Устройство для СВЧ-нагрева Советский патент 1993 года по МПК H05B6/64 

При синфазной запитке (фиг. 2) на горизонтальной оси симметрии системы поля волн суммируются, что обеспечивает равномерный нагрев диэлектрического объекта по поперечному сечению.

При противофазной запитке (фиг. 3) результирующее поле на оси системы равно нулю, что позволяет обрабатывать металло- диэлектрические объекты (с центральным металлическим проводником, а также диэлектрические объекты со слоистой структурой, где необходимо обрабатывать отдельные слой).

В предложенном устройстве в качестве рабочего вида колебаний периодической ЗС выбрана волна ТМ. энергия распространяется по оси Z.

Апериодический характер передачи энергии позволяет существенно повысить эффективность обработки диэлектрического материала за счет роста коэффициента передачи мощности от 0,7 до 0,95. Нагрев объекта существенно плавно, что предохраняет его от пережигания.

Использование такого типа энергообмена позволяет значительно сократить рабочую длину камеру, т. е. значительно уменьшаются габариты устройства ( в 10 раз).

Рассматриваемое устройство может быть использовано и в целях защиты обслуживающего персонала от вредного СВЧ из- лучения. По нагреваемому объекту распространяется СВЧ-мощность, которую необходимо поглощать на выходе из камеры. Использование поглотителей в данных условиях невозможно из-за высоких рабочих температур ( 1000°С) в камере. Размещение на выходе из камеры гребенчатой замедляющей системы позволяет решить эту проблему: вся нежелательная СВЧ-мощность почти полностью отдается в ЗС. Причем ЗС, установленную на выходе из камеры, можно соединить со входом, т. е. осуществить обратную связь в системе, что позволяет максимально использовать энергию СВЧ-генератора.

Конструкция устройства предусматривает возможность изменения величины воздушного зазора h между потолком (дном) камеры и полочками Т-элементрв, что позволяет изменять характер дисперсионной характеристики системы и замедление. Осуществляя переход от апериодического к пе- риодическому энергообмену, можно

обрабатывать диэлектрики с различными электрофизическими свойствами, с различными геометрическими размерами; наличие переменного зазора позволяет изменять величину замедления, не изменяя основных

параметров структуры.

Использование двухэтажной замедляющей системы позволяет получать более крутую дисперсионную зависимость, что необходимо для обеспечения равенства фазовых скоростей при нагрузке одной системы другой, а также дает возможность получать более равномерный прогрев по сечению.

Фор м у л а и з оЛэ р е т е н и я

1. Устройство для СВЧ-нагрева, содержащее камеру нагрева, внутри которой уста- новлена гребенчатая замедляющая система, подсоединенная к источнику СВЧэнергии, и установленный параллельно гребенчатой замедляющей системе конвейер для транспортировки обрабатываемого материала, отличающееся тем, что, с целью увеличения эффективности нагрева и

уменьшения габаритов, гребенчатая замедляющая система выполнена в виде располо- женных двумя рядами Т-элементов, боковые торцы полочки которых прикреплены к боковым стенкам камеры нагрева с

образованием зазора между противоположной полочки Т-элементов стенкой камеры нагрева и полочкой Т-элемента, причем размер зазора h (0,01 - 0,125) Я, выступы Т-элементов одного ряда расположены напротив выступов Т-элементов другого ряда, а конвейер размещен в междурядном пространстве.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю ще е- с я тем, что, с целью обеспечения возмож- ности обработки материала и изделий различных форм,размеров и электрофизических свойств, ряды Т-элементов прикреплены с возможностью перемещения вдоль боковых стенок камеры для

регулировки размера междурядного пространства,

Использование: изобретение относится к СВЧ-технике и может быть использовано в устройствах для термообработки диэлектриков. Сущность изобретения: для увеличения эффективности нагрева и уменьшения габаритов, устройство для СВЧ-нагрева содержит камеру нагрева с гребенчатой замедляющей системой, гребенчатая структура выполнена на Т-элементах, расположенных двумя рядами. Между каждым из рядов и соответствующей ему противолежащей стенкой камеры имеется зазор размером h (0,01 - 0,125) А, где X - рабочая длина волны. Конвейер с обрабатываемым материалом размещен в междурядном пространстве. 1 з. п. ф-лы, 3 ил. дном 4 камеры образован воздушный зазор h, величина которого h (0,01 - 0,125) Я, определяет вид дисперсионной характеристики ЗС. При h 0,01 Я дисперсионная характеристика перестает быть аномальной, а значит теряет свои свойства апериодической передачи энергии. При h 0,125 J замедляющая система вырождается в волновод, коэффициент передачи мощности резко падает до 0. Для удобства регулировки величины зазора h все элементы крепятся на пластину 5, что позволяет изменять зазоры между потолком 3 и Т-элементами. а также между дном 4 и Т-элементами. В передней и задней стенках 6 камеры нагрева выполнено окно 7 для ввода и вывода диэлектрических материалов. Устройство работает следующим образом. Возможны два режима работы устройства: с синфазной и противофазной запит- кой рядов Т-элементов. . ел с о Ю о ю U)