[发明专利]聚集电磁波能加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及采用聚集电磁波能(如太阳光能)进行加热的装置，特别是利用集散汇聚后的较高能量密度的电磁波能进行加热的装置。属太阳光等电磁波能源应用技术领域。

背景技术

自然光(如太阳光)等电磁波能几乎是取之不尽、用之不竭的绿色可再生能源。照射到地球及周边空间范围内的自然光(太阳光)能量的总量非常巨大。自然光在空间传播的过程中不需要外加能量，可以自行传输到各处空间。自然光分布广泛，没有许多能源资源存在的远距离运输问题，处处都有可能实现采集、汇聚、聚集、输送和利用。因此，绿色环保的自然光能源具有无可比拟的优越性。利用聚集后较高能量密度的电磁波能(如太阳光能)进行加热，提高太阳光等可再生能源的加热效率和加热品质。

发明内容

本发明的目的是利用聚集后较高能量密度的太阳光等电磁波能源，传输到需要的位置，通过波热转换及其加热器装置和技术，实现蓄能、储热、加热、升温、汽化、蒸发、结晶、浓缩、采暖、供热、热煮、熬制、干燥等目的。

本发明通过如下的装置、结构和技术实现上述目的：设置腔体式加热器，腔体式加热器为吸波型波热转换腔壁腔体的吸波型加热器、或反射型腔壁与吸波型腔壁组合构成的组合腔壁型加热器、或反射型腔壁腔体的反射型加热器。加热器腔体连通单个或两个或多个导波通道，或在加热器腔体内设置单个或两个或多个散波体，或在加热器腔体内设置单个或两个或多个吸波型波热转换的翅片或翅片结构体。由单个或两个或多个加热器与单个或两个或多个被加热腔体或被加热物体构成加热装置。加热装置设置保温壁，减少加热装置的热损失。

导波通道为反射型内壁导波通道或全内反射式(如光纤型)导波通道。导波通道将电磁波能源引入加热器腔体。

散波体为电磁波反射型表面的多孔性结构体，包括多孔板、多孔筒型腔、多孔箱型腔、多孔柱型腔、多孔多面体型腔、格栅型体、蜂窝型体、多孔泡沫型体等。

加热壁为加热器腔体中吸波的波热转换型、产生加热效果的腔壁。加热壁的一侧为吸波型波热转换侧，另一侧为加热侧。加热侧向被加热腔体或被加热物体释放和提供热量。

波热转换侧设置吸波型波热转换材料层，包括涂层、膜层、板层、面膜等，或设置吸波型波热转换材料翅片或翅片结构体。

翅片或翅片结构体可设置在加热器腔体的加热壁的一侧或两侧。波热转换侧翅片或翅片结构体为吸波型波热转换材料，增加波热转换面积，提高波热转换效果；加热侧翅片或翅片结构体为散热或导热材料，包括金属、非金属等，可增加传热面积，提高传热和加热效果。

反射型壁设置波反射材料层或反射面，如涂层、膜层、板层、面膜、镜面等。反射型壁将散射的电磁波照射到波热转换壁侧，提高电磁波利用率。

吸波型加热器的腔体为球形或柱形或多面体形或曲面体形腔体。内壁侧为吸波型波热转换侧，外壁侧为加热侧，为内腔吸波型加热器；外壁侧为吸波型波热转换侧，内壁侧为加热侧，为外壁吸波型加热器。

内腔吸波型加热器的内壁侧为吸波型波热转换侧，外壁侧为加热侧的加热器，一般置于加热装置的被加热腔体内部，构成内置式加热装置。单个或两个或多个的内腔吸波型加热器置于被加热腔体内部，构成内腔吸波型加热装置。两个或多个内腔壁吸波型加热器腔体并联或串联，与单个或两个或多个的散波体和导波通道构成组合内腔吸波型加热器。单个或两个或多个的组合内腔吸波型加热器与单个或两个或多个被加热腔体或被加热体或吸热体或热载体，构成组合内腔吸波型加热装置。

开放式照射的吸波型腔壁的腔体式加热器，外壁侧为吸波型波热转换侧，内壁侧为加热侧，为外腔壁吸波型加热器；与受热的内腔体及其内部设施构成外腔壁吸波型加热装置。

全吸波型加热装置构成方式为，加热器为内腔吸波型加热器，加热器腔体内部设置的受热设施也为吸波型波热转换型的受热设施。波热转换型的受热设施为吸波型热载体(流体或固体)、吸热体、吸波管、吸波型物料、吸波型蓄热体等。吸波型腔体内壁的外侧壁(即腔体外壁)为保温壁。流体热载体管外壁设置波热转换材料的翅片，增加波热转换面积和传热面积，提高波热转换效果和对管内热载体的传热效果。两个或多个的全吸波型加热装置并联或串联，构成组合全吸波型加热装置。