專利名稱：一種用于液體和/或氣體加熱的微波加熱器的制作方法
技術領域：
本發明是一種加熱器，具體是涉及一種用于液體和/或氣體加熱的微波加熱器，其屬于微 波加熱技術領域。該加熱器可以對其周圍流動的或靜止的液體和/或氣體進行快速加熱，可以 用作淋浴熱水器、水熱取暖、熱空氣取暖、飲水機、烹飪以及工業生產等各種領域的熱源。
背景技術：
目前，用于流體(包括液體和/或氣體)加熱的加熱器按照其產生熱量的方式主要有四類， 即電熱式(如電熱管)、燃氣式、燃煤式或太陽能式，它們各有其局限性電熱式一般屬于 接觸式加熱，存在漏電隱患(例如電熱管破裂)，安全性不好；燃氣式和燃煤式加熱則存在 煤氣泄露中毒的危險，并且不容易實現精確控制；太陽能式加熱器一般都體積龐大，且受氣 候和溫度的影響較大。
微波能作為一種新型的熱源形式，已經越來越多的應用于加熱領域，例如食品、造紙、 木材、燒結等等。實際加熱應用的微波通常是頻率為915MHz和2450MHz的電磁波。微波加 熱的簡單原理是其交變電磁場的極化作用使材料內部的自由電荷重新排布及偶極子的反復調 旋，從而產生強大的振動和摩擦，在這一微觀過程中交變電磁場的能量轉化為介質內的熱能， 導致介質溫度升高，因此微波加熱是介質材料自身損耗電磁場能量而發熱。微波加熱顯著不 同于常規加熱，具有如下優點(1)屬于內加熱，具有不接觸性；(2)加熱速度快；(3)加 熱效率高，可顯著節能；(4)可選擇性的加熱物料；(5)熱慣性小；(6)對化學反應具有催 化作用。然而，物質吸收微波能的本領與該物質的復介電常數有關，即損耗因子越大，吸收 微波的能力越強，因此上述微波加熱的優點只是針對特定的微波吸收材料，如SiC、碳、鐵 氧體、水、A1N、部分半導體陶瓷和金屬陶瓷、金屬微粉，等等。因此，微波加熱具有強烈 的選擇性，這導致微波不能直接加熱塊狀的金屬材料，因為金屬反射微波；微波也難于加熱 很多絕緣體材料，例如玻璃、塑料(如聚乙烯、聚苯乙烯等)、石英及部分陶瓷材料，因 為這些材料對微波是"透明的"，它們不吸收或者較少的吸收微波能量；微波更難于加熱大部 分的氣體和液體，因為它們對微波的"透明度"更高，因此對于這些材料微波的加熱效率會 很低。
微波能一個典型而成功的應用是對水進行加熱，目前人們已經發明了各種各樣的微波熱 水器，均采用了極性水分子直接吸收微波而自身發熱的加熱形式。當利用微波直接對流動的 水進行加熱時，人們大多采用了循環往復玻璃管的方式以增加水對微波的吸收時間和吸收面 積，然而玻璃管的脆性直接給加熱器的安裝、使用和維護帶來了諸多弊端，同時玻璃管也會 在一定程度上額外的吸收微波。
發明內容
本發明的目的是克服上述加熱器和技術的不足，提供一種用于液體和/或氣體加熱的微波加熱器，尤其適合流動的液體和/或氣體加熱。本發明結構簡單，牢固耐用，制造成本低，熱 效率高，多個加熱器可以隨意組合方便安裝，且容易更換、維護和攜帶，安全性好，可以用 作小型或大型淋浴熱水器、水熱取暖、熱空氣取暖、飲水機、烹飪以及工業生產等各種領域 的熱源，
本發明是通過如下技術方案來實現上述目的的微波對液體或氣體的加熱通過如下方式 實現，即首先利用微波加熱微波吸收材料材料令其迅速發熱，然后再將發熱后的微波吸收材 料作為發熱體(熱源)通過熱傳遞去加熱待加熱的液體和/或氣體，其簡單的能量轉換與傳遞 過程是電能—微波能~>熱能->熱傳遞。因此，本發明所述的一種用于液體和/或氣體加熱的 微波加熱器，由發熱腔、微波發生器、溫度測量與控制系統組成，發熱腔又由3個功能層組 成外部的反波傳熱金屬殼、中間的吸波發熱層和內部的透波隔熱層，微波發生器包括磁控 管、變壓器、波導和安全控制器件，溫度測量與控制系統包括熱電偶、溫控器和接觸器，其 特征在于磁控管通過波導與金屬殼相聯通，磁控管發射的微波透過隔熱層后被吸波發熱層吸 收而發熱，隨后熱量向外傳遞給金屬殼，向內則被隔熱層所阻斷，同時封閉的金屬殼不僅反 射微波從而有效防止微波泄露，而且金屬殼吸收熱量后又傳遞給金屬殼周圍的液體和/或氣 體，最終實現對流動的或靜止的液體和/或氣體的加熱。具體使用方式是將上述微波加熱器作 為一個獨立的微波加熱器單元，既可以方便的將一個或多個微波加熱器單元插入液體或氣體 介質內部使用，又可以方便的將一個或多個微波加熱器單元相互串聯使用，既適用小規模加 熱，又適用于大規模加熱。
所述一種用于液體和/或氣體加熱的微波加熱器，其特征在于，所述發熱腔的金屬殼位于 最外層，是由金屬板圍成的封閉腔體，其形狀是任意的封閉形狀；所述發熱腔的吸波發熱層 位于封閉金屬殼的內部并緊貼在金屬殼上；所述發熱腔的透波隔熱層位于封閉金屬殼的內部 并緊貼在吸波發熱層上。這里，金屬殼的作用是反射微波防止微波泄露并向周圍液體和/或氣 體傳遞熱量，吸波發熱層的作用是吸收微波并將微波能轉變為熱能，透波隔熱層的作用是允 許微波順利通過、阻擋熱傳遞并一定程度上固定和支撐吸波發熱層。
所述一種用于液體和/或氣體加熱的微波加熱器，其特征在于，所述發熱腔的透波隔熱層 是允許微波順利通過的陶瓷纖維棉或陶瓷纖維板，但優選陶瓷纖維棉，例如硅酸鋁纖維、 石英纖維、高鋁硅酸纖維、含鉻(Cr203)硅酸鋁纖維、含鋯(Zr02)硅酸鋁纖維等。
所述的一種用于液體和/或氣體加熱的微波加熱器，其特征在于，所述發熱腔的制備方法 有以下三種制作方法-
方法一將微波吸收材料的粉體與水玻璃和/或高溫膠相混合(人工或借助機械攪拌，根據需 要可以添加適量水)獲得漿料狀產物，然后涂覆在金屬殼的內表面作為吸波發熱層(為 了提高結合力，內表面可增加粗糙度)，隨后將透波隔熱層粘貼在涂覆完的吸波發熱層上， 最后緩慢烘干固化，即可獲得本發明所述的發熱腔；微波吸收材料、水玻璃和高溫膠三 者在吸波發熱層中的含量依次為2(M00wt.。/。、 0~80wt.% 、 0~80wt.%,其中高溫膠(泥) 為商品化的高溫抗氧化型產品，例如河北省廊坊華昌高溫膠廠生產的GF-2型高溫膠， 微波吸收材料可以是C粉、SiC粉、CuO粉、Fe304粉、金屬微粉、A1N粉中的一種或一種以上的混合物；
方法二利用等離子噴涂、或濺射、或沉積方法將方法一中的微波吸收材料粉體直接永久性 的固定在金屬殼的內表面作為吸波發熱層，隨后將透波隔熱層粘貼在涂覆完的吸波發熱 層上，即可獲得本發明所述的發熱腔；
方法三先將方法一中的微波吸收材料制成薄板(或直接購買商品化的產品)，然后將微波吸 收材料薄板直接固定在金屬殼的內表面(適合于橫截面為直線形的發熱腔金屬殼金屬板) 隨后將透波隔熱層包覆在吸波發熱層上，即可獲得本發明所述的發熱腔。 所述一種用于液體和/或氣體加熱的微波加熱器，其特征在于，所述磁控管通過波導與金
屬殼相聯通，并且在金屬殼的對應部位及其附近區域沒有吸波發熱層，其主要目的是避免將
熱量直接傳遞給磁控管。
所述發熱腔的金屬殼，其特征在于，金屬殼可以是不銹鋼板、或鋁板、或銅板、或鎳板、
或鈦板、或鎂板、或鐵板、或上述金屬的合金被材，但是優選導熱性好且耐蝕的銅或銅合金、
鋁或鋁合金、或不銹鋼。
所述發熱腔的金屬殼，其金屬板的橫截面形狀是直線形、或矩形、或三角形、或弧形、
或上述形狀演變后的形狀，其主要目的是(1)增加接觸面積以加速向周圍液體或氣體的熱
傳遞；(2)提高金屬殼與吸波發熱層間的結合力。為了進一步提高結合力，金屬板與吸波發
熱層相鄰的一面可通過表面處理增加粗糙度。-
所述微波發生器包括磁控管、變壓器、波導和安全控制器件，其中安全控制器件又包括
高壓保險、電容、二極管和云母片，磁控管和變壓器采用風冷或水冷共同確保微波發生器安
全正常工作。
所述溫度測量與控制系統包括熱電偶、溫控器和接觸器，其中熱電偶測溫端置于待加熱 的液體或氣體環境內(對于動態流體，熱電偶測溫端設置在出口端附近；對于靜態流體，熱 電偶測溫端設置在液體或氣體介質內，但是不要靠近加熱器的金屬殼)，用以檢測溫度，熱電 偶的接線端與溫控器相連，當實際溫度低于或高于所設定的溫度后，接觸器接收溫控器的信 號而動作，進而通過接觸器的通斷來控制微波發生器是否發射微波，最終實現對液體或氣體 溫度的控制。
本發明的優點和積極效果
本發明所述的一種用于液體和/或氣體加熱的微波加熱器，通過"電能—微波能">熱能~> 熱傳遞"這一新型的能量轉換與傳遞過程來實現對液體和/或氣體的加熱，具有如下優點和積 極效果
(1) 本發明所述的微波加熱器單元既可以單個獨立使用，也可以方便的多個微波加熱器 單元串聯和/或并聯使用，因此既可用于小規模的(例如家庭)液體和/或氣體加熱，也可用 于大規模的液體和/或氣體加熱。
(2) 本發明所述的微波加熱器既可用于靜止的液體和/或氣體加熱，也可用于流動液體和 /或氣體的快速加熱。。(3) 與傳統發熱元件相比，本發明所述的微波加熱器用作發熱體或發熱元件，其有效發 熱面積可大可小，而且容易制造調整，這樣就可以根據不同的使用條件，選擇不同的發熱面 積，從而極大的提高加熱效率，實現節能。
(4) 本發明結構簡單，制造成本低，容易更換、維護和攜帶，尤其適合大規模的工業生產。
(5) 本發明所述的微波加熱器其發熱體本身使用壽命很高,且不存在傳統發熱元件容易 發生的熔斷和折斷等失效問題。
(6) 本發明所述的微波加熱器屬非接觸性加熱，安全性好。
因此，本發明所述的微波加熱器可以用作小型或大型淋浴熱水器、水熱取暖、熱空氣取 暖、飲水機、烹飪以及工業生產等各種領域的熱源，尤其適合流動液體和/或氣體的快速加熱， 市場前景廣闊，經濟效益可觀。
圖1是本發明微波加熱器實施例的立體結構示意圖(1個微波加熱器單元)。
圖2是本發明微波加熱器實施例的正視剖視結構示意圖。圖2給出了微波加熱器單元中發熱 腔內部各個功能層的結構與分布示意圖，它與圖1相對應，圖2同時也給出了本發明微波加熱器 單元中發熱腔透波隔熱層8可以采用的三種分布和填充方式(1)圖2a是將一定厚度的透波隔 熱層8緊貼在吸波發熱層7上，但是發熱腔的中間不填充透波隔熱層8; (2)圖2b是將透波隔 熱層8緊貼在吸波發熱層7上，但是整個發熱腔完全填滿透波隔熱層8; (3)圖2c是僅在發熱 腔下蓋4的微波入口附近設置透波隔熱層8。
圖3是本發明微波加熱器單元中發熱腔金屬殼金屬板的橫截面形狀示意圖，其中圖3a所示 金屬板的橫截面形狀為直線形，圖3b所示金屬板的橫截面形狀為矩形，圖3c所示金屬板的橫截 面形狀為三角形，圖3d所示金屬板的橫截面形狀為弧形。備注本發明3個實施例中金屬殼金 屬板的橫截面形狀均為直線形。
圖4是本發明微波加熱器的第一個實施例的剖視結構示意圖。
圖5是本發明微波加熱器的第二個實施例的剖視結構示意圖。
圖6是本發明微波加熱器的第三個實施例的剖視結構示意圖。
圖7是本發明微波加熱器的第四個實施例的剖視結構示意圖。
圖1至圖6中的數字說明l一磁控管，2—波導，3—發熱腔上蓋，4一發熱腔下蓋， 5 —螺栓孔，6 —反波傳熱金屬殼，7 —吸波發熱層，8 —透波隔熱層，9 一波導與金屬殼 間的微波通道，IO—箱體外殼，11—待加熱的液體和域氣體，12—反波傳熱金屬殼6與箱 體外殼10之間形成的密封空間，13—管道。
具體實施例方式
下列實施例是對本發明的進一步解釋和說明，對本發明不構成任何限制。
圖1是本發明微波加熱器實施例的立體結構示意圖(1個微波加熱器單元)，圖2是對應圖1的本發明微波加熱器實施例的正視剖視結構示意圖。圖2給出了微波加熱器單元中發熱腔內部各 個功能層的結構與分布示意圖，同時圖2也給出了本發明微波加熱器單元中發熱腔透波隔熱層可 以采用的三種分布和填充方式(1)圖2a是將一定厚度的透波隔熱層緊貼在吸波發熱層上，但 是發熱腔的中間不填充透波隔熱層；(2)圖2b是將透波隔熱層緊貼在吸波發熱層上，但是整個 發熱腔完全填滿透波隔熱層；(3)圖2c是僅在發熱腔下蓋的微波入口附近設置透波隔熱層。
圖3是本發明微波加熱器單元中發熱腔金屬殼金屬板的橫截面形狀示意圖，其中圖3a所示 金屬板的橫截面形狀為直線形，圖3b所示金屬板的橫截面形狀為矩形，圖3c所示金屬板的橫截 面形狀為三角形，圖3d所示金屬板的橫截面形狀為弧形。備注本發明3個實施例中金屬殼金 屬板的撗截面形狀均為直線形。 實施例l:
下面結合附圖4詳細說明本發明的第一個實施例。
圖4示出了本發明一種用于液體和/或氣體加熱的微波加熱器的第一個實施例。該實施例 中的微波加熱器單元由發熱腔、微波發生器、溫度測量與控制系統組成，發熱腔由三個功能 層組成外部的反波傳熱金屬殼6、中間的吸波發熱層7和內部的透波隔熱層8，微波發生器 包括磁控管l、波導2、變壓器和安全控制器件(圖4中未示出)，安全控制器件又包括高壓 保險、電容、二極管和云母片，溫度測量與控制系統(圖4中未示出)包括熱電偶、溫控器 和接觸器。其中發熱腔上蓋3與波導2之間固定放置云母片，同時將發熱腔上蓋3與波導2 做永久性連接(例如點焊)，發熱腔下蓋4與發熱腔金屬殼6永久性連接(例如氬弧焊)， 并且在與波導2相對應的地方在發熱腔上蓋3和下蓋4上開矩形孔作為微波進入發熱腔的通 道9，沿發熱腔上蓋3和下蓋4的外沿每隔一定間距開螺栓孔5,用螺栓將發熱腔的上蓋3和 下蓋4固定連接在一起。上述全部永久性連接和螺栓連接確保微波不發生泄露，磁控管和變 壓器采用水冷以確保微波發生器安全正常工作。這里，反波傳熱金屬殼6的作用是反射微波 防止微波泄露并向周圍液體和/或氣體11傳遞熱量，吸波發熱層7的作用是吸收微波并將微 波能轉變為熱能，透波隔熱層8的作用是允許微波順利通過、阻擋熱傳遞并一定程度上固定 和支撐吸波發熱層7。
反波傳熱金屬殼6與箱體外殼10之間形成密封的空間12，待加熱的液體和/或氣體11在 管道13和密封的空間12內流動。溫度測量與控制系統中的熱電偶測溫端置于流動液體和/或 氣體的出口端附近，用以檢測溫度，熱電偶的接線端與溫控器相連，當實際溫度低于或高于 所設定的溫度后，接觸器接收溫控器的信號而動作，進而通過接觸器的通斷來控制微波發生 器是否發射微波，最終實現對流動液體和/或氣體的加熱和溫度控制。
本實施例所述微波加熱器的工作原理是這樣的交流電經水冷式變壓器變壓后給磁控管 l供電，磁控管l產生2450MHz的微波經饋能波導2分散出去，穿過云母片的微波進入微波 發熱腔，隨后微波再穿過透波隔熱層8并被吸波發熱層7所吸收，吸收微波后的吸波發熱層 7迅速發熱，迅速發熱的吸波發熱層7向外將熱量迅速傳遞給反波傳熱金屬殼6，而向內的熱 傳遞則被透波隔熱層8所阻斷，封閉的反波傳熱金屬殼6不僅向內反射微波從而有效防止微 波泄露，而且金屬殼6吸收熱量后又快速傳遞給金屬殼6外圍待加熱的液體和/或氣體11。由于金屬殼6與外圍待加熱液體和/或氣體11的接觸面積非常大，因此進行熱傳遞的效率和速 度都非常高，最終實現對流動液體和/或氣體11的快速加熱，其簡單的能量轉換與傳遞過程
是電能—微波能—熱能—熱傳遞。同時設置在出口端附近的熱電偶通過溫控器來控制接觸 器的通斷，從而實現流動液體和/或氣體ll溫度的控制。
實施例1所述的微波加熱器可用于流動的液體和/或氣體的快速加熱，例如用做家庭淋 浴用熱水器，或用做較小面積取暖的水熱暖氣。 實施例2:
下面結合附圖5詳細說明本發明的第二個實施例。
圖5示出了本發明一種用于液體和/或氣體加熱的微波加熱器的第二個實施例。該實施例 中的微波加熱器是由實施例1中的2個微波加熱器單元相互串聯組成，每個微波加熱器單元 的結構和工作原理與實施例l所述相同，但是2個微波加熱器單元共設置一個溫度測量與控 制系統，其中熱電偶測溫端置于流動液體和/或氣體11的出口端附近，用以檢測溫度，從而 實現對流動液體和/或氣體11溫度的控制。
實施例2所述微波加熱器的工作原理實際上是將多個微波加熱器單元相互串聯使用，這 樣就可用于大規模的流動液體和/或氣體的快速加熱，例如用做大型浴池淋浴用熱水器，或 用做大面積取暖的水熱暖氣，或用于其它工業領域或化工領域。 實施例3:
下面結合附圖6詳細說明本發明的第一個實施例。
圖6示出了本發明一種用于液體和/或氣體加熱的微波加熱器的第三個實施例。該實施例
中的微波加熱器單元由發熱腔、微波發生器、溫度測量與控制系統組成，發熱腔由三個功能
層組成外部的反波傳熱金屬殼6、中間的吸波發熱層7和位于發熱腔下蓋4附近的透波隔熱 層8，微波發生器包括磁控管1、波導2、變壓器和安全控制器件(圖6中未示出)，安全控 制器件又包括高壓保險、電容、二極管和云母片，溫度測量與控制系統(圖6中未示出)包 括熱電偶、溫控器和接觸器。其中發熱腔上蓋3與波導2之間固定放置云母片，同時將發熱 腔上蓋3與波導2做永久性連接(例如點焊)，發熱腔下蓋4與發熱腔金屬殼6永久性連接 (例如氬弧焊)，并且在與波導2相對應的地方在發熱腔上蓋3和下蓋4上開矩形孔作為微 波進入發熱腔的通道9，沿發熱腔上蓋3和下蓋4的外沿每隔一定間距開螺栓孔5，用螺栓將 發熱腔的上蓋3和下蓋4固定連接在一起。上述全部永久性連接和螺栓連接確保微波不發生 泄露，磁控管和變壓器采用水冷以確保微波發生器安全正常工作。這里，反波傳熱金屬殼6 的作用是反射微波防止微波泄露并向周圍液體和/或氣體11傳遞熱量，吸波發熱層7的作用 是吸收微波并將微波能轉變為熱能，透波隔熱層8的作用是允許微波順利通過并阻擋熱傳遞。 將上述組裝好的微波加熱器單元插入由箱體外殼10構成的容器內，并固定好。在由箱體 外殼10構成的容器內裝滿待加熱的液體和/或氣體，對于液體加熱，同時確保液面低于發熱 腔下蓋4。溫度測量與控制系統中的熱電偶測溫端置于待加熱的液體和/或氣體環境中，用以 檢測溫度，但熱電偶測溫端要遠離反波傳熱金屬殼6。熱電偶的接線端與溫控器相連，當實
際溫度低于或高于所設定的溫度后，接觸器接收溫控器的信號而動作，進而通過接觸器的通斷來控制微波發生器是否發射微波，最終實現對容器內靜態液體和/或氣體的加熱和溫度控 制。
本實施例所述微波加熱器的工作原理是這樣的交流電經水冷式變壓器變壓后給磁控管 l供電，磁控管l產生2450MHz的微波經饋能波導2分散出去，穿過云母片的微波進入微波 發熱腔，隨后微波再穿過透波隔熱層8并被吸波發熱層7所吸收，吸收微波后的吸波發熱層 7迅速發熱，迅速發熱的吸波發熱層7向外將熱量迅速傳遞給反波傳熱金屬殼6，而向波導2 方向的熱傳遞則被透波隔熱層8所阻斷，封閉的反波傳熱金屬殼6不僅向內反射微波從而有 效防止微波泄露，而且金屬殼6吸收熱量后又快速傳遞給金屬殼6外圍待加熱的液體和/或氣 體11。由于金屬殼6與外圍待加熱液體和/或氣體11的接觸面積非常大，因此進行熱傳遞的 效率和速度都非常高，最終實現對容器內靜態液體和/或氣體11的快速加熱，其簡單的能量 轉換與傳遞過程是電能—微波能—熱能—熱傳遞。同時，設置在液體和/或氣體環境中的熱 電偶通過溫控器來控制接觸器的通斷，從而實現靜態液體和/或氣體11溫度的控制。
實施例3所述的微波加熱器可用于靜態的液體和/或氣體的加熱，例如用做飲水機。 實施例4:
下面結合附圖7詳細說明本發明的第四個實施例。
圖7示出了本發明一種用于液體和/或氣體加熱的微波加熱器的第四個實施例。該實施例 中的微波加熱器是由實施例3中的2個獨立的微波加熱器單元組成，每個微波加熱器單元的 結構和工作原理與實施例3所述相同，但是2個微波加熱器單元共設置一個溫度測量與控制 系統，其中熱電偶測溫端置于待加熱液體和/或氣體11的環境中，用以檢測溫度，從而實現 對靜態液體和/或氣體11溫度的控制。
實施例4所述微波加熱器的工作原理實際上是將多個相對獨立的微波加熱器單元插入同 一個容器內，在該容器內裝滿待加熱的液體和/或氣體11,全部微波加熱器單元用于加熱同一 個容器內的液體和/或氣體11，這樣就可用于大規模的液體和/或氣體加熱，例如用做大型 熱水器或飲水機，或用于其它工業領域或化工領域。
權利要求
1.一種用于液體和/或氣體加熱的微波加熱器，由發熱腔、微波發生器、溫度測量與控制系統組成，發熱腔又由外部的反波傳熱金屬殼、中間的吸波發熱層和內部的透波隔熱層組成，微波發生器包括磁控管、變壓器、波導和安全控制器件，溫度測量與控制系統包括熱電偶、溫控器和接觸器，其特征在于磁控管通過波導與金屬殼相聯通，磁控管發射的微波透過隔熱層后被吸波發熱層吸收而發熱，隨后熱量向外傳遞給金屬殼，向內則被隔熱層所阻斷，同時封閉的金屬殼不僅反射微波有效防止微波泄露，而且金屬殼吸收熱量后又傳遞給周圍的液體和/或氣體，最終實現對流動的或靜止的液體和/或氣體的加熱。具體使用方式是將上述微波加熱器作為一個獨立的微波加熱器單元，將一個或多個微波加熱器單元直接插入液體或氣體介質內部使用，或將多個微波加熱器單元相互串聯使用，既適用小規模加熱，又適用于大規模加熱；其中(1)發熱腔的透波隔熱層是允許微波順利通過的陶瓷纖維棉或陶瓷纖維板，但優選陶瓷纖維棉，例如硅酸鋁纖維、石英纖維、高鋁硅酸纖維、含鉻(Cr2O3)硅酸鋁纖維、或含鋯(ZrO2)硅酸鋁纖維等；(2)制作發熱腔金屬殼的金屬板可以是不銹鋼板、或鋁板、或銅板、或鎳板、或鈦板、或鎂板、或鐵板、或上述金屬的合金板材，但是優選導熱性好且耐蝕的銅或銅合金、鋁或鋁合金、或不銹鋼。
2. 根據權利要求1所述一種用于液體和/或氣體加熱的微波加熱器，其特征在于，所述 發熱腔的金屬殼位于最外層，是由金屬板圍成的封閉腔體，其形狀是任意的封閉形狀；所述 發熱腔的吸波發熱層位于封閉金屬殼的內部并緊貼在金屬殼上；所述發熱腔的透波隔熱層位 于封閉金屬殼的內部并緊貼在吸波發熱層上。
3. 根據權利要求1所述的用于液體和/或氣體加熱的微波加熱器，其特征在于，所述發 熱腔的制備方法有以下三種制作方法一將微波吸收材料的粉體與水玻璃和/或高溫膠相混合(人工或借助機械攪拌，根據需要可以添加適量水)獲得漿料狀產物，然后涂覆在金屬殼的內表面作為吸波發熱層(為 了提高結合力，內表面可增加粗糙度)，隨后將透波隔熱層粘貼在涂覆完的吸波發熱層上，最后緩慢烘干固化，即可獲得本發明所述的發熱腔；微波吸收材料、水玻璃和高溫膠三 者在吸波發熱層中的含量依次為20~100wt.%、 0~80wt.% 、 0~80wt.%，其中高溫膠(泥) 為商品化的高溫抗氧化型產品，例如河北省廊坊華昌高溫膠廠生產的GF-2型高溫膠， 微波吸收材料可以是C粉、SiC粉、CuO粉、Fe304粉、金屬微粉、A1N粉中的一種或一 種以上的混合物；方法二利用等離子噴涂、或濺射、或沉積方法將方法一中的微波吸收材料粉體直接永久性的固定在金屬殼的內表面作為吸波發熱層，隨后將透波隔熱層粘貼在涂覆完的吸波發熱層上，即可獲得本發明所述的發熱腔； 方法三先將方法一中的微波吸收材料制成薄板(或直接購買商品化的產品)，然后將微波吸收材料薄板直接固定在金屬殼的內表面(適合于橫截面為直線形的發熱腔金屬殼金屬板) 隨后將透波隔熱層包覆在吸波發熱層上，即可獲得本發明所述的發熱腔。
4. 根據權利要求1所述一種用于液體和/或氣體加熱的微波加熱器，其特征在于，所述 磁控管通過波導與金屬殼相聯通，并且與金屬殼相聯通的對應部位及其附近區域沒有吸波發 熱層。
5. 根據權利要求2所述的用于液體和/或氣體加熱的微波加熱器，其特征在于，所述的 金屬殼的橫截面形狀是直線形、或矩形、或三角形、或弧形、或上述形狀演變后的形狀。
全文摘要
本發明是一種用于液體和/或氣體加熱的微波加熱器，由發熱腔、微波發生器、溫度測量與控制系統組成，發熱腔又由3個功能層組成外部的反波傳熱金屬殼、中間的吸波發熱層和內部的透波隔熱層，其特征在于微波發生器發射的微波透過隔熱層后被吸波發熱層吸收而發熱，隨后熱量向外傳遞給金屬殼，金屬殼又將熱量傳遞給周圍的液體和/或氣體，最終實現對流動的或靜止的液體和/或氣體的加熱。上述結構的微波加熱器單元既可以單個獨立使用，也可以多個串聯和/或并聯使用。本發明結構簡單，制造成本低，熱效率高，容易更換、維護和攜帶，屬非接觸性加熱安全性好，可以用作小型或大型淋浴熱水器、水熱取暖、熱空氣取暖以及工業生產等各種領域的熱源。
文檔編號H05B6/64GK101568209SQ200910001068
公開日2009年10月28日 申請日期2009年1月21日 優先權日2009年1月21日
發明者徐艷姬, 王建軍, 王璽龍, 申偲伯, 申玉娟, 申玉田 申請人:徐艷姬