[发明专利]一种耐高功率的电场模式搅拌装置

说明书

技术领域

本发明属于一种微波辐照处理子系统，特别涉及一种耐高功率的电场模式搅拌装置。

背景技术

原木是我国最主要的进口大宗商品之一，大量的原木进口隐藏着随原木进口带来的外来有害生物的传播与控制问题，即检疫处理问题。以往世界通行的检疫处理方法主要是采用化学药剂溴甲烷进行熏蒸处理。国内目前针对进口集装箱原木也是采取化学溴甲烷熏蒸技术进行原木病虫害处理，其处理方法主要存在三点弊端，一是溴甲烷为有毒气体，会带来严重的大气污染尤其对臭氧层的破坏；二是残留的溴甲烷对人员的健康会造成伤害，不符合职业健康要求；三是溴甲烷熏蒸处理一部集装箱原木需要24小时，生产效率很低。

根据1997年《蒙特利尔议定书哥本哈根修正案》，由于溴甲烷对大气臭氧层的影响，发达国家已达成在2005年完全停止使用溴甲烷的协议，发展中国家也应在2015年前完全停止溴甲烷作为熏蒸处理剂使用。

从保护环境的角度出发，检疫除害处理手段必将朝着以物理处理为主流的方向发展，国际植物保护组织鼓励缔约方在木材检疫处理中开展用微波介电加热方式替代溴甲烷熏蒸方式。微波辐射处理技术因其快速、高效和经济的优点，处于快速杀灭木材害虫检疫研究前沿。开发和研究微波检疫处理技术，不仅具有较好的经济价值，对提高口岸验放速度、增进“大通关”效能，对保护环境等，均具有十分重要的意义，社会效益十分巨大。

微波是波长在1mm～1m之间，频率在300MHz～300GHz具有穿透性的电磁波，微波技术主要应用于雷达、导航、通讯等领域。

微波辐射加热技术被开发应用仅仅60余年，上世纪50年代利用微波加热食品在美国取得了第一个专利。到60年代，微波加热技术已开始应用于干燥领域，但受当时技术条件限制，微波加热与传统手段相比所用设备复杂，投资大，效率低，微波应用在工业加热领域很少。随着技术发展，电子技术飞速发展，微波发生器的功率不断增大，微波加热技术已经日趋成熟，同时微波设备所用电子器件价格下跌，使得微波加热技术作为一种环境友好的作业方式，有了迅速的发展，民用应用最广泛的是家用微波炉；工业上在木材微波干燥有了很大的突破。到目前为止，微波辐射技术推广到冰冻食品解冻、面粉食品干燥、橡胶硬化处理、焦煤处理、化工产品的催化加热、中草药的萃取、微波医疗、陶瓷烧结等等。

微波加热技术获得广泛应用的原因在于其对物体内部高效的穿透性的生热功能。微波辐射生热的机理：微波在传输过程中，产生交变的电磁场，当电介质处在交变的电磁场中，带有不对称电荷的分子受到交变电磁场的激励，产生转动，由于物资内部原有的分子无规律热运动和相邻分子之间作用，分子的转动受到干扰和限制，产生“摩擦效应”，结果一部分能量转化为分子热运动功能，即以热的形式表现出来，从而木材、煤炭等“电介质”被加热。

微波介电加热检疫处理技术主要是通过微波能量在穿透原木过程中加速水分子振荡将微波能转化为热能，利用热能杀灭害虫。

集装箱原木微波介电加热检疫处理系统作为一套完整成套设备应该包括从原木出箱、原木转运、微波处理、原木装箱的等几大环节，形成一个全自动化的高效处理整体，其核心是微波介电原木加热检疫处理部分。其中微波辐照处理子系统包括微波屏蔽舱、微波发生器、天馈子系统和模式搅拌器等设备；单纯通过微波发生器产生的微波信号在屏蔽舱内微波信号经四壁的反射叠加会形成一定固有的模式，形成电场波峰波谷的分布。该模式导致屏蔽舱内能量分布不均匀。为提高微波辐射的均匀性，在转运系统往复运动的基础上，进一步通过屏蔽箱内的模式搅拌器风扇改变内部场的固有模式，利用金属风扇的周期性运转，使得内部电磁场模式受扰动得到周期性改变，实现波峰波谷的交替达到辐射均匀性的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐高功率的电场模式搅拌装置，利用金属扇叶的周期性运转，使得内部电磁场模式受扰动得到周期性改变，实现波峰波谷的交替达到辐射的均匀性。

本发明的技术方案是：

耐高功率的电场模式搅拌装置，金属扇叶1由电机4驱动，电机4通过非金属传动杆2与金属扇叶1连接，非金属传动杆2穿过过壁圆波导3，过壁圆波导3通过法兰结构与屏蔽舱7相连接。

进一步地，金属扇叶1为立体结构，扇叶叶片8与水平方向夹角为45度，扇叶叶片8长度为两扇叶间夹角为90度，λ₀为空气波长。

进一步地，非金属传动杆2与电机4使用固定销6固定连接，非金属传动杆(2)与金属扇叶1使用固定销5固定连接。