增强的微波加热系统及其使用方法技术方案

本申请公开一种增强的微波加热系统及其使用方法，并提供用于加热多个物品的增强微波加热系统以及使用该系统的方法。在一个实施例中，微波加热系统可以包括加压或液体填充的加热室，该加热室被配置成使用由一个或更多个微波发射器排放的微波能量，加热沿一条或多条输送线路传送通过其中的物品。根据本发明专利技术的实施例的微波加热系统和过程可以应用于商业规模的加热系统并且可以用于食品、医用流体和医疗器械的巴氏杀菌和/或消毒。

【技术实现步骤摘要】
增强的微波加热系统及其使用方法本申请是于2013年3月13日提交的名称为“增强的微波加热系统及其使用方法”的中国专利申请201380019360.X的分案申请。
本专利技术涉及用于加热一个或更多个物体、物品和/或载荷的微波系统。
技术介绍
电磁辐射例如微波辐射是一种用于向物体传递能量的已知机制。电磁辐射以快速和有效的方式穿透和加热物体的能力已在许多化学和工业过程中被证明是有优势的。由于其快速和彻底加热物品的能力，微波能量已经用在期望快速实现规定最低温度的加热过程中，例如巴氏杀菌和/或消毒过程中。进一步地，因为微波能量一般是非侵入性的，微波加热对于加热“敏感”的介电材料例如食品和药物特别有用。不过，迄今为止，特别是在工业规模上安全和有效应用微波能量的复杂性和细微差别已严重限制了其在数种类型的工业过程中的应用。因此，存在适合在各种各样的过程和应用中使用的高效、可靠和高性价比的工业规模微波加热系统的需求。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例涉及用于加热多个物品的微波系统。该系统包括被配置成接收物品的微波室，以及用于将物品沿输送轴线运送通过微波室的输送系统。该系统还包括第一微波发射器，其被配置成沿第一中心发射轴线将微波能量传播到该微波室中，其中至少2°的第一发射倾角被限定在第一中心发射轴线与垂直于该输送轴线的平面之间。本专利技术的另一个实施例涉及用于加热多个物品的微波系统。该系统包括被配置成接收物品的微波室，以及用于将物品沿输送轴线运送通过该微波室的输送系统。该系统还包括：第一微波发射器，其限定用于将微波能量排放到微波室内的至少一个发射开口；和设置在该微波室与该发射开口之间的基本透微波窗口。该窗口呈现出限定该微波室的一部分的室侧表面，并且该窗口的室侧表面的总表面面积的至少50％被定向为与水平面成至少2°的角度。本专利技术的又一个实施例涉及用于在微波加热系统中加热多个物品的过程，所述过程包括步骤：(a)经由输送系统将多个物品传送通过微波加热室，其中该微波加热室至少部分填充有液体介质；(b)使用一个或更多个微波发生器生成微波能量；(c)经由至少一个微波发射器将微波能量的至少一部分引入该微波室中，其中被引入该微波室中的微波能量的至少一部分以至少2°的发射倾角排放；和(d)使用排放到微波室中的微波能量的至少一部分加热在该微波加热室中的物品。本专利技术的一个实施例涉及用于加热多个物品的微波系统。该系统包括用于生成具有主要波长(λ)的微波能量的微波发生器，用于沿输送轴线输送物品的输送系统，以及第一微波发射器，该第一微波发射器将微波能量的至少一部分朝向由该输送系统输送的物品发射。第一微波发射器限定至少一个发射开口，该至少一个发射开口具有宽度(W1)和深度(D1)，其中W1大于深度D1，其中D1不大于0.625λ。本专利技术的另一个实施例涉及用于加热多个物品的微波系统。该系统包括用于生成具有主要波长(λ)的微波能量的微波发生器，被配置成接收物品的微波室，以及用于将来自微波发生器的微波能量的至少一部分导向到该微波室的微波分配系统。该微波分配系统包括第一微波发射器。该第一微波发射器限定用于接收微波能量的至少一部分的微波入口，以及用于将微波能量排放到该微波室中的至少一个发射开口。该微波入口具有深度(d0)，并且该发射开口具有深度(d1)。d0大于d1。本专利技术的又一个实施例涉及用于加热多个物品的微波系统。该系统包括被配置成接收物品的微波室，用于沿输送轴线将物品运送通过该微波室的输送系统，以及第一微波发射器，该第一微波发射器限定微波入口和被配置成将微波能量排放到该微波室中的两个或更多个发射开口。邻近发射开口的中心点相对于该输送轴线彼此横向间隔。本专利技术的一个实施例涉及微波发射器，其包括接收具有波长(λ)的微波能量的微波入口，用于排放微波能量的至少一部分的至少一个发射开口，以及在其之间限定微波通路的一对相对的发射器端壁和一对相对的发射器侧壁。该微波通路被配置成允许从微波入口到发射开口的微波能量的传送。该发射器还包括相应耦连到一对端壁并从该端壁向内延伸的一对感应式膜片面板。每个感应式膜片面板部分延伸到微波通路中，以在感应式膜片面板之间限定感应式膜片，从微波入口传送到发射开口的微波能量的至少一部分可以穿过该感应式膜片。本专利技术的另一个实施例涉及用于加热多个物品的微波系统。该系统包括用于生成具有波长(λ)的微波能量的微波发生器，被配置成接收物品的微波室，用于沿输送轴线将物品输送通过该微波室的输送系统，以及将来自微波发生器的微波能量的至少一部分导向到该微波室的微波分配系统。该微波分配系统包括：将微波能量的至少一部分划分为两个或更多个独立部分第一微波分离器，以及至少一对微波发射器，每个微波发射器限定微波入口和用于将微波能量排放到微波室内的至少一个发射开口。该微波分配系统进一步包括设置在第一微波分离器与所述微波发射器中的一个微波发射器的发射开口之间的第一感应式膜片。本专利技术的又一个实施例涉及用于在微波加热系统中加热多个物品的过程，该过程包括以下步骤：(a)沿输送系统的一条或更多条输送线路将多个物品传送通过微波加热室；(b)使用一个或更多个微波发生器生成微波能量；(c)将微波能量的至少一部分划分为两个或更多个独立部分；(d)经由两个或更多个微波发射器将微波能量的部分排放到微波加热室中；(e)在划分步骤(c)之后和排放步骤(d)之前，将微波能量的至少一部分传送通过第一感应式膜片；和(f)使用排放在微波室中的微波能量的至少一部分加热该微波加热室中的物品。本专利技术的一个实施例涉及用于控制微波加热系统的方法，该方法包括以下步骤：(a)使用一个或更多个微波发生器生成微波能量；(b)经由输送系统将多个物品传送通过填充水的微波室；(c)经由一个或更多个微波发射器将微波能量的至少一部分导向到微波室中，从而加热该物品的至少一部分；(d)在步骤(a)到(c)的至少一部分期间，确定一个或更多个微波系统参数的值，从而提供至少一个确定的参数值；(e)将确定的参数值与对应的目标参数值比较，以确定差值；和(f)基于该差值，对微波加热系统采取行动。一个或更多个微波系统参数选自净微波功率、微波室中水的温度、水通过微波室的流速以及输送系统速度。本专利技术的另一个实施例涉及控制微波加热系统的方法，该方法包括以下步骤：(a)用至少一个微波发生器生成微波能量；(b)将微波能量的至少一部分传送通过第一波导段；(c)经由至少一个微波发射器将来自第一波导段的微波能量的至少一部分排放到微波室中，从而加热多个物品；(d)使用第一对定向联结器确定从微波发射器排放的净功率第一值；(e)使用第二对定向联结器确定从微波发射器排放的净功率第二值，其中第一对和第二对定向联结器彼此独立；(f)比较第一值和第二值以确定第一差值；和(g)当该差值大于预定量时，对微波加热系统采取行动。本专利技术的一个实施例涉及用于微波加热系统的可变相位短路装置。该装置包括限定第一大体矩形开口的固定部和旋转部，该旋转部包括外罩以及容纳在该外罩中的多个隔开的基本平行的板。该外罩包括相对的第一和第二端部，并且第一端部限定邻近于固定部的第一开口的第二开口。每个板被耦连到外罩的第二端部，并且大体朝向第一和第二开口延伸。旋转部被配置成在延伸通过第一和第二开口的旋转轴线上相对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于加热多个物品的微波系统，所述系统包括：被配置成接收所述物品的微波室；用于沿输送轴线运送所述物品通过所述微波室的输送系统；第一微波发射器，其被配置成沿第一中心发射轴线将微波能量传播到所述微波室中，其中至少2°并且不超过15°的第一发射倾角被限定在所述第一中心发射轴线与垂直于所述输送轴线的平面之间；以及第二微波发射器，所述第二微波发射器被配置成沿第二中心发射轴线将微波能量传播到所述微波室中，其中至少2°并且不超过15°的第二发射倾角被限定在所述第二中心发射轴线与垂直于所述输送轴线的平面之间，并且其中所述第一微波发射器和所述第二微波发射器被安置在所述微波室的相对侧上。

【技术特征摘要】
2012.03.14 US 61/610,729;2012.03.14 US 61/610,739;1.一种用于加热多个物品的微波系统，所述系统包括：被配置成接收所述物品的微波室；用于沿输送轴线运送所述物品通过所述微波室的输送系统；第一微波发射器，其被配置成沿第一中心发射轴线将微波能量传播到所述微波室中，其中至少2°并且不超过15°的第一发射倾角被限定在所述第一中心发射轴线与垂直于所述输送轴线的平面之间；以及第二微波发射器，所述第二微波发射器被配置成沿第二中心发射轴线将微波能量传播到所述微波室中，其中至少2°并且不超过15°的第二发射倾角被限定在所述第二中心发射轴线与垂直于所述输送轴线的平面之间，并且其中所述第一微波发射器和所述第二微波发射器被安置在所述微波室的相对侧上。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一中心发射轴线和所述第二中心发射轴线彼此平行。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一微波发射器和所述第二微波发射器是相对面对的。4.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·D·小凯米瑞，G·E·卡宁汉姆，
申请(专利权)人：微波材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US