CN85200297U - 一种用于电加热的微波加热装置 - Google Patents

Abstract

一种改进的微波加热装置。采用两个以上的磁控管和波导管耦合口，各耦合波导极化面相互垂直。提高了加热的均匀性和加热速度，减少了波源之间的相互干扰，延长了磁控管的寿命。

Description

本实用新型属于微波加热装置的技术改进。

在已有技术中，通常使用的微波加热装置一般采用单只磁控管，加热腔上的耦合波导管与加热腔单口耦合，尽管采用了转台或电磁场搅拌器，但要实现电磁场的均匀分布，仍有不少困难；而且当负载较多时，加热速度较慢。日本特开昭51－109537号提出过多源耦合方式，但对耦合口的位置和取向并未详细分析，况且，采取磁控管与加热腔直接耦合方式，难以避免各源之间的相互干扰，降低效率和管子寿命。

本实用新型克服了上述缺点。

本实用新型采用了多个波导管与同一加热腔上的多口耦合方式，其要点在于各耦合波导管极化面相互垂直；波导管分别位于加热腔相对的两腔壁上或位于加热腔的同一腔壁上。

附图是微波加热装置技术改进示意图。

图中〔1〕为加热腔，〔2〕为转台，〔3〕〔4〕为磁控管，〔5〕〔6〕为耦合波导管。

一般情况下，微波腔是矩形的多模腔。根据微波原理，微波能以各种不同的模式在腔内谐振，箱中同时存在的模式数越多越好，谐振模式越多，加热的均匀性改善的可能越大。对于边长分别为a、b、c的矩形腔，它的谐振频率可以根据下列分式计算：

f＝ (V)/2 〔（ (m)/(a) ）²＋（ (n)/(b) ）²＋（ (p)/(c) ）²〕 （赫）

式中V为微波的波速，（m·n·p）分别为对应于边长a·b·c的模式标号，即沿x·y·z轴方向电磁场强度最大值的个数。

在给定的微波装置腔尺寸和给定的频率或频率范围，只有m·n·P为某些值的模式才有可能在腔内谐振。腔内这些可能存在的模式能否被激发，还要看波导管耦合口的位置和取向。一个模式能否被激发，主要取决于耦合口对附近的激励场和腔中模式场是否一致，一致的就能激发；不一致的视其程度，就不能被激发或激发出来的场强很弱。当激励波导垂直腔壁进行激励时，沿波导管的宽边方向电力线是偶对称的（同时向上或向下），磁力线则是奇对称的；但沿波导管的窄边方向恰恰相反，电力线是奇对称的，磁力线是偶对称的。因此在图中可以导出：

激励TMmnpx→的有利位置是x＝ (a)/(m) ·1，y＝ (b)/(2n) ·（21－1）。

激励TEmnpx→的有利位置是X＝ (a)/(2m) ·（21－1），y＝ (b)/(n) ·1。

式中1为1·2·3……等正整数，TMmnpx→和TEmnpx→分别表示沿x方向传播的横磁模式和横电模式，它们是谐振频率相同，但物理结构不相同的模式。可以看到其中的激励有利位置正好是另一个的不利位置，而且极化面方向相差90°，不能从另一波导耦合出去。此外，激励TEmnpx→模式的有利位置，同时是激励TMmnpy→的有利位置；激励TEmnpx→模式的有利位置，同时又是激励TMmnpy→的有利位置。

根据上述原理，本实用新型采用两个或两个以上的耦合波导管，采用两个或两个以上的微波源，结合模式互补原理，选择加热腔的尺寸及耦合口的不同位置及取向，使它们分别激励不同的模式，其中一个被激励的模式电场的最大点正好处于另一被激励模式电场的最小点，产生两个电磁场叠加的结果，使总的电场强度分布比原来均匀，腔内的功率密度也提高了。

本实用新型实施例的尺寸可以是：腔体395×270×395mm，耦合波导管可以分别位于x＝198mm、y＝74mm和x＝132mm、y＝90mm处。

本实用新型提高了加热速度，减少了波源间的相互干扰，提高了加热效率及延长磁控管的寿命。

Claims (2)

1、一种用于电加热的微波加热装置，它由加热腔[1]，转台[2]，磁控管[3][4]，加热腔壁上的耦合波导管[5][6]组成。其特征在于各耦合波导极化面相互垂直。

2、根据权利要求1所述的微波加热装置，其特征在于波导管〔5〕〔6〕分别位于加热腔〔1〕相对的两腔壁上或位于加热腔〔1〕的同一腔壁上。

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