[01711493]多功能高能效微波炉制造关键技术及产业化

1．项目概述：本项目属于家用电器制造技术领域。微波炉是常见家用电器，普通型的微波炉由于功能单一，能耗较高，通常作为简单加热、解冻使用，虽使用方便却无法满足烹调的需求；例如“蒸”作为中华民族的传统烹饪方式，具有健康营养的特征，而微波加热的特征是快速脱水，蒸制这种普通需求在微波炉中无法实现；另外，方便的灭菌技术一直是世界食品行业的难题，微波辐射具有生物效应，如果快速有效的灭菌功能在家用微波炉上实现，不但可以提升社会的食品安全保障，也会给行业的发展带来契机。绿色节能是家用电器发展方向，但微波炉的关键能量转换元件磁控管由于无法突破技术、成本的限制，在二十多年中效率始终没有提高；再加上微波炉电源系统的功耗问题始终存在，使整机能效徘徊在国家标准中最低的第5级，因此多功能、低能耗技术，是行业进步的两个关键。对此，本课题从研究微波的非热效应，发现电磁波的相互作用的灭菌机制开始，不断拓展；研发电磁场中介质的水分控制装置、提升关键元器件能效转换效率。不但分别完成了灭菌功能、蒸煮功能、高效磁控管、专用变频器的创新研发，而且集成了功能和节能生产技术，实现了产业化。目前可以生产具有灭菌功能和蒸煮功能的两大系列67个品种的微波炉，所具备的高效能特征每年可节电4亿千瓦时以上，产品占领了国内外市场的主要份额。此间课题组经过了十五年的努力，完成了下述技术内容，取得了一批成果。2．项目主要技术内容(所含4创新点通过了查新验证)：（1）研究微波的生物功能，发现了微波与紫外线的协同作用。将其发展为新的微波炉灭菌技术，拓展了微波炉快速有效灭菌功能。（2）研究微波场中介质的能量吸收、屏蔽特征，掌握了微波加热条件下水分控制技术，研发了控制装置，拓展了微波炉蒸煮一体化功能。（3）研究磁控管的能量转换，将影响因数群以电子效率和回路效率分类，归纳出清晰捷简的研究路线，发展高性价比的工艺，实现了高效磁控管的技术突破；针对耦合、非线性输出的磁控管负载特性，研发了专用变频器；解决了微波炉关键元器件和电源系统的节能难题，使微波炉能效达到1级。（4）使灭菌功能、蒸煮功能和能效提升集成为多功能高能效微波炉关键制造技术，在新的生产线上成功投产。3．成果和应用推广情况：制定国家标准4项，行业标准1项；获授权发明专利16项，实用新型专利10项；多功能高能效微波炉形成4000万台/年生产能力(占全球销量约57%)，高效磁控管形成2600万只/年生产能力(占全球销量约37%)，新产品均通过法定部门认证、检测；整体推动了行业技术进步和产品结构调整；近三年制造灭菌、蒸煮功能系列高能效微波炉1200万台，新增产值58.493亿元人民币，利税5.121亿元人民币，创汇0.113亿美元；承担的国家重点技术创新计划、部省级项目、自然科学基金、国际交流项目均通过省级鉴定与验收，其中基金、国际交流和灭菌型微波炉得到了国际先进水平的评价并获得行业协会特等奖1项，一等奖3项，完成科学专著1部。