[發明專利]模塊化連續微波凍干腔及含有所述凍干腔的微波凍干設備

有效

• 申請號: 201510423352.2
• 申請日: 2015-07-17
• 公開（公告）號: CN104964521B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 周川;劉毅;游俊;康琪;周昆;姚波;周聰
• 申請（專利權）人: 周川
• 主分類號: F26B7/00
• 分類號: F26B7/00;F26B23/08
• 代理公司: 北京君智知識產權代理事務所(普通合伙)11305
• 代理人: 劉秀娟

【技術領域】

本發明涉及微波凍干設備，特別是一種應用于連續微波凍干設備的模塊化連續微波凍干腔，以及含有所述凍干腔的連續微波凍干設備。

【背景技術】

微波凍干是結合微波輻射加熱技術和真空凍干技術、通過改進常規凍干過程中升華潛熱的提供方式，采用微波對干燥介質整體加熱，在微波場作用下使物料中的極性分子發生震動和相互摩擦，從而將電能轉化為物料中水分升華所需的升華潛熱，實現物料干燥。相對于傳統凍干方式，微波凍干具有干燥速度快、熱效率高、作業成本低的顯著優勢。

例如中國發明專利申請CN102200378A公開了一種微波真空冷凍干燥設備，其中，用于放置作業物料的真空倉設置在微波諧振腔中，真空倉包括整體呈圓柱形的非金屬罩和金屬倉體，非金屬罩和金屬倉體之間通過微波屏蔽板分隔。該設備有效實現了微波凍干，然而其結構決定了凍干作業只能逐次進行，即向真空倉中投入物料-減壓后進行真空凍干-恢復至常壓以獲取產品，作業效率低。

為了實現連續微波凍干，中國發明專利申請CN102226635A公開了一種微波連續凍干裝置，采用具有長度的凍干倉，凍干倉中設有物料輸送帶，并在凍干倉的上下游分別設置連續進料系統和連續出料系統，實現微波凍干的連續作業。

盡管CN102226635A中并沒有限制其凍干倉的長度，然而，受限于工業制造及裝配水平，其凍干倉的長度通常為800-1200mm。這是由于為了滿足凍干倉的真空(或低壓)作業要求，凍干倉是整體式的，以避免倉壁拼接帶來的密封缺陷。這種整體式要求決定了凍干倉的長度限制，也局限了連續式微波凍干作業的發展。

為了實現長度更長的凍干倉，一種設想是采用模塊化設計，通過連接多組凍干倉以增加整體長度。然而，實現模塊化的微波凍干倉的困難在于一方面，其作業腔體由透波材料腔體和非透波材料屏蔽板組合構成，透波材料如玻璃、陶瓷或聚四氟乙烯(PVDF)與非透薄材料如金屬具有不可忽略的線膨脹系數差異，這種差異導致兩種材料在微波凍干過程中溫度變化時，兩種材料的接觸處會產生拼接縫隙，破壞真空環境，造成凍干失敗。

另一方面在于相鄰腔體的機械連接。為了確保相鄰腔體的連接穩固并避免接縫處出現間隙，一種設想是使用強度足夠的金屬連接件例如螺栓將倉壁與微波屏蔽板、腔體與腔體間進行連接，然而金屬螺栓會導致微波連續凍干裝置中的微波場分布不均勻而影響凍干效果，而替換采用非金屬材質螺栓又無法提供足夠的剪切應力對抗兩種材料的變形。

【發明內容】

本發明的目的是針對現有技術缺陷，克服不同材料的線膨脹系數差異，提供一種具有良好密封性能、能實現拼接的模塊化連續微波凍干腔。

為了實現上述目的，本發明提供一種模塊化連續微波凍干腔，所述凍干腔包括由透波材料制成的腔室主體1和由非透波材料制成的屏蔽板2，腔室主體1的長度與屏蔽板2的長度相匹配，其中，屏蔽板2包括基部21和位于基部21中部的凸臺部22，所述凸臺部22的四側設有主體密封圈槽23；

腔室主體1包括依次鄰接的前壁、頂壁、后壁和底面，腔室主體1中部為中空結構16，所述底面中部設有與屏蔽板的凸臺部22相匹配的安裝通道14；腔室主體1的外表面延其長度方向在靠近兩端的位置設有凹槽13，所述凹槽13的外側壁設有定位銷裝配孔15；腔室主體1的左端面或右端面圍繞著中空結構16設有鄰接密封圈槽11。

在本發明中，所述凍干腔還包括分別設在鄰接密封圈槽11和主體密封圈槽23內的密封圈3。

在本發明中，所述凍干腔還包括設在定位銷裝配孔15中的透波材料制成的定位銷5。

根據一種優選的實施方式，屏蔽板基部21的左右側有外沿24，所述外沿24上有螺栓裝配孔25。

優選地，所述凍干腔還包括設在螺栓裝配孔25的螺栓6。

根據有一種優選的實施方式，密封圈3為充氣密封圈。

更優選地，所述充氣密封圈為內部充有惰性氣體的硅膠密封圈。

特別優選地，所述充氣密封圈的充氣氣壓為0.1～1.2MPa。

在本發明中，所述腔室主體1的長度為800-3000mm。

本發明還提供含有一組或多組如上述的凍干腔的微波凍干設備。

以下將更詳細的解釋本發明的技術方案。

本發明的模塊化連續微波凍干腔是沿其長度方向設置中空結構16的腔體，包括由透波材料制成的腔室主體1和由非透波材料制成的屏蔽板2，它們具有匹配的長度。通常，屏蔽板2位于底面。