或调制微波场以产生熔炉腔室中的工件的较均匀微波加热。在这些较低温中，接收器不贡献工件的大量辐射加热。
[0055]接收器在这些较低温中将加热贡献到熔炉腔室中的空气的体积，所述空气通过由传送带移动引起的对流来搅拌或移动，以及加热的对流空气提供工件的一些加热。
[0056]两阶段阻断器
[0057]两阶段微波阻断器106和108 (图1)在图10和11中展示。每个阻断器包括反射性部段60和吸收性部段62ο通道64配置成通过阻断器的长度从经由凸缘68附着到熔炉外壳的一端66到对于大气开放的相反端70。通道64与熔炉腔室111对准。传送带110(图1)延伸通过每个阻断器的通道64和熔炉腔室，用于将工件传送通过熔炉。
[0058]反射性部段60可操作以通过破坏性干扰来减弱微波场。通道72配置成正交于通道65并且被设定尺寸和配置以将来自通道64的微波能量与入射能量成180°地反射回到所述通道中从而抵消或基本上减弱通道64中的微波场。在所展示的实施方式中，反射性通道72由壶形元件74之间的空间形成，但是反射性通道能够由许多其它构造提供。
[0059]吸收性部段62可操作以进一步减弱微波场，并且在所展示的实施方式中包括延伸跨过通道64的宽度并且置于通道的顶部和底部处的矩形棒或栅76。栅76由可以与在接收器棒中使用的材料相同的微波吸收材料或具有所需特性的其它复合或纯粹材料构成。间隔件78配置在底部吸收性栅76之间并且用作间隔件或填充件以提供阻断器的部段62中的基本上连续底部。间隔件78通常由石英制成。基本上连续底部提供对于被驱动通过阻断器的通道64的传送带而言的平滑支撑。安装凸缘68包括沟槽80，金属或其它导电垫圈置于所述沟槽中以防止通过附着到熔炉壁安装凸缘的微波泄漏，如本身在微波领域中已知的。与用于典型实施方式的波长有关的尺寸在图11中示出。
[0060]辐射在反射阶段的结束处减少约90%。微波能量在吸收阶段中进一步减弱，导致从阻断器的端部70的约5mW/cm2的EMI泄漏，这是非常少的泄漏并且远低于对于来自微波源的泄漏而言的适用标准。
[0061]阻断阶段的长度以及反射阶段中的反射性通道和吸收阶段中的吸收元件的数量被确定以导致来自阻断器的退出端的EMI泄漏的期望的减弱。
[0062]传送带
[0063]所展示的实施方式中的传送带是自身能够属于已知构造的编织金属带。带的金属线提供微波腔室中的足够小表面积以不会不利地干扰微波性能。在调整微波阵列方面考虑到金属带的存在以将无用反射最小化，所述无用反射能够干扰预期加热性能并且所述无用反射能够干扰或损伤磁控管源。在替代实施方式中，能够利用非金属传送带以将工件运送通过熔炉。非金属传送带例如在共同未决美国专利申请BTU-197XX中示出。能够利用(诸如辊子或推杆类型)其它传送器系统以适应不同制品配置和制品重量。
[0064]本发明不限于已具体示出和描述的内容，而是预期包含所附权利要求的精神和真正保护范围。
【主权项】
1.一种用于被运送通过熔炉腔室的工件的混合微波和辐射加热的熔炉系统，所述系统包括: 外壳，其具有入口端和出口端； 腔室，其在外壳中置于入口端与出口端之间并且具有一个或多个区域； 传送器，其用于将工件通过熔炉腔室从入口端运送到出口端； 多个接收器，其每个由高温微波吸收材料构成，所述接收器以隔开的关系跨过腔室宽度置于所述腔室的至少一个区域中，并且定位在传送器的上方以限定工件被运送通过的腔室空间； 多个微波源，其设置成在腔室中提供均匀微波辐射以均匀地加热由传送器运送通过腔室的工件并且提供所述多个接收器的均匀加热； 所述多个接收器在由所述多个微波源进行微波加热之后提供由传送器运送通过腔室的工件的均匀辐射加热；以及 控制器，其能够操作以控制所述多个微波源的功率以在腔室中提供预期热曲线。
2.如权利要求1所述的熔炉系统，其中所述多个接收器是高温复合陶瓷材料的棒。
3.如权利要求1所述的熔炉系统，其中所述多个接收器每个具有: 高微波吸收性； 高机械强度； 高抗热冲击性； 在升高的温度中的低氧化性；以及 低化学降解性。
4.如权利要求2所述的熔炉系统，其中所述多个接收器棒中的每个本质上由属于以SiC, Si02、Fe203、Si3N4, Al2O3^ MgO和Y2O3组成的组的陶瓷材料构成。
5.如权利要求1所述的熔炉系统，其中所述多个微波源提供在所述多个接收器中约50%的穿透深度。
6.如权利要求1所述的熔炉系统，其包括在熔炉腔室的入口端处的微波阻断器和在熔炉腔室的出口端处的微波阻断器，所述微波阻断器能够操作以最小化从熔炉腔室的微波泄漏。
7.如权利要求1所述的熔炉系统，其在腔室中包括至少一个模式搅拌器。
8.如权利要求1所述的熔炉系统，其中所述多个微波源中的每个能够扭转以与所述多个微波源中的其它微波源呼应地在腔室中提供预期电场。
9.如权利要求8所述的熔炉系统，其中所述多个微波源中的每个包括磁控管。
10.如权利要求2所述的熔炉系统，其中所述多个接收器是以彼此隔开的关系沿腔室的长度放置的棒，并且每个棒基本上跨过腔室的宽度延伸。
11.如权利要求10所述的熔炉系统，其包括多个透微波元件，每个透微波元件置于间隔开的接收器棒之间。
12.如权利要求1所述的熔炉系统，其包括用于感测腔室中的温度并且将温度信号提供到控制器的至少一个温度传感器。
13.如权利要求1所述的熔炉系统，其中控制器还能够操作以控制传送器的速度。
14.一种混合式加热组件，其包括: 其中具有腔体的隔热外壳，一个或多个工件能够在所述腔体中受到热处理，隔热外壳由透微波的材料构成； 在隔热外壳中置于腔室的上方的多个接收器棒，每个棒跨过腔室的宽度延伸，并且所述多个棒以隔开的关系沿腔室的长度放置，每个接收器由高温微波吸收材料构成；以及多个微波源，其设置成在隔热外壳的腔室中提供均匀微波辐射以均匀地加热腔室中的所述多个接收器棒并且均匀地加热腔室中的工件。
15.用于在微波熔炉中使用的设备，包括: 隔热和微波透射材料的外壳，其包围用于包含至少一个工件的腔室； 多个接收器棒，每个接收器棒由高温微波吸收材料构成，棒跨过腔室的宽度放置并且沿腔室的长度间隔开；以及 多个透微波元件，每个透微波元件跨过腔室的宽度置于相邻接收器棒之间。
【专利摘要】一种用于制品和材料的热处理的熔炉系统被公开，所述熔炉系统特别适于处理用于平板电脑的触控屏和用于构造太阳能电池的硅晶圆。所述系统利用工件的微波和辐射加热的混合以提供工件的受控加热。多个接收器置于熔炉腔室中。多个微波源设置成在腔室中提供微波辐射以均匀地加热腔室中的工件并且提供接收器的均匀加热。接收器在由微波源进行微波加热之后起作用以为腔室中的工件提供均匀辐射加热。
【IPC分类】H05B6-80, F27B7-34, F27B7-20
【公开号】CN104736956
【申请号】CN201380052973
【发明人】R·D·皮尔梅杜
【申请人】Btu国际公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年10月7日
【公告号】EP2906890A1, US20140103031, WO2014058765A1