Излучатель для микроволновых установок

Авторы патента:

Морозов Геннадий Александрович (RU)

Морозов Олег Геннадьевич (RU)

Стахова Наталия Евгеньевна (RU)

Степура Аскольд Валентинович (RU)

Таланов Павел Павлович (RU)

H05B6/64 - нагрев с использованием СВЧ

Владельцы патента RU 2587394:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) (RU)

Изобретение относится к области микроволновых технологий и может найти применение при проектировании микроволновых установок предпосевной обработки семян в диапазоне сверхвысокой частоты (СВЧ) и диапазоне крайне высокой частоты (КВЧ). В излучателе для микроволновых установок, содержащем излучатель СВЧ диапазона (1) и излучатель КВЧ диапазона (2), имеющие соответствующие элементы ввода мощности (3), излучатель СВЧ диапазона в излучающем элементе имеет сквозное отверстие, в которое помещен излучающий элемент излучателя КВЧ диапазона так, что раскрыв излучающего элемента (5) излучателя КВЧ диапазона и раскрыв излучающего элемента излучателя СВЧ диапазона находятся в одной плоскости. Изобретение обеспечивает повышение качества формирования диаграммы направленности излучателя для микроволновой установки предпосевной обработки семян. 1 ил.

Техническое решение относится к области микроволновых технологий и может найти применение при проектировании микроволновых установок предпосевной обработки семян в диапазоне сверхвысокой частоты (СВЧ) и диапазоне крайневысокой частоты (КВЧ).

Известен излучатель для микроволновых установок, который содержит рупорную антенну, устройство ввода мощности (прямоугольный волновод) и магнетрон, который используется в качестве источника электромагнитного поля диапазона СВЧ (Низкоинтенсивные СВЧ-технологии. Проблемы и реализации //под. ред. Г.А. Морозова, Ю.Е. Седельникова. М.: Радиотехника, 2003, - 112 с.) - [1].

Известен излучатель для микроволновой установки, выбранный в качестве прототипа, содержащий излучатель диапазона СВЧ, выполненный в виде вибратора и излучатель диапазона КВЧ, выполненный в виде пирамидального рупора. Данные излучатели расположены напротив друг друга (патент РФ, №2187920, опубликован 27.08.2002 г.) -[2].

Недостатком описанного излучателя по прототипу является наличие взаимных отражений от их конструкций, что приводит к искажению их диаграмм направленности, а также требуемых биотропных параметров электромагнитного поля и, как следствие, приводит к нарушению воспроизводимости необходимых режимов микроволновой обработки семян.

Решаемая техническая задача предлагаемого технического решения заключается в повышении качества формирования диаграммы направленности излучателя для микроволновой установки предпосевной обработки семян.

Решаемая техническая задача в излучателе для микроволновых установок, содержащем излучатель СВЧ диапазона и излучатель КВЧ диапазона, имеющие соответствующие элементы ввода мощности, достигается тем, что излучатель СВЧ диапазона в излучающем элементе имеет сквозное отверстие, в которое помещен излучающий элемент излучателя КВЧ диапазона так, что раскрыв излучающего элемента излучателя КВЧ диапазона и раскрыв излучающего элемента излучателя СВЧ диапазона находятся в одной плоскости.

На чертеже представлена конструкция предлагаемого излучателя для микроволновых установок. Излучатель для микроволновых установок, представленный на чертеже, содержит излучатель СВЧ диапазона 1 и излучатель КВЧ диапазона 2, имеющие соответствующие элементы ввода мощности 3, 4, причем излучатель СВЧ диапазона 1 в излучающем элементе 5 имеет сквозное отверстие, в которое помещен излучающий элемент 6 излучателя КВЧ диапазона 2 так, что раскрыв излучающего элемента 6 излучателя КВЧ диапазона 2 и раскрыв излучающего элемента 5 излучателя СВЧ диапазона 1 находятся в одной плоскости. На чертеже показан генератор СВЧ диапазона 7, подключенный через элемент ввода мощности 3 к излучателю СВЧ диапазона 1, и генератор КВЧ диапазона 8, подключенный через элемент ввода мощности 4 к излучателю КВЧ диапазона 2. Генератор СВЧ диапазона 7 может быть выполнен на базе магнетрона М-13 6-1, а генератор КВЧ диапазона 8 может быть выполнен на базе генератора АИСТ-7.1, производимом ФГУП ФНПЦ «Старт» им. М.В. Проценко», г. Пенза.

Излучатель СВЧ диапазона 1 выполнен в виде печатной антенне на базе несимметричной полосковой линии с воздушным заполнением. Воздушное заполнение выбрано из-за необходимости обеспечить повышенную электрическую прочность излучателя СВЧ диапазона 1, т.к. в СВЧ диапазоне для предпосевной обработки семян требуются уровни мощности от 0.1 до 0.6 Вт/м. Верхний проводник излучателя СВЧ диапазона 1 одновременно является экранирующей плоскостью для излучателя КВЧ диапазона 2. В плоскости вектора напряженности электрического поля такая конструкция плоскости позволяет регулировать ширину диаграммы направленности излучателя КВЧ диапазона 2. Форма излучающего элемента 5 излучателя СВЧ диапазона 1 выбирается из условий формирования необходимого распределения электромагнитного поля в рабочей камере микроволновой установки для предпосевной обработки семян, например, может иметь форму прямоугольника. Излучающий элемент 6 излучателя КВЧ диапазона 2 представляет собой рупорную антенну, помещенную в сквозное отверстие излучающего элемента 5 излучателя СВЧ диапазона 1. Обрабатываемые семена помещают в рабочую камеру, открытую или закрытую, которая на чертеже не показана. Излучатель СВЧ диапазона 1 и излучатель КВЧ диапазона 2 также размещены в рабочей камере микроволновой установки для предпосевной обработки семян. Поскольку излучающие элементы 5 и 6 излучателя СВЧ диапазона 1 и излучателя КВЧ диапазона 2, соответственно, находятся в одной плоскости, то элементы конструкции одного из излучателей 5 или 6 не вызывают взаимных дополнительных переотражений. Это способствует формированию требуемого распределения электромагнитных полей в рабочей камере микроволновой установки для предпосевной обработки семян. Так как используемая частота СВЧ диапазона составляет 2450 МГц, а используемая частота КВЧ диапазона лежит в пределах (40-45)ГГц, то можно считать, что электромагнитная совместимость излучателя СВЧ диапазона 1 и излучателя КВЧ диапазона 2 обеспечена.

Рассмотрим предлагаемый излучатель для микроволновых установок в работе. В рабочую камеру, которая на чертеже не показана, помещают обрабатываемые семена, например, пшеницы. Например, рабочая камера выполнена так, что семена перемещаются, например, на транспортере, относительно излучателя СВЧ диапазона 1 и излучателя КВЧ диапазона 2 для реализации одного из режимов микроволновой предпосевной обработки семян включают одновременно генератор СВЧ диапазона 7 и генератор КВЧ диапазона 8. Для реализации одного из режимов микроволновой предпосевной обработки семян включают, например, одновременно генератор СВЧ диапазона 7 и генератор КВЧ диапазона 8. Время обработки семян зависит от уровня излучаемой мощности, сорта семян и получения требуемых их посевных свойств.

Поскольку излучающие элементы 5 и 6 излучателя СВЧ диапазона 1 и излучателя КВЧ диапазона 2, соответственно, находятся в одной плоскости, то элементы конструкции одного из излучателей 5 или 6 не вызывают взаимных дополнительных переотражений. Это способствует формированию требуемого распределения электромагнитных полей в рабочей камере микроволновой установки для предпосевной обработки семян. Так как используемая частота СВЧ диапазона составляет 2450 МГц, используемая частота КВЧ диапазона лежит в пределах (30-70)ГГц, то можно считать, что электромагнитная совместимость излучателя СВЧ диапазона 1 и излучателя КВЧ диапазона 2 обеспечена. Поэтому, по сравнению с прототипом, в предлагаемом техническом решении повышается качество формирования диаграммы направленности/ излучателя для микроволновой установки предпосевной обработки семян.

Излучатель для микроволновых установок, содержащий излучатель СВЧ диапазона и излучатель КВЧ диапазона, имеющие соответствующие элементы ввода мощности, отличающийся тем, что излучатель СВЧ диапазона в излучающем элементе имеет сквозное отверстие, в которое помещен излучающий элемент излучателя КВЧ диапазона так, что раскрыв излучающего элемента излучателя КВЧ диапазона и раскрыв излучающего элемента излучателя СВЧ диапазона находятся в одной плоскости.

Изобретение относится к СВЧ технике и предназначено для повышения однородности СВЧ поля при нагреве, сушке и других применениях теплового воздействия электромагнитного излучения СВЧ диапазона.

Установка свч-обработки осадков сточных вод // 2582415

Изобретение относится к системам СВЧ-обработки материалов и может быть использовано для обеззараживания осадков промышленных, бытовых и сельскохозяйственных сточных вод.

Свч-печь // 2581689

Изобретение относится к области электротехники, в частности к СВЧ нагревательным установкам для нагрева диэлектрических материалов. СВЧ-печь содержит рабочую камеру с дверцей, источник СВЧ энергии с выводом и устройство распределения энергии, выполненное в виде прямоугольного волновода.

Способ регенерации сорбента // 2571754

Изобретение относится к сорбционным процессам и может быть использовано, например, для регенерации цеолита, использованного при осушке природного газа. Предложен способ регенерации сорбента, в котором сорбент помещают в емкость, нагревают СВЧ-излучением для отделения сорбата от сорбента, пропускают через емкость продувочный газ для удаления паров сорбата.

Устройство для приготовления пищи и способ управления устройством // 2565046

Изобретение относится к устройству для приготовления пищи и способу управления. Содержит камеру для приготовления пищи, чтобы вмещать продукты, которые должны быть приготовлены в ней, модуль микроволнового нагрева, чтобы излучать микроволны в камеру для приготовления пищи, модуль конвекционного нагрева, чтобы подавать горячий воздух в камеру для приготовления пищи, модуль гриль-нагрева, чтобы подавать излучаемое тепло в камеру для приготовления пищи, имеющую специальное покрытие тарелку, сконфигурированную, чтобы нагреваться посредством микроволн, модуль ввода, чтобы принимать пользовательскую команду обжаривания, и модуль управления.

Коммерческая микроволновая печь // 2550342

Изобретение относится к микроволновой технике, к электронагревательным аппаратам для тепловой обработки продуктов и т.п. Микроволновая печь имеет двухблочную конструкцию, функционально объединяющую эллипсоидальную камеру нагрева (1, 3) и электронный блок, в корпусе (6) которого установлены два автономных генератора магнетронного типа (5, 9) и устройство для управления режимом работы печи.

Устройство для передачи микроволновой энергии от генератора в камеру микроволновой печи // 2531870

Устройство для передачи микроволновой энергии от генератора в камеру микроволновой печи (МВП) представляет из себя сборочную единицу, состоящую из магнетронного генератора и двухэлементной полосковой антенны, установленной внутри камеры МВП и возбуждающей электромагнитное поле (ЭМП) с круговой поляризацией.

Способ и установка для производства терморасширенного графита // 2524933

Изобретение предназначено для химической промышленности и может быть использовано при производстве гибких изделий, композитов, прокладок, уплотнений, покрытий, антифрикционных и теплозащитных материалов, сорбентов.

Способ получения кремниймодифицированного гидроксиапатита с использованием свч-излучения // 2507151

Изобретение относится к способу получения биологически активного кремниймодифицированного порошка гидроксиапатита с использованием СВЧ-излучения. Способ включает приготовление и перемешивание водных растворов нитрата кальция, гидрофосфата аммония и аммиака и раствора тетраэтоксисилана в этаноле с последующим воздействием СВЧ-излучения, отстаиванием, сушкой при температуре 90°С в течение 3 часов и прокаливанием при 800°С в течение 1 часа.

Сушильная бытовая свч-печь // 2504928

Изобретение относится к установкам для сушки сельскохозяйственного сырья. Сушильная бытовая СВЧ-печь включает магнетрон с системой электропитания и управления, корпус с волноводом, рабочую камеру с полками для сырья, по крайней мере одна из стенок которой выполнена с перфорацией для прохода воздуха, вытяжной вентилятор с диффузором и индивидуальным выключателем, причем большим основанием диффузор присоединен к перфорированной стенке рабочей камеры, а площадь перфорированной поверхности стенки, охватываемая диффузором, составляет 0,5-1,0 площади поперечного сечения рабочей камеры, согласно изобретению, в рабочую камеру монтируются как минимум два электрода из немагнитного металла, они крепятся посредством диэлектрических изоляторов к рабочей камере.

Сверхвысокочастотная установка для термообработки сырья в оболочке // 2592861

Изобретение относится к технологическому оборудованию пищевого предприятия и предназначено для термообработки сырья в оболочке, например колбасных изделий в оболочках, яиц, консервов в диэлектрической банке и т.п. В сверхвысокочастотной установке для термообработки сырья на монтажном каркасе вертикально установлен цилиндрический экранирующий корпус 1, на основаниях которого имеются патрубки для загрузки 7 и выгрузки. Внутри корпуса, на боковой поверхности жестко закреплены сферические резонаторы 2. Внутри каждого резонатора 2 по горизонтальной оси расположен ячеистый дозатор 3 из неферромагнитного материала. Ячейки дозатора образованы дисковыми сегментами, покрытыми термостойким гофрированным силиконовым материалом. Вращение дозаторов обеспечивается от мотора-редуктора 5. Изобретение обеспечивает возможность варки сырья в поточном режиме. 11 ил.

Устройство тепловой обработки с защищенной сверхвысокочастотной радиометрической антенной // 2594894

Изобретение относится к устройству (4) тепловой обработки для содержащих белок продуктов, которые транспортируются через устройство транспортировочным средством (5) и мимо по меньшей мере одной сверхвысокочастотной радиометрической антенны (1), причем сверхвысокочастотная радиометрическая антенна (1) расположена в защитном средстве (6), которое, по меньшей мере частично, простирается вокруг поперечного сечения транспортировочного средства (5), и, по меньшей мере частично, изолирует сверхвысокочастотную радиометрическую антенну (1) от внешних источников электромагнитного излучения. Изобретение повышает точность отсчета температуры и точность управления условиями нагревания в устройстве тепловой обработки. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ выработки хлебного кваса // 2595230

Изобретение относится к технологии производства хлебного кваса. Способ предусматривает подготовку рецептурных компонентов, экстрагирование малиновой выжимки жидкой двуокисью углерода с отделением соответствующей мисцеллы, резку корня одуванчика, его сушку в поле СВЧ до остаточной влажности около 20% при мощности поля СВЧ, обеспечивающей разогрев корня одуванчика до температуры внутри кусочков 80-90°С, в течение не менее 1 часа, обжаривание, пропитку отделенной мисцеллой с одновременным повышением давления, сброс давления до атмосферного с одновременным замораживанием корня одуванчика, дробление и затирание совместно с сухим хлебным квасом и горячей водой и трехкратное настаивание с отделением жидкой фазы от гущи с получением квасного сусла, добавление к нему 25% рецептурного количества сахара в виде белого сиропа, сбраживание хлебопекарными дрожжами, купажирование с оставшейся частью сахара в виде белого сиропа и розлив. Способ позволяет сократить длительность технологического процесса и повысить стойкость пены целевого продукта.

Система обогрева трубопроводов // 2595257

Изобретение относится к технике нагрева с помощью электромагнитных микро- и радиоволн, а именно может быть использовано для нагрева трубопроводов в различных отраслях народного хозяйства и техники, а также для защиты от замерзания продуктов, протекающих внутри трубопроводов. Система обогрева трубопроводов содержит источник электромагнитных микро- или радиоволн (3) и волновод (2). Волновод выполнен круглой или прямоугольной формы, который при помощи передающего тракта соединен с источником электромагнитных микро- или радиоволн, а другой конец его замкнут. Включение или отключение источника микроволнового излучения осуществляется системой управления, которая содержит, по меньшей мере, один датчик температуры (5, 6) и блок системы управления (7). Изобретение обеспечивает дополнительный нагрев волновода и, следовательно, трубопровода, предотвращая кристаллизацию продукта. 3 ил.

Способ выработки хлебного кваса // 2595356

Изобретение относится к технологии производства хлебного кваса. Способ предусматривает подготовку рецептурных компонентов, экстрагирование ежевичной выжимки жидкой двуокисью углерода с отделением соответствующей мисцеллы, резку цикория, его сушку в поле СВЧ до остаточной влажности около 20% при мощности поля СВЧ, обеспечивающей разогрев цикория до температуры внутри кусочков 80-90°С, в течение не менее 1 часа, обжаривание, пропитку отделенной мисцеллой с одновременным повышением давления, сброс давления до атмосферного с одновременным замораживанием цикория, дробление и затирание совместно с сухим хлебным квасом и горячей водой и трехкратное настаивание с отделением жидкой фазы от гущи с получением квасного сусла, добавление к нему 25% рецептурного количества сахара в виде белого сиропа, сбраживание хлебопекарными дрожжами, купажирование с оставшейся частью сахара в виде белого сиропа и розлив. Способ позволяет сократить длительность технологического процесса и повысить стойкость пены целевого продукта.

Способ выработки хлебного кваса // 2595365

Изобретение относится к технологии производства хлебного кваса. Способ предусматривает подготовку рецептурных компонентов, экстрагирование черносмородиновой выжимки жидкой двуокисью углерода с отделением соответствующей мисцеллы, резку корня одуванчика, его сушку в поле СВЧ до остаточной влажности около 20% при мощности поля СВЧ, обеспечивающей разогрев корня одуванчика до температуры внутри кусочков 80-90°С, в течение не менее 1 часа, обжаривание, пропитку отделенной мисцеллой с одновременным повышением давления, сброс давления до атмосферного с одновременным замораживанием корня одуванчика, дробление и затирание совместно с сухим хлебным квасом и горячей водой и трехкратное настаивание с отделением жидкой фазы от гущи с получением квасного сусла, добавление к нему 25% рецептурного количества сахара в виде белого сиропа, сбраживание хлебопекарными дрожжами, купажирование с оставшейся частью сахара в виде белого сиропа и розлив. Способ позволяет сократить длительность технологического процесса и повысить стойкость пены целевого продукта.

Способ выработки хлебного кваса // 2595367

Изобретение относится к технологии производства хлебного кваса. Способ предусматривает подготовку рецептурных компонентов, экстрагирование облепиховой выжимки жидкой двуокисью углерода с отделением соответствующей мисцеллы, резку овсяного корня, его сушку в поле СВЧ до остаточной влажности около 20% при мощности поля СВЧ, обеспечивающей разогрев овсяного корня до температуры внутри кусочков 80-90°C, в течение не менее 1 часа, обжаривание, пропитку отделенной мисцеллой с одновременным повышением давления, сброс давления до атмосферного с одновременным замораживанием овсяного корня, дробление и затирание совместно с сухим хлебным квасом и горячей водой и трехкратное настаивание с отделением жидкой фазы от гущи с получением квасного сусла, добавление к нему 25% рецептурного количества сахара в виде белого сиропа, сбраживание хлебопекарными дрожжами, купажирование с оставшейся частью сахара в виде белого сиропа и розлив. Способ позволяет сократить длительность технологического процесса и повысить стойкость пены целевого продукта.

Способ выработки хлебного кваса // 2595437

Изобретение относится к технологии производства хлебного кваса. Способ предусматривает подготовку рецептурных компонентов, экстрагирование морошковой выжимки жидкой двуокисью углерода с отделением соответствующей мисцеллы, резку овсяного корня, его сушку в поле СВЧ до остаточной влажности около 20% при мощности поля СВЧ, обеспечивающей разогрев овсяного корня до температуры внутри кусочков 80-90°C, в течение не менее 1 часа, обжаривание, пропитку отделенной мисцеллой с одновременным повышением давления, сброс давления до атмосферного с одновременным замораживанием овсяного корня, дробление и затирание совместно с сухим хлебным квасом и горячей водой и трехкратное настаивание с отделением жидкой фазы от гущи с получением квасного сусла, добавление к нему 25% рецептурного количества сахара в виде белого сиропа, сбраживание хлебопекарными дрожжами, купажирование с оставшейся частью сахара в виде белого сиропа и розлив. Способ позволяет сократить длительность технологического процесса и повысить стойкость пены целевого продукта.

Способ выработки хлебного кваса // 2595456

Изобретение относится к технологии производства хлебного кваса. Способ предусматривает подготовку рецептурных компонентов, экстрагирование семян укропа жидкой двуокисью углерода с отделением соответствующей мисцеллы, резку топинамбура, его сушку в поле СВЧ до остаточной влажности около 20% при мощности поля СВЧ, обеспечивающей разогрев топинамбура до температуры внутри кусочков 80-90°C, в течение не менее 1 часа, обжаривание, пропитку отделенной мисцеллой с одновременным повышением давления, сброс давления до атмосферного с одновременным замораживанием топинамбура, дробление и затирание совместно с сухим хлебным квасом и горячей водой и трехкратное настаивание с отделением жидкой фазы от гущи с получением квасного сусла, добавление к нему 25% рецептурного количества сахара в виде белого сиропа, сбраживание хлебопекарными дрожжами, купажирование с оставшейся частью сахара в виде белого сиропа и розлив. Способ позволяет сократить длительность технологического процесса и повысить стойкость пены целевого продукта.

Способ выработки хлебного кваса // 2595457

Изобретение относится к технологии производства хлебного кваса. Способ предусматривает подготовку рецептурных компонентов, экстрагирование мушмуловой выжимки жидкой двуокисью углерода с отделением соответствующей мисцеллы, резку цикория, его сушку в поле СВЧ до остаточной влажности около 20% при мощности поля СВЧ, обеспечивающей разогрев цикория до температуры внутри кусочков 80-90°С, в течение не менее 1 часа, обжаривание, пропитку отделенной мисцеллой с одновременным повышением давления, сброс давления до атмосферного с одновременным замораживанием цикория, дробление и затирание совместно с сухим хлебным квасом и горячей водой и трехкратное настаивание с отделением жидкой фазы от гущи с получением квасного сусла, добавление к нему 25% рецептурного количества сахара в виде белого сиропа, сбраживание хлебопекарными дрожжами, купажирование с оставшейся частью сахара в виде белого сиропа и розлив. Способ позволяет сократить длительность технологического процесса и повысить стойкость пены целевого продукта.