題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 微波真空干衣機(jī)
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本發(fā)明提出新的干燥理論，降低了微波真空干燥設(shè)備的成本，制造出實(shí)用的微波真空干衣機(jī)。 工作過程：微波裝置選擇性的加熱衣物中的水分，真空裝置制造一個負(fù)壓環(huán)境，使水的沸點(diǎn)降低的同時快速排除水蒸氣，從而降低干衣溫度，干衣完成，自動關(guān)機(jī)。
- 詳細(xì)介紹：
- 讓用戶用上便宜，省電，安靜的干衣機(jī)。 衣物中水對微波的吸收率是95%，衣物纖維對微波的吸收率是5%，采用微波裝置高選擇性的加熱衣物中的水，真空裝置制造一個負(fù)壓的環(huán)境，使水在較低的溫度變成水蒸氣，真空裝置快速將水蒸氣排出，阻止高溫的水蒸氣向低溫的衣物纖維導(dǎo)熱，降低干燥溫度，提高干燥速度。臨近干衣結(jié)束，微波能量大量被衣物纖維吸收，衣物表面的溫度迅速升高，紅外溫度傳感器檢測到這個狀態(tài)，在自動控制裝置控制下，結(jié)束干衣過程。 申報人提出的干衣理論，在微波真空干燥過程中，在物料含水率降低到10%之前，物料溫度的上升主要是由水蒸氣向物料傳熱導(dǎo)致的，將水蒸氣迅速排出，對降低干燥過程中物料的溫度和提高干燥速度起到重要作用。臨近干燥結(jié)束，物料含水率低于10%，物料溫度的上升主要是由物料吸收微波能量導(dǎo)致的，監(jiān)測物料的溫度并迅速停止加熱對控制干燥終點(diǎn)溫度起重要作用。申報人通過微波真空干衣機(jī)樣機(jī)，驗(yàn)證了該理論對衣物類高含水率多孔物料的適用性。 申報人根據(jù)所提出的理論，設(shè)計制造了樣機(jī)，樣機(jī)由微波裝置和真空裝置組成，取消了耐壓容器，采用低成本大抽氣量的真空裝置產(chǎn)生粗真空，大大降低了成本和運(yùn)行時的機(jī)械噪音。采用紅外溫度傳感器監(jiān)測物料表面溫度，結(jié)合自動控制裝置，控制衣物的干燥程度和干燥溫度。 技術(shù)指標(biāo)：樣機(jī)輸入功率1200W，脫水速度5克每分鐘，干燥溫度45-55攝氏度，運(yùn)行噪音40-60分貝。 已獲得專利授權(quán)。 申 報 號200720094789.7 申報日期 2007年12月14 日 批 準(zhǔn) 號 ZL 200720094789.7 批準(zhǔn)日期 2008 年10 月22 日
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 發(fā)明目的：給用戶便宜，省電，安靜的干衣機(jī)。 基本思路：衣物中水對微波的吸收率是95%，衣物纖維對微波的吸收率是5%，采用微波裝置加熱，真空裝置制造負(fù)壓環(huán)境，水在較低的溫度變成水蒸氣，真空裝置快速將水蒸氣排出，阻止高溫的水蒸氣向衣物纖維導(dǎo)熱，降低干燥溫度，提高干燥速度。臨近干衣結(jié)束，微波能量大量被衣物纖維吸收，衣物表面溫度迅速升高，紅外溫度傳感器檢測到這個狀態(tài)，經(jīng)自動控制裝置判斷，結(jié)束干衣過程。 創(chuàng)新點(diǎn)： 1.微波真空干燥理論的創(chuàng)新：申報人提出，在微波真空干燥過程中，物料含水率降低到10%之前，物料溫度上升主要是由水蒸氣向物料傳熱導(dǎo)致的，將水蒸氣迅速排出，對降低干燥過程中物料的溫度和提高干燥速度起到重要作用。臨近干燥結(jié)束，物料含水率低于10%，物料溫度的上升主要是由物料吸收微波能量導(dǎo)致的，監(jiān)測物料的溫度并迅速停止加熱對控制干燥終點(diǎn)溫度起重要作用。申報人通過微波真空干衣機(jī)樣機(jī)，驗(yàn)證了該理論對衣物類高含水率多孔物料的適用性。 2.微波真空干燥裝置的創(chuàng)新：樣機(jī)由微波裝置和真空裝置組成，取消了耐壓容器，采用低成本大抽氣量的真空裝置產(chǎn)生粗真空，大大降低了成本和運(yùn)行時的機(jī)械噪音。采用紅外溫度傳感器監(jiān)測物料表面溫度，結(jié)合自動控制裝置，控制衣物的干燥程度和干燥溫度。 技術(shù)關(guān)鍵：采用新的干衣理論，取消耐壓容器，采用低成本大抽氣量的真空裝置，應(yīng)用自動控制裝置。 技術(shù)指標(biāo)：輸入功率1200W，脫水速度5克每分鐘，干燥溫度45-55攝氏度，運(yùn)行噪音40-60分貝。廢氣溫度24-36攝氏度。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 科學(xué)性：微波真空干燥具有以下特點(diǎn): (1)真空環(huán)境中實(shí)施低溫干燥，濕物料中的水分或濕介質(zhì)吸收微波產(chǎn)生熱量而升溫汽化，實(shí)現(xiàn)脫濕干燥。(2)濕物料直接吸收微波能量轉(zhuǎn)化成汽化潛熱，加熱過程中能量控制無滯后現(xiàn)象，干燥速度快、干燥均勻。（3)適用于含水不均勻的物料進(jìn)行均勻干燥。物料中水分含量大的部分相對介電損耗常數(shù)大，能吸收的微波能量多，干燥速度更快。(4)干燥容器和干物料本身吸收微波能量較少。有利于保證物料不變質(zhì)。(5)采用物料轉(zhuǎn)動的方式，來實(shí)施物料的均勻干燥。 先進(jìn)性： 1.和傳統(tǒng)的熱風(fēng)干燥和微波干燥相比，本技術(shù)具有以下優(yōu)勢。 (l)節(jié)能。微波加熱，電能-微波能的轉(zhuǎn)換率為50%一60%，微波能-水分的汽化潛熱，轉(zhuǎn)化率為95%(2)低溫快速干燥。采用大抽氣量的真空裝置，使水在較低的溫度下蒸發(fā)，將水蒸氣快速抽出，縮短運(yùn)行時間。2.和目前的微波真空干燥技術(shù)相比，本技術(shù)取消了耐壓容器，采用低成本大抽氣量的真空裝置產(chǎn)生粗真空，既滿足干衣要求又大大降低了設(shè)備成本和運(yùn)行時的機(jī)械噪音。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 在2009年某校大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中，獲科技發(fā)明制作B類特等獎。 在2009某省挑戰(zhàn)杯大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中，獲科技發(fā)明制作B類一等獎。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 獨(dú)家許可，獨(dú)占許可等
作品可展示的形式
- 實(shí)物，現(xiàn)場演示，圖片，錄像。 需要提供220V電源。
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 技術(shù)特點(diǎn)：采用新的干衣理論，取消耐壓容器，采用低成本大抽氣量的真空裝置，應(yīng)用自動控制裝置。 技術(shù)優(yōu)勢：本作品相比于目前的干衣設(shè)備，生產(chǎn)成本低，重量更輕，體積更小，更節(jié)能，運(yùn)行噪音更小。 適應(yīng)范圍：家電制造企業(yè)和工業(yè)干衣機(jī)制造企業(yè)。 推廣前景：隨著住房容積率的提高和售價的提高，戶外晾衣的空間漸漸消失，干衣機(jī)能為家庭節(jié)省1-2平方米居住空間尤為重要。干衣機(jī)的普及過程中會產(chǎn)生一個巨大的市場機(jī)會。 滾筒式干衣機(jī)技術(shù)，國內(nèi)企業(yè)相關(guān)發(fā)明專利的申請量占國內(nèi)總申請量的12%，遭遇知識產(chǎn)權(quán)壁壘。國內(nèi)企業(yè)發(fā)展需要新的干衣機(jī)技術(shù)。 經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測： 目前，國內(nèi)干衣機(jī)的經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品售價為為1500-2500元，采用本技術(shù)，毛利率為50%-100%。若干衣機(jī)售價降低到1000元，國內(nèi)的市場容量估計為100-300萬臺每年。目前中國洗衣機(jī)生產(chǎn)量占全球三分之一左右，主要為中低端產(chǎn)品，提高高端產(chǎn)品的比重有重要意義，本技術(shù)適用于洗衣干衣一體機(jī)，特別是高利潤的高端產(chǎn)品。
同類課題研究水平概述
- 一、真空微波干燥設(shè)備的研制現(xiàn)狀 國際上對真空微波干燥的研究在二十世紀(jì)就有少量文獻(xiàn)報道，目前，真空微波干燥的研究仍不夠成熟，在實(shí)際應(yīng)用中仍然很少。真空微波干燥設(shè)備不合理是制約真空微波干燥技術(shù)應(yīng)用的一個重要因素。 1.國外研制現(xiàn)狀 發(fā)達(dá)國家如美國、法國、加拿大、日本等在二十世紀(jì)80年代后期己開始進(jìn)行業(yè)化真空微波干燥設(shè)備的研究與開發(fā)，并在實(shí)際應(yīng)用中取得良好的效果。 美國加州大學(xué)Fresno分校與某公司合作，研制出了加工無籽葡萄干的真空微波干燥設(shè)備。它將傳統(tǒng)工藝65℃、24小時熱風(fēng)烘干變?yōu)?0℃、5小時微波真空干燥，產(chǎn)品質(zhì)大大提高。目前，它已成功推廣到蔬菜及水果的干燥。該設(shè)備諧振腔是一個長12米的不銹鋼圓柱體，中間有輸送帶，沿著長度(輸送)方向，分成3個干燥區(qū)。第一干燥區(qū)的微波功率密度較大，真空度大約1.33~3.99KPa，第二、三干燥區(qū)的微波功率密度遞減。 2.國內(nèi)研制現(xiàn)狀 我國在二十世紀(jì)70年代開始了微波能的應(yīng)用研究工作，1973年開始微波加熱技術(shù)應(yīng)用研究和微波加熱用磁控管的研制。微波應(yīng)用技術(shù)在我國發(fā)展已有三十多年的歷史，雖然它還屬新興的應(yīng)用領(lǐng)域，但隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，近幾年微波設(shè)備的可靠性、實(shí)用性不斷提高，微波專業(yè)生產(chǎn)廠家制造技術(shù)日趨成熟，制造成本也大副度下降。在微波加熱技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，我國于1987年開始了真空微波干燥技術(shù)的研究，開始研發(fā)真空微波干燥設(shè)備。在微波技術(shù)發(fā)展初期，微波設(shè)備的許多典型缺點(diǎn)，如加熱不均、故障率高、可靠性差、難以操作和維護(hù)等現(xiàn)均已得到徹底改善;1993年研制出了大型的真空微波冷凍設(shè)備，并進(jìn)行了蔬菜的冷凍干燥;近幾年技術(shù)上不斷創(chuàng)新，到2000年前后，對低氣壓下氣體放電，鋪料層之間加熱溫差，微波場內(nèi)非接觸測溫、測濕等多項(xiàng)技術(shù)難題已有了比較充分的認(rèn)識，提出了一些解決方案，并逐步從實(shí)驗(yàn)階段進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)階段。 二、微波真空干燥技術(shù)和設(shè)備在衣物干燥方面的應(yīng)用現(xiàn)狀 1.國外研制現(xiàn)狀:國外見到有相關(guān)的專利申請，其基本結(jié)構(gòu)為微波裝置，真空裝置和耐壓容器。未見有產(chǎn)品上市。 2.國內(nèi)研究現(xiàn)狀:國內(nèi)相關(guān)專利為申請人提出，其基本結(jié)構(gòu)為微波裝置和真空裝置。相關(guān)研究有報道，但未達(dá)到干燥衣物的性能要求。國內(nèi)未見產(chǎn)品上市。
