[发明专利]一种真空微波脱水设备

说明书

本发明提供一种真空微波脱水设备，包括微波箱体；设置于所述微波箱体内部的真空腔体；设置于所述微波箱体的壁面上的微波能量导入口和微波源，所述微波源通过所述微波能量导入口向所述微波箱体内部导入微波能量；设置于所述真空腔体的壁面上的微波窗口；使所述真空腔体沿轴向中心线旋转的驱动装置。本发明的设备结构简单，将微波源和微波窗口分离，微波窗口随着真空腔体的转动而和微波源之间产生相对运动，易于安装和维护，脱水均匀一致性高，脱水效果好，且可以连续自动化生产，能满足大规模商业化应用。

技术领域

本发明涉及微波脱水技术领域，具体地，涉及一种真空微波脱水设备。

背景技术

为了能够在常温条件下长久保存食物和各种天然有机物质，人们通常需要减低其水分含量。相对各种传统及常规脱水手段，真空微波脱水技术有其独特的优势：在真空环境下，不仅氧化反应大大降低，而且水的沸点也随压力的降低而降低，物料得以在较低的温度下脱去水分。特别是当压力低于水的三相点时，物料可以在冷冻状态下以升华的形式脱去水分。同时由于微波能量的辐射不需要导热媒介，可以在真空环境下直接作用于物料的内部，是一种真空条件下的理想热源。

真空微波脱水技术已经发展了超过40年，其在农产品、食品的干燥保鲜及膨化，医药生产方面的快速低温脱水等领域得到了越来越广泛的应用。近年来，随着电子工程技术的发展，真空微波脱水技术的大规模商业化应用也越来越普及。

在实际应用中，最常用的用于加热的微波频率是2450MHz和915MHz, 其波长分别为0.12米和0.33米，远大于大多数物料颗粒的尺寸，而工程实践中经济实用的真空腔体的尺寸一般介于0.5米和2米之间，这就造成了一方面物料颗粒之间的受热不均匀，另一方面微波场在真空腔体内经多次反射后分布不均匀,形成了明显的所谓的热区和冷区，在热区由于微波能量集中，一方面物料极易被烧糊，另一方面集中的能量容易造成电场击穿，形成等离子放电现象，损坏设备。另外，为了能将微波源产生的微波传输进真空腔体，一般都需要在真空腔体的特定位置开一个或数个特定尺寸的微波窗口。由于微波辐射的指向性，在微波窗口附近会形成较强的微波场分布，进一步加重了真空腔体内微波分布不均匀的情况。

针对上述真空微波脱水技术在实际应用中要面对的主要挑战，目前已有不少公开的技术手段和方法。主要集中在物料的搅拌和运动方面。例如公开号为CN205300193U的中国实用新型专利提出了利用一个在真空腔内的微波可以穿透的旋转滚筒，使物料在滚筒内得以不断的翻滚混合，最终获得均匀一致的脱水效果。但是，这个方案中，微波能量需要通过位于真空腔体上的特殊窗口从常压环境导入到真空腔内。使微波能量集中在特定的方向和空间上。位于真空腔内的载料滚筒虽然可以通过转动使不均匀受热的物料得以混合并向前运动，但无法控制物料在热区 和冷区”的停留时间，导致需要非常快的滚筒旋转速度才能使所有物料尽量接受到同等量的微波辐射，这样会对某些物料的结构和外观造成破坏。虽然可以通过增加窗口数目的方法来改善微波场的分布，但这在工程上是会大大增加成本。

专利号为4640020的美国专利提出了一个方案，把多个微波源或其它加热源的导入口设置在微波腔内悬置，并分别指向不同的方向。物料直接均匀铺放放在真空腔体内的传送带上，以期均匀的物料可以通过相对均匀的微波场可以得到均匀的脱水效果。但通常物料，特别是各种农产品，本身是非常不均匀的。另外，将众多的微波导入及引导设备放置在真空腔体内，会造成设备安装和清洗方面的困难，设备的复杂程度和成本都会比较高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种真空微波脱水设备，解决现有的真空微波脱水设备不能达到均匀脱水、结构复杂，设备成本高，不适用于大规模商业化应用的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种真空微波脱水设备，包括：

微波箱体；

设置于所述微波箱体内部的真空腔体；