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一种脉冲微波能设备

阅读：946发布：2021-02-26

IPRDB可以提供一种脉冲微波能设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种脉冲微波能设备,它主要由脉冲调制器、微波振荡器、谐振腔三部分联接构成;其联接的结构为:脉冲调制器的输出端与微波振荡器输入端连接,微波振荡器的输出端与谐振腔的输入端连接;本实用新型具有低温消毒灭菌功能,无污染,应用范围广,对食品、肉食品类、中成药等有灭菌保鲜功能,对医疗器械及手术包等物品有快速消毒灭菌作用;本实用新型具有易自动控制、操作方便、设备技术先进、结构合理、耗电低等优点。，下面是一种脉冲微波能设备专利的具体信息内容。

1.一种脉冲微波能设备，其特征在于：它主要由脉冲调制器、微波振荡 器、谐振腔三部分联接构成；其联接的结构为：脉冲调制器的输出端与微波 振荡器输入端连接，微波振荡器的输出端与谐振腔的输入端连接。

2.如权利要求1所述的一种脉冲微波能设备，其特征在于：所述的脉冲调 制器主要由方波发生器、微分及限幅器、间歇振荡器、闸流管、仿真器五 部分联接构成；其联接的结构为：方波发生器的输出端与微分及限幅器的输 入端连接，微分及限幅器的输出端与间歇振荡器的输入端连接，间歇振荡器 的输出端与闸流管的输入端连接，闸流管的输出端与仿真器的输入端连接， 仿真器的输出端与微波振荡器的输入端连接。

3.如权利要求1所述的一种脉冲微波能设备，其特征在于：所述脉冲调制 器主要由脉冲触发器、闸流管、仿真器、高压整流器四部分联接构成；其联 接的结构为：脉冲触发器的输出端与闸流管的输入端连接，闸流管的输出端 与仿真器的输入端连接，仿真器的输出端与高压整流器的输入端连接，高压 整流器的输出端与微波振荡器的输入端连接。

4.如权利要求1所述的一种脉冲微波能设备，其特征在于：所述的微波振 荡器为磁控管振荡器或固态振荡器。

5.如权利要求1所述的一种脉冲微波能设备，其特征在于：所述的谐振腔 的腔体为隧道式、漫波式、波导型、箱式或梯形式。

6.如权利要求1所述的一种脉冲微波能设备，其特征在于：所述调制脉冲 宽度为：1至8MS，所述脉冲微波振荡频率为70MHZ至24GHZ，所述脉冲微波功 率5000W至600KW。

说明书全文

技术领域

本实用新型涉及一种在较低温度时消毒灭菌设备，也涉及用于在不 高的温度条件下烘干食品及其它一些物料的设备。

背景技术

脉冲微波对细菌、霉菌、酵母、真菌和酶具有杀灭作用是确认的，其杀 菌机理大致有热效应和生物学效应(非热效应)两种。微波能在微生物体内 转化为热能，使其本身温度升高，从而使体内蛋白质发生热变性凝固致死。 而除了热效应外，更主要的是其生物效应，加速了微生物的死亡过程。随着 科学技术的发展，到了80年代，微波灭菌成为人们关注的焦点。因为在食品 制作、成品存放过程中，传统上主要采用高温消毒、巴氏变菌、冷冻及核辐 射等技术来实现对食品的灭菌，但这些设备大都庞大，处理时间长，灭菌不彻 底，不易实现自动化生产，同时影响食品的原有风味和营养成分。而微波杀 虫灭菌速度快、效率高。现在普遍应用微波杀虫灭菌设备是连续微波能杀 虫灭菌设备，由于使用连续微波能，所以温升快，不适于低温消霉灭菌范围加 工物料，因此应用范围受到了限制。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种脉冲微波能设备，它能 达到在理想低温度状态下消毒灭菌或烘干物料的目的。
本实用新型目的是这样实现的：
一种脉冲微波能设备，其特征在于：它主要由脉冲调制器、微波振荡器、 谐振腔三部分联接构成；其联接的结构为：脉冲调制器的输出端与微波振荡 器输入端连接，微波振荡器的输出端与谐振腔的输入端连接。
所述的脉冲调制器主要由方波发生器、微分及限幅器、间歇振荡器、 闸流管、仿真器五部分联接构成；其联接的结构为：方波发生器的输出端与 微分及限幅器的输入端连接，微分及限幅器的输出端与间歇振荡器的输入端 连接，间歇振荡器的输出端与闸流管的输入端连接，闸流管的输出端与仿真 器的输入端连接，仿真器的输出端与微波振荡器的输入端连接。
所述脉冲调制器主要由脉冲触发器、闸流管、仿真器、高压整流器四 部分联接构成；其联接的结构为：脉冲触发器的输出端与闸流管的输入端连 接，闸流管的输出端与仿真器的输入端连接，仿真器的输出端与高压整流器 的输入端连接，高压整流器的输出端与微波振荡器的输入端连接。
所述的微波振荡器为磁控管振荡器或固态振荡器。
所述的谐振腔的腔体为隧道式、漫波式、波导型、箱式或梯形式。
所述调制脉冲宽度为：1至8MS，所述脉冲微波振荡频率为70MHZ至24GHZ， 所述脉冲微波功率5000W至600KW。
本实用新型有以下积极有益的效果：
本实用新型是在强大脉冲功率下杀虫灭菌，由于脉冲微波能平均功率低， 温升较低，最适于在要求温度不高的物料状态下消毒杀菌。脉冲微波能杀虫 灭菌是使食品中的微生物受到微波热效应和非热效应的共同作用，使其体内 蛋白质和生理活动物质发生变异，从而导致生物体生长发育异常，直至死亡， 进而达到对食品进行杀虫、杀菌的目的，达到巴氏杀菌法或其他常规加热杀 菌法无法解决的或根本上不能得到的理想结果。脉冲微波能杀菌保鲜就是 将食品经微波处理后，使食品中的菌体等丧失活力或死亡，保证食品在一定 保存期内含菌量不超过食品卫生法所规定的允许范围，从而延长了食品的货 架期。
利用脉冲微波消毒具有许多优点：
1.采用脉冲微波杀菌，速度快、效率高。研究发现，在微波电磁场内，构 成微生物的各种高分子极性基因和可动性基因等被激烈的极化与振动，使蛋 白质及核酸等产生变异，是与传统加热的效应是不同的。一般情况下，霉菌、 酵母和常见的微生物用微波照射1min，加热到70-80℃就能杀死，就能达到杀 菌目的，在65-66℃左右用微波照射2min，使可杀死青霉素的孢子。
2.灭菌效果好：当每克物料含菌量数十万的中药材，以脉冲微波灭菌后， 杂菌可控在5000个/克以内，霉菌可控制在50个/克以内，用微波工艺处理的 中成药，可完全达到国家卫生标准。
3.作用温度60-80℃，作用时间数分钟，被加工的食品成品、原料、中成 药材的内在外观质量及中药材的色、味、药效均不受太大影响。
4.操作安全方便。可改善劳动条件，减轻劳动强度。
5.在与钴60灭菌相比，脉冲微波灭菌没有污染和污染残留物，操作人员 安全，成本降低30多倍。
6.微波还可以用来灭菌包装，控制霉菌生长。因大部分包装物对微波是 “透明”的，可以对包装后的食品进行微波灭菌处理。
7.传统灭菌工艺温度高，时间长，效率低，效果不理想。如常规杀枯草芽 孢菌，温度100℃以上，需12小时以上，而用微波能几分钟便可杀灭。
本实用新型具有易自动控制、操作方便、设备技术先进、结构合理、 耗电低等优点。

附图说明

图1是本实用新型的原理图；
图2是图1的一实施例；
图3是图1的另一实施例；
图4是图3中闸流管与仿真器的电路的一实施例；
图5是本实用新型的工作原理图；
图6是隧道式谐振腔的外形示意图；
图7是箱式谐振腔的外形示意图；
图8是梯形式谐振腔的外形示意图。

具体实施方式

请参照图1、本实用新型脉冲微波能设备原理为：它主要由脉冲调制器1、 微波振荡器2、谐振腔3三部分联接构成；其联接的结构为：脉冲调制器1的输 出端与微波振荡器2输入端连接，微波振荡器2的输出端与谐振腔3的输入端 连接。
请参照图2，在较佳实施例中，所述的脉冲调制器1主要由方波发生器11、 微分及限幅器12、间歇振荡器13、闸流管14、仿真器15五部分联接构成；其 联接的结构为：方波发生器11的输出端与微分及限幅器12输入端连接，微分 及限幅器12输出端与间歇振荡器13的输入端连接，间歇振荡器13的输出端与 闸流管14的输入端连接，闸流管14的输出端与仿真器15的输入端连接，仿真 器15的输出端与微波振荡器2的输入端连接。各器件的功能与作用如下：
方波发生器11产生所需的方波信号，即一定的频率一定的幅度的正负波。
微分及限幅器12将方波振荡器送来的方波信号首先进行微分，形成正负 脉冲，然后经限幅器，限掉负脉冲部分，剩下正脉冲。
间歇振荡器13将正脉冲去触发间歇振荡器，产生出具有一定幅度功率的 正矩形脉冲。
当正矩形脉冲信号加到闸流管14的栅极时，闸流管14便导通工作，起到 了电子开关作用。
仿真器或叫仿真线15是高压请能元件，它由电容器及电感组成。当闸流 管14导通时，它就形成高压脉冲方波(1-8μS)。
微波振荡器2是由磁控管振荡器或固体微波模块器件组成。如图5所示 当在高压脉冲加到其器件的相应电极时，即产生强大的脉冲微波能。
当脉冲微波能馈入到谐振腔3内时，即在谐振腔3内激励起多模式的微波 振荡，切腔内微波能分布比较均匀，腔内功率密度也适当。
请参照图3，在另一较佳实施例中，所述脉冲调制器1主要由脉冲触发器 16、闸流管14、仿真器15、高压整流器17四部分联接构成；其联接的方式为： 脉冲触发器16的输出端与闸流管14的输入端连接，闸流管14的输出端与仿真 器15的输入端连接，仿真器15的输出端与高压整流器17的输入端连接，高压 整流器17的输出端与微波振荡器2的输入端连接。
请参照图4，各元器件的功能与作用是：
电感LCN是为了提高仿真线PFN的充电效率，通常设计使充电回路的谐振 周期等于脉冲重复周期的两倍。
VD1是充电回路串入的一只二极管，称为充电二极管(或保持二极管)。 由于二极管的保持作用，仿真线上的电压在闸流管点火前可以保持为电源电 压两倍的数值。
二极管VD2、电阻R1串联构成过电压保护电路，它的作用是防止仿真线 上出现过高的电压而损坏闸流管。这种过电压是因为负载打火使仿真线发 生严重的不匹配放电造成的。当电路中接入VD2和R1之后，只要仿真线上出 现负极性电压，就可以通VD2放掉，从而防止了仿真线上过电压的产生。
电阻R2、电容C2串联构成反肩峰电路。由于负载不可能做到完全匹配， 这种不匹配的放电会在脉冲的前沿引起显著的肩峰。R2、C2电路就是为了 减小这种肩峰的。
本实用新型调制脉冲宽度为：1至8MS。脉冲微波振荡频率为70MH至 24GHZ。脉冲微波功率5000W至600KW。
本实用新型的谐振腔的腔体可为：箱式，外形如图7中标号19所示；或隧 道式，外形如图6中标号18所示；或漫波式；或梯形外形如图8中标号20所示； 或波导型。
请参阅图5，当脉冲调制器1输出的高压脉冲作用到磁控管振荡器2时，即 产生微波能输送给谐振腔3内。高压脉冲幅度的大小涉及到微波能的强弱， 脉冲宽度及其重复周期的大小同样影响到平均功率的大小。可根据不同的 脉冲微波能电路。脉冲磁控管振荡器可采用俄罗斯、美国等产品，上述部件 也可采用国内产的同类型号产品。
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标题 发布/更新时间 阅读量
微波炉-专利编号CN102635881A 2020-05-11 869
微波炉-专利编号CN1220847C 2020-05-13 355
微波炉-专利编号CN1485574A 2020-05-11 940
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