專利名稱：矩形多模諧振式高溫微波加熱爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型－－矩形多模諧振式高溫微波加熱爐，屬于熱處理加熱設(shè)備，其與2.45GHZ微波電源配套使用，主要用于陶瓷另部件燒結(jié)和陶瓷注塑成型體脫脂。
迄今為止，已有同類加熱爐使用矩形加熱腔，場強分布及均勻性調(diào)節(jié)主要是靠旋轉(zhuǎn)攪拌器和旋轉(zhuǎn)底盤，旋轉(zhuǎn)攪拌器(見圖3)通常是一組形狀和高度相同的共軸葉片做成，攪拌葉片位于爐腔內(nèi)靠近頂壁處，由電機帶動旋轉(zhuǎn)，從而改變場強分布及均勻性。旋轉(zhuǎn)底盤位于爐內(nèi)近底板處。也是電機帶動旋轉(zhuǎn)，而被加熱試樣放置于底盤上，因為旋轉(zhuǎn)周期性改變，負(fù)載在爐內(nèi)位置使試樣穿過各場強機會均等。
上述兩種機構(gòu)對場強分布及調(diào)節(jié)作用有限，此外對于陶瓷微波燒結(jié)，因溫度高(～2000℃)，功率大(～5kw)，爐內(nèi)電磁場強度高，上述結(jié)構(gòu)或易導(dǎo)致氣體放電(俗稱打火)，或難以承受高溫重物，并且復(fù)雜的一套旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，在轉(zhuǎn)軸與爐體縫隙處還易產(chǎn)生微波泄漏。
另外，已有同類加熱爐爐門微波密封性也不易保證，一種典型的爐門如圖4所示，爐門內(nèi)側(cè)的抗流槽作用是抑制微波沿爐門縫隙泄漏，這種無接觸的抗流裝置具有可免除灰塵有害影響的優(yōu)越性，但，不是一種完全的密封，仍有少量的漏能，特別是功率大于1000瓦時，漏能嚴(yán)重。
本實用新型的目的在于，針對上述不足之處對已有矩形多模諧振式高溫微波加熱爐的場強調(diào)節(jié)裝置及爐門結(jié)構(gòu)進行改進，以改善場強的分布及均勻性，提高爐門微波密封性能并適應(yīng)高溫加熱場合。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的矩形多模諧振式高溫微波加熱爐，包括矩形爐腔，微波加熱裝置，測溫孔，其特征在于，所說的矩形爐腔頂壁上裝有螺栓調(diào)節(jié)器－－至少一根深入長度可調(diào)的螺栓，該螺栓要位于微波場強較強之處；該爐腔爐門內(nèi)壁設(shè)有匚形抗流槽，由金屬薄板制造，其尺寸為a＝30～34mm，b＝5～15mm，c＝24～28mm，d＝0.3～1mm。
上述的調(diào)節(jié)螺栓，深入長度可選為H＝ 1/10 h～ 1/2 h(h為爐腔高度)。
利用該矩形多模諧振式高溫微波加熱爐，通過螺栓調(diào)節(jié)器可有效地調(diào)節(jié)爐內(nèi)主要諧振波模式的分布，還有助于改變電磁波的反射方向，激勵新的模式，從而，當(dāng)負(fù)載變化時，改善微波饋能和負(fù)載的匹配性及整個爐內(nèi)場強均勻性，還有，調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)簡單，制造方便；新型爐門結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的抗流裝置能有效地抑制微波泄漏，對于尺寸為380×430mm的矩形爐門，門縫隙處微波漏能＜100uw／cm2遠(yuǎn)小于國家(及美國)安全標(biāo)準(zhǔn)值1mw／cm2。
附圖及附圖的簡單說明


圖1陶瓷注射成型體高溫微波加熱爐；圖2為已有陶瓷注射成型高溫微波加熱爐結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為已有旋轉(zhuǎn)攪拌器結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為已有抗流槽結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1、調(diào)節(jié)螺栓 2、測溫孔 3、爐門 4、抗流槽 5、法蘭 6、爐體 7、微波入口 8、微波源 9、波導(dǎo)管 10、熱電偶 11、測溫 12、注射成型體 13、爐體 14、陶瓷粉 15、陶瓷容器 16、調(diào)速碼達(dá) 17、轉(zhuǎn)軸 18、旋轉(zhuǎn)葉片 19、爐門 20、抗流槽 21、爐體
以下結(jié)合附
圖1介紹一個實施例，
圖1為矩形多模諧振式微波爐示意圖，爐腔尺寸為480×430×380mm，經(jīng)計算其主要振模式有246，336，435，354和444等，選擇位于耦合口中心處模式435作為調(diào)節(jié)對象，其有利位置為y＝ (b)/(2n) (2l－1) 1＝1，2，3……z＝ (d)/(2p) (2k－1) K＝1，2，3……n＝3，p＝5時，把b＝430mm d＝480mm代入上式，并取l＝2 K＝1則y＝215mm z＝144mm在該坐標(biāo)位置處開一個孔，設(shè)置一內(nèi)有螺紋，可與直經(jīng)為M12的螺栓配套的螺管，螺管長50mm螺栓長120mm，最大插入爐內(nèi)深度為80mm。
將待燒多孔氧化鋁(Al2O3)陶瓷管坯件其尺寸為外徑25mm，內(nèi)徑20mm長度為180mm，豎直放置于爐內(nèi)，使其頂端與光導(dǎo)纖紙紅外測溫孔相對應(yīng)，微波源輸出功率調(diào)至14瓦，當(dāng)逐漸調(diào)節(jié)螺栓插入深度，試料區(qū)場強與均勻性變化，得到一最佳值。
上述矩形多模諧振式高溫微波爐，爐門尺寸為430×380mm，爐門內(nèi)側(cè)與一抗流槽焊接為一體，抗流槽各部分尺寸分別是a＝33mm b＝10mm c＝26mm d＝0.8mm，爐門邊緣對稱開有12個孔，通過M8螺栓與爐腔法蘭相連接，有很好的密封性，當(dāng)爐內(nèi)放置φ10×12的氮化硅陶瓷坯件，微波源輸出功率由500W調(diào)至4.5KW，試件溫度迅速升至1800℃，經(jīng)檢測，在爐門縫隙處相距＜10mm，微波泄漏量＜100uw／cm2，這低于國家規(guī)定之安全值1mw／cm2，而已有同類微波加熱爐在相應(yīng)位置的泄漏量在100uw～2mw／cm2之間，而且該微波爐的最大功率僅為500w。
權(quán)利要求1.一種矩形多模諧振式高溫微波加熱爐，包括矩形爐腔，微波加熱裝置，測溫孔，其特征在于，所說的矩形爐腔頂壁上裝有螺栓調(diào)節(jié)器爐門內(nèi)壁上設(shè)有匚形抗流槽，上述的螺栓調(diào)節(jié)器由至少一根深入長度可調(diào)的螺栓構(gòu)成，位于腔內(nèi)微波場強較強之處；上述的匚形抗流槽由金屬板制造，其尺寸為a=30～34mm，b=5～15mm，c=24～28mm，d=0.3～1mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的矩形多模諧振式高溫微波加熱爐，其特征在于，所說的螺栓調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)螺栓深入腔體長度為H＝( 1/10 ～ 1/2 )h，其中h為爐腔高度。
專利摘要本實用新型提供了一種高溫加熱，大功率，矩形多模諧振式高溫微波加熱爐，對場強及其均勻性的調(diào)節(jié)采用裝在爐腔頂壁上的螺旋調(diào)節(jié)器；爐門防泄漏采取ㄈ型抗流槽結(jié)構(gòu)，由此，該加熱爐的場強調(diào)節(jié)更有效，場強均勻性得以提高，爐門的安全密封性有了較大的改善，且整個結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。
文檔編號F27D11/06GK2185417SQ9420001
公開日1994年12月14日 申請日期1994年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月7日
發(fā)明者謝志鵬, 鄭隆烈, 黃勇, 吳建銧 申請人:清華大學(xué)