專利名稱：阿膠干燥及整形的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及中藥干燥及整形的方法和所用的微波烘干加熱設(shè)備。
阿膠屬于中藥，是用驢皮熬制而成。它是一種滋補(bǔ)養(yǎng)血成藥，也叫驢皮膠。本發(fā)明所述的阿膠為固體塊狀并含有一定的水份。
傳統(tǒng)的阿膠干燥是把它整齊地放在膠床上，進(jìn)行陰干，為了加速干燥，生產(chǎn)廠家可對晾膠車間裝備空調(diào)。阿膠的整形是指塊狀的阿膠陰干一定時(shí)間后，由于阿膠上下表面含水差異造成凹形的變形，把這種阿膠整齊疊放在木箱內(nèi)。阿膠內(nèi)部的水份向表面擴(kuò)散，使表面變軟，利用阿膠自身壓力，使凹形的表面壓平，達(dá)到整形目的，這工序本行為稱為挖膠。
阿膠干燥時(shí)水份揮發(fā)，自身溫度降低，需由外界的環(huán)境熱量向阿膠內(nèi)部傳遞，由于水份的蒸發(fā)要有一個(gè)熱交換的過程，當(dāng)阿膠表面干燥后，干燥的物體熱導(dǎo)率低，阿膠內(nèi)部的傳熱受到表面低熱導(dǎo)率的影響亦相應(yīng)下降，這樣阿膠內(nèi)部的水份向表面的遷移率也就降低，于是干燥過程變慢。阿膠干燥還受環(huán)境濕度的影響，在陰干過程中，如果濕度小則阿膠水份蒸發(fā)得快，但阿膠表面易產(chǎn)生龜裂，濕度大雖然不會產(chǎn)生龜裂，但水份蒸發(fā)的速率變慢，可見濕度相應(yīng)大一些是保證阿膠外觀質(zhì)量的外界條件，而與現(xiàn)有陰干的工藝方式相比是矛盾的，為此可采用微波干燥方法。微波有選擇性加溫特點(diǎn)，阿膠塊心部位含水高則微波烘干時(shí)溫度高，從而增加了水份擴(kuò)散的速率，而環(huán)境濕度又可比自然陰干的方法大，來保證阿膠表面不龜裂又可維持水份蒸發(fā)出去的最佳動(dòng)平衡狀態(tài)。同樣，傳統(tǒng)的阿膠整形方法也受外界的環(huán)境溫度制約，內(nèi)部水份向表面擴(kuò)散的速率不能提高，采用微波輻射可把內(nèi)部的水份迅速地向阿膠的表面擴(kuò)散。
阿膠干燥過程是把阿膠整齊地放在膠床上，剛剛切出的含水25%的鮮阿膠要放在膠床上陰干，水份就要擴(kuò)散到床面上，當(dāng)給阿膠翻身，一些阿膠就會粘附在床上，則需要拍打膠床的背面把阿膠震動(dòng)下來，增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)降低了膠床的使用壽命，這是自然陰干的缺點(diǎn)。如果采用微波干燥的方法，不僅對阿膠同時(shí)也對膠床進(jìn)行烘干，使得膠著床面上的含水量比自然陰干方式時(shí)低，這樣當(dāng)把阿膠翻到另一張床上時(shí)阿膠就容易脫離原床面。
綜上所述，采用自然陰干傳統(tǒng)工藝阿膠干燥和整形生產(chǎn)周期長，目前國內(nèi)銷售16塊規(guī)格(0.5公斤)阿膠干燥和整形生產(chǎn)周期為29天，直接影響生產(chǎn)資金的周轉(zhuǎn)，占用了工廠大量的流動(dòng)資金。
微波烘干作為一種工業(yè)上的加熱技術(shù)是公知的，參考以下文獻(xiàn)是恰當(dāng)?shù)?，雖然這些文獻(xiàn)完全避免與阿膠干燥和整形方法的聯(lián)系，但仍是有價(jià)值的。
CN 87 101733A發(fā)明專利申請公開說明書中描述了一種穩(wěn)定性加熱的方法。該方法的特征是“對于傳播到強(qiáng)的加熱效果的區(qū)域中的產(chǎn)品上的微波能源功率要選得可使產(chǎn)品的快速加熱部分達(dá)到比所需溫度高的某一預(yù)定溫度，而使較低加熱效果的區(qū)域中的微波能源功率選得可使所述產(chǎn)品部分維持在預(yù)定溫度或略低于該溫度上，其特征還在于在較低加熱效果的區(qū)域中的加熱過程至少要延續(xù)到可使產(chǎn)品的所述慢加熱部分達(dá)到所述溫度的時(shí)候?！痹搶Ρ任墨I(xiàn)中沒有提出產(chǎn)品的含水率與產(chǎn)品吸收微波能后的溫度關(guān)系，以及產(chǎn)品整形問題。
美國第3，263，052號專利文獻(xiàn)中的構(gòu)思是在第一階段加入最大微波能量，而后再隨著產(chǎn)品水份減少而降低微波能量供應(yīng)。這種方法用于阿膠干燥可使阿膠嚴(yán)重地變形，因此是不適宜的。
用于處理阿膠的微波設(shè)備，參考以下文獻(xiàn)對于我們了解現(xiàn)有技術(shù)是十分有益的。
CN 87 100016A發(fā)明專利申請公開說明書中描述了加熱食品的方法和裝置，該裝置包括帶有微波源的一個(gè)加熱外殼和一個(gè)傾斜的園形的旋轉(zhuǎn)盤上沿其四周均勻排列至少兩個(gè)食品夾具。由說明書的附圖可以看出微波天線為喇叭形狀。由于食品在微波場中運(yùn)動(dòng)，則可均勻地受微波輻射。
美國第4，370，535號專利文獻(xiàn)中涉及一種家用微波爐，它根據(jù)食品要求的溫度高低來控制微波功率，而溫度是由熱敏電阻傳感器輸出的電訊號經(jīng)比較器輸出對應(yīng)不同的溫度訊號，由控制單元去控制雙向可控硅的導(dǎo)通角，來限定微波功率的大小。這里有關(guān)熱敏電阻的結(jié)構(gòu)并沒給出，溫度的控制僅給出三個(gè)溫度控制點(diǎn)，對于連續(xù)溫度分布的控制不適宜。
CN 86 203965U實(shí)用新型專利申請公開說明書中敘述了一種在微波場中測量溫度的傳感器，它是由十二對穿繞在聚四氟乙烯圓管上的熱電偶串聯(lián)組成的微型熱電偶堆。由于無屏蔽措施，用于一般的微波場中對物體的測溫是不適宜的。
本發(fā)明的基本目的是提供一種阿膠干燥及整形的加工方法和設(shè)備，該方法可使阿膠中的水分子加速運(yùn)動(dòng)向表面擴(kuò)散蒸發(fā)到空間，這樣可縮短阿膠干燥和整形的生產(chǎn)周期;該設(shè)備可使阿膠受到的微波能量均勻，并由抗微波干擾的溫度傳感器所測到的阿膠溫度信息，來調(diào)節(jié)微波源的功率，保證阿膠干燥和整形的質(zhì)量。
本發(fā)明涉及到一種阿膠干燥和整形的方法，干燥時(shí)把塊狀阿膠分散在擱板架上，相互之間不重疊;整形時(shí)把已初步進(jìn)行過干燥的塊狀阿膠整齊擺放在能透射微波的封閉容器中，其特征是把阿膠置于微波場中，施加到阿膠上的微波能產(chǎn)生的熱要選得使阿膠的溫度低于阿膠的軟化溫度。
阿膠軟化溫度是指阿膠干燥時(shí)阿膠不能粘擱板架;阿膠整形時(shí)相互之間不能粘連。
上述的擱板架本行業(yè)稱為膠床，這種床面有兩種形式，一種為平面床，例如用木制板制作的，它用于放置剛切出的鮮膠;另一種也是平面床但床面有間隙，例如用竹條制成，它用于晾置挖過的阿膠。
阿膠在微波場中的溫度控制在15～40℃范圍內(nèi)，其溫度的取值還要與阿膠的含水率成反比。圖1為本發(fā)明的一種實(shí)施例，微波加熱時(shí)阿膠的溫度與阿膠含水率對應(yīng)的關(guān)系。例如阿膠含水率為25%，其溫度應(yīng)控制在23℃以下，一般為20℃;當(dāng)阿膠含水率17%，其溫度應(yīng)控制在29～31℃范圍。如果阿膠含水率25%，其溫度控制在29～31℃，阿膠就會粘在擱板架上，該行業(yè)的術(shù)語叫粘床，甚至此時(shí)的阿膠被軟化成一堆。如果阿膠含水率25%，其溫度調(diào)在15℃，雖然不會產(chǎn)生粘床，但干燥的周期相對就長了。
阿膠置于微波場中進(jìn)行干燥，水份要蒸發(fā)到環(huán)境中去，因此環(huán)境溫度應(yīng)控制在10～25℃;濕度控制在50～75%。應(yīng)當(dāng)注意的是阿膠的含水率與環(huán)境的溫度關(guān)系一般為反比關(guān)系，阿膠含水率與環(huán)境濕度的關(guān)系一般在含水率17%～25%成反比，17%以下成正比。為便于生產(chǎn)控制阿膠的含水率與環(huán)境溫度、濕度可控制在一定的數(shù)值，則溫度為(21±1)℃;濕度為(62±5)%即可。圖2、圖3為一種實(shí)施例，給出了阿膠含水率與環(huán)境溫度、濕度的關(guān)系。例如，阿膠的含水率為25%，其環(huán)境溫度小于23℃，一般為20℃，如果25℃則阿膠會軟化;而環(huán)境濕度要小于60%，如果濕度為75%則阿膠的水份不易蒸發(fā)，也容易粘床。
阿膠整形時(shí)，把它們整齊疊在能透射微波的封閉容器中，然后用微波照射，使阿膠內(nèi)部水份迅速地?cái)U(kuò)散到阿膠的表層，由于阿膠置于封閉容器內(nèi)，擴(kuò)散出的水份保持在容器內(nèi)促使阿膠表面與內(nèi)部的含水率迅速地趨于一致，于是阿膠表層相對軟了，這時(shí)利用阿膠間的自身壓力就自動(dòng)地把阿膠壓平實(shí)現(xiàn)了整形。為了使阿膠受壓均勻，可把容器交替倒置。應(yīng)當(dāng)注意的是阿膠整形時(shí)受到的微波輻射其溫度一定要選擇不會使阿膠之間相互粘連，即相應(yīng)的阿膠含水率所對應(yīng)一定的溫度，如圖1。這種整形工序在本行業(yè)中稱為挖膠，其目的是保證阿膠的外觀質(zhì)量.同時(shí)也使膠塊內(nèi)部位的含水向表皮反出，加快干燥進(jìn)程，因此阿膠的微波整形工序在干燥的全過程中可進(jìn)行多次。
阿膠的溫度與環(huán)境溫度和它接收的微波能量有關(guān)，環(huán)境溫度一定時(shí)阿膠的溫度主要受微波輻射能量的影響，這時(shí)阿膠的溫度可按圖1阿膠含水率與溫度的關(guān)系進(jìn)行控制，當(dāng)測到的溫度值臨界到阿膠軟化溫度時(shí)，應(yīng)降低施加的微波能量直至切斷磁控管陽極高壓，待溫度低于臨界溫度后再施加微波能量。
測量阿膠的溫度要用一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器，并且要與阿膠有良好地接觸，直接插入阿膠膠塊內(nèi)部，這樣可較好地反映阿膠的溫度情況，通過測溫和控溫電路按照上述阿膠干燥和整形的方法對阿膠的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
我們可根據(jù)圖1阿膠含水率與溫度的關(guān)系及圖2、圖3阿膠含水率與環(huán)境溫度濕度的關(guān)系，當(dāng)烘干倉(該倉具有屏蔽電磁場性質(zhì))內(nèi)放置了一定數(shù)量的阿膠，來確定施加微波功率與阿膠溫度以及所施加微波的時(shí)間關(guān)系，利用電子計(jì)算機(jī)控制可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)過程。
為了實(shí)現(xiàn)上述阿膠干燥及整形的方法就必須具備一種微波烘干加熱專用設(shè)備，而這種設(shè)備使得所有的阿膠溫度基本一致;并且能有效地控制微波輻射到阿膠而產(chǎn)生的熱。
本發(fā)明所涉及的一種微波烘干加熱設(shè)備由微波源、饋線、輻射器、烘干倉、測溫傳感器和測溫及控溫電路組成，該輻射器為喇叭天線[1]，其特征是至少用一副可擺動(dòng)的金屬擋板[2]對稱安裝在喇叭天線的端口[3]處來改變微波的傳播方向。
本發(fā)明所涉及的另一種微波烘干加熱設(shè)備由微波源、饋線、烘干倉、測溫傳感器和測溫及控溫電路組成，其特征是至少有兩個(gè)輻射器置于烘干倉內(nèi)不同的方位上，通過對饋線中環(huán)行器的控制，由輻射器交替地饋送微波能向烘干倉內(nèi)輻射。
微波的傳播具有方向性，在喇叭天線的端口處[3]安裝可擺動(dòng)的金屬擋板[2]，如圖4所示，通過連桿[4]的傳動(dòng)使金屬擋板擺動(dòng)可改變微波的傳播方向。
在喇叭天線端口[3]左右兩邊，以及上下兩邊可各安 ，擺動(dòng)時(shí)其中的一付金屬擋板應(yīng)處于喇叭天線壁的沿伸方向 屬擋板的方位為0°，金屬擋板擺動(dòng)的角度可為±30° 施例，擋板的形狀可以是矩形或梯形，其長度或梯形的高度 叭天線端口最大邊長的一半。同一副金屬擋板擺動(dòng)的方向相同，頻率為每分鐘≤1次。
如果在烘干倉內(nèi)不同的方位上安裝至少兩個(gè)輻射器，由微波環(huán)行器交替地饋送微波能，一種實(shí)施例由喇叭天線向烘干倉內(nèi)輻射，也可實(shí)現(xiàn)倉內(nèi)微波分布均勻，如圖5所示，微波由波導(dǎo)管[5]經(jīng)環(huán)行器[6]使微波傳輸?shù)讲▽?dǎo)管[7]，再經(jīng)環(huán)行器[8]使微波傳輸?shù)讲▽?dǎo)管[9]經(jīng)喇叭天線[15]向烘干倉內(nèi)輻射;經(jīng)過一定時(shí)間后，通過對環(huán)行器[8]的控制使微波傳輸?shù)讲▽?dǎo)管[10]，經(jīng)喇叭天線[16]向另一個(gè)方向輻射;經(jīng)過一定時(shí)間后，通過對環(huán)行器[6]的控制使微波傳輸?shù)讲▽?dǎo)管[11]，經(jīng)環(huán)行器[12]使微波傳輸?shù)讲▽?dǎo)管[13]，通過喇叭天線[17]向外輻射;再經(jīng)過一定時(shí)間后，通過對環(huán)行器[12]的控制使微波傳輸?shù)讲▽?dǎo)管[14]，經(jīng)喇叭天線[18]向外輻射;再經(jīng)過一定時(shí)間后，通過對環(huán)行器[6]的控制使微波傳輸?shù)讲▽?dǎo)管[7]，就這樣由環(huán)行器分配微波能通過屏蔽倉內(nèi)不同方位上的喇叭天線向外輻射，于是在屏蔽倉內(nèi)阿膠可均勻地受到微波的輻射。
如果在喇叭天線端口處安裝上金屬擋板[2]，實(shí)現(xiàn)掃描輻射，這樣根據(jù)烘干倉內(nèi)實(shí)測的微波能量的分布來調(diào)節(jié)金屬擋板[2]的掃描頻率和方向，可使倉內(nèi)微波分布的均勻性更好。
本發(fā)明所涉及的測溫傳感器其特征是用白白金絲螺旋或并排螺旋繞制在絕緣棒上構(gòu)成熱敏電阻，阻值為40～200Ω，把該熱敏電阻裝入長為20～40mm、外徑為2～3.5mm的抗微波干擾的護(hù)套內(nèi)，通過屏蔽電纜線[21]引出與測溫和控制溫電路連接。這里所述的并排螺旋繞制是為防止產(chǎn)生電感效應(yīng)，其繞制方法是把一根白金絲首尾對折成平行線，再以螺旋方式繞制在絕緣棒上。繞制后的熱敏電阻其表面施加一絕緣層。這種采用白金絲的熱敏電阻線性較好。上述的抗微波干擾的護(hù)套一般是金屬制成的屏蔽筒[20]，也可在覆蓋熱敏電阻表面的絕緣層[28]上覆蓋一層導(dǎo)電薄膜[27]。屏蔽筒[20]或?qū)щ姳∧27]均與屏蔽電纜線的屏蔽層連接。這種溫度傳感器的結(jié)構(gòu)如圖6、圖7所示。
測溫控溫電路是由圖8實(shí)現(xiàn)的，經(jīng)溫度傳感器得到阿膠的溫度信息，傳輸給數(shù)字電橋，由于熱敏電阻值的變化使電橋失去平衡，經(jīng)檢零比較器打開與門使計(jì)數(shù)脈沖發(fā)生器的脈沖送進(jìn)計(jì)數(shù)器，將計(jì)數(shù)器得到的脈沖數(shù)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換變成電阻量調(diào)整電橋平衡，若未平衡檢零比較器繼續(xù)打開與門，使計(jì)數(shù)脈沖通過，數(shù)模變換的電阻量進(jìn)一步調(diào)整電橋直至關(guān)閉與門，溫度顯示器根據(jù)脈沖計(jì)數(shù)顯示出阿膠溫度，若溫度達(dá)到了阿膠預(yù)置溫度數(shù)值，比較器給出信號經(jīng)控溫電路輸出開關(guān)量來控制微波源的功率，同時(shí)也給出告警音響。
根據(jù)本發(fā)明把阿膠置于微波場中進(jìn)行輻射，阿膠的溫度控制在低于它的軟化溫度可保證阿膠的外觀質(zhì)量，同時(shí)達(dá)到阿膠干燥的目的?，F(xiàn)有技術(shù)是把阿膠置于一定溫度、濕度環(huán)境條件下自然干燥。本發(fā)明提出的微波烘干法使得阿膠內(nèi)部含水多的地方溫度高，加速了內(nèi)部水份向表面擴(kuò)散，選擇性加溫促進(jìn)了干燥均勻。相對于自然干燥而言是主動(dòng)積極地進(jìn)行干燥?，F(xiàn)有的整形技術(shù)也是使阿膠內(nèi)部水份自然地返到表層，而本發(fā)明的方法由于施加微波后使阿膠內(nèi)部水份加熱且急劇地?cái)U(kuò)散到阿膠的表層，整形時(shí)阿膠被封閉在容器內(nèi)水份不向外擴(kuò)散，在這種條件下施加微波照射又可加速阿膠表層與內(nèi)部水份含量的一致，通過阿膠的自身壓力把膠壓平，這種方法可為原整形方法生產(chǎn)周期的20%，例如，阿膠含水率為17%時(shí)整形工序的原生產(chǎn)周期為7天，利用該方法時(shí)可為1～2天?，F(xiàn)有技術(shù)中阿膠的干燥過程其環(huán)境濕度為50%，若達(dá)75%要增加干燥的時(shí)間，而使用微波干燥是允許的，其理由是施加微波后在環(huán)境濕度≥60%時(shí)可維持阿膠內(nèi)部水份以較快的速率由阿膠的表面擴(kuò)散出去而阿膠的表面又不會產(chǎn)生龜裂。環(huán)境濕度較高可維持阿膠表面具有較高的導(dǎo)熱率，當(dāng)用微波照射方法進(jìn)行干燥就解決了現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)境濕度不能太大的不足之處。因此本發(fā)明所提出的阿膠干燥及整形方法是現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)周期的55%～60%。
本發(fā)明所涉及的設(shè)備是根據(jù)阿膠使用微波輻射進(jìn)行干燥及整形時(shí)對溫度要求嚴(yán)格而提出的，因此要求烘干倉內(nèi)的微波分布要均勻即阿膠的溫度基本一致。采用本發(fā)明天線的結(jié)構(gòu)和布局就可以實(shí)現(xiàn)倉內(nèi)阿膠溫度的一致性。現(xiàn)有技術(shù)中一般采用被加熱物體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)加熱的一致性，對于生產(chǎn)規(guī)模大而加熱周期長，要阿膠運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)加熱的一致性是不可取的方法，這樣會增加很多設(shè)備，增加能量消耗，導(dǎo)致產(chǎn)品成本上升。而本發(fā)明的設(shè)備使微波在倉內(nèi)輻射宏觀均勻，實(shí)現(xiàn)了阿膠微波烘干加熱得均勻。這是一種積極可行的方案，設(shè)備也簡單易行。溫度的測量關(guān)系到阿膠的質(zhì)量，因此本設(shè)備中的溫度傳感器所采用的熱敏電阻線性好并能抗強(qiáng)微波干擾，所用的測量電路可測得阿膠0.1℃的變化，因此本發(fā)明提出的設(shè)備能實(shí)現(xiàn)阿膠溫度的一致性和控制。


圖1 阿膠的溫度與阿膠含水率對應(yīng)關(guān)系曲線圖。
其中℃ 阿膠的溫度% 阿膠含水率[31] 阿膠含水率為15%阿膠的溫度控制在35℃[32] 阿膠含水率為20%阿膠的溫度控制在27℃[33] 阿膠含水率為25%阿膠的溫度控制在21℃圖2 阿膠含水率與環(huán)境溫度對應(yīng)關(guān)系曲線圖。
其中℃ 環(huán)境溫度
% 阿膠含水率[34] 阿膠含水率為15%對應(yīng)的環(huán)境溫度為25℃[32] 阿膠含水率為25%對應(yīng)的環(huán)境溫度為20℃圖3 阿膠含水率與環(huán)境濕度對應(yīng)關(guān)系曲線圖。
其中RH 環(huán)境濕度% 阿膠含水率[36] 阿膠含水率為15%對應(yīng)的環(huán)境濕度為67%[37] 阿膠含水率為25%對應(yīng)的環(huán)境濕度為50%圖4 具有導(dǎo)向性能的喇叭天線示意圖。
其中[1] 喇叭天線[2] 金屬擋板[3] 喇叭天線端口[4] 轉(zhuǎn)動(dòng)軸圖5 四個(gè)喇叭天線交替循環(huán)輻射結(jié)構(gòu)示意圖。
其中[5]、[7]、[9]、[10]為波導(dǎo)管[11]、[13]、[14]為波導(dǎo)管[6]、[8]、[12]為環(huán)行器，用于控制微波傳輸方向[15]、[16]、[17]、[18]喇叭天線圖6 溫度傳感器示意圖。
其中[19] 用白金絲并排螺旋繞制的熱敏電阻[20] 金屬制成的屏蔽筒[21] 屏蔽電纜線[22] 絕緣棒耐高溫膠，用于把屏蔽電纜線與屏蔽筒固定在一起[24] 絕緣層，防止白金絲與屏蔽筒短路圖7 溫度傳感器示意圖。
其中[25] 屏蔽電纜線[26] 絕緣層，用于保護(hù)導(dǎo)電薄膜，材料為有機(jī)玻璃或其它絕緣材料[27] 導(dǎo)電薄膜[28] 絕緣隔離層，材料為有機(jī)玻璃或其它絕緣材料[29] 用白金絲并排螺旋繞制的熱敏電阻[30] 絕緣棒，材料為有機(jī)玻璃或其它絕緣材料圖8 測溫和控溫電路方框圖。
圖9 在烘干倉內(nèi)設(shè)置四個(gè)喇叭天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中[38]、[39]、[40]、[41]為喇叭天線[42] 烘干倉壁[43] 波導(dǎo)管[44]、[45]、[46]為環(huán)行器，用于控制微波傳輸方向一種阿膠干燥和整形的實(shí)施例環(huán)境溫度按圖2進(jìn)行控制，例如，阿膠含水率為25%時(shí)環(huán)境溫度為20℃，如圖2中[35];阿膠含水率為15%時(shí)溫度為25℃，如圖2中[34]。也可在阿膠干燥和整形全過程中環(huán)境溫度控制在21℃±1℃。環(huán)境濕度按圖3進(jìn)行控制，例如，阿膠含水率為25%時(shí)環(huán)境濕度為50%，如圖3中[37];阿膠含水率為15%時(shí)環(huán)境濕度為67%，如圖3中[36]。也可在阿膠干燥和整形全過程中環(huán)境濕度控制在62%±5%。當(dāng)阿膠置于微波場中，施加到阿膠上的微波能量所產(chǎn)生的熱應(yīng)按圖1所示的阿膠含水率與阿膠溫度關(guān)系進(jìn)行控制，例如，阿膠含水率為25%時(shí)阿膠的溫度控制在21℃，如圖1中[33];阿膠含水率為20%時(shí)阿膠的溫度控制在27℃，如圖1中[32];阿膠含水率為15%時(shí)阿膠的溫度控制在35℃，如圖1中[31]。從圖1中的曲線可以看出阿膠的含水率與阿膠的溫度成反比關(guān)系，這正是本發(fā)明權(quán)利要求1所述方法的必然結(jié)果，普通技術(shù)人員可以按照全利要求1所述的方法，根據(jù)全利要求2所述的阿膠的溫度控制范圍得出一系列的阿膠含水率與阿膠的溫度關(guān)系曲線族，圖1所述的曲線僅是其中的一條，顯然這些曲線族落在所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)，因此本發(fā)明不限于所描述的施實(shí)方案。
剛剛切出的鮮膠一般含水率為25%，把它們整齊放在木制平面的膠床上置于烘干倉內(nèi)施加微波進(jìn)行干燥。當(dāng)含水率為22%，把阿膠整齊放入木箱內(nèi)進(jìn)行整形，施加微波挖膠時(shí)，阿膠的溫度可控制在25℃±1℃，整形后的膠塊應(yīng)放在床面為竹條的膠床上，置于烘干倉內(nèi)用微波烘干。當(dāng)阿膠的含水率為17%時(shí)，應(yīng)進(jìn)行第二次微波挖膠，阿膠的溫度可控制在30℃±1℃，阿膠在木箱內(nèi)進(jìn)行整形一般約為24～36小時(shí)，中途可把木箱倒置一次，經(jīng)過第二次整形后的阿膠再放置到竹簾膠床上，用微波照射烘干，當(dāng)阿膠含水率降至15%時(shí)即為合格。阿膠在干燥過程中可進(jìn)行多次整形，這有利于加速烘干進(jìn)程。
本發(fā)明的微波天線系在喇叭天線的端口[3]處安裝活動(dòng)的金屬擋板[2]。一種實(shí)施例為口徑尺寸為600mm×800mm的喇叭天線，在600mm處的端口[3]上安裝一付金屬擋板，其形狀為矩形，尺寸為600mm×400mm兩塊，分別安裝在端口[3]處。金屬擋板[2]與端口[3]以合頁方式連接，用一根軸[4]代替合頁中的交連軸，軸[4]與金屬擋板[2]一側(cè)的合頁固定在一起，而端口[3]一側(cè)的合頁為軸[4]的軸套，當(dāng)軸[4]轉(zhuǎn)動(dòng)就帶動(dòng)金屬擋板[2]，見圖4。同理，在800mm處端口亦可安裝一付擋板，其尺寸為800mm×300mm。喇叭天線可以是多樣的，例如，一種由波導(dǎo)寬邊擴(kuò)展兩壁平行向前延伸而成;波導(dǎo)窄邊高度不變兩壁成喇叭形擴(kuò)展向前延伸的喇叭天線也可在端口安裝金屬擋板[2]。當(dāng)安裝的金屬擋板為梯形，并且是兩付時(shí)，這時(shí)其中一付不擺動(dòng)應(yīng)給另一付金屬擋板留有足夠的活動(dòng)空間，即不擺動(dòng)的那一付金屬擋板敞開的夾角大一些。
本發(fā)明提出了在烘干倉內(nèi)至少放置兩個(gè)輻射器。一種實(shí)施例在烘干倉內(nèi)設(shè)置四個(gè)喇叭天線，如圖9所示，其中喇叭天線[38]、[40]主輻射方向與烘干倉壁[42]垂直;喇叭天線[38]與喇叭天線[39]相互間主輻射方向的夾角為30°～60°度;喇叭天線[40]與喇叭天線[41]相互間主輻射方向的夾角為30°～60°度;喇叭天線[39]與喇叭天線[41]相互間主輻射方向相交。微波通過波導(dǎo)管[43]中環(huán)行器[44]、[45]、[46]的控制，由四個(gè)喇叭天線[38]、[39]、[40]、[41]交替地饋送微波能向烘干倉內(nèi)輻射。這樣可使烘干倉內(nèi)微波分布均勻。由本發(fā)明所附的權(quán)利要求書可知至少有兩個(gè)輻射器置于烘干倉內(nèi)不同的方位上，通過對饋線中環(huán)行器的控制，由輻射器交替地饋送微波能向烘干倉內(nèi)輻射，這樣可根據(jù)烘干倉內(nèi)微波的分布來調(diào)試輻射器的方位和個(gè)數(shù)，因此本發(fā)明不限于上述描述的實(shí)施例。
本發(fā)明所述的溫度傳感器能夠在微波干擾下測量阿膠溫度，當(dāng)然滿足上述要求可采用聲、光、電、電磁波等物理方法直接或間接地進(jìn)行測量阿膠的溫度?，F(xiàn)提供一種實(shí)施例用白金絲螺旋或并排螺旋繞制在絕緣棒上構(gòu)成熱敏電阻，阻值為40～200Ω，把該熱敏電阻裝入長為20～40mm、外徑為2～3.5mm的抗微波干擾的護(hù)套內(nèi)，通過屏蔽電纜線[21]引出與測溫和控溫電路連接。這里所述的抗微波干擾的護(hù)套一種是金屬制做的屏蔽筒[20];另一種是在白金絲繞制的熱敏電阻上施加一絕緣層[28]，在絕緣層[28]的表面上覆蓋一層金屬薄膜[27]，這層薄膜可以用化學(xué)或物理的方法加工已是公知的技術(shù)。圖6、圖7為這兩種溫度傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
權(quán)利要求
1.一種阿膠干燥和整形的方法，干燥時(shí)把塊狀阿膠分散在擱板架上，相互之間不重疊；整形時(shí)把已初步進(jìn)行過干燥的塊狀阿膠整齊擺放在能透射微波的封閉容器中，其特征是把阿膠置于微波場中，施加到阿膠上的微波能產(chǎn)生的熱要選得使阿膠的溫度低于阿膠的軟化溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施加到阿膠上的微波能產(chǎn)生的熱，其特征是阿膠的溫度控制在15℃～40℃范圍，該溫度要與阿膠的含水率成反比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的把阿膠置于微波場中，其特征是環(huán)境溫度控制在10℃～25℃范圍;濕度控制在50%～75%范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度控制，其特征是用一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器插入阿膠內(nèi)檢測阿膠的溫度，經(jīng)測溫和控溫電路對阿膠的溫度按權(quán)利要求1的要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。
5.一種微波烘干加熱設(shè)備由微波源、饋線、輻射器、烘干倉、測溫傳感器和測溫及控溫電路組成，該輻射器為喇叭天線[1]，其特征是至少用一副可擺動(dòng)的金屬擋板[2]對稱安裝在喇叭天線的端口[3]處來改變微波的傳播方向。
6.一種微波烘干加熱設(shè)備由微波源、饋線、烘干倉、測溫傳感器和測溫及控溫電路組成，其特征是至少有兩個(gè)輻射器置于烘干倉內(nèi)不同的方位上，通過對饋線中環(huán)行器的控制，由輻射器交替地饋送微波能向烘干倉內(nèi)輻射。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬擋板[2]其形狀的特征是矩形或梯形。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的至少有兩個(gè)輻射器置于烘干倉內(nèi)不同的方位上，其特征是設(shè)置四個(gè)喇叭天線，其中喇叭天線[38]、[40]主輻射方向與烘干倉壁[42]垂直;喇叭天線[38]與喇叭天線[39]相互間主輻射方向的夾角為30°～60°度;喇叭天線[40]與喇叭天線[41]相互間主輻射方向的夾角為30°～60°度;喇叭天線[39]與喇叭天線[41]相互間主輻射方向相交。
9.根據(jù)權(quán)利要求5、6所述的測溫傳感器其特征是用白金絲螺旋或并排螺旋繞制在絕緣棒上構(gòu)成熱敏電阻，阻值為40～200Ω，把該熱敏電阻裝入長為20～40mm、外徑為2～3.5mm的抗微波干擾的護(hù)套內(nèi)，通過屏蔽電纜線[21]引出與測溫和控溫電路連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的抗微波干擾的護(hù)套，其特征是用金屬制成的屏蔽筒[20]或在絕緣層[28]上復(fù)蓋一層導(dǎo)電薄膜[27]。
全文摘要
一種阿膠干燥及整形的方法和設(shè)備，它涉及中藥干燥及整形的方法和微波烘干加熱技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提出了把阿膠置于微波場中進(jìn)行烘干及整形，其阿膠的溫度與阿膠的含水率按反比的規(guī)律進(jìn)行控制；為了實(shí)施該方法本發(fā)明提出了能改變微波傳播方向的喇叭天線和至少兩個(gè)輻射器交替地饋送微波能向烘干倉內(nèi)輻射的設(shè)備，并通過專用的溫度傳感器和有關(guān)電路測量阿膠內(nèi)的溫度來控制烘干倉內(nèi)的微波能量。這種方法和設(shè)備可縮短阿膠干燥及整形的生產(chǎn)周期。
文檔編號A61K35/56GK1059469SQ91100599
公開日1992年3月18日 申請日期1991年2月4日 優(yōu)先權(quán)日1991年2月4日
發(fā)明者柴玉瑛, 潘慧泉 申請人:天津大學(xué)