專利名稱：可穩(wěn)定輸出功率的微波裝置結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可穩(wěn)定輸出功率的微波裝置結(jié)構(gòu)，尤指一種應(yīng)用于開放式微波連續(xù)處理材質(zhì)的系統(tǒng)，可在不同微波特性材質(zhì)所產(chǎn)生的阻抗變化之下，仍能保持穩(wěn)定微波能量的傳送。
背景技術(shù)：
微波與材料的作用特性是一項重要的材料處理技術(shù)，其主要是由微波能量可以使受作用的材料產(chǎn)生晶相改變或熔解、以及借由微波能量的高物質(zhì)穿透性與選擇性的加熱特性，可以使受作用的材料達(dá)到內(nèi)外均勻受作用的效果，使此項技術(shù)已廣泛應(yīng)用于材料合成、加熱、干燥、燒結(jié)與熔接等用途上；然而，由于微波與材料兩者作用的過程中，該微波往往會隨受作用的材料材質(zhì)不同而產(chǎn)生較大的差異，即導(dǎo)致具體應(yīng)用上，該微波的發(fā)送源于材料處理過程易存在不同大小的負(fù)載，進而造成該微波能量無法穩(wěn)定的輸出，甚至當(dāng)負(fù)載變化量過大時，易使部分微波能量由負(fù)載端反射回來，致使該微波的發(fā)送源受干擾而損壞；因此，進一步于微波處理系統(tǒng)中，增設(shè)一回旋器(Circulator)以作為反射能量的旁路機制；但該回旋器于應(yīng)用上，僅將反射能量導(dǎo)向傳送至水(負(fù)載)中，以避免反射能量干擾損壞微波的發(fā)送源，進而相對導(dǎo)致該微波作用于材料處理的能量也降低，致使整體使用的效率低；此外，又于一般現(xiàn)有技術(shù)中，公開一種將微波與材料的作用，應(yīng)用于一密閉式的腔體中，以借由該腔體內(nèi)部所設(shè)的微波吸收塊材于吸收微波能量后，用以對受作用的材料作為間接性的加熱，而其避免微波能量外露，提高其微波處理的功效；但應(yīng)用于密閉式的腔體中，往往只能對受作用的材料進行批次式的微波處理，無法對受作用的材料進行連續(xù)式的微波處理，致使較不適合應(yīng)用于大量處理過程(即易造成人力與時間的浪費)；由此，如何將上述缺點加以摒除，提供一種可使微波對于材料處理過程其負(fù)載變動減小，達(dá)到穩(wěn)定功率輸出與連續(xù)處理的功效，即為本發(fā)明解決的技術(shù)難點所在，因此研發(fā)出一種可穩(wěn)定輸出功率的微波裝置結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種可穩(wěn)定輸出功率的微波裝置結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于開放式材質(zhì)連續(xù)微波處理系統(tǒng)，其包含至少一個以上具開放式導(dǎo)波管的微波發(fā)送源及一微波接收裝置，其中，該微波接收裝置以有間距地對應(yīng)于該微波發(fā)送源的方式設(shè)置，借此，該微波接收裝置作為該微波發(fā)送源的負(fù)載，以完整接收經(jīng)導(dǎo)波管其開口端所送出的能量，使其在導(dǎo)波管其開口端的微波于阻抗不匹配時，能避免發(fā)生其功率無法送出的現(xiàn)象，進而可有效獲得具高穩(wěn)定性的能量輸出。就是說在使用的過程，即使因不同微波特性材質(zhì)所產(chǎn)生的阻抗變化下，仍能保持穩(wěn)定微波能量的傳送，同時進一步排除因負(fù)載變動(即不同微波特性材質(zhì)所產(chǎn)生的阻抗變化)而造成微波能量反射的情形。
再者，本發(fā)明的次要目的是可進一步將該微波接收裝置所接收到的不被材料吸收的能量，導(dǎo)入一微波加熱腔體中，以實時提供待處理材料進行先期預(yù)熱的功效，有效的提高該微波能量的利用率。
具體來說，本發(fā)明提供的一種輸出功率穩(wěn)定的、應(yīng)用于開放式微波連續(xù)處理材質(zhì)系統(tǒng)的微波裝置，其特征在于，其包括至少一個以上具開放式導(dǎo)波管的微波發(fā)送源；一微波接收裝置，有間距地與該微波發(fā)送源相對應(yīng)設(shè)置，其包含一微波接收器、導(dǎo)波管及微波加熱腔體，該微波接收器是由一中空錐狀的管體所構(gòu)成，其具有第一埠及第二埠，該第一埠有間距地對應(yīng)于該微波發(fā)送源其導(dǎo)波管的開口端，該第二埠連接該導(dǎo)波管與該微波加熱腔體使相導(dǎo)通。
所述微波發(fā)送源可由一個以上發(fā)送源排列組成；所述微波接收器的第一埠的口徑大于該第二埠的口徑，并大于該微波發(fā)送源的導(dǎo)波管的開口端口徑；所述加熱腔體的內(nèi)部具有至少一個以上由微波敏感性材料，例如碳化硅，所構(gòu)成的微波加熱器。


圖1為本發(fā)明的微波裝置結(jié)構(gòu)配置及應(yīng)用示意圖。
圖2為本發(fā)明的微波裝置結(jié)構(gòu)應(yīng)用實施例示意圖。
圖3A為本發(fā)明的微波裝置結(jié)構(gòu)對于微波能量傳輸損失影響測試圖。
圖3B為本發(fā)明的微波裝置結(jié)構(gòu)其間距對于微波能量傳輸損失影響測試圖。
圖4為本發(fā)明的微波裝置結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)微波裝置結(jié)構(gòu)對于微波能量傳輸損失影響測試比對圖。
圖5A為本發(fā)明的微波裝置結(jié)構(gòu)對于微波能量反射測試圖。
圖5B為本發(fā)明的微波裝置結(jié)構(gòu)對于微波能量傳輸測試圖。
附圖標(biāo)號說明1微波發(fā)送源；11導(dǎo)波管；111開口端；2微波接收裝置；21微波接收器；211第一埠；212第二埠；22導(dǎo)波管；23微波加熱腔體；231開孔；232微波加熱器；A試片。
具體實施例方式
為方便簡捷地了解本發(fā)明的其它特征內(nèi)容與優(yōu)點及其所達(dá)成的功效能夠更為顯現(xiàn)，本發(fā)明將配合附圖詳細(xì)說明如下(請參閱圖1所示)本發(fā)明提供一種可穩(wěn)定輸出功率的微波裝置結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于開放式連續(xù)微波處理材質(zhì)系統(tǒng)，其包含至少一個以上具開放式導(dǎo)波管11的微波發(fā)送源1；一微波接收裝置2，有間距地對應(yīng)設(shè)置于該微波發(fā)送源1，其包含一微波接收器21、導(dǎo)波管22及微波加熱腔體23；該微波接收器21是由一中空角錐狀(如梯形等形式)的管體所構(gòu)成，以形成一口徑較大的第一埠211及一口徑較小的第二埠212，并令該第一埠211有間距地對應(yīng)于該微波發(fā)送源1其導(dǎo)波管11的開口端111，且相對大于該導(dǎo)波管11其開口端111的口徑，而該第二埠212連接該導(dǎo)波管22與該微波加熱腔體23相導(dǎo)通，且該微波加熱腔體23于其相鄰的兩個側(cè)壁上相對具有一開孔231，作為待處理材料進出微波加熱腔的開口，其內(nèi)部具有至少一個以上由微波敏感性材料(如碳化硅)所構(gòu)成的微波加熱器232；借此，即可以該微波接收裝置2作為該微波發(fā)送源1的負(fù)載，使其該微波發(fā)送源1于發(fā)送微波能量(如虛線箭頭所示)時，可借由該微波接收器21其第一埠211的口徑較大于該導(dǎo)波管11其開口端111的口徑，以有效完整接收經(jīng)導(dǎo)波管11其開口端111所送出的微波能量，進可排除當(dāng)導(dǎo)波管11其開口端111的微波能量產(chǎn)生阻抗不匹配時，所造成其功率無法順利送出的現(xiàn)象，進而有效達(dá)到具高穩(wěn)定性的能量輸出；其次，又進一步透過該微波接收器21可將所接收到的微波能量，經(jīng)導(dǎo)波管22送至該微波加熱腔體23中，使該微波加熱腔體23內(nèi)部的微波加熱器232，吸收該微波能量產(chǎn)生溫升的熱量，可提供作為先期預(yù)熱的功效機制；(請配合參閱圖2所示)為本發(fā)明的應(yīng)用實施例示意圖，其中，可將一試片(即待連續(xù)微波處理的材質(zhì))A置于該微波發(fā)送源1其導(dǎo)波管11的開口端111與該微波接收裝置2其微波接收器21的第一埠211間，并令該試片A的體積相對小于該第一埠211的口徑，在應(yīng)用的過程，當(dāng)微波能量因試片A其微波特性(負(fù)載)不同而產(chǎn)生較大差異時，即可經(jīng)由該微波接收器21接收該不被試片A吸收的能量，藉以確保微波能量由開放式的導(dǎo)波管11輸出而不造成反射，如此，借由該微波接收器21完整接收(耦合)該微波能量，使其應(yīng)用于開放式連續(xù)材料處理工藝上，不僅有效避免能量的外漏，更可提供該微波發(fā)送源1的功率輸出保持于穩(wěn)定狀況，以排除因負(fù)載變動所產(chǎn)生的能量反射，而造成該微波發(fā)送源1受干擾損壞的缺點；其上述一實際測試實施例，是令(該微波發(fā)送源1的頻率為2.45GHz、該第一埠211與該微波發(fā)送源1其導(dǎo)波管11的開口端111兩者的間距為3厘米、以及該第一埠211其口徑寬度大于60厘米)的條件下進行測試時，(如圖3A所示)即可清楚觀知，本發(fā)明確實可達(dá)到穩(wěn)定微波能量的傳輸，使其微波能量傳輸?shù)膿p失能保持于3dB以下；其次(如圖3B所示)亦可清楚觀知，本發(fā)明可于5厘米的間距內(nèi)均能保持在6dB以下的損失，使其對于試片A(一般厚度為1厘米以下)處理上，其5厘米的間距足夠運用于實際的產(chǎn)品中；又加上本發(fā)明可進一步將該微波發(fā)送源1增設(shè)為一個以上排列組成，不僅可相對處理更大的試片A，亦可相對提高其微波能量傳送的特性，其實際測試的情形(如圖4所示)；同時，其上述又一實際測試實施例，是令(該第一埠211與該微波發(fā)送源1其導(dǎo)波管11的開口端111兩者的間距為20厘米、以及該微波發(fā)送源1的頻率與該第一端口211的口徑為一固定值)的條件下進行測試時，是將不同厚度的試片A置放于間距中，藉以分別改變該試片A的介電常數(shù)(如K值)與介電損失(如Q值)，其實際測試的情形(如圖5A、圖5B所示)，其圖示中，S11為反射回導(dǎo)波管111的微波能量、S21為傳輸至該微波接收器21的微波能量，即可清楚觀知，微波能量可被該試片A所吸收，即顯示本發(fā)明可提高該試片(即待微波處理的材質(zhì))A的微波能量吸收效果，同時達(dá)到避免因負(fù)載變動所造成微波能量反射的功效；再者(請再配合參閱圖2所示)，本發(fā)明又進一步透過該微波接收器21可將所接收到的不被試片A吸收的微波能量，經(jīng)導(dǎo)波管22送至該微波加熱腔體23中，使其該微波加熱腔體23內(nèi)部的微波加熱器232，于吸收該微波能量產(chǎn)生溫升的熱量，可作為待處理的試片A一先期預(yù)熱的功效機制，即提供該試片A于受微波作用處理前，可經(jīng)由該微波加熱腔體23其兩開孔231作一貫穿輸送的同時，以透過該微波加熱器232產(chǎn)生溫升的熱量，使該試片A因溫度的提高產(chǎn)生其介電損失增高現(xiàn)象，進而提高該試片A于微波作用處理過程中其微波能量吸收率，進而具充份使用微波能量的效益；因此，本發(fā)明的發(fā)明目的與技術(shù)特征，是以該微波接收裝置2作為該具開放式導(dǎo)波管11的微波發(fā)送源1的能量吸收負(fù)載，使其透過該微波接收裝置2其微波接收器21有如微波天線的功效，進可有效接收微波能量，以供該試片A于微波處理過程中的負(fù)載變動減小，而其運用簡單的結(jié)構(gòu)組成，即可達(dá)到穩(wěn)定功率輸出與可連續(xù)處理的特點；同時，又可將不被試片A所吸收的微波能量導(dǎo)入該微波加熱腔體23，以對待處理的試片A進行預(yù)熱處理，進而達(dá)到充份使用微波能量的效益。
(該試片A其輸送的結(jié)構(gòu)特征非本發(fā)明的發(fā)明特點，故其細(xì)部結(jié)構(gòu)于此不予贅述，試片A為待微波處理的試片)。
為使本發(fā)明更加顯現(xiàn)出其進步性與實用性，茲與現(xiàn)有技術(shù)作一比較分析如下現(xiàn)有技術(shù)的缺點1.結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需增設(shè)有一回旋器(Circulator)以作為反射能量的旁路機制。
2.該微波作用于材料處理的能量相對降低，致使整體使用的效率低。
3.應(yīng)用密閉式微波系統(tǒng)，無法對受作用的材料進行連續(xù)式的微波處理。
4.致使不適合應(yīng)用于大量處理過程(即易造成人力與時間的浪費)。
本發(fā)明優(yōu)點1.可應(yīng)用于一開放式連續(xù)微波處理材質(zhì)系統(tǒng)。
2.結(jié)構(gòu)組成簡單。
3.可達(dá)到微波功率穩(wěn)定輸出與排除能量的反射。
4.可運用剩余能量(不被材質(zhì)吸收的微波)作為預(yù)熱處理的機制。
5.具充份使用微波能量的效益。
上列詳細(xì)說明是針對本發(fā)明的一可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍，而凡未脫離本發(fā)明技術(shù)精神所為的等效實施或變更，均應(yīng)包含于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求
1.一種可穩(wěn)定輸出功率的微波裝置結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于開放式微波連續(xù)處理材質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于，其包含至少一個以上具開放式導(dǎo)波管的微波發(fā)送源；一微波接收裝置，有間距地與該微波發(fā)送源相對應(yīng)設(shè)置，其包含一微波接收器、導(dǎo)波管及微波加熱腔體，該微波接收器是由一中空錐狀的管體所構(gòu)成，其具有第一埠及第二埠，該第一埠有間距地對應(yīng)于該微波發(fā)送源其導(dǎo)波管的開口端，該第二埠連接該導(dǎo)波管與該微波加熱腔體使相導(dǎo)通。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可輸出穩(wěn)定功率的微波裝置結(jié)構(gòu)，其特征在于，該微波發(fā)送源可由一個以上發(fā)送源排列組成。
3.如權(quán)利要求1所述的一種可穩(wěn)定輸出功率的微波裝置結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一埠的口徑大于該第二埠的口徑，并大于該微波發(fā)送源其導(dǎo)波管的開口端的口徑。
4.如權(quán)利要求1所述的一種可穩(wěn)定輸出功率的微波裝置結(jié)構(gòu)，其特征在于，該微波加熱腔體于其相鄰的兩個側(cè)壁上相對具有一開孔、及其內(nèi)部具有至少一個以上由微波敏感性材料所構(gòu)成的微波加熱器。
5.如權(quán)利要求4所述的一種可穩(wěn)定輸出功率的微波裝置結(jié)構(gòu)，其特征在于，該微波敏感性材料可為碳化硅。
6.如權(quán)利要求1所述的一種可穩(wěn)定輸出功率的微波裝置結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一埠與該微波發(fā)送源其導(dǎo)波管的開口端間可以設(shè)置試片。
7.如權(quán)利要求6所述的一種可穩(wěn)定輸出功率的微波裝置結(jié)構(gòu)，其特征在于，該試片為一待微波處理的材質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可穩(wěn)定輸出功率的微波裝置結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于開放式連續(xù)微波處理材質(zhì)系統(tǒng)，其包含至少一個以上具開放式導(dǎo)波管的微波發(fā)送源及一微波接收裝置，其中，該微波接收裝置有間距地對應(yīng)設(shè)置于該微波發(fā)送源處，借此，該微波接收裝置作為該微波發(fā)送源的負(fù)載，以完整接收經(jīng)導(dǎo)波管其開口端所送出的能量，使導(dǎo)波管其開口端的微波于阻抗不匹配時，能避免造成其功率無法送出的現(xiàn)象，進可有效達(dá)到高穩(wěn)定性的能量輸出。在使用的過程中，當(dāng)不同微波特性材質(zhì)所產(chǎn)生的阻抗有變化的情況下，仍能保持穩(wěn)定微波能量的傳送，以進一步排除因負(fù)載變動(即不同微波特性材質(zhì)所產(chǎn)生的阻抗變化)而造成微波能量反射的情形。
文檔編號F26B3/347GK1953624SQ20051010913
公開日2007年4月25日 申請日期2005年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月18日
發(fā)明者宋權(quán)燐 申請人:華楙生化科技股份有限公司