CN108141932A

CN108141932A - 具有微波透射区域的微波模式搅拌器设备

Info

Publication number: CN108141932A
Application number: CN201680057913.4A
Authority: CN
Inventors: P·A·艾德里安; J·A·弗尔德曼; J·乔治; S·G·克林勒; N·P·帕拉莫诺瓦; E·J·维尔兴
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2016-09-28
Publication date: 2018-06-08
Anticipated expiration: 2036-09-28
Also published as: EP3357302A1; MX2018003894A; JP6833832B2; JP2018534729A; WO2017058867A1; CN108141932B; EP3357302B1; US10993295B2; US20180288836A1

Abstract

公开了一种具有搅拌元件并且该搅拌元件具有微波透射区域的微波模式搅拌器设备，以及使用该微波模式搅拌设备进行微波搅拌的方法。微波透射区域可为孔的形式或者可包含微波透射材料。搅拌元件可具有各种构造，并且微波透射区域可具有各种尺寸和形状。还公开了使用该模式搅拌器设备干燥生坯陶瓷成形体的微波炉。

Description

具有微波透射区域的微波模式搅拌器设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年9月30日提交的系列号为62/234,755的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并通过参考将其全部结合入本文。

技术领域

本公开涉及用于微波应用的模式搅拌器，尤其涉及具有微波透射区域的微波模式搅拌器设备以用于微波干燥器，例如用于干燥形成陶瓷的材料的微波干燥器。

背景技术

微波在工业应用中用于加热和干燥物品，例如药物、植物和草本植物、木材、食物和形成陶瓷的材料。

在一些类型的微波炉中，尤其是用于干燥形成陶瓷的生坯材料的微波炉类型中，多种微波模式可在微波室内共振。这些微波模式可导致低效和/或不均匀地干燥陶瓷材料。

发明内容

本公开的一个方面为一种用于搅拌来自至少一个微波辐射源的微波辐射的模式搅拌器设备。所述模式搅拌器设备包括：搅拌元件，其具有基本上反射微波辐射的主体，所述搅拌元件具有周边中心轴，搅拌元件可围绕该中心轴旋转；以及形成于主体中及周边内的多个微波透射区域，其中，构造所述微波透射区域以基本上透射微波辐射。

本公开的另一个方面为一种模式搅拌器设备，其用于搅拌由微波干燥器内部中的至少一个微波输出端口发射的微波辐射以干燥生坯陶瓷成形体。所述设备包括：褶皱的锥形主体，其具有中心轴、顶表面和底表面以及多个微波透射区域；驱动轴杆，其具有近端和远端，其中所述近端在沿着(long)中心轴的一点处可操作地附接于褶皱的锥形主体；以及驱动电动机，其可操作地附接于驱动轴杆的远端。

本公开的另一个方面为使用由至少一个微波输出端口发射的微波辐射在干燥室中干燥生坯陶瓷成形体的方法。所述方法包括：使用旋转的模式搅拌元件反射一部分所发射的微波辐射，其中，反射部分的微波功率为PR；使另一部分的微波辐射透射通过旋转的模式搅拌元件的微波透射区域，其中，透射部分的微波功率为PT，并且其中，PT/PR的比值在0.01≤PT/PR≤0.5的范围内；以及移动生坯陶瓷成形体通过干燥室，同时使透射及反射的微波部分入射到生坯陶瓷成形体上。

本公开的另一个方面为用于干燥生坯陶瓷成形体的微波干燥系统或“微波炉”。所述微波炉包括：微波室，可将生坯陶瓷成形体布置在其中以用于微波干燥；微波源以将微波发射到微波室中；设置在微波室中的可旋转的模式搅拌元件，所述可旋转的模式搅拌元件包含基本上反射微波的主体；并且其中，可旋转的模式搅拌元件的主体包含周边以及包含多个在所述周边内的微波透射区域，其中，所述微波透射区域基本上透射微波，并且相比于不存在微波透射区域，其对生坯陶瓷成形体的微波干燥提供了更高的均匀性。

在以下的具体实施方式中给出了其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言是容易理解的，或通过实施文字描述和其权利要求书以及附图中所述实施方式而被认识。应理解，上面的一般性描述和下面的具体实施方式都仅仅是示例性的，并且旨在提供理解权利要求书的性质和特征的总体评述或框架。

附图说明

包括的附图提供了进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了一个或多个实施方式，并与具体实施方式一起用来解释各个实施方式的原理和操作。因此，结合附图，通过以下具体实施方式能够更好地理解本公开，其中：

图1为根据本文所示及所述的实施方式，用于加热和干燥湿润的生坯陶瓷成形体的一个示例性微波干燥器系统的示意图。

图2为图1的示例性微波干燥器系统的截面图。

图3为图1的微波干燥器系统的一部分的顶视图。

图4A为根据本公开的一个示例性模式搅拌器设备的顶部高视角图。

图4B为根据本公开的一个示例性模式搅拌器设备的底部高视角图。

图4C为图4B的模式搅拌器设备的示例性模式搅拌元件的俯视图。

图5A为由单个S形桨叶限定，并且其中至少一些微波透射区域包含如特写插图I1中所例示的微波透射材料的示例性模式搅拌元件的顶部高视角图。

图5B为具有圆形平板形式的示例性模式搅拌元件的顶部高视角图，并且该图示出了中心轴AC相对于转轴AX以某一角度设置的模式搅拌元件；

图5C为包含四个桨叶的示例性模式搅拌元件的顶部高视角图。

图5D为包含三个楔形桨叶的示例性模式搅拌元件的俯视图。

图5E为一个模式搅拌元件的示例性桨叶的顶部高视角图，其中桨叶相对于水平(x-z)平面成某一角度。

图6A至6G示出了微波透射区域的七种不同的示例性形状以及相应的最大尺寸d，其中，示例性形状分别为圆形、椭圆形、正方形、矩形、多边形(例如六边形)、不规则形以及周边处有凹陷的形状。

图7A为设置在微波加热室内的模式搅拌器设备的示例性构造的等距视图。

图7B为图7A的示例性模式搅拌器设备的截面示意图。

图8A为使用常规模式搅拌器的微波干燥器的集成耗散微波功率PD(相对单位)相对于示例性生坯陶瓷成形体的长度L(英寸)的图，其中，示出的集成功率耗散在虚线指示的值附近变化。

图8B为类似于图8A的用于相同微波干燥但是使用本文公开的模式搅拌器设备的图，其中该图示出了集成功率耗散在虚线附近的变化减小。

具体实施方式

下面将详细说明本公开的各个实施方式，这些实施方式的实例在附图中示出。只要有可能，在所有附图中使用相同或类似的附图标记和符号来表示相同或类似的部分。附图不是必需按比例绘制的，并且本领域的技术人员能够识别附图被简化之处以说明本公开的关键方面。

如下所述的权利要求被纳入本具体实施方式中并且成为其组成部分。

在一些附图中示出了笛卡尔坐标(Cartesian coordinates)，其用于参考并且不旨在作为方向或取向的限制。

在下文的论述中，参考生坯陶瓷成形体所使用的术语“圆柱形”用于描述具有不限于圆形的截面形状的物体。

以下参考文献通过引用纳入本文：第6,269,078号、第6,445,826号、第6,706,223号、第7,596,885号、第7,862,764号、第8,020,314号、第8,729,436号美国专利；以及第2013/0133220号美国授权前专利申请公布。

微波干燥可用于生产基于陶瓷的器具，例如具有蜂窝结构的基材和过滤器。基于陶瓷的过滤器和基材通过挤出形成陶瓷的批料来形成。对挤出的湿润生坯器具进行切割及随后加工，在一个实例中，这包括使湿润的生坯器具通过微波干燥系统。理想情况下，湿润的生坯器具将进行均匀的干燥以避免对最终产品产生不利影响的裂缝、裂纹、尺寸变化等。

许多参数均对给定的湿润生坯器具所进行干燥的均匀程度有所贡献，所述参数例如介电性质、器具的几何形状(即尺寸、形状、长度等)、器具之间的接近程度以及微波干燥器的构造。

在一些情形中，模式搅拌器设备用于混合或分散微波干燥器内的微波能。可经由微波端口将微波发射到微波干燥器的内部中，所述微波端口位于可与微波源操作性连接的微波波导的端部处。微波将使其能量在干燥器内部中以微波模式分布，其中模式主要由微波干燥器的几何形状、微波波长和一个或多个波导端口的位置限定。

由于这些模式可能不能代表微波干燥器中的能量分布是均匀的，因此，它们可能促成通过微波干燥器的生坯陶瓷成形体的不均匀干燥。因此，在一些情形中，模式搅拌器设备可用于混合各模式，即分散微波能以提供微波能的更均匀分布并因此提供更均匀的微波加热。

微波干燥器系统

图1为根据本文所示及所述的实施方式，用于加热和干燥湿润的生坯陶瓷成形体132的一个示例性微波干燥器系统(或“微波炉”)100的示意图。图2为图1的示例性微波干燥器系统100的截面图。图3为图1的微波干燥器系统100的一部分的顶视图。

参考图1至3，微波干燥器100包括微波加热室102，其具有侧壁104、入口106、出口108、顶部110和底部112。侧壁104、顶部110和底部112限定了室内部114。在一个实施方式中，侧壁104、顶部110和底部112可以由不可透过微波的非磁性材料形成，所述材料在200℃范围内的温度下可以表现出高的导电性及抗氧化性。微波加热室102的顶部110、底部112和侧壁104中的每一者可以包含内壳和外壳以及设置在内壳与外壳之间的绝缘层(例如玻璃纤维或相当的绝缘材料)。

为了促进连续的生产量，微波干燥器100可以包含传输系统120用于使生坯陶瓷成形体132传输通过室内部114。传输系统120可以从入口106延伸通过微波加热室102的室内部114到达出口108。在一个实施方式中，传输系统120包含传送器122(例如带或链节)，其在z方向上运行并且通过室内部114。传送器122在z方向上从入口106移动到出口108并且包含承载托盘130的上表面124，在托盘130中分别支承了生坯陶瓷成形体132。生坯陶瓷成形体132是圆柱形的并且具有中心轴A1和轴向长度L。在一个实例中，生坯陶瓷成形体132被支承在托盘130上以使得它们的中心轴位于x方向上，即，与传送器122的移动方向成直角。可以将微波加热室102构造成通过操作传送器122而使生坯陶瓷成形体132可以连续通过室内部114。

应理解，输送系统120可以包含用于将生坯陶瓷成形体132从入口106传送通过微波加热室102到达出口108的任何合适的系统。

微波干燥器100包含微波源150，其产生波长为λ并且对应的频率为f的微波能(“微波”)152。微波源150与微波加热室100的室内部114操作性地连接。在一个实例中，操作性地连接经由微波波导154实现，所述微波波导154包括在微波加热室102的顶部110中的输出端口156。例如，示出了两个微波波导154和两个输出端口156。

在一个示例性实施方式中，微波源150可以包括具有可调功率特征的常规磁控管。产生的微波能的频率f可以大于约900MHz(0.9GHz)。在一个实施方式中，由微波源产生的微波能的频率f为约10MHz至约100GHz，更特别地，频率f为约1GHz至约6GHz，其一般相当于美国工业微波频带。

一般来说，微波源150可以操作性地将所发射的微波的功率改变到高达约200kW。例如，微波源150能够产生功率为100kW并且频率f为约915MHz的微波能152。取决于多个因素，包括但不限于载荷(如微波加热室中的生坯陶瓷成形体的总重量，包括生坯陶瓷成形体中的水分的重量)；生坯陶瓷成形体的几何构造；生坯陶瓷成形体的组成；生坯陶瓷成形体的位置以及生坯陶瓷成形体通过微波加热室的速率，这种类型的磁控管可以产生足以在短至1至10分钟内迅速将陶瓷生坯体132内的温度升高到干燥温度的微波能。

在一个实例中，在微波源150与微波加热室102的顶部110之间可以设置循环器(未示出)以使从室内部114反射回到波导154中的微波能152转向，否则该微波能152可能回到微波源150。

为了有助于控制微波源150，可以使微波源与可编程逻辑控制器(PLC)160电连接。PLC 160可以操作性地改变由微波源150产生的微波能量的功率。在一个实施方式中，PLC160可以操作性地向微波源150发送电信号以改变由微波源产生的微波能152的功率。PLC160还可以操作性地接收来自微波源150的指示由微波源150产生的微波能的功率的信号。

微波加热室102的入口106和出口108可以配备有屏蔽物(未示出)以减少来自室内部114的辐射泄漏，同时仍然允许生坯陶瓷成形体132流入和流出室内部。

在一个实施方式中，微波加热室102可以是多模式的，以使得室内部114可支持给定微波频率范围中的大量共振模式。在一个示例性实施方式中，模式搅拌器设备200由模式搅拌器驱动器310(例如电动机)驱动并且可操作性地布置(例如毗邻或在室102的顶部110上和/或在室102的侧部104、106和108上)以改进室内部中的微波能152的均匀性，从而改进生坯陶瓷成形体132的加热和干燥。现在下文论述模式搅拌器设备200的实施方式。

模式搅拌器设备

图4A和4B为根据本文公开的一个示例性模式搅拌器设备200的实例的顶部高视角图。模式搅拌器设备200包括模式搅拌元件(“搅拌元件”)210。搅拌元件210可具有各种形状和构造，其实例在下文有所论述。图4C为图4A的模式搅拌器设备200的示例性模式搅拌元件210的俯视图。

搅拌元件210具有主体211、中心轴AC、顶表面222、底表面224和周边226。搅拌元件还包括多个微波透射区域250，其在下文有更具体的论述。

模式搅拌器设备200还包括驱动轴杆300，其具有近端302和远端304。近端302与搅拌元件210可操作地连接，而远端304可操作性地附接于驱动电动机310或者以其他方式与驱动电动机310机械接合。

在图2、3和4A-4C所示的示例性模式搅拌器设备200中，示例性的搅拌元件210具有大致为圆锥体的形状。为了便于解释，下文的论述参考了这一具体的锥形搅拌元件210，但是应理解论述不受所参考的这一具体搅拌元件限制。

除了示例性的锥形搅拌元件外，还可使用其他几何形状用于搅拌元件210。例如，图5A为由单个浆叶——S形桨叶213限定的示例性模式搅拌元件210的顶部高视角图，并且其中至少一些微波透射区域包括如特写插图I1中所例示的微波透射材料215。

图5B为具有圆形平板形式的示例性搅拌元件210的顶部高视角图。搅拌元件210以其中心轴AC相对于转轴AX成一角度布置，并且因而使中心轴AC相对于在x-z平面中的水平旋转平面RP成一角度。

图5C为包含四个桨叶213的示例性搅拌元件210的顶部高视角图，所述四个桨叶213相对于彼此成90度布置并且在每个桨叶中具有不同尺寸的微波透射区域250。

图5D为包含三个楔形桨叶的另一种示例性搅拌元件210的俯视图，其中，每个桨叶包含不同尺寸及不同形状的微波透射区域250。

图5E为一个搅拌元件210的示例性桨叶213的顶部高视角图，其中桨叶相对于水平(x-z)平面成某一角度。因此，顶表面222也限定了成角度的表面222A。

再次参考图4A至4C，锥形搅拌元件210包含皱褶212，所述皱褶212限定了顶表面222中的峰214(图4C中的实线)和谷216(图4C中的虚线)。皱褶212限定了多个成角度的表面部分或小平面222A，以及在中心轴AC上的顶点AP。成角度的表面部分或小平面222A可相对于与中心轴AC垂直的平面(例如水平或x-z平面)测量。

同样参考下文介绍及论述的图7B，锥形搅拌元件210具有半径r(图4C)和在顶点AP处的半角a(“顶角”)(图7B)。在一个实例中，顶角a在5度至刚好小于90度(例如89度)的范围内，其中a＝90度对应于主体211是平板的实施方式。锥形搅拌元件210的主体211还具有厚度TH，在一个实例中，所述厚度TH在10密耳至200密耳的范围内。锥形搅拌元件210还具有最大尺寸(例如直径)D，在一个实例中，其在24英寸至72英寸的范围内。在一个实例中，基底直径由各波导输出端口156之间的中心与中心间距S限定，其中D≥S，并且进一步，在一个实例中，S≤D≤(1.5)S。锥形搅拌元件210还具有高度h，其从基线BL到顶点AP进行测量。

图4A和4B的示例性锥形搅拌元件210示出了六个皱褶212，其中，皱褶的数目N由峰214的数目N_P或谷216的数目N_V限定，其中N_P＝N_V。皱褶可以相对尖锐，例如图4A所示，或者可相对平滑或圆化。六个皱褶212限定了十二个成角度的表面222A。锥形搅拌元件210的锥形形状的主要目的在于使微波152朝向室102的壁104偏转而不回到波导输出端口152中。同样地，成角度的表面部分222A用于在模式搅拌器围绕其中心轴AC旋转时改变微波152从表面222反射的角度，如下所述，这有助于混合或“搅拌”室内部114中的微波模式。

微波透射区域

如上所述，模式搅拌器设备200的搅拌元件210包含多个微波透射区域250，其在主体211中形成并且分别由内表面251限定。在一个实例中，微波透射区域250由从顶表面222延伸到底表面224的开口或穿孔限定。在一个实例中，微波透射区域250位于周边256内，即内表面251不与周边相交。在另一个实例中，至少一个微波透射区域250与主体211的周边226相交并且在周边中形成了凹陷(例如凹槽或狭缝)，其从周边向内延伸(参见图6G，在下文中有所介绍和论述)。在一个实例中，所有的微波透射区域250位于周边226内，即在周边中不形成凹陷类型的微波透射区域。

在一个实例中，微波透射区域在主体211上基本上均匀地分布。在一个实例中，微波透射区域250是“孔”，即在微波透射区域中不存在主体211的固体材料。孔形式的微波透射区域250的优势在于在干燥过程期间，孔可用作使蒸气通过搅拌元件210的装置，从而减少在生坯陶瓷成形体上形成冷凝的可能性。在另一个实例中，一个或多个微波透射区域250由微波透射材料215(例如介电材料)填充，如图5A所示及上文所提及的。在另一个实例中，微波透射区域250在主体211上随机分布。

为了例示，图4A示出了锥形搅拌元件210的仅两个具有微波透射区域250的成角度的表面222A。在一个实例中，所有成角度的表面222A均包含微波透射区域。图4B包含两个直径为d，并且各边缘之间以间距s间隔开的示例性圆形微波透射区域250的特写视图。

同样在一个实例中，微波透射区域250具有基本上相同的尺寸(即对于全部的微波透射区域来说d是相同的)，而在另一个实例中，如在图4B的特写插图中所示，微波透射区域250的尺寸可有所变化(即对于全部的微波透射区域来说d无需相同)。在微波透射区域250不为圆形的实例中，尺寸d对应于最大尺寸，例如沿着椭圆形微波透射区域的长轴测量的尺寸。

图6A至6G示出了微波透射区域250的七种不同的示例性形状以及相应的最大尺寸d，其中，示例性形状为圆形(图6A)、椭圆形(图6B)、正方形(图6C)、矩形狭缝(图6D)、多边形(例如六边形)(图6E)、不规则形(图6F)以及周边226处有开口而在其中形成凹陷(即凹槽或狭缝)。

在一个实例中，搅拌元件210具有M个微波透射区域250，其中M在10至1000之间。在一个实例中，锥形搅拌元件210的每个成角度区段222A包含5至150个微波透射区域250。

在一个实例中，各微波透射区域250之间的间距s无需是均匀的。例如，间距s可作为微波透射区域在主体211上的位置的函数而变化。在一个实例中，至少一些微波透射区域250的尺寸d为λ/15，以使得微波透射区域的透射微波辐射152T的尺寸d在0.025λ≤d≤0.5λ的范围内。因此，对于波长λ为约33cm的微波辐射来说，微波透射区域的尺寸d可在0.8cm至16.5cm的范围内。

在另一个期望显著更高的透射微波辐射152T的实例中，则至少一些微波透射区域的尺寸d可满足关系d>0.5λ。

图7A为例示了一些示例性几何特性和参数的示例性模式搅拌器设备200的等距视图，而图7B为图5A的模式搅拌器在x-z平面中的截面图。

参考图2和图7A及7B，模式搅拌器设备200的搅拌元件210由驱动轴杆300支承，使得搅拌元件位于室内部114中并且毗邻微波加热室102的顶表面110且在一个或多个微波输出端口156与传输系统120之间。表面222(或者在锥形搅拌元件210的情形中为顶点AP)距离加热室102的顶表面110的距离为H。微波152从一个或多个波导输出端口156中的每个输出端口发射并且入射到搅拌元件210上。同时，启动驱动电动机310并旋转驱动所述驱动轴杆300，这造成搅拌元件210围绕其中心轴AC旋转。

一部分发射的微波152从搅拌元件210的表面222反射而形成了反射微波152R，同时另一部分微波透射通过微波透射区域250而形成了透射微波152T。在一个实例中，反射微波152R在生坯陶瓷成形体132由输送系统120传送通过室内部114之前，从加热室102的壁106、顶部110和底部112中的至少一者反射。透射微波152T经由通过微波透射区域250的更直接的路线到达生坯陶瓷成形体132。

搅拌元件210的旋转“搅拌”了微波152，这意味着在室内部114中的反射微波152R以时变方式重新定向，这防止了在室内部建立静止的微波模式。搅拌元件210的旋转还在时变基础上移动了透射微波152的位置，即搅拌元件不仅仅用作挡板。微波152的搅拌通过具有至少一个成角度的表面222A的搅拌元件210(如锥形搅拌元件210)得到促进，或者通过使搅拌元件自身相对于水平平面成角度(如图5C的示例性搅拌元件所示)得到促进。搅拌元件210的示例性转速在1转/分(RPM)至20RPM之间。

在一个实例中，从至少一个微波输出端口156初始发射的微波152具有微波功率PE，而反射微波152R具有微波功率PR且透射微波具有微波功率PT。微波透射区域可用于调整反射微波辐射152R与透射微波辐射152T的相对量，从而优化生坯陶瓷成形体132的干燥均匀性。在一个实例中，微波透射区域被构造成使得PT/PR的功率比值在0.01≤PT/PR≤0.5的范围内，而在另一个实例中为0.05≤PT/PR≤0.5，而仍是在另一个实例中为0.1≤PT/PR≤0.5。

在一个实例中，相比于使用搅拌元件210但是不具有微波透射区域(即使用“实心”或“无孔”的搅拌元件)，通过使用相同的搅拌元件210及其微波透射区域250对生坯陶瓷成形体132所进行的加热(及由此导致的干燥)更加均匀。在一个实例中，在生坯陶瓷成形体132上的加热(并因此导致的干燥)均匀性的改进通过生坯陶瓷成形体中没有湿润区域得到证明。在使用不包含本文公开的微波透射区域250的模式搅拌设备进行干燥期间已经发现出现了该湿润区域。在本文中，“湿润区域”是指不满足如所定义的给定干燥规格的生坯陶瓷成形体132的区域，所述干燥规格例如小于干燥完成时存在的最大量的液体含量。

图8A为使用不具有任何微波透射区域的常规模式搅拌器的对比微波干燥构造的集成耗散微波功率PD(相对单位)相对于在生坯陶瓷成形体132上测得的长度L(英寸)的图。集成功率耗散基本上在约为2的数值附近变化，如虚线所指示的。图8B为类似于图8A的用于相同干燥构造但是使用本文公开的模式搅拌器设备200的图。该图示出了集成功率耗散在虚线附近的变化减小(即均匀性更高)，表明当干燥生坯陶瓷成形体132时，模式搅拌器设备200对减少微波功率变化量的有效性。在变化的中心区域附近耗散功率降低直接转化为干燥不均匀性减小。

对本领域的技术人员而言显而易见的是，可对本文所述的本公开的优选实施方式进行各种修改而不偏离如所附权利要求书限定的本公开的精神或范围。因此，本公开覆盖这些修改和变动，只要这些修改和变动在所附权利要求书及其等同内容的范围之内。

Claims

1.一种模式搅拌器设备，其用于搅拌来自至少一个微波辐射源的微波辐射，所述模式搅拌器设备包括：

搅拌元件，其具有基本上反射微波辐射的主体，所述搅拌元件具有周边和中心轴，搅拌元件可围绕所述中心轴旋转；和

形成于主体中及周边内的多个微波透射区域，其中，构造所述微波透射区域以基本上透射微波辐射。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，主体包含相对于与中心轴垂直的平面测量的至少一个成角度的表面。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的设备，其中，所述至少一个成角度的表面包含多个具有相同尺寸和形状的成角度的表面。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其中，搅拌元件具有大致锥形形状，所述锥形形状具有顶点，同时中心轴通过所述顶点。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的设备，其中，微波透射区域具有相同的尺寸和形状。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的设备，其中，微波透射区域均具有圆形形状或椭圆形形状。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的设备，其中，微波透射区域在主体上基本均匀地分布。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的设备，其中，全部的微波透射区域完全位于周边内。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的设备，其中，微波透射区域包含在主体中的开口。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的设备，其中，当微波辐射具有波长λ时，每个微波透射区域具有在0.025λ≤d≤0.5λ范围内的尺寸d。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的设备，其中，搅拌元件包含多个桨叶。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的设备，还包括驱动轴杆，所述驱动轴杆具有近端和远端，其中所述近端与搅拌元件操作性连接；以及驱动电动机，其与驱动轴杆的远端操作性连接并且被构造成通过使驱动轴杆轴向旋转而使搅拌元件旋转。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，驱动轴杆与中心轴同轴。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的设备，其中，微波辐射从两个或更多个输出端口发射出来，所述两个或更多个输出端口与所述至少一个微波源操作性地连接并且通过中心与中心间距S间隔开，并且其中，搅拌元件的尺寸D≥S。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的设备，其中，所述多个微波透射区域为10至1000个微波透射区域。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的设备，其中，一个或多个微波透射区域包含微波透射材料。

17.一种模式搅拌器设备，其用于搅拌由微波干燥器内部中的至少一个微波输出端口发射的微波辐射以干燥生坯陶瓷成形体，所述模式搅拌器设备包括：

褶皱的锥形主体，其具有中心轴、顶表面和底表面以及多个微波透射区域；

驱动轴杆，其具有近端和远端，其中所述近端在沿着中心轴的一点处操作性地附接于褶皱的锥形主体；和

驱动电动机，其操作性地附接于驱动轴杆的远端。

18.根据权利要求17所述的设备，其中，微波透射区域由多个开口限定。

19.根据权利要求17-18中任一项所述的设备，其中，微波透射区域均具有相同的尺寸和相同的形状。

20.根据权利要求17-19中任一项所述的设备，其中，至少一些微波透射区域不是周期性分布的。

21.根据权利要求17-20中任一项所述的设备，其中，微波辐射具有波长λ并且每个微波透射区域具有在0.025λ≤d≤0.5λ范围内的最大尺寸d。

22.一种使用由至少一个微波输出端口发射的微波辐射在干燥室中干燥生坯陶瓷成形体的方法，所述方法包括：

使用旋转的模式搅拌元件反射一部分所发射的微波辐射，其中，反射部分的微波功率为PR；

使另一部分的微波辐射透射通过旋转的模式搅拌元件的微波透射区域，其中，透射部分的微波功率为PT，并且其中，PT/PR的比值在0.01≤PT/PR≤0.5的范围内；以及

移动生坯陶瓷成形体通过干燥室，同时将生坯陶瓷成形体暴露于透射及反射的微波部分。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，旋转的模式搅拌元件具有M个微波透射区域，所述M在10≤M≤1000的范围内。

24.根据权利要求22-23中任一项所述的方法，其中，干燥室包括侧壁、顶部和底部，并且其中，反射的微波辐射在入射到生坯陶瓷成形体上之前从侧壁、顶部和底部中的至少一者反射。

25.一种用于干燥生坯陶瓷成形体的微波炉，包括：

微波室，可将生坯陶瓷成形体布置在其中以用于微波干燥；

微波源，以将微波发射到微波室中；

设置在微波室中的可旋转的模式搅拌元件，所述可旋转的模式搅拌元件包含基本上反射微波的主体；并且

其中，可旋转的模式搅拌元件的主体包含周边以及包含多个在所述周边内的微波透射区域，其中，所述微波透射区域基本上透射微波，并且相比于不存在微波透射区域，其对生坯陶瓷成形体的微波干燥提供了更高的均匀性。

26.根据权利要求25所述的微波炉，其中，可旋转的模式搅拌元件的主体包含多个成角度的小平面。

27.根据权利要求25-26中任一项所述的微波炉，其中，主体包含锥形形状。

28.根据权利要求25-27中任一项所述的微波炉，其中，全部的微波透射区域完全位于周边内。