply of heated air to the chamber from above, supply and exhaust fans located below the chamber , with a performance selected from the conditions for guaranteed blowing of the chamber volume and removal of evaporated moisture from the material, and directing air into the chamber through a group of holes, located GOVERNMENTAL along the left wall of the chamber near the door, and from the chamber through a group of holes disposed along the right away from the chamber wall of the door.
Технический результат достигается также тем, что соотношение высоты, ширины и глубины составляет 1:1:0,9, а разнесение вводов волноводов по высоте составляет около 200 мм, а расстояние от дверцы до центров групп отверстий составляет соответственно 70 и 300 мм. The technical result is also achieved by the fact that the ratio of height, width and depth is 1: 1: 0.9, and the spacing of the waveguide entries in height is about 200 mm, and the distance from the door to the centers of the groups of holes is 70 and 300 mm, respectively.
Технический результат достигается также тем, что съемный барабан выполнен в виде двух боковых стенок из полисульфона и натянутой между ними сетки из диэлектрического материала. The technical result is also achieved by the fact that the removable drum is made in the form of two side walls of polysulfone and a mesh stretched between them of dielectric material.
Технический результат достигается также тем, что соотношение диаметра к высоте барабана составляет 0,6-0,8. The technical result is also achieved by the fact that the ratio of the diameter to the height of the drum is 0.6-0.8.
На фиг.1 приведен вид спереди на устройство для нагрева и обработки различных материалов, где показаны направления видов А, Б, В, Г устройства;
на фиг.2 - вид В (дверца снята);
на фиг.3 - вид Г (дверца снята);
на фиг.4 - вид А (столик снят);
на фиг.5 - вид Б (столик снят).Figure 1 shows a front view of the device for heating and processing of various materials, which shows the directions of types A, B, C, D of the device;
figure 2 is a view of B (door removed);
figure 3 is a view of G (door removed);
figure 4 - view A (table removed);
figure 5 is a view of B (the table is removed).
Устройство для нагрева и обработки различных материалов содержит корпус 1, камеру 2 с дверцей 3, панель управления 4. Сверху над камерой расположены два магнетрона 4. Сверху камеры расположены также трансформаторы 5, конденсаторы 6 и платы управления 7. A device for heating and processing various materials comprises a housing 1, a
В камере установлена система направляющих для установки съемных поддонов (не показаны). На фиг. 2 и 3 показана система направляющих, содержащая две пары уголков 8. Однако, по желанию заказчика, система может включать иное количество направляющих и иную их конструкцию. В камере установлена также система установки съемного барабана. Система представляет собой опоры 9 для оси съемного барабана, которые связаны с электроприводом 10. Съемный барабан (не показан) выполнен в виде двух боковых стенок из полисульфона и натянутой между ними сетки из диэлектрического материала. The camera has a guide system for installing removable pallets (not shown). In FIG. 2 and 3, a guide system is shown containing two pairs of
По бокам камеры расположены два волновода 11 с вводами 12, разнесенными по высоте камеры. Сверху камеры расположены два вентилятора 13, обеспечивающих охлаждение магнетронов и соответствующее нагревание воздуха, а также подачу нагретого воздуха сверху. Снизу камеры расположены приточный вентилятор 14, направляющий воздух в камеру через группу отверстий 15, расположенных вдоль левой стенки камеры вблизи дверцы, и вытяжной вентилятор 16, направляющий воздух из камеры через группу отверстий 17, расположенных вдоль правой стенки камеры вдали от дверцы. On the sides of the chamber are two waveguides 11 with
Устройство для нагрева и обработки различных материалов работает следующим образом. A device for heating and processing various materials works as follows.
Потребитель в зависимости от требуемых задач устанавливает в камеру 2 один или два съемных поддона с приготовляемым продуктом или съемный барабан и загружает в него обрабатываемый материал. Например, в барабане можно производить сушку хлопка, овощей, фруктов, грибов и т.д. С помощью органов системы управления, расположенных на панели управления, потребитель устанавливает необходимый режим работы устройства. В случае со съемным барабаном включается электропривод 10, обеспечивающий вращение барабана и соответственно обрабатываемого материала, скорость вращения может изменяться во время обработки. Depending on the required tasks, the consumer installs one or two removable pallets with a cooked product or a removable drum in
Вне зависимости от того, установлены ли в камере поддоны или барабан, микроволновая энергия, вырабатываемая магнетронами 4, равномерно распределяется посредством волноводов 11 с вводами 12, расположенными с противоположных сторон камеры и разнесенных по ее высоте. Regardless of whether pallets or a drum are installed in the chamber, the microwave energy generated by the
Одновременно воздух, охлаждающий магнетроны и другое электрическое и электронное оборудование, в том числе трансформаторы 5 и платы управления 19, соответственно нагревается и подается вентиляторами 13 в камеру 2 сверху для нагрева приготовляемого продукта или обрабатываемого материала. Использование нагретого от магнетронов и другого оборудования воздуха позволяет отказаться от электрического нагревателя и значительно упростить как конструкцию устройства, так и схему управления им. Вентиляторы 13 обеспечивают нагнетание достаточного количества воздуха в камеру для дополнительного нагрева обрабатываемого материала при помощи конвективного теплообмена. At the same time, air cooling magnetrons and other electrical and electronic equipment, including
В то же время приточный вентилятор 14 направляет дополнительный поток воздуха сбоку через группу отверстий 15, расположенных вдоль камеры с правой стороны вблизи дверцы, а вытяжной вентилятор 16 направляет воздух из камеры через группу отверстий 17, расположенных вдоль камеры с левой стороны вдали от дверцы. Вентиляторы 13 и 14 обеспечивают нагнетание достаточного количества воздуха в камеру для дополнительного нагрева обрабатываемого материала при помощи конвективного теплообмена. Их производительность выбирается при поставке устройства из условий гарантированного обеспечения продувки объема камеры и выноса испаренной влаги из материала. At the same time, the
Опытным путем установлено, что наилучшие результаты при обработке материалов как на поддонах, так и в барабане достигаются при условии, когда соотношение высоты, ширины и глубины камеры устройства составляет 1:1:0,9, разнесение вводов волноводов по высоте составляет 200 мм, а расстояние от дверцы до центров групп отверстий составляет соответственно 70 и 300 мм, съемный барабан выполнен в виде двух боковых стенок из полисульфона и натянутой между ними сетки из диэлектрического материала, а отношение диаметра барабана к высоте составляет 0,6-0,8. It has been experimentally established that the best results when processing materials both on pallets and in the drum are achieved provided that the ratio of the height, width and depth of the device chamber is 1: 1: 0.9, the spacing of the waveguide inputs is 200 mm in height, and the distance from the door to the centers of the groups of holes is 70 and 300 mm, respectively, the removable drum is made in the form of two side walls of polysulfone and a mesh stretched between them of dielectric material, and the ratio of the diameter of the drum to the height is 0.6-0.8.
Вышеуказанные соотношения размеров камеры, разнесение вводов волноводов и соотношения размеров барабана, а также вышеуказанное расположение вводов и вывода воздуха обеспечивают необходимую закрутку потоков и их хорошее перемешивание и хороший контакт с нагреваемым обрабатываемым материалом. Выбор двух магнетронов и разнесение их вводов по высоте позволяет обеспечить не только равномерность нагрева материала, но и улучшить условия работы магнетронов. The aforementioned ratios of the dimensions of the chamber, the spacing of the inputs of the waveguides and the ratio of the sizes of the drum, as well as the above arrangement of the inlets and outlets of the air provide the necessary swirling of the flows and their good mixing and good contact with the heated material. The choice of two magnetrons and the separation of their inputs in height allows us to ensure not only uniform heating of the material, but also to improve the working conditions of the magnetrons.
Использование совокупности вышеуказанных признаков позволяет создать комбинированное устройство со сменными носителями, обеспечивающее быстрый и равномерный нагрев достаточного количества приготовляемых продуктов или обрабатываемых материалов. Using the combination of the above features allows you to create a combined device with removable media that provides quick and uniform heating of a sufficient number of cooked products or processed materials.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001128013A RU2220517C2 (en) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | Device for heating and processing various materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001128013A RU2220517C2 (en) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | Device for heating and processing various materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001128013A RU2001128013A (en) | 2002-05-10 |
| RU2220517C2 true RU2220517C2 (en) | 2003-12-27 |
Family
ID=32065579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001128013A RU2220517C2 (en) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | Device for heating and processing various materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2220517C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2504928C2 (en) * | 2011-12-29 | 2014-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" | Domestic drying microwave oven |
-
2001
- 2001-10-17 RU RU2001128013A patent/RU2220517C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2504928C2 (en) * | 2011-12-29 | 2014-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" | Domestic drying microwave oven |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2312274C2 (en) | Stove for cooking | |
| EP0023827B1 (en) | Cooking appliance of hot air circulating type | |
| US4627409A (en) | Cooking appliance of hot air circulation type | |
| US3514576A (en) | Combined microwave and hot air oven | |
| US4431889A (en) | Combination microwave and convection oven | |
| US4189995A (en) | Apparatus for heating food | |
| US6943321B2 (en) | Convection oven with forced airflow circulation zones | |
| CA1268513A (en) | Combination convection and steamer oven | |
| US8946604B2 (en) | Cooking oven with at least one convection heating device | |
| US3221729A (en) | Oven supplied with hot air through foraminous duct-shelves | |
| US7109447B2 (en) | Control system for cooking appliance employing convection and radiant cooking | |
| RU2175467C2 (en) | Magnetron oven with heater | |
| US20130008426A1 (en) | Convection cooking using bake element heater | |
| CN103791529A (en) | High-frequency heating cooker | |
| JP2010272211A (en) | Induction heating cooker | |
| RU2220517C2 (en) | Device for heating and processing various materials | |
| CN101000149A (en) | Multifunction microwave oven with overheat steam | |
| EP4045852B1 (en) | Apparatus for cooking food | |
| CN117545958A (en) | Combined oven with independent cooking modules | |
| JPS6131777B2 (en) | ||
| EP1560464B1 (en) | Wall-mounted microwave oven | |
| KR20160135868A (en) | A waveguide of Dryer using the microwave | |
| CN213664792U (en) | Microwave steaming and baking oven | |
| JP2013079803A (en) | Ih cooking heater | |
| KR100735184B1 (en) | Electric oven |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101018 |