储能介质和吸附介质的微波加热装置的制作方法

【技术领域】

本发明涉及微波技术领域，特别是涉及一种对储氢、储氧介质进行加热的储能介质和吸附介质的微波加热装置。

背景技术：

微波炉是人们熟知的加热设备，并广泛用作家庭烹饪设备。传统微波炉是通过磁控管将电能转化为微波能，磁控管以大约2450mhz的频率发射出微波能时，置于微波炉炉腔内的水分子以每秒钟24.5亿千次的变化频率进行振荡运行，并产生高频电磁场。食物分子在高频磁场中发生震动，分子间相互碰撞、磨擦而产生热能，结果导致食物被加热。传统微波炉在工作时具有特定的频率，且其工作频率较低。此外，传统微波炉仅用于加热一定量的食物，其体积只局限在一定范围，不能过大或过小，这些都使微波炉的应用受到限制。

技术实现要素：

本发明旨在解决上述问题，而提供一种可根据介质不同而选择不同的工作频率，并可根据处理量增加或减少体积，既可单机使用，也可联机使用的储能介质和吸附介质的微波加热装置。

为实现上述目的，本发明提供一种储能介质和吸附介质的微波加热装置，该装置包括一密闭的金属压力容器，该金属压力容器内放入要加热的储能介质或吸附介质，金属压力容器上分别设有气体入口和气体出口，所述金属压力容器与微波加热组件相连接，该微波加热组件包括多频率微波信号源、信号放大器、环形隔离器及天线，所述环形隔离器分别与信号放大器、天线及负载相连，所述天线置于所述金属压力容器内，所述微波加热组件产生的微波信号经信号放大器、环形隔离器及天线进入金属压力容器，对其中的储能介质或吸附介质进行微波加热。

所述储能介质为储氢、储氧介质，所述吸附介质包括固体与气体或蒸汽间的物理或化学吸附介质。

在所述金属压力容器上的气体入口和气体出口处分别设有管接头，所述管接头上设有控制气体进出及金属压力容器内压力的阀门。

所述金属压力容器内设有盛放储能介质或吸附介质的活动物料盒，该物料盒可从金属压力容器中取出或放入。

所述多频率微波信号源的微波频率为900mhz-30ghz。

所述信号放大器为磁控管真空放大器、固态放大器或放大器芯片。

所述环形隔离器与所述天线连接，用于吸收或利用经天线反射回的微波能量。

所述负载为微波电阻。

在所述多频率微波信号源与所述信号放大器之间设有微波开关。

该装置可联机形成阵列式储能介质和吸附介质的微波加热装置。

本发明的积极效果在于，其有效解决了传统微波炉仅能用于食物加热，设备体积及加热频率单一等问题。本发明的微波信号源为多频率微波信号源，其可根据被加热介质不同进行选择和调整，同时，通过调整微波频率，可相应调整金属压力容器的体积，以便有效提高加热效率和节约能源。本发明还可通过环形隔离器对经天线反射回的微波能量加以吸收或利用。本发明的装置既可单机使用，还可联机形成阵列式储能介质和吸附介质的微波加热装置，因而可适用于多种储能介质和吸附介质的微波加热。

【附图说明】

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的金属压力容器结构示意图。

图3是本发明的微波加热组件结构示意图。

图4是本发明的阵列式储能介质和吸附介质的微波加热装置结构示意图。

【具体实施方式】

下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。

参阅图1，本发明的储能介质和吸附介质的微波加热装置包括金属压力容器10、储能介质或吸附介质20、微波加热组件30及负载40。

如图2所示，所述金属压力容器10为圆柱状中空容器，其由铝合金、不锈钢或其它合金材料制成。该金属压力容器10上方敞口，在上端部用螺栓连接有上端盖17，上端盖17与金属压力容器10的结合部位由密封圈密封。在放入或取出储能介质或吸附介质物料时，可打开上端盖17后放入。在上端盖17分别设有气体入口11和气体出口12，气体入口11用于向金属压力容器10内注入要储存的氢气、氧气及预排金属压力容器10内残余气体的惰性气体，如氩气，以及用于吸附介质的气体。气体出口12用于将残余气体抽出以形成真空，并将储存的气体排出。在该气体入口11和气体出口12处分别设有管接头13、14，该管接头13、14分别与进气管道和出气管道相连接。所述管接头13、14上设有控制气体进出及金属压力容器10内压力的阀门15、16。在所述金属压力容器10内设有盛放储能介质或吸附介质的活动物料盒50，其外径略小于金属压力容器10的内径，该物料盒50可从金属压力容器10中取出或放入。被加热的储能介质或吸附介质20预先放入物料盒50内，然后将物料盒50放入金属压力容器10内加热。

所述储能介质为储氢、储氧介质，它们可以是公知的储氢介质或储氧介质。所述吸附介质包括固体与气体或蒸汽间的物理或化学吸附介质，它们可以是公知的固体与气体或公知的物理或化学吸附介质。

如图3所示，所述金属压力容器10上连接有微波加热组件30，用于对金属压力容器10内的储能介质或吸附介质20进行微波加热。该微波加热组件30包括多频率微波信号源31、信号放大器32、环形隔离器33及天线34。其中，所述多频率微波信号源31的微波频率为900mhz-30ghz，其微波频率的选择视储能介质或吸附介质的物料不同及金属压力容器10的容积而定。当金属压力容器10容积较小，例如当其直径为20mm时，可选择10ghz微波频率进行加热。本实施例中，优选微波频率为5.45ghz。所述信号放大器32为磁控管真空放大器、固态放大器或放大器芯片。当金属压力容器10容积较大时，可选用磁控管真空放大器、固态放大器，当金属压力容器10容积较小时，可选用放大器芯片。本实施例中，优选磁控管真空放大器。在所述多频率微波信号源31与所述信号放大器32之间设有微波开关35。所述环形隔离器33为微波隔离器件，其分别与信号放大器32、天线34及负载40相连。当进入金属压力容器10的部分微波经天线反射回来时，微波能量被环形隔离器33所吸收，所吸收的微波能量也可加以利用，例如用作加热其它物体的能量。所述天线34为微波的发射和接收器件，其下端穿置于绝缘套36内，其下端部与环形隔离器33电连接。该绝缘套36通过压盖37固定，压盖37与金属压力容器10底部用螺钉固定，其与金属压力容器10及绝缘套36的结合部位由密封圈密封。天线34的上端延伸入金属压力容器10内，并穿置于由物料盒50底部向上凸起的天线套51中，在其它实施例中，也可将天线34平置于金属压力容器10底部。所述负载40为微波电阻，其与所述环形隔离器33电连接，用于接收环形隔离器33吸收的微波电能。

本发明的上述装置可单机使用，也可联机形成阵列式储能介质和吸附介质的微波加热装置，阵列式储能介质和吸附介质的微波加热装置结构如图4所示。图4所示实施例中，将多个单机100的进气管道与进气管道相并联，出气管道与出气管道相并联，形成阵列式储能介质和吸附介质的微波加热装置200，上述用于联机的单机的数量可根据物料处理需求无限扩充，从而可大大提高该微波加热装置的处理能力。

如图1所示，所述微波加热组件30产生的微波信号经信号放大器32、环形隔离器33及天线34进入金属压力容器10，对其中的储能介质或吸附介质20进行微波加热。金属压力容器10的容积及微波信号频率的大小视所加热储能介质和吸附介质的不同而选择。

尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。