[发明专利]用微波干燥陶瓷生坯的方法和设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年10月31日提交的申请号为12/262,902的美国申请的优先权。

背景

技术领域

本发明一般涉及用于生产陶瓷材料的方法和设备，尤其涉及用微波加热和干燥陶瓷生坯的方法和设备。

技术背景

传统的加热或干燥包括对流的或对流与辐射组合的气体或者电阻加热，其通常用于陶瓷材料的制造中以便对陶瓷生坯除湿。然而，与这些传统加热方法相关的加热速率，温度控制和热量的应用经常导致高能耗和不稳定的产品质量。

通过微波辐射进行工业加热已经被用于加速陶瓷生坯的干燥，相比于传统的加热，微波加热提供了较高的加热速率，并且由于通过微波能与陶瓷生坯的相互作用而直接加热陶瓷坯体，因此微波加热通常比传统干燥更快。可以采用单个微波加热器或多个微波加热器来加热和干燥陶瓷生坯。

然而，虽然施加微波能加热和干燥陶瓷生坯优于其它加热和干燥方法，但是目前使用的微波加热和干燥系统也具有一些缺点。例如，目前的微波加热和干燥系统不足以解决加热和干燥系统的微波加热腔内的负荷变化，其可能导致在相同条件下干燥的陶瓷生坯个体之间的温度变化。由于一些陶瓷生坯可能没有充分干燥并因此需要再处理，在陶瓷生坯个体之间的温度变化可能减小微波加热和干燥系统的生产量。或者，陶瓷生坯可能干燥过度，其可以导致开裂。此外，由于干燥后陶瓷生坯的水分含量的差别，可能不利地影响到产出的陶瓷材料的质量和一致性。

因此，需要提供可替代的用微波能量加热和干燥陶瓷生坯的方法，设备和系统。

发明概述

根据本文描述或示出的一个实施方式，一种用于加热陶瓷生坯的方法包括在微波加热腔中提供一个或多个陶瓷生坯。确定微波加热腔中的该一个或多个陶瓷生坯的总质量。用微波源产生微波能量并将其从微波源传输到微波加热腔。测量从微波源传输到微波加热腔的微波能量的传输功率。也测量从微波加热腔反射回来的反射微波能量的反射功率。根据对应于微波加热腔内存在的该一个或多个陶瓷生坯的总质量，测得的传输功率和测得的反射功率的输入，来调整从微波源传输到微波加热腔的微波能量的功率。

微波干燥器和陶瓷生坯的组合，包括微波源，传输功率传感器，反射功率传感器，控制器以及微波加热腔。该微波源可操作地连接到微波加热腔，使得由微波源产生的微波能量传输到微波加热腔从而加热位于该微波加热腔中的陶瓷生坯。传输功率传感器可设置在微波源和微波加热腔之间，并可用来测量由微波源传输到微波加热腔的微波能量的传输功率。反射功率传感器可设置在微波加热腔和微波源之间，并可用来测量从微波加热腔反射的反射微波能量的反射功率。该控制器可操作地连接到微波源、传输功率传感器和反射功率传感器，并可根据从传输功率传感器和反射功率传感器接收的电信号用来调整由微波源产生的微波能量的功率，从而控制位于微波加热腔中的陶瓷生坯的加热。

在另一实施方式中，一种干燥系统和陶瓷生坯的组合，包括多个微波干燥器和一传送系统。该微波干燥器可以沿着传送系统定向，以便传送系统将陶瓷生坯运送通过每个微波干燥器。该微波干燥器可以包括微波源，传输功率传感器，反射功率传感器，可编程序控制器以及微波加热腔。微波源可操作地连接到微波加热腔，使得由微波源产生的微波能量可以传输到微波加热腔。传输功率传感器可以设置在微波源和微波加热腔之间，并可用来测量由微波源传输到微波加热腔的微波能量的传输功率。反射功率传感器可以设置在微波加热腔和微波源之间，并可用来测量从微波加热腔反射的反射微波能量的反射功率。该控制器可操作地连接到微波源、传输功率传感器和反射功率传感器，并可根据从传输功率传感器和反射功率传感器接收的电信号来调整由微波源产生的微波能量的功率。该微波干燥器可分别编程设定来有选择地加热经过微波加热腔的陶瓷生坯。

本发明的附加特征和优点将在随后的详细说明中叙述，并且根据该说明其对本领域技术人员来说是很显然的，或者通过实施本文所描述的本发明，包括随后的详细说明，权利要求书和附图，很容易认识到。

应当理解到，前述一般说明和随后的本发明具体实施方式的详细说明，都旨在提供用于理解请求保护的本发明的性质和特点的概要或框架。包括附图以进一步理解本发明，其并入说明书中且构成说明书的一部分。附图阐述了本发明的各种实施方式，并且与说明一起，用于解释本发明的原理和操作。

附图简要说明

图1是根据本文示出和描述的一个或多个实施方式的用微波加热陶瓷生坯的微波干燥器的示意图；

图2是根据本文示出和描述的一个或多个实施方式的用来检验微波加热陶瓷生坯方法的微波干燥测试设备的示意图；和