МИКРОВОЛНОВАЯ СУШИЛЬНАЯ МАШИНА ДЛЯ БЕЛЬЯ
MICROWAVE DRYING MACHINE FOR LINEN

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к микроволновой сушильной машине для белья.
Уровень техники
Известные сушильные машины для белья имеют различные принципы работы. В частности, для удаления влаги из белья они могут конденсировать поток горячего воздуха, вдуваемого в сушильный барабан, или могут выводить поток насыщенного влагой горячего воздуха непосредственно из сушильной машины. Известные сушильные машины для белья содержат вентиляционную систему (обычно воздуходувное устройство, содержащее вентилятор и электродвигатель) и нагреватель, которые обеспечивают втягивание воздуха снаружи, нагревание и подачу его внутрь сушильного барабана. Затем горячий сушильный воздух или непосредственно выводится из сушильной машины, или подается в конденсирующее устройство для превращения скопившейся в воздухе влаги в жидкое состояние.
Известная конденсационная сушильная машина для белья содержит барабан, входной канал для подачи горячего сушильного воздуха в барабан через входное отверстие и выходной воздушный канал или выпускной канал для вывода горячего сушильного воздуха из барабана через выходное отверстие. Воздушные каналы соединены друг с другом конденсатором для конденсации влаги из протекающего через него горячего сушильного воздуха.
В настоящее время осушение осуществляется косвенным нагревом: электрический нагревательный элемент нагревает воздушный поток, а воздух удаляет влагу из белья. При использовании этого метода стандартное время сушильного цикла может быть сокращено только увеличением нагревательной мощности или воздушного потока. Нагревательный элемент серийной сушильной машины потребляет от 2,2 до 2,4 кВт электрической мощности. Поскольку в некоторых европейских странах (например, в Италии) в большинстве домов по контракту допускается максимальное потребление электрической мощности от сети 3 кВт, значительное повышение нагревательной мощности нагревательного элемента не может быть осуществлено. А поскольку поток ограничен размером воздушных каналов, вентиляторов и самой машины, увеличение воздушного потока является сложным и дорогим, так как требует полного изменения конструкции машины. Более того, увеличение воздушного потока приводит к соответствующему повышению уровня шума машины, что требует дорогостоящего усовершенствования шумоподавляющих средств.
В патентах US 4356640 A1, US 4490923 A1, US 4765066 A1, US 4510361 A1 и US 6393725 A1 описаны сушильные машины, в которых используются другие технологии нагревания, например микроволны. Микроволны взаимодействуют непосредственно с водой (прямой нагрев) и, таким образом, имеют большой потенциал в сокращении времени сушки. Например, микроволновая сушильная машина содержит корпус, окружающий сушильную камеру, воздуходувное устройство, соединенное посредством канала с сушильной камерой для пропускания воздуха через камеру из отверстий как в камере, так и в корпусе, и источник микроволновой энергии для направления микроволновой энергии в сушильную камеру. По мере того как микроволновая энергия нагревает и испаряет воду в осушаемом белье, испаряемая влага вытягивается из сушильной камеры протекающим через нее воздухом и выводится в атмосферу. Сушильная камера может быть выполнена в виде вращающегося барабана, установленного внутри корпуса, или в виде стационарного контейнера. Причем для улучшения удаления испаренной влаги из сушильной камеры поступающий в сушильную камеру воздушный поток может предварительно нагреваться.
Основным недостатком микроволновой сушильной машины для белья является проблема удержания микроволн внутри сушильной камеры для обеспечения безопасности пользователя и повышения до максимума передачи энергии белью. Таким образом, необходимо формирование вокруг сушильной камеры замкнутой среды, которая полностью отражает (и таким образом удерживает) микроволны. Возможным местом утечки микроволн является дверца для загрузки влажного белья в сушильную камеру и выгрузки из нее сухого белья.
В известных микроволновых сушильных машинах для белья проектирование конструкции дверцы является сложным и дорогим и не всегда гарантирует полную изоляцию микроволн.
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание микроволновой сушильной машины для белья, лишенной указанных недостатков, дешевой и простой в эксплуатации. В частности, ее дверца должна полностью изолировать ограниченное пространство вокруг сушильной камеры для повышения до максимума передачи энергии влажному белью и предотвращения утечки микроволн в окружающую внешнюю среду.
Указанная задача решена в микроволновой сушильной машине для белья согласно настоящему изобретению с признаками, изложенными в формуле изобретения.
Краткое описание чертежей
Ниже в качестве примера описан неограничивающий вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На фиг.1 схематично показана микроволновая сушильная машина для белья согласно настоящему изобретению, вид сбоку;
на фиг.2 показана передняя панель микроволновой сушильной машины для белья, изображенной на фиг.1, вид в перспективе;
на фиг.3 - часть передней панели, показанной на фиг.2, увеличенный вид в перспективе;
на фиг.4 - сечение бокового участка дверцы микроволновой сушильной машины для белья, показанной на фиг.1.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показана сушильная машина 1 для белья, содержащая корпус 2, стоящий на полу на нескольких ножках. В корпусе 2 установлен образующий сушильную камеру 4 вращающийся барабан 3, который имеет возможность вращения вокруг горизонтальной оси 5 (в непоказанных вариантах осуществления изобретения ось 5 вращения может быть наклонной или вертикальной) и имеет переднее отверстие 6, закрываемое дверцей 7, шарнирно установленной на передней стенке корпуса 2. Электродвигатель (не показан) вращает барабан 3, через который пропускается поток сушильного воздуха, подаваемого в него вентиляционной системой 8 вытяжного типа (т.е. в которой горячий сушильный воздух из барабана 3 выводится прямо во внешнюю среду).
Вентиляционная система 8 содержит входной канал 9 для втягивания окружающего воздуха, его нагревания и подачи горячего сушильного воздуха в барабан 3 через входное отверстие 10; выпускной канал 11 для вывода влажного горячего сушильного воздуха из барабана наружу через выходное отверстие 12; центробежный вентилятор 13 и нагревательное устройство 14, расположенные вдоль входного канала 9.
Следует отметить, что устройство вентиляционной системы 8 приводится здесь исключительно в качестве примера согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения и может быть различным. Например, вентиляционная система 8 может содержать расположенный вдоль выпускного канала 11 конденсатор для конденсации пара в потоке влажного горячего сушильного воздуха, выходящего из барабана 3, причем по меньшей мере часть сухого воздуха из конденсатора может подаваться обратно во входной канал 9.
Микроволновая сушильная машина для белья 1 содержит источник 15 микроволновой энергии для ее направления в сушильную камеру 4. Как показано на фиг.1 и 2, источник 15 микроволновой энергии прикреплен к передней панели 16, расположенной на корпусе 2 (в частности, панель может быть частью корпуса 2 или быть прикрепленной к нему) и имеющей центральное отверстие 17, соосное с передним отверстием 6 сушильной камеры 4. Источник 15 микроволновой энергии содержит четыре магнетрона 18, симметрично расположенных вокруг центрального отверстия 17 передней панели 16, и прикреплен (привинчен) к задней части передней панели 16 для предотвращения утечки микроволн, находящихся в корпусе 2. Каждый магнетрон 18 содержит корпус 19, расположенный внутри корпуса 2, и антенну 20, которая излучает микроволновую энергию и выведена наружу корпуса 2 через отверстие 21 в передней панели 16.
Как показано на фиг.3 и 4, источник 15 микроволновой энергии содержит волноводное устройство 22 для каждого магнетрона 18 для направления микроволн в сторону сушильной камеры 4. Каждое волноводное устройство 22 содержит расположенный на передней панели 16 корпус 23, окружающий антенну 20 магнетрона, с открытой стороной 24, обращенной к центру центрального отверстия 17 передней панели 16. Каждое волноводное устройство 22 также содержит отражатель 25, расположенный на дверце 7. Когда дверца 7 закрыта, отражатель расположен спереди открытой стороны 24 корпуса 23 и выполнен с возможностью направления микроволн в сторону сушильной камеры 4. В предпочтительном варианте осуществления изобретения каждый отражатель 25 имеет наклонную поверхность 26, обращенную к открытой стороне 24 корпуса 23 при закрытой дверце 7.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.1, входной канал 9 соединен с источником 15 микроволновой энергии так, что по меньшей мере часть сушильного воздуха протекает мимо источника 15 микроволновой энергии для передачи тепла от него сушильному воздуху. Более конкретно, свежий сушильный воздух (т.е. сушильный воздух, еще не нагретый нагревательным устройством 14) протекает мимо корпусов 19 магнетронов и охлаждает их, в то же время предварительно нагреваясь до подхода к нагревательному устройству 14 (которое, разумеется, расположено ниже по потоку от источника 15 микроволновой энергии).
В связи с вышесказанным важно отметить, что магнетроны 18 могут иметь теплопотери до 50% от подаваемой энергии. Например, чтобы получить микроволны мощностью 0,9 кВт (номинально 1 кВт), необходимо подать приблизительно 1,4 кВт электроэнергии от сети, таким образом, тепловые потери составляют около 0,4-0,7 кВт. Пропускание свежего сушильного воздуха мимо источника 15 микроволновой энергии оптимизирует энергопотребление путем использования всей электроэнергии, подаваемой на магнетроны 18: часть преобразовывается в микроволновую энергию, а часть используется для нагревания сушильного воздуха.
Как показано на фиг.1, микроволновая сушильная машина 1 для белья содержит кольцевой отражающий элемент 27, окружающий центральное отверстие 17 передней панели 16 и образующий микроволновый барьер. В других вариантах осуществления изобретения кольцевой отражающий элемент 27 может быть расположен на дверце 7, на передней панели 16 или на корпусе 2. Например, кольцевой отражающий элемент 27 создает блокирующую микроволны неоднородность электромагнитного поля и образован несколькими небольшими выступами Т-образной формы, размер которых равен четверти длины микроволны, для создания развязки по импедансу и отражения микроволн.
Описанная выше микроволновая сушильная машина 1 для белья имеет множество преимуществ. Она является дешевой, простой в эксплуатации и имеет рациональное расположение источника 15 микроволновой энергии. Более конкретно, крепление источника 15 микроволновой энергии к передней панели обеспечивает оптимальное использование внутреннего объема корпуса 2, простое соединение входного канала 9 с источником 15 микроволновой энергии и легкое направление всех микроволн внутрь сушильной камеры 4, создавая таким образом идеальную изоляцию микроволн.