专利名称：微波烘干装置及其热风回用方法
技术领域：
本发明涉及微波烘干领域，尤其涉及一种微波烘干装置及其热风回用方法。
背景技术：
目前，在利用微波烘干装置对物料(例如筒子纱)进行烘干的过程中，微波源产生烘干用的微波，由于微波源会在工作中产生较高热量，使得微波源所在的工作区具有较高的温度，如果微波源长期处于高温的工作状态下，将会影响微波源的使用寿命，因此需要对微波源及其工作区进行冷却。现有技术中，一般采用风机为微波源工作区引入冷空气，所述冷空气与微波源接触之后变成热空气排出，从而为微波源及其工作区降温。这种冷却方式将产生的热空气排放到大气中，造成能量的损失，不利于节能减排。因此，有必要针对现有技术中存在的上述缺陷进行改进。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种微波烘干装置及其热风回用方法，其通过对热空气的回收利用，节约了能源。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种微波烘干装置，包括加热腔、微波源工作区和风机，所述加热腔用于放置待烘干的物料，所述微波源工作区设置有加热用的微波源，所述风机为所述微波源工作区引入冷空气为所述微波源降温、并排出产生的热空气，所述微波烘干装置还包括热风管路，收集所述风机排出的热空气；热风回用装置，与所述热风管路连接、并将所述热空气送往所述加热腔内。进一步地，所述加热腔位于所述微波源工作区的下方，所述热风回用装置位于所述加热腔的下方。进一步地，所述热风回用装置具有沿热风输送方向从上游到下游逐渐向上倾斜的。进一步地，所述微波烘干装置还包括 温度传感器，设置于所述微波源工作区内、并检测所述微波源工作区内的温度；温度控制单元，当所述温度传感器测得的温度超过第一设定值时，开启所述风机，当所述温度传感器测得的温度低于所述第一设定值时，关闭所述风机。进一步地，所述微波烘干装置还包括风扇，用于为所述微波源工作区引入冷空气；其中，当所述温度传感器测得的温度超过第二设定值时，所述温度控制单元开启所述风扇，当所述温度传感器测得的温度低于所述第二设定值或第一设定值时，所述温度控制单元关闭所述风扇。进一步地，当所述温度传感器测得的温度超过所述第一设定值、且持续时间超过预定时间段时，所述温度控制单元开启所述风扇，当所述温度传感器测得的温度低于所述第一设定值时，所述温度控制单元关闭所述风扇。根据本发明的另一个方面，提供了一种微波烘干装置的热风回用方法，所述微波烘干装置包括加热腔和微波源工作区，所述方法包括收集从所述微波源工作区内排出的热空气；将所述热空气送往所述加热腔内。所述方法还包括测量所述微波源工作区内的温度；如果所述温度高于第一设定值，为所述微波源工作区提供冷空气；如果所述测量温度低于所述第一设定值，则停止为所述微波源工作区提供冷空气。进一步地,所述方法还包括如果所述测量温度高于第二设定值，则为所述微波源工作区提供额外的冷空气；如果所述测量温度低于所述第二设定值或第一设定值，则停止为所述微波源工作区提供额外的冷空气。进一步地,所述方法还包括如果所述测量温度高于所述第一设定值、且持续时间超过预定时间段，则为所述微波源工作区提供额外的冷空气；如果所述温度低于所述第一设定值，则停止为所述微波源工作区提供额外的冷空气。根据本发明的技术方案，由于将从微波源工作区中排出的热空气回收，并送回加热腔中，对加热腔内正在进行微波烘干的物料进行辅助热风作用，从而有效地加速了物料表面水蒸气的散发，对加速烘干进程和提高烘干质量具有明显的促进作用。另外，通过设置温度传感器和温度控制单元，可以根据微波源工作区内的实际温度实时控制风机的启动/停止，节约了能源，减少了风机的损耗。此外，根据微波源和微波源工作区的具体条件预先计算第一预设值、第二预设值和预定时间段，可以根据微波源工作区内的实际温度及时调节送入微波源工作区内的冷空气量，从而更为有效、及时地保护微波源，避免其在过高的温度下长期工作，提高了微波源的使用寿命。
说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是本发明的微波烘干装置的结构示意图。
具体实施例方式需要说明的是，在没有明确限定或不冲突的情况下，本发明的各个实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。图1是本发明的微波烘干装置的结构示意图。如图1所示，微波烘干装置包括加热腔10和微波源工作区20。加热腔10中放置有待烘干的物料11，例如筒子纱等。这些物料11可以根据需要相互间隔、均匀地放置在加热腔10中，以保证物料烘干的均匀性。微波源工作区20位于加热腔10的上方，其中设置了用于产生微波的一个或多个微波源30。当微波源30为多个时，这些微波源30可以根据需要均匀地分布在微波源工作区10内。微波源30通过图1中未示出的通道将产生的微波送往加热腔10内，对加热腔10内的待烘干的物料11进行加热。微波源30在工作过程中会产生热量，使得微波源工作区20内的温度逐渐升高，如果微波源30长期在较高温度下工作，就可能缩短微波源30的工作寿命。为了降低微波源工作区20内的温度，在微波源工作区20的一个侧面的外部安装了风机40。参照图1，由于微波源工作区20位于加热腔10的上方，微波源工作区20在整个微波烘干装置中处于较高的位置，因此，可以通过支撑结构(例如支撑杆)将风机40设置于合适的高度，使其处于微波源工作区20的外部。由此，便于铺设与风机40连接的管道等，也便于维修或更换风机40及其零部件。在微波源工作区20和风机40之间设有供空气排出的排气通道(图1未示出)，同样，在微波源工作区20的其他壁面(例如前、后侧面或顶面，优选为与所述风机设置位置相对的另一个侧面上)也有供空气流通的通道。当风机40开始工作时，由于其泵吸作用，微波源工作区20之外的冷空气被引入所述微波源工作区20之内(如箭头A所示)，与其中的微波源30接触之后变成热空气，然后经风机40与微波源工作区20之间的排气通道排出到微波源工作区20之外(如箭头B所示)，被风机40收集。本发明的微波烘干装置还设有热风管路50和热风回用装置60。热风管路50与风机40相连，将风机40收集的热空气送入热风回用装置60 (如箭头C所示)。热风回用装置60为一个腔体,并位于加热腔10的下方。参照图1，热风回用装置60具有一个与热风管路50连通的入口，还具有多个与加热腔10的底面相通的出口，除了所述入口和出口之外，热风回用装置60的其余部分封闭，构成了基本封闭的腔体。由于热风回用装置60的所述出口设置于加热腔10的底面上，有利于热空气由下至上流动(如箭头D所示)，可以对加热腔10内正在进行微波烘干的物料11进行辅助热风作用，从而有效地加速了物料11表面水蒸气的散发，对加速烘干进程和提高烘干质量具有明显的促进作用。此外，如图1所示，热风回用装置60具有沿热风输送方向从上游到下游向上逐渐倾斜的底面，可保证热空气在热风出口处保持较为均匀的风速，从而有利于将热空气通过多个出口均匀地送往加热腔10内，提高了辅助热风作用的均匀性，使得加热腔10内的物料11受热更均匀。当然，所述底面的倾斜角度可以根据加热腔、热风回用装置的尺寸以及热空气量等实际条件来具体设定。在图1所示的微波烘干装置中，如果风机40始终连续工作，则有可能造成风机40能耗的增加，对风机40的使用寿命也不利。因此，还可以在微波源工作区20内设置温度传感器80。温度传感器80测量微波源工作区20内的温度，并将测量值送往图1未示出的温度控制单元。温度控制单元可以比较所述测量值和预先设定的第一设定值。所述第一设定值为预先测定的微波源工作区内的安全温度，当微波源30在该第一设定值以下温度的环境中工作时，基本不会影响其使用寿命，反之，如果微波源30长期工作在该第一设定值以上温度的环境中，则会影响其工作寿命。因此，如果所述测量值高于第一设定值，温度控制单元可以向风机40发出信号，启动风机40为微波源工作区20降温，如果所述测量值低于第一设定值，温度控制单元可以向风机40发出信号,不启动或停止已经启动的风机40。通过这种方式，当微波源工作区20内的温度不会损害微波源30的使用寿命时，可以不启动或停止已经启动的风机40，从而节约了能量，也避免了风机40的无谓损耗。另外，如图1所示，所述微波烘干装置还可以包括轴流风扇70，其设置在所述微波源工作区20的顶部。当温度传感器80测得的温度高于第二设定值时，为避免仅依靠风机40不足以快速降低微波源30的温度，从而影响微波源30的使用寿命，温度控制单元可以开启轴流风扇70，增加进入到微波源工作区20内的冷空气量。当温度传感器80测得的温度低于所述第二设定值时，温度控制单元关闭轴流风机70，以避免不必要的能耗。或者，也可以等到测得的温度低于所述第一设定值时，温度控制单元才关闭轴流风机70，这样可以更迅速地冷却微波源工作区及微波源。所述第二设定值可以根据微波源和微波源工作区的具体条件预先测定和设置，其数值高于前述第一设定值，如果微波源工作区内的温度高于该第二设定值，表明微波源30已经处于危险状态，需要尽快降低微波源工作区内的温度。另外，轴流风扇70的启动条件除了第二设定值之外，还可以是微波源工作区20内的温度处于第一设定值以上的时间段。如果微波源工作区20内的温度没有超过第二设定值，但已经超过第一设定值，且已经经历了超过预定时间段的时间，表明微波源30没有得到及时的冷却，也可能影响其使用寿命。所述预定时间段可以根据微波源和微波源工作区的具体条件预先测定和设置，以保证微波源不会长期在超过第一设定值的环境下工作。通过这种方式，可以保证微波源工作区20内的温度尽量不超过第二设定值，或者不长期处于超过第一设定值的状态，从而进一步保护了微波源30。温度传感器80可以设置于微波工作区20的顶部，既便于安装，又可以利用热空气向上流动的特性较为准确地测量微波工作区20的温度。同样，轴流风扇70也可以安装在微波工作区20的顶部，便于迅速地引入冷空气，在需要的时候，也可以迅速地将微波工作区20中的热空气向上排出。如图1所示，本发明还提供了一种微波烘干装置的热风回用方法，所述微波烘干装置包括微波源工作区和加热腔，所述方法包括首先，收集从所述微波源工作区内排出的热空气，然后，将所述热空气送往所述加热腔内。另外，在所述热风回用方法中，还可以测量所述微波源工作区内的温度，如果所述测量温度高于第一设定值，则开启风机为所述微波源工作区提供冷空气，如果所述测量温度低于所述第一设定值，则关闭所述风机。此外，如果所述测量温度高于第二设定值，则开启轴流风扇为所述微波源工作区提供额外的冷空气，如果所述测量温度低于所述第二设定值或第一设定值，则关闭轴流风扇。或者，如果所述测量温度高于第一设定值、且持续时间超过预定时间段，则开启轴流风扇为所述微波源工作区提供额外的冷空气，如果所述温度低于所述第一设定值，则关闭轴流风扇。前面根据实施例描述了本发明的微波烘干装置及其热风回用方法，但该装置并不仅限于所述实施例中所述的部件和/或连接关系，例如，加热腔、微波源工作区、风机和热风回用装置等并不限于该实施例中的位置关系，只要能够将微波源工作区排出的热空气送回加热腔内，即可实现本发明之目的；除了轴流风扇之外，也可以采用其他具有促使空气流动的风扇。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种微波烘干装置，包括加热腔、微波源工作区和风机，所述加热腔用于放置待烘干的物料，所述微波源工作区设置有加热用的微波源，所述风机为所述微波源工作区引入冷空气为所述微波源降温、并排出产生的热空气，其特征在于，所述微波烘干装置还包括热风管路，收集所述风机排出的热空气；热风回用装置，与所述热风管路连接、并将所述热空气送往所述加热腔内。
2.根据权利要求1所述的微波烘干装置，其特征在于，所述加热腔位于所述微波源工作区的下方，所述热风回用装置位于所述加热腔的下方。
3.根据权利要求2所述的微波烘干装置，其特征在于，所述热风回用装置具有沿热风输送方向从上游到下游逐渐向上倾斜的底面。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的微波烘干装置，其特征在于，所述微波烘干装置还包括温度传感器，设置于所述微波源工作区内、并检测所述微波源工作区内的温度；温度控制单元，当所述温度传感器测得的温度超过第一设定值时，开启所述风机，当所述温度传感器测得的温度低于所述第一设定值时，关闭所述风机。
5.根据权利要求4所述的微波烘干装置，其特征在于，所述微波烘干装置还包括风扇，用于为所述微波源工作区引入冷空气；其中，当所述温度传感器测得的温度超过第二设定值时，所述温度控制单元开启所述风扇，当所述温度传感器测得的温度低于所述第二设定值或第一设定值时，所述温度控制单元关闭所述风扇。
6.根据权利要求5所述的微波烘干装置，其特征在于，当所述温度传感器测得的温度超过所述第一设定值、且持续时间超过预定时间段时，所述温度控制单元开启所述风扇，当所述温度传感器测得的温度低于所述第一设定值时，所述温度控制单元关闭所述风扇。
7.一种微波烘干装置的热风回用方法，所述微波烘干装置包括加热腔和微波源工作区，其特征在于，所述方法包括收集从所述微波源工作区内排出的热空气；将所述热空气送往所述加热腔内。
8.根据权利要求7所述的热风回用方法，其特征在于，所述方法还包括测量所述微波源工作区内的温度；如果所述温度高于第一设定值，为所述微波源工作区提供冷空气；如果所述测量温度低于所述第一设定值，则停止为所述微波源工作区提供冷空气。
9.根据权利要求8所述的热风回用方法，其特征在于，所述方法还包括如果所述测量温度高于第二设定值，则为所述微波源工作区提供额外的冷空气；如果所述测量温度低于所述第二设定值或第一设定值，则停止为所述微波源工作区提供额外的冷空气。
10.根据权利要求8所述的热风回用方法，其特征在于，所述方法还包括如果所述测量温度高于所述第一设定值、且持续时间超过预定时间段，则为所述微波源工作区提供额外的冷空气；如果所述温度低于所述第一设定值，则停止为所述微波源工作区提供额外的冷空气。
全文摘要
本发明涉及一种微波烘干装置及其热风回用方法。该微波烘干装置包括加热腔、微波源工作区和风机，所述加热腔用于放置待烘干的物料，所述微波源工作区设置有加热用的微波源，所述风机为所述微波源工作区引入冷空气为所述微波源降温、并排出产生的热空气，所述微波烘干装置还包括热风管路，收集所述风机排出的热空气；热风回用装置，与所述热风管路连接、并将所述热空气送往所述加热腔内。根据本发明的技术方案，由于将从微波源工作区中排出的热空气回收，并送回加热腔中，对加热腔内正在进行微波烘干的物料进行辅助热风作用，从而有效地加速了物料表面水蒸气的散发，对加速烘干进程和提高烘干质量具有明显的促进作用。
文档编号F26B21/02GK103017505SQ20131000395
公开日2013年4月3日 申请日期2013年1月6日 优先权日2013年1月6日
发明者单忠德, 王绍宗, 吴双峰, 张倩, 靳云发 申请人:机械科学研究总院先进制造技术研究中心