微波發生裝置及帶有該微波發生裝置的微波高溫氣壓裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種微波發生裝置及帶有該微波發生裝置的微波高溫氣壓裝置。微波發生裝置，包括用于發出微波的微波源、用于承壓和透射微波的透波耐壓件和用于承壓和傳輸電磁波并饋能的耐壓波導，微波源的饋能天線置于透波耐壓件中，饋能天線與透波耐壓件共同接入到波導內，耐壓波導的內壁面圍合形成微波諧振腔，以使微波源產生的微波透過透波耐壓件進入耐壓波導并在耐壓波導內形成諧振傳輸到目標腔體內。通過透波耐壓件與耐壓波導的組合結構進行微波傳輸位置的抗壓，有效防止氣壓外泄的情況，保證目標腔體的氣體壓力和內部溫度，能夠有效阻擋氣流通過耐壓波導進入到微波源中造成的微波源功能失效。
【專利說明】微波發生裝置及帶有該微波發生裝置的微波高溫氣壓裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及合成分解設備領域，特別地，涉及一種微波發生裝置。此外，本發明還涉及一種包括上述微波發生裝置的微波高溫氣壓裝置。
【背景技術】
[0002]微波氣壓裝置是微波能應用于化工合成或分解、材料制備工藝的一種新型裝置，能有效促進化學合成、固化，提高燒結材料性能，目前已在消解技術中得到廣泛應用。目前，微波裝置的饋入方式和饋入結構主要有三種方式:方式一:采用常規微波裝置的波導-盲板饋入方式，采用耐壓試管將試劑和物料密封。方式二:采用改變盲板尺寸和結構的方式來提高微波氣壓裝置的耐壓能力。方式三是采用微波天線替代盲板的方式實現。微波裝置的饋入方法和饋入結構是實現氣壓的關鍵和難點，而受饋入方式和饋入結構的限制，饋入結構難以保證饋入部分的抗壓性能，遭受過高的壓力容易造成氣流從微波裝置泄漏，使得內部壓力持續下降、熱量流失率高，同時滲漏的氣流容易沖擊微波源，導致微波源的功能失效；微波氣壓裝置目前難以實現1200°C以上的高溫燒結，導致物料的合成、分解或者制備不完全，得到的產品雜質含量高，成品品質不高，無法滿足應用要求。
【發明內容】
[0003]本發明目的在于提供一種微波發生裝置及帶有該微波發生裝置的微波高溫氣壓裝置，以解決現有微波裝置的饋入結構難以保證饋入部分的抗壓性能，遭受過高的壓力容易造成氣流從微波裝置泄漏，使得內部壓力持續下降、熱量流失率高，同時滲漏的氣流容易沖擊微波源，導致微波源的功能失效的技術問題。
[0004]為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下:
[0005]一種微波發生裝置，包括用于發出微波的微波源、用于承壓和透射微波的透波耐壓件和用于承壓和傳輸電磁波并饋能的耐壓波導，微波源的饋能天線置于透波耐壓件中，饋能天線與透波耐壓件共同接入到耐壓波導內，耐壓波導的內壁面圍合形成微波諧振腔，以使微波源產生的微波透過透波耐壓件進入耐壓波導并在耐壓波導內形成諧振傳輸到目標腔體內。
[0006]進一步地，透波耐壓件通過壓緊裝置緊壓在耐壓波導內；壓緊裝置的底部貼合有密封墊片。
[0007]進一步地，透波耐壓件為管口帶環形凸緣的圓底試管狀結構，環形凸緣用于提供壓緊裝置固定和緊壓密封在透波耐壓件上的作用平面；透波耐壓件的開口朝向微波源方向布置，壓緊裝置緊壓在環形凸緣上；壓緊裝置上開設有用于使透波耐壓件的開口與微波源連通的通孔；通孔與透波耐壓件的開口相匹配。
[0008]進一步地，透波耐壓件的內徑沿軸向等徑或者沿軸向漸變徑。
[0009]進一步地，壓緊裝置的上部沿通孔的外緣布設有用于插放微波源防止微波泄漏的安裝凸臺。
[0010]進一步地，透波耐壓件的壁體為高純石英壁、氧化鋁壁、氮化硅壁、微晶玻璃壁、聚四氟乙烯壁、全氟烷氧基樹脂壁、改性聚四氟乙烯壁、聚醚醚酮樹脂壁中的至少一種。
[0011]根據本發明的另一方面，還提供了一種微波高溫氣壓裝置，其包括上述微波發生
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[0012]進一步地，包括爐體和爐門，爐門密封連接在爐體的開口上，爐體上連有用于向爐體內加壓的加壓裝置，爐體包括用于承壓和隔離微波的金屬承壓層以及設于金屬承壓層外用于冷卻爐體的冷卻護套，爐體的內腔中裝有用于物料燒結并減少熱量流失的保溫盒體，微波發生裝置設置在爐體上，以使微波發生裝置所產生的微波通過耐壓波導傳輸到爐體內。
[0013]進一步地，爐體的金屬承壓層對應于微波發生裝置的耐壓波導的位置上開設有用于微波饋入的裂縫或者通槽；爐門上設置有用于與爐體密封配合以實現爐體高壓密封的密封圈；爐體上開設有加壓進氣口和排氣口。
[0014]進一步地，爐體上設置有壓力傳感器和熱電偶測溫座；壓力傳感器與爐門連接的部位設置有抑波裝置，抑波裝置為帶單孔或密布孔的金屬板；爐體外還設有用于控制爐體內溫度和氣體壓力的PLC控制器。
[0015]本發明具有以下有益效果:
[0016]本微波發生裝置，目標腔體的微波饋入口采用耐壓波導進行微波饋入，利用微波從透波耐壓件壁體透入的方式將來自于微波源所發出的微波饋入到耐壓波導內腔中，利用耐壓波導的壁體和透波耐壓件的壁體承受來自于目標腔體的氣體壓力，有效防止氣壓從微波饋入口泄漏，通過透波耐壓件與耐壓波導的組合結構進行微波傳輸位置的抗壓，有效防止氣流外泄的情況，從而保證目標腔體的氣體壓力和內部溫度，同時能夠有效阻擋氣流通過耐壓波導進入到微波源中造成的微波源功能失效；微波源發出的微波透過透波耐壓件進入到耐壓波導內，并在耐壓波導的內壁面圍合形成微波諧振腔內形成諧振，并將微波傳遞到目標腔體內，實現對目標腔體內的微波饋能。
[0017]除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0019]圖1是本發明優選實施例的微波發生裝置的結構示意圖；
[0020]圖2是本發明優選實施例的帶微波發生裝置的微波高溫氣壓裝置的結構示意圖之一;
[0021]圖3是本發明優選實施例的帶微波發生裝置的微波高溫氣壓裝置的結構示意圖之二。
[0022]圖例說明:
[0023]1、微波源；2、透波耐壓件；201、環形凸緣；202、圓底試管狀結構；3、耐壓波導；4、壓緊裝置；5、通孔；6、安裝凸臺；7、爐體；701、冷卻護套；702、金屬承壓層；8、爐門；9、保溫盒體；10、加壓進氣口 ；11、排氣口 ；12、密封墊片；13、壓力傳感器；14、熱電偶測溫座。
【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由所限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0025]圖1是本發明優選實施例的微波發生裝置的結構示意圖；圖2是本發明優選實施例的帶微波發生裝置的微波高溫氣壓裝置的結構示意圖之一；圖3是本發明優選實施例的帶微波發生裝置的微波高溫氣壓裝置的結構示意圖之二。
[0026]如圖1所示，本實施例的微波發生裝置，包括用于發出微波的微波源1、用于承壓和透射微波的透波耐壓件2和用于承壓和傳輸電磁波并饋能的耐壓波導3，微波源I的饋能天線置于透波耐壓件2中，饋能天線與透波耐壓件2共同接入到耐壓波導3內，耐壓波導3的內壁面圍合形成微波諧振腔，以使微波源I產生的微波透過透波耐壓件2進入耐壓波導3并在耐壓波導3內形成諧振傳輸到目標腔體內。本微波發生裝置，目標腔體的微波饋入口采用耐壓波導3進行微波饋入，利用微波從透波耐壓件2壁體透入的方式將來自于微波源I所發出的微波饋入到耐壓波導3內腔中，利用耐壓波導3的壁體和透波耐壓件2的壁體承受來自于目標腔體的氣體壓力，有效防止氣壓從目標腔體的微波饋入口泄漏，通過透波耐壓件2與耐壓波導3的組合結構進行微波傳輸位置的抗壓，有效防止氣壓外泄的情況，從而保證目標腔體的氣體壓力和內部溫度，同時能夠有效阻擋氣流通過耐壓波導3進入到微波源I中造成的微波源I功能失效；微波源I發出的微波透過透波耐壓件2進入到耐壓波導3內，并在耐壓波導3的內壁面圍合形成微波諧振腔內形成諧振，并將微波傳遞到目標腔體內，實現對目標腔體內的微波饋能。
[0027]如圖1所示，本實施例中，透波耐壓件2通過壓緊裝置4緊壓在耐壓波導3內。從而提高微波源I將微波饋入到耐壓波導3過程中的密封性，提高整個微波發生裝置密封強度，有效防止目標腔體中高壓氣體從微波饋入位置向外泄漏，提高微波發生裝置的安裝部位的密封性能和結構強度。壓緊裝置4的底部貼合有密封墊片12。從而提高連接位置的氣密性。優選地，壓緊裝置4通過沿環周向并等間距布置的5-8個螺栓固定在耐壓波導3上，用以壓緊透波耐壓件2.。
[0028]如圖1所示，本實施例中，透波耐壓件2為管口帶環形凸緣201的圓底試管狀結構202。環形凸緣201用于提供壓緊裝置4固定和緊壓密封在透波耐壓件2上的作用平面。透波耐壓件2的開口朝向微波源I方向布置，壓緊裝置4緊壓在環形凸緣201上。通過設置環形凸緣201以提高壓緊過程中的接觸面積，提高連接部位的氣密性。透波耐壓件2的圓底試管狀結構202的開口朝向微波源1，而圓底朝向耐壓波導3，在受到目標腔體傳遞過來的氣體壓力時，通過圓底結構抗壓，圓底結構擴大了與氣流的接觸面積，并且通過逐步擴大的外徑尺寸將受到的氣流壓力逐級分解，抗壓能力更強。壓緊裝置4上開設有用于使透波耐壓件2的開口與微波源I連通的通孔5，通孔5與透波耐壓件2的開口相匹配。從而減小微波源I透過透波耐壓件2向耐壓波導3饋能的阻礙，提高微波饋入率。通孔5的孔徑為20mm-30mm。優選地，通孔5的孔徑為26_。
[0029]如圖1所示，本實施例中，透波耐壓件2的內徑沿軸向等徑或者沿軸向漸變徑。優選地，透波耐壓件2采用漸變徑結構。當采用漸變徑的圓底試管狀結構時，管口內徑與管尾內徑相差3mm-5mm，從而提高透波耐壓件2的抗壓能力，同時使得處于透波耐壓件內腔的微波源天線免受氣壓影響而正常工作。
[0030]如圖1所示，本實施例中，壓緊裝置4的上部沿通孔5的外緣布設有用于插放微波源I防止微波泄漏的安裝凸臺6。優選地,安裝凸臺6的凸臺高度為Imm,寬度為3mm。用于嵌入微波源I的底部，并與微波源I底部的銅墊壓緊配合連接，有效防止微波泄漏。
[0031]如圖1所示，本實施例中，透波耐壓件2的壁體為高純石英壁、氧化鋁壁、氮化硅壁、微晶玻璃壁、聚四氟乙烯壁、全氟烷氧基樹脂壁(PFA)、改性聚四氟乙烯壁(TFM)、聚醚醚酮樹脂壁(PEEN)中的至少一種。透波耐壓件2的壁體可以采用一種類型的壁體，或者采用多種類型的壁體進行相互疊合。可以根據不同的裝配需要，以及壓力需要，選擇不同的壁體結構以及壁厚，從而保證整體結構在使用過程中的氣體壓力以及腔體內的溫度。
[0032]如圖1、圖2和圖3所示，本實施例的微波高溫氣壓裝置，包括上述微波發生裝置。
[0033]如圖1、圖2和圖3所示，本實施例中，包括爐體7和爐門8，爐門8密封連接在爐體7的開口上，爐體7上連有用于向爐體7內加壓的加壓裝置，爐體7包括用于承壓和隔離微波的金屬承壓層702以及設于金屬承壓層702外用于冷卻爐體7的冷卻護套701，爐體7的內腔中裝有用于物料燒結并減少熱量流失的保溫盒體9，微波發生裝置設置在爐體7上，以使微波發生裝置所產生的微波通過耐壓波導3傳輸到爐體7內。爐體7由外而內包括有兩層結構，通過內層的金屬承壓層702保證爐體7的形狀，并起到承壓和隔離微波的作用，防止微波向外輻射造成污染，通過外層的冷卻護套701降低整個爐體7的表面溫度，防止爐體7溫度升高導致爐體7變形導致爐體7的密封能力下降；通過爐體7上設置的微波發生裝置向爐體7內均勻饋能，對處于保溫盒體9內的物料進行微波燒結，通過保溫盒體9減少熱量向外擴散和流失，保證保溫盒體9內的燒結溫度，持續、充分地對保溫盒體9內的物料進行高溫燒結，反應轉換率高，從而達到完全合成、分解或者制備物料的目的，得到的產品的品質高。優選地，在爐體7內表面還設置有一層抗腐層。
[0034]如圖1、圖2和圖3所示，本實施例中，爐體7的金屬承壓層702對應于微波發生裝置的耐壓波導3的位置上開設有用于微波饋入的裂縫或者通槽；爐門8上設置有用于與爐體7密封配合以實現爐體7高壓密封的密封圈；爐體7上開設有加壓進氣口 10和排氣口11。
[0035]如圖1、圖2和圖3所示，本實施例中，爐體7上設置有壓力傳感器13和熱電偶測溫座14。熱電偶測溫座14也可以替換為紅外測溫座。壓力傳感器13與爐門8連接的部位設置有抑波裝置，抑波裝置為帶單孔或密布孔的金屬板。爐體7外還設有用于控制爐體7內溫度和氣體壓力的PLC控制器。壓力監測中采用濾波處理避免壓力傳感器13受微波干擾。進氣和出氣采用電動控制閥門，可通過PLC實現自動恒壓控制。
[0036]本實施例中，爐門8包括用于承壓的金屬承壓壁以及設于金屬承壓壁外用于冷卻爐門8的冷卻層。優選地，爐門8還包括設于承壓壁內用于抗腐的抗腐層。爐門8通過鎖緊緊固裝置封蓋在爐體7的開口上。
[0037]本實施例中，冷卻層和/或冷卻護套701采用水冷或者氣冷。金屬承壓層702和/或金屬承壓壁采用高強不銹鋼層或者合金層。內膽層和/或門內層采用聚四氟乙烯層、全氟烷氧基樹脂層(PFA)、改性聚四氟乙烯層(TFM)、聚醚醚酮樹脂層(PEEK)、透波工程塑料層中的至少一種。內膽層和/或門內層可以采用單一的聚四氟乙烯層、全氟烷氧基樹脂層、改性聚四氟乙烯層、聚醚醚酮樹脂層或者透波工程塑料層，形成單層或疊合層的內膽層和/或門內層。內膽層和/或門內層可以采用聚四氟乙烯層、全氟烷氧基樹脂層、改性聚四氟乙烯層、聚醚醚酮樹脂層、透波工程塑料層中的至少兩種層相互疊合，形成疊合層的內膽層和/或門內層。優選地，金屬承壓層和/或金屬承壓壁采用高強不銹鋼層，內膽層和/或門內層采用聚四氟乙烯層。優選地，內膽層和/或門內層采用聚四氟乙烯層，形成爐體7的聚四氟乙烯內膽。保溫盒體9的壁體采用耐火度> 1700°C的陶瓷纖維壁，為長方體或圓桶狀。燒結區在保溫盒體9的中心位置。內膽層、門內層以及保溫盒體9的組合方式是影響保溫系統保溫效果的關鍵因素，良好的保溫結構，可將物料轉化的熱量盡可能地留在燒結區域以實現需要的燒結溫度、提高微波能效率，同時盡可能減少熱量的傳遞，以保證保溫盒體9外壁溫度在聚四氟乙烯內膽的正常使用溫度內，從而可保證聚四氟乙烯內膽的承壓能力。上述壁體材料均為現有的材料。
[0038]本實施例中，保溫盒體9外形為長方體或者圓柱體。保溫盒體9的盒體中心位置設置用于物料燒結的燒結區。保溫盒體9的壁體采用耐火度> 1700°C的陶瓷纖維壁體。燒結區在保溫盒體9的中心位置。保溫盒體9的設計方式是影響保溫系統保溫效果的關鍵因素，良好的保溫機構，可將物料轉化的熱量盡可能地留在燒結區域以實現需要的燒結溫度、提高微波能效率，同時盡可能減少熱量的傳遞。上述壁體材料均為現有的材料。
[0039]本實施例中，保溫盒體9的工作區域位于腔體內微波諧振形成的微波場中心。使得微波發生裝置的微波饋能直接導向保溫盒體9的燒結區域，使得燒結區域內的物料得到充分的微波燒結，從而提高物料的轉化率。
[0040]微波通過微波發生裝置中的微波源I產生微波，并透過透波耐壓件2進入耐壓波導3，在耐壓波導3內形成諧振并傳輸送入爐體7內。高溫是通過將微波發生裝置產生的微波，透過透波耐壓件2并通過耐壓波導3饋入到爐體7內，將微波盡量少損耗地饋入爐體7中，與爐體7內物料耦合產生熱量。通過保溫系統將熱量維持在合成、燒結區域內，從而實現溫度上升。高壓是通過高強度鋼爐體、緊貼于爐體內壁的聚四氟乙烯內膽、爐蓋處的平板法蘭機械密封以及保溫系統共同實現的。其中，高強度鋼質爐體除裂縫天線饋入口的數根狹窄的縫隙外，其它的接口如進氣口、出氣口、測溫口、壓力檢測口以及爐門位置，均已有成熟技術可實現密封。因此，設備的耐壓能力是由高強度鋼爐體和緊貼爐體內壁上的聚四氟乙烯內膽組合來實現的。另外，由于聚四氟乙烯的使用溫度不能超過250°C，因此良好的保溫系統可以盡量降低反應區域的熱量散失，從而保證聚四氟乙烯內膽的環境溫度低于其正常使用溫度，以確保聚四氟乙烯層的耐壓能力。
[0041]微波、高溫、高壓結合:可以同時實現微波高溫燒結或合成過程中加壓操作。以結構陶瓷為例，其燒結溫度高，且微波真空燒結及微波常壓燒結得到的產品密度相對較低，不能滿足高性能結構陶瓷的密度要求，進而影響其使用性能。因此在高溫燒結的前提下增加氣壓壓力燒結，可得到密度很高的燒結件。可見，所單獨使用微波-高溫，則無法到達需要的產品密度。另外，若單獨使用微波-壓力操作時，溫度達不到需要的高度，密度依然無法提高。因此微波、高溫、壓力結合可實現高性能高密度件的燒結。實際上，現已有微波高溫加壓設備，但其具體的加壓方式與氣體加壓不同，該類設備是采用液壓加壓方式進行。此方式主要存在零件外形尺寸受模具限制，反應物料在高溫下易與模具發生反應等問題。對于外形復雜的零件，液壓燒結法受模具限制，往往需要將材料熱壓燒結成圓餅狀，然后用金剛石砂輪切割、磨削成需要的外形，效率較低。因此，微波、高溫、氣壓壓力燒結可以直接對復雜的零件進行燒結并能夠滿足各項燒結需要，較目前的微波液壓燒結的效率高，加工周期短。
[0042]壓力實現的關鍵是微波發生裝置結構的改變。這是因為，整體設備的耐壓能力，除了微波發生系統之外，其它系統的耐壓能力可以有成熟的解決方案。如爐體采用加厚的高強度鋼，爐門、測溫系統采用機械密封等。而微波發生系統，是由微波源I和波導構成，其中波導可以采用簡單的增加壁厚的方式來提高耐壓能力形成耐壓波導3，但是微波源I難以做到。因此，需要在微波源I的前方設置壓力密封。因此，本發明采用在微波源天線安插口設置透波耐壓件2，目的是用透波耐壓件2將壓力密封在耐壓波導3和爐體7內，而在微波源I的位置，仍然為正常的常壓運行。其中，透波耐壓件2采用陶瓷壁體、聚四氟乙烯壁體、全氟烷氧基樹脂壁體(PFA)、改性聚四氟乙烯壁體(TFM)、聚醚醚酮樹脂壁體(PEEK)、透波工程塑料壁體等介電常數低、介質損耗低的結構壁體，具有既耐壓又透波的特點。
[0043]實施時，高溫微波氣壓裝置包括爐體7、微波發生裝置、保溫系統、測溫裝置、氣壓系統和PLC控制器。其中微波發生裝置、測溫裝置、氣壓裝置均連接于爐體上，保溫裝置位于爐體7內，PLC控制器位于爐體7外。其中，爐體7包括高強度鋼(金屬承壓層702)以及緊貼于高強度鋼壁體外的冷卻護套701。爐門8位置采用平板法蘭加密封墊圈(密封圈)進行機械密封。上述裝置可實現大尺寸工作區間的壓力密封。
[0044]微波發生裝置的結構為耐壓結構，可以耐受1MPa壓力。該結構主要由耐壓波導
3、透波耐壓件2、壓緊裝置4和微波源I組成，其裝配方式如圖3所示。微波源I產生的微波，透過透波耐壓件2進入耐壓波導3，在耐壓波導3形成諧振并傳輸，最后送入不銹鋼腔體(金屬承壓層702)內。其中透波耐壓件2采用特種陶瓷壁體、聚四氟乙烯壁體、全氟烷氧基樹脂壁體(PFA)、改性聚四氟乙烯壁體(TFM)、聚醚醚酮樹脂壁體(PEEK)、透波工程塑料壁體等介電常數低、介質損耗低的結構壁體。微波發生裝置依應用工藝需要可在爐體側面，以平行布局、垂直布局等方式進行布局。
[0045]反應過程所需的高壓是通過壓縮機將氧氣、惰性氣體從爐門管道通過加壓進氣口10送入爐體實現氣體壓力。其中透波耐壓件2用于同時實現微波能的傳輸和壓力密封。
[0046]保溫系統采用置于爐體7內的保溫盒體9，保溫盒體9的壁體采用耐火度> 1700°C的陶瓷纖維壁體，為長方體或圓桶狀。燒結區在保溫盒體9的中心位置。良好的保溫系統，可將物料轉化的熱量盡可能地留在燒結區域以實現需要的燒結溫度、提高微波能效率，同時盡可能減少熱量的傳遞。
[0047]氣壓系統包括進氣系統、出氣系統、壓力檢測和控制系統。其中壓力檢測和控制系統由于壓力傳感器13會受微波干擾，因此在壓力檢測位置需要設置抑波裝置，此抑波裝置可以是單孔或密布圓形小孔的金屬板，可確保壓力檢測的準確度。
[0048]爐體7從外到里是由冷卻護套701和不銹鋼爐腔(金屬承壓層702)構成。不銹鋼爐腔(金屬承壓層702)與微波發生裝置相連接，不銹鋼爐腔(金屬承壓層702)與微波發生裝置的焊接面上設置有若干固定排列的縫隙，用于均勻饋入微波。爐體7承壓可達lOMPa。微波功率視具體工藝需要可采用2450MHz微波源I均勻組合分布的方式，或采用915MHz大功率微波源I進行布局。
[0049]保溫盒體9置于聚四氟乙烯內膽(內膽層)內，保溫盒體9采用耐溫1700°C以上的陶瓷纖維成型模塊，良好的保溫條件可減少熱量流失。
[0050]保溫盒體9的底部設置有用于從底部支撐保溫盒體9并帶動保溫盒體9旋轉的旋轉支撐機構。旋轉支撐機構對保溫盒體9起固定和支撐的作用；旋轉支撐機構帶旋轉功能，以利于保溫盒體9內每個位置的物料均能均勻的受到微波輻射。旋轉支撐機構包括貼合在保溫盒體9底部的底板、支撐在底板底部并延伸到爐體7外的轉桿以及設于爐體7外并用于驅動轉桿旋轉的驅動電機。旋轉支撐機構對保溫盒體9起固定和支撐的作用；旋轉支撐機構帶旋轉功能，利于保溫盒體9內每個位置物料均能均勻的受到微波輻射。轉桿與爐體7之間采用磁流體密封。其中磁流體密封具有以下優點:穩定性好、不凝聚、不沉淀、不分解；飽和磁化強度高。
[0051 ] 本實施例中，保溫盒體9的底部設置有用于從底部支撐保溫盒體9的支撐機構。支撐機構對保溫盒體9起固定和支撐的作用。支撐機構包括貼合在保溫盒體9底部的底板以及支撐在底板底部并與爐體7內部固接的支撐件。
[0052]氣壓控制系統包括壓力監測、進氣控制和出氣控制，其中壓力監測中采用濾波處理避免壓力傳感器13受微波干擾，進氣和出氣采用電動控制閥門，可通過PLC控制器實現自動恒壓控制。
[0053]冷卻系統用于爐體7冷卻、微波發生裝置冷卻和電控閥門冷卻，其中爐體7冷卻的目的是防止爐體7溫度過高產生變形從而影響密封性能。
[0054]爐門8上設置密封圈，用于實現爐體7的高壓密封。爐門8上設置加壓進氣口 10、熱電偶測溫座14、排氣口 11、防爆閥門、壓力傳感器13。可通過PLC控制器實現對溫度和氣體壓力的檢測、顯示和調節。
[0055]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種微波發生裝置，其特征在于， 包括用于發出微波的微波源(I)、用于承壓和透射微波的透波耐壓件(2)和用于承壓和傳輸電磁波并饋能的耐壓波導(3)， 所述微波源(I)的饋能天線置于所述透波耐壓件(2)中，所述饋能天線與所述透波耐壓件(2)共同接入到所述耐壓波導(3)內，所述耐壓波導(3)的內壁面圍合形成微波諧振腔，以使所述微波源(I)產生的微波透過所述透波耐壓件(2)進入所述耐壓波導(3)并在所述耐壓波導(3)內形成諧振傳輸到目標腔體內。
2.根據權利要求1所述的微波發生裝置，其特征在于， 所述透波耐壓件(2)通過壓緊裝置(4)緊壓在所述耐壓波導(3)內； 所述壓緊裝置(4)的底部貼合有密封墊片(12)。
3.根據權利要求2所述的微波發生裝置，其特征在于， 所述透波耐壓件(2)為管口帶環形凸緣(201)的圓底試管狀結構(202)，所述環形凸緣(201)用于提供所述壓緊裝置(4)固定和緊壓密封在所述透波耐壓件(2)上的作用平面；所述透波耐壓件(2)的開口朝向所述微波源(I)方向布置， 所述壓緊裝置(4)緊壓在所述環形凸緣(201)上； 所述壓緊裝置(4)上開設有用于使所述透波耐壓件(2)的開口與所述微波源(I)連通的通孔(5)； 所述通孔(5)與所述透波耐壓件(2)的開口相匹配。
4.根據權利要求3所述的微波發生裝置，其特征在于，所述透波耐壓件(2)的內徑沿軸向等徑或者沿軸向漸變徑。
5.根據權利要求3所述的微波發生裝置，其特征在于，所述壓緊裝置(4)的上部沿所述通孔(5)的外緣布設有用于插放所述微波源(I)防止微波泄漏的安裝凸臺(6)。
6.根據權利要求3所述的微波發生裝置，其特征在于，所述透波耐壓件(2)的壁體為高純石英壁、氧化鋁壁、氮化硅壁、微晶玻璃壁、聚四氟乙烯壁、全氟烷氧基樹脂壁、改性聚四氟乙烯壁、聚醚醚酮樹脂壁中的至少一種。
7.一種微波高溫氣壓裝置，其特征在于，包括權利要求1至6中任一項所述的微波發生>j-U ρ?α裝直。
8.根據權利要求7所述的微波高溫氣壓裝置，其特征在于， 包括爐體⑵和爐門(8)， 所述爐門(8)密封連接在所述爐體(7)的開口上， 所述爐體(7)上連有用于向所述爐體(7)內加壓的加壓裝置， 所述爐體(7)包括用于承壓和隔離微波的金屬承壓層(702)以及設于所述金屬承壓層(702)外用于冷卻所述爐體(7)的冷卻護套(701)， 所述爐體(7)的內腔中裝有用于物料燒結并減少熱量流失的保溫盒體(9)， 所述微波發生裝置設置在所述爐體(7)上，以使所述微波發生裝置所產生的微波通過所述耐壓波導(3)傳輸到所述爐體(7)內。
9.根據權利要求8所述的微波高溫氣壓裝置，其特征在于， 所述爐體(7)的所述金屬承壓層(702)對應于所述微波發生裝置的所述耐壓波導(3)的位置上開設有用于微波饋入的裂縫或者通槽； 所述爐門(8)上設置有用于與所述爐體(7)密封配合以實現所述爐體(7)高壓密封的密封圈； 所述爐體(7)上開設有加壓進氣口(10)和排氣口(11)。
10.根據權利要求8所述的微波高溫氣壓裝置，其特征在于， 所述爐體(7)上設置有壓力傳感器(13)和熱電偶測溫座(14)； 所述壓力傳感器(13)與所述爐門(8)連接的部位設置有抑波裝置， 所述抑波裝置為帶單孔或密布孔的金屬板； 所述爐體(7)外還設有用于控制所述爐體(7)內溫度和氣體壓力的PLC控制器。
【文檔編號】H05B6/64GK104236302SQ201410471231
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月16日 優先權日:2014年9月16日
【發明者】李德華, 潘慧娟, 向伯榮, 李斌 申請人:湖南華冶微波科技有限公司