TWI764108B

TWI764108B - 微波加熱裝置的導波管及微波加熱裝置

Info

Publication number: TWI764108B
Application number: TW109108742A
Authority: TW
Inventors: 鄧亘皓; 曹明雄; 陳漢穎
Original assignee: 宏碩系統股份有限公司
Priority date: 2020-03-17
Filing date: 2020-03-17
Publication date: 2022-05-11
Also published as: TW202136688A

Abstract

本發明係一種微波加熱裝置，其包含有一導波管、二微波發射模組及一輸送模組；導波管形成一行波路徑，且具有至少一輸送開口對及至少一導波板對；輸送開口對具有兩輸送開口，其分別形成於導波管沿一輸送方向的相對兩側壁；導波板對位於導波管內，並具有沿行波路徑延伸的二導波板，二導波板分別設於導波管的頂壁及底壁；二微波發射模組分別設於導波管的相對兩端；輸送模組沿輸送方向貫穿輸送開口對；藉由設置二微波發射模組及導波板對，本發明可進一步改善高微波吸收材料在導波管中受熱的均勻程度，並且能夠對高單價的待加熱物進行加熱處理。

Description

微波加熱裝置的導波管及微波加熱裝置

本發明係涉及一種利用微波進行加熱的裝置，尤指一種對於高微波吸收材料以及低微波吸收材料皆能進行均勻加熱的微波加熱裝置的導波管及微波加熱裝置。

現有技術中的微波加熱裝置主要可歸類為以下三種：

一，密閉式共振腔，其原理係將待加熱物體在密閉共振腔內移動或轉動，以減少共振腔內微波熱點跟冷點對於待加熱物體造成的加熱不均勻性。

二，開放式共振腔，其原理與密閉式共振腔類似，係將被加熱物質以連續流通的方式通過腔體中的駐波熱點，使待加熱物電離化，主要應用於光源產生(如硫燈)或廢棄處理。

三，行波式加熱器，其原理是讓待加熱物質沿微波傳輸路徑受行波加熱，以避免駐波的熱點跟冷點效應所造成的加熱不均勻性。

其中，密閉式共振腔及開放式共振腔是利用駐波對待加熱物進行加熱，然而，駐波在空間中會形成明顯的熱點和冷點，無法對待加熱物進行均勻的加熱，因此實務上僅能應用於低單價的市場，例如木材脫水或菸草乾燥等用途。

行波加熱器雖不會形成明顯的熱點和冷點，因此當待加熱物為低微波吸收材料時，行波加熱器可對待加熱物進行均勻加熱；然而，當待加熱物為高微波吸收材料時，微波能量會迅速被距離加熱源較近的待加熱物吸收，導致距離加熱源較遠的待加熱物無法被充分加熱，導致待加熱物無法均勻受熱。

因此，現有技術的微波加熱裝置實有待加以改良。

有鑑於前述之現有技術的缺點及不足，本創作提供一種可均勻加熱高微波吸收材料的微波加熱裝置的導波管及具該導波管的微波加熱裝置。

為達到上述的發明目的，本發明所採用的技術手段為設計一種微波加熱裝置，其中包含：一導波管，其形成一行波路徑，且具有：至少一加熱段，該至少一加熱段具有：一前開口壁；一後開口壁，其與該前開口壁沿一輸送方向間隔設置；一頂壁，其連接該前開口壁及該後開口壁；一底壁，其連接該前開口壁及該後開口壁，且相對該頂壁設置；至少一輸送開口對，其具有二輸送開口，該二輸送開口分別形成於該至少一加熱段的該前開口壁及該後開口壁；至少一導波板對，其設於該至少一加熱段內，該至少一導波板對於該行波路徑的位置對應該至少一輸送開口對於該行波路徑的位置；該至少一導波板對包含：兩導波板，其分別連接該至少一加熱段的該頂壁及該底壁，並沿該行波路徑延伸；該二導波板均採用介電材料製作；二微波發射模組，其分別設於該導波管沿該行波路徑的相對兩端；一輸送模組，其沿該輸送方向貫穿該導波管的該至少一輸送開口對。

本發明的優點如下：

第一，待加熱物由輸送模組輸送穿過導波管並在導波管中受微波發射模組所發射的微波加熱，本發明藉由在導波管的相對兩端各設置一個微波發射模組，以進一步改善高微波吸收材料在導波管中受熱的均勻程度。

第二，藉由在導波管中進一步設置介電材質的導波板對，本發明便能夠對微波吸收特性較強的材料，以及具有金屬物體的待加熱物進行處理，進而改善本發明可加熱的材料範圍，並因此能夠處理傳統微波加熱裝置無法處理的高單價待加熱物，如潮濕的電路板、各種含有金屬成分的電子產品、含有金屬的半導體晶片、含有金屬線的太陽能晶片以及具有金屬配件的潮濕衣物，進而增加本發明的產值。

為達到上述的發明目的，本發明進一步提供一種微波加熱裝置的導波管，其中包含：至少一加熱段，該至少一加熱段具有：一前開口壁；一後開口壁，其與該前開口壁沿該輸送方向間隔設置；一頂壁，其連接該前開口壁及該後開口壁；一底壁，其連接該前開口壁及該後開口壁，且相對該頂壁設置；至少一輸送開口對，其具有沿一行波路徑延伸的長條狀的二輸送開口，該二輸送開口分別形成於該至少一加熱段該前開口壁及該後開口壁；至少一導波板對，其設於該導波管內，該至少一導波板對於該導波管的長度方向的位置對應該至少一輸送開口於該導波管的長度方向的位置；該至少一導波板對包含：兩導波板，其分別連接於該至少一加熱段的該頂壁及該底壁，並沿該行波路徑延伸；該二導波板均採用介電材料製作。

進一步而言，所述之微波加熱裝置，其中該導波管的各該輸送開口具有一頂側周緣及一底側周緣，該頂側周緣與該底側周緣的距離定義為該輸送開口的開口寬度；各該輸送開口沿該行波路徑的相對兩端的開口寬度均縮減。

進一步而言，所述之微波加熱裝置，其中：該導波管的各該輸送開口具有一中線，且各該輸送開口的該頂側周緣及該底側周緣分別形成在該中線的兩側；各該輸送開口的該頂側周緣具有：一頂主體段，其沿該行波路徑延伸；二第一上直線段，其分別位於該頂主體段沿該行波路徑的相對兩側；各該輸送開口的該底側周緣具有：一底主體段，其沿該行波路徑延伸；二第一下直線段，其分別位於該底主體段沿該行波路徑的相對兩側；其中，各該輸送開口沿該行波路徑的相對兩端的任一端的該第一上直線段與該第一下直線段分別向該中線延伸，且該第一上直線段與該第一下直線段的末端相連接。

進一步而言，所述之微波加熱裝置，其中：各該輸送開口的該頂側周緣於該輸送開口的相對兩端各進一步形成有一第二上直線段，該第二上直線段位於相對應的該第一上直線段與該頂主體段之間；各該輸送開口的該底側周緣於該輸送開口的相對兩端各進一步形成有一第二下直線段，該第二下直線段位於相對應該第一下直線段與該底主體段之間；其中，該第一上直線段與該中線的夾角大於該第二上直線段的延伸線與該中線的夾角，該第一下直線段與該中線的夾角大於該第二下直線段的延伸線與該中線的夾角。

進一步而言，所述之微波加熱裝置，其中：該導波管的各該輸送開口分別具有一中線，且各該輸送開口的該頂側周緣及該底側周緣分別形成在該中線的兩側；各該輸送開口的該頂側周緣具有：一頂主體段，其沿該行波路徑延伸；二第一上弧線段，其分別位於該頂主體段沿該行波路徑的相對兩側；各該輸送開口的該底側周緣具有：一底主體段，其沿該行波路徑延伸；二第一下弧線段，其分別位於該底主體段沿該行波路徑的相對兩側；其中，各該輸送開口沿該行波路徑的相對兩端的任一端的該第一上弧線段與該第一下弧線段分別向該中線延伸，且該第一上弧線段與該第一下弧線段的末端相連接。

進一步而言，所述之微波加熱裝置，其中：該導波管的各該輸送開口分別具有一中線，且各該輸送開口的該頂側周緣及該底側周緣分別形成在該中線的兩側；各該輸送開口的該頂側周緣具有：一頂主體段，沿該行波路徑延伸；二上階梯段，其分別位於該頂主體段沿該行波路徑的相對兩側；各該輸送開口的該底側周緣具有：一底主體段，其相對該頂主體段設置；二下階梯段，其分別位於該底主體段沿該行波路徑的相對兩側；其中，各該輸送開口沿該行波路徑的相對兩端的任一端的該上階梯段與該下階梯段分別向該中線延伸，且該上階梯段與該下階梯段的末端相連接。

進一步而言，所述之微波加熱裝置，其中該至少一導波板對的各該導波板的相對兩端的板體厚度縮減。

進一步而言，所述之微波加熱裝置，其中各該導波板連接該導波管的一側具有一貼靠平面，該貼靠平面沿該行波路徑延伸；該導波板的另一側具有：一主體面，其沿該行波路徑延伸，且該主體面於該行波路徑的長度小於該貼靠平面於該行波路徑的長度；二第一斜面，其分別位於該主體面沿該行波路徑的相對兩側，該兩第一斜面分別自該主體面的相對兩側延伸至該貼靠平面，以形成該導波板沿該行波路徑的相對二端緣。

進一步而言，所述之微波加熱裝置，其中各該導波板的進一步具有二第二斜面，各該第二斜面位於其中一該第一斜面及該主體面之間；其中，各該導波板的該第二斜面相對該貼靠平面的傾斜程度小於該第一斜面相對該貼靠平面的傾斜程度。

進一步而言，所述之微波加熱裝置，其中各該導波板連接該導波管的一側具有一貼靠平面，該貼靠平面沿該行波路徑延伸；該導波板的另一側具有：一主體面，其沿該行波路徑延伸，且該主體面沿該行波路徑的長度小於該貼靠平面沿該行波路徑的長度；二弧面，其分別位於該主體面沿該行波路徑的相對兩側，該兩弧面分別自該主體面的相對兩側延伸至該貼靠平面，以形成該導波板沿該行波路徑的相對兩端緣。

進一步而言，所述之微波加熱裝置，其中各該導波板連接該導波管的一側具有一貼靠平面，該貼靠平面沿該行波路徑延伸；該導波板的另一側具有：一主體面，其沿該行波路徑延伸，且該主體面於該行波路徑的長度小於該貼靠平面於該行波路徑的長度；二階梯面，其分別位於該主體面沿該行波路徑的相對兩側，該兩階梯面分別自該主體面的相對兩側延伸至該貼靠平面，以形成該導波板沿該行波路徑的相對兩端緣。

進一步而言，所述之微波加熱裝置，其中該微波加熱裝置進一步具有一抽氣模組，其連通該導波管的內部空間；該抽氣模組的外側包覆有一加熱層。

進一步而言，所述之微波加熱裝置，其中該抽氣模組具有一集水箱。

進一步而言，所述之微波加熱裝置，其中該微波加熱裝置進一步具有至少一微波隔離模組，其具有：一座體，其連接該導波管，且形成一通道，該通道環繞於該輸送模組外，並連通該導波管的其中一該輸送開口；複數微波抑制件，其穿設於該座體的外側面；各該微波抑制件為一管體，且該微波抑制件的兩端分別為一封閉端及一開放端，該開放端突出於該座體外，該封閉端位於該通道中。

進一步而言，所述之微波加熱裝置，其中該至少一導波板對的該二導波板之間的微波電場方向平行於該輸送方向。

進一步而言，所述之微波加熱裝置的導波管，其中該導波管的各該輸送開口具有一頂側周緣及一底側周緣，該頂側周緣與該底側周緣的距離定義為該輸送開口的開口寬度；各該輸送開口沿該行波路徑的相對兩端的開口寬度均縮減。

進一步而言，所述之微波加熱裝置的導波管，其中：該導波管的各該輸送開口具有一中線，且各該輸送開口的該頂側周緣及該底側周緣分別形成在該中線的兩側；各該輸送開口的該頂側周緣具有：一頂主體段，其沿該行波路徑延伸；二第一上直線段，其分別位於該頂主體段沿該行波路徑的相對兩側；各該輸送開口的該底側周緣具有：一底主體段，其沿該行波路徑延伸；二第一下直線段，其分別位於該底主體段沿該行波路徑的相對兩側；其中，各該輸送開口沿該行波路徑的相對兩端的任一端的該第一上直線段與該第一下直線段分別向該中線延伸，且該第一上直線段與該第一下直線段的末端相連接。

進一步而言，所述之微波加熱裝置的導波管，其中：各該輸送開口的該頂側周緣於該輸送開口的相對兩端各進一步形成有一第二上直線段，該第二上直線段位於相對應的該第一上直線段與該頂主體段之間；各該輸送開口的該底側周緣於該輸送開口的相對兩端各進一步形成有一第二下直線段，該第二下直線段位於相對應該第一下直線段與該底主體段之間；其中，該第一上直線段與該中線的夾角大於該第二上直線段的延伸線與該中線的夾角，該第一下直線段與該中線的夾角大於該第二下直線段的延伸線與該中線的夾角。

進一步而言，所述之微波加熱裝置的導波管，其中：該導波管的各該輸送開口分別具有一中線，且各該輸送開口的該頂側周緣及該底側周緣分別形成在該中線的兩側；各該輸送開口的該頂側周緣具有：一頂主體段，其沿該行波路徑延伸；二第一上弧線段，其分別位於該頂主體段沿該行波路徑的相對兩側；各該輸送開口的該底側周緣具有：一底主體段，其沿該行波路徑延伸；二第一下弧線段，其分別位於該底主體段沿該行波路徑的相對兩側；其中，各該輸送開口沿該行波路徑的相對兩端的任一端的該第一上弧線段與該第一下弧線段分別向該中線延伸，且該第一上弧線段與該第一下弧線段的末端相連接。

進一步而言，所述之微波加熱裝置的導波管，其中：該導波管的各該輸送開口分別具有一中線，且各該輸送開口的該頂側周緣及該底側周緣分別形成在該中線的兩側；各該輸送開口的該頂側周緣具有：一頂主體段，沿該行波路徑延伸；二上階梯段，其分別位於該頂主體段沿該行波路徑的相對兩側；各該輸送開口的該底側周緣具有：一底主體段，其相對該頂主體段設置；二下階梯段，其分別位於該底主體段沿該行波路徑的相對兩側；其中，各該輸送開口沿該行波路徑的相對兩端的任一端的該上階梯段與該下階梯段分別向該中線延伸，且該上階梯段與該下階梯段的末端相連接。

進一步而言，所述之微波加熱裝置的導波管，其中該至少一導波板對的各該導波板的相對兩端的板體厚度縮減。

進一步而言，所述之微波加熱裝置的導波管，其中各該導波板連接該導波管的一側具有一貼靠平面，該貼靠平面沿該行波路徑延伸；該導波板的另一側具有：一主體面，其沿該行波路徑延伸，且該主體面於該行波路徑的長度小於該貼靠平面於該行波路徑的長度；二第一斜面，其分別位於該主體面沿該行波路徑的相對兩側，該兩第一斜面分別自該主體面的相對兩側延伸至該貼靠平面，以形成該導波板沿該行波路徑的其中一端緣。

進一步而言，所述之微波加熱裝置的導波管，其中各該導波板的進一步具有二第二斜面，各該第二斜面位於其中一該第一斜面及該主體面之間；其中，各該導波板的該第二斜面相對該貼靠平面的傾斜程度小於該第一斜面相對該貼靠平面的傾斜程度。

進一步而言，所述之微波加熱裝置的導波管，其中各該導波板連接該導波管的一側具有一貼靠平面，該貼靠平面沿該行波路徑延伸；該導波板的另一側具有：一主體面，其沿該行波路徑延伸，且該主體面沿該行波路徑的長度小於該貼靠平面沿該行波路徑的長度；二弧面，其分別位於該主體面沿該行波路徑的相對兩側，該兩弧面分別自該主體面的相對兩側延伸至該貼靠平面延伸，以形成該導波板沿該行波路徑的相對兩端緣。

進一步而言，所述之微波加熱裝置的導波管，其中各該導波板連接該導波管的一側具有一貼靠平面，該貼靠平面沿該行波路徑延伸；該導波板的另一側具有：一主體面，其沿該行波路徑延伸，且該主體面於該行波路徑的長度小於該貼靠平面於該行波路徑的長度；二階梯面，其分別位於該主體面沿該行波路徑的相對兩側，該兩階梯面分別自該主體面的相對兩側延伸至該貼靠平面，以形成該導波板沿該行波路徑的相對兩端緣。

進一步而言，所述之微波加熱裝置的導波管，其中該至少一導波板對的該二導波板之間的微波電場方向平行於該輸送方向。

10:導波管

11:加熱段

111:前開口壁

112:後開口壁

113:頂壁

114:底壁

12:連通段

13:輸送開口對

131:輸送開口

1311:中線

1312:頂側周緣

1313:底側周緣

61:頂主體段

62:底主體段

63:第一上直線段

64:第一下直線段

14:導波板對

141:導波板

71:貼靠平面

72:主體面

73:第一斜面

20:微波發射模組

21:微波源

22:環形器

23:定向耦合器

24:水負載器

30:輸送模組

40:抽氣模組

41:管組件

42:加熱層

43:集水箱

50:隔離模組

51:座體

511:通道

52:微波抑制件

521:封閉端

522:開放端

53:隔離法蘭53

D:輸送方向

131C:輸送開口

1311A:中線

61A:頂主體段

62A:底主體段

63A:第一上直線段

64A:第一下直線段

65A:第二上直線段

66A:第二下直線段

141A:導波板

71A:貼靠平面

72A:主體面

73A:第一斜面

74A:第二斜面

131B:輸送開口

63B:第一上弧線段

64B:第一下弧線段

141B:導波板

71B:貼靠平面

72B:主體面

73B:弧面

63C:上階梯段

64C:下階梯段

141C:導波板

71C:貼靠平面

72C:主體面

73C:階梯面

10D:導波管

131D:輸送開口

14D:導波板對

141D:導波板

73D:第一斜面

74:第二斜面

15D:塊體

16D:微波發射模組安裝端

17D:導引環壁

171D:遮蔽面

θ₁:夾角

θ₂:夾角

θ₃:夾角

θ₄:夾角

圖1係本發明的微波加熱裝置的第一實施例的立體外觀圖。

圖2係本發明的微波加熱裝置的第一實施例的部分元件分解圖。

圖3係本發明的微波加熱裝置的第一實施例的另一部分元件分解圖。

圖4係本發明的微波加熱裝置的第一實施例的部分元件剖視示意圖。

圖5係本發明的微波加熱裝置的第一實施例於其中一加熱段處的剖視示意圖。

圖6係本發明的微波加熱裝置的第一實施例的其中一加熱段的前視示意圖。

圖7係本發明的微波加熱裝置的第二實施例的其中一加熱段的前視示意圖。

圖8係圖7的局部放大圖。

圖9係本發明的微波加熱裝置的第三實施例的其中一加熱段的前視示意圖。

圖10係本發明的微波加熱裝置的第四實施例的其中一加熱段的前視示意圖。

圖11係本發明的微波加熱裝置的第一實施例的其中一微波抑制件處的剖視示意圖。

圖12係本發明的微波加熱裝置的第五實施例的導波管的立體外觀圖。

圖13係本發明的微波加熱裝置的第五實施例的導波管的元件分解圖。

圖14係本發明的微波加熱裝置的第五實施例的導波管的剖視示意圖。

圖15係圖5之導波管處的微波電場型圖。

圖16係本發明的導波管於導波板對區段的模式轉換阻抗匹配之反射係數與頻率關係圖。

圖17係本發明的導波管於導波板對區段的模式轉換阻抗匹配之穿透係數與頻率關係圖。

以下配合圖式及本發明之較佳實施例，進一步闡述本發明為達成預定創作目的所採取的技術手段。

請參閱圖1至圖4所示，本發明之微波加熱裝置包含一導波管10、二微波發射模組20及一輸送模組30；且在本實施例中，進一步包含有一抽氣模組40及一微波隔離模組50。

前述之導波管10在本實施例中由複數加熱段11及複數連通段12連接形成，加熱段11沿一輸送方向D並列且依序排列，連通段12連接於加熱段11之間；本實施例中的加熱段11為直管，連通段12為彎管，加熱段11與連通段12使導波管10形成大致為S形的一管體，並使導波管10形成一S形的行波路徑，但導波管10只要是兩端開口相互連通的管體即可，例如導波管10也可以只有一直管狀的加熱段11。

前述二微波發射模組20分別設於導波管10沿行波路徑的相對兩端，導波管10使各微波發射模組20發射的微波分別沿行波路徑從導波管10的一端傳輸至導波管10的另一端，藉此，導波管10內的待加熱物(圖中未示)即使與其中一微波發射模組20的距離不同而導致各待加熱物受到該微波發射模組20的加熱功率有差異，該差異也能夠與另一微波發射模組20互補，而使各待加熱物所承受的總加熱功率更均勻。具體來說，若將微波能量由待加熱材料所吸收之百分比定義為使用效率(%)，待加熱物沿行波路徑吸收微波能量的最大值(P _max)減去最小值(P _min)除以平均值(P _average)定義為均勻度，即均勻度(%)為：

由表1之計算結果可得知在同一使用效率下，採用二微波發射源20可以大幅改善加熱的均勻度。

在本實施例中，微波發射模組20朝導波管10發射頻率為2450兆赫的微波，而導波管10的截面形狀則配合該頻率的微波，採用採用電子工業聯盟(Electronic Industries Alliance，EIA)所定義之WR340矩形截面，此截面可使微波於TE₁₀模式工作，以減少複雜性，但微波發射模組20所發射的微波頻率不以2450兆赫為限。

此外，本實施例中的各微波發射模組20包含一微波源21、一環形器22、一定向耦合器23及一水負載器24。微波源21及定向耦合器23分別位於微波發射模組20的兩端，環形器22連接微波源21及定向耦合器23，水負載器24連接環形器22的一側面，定向耦合器23連接導波管10的一端。環形器22利用旋磁現象控制微波朝特定方向傳輸，進而可保護微波源21。定向耦合器23可量測微波發射模組20朝導波管10傳輸的微波功率，以及導波管10朝微波發射模組20傳輸的微波功率。

請配合參閱圖3、圖5及圖6所示，導波管10的各加熱段11均形成有一輸送開口對13，各輸送開口對13具有沿行波路徑延伸的二輸送開口131，二輸送開口131分別形成於相對應的加熱段11沿一輸送方向D的相對兩側壁；具體來說，導波管10的各加熱段11具有一前開口壁111、一後開口壁112、一頂壁 113及一底壁114，前開口壁111與後開口壁112沿輸送方向D間隔設置；頂壁113與底壁114均連接前開口壁111壁及該後開口壁112，且頂壁113與底壁114彼此相對設置，各加熱段11的輸送開口對13的二輸送開口131分別形成於該加熱段11的前開口壁111及後開口壁112。

前述的輸送模組30沿輸送方向D貫穿導波管10的各輸送開口對13。輸送模組30較佳地為一輸送帶，且使待加熱物沿輸送方向D依序由輸送開口對13穿過導波管10的各加熱段11，待加熱物在穿過加熱段11的過程中吸收微波發射模組20所發射的微波能量而被加熱。

在本實施例中，導波管10的各該輸送開口131具有一中線1311、一頂側周緣1312及一底側周緣1313，頂側周緣1312及底側周緣1313分別形成在中線1311的兩側，頂側周緣1312與底側周緣1313的距離定義為輸送開口131的開口寬度；各輸送開口131沿行波路徑的相對兩端的開口寬度分別縮減，藉此改善導波管10內的微波於傳輸路徑上的阻抗匹配效果，使導波管10內的待加熱物受熱更均勻。

各輸送開口131之相對兩端的具體形狀如下：各輸送開口131的頂側周緣1312具有一頂主體段61及二上縮口段，頂主體段61沿行波路徑延伸，二上縮口段分別連接於頂主體段61段沿行波路徑的相對兩側。各輸送開口131的底側周緣1313具有一底主體段62及二下縮口段，底主體段62沿行波路徑延伸，二下縮口段分別位於底主體段62沿行波路徑的相對兩側。各輸送開口131沿行波路徑的相對兩端的任一端的上縮口段與下縮口段分別朝相對應的中線1311延伸，且上縮口段與下縮口段的末端相連接，使上縮口段與下縮口段形成輸送開口131的端部。為了進一步調整阻抗匹配，上縮口段與下縮口段的形狀可為以下四種的其中一種：

1.線性漸變：各縮口段(即上縮口段與下縮口段)均為一直線，即各上縮口段均為一第一上直線段63，各下縮口段均為一第一下直線段64。

2.多折點結構：各縮口段(即上縮口段與下縮口段)具有兩個以上相連接的直線段，例如本創作的第二實施例(如圖7及圖8所示)，即各上縮口段具有一第一上直線段63A及一第二上直線段65A，第二上直線段65A位於相對應的第一上直線段63A與頂主體段61A之間，且第一上直線段63A與中線1311A之間的夾角01大於第二上直線段65A的延伸線與中線1311A之間的夾角02；各下縮口段具有一第一下直線段64A及一第二下直線段66A，第二下直線段66A位於相對應該第一下直線段64A與底主體段62A之間，且第一下直線段64A與中線1311A之間的夾角大於第二下直線段66A的延伸線與中線1311A之間的夾角。其中，第一上直線段63A與第二上直線段65A朝中線1311A延伸之末端相連接。本實施例中各直線段的長度及與中線1311A的夾角可根據切比雪夫阻抗匹配轉變器(Chebyshev Multi-section Matching Transformer)之理論進行設計，以達到縮小系統尺寸目的的前提下在使用頻段範圍內得到最佳匹配效果。

3.曲率漸變：各縮口段(即上縮口段與下縮口段)為一弧線，例如本創作的第三實施例(如圖9所示)，各上縮口段為一第一上弧線段63B，且第一上弧線段63B較佳地朝輸送開口131B的外側突出；各下縮口段為一第一下弧線段64B，且第一下弧線段64B較佳地朝輸送開口131B的外側突出。

4.步階結構：各縮口段(即上縮口段與下縮口段)為一階梯狀，例如本創作的第四實施例(如圖10所示)，各上縮口段為一上階梯段63C，各下縮口段為一下階梯段64C，上階梯段63C與下階梯段64C之間的距離朝遠離輸送開口131C的中心的方向縮減。本實施例中的各階梯段均形成複數直角，但各階梯段也可僅形成一直角。各階梯段尺寸可根據切比雪夫阻抗匹配轉變器之理論進行設計，以達到縮小系統尺寸目的的前提下在使用頻段範圍內得到最佳匹配效果。

在前述各實施例中，各輸送開口131的上縮口段與下縮口段的形狀及位置相互對稱，但不以此為限。

請配合參閱圖3、圖5及圖6所示，在本發明的第一實施例中，導波管10中進一步具有複數導波板對14，其分別設於各加熱段11內，也就是說，各輸送開口對13均對應設置有一導波板對14。各導波板對14於行波路徑的位置分別對應同一加熱段11中的輸送開口對13於行波路徑的位置。各導波板對14包含二導波板141，二導波板141分別連接加熱段11的頂壁113及底壁114，並且沿行波路徑延伸。導波板141的材質為介電材料，且較佳地為氧化鋁陶瓷，但不以此為限，導波板141的材質也可以採用導熱性比氧化鋁陶瓷更好的氮化鋁陶瓷或者氮化硼陶瓷。導波板對14可調製導波管10內的微波之行波模式，使其由原來的基模TE₁₀轉變為一特定的高次模，如此便具有以下功效：

一、當待加熱物的微波吸收特性較強，導波板對14仍可使待加熱物均勻受熱。

二、傳統的導波管中一旦出現金屬物體，導波管中的微波會被該金屬物體完全反射回入射端(即阻抗失靈)，導致傳統的導波管完全無法對含有金屬的待加熱物進行加熱。而本實施例的導波管10中的待加熱物即使混和有金屬物體，微波仍能照常繞過金屬物體並對待加熱物進行均勻加熱。

藉由設置導波板對14，本發明便能夠對微波吸收特性較強的材料，以及具有金屬物體的待加熱物進行處理，進而改善本發明可加熱的材料範圍，並因此能夠處理傳統微波加熱裝置無法處理的高單價待加熱物，如潮濕的電路板、各種含有金屬成分的電子產品、含有金屬的半導體晶片、含有金屬線的太陽能晶片以及具有金屬配件的潮濕衣物，進而增加本發明的價值。

在本實施例中，導波板對14與輸送開口對13的位置相對應具體來說是各加熱段11內的各導波板141的質量中心與各輸送開口131的形狀中心均位於同一平面上，但不以此為限，僅要導波板141的位置與輸送開口131的位置大致相同，使導波板141能對導波管10的阻抗匹配進行調整，並且使得穿過導波管10的待加熱物能均勻受熱即可。

具體來說，行波式加熱法，在加熱材料內的微波能量沿著行進方向的大小為P _propagation(z)=P ₀ e ^-αz，沿著微波行進的方向，單位距離內材料吸收能量大小為P _absorption(z)=αP ₀ e ^-αz，其中P ₀為初始入射能量，α為衰減係數，α值除了由材料的介電常數與介電損耗決定外，也由行進波的頻率及所採用的模式所決定。

請配合參閱圖5、圖15及圖16所示，藉由在導波管10中外加介電材料製作的導波板對14，導波板對14將行波模式會由原來的基模TE₁₀轉變為TE模式中一高次模式的平行電場模式；在該平行電場模式中，微波電場方向平行於輸送方向D。具體來說，導波板對14的二導波板141間的行波模式會從基模TE₁₀完全轉換成如圖15所示之TE模式，其對應的阻抗匹配之反射S11參數(即反射係數)與頻率關係圖則如圖16所示，其中圖16的橫座標單位為吉赫(Ghz)，縱座標單位為dB。另外，請配合參閱圖17所示，對應由基模TE₁₀轉換為圖15之TE模式阻抗匹配之穿透S21參數(即穿透係數)與頻率關係圖則在全頻段皆為0dB。

將行波模式由原來的基模TE₁₀轉變為該平行電場模式的優點在於可調製衰減係數α，如此即使待加熱物的微波吸收特性較強，導波板對14仍可使待加熱物均勻受熱，改善現有的微波加熱裝置只能加熱待加熱物兩端前緣的問題；另外，該平行電場模式能使微波繞過金屬物體，藉此，待加熱物即使混和有金屬物體，微波仍能繞過金屬物體而照常對待加熱物進行均勻加熱。

另外，本實施例中各導波板141的相對兩端的板體厚度朝遠離該導波板141的中心縮減以進一步改善阻抗匹配，且為了進一步調整阻抗匹配，導波板141的相對兩端的板體厚度縮減方式也如前述輸送開口131之相對兩端具有四種變化：

1.線性漸變：各導波板141之相對兩端的具體形狀如下(如圖6所示)：導波板141連接導波管10的一側具有一貼靠平面71，貼靠平面71沿行波路徑延伸；導波板141的另一側具有一主體面72及二第一斜面73，主體面72沿行波路徑延伸，且主體面72沿行波路徑的長度小於貼靠平面71沿行波路徑的長度；二第一斜面73分別自主體面72的相對兩側延伸至貼靠平面71，以形成導波板141沿行波路徑的相對二端緣。在本實施例中，從輸送方向D視之，導波板141的形狀為等腰梯形。

2.多折點結構：請配合參閱圖7及圖8所示，本創作的第二實施例中，兩端為多折點結構的導波板141A與兩端線性漸變的導波板141之結構大致相同，差異在於導波板141A進一步具有二第二斜面74A，各第二斜面74A位於其中一第一斜面73A及主體面72A之間；各導波板141A的第二斜面74A相對貼靠平面71A的傾斜程度小於第一斜面73A相對貼靠平面71A的傾斜程度，也就是說，第二斜面74A的法線與貼靠平面71A的法線之間的夾角θ₃小於第一斜面73A的法線與貼靠平面71A的法線之間的夾角θ₄。此外，在其他較佳的實施例中，第一斜面73A與主體面72A之間也可連接有多個傾斜程度不同的斜面，使本實例的導波板141A的邊緣形成有多個折點。另外，各斜面的尺寸可根據切比雪夫阻抗匹配轉變器之理論進行設計，以達到最佳匹配效果。

3.曲率漸變：請配合參閱圖9所示，本創作的第三實施例中，兩端曲率漸變的導波板141B與兩端線性漸變的導波板141之結構大致相同，差異在於二弧面73B分別位於主體面72B沿行波路徑的相對兩側，兩弧面73B分別自主體面72B的相對兩側延伸至貼靠平面71B，以形成導波板141B沿行波路徑的相對兩端緣。弧面73B較佳地朝導波板141B的外側突出。

4.步階結構：請配合參閱圖10所示，本創作的第四實施例中，兩端曲率漸變的導波板141C與兩端線性漸變的導波板141之結構大致相同，差異在於二階梯面73C分別位於主體面72C沿行波路徑的相對兩側，兩階梯面73C分別自主體面72C的相對兩側延伸至貼靠平面71C，以形成導波板141C沿行波路徑的相對兩端緣。本實施例中的各階梯面73C均形成複數直角部，但各階梯面73C也可僅形成一直角部。各階梯面73C的尺寸可根據切比雪夫阻抗匹配轉變器之理論進行設計，以達到最佳匹配效果。

請配合參閱圖1、圖2及圖5所示，前述之抽氣模組40連通導波管10的內部空間，以抽除潮濕的待加熱物受熱後釋放的水蒸氣；抽氣模組40包含一管組件41、一加熱層42及一集水箱43；管組件41設於導波管10的上方，並連通導波管10的內部空間；加熱層42包覆於管組件41外，以避免水蒸氣凝結而回流至導波管10內；集水箱43連接管組件41相對導波管10的一端，以收集來自導波管10中的水蒸氣凝結而成的水份。

請配合參閱圖1、圖5及圖11所示，前述之微波隔離模組50具有二座體51、複數微波抑制件52及複數隔離法蘭53；二座體51分別連接導波管10沿輸送方向D相對兩側的加熱段11；座體51形成一通道511，通道511環繞於輸送模組30外，並連通相連接的加熱段11朝外的一輸送開口131。微波抑制件52穿設於座體51的頂面，各微波抑制件52為一管體，且微波抑制件52的兩端分別為一封閉端521及一開放端522，開放端522突出於座體51的頂面，封閉端521位於通道511中。微波抑制件52可限制微波穿越通道511，並進而避免導波管10的微波從輸送開口131洩漏至外部。微波抑制件52不以穿設座體51的頂面為限，也可穿設座體51的任意外側面。複數隔離法蘭53分別連接於相鄰的二加熱段11 之間，隔離法蘭53的相對二開口分別連通二加熱段11朝向彼此的輸送開口131，以避免微波洩漏。

最後，請參閱圖12至圖14所示，在本創作的第五實施例中，導波管10D是由兩塊體15D組合形成的一直線型管體，其兩端分別為一微波發射模組20的安裝端16D，導波管10D中設置有多折點結構的導波板對14D，導波板對14D的各導波板141D具有一第一斜面73D及一第二斜面74D。各輸送開口131D的外側周緣進一步向外突出形成有一導引環壁17D，導引環壁17D環繞輸送開口131D，並且形成有一遮蔽面171D，遮蔽面171D遮蔽輸送開口131D的相對兩端，以降低微波洩漏。

請配合參閱圖1及圖5所示，本發明於使用時，將待加熱物放置於輸送模組30的一端，輸送模組30帶動待加熱物沿輸送方向D移動，使待加熱物經輸送開口131穿入導波管10中，並於導波管10中吸收微波能量而被加熱。當本發明用於對潮濕的待加熱物進行加熱脫水時，抽氣模組40將待加熱物釋放的水蒸氣抽出並儲存於集水箱43內。

綜上所述，本發明藉由在導波管10的相對兩端各設置一個微波發射模組20，以改善高微波吸收材料在導波管10中受熱的均勻程度，並且能夠對高單價的待加熱物進行加熱處理。

以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。