[發明專利]用于材料的RF加熱的施加器和方法

無效

• 申請號: 201080010390.0
• 申請日: 2010-03-01
• 公開（公告）號: CN102342179A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: F·E·帕斯科
• 申請（專利權）人: 哈里公司
• 主分類號: H05B6/72
• 分類號: H05B6/72;H05B6/80
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 卜榮麗

技術領域

本公開涉及用于施加射頻(RF)功率以加熱材料的方法和裝置，更特別地，涉及加熱包含于器皿中的材料的方法和裝置。

背景技術

這里，“射頻”被最寬泛地定義為包含具有比可見光長的波長的電磁波譜的任何部分。維基百科提供“射頻”的定義為包括從3Hz到300GHz的范圍，并定義以下子頻率范圍：

參照發明名稱為“High-power?Shaped-Beam，Ultra-Wideband?Biconical?Antenna”的美國專利No.5923299。

發明內容

本發明的一個方面涉及一種射頻加熱器，該射頻加熱器包括用于包含要被加熱的材料的器皿和射頻加熱天線或輻射表面(有時稱為施加器)。

器皿具有限定儲器的壁。可選地，可至少部分地通過射頻輻射表面限定器皿壁。

射頻輻射表面至少部分地包圍儲器。輻射表面包含相互電氣隔離的兩個或更多個周向延伸、周向分開的瓣。瓣被定位為輻照儲器的至少一部分，并且適于與射頻交流電流的源連接。

本發明的另一方面是一種射頻加熱器，該射頻加熱器包括：用于包含要被加熱的材料的具有一般錐形壁的旋風器皿；和與一般錐形壁相鄰延伸(running)的一般錐形纏繞射頻輻射導體。該導體適于與射頻交流電流的源連接以加熱設置在錐形壁內的材料。

本發明的另一方面涉及一種加熱例如烴-水或瀝青-水處理流的油水處理流的方法。在該方法中，提供射頻加熱器和油水處理流。受益于該方法的油水處理流的非限制性例子是例如在從油砂、油頁巖或其中油與礦基質結合的其它油層(oil?formation)提取石油或石油產品的過程中產生的瀝青水處理流。處理流被加熱器輻照，由此加熱處理流的水相。

附圖說明

從本公開和附圖，本發明的其它方面將是明顯的。

圖1是根據實施例的射頻加熱器的示意性透視圖。

圖2是根據實施例的射頻加熱器的示意性軸向截面圖。

圖3是美國專利6530484的圖5的變型例，并且表示本公開的另一方面的示意性側向透視圖。

圖4是本公開的另一方面的示意圖。

圖5是圖4的實施例的平面圖。

具體實施方式

現在，以下將參照表示本發明的一個或更多個實施例的附圖更完整地描述本公開的主題。但是，本發明可以以許多不同的形式被實施，并且不應被解釋為限于這里闡述的實施例。而是，這些實施例是具有由權利要求的語言指示的完整范圍的本發明的例子。類似的附圖標記始終表示類似的要素。

發明人設想例如分離器皿的錐形石油礦石器皿以加入RF加熱天線。錐形結構可在以旋風分離器、絮凝器皿和滑槽等的形式進行材料處理中具有廣泛的用途。設想的器皿的實施例是用于在處理和分離期間對石油礦石進行RF加熱的錐形喇叭天線。

錐形天線可包含喇叭型天線、雙錐偶極子天線和雙錐環形天線(美國專利7453414)。錐形喇叭天線可以由擴口(flaring)TEM傳送線形成，并且，如果喇叭壁包含驅動間斷，那么可以是自激發型。

首先，參照圖1，示出射頻加熱器10的實施例，其包括用于包含要被加熱的材料14(在圖2中示出)的器皿或罐12以及射頻輻射表面16。

器皿12具有限定儲器20的壁18。在圖1所示的實施例中，輻射表面16是凹形的。在本實施例中，輻射表面16至少一般為錐形。作為替代方案，也可使用具有筒形、半球形、拋物面形、雙曲線形、多邊形或其它規則或不規則形狀的輻射表面16。錐形輻射表面16從RF能量傳送效率的觀點看是有利的。如果輻射表面16被筒形處理罐支撐或者限定筒形處理罐，那么筒形輻射表面16會是有利的。

在圖1所示的實施例中，儲器20至少部分地由TEM天線或RF輻射表面16限定。RF輻射表面16至少部分地包圍儲器20，限定器皿壁18的至少一部分，并且，在示出的實施例中限定基本上整個器皿壁18。

在替代性實施例中，可通過部分地或完全地在輻射表面16的界限內的壁限定器皿12。例如，由不強烈地吸收由輻射表面16發射的RF輻射的材料制成的器皿可完全位于輻射表面16內，或者，其下部或上部可位于輻射表面16內，而器皿的其它部分處于被輻射表面16包圍的體積外面。對于另一例子，輻射表面16可以是器皿壁18的內襯，或者部分地或完全地處于器皿壁18的界限內的結構。簡言之，器皿12和輻射表面16可以是完全同延的、完全分離的或在任意相對程度上部分同延且部分分離的。