Устройство для свч-термообработки пищевых продуктов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (й() (51)5 Н 0 В 6 04

Р11 ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l4; f«: > «cn;ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 .(21) 4713657/09 (22) 03.07.89 (4e) 15.07.92.. Бюл. М 26 (71) Научно-исследовательский инсти тут "Титан" (72) Г,В.Лысов и В.M.Óäàëîâ (53) 621 ° 396.85(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1570038, кл. W 05 В 6/64, 1988, Патент,CNA 1т 4361744, кл. Н 05 В 6/70, 1982. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ СВЧ-ТЕРМООБРАБОТ-

КИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

-(57) Использование: для размораживания мясных блоков и других продуктЬв.

I .,Изобретение относится к технике СВЧ-нагрева и может быть использовайо для размораживания мясных блоков и других продуктов в.блоках на предприятиях пищевой промышленности и общественного питания.

Известно устройство для СВЧ-нагре" ва, содержащее СВЧ-генератор и камеру нагрева, два ортогонально расположенных ввода энергии которой подсоединены к СВЧ-источнику через выходные плечи волноводного .моста..

Развязанное плечо моста подключено к третьему вводу энергии, Третий . ввод энергии работает, когда имеется отраженный сигнал от,первых двух вводов.

Недостаток известной конструкции заклочается в том, что в ней ме

Сущность изобретения: на верхней и, нижней стенках камеры нагрева размещены излучатели, подсоединенные соответственно к первому выходу падающей и выходу отраженной волн направленного ответвителя, вход:которого:, соединен с СВЧ-генератором, второй выход падающей волйы соединен с излучателем- на верхней стенке ортогонально первому выходу падающей волны. На выходе отраженной волны, включен измеритель отраженного сигнала, выход которого соединен с входом управления механизма поворота платформы для размещения нагреваемого, продукта.- 1 ил. конт роли руется и не учи тыва ется рез|aloe (не менее, чем на порядок) изме- нение диэлектрической проницаемости

Е размораживаемого продукта при достижении температуры, близкой к .

О С, приводящее к неравномерному энерговыделению по объему продукта и вокальному таянию его в каких-либо

Фочках. В результате такого некойт-.; ролируемого разог есс. размораживание происходит .неравномерно по объему, что сводит на нет все преимущества быстрого размораживания за счет СВЧ-энергии.

Известно устройство, содержащее нагревательную камеру с верхней ,и нижней стенками. Внутри камеры

:расположейа поворотная пЛатформа для ! .

4 размещенйя нагреваемого продукта, 829Ц 4

Устройство содержит камеру 1 нагрева прямоугольной или кубической формы, вращающуюся от электродвигарядом мясных блоков. На верхней и нижней стенках камеры, (т.е. над платформой и под ней) укреплены излуча" тели 4 .и 5, например симметричные рупорные, соединеннные с СВЧ-генератором через направленный ответвитель и создающие излучение, перпен- дикулярное поверхности размораживаемых блоков.

Выход основного канала 6 и выход отраженной волны 7 вспомогательного канала являются соответственно первым

20 и вторым выходными плечами делителя мощности. Выход падающей волны 8, вспомогательного канала подсоединен " к излучателю 4 ортогонально первому выходному плечу. Во второе выходное

35 плечо включен измеритель. 9 отражен-. ного сигнала, выход которого соединен с входом управления механизма вращения - электродвигателя 2. На верхней стенке камеры укреплено устройство 10 лля принудительного охлаж". дения верхней поверхности блоков.

Устройство работает следующим образом.

СВЧ-волна от генератора через ка" налы 6 и 8. направленного ответвителя подводится к излучателю 4, в котором создается излучение двух пер- . пенликулярно поляризованных волн,, например к симметричному рупору, воз» щ буждаемому через квадратный волновод, к перпендикулярным стенкам которого подсоединены выходные плечи ответви, теля. При приближении температуры

Т- 0 из"за r резкогоувеличения (Я) воз:, © никает отраженная волна от первого блока, При этом каждая из ее частей возвращается через рупор 4 в свое выходное плечо и далее волны направляются (суммируются) в плече 7, раз" ., вязанном с плечом ввода СВЧ-энергии, откуда отраженная СВЧ-энергия направляется к излучателям g, расположенным в нижней части камеры и облучающим нижйюю поверхйость второго блока..

Как только отражение этой волны превышает допустимую величину, то . платформа поворачивается на р и под облучение сверху попадает второй блок (если их два), а первый - под

Ортогональность излучателя на верхней стенке камеры обеспечивает круговую поляризацию электромагнитной волны; что спбсобствует более равномерному размораживанйю продукта.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

174 установленная на. механизме поворота.

На верхней и нижней стенках камеры расположены первый и второй вводы энергии, подсоединенные соответственно к первому и второму выходным плечам. делителя мощности, Недостатком известного устройства является также невысокая равномерност ь нагрева продуктов, так как уровни потоков, мощности, распределе

we между верхним и нижним вводами энергии, являются постоянной величиной, на которую не влияет изменение электрофизических параметров (6, ецио), зависящее от температуры, что приводит к неуправляемому распределению энергии в объекте. Кроме то» го, верхний ввод энергии обеспечивает возбуждение волн только одной поляризации, т.е. недостаточное количествс типов волн в камере. .Цель изобретения повышение рав. номерности нагрева путем автоматического перераспределения интенсиви ности СВЧ-воздействия

Указанная цель.достигается тем, что в"конструкции, содержащей камер. нагрева, расположенные на верхней и нижней стенках камеры излучатели, подсоединенные к первому H второму выходным плечам делителя мощности, входное плечо которого подключено к выходу СВЧ-генератора,, платформу для размещения обрабатываемого продукта, установленную на механизме поворота, делитель мощности выполнен в виде направленного ответвителя выход основного канала и выход отраженной волны вспомогательного канала которого являются соответственно первым и вторым выходными плечами делителя мощности выход падающей волны вспомогательного канала подсоединен к излучателю на верхней cxeH„ ке камеры нагрева ортогонально перво. му выходному плечу, а во второе вы"ходное плечо включен введенный измеритель отраженного сигнала, выход коТ5рого соединен с входом управле ния механизма поворота платформы.

I теля 2 диэлектрическую платформу 3 для размещения размораживаемых продуктов, например, двух расположенных

1748293

, к излучателю на верхней стенке камеры нагрева ортогоНально первому выходно:<у плечу, а во второе выходное

55.

: плечо включен введенный измеритель отраженного сигнала, выход которого

; соединен с входом управления меха- низма,поворота платформы.

/ облучение излучателем 5 отраженной мощностью нижней поверхности. При этом, если этот второй блок ранее не подвергался облучению сверху и не разогрет, то энергия автоматически переключается на верхние облучатели.

Таким образом, до тех пор, пока первый блок не разогрелся снизу и сверху, переключение облучения на другие блоки не происходит.

Следует иметь в виду, что иэ-за затухания интенсивности волны, проникающей внутрь блока, максимальное значение температуры внутри блока находится вблизи поверхности, через которую волна проникает в блок. При . этом со стороны этой поверхности . градиент изменения (Я) резкий, если .поверхность блока принудительно охлаждается, а внутрь блока градиент изменения (E) гораздо меньший. Поэтому, если от этой поверхности блока волна отражается сильно, то проникая в блок с другой стороны, волна из-за низкого внутрейнего градиента (Я) почти не отражается. На согласование этой волны оказывает также влияние

-Д

° уменьшейие ее длины -- (где 1 - ра, бочая длина волны) внутри блока, в .котором из-за разогрева постепейно. с этой стороны возрастает E .

Таким образом, отраженная от рез" t кого градиента {6),;волна направляет" ся в тот же блок, но с другой стороны, и поглощается в нем. Причем в ранее разогретую область волна попа- дает уже ослабленная, что обеспечивает "мягкий" режим разогрева этой области и остальной части блока, при этом может наблюдаться постепен ный прогрев: волна разогрева как бы распространяется от первоначальной зоны в сторону поверхности блока.

Как только эта волна достигнет поверхности, возрастание градиента (g). приведет к росту отражения. Измеряющее это отражение устройство выдает команду на поворот платформы с блоками °

S принципе на платформе может быть лыбое количество блоков, соответст- „ венно угол каждого поворота будет

360 равен ---- где zi - количество бло"

Tl

1 ков, 8

После разогрева всех ьлоков их поворот не приводит к снижению отраженной мощности, что позволяет выдать команду на завершение процесса разогрева отключение Р ч и производство выгрузки-загрузки.

При достаточно тонких блоках, когда удовлетворительный прогрев первого блока достигается при облучении только сверху, нижний излучатель направляет отраженное излучение сразу на следующий блок,.осуществляя его разогрев, т.е. по мере роста отражения от первого блока. Эта часть мощности направляется на второй блок. Поворот осуществляется после роста отражения волны от нижних излучателей. ю

Таким образом, в предложенной конструкции повысится равномерность нагрева, т.е. разброс температуры по объему нагреваемого объекта

25 уменьшится не менее, чем в два раза, что позволит увеличить допустимый ,. темп нагрева и соответственно увеличить производительность оборудования, на 103.

:Формула изобретения

- Устройство для СВЧ-термообработки пищевых продуктов, содержащее камеру нагрева, на верхней и нижней стенках

35 которой расположены излучатели, подсоединенные к первому и второму выходным плечам делителя мощности, входное плечо которого подключено к выходу СВЧ-генератора, платформу, для размещения нагреваемого продукта, установленную на механизме поворота, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения равномерности наг- 5 рева, делитель мощности выполнен в

; виде направленного ответвителя, вы ход основного канала и выход отраженной волны вспомогательного канала которого являются соответственно пер5О вым и вторым выходными плечами дели теля мощности, выход падающей волны вспомогательного канала подсоединен

1?48293

Составитель 8. Удалов

Релакжр Т.Лазоренко . Техред И.Иоргентал Корректор Э.Лончакова

Ю ЮЮ Й Ф е е аю еЫв е в и ае а ав и ik и й в 4б ав 4в юе ем ю Ь в е аь а ъ 4в е а

Заказ 2513 . Тираж, .: Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

° ЮЬФ Ф ° Ф Ю

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ó êãîðîä, ул. Гагарина, 101