一种紧凑型微波隧道炉制造技术

本发明专利技术提供了一种紧凑型微波隧道炉，包括依次连通的微波抑制器A、微波腔、微波抑制器B，还包括至少一只微波源，任意一只所述微波源通过对应的一个微波馈口向所述微波腔输入微波能量，微波馈口的上端口与内底面齐平设置，所述内底面上的任意一点距离所述微波腔的内顶面上的任意一点的距离H的最小值小于或等于所有微波源的工作波长λ的最小值；本发明专利技术通过压缩微波腔的高度，将所有的微波源都布置在微波腔的底面上，将传送带贴近微波腔的底面设置，改善加热电磁场的确定性并提高设备的加热效率，同时让设备内部的清理变得非常容易。本发明专利技术具有结构简单的特点，可以大规模地用于各种材料的加热和干燥。材料的加热和干燥。材料的加热和干燥。

【技术实现步骤摘要】
一种紧凑型微波隧道炉


[0001]本专利技术涉及均匀高效微波加热或者干燥领域，具体涉及一种紧凑型微波隧道炉。

技术介绍

[0002]微波加热可以代替各种传统加热方式。微波设备利用微波能加热各种材料，包括但不限于木材、粮食、药材、调料、乳制品等。在微波化学领域，微波能量被用于加快各种化学反应。微波能还被用于纳米材料、人造金刚石等各种新材料的生产。
[0003]隧道炉是一种可以连续对材料进行加热或者干燥的加热设备，在工业上已经具有广泛应用。微波隧道炉采用体加热方式，代替传统的电加热或燃气等传导加热方式，可以将加热速度提高数倍到数十倍，具有远大应用前景。微波隧道炉一般包括依次连通的、微波抑制器、微波腔、另一个微波抑制器、输出口，多只微波源，至少一根传送带和位于所述传送带上面并随所述传送带运动的被加热物。每只微波源通过一个微波馈口向所述微波腔输入微波能量。所述传送带与所述微波腔的内底面接触。其中微波抑制器用于防止微波腔中的微波通过隧道炉的或输出口向外泄露。被加热物位于传送带上并随传送带运动从微波输入，在微波腔中与微波相互作用被加热，然后从输出口输出。微波腔通常也称为加热腔，为被加热物和微波提供相互作用的空间。
[0004]但是，微波隧道炉在国际上的应用与其原理上的优势相比，还处在起步阶段。严重限制微波能应用的两个关键技术问题：加热的不均匀性问题和加热的低效率问题。
[0005]传统的微波隧道炉中，微波腔多为矩形腔，其三维尺寸都远大于微波源产生的微波的工作波长。微波腔的长度和宽度很大，是提高生产能力所需要的。微波腔的高度很大，原因之一是为了便于清理微波腔。在微波腔之类的任何空腔内，电磁波将以该空腔的各种固有模式的形式共振存在。在一定工作频率，多个模式共同被激励，空间某些位置处的电场的幅值为最大，另一些位置处的幅值又很小。在2450MHz的典型微波能应用频率，这些电场集中处之间的距离为所用微波的工作波长的一半，在62毫米左右，导致被加热物在对应尺度上的不均匀。
[0006]为了解决微波加热的均匀性问题，国际国内同行进行了不懈的努力。但是，到目前为止，由于问题的高度复杂性，微波界对这一问题尚缺乏清晰的理论指导，三维电磁仿真模拟也因为计算量巨大而难以完成。因此，全世界的同行都在一条“不确定性”的道路上寻求问题的答案。为此，人们增加微波源的数目到几十个到几百个，采用不同形状的微波馈口，将微波源布置在微波腔的内顶面、内底面，甚至内左面和内右面，改变矩形波导微波馈口处电场的极化方向，同时采用不同频率的微波源，采用频谱尽量宽的微波源
…
，人们试图通过增加方案的复杂性来改善加热的均匀性。这种方法严重地依赖实践经验，遇到了大型微波腔中的电磁场精确测量的技术难题。因此微波微波炉，特别是大型微波隧道炉中加热的均匀性问题一直没有得到很好的解决。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于，提供一种创新性方案，解决传统微波隧道炉中存在的加热不均匀性问题和加热效率太低的问题。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种紧凑型微波隧道炉，包括依次连通的微波抑制器A、微波腔、微波抑制器B，至少一根用于承载被加热物并带动被加热物随其自身运动而运动的传送带，传送带依次穿过微波抑制器A、微波腔、微波抑制器B，至少一段所述微波腔的内表面包括内顶面、内底面、内侧面A和内侧面B；所述内顶面和所述内底面相对设置，所述内侧面A和内侧面B相对设置；还包括至少一只微波源，任意一只所述微波源通过对应的一个微波馈口向所述微波腔输入微波能量，所述微波馈口设置在内底面，且微波馈口的上端口与内底面齐平设置，所述内顶面为没有布置任何微波馈口的平面的一部分；所述内底面上的任意一点距离所述微波腔的内顶面上的任意一点的距离H的最小值小于或等于所有微波源的工作波长λ的最小值；所述传送带包括承载被加热物的承载段，承载段与所述微波腔的内底面接触。
[0009]优选的，所述内底面上的任意一点距离所述微波腔的内顶面上的任意一点的距离H的最小值小于或等于所有微波源的工作波长λ的最小值的一半。
[0010]优选的，所述内底面上的任意一点距离所述微波腔的内顶面上的任意一点的距离H的最小值小于所有微波源的工作波长λ的最小值的四分之一。
[0011]优选的，在所述内底面上布置有至少两个微波馈口；在所述内顶面上没有布置任何微波馈口。
[0012]优选的，所有微波馈口都布置在所述内底面上。
[0013]优选的，所述内底面是水平平面的一部分或所述内底面上的任意一点的法线方向与重力方向相反，或者二者之间的夹角大于90度，小于180度。
[0014]优选的，至少两个所述微波馈口为矩形波导，其中的工作模式为TE
10
模式。
[0015]优选的，所有所述微波馈口均为矩形波导，其中的工作模式为TE
10
模式。
[0016]优选的，所述微波馈口中电场的方向与所述传送带的运动方向一致。
[0017]优选的，所述微波馈口中电场的方向与所述传送带的运动方向垂直。
[0018]可以具体的：
[0019]所述内底面可以是所述微波腔的整个底面，也可以是所述微波腔的整个底面的一部分。
[0020]这里的微波腔一般为轴线从所述微波抑制器A到所述微波抑制器B管状空间。这里所述的一段微波腔指从所述管状空间中截取一部分单连通的连续空间。
[0021]当某部分被加热物随所述传送带在所述微波腔中运动到达某微波馈口附近时，为了让该部分被加热物感受到的微波场尽量确定，而且尽量少地受到微波腔的结构和来自其它馈口的微波的影响，我们让被加热物尽量贴近该微波馈口，从而大大改善微波加热加热的均匀性。为此，我们让被加热物位于所述传送带上并让所述传送带与所述微波腔的内底面接触。
[0022]一般情况下，所述内底面位于水平向上的平面内，即内底面为水平平面的一部分。但是，我们不排除为了某种目的，将所述内底面倾斜：所述内底面上的任意一点的法线方向与重力方向相反，或者二者之间的夹角大于90度，小于180度。
[0023]为了尽量减小微波腔的体积，减少体积可以达到减少一定频率范围的微波源可以同时激励的微波腔中的模式的数目，以达到“确定性”设计的目的，同时为了便于提高不同微波馈口之间的隔离度，以便采用调配器改善任意微波馈口和与之相连的微波源之间的匹配程度和匹配带宽，我们对微波腔的高度进行限制：所述内底面上的任意一点距离所述微波腔的内顶面上的任意一点的距离H(高度)的最小值小于所有微波源的工作波长λ的最小值。注意，这里我们可以有多个微波源，每个微波源的工作波长可能有差别。因此，本专利技术是利用减少高度达到减少微波腔的体积，从而达到“确定性”设计的目的。
[0024]减小微波腔的高度可以改进设备的性能：所述内底面上的任意一点距离所述微波腔的内顶面上的任意一点的距离H的最小值小于所有微波源的工作波长λ的最小值的一半。
[0025]进一步减小微波腔的高度可以进一步改进设备的性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型微波隧道炉，包括依次连通的微波抑制器A(1)、微波腔(2)、微波抑制器B(3)，至少一根用于承载被加热物(6)并带动被加热物(6)随其自身运动而运动的传送带(5)，传送带(5)依次穿过微波抑制器A(1)、微波腔(2)、微波抑制器B(3)，至少一段所述微波腔(2)的内表面包括内顶面、内底面、内侧面A和内侧面B；所述内顶面和所述内底面相对设置，所述内侧面A和内侧面B相对设置；其特征在于，还包括至少一只微波源(4)，任意一只所述微波源(4)通过对应的一个微波馈口(7)向所述微波腔(2)输入微波能量，所述微波馈口(7)设置在内底面，且微波馈口(7)的上端口与内底面齐平设置，所述内顶面为没有布置任何微波馈口(7)的平面的一部分；所述内底面上的任意一点距离所述微波腔(2)的内顶面上的任意一点的距离H的最小值小于或等于所有微波源(4)的工作波长λ的最小值；所述传送带(5)包括承载被加热物(6)的承载段，承载段与所述微波腔(2)的内底面接触。2.根据权利要求1所述的一种紧凑型微波隧道炉，其特征在于，所述内底面上的任意一点距离所述微波腔(2)的内顶面上的任意一点的距离H的最小值小于或等于所有微波源(4)的工作波长λ的最小值的一半。3.根据权利要求1所述的一种紧凑型微波隧道炉，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王清源，
申请(专利权)人：成都市吉亨特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：