微波解冻装置的制作方法

本发明涉及微波解冻技术领域，特别涉及一种微波解冻装置。

背景技术：

工业肉食品微波解冻的关键点在于它的均匀性和产能。大型肉食品处理厂，自动化程度高、解冻量大，对于解冻后的均匀性和解冻产能有着较高的要求。

目前现有的微波解冻设备解冻后的物料温度往往在-5℃左右，不同部位的温差往往超过2℃以上，因此，解冻后的物料需要静置于货架上一段时间,才能达到后道工序的加工温度,设备产能低，通常现有的微波解冻设备解冻1～2吨物料需要1小时(1～2t/h)。为了提高设备产能，客户需要购买多台设备，占用较多的场地放置设备才能满足解冻量的需求，增加了生产成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种微波解冻装置，加热箱的多边形腔体配合第一缝隙天线和第二缝隙天线的侧面反射微波，使微波均匀的照射在解冻物料上，保证解冻效果更加均匀，达到产能提升的要求。

一种微波解冻装置，包括加热箱、第一缝隙天线、第二缝隙天线、第一微波发生器和第二微波发生器，加热箱的横截面为多边形结构，第一缝隙天线和第二缝隙天线设置在加热箱内，第一缝隙天线和第二缝隙天线上均设有多个微波孔，第一微波发生器用以为第一缝隙天线提供微波，第二微波发生器用以为第二缝隙天线提供微波，第一微波发生器和第二微波发生器发出的微波经过各微波孔传输至加热箱内，加热箱的多边形腔体配合第一缝隙天线和第二缝隙天线的侧面反射微波。

在本发明的实施例中，上述加热箱的横截面侧边数量大于或等于十四。

在本发明的实施例中，上述加热箱包括箱顶、箱底、第一侧壁和第二侧壁，所述箱顶与所述箱底相对设置，所述第一侧壁与所述第二侧壁对称设置，所述第一侧壁和所述第二侧壁连接于所述箱顶与所述箱底之间，所述第一侧壁和所述第二侧壁均由多块互成夹角的侧板连接形成，所述第一缝隙天线和所述第二缝隙天线连接在所述箱顶上。

在本发明的实施例中，上述箱顶包括第一顶板、第二顶板、第三顶板和第四顶板，所述第一顶板与所述第二顶板对称设置，所述第一顶板与所述第二顶板连接，所述第三顶板与所述第四顶板对称设置，所述第三顶板的两侧边分别与所述第一顶板、所述第一侧壁连接，所述第四顶板的两侧边分别与所述第二顶板、所述第二侧壁连接，所述第一缝隙天线的一侧面设置在所述第一顶板上，所述第一缝隙天线相邻的另一侧面设置在所述第三顶板上，所述第二缝隙天线的一侧面设置在所述第二顶板上，所述第二缝隙天线相邻的另一侧面设置在所述第四顶板上。

在本发明的实施例中，上述箱底包括第一底板和第二底板，所述第一底板与所述第二底板对称设置，所述第一底板与所述第二底板连接，所述第一底板远离所述第二底板的侧边与所述第一侧壁连接，所述第二底板远离所述第一底板的侧边与所述第二侧壁连接。

在本发明的实施例中，相邻两所述微波孔形成“八”字型，所述第一缝隙天线上的各所述微波孔与所述第二缝隙天线上的各所述微波孔对称设置。

在本发明的实施例中，相邻两所述微波孔的中心距离为218.5～218.72mm。

在本发明的实施例中，上述微波孔的中心与所述第一缝隙天线或所述第二缝隙天线的中心夹角为9°～12°。

在本发明的实施例中，上述第一缝隙天线和所述第二缝隙天线上均设有27个所述微波孔。

在本发明的实施例中，上述微波孔的长为110～131mm；所述微波孔的宽为30～32.7mm。

在本发明的实施例中，上述微波解冻装置还包括第一微波抑制箱和第二微波抑制箱，所述加热箱的两端分别与所述第一微波抑制箱、所述第二微波抑制箱连通；

所述第一微波抑制箱的两端设有第一进料口和第二进料口，所述第二进料口与所述加热箱连通，所述第一微波抑制箱内设有第一微波抑制水管，所述第一微波抑制水管沿着所述第一微波抑制箱的周向设置；

所述第二微波抑制箱的两端设有第一出料口和第二出料口，所述第一出料口与所述加热箱连通，所述第二微波抑制箱内设有第二微波抑制水管，所述第二微波抑制水管沿着所述第二微波抑制箱的周向设置。

在本发明的实施例中，上述微波解冻装置还包括输送物料的传送机构，所述传送机构包括支撑架、传送链网和驱动器，所述支撑架连接在所述加热箱内，所述支撑架的两端分别从所述第一微波抑制箱、所述第二微波抑制箱穿出，所述支撑架上设有多个传送辊，所述传送链网设置在所述支撑架上，所述传送链网与各所述传送辊连接，所述驱动器用于驱使所述传送辊转动，实现所述传送链网输送物料。

本发明的微波解冻装置在设备占地面积不变的情况下，加热箱的多边形腔体配合第一缝隙天线和第二缝隙天线的侧面反射微波，使微波均匀的照射在解冻物料上，可保证解冻效果更加均匀，达到产能提升的要求。

附图说明

图1是本发明的微波解冻装置的立体结构示意图。

图2是本发明的微波解冻装置的侧视结构示意图。

图3是本发明的微波解冻装置的俯视结构示意图。

图4是本发明的微波解冻装置的后视结构示意图。

图5是本发明的微波解冻装置的剖视结构示意图。

图6是图5所示的加热箱、第一缝隙天线和第二缝隙天线的剖视示意图。

图7是本发明的第一缝隙天线和第二缝隙天线的结构示意图。

图8是本发明的第一缝隙天线和第二缝隙天线的局部放大示意图。

具体实施方式

图1是本发明的微波解冻装置的立体结构示意图，图2是本发明的微波解冻装置的侧视结构示意图，图3是本发明的微波解冻装置的俯视结构示意图，图4是本发明的微波解冻装置的后视结构示意图，图5是本发明的微波解冻装置的剖视结构示意图，请参照图1至图5，微波解冻装置包括加热箱10、第一缝隙天线21、第二缝隙天线22、第一微波发生器31和第二微波发生器32，加热箱10的横截面为多边形结构，第一缝隙天线21和第二缝隙天线22设置在加热箱10内，第一缝隙天线21和第二缝隙天线22上均设有多个微波孔101(参照图8)，第一微波发生器31用以为第一缝隙天线21提供微波，第二微波发生器32用以为第二缝隙天线22提供微波，第一微波发生器31和第二微波发生器32发出的微波经过各微波孔101传输至加热箱10内，微波经过多边形结构的反射均匀照射在待加热的物料上,达到均匀解冻的目的。

进一步地，如图1所示，微波解冻装置还包括第一波导41和第二波导42，第一缝隙天线21通过第一波导41与第一微波发生器31连接，第二缝隙天线22通过第二波导42与第二微波发生器32连接。第一微波发生器31发出的微波经过第一波导41传输至第一缝隙天线21，微波经过各微波孔101传输至加热箱10内。第二微波发生器32发出的微波经过第二波导42传输至第二缝隙天线22，微波经过各微波孔101传输至加热箱10内。

进一步地，微波解冻装置还包括第一微波抑制箱51和第二微波抑制箱52，加热箱10的两端分别与第一微波抑制箱51、第二微波抑制箱52连通，即加热箱10连接于第一微波抑制箱51与第二微波抑制箱52之间，第一微波抑制箱51和第二微波抑制箱52用于抑制微波泄露。

第一微波抑制箱51的两端设有第一进料口和第二进料口，第二进料口与加热箱10连通，第一微波抑制箱51内设有第一微波抑制水管61，第一微波抑制水管61沿着第一微波抑制箱51的周向设置，请参照图5所示。物料可从第一进料口进入第一微波抑制箱51内，并经过第二进料口进入加热箱10内。在本实施例中，第一微波抑制水管61由聚丙烯材料制成，微波可穿透第一微波抑制水管61并被管内的水吸收，有效避免微波泄露到第一微波抑制箱51外，因此，第一微波抑制箱51内无需设置关闭或打开第一进料口和第二进料口的微波屏蔽门，简化了微波解冻装置的结构，降低了制作加工难度和生产成本。

第二微波抑制箱52的两端设有第一出料口和第二出料口，第一出料口与加热箱10连通，第二微波抑制箱52内设有第二微波抑制水管62，第二微波抑制水管62沿着第二微波抑制箱52的周向设置，请参照图5所示。物料解冻后可从第一出料口进入第二微波抑制箱52内，并经过第二出料口输出。在本实施例中，第二微波抑制水管62由聚丙烯材料制成，微波可穿透第二微波抑制水管62并被管内的水吸收，有效避免微波泄露到第二微波抑制箱52外，因此，第二微波抑制箱52内无需设置关闭或打开第一出料口和第二出料口的微波屏蔽门，简化了微波解冻装置的结构，进一步降低了制作加工难度和生产成本。

进一步地，第一微波抑制水管61与第二微波抑制水管62连通，优选地，第一微波抑制水管61和第二微波抑制水管62是同一根水管的两段，进水口位于第一微波抑制箱51外，出水口位于第二微波抑制箱52外。

进一步地，加热箱10的长度l1为5500mm～7000mm，优选地，6000mm、6500mm。

进一步地，第一微波抑制箱51和第二微波抑制箱52的长度l2为1200mm～2000mm，优选地，1500mm、1800mm。

进一步地，为方便传输物料，微波解冻装置还包括输送物料的传送机构70，传送机构70包括支撑架71、传送链网73和驱动器74，支撑架71连接在加热箱10内，支撑架71的两端分别从第一微波抑制箱51、第二微波抑制箱52穿出，支撑架71上设有多个传送辊72，传送链网73设置在支撑架71上，传送链网73与各传送辊72连接，驱动器74用于驱使传送辊72转动，实现传送链网73输送物料。在本实施例中，驱动器74例如为电机，电机通过皮带或齿轮传动驱使传送辊72转动，但并不以此为限。进一步地，微波解冻装置还包括第一支撑座81和第二支撑座82，第一微波抑制箱51固定在第一支撑座81上，第二微波抑制箱52固定在第二支撑座82上，加热箱10位于第一支撑座81与第二支撑座82之间。

进一步地，为了提高加热箱10的结构强度，加热箱10的外壁上设有多个加强筋15，各加强筋15沿着加热箱10的长度方向间隔设置，且加强筋15沿着加热箱10的周向设置。

进一步地，加热箱10可以为一整体结构，或者为可拆装的多段式结构，方便搬运和组装，例如两段式结构、三段式结构、四段式结构、五段式结构，优选地，以三段式结构举例说明，具体地，加热箱10包括第一加热段、第二加热段和第三加热段，第一加热段与第一微波抑制箱51连通，第三加热段与第二微波抑制箱52连通，第二加热段可拆装地连接于第一加热段与第三加热段之间，例如第二加热段的两端通过法兰结构与螺栓配合实现可拆装地连接于第一加热段与第三加热段之间，但并不以此为限。

进一步地，图6是图5所示的加热箱、第一缝隙天线和第二缝隙天线的剖视示意图，如图5和图6所示，本发明的加热箱10为规则的左右对称结构，加热箱10的横截面侧边数量大于或等于十四，优选地，加热箱10的横截面为十四边形结构，加热箱10的多边形腔体配合第一缝隙天线21和第二缝隙天线22的侧面反射微波。在本实施例中，加热箱10规则的多边形腔体配合第一缝隙天线21和第二缝隙天线22的外壁用以反射微波，使微波均匀的照射在解冻物料上，可保证解冻效果更加均匀，在加热箱10不改变长度的情况下，增加了加热箱10内的功率密度，能有效缩短解冻时间，提高设备产能。

具体地，加热箱10包括箱顶11、箱底12、第一侧壁13和第二侧壁14，箱顶11与箱底12相对设置(例如箱顶11与箱底12上下相对设置)，第一侧壁13与第二侧壁14对称设置(例如第一侧壁13与第二侧壁14左右对称设置)，第一侧壁13和第二侧壁14连接于箱顶11与箱底12之间，第一侧壁13和第二侧壁14均由多块互成夹角的侧板连接形成，第一缝隙天线21和第二缝隙天线22连接在箱顶11上。

进一步地，箱顶11包括第一顶板111、第二顶板112、第三顶板113和第四顶板114，第一顶板111与第二顶板112对称设置，第一顶板111与第二顶板112连接，第三顶板113与第四顶板114对称设置，第三顶板113的两侧边分别与第一顶板111、第一侧壁13连接，第四顶板114的两侧边分别与第二顶板112、第二侧壁14连接，第一缝隙天线21的一侧面设置在第一顶板111上，第一缝隙天线21相邻的另一侧面设置在第三顶板113上，第二缝隙天线22的一侧面设置在第二顶板112上，第二缝隙天线22相邻的另一侧面设置在第四顶板114上。

值得一提的是，第一缝隙天线21和第二缝隙天线22的横截面为矩形结构，第一缝隙天线21相邻的两侧面分别设置在第一顶板111和第三顶板113上，第二缝隙天线22相邻的两侧面分别设置在第二顶板112和第四顶板114上，因此，第一缝隙天线21和第二缝隙天线22的另外两个侧面可用于反射微波，增加了加热箱10反射微波的侧面，也就是说，加热箱10内具有十六个侧面用于反射微波，使微波均匀的照射在解冻物料上，可保证解冻效果更加均匀。在本实施例中，微波孔101设置在第一缝隙天线21和第二缝隙天线22向着传送机构70的侧面上。

在另一较佳的实施例中，第一缝隙天线21和第二缝隙天线22是由l型的板材与箱顶11配合形成，即l型的板材与箱顶11配合形成传输微波的通道，因此可简化微波解冻装置的结构，进一步降低了制作加工难度和生产成本。

进一步地，第一顶板111与第二顶板112的夹角β1为155°～165°，优选地，158°、160°、162°。

进一步地，第一缝隙天线21与第二缝隙天线22对称设置，第一缝隙天线21或第二缝隙天线22与加热箱10的对称线的夹角β2为8°～12°，优选地，9°、10°、11°。

进一步地，第一侧壁13与第二侧壁14的结构相同，第一侧壁13包括第一侧板131、第二侧板132、第三侧板133和第四侧板134，第一侧板131、第二侧板132、第三侧板133和第四侧板134依次连接，且各侧板之间互成夹角，所述夹角大于90°，且小于180°。具体地，第一侧板131与第二侧板132连接，第一侧板131远离第二侧板132的侧边与第三顶板113连接，第二侧板132远离第一侧板131的侧边与第三侧板133连接，第三侧板133沿着竖直方向设置，第三侧板133远离第二侧板132的侧边与第四侧板134连接，第四侧板134远离第三侧板133的侧边与第一底板121连接。

进一步地，第一侧板131与第一缝隙天线21的夹角β3为160°～170°，优选地，163°、165°、168°。

进一步地，第一侧板131与第二侧板132的夹角β4为140°～150°，优选地，142°、144°、146°、148°。

进一步地，第二侧板132与第三侧板133的夹角β5为150°～160°，优选地，153°、155°、157°。

进一步地，第三侧板133与第四侧板134的夹角β6为160°～170°，优选地，163°、165°、168°。

进一步地，箱底12呈v字型，箱底12包括第一底板121和第二底板122，第一底板121与第二底板122对称设置，第一底板121与第二底板122连接，第一底板121远离第二底板122的侧边与第一侧壁13连接，第二底板122远离第一底板121的侧边与第二侧壁14连接。

进一步地，第一底板121与第一侧壁13(第四侧板134)的夹角β7为110°～130°，优选地，115°、120°、125°。

进一步地，第一底板121与第二底板122的夹角β8为145°～155°，优选地，148°、150°、152°。

进一步地，图7是本发明的第一缝隙天线和第二缝隙天线的结构示意图，图8是本发明的第一缝隙天线和第二缝隙天线的局部放大示意图，如图7和图8所示，相邻两微波孔101形成“八”字型，第一缝隙天线21上的各微波孔101与第二缝隙天线22上的各微波孔101对称设置。在本实施例中，微波孔101为矩形孔，微波孔101的长l3为110～131mm，优选地，112、114mm、116mm、118mm；微波孔101的宽w为30～32.7mm，优选地，30.5mm、31mm、31.5mm、32mm。

在另一夹角的实施例中，微波孔101为腰形孔，但并不以此为限。进一步地，第一缝隙天线21和第二缝隙天线22上均设有27个微波孔101。

值得一提的是，第一缝隙天线21和第二缝隙天线22上的微波孔101的数量和尺寸(长和宽尺寸)对微波的反射和驻波有重要影响，具体地：

微波孔101的数量造成的影响：当微波孔101的数量少于或多于27个时，微波无法从微波孔101传输至加热箱10内，经过实验后发现，微波会被短路端反射回第一微波发生器31和第二微波发生器32，进而损伤第一微波发生器31和第二微波发生器32，同时微波会在第一缝隙天线21和第二缝隙天线22的某个部位停滞不动，造成第一缝隙天线21和第二缝隙天线22的局部发热严重，甚至会出现第一缝隙天线21和第二缝隙天线22打火的现象(打火就是金属会被加热出现火光)。

微波孔101的尺寸造成的影响：当微波孔101的长l3(110～131mm)和宽w(30～32.7mm)不在设定的区间内时，经过实验后发现，微波无法从微波孔101传输至加热箱10内，微波会被短路端反射回第一微波发生器31和第二微波发生器32，进而损伤第一微波发生器31和第二微波发生器32，同时微波会在第一缝隙天线21和第二缝隙天线22的某个部位停滞不动，造成第一缝隙天线21和第二缝隙天线22的局部发热严重，甚至会出现第一缝隙天线21和第二缝隙天线22打火的现象(打火就是金属会被加热出现火光)。

进一步地，相邻两微波孔101的中心距离d1为218.5～218.72mm，优选地，218.55mm、218.6mm、218.65mm、218.7mm。

进一步地，微波孔101的中心与第一缝隙天线21或第二缝隙天线22的中心夹角α为9°～12°，优选地，10°、11°。

进一步地，第一缝隙天线21与第一波导41的接口到加热箱10的箱壁之间的距离d2为100～120mm，优选地，105mm、110mm、115mm；第二缝隙天线22与第二波导42的接口到加热箱10的箱壁之间的距离与d2相同。

进一步地，第一缝隙天线21和第二缝隙天线22的短路端位于加热箱10外，靠近短路端的微波孔101中心到加热箱10的箱壁之间的距离d3为218.5～218.72mm，优选地，218.55mm、218.6mm、218.65mm、218.7mm。

进一步地，靠近短路端的微波孔101中心到短路端之间的距离d4为328.5～328.72mm，优选地，328.55mm、328.6mm、328.65mm、328.7mm。

值得一提的是，靠近短路端的第三个微波孔101和第四个微波孔101倾斜设置，且第三个微波孔101的倾斜方向与第四个微波孔101的倾斜方向相同，其中第三个微波孔101与其相邻的另一微波孔101形成“八”字型，第四个微波孔101与其相邻的另一微波孔101形成“八”字型。

本发明的微波解冻装置在设备占地面积不变的情况下，加热箱10的多边形腔体配合第一缝隙天线21和第二缝隙天线22的侧面反射微波，使微波均匀的照射在解冻物料上，可保证解冻效果更加均匀，达到产能提升的要求。而且，通过实际产品解冻证明，物料解冻后的实际温度可达到0～-1℃，局部温度不低于-2℃，并且产能可达到5t/h。

本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。