[發明專利]一種帶反射保護的微波反應裝置

有效

• 申請號: 202011421962.6
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112569885B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 朱鏵丞;楊陽
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: B01J19/12
• 分類號: B01J19/12
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 卿誠

1.一種帶反射保護的微波反應裝置，其特征在于：包括微波發生器(22)、環形器(23)、水負載(24)、微波輸送裝置(25)和反應腔(26)；所述環形器(23)的第一端口連接微波發生器(22)；所述環形器(23)的第二端口連接微波輸送裝置(25)；所述微波輸送裝置(25)連接反應腔(26)；所述水負載(24)包括波導段(21)、超材料結構層(3)和吸收管(16)；所述波導段(21)一端連接環形器(23)的第三端口，另一端通過金屬板封閉；所述波導段(21)內設有超材料結構層(3)；所述超材料結構層(3)中心設有容納空間(4)；所述容納空間(4)內設有沿著容納空間(4)的內壁呈螺旋狀延伸的吸收管(16)；所述吸收管(16)兩端貫穿波導段(21)，且吸收管(16)內設有流動的水；所述超材料結構層(3)由外到內材料的相對介電常數漸變遞增，使經過超材料結構層(3)的微波匯集在容納空間(4)；所述超材料結構層(3)包括若干個由內到外依次嵌套的環柱(5)；所述容納空間(4)為半徑為r的圓柱空間；所述超材料結構層(3)的半徑為R；所述超材料結構層(3)外部空間的相對介電常數為ε₀；所述超材料結構層(3)各位置點的相對介電常數構成階梯函數，位置點與容納空間(4)中心的距離為d，其中R＞d＞r；階梯函數的每個階梯和另構建的函數ε(d)＝ε₀(R/d)²相交。

2.根據權利要求1所述的一種帶反射保護的微波反應裝置，其特征在于：所述環柱(5)上設有若干個中空腔(6)；所述中空腔(6)兩端分別延伸至對應環柱(5)的頂底面。

3.根據權利要求2所述的一種帶反射保護的微波反應裝置，其特征在于：位于外部的環柱(5)的中空腔(6)的截面大于位于內部的環柱(5)的中空腔(6)的截面。

4.根據權利要求3所述的一種帶反射保護的微波反應裝置，其特征在于：所述環柱(5)上的中空腔(6)均勻間隔；每個環柱(5)上的中空腔(6)數量相等。

5.根據權利要求4所述的一種帶反射保護的微波反應裝置，其特征在于：所述中空腔(6)的截面為圓形或橢圓形或多邊形。

6.根據權利要求5所述的一種帶反射保護的微波反應裝置，其特征在于：所述波導段(21)頂部設有開口(7)；所述開口(7)上設有壓蓋(8)；所述壓蓋(8)底部設有凹圓槽(9)；所述凹圓槽(9)配合在超材料結構層(3)頂部；所述超材料結構層(3)夾在壓蓋(8)和波導段(21)的底部之間。

7.根據權利要求6所述的一種帶反射保護的微波反應裝置，其特征在于：所述壓蓋(8)內部設有連通腔(10)；所述凹圓槽(9)上設有若干個微孔(11)；所述微孔(11)使所有的中空腔(6)以及容納空間(4)分別和連通腔(10)連通；所述壓蓋(8)上設有安全閥(12)；所述安全閥(12)用于連通腔(10)超壓時泄壓；所述超材料結構層(3)底部設有L定位板(13)；所述波導段(21)底部設有和L定位板(13)配合的L定位槽。

8.根據權利要求7所述的一種帶反射保護的微波反應裝置，其特征在于：所述吸收管(16)兩端分別連有進管(17)和出管(19)；所述進管(17)和出管(19)外包裹有金屬套。