Мікрохвильова піч

Мікрохвильова піч, що містить пульт керування, генератор, робочу камеру, блок завантаження, 3 85756 чних розмірів зразка продукції з відповідними поперечними розмірами електромагнітного променя з виходу випромінювача. В цій ситуації значна частина (близько 30%) електромагнітної енергії втрачається у баластному поглиначу, шляхом його нагріву та нагріву металевої камери. Завданням, на вирішення якого спрямований винахід, є забезпечення енергоефективного нагріву зразків продукції у печі шляхом такої зміни складу елементів і конструкції мікрохвильової печі, при якій здійснюється теплообмін між баластним поглиначем і зразком продукції, який при цьому в ситуації, згаданій раніше, може додатково нагріватися без суттєвих втрат баластної енергії електромагнітного поля. Для вирішення цього завдання у склад прототипу, що містить пульт управління, генератор, робочу камеру, блок завантаження, баластний поглинач, який розташований у робочій камері, корпус, вентилятор, що розташований у корпусі і має вихід, спрямований на генератор, випромінювач, вихід якого введений в робочу камеру у напрямку на баластний поглинач, і хвилевід, вхід якого з'єднаний з виходом генератора, вихід хвилеводу з'єднаний з входом випромінювача, а пульт управління підключений до генератора і вентилятора, згідно винаходу, додатково введені повітровід, спрямовуюча решітка, теплообмінні пластини, які вставлені у баластний поглинач з його затилля і розташовані у повітроводі на шляху повітряного потоку, вхід повітроводу з'єднаний з другим виходом вентилятора, а вихід повітроводу з'єднаний з входом спрямовуючої решітки, вихід якої введений в робочу камеру у напрямку на зразок, що нагрівається. Сукупність згаданих ознак мікрохвильової печі, що пропонується, забезпечує запобігання втрат енергії під час нагріву зразків з високим рівнем проходження електромагнітного поля, а також при деякому неузгодженні поперечних розмірів променя і зразків продукції, що нагрівається. Таким шляхом підвищується енергоефективність мікрохвильової печі при одночасному збереженні її інших важливих властивостей: незалежності її к.к.д. від рівня завантаження камери, рівномірності нагріву в об'ємі зразка, відсутності фонових випромінювань з камери і експлуатаційної надійності печі. Загальний вигляд мікрохвильової печі, що пропонується, наведено на Фіг.1. Піч містить: пульт управління 1, генератор 2, робочу камеру 3, блок завантаження 4, баластний поглинач 5, який розташований у робочої камері 3, корпус 6, вентилятор 7, що розташований у корпусі 6 і має вихід, спрямований на генератор 2, випромінювач 8, вихід якого введений в робочу камеру 3 у напрямку на баластний поглинач 5, і хвилевід 9, вхід якого з'єднаний з виходом генератора 2, вихід хвилеводу 9 з'єднаний з входом випромінювача 8, а пульт управління 1 підключений до генератора 2 і вентилятора 7. Додатково мікрохвильова піч містить: повітровід 10, спрямовуючу решітку 11 і теплообмінні пластини 12, які вставлені у баластний поглинач 5 з його затилля і розташовані у повітроводі 10 на шляху повітряного потоку, вхід повітроводу 10 4 з'єднаний з другим виходом вентилятора 7, а ви хід повітроводу 10 з'єднаний з входом спрямовуючої решітки 11, вихід якої введений в робочу камеру 3 у напрямку на зразок, що нагрівається. Працює мікрохвильова піч, яка пропонується, таким чином. При включенні печі з пульта управління 1 генератор 2 виробляє електромагнітні коливання. Енергія цих коливань розповсюджується по хвилеводу 9 до його виходу і надходить до входу випромінювача 8. У випромінювачі 8 фронт електромагнітної хвилі стає більш пласким, що еквівалентне концентрації електромагнітної енергії у кутовому секторі, розміри перерізу якого в картинній площині відповідають розмірам перерізу зразка продукції, що нагрівається. У випадку обробки зразків продукції з високим рівнем коефіцієнта проходження електромагнітного поля, а також у випадку, коли деякі поперечні розміри зразка продукції не відповідають поперечним розмірам електромагнітного променя з виходу випромінювача 8, тоді частина електромагнітної енергії потрапляє у баластний поглинач 5, де перетворюється в теплову енергію, яка призводить до нагріву теплообмінних пластин 12. Повітря, яке розповсюджується у повітроводі 10 від вентилятора 7, відбирає цю теплову енергію від пластин 12, подає її на вхід спрямовуючої решітки 11 (вихід якої введений в робочу камеру 3) і далі у напрямку на зразок, що нагрівається. Оцінку виграшу винаходу та порівняння його з прототипом здійснюємо за допомогою прикладу, шляхом розрахунку втрат енергії під час застосування прототипу виробничого призначення. Втрати енергії при застосуванні прототипу через незбіг геометричних параметрів променя і зразка складають E1=P·t{1-g·h/[4r2 tg(k·arctg(g/2r))tg(k·arctg(h/2r))]}, де Р - середня підсумкова потужність генераторів; g,h - поперечні розміри зразка; r - відстань від зразка до випромінювача; t - час нагріву; k коефіцієнт незбігання поперечних розмірів променя і зразка. Втрати енергії при застосуванні прототипу з-за відсутності утилізації баластної енергії, коли коефіцієнт проходження електромагнітного поля крізь зразок продукції складає значну величину, дорівнюють Е2={Р·g·h·b×t/[4r 2tg(k×аrсtg(g/2r))tg(k×аrсtg(h/2r))]} ехр{20,52pf[eоmоg×e((1+a2 tg2 d)0,5-l)0,5b}, де b - товщина зразка продукції, що обробляється; f - часто та коливань на виході генератора; a - коефіцієнт зменшення втрат у зразку на заключному етапі обробки; g - коефіцієнт зменшення діелектричної проникності є зразку продукції під час його обробки; eo(mо) - діелектрична (магнітна) проникність повітря; d - кут втрат матеріалу зразка, що обробляється; b - доля часу, коли звичайно існують втрати енергії Е2. Приклад. Р=12×1500Вт; t=2,0r; b=0,6м; g=h=1,0м; r=5,0м; f=2,45×109 Гц; 5 85756 k=1,2; e=5; tg d=0,1; a=0,3; g=0,3; b=0,5. В цих умовах (коли повні втрати енергії складають Ео=P×t) відносні втрати енергії в прототипі дорівнюють: Е1/Е0=[12×923 Вт г/(12×1500×2 Вт г)]×100 %=30%; Е2/Е0=[12×675 Вт г/(12×1500×2 Вт г)]×100 %=22%. Під час застосування винаходу за рахунок перетворення баластної енергії і ефективного теплообміну між баластним поглиначем та зразком продукції (за допомогою вентилятора 7, повітроводу 10 і спрямовуючої решітки 11) ці втрати енергії відсутні. Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 6 Тобто в реальних умовах прикладу енергоефективність прототипу більш низька ніж винаходу на 20% як мінімум. Ефективність винаходу підтверджена винахідником також за допомогою мікрохвильових печей: "SMS EF-70", "Dilonghi", "DEWOO" і «Дніпрянка-1». Таким чином, досягнення технічного результату за допомогою запропонованого винаходу, який характеризується сукупністю його сутніх ознак, а також реалізація мікрохвильової печі, яка запропонована, здаються обґрунтованими. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601