专利名称：可稳定输出功率的微波装置结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可稳定输出功率的微波装置结构，尤指一种应用于开放式微波连续处理材质的系统，可在不同微波特性材质所产生的阻抗变化之下，仍能保持稳定微波能量的传送。
背景技术：
微波与材料的作用特性是一项重要的材料处理技术，其主要是由微波能量可以使受作用的材料产生晶相改变或熔解、以及借由微波能量的高物质穿透性与选择性的加热特性，可以使受作用的材料达到内外均匀受作用的效果，使此项技术已广泛应用于材料合成、加热、干燥、烧结与熔接等用途上；然而，由于微波与材料两者作用的过程中，该微波往往会随受作用的材料材质不同而产生较大的差异，即导致具体应用上，该微波的发送源于材料处理过程易存在不同大小的负载，进而造成该微波能量无法稳定的输出，甚至当负载变化量过大时，易使部分微波能量由负载端反射回来，致使该微波的发送源受干扰而损坏；因此，进一步于微波处理系统中，增设一回旋器(Circulator)以作为反射能量的旁路机制；但该回旋器于应用上，仅将反射能量导向传送至水(负载)中，以避免反射能量干扰损坏微波的发送源，进而相对导致该微波作用于材料处理的能量也降低，致使整体使用的效率低；此外，又于一般现有技术中，公开一种将微波与材料的作用，应用于一密闭式的腔体中，以借由该腔体内部所设的微波吸收块材于吸收微波能量后，用以对受作用的材料作为间接性的加热，而其避免微波能量外露，提高其微波处理的功效；但应用于密闭式的腔体中，往往只能对受作用的材料进行批次式的微波处理，无法对受作用的材料进行连续式的微波处理，致使较不适合应用于大量处理过程(即易造成人力与时间的浪费)；由此，如何将上述缺点加以摒除，提供一种可使微波对于材料处理过程其负载变动减小，达到稳定功率输出与连续处理的功效，即为本发明解决的技术难点所在，因此研发出一种可稳定输出功率的微波装置结构。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种可稳定输出功率的微波装置结构，应用于开放式材质连续微波处理系统，其包含至少一个以上具开放式导波管的微波发送源及一微波接收装置，其中，该微波接收装置以有间距地对应于该微波发送源的方式设置，借此，该微波接收装置作为该微波发送源的负载，以完整接收经导波管其开口端所送出的能量，使其在导波管其开口端的微波于阻抗不匹配时，能避免发生其功率无法送出的现象，进而可有效获得具高稳定性的能量输出。就是说在使用的过程，即使因不同微波特性材质所产生的阻抗变化下，仍能保持稳定微波能量的传送，同时进一步排除因负载变动(即不同微波特性材质所产生的阻抗变化)而造成微波能量反射的情形。
再者，本发明的次要目的是可进一步将该微波接收装置所接收到的不被材料吸收的能量，导入一微波加热腔体中，以实时提供待处理材料进行先期预热的功效，有效的提高该微波能量的利用率。
具体来说，本发明提供的一种输出功率稳定的、应用于开放式微波连续处理材质系统的微波装置，其特征在于，其包括至少一个以上具开放式导波管的微波发送源；一微波接收装置，有间距地与该微波发送源相对应设置，其包含一微波接收器、导波管及微波加热腔体，该微波接收器是由一中空锥状的管体所构成，其具有第一埠及第二埠，该第一埠有间距地对应于该微波发送源其导波管的开口端，该第二埠连接该导波管与该微波加热腔体使相导通。
所述微波发送源可由一个以上发送源排列组成；所述微波接收器的第一埠的口径大于该第二埠的口径，并大于该微波发送源的导波管的开口端口径；所述加热腔体的内部具有至少一个以上由微波敏感性材料，例如碳化硅，所构成的微波加热器。
图1为本发明的微波装置结构配置及应用示意图。
图2为本发明的微波装置结构应用实施例示意图。
图3A为本发明的微波装置结构对于微波能量传输损失影响测试图。
图3B为本发明的微波装置结构其间距对于微波能量传输损失影响测试图。
图4为本发明的微波装置结构与现有技术微波装置结构对于微波能量传输损失影响测试比对图。
图5A为本发明的微波装置结构对于微波能量反射测试图。
图5B为本发明的微波装置结构对于微波能量传输测试图。
附图标号说明1微波发送源；11导波管；111开口端；2微波接收装置；21微波接收器；211第一埠；212第二埠；22导波管；23微波加热腔体；231开孔；232微波加热器；A试片。
具体实施例方式
为方便简捷地了解本发明的其它特征内容与优点及其所达成的功效能够更为显现，本发明将配合附图详细说明如下(请参阅图1所示)本发明提供一种可稳定输出功率的微波装置结构，应用于开放式连续微波处理材质系统，其包含至少一个以上具开放式导波管11的微波发送源1；一微波接收装置2，有间距地对应设置于该微波发送源1，其包含一微波接收器21、导波管22及微波加热腔体23；该微波接收器21是由一中空角锥状(如梯形等形式)的管体所构成，以形成一口径较大的第一埠211及一口径较小的第二埠212，并令该第一埠211有间距地对应于该微波发送源1其导波管11的开口端111，且相对大于该导波管11其开口端111的口径，而该第二埠212连接该导波管22与该微波加热腔体23相导通，且该微波加热腔体23于其相邻的两个侧壁上相对具有一开孔231，作为待处理材料进出微波加热腔的开口，其内部具有至少一个以上由微波敏感性材料(如碳化硅)所构成的微波加热器232；借此，即可以该微波接收装置2作为该微波发送源1的负载，使其该微波发送源1于发送微波能量(如虚线箭头所示)时，可借由该微波接收器21其第一埠211的口径较大于该导波管11其开口端111的口径，以有效完整接收经导波管11其开口端111所送出的微波能量，进可排除当导波管11其开口端111的微波能量产生阻抗不匹配时，所造成其功率无法顺利送出的现象，进而有效达到具高稳定性的能量输出；其次，又进一步透过该微波接收器21可将所接收到的微波能量，经导波管22送至该微波加热腔体23中，使该微波加热腔体23内部的微波加热器232，吸收该微波能量产生温升的热量，可提供作为先期预热的功效机制；(请配合参阅图2所示)为本发明的应用实施例示意图，其中，可将一试片(即待连续微波处理的材质)A置于该微波发送源1其导波管11的开口端111与该微波接收装置2其微波接收器21的第一埠211间，并令该试片A的体积相对小于该第一埠211的口径，在应用的过程，当微波能量因试片A其微波特性(负载)不同而产生较大差异时，即可经由该微波接收器21接收该不被试片A吸收的能量，藉以确保微波能量由开放式的导波管11输出而不造成反射，如此，借由该微波接收器21完整接收(耦合)该微波能量，使其应用于开放式连续材料处理工艺上，不仅有效避免能量的外漏，更可提供该微波发送源1的功率输出保持于稳定状况，以排除因负载变动所产生的能量反射，而造成该微波发送源1受干扰损坏的缺点；其上述一实际测试实施例，是令(该微波发送源1的频率为2.45GHz、该第一埠211与该微波发送源1其导波管11的开口端111两者的间距为3厘米、以及该第一埠211其口径宽度大于60厘米)的条件下进行测试时，(如图3A所示)即可清楚观知，本发明确实可达到稳定微波能量的传输，使其微波能量传输的损失能保持于3dB以下；其次(如图3B所示)亦可清楚观知，本发明可于5厘米的间距内均能保持在6dB以下的损失，使其对于试片A(一般厚度为1厘米以下)处理上，其5厘米的间距足够运用于实际的产品中；又加上本发明可进一步将该微波发送源1增设为一个以上排列组成，不仅可相对处理更大的试片A，亦可相对提高其微波能量传送的特性，其实际测试的情形(如图4所示)；同时，其上述又一实际测试实施例，是令(该第一埠211与该微波发送源1其导波管11的开口端111两者的间距为20厘米、以及该微波发送源1的频率与该第一端口211的口径为一固定值)的条件下进行测试时，是将不同厚度的试片A置放于间距中，藉以分别改变该试片A的介电常数(如K值)与介电损失(如Q值)，其实际测试的情形(如图5A、图5B所示)，其图示中，S11为反射回导波管111的微波能量、S21为传输至该微波接收器21的微波能量，即可清楚观知，微波能量可被该试片A所吸收，即显示本发明可提高该试片(即待微波处理的材质)A的微波能量吸收效果，同时达到避免因负载变动所造成微波能量反射的功效；再者(请再配合参阅图2所示)，本发明又进一步透过该微波接收器21可将所接收到的不被试片A吸收的微波能量，经导波管22送至该微波加热腔体23中，使其该微波加热腔体23内部的微波加热器232，于吸收该微波能量产生温升的热量，可作为待处理的试片A一先期预热的功效机制，即提供该试片A于受微波作用处理前，可经由该微波加热腔体23其两开孔231作一贯穿输送的同时，以透过该微波加热器232产生温升的热量，使该试片A因温度的提高产生其介电损失增高现象，进而提高该试片A于微波作用处理过程中其微波能量吸收率，进而具充份使用微波能量的效益；因此，本发明的发明目的与技术特征，是以该微波接收装置2作为该具开放式导波管11的微波发送源1的能量吸收负载，使其透过该微波接收装置2其微波接收器21有如微波天线的功效，进可有效接收微波能量，以供该试片A于微波处理过程中的负载变动减小，而其运用简单的结构组成，即可达到稳定功率输出与可连续处理的特点；同时，又可将不被试片A所吸收的微波能量导入该微波加热腔体23，以对待处理的试片A进行预热处理，进而达到充份使用微波能量的效益。
(该试片A其输送的结构特征非本发明的发明特点，故其细部结构于此不予赘述，试片A为待微波处理的试片)。
为使本发明更加显现出其进步性与实用性，兹与现有技术作一比较分析如下现有技术的缺点1.结构复杂，需增设有一回旋器(Circulator)以作为反射能量的旁路机制。
2.该微波作用于材料处理的能量相对降低，致使整体使用的效率低。
3.应用密闭式微波系统，无法对受作用的材料进行连续式的微波处理。
4.致使不适合应用于大量处理过程(即易造成人力与时间的浪费)。
本发明优点1.可应用于一开放式连续微波处理材质系统。
2.结构组成简单。
3.可达到微波功率稳定输出与排除能量的反射。
4.可运用剩余能量(不被材质吸收的微波)作为预热处理的机制。
5.具充份使用微波能量的效益。
上列详细说明是针对本发明的一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的权利要求保护范围，而凡未脱离本发明技术精神所为的等效实施或变更，均应包含于本发明的权利要求范围中。
权利要求
1.一种可稳定输出功率的微波装置结构，应用于开放式微波连续处理材质系统，其特征在于，其包含至少一个以上具开放式导波管的微波发送源；一微波接收装置，有间距地与该微波发送源相对应设置，其包含一微波接收器、导波管及微波加热腔体，该微波接收器是由一中空锥状的管体所构成，其具有第一埠及第二埠，该第一埠有间距地对应于该微波发送源其导波管的开口端，该第二埠连接该导波管与该微波加热腔体使相导通。
2.如权利要求1所述的一种可输出稳定功率的微波装置结构，其特征在于，该微波发送源可由一个以上发送源排列组成。
3.如权利要求1所述的一种可稳定输出功率的微波装置结构，其特征在于，该第一埠的口径大于该第二埠的口径，并大于该微波发送源其导波管的开口端的口径。
4.如权利要求1所述的一种可稳定输出功率的微波装置结构，其特征在于，该微波加热腔体于其相邻的两个侧壁上相对具有一开孔、及其内部具有至少一个以上由微波敏感性材料所构成的微波加热器。
5.如权利要求4所述的一种可稳定输出功率的微波装置结构，其特征在于，该微波敏感性材料可为碳化硅。
6.如权利要求1所述的一种可稳定输出功率的微波装置结构，其特征在于，该第一埠与该微波发送源其导波管的开口端间可以设置试片。
7.如权利要求6所述的一种可稳定输出功率的微波装置结构，其特征在于，该试片为一待微波处理的材质。
全文摘要
本发明涉及一种可稳定输出功率的微波装置结构，应用于开放式连续微波处理材质系统，其包含至少一个以上具开放式导波管的微波发送源及一微波接收装置，其中，该微波接收装置有间距地对应设置于该微波发送源处，借此，该微波接收装置作为该微波发送源的负载，以完整接收经导波管其开口端所送出的能量，使导波管其开口端的微波于阻抗不匹配时，能避免造成其功率无法送出的现象，进可有效达到高稳定性的能量输出。在使用的过程中，当不同微波特性材质所产生的阻抗有变化的情况下，仍能保持稳定微波能量的传送，以进一步排除因负载变动(即不同微波特性材质所产生的阻抗变化)而造成微波能量反射的情形。
文档编号F26B3/347GK1953624SQ20051010913
公开日2007年4月25日 申请日期2005年10月18日 优先权日2005年10月18日
发明者宋权燐 申请人:华楙生化科技股份有限公司