专利名称：微波发热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用微波间接加热的技术领域，特别是一种微波发热器。
背景技术：
目前已有的各种炊具、烘箱、烤箱、塑封机、热合机、过胶机、包装机、压铸机、吹塑机、注塑机、加热锅、取暖设备、加热炉、热交换器、蒸溜塔、加热反应器(釜)、工业窑炉和熔炼炉等各种加热设备及器具，其加热源采用的是蒸汽加热或燃烧加热或电加热等，加热速度慢、热效率低、安全性差。已有的微波加热技术非常成熟，其优点是加热速度快、热效率高、安全性好，使用方便。与蒸汽加热或燃烧加热或电加热相比，可节约大量能源，尤其是与工业用大功率的电加热设备相比，节电效果显著。
由于电磁波的应用极为广泛和普及，特别是通信领域，为避免相互干扰，国际无线电管理委员会对频率的划分作了具体规定。分给工业、科学和医学用的频率有433兆赫、915兆赫、2450兆赫、5800兆赫、22125兆赫，与通信频率分开使用。目前我国用于工业加热的常用频率为915兆赫和2450兆赫的微波。微波频率与功率的选择可根据被加热材料的形状、材质、含水率的不同而定。
微波的特性1、金属材料不吸收微波，只能反射微波。如铜、铁、铝等。2、绝缘体可以透过微波，它几乎不吸收微波的能量。如玻璃、陶瓷(如氧化铝、氟化镁和硫化锌陶瓷等)、塑料(如聚乙烯、聚苯乙烯)、聚四氟乙烯、石英、纸张等，它们对微波是透明的，微波可以穿透它们向前传播。这些物质都不会吸收微波的能量，或吸收微波极少。物质吸收微波的强弱实质上与该物质的复介电常数有关，即损耗因子越大，吸收微波的能力越强。3、极性分子的物质会吸收微波，属损耗因子大的物质，如水、酸等。它们的分子具有永久偶极矩，即分子的正负电荷的中心不重合。极性分子在微波场中随着微波的频率而快速变换取向，来回转动，使分子间相互碰撞摩擦，吸收了微波的能量而使温度升高。
由微波的特性可知，微波只能对具有极性分子的物质直接加热，而对透过微波的绝缘体和不吸收微波的金属材料等就无法直接加热。为了解决已有微波加热技术的局限性，本发明是设计一组件，一种吸收微波并产生热的微波加热体。用微波加热体作为各种加热设备及器具的加热源，通过微波直接加热微波加热体的微波发热层，再通过热传递来加热被加热的物质，包括那些能透过微波的物质和不吸收微波的物质等。微波发热层采用具有良好的耐热性和热稳定性的吸收微波产生热的材料，故可反复使用。本发明具有加热速度快、节能安全、使用方便。本发明可用于各种炊具加热、过塑处理加热、塑料包装封口加热、烘烤、干燥、生物培养、焙烤、化学实验、热处理等加热，取暖设备、换热器等加热，各种压铸机、吹塑机、注塑机、换热器、蒸溜塔、加热反应器(釜)、工业窑炉、熔炼炉、加热炉以及加热锅加热等各种家用、工业及实验用加热设备及器具的加热领域。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是设计一组件微波加热体，把该组件作为各种加热设备及器具的加热源，利用该组件吸收微波并产生热，再通过该组件对所要加热的物质进行间接加热。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是一种微波发热器，其特征是包括微波加热体、绝热体、微波屏蔽层、微波室、波导管、微波输入端子总成、微波搅动器、转动连接器、绝缘层以及其他附件等。
用本发明作为各种加热设备及器具的加热源，利用微波发热器的微波加热体吸收微波所产生的热，再通过热传递对被加热的物质进行间接加热；微波可通过微波加热体几乎对所有的物质都可以进行间接加热，这就解决了微波不能直接加热透过微波的绝缘体和不吸收微波的金属材料的局限性。
微波发热器是一种组合体结构，其上的各组件根据其结构形状和用途以及微波输入的方式不同有增减和合并，微波发热器上根据需要也可分别制有如把手、温度传感器、支撑架、固定件、控制开关、耐酸耐碱保护层等各种所需的其他附件和保护涂层。微波发热器的各组件根据各种加热源的温度要求不同可采用各种不同的材料，微波发热器整体要求具有耐火度高、抗折强度高、机械强度高、良好的高温抗裂性、优异的抗热震性能和热膨胀系数小，并具有良好的耐热性和热稳定性，以及防止微波泄漏结构等。
由于微波传输系统的种类很多，按其传输的导行波的特征有三种类型1、TEM波传输线，2、TE、TM波传输线，3、表面波传输线。常用的微波传输有波导、微带、同轴线和光缆等。由于我国目前用于工业加热的常用频率为915兆赫和2450兆赫的微波。所以，微波发热器的微波输入端子总成根据微波输入形式不同而有各种不同结构。微波输入端子总成可以是标准的也可以是非标准的，也可以制定用于本发明的微波输入端子总成的标准。微波输入端子总成制作时可参考已有的医用微波治疗仪或已有的微波传输连接技术制作。
本发明的微波加热体是由导热体、微波发热层和微波透过绝热层等组成的组合体结构。如果以微波加热体的导热体为外层，则在具有导热和反射屏蔽微波的导热体的内表面上制有吸收微波产生热的微波发热层，再在微波发热层的内表面上又制有允许微波透过并隔热的微波透过绝热层。反之，如果以导热体为内层，则在导热体的外表面上制有微波发热层，再在微波发热层的外表面上又制有微波透过绝热层。
导热体是由具有良好的导热性能的以及反射屏蔽微波的材料制成的，导热体可采用单层材料构成的结构，也可采用双层或多层不同的材料构成的复合层结构，根据微波加热体所加热的温度不同可采用不同的材料，将微波发热层产生的热传递给被加热的物质，要求高强度并具有良好的耐热性和热稳定性。微波发热层是由吸收微波产生热的材料制成，要求具有良好的耐热性和热稳定性，是微波发热器的主要组成部分，根据微波加热体所要加热物质的温度要求不同，可采用不同的吸收微波产生热的材料。微波透过绝热层是由允许微波透过并耐高温绝热的材料制成，以阻止波导部分及不需要受热的部分被加热。
本发明的微波加热体根据各种加热设备及器具的加热源要求可制作成盘形、环形、板形、筒形、部分筒形、柱壳形、辊形、滚筒形、偏心滚筒形、管形、棒形、列管形、针形、锥状壳形、条形或刀形、球壳形、楔状壳形、凹锅形等各种不同的结构形状或各形状之间的组合体结构。相应地微波发热器也可制作成不同的结构形状或各形状之间的组合体结构。微波加热体的加热方式可以是外表面加热式或内表面加热式，微波加热体的导热体上的加热表面根据需要可以是光滑的，也可制有各种凹凸不平的图案(如刻上的文字、网纹、小凹孔等)，导热体上也可制有其他附件和保护涂层。本发明的微波加热体根据需要也可以与如家用的锅底、壶底等加热设备及器具的加热源制作在一起。本发明的微波加热体用于酸碱腐蚀等恶劣环境下的加热源时，也可以在导热体的整个加热表面上制有高导热、耐高温、耐酸碱腐蚀的材料涂层。
微波加热体以微波透过绝热层一侧与由耐高温的反射微波和屏蔽微波作用的微波室壁连接为一体的或是连接为相互可拆开的。微波加热体与微波室壁连接为相互可拆开的时，相互可拆开的要有防止微波泄漏的活动连接结构，制作时可参照已有的防止微波泄漏技术。微波加热体与微波室壁之间根据要求可放有由耐高温绝热材料制成的绝热体，绝热体上可制有微波屏蔽层，以防止微波泄露和不需要受热的部分被加热。绝热体可以与微波加热体制作为一体，也可以与微波室壁制作为一体，该绝热体根据要求也可以放在本发明的任何位置上。微波室内壁上根据要求也可以安装有一个或多个微波搅动器，以使微波均匀充满微波室内，制作时可参照已有的微波炉上的微波搅动器技术。在微波室壁上根据要求可制有由耐高温的金属或金属合金制作的波导管，也可制有多个波导管，波导管与微波室相通。微波室壁上根据要求也可制有一些小排汽孔或小散热孔，小排汽孔或小散热孔孔径大小以微波不得泄漏为宜，可参照微波炉的技术制作。
本发明作为各种加热设备及器具的加热源，由固定件将微波发热器整体固定在加热设备及器具上，如果微波发热器相对于其固定件之间存在相对转动，则微波发热器的波导管与微波输入端子总成之间就需要安装有一个转动连接器，并在微波发热器的两端或一端就要制有同轴的转动轴。转动连接器包括活动端和固定端，活动端相对于固定端可存在相对转动或静止。微波发热器及转动轴与转动连接器的活动端组成转动体，转动连接器的固定端与微波输入端子总成组成静止体。转动体相对于其固定件可存在相对转动或静止，静止体相对于其固定件是相对静止的。微波发热器上的转动轴与转动连接器是同轴的，并与微波发热器的几何中心轴可以是同轴的或是不同轴的，不同轴时为偏心转动体。转动连接器的活动端和固定端之间相对转动或静止时，要求具有防止微波泄漏结构，以防止微波泄漏，制作时可参照已有的防止微波泄漏技术。如果微波发热器相对于其固定件之间不存在相对转动，则微波发热器上的波导管直接与微波源或微波输入端子总成连接为一体，就不需要安装有转动连接器。
波导管壁直接或通过转动连接器与微波输入端子总成连接。微波输入端子总成有内外导体的，则微波发热器上凡是可作为外导体的部件的外表面均可制有耐高温绝缘的绝缘层。微波发热器整体要求具有防止微波泄漏结构，以防止微波泄漏，制作时可参照已有的防止微波泄漏技术。
本发明有二种工作过程，过程1、微波加热体与微波室壁连接为一体时，微波从微波输入端子总成导入并由波导管馈入微波室，在微波室3内的微波透过微波加热体的微波透过绝热层到达微波发热层并被微波发热层吸收产生热，再由导热体把热传递给被加热的物质并对其进行加热，此种情况几乎可对任何物质进行加热。微波屏蔽层具有反射和屏蔽微波作用以防止微波泄漏，绝热体防止不需要受热的部分被加热。过程2、微波加热体与微波室壁连接为相互可拆开的时，微波从微波输入端子总成导入并由波导管馈入微波室，此时有两种情况情况1、安装上可拆开的微波加热体时，此时，在微波室3内的微波透过微波加热体的微波透过绝热层到达微波发热层并被微波发热层吸收产生热，再由导热体把热传递给被加热的物质并对其进行加热，此种情况几乎可对任何物质进行加热。情况2、当卸下微波加热体时，此时，在微波室3内的微波只能对具有吸收微波的极性分子的物质直接进行加热，而不能对透过微波的绝缘体和不吸收微波的金属材料等进行加热，如已有的微波炉加热过程。
在微波室壁上也可以直接安装有微波发生器组件，并且在微波发生器组件外面设有用于保护的微波屏蔽层和绝热层。
本发明可用于各种炊具、烘箱、烤箱、塑封机、热合机、过胶机、包装机、压铸机、吹塑机、注塑机、加热锅、取暖设备、加热炉、热交换器、蒸溜塔、加热反应器(釜)、工业窑炉和熔炼炉等家用、工业用及实验用各种加热设备及器具的加热源。
对于本发明所涉及的材料使用、加工工艺、微波传输系统、防微波泄漏的固定连接和活动连接结构等目前已有相当成熟的技术，本发明不加讨论及说明，只说明本发明微波发热器的形状、构造特征。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是一种可拆开的柱形底面加热的微波发热器结构示意图。
图2是图1中的A向视图。
图3是一种柱形底面加热的微波发热器结构示意图。
图4是图3中的A向视图。
图5是一种可转动的滚筒形外侧面加热的微波发热器结构示意图。
图6是一种细管形外表面加热的微波发热器结构示意图。
图7是一种针形加热的微波发热器结构示意图。
图8是一种针管形外表面加热的微波发热器结构示意图。
图9是一种粗管形外表面加热的微波发热器结构示意图。
图10是一种列管形管外表面加热的微波发热器结构示意图。
图11是一种条形或刀形加热的微波发热器结构示意图。
图12是图11中的I-I剖面放大的结构示意图。
图13是一种转盘形外边缘加热的微波发热器结构示意图。
图14是一种板形单面加热的微波发热器结构示意图。
图15是一种环壳形内侧面加热的微波发热器结构示意图。
图16是图15中的A向视图。
图17是一种凹锅形内表面加热的微波发热器结构示意图。
图18是一种板形双面加热的微波发热器结构示意图。
图19是一种部分筒形外侧面加热的微波发热器结构示意图。
图20是图19中的A向视图。
图21是一种部分环壳形内侧面加热的微波发热器结构示意图。
图22是图21中的A向视图。
图23是一种列管形管内表面加热的微波发热器结构示意图。
图24是图23中的I-I剖面结构示意图。
具体实施例方式
对本发明采用实施例进行说明，但这些实施例只是本发明的其中几种示例，本发明不限于此。
实施例1、如图1、图2所示，是一种可拆开的柱形底面加热的微波发热器，是本发明的一种结构之一。本实施例的微波加热体1是圆板形表面加热式，微波加热体1可制作成圆形板状、矩形板状、方形板状、球壳形等各种不同的结构形状的板形或壳形。本实施例的微波输入端子总成5采用的是同轴线传输方式，也可采用波导管4直接馈入微波(如图3所示)等其他传输方式。
本实施例的微波加热体1是由导热体101、微波发热层102和微波透过绝热层103等组成的组合体结构。如果以微波加热体1的导热体101为外层，则在具有导热和反射屏蔽微波的导热体101的内表面上制有吸收微波产生热的微波发热层102，再在微波发热层102的表面上又制有允许微波透过并隔热的微波透过绝热层103。
导热体101是由具有良好的导热性能的以及反射屏蔽微波材料制成的，导热体可采用单层材料构成的结构，也可采用双层或多层不同的材料构成的复合层结构，根据微波加热体1所加热的温度不同可采用不同的材料，如铝合金、镁合金、钛合金、不锈钢、用于高温炉管的稀土高铬高温耐热钢、高导热高绝缘氮化硼陶瓷和高导热高绝缘氮化铝基复相陶瓷等。
微波发热层102是由吸收微波产生热的材料制成，要求具有良好的耐热性和热稳定性，是微波发热器的主要组成部分，根据微波加热体所要加热物质的温度要求不同，可采用不同的吸收微波产生热的材料。如纯铁体和堇青石混合物、铁氧体和四针状氧化锌晶须复合材料等。
微波透过绝热层103是由允许微波透过并耐高温绝热的材料制成的，以阻止波导部分及不需要受热的部分被加热，如铝硅陶瓷纤维、高纯氧化铝陶瓷泡沫等。
微波加热体1的导热体101上的加热表面根据需要可以是光滑的，也可制有各种凹凸不平的图案(如刻上的文字、网纹、小凹孔等)，也可制有其他附件和保护涂层(图中未示出)。
微波加热体1以微波透过绝热层103一侧与微波室3壁连接为可拆开的活动连接，或也可用门合页式连接或其他可拆开的连接方式，如同玻璃罐头与盖子的连接一样，制作时可参照已有的防止微波泄漏的连接结构技术。
在微波加热体1与微波室3壁之间放有由耐高温绝热材料制成的绝热体2，绝热体2上制有微波屏蔽层，以防止微波泄露和不需要受热的部分被加热。如钛酸铝陶瓷绝热复合材料等。把绝热体2与微波加热体1制作为一体。绝热体2内也可放有金属屏蔽网或金属丝或金属纤维等，如不锈钢纤维、镍丝和钽丝等。绝热体2的内外表面均制有耐高温的反射屏蔽微波的金属或金属合金的微波屏蔽层，如金属铬层、金属钽层等，可参照已有的微波屏蔽技术制作。绝热体2的下部制有用做连接用的附件金属连接件201，本实施例的微波加热体1是通过绝热体2的金属连接件201与微波室3壁通过螺纹连接的，也可采用其他活动连接方式。
本实施例的微波室3壁可为各种结构形状的柱形壳体，微波室3上部端口上也可制有由允许微波透过并隔热的微波透过绝热体6，材料可与微波透过绝热层103相同，以防止在微波加热体1卸下时杂物等进入微波室3内。在微波室3的内壁上也可以安装有微波搅动器301(如图3所示)，以使微波均匀充满微波室内，制作时可参照已有的微波炉上的微波搅动器技术。
在微波室3的侧壁或底上制有波导管4，波导管4与微波室3相通，微波室3壁和波导管4可采用耐高温的金属或金属合金制作，要求具有反射和屏蔽微波的作用，如铝合金、铜合金、钛合金、不锈钢、钽合金和用于高温炉管的稀土高铬高温耐热钢等。微波室壁上也可制有一些小排汽孔或小散热孔(图中未示出)，小排汽孔或小散热孔孔径大小以微波不得泄漏为宜，可参照微波炉的技术制作。
本实施例微波发热器相对于其固定件之间不存在相对转动，就不需要安装转动连接器8(如图5所示)。波导管4壁直接与微波输入端子总成5的同轴线接头501连接。本实施例的微波输入端子总成5采用的是同轴线传输方式，微波输入端子总成5包括同轴线接头501、同轴线502、微波天线503和固定填料504等。同轴线接头501和同轴线502可以采用标准的或非标准的，同轴线502穿入波导管4内，同轴线502与波导管4间有固定填料504以固定同轴线502。同轴线502的一端与同轴线接头501连接，同轴线502另一端的内导体上接有微波天线503，微波天线503根据要求可制成针状、螺旋状、环形状、圆板状或其他结构形状。导热体101通过微波室3内壁和波导管4内壁与同轴线502的外导体连接，微波天线503与同轴线502的内导体连接，制作时可参照已有的微波传输技术制作。导热体101、绝热体2、微波室3和波导管4的最外表面均制有绝缘层(图中未示出)，绝缘层可采用耐高温的高绝缘材料制成，如耐高温聚四氟乙烯绝缘材料、钛酸钾晶须绝缘绝热复合涂料和高导热高绝缘氮化铝基复相陶瓷材料等。
本实施例根据需要在绝热体2的边缘上对称制有两个把手7附件，把手7的材料可与绝热体2相同，导热体101内根据要求也可安装有温度传感器104，利用温度控制系统(图中未示出)来测量微波加热体1的加热温度并可加以控制其加热温度。
本实施例的材料选择与组合，由于本发明微波发热器所使用的材料选择范围非常大，所以进行材料选配组合，以得到更高的性价比。本实施例通过对所用材料进行选配组合，以使微波发热器适用于不同温度下的加热设备及器具的加热源。与相同功率的电加热相比，可节约大量的电能。尤其是与工业用大功率的电加热设备相比，节电效果显著。以下是本实施例列举的几种材料优化组合，本实施例的材料选择与组合不限于此。
材料组合1，是本实施例用于100℃左右的加热源所选用的材料组合导热体101采用铝合金、镁合金、铜合金、钛合金、不锈钢等制作，也可采用高导热高绝缘的氮化硼陶瓷材料衬有金属屏蔽层的双层材料的复合层结构，具有屏蔽和反射微波，又具有良好的导热性。氮化硼陶瓷有“白石墨”之称，使用温度在900℃以下，可方便地进行各种机械切削加工，并有优异的耐热性、高温绝缘性和导热性，在惰性气体中工作温度可达2800℃，热膨胀系数低，导热率高，热震稳定性优良，高微波通过性等。
微波发热层102采用纯铁体和堇青石以重量比为30∶70％混合后再煅烧，与耐热绝缘硅橡胶混合后涂在导热体101的内侧，吸收2450兆赫微波后可产生100℃以上的热度，调整纯铁体和堇青石的重量比可改变所产生的发热度。
微波透过绝热层103采用耐高温绝热绝缘的氧化铝陶瓷纤维或粉体与耐热绝缘硅树脂混合成涂料，该混合涂料具有极好的耐热震性、低导热度、高温稳定性、高微波透过性等。
微波透过绝热体6采用铝硅陶瓷纤维板，铝硅陶瓷纤维板具有优良的绝热性、耐火性、高耐散裂性，耐高温1500℃以上，高微波通过性等。
绝热体2和把手7采用钛酸铝陶瓷绝热复合材料，钛酸铝陶瓷绝热复合材料具有较高的熔点1860度，低热膨胀和低导热的特点，有着优异的抗热震性能，并且不易分解，对铜、铝等有色金属熔体有耐侵蚀和不浸润的特点，具有强度高、机械加工性能好。绝热体2的内外表面可镀金属铬。
绝热体2的金属连接件201、微波室3壁和波导管4均采用铝合金、镁合金、钛合金、不锈钢等制作。
同轴线502与波导管4间的固定填料504可采用耐高温的聚四氟乙烯绝缘塑料填料。
导热体101、绝热体2、微波室3壁和波导管4的最外表面的绝缘层(图中未示出)可采用耐高温的聚四氟乙烯绝缘不粘涂料和钛酸钾晶须绝缘绝热复合涂料等。钛酸钾晶须绝缘绝热复合涂料，具有良好的力学性能和物理性能，还具有很高的电绝缘性、耐热在空气中1200℃、隔热性能等。
材料组合2，是本实施例用于1200℃以下的加热源所选用的材料组合导热体101、绝热体2的金属连接件201、微波室3壁和波导管4采用的是用于高温炉管的稀土高铬高温耐热钢。用于高温炉管的稀土高铬高温耐热钢，可工作在1200℃的高温下，其组分是由高铬、高碳和适量镍以及稀土合金等元素组成，具有高温抗氧化、抗变形、抗渗碳、具有良好的导热性和屏蔽微波作用等。
微波发热层102采用四针状氧化锌晶须复合材料。四针状氧化锌晶须复合材料(Zinc Oxide Whisker，简写为ZnOw)，ZnOw能吸收2450MHz波段的微波，发热效率非常高，耐高温，在1720℃之前不发生变化，由于ZnOw具有良好的耐热性，故可反复使用，调整四针状氧化锌晶须复合材料的组分可得到不同的发热温度。
微波透过绝热层103和微波透过绝热体6均采用铝硅纤维为主要成分的陶瓷纤维板。
绝热体2和把手7采用钛酸铝陶瓷绝热复合材料，绝热体2的内可渗入钼丝或钛丝等，绝热体2内外表面可镀金属铬。
同轴线502与波导管4间的固定填料504可采用钛酸铝陶瓷绝热复合材料。
导热体101、绝热体2、微波室3壁和波导管4的最外表面的绝缘层(图中未示出)可采用高导热高绝缘氮化铝基复相陶瓷材料。高导热高绝缘氮化铝基(AlN基)陶瓷材料具有优良的热传导性、可靠的电绝缘性、低的介电常数和介电损耗、高的强度并具备优异的可切削性、耐酸耐碱、无毒等优异性能，耐高温1800℃以上。
材料组合3，是本实施例用于1600℃以下的加热源所选用的材料组合导热体101采用高导热高绝缘氮化铝基复相陶瓷和耐高温金属屏蔽层组成的双层材料的复合层结构，耐高温的金属层可采用金属钼或金属钽，氮化铝基复相陶瓷内部也可以掺入钼丝或钽丝，以防止微波泄漏。
微波发热层102采用四针状氧化锌晶须复合材料。
微波透过绝热层103和微波透过绝热体6均采用高纯氧化铝陶瓷泡沫耐高温无害的绝缘绝热材料。高纯氧化铝陶瓷泡沫可以耐摄氏1700度的高温，高绝缘超绝热、高微波通过性、及机械强度高等优良性能等。
绝热体2和把手7采用钛酸铝陶瓷绝热复合材料。绝热体2的内可掺入钼丝或钽丝等，绝热体2内外表面可制有金属钽或金属钼层。
绝热体2的金属连接件201、微波室3和波导管4均采用高温炉管的稀土高铬高温耐热钢。
同轴线502与波导管4间的固定填料504可采用钛酸铝陶瓷绝热复合材料。
导热体101、绝热体2、微波室3和波导管4的最外表面的绝缘层(图中未示出)可采用高导热高绝缘氮化铝基复相陶瓷。
本实施例的工作过程把微波电缆与微波输入端子总成5的同轴线接头501连接，微波通过微波天线503被辐射到波导管4或微波室3内，由于微波加热体1是可拆开的，此时有两种情况情况1、安装上可拆开的微波加热体1时，此时，在微波室3内的微波透过微波透过绝热体6和微波透过绝热层103被微波发热层102吸收并产生热，再由导热体101把热传递给被加热的物质并对其进行加热，此种情况几乎可对任何物质进行加热。绝热体2和微波透过绝热层103隔绝微波发热层102所产生的热，微波透过绝热体6可进一步隔绝热能，以免热能损耗。情况2、当卸下微波加热体1时，此时，在微波室3内的微波通过微波透过绝热体6只能对具有吸收微波的极性分子的物质直接进行加热，而不能对透过微波的绝缘体和不吸收微波的金属材料等进行加热，如已有的微波炉加热过程。
本实施例的使用方法和用途，本实施例根据加热设备及器具的加热要求，可以安装到加热设备及器具内部的各壁上，可正放、到放、或侧放置。本实施例可用于家用炊具、烘箱、烤箱、加热箱、热合机、取暖设备、加热炉、加热锅、包装机、工业窑炉和高温炉等各种加热设备及器具的加热源。以下是本实施例列举的几种使用方法和用途，本实施例不限于此。
使用方法和用途1，本实施例用于微波加热灶加热源时，可将其安装到微波加热灶上面，微波加热体1的导热体101向上正放置。使用时，如果将本实施例上的微波加热体1卸下，利用一个具有屏蔽微波的透明罩形盖子(图中未示出)，就组成了立式微波炉。如果将本实施例上的微波加热体1安装上，把锅、壶等各种家用炊具放到导热体101上，就可达到各种烹饪的目的。本实施例的微波加热体1根据需要也可以与如家用的锅底、壶底等加热设备及器具的加热源制作在一起。
使用方法和用途2，本实施例用于烤箱或烘箱的加热源时，可将微波加热体1安装到烤箱或烘箱的箱体内部的侧壁上或顶壁上或底壁上，导热体101的加热表面朝向箱内放置，也可以把微波发生器组件直接安装到烤箱或烘箱的箱体内部。使用时，如果将本实施例的微波加热体1卸下，就成了常用的微波炉了。如果将本实施例的微波加热体1安上，就成了常用的烤箱或烘箱了。
使用方法和用途3，本实施例用于高温炉的加热源时，可将微波加热体1安装到高温炉的炉膛内部的侧壁上或顶壁上或底壁上，导热体101加热表面朝向炉膛内放置，由于所需的加热功率大，可将本实施例的波导管4直接与微波源连接，导热体101内的温度传感器104可改安装到炉膛内的侧壁上，根据需要也可安装有微波发热器301(如图3所示)，如果被加热的物质是具有吸收微波的物质时，如微波烧结陶瓷等，可将本实施例的微波加热体1卸下，微波可直接加热具有吸收微波的物质，如果被加热的物质是透过或不吸收微波的物质时，如绝缘材料加热、金属热处理等，可将微波加热体1安装上，利用微波加热体1的导热体101通过热传递来加热那些透过或不吸收微波的物质。
实施例2、如图3、图4所示，是一种柱形底面加热的微波发热器，是本发明的一种结构之一。本实施例的微波加热体1是矩形板表面加热式，微波加热体1可制作成矩形板状、圆形板状、方形板状、球壳形等各种不同的结构形状的板形或壳形。本实施例采用的是波导管4直接馈入微波，也可采用同轴线传输方式(如图1所示)等其他传输方式。
本实施例与实施例1不同点是1、本实施例是不可拆开的，也就是说微波加热体1通过绝热体2与微波室3壁连接为一个整体。2、本实施例的微波加热体1是矩形板表面加热式。3、波导管4直接与微波源连接，并增加了微波搅动器301。本实施例与实施例1相比省略了绝热体2上的金属连接件201、微波透过绝热体6、把手7和微波输入端子总成5(如图1所示)等。
本实施例的微波加热体1是由导热体101、微波发热层102和微波透过绝热层103等组成的组合体结构。如果以导热体101为外层，则在导热体101的内表面上制有微波发热层102，再在微波发热层102的表面上又制有微波透过绝热层103。
微波加热体1通过绝热体2与微波室3壁连接为一个整体，绝热体2的内外表面制有微波屏蔽层，在微波室3的内壁上安装有微波搅动器301，以使微波均匀充满微波室内，制作时可参照已有的微波炉上的微波搅动器技术。在微波室3的侧壁或底上制有波导管4，波导管4与微波室3相通。微波室壁上也可制有一些小排汽孔或小散热孔(图中未示出)，小排汽孔或小散热孔孔径大小以微波不得泄漏为宜。微波发热器整体要求具有防止微波泄漏结构，以防止微波泄漏，制作时可参照已有的防止微波泄漏技术。
本实施例的工作过程是，本实施例是一个整体不可拆开的，微波直接从波导管4馈入微波室3，在微波室3内的微波透过微波透过绝热层103被微波发热层102吸收并产生热，再由导热体101把热传递给被加热的物质并对其进行加热，本实施例几乎可对任何物质进行加热。
本实施例的使用方法和用途与实施例1相比，除了不能用于微波直接加热具有吸收微波的物质外，其他与实施例1的使用方法和用途相同。
本实施例的材料选择和组合可参照实施例1。
本实施例可用于家用炊具、烘箱、烤箱、加热箱、热合机、取暖设备、加热炉、加热锅、包装机、工业窑炉和高温炉等各种加热设备及器具的加热源。
实施例3、如图5所示，是一种可转动的滚筒形外侧面加热的微波发热器，是本发明的一种结构之一。本实施例的微波加热体1是滚筒形外侧表面加热式，也可以做成可转动的偏心滚筒形外侧表面加热式。微波加热体1可制作成滚筒形、辊形等各种可转动加热表面结构。
本实施例的微波输入端子总成5采用的是同轴线传输方式，也可采用波导管4直接馈入微波(如图13所示)等其他传输方式。
本实施例的结构特征是，微波加热体1是由导热体101、微波发热层102和微波透过绝热层103等组成的组合体结构。以滚筒形微波加热体1的导热体101侧壁为外层，则在导热体101侧壁的内表面上制有微波发热层102，再在微波发热层102的内表面上又制有微波透过绝热层103。在导热体101的加热表面上制有网纹105，或导热绝缘橡胶或其他附件等。
滚筒形微波加热体1的两端面是绝热体2a和绝热体2b，在绝热体2a和绝热体2b的内外表面均制有微波屏蔽层。在滚筒形微波加热体1的一端绝热体2a上制有波导管4。
本实施例相对于其固定件(图中未示出)之间工作时可存在相对转动，则在波导管4与微波输入端子总成5之间就需要安装有一个转动连接器8。转动连接器8包括活动端802和固定端801，活动端802相对于固定端801可存在相对转动或静止。
在波导管4上制有同轴的轴套9a，在相对于轴套9a的微波发热器的另一端绝热体2b上制有与轴套9a同轴的轴9b。波导管4、轴套9a与转动连接器8的活动端802可制作为一体，并且是同轴的，并与滚筒形微波加热体1的几何中心轴可以是同轴的或是不同轴的，不同轴时为偏心滚筒形。轴套9a、轴9b、波导管4、转动连接器8的活动端802和固定端801均采用金属及金属合金制作。
转动连接器8的固定端801与微波输入端子总成5连接为一体。微波输入端子总成5包括同轴线接头501、同轴线502、微波天线503和固定填料504等。同轴线接头501和同轴线502可以采用标准的或非标准的，同轴线502穿过转动连接器8和波导管4内部到达微波室3内，同轴线502与转动连接器8的固定端801间有固定填料504并以固定同轴线502，在同轴线502的一端与同轴线接头501连接，在同轴线502另一端的内导体上接有微波天线503，微波天线503可制成针状、螺旋状、环形状等其他结构形状，导热体101通过绝热体2a的金属屏蔽层、波导管4、转动连接器8与同轴线502外导体连接，微波天线503与同轴线502的内导体连接，制作时可参照已有的微波传输技术制作。
微波加热体1、绝热体2a、绝热体2b、轴套9a、轴9b、微波室3、波导管4和转动连接器8的活动端802等组成转动体A，转动连接器8的固定端801与微波输入端子总成5组成静止体B。本实施例工作时转动体A相对于其固定件(图中未示出)可存在相对转动或静止，静止体B相对于其固定件是相对静止的。
转动连接器8的活动端802和固定端801之间相对转动或静止时，要求具有防止微波泄漏结构，以防止微波泄漏，制作时可参照已有的防止微波泄漏技术。微波加热体1、绝热体2a、绝热体2b、波导管4、转动连接器8的活动端802和固定端801等最外表面上均可制有绝缘层。
本实施例的工作过程是微波从静止体B上的微波输入端子总成5的同轴线接头501导入后，通过微波天线503辐射到微波室3内，此时转动体A转动，在微波室3内的微波透过微波透过绝热层103被微波发热层102吸收并产生热，由转动着的导热体101把热传递给被加热的物质并对其进行加热，以达到各种热加工过程的目的。
本实施例的所用材料选择及组合可参照实施例1。
本实施例可用于各种塑封机、热合机、过胶机、包装机的加热辊等需要滚筒形或辊形加热源的各种加热设备及器具的加热。
实施例4、 如图6所示，是一种细管形外表面加热的微波发热器，是本发明的一种结构之一。本实施例的微波加热体1是管形外表面加热式。微波加热体1可以是圆形管、矩形管、弯管形等其他形状管，本实施例的微波输入端子总成5采用的是同轴线传输方式，也可采用其他传输方式。微波输入端子总成5包括同轴线接头501、同轴线502和微波天线503等。
本实施例的结构特征是，在一端有封口的金属或金属合金薄壁细管状的微波室3壁的另一端与微波输入端子总成5的同轴线502外导体制作为一体。同轴线502伸入微波室3壁内，并在其内导体上接有微波天线503，微波天线503可制成针状或螺旋状或其他结构形状，制作时可参照已有的医用微波治疗头制作。在同轴线502外导体的外表面上制有由绝缘绝热材料制成的绝热体2。
微波加热体1是由导热体101、微波发热层102和微波透过绝热层103等组成的组合体结构。微波室3壁就是微波加热体1的导热体101，以微波加热体1的导热体101壁为外层，则在导热体101壁的内表面上制有微波发热层102，再在微波发热层102内表面上制有微波透过绝热层103。也可以在导热体101的加热表面上涂有耐酸耐碱的高导热高绝缘氮化铝基复相陶瓷涂层，以适应恶劣环境。细管状的微波室3壁根据馈入微波的频率及波长而定并可做得更细小些。
本实施例的工作过程是微波从微波输入端子总成5的同轴线接头501导入后，通过微波天线503辐射到微波室3内，在微波室3内的微波通过微波透过绝热层103被微波发热层102吸收并产生热，由导热体101把热传递给被加热的物质并对其进行加热。绝热体2是防止不需要受热的部分被加热。
本实施例的材料选用可参照实施例1。
本实施例可用于热水瓶的加热器、电烙铁加热芯、注塑机推进螺杆内的加热棒等需要单管形加热源的各种加热设备及器具的加热。
实施例5、如图7所示，是一种针形加热的微波发热器，是本发明的一种结构之一。本实施例的微波加热体1是针形加热式，微波加热体1是针状形，也可以是细棒状形等其他结构形状。本实施例的微波输入端子总成5采用的是同轴线传输方式，也可采用其他传输方式。
本实施例的结构特征是，在一端有封口的金属或金属合金薄壁细管状的微波室3壁的另一端与微波输入端子总成5的同轴线502外导体制作为一体。同轴线502伸入微波室3壁内，并在其内导体上接有微波天线503，微波天线503可制成针状或螺旋状或其他结构形状，制作时可参照已有的医用微波治疗头制作。在微波室3壁和同轴线502外导体的外表面上均制有由绝缘绝热材料制成的绝热体2。
在微波室3壁的封口端固定有针状微波加热体1，微波加热体1的导热体101的导热体101的一部分在微波室3壁外面，一部分伸入微波室3壁里面。在微波室3壁里面的导热体101的表面上制有微波发热层102，再在微波发热层102表面上制有微波透过绝热层103。细管状的微波室3壁根据馈入微波的频率及波长而定可做得更细小些。
本实施例的工作过程是微波通过微波天线503辐射到微波室3内，在微波室3内的微波透过微波透过绝热层103被微波发热层102吸收并产生热，由导热体101把热传递给被加热的物质并对其进行加热。
本实施例的材料选用可参照实施例1。
本实施例根据细小程度可用于电烙铁加热芯、医疗用灼烧针等需要细小针形加热源的各种加热设备及器具的加热。
实施例6、如图8所示，是一种针管形外表面加热的微波发热器，是本发明的一种结构之一。本实施例的微波加热体1是针管形外表面加热式。
本实施例与实施例4的不同点是微波加热体1比实施例4再细小些。
本实施例的结构特征是，在一端有封口的金属或金属合金薄壁针管状的微波室3壁的另一端与微波输入端子总成5的同轴线502外导体制作为一体。同轴线502伸入微波室3壁内，并在其内导体上接有微波天线503，微波天线503可制成针状或螺旋状或其他结构形状，制作时可参照已有的医用微波治疗头制作。在同轴线502外导体的外表面上制有由绝缘绝热材料制成的绝热体2。
微波室3壁就是微波加热体1的导热体101，以微波加热体1的导热体101壁为外层，则在导热体101壁的内表面上制有微波发热层102，再在微波发热层102内表面上制有微波透过绝热层103。也可以在导热体101的加热表面上涂有绝缘层。针管形的微波室3壁根据馈入微波的频率及波长而定并可做得更细小些。
本实施例的工作过程是微波通过微波天线503辐射到微波室3内，在微波室3内的微波透过微波透过绝热层103被微波发热层102吸收并产生热，由导热体101把热传递给被加热的物质并对其进行加热。
本实施例根据细小程度可用于电烙铁加热芯、热水瓶的加热器等需要针管形加热源的各种加热设备及器具的加热。
实施例7、如图9所示，是一种粗管形外表面加热的微波发热器，是本发明的一种结构之一。本实施例的微波加热体1是粗管形外表面加热式。微波加热体1可以是圆形管、矩形管、弯管形等其他形状管。本实施例采用的是波导管4直接馈入微波方式，也可采用同轴线传输方式(如图1所示)等其他传输方式。
本实施例与实施例4的不同点是，去掉了微波输入端子总成5和绝热体2(如图6所示)，其他同实施例4。
本实施例的结构特征是，一端是封口的粗管状的微波室3壁的另一端可视为波导管4。微波室3壁就是微波加热体1的导热体101。在导热体101的壁内表面制有微波发热层102，再在微波发热层102内表面制有微波透过绝热层103。
本实施例的工作过程是微波直接从波导管4馈入微波室3，在微波室3内的微波透过微波透过绝热层103被微波发热层102吸收并产生热，再由导热体101把热传递给被加热的物质并对其进行加热。
本实施例的材料选用可参照实施例1。
本实施例可用于单管形加热源的各种加热设备及器具的加热。
实施例8、如图10所示，是一种列管形管外表面加热的微波发热器，是本发明的一种结构之一。本实施例的微波加热体1是多管形管外表面加热式。微波加热体1可以是圆形管、矩形管或其他形状管。本实施例采用的是波导管4直接馈入微波，也可采用同轴线传输方式(如图1所示)等其他传输方式。
本实施例就是将多个实施例7排列在一起的，微波加热体1的数量是包括2个在内的2个以上。
每个微波加热体1都是由导热体101、微波发热层102和微波透过绝热层103等组成的组合体结构。
本实施例的各管形微波加热体1是共用一个微波室3的，各管形微波加热体1在微波室3壁上的耦合口302(波导入口)之间的相互距离应大于λ/2，λ为馈入微波的波长，在微波室3上接有波导管4。各管形微波加热体1是由一组或多组支撑架10来支撑固定的。
以各管形微波加热体1的各导热体101的壁为外层，在同一个微波发热器的各导热体101壁内表面均制有同一种材料的微波发热层102，以保证同一频率和波长的微波吸收发热效率相同。再在各微波发热层102的内表面均制有同一种材料的微波透过绝热层103。
微波室3壁的外表面上制有绝热体2，以免热量损失。如果本实施例用于酸碱腐蚀等恶劣环境下的加热源，也可在各管形导热体101壁的整个外表面上制有高导热耐高温耐酸碱腐蚀的材料涂层，如高导热氮化铝基复相陶瓷材料涂层等本实施例的工作过程是微波从波导管4馈入微波室3，再由微波室3将微波功率分配到各管形微波加热体1内，然后微波通过各微波透过绝热层103被各微波发热层102吸收并产生热，由各导热体101把热传递给被加热的物质并对其进行加热。
本实施例的材料选择及组合可参照实施例1。
本实施例可用于各种取暖设备、加热炉、热交换器、蒸溜塔、加热反应器(釜)和工业窑炉等各种加热设备及器具等需要大能量列管形加热源的各种加热设备及器具的加热。尤其用于工厂的蒸溜塔的加热器、加热反应器(釜)的加热器等可节约大量的能源。
实施例9、如图11、图12所示，是一种条形或刀形加热的微波发热器，是本发明的一种结构之一。本实施例的微波加热体1是扁条形或刀形加热式。本实施例的微波加热体1可以是直条形或直刀形、弯条形或弯刀形等各种条形或刀形结构形状。本实施例的微波输入端子总成5采用的是同轴线传输方式，也可采用波导管4直接馈入微波(如图3所示)等其他传输方式。本实施例的微波输入端子总成5同实施例4。
本实施例的结构特征是，一金属或金属合金薄壁管式微波室3，其横截面可以是矩形、圆形、三角形、鸭蛋圆形等对称形，微波室3的一端封口，另一端与微波输入端子总成5的同轴线502的外导体制作为一体。同轴线502伸入微波室3壁内，并在其内导体上接有微波天线503，微波天线503可制成针状或螺旋状或其他结构形状，制作时可参照已有的医用微波治疗头制作。
在微波室3的横截面的侧壁上沿轴向与条形或刀形的微波加热体1制作为一体。微波加热体1的三分之二左右被包在微波室3壁的内部，其余部分在微波室3壁的外面。微波加热体1是由导热体101、微波发热层102和微波透过绝热层103等组成的组合体结构。微波加热体1的导热体101是具有良好导热性能的金属或金属合金制成的扁条形或刀形，在微波室3内部的微波加热体1的部分导热体101的表面上制有微波发热层102后，再在微波发热层102的表面上制有微波透过绝热层103。
在微波室3壁和同轴线502外导体的外表面上均制有由耐高温绝缘绝热材料制成的复合层绝热体2。复合层绝热体2可采用先涂一层高导热高绝缘氮化铝基复相陶瓷涂料后，再制有钛酸铝陶瓷绝热复合材料。
本实施例的工作过程是微波通过微波天线503辐射到微波室3内，在微波室3内的微波通过微波透过绝热层103被微波发热层102吸收并产生热，由导热体101的外部边缘把热传递给被加热的物质并对其进行加热，以达到各种热加工过程的目的。
本实施例的材料选用可参照实施例1。
本实施例可用于包装机的热封加热条、薄膜封口机的封条等需要条形或刀形加热源的各种加热设备及器具的加热。
实施例10、如图13所示，是一种转盘形外边缘加热的微波发热器，是本发明的一种结构之一。本实施例的微波加热体1是圆环板形外边缘加热式。本实施例采用的是波导管4直接馈入微波，也可采用同轴线传输方式(如图5所示)等其他传输方式。
本实施例与实施例3不同点是1、微波发热器主体是转盘形。2、微波加热体1是圆环板形。3、采用波导管4直接馈入微波。
本实施例的结构特征是，将两个直径销小于圆环板形微波加热体1外径并大于其内径的半筒形壳体(也可以用半球形壳体等其他回转壳体的一半)对称地扣在圆环板形微波加热体1的正反两个面上即成微波室3。
圆环板微波加热体1是由导热体101、微波发热层102和微波透过绝热层103等组成的组合体结构。圆环板形微波加热体1的导热体101大部分应在微波室3壳内部，在微波室3壳内部的部分圆环板形导热体101的表面上全部制有微波发热层102后，再在微波发热层102的表面上全部制有微波透过绝热层103。
微波室3壳体外表面制有耐高温绝热材料制成的绝热体2。在微波室3的一半筒形壳体外表面上轴心处制有同轴的轴9b，在对称的另一半筒形壳体外表面上制有与轴9b同轴的转动连接器8的活动端802，波导管4穿过转动连接器8并由转动连接器8的固定端801将其固定。
轴套9a与转动连接器8的活动端802制作为一体，并且是同轴的，它们与圆环板形微波加热体1的几何中心轴是同轴的。微波加热体1、绝热体2、轴套9a、轴9b、微波室3壳体和转动连接器8的活动端802等组成转动体A，转动连接器8的固定端801与波导管4组成静止体B。本实施例工作时转动体A相对于其固定件(图中未示出)可存在相对转动或静止，静止体B相对于其固定件是相对静止的。转动连接器8的活动端802和固定端801之间相对转动或静止时，要求具有防止微波泄漏结构，以防止微波泄漏。
本实施例的工作过程是微波从静止体B上的波导管4馈入微波室3，此时转动体A转动，在微波室3内的微波透过微波透过绝热层103被微波发热层102吸收并产生热，由转动着的导热体101的外部边缘把热传递给被加热的物质并对其进行加热，以达到各种热加工过程的目的。
本实施例的材料选择及组合可参照实施例1。
本实施例可用于各种塑膜连续条形封口的包装机和塑封机等需要连续条形封口的加热源的各种加热设备及器具的加热。
实施例11、如图14所示，是一种板形单面加热的微波发热器，是本发明的一种结构之一。本实施例的微波加热体1是圆板形表面加热式，微波加热体1可制作成圆形板状、矩形板状、方形板状、球壳形等各种不同的结构形状的板形或壳形。本实施例的微波输入端子总成5采用的是同轴线传输方式，也可采用波导管4直接馈入微波(如图3所示)等其他传输方式。
本实施例的结构特征是，一扁圆壳体组成的微波室3的上底面为微波加热体1，其余为内衬有金属或金属合金反射屏蔽微波层的隔热的复合层绝热体2。微波室3可为各种结构形态的扁壳体。在复合层绝热体2的侧壁上直接制有微波输入端子总成5。在微波输入端子总成5的同轴线502另一端的内导体上接有微波天线503，微波天线503可制成环形状、圆板状或其他结构形状。
导热体101通过复合层绝热体2的内反射层与同轴线502的外导体连接。在导热体101的加热表面上涂有绝缘层。
微波加热体1是由导热体101、微波发热层102和微波透过绝热层103等组成的组合体结构。以导热体101为外层，则在导热体101的内表面上制有微波发热层102。再在微波发热层102的内表面上又制有微波透过绝热层103。
本实施例的工作过程是微波通过微波天线503辐射到微波室3，在微波室3内的微波通过微波加热体1的微波透过绝热层103到达微波发热层102并被微波发热层102吸收产生热，再由导热体101把热传递给被加热的物质并对其进行加热。
本实施例的材料选择及组合可参照实施例1。
本实施例实际上就是一个微波加热灶，把锅、壶等各种家用炊具放到导热体101上，就可达到各种烹饪的目的。也可以把本实施例与如家用的锅底、壶底等加热设备及器具的加热源制作在一起。
实施例12、如图15、图16所示，是一种环壳形内侧面加热的微波发热器，是本发明的一种结构之一。本实施例的微波加热体1是环壳形内侧表面加热式。本实施例采用的是波导管4直接馈入微波，也可采用同轴线传输方式(如图1所示)等其他传输方式。
本实施例的结构特征是，一环形壳体组成的微波室3的内环侧壁为微波加热体1，其余为内衬有金属或金属合金反射屏蔽微波层的隔热的复合层绝热体2。在环形壳体微波室3内放有一块具有反射屏蔽微波的金属或金属合金反射板303。在复合层绝热体2上制有一个或多个波导管4。如果是多个波导管4，则需放有多块反射板303。波导管4与微波室3相通。
微波加热体1是由导热体101、微波发热层102和微波透过绝热层103等组成的组合体结构。以导热体101为内层，则在导热体101的外层表面上制有微波发热层102。再在微波发热层102的外表面上又制有微波透过绝热层103。
本实施例的工作过程是微波从波导管4馈入微波室3，在微波室3内的微波通过微波加热体1的微波透过绝热层103到达微波发热层102并被微波发热层102吸收产生热，再由导热体101把热传递给被加热的物质并对其进行加热。反射板303一是阻断环形波导的闭合回路作用，二是反射屏蔽微波作用。复合层绝热体2是具有反射屏蔽微波作用和防止不需要受热的部分被加热，以免热量损失。
本实施例的材料选择及组合可参照实施例1。
把本实施例安装到各种输送管线的管壁上就可达到加热的目的。
实施例13、如图17所示，是一种凹锅形内表面加热的微波发热器，是本发明的一种结构之一。本实施例的微波加热体1是凹锅形内表面加热式，微波加热体1可以做成圆锅形、矩形锅形、方锅形等其他锅形。本实施例采用的是波导管4直接馈入微波，也可采用同轴线传输方式(如图1所示)等其他传输方式。
锅形微波加热体1是由导热体101、微波发热层102和微波透过绝热层103等组成的组合体结构。本实施例的锅形微波加热体1的导热体101可采用单层材料构成的结构，也可采用双层或多层不同的材料构成的复合层结构，如导热体101可采用以用于高温炉管的稀土高铬高温耐热钢为基体，然后内衬有高导热高绝缘氮化铝基陶瓷材料。在导热体101的外层表面上制有微波发热层102。再在微波发热层102的外表面上又制有微波透过绝热层103。
把微波加热体1放入内壁制有反射屏蔽微波层的隔热的复合层绝热体2内，并使微波加热体1的底坐在允许微波透过的隔热的支撑坐11上。复合层绝热体2可采用以钛酸铝陶瓷绝热复合材料为基体，内衬有由稀土高铬高温耐热钢制成的反射屏蔽微波层。支撑坐11可采用铝硅陶瓷或高纯氧化铝陶瓷材料等。
在微波加热体1的侧壁和底部与绝热体2的内壁和底之间要有足够的波导空间以形成微波室3；微波室3内壁上也可以安装有微波搅动器301。微波加热体1上端口边缘与绝热体2壁顶连接为一体，形成防止微波泄露结构。在绝热体2的侧壁或底的外部上制有波导管4，也可制有多个波导管4，波导管4与微波室3相通。在复合层绝热体2上也可制有一些小排汽孔或小散热孔(图中末示出)，小排汽孔或小散热孔孔径大小以微波不得泄漏为宜。
本实施例的工作过程是微波从波导管4馈入微波室3，在微波室3内的微波透过微波加热体1的微波透过绝热层103到达微波发热层102并被微波发热层102吸收产生热，再由锅形导热体101把热传递给锅内被加热的物质并对其进行加热。复合层绝热体2是具有反射屏蔽微波作用和防止不需要受热的部分被加热，以免热量损失。
本实施例的材料选择及组合可参照实施例1。
本实施例可用于液体、金属熔化等各种加热锅。
实施例14、如图18所示，是一种板形双面加热的微波发热器，是本发明的一种结构之一。本实施例与实施例13不同点是采用扁壳体上下外表面加热式。本实施例的微波加热体1是扁圆壳体上下外表面加热式，微波加热体1可制作成各种结构形状的扁壳体。本实施例的微波输入端子总成5采用的是同轴线传输方式，也可采用波导管4直接馈入微波(如图3所示)等其他传输方式。
本实施例的结构特征是，在一扁圆壳体组成的微波室3边缘上直接制有微波输入端子总成5。在微波室3与微波输入端子总成5的同轴线502之间制有绝热体2，并由其固定同轴线502，绝热体2的表面制有金属屏蔽层(图中未示出)。在微波室3内的同轴线502的一端的内导体上接有微波天线503，微波天线503可制成环形状、圆板状或其他结构形状。
导热体101通过绝热体2的金属屏蔽层与同轴线502的外导体连接。在导热体101的加热表面上涂有绝缘层。
微波室3壁就是微波加热体1。微波加热体1是由导热体101、微波发热层102和微波透过绝热层103等组成的组合体结构。以导热体101为外层，则在导热体101的内表面上制有微波发热层102。再在微波发热层102的内表面上又制有微波透过绝热层103。
本实施例的工作过程是微波通过微波天线503辐射到微波室3，在微波室3内的微波通过微波加热体1的微波透过绝热层103到达微波发热层102并被微波发热层102吸收产生热，再由导热体101把热传递给被加热的物质并对其进行加热。
本实施例的所用材料选择及组合可参照实施例1。
把本实施例安装到水壶内就是微波加热壶。把本实施例安装到各种加热设备及器具的内部就成了内加热式。
实施例15、如图19、图20所示，是一种部分筒形外侧面加热的微波发热器，是本发明的一种结构之一。本实施例的微波加热体1是部分筒形外侧表面加热式，微波加热体1也可以是任意大小弧的部分弧筒形壳体。本实施例采用的是波导管4直接馈入微波，也可采用同轴线传输方式(如图1所示)等其他传输方式。
本实施例的结构特征是，一部分筒形封闭壳体组成的微波室3的外侧壁为微波加热体1，其余为内衬有金属或金属合金反射屏蔽微波层的隔热的复合层绝热体2。在复合层绝热体2上制有波导管4。波导管4与微波室3相通。
微波加热体1是由导热体101、微波发热层102和微波透过绝热层103等组成的组合体结构。以导热体101为外层，则在导热体101的内表面上制有微波发热层102。再在微波发热层102的内表面上又制有微波透过绝热层103。
本实施例的工作过程是微波从波导管4馈入微波室3，在微波室3内的微波通过微波加热体1的微波透过绝热层103到达微波发热层102并被微波发热层102吸收产生热，再由导热体101把热传递给被加热的物质并对其进行加热。
本实施例的所用材料选择及组合可参照实施例1。
本实施例可用于部分筒形外侧表面加热的各种加热源。
实施例16、如图21、图22所示，是一种部分环壳形内侧面加热的微波发热器，是本发明的一种结构之一。本实施例的微波加热体1是部分环壳形内侧表面加热式。微波加热体1也可以是任意大小弧的部分弧环壳体。本实施例采用的是波导管4直接馈入微波，也可采用同轴线传输方式(如图1所示)等其他传输方式。
本实施例的结构特征是，一部分环形壳体组成的微波室3的内环侧壁为微波加热体1，其余为内衬有金属或金属合金反射屏蔽微波层的隔热的复合层绝热体2。在复合层绝热体2上制有波导管4。波导管4与微波室3相通。
微波加热体1是由导热体101、微波发热层102和微波透过绝热层103等组成的组合体结构。以导热体101为内层，则在导热体101的外层表面上制有微波发热层102。再在微波发热层102的外表面上又制有微波透过绝热层103。
本实施例的工作过程是微波从波导管4馈入微波室3，在微波室3内的微波通过微波加热体1的微波透过绝热层103到达微波发热层102并被微波发热层102吸收产生热，再由导热体101把热传递给被加热的物质并对其进行加热。
本实施例的材料选择及组合可参照实施例1。
把若干个本实施例并排安装到各种大型输送管线的管壁上或大型筒形设备的外侧壁上就可达到加热的目的。
实施例17、如图23、图24所示，是一种列管形管内表面加热的微波发热器，是本发明的一种结构之一。本实施例的微波加热体1是多管形管内表面加热式。微波加热体1可以是圆形管、矩形管或其他形状管。本实施例与实施例8的不同点是微波加热体1是多管形管内表面加热式。
在一个由金属或金属合金制成的封闭的长方体或立方体壳微波室3内并排安装有包括2个在内的2个以上的管形微波加热体1。各管形微波加热体1的两端分别穿过并安装在微波室3对称的两个壁上。在平行于各管形微波加热体1的微波室3的壁上制有波导管4，波导管4与微波室3相通。在微波室3内波导管4附近安装有带耦合口302(波导入口)的金属或金属合金的微波功率分配板305，形成微波功率分配室304，耦合口302(波导入口)之间的相互距离应大于λ/2，λ为馈入微波的波长。在平行于各管形微波加热体1的微波室3的四个壁的外表面上制有绝热体2。
每个微波加热体1都是由导热体101、微波发热层102和微波透过绝热层103等组成的组合体结构。以各管形微波加热体1的各导热体101为内层，在同一个微波发热器的各导热体101的壁外表面上均制有同一种材料的微波发热层102，以保证同一频率和波长的微波吸收发热效率相同。再在各微波发热层102的外表面上均制有同一种材料的微波透过绝热层103。
如果本实施例用于酸碱腐蚀等恶劣环境下的加热源，也可在各管形导热体101的整个内表面上制有高导热耐高温耐酸碱腐蚀的材料涂层，如高导热氮化铝基复相陶瓷材料涂层等。
本实施例的工作过程是微波从波导管4馈入微波功率分配室304内，通过耦合口302使微波均匀充满微波室3内，在微波室3内的微波透过各微波加热体1的各微波透过绝热层103被各微波发热层102吸收并产生热，由各导热体101把热传递给管内被加热的物质并对其进行加热。
本实施例的材料选择及组合可参照实施例1。
本实施例可用于各种流体的加热，尤其用于有毒有害的流体封闭式加热等。
权利要求
1.一种微波发热器，其特征是包括微波加热体、绝热体、微波屏蔽层、微波室、波导管、微波输入端子总成、微波搅动器、转动连接器、绝缘层以及其他附件等；微波加热体与由耐高温的反射微波和屏蔽微波作用的微波室壁连接为一体的或是连接为相互可拆开的，相互可拆开的要有防止微波泄漏的活动连接结构；微波加热体与微波室壁之间可放有由耐高温绝热材料制成的绝热体，绝热体上可制有微波屏蔽层；绝热体可以与微波加热体制作为一体，也可以与微波室壁制作为一体，绝热体也可以放在微波发热器的任何位置上；微波室内壁上也可以安装有一个或多个微波搅动器；在微波室壁上可制有由耐高温的金属或金属合金制作的波导管，也可制有多个波导管，波导管与微波室相通；微波室壁上也可制有一些小排汽孔或小散热孔，小排汽孔或小散热孔孔径大小以微波不得泄漏为宜；微波发热器作为各种加热设备及器具的加热源，由固定件将微波发热器整体固定在加热设备及器具上，如果微波发热器相对于其固定件之间存在相对转动，则波导管与微波输入端子总成之间就需要安装有一个转动连接器，并在微波发热器的两端或一端就要制有同轴的转动轴；如果微波发热器相对于其固定件之间不存在相对转动，则波导管直接与微波源或微波输入端子总成连接为一体，就不需要安装有转动连接器；波导管壁直接或通过转动连接器与微波输入端子总成连接；微波输入端子总成有内外导体的，则微波发热器上凡是可作为外导体的部件的外表面均可制有耐高温绝缘的绝缘层；微波发热器整体要求具有防止微波泄漏结构。
2.根据权利要求1所述的微波发热器，其特征是微波发热器是一种组合体结构，其上的各组件根据其结构形状和用途以及微波输入的方式不同有增减和合并；微波发热器上也可以制有其他附件和保护涂层。
3.根据权利要求1所述的微波发热器，其特征是微波加热体是由导热体、微波发热层和微波透过绝热层等制成为一体的组合体结构；如果以微波加热体的导热体为外层，则在具有导热和反射屏蔽微波的导热体的内表面上制有吸收微波产生热的微波发热层，再在微波发热层的内表面上又制有允许微波透过并隔热的微波透过绝热层；反之，如果以导热体为内层，则在导热体的外表面上制有微波发热层，再在微波发热层的外表面上又制有微波透过绝热层；导热体可采用单层材料构成的结构，也可采用双层或多层不同的材料构成的复合层结构；导热体上的加热表面根据需要可以是光滑的，也可制有各种凹凸不平的图案，导热体上也可制有其他附件和保护涂层。
4.根据权利要求1所述的微波发热器，其特征是微波加热体可制作成盘形、环形、板形、筒形、部分筒形、柱壳形、辊形、滚筒形、偏心滚筒形、管形、棒形、列管形、针形、锥状壳形、条形或刀形、球壳形、楔状壳形、凹锅形等各种不同的结构形状的板形或壳体形，或各板形或壳体形之间的组合体结构；相应地微波发热器也可制作成不同的结构形状或各形状之间的组合体结构；微波加热体也可以与如家用的锅底、壶底等加热设备及器具的加热源制作在一起。
5.根据权利要求1所述的微波发热器，其特征是微波输入端子总成根据微波输入形式不同而有各种不同的结构；微波输入端子总成可以是标准的也可以是非标准的。
6.根据权利要求1所述的微波发热器，其特征是转动连接器包括活动端和固定端；活动端相对于固定端可存在相对转动或静止；微波发热器及转动轴与转动连接器的活动端组成转动体，转动连接器的固定端与微波输入端子总成组成静止体；转动体相对于其固定件可存在相对转动或静止，静止体相对于其固定件是相对静止的；微波发热器上的转动轴与转动连接器是同轴的，并与微波发热器的几何中心轴可以是同轴的或是不同轴的，不同轴时为偏心转动体；转动连接器的活动端和固定端之间相对转动或静止时，要求具有防止微波泄漏结构。
7.根据权利要求1所述的微波发热器，其特征是在微波室壁上也可以直接安装有微波发生器组件，并且在微波发生器组件外面设有用于保护的微波屏蔽层和绝热层。
全文摘要
一种微波发热器，涉及一种微波间接加热的技术领域，本发明是设计一组件，一种吸收微波并产生热的微波加热体。用微波加热体作为各种加热设备及器具的加热源，通过微波直接加热微波加热体的微波发热层，再通过热传递来加热被加热的物质，包括那些能透过微波的物质和不吸收微波的物质等。微波发热层采用具有良好的耐热性和热稳定性的吸收微波产生热的材料，故可反复使用。本发明具有加热速度快、节能安全、使用方便。本发明可用于各种炊具加热、换热器等加热，各种压铸机、注塑机、换热器、熔炼炉以及加热锅加热等各种家用、工业及实验用加热设备及器具的加热领域。
文档编号H05B6/64GK1694584SQ20051007454
公开日2005年11月9日 申请日期2005年5月27日 优先权日2005年5月27日
发明者张敬胜 申请人:张敬胜