專利名稱：干燥材料的方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種干燥材料的方法及一種裝置，用于干燥廣泛種類的材料。例如切花，包括天然花和花本植物；蔬菜，包括葉類蔬菜、根類蔬菜、莖類蔬菜和果實類蔬菜；闊葉植物，例如煙草；海產品；肉類；洗滌衣物，包括醫療洗滌衣物、工業洗滌衣物和家庭洗滌衣物；以及其它材料，如木材和陶瓷粉。
在現有技術中，干燥花的方法是將切花置于減壓箱中，當箱內壓力降低至規定的水平時，進行可控微波加熱和可控遠紅外線加熱，對切花進行干燥。
目前，對食物的干燥主要采用冷凍干燥法。例如碗式速食面經常包括裝有經過冷凍干燥的大蔥薄片及類似物的透明包裝。
此外，海產品的干燥大多數情況下采用自然或熱空氣干燥法。
對經過洗滌的洗滌衣物進行干燥，通常將洗滌衣物置于干燥室內，在于燥室內部旋轉的同時，用熱空氣對洗滌衣物進行干燥。
現在，在實行上述各種干燥方法時，干燥時間可通過定時器來控制。
然而，在上述現有技術的干燥花的方法中，如果對干燥過程進行控制，就需要有測定被干燥物體狀態的方法，以便知道何時停止或暫停微波加熱。
在這一點上，所述現有技術的方法不能按照所干燥物品的類型對干噪過程進行有效地控制。
另外，主要用于干燥蔬菜的冷凍干燥法必須包括使用昂貴的裝置，并且對于粗厚類蔬菜不是非常有效。而且，采用這種方法對大蔥等具有強烈芳香氣味的蔬菜進行干燥，在對其在熱水中進行再水化后，損失了大量的香味。
此外，采用自然干燥法或熱空氣干燥法對海產品進行干燥時，由于這種方法需要的時間長，海產品可能會由于氧化作用而腐爛。所以，這種方法不被認為是一種干凈的方法。而且，這種方法降低了海產品的香味和營養成分。
而且，盡管熱空氣干燥法廣泛地應用于商用干燥機和自助洗滌衣物店干燥機對洗滌衣物進行干燥，但是這種方法占用過多的時間、產生靜電、不能得到適當的滅菌效果、弄皺棉織物，并由于洗滌衣物與轉筒的碰撞導致對衣物材料的損傷。
此外，上述干燥方法的干燥時間通常由一個定時裝置根據由實驗確定的干燥時間值來控制。可是，由于在同一材料的不同物體中的水分含量不同，因而采用這種定時干燥方法不可能得到精確的水分含量水平干燥。此外，即使是在授予本發明人的日本專利第2 548 090號“干燥花的方法及其裝置”中，由于在這個發明的一部分中沒有建立適當的控制技術，也可能會偶而發生干燥不充分的情況。
特別是，當微波能量的輸出較高時，被干燥物體中的水分排出的速度太快，由于所使用的加熱能量不足以汽化滴落在減壓箱內表面上的水滴，在減壓箱內表面形成水滴的集結。在這種情況下，即使被干燥物體幾乎已沒有水分，由于在減壓箱內表面的水滴繼續吸收微波輻射，放電現象也不會發生。結果，微波輻射繼續發射，導致被干燥物體局部被燒焦。
此外，當將遠紅外線加熱器布置在減壓箱內時，這種布置必須精心設計以防止被干燥物體與遠紅外線加熱器接觸。而且，由于遠紅外線加熱器需要比較大的空間，減壓箱必須建造得比被干燥物體所需空間大，以容納遠紅外線加熱器。
著眼于克服上述現有技術存在的問題，本發明的一個目的是提供一種干燥材料的方法及其裝置，以低的生產成本、高的生產率、高的干燥精度快速地干燥廣泛工業領域中的各種材料，并且不損傷被干燥材料的特性。
本發明的另一個目的是提供一種干燥材料的方法及其裝置，可以迅速汽化從物體中排出、滴落在減壓箱內表面上的水滴，防止由于微波能量的過分加熱而使被干燥材料燒焦，從而提高對被干燥材料的干燥控制精度。
本發明另一個的目的是提供一種干燥材料的方法及其裝置，通過對減壓箱中使用的遠紅外線加熱器的創新布置，使建造緊湊型減壓箱成為可能。
為實現上述目的，在本發明干燥物體的方法中，將被干燥物體置于減壓箱中，降低減壓箱中的壓力，并將其保持在單一壓力水平上或使其在多個壓力水平間變化。在這種情形中，物體分別或同時受到可控微波加熱和可控遠紅外線加熱。然后，為控制上述微波加熱，將一個具有一個尖端部分的金屬部件置于減壓箱中。也就是，當在金屬部件的尖端部分檢測到微波能量產生的放電時，通過停止或暫停微波加熱來控制干燥過程。
一種實現本發明干燥方法的裝置還可由一個減壓箱、一個微波加熱裝置、一個遠紅外線加熱裝置、一個控制部分、一個金屬部件和一個檢測裝置構成。被干燥物體放在上述減壓箱中；上述微波加熱裝置具有一個安裝在減壓箱外面的控制板，并在其控制下、在規定的或變化的功率水平下進行間歇或持續的微波加熱；上述遠紅外線加熱裝置具有一個安裝在減壓箱外面的控制板，控制板對遠紅外線加熱產生的溫度進行調節；上述控制部分可以使微波加熱和遠紅外線加熱同時進行；上述金屬部件安裝在減壓箱內，具有一個尖端部分；檢測部分用于檢測微波能量在上述尖端部分產生的放電。
此外，本發明干燥物體的方法包括一種控制被干燥物體干燥度的方法。也就是，當檢測到微波能量產生的放電時，停止微波加熱，然后按規定的時間間隔對減壓箱內壓力的變化進行連續的測量，由此，當被測量的壓力變化達到由被干燥物體的類型所決定的目標減小壓力變化值時，干燥過程結束。
而且，在本發明干燥材料方法中，當將被干燥物體放入減壓箱后，減壓箱內的壓力減小到一個單一的或多個壓力值，上述物體分別或同時受到可控微波加熱和可控遠紅外線加熱，與此同時減壓箱殼體持續地受到加熱。在這種方法中，任何滴到減壓箱內壁表面上的水滴將被迅速汽化。
在這一點上，上述實現本發明干燥方法的裝置安裝有一種檢測在減壓箱中被干燥物體干燥度的裝置。這種干燥度檢測裝置的一個例子是安裝了確定減壓箱中減壓變化(在根據檢測到的由微波能量產生的放電停止微波加熱后，按照規定的時間間隔進行連續的測量)何時達到預定目標減壓變化值的裝置的一種控制器。
此外，在上述實現本發明干燥方法的裝置中，減壓箱的內壁覆蓋了一層遠紅外線輻射放射物質。在這種方法中，當減壓箱被加熱時，減壓箱的殼體就成為一個遠紅外線加熱器。
現在，當按照本發明干燥方法對物體進行干燥時，首先將該物體放入減壓箱，并降低減壓箱的壓力。然后，在低于沸點的溫度下，使用由微波輻射產生的低水平加熱能量汽化物體中所含的水分。在這一點上，用于汽化物體含水量較高部分(物體的中間部分)的水分的微波輻射量大于用于汽化物體含水量較小部分(物體的外面部分)的水分的微波輻射量。進一步，這種微波加熱能有被選擇地運用以加熱含有水分的部分，從而實現有效地干燥。因此，可以控制加熱過程使物體中幾乎干燥的部分吸收非常少的熱量，而仍含有水分的部分吸收大部分熱能。
進一步，這種微波加熱將被干燥物體內部的水分向物體的外表面遷移，但是一旦水分達到了物體的外表面，需要非常高的熱能將其汽化。然而，如果由微波加熱單獨產生如此高的熱能水平，那么要干燥物體而又不損壞它是困難的。為解決這個問題，按照本發明的干燥方法，在進行可控微波加熱的同時進行可控遠紅外線加熱，從而能夠連續地對所述物體的中間和外表部分進行快速有效的干燥。
在被干燥物體中析出的水分形成水滴而滴落到減壓箱的內表面上的場合，由于減壓箱殼體受到持續加熱，所以當這些水滴落在減壓箱的內表面上時，它們被迅速汽化，從而防止上述物體由于微波能量的過分加熱而烤焦。在這種方法中，極大地提高了對被干燥物體的干燥控制精度。
此外，通過在減壓箱內壁上形成一個遠紅外線放射物質層，在對減壓箱進行加熱后，減壓箱殼體成為一個遠紅外線加熱器。在這種方法中，本發明使建造一種緊湊尺寸的減壓箱成為可能。
為控制被干燥物體的干燥度，將一種具有一個尖端部分的金屬部件被放置在上述減壓箱中，同時提供了一種檢測由微波能量在金屬部件尖端部分產生放電的檢測裝置，因而可以對于燥過程進行非常精確的控制。在這一點上，由于被干燥物體具有電介質，也就是大量的水，能夠高效地吸收微波能量，不會發生由微波能量產生的放電，因此被干燥物體不必具有用金粉或類似物制造的非常尖的金屬邊。換言之，當被干燥物體中的水分減少到一個特定的水平時，微波能量將在上述金屬部件的尖端部分上產生放電。
在這一點上，通過實驗證實當被干燥物體含在足夠的水分時，沒有觀察到由微波能量產生的放電，即使在壓力變化經過通常發生放電的減壓范圍(即20～10乇)之前和之后。利用本發明干燥物體方法中的這一事實，當在放置于減壓箱中的金屬部件的尖端部分檢測到由微波能量產生的放電時，停止微波加熱，同時表明干燥過程接近完成。在上述過程完成后，可以進一步在低壓條件下進行遠紅外線加熱，以在短時間內完成干燥過程。
用于檢測上述由微波能量產生的放電的方法包括使用紫外線輻射檢測器或檢測上述放電聲響的檢測器。然而，本發明決不僅局限于使用上述類型的檢測器。
在上述微波加熱被停止后，使用數字控制器對減壓箱內減壓的變化連續地進行測量，以決定減壓的變化何時達到由被干燥物體的類型以及所期望的干燥度決定的預定目標減壓變化值，從而控制干燥過程的完成。在這種方法中，可以對干燥過程精確地進行控制，以獲得特定的干燥度。
參見圖3可以更好地理解對上述干燥度的控制。圖中Tn代表特定的時間點，An代表從時間Tn到Tn+1過程中減壓的變化，t是相鄰時間點的時間間隔(例如T1與T2之間的間隔)。例如，在時間點T2數字控制器測量出從時間T1開始的減壓變化值A1。在圖3所示的例子中，顯示減壓箱中的壓力逼近1.5乇的目標減壓值，因而表明干燥過程接近完成。也就是，An的值隨著減壓變化變小而變小，這意味著被汽化的水分的量變少，從而意味著干燥過程接近完成。因此，可以通過實驗按照被干燥物體的類型和所期望的水分含量水平來確定目標An值，當在時間Tn+1達到目標An值時干燥過程結束。由試驗確定的An值的例子如下鮮花(水分含量為0％)t＝90秒；An＝0.1乇洗滌衣物(水分含量為0％)t＝60秒；An＝0.1乇粗茶(水分含量為5％)t＝60秒；An＝0.5乇幼扇貝(水分含量為3％)t＝90秒；An＝0.5乇鮮茶葉(水分含量為0％)t＝70秒；An＝0.1乇在這一點上，應該注意到，由于對上列每一種物體可以采用不同的微波輸出、遠紅外線加熱水平和減壓水平，所以t和An的值決不僅限于上面給出的值。
因而，本發明干燥物體的方法可以按照任何所期望的干燥度精確地干燥廣泛種類的物體。
此外，上述微波加熱可以高度有效地滅菌，因此按照本發明方法干燥的物體是非常干凈而無菌的。
為控制被干燥物體的干燥程度，將減壓變化An除以規定的時間間隔t，即計算An/(Tn+1-Tn)的值，當所計算值達到預定的、由實驗按照被干燥物體的類型確定的目標減壓變化值時，結束干燥過程。


圖1是實現本發明干燥方法的裝置的一個優選實施例的概要簡圖。
圖2a是用于托住洗滌衣物的一個支撐夾具的概要透視圖；圖2b是用于托住大蔥或幼扇貝切片的一個支撐夾具的概要透視圖；圖2c是用于托住魚片或薯蕷屬植物片的一個支撐夾具的概要透視圖。
圖3是表示對本發明干燥方法的干燥過程進行控制時，減壓值與所用時間的關系的簡圖。
圖4是一種減壓箱壁結構的橫斷面視圖。
圖5是第二種減壓箱壁結構的橫斷面視圖。
首先，給出圖1所示實驗用裝置的部件的說明。
也就是，采用的不銹鋼減壓箱1長1200毫米、寬900毫米、深1050毫米。在減壓箱1內的頂板和底板上都各裝有2個遠紅外線加熱器2，遠紅外線加熱器2的輸出功率為650瓦，在圖1中的左、右側壁上各裝有1個與上述加熱器具有相同輸出功率的遠紅外線加熱器2，共有6個遠紅外線加熱器2。這些遠紅外線加熱器2與反射板(圖中未示出)裝配在一起。另外，上述實驗用裝置具有一個輸出功率為5千瓦的微波動力部件12，該部件12與一個使用紫外線輻射檢測裝置的放電檢測裝置14連接在一起。上述實驗用裝置還具有一個用于顯示壓力的最小刻度為1/10乇的減壓表17。另外，上述實驗用裝置具有一個輸出功率為5.5千瓦的真空泵7，將減壓箱中的壓力減小到1.5乇(減壓箱中的最低減壓)。如圖所示，在圖的中間設有一泄漏閥8。
熱電偶3位于減壓箱1內，它靠近遠紅外線加熱器2，與遠紅外線加熱器2的距離相當于放在物體支撐夾具19上的物體與遠紅外線加熱器2之間的最短距離。
熱電偶3的鋁質端部涂有黑色涂料，具有強的遠紅外線吸收能力。在這種方法中，上述熱電偶3端部的功能相當于傳感器，而且通過連接熱電偶3與溫度調節器(圖中未示出)，可以控制上述端部的溫度最高達到90℃。在這一點上，實驗證實物體，例如新鮮蔬菜、海產品，在規定的輻照距離上吸收的遠紅外線輻射量大約相當于熱電偶3涂有黑色涂料的鋁質端部吸收的60～70％，因而有可能控制溫度，防止新鮮蔬菜和海產品因為過度加熱而損壞。在這一點上，應當注意，本發明不僅局限于所提出優選實施例中描述的溫度控制裝置和方法，因而在本發明中可以使用各種溫度控制裝置和方法。
另外，用保護盒(圖中未示出)和保護管(圖中未示出)包住上述熱電偶3端部的熱傳感器部分及線路，防止上述部件受到微波輻射的影響。
現在，為控制減壓箱1內的壓力，真空泵7安裝在減壓箱1的外面，并與減壓閥5和減壓調節器閥6連接，通過減壓閥5與減壓箱1的減壓孔4相通。在所提出的具體實施例中，這種減壓布置用來將減壓箱內的壓力降低至1.5乇。在這一點上，應該注意，本發明不僅局限于所提出具體實施例中所描述的減壓布置，在本發明中可以使用各種減壓系統和方法。在這一點上，在附圖的中間有一個減壓探測部分16。
為將微波輻射導入減壓箱1，在減壓箱1的外面安裝一個微波動力部件12、一個絕緣體11和一個分叉狀波導管10，該分叉狀波導管10與設在減壓箱1中兩個位置上的導入孔9相連通。此外，為對放在物體支撐夾具19上的物體均勻地進行加熱，安裝了攪拌器13，并且將物體支撐夾具19與轉軸15相連，使物體支撐夾具19能夠旋轉。
如圖4所示，遠紅外線加熱器2安裝在如圖1所示的不銹鋼減壓箱1中，硅酮橡膠加熱器22安裝在減壓箱1的外表面，使減壓箱的溫度保持在水在真空中的汽化溫度，即通常情況下的60℃左右。這樣，當水分由于微波能量而從被干燥物體中析出時，一旦它形成水滴并落到減壓箱1的內表面上，該水滴將被迅速汽化。因此，能夠防止物體由于使用微波能量過度加熱而被燒焦。換言之，通過快速而持續地將水滴汽化，并通過真空泵7將蒸汽排出，可以在被干燥物體達到預定的干燥程度時停止微波加熱，從而可以防止物體由于過度加熱而被燒焦。而且，由于這種系統避免了過分使用對滴落在減壓箱1內表面上的水滴進行加熱的微波輻射，可以極大地提高對被干燥物體的干燥控制精度。從而整個干燥過程可以節省大約30％的時間。
如圖5所示，為取代不銹鋼箱1中安裝的遠紅外線加熱器2，可以直接在減壓箱1的內表面上熔合或涂上一遠紅外線輻射放射層23，例如在減壓箱的頂板、側壁和底面上，而在減壓箱1大約60％的外表面上是硅酮橡膠加熱器22。為放射遠紅外線輻射，遠紅外線輻射放射層23包含一種耐熱金屬或金屬氧化物，例如MnO2、Fe2O3、Cr2O3、CuO、TiO2，或它們的混合物，它們熔合在減壓箱1的內表面上，上述熔合層的表面覆蓋一層耐熱材料。通過安裝在減壓箱1內表面上的遠紅外線加熱熱電偶3的使用，調節對被干燥物體的加熱溫度，使其保持在60℃。就這種布置而言，可以將減壓箱1的尺寸由長1200毫米、寬900毫米、深1050毫米減小到長1000毫米、寬700毫米、深850毫米。換言之，可以將減壓箱1的體積減小大約47.5％，這就使建造一種尺寸大小適合家庭使用的干燥裝置成為可能。
特例1干燥花如圖2c所示，支撐夾具19c支撐200支用來干燥的玫瑰花21c。也就是，隨著遠紅外線加熱器2處于工作狀態，減壓箱1中的減壓過程開始進行，與此同時輸出功率為5千瓦的微波加熱開始進行。19分鐘后，根據對微波放電的檢測，微波加熱停止。然后，減壓與遠紅外線加熱繼續進行。在這一點上，為控制干燥過程的結束，圖3中的t值和An值被分別設置為90秒和0.1乇。在這一點上，當數字計數器18檢測到An值達到0.1乇的最終值時，干燥過程已進行了25分鐘。進一步，通過將在打開減壓箱門27分鐘時玫瑰花21c的重量與再進行15分鐘合理減壓和遠紅外線加熱后的玫瑰花的重量相比較，并確認沒有差異從而證實了玫瑰已100％地干燥。而且，完全干燥費時27分鐘，生產的干花具有逼真的顏色、鮮艷的花瓣和完整、結實的枝干。
然而，一次連續的微波加熱難以使一些植物達到100％的干燥，例如對于具有球狀胚胎芽的龍膽屬植物。在這種情況下，當5千瓦的微波加熱產生放電后，使用減壓調節閥6將減壓箱1內的壓力調節到一個低壓值(例如35乇)，然后進行1千瓦的弱微波加熱。
目前，除了用于t值和An值的數值外，下述特定具體實施例中采用的操作方法與干燥玫瑰花的方法一樣。
特例2干燥洗滌衣物如圖2a所示，支撐夾具19a支撐4.5公斤經過市場上可獲得的脫水機脫水后的洗滌衣物21a。洗滌衣物21a是由澡巾、運動衫、襯衣、褲子、襪子和合成纖維工作服構成的混合物。在這種情況中，將t值設定為60秒、An值設定為0.1乇。整個的干燥時間是21分鐘(在19分鐘時，檢測到干燥過程完成)。干燥過程結束后，洗滌衣物21a中的每一個物品都完全干燥，而且包括鈕扣在內的洗滌衣物21a中每一物品都沒有問題。通過觸摸確認完成干燥。此外，本發明的方法被證明顯著地優于現有技術的方法。例如，使用在市場上可獲得的滾筒型干燥機，完全干燥經過脫水后的4.5公斤洗滌衣物需要140～145分鐘。與之相比，按照本發明的方法，完全干燥同樣數量的洗滌衣物僅需要21分鐘。此外，在這種滾筒型干燥機中對洗滌衣物干燥時，由于洗滌衣物與滾筒的相互碰撞，不僅會使洗滌衣物產生靜電和磨毛，而且還會損傷織物。然而，在本發明的方法中不會發生上述問題。此外，褲子等厚織物物品干燥不徹底的現象，在滾筒型干燥機中經常出現，而在本發明方法中不會出現。再者，這種滾筒型干燥機會弄皺內衣等棉織物，而本發明方法不會。此外，由于本發明采用高劑量的微波輻射進行滅菌，因而采用本發明方法可以獲得非常干凈、無菌的干燥洗滌衣物。
特例3干燥粗茶如圖2b所示，支撐夾具19b用于干燥4公斤粗茶21b，該粗茶已完成機械研磨加工，其含水量是13％。在這種情況中，將t值設定為60秒、An值設定為0.5乇，而干燥的最終目標是使水分含量大約為5％。在這方面，整個的干燥時間是7分鐘(在5分鐘時，檢測到干燥過程完成)。然后，通過比較經過上述方法干燥過的茶葉樣本與同樣體積完全干燥的茶葉樣本的重量，證實已達到了上述水分含量的目標。幾組對比結果得出水分含量值為5％，它的最大允許誤差為±0.12％。而且，粗茶21b的顏色和氣味得到非常好的保持。
特例4干燥新鮮幼扇貝如圖2b所示，支撐夾具19b用于干燥2公斤幼扇貝。現在為使完成干燥的產品可以即刻食用，目標水分含量被設定為大約3％。在這種情況中，將t值設定為90秒、A值設定為0.5乇。在這方面，整個的干燥時間是21分鐘(在19分鐘時，檢測到干燥過程完成)。目標水分含量由與上述特例3相同的方法給予了證實。在這一點上，由于對幼扇貝的加熱溫度僅為60C，幼扇貝的鮮味得到很好的保持，其營養成分沒有損失。而且，當將干燥后的幼扇貝與脫氧劑一道儲存時，即使在6個月后幼扇貝也不會有顯著的變化。
此外，干燥幼扇貝使其含水量達到0％時，可以將幼扇貝變成粉末，成為味道非常鮮美的湯料。
特例5干燥新鮮茶葉如圖2b所示，支撐夾具19b用于干燥2公斤新鮮茶葉，使其水分含量為0％。在這種情況中，將t值設定為70秒、An值設定為0.1乇。在這方面，整個的干燥時間是23分鐘(在21分鐘時，檢測到干燥過程完成)。然后，干燥過的茶被用手工碾碎制成一種茶，經過品嘗鑒定其氣味與芳香可以與這個季節中最早的茶相比。
特例6干燥薯預屬植物片如圖2c所示，支撐夾具19c用于干燥400個寬30毫米、長150毫米、厚5～7毫米的薯蕷屬植物片17a。使用具有衣服夾形狀的夾子20將這些薯蕷屬植物片17a固定在支撐夾具19c上，然后將支撐夾具19c放入減壓箱1中進行干燥。就控制而言，采用上述加熱控制方法進行持續的遠紅外線加熱過程，并且在規定的功率水平上進行持續的微波加熱過程。微波加熱過程可以是在一個規定的功率水平上間歇地進行，可以是在不同的功率水平上間歇地進行，也可以是在一個規定的功率水平上連續地進行，因而可以使用不同的加熱方法。本發明決不僅局限于這種加熱方法。對于本具體實施例，完全干燥400片薯蕷屬植物片17a需要20～30分鐘的時間。通過隨意挑選薯蕷屬植物片，并將其放回減壓箱1中，再進行20分鐘合理的紅外線加熱，然后稱其重量，證實其重量與其在主干燥過程完成后的重量相同，從而證實薯蕷屬植物片已完全干燥。
此外，這種特定具體實施例的方法可以用來干燥厚蔬菜，例如卷心菜、小蘿卜、茄子和黃瓜，采用現有技術的方法難以干燥上述厚蔬菜，并且這種方法可以干燥各種新鮮蔬菜，而不損傷它們的顏色和營養成分。
特別是，當干燥厚蔬菜時，這些蔬菜首先在2乇的目標減壓下進行規定的微波加熱過程，然后在40乇的第二目標減壓下進行低功率水平的微波加熱。
如上所述，當按照本發明干燥方法進行干燥時，被干燥物體被置于減壓箱內，同時或分別受到可控微波加熱和可控遠紅外線加熱，與此同時減壓箱內的壓力降至單一目標減壓水平或多個目標減壓水平。然后，當在安裝在減壓箱內的金屬部件的尖端部分上檢測到由微波而產生的放電時，停止或暫停微波加熱，以控制干燥過程.在這種方法中，本發明干燥方法可以以較低的成本、高的生產率和高的干燥精度快速地干燥各種材料，而不損失被干燥物體的特性。
一種實現本發明干燥方法的裝置還可由一個減壓箱、一個微波加熱裝置、一個遠紅外線加熱裝置、一個控制部分、一個金屬部件和一個檢測裝置構成。被干燥物體放在上述減壓箱中；上述微波加熱裝置具有一個安裝在減壓箱外面的控制板，并在其控制下、在規定的或變化的功率水平下進行間歇或持續的微波加熱；上述遠紅外線加熱裝置具有一個安裝在減壓箱外面的控制板，控制板對遠紅外線加熱產生的溫度進行調節；上述控制部分可以使微波加熱和遠紅外線加熱同時進行；上述金屬部件安裝在減壓箱內，具有一個尖端部分；檢測部分用于檢測由于微波能量而在上述尖端部分產生的放電。在這種方法中，本發明可以制造一種能夠精確干燥廣泛種類材料的裝置。
而且，與用于干燥蔬菜的、昂貴的、現有技術的冷凍干燥方法相比，本發明甚至可以用相對便宜的裝置，方便地干燥厚蔬菜。此外，按照本發明方法對蔬菜進行干燥，當在熱水中對其進行再水化時，可以保持大蔥等芳香蔬菜的香味。因此，本發明干燥方法可以在不破壞蔬菜的顏色或營養成分的情況下，快速干燥新鮮蔬菜。也就是，微波加熱將新鮮蔬菜中的水分送到蔬菜的外表面部分，遠紅外線加熱將其迅速汽化。
而且，與用于干燥海產品的、現有技術的、熱空氣干燥法或費時的自然干燥法相比，本發明干燥方法可以迅速地得到干凈而干燥的海產品，海產品不會由于氧化而發生腐爛。此外，按照本發明干燥方法干燥的海產品將完全保持其風味和營養成分。
而且，與用于商用干燥機和自助洗滌衣物店干燥機的現有技術熱空氣干燥方法相比，本發明干燥方法可以快速干燥洗滌衣物，而不產生靜電、不弄皺棉織物、不會產生現有技術中的碰撞，從而不損傷洗滌衣物。而且，本發明干燥方法可以在干燥洗滌衣物的同時獲得非常高的滅菌效果。
而且，在本發明的干燥方法中，在檢測到微波能量產生的的放電而停止微波加熱以后，按規定的時間間隔對減壓箱中減壓的變化進行連續測量，當上述測量值達到按照被干燥物體類型與所期望的干燥度確定的減壓變化值時，干燥過程停止。在這種方法中，可以容易地對本發明干燥方法進行調整，以使廣泛種類的物體達到所期望的干燥度。
而且，由于實現本發明干燥方法的裝置具有一個控制器，該控制器有決定何時減壓的變化(在檢測到微波能量產生的放電而停止微波加熱以后)達到預定目標減壓變化值的裝置，所以本發明也可以建造一種干燥裝置，在許多工業領域內，使廣泛種類的材料快速而方便地達到的預期的干燥度，而且不損害材料的特性。
而且，由于減壓箱殼體受到持續地加熱，任何滴落在減壓箱內表面的水滴將被迅速汽化，從而可以防止被干燥物體受到過量的微波輻射加熱而烤焦。在這種方法中，本發明提供了一種干燥材料的方法及其裝置，它極大地提高了對干燥物體的干燥控制精度。
而且，由于減壓箱內表面具有遠紅外線輻射放射層，當加熱減壓箱時，減壓箱殼體構成了一個紅外加熱器。在這種方法中，本發明提供了一種干燥材料的方法及其裝置，該裝置能夠極大地減小減壓箱的體積，因而可以建造一種緊湊尺寸的減壓箱。
權利要求
1.一種干燥物體的方法，其步驟是將上述物體放入一個減壓箱中；將一個具有一個尖端部分的金屬部件放入上述減壓箱中；將上述減壓箱中的壓力降低至預定的一個或多個減壓值；對上述物體分別或同時進行可控微波加熱和可控遠紅外線加熱；對微波能量在上述金屬部件的上述尖端部分上產生的放電進行檢測；當在上述金屬部件的上述尖端部分檢測到放電時，停止或暫停上述微波加熱。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括一種控制被干燥物體干燥度的方法，其步驟是在檢測到微波能量產生的放電而停止或暫停上述微波加熱后，按照預定的時間間隔對減壓的變化連續地進行測量。當測量到的減壓變化達到預定的目標減壓變化值時，停止上述干燥過程，上述目標減壓變化值由被干燥物體的類型和所選擇的干燥度來確定。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括下述步驟持續加熱上述減壓箱的殼體，從而汽化任何與上述減壓箱內表面接觸的水分。
4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，它還包括下述步驟持續加熱上述減壓箱的殼體，從而汽化任何與上述減壓箱內表面接觸的水分。
5.一種干燥物體的裝置，包括一個減壓箱，被干燥物體置于其中；一個微波加熱裝置，它具有一個安裝在上述減壓箱外面的控制板，微波加熱在該控制板的控制下、在規定的或變化的功率水平上、間歇地或持續地進行；一個遠紅外線加熱裝置，它具有一個安裝在上述減壓箱外面的控制板，用來調節上述遠紅外線加熱產生的溫度；一個控制部分，它使微波加熱和遠紅外線加熱可以同時進行；一個金屬部件，它安裝在上述減壓箱里面，具有一個尖端部分；一個檢測裝置，它用于檢測微波能量在上述金屬部件尖端部分產生的放電。
6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，它還包括一個控制器，該控制器包括一個這樣的裝置，該裝置在上述放電檢測裝置檢測到放電而停止或暫停微波加熱后，按規定的時間間隔連續地測量上述減壓箱內的減壓變化，上述控制器用于當測量到的減壓變化達到預定的目標減壓變化值時停止上述干燥過程。
7.如權利要求5所述的裝置，其特征在于上述遠紅外線加熱裝置包括一個安裝在上述減壓箱內壁表面上的遠紅外線輻射放射層，當加熱上述減壓箱時遠紅外線輻射放射層放射出遠紅外線輻射。
8.如權利要求6所述的裝置，其特征在于上述遠紅外線加熱裝置包括一個安裝在上述減壓箱內壁表面上的遠紅外線輻射放射層，當加熱上述減壓箱時遠紅外線輻射放射層放射出遠紅外線輻射。
全文摘要
一種干燥物體的方法，其步驟是將上述物體放入一個減壓箱中；將一個具有一個尖端部分的金屬部件放入上述減壓箱中；將上述減壓箱中的壓力降低至規定的一個或多個減壓值；對上述物體分別或同時進行可控微波加熱和可控遠紅外線加熱；持續加熱上述減壓箱的殼體，從而汽化與上述減壓箱內壁接觸的水分；對微波能量在上述金屬部件尖端部分產生的放電進行檢測；在檢測到金屬部件尖端部分的放電時，停止或暫停微波加熱。
文檔編號F26B7/00GK1163387SQ9710283
公開日1997年10月29日 申請日期1997年2月28日 優先權日1996年3月28日
發明者八木俊一 申請人:八木俊一