專利名稱：微波發(fā)熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用微波間接加熱的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種微波發(fā)熱器。
背景技術(shù)：
目前已有的各種炊具、烘箱、烤箱、塑封機、熱合機、過膠機、包裝機、壓鑄機、吹塑機、注塑機、加熱鍋、取暖設(shè)備、加熱爐、熱交換器、蒸溜塔、加熱反應(yīng)器(釜)、工業(yè)窯爐和熔煉爐等各種加熱設(shè)備及器具，其加熱源采用的是蒸汽加熱或燃燒加熱或電加熱等，加熱速度慢、熱效率低、安全性差。已有的微波加熱技術(shù)非常成熟，其優(yōu)點是加熱速度快、熱效率高、安全性好，使用方便。與蒸汽加熱或燃燒加熱或電加熱相比，可節(jié)約大量能源，尤其是與工業(yè)用大功率的電加熱設(shè)備相比，節(jié)電效果顯著。
由于電磁波的應(yīng)用極為廣泛和普及，特別是通信領(lǐng)域，為避免相互干擾，國際無線電管理委員會對頻率的劃分作了具體規(guī)定。分給工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)用的頻率有433兆赫、915兆赫、2450兆赫、5800兆赫、22125兆赫，與通信頻率分開使用。目前我國用于工業(yè)加熱的常用頻率為915兆赫和2450兆赫的微波。微波頻率與功率的選擇可根據(jù)被加熱材料的形狀、材質(zhì)、含水率的不同而定。
微波的特性1、金屬材料不吸收微波，只能反射微波。如銅、鐵、鋁等。2、絕緣體可以透過微波，它幾乎不吸收微波的能量。如玻璃、陶瓷(如氧化鋁、氟化鎂和硫化鋅陶瓷等)、塑料(如聚乙烯、聚苯乙烯)、聚四氟乙烯、石英、紙張等，它們對微波是透明的，微波可以穿透它們向前傳播。這些物質(zhì)都不會吸收微波的能量，或吸收微波極少。物質(zhì)吸收微波的強弱實質(zhì)上與該物質(zhì)的復(fù)介電常數(shù)有關(guān)，即損耗因子越大，吸收微波的能力越強。3、極性分子的物質(zhì)會吸收微波，屬損耗因子大的物質(zhì)，如水、酸等。它們的分子具有永久偶極矩，即分子的正負電荷的中心不重合。極性分子在微波場中隨著微波的頻率而快速變換取向，來回轉(zhuǎn)動，使分子間相互碰撞摩擦，吸收了微波的能量而使溫度升高。
由微波的特性可知，微波只能對具有極性分子的物質(zhì)直接加熱，而對透過微波的絕緣體和不吸收微波的金屬材料等就無法直接加熱。為了解決已有微波加熱技術(shù)的局限性，本發(fā)明是設(shè)計一組件，一種吸收微波并產(chǎn)生熱的微波加熱體。用微波加熱體作為各種加熱設(shè)備及器具的加熱源，通過微波直接加熱微波加熱體的微波發(fā)熱層，再通過熱傳遞來加熱被加熱的物質(zhì)，包括那些能透過微波的物質(zhì)和不吸收微波的物質(zhì)等。微波發(fā)熱層采用具有良好的耐熱性和熱穩(wěn)定性的吸收微波產(chǎn)生熱的材料，故可反復(fù)使用。本發(fā)明具有加熱速度快、節(jié)能安全、使用方便。本發(fā)明可用于各種炊具加熱、過塑處理加熱、塑料包裝封口加熱、烘烤、干燥、生物培養(yǎng)、焙烤、化學(xué)實驗、熱處理等加熱，取暖設(shè)備、換熱器等加熱，各種壓鑄機、吹塑機、注塑機、換熱器、蒸溜塔、加熱反應(yīng)器(釜)、工業(yè)窯爐、熔煉爐、加熱爐以及加熱鍋加熱等各種家用、工業(yè)及實驗用加熱設(shè)備及器具的加熱領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是設(shè)計一組件微波加熱體，把該組件作為各種加熱設(shè)備及器具的加熱源，利用該組件吸收微波并產(chǎn)生熱，再通過該組件對所要加熱的物質(zhì)進行間接加熱。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種微波發(fā)熱器，其特征是包括微波加熱體、絕熱體、微波屏蔽層、微波室、波導(dǎo)管、微波輸入端子總成、微波攪動器、轉(zhuǎn)動連接器、絕緣層以及其他附件等。
用本發(fā)明作為各種加熱設(shè)備及器具的加熱源，利用微波發(fā)熱器的微波加熱體吸收微波所產(chǎn)生的熱，再通過熱傳遞對被加熱的物質(zhì)進行間接加熱；微波可通過微波加熱體幾乎對所有的物質(zhì)都可以進行間接加熱，這就解決了微波不能直接加熱透過微波的絕緣體和不吸收微波的金屬材料的局限性。
微波發(fā)熱器是一種組合體結(jié)構(gòu)，其上的各組件根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀和用途以及微波輸入的方式不同有增減和合并，微波發(fā)熱器上根據(jù)需要也可分別制有如把手、溫度傳感器、支撐架、固定件、控制開關(guān)、耐酸耐堿保護層等各種所需的其他附件和保護涂層。微波發(fā)熱器的各組件根據(jù)各種加熱源的溫度要求不同可采用各種不同的材料，微波發(fā)熱器整體要求具有耐火度高、抗折強度高、機械強度高、良好的高溫抗裂性、優(yōu)異的抗熱震性能和熱膨脹系數(shù)小，并具有良好的耐熱性和熱穩(wěn)定性，以及防止微波泄漏結(jié)構(gòu)等。
由于微波傳輸系統(tǒng)的種類很多，按其傳輸?shù)膶?dǎo)行波的特征有三種類型1、TEM波傳輸線，2、TE、TM波傳輸線，3、表面波傳輸線。常用的微波傳輸有波導(dǎo)、微帶、同軸線和光纜等。由于我國目前用于工業(yè)加熱的常用頻率為915兆赫和2450兆赫的微波。所以，微波發(fā)熱器的微波輸入端子總成根據(jù)微波輸入形式不同而有各種不同結(jié)構(gòu)。微波輸入端子總成可以是標(biāo)準(zhǔn)的也可以是非標(biāo)準(zhǔn)的，也可以制定用于本發(fā)明的微波輸入端子總成的標(biāo)準(zhǔn)。微波輸入端子總成制作時可參考已有的醫(yī)用微波治療儀或已有的微波傳輸連接技術(shù)制作。
本發(fā)明的微波加熱體是由導(dǎo)熱體、微波發(fā)熱層和微波透過絕熱層等組成的組合體結(jié)構(gòu)。如果以微波加熱體的導(dǎo)熱體為外層，則在具有導(dǎo)熱和反射屏蔽微波的導(dǎo)熱體的內(nèi)表面上制有吸收微波產(chǎn)生熱的微波發(fā)熱層，再在微波發(fā)熱層的內(nèi)表面上又制有允許微波透過并隔熱的微波透過絕熱層。反之，如果以導(dǎo)熱體為內(nèi)層，則在導(dǎo)熱體的外表面上制有微波發(fā)熱層，再在微波發(fā)熱層的外表面上又制有微波透過絕熱層。
導(dǎo)熱體是由具有良好的導(dǎo)熱性能的以及反射屏蔽微波的材料制成的，導(dǎo)熱體可采用單層材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，也可采用雙層或多層不同的材料構(gòu)成的復(fù)合層結(jié)構(gòu)，根據(jù)微波加熱體所加熱的溫度不同可采用不同的材料，將微波發(fā)熱層產(chǎn)生的熱傳遞給被加熱的物質(zhì)，要求高強度并具有良好的耐熱性和熱穩(wěn)定性。微波發(fā)熱層是由吸收微波產(chǎn)生熱的材料制成，要求具有良好的耐熱性和熱穩(wěn)定性，是微波發(fā)熱器的主要組成部分，根據(jù)微波加熱體所要加熱物質(zhì)的溫度要求不同，可采用不同的吸收微波產(chǎn)生熱的材料。微波透過絕熱層是由允許微波透過并耐高溫絕熱的材料制成，以阻止波導(dǎo)部分及不需要受熱的部分被加熱。
本發(fā)明的微波加熱體根據(jù)各種加熱設(shè)備及器具的加熱源要求可制作成盤形、環(huán)形、板形、筒形、部分筒形、柱殼形、輥形、滾筒形、偏心滾筒形、管形、棒形、列管形、針形、錐狀殼形、條形或刀形、球殼形、楔狀殼形、凹鍋形等各種不同的結(jié)構(gòu)形狀或各形狀之間的組合體結(jié)構(gòu)。相應(yīng)地微波發(fā)熱器也可制作成不同的結(jié)構(gòu)形狀或各形狀之間的組合體結(jié)構(gòu)。微波加熱體的加熱方式可以是外表面加熱式或內(nèi)表面加熱式，微波加熱體的導(dǎo)熱體上的加熱表面根據(jù)需要可以是光滑的，也可制有各種凹凸不平的圖案(如刻上的文字、網(wǎng)紋、小凹孔等)，導(dǎo)熱體上也可制有其他附件和保護涂層。本發(fā)明的微波加熱體根據(jù)需要也可以與如家用的鍋底、壺底等加熱設(shè)備及器具的加熱源制作在一起。本發(fā)明的微波加熱體用于酸堿腐蝕等惡劣環(huán)境下的加熱源時，也可以在導(dǎo)熱體的整個加熱表面上制有高導(dǎo)熱、耐高溫、耐酸堿腐蝕的材料涂層。
微波加熱體以微波透過絕熱層一側(cè)與由耐高溫的反射微波和屏蔽微波作用的微波室壁連接為一體的或是連接為相互可拆開的。微波加熱體與微波室壁連接為相互可拆開的時，相互可拆開的要有防止微波泄漏的活動連接結(jié)構(gòu)，制作時可參照已有的防止微波泄漏技術(shù)。微波加熱體與微波室壁之間根據(jù)要求可放有由耐高溫絕熱材料制成的絕熱體，絕熱體上可制有微波屏蔽層，以防止微波泄露和不需要受熱的部分被加熱。絕熱體可以與微波加熱體制作為一體，也可以與微波室壁制作為一體，該絕熱體根據(jù)要求也可以放在本發(fā)明的任何位置上。微波室內(nèi)壁上根據(jù)要求也可以安裝有一個或多個微波攪動器，以使微波均勻充滿微波室內(nèi)，制作時可參照已有的微波爐上的微波攪動器技術(shù)。在微波室壁上根據(jù)要求可制有由耐高溫的金屬或金屬合金制作的波導(dǎo)管，也可制有多個波導(dǎo)管，波導(dǎo)管與微波室相通。微波室壁上根據(jù)要求也可制有一些小排汽孔或小散熱孔，小排汽孔或小散熱孔孔徑大小以微波不得泄漏為宜，可參照微波爐的技術(shù)制作。
本發(fā)明作為各種加熱設(shè)備及器具的加熱源，由固定件將微波發(fā)熱器整體固定在加熱設(shè)備及器具上，如果微波發(fā)熱器相對于其固定件之間存在相對轉(zhuǎn)動，則微波發(fā)熱器的波導(dǎo)管與微波輸入端子總成之間就需要安裝有一個轉(zhuǎn)動連接器，并在微波發(fā)熱器的兩端或一端就要制有同軸的轉(zhuǎn)動軸。轉(zhuǎn)動連接器包括活動端和固定端，活動端相對于固定端可存在相對轉(zhuǎn)動或靜止。微波發(fā)熱器及轉(zhuǎn)動軸與轉(zhuǎn)動連接器的活動端組成轉(zhuǎn)動體，轉(zhuǎn)動連接器的固定端與微波輸入端子總成組成靜止體。轉(zhuǎn)動體相對于其固定件可存在相對轉(zhuǎn)動或靜止，靜止體相對于其固定件是相對靜止的。微波發(fā)熱器上的轉(zhuǎn)動軸與轉(zhuǎn)動連接器是同軸的，并與微波發(fā)熱器的幾何中心軸可以是同軸的或是不同軸的，不同軸時為偏心轉(zhuǎn)動體。轉(zhuǎn)動連接器的活動端和固定端之間相對轉(zhuǎn)動或靜止時，要求具有防止微波泄漏結(jié)構(gòu)，以防止微波泄漏，制作時可參照已有的防止微波泄漏技術(shù)。如果微波發(fā)熱器相對于其固定件之間不存在相對轉(zhuǎn)動，則微波發(fā)熱器上的波導(dǎo)管直接與微波源或微波輸入端子總成連接為一體，就不需要安裝有轉(zhuǎn)動連接器。
波導(dǎo)管壁直接或通過轉(zhuǎn)動連接器與微波輸入端子總成連接。微波輸入端子總成有內(nèi)外導(dǎo)體的，則微波發(fā)熱器上凡是可作為外導(dǎo)體的部件的外表面均可制有耐高溫絕緣的絕緣層。微波發(fā)熱器整體要求具有防止微波泄漏結(jié)構(gòu)，以防止微波泄漏，制作時可參照已有的防止微波泄漏技術(shù)。
本發(fā)明有二種工作過程，過程1、微波加熱體與微波室壁連接為一體時，微波從微波輸入端子總成導(dǎo)入并由波導(dǎo)管饋入微波室，在微波室3內(nèi)的微波透過微波加熱體的微波透過絕熱層到達微波發(fā)熱層并被微波發(fā)熱層吸收產(chǎn)生熱，再由導(dǎo)熱體把熱傳遞給被加熱的物質(zhì)并對其進行加熱，此種情況幾乎可對任何物質(zhì)進行加熱。微波屏蔽層具有反射和屏蔽微波作用以防止微波泄漏，絕熱體防止不需要受熱的部分被加熱。過程2、微波加熱體與微波室壁連接為相互可拆開的時，微波從微波輸入端子總成導(dǎo)入并由波導(dǎo)管饋入微波室，此時有兩種情況情況1、安裝上可拆開的微波加熱體時，此時，在微波室3內(nèi)的微波透過微波加熱體的微波透過絕熱層到達微波發(fā)熱層并被微波發(fā)熱層吸收產(chǎn)生熱，再由導(dǎo)熱體把熱傳遞給被加熱的物質(zhì)并對其進行加熱，此種情況幾乎可對任何物質(zhì)進行加熱。情況2、當(dāng)卸下微波加熱體時，此時，在微波室3內(nèi)的微波只能對具有吸收微波的極性分子的物質(zhì)直接進行加熱，而不能對透過微波的絕緣體和不吸收微波的金屬材料等進行加熱，如已有的微波爐加熱過程。
在微波室壁上也可以直接安裝有微波發(fā)生器組件，并且在微波發(fā)生器組件外面設(shè)有用于保護的微波屏蔽層和絕熱層。
本發(fā)明可用于各種炊具、烘箱、烤箱、塑封機、熱合機、過膠機、包裝機、壓鑄機、吹塑機、注塑機、加熱鍋、取暖設(shè)備、加熱爐、熱交換器、蒸溜塔、加熱反應(yīng)器(釜)、工業(yè)窯爐和熔煉爐等家用、工業(yè)用及實驗用各種加熱設(shè)備及器具的加熱源。
對于本發(fā)明所涉及的材料使用、加工工藝、微波傳輸系統(tǒng)、防微波泄漏的固定連接和活動連接結(jié)構(gòu)等目前已有相當(dāng)成熟的技術(shù)，本發(fā)明不加討論及說明，只說明本發(fā)明微波發(fā)熱器的形狀、構(gòu)造特征。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。


圖1是一種可拆開的柱形底面加熱的微波發(fā)熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中的A向視圖。
圖3是一種柱形底面加熱的微波發(fā)熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3中的A向視圖。
圖5是一種可轉(zhuǎn)動的滾筒形外側(cè)面加熱的微波發(fā)熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是一種細管形外表面加熱的微波發(fā)熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是一種針形加熱的微波發(fā)熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是一種針管形外表面加熱的微波發(fā)熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是一種粗管形外表面加熱的微波發(fā)熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是一種列管形管外表面加熱的微波發(fā)熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11是一種條形或刀形加熱的微波發(fā)熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12是圖11中的I-I剖面放大的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13是一種轉(zhuǎn)盤形外邊緣加熱的微波發(fā)熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖14是一種板形單面加熱的微波發(fā)熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15是一種環(huán)殼形內(nèi)側(cè)面加熱的微波發(fā)熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖16是圖15中的A向視圖。
圖17是一種凹鍋形內(nèi)表面加熱的微波發(fā)熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖18是一種板形雙面加熱的微波發(fā)熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖19是一種部分筒形外側(cè)面加熱的微波發(fā)熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖20是圖19中的A向視圖。
圖21是一種部分環(huán)殼形內(nèi)側(cè)面加熱的微波發(fā)熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖22是圖21中的A向視圖。
圖23是一種列管形管內(nèi)表面加熱的微波發(fā)熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖24是圖23中的I-I剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
對本發(fā)明采用實施例進行說明，但這些實施例只是本發(fā)明的其中幾種示例，本發(fā)明不限于此。
實施例1、如圖1、圖2所示，是一種可拆開的柱形底面加熱的微波發(fā)熱器，是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)之一。本實施例的微波加熱體1是圓板形表面加熱式，微波加熱體1可制作成圓形板狀、矩形板狀、方形板狀、球殼形等各種不同的結(jié)構(gòu)形狀的板形或殼形。本實施例的微波輸入端子總成5采用的是同軸線傳輸方式，也可采用波導(dǎo)管4直接饋入微波(如圖3所示)等其他傳輸方式。
本實施例的微波加熱體1是由導(dǎo)熱體101、微波發(fā)熱層102和微波透過絕熱層103等組成的組合體結(jié)構(gòu)。如果以微波加熱體1的導(dǎo)熱體101為外層，則在具有導(dǎo)熱和反射屏蔽微波的導(dǎo)熱體101的內(nèi)表面上制有吸收微波產(chǎn)生熱的微波發(fā)熱層102，再在微波發(fā)熱層102的表面上又制有允許微波透過并隔熱的微波透過絕熱層103。
導(dǎo)熱體101是由具有良好的導(dǎo)熱性能的以及反射屏蔽微波材料制成的，導(dǎo)熱體可采用單層材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，也可采用雙層或多層不同的材料構(gòu)成的復(fù)合層結(jié)構(gòu)，根據(jù)微波加熱體1所加熱的溫度不同可采用不同的材料，如鋁合金、鎂合金、鈦合金、不銹鋼、用于高溫爐管的稀土高鉻高溫耐熱鋼、高導(dǎo)熱高絕緣氮化硼陶瓷和高導(dǎo)熱高絕緣氮化鋁基復(fù)相陶瓷等。
微波發(fā)熱層102是由吸收微波產(chǎn)生熱的材料制成，要求具有良好的耐熱性和熱穩(wěn)定性，是微波發(fā)熱器的主要組成部分，根據(jù)微波加熱體所要加熱物質(zhì)的溫度要求不同，可采用不同的吸收微波產(chǎn)生熱的材料。如純鐵體和堇青石混合物、鐵氧體和四針狀氧化鋅晶須復(fù)合材料等。
微波透過絕熱層103是由允許微波透過并耐高溫絕熱的材料制成的，以阻止波導(dǎo)部分及不需要受熱的部分被加熱，如鋁硅陶瓷纖維、高純氧化鋁陶瓷泡沫等。
微波加熱體1的導(dǎo)熱體101上的加熱表面根據(jù)需要可以是光滑的，也可制有各種凹凸不平的圖案(如刻上的文字、網(wǎng)紋、小凹孔等)，也可制有其他附件和保護涂層(圖中未示出)。
微波加熱體1以微波透過絕熱層103一側(cè)與微波室3壁連接為可拆開的活動連接，或也可用門合頁式連接或其他可拆開的連接方式，如同玻璃罐頭與蓋子的連接一樣，制作時可參照已有的防止微波泄漏的連接結(jié)構(gòu)技術(shù)。
在微波加熱體1與微波室3壁之間放有由耐高溫絕熱材料制成的絕熱體2，絕熱體2上制有微波屏蔽層，以防止微波泄露和不需要受熱的部分被加熱。如鈦酸鋁陶瓷絕熱復(fù)合材料等。把絕熱體2與微波加熱體1制作為一體。絕熱體2內(nèi)也可放有金屬屏蔽網(wǎng)或金屬絲或金屬纖維等，如不銹鋼纖維、鎳絲和鉭絲等。絕熱體2的內(nèi)外表面均制有耐高溫的反射屏蔽微波的金屬或金屬合金的微波屏蔽層，如金屬鉻層、金屬鉭層等，可參照已有的微波屏蔽技術(shù)制作。絕熱體2的下部制有用做連接用的附件金屬連接件201，本實施例的微波加熱體1是通過絕熱體2的金屬連接件201與微波室3壁通過螺紋連接的，也可采用其他活動連接方式。
本實施例的微波室3壁可為各種結(jié)構(gòu)形狀的柱形殼體，微波室3上部端口上也可制有由允許微波透過并隔熱的微波透過絕熱體6，材料可與微波透過絕熱層103相同，以防止在微波加熱體1卸下時雜物等進入微波室3內(nèi)。在微波室3的內(nèi)壁上也可以安裝有微波攪動器301(如圖3所示)，以使微波均勻充滿微波室內(nèi)，制作時可參照已有的微波爐上的微波攪動器技術(shù)。
在微波室3的側(cè)壁或底上制有波導(dǎo)管4，波導(dǎo)管4與微波室3相通，微波室3壁和波導(dǎo)管4可采用耐高溫的金屬或金屬合金制作，要求具有反射和屏蔽微波的作用，如鋁合金、銅合金、鈦合金、不銹鋼、鉭合金和用于高溫爐管的稀土高鉻高溫耐熱鋼等。微波室壁上也可制有一些小排汽孔或小散熱孔(圖中未示出)，小排汽孔或小散熱孔孔徑大小以微波不得泄漏為宜，可參照微波爐的技術(shù)制作。
本實施例微波發(fā)熱器相對于其固定件之間不存在相對轉(zhuǎn)動，就不需要安裝轉(zhuǎn)動連接器8(如圖5所示)。波導(dǎo)管4壁直接與微波輸入端子總成5的同軸線接頭501連接。本實施例的微波輸入端子總成5采用的是同軸線傳輸方式，微波輸入端子總成5包括同軸線接頭501、同軸線502、微波天線503和固定填料504等。同軸線接頭501和同軸線502可以采用標(biāo)準(zhǔn)的或非標(biāo)準(zhǔn)的，同軸線502穿入波導(dǎo)管4內(nèi)，同軸線502與波導(dǎo)管4間有固定填料504以固定同軸線502。同軸線502的一端與同軸線接頭501連接，同軸線502另一端的內(nèi)導(dǎo)體上接有微波天線503，微波天線503根據(jù)要求可制成針狀、螺旋狀、環(huán)形狀、圓板狀或其他結(jié)構(gòu)形狀。導(dǎo)熱體101通過微波室3內(nèi)壁和波導(dǎo)管4內(nèi)壁與同軸線502的外導(dǎo)體連接，微波天線503與同軸線502的內(nèi)導(dǎo)體連接，制作時可參照已有的微波傳輸技術(shù)制作。導(dǎo)熱體101、絕熱體2、微波室3和波導(dǎo)管4的最外表面均制有絕緣層(圖中未示出)，絕緣層可采用耐高溫的高絕緣材料制成，如耐高溫聚四氟乙烯絕緣材料、鈦酸鉀晶須絕緣絕熱復(fù)合涂料和高導(dǎo)熱高絕緣氮化鋁基復(fù)相陶瓷材料等。
本實施例根據(jù)需要在絕熱體2的邊緣上對稱制有兩個把手7附件，把手7的材料可與絕熱體2相同，導(dǎo)熱體101內(nèi)根據(jù)要求也可安裝有溫度傳感器104，利用溫度控制系統(tǒng)(圖中未示出)來測量微波加熱體1的加熱溫度并可加以控制其加熱溫度。
本實施例的材料選擇與組合，由于本發(fā)明微波發(fā)熱器所使用的材料選擇范圍非常大，所以進行材料選配組合，以得到更高的性價比。本實施例通過對所用材料進行選配組合，以使微波發(fā)熱器適用于不同溫度下的加熱設(shè)備及器具的加熱源。與相同功率的電加熱相比，可節(jié)約大量的電能。尤其是與工業(yè)用大功率的電加熱設(shè)備相比，節(jié)電效果顯著。以下是本實施例列舉的幾種材料優(yōu)化組合，本實施例的材料選擇與組合不限于此。
材料組合1，是本實施例用于100℃左右的加熱源所選用的材料組合導(dǎo)熱體101采用鋁合金、鎂合金、銅合金、鈦合金、不銹鋼等制作，也可采用高導(dǎo)熱高絕緣的氮化硼陶瓷材料襯有金屬屏蔽層的雙層材料的復(fù)合層結(jié)構(gòu)，具有屏蔽和反射微波，又具有良好的導(dǎo)熱性。氮化硼陶瓷有“白石墨”之稱，使用溫度在900℃以下，可方便地進行各種機械切削加工，并有優(yōu)異的耐熱性、高溫絕緣性和導(dǎo)熱性，在惰性氣體中工作溫度可達2800℃，熱膨脹系數(shù)低，導(dǎo)熱率高，熱震穩(wěn)定性優(yōu)良，高微波通過性等。
微波發(fā)熱層102采用純鐵體和堇青石以重量比為30∶70％混合后再煅燒，與耐熱絕緣硅橡膠混合后涂在導(dǎo)熱體101的內(nèi)側(cè)，吸收2450兆赫微波后可產(chǎn)生100℃以上的熱度，調(diào)整純鐵體和堇青石的重量比可改變所產(chǎn)生的發(fā)熱度。
微波透過絕熱層103采用耐高溫絕熱絕緣的氧化鋁陶瓷纖維或粉體與耐熱絕緣硅樹脂混合成涂料，該混合涂料具有極好的耐熱震性、低導(dǎo)熱度、高溫穩(wěn)定性、高微波透過性等。
微波透過絕熱體6采用鋁硅陶瓷纖維板，鋁硅陶瓷纖維板具有優(yōu)良的絕熱性、耐火性、高耐散裂性，耐高溫1500℃以上，高微波通過性等。
絕熱體2和把手7采用鈦酸鋁陶瓷絕熱復(fù)合材料，鈦酸鋁陶瓷絕熱復(fù)合材料具有較高的熔點1860度，低熱膨脹和低導(dǎo)熱的特點，有著優(yōu)異的抗熱震性能，并且不易分解，對銅、鋁等有色金屬熔體有耐侵蝕和不浸潤的特點，具有強度高、機械加工性能好。絕熱體2的內(nèi)外表面可鍍金屬鉻。
絕熱體2的金屬連接件201、微波室3壁和波導(dǎo)管4均采用鋁合金、鎂合金、鈦合金、不銹鋼等制作。
同軸線502與波導(dǎo)管4間的固定填料504可采用耐高溫的聚四氟乙烯絕緣塑料填料。
導(dǎo)熱體101、絕熱體2、微波室3壁和波導(dǎo)管4的最外表面的絕緣層(圖中未示出)可采用耐高溫的聚四氟乙烯絕緣不粘涂料和鈦酸鉀晶須絕緣絕熱復(fù)合涂料等。鈦酸鉀晶須絕緣絕熱復(fù)合涂料，具有良好的力學(xué)性能和物理性能，還具有很高的電絕緣性、耐熱在空氣中1200℃、隔熱性能等。
材料組合2，是本實施例用于1200℃以下的加熱源所選用的材料組合導(dǎo)熱體101、絕熱體2的金屬連接件201、微波室3壁和波導(dǎo)管4采用的是用于高溫爐管的稀土高鉻高溫耐熱鋼。用于高溫爐管的稀土高鉻高溫耐熱鋼，可工作在1200℃的高溫下，其組分是由高鉻、高碳和適量鎳以及稀土合金等元素組成，具有高溫抗氧化、抗變形、抗?jié)B碳、具有良好的導(dǎo)熱性和屏蔽微波作用等。
微波發(fā)熱層102采用四針狀氧化鋅晶須復(fù)合材料。四針狀氧化鋅晶須復(fù)合材料(Zinc Oxide Whisker，簡寫為ZnOw)，ZnOw能吸收2450MHz波段的微波，發(fā)熱效率非常高，耐高溫，在1720℃之前不發(fā)生變化，由于ZnOw具有良好的耐熱性，故可反復(fù)使用，調(diào)整四針狀氧化鋅晶須復(fù)合材料的組分可得到不同的發(fā)熱溫度。
微波透過絕熱層103和微波透過絕熱體6均采用鋁硅纖維為主要成分的陶瓷纖維板。
絕熱體2和把手7采用鈦酸鋁陶瓷絕熱復(fù)合材料，絕熱體2的內(nèi)可滲入鉬絲或鈦絲等，絕熱體2內(nèi)外表面可鍍金屬鉻。
同軸線502與波導(dǎo)管4間的固定填料504可采用鈦酸鋁陶瓷絕熱復(fù)合材料。
導(dǎo)熱體101、絕熱體2、微波室3壁和波導(dǎo)管4的最外表面的絕緣層(圖中未示出)可采用高導(dǎo)熱高絕緣氮化鋁基復(fù)相陶瓷材料。高導(dǎo)熱高絕緣氮化鋁基(AlN基)陶瓷材料具有優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性、可靠的電絕緣性、低的介電常數(shù)和介電損耗、高的強度并具備優(yōu)異的可切削性、耐酸耐堿、無毒等優(yōu)異性能，耐高溫1800℃以上。
材料組合3，是本實施例用于1600℃以下的加熱源所選用的材料組合導(dǎo)熱體101采用高導(dǎo)熱高絕緣氮化鋁基復(fù)相陶瓷和耐高溫金屬屏蔽層組成的雙層材料的復(fù)合層結(jié)構(gòu)，耐高溫的金屬層可采用金屬鉬或金屬鉭，氮化鋁基復(fù)相陶瓷內(nèi)部也可以摻入鉬絲或鉭絲，以防止微波泄漏。
微波發(fā)熱層102采用四針狀氧化鋅晶須復(fù)合材料。
微波透過絕熱層103和微波透過絕熱體6均采用高純氧化鋁陶瓷泡沫耐高溫?zé)o害的絕緣絕熱材料。高純氧化鋁陶瓷泡沫可以耐攝氏1700度的高溫，高絕緣超絕熱、高微波通過性、及機械強度高等優(yōu)良性能等。
絕熱體2和把手7采用鈦酸鋁陶瓷絕熱復(fù)合材料。絕熱體2的內(nèi)可摻入鉬絲或鉭絲等，絕熱體2內(nèi)外表面可制有金屬鉭或金屬鉬層。
絕熱體2的金屬連接件201、微波室3和波導(dǎo)管4均采用高溫爐管的稀土高鉻高溫耐熱鋼。
同軸線502與波導(dǎo)管4間的固定填料504可采用鈦酸鋁陶瓷絕熱復(fù)合材料。
導(dǎo)熱體101、絕熱體2、微波室3和波導(dǎo)管4的最外表面的絕緣層(圖中未示出)可采用高導(dǎo)熱高絕緣氮化鋁基復(fù)相陶瓷。
本實施例的工作過程把微波電纜與微波輸入端子總成5的同軸線接頭501連接，微波通過微波天線503被輻射到波導(dǎo)管4或微波室3內(nèi)，由于微波加熱體1是可拆開的，此時有兩種情況情況1、安裝上可拆開的微波加熱體1時，此時，在微波室3內(nèi)的微波透過微波透過絕熱體6和微波透過絕熱層103被微波發(fā)熱層102吸收并產(chǎn)生熱，再由導(dǎo)熱體101把熱傳遞給被加熱的物質(zhì)并對其進行加熱，此種情況幾乎可對任何物質(zhì)進行加熱。絕熱體2和微波透過絕熱層103隔絕微波發(fā)熱層102所產(chǎn)生的熱，微波透過絕熱體6可進一步隔絕熱能，以免熱能損耗。情況2、當(dāng)卸下微波加熱體1時，此時，在微波室3內(nèi)的微波通過微波透過絕熱體6只能對具有吸收微波的極性分子的物質(zhì)直接進行加熱，而不能對透過微波的絕緣體和不吸收微波的金屬材料等進行加熱，如已有的微波爐加熱過程。
本實施例的使用方法和用途，本實施例根據(jù)加熱設(shè)備及器具的加熱要求，可以安裝到加熱設(shè)備及器具內(nèi)部的各壁上，可正放、到放、或側(cè)放置。本實施例可用于家用炊具、烘箱、烤箱、加熱箱、熱合機、取暖設(shè)備、加熱爐、加熱鍋、包裝機、工業(yè)窯爐和高溫爐等各種加熱設(shè)備及器具的加熱源。以下是本實施例列舉的幾種使用方法和用途，本實施例不限于此。
使用方法和用途1，本實施例用于微波加熱灶加熱源時，可將其安裝到微波加熱灶上面，微波加熱體1的導(dǎo)熱體101向上正放置。使用時，如果將本實施例上的微波加熱體1卸下，利用一個具有屏蔽微波的透明罩形蓋子(圖中未示出)，就組成了立式微波爐。如果將本實施例上的微波加熱體1安裝上，把鍋、壺等各種家用炊具放到導(dǎo)熱體101上，就可達到各種烹飪的目的。本實施例的微波加熱體1根據(jù)需要也可以與如家用的鍋底、壺底等加熱設(shè)備及器具的加熱源制作在一起。
使用方法和用途2，本實施例用于烤箱或烘箱的加熱源時，可將微波加熱體1安裝到烤箱或烘箱的箱體內(nèi)部的側(cè)壁上或頂壁上或底壁上，導(dǎo)熱體101的加熱表面朝向箱內(nèi)放置，也可以把微波發(fā)生器組件直接安裝到烤箱或烘箱的箱體內(nèi)部。使用時，如果將本實施例的微波加熱體1卸下，就成了常用的微波爐了。如果將本實施例的微波加熱體1安上，就成了常用的烤箱或烘箱了。
使用方法和用途3，本實施例用于高溫爐的加熱源時，可將微波加熱體1安裝到高溫爐的爐膛內(nèi)部的側(cè)壁上或頂壁上或底壁上，導(dǎo)熱體101加熱表面朝向爐膛內(nèi)放置，由于所需的加熱功率大，可將本實施例的波導(dǎo)管4直接與微波源連接，導(dǎo)熱體101內(nèi)的溫度傳感器104可改安裝到爐膛內(nèi)的側(cè)壁上，根據(jù)需要也可安裝有微波發(fā)熱器301(如圖3所示)，如果被加熱的物質(zhì)是具有吸收微波的物質(zhì)時，如微波燒結(jié)陶瓷等，可將本實施例的微波加熱體1卸下，微波可直接加熱具有吸收微波的物質(zhì)，如果被加熱的物質(zhì)是透過或不吸收微波的物質(zhì)時，如絕緣材料加熱、金屬熱處理等，可將微波加熱體1安裝上，利用微波加熱體1的導(dǎo)熱體101通過熱傳遞來加熱那些透過或不吸收微波的物質(zhì)。
實施例2、如圖3、圖4所示，是一種柱形底面加熱的微波發(fā)熱器，是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)之一。本實施例的微波加熱體1是矩形板表面加熱式，微波加熱體1可制作成矩形板狀、圓形板狀、方形板狀、球殼形等各種不同的結(jié)構(gòu)形狀的板形或殼形。本實施例采用的是波導(dǎo)管4直接饋入微波，也可采用同軸線傳輸方式(如圖1所示)等其他傳輸方式。
本實施例與實施例1不同點是1、本實施例是不可拆開的，也就是說微波加熱體1通過絕熱體2與微波室3壁連接為一個整體。2、本實施例的微波加熱體1是矩形板表面加熱式。3、波導(dǎo)管4直接與微波源連接，并增加了微波攪動器301。本實施例與實施例1相比省略了絕熱體2上的金屬連接件201、微波透過絕熱體6、把手7和微波輸入端子總成5(如圖1所示)等。
本實施例的微波加熱體1是由導(dǎo)熱體101、微波發(fā)熱層102和微波透過絕熱層103等組成的組合體結(jié)構(gòu)。如果以導(dǎo)熱體101為外層，則在導(dǎo)熱體101的內(nèi)表面上制有微波發(fā)熱層102，再在微波發(fā)熱層102的表面上又制有微波透過絕熱層103。
微波加熱體1通過絕熱體2與微波室3壁連接為一個整體，絕熱體2的內(nèi)外表面制有微波屏蔽層，在微波室3的內(nèi)壁上安裝有微波攪動器301，以使微波均勻充滿微波室內(nèi)，制作時可參照已有的微波爐上的微波攪動器技術(shù)。在微波室3的側(cè)壁或底上制有波導(dǎo)管4，波導(dǎo)管4與微波室3相通。微波室壁上也可制有一些小排汽孔或小散熱孔(圖中未示出)，小排汽孔或小散熱孔孔徑大小以微波不得泄漏為宜。微波發(fā)熱器整體要求具有防止微波泄漏結(jié)構(gòu)，以防止微波泄漏，制作時可參照已有的防止微波泄漏技術(shù)。
本實施例的工作過程是，本實施例是一個整體不可拆開的，微波直接從波導(dǎo)管4饋入微波室3，在微波室3內(nèi)的微波透過微波透過絕熱層103被微波發(fā)熱層102吸收并產(chǎn)生熱，再由導(dǎo)熱體101把熱傳遞給被加熱的物質(zhì)并對其進行加熱，本實施例幾乎可對任何物質(zhì)進行加熱。
本實施例的使用方法和用途與實施例1相比，除了不能用于微波直接加熱具有吸收微波的物質(zhì)外，其他與實施例1的使用方法和用途相同。
本實施例的材料選擇和組合可參照實施例1。
本實施例可用于家用炊具、烘箱、烤箱、加熱箱、熱合機、取暖設(shè)備、加熱爐、加熱鍋、包裝機、工業(yè)窯爐和高溫爐等各種加熱設(shè)備及器具的加熱源。
實施例3、如圖5所示，是一種可轉(zhuǎn)動的滾筒形外側(cè)面加熱的微波發(fā)熱器，是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)之一。本實施例的微波加熱體1是滾筒形外側(cè)表面加熱式，也可以做成可轉(zhuǎn)動的偏心滾筒形外側(cè)表面加熱式。微波加熱體1可制作成滾筒形、輥形等各種可轉(zhuǎn)動加熱表面結(jié)構(gòu)。
本實施例的微波輸入端子總成5采用的是同軸線傳輸方式，也可采用波導(dǎo)管4直接饋入微波(如圖13所示)等其他傳輸方式。
本實施例的結(jié)構(gòu)特征是，微波加熱體1是由導(dǎo)熱體101、微波發(fā)熱層102和微波透過絕熱層103等組成的組合體結(jié)構(gòu)。以滾筒形微波加熱體1的導(dǎo)熱體101側(cè)壁為外層，則在導(dǎo)熱體101側(cè)壁的內(nèi)表面上制有微波發(fā)熱層102，再在微波發(fā)熱層102的內(nèi)表面上又制有微波透過絕熱層103。在導(dǎo)熱體101的加熱表面上制有網(wǎng)紋105，或?qū)峤^緣橡膠或其他附件等。
滾筒形微波加熱體1的兩端面是絕熱體2a和絕熱體2b，在絕熱體2a和絕熱體2b的內(nèi)外表面均制有微波屏蔽層。在滾筒形微波加熱體1的一端絕熱體2a上制有波導(dǎo)管4。
本實施例相對于其固定件(圖中未示出)之間工作時可存在相對轉(zhuǎn)動，則在波導(dǎo)管4與微波輸入端子總成5之間就需要安裝有一個轉(zhuǎn)動連接器8。轉(zhuǎn)動連接器8包括活動端802和固定端801，活動端802相對于固定端801可存在相對轉(zhuǎn)動或靜止。
在波導(dǎo)管4上制有同軸的軸套9a，在相對于軸套9a的微波發(fā)熱器的另一端絕熱體2b上制有與軸套9a同軸的軸9b。波導(dǎo)管4、軸套9a與轉(zhuǎn)動連接器8的活動端802可制作為一體，并且是同軸的，并與滾筒形微波加熱體1的幾何中心軸可以是同軸的或是不同軸的，不同軸時為偏心滾筒形。軸套9a、軸9b、波導(dǎo)管4、轉(zhuǎn)動連接器8的活動端802和固定端801均采用金屬及金屬合金制作。
轉(zhuǎn)動連接器8的固定端801與微波輸入端子總成5連接為一體。微波輸入端子總成5包括同軸線接頭501、同軸線502、微波天線503和固定填料504等。同軸線接頭501和同軸線502可以采用標(biāo)準(zhǔn)的或非標(biāo)準(zhǔn)的，同軸線502穿過轉(zhuǎn)動連接器8和波導(dǎo)管4內(nèi)部到達微波室3內(nèi)，同軸線502與轉(zhuǎn)動連接器8的固定端801間有固定填料504并以固定同軸線502，在同軸線502的一端與同軸線接頭501連接，在同軸線502另一端的內(nèi)導(dǎo)體上接有微波天線503，微波天線503可制成針狀、螺旋狀、環(huán)形狀等其他結(jié)構(gòu)形狀，導(dǎo)熱體101通過絕熱體2a的金屬屏蔽層、波導(dǎo)管4、轉(zhuǎn)動連接器8與同軸線502外導(dǎo)體連接，微波天線503與同軸線502的內(nèi)導(dǎo)體連接，制作時可參照已有的微波傳輸技術(shù)制作。
微波加熱體1、絕熱體2a、絕熱體2b、軸套9a、軸9b、微波室3、波導(dǎo)管4和轉(zhuǎn)動連接器8的活動端802等組成轉(zhuǎn)動體A，轉(zhuǎn)動連接器8的固定端801與微波輸入端子總成5組成靜止體B。本實施例工作時轉(zhuǎn)動體A相對于其固定件(圖中未示出)可存在相對轉(zhuǎn)動或靜止，靜止體B相對于其固定件是相對靜止的。
轉(zhuǎn)動連接器8的活動端802和固定端801之間相對轉(zhuǎn)動或靜止時，要求具有防止微波泄漏結(jié)構(gòu)，以防止微波泄漏，制作時可參照已有的防止微波泄漏技術(shù)。微波加熱體1、絕熱體2a、絕熱體2b、波導(dǎo)管4、轉(zhuǎn)動連接器8的活動端802和固定端801等最外表面上均可制有絕緣層。
本實施例的工作過程是微波從靜止體B上的微波輸入端子總成5的同軸線接頭501導(dǎo)入后，通過微波天線503輻射到微波室3內(nèi)，此時轉(zhuǎn)動體A轉(zhuǎn)動，在微波室3內(nèi)的微波透過微波透過絕熱層103被微波發(fā)熱層102吸收并產(chǎn)生熱，由轉(zhuǎn)動著的導(dǎo)熱體101把熱傳遞給被加熱的物質(zhì)并對其進行加熱，以達到各種熱加工過程的目的。
本實施例的所用材料選擇及組合可參照實施例1。
本實施例可用于各種塑封機、熱合機、過膠機、包裝機的加熱輥等需要滾筒形或輥形加熱源的各種加熱設(shè)備及器具的加熱。
實施例4、 如圖6所示，是一種細管形外表面加熱的微波發(fā)熱器，是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)之一。本實施例的微波加熱體1是管形外表面加熱式。微波加熱體1可以是圓形管、矩形管、彎管形等其他形狀管，本實施例的微波輸入端子總成5采用的是同軸線傳輸方式，也可采用其他傳輸方式。微波輸入端子總成5包括同軸線接頭501、同軸線502和微波天線503等。
本實施例的結(jié)構(gòu)特征是，在一端有封口的金屬或金屬合金薄壁細管狀的微波室3壁的另一端與微波輸入端子總成5的同軸線502外導(dǎo)體制作為一體。同軸線502伸入微波室3壁內(nèi)，并在其內(nèi)導(dǎo)體上接有微波天線503，微波天線503可制成針狀或螺旋狀或其他結(jié)構(gòu)形狀，制作時可參照已有的醫(yī)用微波治療頭制作。在同軸線502外導(dǎo)體的外表面上制有由絕緣絕熱材料制成的絕熱體2。
微波加熱體1是由導(dǎo)熱體101、微波發(fā)熱層102和微波透過絕熱層103等組成的組合體結(jié)構(gòu)。微波室3壁就是微波加熱體1的導(dǎo)熱體101，以微波加熱體1的導(dǎo)熱體101壁為外層，則在導(dǎo)熱體101壁的內(nèi)表面上制有微波發(fā)熱層102，再在微波發(fā)熱層102內(nèi)表面上制有微波透過絕熱層103。也可以在導(dǎo)熱體101的加熱表面上涂有耐酸耐堿的高導(dǎo)熱高絕緣氮化鋁基復(fù)相陶瓷涂層，以適應(yīng)惡劣環(huán)境。細管狀的微波室3壁根據(jù)饋入微波的頻率及波長而定并可做得更細小些。
本實施例的工作過程是微波從微波輸入端子總成5的同軸線接頭501導(dǎo)入后，通過微波天線503輻射到微波室3內(nèi)，在微波室3內(nèi)的微波通過微波透過絕熱層103被微波發(fā)熱層102吸收并產(chǎn)生熱，由導(dǎo)熱體101把熱傳遞給被加熱的物質(zhì)并對其進行加熱。絕熱體2是防止不需要受熱的部分被加熱。
本實施例的材料選用可參照實施例1。
本實施例可用于熱水瓶的加熱器、電烙鐵加熱芯、注塑機推進螺桿內(nèi)的加熱棒等需要單管形加熱源的各種加熱設(shè)備及器具的加熱。
實施例5、如圖7所示，是一種針形加熱的微波發(fā)熱器，是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)之一。本實施例的微波加熱體1是針形加熱式，微波加熱體1是針狀形，也可以是細棒狀形等其他結(jié)構(gòu)形狀。本實施例的微波輸入端子總成5采用的是同軸線傳輸方式，也可采用其他傳輸方式。
本實施例的結(jié)構(gòu)特征是，在一端有封口的金屬或金屬合金薄壁細管狀的微波室3壁的另一端與微波輸入端子總成5的同軸線502外導(dǎo)體制作為一體。同軸線502伸入微波室3壁內(nèi)，并在其內(nèi)導(dǎo)體上接有微波天線503，微波天線503可制成針狀或螺旋狀或其他結(jié)構(gòu)形狀，制作時可參照已有的醫(yī)用微波治療頭制作。在微波室3壁和同軸線502外導(dǎo)體的外表面上均制有由絕緣絕熱材料制成的絕熱體2。
在微波室3壁的封口端固定有針狀微波加熱體1，微波加熱體1的導(dǎo)熱體101的導(dǎo)熱體101的一部分在微波室3壁外面，一部分伸入微波室3壁里面。在微波室3壁里面的導(dǎo)熱體101的表面上制有微波發(fā)熱層102，再在微波發(fā)熱層102表面上制有微波透過絕熱層103。細管狀的微波室3壁根據(jù)饋入微波的頻率及波長而定可做得更細小些。
本實施例的工作過程是微波通過微波天線503輻射到微波室3內(nèi)，在微波室3內(nèi)的微波透過微波透過絕熱層103被微波發(fā)熱層102吸收并產(chǎn)生熱，由導(dǎo)熱體101把熱傳遞給被加熱的物質(zhì)并對其進行加熱。
本實施例的材料選用可參照實施例1。
本實施例根據(jù)細小程度可用于電烙鐵加熱芯、醫(yī)療用灼燒針等需要細小針形加熱源的各種加熱設(shè)備及器具的加熱。
實施例6、如圖8所示，是一種針管形外表面加熱的微波發(fā)熱器，是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)之一。本實施例的微波加熱體1是針管形外表面加熱式。
本實施例與實施例4的不同點是微波加熱體1比實施例4再細小些。
本實施例的結(jié)構(gòu)特征是，在一端有封口的金屬或金屬合金薄壁針管狀的微波室3壁的另一端與微波輸入端子總成5的同軸線502外導(dǎo)體制作為一體。同軸線502伸入微波室3壁內(nèi)，并在其內(nèi)導(dǎo)體上接有微波天線503，微波天線503可制成針狀或螺旋狀或其他結(jié)構(gòu)形狀，制作時可參照已有的醫(yī)用微波治療頭制作。在同軸線502外導(dǎo)體的外表面上制有由絕緣絕熱材料制成的絕熱體2。
微波室3壁就是微波加熱體1的導(dǎo)熱體101，以微波加熱體1的導(dǎo)熱體101壁為外層，則在導(dǎo)熱體101壁的內(nèi)表面上制有微波發(fā)熱層102，再在微波發(fā)熱層102內(nèi)表面上制有微波透過絕熱層103。也可以在導(dǎo)熱體101的加熱表面上涂有絕緣層。針管形的微波室3壁根據(jù)饋入微波的頻率及波長而定并可做得更細小些。
本實施例的工作過程是微波通過微波天線503輻射到微波室3內(nèi)，在微波室3內(nèi)的微波透過微波透過絕熱層103被微波發(fā)熱層102吸收并產(chǎn)生熱，由導(dǎo)熱體101把熱傳遞給被加熱的物質(zhì)并對其進行加熱。
本實施例根據(jù)細小程度可用于電烙鐵加熱芯、熱水瓶的加熱器等需要針管形加熱源的各種加熱設(shè)備及器具的加熱。
實施例7、如圖9所示，是一種粗管形外表面加熱的微波發(fā)熱器，是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)之一。本實施例的微波加熱體1是粗管形外表面加熱式。微波加熱體1可以是圓形管、矩形管、彎管形等其他形狀管。本實施例采用的是波導(dǎo)管4直接饋入微波方式，也可采用同軸線傳輸方式(如圖1所示)等其他傳輸方式。
本實施例與實施例4的不同點是，去掉了微波輸入端子總成5和絕熱體2(如圖6所示)，其他同實施例4。
本實施例的結(jié)構(gòu)特征是，一端是封口的粗管狀的微波室3壁的另一端可視為波導(dǎo)管4。微波室3壁就是微波加熱體1的導(dǎo)熱體101。在導(dǎo)熱體101的壁內(nèi)表面制有微波發(fā)熱層102，再在微波發(fā)熱層102內(nèi)表面制有微波透過絕熱層103。
本實施例的工作過程是微波直接從波導(dǎo)管4饋入微波室3，在微波室3內(nèi)的微波透過微波透過絕熱層103被微波發(fā)熱層102吸收并產(chǎn)生熱，再由導(dǎo)熱體101把熱傳遞給被加熱的物質(zhì)并對其進行加熱。
本實施例的材料選用可參照實施例1。
本實施例可用于單管形加熱源的各種加熱設(shè)備及器具的加熱。
實施例8、如圖10所示，是一種列管形管外表面加熱的微波發(fā)熱器，是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)之一。本實施例的微波加熱體1是多管形管外表面加熱式。微波加熱體1可以是圓形管、矩形管或其他形狀管。本實施例采用的是波導(dǎo)管4直接饋入微波，也可采用同軸線傳輸方式(如圖1所示)等其他傳輸方式。
本實施例就是將多個實施例7排列在一起的，微波加熱體1的數(shù)量是包括2個在內(nèi)的2個以上。
每個微波加熱體1都是由導(dǎo)熱體101、微波發(fā)熱層102和微波透過絕熱層103等組成的組合體結(jié)構(gòu)。
本實施例的各管形微波加熱體1是共用一個微波室3的，各管形微波加熱體1在微波室3壁上的耦合口302(波導(dǎo)入口)之間的相互距離應(yīng)大于λ/2，λ為饋入微波的波長，在微波室3上接有波導(dǎo)管4。各管形微波加熱體1是由一組或多組支撐架10來支撐固定的。
以各管形微波加熱體1的各導(dǎo)熱體101的壁為外層，在同一個微波發(fā)熱器的各導(dǎo)熱體101壁內(nèi)表面均制有同一種材料的微波發(fā)熱層102，以保證同一頻率和波長的微波吸收發(fā)熱效率相同。再在各微波發(fā)熱層102的內(nèi)表面均制有同一種材料的微波透過絕熱層103。
微波室3壁的外表面上制有絕熱體2，以免熱量損失。如果本實施例用于酸堿腐蝕等惡劣環(huán)境下的加熱源，也可在各管形導(dǎo)熱體101壁的整個外表面上制有高導(dǎo)熱耐高溫耐酸堿腐蝕的材料涂層，如高導(dǎo)熱氮化鋁基復(fù)相陶瓷材料涂層等本實施例的工作過程是微波從波導(dǎo)管4饋入微波室3，再由微波室3將微波功率分配到各管形微波加熱體1內(nèi)，然后微波通過各微波透過絕熱層103被各微波發(fā)熱層102吸收并產(chǎn)生熱，由各導(dǎo)熱體101把熱傳遞給被加熱的物質(zhì)并對其進行加熱。
本實施例的材料選擇及組合可參照實施例1。
本實施例可用于各種取暖設(shè)備、加熱爐、熱交換器、蒸溜塔、加熱反應(yīng)器(釜)和工業(yè)窯爐等各種加熱設(shè)備及器具等需要大能量列管形加熱源的各種加熱設(shè)備及器具的加熱。尤其用于工廠的蒸溜塔的加熱器、加熱反應(yīng)器(釜)的加熱器等可節(jié)約大量的能源。
實施例9、如圖11、圖12所示，是一種條形或刀形加熱的微波發(fā)熱器，是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)之一。本實施例的微波加熱體1是扁條形或刀形加熱式。本實施例的微波加熱體1可以是直條形或直刀形、彎條形或彎刀形等各種條形或刀形結(jié)構(gòu)形狀。本實施例的微波輸入端子總成5采用的是同軸線傳輸方式，也可采用波導(dǎo)管4直接饋入微波(如圖3所示)等其他傳輸方式。本實施例的微波輸入端子總成5同實施例4。
本實施例的結(jié)構(gòu)特征是，一金屬或金屬合金薄壁管式微波室3，其橫截面可以是矩形、圓形、三角形、鴨蛋圓形等對稱形，微波室3的一端封口，另一端與微波輸入端子總成5的同軸線502的外導(dǎo)體制作為一體。同軸線502伸入微波室3壁內(nèi)，并在其內(nèi)導(dǎo)體上接有微波天線503，微波天線503可制成針狀或螺旋狀或其他結(jié)構(gòu)形狀，制作時可參照已有的醫(yī)用微波治療頭制作。
在微波室3的橫截面的側(cè)壁上沿軸向與條形或刀形的微波加熱體1制作為一體。微波加熱體1的三分之二左右被包在微波室3壁的內(nèi)部，其余部分在微波室3壁的外面。微波加熱體1是由導(dǎo)熱體101、微波發(fā)熱層102和微波透過絕熱層103等組成的組合體結(jié)構(gòu)。微波加熱體1的導(dǎo)熱體101是具有良好導(dǎo)熱性能的金屬或金屬合金制成的扁條形或刀形，在微波室3內(nèi)部的微波加熱體1的部分導(dǎo)熱體101的表面上制有微波發(fā)熱層102后，再在微波發(fā)熱層102的表面上制有微波透過絕熱層103。
在微波室3壁和同軸線502外導(dǎo)體的外表面上均制有由耐高溫絕緣絕熱材料制成的復(fù)合層絕熱體2。復(fù)合層絕熱體2可采用先涂一層高導(dǎo)熱高絕緣氮化鋁基復(fù)相陶瓷涂料后，再制有鈦酸鋁陶瓷絕熱復(fù)合材料。
本實施例的工作過程是微波通過微波天線503輻射到微波室3內(nèi)，在微波室3內(nèi)的微波通過微波透過絕熱層103被微波發(fā)熱層102吸收并產(chǎn)生熱，由導(dǎo)熱體101的外部邊緣把熱傳遞給被加熱的物質(zhì)并對其進行加熱，以達到各種熱加工過程的目的。
本實施例的材料選用可參照實施例1。
本實施例可用于包裝機的熱封加熱條、薄膜封口機的封條等需要條形或刀形加熱源的各種加熱設(shè)備及器具的加熱。
實施例10、如圖13所示，是一種轉(zhuǎn)盤形外邊緣加熱的微波發(fā)熱器，是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)之一。本實施例的微波加熱體1是圓環(huán)板形外邊緣加熱式。本實施例采用的是波導(dǎo)管4直接饋入微波，也可采用同軸線傳輸方式(如圖5所示)等其他傳輸方式。
本實施例與實施例3不同點是1、微波發(fā)熱器主體是轉(zhuǎn)盤形。2、微波加熱體1是圓環(huán)板形。3、采用波導(dǎo)管4直接饋入微波。
本實施例的結(jié)構(gòu)特征是，將兩個直徑銷小于圓環(huán)板形微波加熱體1外徑并大于其內(nèi)徑的半筒形殼體(也可以用半球形殼體等其他回轉(zhuǎn)殼體的一半)對稱地扣在圓環(huán)板形微波加熱體1的正反兩個面上即成微波室3。
圓環(huán)板微波加熱體1是由導(dǎo)熱體101、微波發(fā)熱層102和微波透過絕熱層103等組成的組合體結(jié)構(gòu)。圓環(huán)板形微波加熱體1的導(dǎo)熱體101大部分應(yīng)在微波室3殼內(nèi)部，在微波室3殼內(nèi)部的部分圓環(huán)板形導(dǎo)熱體101的表面上全部制有微波發(fā)熱層102后，再在微波發(fā)熱層102的表面上全部制有微波透過絕熱層103。
微波室3殼體外表面制有耐高溫絕熱材料制成的絕熱體2。在微波室3的一半筒形殼體外表面上軸心處制有同軸的軸9b，在對稱的另一半筒形殼體外表面上制有與軸9b同軸的轉(zhuǎn)動連接器8的活動端802，波導(dǎo)管4穿過轉(zhuǎn)動連接器8并由轉(zhuǎn)動連接器8的固定端801將其固定。
軸套9a與轉(zhuǎn)動連接器8的活動端802制作為一體，并且是同軸的，它們與圓環(huán)板形微波加熱體1的幾何中心軸是同軸的。微波加熱體1、絕熱體2、軸套9a、軸9b、微波室3殼體和轉(zhuǎn)動連接器8的活動端802等組成轉(zhuǎn)動體A，轉(zhuǎn)動連接器8的固定端801與波導(dǎo)管4組成靜止體B。本實施例工作時轉(zhuǎn)動體A相對于其固定件(圖中未示出)可存在相對轉(zhuǎn)動或靜止，靜止體B相對于其固定件是相對靜止的。轉(zhuǎn)動連接器8的活動端802和固定端801之間相對轉(zhuǎn)動或靜止時，要求具有防止微波泄漏結(jié)構(gòu)，以防止微波泄漏。
本實施例的工作過程是微波從靜止體B上的波導(dǎo)管4饋入微波室3，此時轉(zhuǎn)動體A轉(zhuǎn)動，在微波室3內(nèi)的微波透過微波透過絕熱層103被微波發(fā)熱層102吸收并產(chǎn)生熱，由轉(zhuǎn)動著的導(dǎo)熱體101的外部邊緣把熱傳遞給被加熱的物質(zhì)并對其進行加熱，以達到各種熱加工過程的目的。
本實施例的材料選擇及組合可參照實施例1。
本實施例可用于各種塑膜連續(xù)條形封口的包裝機和塑封機等需要連續(xù)條形封口的加熱源的各種加熱設(shè)備及器具的加熱。
實施例11、如圖14所示，是一種板形單面加熱的微波發(fā)熱器，是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)之一。本實施例的微波加熱體1是圓板形表面加熱式，微波加熱體1可制作成圓形板狀、矩形板狀、方形板狀、球殼形等各種不同的結(jié)構(gòu)形狀的板形或殼形。本實施例的微波輸入端子總成5采用的是同軸線傳輸方式，也可采用波導(dǎo)管4直接饋入微波(如圖3所示)等其他傳輸方式。
本實施例的結(jié)構(gòu)特征是，一扁圓殼體組成的微波室3的上底面為微波加熱體1，其余為內(nèi)襯有金屬或金屬合金反射屏蔽微波層的隔熱的復(fù)合層絕熱體2。微波室3可為各種結(jié)構(gòu)形態(tài)的扁殼體。在復(fù)合層絕熱體2的側(cè)壁上直接制有微波輸入端子總成5。在微波輸入端子總成5的同軸線502另一端的內(nèi)導(dǎo)體上接有微波天線503，微波天線503可制成環(huán)形狀、圓板狀或其他結(jié)構(gòu)形狀。
導(dǎo)熱體101通過復(fù)合層絕熱體2的內(nèi)反射層與同軸線502的外導(dǎo)體連接。在導(dǎo)熱體101的加熱表面上涂有絕緣層。
微波加熱體1是由導(dǎo)熱體101、微波發(fā)熱層102和微波透過絕熱層103等組成的組合體結(jié)構(gòu)。以導(dǎo)熱體101為外層，則在導(dǎo)熱體101的內(nèi)表面上制有微波發(fā)熱層102。再在微波發(fā)熱層102的內(nèi)表面上又制有微波透過絕熱層103。
本實施例的工作過程是微波通過微波天線503輻射到微波室3，在微波室3內(nèi)的微波通過微波加熱體1的微波透過絕熱層103到達微波發(fā)熱層102并被微波發(fā)熱層102吸收產(chǎn)生熱，再由導(dǎo)熱體101把熱傳遞給被加熱的物質(zhì)并對其進行加熱。
本實施例的材料選擇及組合可參照實施例1。
本實施例實際上就是一個微波加熱灶，把鍋、壺等各種家用炊具放到導(dǎo)熱體101上，就可達到各種烹飪的目的。也可以把本實施例與如家用的鍋底、壺底等加熱設(shè)備及器具的加熱源制作在一起。
實施例12、如圖15、圖16所示，是一種環(huán)殼形內(nèi)側(cè)面加熱的微波發(fā)熱器，是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)之一。本實施例的微波加熱體1是環(huán)殼形內(nèi)側(cè)表面加熱式。本實施例采用的是波導(dǎo)管4直接饋入微波，也可采用同軸線傳輸方式(如圖1所示)等其他傳輸方式。
本實施例的結(jié)構(gòu)特征是，一環(huán)形殼體組成的微波室3的內(nèi)環(huán)側(cè)壁為微波加熱體1，其余為內(nèi)襯有金屬或金屬合金反射屏蔽微波層的隔熱的復(fù)合層絕熱體2。在環(huán)形殼體微波室3內(nèi)放有一塊具有反射屏蔽微波的金屬或金屬合金反射板303。在復(fù)合層絕熱體2上制有一個或多個波導(dǎo)管4。如果是多個波導(dǎo)管4，則需放有多塊反射板303。波導(dǎo)管4與微波室3相通。
微波加熱體1是由導(dǎo)熱體101、微波發(fā)熱層102和微波透過絕熱層103等組成的組合體結(jié)構(gòu)。以導(dǎo)熱體101為內(nèi)層，則在導(dǎo)熱體101的外層表面上制有微波發(fā)熱層102。再在微波發(fā)熱層102的外表面上又制有微波透過絕熱層103。
本實施例的工作過程是微波從波導(dǎo)管4饋入微波室3，在微波室3內(nèi)的微波通過微波加熱體1的微波透過絕熱層103到達微波發(fā)熱層102并被微波發(fā)熱層102吸收產(chǎn)生熱，再由導(dǎo)熱體101把熱傳遞給被加熱的物質(zhì)并對其進行加熱。反射板303一是阻斷環(huán)形波導(dǎo)的閉合回路作用，二是反射屏蔽微波作用。復(fù)合層絕熱體2是具有反射屏蔽微波作用和防止不需要受熱的部分被加熱，以免熱量損失。
本實施例的材料選擇及組合可參照實施例1。
把本實施例安裝到各種輸送管線的管壁上就可達到加熱的目的。
實施例13、如圖17所示，是一種凹鍋形內(nèi)表面加熱的微波發(fā)熱器，是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)之一。本實施例的微波加熱體1是凹鍋形內(nèi)表面加熱式，微波加熱體1可以做成圓鍋形、矩形鍋形、方鍋形等其他鍋形。本實施例采用的是波導(dǎo)管4直接饋入微波，也可采用同軸線傳輸方式(如圖1所示)等其他傳輸方式。
鍋形微波加熱體1是由導(dǎo)熱體101、微波發(fā)熱層102和微波透過絕熱層103等組成的組合體結(jié)構(gòu)。本實施例的鍋形微波加熱體1的導(dǎo)熱體101可采用單層材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，也可采用雙層或多層不同的材料構(gòu)成的復(fù)合層結(jié)構(gòu)，如導(dǎo)熱體101可采用以用于高溫爐管的稀土高鉻高溫耐熱鋼為基體，然后內(nèi)襯有高導(dǎo)熱高絕緣氮化鋁基陶瓷材料。在導(dǎo)熱體101的外層表面上制有微波發(fā)熱層102。再在微波發(fā)熱層102的外表面上又制有微波透過絕熱層103。
把微波加熱體1放入內(nèi)壁制有反射屏蔽微波層的隔熱的復(fù)合層絕熱體2內(nèi)，并使微波加熱體1的底坐在允許微波透過的隔熱的支撐坐11上。復(fù)合層絕熱體2可采用以鈦酸鋁陶瓷絕熱復(fù)合材料為基體，內(nèi)襯有由稀土高鉻高溫耐熱鋼制成的反射屏蔽微波層。支撐坐11可采用鋁硅陶瓷或高純氧化鋁陶瓷材料等。
在微波加熱體1的側(cè)壁和底部與絕熱體2的內(nèi)壁和底之間要有足夠的波導(dǎo)空間以形成微波室3；微波室3內(nèi)壁上也可以安裝有微波攪動器301。微波加熱體1上端口邊緣與絕熱體2壁頂連接為一體，形成防止微波泄露結(jié)構(gòu)。在絕熱體2的側(cè)壁或底的外部上制有波導(dǎo)管4，也可制有多個波導(dǎo)管4，波導(dǎo)管4與微波室3相通。在復(fù)合層絕熱體2上也可制有一些小排汽孔或小散熱孔(圖中末示出)，小排汽孔或小散熱孔孔徑大小以微波不得泄漏為宜。
本實施例的工作過程是微波從波導(dǎo)管4饋入微波室3，在微波室3內(nèi)的微波透過微波加熱體1的微波透過絕熱層103到達微波發(fā)熱層102并被微波發(fā)熱層102吸收產(chǎn)生熱，再由鍋形導(dǎo)熱體101把熱傳遞給鍋內(nèi)被加熱的物質(zhì)并對其進行加熱。復(fù)合層絕熱體2是具有反射屏蔽微波作用和防止不需要受熱的部分被加熱，以免熱量損失。
本實施例的材料選擇及組合可參照實施例1。
本實施例可用于液體、金屬熔化等各種加熱鍋。
實施例14、如圖18所示，是一種板形雙面加熱的微波發(fā)熱器，是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)之一。本實施例與實施例13不同點是采用扁殼體上下外表面加熱式。本實施例的微波加熱體1是扁圓殼體上下外表面加熱式，微波加熱體1可制作成各種結(jié)構(gòu)形狀的扁殼體。本實施例的微波輸入端子總成5采用的是同軸線傳輸方式，也可采用波導(dǎo)管4直接饋入微波(如圖3所示)等其他傳輸方式。
本實施例的結(jié)構(gòu)特征是，在一扁圓殼體組成的微波室3邊緣上直接制有微波輸入端子總成5。在微波室3與微波輸入端子總成5的同軸線502之間制有絕熱體2，并由其固定同軸線502，絕熱體2的表面制有金屬屏蔽層(圖中未示出)。在微波室3內(nèi)的同軸線502的一端的內(nèi)導(dǎo)體上接有微波天線503，微波天線503可制成環(huán)形狀、圓板狀或其他結(jié)構(gòu)形狀。
導(dǎo)熱體101通過絕熱體2的金屬屏蔽層與同軸線502的外導(dǎo)體連接。在導(dǎo)熱體101的加熱表面上涂有絕緣層。
微波室3壁就是微波加熱體1。微波加熱體1是由導(dǎo)熱體101、微波發(fā)熱層102和微波透過絕熱層103等組成的組合體結(jié)構(gòu)。以導(dǎo)熱體101為外層，則在導(dǎo)熱體101的內(nèi)表面上制有微波發(fā)熱層102。再在微波發(fā)熱層102的內(nèi)表面上又制有微波透過絕熱層103。
本實施例的工作過程是微波通過微波天線503輻射到微波室3，在微波室3內(nèi)的微波通過微波加熱體1的微波透過絕熱層103到達微波發(fā)熱層102并被微波發(fā)熱層102吸收產(chǎn)生熱，再由導(dǎo)熱體101把熱傳遞給被加熱的物質(zhì)并對其進行加熱。
本實施例的所用材料選擇及組合可參照實施例1。
把本實施例安裝到水壺內(nèi)就是微波加熱壺。把本實施例安裝到各種加熱設(shè)備及器具的內(nèi)部就成了內(nèi)加熱式。
實施例15、如圖19、圖20所示，是一種部分筒形外側(cè)面加熱的微波發(fā)熱器，是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)之一。本實施例的微波加熱體1是部分筒形外側(cè)表面加熱式，微波加熱體1也可以是任意大小弧的部分弧筒形殼體。本實施例采用的是波導(dǎo)管4直接饋入微波，也可采用同軸線傳輸方式(如圖1所示)等其他傳輸方式。
本實施例的結(jié)構(gòu)特征是，一部分筒形封閉殼體組成的微波室3的外側(cè)壁為微波加熱體1，其余為內(nèi)襯有金屬或金屬合金反射屏蔽微波層的隔熱的復(fù)合層絕熱體2。在復(fù)合層絕熱體2上制有波導(dǎo)管4。波導(dǎo)管4與微波室3相通。
微波加熱體1是由導(dǎo)熱體101、微波發(fā)熱層102和微波透過絕熱層103等組成的組合體結(jié)構(gòu)。以導(dǎo)熱體101為外層，則在導(dǎo)熱體101的內(nèi)表面上制有微波發(fā)熱層102。再在微波發(fā)熱層102的內(nèi)表面上又制有微波透過絕熱層103。
本實施例的工作過程是微波從波導(dǎo)管4饋入微波室3，在微波室3內(nèi)的微波通過微波加熱體1的微波透過絕熱層103到達微波發(fā)熱層102并被微波發(fā)熱層102吸收產(chǎn)生熱，再由導(dǎo)熱體101把熱傳遞給被加熱的物質(zhì)并對其進行加熱。
本實施例的所用材料選擇及組合可參照實施例1。
本實施例可用于部分筒形外側(cè)表面加熱的各種加熱源。
實施例16、如圖21、圖22所示，是一種部分環(huán)殼形內(nèi)側(cè)面加熱的微波發(fā)熱器，是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)之一。本實施例的微波加熱體1是部分環(huán)殼形內(nèi)側(cè)表面加熱式。微波加熱體1也可以是任意大小弧的部分弧環(huán)殼體。本實施例采用的是波導(dǎo)管4直接饋入微波，也可采用同軸線傳輸方式(如圖1所示)等其他傳輸方式。
本實施例的結(jié)構(gòu)特征是，一部分環(huán)形殼體組成的微波室3的內(nèi)環(huán)側(cè)壁為微波加熱體1，其余為內(nèi)襯有金屬或金屬合金反射屏蔽微波層的隔熱的復(fù)合層絕熱體2。在復(fù)合層絕熱體2上制有波導(dǎo)管4。波導(dǎo)管4與微波室3相通。
微波加熱體1是由導(dǎo)熱體101、微波發(fā)熱層102和微波透過絕熱層103等組成的組合體結(jié)構(gòu)。以導(dǎo)熱體101為內(nèi)層，則在導(dǎo)熱體101的外層表面上制有微波發(fā)熱層102。再在微波發(fā)熱層102的外表面上又制有微波透過絕熱層103。
本實施例的工作過程是微波從波導(dǎo)管4饋入微波室3，在微波室3內(nèi)的微波通過微波加熱體1的微波透過絕熱層103到達微波發(fā)熱層102并被微波發(fā)熱層102吸收產(chǎn)生熱，再由導(dǎo)熱體101把熱傳遞給被加熱的物質(zhì)并對其進行加熱。
本實施例的材料選擇及組合可參照實施例1。
把若干個本實施例并排安裝到各種大型輸送管線的管壁上或大型筒形設(shè)備的外側(cè)壁上就可達到加熱的目的。
實施例17、如圖23、圖24所示，是一種列管形管內(nèi)表面加熱的微波發(fā)熱器，是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)之一。本實施例的微波加熱體1是多管形管內(nèi)表面加熱式。微波加熱體1可以是圓形管、矩形管或其他形狀管。本實施例與實施例8的不同點是微波加熱體1是多管形管內(nèi)表面加熱式。
在一個由金屬或金屬合金制成的封閉的長方體或立方體殼微波室3內(nèi)并排安裝有包括2個在內(nèi)的2個以上的管形微波加熱體1。各管形微波加熱體1的兩端分別穿過并安裝在微波室3對稱的兩個壁上。在平行于各管形微波加熱體1的微波室3的壁上制有波導(dǎo)管4，波導(dǎo)管4與微波室3相通。在微波室3內(nèi)波導(dǎo)管4附近安裝有帶耦合口302(波導(dǎo)入口)的金屬或金屬合金的微波功率分配板305，形成微波功率分配室304，耦合口302(波導(dǎo)入口)之間的相互距離應(yīng)大于λ/2，λ為饋入微波的波長。在平行于各管形微波加熱體1的微波室3的四個壁的外表面上制有絕熱體2。
每個微波加熱體1都是由導(dǎo)熱體101、微波發(fā)熱層102和微波透過絕熱層103等組成的組合體結(jié)構(gòu)。以各管形微波加熱體1的各導(dǎo)熱體101為內(nèi)層，在同一個微波發(fā)熱器的各導(dǎo)熱體101的壁外表面上均制有同一種材料的微波發(fā)熱層102，以保證同一頻率和波長的微波吸收發(fā)熱效率相同。再在各微波發(fā)熱層102的外表面上均制有同一種材料的微波透過絕熱層103。
如果本實施例用于酸堿腐蝕等惡劣環(huán)境下的加熱源，也可在各管形導(dǎo)熱體101的整個內(nèi)表面上制有高導(dǎo)熱耐高溫耐酸堿腐蝕的材料涂層，如高導(dǎo)熱氮化鋁基復(fù)相陶瓷材料涂層等。
本實施例的工作過程是微波從波導(dǎo)管4饋入微波功率分配室304內(nèi)，通過耦合口302使微波均勻充滿微波室3內(nèi)，在微波室3內(nèi)的微波透過各微波加熱體1的各微波透過絕熱層103被各微波發(fā)熱層102吸收并產(chǎn)生熱，由各導(dǎo)熱體101把熱傳遞給管內(nèi)被加熱的物質(zhì)并對其進行加熱。
本實施例的材料選擇及組合可參照實施例1。
本實施例可用于各種流體的加熱，尤其用于有毒有害的流體封閉式加熱等。
權(quán)利要求
1.一種微波發(fā)熱器，其特征是包括微波加熱體、絕熱體、微波屏蔽層、微波室、波導(dǎo)管、微波輸入端子總成、微波攪動器、轉(zhuǎn)動連接器、絕緣層以及其他附件等；微波加熱體與由耐高溫的反射微波和屏蔽微波作用的微波室壁連接為一體的或是連接為相互可拆開的，相互可拆開的要有防止微波泄漏的活動連接結(jié)構(gòu)；微波加熱體與微波室壁之間可放有由耐高溫絕熱材料制成的絕熱體，絕熱體上可制有微波屏蔽層；絕熱體可以與微波加熱體制作為一體，也可以與微波室壁制作為一體，絕熱體也可以放在微波發(fā)熱器的任何位置上；微波室內(nèi)壁上也可以安裝有一個或多個微波攪動器；在微波室壁上可制有由耐高溫的金屬或金屬合金制作的波導(dǎo)管，也可制有多個波導(dǎo)管，波導(dǎo)管與微波室相通；微波室壁上也可制有一些小排汽孔或小散熱孔，小排汽孔或小散熱孔孔徑大小以微波不得泄漏為宜；微波發(fā)熱器作為各種加熱設(shè)備及器具的加熱源，由固定件將微波發(fā)熱器整體固定在加熱設(shè)備及器具上，如果微波發(fā)熱器相對于其固定件之間存在相對轉(zhuǎn)動，則波導(dǎo)管與微波輸入端子總成之間就需要安裝有一個轉(zhuǎn)動連接器，并在微波發(fā)熱器的兩端或一端就要制有同軸的轉(zhuǎn)動軸；如果微波發(fā)熱器相對于其固定件之間不存在相對轉(zhuǎn)動，則波導(dǎo)管直接與微波源或微波輸入端子總成連接為一體，就不需要安裝有轉(zhuǎn)動連接器；波導(dǎo)管壁直接或通過轉(zhuǎn)動連接器與微波輸入端子總成連接；微波輸入端子總成有內(nèi)外導(dǎo)體的，則微波發(fā)熱器上凡是可作為外導(dǎo)體的部件的外表面均可制有耐高溫絕緣的絕緣層；微波發(fā)熱器整體要求具有防止微波泄漏結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波發(fā)熱器，其特征是微波發(fā)熱器是一種組合體結(jié)構(gòu)，其上的各組件根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀和用途以及微波輸入的方式不同有增減和合并；微波發(fā)熱器上也可以制有其他附件和保護涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波發(fā)熱器，其特征是微波加熱體是由導(dǎo)熱體、微波發(fā)熱層和微波透過絕熱層等制成為一體的組合體結(jié)構(gòu)；如果以微波加熱體的導(dǎo)熱體為外層，則在具有導(dǎo)熱和反射屏蔽微波的導(dǎo)熱體的內(nèi)表面上制有吸收微波產(chǎn)生熱的微波發(fā)熱層，再在微波發(fā)熱層的內(nèi)表面上又制有允許微波透過并隔熱的微波透過絕熱層；反之，如果以導(dǎo)熱體為內(nèi)層，則在導(dǎo)熱體的外表面上制有微波發(fā)熱層，再在微波發(fā)熱層的外表面上又制有微波透過絕熱層；導(dǎo)熱體可采用單層材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，也可采用雙層或多層不同的材料構(gòu)成的復(fù)合層結(jié)構(gòu)；導(dǎo)熱體上的加熱表面根據(jù)需要可以是光滑的，也可制有各種凹凸不平的圖案，導(dǎo)熱體上也可制有其他附件和保護涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波發(fā)熱器，其特征是微波加熱體可制作成盤形、環(huán)形、板形、筒形、部分筒形、柱殼形、輥形、滾筒形、偏心滾筒形、管形、棒形、列管形、針形、錐狀殼形、條形或刀形、球殼形、楔狀殼形、凹鍋形等各種不同的結(jié)構(gòu)形狀的板形或殼體形，或各板形或殼體形之間的組合體結(jié)構(gòu)；相應(yīng)地微波發(fā)熱器也可制作成不同的結(jié)構(gòu)形狀或各形狀之間的組合體結(jié)構(gòu)；微波加熱體也可以與如家用的鍋底、壺底等加熱設(shè)備及器具的加熱源制作在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波發(fā)熱器，其特征是微波輸入端子總成根據(jù)微波輸入形式不同而有各種不同的結(jié)構(gòu)；微波輸入端子總成可以是標(biāo)準(zhǔn)的也可以是非標(biāo)準(zhǔn)的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波發(fā)熱器，其特征是轉(zhuǎn)動連接器包括活動端和固定端；活動端相對于固定端可存在相對轉(zhuǎn)動或靜止；微波發(fā)熱器及轉(zhuǎn)動軸與轉(zhuǎn)動連接器的活動端組成轉(zhuǎn)動體，轉(zhuǎn)動連接器的固定端與微波輸入端子總成組成靜止體；轉(zhuǎn)動體相對于其固定件可存在相對轉(zhuǎn)動或靜止，靜止體相對于其固定件是相對靜止的；微波發(fā)熱器上的轉(zhuǎn)動軸與轉(zhuǎn)動連接器是同軸的，并與微波發(fā)熱器的幾何中心軸可以是同軸的或是不同軸的，不同軸時為偏心轉(zhuǎn)動體；轉(zhuǎn)動連接器的活動端和固定端之間相對轉(zhuǎn)動或靜止時，要求具有防止微波泄漏結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波發(fā)熱器，其特征是在微波室壁上也可以直接安裝有微波發(fā)生器組件，并且在微波發(fā)生器組件外面設(shè)有用于保護的微波屏蔽層和絕熱層。
全文摘要
一種微波發(fā)熱器，涉及一種微波間接加熱的技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明是設(shè)計一組件，一種吸收微波并產(chǎn)生熱的微波加熱體。用微波加熱體作為各種加熱設(shè)備及器具的加熱源，通過微波直接加熱微波加熱體的微波發(fā)熱層，再通過熱傳遞來加熱被加熱的物質(zhì)，包括那些能透過微波的物質(zhì)和不吸收微波的物質(zhì)等。微波發(fā)熱層采用具有良好的耐熱性和熱穩(wěn)定性的吸收微波產(chǎn)生熱的材料，故可反復(fù)使用。本發(fā)明具有加熱速度快、節(jié)能安全、使用方便。本發(fā)明可用于各種炊具加熱、換熱器等加熱，各種壓鑄機、注塑機、換熱器、熔煉爐以及加熱鍋加熱等各種家用、工業(yè)及實驗用加熱設(shè)備及器具的加熱領(lǐng)域。
文檔編號H05B6/64GK1694584SQ20051007454
公開日2005年11月9日 申請日期2005年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者張敬勝 申請人:張敬勝