CN103416383A - 一种杀虫设备以及采用该设备杀虫的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种杀虫设备以及采用该设备杀虫的方法，以解决现有技术中采用微波杀虫方法或设备对粮食、中药材、茶叶、木材等进行微波杀虫时，杀虫不彻底的问题。本发明的杀虫设备，包括传送机构、微波杀虫机构和红外线加热杀虫设备；所述传送机构与微波发生装置之间设有一层透微波但不透气的保温膜，物料由所述传送机构传送至微波腔体时，所述保温膜形成所述物料的覆盖层。采用该设备杀虫的方法，采用微波杀虫，所述微波杀虫的过程中，在被处理物料的表层覆盖一层保温膜，所述保温膜透微波但不透气，微波透过所述保温膜对所述物料进行杀虫；所述微波杀虫后，进行红外线加热杀虫。
Description
技术领域
本发明涉及杀虫技术领域，特别涉及一种杀虫设备以及采用该设备杀虫的方法。
背景技术
粮食、中药材、茶叶、木材等在储存过程中，会产生害虫（虫卵、幼虫、成虫），现有技术一般采用化学熏蒸法对粮食、中药材、茶叶、木材等防虫、防霉，传统防虫、防霉方法很难彻底杀灭害虫，长期使用化学熏蒸法杀灭害虫，害虫会产生较强的抗药性，另外会带来食用安全或者使用安全以及生态问题。
微波是一种波长为1mm-1m，频率在300MHZ至300GHZ之间的电磁波，微波能够穿透入生物组织或有机物质内部，使偶极分子和蛋白质的极性侧链产生极高的频率震荡，增加分子运动，产生热效应和非热效应杀灭有害生物，如细菌和寄生虫。
微波消毒技术是近年来发展的一种新型消毒方法，具有杀灭效率高、穿透力强、速度快、处理后无污染以及杀灭对象广等优点。微波对绝大多数细菌、病毒有很强的杀灭作用，能在数十秒钟内将其杀灭。
微波对绝大多数细菌、病毒、害虫等有很强的杀灭作用，而且具有快速、穿透力强、无残留等优点，微波杀虫技术越来越受到重视，且具有广阔的应用前景。微波杀虫方法以及微波杀虫设备成为研究热点。
公布号为“CN102986864A”的发明专利公开了一种谷物原料活加工后谷物中稻米、豆类、小麦等产品的的微波杀虫方法，该微波杀虫方法包括以下步骤：1、先将谷物产品定量装入带气孔包装袋中活非金属容器中；2、进入箱式或者隧道式工业微波炉中均匀加热到40-70℃；3、进入隧道式保温烘箱，温度设定在50-70℃，保持3-15分钟；4、进入冷却通道，将容器或包装袋在冷风环境下缓降温到40℃以下；5、产品入库或零售。
授权公告号为“CN101732741B”的发明专利公开了一种微波杀虫消毒装置，该微波杀虫装置包括微波辐射装置和设置在所述微波辐射装置下端的行走装置，其中所述微波辐射装置包括相互连接的谐振腔和微波发生器；所述谐振腔的底部开口。
现有技术的微波杀虫方法或设备采用微波杀虫时，被处理物的内部温度高于外部温度，有一些害虫会移动到表面以躲避内部高温，从而逃过微波加热，导致杀虫不彻底的现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种杀虫设备以及采用该设备杀虫的方法。以解决现有技术中的微波杀虫方法或设备微波杀虫时，杀虫效果不好的问题，以及由于被处理物的内部温度高于外部温度，有一些害虫会移动到表面以躲避内部高温，从而逃过微波加热，导致杀虫不彻底的问题本发明的技术方案是这样实现的：
一种杀虫设备，包括
微波腔体，所述微波腔体内设置有微波发生装置，所述微波腔体设有进料口和出料口；
传送机构，设置在所述微波腔体下方，用于传送物料；
所述微波腔体中还设有一层透微波但不透气的保温膜，所述保温膜位于所述传送机构与所述微波发生装置之间，物料由所述传送机构传送至所述微波腔体时，所述保温膜形成所述物料的覆盖层；
所述微波腔体后设有红外加热器，用于对经过微波杀虫后的物料进行红外加热杀虫。
优选的，所述保温膜为聚四氟乙烯膜或者涂有聚四氟乙烯的玻璃纤维布。
优选的，所述微波发生装置包括磁控管，为所述磁控管提供能源的变压器、与所述磁控管相接的波导；所述磁控管设置多个，各所述磁控管均匀分布。
作为优选，所述微波腔体中设置第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均与控制系统相接，所述控制系统用于控制微波功率输出，从而控制微波加热温度。
优选的，所述微波腔体侧面设有观察窗口。
作为优选方案，还包括：与所述微波腔体相通，用于排除所述微波腔体中水汽的排潮风机；设置在所述微波腔体进料口的第一微波抑制器和设置在所述微波腔体出料口的第二微波抑制器。
一种采用所述的杀虫设备进行杀虫的杀虫方法，采用微波杀虫，其特征在于：所述微波杀虫的过程中，在被处理物料的表层覆盖一层保温膜，所述保温膜透微波但不透气，微波透过所述保温膜对所述物料进行杀虫；所述微波加热杀虫后，进行红外线加热杀虫。本发明的杀虫方法中所述的微波，其频率为国家规定的民用微波频率。所述保温膜透微波、不透气且保温，保温膜作为物料的覆盖层，有利于杀灭低含水物料中的害虫，本发明的杀虫方法明显增强了对物料的杀虫效果。另外，微波杀虫过程中，物料内部温度高于外部温度，有一些害虫会移动到表面以躲避内部高温，从而逃过微波加热，导致杀虫不彻底，在微波杀虫后，增加红外线加热杀虫，以彻底杀虫。
优选的，所述的保温膜为聚四氟乙烯膜或者涂有聚四氟乙烯的玻璃纤维布。还可用玻璃、云母、陶瓷等透微波材料做成保温膜，但是这些材料易碎。而聚四氟乙烯膜耐高温，使用寿命长。
作为优选方案，所述微波杀虫分为两个阶段，第一阶段为升温阶段，所述升温阶段微波加热温度达50-60℃；第二阶段为杀虫阶段，所述杀虫阶段的微波加热温度为65-80℃，第二阶段的加热时间为2-10min。所述第一温度传感器的设置用于监测所述第一阶段的温度是否达到设定要求，所述第一阶段起到预热的作用，在第一阶段结束时微波加热温度达到杀虫温度或近杀虫温度；所述第二温度传感器用于监测所述第二阶段微波加热温度是否在设定温度范围内。本发明的杀虫方法中，经过升温阶段后再进入杀虫阶段，这样可以使被处理物料的温度更加均匀，从而明显增强杀虫效果；同时微波加热杀虫过程中的加热温度被实时监控，保证有效杀虫。
优选的，所述红外线加热杀虫的温度为90℃-120℃，红外线加热时间为0.5-10min。
所述磁控管将电能转化成微波，然后微波经过波导耦合到微波腔体内的物料进行加热，所述微波腔体中设置两个温度传感器，各所述温度传感器均与控制系统相接，所述控制系统用于控制微波功率输出，从而控制微波加热温度。所述的第一温度传感器和第二温度传感器优选为红外线温度传感器，其中第一红外线温度传感器用以感应微波杀虫第一阶段结束时加热温度是否达到杀虫温度或近杀虫温度，第二红外线温度传感器用以感应第二阶段微波杀虫时的加热温度，即两个红外线温度传感器将温度信号输送给所述控制系统，然后控制系统根据内部程序自动控制微波功率输出，从而控制温度。
所述聚四氟乙烯膜安装在腔体内、所述传送机构的上面，所述聚四氟乙烯膜不随所述传送机构移动，物料由所述传送机构传送至所述微波腔体时，所述保温膜形成所述物料的覆盖层，从而保温，降低微波杀虫过程中物料表层与内部的温差，明显改善了微波杀虫效果；
传送机构将物料传出所述微波腔体后，物料经过红外线加热器，所述红外线加热器进一步对物料表面躲过微波杀虫的害虫进行清除。
作为优选方案，所述传送机构与所述控制机构电连接，所述传送机构的速度可调节，根据物料种类调整传送速度参数。
本发明的杀虫方法，包括微波杀虫和红外线加热杀虫两个阶段，而且微波杀虫中微波透过保温膜对物料进行杀虫，本发明的杀虫方法杀虫彻底，无死角。本发明的杀虫方法主要适用于中药材类以及硬杂木类物料的杀虫。
采用所述杀虫方法杀虫的设备包括微波杀虫机构和红外线杀虫设备，另外，具有控制系统以及传送机构，杀虫彻底，自动化程度高。
附图说明
图1为本发明杀虫设备的结构示意图；
图2为本发明杀虫设备的局部结构示意图；
其中，1-料斗；2-工具箱；3-传送带；41-第一微波抑制器；42-第二微波抑制器；5-微波腔体；51-磁控管；52-排潮风机；53-侧面观察门；54-变压器；55-波导；56-第一红外线温度传感器；57-第二红外线温度传感器；58-聚四氟乙烯膜；59-物料；6-红外线加热器；7-传送电机。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的杀虫设备为隧道式设备，包括基座，传送带3和传送电机7均设置在基座上。基座左端设有工具箱2，用于放置维修工具，便于维修。本发明的杀虫设备包括用于输入物料的料斗1，料斗1由支架固定，位于传送带3的上游位置。
微波腔体5设置在传送带3的上方，微波腔体5为不锈钢腔体，如图1所示，微波腔体5的进料口处设有第一微波抑制器41，微波腔体5的出料口处设有第二微波抑制器42。微波腔体5顶部设有与排潮风机52相连通的开口。微波腔体5的侧面设有侧面观察门53。微波腔体的长度根据物料的种类等因素进行设定。
如图1所示，微波发生装置位于微波腔体5的顶部，本杀虫设备的微波发生装置包括若干磁控管51，磁控管51在微波腔体5顶部均匀分布，磁控管51与变压器54电连接，变压器54为磁控管提供能源；磁控管51与波导55连接，磁控管51产生的微波由波导55耦合到微波腔体5中，对传送带3上的物料进行杀虫。
如图2所示，磁控管51与传送带3之间设置一层聚四氟乙烯膜58，聚四氟乙烯膜58自左至右贯穿整个微波腔体5，物料59由传送带3输送至微波腔体5中时，聚四氟乙烯膜58成为物料59的覆盖层。当然覆盖层也可为涂有聚四氟乙烯的玻璃纤维布。
如图2所示，微波腔体5内部设有第一红外线温度传感器56和第二红外线温度传感器57，第一红外线温度传感器56用于监测第一阶段结束时，加热温度是否达到杀虫温度或近杀虫温度，第二红外线温度传感器57用以感应第二阶段微波杀虫时的加热温度，两个红外线温度传感器将温度信号输送给PLC控制系统，然后PLC控制系统根据内部程序自动控制微波功率输出，从而控制温度。PLC控制系统可以控制温度、传送速度等其他工艺条件，PLC控制系统还设有报警系统，当实际工艺条件与设定工艺条件有偏差时，产生报警，增加了本发明杀虫设备的使用安全性，同时可以保证杀虫效果。
如图1所示，微波腔体5后面设有由若干红外线加热灯管组成的红外线加热器6，红外线加热器6安装于支架上。
采用杀虫设备进行杀虫的杀虫方法，采用微波杀虫，所述微波杀虫的过程中，在被处理物料的表层覆盖一层保温膜，所述保温膜透微波但不透气，微波透过所述保温膜对所述物料进行杀虫；所述微波加热杀虫后，进行红外线加热杀虫。
所述的保温膜为聚四氟乙烯膜或者涂有聚四氟乙烯的玻璃纤维布。
所述微波杀虫分为两个阶段，第一阶段为升温阶段，所述升温阶段微波加热温度达50-60℃；第二阶段为杀虫阶段，所述杀虫阶段的微波加热温度为65-80℃，第二阶段的加热时间为2-10min。
所述红外线加热杀虫的温度为90℃-120℃，红外线加热时间为0.5-10min。
实施例1
使用本发明的杀虫设备进行除虫时，首先设置工艺参数：第一阶段微波加热温度为50℃；第二阶段微波加热的温度为65℃，加热时间为2min；红外线加热温度为90℃，加热时间为2min，传送带传送速度1.5m/min；物料59为木材，木材由料斗1送入设备，并由传送带3传送，首先木材经过微波腔体5，微波透过聚四氟乙烯膜58对物料进行加热，在PLC控制系统的控制下，第一阶段微波加热温度为50℃；第二阶段微波加热的温度为65℃，加热时间为2min；物料由微波腔体5输出后，被红外线加热器6进行红外线加热杀虫，红外线加热杀虫的温度为90℃，加热时间为0.5min。
实施例2
使用本发明的杀虫设备进行除虫时，首先设置工艺参数：第一阶段微波加热温度为60℃；第二阶段微波加热的温度为65℃，加热时间为2min；红外线加热温度为90℃，加热时间为2min，传送带传送速度1.5m/min；物料59为木材，木材由料斗1送入设备，并由传送带3传送，首先木材经过微波腔体5，微波透过聚四氟乙烯膜58对物料进行加热，在PLC控制系统的控制下，第一阶段微波加热温度为60℃；第二阶段微波加热的温度为65℃，加热时间为2min；物料由微波腔体5输出后，被红外线加热器6进行红外线加热杀虫，红外线加热杀虫的温度为90℃，加热时间为2min。
实施例3
使用本发明的杀虫设备进行除虫时，首先设置工艺参数：第一阶段微波加热温度为60℃；第二阶段微波加热的温度为80℃，加热时间为2min；红外线加热温度为90℃，加热时间为2min，传送带传送速度1.5m/min；物料59为木材，木材由料斗1送入设备，并由传送带3传送，首先木材经过微波腔体5，微波透过聚四氟乙烯膜58对物料进行加热，在PLC控制系统的控制下，第一阶段微波加热温度为60℃；第二阶段微波加热的温度为80℃，加热时间为2min；物料由微波腔体5输出后，被红外线加热器6进行红外线加热杀虫，红外线加热杀虫的温度为90℃，加热时间为2min。
实施例4
使用本发明的杀虫设备进行除虫时，首先设置工艺参数：第一阶段微波加热温度为60℃；第二阶段微波加热的温度为70℃，加热时间为2min；红外线加热温度为90℃，加热时间为2min，传送带传送速度1.5m/min；物料59为木材，木材由料斗1送入设备，并由传送带3传送，首先木材经过微波腔体5，微波透过聚四氟乙烯膜58对物料进行加热，在PLC控制系统的控制下，第一阶段微波加热温度为60℃；第二阶段微波加热的温度为70℃，加热时间为2min；物料由微波腔体5输出后，被红外线加热器6进行红外线加热杀虫，红外线加热杀虫的温度为90℃，加热时间为2min。
实施例5
使用本发明的杀虫设备进行除虫时，首先设置工艺参数：第一阶段微波加热温度为60℃；第二阶段微波加热的温度为70℃，加热时间为4min；红外线加热温度为90℃，加热时间为4min，传送带传送速度0.75m/min；物料59为木材，木材由料斗1送入设备，并由传送带3传送，首先木材经过微波腔体5，微波透过聚四氟乙烯膜58对物料进行加热，在PLC控制系统的控制下，第一阶段微波加热温度为60℃；第二阶段微波加热的温度为70℃，加热时间为4min；物料由微波腔体5输出后，被红外线加热器6进行红外线加热杀虫，红外线加热杀虫的温度为90℃，加热时间为4min。
实施例6
使用本发明的杀虫设备进行除虫时，首先设置工艺参数：第一阶段微波加热温度为60℃；第二阶段微波加热的温度为70℃，加热时间为4min；红外线加热温度为120℃，加热时间为4min，传送带传送速度0.75m/min；物料59为木材，木材由料斗1送入设备，并由传送带3传送，首先木材经过微波腔体5，微波透过聚四氟乙烯膜58对物料进行加热，在PLC控制系统的控制下，第一阶段微波加热温度为60℃；第二阶段微波加热的温度为70℃，加热时间为4min；物料由微波腔体5输出后，被红外线加热器6进行红外线加热杀虫，红外线加热杀虫的温度为120℃，加热时间为4min。
实施例7
使用本发明的杀虫设备进行除虫时，首先设置工艺参数：第一阶段微波加热温度为60℃；第二阶段微波加热的温度为70℃，加热时间为4min；红外线加热温度为100℃，加热时间为4min，传送带传送速度0.75m/min；物料59为木材，木材由料斗1送入设备，并由传送带3传送，首先木材经过微波腔体5，微波透过聚四氟乙烯膜58对物料进行加热，在PLC控制系统的控制下，第一阶段微波加热温度为60℃；第二阶段微波加热的温度为70℃，加热时间为4min；物料由微波腔体5输出后，被红外线加热器6进行红外线加热杀虫，红外线加热杀虫的温度为100℃，加热时间为4min。
实施例8
使用本发明的杀虫设备进行除虫时，首先设置工艺参数：第一阶段微波加热温度为60℃；第二阶段微波加热的温度为70℃，加热时间为10min；红外线加热温度为100℃，加热时间为10min，传送带传送速度0.3m/min；物料59为木材，木材由料斗1送入设备，并由传送带3传送，首先木材经过微波腔体5，微波透过聚四氟乙烯膜58对物料进行加热，在PLC控制系统的控制下，第一阶段微波加热温度为60℃；第二阶段微波加热的温度为70℃，加热时间为10min；物料由微波腔体5输出后，被红外线加热器6进行红外线加热杀虫，红外线加热杀虫的温度为100℃，加热时间为10min。
对比例1
将本发明杀虫设备中的红外线加热器6关闭，设置工艺参数：第一阶段微波加热温度为60℃；第二阶段微波加热的温度为65℃，加热时间为2min，传送带传送速度1.5m/min。物料59为木材，木材由料斗1送入设备，并由传送带3传送，首先木材经过微波腔体5，微波透过聚四氟乙烯膜58对物料进行加热，在PLC控制系统的控制下，第一阶段微波加热温度为60℃；第二阶段微波加热的温度为65℃，加热时间为2min。
对比例2
将本发明杀虫设备中的聚四氟乙烯膜58去除，设置工艺参数：第一阶段微波加热温度为60℃；第二阶段微波加热的温度为65℃，加热时间为2min；红外线加热温度为90℃℃，加热时间为2min，传送带传送速度1.5m/min。物料59为木材，木材由料斗1送入设备，并由传送带3传送，首先木材经过微波腔体5，微波直接对物料进行加热，在PLC控制系统的控制下，第一阶段微波加热温度为60℃；第二阶段微波加热的温度为65℃，加热时间为2min；物料由微波腔体5输出后，被红外线加热器6进行红外线加热杀虫，红外线加热杀虫的温度为90℃，加热时间为2min。
对比例3
将本发明杀虫设备中的红外线加热器6关闭同时将本发明设备中的聚四氟乙烯膜58去除，设置工艺参数：第一阶段微波加热温度为60℃；第二阶段微波加热的温度为65℃，加热时间为2min，传送带传送速度1.5m/min。物料59为木材，木材由料斗1送入设备，并由传送带3传送，首先木材经过微波腔体5，微波直接对物料进行加热，在PLC控制系统的控制下，第一阶段微波加热温度为60℃；第二阶段微波加热的温度为65℃，加热时间为2min。
实施例1-8（表1中1-8）以及对比例1-3（表1中对比1、对比2、对比3）中所使用的木材为同一批掺入了人工培育幼虫的木材，将经杀虫的木材杀虫效果对比如下表：
表1杀虫效果对比表
| 序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 对比1 | 对比2 | 对比3 |
| 杀虫率% | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 90 | 93 | 85 |
表1可以得出，采用本发明的杀虫设备对木材等硬杂物质中幼虫的杀灭效果非常好，彻底无死角。而未采用聚四氟乙烯膜或者未采用红外线加热杀虫的木材中仍有部分幼虫未被消灭。
采用本发明的杀虫设备杀灭幼虫的效果很明显，但是采用本发明设备对硬杂物质中虫卵的杀灭效果不易检测。保存经实施例2处理的木材，一年半后未见幼虫，说明采用本发明的杀虫设备杀灭虫卵的效果也非常好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种杀虫设备，包括
微波腔体，所述微波腔体内设置有微波发生装置，所述微波腔体设有进料口和出料口；
传送机构，设置在所述微波腔体下方，用于传送物料；
其特征在于：
所述微波腔体中还设有一层透微波但不透气的保温膜，所述保温膜位于所述传送机构与所述微波发生装置之间，物料由所述传送机构传送至所述微波腔体时，所述保温膜形成所述物料的覆盖层；
所述微波腔体后设有红外加热器，用于对经过微波杀虫后的物料进行红外加热杀虫。
2.如权利要求1所述的杀虫设备，其特征在于：所述保温膜为聚四氟乙烯膜或者涂有聚四氟乙烯的玻璃纤维布。
3.如权利要求1所述的杀虫设备，其特征在于：所述微波发生装置包括磁控管，为所述磁控管提供能源的变压器、与所述磁控管相接的波导；所述磁控管设置多个，各所述磁控管均匀分布。
4.如权利要求1所述的杀虫设备，其特征在于：所述微波腔体中设置第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均与控制系统相接，所述控制系统用于控制微波功率输出，从而控制微波加热温度。
5.如权利要求1所述的杀虫设备，其特征在于：所述微波腔体侧面设有观察窗口。
6.如权利要求1所述的杀虫设备，其特征在于，还包括：
与所述微波腔体相通，用于排除所述微波腔体中水汽的排潮风机；
设置在所述微波腔体进料口的第一微波抑制器和设置在所述微波腔体出料口的第二微波抑制器。
7.一种采用如权利要求1-6任一项所述的杀虫设备进行杀虫的杀虫方法，采用微波杀虫，其特征在于：所述微波杀虫的过程中，在被处理物料的表层覆盖一层保温膜，所述保温膜透微波但不透气，微波透过所述保温膜对所述物料进行杀虫；所述微波加热杀虫后，进行红外线加热杀虫。
8.如权利要求7所述的杀虫方法，其特征在于：所述的保温膜为聚四氟乙烯膜或者涂有聚四氟乙烯的玻璃纤维布。
9.如权利要求7所述的杀虫方法，其特征在于：所述微波杀虫分为两个阶段，第一阶段为升温阶段，所述升温阶段微波加热温度达50-60℃；第二阶段为杀虫阶段，所述杀虫阶段的微波加热温度为65-80℃，第二阶段的加热时间为2-10min。
10.如权利要求7所述的杀虫方法，其特征在于，所述红外线加热杀虫的温度为90℃-120℃，红外线加热时间为0.5-10min。
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