УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЧ-ОБРАБОТКИ

Изобретение относится к области СВЧ техники, в частности, к устройствам СВЧ обработки, и может быть использовано для обработки диэлектрических и плохопроводящих материалов и изделий из них.
Известно устройство, представляющее собой рабочую камеру СВЧ, электрогерметично соединенную с отрезками волновода для загрузки и выгрузки обрабатываемых изделий или материала. Концы отрезков волноводов погружены в энергопоглощающую жидкость, например, воду, которой заполнена специально предусмотренная полость. Контейнеры с обрабатываемыми материалами или изделиями с помощью транспортера погружаются в энергопоглощающую жидкость, проходят под нею и через отрезок волновода попадают в рабочую камеру. После обработки контейнеры через второй отрезок волновода и через энергопоглощающую жидкость поступают в камеру разгрузки.
Полости, заполненные энергопоглощающей жидкостью, предотвращают излучение СВЧ энергии из рабочей камеры при загрузке и выгрузке обрабатываемых изделий или материала.
(И.А.Рогов и др. «Сверхвысокочастотный и инфракрасный нагрев пищевых продуктов», М, Изд. «Пищевая промышленность», 1976, с.156-161)
В таких устройствах необходимо множество СВЧ электрогерметичных соединений (обычно сварных швов) частей рабочей камеры, волноводов и рабочей камеры с отрезками волноводов для загрузки и выгрузки обрабатываемых изделий, что усложняет его изготовление. Кроме того, указанные конструкции рабочей камеры и волноводов неразъемны, что затрудняет техническое обслуживание устройства.
Камера и волноводы могут быть изготовлены и с использованием разъемных соединений, например, стяжкой отдельных элементов болтами. Но при этом в местах соединений возможно излучение СВЧ энергии, а процесс вскрытия камеры или волноводов при необходимости технического обслуживания также затруднен.
Известно наиболее близкое к заявленному устройство для СВЧ обработки, содержащее рабочую камеру, электрогерметично соединенные с ней отрезки волноводов для загрузки и выгрузки обрабатываемого материала или изделий, транспортное устройство для перемещения обрабатываемых объектов в рабочую камеру и удаления обработанных объектов из установки и гидрозатвор, при этом отрезки волноводов выполнены запредельными и вместе с корпусом камеры нагрева выполнены из двух частей, нижняя из которых частично заполнена энергопоглощающей
жидкостью, например, водой, а стенки верхней части корпуса размещены в зазоре между выступом и стенками нижней части корпуса и частично погружены в энергопоглощающую жидкость, образуя гидрозатвор. (Пат РФ №2068223, МКИ Н05В 6/64, опубл. 1996)
Недостатком известного устройство является необходимость выполнения транспортного устройства из диэлектриков - кремнийорганики, фторопласта, керамики и т.п. Это не только очень дорого, громоздко и механически непрочно, но еще и вынуждает уменьшать примерно в полтора раза камеры поперечного сечения волновода, чтобы он оставался запредельным. Если расположенное в запредельном волноводе транспортное устройство для обрабатываемых изделий выполнить металлическим, то такой волновод превращается в коаксиал, способный вывести из рабочей камеры СВЧ энергию любой мощности. Однако даже выполненное из диэлектрических материалов транспортное устройство при работе установки увлажняется и загрязняется. И поверхности его деталей становятся, хотя и плохими, но проводниками. Таким образом, запредельный волновод приобретает свойства коаксиала, и уровень СВЧ энергии в окружающем пространстве резко возрастает. Удлинение устройств биозащиты в 2-4 раза лишь с трудом позволяет соблюдать допустимые медицинские нормы. Однако из-за большой длины этих устройств значительно увеличиваются габариты, стоимость изготовления установки и сложность ее обслуживания.
Изобретение решает задачу повышения защитных свойств устройства СВЧ обработки, а также упрощения его изготовления и обслуживания.
Поставленная задача решается за счет того, что устройство для СВЧ обработки содержит рабочую камеру, нижняя часть которой заполнена водой, электрогерметично соединенные с ней запредельные отрезки волноводов для загрузки и выгрузки обрабатываемых объектов, выполненные П-образными, и транспортное средство, частично или полностью погруженное в воду, представляющее собой систему приводов, соединенных со стойками с подставками для обрабатываемых объектов.
На фиг.1 схематически изображено поперечное сечение предлагаемого устройства в вариантах исполнения а-с.
Как показано нафиг.1, предлагаемое устройство содержит П-образный запредельный волновод 1, нижнюю часть корпуса 2, заполненную водой 3. Стенки запредельного волновода 1 частично погружены в воду 3, образуя гидрозатвор. Устройство содержит транспортное средство, содержащее систему приводов 4, соединенных со стойками 5 и подставками 6 для обрабатываемого объекта 7.
Основой предлагаемого устройства является П-образный металлический профиль, частично погруженный в воду. Таким образом, три стенки запредельного волновода металлические, одна-дно-вода. Это позволяет установить транспортное средство частично или полностью в воде и
выполнить его из металла или любых других конструкционных материалов. Обрабатываемые объекты располагаются на подставках, выступающих из воды, или полностью или частично погруженных в воду. Изолирующие свойства запредельного волновода становятся лучше, чем у полностью металлического такого же поперечного сечения, благодаря поглощению СВЧ в воде. Поперечное сечение волновода практически полностью занимается обрабатываемым объектом, который полностью или частично, в защитной оболочке, может располагаться в воде. Поскольку волновод разборный, а транспортное средство вынесено из него, значительно упрощаются требования к материалам, технологии изготовления и обслуживанию установки. Защитное устройство может быть короче в 2-3 раза. В волноводе нет непрерывной конструкции, которая, увлажняясь при работе установки, становится проводником, превращая запредельный волновод почти в коаксиал.
В настоящее время изготовлен и испытан макетный образец предлагаемого устройства.