横向均匀场微波加热炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109548219A(43)申请公布日2019.03.29(21)申请号201811380175.4(22)申请日2018.11.20(71)申请人成都赛纳为特科技有限公司地址610015四川省成都市成都高新区(西区)天辰路88号(72)发明人王清源(51)Int.Cl.H05B6/72(2006.01)H05B6/70(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图15页(54)发明名称横向均匀场微波加热炉(57)摘要本发明采用一个到两个辐射阵列在横向均匀的微波加热炉的加热腔的前方、后方或上方尽量多地激励起高次模TEn0模式（n为整数，大于等于2），从而在所述加热腔中形成均匀分布的驻波。所述至少一个辐射阵列包括沿Z轴的至少两行辐射器。所述辐射阵列通过地板向所述加热腔辐射微波能量。所述任意辐射阵列上的辐射器沿X方向和沿Z方向都均匀分布。位于同一辐射阵列上的所有辐射器中辐射的微波为相干波。为了进一步改善加热的均匀性，我们使用了可以横向平移的或者可以绕加热腔的垂直轴线进动的旋转圆盘。本发明通过控制横向均匀的微波加热炉的空腔中的微波模式来改进横向均匀的微波加热炉在三维空间中的加热的均匀性。CN109548219ACN109548219A权利要求书1/1页1.一种横向均匀场微波加热炉，其特征在于，包括加热腔（3），至少一个辐射阵列；所述至少一个辐射阵列包括沿Z轴的至少两行辐射器（1）；所述辐射阵列通过地板（2）向所述加热腔（3）辐射微波能量；所述辐射器（1）的横截面形状为矩形波导；所述矩形波导辐射口沿X轴的长度Lx小于工作微波自由空间的波长的一半；X轴、Y轴和Z轴构成直角坐标系。2.根据权利要求1所述的横向均匀场微波加热炉，其特征在于，所述至少一个辐射阵列还包括沿X轴的至少两列辐射器(1)；位于同一辐射阵列上沿Z轴排列的属于同一列的任意相邻的两个辐射器（1）辐射的微波的幅度相同而且相位相反。3.根据权利要求1所述的横向均匀场微波加热炉，其特征在于，位于同一辐射阵列上沿X轴排列属于同一行的辐射器（1）辐射的微波在各辐射器（1）的沿Z轴一边的中心线上的电场的Z方向分量为零。4.根据权利要求1所述的横向均匀场微波加热炉，其特征在于，所述任意辐射器（1）中微波的模式为基模TE10模式；所述任意辐射器（1）中微波的模式为基模TE10模式；所述任意辐射器（1）辐射口沿Z轴的长度Lz为工作微波自由空间的波长的3/5~9/10倍。5.根据权利要求1所述的横向均匀场微波加热炉，其特征在于，所述加热腔（3）的形状为矩形体；所述辐射阵列的数目为1；所述一个辐射阵列位于所述横向均匀场微波加热炉的加热腔（3）上方，从上向下向所述加热腔（3）辐射微波能量；所述Z轴方向与所述加热腔（3）的从后向前的一条边平行。6.根据权利要求1所述的横向均匀场微波加热炉，其特征在于，所述加热腔（3）的形状为矩形体；一个辐射阵列位于所述加热腔（3）的后面，从后向前向加热腔（3）辐射微波能量，还可以同时有另一个辐射阵列位于所述加热腔（3）的前面，从前向后向加热腔（3）辐射微波能量；所述Z轴方向与所述加热腔（3）的从前向后的一条边平行。7.根据权利要求1所述的横向均匀场微波加热炉，其特征在于，还包括位于加热腔（3）底部的转盘（4）；所述横向均匀场微波加热炉工作时，所述转盘（4）绕所述转盘（4）的沿垂直方向的中心轴旋转；所述转盘（4）的沿垂直方向的中心轴同时在所述加热腔（3)中前后摆动；所述转盘（4）的沿垂直方向的中心轴在所述加热腔（3)中前后摆动的摆幅等于工作微波沿前后方向某相邻的电场极大值点之间的距离的整数倍。8.根据权利要求1所述的横向均匀场微波加热炉，其特征在于，还包括位于加热腔（3）底部的转盘(4)；所述转盘（4）的沿垂直方向的中心轴旋转的同时绕所述加热腔（3)的垂直方向的中心线进动；所述转盘（4）的沿垂直方向的中心轴旋转的同时绕所述加热腔（3)的垂直方向的中心线进动的直径为工作微波沿前后方向某相邻的电场极大值点之间的距离的1.414倍的整数倍。2CN109548219A说明书1/7页横向均匀场微波加热炉技术领域[0001]本发明涉及微波炉。具体地，涉及一种利用高次模高效率均匀加热材料的微波炉。背景技术[0002]微波能可以用于代替各种传统加热方式。微波炉利用微波能加热各种食物和材料，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、人造金刚石等各种材料的生产。[0003]在传统加热过程中，热量通过被加热物外部向其内部传导，属于表面加热，导致被加热物内外温度不均匀。微波能加热中，微波通过电场作用被加热材料，导致其中极性分子的阻尼振动产生热量，属于体加热。因此在被加热物内外同时加热。