RU2764862C1 - Microwave decontamination device - Google Patents
Microwave decontamination device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2764862C1 RU2764862C1 RU2021123772A RU2021123772A RU2764862C1 RU 2764862 C1 RU2764862 C1 RU 2764862C1 RU 2021123772 A RU2021123772 A RU 2021123772A RU 2021123772 A RU2021123772 A RU 2021123772A RU 2764862 C1 RU2764862 C1 RU 2764862C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microwave
- working chamber
- waveguide
- adapter
- generator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/08—Radiation
- A61L2/12—Microwaves
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к экологии и может использоваться для дезинфекции и стерилизации различных продуктов и материалов с низкой теплопроводностью при производстве лекарств, биологически активных добавок, чая, бакалеи и других сухих малоразмерных и сыпучих материалов, вязких жидкостей с низкой теплопроводностью, а также для обеззараживания инфицированных медицинских отходов всех классов опасности.The invention relates to ecology and can be used for disinfection and sterilization of various products and materials with low thermal conductivity in the production of medicines, dietary supplements, tea, groceries and other dry small-sized and bulk materials, viscous liquids with low thermal conductivity, as well as for the disinfection of infected medical waste all hazard classes.
Известны симметричные Y-соединения волноводов в плоскости Н (УФК 621.27. Альтман Дж. Л. «Устройства сверхвысоких частот». Издательство «Мир», Москва, 1968, стр. 121-124). В известном устройстве микроволновая мощность, подаваемая в одно из плеч, делится поровну между двумя другими плечами Y-соединения. При этом в месте соединения волноводов возникает рассогласование. Такое соединение мало пригодно для построения устройства микроволнового обеззараживания, поскольку для создания равномерного микроволнового воздействия на обрабатываемый объект требуется большое количество таких Y-соединений.Symmetrical Y-connections of waveguides in the H plane are known (UFK 621.27. Altman J. L. “Ultra-high frequency devices”. Publishing house “Mir”, Moscow, 1968, pp. 121-124). In the known device, the microwave power supplied to one of the arms is divided equally between the other two arms of the Y-connection. In this case, a mismatch occurs at the junction of the waveguides. Such a connection is not very suitable for building a microwave disinfection device, since a large number of such Y-connections are required to create a uniform microwave effect on the object being processed.
Известно «Устройство для микроволнового обеззараживания» (Хуако А.Ю. Патент РФ №2 599 018 от 09.06.2015, опубл. 10.10.2016, Бюл. №28, МПК A61L 2/12, A61L 11/00). В известном устройстве повышение равномерности микроволнового воздействия на обрабатываемые объекты достигается за счет особой конструкции адаптеров, через которые микроволновая энергия передается от генераторов в рабочую камеру. Адаптеры выполнены в виде отрезка волновода, имеющего общую широкую стенку с рабочей камерой. В этой общей стенке выполнены щелевые отверстия, расположенные по обе стороны от осевой линии широкой стенки волновода, параллельно ей. Указанные щелевые отверстия расположены попарно симметрично относительно центра широкой стенки волновода. При этом первая от центра пара щелевых отверстий имеет длину, равную четверти длины волны в волноводе λв, а последующие щелевые отверстия имеют длину, равную половине длины волны в волноводе λв. В центре противоположной широкой стенки волновода подключен выход микроволнового генератора. Для получения сколько-нибудь удовлетворительной равномерности распределения микроволновой энергии по длине адаптера количество щелей в нем должно быть около десяти. При этом длина адаптера на разрешенной частоте микроволнового нагрева 2450 МГц может составлять около одного метра. Для получения равномерного распределения микроволновой энергии по объему рабочей камеры количество генераторов и сопряженных с ними адаптеров должно быть не менее трех. Объем рабочей камеры при этом превышает 100 л. Для построения малогабаритного устройства небольшой производительности эти параметры могут оказаться избыточными по генерируемой микроволновой энергии, потребляемой электроэнергии, габаритным размерам и объему рабочей камеры. Небольшие устройства микроволнового обеззараживания востребованы в лабораториях, на небольших производствах и в небольших лечебных учреждениях (стоматологических кабинетах, фельдшерско-акушерских пунктах и т.п.), не оснащенных трехфазной промышленной электросетью.Known "Device for microwave disinfection" (Huako A.Yu. RF Patent No. 2 599 018 dated 06/09/2015, publ. 10.10.2016, Bull. No. 28, IPC
Задачей изобретения является обеспечение микроволнового обеззараживания в малогабаритных устройствах.The objective of the invention is to provide microwave disinfection in small devices.
Технический результат - обеспечение равномерного микроволнового воздействия на обрабатываемые объекты в небольших объемах.EFFECT: providing a uniform microwave effect on processed objects in small volumes.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве микроволнового обеззараживания, содержащем рабочую камеру и микроволновый генератор, выход которого через микроволновый адаптер в виде отрезка волновода, имеющего с рабочей камерой общую широкую стенку в которой выполнены щелевые отверстия, подключен к рабочей камере, отличающееся тем, что адаптер выполнен в виде нескольких отрезков волновода, соединенных звездой, в центре которой включен микроволновый генератор.This goal is achieved by the fact that in a microwave disinfection device containing a working chamber and a microwave generator, the output of which through a microwave adapter in the form of a segment of a waveguide having a common wide wall with a working chamber in which slotted holes are made, is connected to a working chamber, characterized in that the adapter is made in the form of several segments of the waveguide connected by a star, in the center of which the microwave generator is switched on.
На фиг. 1 и 2 изображен внешний вид устройства, показана конструкция адаптера, соединяющего микроволновый генератор и рабочую камеру.In FIG. Figures 1 and 2 show the appearance of the device, showing the design of the adapter connecting the microwave generator and the working chamber.
Предлагаемое устройство содержит рабочую камеру 1 цилиндрической формы, на дне которой расположены три отрезка прямоугольного волновода 2, соединенных звездой под углом 120 градусов, аналогично известному Y-соединению. В центре этого соединения выполнено круглое отверстие для подключения микроволнового генератора 3, например, магнетрона. Далее, каждый из этих отрезков на границе дна рабочей камеры и ее цилиндрической поверхности изогнут под прямым углом и переходит на боковую цилиндрическою поверхность. На участке отрезка волновода 2, имеющем общую широкую стенку с цилиндрической поверхностью рабочей камеры 1 выполнены щелевые отверстия 4. Длина всех щелевых отверстий, связывающих волновод и рабочую камеру равна половине длины волны в волноводе λв. Количество отрезков волновода, соединенных звездой и, образующих адаптер, может быть различным, на практике от трех до восьми.The proposed device contains a
Устройство работает следующим образом. Микроволновая энергия, поступающая от генератора 3, например магнетрона, возбуждает в центре звезды электромагнитное излучение. Это излучение, в силу центральной симметрии соединения, делится на равные части между волноводами, образующими соединение. Параллельное соединение нескольких волноводов уменьшает их общее входное волновое сопротивление, что облегчает его согласование с выходным сопротивлением магнетрона. Парциальные электромагнитные излучения, распространяясь по отрезкам волновода от места возбуждения к периферии, через щелевые отверстия 4 излучаются внутрь рабочей камеры 1, воздействуют на обрабатываемый объект, нагревая его до температуры обеззараживания.The device works as follows. Microwave energy coming from the
Для проверки правильности предлагаемых технических решений был изготовлен и испытан опытный образец устройства с тремя отрезками волновода, соединенными трехлучевой звездой. В каждом из них на участке отрезка волновода 2, имеющем общую стенку с цилиндрической поверхностью рабочей камеры 1 выполнены по четыре щелевых отверстия 4. Таким образом, микроволновая энергия генератора делится на двенадцать, примерно равных, частей, равномерно воздействующих на обрабатываемый объект. В ходе испытаний в рабочую камеру помещалось 30 литров древесных стружек естественной влажности, массой 5 кг. В процессе микроволнового воздействия весь объем стружек был нагрет до температуры гарантированного обеззараживания 100°С. Неравномерность температуры по цилиндрическому объему, диаметром 320 мм и высотой 375 мм, не превысила ±1°С. При имеющей место в испытаниях однородности обрабатываемого объекта, равномерность распределения температуры по объему древесных стружек свидетельствует о равномерном микроволновом воздействия на них. После обработки стружки были рассыпаны и тщательно осмотрены, при этом никаких следов обугливания или возгорания обнаружено не было.To verify the correctness of the proposed technical solutions, a prototype device with three sections of the waveguide connected by a three-beam star was manufactured and tested. In each of them, on the section of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021123772A RU2764862C1 (en) | 2021-08-06 | 2021-08-06 | Microwave decontamination device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021123772A RU2764862C1 (en) | 2021-08-06 | 2021-08-06 | Microwave decontamination device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2764862C1 true RU2764862C1 (en) | 2022-01-21 |
Family
ID=80445310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021123772A RU2764862C1 (en) | 2021-08-06 | 2021-08-06 | Microwave decontamination device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2764862C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2173561C2 (en) * | 1999-12-27 | 2001-09-20 | Государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" | Device for performing combined bactericide treatment |
US6524539B1 (en) * | 1999-07-07 | 2003-02-25 | Helmut Katschnig | Microwave sterilization device |
US20120282152A1 (en) * | 2010-01-07 | 2012-11-08 | Luciano Salda | Machine for Neutralizing the Bacterial Content of Hospital Waste or Other Special Waste, So as to be Able to Dispose of it as Waste Similar to Ordinary Solid Waste |
RU2599018C1 (en) * | 2015-06-09 | 2016-10-10 | Аслан Юсуфович Хуако | Device for microwave decontamination |
RU2686484C1 (en) * | 2018-02-19 | 2019-04-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Красноярский государственный аграрный университет" | Air disinfection device |
-
2021
- 2021-08-06 RU RU2021123772A patent/RU2764862C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6524539B1 (en) * | 1999-07-07 | 2003-02-25 | Helmut Katschnig | Microwave sterilization device |
RU2173561C2 (en) * | 1999-12-27 | 2001-09-20 | Государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" | Device for performing combined bactericide treatment |
US20120282152A1 (en) * | 2010-01-07 | 2012-11-08 | Luciano Salda | Machine for Neutralizing the Bacterial Content of Hospital Waste or Other Special Waste, So as to be Able to Dispose of it as Waste Similar to Ordinary Solid Waste |
RU2599018C1 (en) * | 2015-06-09 | 2016-10-10 | Аслан Юсуфович Хуако | Device for microwave decontamination |
RU2686484C1 (en) * | 2018-02-19 | 2019-04-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Красноярский государственный аграрный университет" | Air disinfection device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1013150B1 (en) | Tubular microwave applicator | |
AU2009271125B2 (en) | Multi-stage cylindrical waveguide applicator systems | |
Seshadri | Partially coherent Gaussian Schell-model electromagnetic beams | |
RU2764862C1 (en) | Microwave decontamination device | |
JP2011249106A (en) | Microwave heating device | |
Ragaini et al. | Simultaneous ultrasound and microwave new reactor: detailed description and energetic considerations | |
BR102015019022A2 (en) | TUBULAR STRANGED WAVE GUIDE APPLICATOR | |
CN104604023A (en) | Directional coupler and microwave heating device equipped with same | |
RU2599018C1 (en) | Device for microwave decontamination | |
Rajpurohit et al. | Design optimization of two input multimode applicator for efficient microwave heating | |
Giuliano et al. | RF Design and Measurements of a C-Band Prototype Structure for an Ultra-High Dose-Rate Medical Linac | |
Srinivasan et al. | Dielectric-filled reentrant cavity resonator as a low-intensity proton beam diagnostic | |
Zhong et al. | A novel two‐dimensional atmospheric pressure plasma jet device | |
Meredith | A three axis model of the mode structure of multimode cavities | |
Siguemoto et al. | Evaluation of microwave applicator design on electromagnetic field distribution and heating pattern of cooked peeled shrimp | |
EP2665127A1 (en) | A multipurpose device for transmitting radiation | |
Nekrasova et al. | A Modification of the Hybrid Projection Method for Electrodynamical Analysis of Inhomogeneous Dielectric Cylinder with Arbitrary Cross Section | |
Ayzatsky | New Mathematical Model of an Infinite Cavity Chain | |
Yang et al. | Improving the Microwave Heating Uniformity of Cylindrical Samples | |
TWI664386B (en) | Device for phase-shift energy consistency of standing waves | |
WO2018198889A1 (en) | Microwave treatment device | |
SU647898A1 (en) | Shf apparatus for heat treatment of long dielectric materials | |
Stančulović | Theoretical synthesis and experimental measurements of slotted waveguide feeding systems for 2.45 GHz industrial microwave heating installations | |
Choi et al. | Investigation of an infrared temperature measurement system for thermal safety verification of plasma skin treatment devices | |
Brodie et al. | Experimental study of microwave slow wave comb applicators for timber treatment at frequencies 2.45 and 0.922 GHz |