微波烘乾裝置及其熱風回用方法
2023-07-07 20:18:36
專利名稱：微波烘乾裝置及其熱風回用方法
技術領域：
本發明涉及微波烘乾領域，尤其涉及一種微波烘乾裝置及其熱風回用方法。
背景技術：
目前，在利用微波烘乾裝置對物料(例如筒子紗)進行烘乾的過程中，微波源產生烘乾用的微波，由於微波源會在工作中產生較高熱量，使得微波源所在的工作區具有較高的溫度，如果微波源長期處於高溫的工作狀態下，將會影響微波源的使用壽命，因此需要對微波源及其工作區進行冷卻。現有技術中，一般採用風機為微波源工作區引入冷空氣，所述冷空氣與微波源接觸之後變成熱空氣排出，從而為微波源及其工作區降溫。這種冷卻方式將產生的熱空氣排放到大氣中，造成能量的損失，不利於節能減排。因此，有必要針對現有技術中存在的上述缺陷進行改進。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種微波烘乾裝置及其熱風回用方法，其通過對熱空氣的回收利用，節約了能源。為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種微波烘乾裝置，包括加熱腔、微波源工作區和風機，所述加熱腔用於放置待烘乾的物料，所述微波源工作區設置有加熱用的微波源，所述風機為所述微波源工作區引入冷空氣為所述微波源降溫、並排出產生的熱空氣，所述微波烘乾裝置還包括熱風管路，收集所述風機排出的熱空氣；熱風回用裝置，與所述熱風管路連接、並將所述熱空氣送往所述加熱腔內。進一步地，所述加熱腔位於所述微波源工作區的下方，所述熱風回用裝置位於所述加熱腔的下方。進一步地，所述熱風回用裝置具有沿熱風輸送方向從上遊到下遊逐漸向上傾斜的。進一步地，所述微波烘乾裝置還包括 溫度傳感器，設置於所述微波源工作區內、並檢測所述微波源工作區內的溫度；溫度控制單元，當所述溫度傳感器測得的溫度超過第一設定值時，開啟所述風機，當所述溫度傳感器測得的溫度低於所述第一設定值時，關閉所述風機。進一步地，所述微波烘乾裝置還包括風扇，用於為所述微波源工作區引入冷空氣；其中，當所述溫度傳感器測得的溫度超過第二設定值時，所述溫度控制單元開啟所述風扇，當所述溫度傳感器測得的溫度低於所述第二設定值或第一設定值時，所述溫度控制單元關閉所述風扇。進一步地，當所述溫度傳感器測得的溫度超過所述第一設定值、且持續時間超過預定時間段時，所述溫度控制單元開啟所述風扇，當所述溫度傳感器測得的溫度低於所述第一設定值時，所述溫度控制單元關閉所述風扇。根據本發明的另一個方面，提供了一種微波烘乾裝置的熱風回用方法，所述微波烘乾裝置包括加熱腔和微波源工作區，所述方法包括收集從所述微波源工作區內排出的熱空氣；將所述熱空氣送往所述加熱腔內。所述方法還包括測量所述微波源工作區內的溫度；如果所述溫度高於第一設定值，為所述微波源工作區提供冷空氣；如果所述測量溫度低於所述第一設定值，則停止為所述微波源工作區提供冷空氣。進一步地,所述方法還包括如果所述測量溫度高於第二設定值，則為所述微波源工作區提供額外的冷空氣；如果所述測量溫度低於所述第二設定值或第一設定值，則停止為所述微波源工作區提供額外的冷空氣。進一步地,所述方法還包括如果所述測量溫度高於所述第一設定值、且持續時間超過預定時間段，則為所述微波源工作區提供額外的冷空氣；如果所述溫度低於所述第一設定值，則停止為所述微波源工作區提供額外的冷空氣。根據本發明的技術方案，由於將從微波源工作區中排出的熱空氣回收，並送回加熱腔中，對加熱腔內正在進行微波烘乾的物料進行輔助熱風作用，從而有效地加速了物料表面水蒸氣的散發，對加速烘乾進程和提高烘乾質量具有明顯的促進作用。另外，通過設置溫度傳感器和溫度控制單元，可以根據微波源工作區內的實際溫度實時控制風機的啟動/停止，節約了能源，減少了風機的損耗。此外，根據微波源和微波源工作區的具體條件預先計算第一預設值、第二預設值和預定時間段，可以根據微波源工作區內的實際溫度及時調節送入微波源工作區內的冷空氣量，從而更為有效、及時地保護微波源，避免其在過高的溫度下長期工作，提高了微波源的使用壽命。
說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1是本發明的微波烘乾裝置的結構示意圖。
具體實施例方式需要說明的是，在沒有明確限定或不衝突的情況下，本發明的各個實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。圖1是本發明的微波烘乾裝置的結構示意圖。如圖1所示，微波烘乾裝置包括加熱腔10和微波源工作區20。加熱腔10中放置有待烘乾的物料11，例如筒子紗等。這些物料11可以根據需要相互間隔、均勻地放置在加熱腔10中，以保證物料烘乾的均勻性。微波源工作區20位於加熱腔10的上方，其中設置了用於產生微波的一個或多個微波源30。當微波源30為多個時，這些微波源30可以根據需要均勻地分布在微波源工作區10內。微波源30通過圖1中未示出的通道將產生的微波送往加熱腔10內，對加熱腔10內的待烘乾的物料11進行加熱。微波源30在工作過程中會產生熱量，使得微波源工作區20內的溫度逐漸升高，如果微波源30長期在較高溫度下工作，就可能縮短微波源30的工作壽命。為了降低微波源工作區20內的溫度，在微波源工作區20的一個側面的外部安裝了風機40。參照圖1，由於微波源工作區20位於加熱腔10的上方，微波源工作區20在整個微波烘乾裝置中處於較高的位置，因此，可以通過支撐結構(例如支撐杆)將風機40設置於合適的高度，使其處於微波源工作區20的外部。由此，便於鋪設與風機40連接的管道等，也便於維修或更換風機40及其零部件。在微波源工作區20和風機40之間設有供空氣排出的排氣通道(圖1未示出)，同樣，在微波源工作區20的其他壁面(例如前、後側面或頂面，優選為與所述風機設置位置相對的另一個側面上)也有供空氣流通的通道。當風機40開始工作時，由於其泵吸作用，微波源工作區20之外的冷空氣被引入所述微波源工作區20之內(如箭頭A所示)，與其中的微波源30接觸之後變成熱空氣，然後經風機40與微波源工作區20之間的排氣通道排出到微波源工作區20之外(如箭頭B所示)，被風機40收集。本發明的微波烘乾裝置還設有熱風管路50和熱風回用裝置60。熱風管路50與風機40相連，將風機40收集的熱空氣送入熱風回用裝置60 (如箭頭C所示)。熱風回用裝置60為一個腔體,並位於加熱腔10的下方。參照圖1，熱風回用裝置60具有一個與熱風管路50連通的入口，還具有多個與加熱腔10的底面相通的出口，除了所述入口和出口之外，熱風回用裝置60的其餘部分封閉，構成了基本封閉的腔體。由於熱風回用裝置60的所述出口設置於加熱腔10的底面上，有利於熱空氣由下至上流動(如箭頭D所示)，可以對加熱腔10內正在進行微波烘乾的物料11進行輔助熱風作用，從而有效地加速了物料11表面水蒸氣的散發，對加速烘乾進程和提高烘乾質量具有明顯的促進作用。此外，如圖1所示，熱風回用裝置60具有沿熱風輸送方向從上遊到下遊向上逐漸傾斜的底面，可保證熱空氣在熱風出口處保持較為均勻的風速，從而有利於將熱空氣通過多個出口均勻地送往加熱腔10內，提高了輔助熱風作用的均勻性，使得加熱腔10內的物料11受熱更均勻。當然，所述底面的傾斜角度可以根據加熱腔、熱風回用裝置的尺寸以及熱空氣量等實際條件來具體設定。在圖1所示的微波烘乾裝置中，如果風機40始終連續工作，則有可能造成風機40能耗的增加，對風機40的使用壽命也不利。因此，還可以在微波源工作區20內設置溫度傳感器80。溫度傳感器80測量微波源工作區20內的溫度，並將測量值送往圖1未示出的溫度控制單元。溫度控制單元可以比較所述測量值和預先設定的第一設定值。所述第一設定值為預先測定的微波源工作區內的安全溫度，當微波源30在該第一設定值以下溫度的環境中工作時，基本不會影響其使用壽命，反之，如果微波源30長期工作在該第一設定值以上溫度的環境中，則會影響其工作壽命。因此，如果所述測量值高於第一設定值，溫度控制單元可以向風機40發出信號，啟動風機40為微波源工作區20降溫，如果所述測量值低於第一設定值，溫度控制單元可以向風機40發出信號,不啟動或停止已經啟動的風機40。通過這種方式，當微波源工作區20內的溫度不會損害微波源30的使用壽命時，可以不啟動或停止已經啟動的風機40，從而節約了能量，也避免了風機40的無謂損耗。另外，如圖1所示，所述微波烘乾裝置還可以包括軸流風扇70，其設置在所述微波源工作區20的頂部。當溫度傳感器80測得的溫度高於第二設定值時，為避免僅依靠風機40不足以快速降低微波源30的溫度，從而影響微波源30的使用壽命，溫度控制單元可以開啟軸流風扇70，增加進入到微波源工作區20內的冷空氣量。當溫度傳感器80測得的溫度低於所述第二設定值時，溫度控制單元關閉軸流風機70，以避免不必要的能耗。或者，也可以等到測得的溫度低於所述第一設定值時，溫度控制單元才關閉軸流風機70，這樣可以更迅速地冷卻微波源工作區及微波源。所述第二設定值可以根據微波源和微波源工作區的具體條件預先測定和設置，其數值高於前述第一設定值，如果微波源工作區內的溫度高於該第二設定值，表明微波源30已經處於危險狀態，需要儘快降低微波源工作區內的溫度。另外，軸流風扇70的啟動條件除了第二設定值之外，還可以是微波源工作區20內的溫度處於第一設定值以上的時間段。如果微波源工作區20內的溫度沒有超過第二設定值，但已經超過第一設定值，且已經經歷了超過預定時間段的時間，表明微波源30沒有得到及時的冷卻，也可能影響其使用壽命。所述預定時間段可以根據微波源和微波源工作區的具體條件預先測定和設置，以保證微波源不會長期在超過第一設定值的環境下工作。通過這種方式，可以保證微波源工作區20內的溫度儘量不超過第二設定值，或者不長期處於超過第一設定值的狀態，從而進一步保護了微波源30。溫度傳感器80可以設置於微波工作區20的頂部，既便於安裝，又可以利用熱空氣向上流動的特性較為準確地測量微波工作區20的溫度。同樣，軸流風扇70也可以安裝在微波工作區20的頂部，便於迅速地引入冷空氣，在需要的時候，也可以迅速地將微波工作區20中的熱空氣向上排出。如圖1所示，本發明還提供了一種微波烘乾裝置的熱風回用方法，所述微波烘乾裝置包括微波源工作區和加熱腔，所述方法包括首先，收集從所述微波源工作區內排出的熱空氣，然後，將所述熱空氣送往所述加熱腔內。另外，在所述熱風回用方法中，還可以測量所述微波源工作區內的溫度，如果所述測量溫度高於第一設定值，則開啟風機為所述微波源工作區提供冷空氣，如果所述測量溫度低於所述第一設定值，則關閉所述風機。此外，如果所述測量溫度高於第二設定值，則開啟軸流風扇為所述微波源工作區提供額外的冷空氣，如果所述測量溫度低於所述第二設定值或第一設定值，則關閉軸流風扇。或者，如果所述測量溫度高於第一設定值、且持續時間超過預定時間段，則開啟軸流風扇為所述微波源工作區提供額外的冷空氣，如果所述溫度低於所述第一設定值，則關閉軸流風扇。前面根據實施例描述了本發明的微波烘乾裝置及其熱風回用方法，但該裝置並不僅限於所述實施例中所述的部件和/或連接關係，例如，加熱腔、微波源工作區、風機和熱風回用裝置等並不限於該實施例中的位置關係，只要能夠將微波源工作區排出的熱空氣送回加熱腔內，即可實現本發明之目的；除了軸流風扇之外，也可以採用其他具有促使空氣流動的風扇。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種微波烘乾裝置，包括加熱腔、微波源工作區和風機，所述加熱腔用於放置待烘乾的物料，所述微波源工作區設置有加熱用的微波源，所述風機為所述微波源工作區引入冷空氣為所述微波源降溫、並排出產生的熱空氣，其特徵在於，所述微波烘乾裝置還包括熱風管路，收集所述風機排出的熱空氣；熱風回用裝置，與所述熱風管路連接、並將所述熱空氣送往所述加熱腔內。
2.根據權利要求1所述的微波烘乾裝置，其特徵在於，所述加熱腔位於所述微波源工作區的下方，所述熱風回用裝置位於所述加熱腔的下方。
3.根據權利要求2所述的微波烘乾裝置，其特徵在於，所述熱風回用裝置具有沿熱風輸送方向從上遊到下遊逐漸向上傾斜的底面。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的微波烘乾裝置，其特徵在於，所述微波烘乾裝置還包括溫度傳感器，設置於所述微波源工作區內、並檢測所述微波源工作區內的溫度；溫度控制單元，當所述溫度傳感器測得的溫度超過第一設定值時，開啟所述風機，當所述溫度傳感器測得的溫度低於所述第一設定值時，關閉所述風機。
5.根據權利要求4所述的微波烘乾裝置，其特徵在於，所述微波烘乾裝置還包括風扇，用於為所述微波源工作區引入冷空氣；其中，當所述溫度傳感器測得的溫度超過第二設定值時，所述溫度控制單元開啟所述風扇，當所述溫度傳感器測得的溫度低於所述第二設定值或第一設定值時，所述溫度控制單元關閉所述風扇。
6.根據權利要求5所述的微波烘乾裝置，其特徵在於，當所述溫度傳感器測得的溫度超過所述第一設定值、且持續時間超過預定時間段時，所述溫度控制單元開啟所述風扇，當所述溫度傳感器測得的溫度低於所述第一設定值時，所述溫度控制單元關閉所述風扇。
7.一種微波烘乾裝置的熱風回用方法，所述微波烘乾裝置包括加熱腔和微波源工作區，其特徵在於，所述方法包括收集從所述微波源工作區內排出的熱空氣；將所述熱空氣送往所述加熱腔內。
8.根據權利要求7所述的熱風回用方法，其特徵在於，所述方法還包括測量所述微波源工作區內的溫度；如果所述溫度高於第一設定值，為所述微波源工作區提供冷空氣；如果所述測量溫度低於所述第一設定值，則停止為所述微波源工作區提供冷空氣。
9.根據權利要求8所述的熱風回用方法，其特徵在於，所述方法還包括如果所述測量溫度高於第二設定值，則為所述微波源工作區提供額外的冷空氣；如果所述測量溫度低於所述第二設定值或第一設定值，則停止為所述微波源工作區提供額外的冷空氣。
10.根據權利要求8所述的熱風回用方法，其特徵在於，所述方法還包括如果所述測量溫度高於所述第一設定值、且持續時間超過預定時間段，則為所述微波源工作區提供額外的冷空氣；如果所述溫度低於所述第一設定值，則停止為所述微波源工作區提供額外的冷空氣。
全文摘要
本發明涉及一種微波烘乾裝置及其熱風回用方法。該微波烘乾裝置包括加熱腔、微波源工作區和風機，所述加熱腔用於放置待烘乾的物料，所述微波源工作區設置有加熱用的微波源，所述風機為所述微波源工作區引入冷空氣為所述微波源降溫、並排出產生的熱空氣，所述微波烘乾裝置還包括熱風管路，收集所述風機排出的熱空氣；熱風回用裝置，與所述熱風管路連接、並將所述熱空氣送往所述加熱腔內。根據本發明的技術方案，由於將從微波源工作區中排出的熱空氣回收，並送回加熱腔中，對加熱腔內正在進行微波烘乾的物料進行輔助熱風作用，從而有效地加速了物料表面水蒸氣的散發，對加速烘乾進程和提高烘乾質量具有明顯的促進作用。
文檔編號F26B21/02GK103017505SQ20131000395
公開日2013年4月3日 申請日期2013年1月6日 優先權日2013年1月6日
發明者單忠德, 王紹宗, 吳雙峰, 張倩, 靳雲發 申請人:機械科學研究總院先進位造技術研究中心