Устройство для термообработки материалов и протяженных диэлектрических изделий Советский патент 1993 года по МПК H05B6/64 

| Изобретение относится к технике на- греиа материалов СВЧ-энергией и может быть использовано для термообработки жиЈ ких и сыпучих материалов и сколь угодно г ротяженных диэлектрических изделий в лицевой, легкой, химических и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение равномерности нагрева обрабатываемого матера ала, а также повышение КПД устройства.

На чертеже представлена структурная CXCN а устройства для термообработки мате- риа/ов и протяженных диэлектрических из- делсй в электромагнитном поле СВЧ.

Устройство для термообработки материалов содержит СВЧ-генератор 1, присоедини нный к его выходу преобразователь

типа волны 2, волноводный тракт, состоящий из волноводных нагревательных секций 3-5, из которых входная волноводная нагревательная секция 3 узкой стенкой соединена с преобразователем типа волны 2, волноводных нагревательных секций 4 может быть несколько (более одной), выходная волноводная нагревательная секция 5 узкой стенкой соединена с водяной поглощающей нагрузкой 6, волноводные поворотные секции 7, прямолинейный диэлектрический трубопровод 8 для транспортирования объекта термообработки, ловушки просачивающейся СВЧ-энергии 9 в виде запредельного волновода, присоединенные к отверстиям в узкой стенке для прохождения диэлектрического трубопровода 8.

00

о со о

00

N

Устройство работает следующим образом.

СВЧ-генератор 1 генерирует необходимый уровень СВЧ-мощности в присоединенном к нему стандартном волноводном канале на волне основного типа Н ю. Преобразователь типа волны 2 представляет собой плавные волноводные переходы узкой стенки стандартного волновода в широкую стенку волновода нагревательных секций 3-5 и широкой стенки стандартного волновода в узкую стенку волновода нагревательных секций 3-5. Возможность возбуждения волны типа Hoi в волноводах нагревательных секций осуществляется выбором размера их широкой стенки относительно длины волны СВЧ-колебаний в свободном пространстве АО. Известно, например, что при соотношении размеров узкой и широкой стенок прямоугольного волновода 1:2 существование волны типа Hoi обеспечивается при

. 5

Далее распространяясь по волноводно- му тракту, доставленному из нагревательных секций 3-5, электромагнитная волна рассеивается на диэлектрическом материале (жидком или сыпучем), движущемся по трубопроводу 8, или в диэлектрическом материале протяженного изделия (стержень, нить), которое протягивается через трубопровод 9. Нерассеянная электромагнитная волна поглощает мощность СВЧ-генерато- ра 1, если объект термообработки не введен в трубопровод 8.

Ориентацию осей волноводов нагревательных секций под заданным углом относительно оси трубопровода, определяющим согласование волновых сопротивлений волновода и объекта термообработки, а также расположение этих осей в одной плоскости

обеспечивают поворотные секции 7 (жесткие или гофрированные).(

Просачиванию СВЧ-энергии в окружающее пространство препятствуют лишь две

ловушки 9, установленные соответственно у отверстия ввода трубопровода в волновод- ный тракт и у отверстия его вывода из этого тракта. Ловушки 9 выполнены, например, в виде запредельных волноводов для волны типа Hoi и снабжены реактивными фильтрами, подавляющими волну Н20. Таким образом, предложенная конструкция волноводных нагревательных секций обеспечивает по сравнению с известным устройством уменьшение

уровня просачивающейся СВЧ-энергии в окружающее пространство при равной эффективности ловушек по крайней мере во столько раз, сколько нагревательных секций известное устройство использует.

Формула изобретения

1. Устройство для термообработки материалов и протяженных диэлектрических изделий в электромагнитном поле СВЧ,

содержащее СВЧ-генератор, связанный элементом ввода с камерой нагрева, выполненной в виде отрезка волновода, на концах которого установлены ловушки СВЧ-энергии, согласованную поглощающую нагрузку, связанную с камерой нагрева элементом ввода, прямолинейный трубопровод для размещения обрабатываемого продукта, размещенный в камере нагрева, отличающееся тем, что, с целью повышения

равномерности нагрева и повышения КПД, отрезок волновода выполнен изогнутым в одной плоскости,

2. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что прямолинейные участки изогну- того отрезка волновода установлены с возможностью изменения угла друг между другом в плоскости изгиба посредством введения подвижных сочленений, установленных в местах изгиба.