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1、(10)申请公布号 CN 103263064 A (43)申请公布日 2013.08.28 CN 103263064 A *CN103263064A* (21)申请号 201310236015.3 (22)申请日 2013.06.14 A23N 12/08(2006.01) (71)申请人 南京农业大学 地址 210095 江苏省南京市卫岗 1 号 (72)发明人 顾振新 王顺民 杨润强 胡志超 (54) 发明名称 一种微波、 热风和真空及其联合干燥设备 (57) 摘要 本发明涉及一种微波、 热风和真空及其联合 干燥设备， 包括加热腔、 微波干燥系统、 热风干燥 系统、 真空系统、 测温与控制。
2、系统。在微波加热腔 的侧壁上设有多个馈能口， 组成不对称多反馈的 微波加热系统， 并将其与热风、 真空干燥等方式结 合， 组合成集热风、 微波干燥和真空微波干燥于 一体、 且具有干燥均匀性好、 高效节能、 用途广等 特点的多功能组合干燥设备。该设备适合不同形 状、 不同含水量的果品蔬菜等物料干燥。 操作人员 可根据物料特点和成品要求灵活选择单一干燥方 式， 也可使用组合干燥方式。 该设备可使物料在微 波低温环境下干燥， 尤其适合热敏性、 易氧化的物 料快速干燥。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请。
3、 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103263064 A CN 103263064 A *CN103263064A* 1/1 页 2 1. 一种微波、 热风、 真空及其联合干燥设备， 包括微波加热腔、 微波加热装置、 热风加热 装置、 抽真空装置以及测温与控制装置。 2. 根据权利要求 1 所述， 一种微波、 热风、 真空及其联合干燥设备， 其特征在于 ： (1) 加热腔为圆柱形、 底部设计为半球形、 顶部为带铰链和锁紧装置的半球圆形盖子， 腔内有可以调节的料盘放置在料盘支架上 ； (2) 微波加热装置位于加热腔侧壁， 设有 3 5 个位置不对称的馈能口， 每个。
4、馈能口装 有一个功率为 500 1000W、 频率为 245050Mhe 微波源磁控管， 其传输的微波能由馈能口 直接馈入加热腔， 通过调节磁控管的数量与功率， 实现微波加热的均匀性 ； (3) 热风干燥装置为微波加热腔底部的进风管道连接一矩形空气加热腔， 加热腔内装 有 2 3 组加热管和温度传感器， 分别用于加热由风机提供的空气和调控热风温度 ； (4) 真空装置位于微波加热腔侧壁， 由 2 个管子连接的水循环真空泵、 1 个管子连接的 真空表组成， 分别用于实现真空和检测加热腔的真空度 ； (5) 加热腔底部的中心位置连接进风管道， 进风管侧壁设有风速测定仪、 带阀门的排水 孔， 用于微。
5、波干燥和热风干燥时对物料的喷动， 以加快干燥速度 ； (6) 加热腔内侧设有排湿装置， 可灵活调节出风量大小 ； 加热腔顶部装有红外测温传 感器， 用于控制物料的加热温度 ； (7) 控制系统由 PLC 控制的触摸式电子屏组成， 用于干燥方法、 进风温度和物料加热温 度的设置和调节 ； 触摸式电子屏设有35组微波磁控管选择键、 功率调节键和加热时间调 节键等， 用于选择磁控管数量和调节微波加热功率及设定物料加热时间。 3. 根据权利要求 1 所述， 一种微波、 热风、 真空及其联合干燥设备， 其特征在于 ： 可根据 物料特点和成品要求灵活选择单一干燥方式， 也可使用组合干燥方式 ； 该设备适用。
6、于不同 形状、 不同含水量的果品蔬菜等物料的干燥。 权 利 要 求 书 CN 103263064 A 2 1/3 页 3 一种微波、 热风和真空及其联合干燥设备 技术领域 0001 本发明涉及食品、 农产品加工领域的水果和蔬菜等物料脱水干燥中的应用， 尤其 是涉及一种微波、 热风、 真空及其联合干燥的多功能加热装置。 背景技术 0002 热风干燥具有设备简单、 生产成本低的特点， 但其干燥速度慢， 且对产品的色泽、 复水性及营养成分等品质有严重影响。 微波干燥与传统热风干燥相比， 具有干燥速度快、 热 效率高、 清洁生产、 易实现自动化控制、 能保持食品营养成分和兼有杀菌作用等特点， 因而 微。
7、波干燥越来越受到重视。微波干燥技术及其设备已在轻化工业、 食品与农产品加工业等 行业得到广泛应用。 但是， 微波加热存在不均匀性问题， 成为制约微波加热技术在农产加工 领域规模化应用的瓶颈。故微波干燥及其联合干燥技术仅在少数企业得到应用。 0003 微波干燥是一种安全、 有效的干燥方式， 同时便于控制干燥过程中物料水分含量。 微波可将物料内外同时加热， 所以干燥速度快， 但微波的能耗大， 处理量小。联合干燥则利 用各种干燥方式的优点， 避免各自的缺点。联合干燥不仅可以提高干燥速率和改善产品质 量还能降低能耗。 根据物料特点将两种或多种干燥方法分阶段或同时进行联合干燥是干燥 技术的发展趋势。 0。
8、004 专利 ( 公开号 CN102735034A， 公开日 2012 年 10 月 17 日 ) 公开了 “一种侧面进风 微波干燥设备” ， 专利 ( 公开号 CN103005629A， 公开日 2013 年 04 月 03 日 ) 公开了 “微波热 风联合红枣干燥机” ， 专利 ( 公开号 CN201974012U， 公开日 2011 年 09 月 14 日 ) 公开了 “微 波热风联合干燥设备” ， 微波加热设备中两者均仅采用了微波干燥和热风干燥技术的联合， 并未涉及真空干燥技术， 故它们不适用于微波低温环境下的干燥， 尤其对热敏、 易氧化物等 物料进行快速干燥。 0005 专利 ( 公。
9、开号 CN102200372A， 公开日 2011 年 09 月 28 日 ) 公开了 “一种微波真空 冷冻干燥设备” ， 专利 ( 公开号 CN101846439A， 公开日 2010 年 09 月 29 日 ) 公开了 “微波真 空冷冻干燥设备” ， 两者均采用微波与冷冻干燥相结合， 比较适合在低 温下干燥热敏性、 易 氧化等物料， 但其并未涉及热风干燥， 如果物料含水量较高时， 能耗过大。本专利涉及热风 干燥， 从而不存在上述问题。专利 ( 公开号 CN101082464A， 公开日 2007 年 12 月 5 日 ) 公 开了 “微波真空干燥设备” ， 专利 ( 公开号 CN20183。
10、7205U， 公开日 2011 年 05 月 18 日 ) 公开 了 “真空微波干燥设备” ， 专利 ( 公开号 CN102538425A， 公开日 2012 年 07 月 04 日 ) 公开了 “连续真空微波干燥装置” ， 专利 ( 公开号 CN202853299U， 公开日 2013 年 04 月 03 日 ) 公开 了 “一种罐式内真空微波干燥机” ， 专利(公开号CN202274720U， 公开日2012年06月13日) 公开了 “微波真空干燥设备” ， 这些专利均采用微波与真空联合干燥技术， 但同样没有涉及 热风干燥， 故不适合于含水高的物料， 且能耗较高。 0006 同时， 上述专。
11、利均没有涉及采用磁控管馈能口分配来解决微波加热不均匀的问 题， 而本专利采用了特殊的多馈能口磁控管分配技术， 改善了微波加热的均匀性。 0007 本微波、 热风、 真空及联合干燥的多功能微波加热装置， 将微波干燥与热风干燥、 说 明 书 CN 103263064 A 3 2/3 页 4 真空干燥技术进行了组合， 根据实际需要可选用热风、 微波单一方法干燥， 也可选用微 波 - 热风联合干燥、 微波 - 真空联合干燥。该设备既可将物料在常压下进行干燥， 又可将热 敏性的、 易氧化等成分的物料在微波低温环境下干燥， 最大限度地保存其营养成分。另外， 本设备的微波加热装置中， 磁控管馈能口是不对称分。
12、布的， 提高了微波加热的均匀性， 同时 将微波干燥与热风干燥和真空干燥技术相结合， 从而实现了物料的均匀干燥， 提高了产品 的综合品质。 发明内容 0008 本专利提供一种微波、 热风、 真空及联合干燥的多功能微波干燥装置， 其结构合 理， 能快速干燥水果和蔬菜等物料， 提高果蔬生产的经济效益。 0009 为实现上述目的 ： 本专利的技术解决方案为一种微波、 热风、 真空及其联合干燥的 多功能微波干燥机， 包括加热腔、 微波发生装置、 排湿装置、 排水装置、 热风发生输送装置、 抽真空装置、 控制装置和测温装置。 0010 上述的微波、 热风、 真空及联合干燥设备的加热腔为圆柱形、 底部设计为。
13、半球形、 顶部为带铰链和锁紧装置的半球圆形盖子， 腔内有可以调节的料盘放置在料盘支架上。 0011 上述的微波、 热风、 真空及联合干燥设备的加热装置位于加热腔侧壁， 设有 3 5 个位置不对称的馈能口， 每个馈能口装有一个功率为 500 1000W、 频率为 245050Mhe 微 波源磁控管， 其传输的微波能通过馈能口直接馈入加热腔， 通过调节磁控管的数量与功率， 实现微波加热的均匀性。 0012 上述的微波、 热风、 真空及联合干燥设备的热风干燥装置为微波加热腔底部的进 风管道连接一矩形空气加热腔， 加热腔内装有23组加热管和温度检测传感器， 分别用于 加热由风机提供的空气和调控热风温度。
14、。 0013 上述的微波、 热风、 真空及联合干燥设备的真空装置位于微波加热腔侧壁， 由 2 个 管子连接的一个水循环真空泵、 1 个管子连接的真空表组成， 分别用于提供真空系统、 检测 加热腔的真空度。 0014 上述的微波、 热风、 真空及联合干燥设备的加热腔底部的中心位置连接进风管道， 进风管侧壁设有风速测定仪、 带阀门的排水孔， 用于微波干燥、 热风干燥时对物料的喷动， 以加快干燥速度。 0015 上述的微波、 热风、 真空及联合干燥设备的加热腔内侧设有排湿装置， 可灵活调节 出风量大小 ； 加热腔顶部装有红外测温传感器， 用于控制物料的加热温度。 0016 上述的微波、 热风、 真空。
15、及联合干燥设备的控制系统由 PLC 控制的触摸式电子屏 组成， 用于干燥方法、 进风温度和物料加热温度的设置和调节 ； 触摸式电子屏设有 3 5 组 微波磁控管选择键、 功率调节键和加热时间调节键等， 用于选择磁控管数量和调节微波加 热功率及设定物料加热时间。 附图说明 0017 下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步描述。 0018 附图 1 设备主要组成图。 0019 图 1 中 ： 1、 排湿管 ； 2、 加热腔 ； 3、 磁控管 1#； 4、 磁控管 2#； 5、 磁控管 3#； 6、 热风进风 说 明 书 CN 103263064 A 4 3/3 页 5 管 ； 7、 排水管 ； 。
16、8、 风速调节、 测定装置 ； 9、 显示屏 ； 10、 控制屏 ； 11、 真空泵 ； 12、 热风加热室 ； 13、 风机 ； 14、 加热盘 0020 附图 2 设备主要结构图及构件图。 具体实施方式 ： 0021 实施方式 1 ： 微波干燥 0022 运行时， 打开控制屏 10， 选择磁控管 3、 4、 5 进行微波干燥 ( 可以选择磁控管中 一 组、 二组或三组进行工作， 并且根据需要可以对磁控管的设置功率进行适当组合提高微波 加热均匀性 )。物料在加热腔内被干燥， 水蒸气通过排湿口 1 排出， 而加热过程中部分残余 凝结在加热腔内壁的少量水通过排水口 7 排出。 0023 实施方式。
17、 2 ： 热风干燥 0024 运行时， 打开控制屏10， 启动风机13， 向热风加热室12中输送空气， 空气在热风加 热室 12 中被加热， 空气温度升高到物料干燥所需的温度后， 通过进风调节和测定装置 8， 达 到一定风速后的热空气通过管道 6 后输送到加热腔 2 中， 在加热腔 2 中对物料进行热风干 燥。物料中的水分在热风干燥下蒸发， 水蒸气通过排湿口 1 排出， 而加热过程中部分残余凝 结在加热腔内壁的少量水通过排水口 7 排出。 0025 实施方式 3 ： 微波真空干燥 0026 运行时， 打开控制屏 10， 启动真空泵 11， 对加热腔 2 抽真空。通过控制屏 10， 启动 微波发。
18、生系统后， 微波磁控管 3、 4 和 5 开始工作， 对加热腔 2 中物料进行微波真空干燥。 0027 实施方式 4 ： 微波 - 热风联合干燥 0028 运行时， 打开控制屏10， 启动风机13， 向热风加热室12中输送空气， 空气在热风加 热室 12 中被加热， 空气温度升高到物料干燥所需的温度后， 通过进风调节和测定装置 8， 达 到设定风速和温度后的热空气通过管道 6 后输送到加热腔 2 中， 此时， 启动微波干燥系统， 选择磁控管3、 4、 5进行微波干燥(可以选择磁控管中一组、 二组或三组进行工作， 并且根据 需要可以对磁控管的设置功率进行适当组合提高微波加热均匀性 )。物料在加热腔内被干 燥， 水蒸气通过排湿口 1 排出， 而加热过程中部分残余凝结在加热腔内壁的少量水通过排 水口 7 排出。 0029 以上详细说明了本发明的实施方式， 但这只是为了便于理解而举的实例， 不应被 视为是对本发明范围的限制。同样， 任何所属技术领域的技术人员均可根据本发明的技术 方案及其较佳实施例的描述， 做出各种可能的等同改变或替换， 但所有这些改变或替换都 应属于本发明的权利要求的保护范围。 说 明 书 CN 103263064 A 5 1/1 页 6 附图 1 附图 2 说 明 书 附 图 CN 103263064 A 6 。