一种微波加热组件和微波加热装置制造方法及图纸

本申请提供了一种微波加热组件和微波加热装置，属于微波加热技术领域，本申请实施例通过在置物容器外套设至少两个金属导体，使得当微波传输到金属导体时，相邻两个金属导体之间将形成高强度的电场，进而在电场的作用下，将微波汇聚到置物容器，实现对热置物容器内的待加热物体的高效加热。本申请实施例仅需在置物容器外套设至少两个金属导体，便能有效提升微波加热的效率，结构简单，生产成本低，同时满足任意介电常数的物质的加热需求，适用范围广。广。广。

【技术实现步骤摘要】
一种微波加热组件和微波加热装置


[0001]本申请涉及微波加热
，特别是涉及一种微波加热组件和微波加热装置。

技术介绍

[0002]微波加热技术作为一种新型的加热技术，与传统加热方式相比，微波加热加热均匀、速度快、反应灵敏，可在几秒的时间内迅速的将微波功率调到所需的数值。物体单位体积内吸收的微波功率正比于电场强度的平方，这样就可以在很高的场强下使加工物件在极短的时间内上升到需要的加工温度，便于自动化和连续化生产。
[0003]在微波加热过程中，由于不同物质的物理性能存在差异，如介电常数不同，造成不同的物质在同一腔体中的加热效率也存在差异，难以同时保持高效，因此，针对不同的物质，常常会设计不同的加热腔体来满足高效率加热，通过改变腔体的馈口位置，改变腔体尺寸大小，以及对物质进行搅拌、旋转等方式来提升微波加热的均匀性和效率性。然而，这些方法仅能提升固定介电常数的物质的加热效率，并且还存在结构复杂、价格昂贵的问题。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种微波加热组件和微波加热装置，以解决现有的微波加热技术结构复杂、价格昂贵，仅能提升固定介电常数的物质的加热效率的问题。
[0005]为了解决上述问题，本申请采用了以下的技术方案：第一方面，本申请实施例提供了一种微波加热组件，所述微波加热组件包括：置物容器，用于容置待加热物体；以及，至少两个金属导体，所述金属导体具有供所述置物容器穿过的通孔，所述金属导体套设在所述置物容器外，其中，相邻设置的两个所述金属导体用于汇聚微波到所述置物容器，以加热所述待加热物体。
[0006]在本申请一实施例中，所述金属导体包括嵌套设置的至少两个金属导体层，最内层的所述金属导体层套设在所述置物容器外，其中，由最内层到最外层，所述金属导体层的厚度逐渐减小。
[0007]在本申请一实施例中，至少两个所述金属导体在所述置物容器上间隔均匀地排布。
[0008]在本申请一实施例中，所述置物容器为圆柱形容器，所述金属导体设置为圆环形，所述金属导体的中部设置有供所述置物容器穿过且与所述圆柱形容器的形状适配的通孔。
[0009]第二方面，基于相同专利技术构思，本申请实施例提供了一种微波加热装置，所述微波加热装置包括微波发生器、腔体和如本申请第一方面提出的微波加热组件；其中，所述金属导体设置于所述腔体内，所述置物容器部分或全部设置于所述腔体内；所述微波发生器与所述腔体连接，用于向所述腔体馈入微波；所述金属导体，用于将所述微波汇聚至所述置物容器，以对所述置物容器内的待加热物体进行加热。
[0010]在本申请一实施例中，在所述置物容器部分设置于所述腔体内的情况下，所述置物容器的第一端和第二端伸出所述腔体，所述第一端设置有物料输入口，所述第二端设置有物料输出口；其中，所述物料输入口用于与第一外部容器连通，用于获取通过所述第一外部容器输入的待加热物体；所述物料输出口用于与第二外部容器连通，用于将加热后的待加热物体输出到所述第二外部容器。
[0011]在本申请一实施例中，所述微波加热装置还包括可调短路面；所述可调短路面设置在所述腔体内，且所述可调短路面和所述微波发生器分别设置于所述置物容器的相对两侧；所述可调短路面，用于将经过所置物容器的微波通过所述腔体反射回所述置物容器，以在所述置物容器处形成驻波。
[0012]在本申请一实施例中，所述微波加热装置还包括保护单元和监测单元；所述微波发生器依次通过所述保护单元、所述监测单元和所述微波加热组件与所述可调短路面连接；其中，所述保护单元，用于对所述微波发生器馈入的微波进行隔离保护，并吸收所述可调短路面反射回的经过所述微波加热组件的微波；所述监测单元，用于监测所述微波发生器的输入功率和所述可调短路面的反射功率，并基于所述输入功率和所述反射功率，确定所述待加热物体的吸收功率。
[0013]与现有技术相比，本申请包括以下优点：本申请实施例提供的一种微波加热组件，通过在置物容器外套设至少两个金属导体，使得当微波传输到金属导体时，相邻两个金属导体之间将形成高强度的电场，进而在电场的作用下，将微波汇聚到置物容器，实现对热置物容器内的待加热物体的高效加热。本申请实施例仅需在置物容器外套设至少两个金属导体，便能有效提升微波加热的效率，结构简单，生产成本低，同时满足任意介电常数的物质的加热需求，适用范围广。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是本申请一实施例中一种微波加热组件的结构示意图。
[0016]图2是本申请一实施例中另外一种微波加热组件的结构示意图。
[0017]图3是本申请一实施例中一种微波加热装置的结构示意图。
[0018]图4是本申请一实施例中另外一种微波加热装置的结构示意图。
[0019]图5是本申请一实施例中仿真实验中混合溶液的反射系数结果示意图。
[0020]图6是本申请一实施例中一种微波加热方法的步骤流程图。
[0021]附图标记：101
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置物容器；1011
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物料输入口；1012
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物料输出口；102
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金属导体；103
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微波发生器；104
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腔体；105
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可调短路面；106
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保护单元；107
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监测单元；108
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第一外部
容器；109
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第二外部容器。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]需要说明的是，微波加热（Microwave heating）就是利用微波的能量特征，对物体进行加热的过程。微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电磁波。被加热物料中的水分子是极性分子，它在快速变化的高频电磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化，造成分子的运动和相互摩擦效应。此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，产生热化和膨化一系列物化过程而达到微波加热的目的。
[0024]为改善微波加热的均匀性和效率，国内外的专家学者对如何改善微波加热均匀性和效率进行了大量的分析研究。如用HFSS仿真软件仿真研究了馈口位置以及负载对微波加热效率的影响并做出了优化，得出馈口相互垂直比馈口平行时馈口间的反射功率小，并对腔体进行了优化，提高了加热腔体的加热效率；另一专利技术人对圆柱形微波加热器的效率和均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微波加热组件，其特征在于，所述微波加热组件包括：置物容器，用于容置待加热物体；以及，至少两个金属导体，所述金属导体具有供所述置物容器穿过的通孔，所述金属导体套设在所述置物容器外，其中，相邻设置的两个所述金属导体用于汇聚微波至所述置物容器，以加热所述待加热物体。2.根据权利要求1所述的微波加热组件，其特征在于，所述金属导体包括嵌套设置的至少两个金属导体层，最内层的所述金属导体层套设在所述置物容器外，其中，由最内层到最外层，所述金属导体层的厚度逐渐减小。3.根据权利要求1所述的微波加热组件，其特征在于，至少两个所述金属导体在所述置物容器上间隔均匀地排布。4.根据权利要求1所述的微波加热组件，其特征在于，所述置物容器为圆柱形容器，所述金属导体设置为圆环形，所述金属导体的中部设置有供所述置物容器穿过且与所述圆柱形容器的形状适配的通孔。5.一种微波加热装置，其特征在于，所述微波加热装置包括微波发生器、腔体和如权利要求1
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4任一项所述的微波加热组件；其中，所述金属导体设置于所述腔体内，所述置物容器部分或全部设置于所述腔体内；所述微波发生器与所述腔体连接，用于向所述腔体馈入微波；所述金属导体，用于将所述微波汇聚至所述置物容器，以对所述置物容器内的待加热物体进行加热。...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱铧丞，杨阳，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：