[实用新型]低温升微波灭菌消毒装置

说明书

本实用新型属于灭菌消毒领域，是一种微波灭菌消毒装置。

现有的微波灭菌装置，如中国专利CN1039969和CN1047807A所公开的微波灭菌装置，是利用微波加热来达到灭菌目的的，其结构主要由微波源和灭菌箱组成。物品放置在灭菌箱内，微波源向灭菌箱内传输微波能，该微波能被物品吸收，导致温度升高。这类灭菌装置对于含水丰富的物品有较好的灭菌效果，因为物品温度的升高主要是由于水分子吸收微波能所导致的。而对于含水极少的干燥物品，如货币、图书等，由于它们能吸收的微波能很少，单靠温升来杀灭寄生在物品内部的细菌是很困难的。另外，还有些物品，如化妆品、食品等，其内部所含一定比例的水分是其不可缺少的组成部分，若使用现有的微波灭菌装置来消毒，会使其水分蒸发、温度升高而导致物品丧失了原来的使用性。由于现有的微波灭菌装置是采用高温灭菌原理，所以能耗较大，要求有较高的微波功率。此外，现有的微波灭菌装置的微波能分布不均匀。为解决这一问题，通常均设有运动机构，使其微波辐射入口与物品间作相对运动。另外，由于现有的微波消毒箱均是由完纯导体组成，在不放置待消毒物品或消毒干燥物品时，微波源呈反射状态或驻波很大，此时源很容易损坏。

本实用新型的目的是提供一种在物品温度升高微小的情况下即可有效杀灭物品内部细菌的低温升微波灭菌消毒装置。

实现本实用新型目的的解决方案是：所提供的低温升微波灭菌消毒装置包括一个微波源和微波消毒箱。其中微波源是间歇辐射微波的微波源，其微波辐射频率f为640MHz～2160MHz；微波消毒箱是由铜板或铝板围成的；在微波消毒箱末端还设有残余能量吸收器；以微波入口至残余能量吸收器之距离作为消毒箱的长度，则消毒箱的宽度L为109.5-292.3mm，并且微波辐射频率f与前述的消毒箱的宽度L应符合关系式f＞1.51×10¹⁰/L，式中L单位为cm。

本申请人认为：当超高频电磁场作用于寄生在物品内的细菌体时将使其体内导电物质和电介质产生与外加电磁场频率相同的传导电流和极化电流。如果这些电流远远超过细菌体的生物电流时，生物电流将被“吞没”，生命过程就会终止。但细菌体有一定的环境适应能力，所以当发射一次微波后只能杀灭部分细菌体，还有相当部分的细菌体处于暂时“休眠”状态。试验证明，采用间歇发射微波，作用于细菌体上，则可打破细菌体的“休眠”，将其杀灭。

微波频率与其对物品的穿透能力有着直接关系。较低频率的微波虽有较强的穿透能力，但其作用于细菌所产生的传导电流也较弱，不能达到杀灭细菌的目的；而较高频率的微波作用于物品时其能量衰减较大，不能有效杀灭寄生在物品内部的细菌。申请人经试验证明：当微波频率在640-2610MHz范围内时，既可保证杀灭物品内部的细菌，又不浪费能源

为了保证微波能聚集在消毒箱内，且均匀分布，消毒箱采用铜或铝之类的良导体材料制作，而且其尺寸应符合前述的要求。残余能量吸收器的作用是将残余的微波能吸收后转化为热能散失掉，防止微波反射回微波源而导致微波源的寿命缩短或损坏。

本实用新型由于采用了间歇辐射微波能量的原理来杀灭细菌活体，所以能耗低、灭菌时间短。一般情况下在5分钟内、输出能量不大于30焦耳即可将成捆纸币、图书等物品的内部细菌杀灭，其中球菌杀灭率可达100％，细菌芽胞杀灭率可达99.2％。本实用新型的另一优点是灭菌时物品的温升很小。因此，不但可以为干燥物品灭菌，而且也能为一些如化妆品之类的在高温下易变质的物品灭菌提供了一条有效途径。

下面结合附图对本实用新型的内容加以说明。

图1是本实用新型的立体结构图。

图2是本实用新型的消毒箱的结构图。

如图1、图2所示：消毒箱1为长方体，是用铜板围成的，置于支架2上。微波源3采用固态集成微波源，这样可大大缩小体积、减轻重量，并提高其工作寿命。微波源3的辐射入口4从顶端伸入消毒箱内。在消毒箱的另一端设有残余能量吸收器5，它实际上是一个带有散热器的微波负载，承受的功率约为10W。在本实例中微波是从辐射入口4向消毒箱1的右端方向传输的。正如前面所讲的，为了保证640～2160MHz时，消毒箱1内的微波能分布均匀，其宽度L(垂直于图面和AB边)应为109.5-292.3mm。AB边为消毒箱高度，其尺寸应小于宽边。消毒箱的具体尺寸以及微波频率可根据待消毒物品的大小选择。待消毒物品的体积较大者，所选用的微波频率较低。同时，微波频率f与消毒箱1的宽度L还应符合关系式f＞1.51×10¹⁰/L(L的单位为cm)。为了便于取、放待消毒物品，消毒箱1的上、下底面开有窗口，且设有一个物品升降机构，它由电机6驱动的减速机构7、与减速机构7的输出端相联的丝杠8和由丝杠8带动的升降架9组成。升降架9由导柱10、固联在导柱10上的底板11、托板12和盖板13组成，其中盖板13与托板12的间距等于消毒箱的高度。当升降架9下降到位后，盖板13与托板12正好与消毒箱1的上、下底面的窗口重合，将消毒箱封闭。搁物框14置于托板12上。本装置的工作过程是：将待消毒物品放入搁物框14内，启动电机6，升降架9下降，物品进入消毒箱内，微波源工作，发射微波灭菌消毒。消毒后升降架9上升，将物品取出。限位开关15、16的作用是控制升降架9的升降高度。