[发明专利]用于使用再循环微波辐射干燥已覆皮陶瓷器的系统和方法

说明书

本申请要求2014年10月27日提交的美国临时专利申请序列号62/068,845的权益，所述临时申请的内容被用作依据并且通过引用以其全部内容结合在此。

技术领域

本公开涉及对陶瓷器进行微波干燥，并且具体涉及用于使用再循环的微波辐射来干燥已覆皮陶瓷器的系统和方法。

在此所提及的任何公开或专利文献的全部公开内容通过引用结合，包括2014年6月4日提交的美国专利申请号14/295,536。

背景技术

具有微沟道阵列的陶瓷陶坯是通过挤压工艺形成的并且然后被加工(即，干燥和烧制)以形成干燥的陶瓷制品或“陶瓷器”，比如用于产生废气的引擎和相关应用的具有蜂窝多孔结构的过滤器和催化转换器。陶瓷陶坯可以通过以下方式形成：通过冲模(比如产生蜂窝结构的冲模)对包括陶瓷成型部件、或陶瓷前体的增塑批进行挤压加工，从而形成陶瓷成型材料的压出型材。从挤出机出来的所述压出型材相对挤压方向被横断切割，从而形成陶坯件。陶胚件本身可以在干燥之后被横断切割成更短的陶坯件。

陶瓷器尺寸可以由于制造过程中的干燥和烧制收缩而改变。陶瓷器还可能难以制造成原始设备制造商(OEM)和供应链所设定的严格外部尺寸要求。为了帮助确保符合尺寸要求，可以将陶瓷器机加工或“制造轮廓”成期望尺寸。然后使用薄的陶瓷胶结物(cement)层来形成外皮，所述外皮为陶瓷器提供光滑的保护性外表面。

陶瓷外皮(也称为“外皮胶结物”或只是“外皮”)被湿着涂敷，按水的重量包含例如10％至35％。需要将外皮干燥从而形成最终陶器或制品。在一些情况下，需要将外皮干燥成大于98％干燥(即，具有少于原始水分含量的2％)。向陶瓷器的外部涂敷陶瓷胶结物的行为或工艺在此被称为“覆皮(Skinning)”。其上安置有外皮的陶瓷器在此被称为“已覆皮(Skinned)”陶瓷器。

陶瓷器目前在烧制之后被覆皮，并且使用热空气将外皮干燥。然而，此干燥过程经常导致外皮中形成裂纹，这需要手动修复。检查已覆皮蜂窝体和修复外皮干燥裂纹而增加的劳动力和时间导致生产制造效率低。为了避免外皮干燥裂纹，可以采取慢干燥过程，但这导致额外的产品制造低效率。

发明内容

本公开的一方面是一种干燥湿的已覆皮陶瓷器的系统。所述方法包括：a)用具有波长λ和第一微波功率量P1的微波辐射来在第一涂敷器区段中照射多个所述湿的已覆皮陶瓷器，其中，所述照射引起从所述第一涂敷器区段反射的微波辐射；以及b)捕捉所述反射的微波辐射的一部分，并且用具有第二微波功率量P2<P1的所述反射的微波辐射来在第二涂敷器区段中照射多个半干的已覆皮陶瓷器从而形成干燥的已覆皮陶瓷器。

本公开的另一方面是一种对由烧制的陶瓷器形成的多个已覆皮陶瓷器进行微波干燥的方法。所述方法包括：a)向所述烧制的陶瓷器中的每一个敷一层皮，以形成所述多个已覆皮陶瓷器；b)用微波辐射在第一涂敷器区段中照射所述多个已覆皮陶瓷器；c)将经照射的多个已覆皮陶瓷器传送至第二涂敷器区段，同时将附加的多个已覆皮陶瓷器传送至所述第一涂敷器区段中；以及d)使用从所述第一涂敷器区段反射并且随后被引导至所述第二涂敷器区段的所述微波辐射的一部分来在所述第二涂敷器区段中照射所述多个已覆皮陶瓷器。

本公开的另一方面是一种用于对已覆皮陶瓷器进行微波干燥的系统。所述系统包括：第一和第二涂敷器区段；微波源，所述微波源被配置成用于生成具有波长λ的微波辐射；以及微波波导系统，所述微波波导系统包括可操作地连接至所述第一涂敷器区段并且连接至所述微波源的第一微波波导，以及可操作地连接至所述第二涂敷器区段并在循环器处连接至所述第一微波波导的第二微波波导，所述循环器被安排在所述微波源与所述第一涂敷器区段之间从而限定从所述第一涂敷器区段至所述第二涂敷器区段的反射微波路径。

附加特征以及优点将在以下详细描述中予以阐明、并且部分从所述描述中对本领域技术人员而言将变得非常明显或者通过实践如所写描述中描述的实施例及其权利要求书以及所附附图很容易被识别。应当理解的是，前述概括描述和以下详细描述仅是示例性的，并且旨在为理解权利要求书的本质和特征提供概要或框架。

附图说明

附图被包括以提供进一步的理解并且被结合在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图展示了一个或多个实施例，并与具体实施方式一起用于解释各实施例的原理和操作。如此，从以下结合附图进行的具体实施方式中将更充分地理解本公开，在附图中：

图1是示例已覆皮陶瓷器的等距侧视图；