微波加熱暨干燥裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種微波加熱暨干燥裝置，其包括一導(dǎo)波管組件、設(shè)于該導(dǎo)波管組下方的一阻抗匹配微波放射天線、罩設(shè)該阻抗匹配微波放射天線的一屏蔽外罩、以及設(shè)于該屏蔽外罩內(nèi)的一微波吸收裝置，從一微波源所發(fā)射出的微波會(huì)在該導(dǎo)波管組件內(nèi)從線極化轉(zhuǎn)換為圓極化，進(jìn)而在該屏蔽外罩中產(chǎn)生均勻分布的場(chǎng)強(qiáng)，以該對(duì)微波吸收裝置上所設(shè)的待加熱物件進(jìn)行快速且均勻的加熱、干燥處理。通過(guò)本發(fā)明，可有效率地對(duì)待加熱物件進(jìn)行加熱及干燥，也可以均勻地對(duì)冷凍的生鮮肉類進(jìn)行加熱，且無(wú)須裝設(shè)昂貴的微波循環(huán)器或單向隔離器，也無(wú)須裝設(shè)多柱阻抗調(diào)整器，可有效達(dá)到降低造價(jià)成本的目的。
【專利說(shuō)明】微波加熱暨干燥裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于一種利用微波對(duì)一待加熱物件進(jìn)行加熱及干燥的微波加熱暨干燥 裝直。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的加熱方式，不管是熱輻射或是經(jīng)由空氣傳導(dǎo)，熱量都是從加熱源間接經(jīng)由 待加熱物件的表面慢慢傳導(dǎo)至該待加熱物件的內(nèi)部，這樣的加熱方式，對(duì)于大部分熱傳導(dǎo) 性能較差的介質(zhì)或金屬粉末來(lái)說(shuō)，只能以緩慢的速度進(jìn)行加熱，而且在加熱期間，該加熱源 所產(chǎn)生的熱量有相當(dāng)高的比例是耗散在用以盛裝該待加熱物件的加熱爐以及耗散在該待 加熱物件周?chē)目諝庵?，能量利用率極低。
[0003] 為了解決上述利用輻射或傳導(dǎo)方式加熱時(shí)能量利用率低的問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)有利用 高功率微波來(lái)加熱該待加熱物件的，該待加熱物件是如上述介質(zhì)、金屬粉末，或如谷物、冷 凍生鮮肉類等，利用該高功率微波迫使該待加熱物件中的水分子產(chǎn)生振動(dòng)，可直接且快速 地加熱該等待加熱物件，以抑制混在該谷物內(nèi)的昆蟲(chóng)卵孵化或使該冷凍生鮮肉類解凍，具 有能量利用率高的優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 惟，上述現(xiàn)有技術(shù)中用于加熱該待加熱物件的高功率微波的最大缺點(diǎn)在于微波場(chǎng) 強(qiáng)分布不均，亦即會(huì)在該高功率微波所照射的一作用腔內(nèi)的不同位置產(chǎn)生熱點(diǎn)及冷點(diǎn)，從 而導(dǎo)致該待加熱物件有加熱不均勻的問(wèn)題。若為了遷就該高功率微波的作用腔中局部具有 均勻場(chǎng)強(qiáng)的區(qū)域，就只能每次將小體積或少部分的待加熱物件設(shè)于該局部均勻場(chǎng)強(qiáng)區(qū)域進(jìn) 行加熱；或者將全部的待加熱物件放在一轉(zhuǎn)盤(pán)上轉(zhuǎn)動(dòng)，使該等待加熱物件周而復(fù)始的通過(guò) 該高功率微波的作用腔中場(chǎng)強(qiáng)均勻及不均勻的區(qū)域，但這種作法也只能減緩，但不能完全 解決和消除該高功率微波無(wú)法均勻加熱的問(wèn)題。
[0005] 再者，一般來(lái)說(shuō)，如黑鮪魚(yú)生魚(yú)片或生牛肉刺身等高級(jí)肉品的保存溫度如果介 于-40°C至_60°C之間，可以保存相當(dāng)久的時(shí)間，直到有顧客預(yù)訂時(shí)再?gòu)念A(yù)定食用日期的前 幾天開(kāi)始均勻地慢慢升溫至〇°C，以準(zhǔn)備上桌供顧客食用。但是這種緩慢的升溫方式需要費(fèi) 時(shí)三至四天，如果利用一般微波裝置以上述高功率微波不均勻的加熱方式來(lái)加熱該高級(jí)肉 品、使該高級(jí)肉品快速升溫的話，很容易造成部分區(qū)域仍然處于冷凍狀態(tài)，但是部分區(qū)域卻 因過(guò)熱而有血水滲出，影響食用口感甚巨。
[0006] 另外，在一般的高功率微波照射系統(tǒng)中，為了避免傳輸線與作用腔之間因阻抗不 匹配所引起的反射微波對(duì)微波源造成傷害，大多會(huì)在微波源與作用腔之間加裝昂貴的微 波循環(huán)器（microwave circulator)或單向隔離器（isolator),以及裝設(shè)多柱阻抗調(diào)整器 (multi-stub tuner)，如此則又使得該高功率微波系統(tǒng)有硬件設(shè)備成本高的缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于前述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種可對(duì)待加熱物件 均勻加熱且造價(jià)成本低的微波加熱暨干燥裝置。
[0008] 為了達(dá)到上述的發(fā)明目的，本發(fā)明所利用的技術(shù)手段是使一微波加熱暨干燥裝置 包括：
[0009] -導(dǎo)波管組件，其包含一微波模式轉(zhuǎn)換器、一下導(dǎo)波管、一上導(dǎo)波管、兩個(gè)側(cè)導(dǎo)波 管與一可調(diào)式短路片，該微波模式轉(zhuǎn)換器的一上端與一下端之間縱向貫穿形成一腔室，該 微波模式轉(zhuǎn)換器可將線極化微波轉(zhuǎn)換為圓極化微波或?qū)A極化微波轉(zhuǎn)換為線極化微波，該 下導(dǎo)波管裝設(shè)于該微波模式轉(zhuǎn)換器的下端，該下導(dǎo)波管的一上開(kāi)口端與該微波模式轉(zhuǎn)換器 的下端相互對(duì)接，該上導(dǎo)波管裝設(shè)于該微波模式轉(zhuǎn)換器的上端，該上導(dǎo)波管的一下開(kāi)口端 與該微波模式轉(zhuǎn)換器的上端相互對(duì)接，該上導(dǎo)波管的管壁上間隔貫穿形成兩個(gè)通孔，該兩 個(gè)通孔位于非沿該上導(dǎo)波管的徑向相對(duì)位置處，該兩個(gè)側(cè)導(dǎo)波管沿該上導(dǎo)波管的徑向裝設(shè) 于該上導(dǎo)波管上，且分別對(duì)應(yīng)該上導(dǎo)波管的兩個(gè)通孔，該可調(diào)式短路片為中空且裝設(shè)于該 上導(dǎo)波管的一上開(kāi)口端中；
[0010] 一阻抗匹配微波放射天線，其呈罩體狀且套設(shè)于該下導(dǎo)波管的一下開(kāi)口端處；
[0011] 一屏蔽外罩，其是以可屏蔽微波的金屬材質(zhì)所制成，該屏蔽外罩的內(nèi)部形成一微 波作用腔，該屏蔽外罩罩設(shè)該阻抗匹配微波放射天線；
[0012] 一微波吸收裝置，其設(shè)于該屏蔽外罩的微波作用腔中，并間隔對(duì)應(yīng)位于該阻抗匹 配微波放射天線的一下開(kāi)口端的下方，該微波吸收裝置包含一容槽與一介質(zhì)蓋板，該容槽 以可屏蔽微波的金屬材質(zhì)所制成，該容槽具有一上開(kāi)口，該介質(zhì)蓋板以微波可穿透的材質(zhì) 所制成，該介質(zhì)蓋板覆蓋該容槽的上開(kāi)口。
[0013] 上述下導(dǎo)波管的外壁面上靠近該下導(dǎo)波管的下開(kāi)口端處可進(jìn)一步環(huán)設(shè)一下定位 簧片，該下定位簧片為金屬材質(zhì)且抵頂定位于該阻抗匹配微波放射天線的內(nèi)壁面，上述可 調(diào)式短路片的外壁面可進(jìn)一步環(huán)設(shè)一上定位簧片，該上定位簧片為金屬材質(zhì)且抵頂定位于 該上導(dǎo)波管的內(nèi)壁面。
[0014] 上述微波吸收裝置可進(jìn)一步包含一承載臺(tái)，該承載臺(tái)架設(shè)于該介質(zhì)蓋板上，并對(duì) 應(yīng)該阻抗匹配微波放射天線的下開(kāi)口端。
[0015] 上述承載臺(tái)可為一固定平臺(tái)或?yàn)橐豢梢苿?dòng)的輸送平臺(tái)。
[0016] 上述為可移動(dòng)的輸送平臺(tái)的承載臺(tái)可包含兩個(gè)輸送滾輪與一輸送帶，該兩個(gè)輸送 滾輪相間隔且相互平行設(shè)置，該輸送帶繞設(shè)并結(jié)合于該兩個(gè)輸送滾輪。
[0017] 上述屏蔽外罩的微波作用腔中可進(jìn)一步裝設(shè)一微波可穿透的玻璃板，該玻璃板阻 隔于該微波吸收裝置與該阻抗匹配微波放射天線之間。
[0018] 上述阻抗匹配微波放射天線的環(huán)壁可呈口徑逐漸變化的階級(jí)狀。
[0019] 上述阻抗匹配微波放射天線的環(huán)壁可呈由上而下各階級(jí)的口徑漸增的階級(jí)狀，或 呈由上而下各階級(jí)的口徑漸縮的階級(jí)狀。
[0020] 上述微波吸收裝置的容槽的環(huán)壁面可設(shè)有一進(jìn)水管與一出水管，該進(jìn)水管與出水 管均連通該容槽的內(nèi)部以及該屏蔽外罩的外部。
[0021] 上述上導(dǎo)波管的兩個(gè)通孔可位于角度間隔90度的位置處。
[0022] 該兩個(gè)側(cè)導(dǎo)波管可分別連接一組微波源與一匹配負(fù)載，并將一待加熱物件放置于 該承載臺(tái)上，從該微波源所發(fā)射的微波，以TE10線極化模式微波由相應(yīng)的側(cè)導(dǎo)波管進(jìn)入該 上導(dǎo)波管中成為T(mén)E11線極化模式微波，該TE11線極化模式微波再通過(guò)該微波模式轉(zhuǎn)換器 的腔室而逐漸轉(zhuǎn)換成TE11圓極化模式微波，該TE11圓極化模式微波可在該屏蔽外罩的微 波作用腔中產(chǎn)生均勻分布的場(chǎng)強(qiáng)，將所有的微波能量用來(lái)對(duì)該承載臺(tái)上所設(shè)的大體積、大 面積的待加熱物件進(jìn)行快速且均勻的加熱照射處理，其他穿透該待加熱物件的TE11圓極 化模式微波則可以被下方容槽內(nèi)所盛裝的水吸收。
[0023] 藉此設(shè)計(jì)，本發(fā)明的微波加熱暨干燥裝置不但可有效率地對(duì)金屬粉末或谷物等待 加熱物件進(jìn)行加熱及干燥，也可以均勻地對(duì)一冷凍的生鮮肉類進(jìn)行加熱，以大幅縮短該冷 凍的生鮮肉類的升溫時(shí)間，又不會(huì)因?yàn)榧訜岵痪鶆蚨绊懺撋r肉類的食用口感，俾確保 該生鮮肉類的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。此外，由于在該屏蔽外罩的微波作用腔內(nèi)反射的TE11圓極化模式 微波會(huì)在通過(guò)該微波模式轉(zhuǎn)換器的腔室內(nèi)時(shí)再逐漸轉(zhuǎn)換成TE11線極化模式微波，并被該 匹配負(fù)載所吸收，以避免對(duì)該微波源造成傷害，故本發(fā)明的微波加熱暨干燥裝置中無(wú)須裝 設(shè)昂貴的微波循環(huán)器（microwave circulator)或單向隔離器（isolator),也無(wú)須裝設(shè)多 柱阻抗調(diào)整器（multi-stub tuner),有效達(dá)到降低造價(jià)成本的目的。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的側(cè)視剖面示意圖；
[0025] 圖2為本發(fā)明的導(dǎo)波管組件與阻抗匹配微波放射天線的立體外觀圖；
[0026] 圖3為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例于使用狀態(tài)的側(cè)視剖面示意圖；
[0027] 圖4為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的側(cè)視剖面示意圖；
[0028] 圖5為本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的側(cè)視剖面示意圖；
[0029] 圖6為本發(fā)明第四較佳實(shí)施例的側(cè)視剖面示意圖；
[0030] 圖7為本發(fā)明第五較佳實(shí)施例的側(cè)視剖面示意圖；
[0031] 圖8為本發(fā)明第六較佳實(shí)施例的側(cè)視剖面示意圖。
[0032] 附圖標(biāo)記
[0033]
[0034]

【權(quán)利要求】
1. 一種微波加熱暨干燥裝置，其特征在于，所述微波加熱暨干燥裝置包括一導(dǎo)波管組 件、一阻抗匹配微波放射天線、一屏蔽外罩與一微波吸收裝置，其中： 所述導(dǎo)波管組件包含一微波模式轉(zhuǎn)換器、一下導(dǎo)波管、一上導(dǎo)波管、兩個(gè)側(cè)導(dǎo)波管與一 可調(diào)式短路片，所述微波模式轉(zhuǎn)換器的一上端與一下端之間縱向貫穿形成一腔室，所述微 波模式轉(zhuǎn)換器可將線極化微波轉(zhuǎn)換為圓極化微波或?qū)A極化微波轉(zhuǎn)換為線極化微波，所述 下導(dǎo)波管裝設(shè)于所述微波模式轉(zhuǎn)換器的下端，所述下導(dǎo)波管的一上開(kāi)口端與所述微波模式 轉(zhuǎn)換器的下端相互對(duì)接，所述上導(dǎo)波管裝設(shè)于所述微波模式轉(zhuǎn)換器的上端，所述上導(dǎo)波管 的一下開(kāi)口端與所述微波模式轉(zhuǎn)換器的上端相互對(duì)接，所述上導(dǎo)波管的管壁上間隔貫穿形 成兩個(gè)通孔，所述兩個(gè)通孔位于非沿所述上導(dǎo)波管的徑向相對(duì)位置處，所述兩個(gè)側(cè)導(dǎo)波管 沿所述上導(dǎo)波管的徑向裝設(shè)于所述上導(dǎo)波管上，且分別對(duì)應(yīng)所述上導(dǎo)波管的兩個(gè)通孔，所 述可調(diào)式短路片為中空且裝設(shè)于所述上導(dǎo)波管的一上開(kāi)口端中； 所述阻抗匹配微波放射天線呈罩體狀，所述阻抗匹配微波放射天線套設(shè)于所述下導(dǎo)波 管的一下開(kāi)口端處； 所述屏蔽外罩W可屏蔽微波的金屬材質(zhì)所制成，所述屏蔽外罩的內(nèi)部形成一微波作用 腔，所述屏蔽外罩罩設(shè)所述阻抗匹配微波放射天線； 所述微波吸收裝置設(shè)于所述屏蔽外罩的微波作用腔中，并間隔對(duì)應(yīng)位于所述阻抗匹配 微波放射天線的一下開(kāi)口端的下方，所述微波吸收裝置包含一容槽與一介質(zhì)蓋板，所述容 槽W可屏蔽微波的金屬材質(zhì)所制成，所述容槽具有一上開(kāi)口，所述介質(zhì)蓋板W微波可穿透 的材質(zhì)所制成，所述介質(zhì)蓋板覆蓋所述容槽的上開(kāi)口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波加熱暨干燥裝置，其特征在于，所述下導(dǎo)波管的外壁面 上靠近所述下導(dǎo)波管的下開(kāi)口端處進(jìn)一步環(huán)設(shè)一下定位黃片，所述下定位黃片為金屬材質(zhì) 且抵頂定位于所述阻抗匹配微波放射天線的內(nèi)壁面，所述可調(diào)式短路片的外壁面進(jìn)一步環(huán) 設(shè)一上定位黃片，所述上定位黃片為金屬材質(zhì)且抵頂定位于所述上導(dǎo)波管的內(nèi)壁面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的微波加熱暨干燥裝置，其特征在于，所述微波吸收裝置進(jìn)一 步包含一承載臺(tái)，所述承載臺(tái)架設(shè)于所述介質(zhì)蓋板上，并對(duì)應(yīng)所述阻抗匹配微波放射天線 的下開(kāi)口端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微波加熱暨干燥裝置，其特征在于，所述微波吸收裝置的承 載臺(tái)為一固定平臺(tái)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微波加熱暨干燥裝置，其特征在于，所述微波吸收裝置的承 載臺(tái)為一可移動(dòng)的輸送平臺(tái)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的微波加熱暨干燥裝置，其特征在于，所述微波吸收裝置的承 載臺(tái)包含兩個(gè)輸送滾輪與一輸送帶，所述兩個(gè)輸送滾輪相間隔且相互平行設(shè)置，所述輸送 帶繞設(shè)并結(jié)合于所述兩個(gè)輸送滾輪。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)所述的微波加熱暨干燥裝置，其特征在于，所述屏蔽外 罩的微波作用腔中進(jìn)一步裝設(shè)一微波可穿透的玻璃板，所述玻璃板阻隔于所述微波吸收裝 置與所述阻抗匹配微波放射天線之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的微波加熱暨干燥裝置，其特征在于，所述阻抗匹 配微波放射天線的環(huán)壁呈口徑逐漸變化的階級(jí)狀。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的微波加熱暨干燥裝置，其特征在于，所述阻抗匹配微波放射 天線的環(huán)壁呈由上而下各階級(jí)的口徑漸增的階級(jí)狀。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的微波加熱暨干燥裝置，其特征在于，所述阻抗匹配微波放射 天線的環(huán)壁呈由上而下各階級(jí)的口徑漸縮的階級(jí)狀。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的微波加熱暨干燥裝置，其特征在于，所述微波 吸收裝置的容槽的環(huán)壁面設(shè)有一進(jìn)水管與一出水管，所述進(jìn)水管與出水管均連通所述容槽 的內(nèi)部W及所述屏蔽外罩的外部。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的微波加熱暨干燥裝置，其特征在于，所述上導(dǎo) 波管的兩個(gè)通孔位于角度間隔90度的位置處。
【文檔編號(hào)】F26B23/08GK104470020SQ201310436335
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】陳漢穎 申請(qǐng)人:宏碩系統(tǒng)股份有限公司