음식을 요리하고 불을 사용하는 방법의 발명은 인류의 진화에 큰 역할을했습니다. 우리는 불을 사용하여 요리하고 녹이는 법을 배웠습니다. 궤조 , 산업의 생산 공정 등을 위해.하지만 가장 큰 돌파구는 불을 사용하지 않고 동일한 작업을 수행 할 수있는 방법을 발명했을 때였습니다. 시간의 흐름과 기술 개발 , 우리는 난방 공정에 불 대신 사용할 수있는 많은 대안을 개발했습니다. 이러한 놀라운 발명 중 하나는 '유전체 가열'의 원리입니다. 이 원리가 어떻게 작동하고 어떻게 적용되는지 살펴 보겠습니다.
유전체 가열이란?
유전 가열의 정의는 다음과 같이 표현할 수 있습니다. 교류 전기장 “. 모든 물질은 원자로 구성된 분자로 구성됩니다. 그만큼 유전체 가열 회로도 아래에 나와 있습니다.
극성 분자는 전기 쌍극자 모멘트를 포함합니다. 이러한 분자가 전기장에 노출되면 자기장의 방향으로 정렬하려고합니다. 적용된 필드가 진동하면 재료의 이러한 분자가 필드와 정렬 상태를 유지하기 위해 회전합니다. 장이 방향을 바꾸면이 분자들도 방향을 바꿉니다. 이 과정을 '유전체 회전'이라고합니다.
분자의 온도는 분자의 운동 에너지와 관련이 있습니다. 분자의 유전 회전에서 분자의 운동 에너지가 증가함에 따라 분자의 온도가 증가합니다. 분자가 다른 분자와 충돌하거나 접촉하면 이 에너지 재료의 모든 부분에 전달되어 재료가 가열됩니다.
따라서 유전체 회전 재료 재료의 유전체 가열이라고도합니다. 이 가열은 RF 주파수의 전기장 또는 전자기장을 사용하여 수행됩니다. 적용된 필드는 유전체 회전이 일어나기 위해 진동해야합니다. 적용된 필드의 주파수와 파장도 시스템의 기능에 영향을 미칩니다.
유전체 가열 작업
아래에 설명 된대로 유전체 가열 시스템의 회로도는 전기장이 적용되는 두 개의 금속판으로 구성됩니다. 가열 될 재료는이 두 금속 사이에 위치합니다. 가열 공정을 사용하여 재료를 가열하는 방법에는 두 가지 유형이 있습니다.
저주파를 이용한 가열, 근거리 전계 효과 및 전자기파를 이용한 고주파 가열. 이러한 다른 유형의 파도를 사용하여 가열되는 재료의 유형도 다릅니다.
저주파 파는 파장이 더 높습니다. 따라서 그들은 전자파보다 더 깊게 비전 도성 물질을 관통 할 수 있습니다. 저주 파장을 사용하는 시스템은 라디에이터와 흡수체 사이의 거리가 파장의 1 / 2π 미만이어야합니다. 따라서 저주파 전기장을 사용하여 가열하는 과정은 접촉 과정에 가깝습니다.
고주파 시스템은 파장이 더 낮습니다. 전자기파 및 마이크로파 이러한 시스템에 사용됩니다. 이러한 시스템에서 금속판 사이의 거리는 적용된 필드의 파장보다 큽니다. 이러한 시스템에서 기존의 원거리 전자기파는 금속판 사이에 형성됩니다.
유전체 가열의 응용
고주파 전기장을 사용하는 유전체 가열 원리는 1930 년대 Bell Telephone Laboratories에서 제안되었습니다. 전기장의 주파수를 변경함으로써 유전체 시스템은 다양한 유형의 응용 분야에 맞게 설계되었습니다.
전자 레인지를 사용하는 경우
이 유전체 가열에서 2.45GHz의 주파수의 마이크로파 사용. 가정에서 사용되는 전자 레인지는 이러한 유형의 응용 분야의 예입니다. 이 시스템은 침투성이 적고 효율적인 난방 시스템을 제공합니다. 마이크로파 체적 가열은 더 큰 침투 깊이를 제공합니다. 따라서이 가열은 산업 규모에서 액체, 현탁액 및 고체를 가열하는 데 사용됩니다.
전자 레인지
마이크로파 체적 가열은 저온 살균, 플래시 저온 살균, 마이크로파 화학, 살균, 식품 보존, 바이오 연료 생산 등에 적용됩니다.
무선 주파수가 사용되는 경우
- RF 유전체는 종종 작물 생산 영역에서 응용 분야를 찾습니다.
- 이러한 유형의 난방은 작물 수확 후 식품의 일부 해충을 죽이는 데 사용됩니다.
- 이러한 유형의 가열은 재료를 균일하게 가열 할 수 있습니다.
- 이러한 유형의 가열은 식품을 빠르게 처리 할 수 있습니다.
- 근육 치료를위한 근육의 RF 가열 과정 인 투열 요법은 이러한 유형의 가열을 사용합니다.
- 고열 요법이라고 불리는 과정으로, 더 높은 온도를 사용하여
- 암 및 종양 조직을 죽이고 RF 주파수로 가열합니다.
식품 가공
생산 라인에서 비스킷의 포스트 베이킹에서 RF 유전체 가열은 베이킹 시간을 줄여줍니다. 적절한 크기, 모양 및 색상의 비스킷은 오븐으로 생산할 수 있지만 RF 가열은 비스킷의 이미 건조 된 부분에서 남은 수분을 제거 할 수 있습니다.
- RF 가열은 식품 생산 공장에서 사용되는 오븐의 용량을 최대 50 %까지 증가시킬 수 있습니다.
- 시리얼 기반 유아 용품과 아침 시리얼은 RF 유전체 가열에 의한 포스트 베이킹을 사용합니다.
- 식품의 건조에는 기존 베이킹과 함께 유전체 베이킹이 사용됩니다.
- 전자기 유전체가 베이킹에 사용되면 더 나은 품질의 음식을 얻을 수 있습니다.
- 식품의 영양 및 감각적 특성은 전자기 유전체 가열을 사용하는 경우 식품 가공 중에 더 높은 가공 온도를 더 짧은 시간에 달성 할 수 있기 때문에 보존 될 수 있습니다.
발명 시대부터 유전체 가열은 다양한 형태로 사용되고 있습니다. 놀라운 음식에서 프로세서 정밀한 전기 수술 방법에 이르기까지 유전체는 거의 모든 과학 분야에서 그 응용을 발견했습니다.
유전체 가열 메커니즘 설정은 다음과 같은 구조로 볼 수 있습니다. 커패시터 . 커패시터에서 유전체는 두 개의 전도 판 사이에 배치되고 유전체에서 전기가 생성됩니다. 반면 유전체 가열 시스템에서는 가열 될 재료가 두 개의 전도 판 사이에 배치되어 전기장이 적용되고 재료 내부에서 열이 발생합니다.
요즘 유전체 가열 많은 해충 방제 방법을 구현하기 위해 농업 산업에서 많은 응용 프로그램을 발견했습니다. 전자 레인지에 적용되는 전기장은 저주파 또는 고주파 장입니까?
