[發明專利]用于微波能量施加器的波導暴露室

在審

• 申請號: 201580042168.1
• 申請日: 2015-08-14
• 公開（公告）號: CN107079539A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 湯馬斯·傅;S·沃茲克瓦克;D·麥克萊恩;D·斯塔馬蒂奧
• 申請（專利權）人: LBP制造業有限責任公司
• 主分類號: H05B6/70
• 分類號: H05B6/70;H05B6/78;B29C35/02;B29C35/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 呂俊剛,楊薇

發明背景

本發明總體涉及一種微波能量施加器，更具體地，涉及形成暴露室的波導施加器，借助該暴露室材料被輸送且經受均勻微波施加。

在許多連續流微波爐中，材料的平面產品或平面床(planar bed)與波傳播的方向并行或相反地穿過波導施加器。這些烤爐通常在單個或多模式配置下操作。單模式施加器具有非常清楚定義的場圖案的優點。例如，TE10模式提供跨產品級的波導施加器的寬度(在波導施加器的頂壁與底壁之間)的加熱輪廓中的峰值。這種類型的施加器可以使得一些平面產品實現產品的相對加熱更簡單。

諸如具有微波激活材料的材料片這樣的平面物品或產品可以被傳遞穿過微波爐，以激活可微波活化(microwave-activatable)的材料，然后，可以從上面具有所施加微波激活材料的片基板組裝成品。US2012/0048450中描述了制作紙板飲料容器的這種設備和方法的示例，以引證的方式將其公開的全文并入。2008年12月30日向德羅茲德(Drozd)等人頒發的US7470876、2006年2月21日向伊夫斯二世(Eves,II)等人頒發的美國專利7002122、2006年4月11日向德爾莫特(Delmotte)等人頒發的美國專利7026588以及1998年11月10日向里斯曼(Risman)頒發的美國專利5834744中公開了工業微波爐及其使用的其他示例，以引證的方式將專利的公開全文并入。這種系統不提供具有三維輪廓(諸如圓柱或錐形結構)的物品的均勻加熱。

因此，仍然需要能夠向三維結構(具體地為向含有可微波激活材料的三維圓柱或錐形結構)均勻施加微波能量的連續流微波爐。

發明內容

本發明提供了一種工業微波加熱裝置，該工業微波加熱裝置包括：波導，該波導包括沿從第一端向第二端的微波傳播方向延伸的暴露室。微波加熱裝置還包括用于生成傳播穿過波導的微波的微波能量源。在波導中提供了用于允許輸送裝置進入和退出波導的第一端口和第二端口。輸送裝置在波傳播的方向上沿著輸送路徑穿過暴露室，該裝置借助第一端口進入，且從第二端口退出。

裝置還包括分階段(staging)裝置，該分階段裝置用于將待微波/加熱的物品減速并定位至輸送裝置上。在一個實施方式中，分階段裝置永久地附接到波導，并且在另一個實施方式中，分階段裝置可運輸，使得它可以與輸送裝置關聯的定位。在輸送裝置的一個實施方式中，裝置是柔性帶，該柔性帶通常可以在帶進入暴露室之前被形成為橫截面是卷曲形。各具有弓形形狀橫截面的多個相同的帶支架布置在暴露室內且沿著暴露室布置，各帶支架具有支撐卷曲帶的支撐面。在輸送裝置的另一個實施方式中，帶為包括定位側面板的塑料鏈帶。

在本發明的一個方面中，波導包括用于沿著暴露室的長度旋轉垂直微波電場(E場)圖案的一個或更多個軸向扭轉的矩形波導部。

在本發明的另一個方面中，波導包括一個或更多個矩形波導部，該矩形波導部各具有一對金屬偏轉器，該金屬偏轉器用于將傳播微波E場引導或扭曲為提高所輸送物品到微波能量的暴露均勻性的修改圖案。

在本發明的又一個方面中，微波加熱裝置包括：具有微波傳播穿過的矩形橫截面的上波導室和下暴露室。上波導室和暴露室通過伸長板分隔開，該伸長板具有多個縱向形成的狹槽，該狹槽延伸穿過伸長板，用于從上波導室向暴露室傳遞微波能量。狹槽可以以交錯布置方式沿著中心線的兩側隔開，狹槽中心線之間的間隔為大約微波源所供給的電磁波的波導波長(λ)一半的距離。間隔距離對于915MHz的微波大約為6.45英寸，并且對于2.45GHz的微波大約為2.45英寸。狹槽行被間隔大約從中心線至各側壁距離的三分之一。

本發明還提供了一種用于在本發明的工業微波加熱裝置中制作具有可微波激活材料的物品的方法，該方法包括以下步驟：i)提供多個未處理容器杯，所述多個未處理容器杯具有可微波激活材料，且包括限定杯子的頂部開口的上緣；ii)將未處理容器杯遞送到具有上表面的連續輸送裝置；iii)將輸送裝置和在輸送裝置上布置的未處理容器杯傳遞到工業微波加熱裝置的波導中，且穿過該波導；iv)使微波傳播穿過波導，以用微波能量激活可微波激活材料，以形成經處理容器杯；v)從波導傳出輸送裝置和經處理容器杯以及vi)從輸送裝置釋放經處理容器杯。