專利名稱：微波預熱裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種預熱裝置，特別是一種利用微波能來進行液體物質預熱的微 波預熱裝置。
背景技術：
眾所周知，液體物質預熱主要采用電加熱的方式，這種預熱方式升溫速度較慢，并 且在升溫過程中，熱量的損失較大，耗電多。微波加熱具有加熱速度快、節能的優點，但為了 避免液體物質直接暴露在微波場下加熱會對液體物質分子結構產生不良影響，所以微波不 能對液體物質直接進行預熱，為保證微波對液體物質加熱的適用范圍的廣泛性，需采用間 接加熱的方式，即先對易于吸收微波的物質進行微波加熱，然后通過熱傳導從而將液體物 質預熱。這就要求液體物質承載體能夠強烈吸收微波而急劇升溫。目前能夠良好地吸收微 波的固體物質主要有兩大類一類是極性金屬氧化物，這類微波吸收體作為液體物質的承 載體在加熱過程中容易給需要預熱的液體物質帶入其他金屬雜質，影響液體物質的純度， 且金屬氧化物塑性較差，在微波輻射下，也容易發生化學反應而失去電極性，使其吸收微波 的能力變弱甚至完全消失；另一類是石墨和有機物，有機物一般不耐高溫，隨著加熱時間延 長而容易老化變質，故不能作為液體物質預熱的承載體。石墨熔點高，具有一定的可塑性， 用它作液體物質承載體最理想，但石墨韌性不足，所以在預熱過程中，也不能使液體物質直 接接觸石墨，而金屬具有優良的導熱性能，且微波無法穿透，故采用金屬液體容器，在容器 外壁粘附一層石墨層來實現微波對液體物質的預熱。因此，可以用微波能進行液體物質預 熱。
發明內容本實用新型的目的是為了解決液體物質常用預熱裝置存在的浪費能源及預熱時 間長的問題，而提供一種液體物質微波預熱裝置。本實用新型是由微波作用腔體、微波源、液體容器、支撐架、石墨附著層和石英支 承座組成，微波作用腔體內側砌筑一層耐火保溫層，微波作用腔體置于支撐架之上，微波作 用腔體與液體容器焊接一體，且液體容器為長方體形，鑲嵌在微波作用腔體上，這樣微波作 用腔體的形狀為U形，液體容器上部裝有頂蓋，頂蓋上部位置設有三只鎧裝熱電偶，三只鎧 裝熱電偶分別位于頂蓋中間及兩邊位置，其探頭深入液體物質中，液體容器與頂蓋用螺栓 密封連接，頂蓋上部還設有充氣管和排氣管，充氣管和排氣管與液體容器內部相通，充氣管 和排氣管上分別裝有充氣閥和排氣閥；液體容器兩端側壁上設有液體輸入管道和液體輸出 管道，液體輸入管道和液體輸出管道與液體容器內部相通，液體輸入管道和液體輸出管道 上分別裝有液體輸入閥門和液體輸出閥門；微波作用腔體內、液體容器外部附著有一層一 定厚度的石墨附著層，為防止石墨附著層脫落，在微波作用腔體內底部設有石英支承座，同 時在除石英支承座之外的微波作用腔體內空間中填滿石英砂；微波作用腔體外側壁及底部 外壁上設有微波源，微波源與微波作用腔體相通，為防止微波發射部位過熱，微波源發射部位安裝有微波源冷卻裝置。本實用新型的工作過程是根據工作需求和液體物質的性質設定預熱溫度目標值。首先打開排氣閥，并關閉 充氣閥和液體輸出閥門，然后打開液體輸入閥門向液體容器中注入需要預熱的液體物質， 注入液體物質的體積應小于液體容器的容積，液體注入完成關閉液體輸入閥門，在需要充 入保護氣時，在注入液體之前打開充氣閥和排氣閥充入保護氣，排干液體容器內的空氣，在 液體注入完成后關閉充氣閥和排氣閥。同時開啟微波源和微波源冷卻裝置，石墨吸收微波 逐漸升溫，熱量通過液體容器壁間接使液體物質逐漸升溫，直到溫度升至設定值為止。當溫 度高于設定值時，電路自動斷開，微波源停止微波輻射，溫度開始下降；當溫度低于設定值 時，電路自動連通微波源工作，開始微波輻射，溫度上升。在達到預熱目標溫度后，維持一定 時間，之后打開液體輸出閥門，排出液體容器內的液體，為保證液體排出順暢，需打開充氣 閥向液體容器內充入保護氣或空氣。本實用新型的工作原理是采用附著有石墨的金屬作為液體物質載體進行液體物質預熱。常溫下打開排氣 閥，關閉液體輸出閥門，之后開啟液體輸入閥門向液體容器內注入一定量的液體物質，然后 關閉液體輸入閥門。在需要充入保護氣時，在注入液體之前打開充氣閥門充入保護氣，排干 液體容器內的空氣，在液體注入完成后關閉充氣閥和排氣閥。同時開啟微波源冷卻裝置和 微波電源，調整微波功率，使微波功率逐漸加大，此時微波被石墨吸收，石墨逐漸升溫，熱量 通過液體容器壁對液體物質進行預熱。通過鎧裝熱電偶及相應的溫度顯示裝置觀察液體物 質預熱過程中溫度變化，并根據溫度變化控制微波功率的大小，使液體物質溫度維持在目 標溫度下。同時在液體物質預熱過程中，微波作用腔體的工作腔內溫度較高，微波源自身工 作過程中也會發熱，故為降低高溫對微波源產生的不良影響，需對微波源進行冷卻，冷卻措 施采用循環水冷卻。在達到預熱目標溫度后，維持一定時間，之后打開液體輸出閥門，排出 液體容器內的液體，為保證液體排出順暢，需打開充氣閥向液體容器內充入保護氣或空氣。本實用新型的有益效果是采用微波能對液體物質預熱，微波功率大小可調，預熱 溫度可控；微波間接加熱液體物質，加熱速度快，節約能源。
圖1為本實用新型實施例的主視示意圖。圖2為圖1中的A-A向剖視圖。
具體實施方式
請參閱圖1和圖2所示，為本實用新型的實施例，其是由微波作用腔體4、微波源 6、液體容器3、支撐架8、石墨附著層10和石英支承座9組成，微波作用腔體4內側砌筑一 層耐火保溫層7，微波作用腔體4置于支撐架8之上，微波作用腔體4與液體容器3焊接一 體，且液體容器3為長方體形，鑲嵌在微波作用腔體4上，這樣微波作用腔體4的形狀為U 形，液體容器3上部裝有頂蓋2，頂蓋2上部位置設有三只鎧裝熱電偶1，三只鎧裝熱電偶1 分別位于頂蓋2中間及兩邊位置，其探頭深入液體物質中，液體容器3與頂蓋2用螺栓密封 連接，頂蓋2上部還設有充氣管13和排氣管18，充氣管13和排氣管18與液體容器3內部相通，充氣管13和排氣管18上分別裝有充氣閥12和排氣閥19 ；液體容器3兩端側壁上設 有液體輸入管道14和液體輸出管道16，液體輸入管道14和液體輸出管道16與液體容器3 內部相通，液體輸入管道14和液體輸出管道16上分別裝有液體輸入閥門15和液體輸出閥 門17 ；微波作用腔體4內，液體容器3外部附著有一層一定厚度的石墨附著層10，為防止石 墨附著層10脫落，在微波作用腔體4內底部設有石英支承座9，同時在除石英支承座9之外 的微波作用腔體4內空間中填滿石英砂11 ；微波作用腔體4外側壁及底部外壁上設有微波 源6，微波源6與微波作用腔體4相通，為防止微波發射部位過熱，微波源6發射部位安裝有 微波源冷卻裝置5。本實施例的工作過程是根據工作需求和液體物質的性質設定預熱溫度目標值。首先打開排氣閥19，并關 閉充氣閥12和液體輸出閥門17，然后打開液體輸入閥門15向液體容器3中注入需要預熱 的液體物質，注入液體物質的體積應小于液體容器3的容積，液體注入完成關閉液體輸入 閥門15，在需要充入保護氣時，在注入液體之前打開充氣閥12和排氣閥19充入保護氣，排 干液體容器3內的空氣，在液體注入完成后關閉充氣閥12和排氣閥19。同時開啟微波源6 和微波源冷卻裝置5，石墨附著層10吸收微波逐漸升溫，熱量通過液體容器3壁間接使液體 物質逐漸升溫，直到溫度升至設定值為止。當溫度高于設定值時，電路自動斷開，微波源停 止微波輻射，溫度開始下降；當溫度低于設定值時，電路自動連通微波源工作，開始微波輻 射，溫度上升。在達到預熱目標溫度后，維持一定時間，之后打開液體輸出閥門17，排出液體 容器3內的液體，為平衡液體容器3內壓力，保證液體排出順暢，需打開充氣閥12向液體容 器內充入保護氣或空氣。
權利要求一種微波預熱裝置，其特征在于是由微波作用腔體、微波源、液體容器、支撐架、石墨附著層和石英支承座組成，微波作用腔體內側砌筑一層耐火保溫層，微波作用腔體置于支撐架之上，微波作用腔體與液體容器焊接一體，液體容器鑲嵌在微波作用腔體上，液體容器上部裝有頂蓋，頂蓋上部位置設有三只鎧裝熱電偶，三只鎧裝熱電偶分別位于頂蓋中間及兩邊位置，其探頭深入液體物質中，液體容器與頂蓋用螺栓密封連接，頂蓋上部還設有充氣管和排氣管，充氣管和排氣管與液體容器內部相通，充氣管和排氣管上分別裝有充氣閥和排氣閥；液體容器兩端側壁上設有液體輸入管道和液體輸出管道，液體輸入管道和液體輸出管道與液體容器內部相通，液體輸入管道和液體輸出管道上分別裝有液體輸入閥門和液體輸出閥門；微波作用腔體內、液體容器外部附著有石墨附著層，在微波作用腔體內底部設有石英支承座，石英支承座之外的微波作用腔體內空間中填滿石英砂；微波作用腔體外側壁及底部外壁上設有微波源，微波源與微波作用腔體相通，微波源發射部位安裝有微波源冷卻裝置。
2.根據權利要求1所述的一種微波預熱裝置，其特征在于所述液體容器為長方體形， 所述微波作用腔體的形狀為U形。
專利摘要本實用新型公開了一種微波預熱裝置，其微波作用腔體置于支撐架之上，微波作用腔體與液體容器焊接一體，液體容器鑲嵌在微波作用腔體中，液體容器的頂蓋上部設有鎧裝熱電偶三只，深入液體物質中，頂蓋上部還設有充氣管和排氣管與液體容器內部相通，液體容器兩端側壁上設有液輸入管道和液體輸出管道與液體容器內部相通；微波作用腔體內，液體容器外部附著有一層一定厚度的石墨附著層，在微波作用腔體內底部設有石英支承座，石英支承座之外的微波作用腔體內空間中填滿石英砂，微波作用腔體外側壁及底部外壁上設有微波源與微波作用腔體相通，微波源發射部位安裝有微波源冷卻裝置；本實用新型采用微波間接加熱的方式，微波功率大小可調，預熱溫度可控；微波間接加熱液體物質，加熱速度快，節約能源。
文檔編號H05B6/80GK201688564SQ20102021680
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月7日 優先權日2010年6月7日
發明者趙俊蔚, 趙國惠, 趙明福, 邢志軍, 鄭曄, 馬金瑞 申請人:長春黃金研究院;中國黃金集團公司技術中心