[發明專利]微波與發熱子混合加熱式加熱腔及其制作方法

有效

• 申請號: 200910001067.6
• 申請日: 2009-01-21
• 公開（公告）號: CN101568208A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 申玉田;徐艷姬;王璽龍;申偲伯;申玉娟;王建軍
• 申請（專利權）人: 徐艷姬
• 主分類號: H05B6/64
• 分類號: H05B6/64;C04B35/80
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是一種加熱腔，具體是涉及一種微波與發熱子混合加熱式加熱腔及其制備方法， 其屬于微波加熱技術領域。

背景技術

目前，微波能作為一種新型的熱源形式，已經越來越多的應用于加熱領域，例如：食品、 造紙、木材、燒結等等。實際加熱應用的微波通常是頻率為915MHz和2450MHz的電磁波。 微波加熱的簡單原理是其交變電磁場的極化作用使材料內部的自由電荷重新排布及偶極子的 反復調旋，從而產生強大的振動和摩擦，在這一微觀過程中交變電磁場的能量轉化為介質內 的熱能，導致介質溫度升高，因此微波加熱是介質材料自身損耗電磁場能量而自身發熱，它 不需要由表及里的熱傳導，因此微波加熱是內加熱。

然而，物質吸收微波能的本領與該物質的復介電常數有關，即損耗因子越大，吸收微波 的能力越強，因此微波加熱具有強烈的選擇性，即：微波適合于加熱微波吸收材料，如：SiC、 碳、鐵氧體、水、AlN、部分半導體陶瓷和金屬陶瓷、金屬微粉，等等，而微波則不能直接 加熱塊狀的金屬材料，因為金屬反射微波；微波也難于加熱很多絕緣體材料，例如：玻璃、 塑料(如：聚乙烯、聚苯乙烯等)、石英及部分陶瓷材料，因為這些材料對微波是“透明的”， 它們不吸收或者較少的吸收微波能量；微波更難于加熱大部分的氣體和液體，因為它們對微 波的“透明度”更高，因此對于這些材料微波的加熱效率會很低。

傳統的加熱方式一般是通過發熱元件電阻絲、或硅碳棒、或硅鉬棒發熱，然后再通過熱 傳遞來間接加熱物料，故屬于外加熱，這種加熱方式對待加熱的物料一般沒有選擇性，但是 存在如下不足：(1)發熱元件的發熱面積小、熱效率低、加熱速度慢、加熱均勻性差；(2) 電阻絲、硅碳棒和硅鉬棒等容易發生折斷，故使用壽命比較低；(3)加熱腔為固定形式，難 于更換，因此當加熱小尺寸物料時會遇到加熱腔尺寸太大的問題，即：大馬拉小車，從而造 成能源浪費。

發明內容

本發明的目的是克服上述微波加熱方式和傳統發熱元件加熱的技術不足，提供一種微波 與發熱子混合加熱式加熱腔及其制備方法。本發明成功的克服了純微波加熱和純傳統發熱元 件加熱的不足，綜合了二者的優點，不僅具有發熱面積大，熱效率高，加熱均勻，結構簡單， 制造成本低，壽命長，容易更換，便于維護和維修的優點，而且屬非接觸性加熱安全性好， 可以加熱包括金屬材料在內的任何材料，可實現超快速(升溫速度可達1000℃/分以上)和 超高溫(1600℃以上)加熱，而且可根據待加熱物料的尺寸來選擇更換使用不同尺寸的加熱 腔，因此節能效果極為突出，經濟效益顯著，既適合于實驗室加熱使用，又適合用于工業生 產中的大規模加熱。

本發明是通過如下技術方案來實現上述目的的：本發明所述的微波與發熱子混合加熱式 加熱腔由吸波發熱子、發熱子載板和透波好的隔熱保溫層組成，其中發熱子載板表面分布著 大量盲孔或通孔，孔與吸波發熱子的形狀和尺寸相同。本發明所述微波與發熱子混合加熱式 加熱腔的加熱原理是：將本發明加熱腔置于微波場內，從微波發生器發出的微波穿過透波性 好的隔熱保溫層，隨后部分微波直接被吸波發熱子所吸收而導致其迅速發熱升溫，而其余微 波則將主要以吸波發熱子之間的空間為通道，較為順利的穿過發熱子載板而被加熱腔內的待 加熱物料所吸收，并導致物料實現自身發熱，與此同時，發熱子載板上的吸波發熱子發出的 熱量也會通過熱傳遞來加熱物料，同時加熱腔內部的溫度也將迅速升高，并最終實現加熱目 的。其能量轉換、傳遞與物料加熱過程是：“電能→微波能→熱能→熱傳遞→物料加熱”和/ 或“電能→微波能→物料加熱”。本發明很巧妙的實現了微波加熱與發熱子(即：發熱元件) 加熱兩種方式的混合加熱，并且微波加熱和發熱子加熱在總加熱功率中所占比例的調節既可 以進行智能型自動調節，又可以方便的進行人工調節。