[發明專利]一種螺旋喇叭狀微波饋能天線及其陣列微波加熱裝置

無效

• 申請號: 200810147696.5
• 申請日: 2008-11-27
• 公開（公告）號: CN101448348A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發明（設計）人: 張兆鏜;黎曉云;李承躍
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H05B6/72
• 分類號: H05B6/72;H05B6/64;H05B6/78;F24C7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于微波能應用技術領域，涉及工業微波加熱技術。

背景技術

在微波能應用技術領域中，廣泛使用著國際微波能協會(IMPI)推薦的兩個主要頻段，即915MHz及2450MHz頻段。數十年來，人們已創制和生產出許多供物料加熱、升溫、脫水、干燥、滅菌、煮白、膨化、合成、萃取、硫化、脫硫等應用的各種箱型或隧道型微波加熱應用器，以適應逐爐斷續生產和連續性生產的不同需求。在連續性生產的各種隧道型多模腔式應用器中，又分為大功率單管饋能式及數量眾多的小功率磁控管分布饋能式兩種結構，前者需要數十千瓦甚至一百千瓦的工業專用的大功率連續波磁控管，其價格昂貴(單管價每只為一至二萬元人民幣)；而分布饋能的小功率磁控管，可采用廉價的微波爐用磁控管(每瓦輸出功率不足0.1元人民幣)。因此，長期以來，設備制造商們更樂于采用后一分布饋能方案，從而生產出各種結構和功能的隧道型多模腔式微波應用器，但其設計思想及總體結構幾乎千篇一律，都采用微波源從傳送帶上方頂部向下面傳送帶上物料輻射微波功率，達到加熱等各種目的。由于管子眾多(少的幾只，多的數十，數百甚至上千只)，模式單一，各輻射口附近極易產生電磁互耦現象，導致各相鄰磁控管輸出功率的下降，耦合效率降低，嚴重時會使磁控管損壞；另一方面，加熱過程中物料中排出的濕氣及其它揮發物，只能從側面開孔抽風排濕，效率不高，效果不好，過量濕氣等污染物一旦向上進入頂部磁控管的饋能端口，極易導致管外或管內打火、跳模等弊端，縮短磁控管工作壽命，甚至損壞電源。因此，尋找一種既可改善加熱時的均勻性，同時又可提高磁控管的輸出功率和耦合效率，亦能大力提高排濕效能的新型微波應用器就具有重要的學術上和實用上的價值和意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種螺旋喇叭狀微波饋能天線，該天線比現有的微波加熱裝置中的微波饋能天線具有更高的微波功率輸出效率。本發明的另一目的是提供一種螺旋喇叭狀微波饋能天線陣列的微波加熱裝置，該裝置比現有的陣列微波加熱裝置具有更高的微波功率輸出效率和耦合效率，能夠改善微波加熱的均勻性，使得排濕通暢，還能使濕氣、物料等污染物無法進入微波加熱裝置的微波饋能天線內，從而提高磁控管的工作可靠性及壽命，節省設備的生產和維護成本。

本發明技術方案如下：

一種螺旋喇叭狀微波饋能天線，如圖1所示，包括磁控管12、螺旋天線14，錐形喇叭筒體15，金屬匹配銷釘16和喇叭天線底板17。所述錐形喇叭筒體15與喇叭天線底板17相互焊接。所述錐形喇叭筒體15通過喇叭天線底板17偏心安裝在磁控管12的法蘭盤上。所述螺旋天線14安裝于所述磁控管12的輸出天線頭13上，所述螺旋天線14的中心軸線與所述錐形喇叭筒體15的中心軸線相重合。所述喇叭天線底板17上，以所述錐形喇叭筒體15的中心軸線為對稱軸，與所述磁控管12的輸出天線頭13對稱安裝有一金屬匹配銷釘16。

對于上述螺旋喇叭天線的微波加熱器的螺旋天線14，其螺旋線的繞向為左旋或右旋兩種不同方式；對于所述金屬匹配銷釘16在所述喇叭天線底板17上的安裝方式為焊接方式；對于錐形喇叭筒體15和喇叭天線底板17，其材質為金屬，如不銹鋼、鋁及鋁合金或銅等；對于金屬匹配銷釘16，其材質可采用不銹鋼、鋁及鋁合金或銅等。

一種螺旋喇叭狀微波饋能天線陣列的微波加熱裝置，如圖2所示，包括微波饋能天線陣列、天線陣列安裝板3、多模腔微波加熱爐體5、微波抑制器6、物料傳輸帶7、多孔金屬隔板8、排濕抽風通道9、傳送帶滾輪10和設備機架11。所述微波饋能天線陣列由多個前述螺旋喇叭狀微波饋能天線1沿物料傳輸帶7行進方向按品字形錯位排列而成(如圖3所示)，所有螺旋喇叭狀微波饋能天線1輻射端口朝上，相鄰的螺旋喇叭狀微波饋能天線1的螺旋天線14的繞向相反，整個微波饋能天線陣列安裝在天線陣列安裝板3上。所述物料傳輸帶7可通過所述傳送帶滾輪10圍繞微波饋能天線陣列運動，并在微波饋能天線陣列上方保持水平狀態。所述多模腔微波加熱爐體5位于所述物料傳輸帶7上方，多模腔微波加熱爐體5內上方水平安裝有多孔金屬隔板8，多模腔微波加熱爐體5頂部具有排濕抽風通道9。多模腔微波加熱爐體5、多孔金屬隔板8與天線陣列安裝板3共同形成微波多模腔。在多模腔的物料進出口處安裝有防止微波泄漏的微波抑制器6。所述天線陣列安裝板3、多模腔微波加熱爐體5和傳送帶滾輪10安裝于設備機架11上。