[发明专利]用于加热材料的装置和方法

说明书

本发明是关于一种用于加热材料的装置，其包含朝向待处理材料表面(2)开放的的空腔共振器(3)，其空腔是形成在至少一个外侧面(4)的内侧，其中该至少一个外侧面(4)是由会反射微波辐射(6)的材料所组成；至少一个设置在该空腔内部或外部的微波源(5)，该微波源(5)是用于使微波(6)进入空腔中，其中该微波源(5)使该微波(6)的至少一部分以尽可能平行于该材料表面(2)的方式进入空腔内部，其中该空腔共振器(3)的几何形状是以这样的方式被选定，即该由微波(5)所发射和/或在外侧面(4)反射的微波(6)是尽可能平行地进入材料(2)，其中该由微波(5)所发射的微波(6)波长是该材料厚度的至少一半。

技术领域

本发明关于一种用于加热材料的装置和方法。

背景技术

微波可用于修复损坏的沥青复层，例如在道路上的路面凹坑。在此通过借助微波加热沥青材料的方法而将微波施加到待处理表面，其例如叙述在美国专利4,594,022、4,319,856、4,175,885、4,252,459或4,252,487中。从US 5,441,360 A、US 5,092,706 A、US4,849,020 A中已知的是，在沥青复层的回收期间使用了吸收微波辐射的材料。

在CN 101736671 A和CN 101906745 A中也描述了类似的方法和组成，其中沥青混合物还包含有许多其他成分，如磁性粉、铁粉、玄武岩和碳化硅。这样的沥青混合物被描述在发明人的公开文件DE 10 2015 108 862 B4中。该混合物能在微波处理期间，达到材料中的最佳热分布。

根据如前所述改善的需求，是提高材料在微波处理时的效能与效率。一个起点是用于将微波引入材料的共振器的设计。DE 196 33 245 C1描述一种用于基材高温处理的高模微波共振器(High-mode microwave resonator)。该共振器是棱柱形、并相对其纵轴对称的空腔，该空腔具有均匀多边形横截面，特别是具有六边形横截面，而且是由在预期过程中所适用的高导电性金属材料所构成。在共振器中微波的耦合是从两个平坦端面之一进行。耦合微波辐射的束线轴是以其倾斜于两个邻接外侧面段的最近边缘的方式来对准。必须要将待加热的烧结材料引入共振器中。

DE 103 29 411 B4描述一种用于以微波进行基材高温处理且同样具有均匀凸出多边形、至少六边形横截面的高模微波共振器，以及由这种微波共振器模块所构成的生产线。在该微波共振器中，沿着至少一个外侧面纵向边缘对称地将微波用的一对耦合结构引入共振器壁中。微波辐射的耦合使得其第一反射是在两个邻接的外侧面段之间反射，并且被分成两束辐射线。待加热的工件被导入至处理空间中。

在已知的共振器中，物体的加热是发生在共振器的内部空间。材料表面或材料的处理通常是随机进行，而这使得已知的共振器或方法效率很低。

发明内容

鉴于此背景本发明的目的在于提供一种与现有技术相比，在效率与效能方面有改善的微波共振器和方法，其等被设计成以微波对片状材料的整个厚度进行加热。

此目的是通过一种根据权利要求1的用于加热材料的微波共振器与权利要求8的方法来达成。

本发明是关于一种用于加热材料的装置，其包含：

空腔共振器，其朝向待处理的材料表面开放，该共振器的空腔形成在至少一个外侧面的内侧，其中该至少一个外侧面是由用于反射微波辐射的材料所组成；

配置在空腔内侧或外侧的至少一个微波源是用于使微波进入空腔中。

本发明装置的特征在于，该微波源使微波的至少一部分以尽可能平行于在空腔内部中材料表面的方式进入，其中该共振器空腔的几何形状被选择成使得由微波源发射和/或在外侧面反射的微波尽可能平行地进入材料中，其中由微波源所发射的微波波长是该材料厚度的至少一半。