
ส่วนประกอบ อุปกรณ์ในกระบวนให้ความร้อนแบบไดอิเล็กทริก
ส่วนประกอบหรืออุปกรณ์ที่ใช้ในระบบการทำความร้อนแบบไดเล็กทริก ทั้งคลื่นวิทยุ และคลื่นไมโครเวฟประกอบด้วย ส่วนประกอบหลัก 3 ส่วน คือ ส่วนกำเนิดคลื่น ส่วนกระจายคลื่น และส่วนของโครงสร้างเตา ในบทความนี้ จะขอกล่าวเฉพาะส่วนประกอบและอุปกรณ์ในการให้ความร้อนด้วนคลื่นไมโครเวฟ เท่านั้น เนื่องจากมีการใช้งานกันอย่างกว้างขวางในการให้ความร้อนหรือการอบแห้งอุตสาหกรรม ส่วนประกอบและอุปกรณ์ในการให้ความร้อนด้วนคลื่นไมโครเวฟ โดยทั่วไป ดังแสดงในรูปที่ 7 ซึ่งประกอบด้วย 7 อุปกรณ์ คือ แมกนีตรอน (Magnetron), แหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้า (Power Supply), ท่อนำคลื่น (Wave Guide) อุปกรณ์ป้องกัน (Circulator), Directional Coupler, Tuner และ Cavity
รูปแสดง: ส่วนประกอบ อุปกรณ์พื้นฐานในการทำความร้อนแบบไมโครเวฟ
1. แมกนีตรอน (Magnetron) แมกนีตรอนเป็นอุปกรณ์ที่สร้างคลื่นไมโครเวฟโดยการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้า ภายใต้แรงดันไฟฟ้าสูง ภายในแมกนีตรอนประกอบด้วย ขั้วแคโทด (Cathode) ขั้วแอโนด (Anode) แม่เหล็กถาวร และ Antenna
ก) ส่วนประกอบภายในแมกนีตรอน
ข) การเกิดคลื่นไมโครเวฟในแอโนด
รูปแสดง : ส่วนประกอบของแมกนีตรอน และลักษณะการเกิดคลื่นไมโครเวฟ (ที่มา: http://mainland.cctt.org)
รูปแสดง :ส่วนประกอบ และรูปร่างภายนอกของแมกนีตรอน (ที่มา: http://www.upv.es/gcm)
แมกนีตรอนจะสามารถส่งคลื่นไมโครเวฟออกมาได้ โดยการเริ่มต้นด้วยการจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับแรงดันต่ำประมาณ 3-4 โวลต์ กระแสประมาณ 10 แอมแปร์ ไปที่ไส้หลอด จะทำให้เกิดอิเล็กตรอนวิ่งออกมา และเมื่อจ่ายไฟฟ้าแรงดันสูงไปที่ขั้วแคโทด ก็จะทำให้อิเล็กตรอนถูกทำให้เคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าและสนามแม่ เหล็กถาวร จะทำให้เกิดความต่างศักย์ขึ้น และถ้าความต่างศักย์สูงถึงค่าหนึ่งก็จะปล่อยคลื่นไมโครเวฟออกมา โดยผ่านทาง Antenna คลื่นไมโครเวฟที่สร้างโดยแมกนีตรอนจะมีความถี่แตกต่างกันออกไป ขึ้นอยู่กับโครงสร้างภายในช่องสุญญากาศระหว่างขั้วแอโนดและแคโทด ความถี่ที่แมกนีตรอนสร้างขึ้น เช่น 915 MHz, 2,450 MHz เป็นต้น
แมกนีตรอนสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ แมกนีตรอนที่ทำงานเป็นจังหวะ (Pulse Magnetron) ซึ่งใช้ในงานด้านการสื่อสาร เช่น ในงานเรดาร์ ดังแสดงในรูปที่ 10 และชนิดที่ทำงานต่อเนื่อง (Continuous Wave Magnetron) ซึ่งจะใช้ในงานการให้ความร้อนทั้งในบ้านเรือน เช่น ในเตาไมโครเวฟ หรือแม้แต่งานให้ความร้อนในอุตสาหกรรม ดังแสดงในรูปที่ 11 แต่สำหรับการใช้งานจริงในระดับอุตสาหกรรมซึ่งส่วนใหญ่เครื่องจะถูกออกแบบมา ให้ทำงานแบบต่อเนื่อง
ดังนั้นแมกนีตรอนจึงเป็นแมกนีตรอนที่แตกต่างจากแมกนีต รอนที่ใช้ในเตาอบไมโครเวฟบ้าน (Domestic Microwave) เป็นแมกนีตรอนอุตสาหกรรม ซึ่งแมกนีตรอนแบบนี้จะทำงานได้อย่างต่อเนื่องและยาวนาน ซึ่งชั่วโมงทำงานมากสุดของแมกนีตรอนสูงถึง 10,000 ชั่วโมง หรือประมาณ 10 ปี
ก) W-band Pulse Magnetron, 95 GHz
ข) D-band Pulse Magnetron, 120-150 95 GHz
รูปที่แสดง:ลักษระของแมกนีตรอนที่ทำงานเป็นจังหวะ (ที่มา: http://www.insight-product.com)
ก) ประยุกต์ใช้กับเตาอบในครัวเรือน
ข) ประยุกต์ใช้กับเครื่องอบแห้งแบบสายพานในอุตสาหกรรม
รูปแสดง: แสดงการประยุกต์ใช้แมกนีตรอนชนิดทำงานต่อเนื่อง
2. ท่อนำคลื่น (Wave Guide) ท่อนำคลื่นเป็นสายส่งสัญญาณชนิดหนึ่งใช้ในการส่งคลื่นไมโครเวฟ ลักษณะโดยทั่วไปจะมีลักษณะเป็นท่อกลม หรือท่อสี่เหลี่ยม ทำจากท่อทองแดงหรืออะลูมิเนียม ด้านในฉาบด้วยเงินเพื่อให้ท่อนำคลื่นเป็นตัวนำที่ดี ซึ่งสาเหตุที่ท่อนำคลื่นต้องทำเป็นท่อ เพราะจะทำให้คลื่นไมโครเวฟสูญเสียพลังงานน้อยกว่าการทำเป็นรูปแบบอื่น รูปแบบของท่อนำคลื่นที่ใช้ในระบบทำความร้อนด้วยไมโครเวฟ ดังแสดงในรูปที่ 12 และรูปที่ 13
รูปแสดง: แสดงลักษณะของท่อนำคลื่น
รูปแสดง: แสดงท่อนำคลื่นที่ใช้ในงานไมโครเวฟ (ที่มา: http://www.microwaveengservices.com)
ในการเคลื่อนที่ของคลื่นไมโครเวฟในท่อนำคลื่น มีค่าความถี่ของคลื่นที่สามารถคลื่นที่ได้ โดยค่าความถี่ต่ำสุดที่สามารถเคลื่อนที่ได้ เราเรียกว่า ความถี่คัตออฟ ซึ่งถ้าความถี่ของคลื่น สูงกว่าความถี่คัตออฟก็จะสามารถคลื่นที่ได้ โดยขนาดของท่อนำคลื่นต่างกัน ค่าความถี่คัตออฟ ก็ต่างกัน ซึ่งคำนวณได้จาก สมการที่ 9, รูปที่ 7 และรูปที่ 14
รูปแสดง: แสดงมิติต่าง ๆ ของท่อนำคลื่น
3. อุปกรณ์ป้องกัน (Circulator) เป็นอุปกรณ์เพื่อป้องกันการสะท้อนของคลื่นไมโครเวฟกลับไปยังแมกนีตรอน เพื่อยืดอายุการใช้งานของแมกนีตรอน รูปแบบของ Circulator ดังแสดงในรูปที่ 15
รูปแสดง: แสดงลักษณะของ Circulator ในระบบ Microwave
(ที่มา: http://www.aft-microwave.com)
4. อุปกรณ์ปรับค่าคลื่น (Matching Turner) เป็นอุปกรณ์ที่ปรับค่าของคลื่นไมโครเวฟให้เหมาะกับการใช้งานหรือเหมาะกับ วัสดุให้ความร้อน และต้องใช้ร่วมกับอุปกรณ์วัดกำลังคลื่น (Power Monitor)
รูปแสดง : แสดงลักษณะของ Turner ในระบบ Microwave
5. Directional Coupler เป็นอุปกรณ์ที่เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของระบบให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น
6. คาวิตี้ (Cavity) ซึ่งเป็นส่วนที่บรรจุวัสดุเพื่อทำให้วัสดุร้อนขึ้น หรือต้องการไล่น้ำออกจากวัสดุอบเพื่อทำให้แห้ง โดยคลื่นไมโครเวฟที่ออกจากจากแมกนีตรอนจะส่งท่อนำคลื่น และอุปกรณ์ประกอบต่าง ๆ ส่งผ่านไปยังคาวิตี้ ซึ่งต้องได้รับการออกแบบให้เหมาะสมกับวัสดุ และกำลังของคลื่นไมโครเวฟที่ใช้ในการทำความร้อน คาวิตี้สามารถแบ่งได้เป็น 2 แบบ คือ คาวิตี้ชนิดทำงานเป็นกะ และคาวิตี้ชนิดทำงานเป็นแบบต่อเนื่อง
โดยทั่วไปคาวิตี้จะมีขนาดใหญ่ และทำจากโลหะเพื่อทำให้คลื่นไมโครเวฟเกิดการสะท้อนไปมาได้ภายในคาวิตี้ และเกิดความร้อนขึ้นในวัสดุได้อย่างสม่ำเสมอ คาวิตี้ที่มีการใช้งานในอุตสาหกรรมจะประกอบกันเป็นอุโมงค์และภายในมีสายพาน ลำเลียงเพื่อลำเลียงวัสดุที่ต้องการทำให้ร้อนหรืออบแห้งเคลื่อนที่เข้าไปใน คาวิตี้และเคลื่อนที่ออกแบบต่อเนื่อง ทำให้กำลังการผลิตสูง แต่คาวิตี้แบบนี้มักจะประสบปัญหาเรื่องความไม่สม่ำเสมอของคลื่นแม่เหล็ก ไฟฟ้าที่มากระทบกับวัสดุซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการกระจายความร้อนภายในวัสดุภาย ในคาวิตี้ ซึ่งวิธีการแก้ปัญหา โดยการใช้ใบพัดโลหะที่มีความเร็วรอบต่ำ ตรงทางออกของท่อนำคลื่น ดังแสดงในรูปที่ 17 หรือแม้แต่การเพิ่มช่องทางออกของคลื่นไมโครเวฟให้มีจำนวนมากขึ้นเพื่อเพิ่ม การกระจายคลื่นให้มากขึ้น
รูปแสดง: แสดงการเพิ่มใบกวนในคาวิตี้เพื่อเพิ่มการกระจายคลื่นไมโครเวฟ
7.แหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้า (Power Supply) และระบบควบคุม (Power control) เป็นระบบที่จ่ายกำลังไฟฟ้าและควบคุมการทำงานของระบบไมโครเวฟ ให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและสมบูรณ์ เป็นไปตามความต้องการใช้งาน
การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการอบแห้งด้วยไมโครเวฟในงานอุตสาหกรรม
ในส่วนประกอบของระบบไมโครเวฟซึ่งกล่าวไปแล้วนั้น จะประกอบด้วยส่วนย่อย ๆ หลาย ๆ ส่วนเพื่อให้ระบบทำงานอย่างมีประสิทธิภาพและประหยัดพลังงาน แต่ในการประยุกต์ใช้ในการให้ความร้อน หรือการอบแห้งวัสดุในทางอุตสาหกรรม ส่วนประกอบอย่างอื่นในระบบจะไม่เปลี่ยนแปลง ยกเว้น คาวิตี้ซึ่งออกแบบตามกำลังการผลิต วัสดุที่นำมาอบ และในบางครั้งยังเพิ่มอุปกรณ์หรือระบบบางอย่าง เพื่อให้เหมาะสมกับวัสดุ คุณภาพของวัสดุที่ต้องการ หรือแม้แต่กำลังการผลิตที่ต้องการ เช่น เพิ่มระบบสุญญากาศในคาวิตี้ หรือการเพิ่มระบบลมร้อนเพื่อให้การพาความชื้นบริเวณผิวหน้าได้ดีขึ้น เป็นต้น ซึ่งในส่วนนี้จะกล่าวถึงการประยุกต์การใช้เทคโนโลยีไมโครเวฟในการทำให้วัสดุ ร้อน หรือการอบแห้งวัสดุที่ใช้งานในอุตสาหกรรม ดังนี้
1. ระบบทำความร้อนด้วยไมโครเวฟร่วมกับสายพานลำเลียงแบบต่อเนื่อง ในปัจจุบันความก้าวหน้าในการพัฒนาทางด้านเทคโนโลยีการทำความร้อนด้วย ไมโครเวฟทำให้หน่วยงานต่าง ๆ ทั้งในประเทศและต่างประเทศได้พัฒนาเครื่องอบแห้งหรือให้ความร้อนแบบต่อ เนื่องเพื่อใช้ในเชิงพาณิชย์เพื่อให้ความร้อนหรืออบแห้งวัสดุอุตสาหกรรม หรือพืชผลทางการเกษตรให้มีความรวดเร็ว ประหยัดพลังงาน และมีกำลังการผลิตที่มีปริมาณมากเพื่อลดต้นทุนการผลิตในภาคการผลิต
ระบบทำความร้อนด้วยไมโครเวฟร่วมกับสายพานลำเลียงแบบต่อเนื่องที่มีใช้ใน อุตสาหกรรม สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทตามแหล่งจ่ายไมโครเวฟกับระบบ คือ ระบบที่ใช้แมกนีตรอนกำลังสูงเพียงตัวเดียว และแบบใช้แมกนีตรอนกำลังต่ำหลายตัว ระบบที่ใช้แมกนีตรอนกำลังสูงเพียงตัวเดียวระบบจะประกอบด้วยส่วนประกอบใน หน่วยย่อยต่าง ๆ หลายตัว ดังแสดงในรูปที่ 7 และรูปที่ 18 ระบบแบบนี้ต้องใช้เงินลงทุนตัวอุปกรณ์ไมโครเวฟค่อนข้างสูงเนื่องจาก ประกอบด้วยอุปกรณ์หลายตัว โดยเฉพาะอย่างยิ่งแมกนีตรอนอุตสาหกรรมที่กำลังวัตต์สูง จะมีราคาสูงมาก แต่ระบบแบบนี้ยังมีข้อดี คือ ระบบสามารถดูแลรักษาและซ่อมบำรุงง่ายเนื่องจากมีแหล่งกำเนิดเพียงชุดเดียว
รูปแสดง: แสดงส่วนประกอบของระบบที่ใช้แมกนีตรอนกำลังสูงเพียงตัวเดียว
สำหรับระบบไมโครเวฟที่ใช้แมกนีตรอนหลายตัวในการให้ความร้อน ระบบแบบนี้จะมีเงินลงทุนเบื้องต้นต่ำ เนื่องจาก ราคาแมกนีตรอนมีราคาถูก เพราะแมกนีตรอนมีกำลังต่ำ และยังไม่มีอุปกรณ์ประกอบของระบบอื่น ๆ ทำให้ชุดแหล่งกำเนิดคลื่นมีราคาถูก โดยระบบแบบนี้จะติดตั้งตัวแมกนีตรอนไว้รอบ ๆ ของคาวิตี้ ซึ่งมีความอิสระต่อกัน ระบบแบบนี้เมื่อเกิดการชำรุดเสียหายของแมกนีตรอนตัวใดตัวหนึ่งระบบยังทำงาน ได้ต่อไป หรือการปิดตัวใดตัวหนึ่งเพื่อซ่อมบำรุงทำได้ง่ายดาย ปัจจุบันระบบทำความร้อนด้วยไมโครเวฟร่วมกับสายพานลำเลียงแบบต่อเนื่องใช้ ระบบแมกนีตรอนหลายตัวเกือบทั้งหมด เนื่องจากมีราคาถูก ระยะคืนทุนน้อย จึงทำให้ระบบแบบนี้ผลิตออกจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ค่อนข้างมาก ระบบแบบนี้ สามารถแสดงได้ในรูปที่ 19
รูปแสดง: ระบบทำความร้อนด้วยไมโครเวฟร่วมกับสายพานลำเลียงแบบต่อเนื่องชนิดแมกนีตรอนหลายตัว
ปัจจุบันมีหน่วยงานมากมายที่เห็นความสำคัญของระบบไมโครเวฟชนิดสายพานลำเลียง แบบต่อเนื่อง ได้พัฒนาเครื่องอบแห้งเพื่อใช้งานในการอบแห้งพืชผลทางการเกษตร โดยเฉพาะมหาวิทยาลัย มีงานวิจัยออกมามากมายในการพัฒนาเครื่องอบแห้งแบบนี้ ให้ออกมาในเชิงพาณิชย์ เช่น การพัฒนาเครื่องอบแห้งโดยใช้คลื่นไมโครเวฟร่วมกับสายพานลำเลียงแบบต่อเนื่อง ในการอบสมุนไพร อบที่นอนโฟมจากยางพารา อบหมาก หรือพืชผลทางการเกษตรอีกมากมาย ซึ่งจากข้อมูลพบว่า เทคโนโลยีนี้ ในการอบแห้งบางผลิตภัณฑ์ สามารถลดระยะเวลาในการอบแห้งลงได้มากว่าครึ่ง และประหยัดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานลงมากมาย แต่ปัจจุบันเทคโนโลยีนี้ก็ยังมีต้นทุนเริ่มต้นยังสูงอยู่ ดังนั้น ในการพัฒนาคงเน้นเรื่องทำอย่างไรจึงให้เทคโนโลยีนี้มีต้นทุนเริ่มต้นที่ถูก ลง เพื่อให้สามารถใช้เทคโนโลยีการอบแห้งได้อย่างกว้างขวาง แม้แต่ระดับเกษตรกรรายย่อย
2. ระบบไมโครเวฟภายใต้ภาวะสุญญากาศ เป็นระบบให้ความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูง และต้องใช้เทคโนโลยีในการออกแบบขั้นสูง โดยเทคโนโลยีไมโครเวฟ ร่วมกับเทคโนโลยีไมโครเวฟ เป็นเทคโนโลยีที่ใช้นวัตกรรมการใหม่สำหรับการอบแห้ง ระบบอบแห้งด้วยไมโครเวฟภายใต้สุญญากาศ มีองค์ประกอบพื้นฐาน ดังแสดงในรูปที่ 20 ซึ่งประกอบด้วย 1.เจเนอเรเตอร์ ซึ่งประกอบด้วยแมกนีตรอน (Magnetron) และระบบจ่ายกำลังไฟฟ้า (Power Supply) ซึ่งระบบเจเนอเรเตอร์เป็นระบบที่ทำหน้าที่ผลิตคลื่นไมโครเวฟเพื่อนำไปใช้ใน การทำความร้อนวัสดุในคาวิตี้
2.ท่อนำคลื่น เป็นส่วนเชื่อมต่อระหว่างเจเนอเรเตอร์กับคาวิตี้ ซึ่งเป็นส่วนส่งคลื่นไมโครเวฟจากเจเนอเรเตอร์ไปยังคาวิตี้ภายใต้สุญญากาศ (Vacuum Cavity) 3.คาวิตี้สุญญากาศ เป็นส่วนซึ่งบรรจุวัสดุที่ต้องการทำความร้อน หรือการอบแห้ง มีการเชื่อมต่อกับปั๊มสุญญากาศซึ่งทำหน้าที่ปรับความดันเป็นความดันสุญญากาศ ตามความดันออกแบบ นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์ประกอบอื่นๆ เช่น ช่องมองกระจกรับแรงดัน เพื่อสามารถให้มองเห็นวัสดุในคาวิตี้ ตัววัดความดันภายในถัง เป็นต้น
ก) เครื่องอบแห้งด้วยไมโครเวฟภายใต้ความดันสุญญากาศแบบ Batch
ข) เครื่องอบแห้งด้วยไมโครเวฟภายใต้ความดันสุญญากาศแบบต่อเนื่อง
รูปแสดง: เครื่องอบแห้งด้วยไมโครเวฟภายใต้ความดันสุญญากาศ
ปัจจุบันมีหน่วยงานหลายหน่วยงานในการพัฒนาระบบอบแห้งไมโครเวฟภายใต้ความดัน สุญญากาศ รวมถึงบริษัทเอกชน เพื่อผลิตในเชิงพาณิชย์ให้กับกิจการบางประเภทที่ต้องการอุณหภูมิต่ำ เช่น อุตสาหกรรมยา พืชผลทางการเกษตรที่ต้องการความคงอยู่ของสี รูปร่าง รสชาติ เครื่องอบแห้งไมโครเวฟภายใต้ความดันสุญญากาศมีลักษณะเด่นกว่าเครื่องอบแห้ง แบบอื่น พอสรุปข้อดีได้ ดังนี้
1. ประสิทธิภาพการอบแห้งสูงกว่าการอบแห้งแบบธรรมดาถึงสี่เท่า ทำให้การอบแห้งแบบนี้ มีอัตราการทำแห้งสูง นั้นหมายถึงการอบแห้งมีความรวดเร็วในการอบแห้ง
2. การให้ความร้อนแก่วัสดุอบแห้งมีความสม่ำเสมอมีความแตกต่างของอุณหภูมิ ระหว่างด้านนอกและด้านในของวัสดุน้อยกว่าการอบแห้งแบบอื่น ซึ่งส่งผลให้คุณภาพการอบแห้งสูงมากกว่า การอบแห้งแบบอื่น ๆ มาก
3. ง่ายต่อการควบคุมระบบ
4. เครื่องอบแห้งมีขนาดเล็ก
5. คุณภาพของวัสดุอบแห้งมีคุณภาพสูง เนื่องจากอุณหภูมิในกระบวนการต่ำ
6. ประหยัดพลังงานได้มากกว่า 50% เมื่อเทียบกับการอบแห้งแบบธรรมดา หรือแบบเดิม
เครื่องอบแห้งแบบไมโครเวฟร่วมกับสุญญากาศที่มีการพัฒนาขึ้นในไทย เช่น เครื่องอบแห้งที่พัฒนาโดยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี ร่วมกับบริษัท มาร์ช คูล อินดัสทรี จำกัด ดังแสดงในรูปที่ 21 ซึ่งสามารถอบแห้งได้ทั้งพืชผลทางการเกษตร หรือแม้แต่เนื้อสัตว์ เช่น อาหารทะเล เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการการอบที่รวดเร็ว ได้คุณภาพสูง และสีสรรใกล้เคียงของดั้งเดิม
รูปแสดง: เครื่องอบแห้งไมโครเวฟร่วมกับสุญญากาศที่พัฒนาโดยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
นอกจากนี้ยังมีเครื่องอบแห้งแบบไมโครเวฟร่วมกับสุญญากาศที่พัฒนาโดยต่างประเทศ ซึ่งดังแสดงในรูปที่ 22
รูปแสดง: เครื่องอบแห้งไมโครเวฟร่วมกับสุญญากาศที่พัฒนาโดยบริษัท Puesshner
เครื่องทำความร้อนหรืออบแห้งโดยเทคโนโลยีไมโครเวฟ เป็นเทคโนโลยีใหม่สำหรับประเทศไทย และสามารถประยุกต์ใช้ได้หลากหลายอุตสาหกรรม ดั้งนั้น หน่วยงานที่เกี่ยวข้องต้องพัฒนาเทคโนโลยีการทำความร้อนด้วยไมโครเวฟอย่าง จริงจังและมีการถ่ายทอดเทคโนโลยีไปยังภาคเอกชน เพื่อให้สามารถใช้งานได้จริง ตัวอย่างการประยุกต์ใช้งานเทคโนโลยีไมโครเวฟในอุตสาหกรรม เช่น
1. อุตสาหกรรมเคมี เช่น การอบแห้งสารเคมีชนิดต่าง ๆ การให้ความร้อนสารกัดกร่อน การเร่งปฏิกิริยาเคมี การอบแห้งสารติดไฟง่าย การให้ความร้อนภายใต้แรงดันสูงสำหรับปฏิกิริยาเคมีต่าง ๆ เป็นต้น
2. อุตสาหกรรมยา เช่น ใช้ในกระบวนการอบแห้งเม็ดยาและวัสดุออกฤทธิ์ชนิดต่าง ๆ ภายใต้ความดันสุญญากาศ การพาสเจอร์ไรเซชันเพื่อยืดอายุการจัดเก็บผลิตภัณฑ์ยา การให้ความร้อน/สเตอร์รีไรเซชั่นโปรตีน การอบแห้งภายใต้สุญญากาศแบบต่อเนื่อง
3. อุตสาหกรรมเซรามิก เช่น ใช้ในกระบวนการการให้ความร้อนและอบแห้งผลิตภัณฑ์เซรามิกชนิดต่าง ๆ การอบแห้งเร่งปฏิกิริยาเซรามิก การทำรูพรุนเม็ดเซรามิกแบบต่อเนื่อง
4. อุตสาหกรรมพลาสติก เช่น การให้ความร้อนแผ่นอัดซ้อน การทำโพลิเมอร์ของวัสดุเสริมไฟเบอร์กลาส การให้ความร้อนแก่พลาสติกชนิดต่าง ๆ การให้ความร้อนท่อ Epoxy ชนิดต่าง ๆ การอบแห้งวัตถุดิบพลาสติก
5. อุตสาหกรรมทางการแพทย์ เช่น การอบแห้งแผ่นเยื้อชนิดต่าง ๆ การให้ความร้อน/หลอมท่อ Polyamide สำหรับทางการแพทย์
6. อุตสาหกรรมกระดาษและวัสดุแผ่น เช่น กระบวนการให้ความร้อนใยกระดาษในอุตสาหกรรมการพิมพ์ด้วยความเร็วสูง การอบแห้งเคลือบกระดาษชนิดต่าง ๆ
7. อุตสาหกรรมอาหาร เช่น การให้ความร้อนในกระบวนการผลิต หรืออบแห้งวัตถุดิบหรือผลิตภัณฑ์อาหาร
8. อุตสาหกรรมยาง เช่น การให้ความร้อน หรืออบแห้งแผ่นยางธรรมชาติในอุตสาหกรรม
9. อุตสาหกรรมไม้และเครื่องเรือน เช่น การอบแห้งผลิตภัณฑ์ไม้ชนิดต่าง ๆ
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและการประหยัดพลังงานในเทคโนโลยีไมโครเวฟ
เทคโนโลยีการให้ความร้อนหรือการอบแห้งด้วยไมโครเวฟ เป็นเทคโนโลยีสะอาดไม่ก่อการเกิดมลพิษทางอากาศเนื่องจากใช้พลังงานไฟฟ้า เปลี่ยนเป็นพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือไมโครเวฟ โดยใช้แมกนีตรอนเป็นตัวกำเนิดคลื่น อีกทั้งเครื่องอบแห้งที่ผลิตจำหน่ายต้องมีการตรวจสอบด้านความปลอดภัยใน เรื่องการรั่วไหลของคลื่นไมโครเวฟ โดยการรั่วไหลที่ระยะ 5 เซนติเมตรจากตัวเครื่องต้องมีการรั่วไหลของคลื่นไม่เกิน 5 mW/cm2 ส่วนในเรื่องการประหยัดพลังงานของเทคโนโลยีการทำความร้อน/อบแห้ง ด้วยไมโครเวฟ เนื่องจากว่าการทำความร้อนด้วยวิธีนี้มีประสิทธิภาพสูง โดยพลังงานคลื่นที่ส่งผ่านไปยังวัสดุและมีการถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้นในวัสดุ โดยตรง ทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมในการถ่ายเทพลังงานจะอยู่ที่ 50-70% เมื่อเทียบกับการอบแห้งแบบเดิม เช่น การใช้ลมร้อน หรือการแผ่รังสี ประสิทธิภาพจะอยู่ที่ประมาณ 10-30% เท่านั้น
เอกสารอ้างอิง
* เครื่องมือที่ใช้ในการอบแห้ง. [Online]. Available: http://guru.sanook.com/search/knowledge_search.php
* ข้อมูลเทคโนโลยีเชิงลึกการให้ความร้อนแบบไดอิเล็กตริก, โครงการพัฒนาประสิทธิภาพการใช้พลังงานในภาคอุตสาหกรรมและธุรกิจ, กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน
* ดร.วิวัฒน์ ตัณฑะพานิชกุล, อุปกรณ์อบแห้งอุตสาหกรรม, กรุงเทพมหานคร, สมาคมส่งเสริมเทคโนโลยี , 2522
ที่มา:http://thailandindustry.com