專利名稱：一種微波制樣儀專用微波爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
技術(shù)領(lǐng)域：
；本實用新型系一種進(jìn)行微波快速消解、萃取和合成等分析化學(xué)實驗和樣品檢驗的專用儀器中的一個加熱部件，特別是用于分析化學(xué)實驗和樣品檢驗的一種微波制樣儀專用的微波爐。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)新興的微波化學(xué)技術(shù)迅速崛起，由于它具有快速、節(jié)能、無污染、效果好、精度高，已經(jīng)或正在取代加熱板、坩鍋等陳舊落后的傳統(tǒng)加熱方法，促進(jìn)了實驗化學(xué)和樣品前處理技術(shù)，如微波快速消解、萃取和合成等的變革和發(fā)展，進(jìn)入了科研應(yīng)用。微波快速消解、萃取和合成裝置已經(jīng)成為化學(xué)反應(yīng)機(jī)理研究和樣品檢驗分析不可缺少的前處理裝置。
公知，微波制樣爐由微波爐部件、電器控制件和配置于微波爐腔體內(nèi)的反應(yīng)罐轉(zhuǎn)子等零部件組合而成。目前，國產(chǎn)微波快速消解、萃取和合成儀器中使用的微波爐均由家用微波爐改裝而成，雖然可不必重新投入去研制微波爐的主機(jī)及各部件，利用原有家用微波爐，去掉原有外殼，配上專用的包裝外殼、在爐腔內(nèi)部配置反應(yīng)罐轉(zhuǎn)子以及附設(shè)溫度壓力控制電器和安全裝置即可。
但是，由于受原機(jī)的限制，直接將普通家用微波爐改裝用于微波制樣儀器存在一些不足，如爐腔容積較小，微波功率一般亦??；而且不能連續(xù)可調(diào)，爐門的強(qiáng)度低，門鎖不可靠，原機(jī)是按家庭燒飯設(shè)計的，有些功能不適用。另外，還要根據(jù)微波消解、萃取和合成等制樣需要配置相應(yīng)的部件和電控，這樣就造成了多余功能和電器的閑置及外殼等材料的廢棄，浪費資源?？傊矣梦⒉t改裝的儀器不能合理地滿足專業(yè)的需要。由于爐腔尺寸小，爐腔中反應(yīng)罐容積亦小，限制了它的應(yīng)用范圍和使用功能的發(fā)揮，而且使儀器的設(shè)計難以完全合理。
目前，國外的同類產(chǎn)品絕大多數(shù)都是研制專用工業(yè)微波爐作為微波制樣爐的主機(jī)部件，其性能優(yōu)于國產(chǎn)儀器，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高，在國內(nèi)大范圍推廣使用仍有難度。
鑒于這種情況，為滿足國內(nèi)用戶的需要，提高國產(chǎn)儀器的性能和競爭力，研制符合國情的微波制樣儀專用的微波爐勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種用于微波消解、萃取和合成等微波制樣爐的專用微波爐，以改變目前國產(chǎn)用于微波消解、萃取和合成等微波制樣爐采用家用微波爐改裝的局面，提高國產(chǎn)儀器的性能，結(jié)構(gòu)相對簡單，能滿足國內(nèi)外用戶的需要。為達(dá)此目的，本實用新型的技術(shù)方案如下一種微波制樣儀器用專用微波爐，包括爐腔、爐體、爐門、門鎖、轉(zhuǎn)子驅(qū)動裝置和機(jī)座。
爐體為箱形輕鋼結(jié)構(gòu)，它除了要具有足夠的強(qiáng)度、剛度和美觀的造型外，其尺寸還要能容納和便于安裝通風(fēng)機(jī)、磁控管、轉(zhuǎn)子驅(qū)動裝置和整機(jī)電器等。
爐腔為立方體，正對爐門的為爐腔門框，頂部為頂板，左右兩側(cè)為左、右側(cè)板，底部為底板，后背部為后板。由薄鋼板圍成再密集點焊，保證不漏微波。爐腔頂板的靠后部有出風(fēng)口連接通風(fēng)機(jī)。爐腔左、右兩側(cè)板的下部，靠近門框處各有一個進(jìn)風(fēng)口，形成對流通風(fēng)通道。爐腔后板有兩個磁控管波導(dǎo)入口，在其外側(cè)安裝磁控管。
爐門為浮動的，當(dāng)爐門關(guān)閉時，它靠預(yù)緊力壓緊在爐腔門框上，保持關(guān)閉的嚴(yán)密性，不至爐腔內(nèi)微波泄漏，而萬一爐腔內(nèi)反應(yīng)罐發(fā)生意外，可緩沖爆炸力，而且門可瞬間開縫釋放爐腔內(nèi)爆炸氣體，減輕爆炸力。
爐門的浮動結(jié)構(gòu)是如此實現(xiàn)的，爐門包括轉(zhuǎn)動門板和浮動框架兩部分，轉(zhuǎn)動門板的上下兩端開設(shè)門軸孔，套入浮動框架上下兩端的外伸的門軸中，可以轉(zhuǎn)動開或關(guān)。在與爐門相配的爐腔門框上固定了板簧，板簧的另一側(cè)抵壓住浮動框架，使浮動框架和門框間產(chǎn)生了一個相互推開的彈力。在門框上還固定了螺紋銷，穿入了浮動框架上開設(shè)的銷孔，在銷孔的背后由螺母鎖住，使得浮動框架和門框之間保持了一個預(yù)設(shè)的距離，該預(yù)設(shè)距離可由螺母預(yù)先進(jìn)行調(diào)節(jié)，以控制爐門浮動的預(yù)緊力。
門鎖采用杠桿搭鉤式結(jié)構(gòu)，由按鈕、鎖塊和門鉤三部分組成。
鎖塊呈斜面外低內(nèi)高的三角形刀口狀，固定在爐腔門框的邊框上。
門鉤固定在爐門的邊框上，位置與上述鎖塊相對應(yīng)，由呈鉤子形的搭扣及彈簧組成，搭扣的外側(cè)面，即與鎖塊的三角形刀口相對應(yīng)面也呈斜面，兩斜面相互平行。彈簧使搭扣處于向下預(yù)緊狀態(tài)。當(dāng)關(guān)閉爐門時，搭扣的三角形與鎖塊的三角形相撞，沿著鎖塊的斜面滑動上移抬起，當(dāng)搭扣的止口滑過鎖塊的刀口，落入刀口內(nèi)，爐門被鎖住，由于門鉤的彈簧作用，拉住搭扣防止向上松動而出現(xiàn)不當(dāng)?shù)恼`開啟。
按鈕部件呈長桿形，固定在爐腔門框的邊框上，按鈕長桿的下端部銷接一杠桿臂，杠桿臂介由固定在爐腔門框上的支點，其另一端抵在搭扣的下方。長桿穿于一彈簧和軸承中，由于彈簧的作用，按鈕長桿保持抬起狀，使得下端的杠桿臂也處上位，杠桿臂的另一端在下位，搭扣未被抬起；當(dāng)手工克服彈簧力將按鈕壓下，長桿向下移動，杠桿臂壓下，另一端抬起，搭扣被托起，當(dāng)高出鎖塊刀口時與鎖塊脫開，爐門被打開。
門鎖的如此結(jié)構(gòu)，具有自鎖和抗爆功能，使得在任何情況下，包括爐內(nèi)反應(yīng)罐發(fā)生意外爆炸，也不會脫鉤自動開門，確保安全。
爐腔中磁控管的波導(dǎo)口位置對于爐腔中微波場強(qiáng)的均勻分布關(guān)系重大，它是根據(jù)微波加熱場理論，諧振微波及功率匹配設(shè)計的，確保加熱時爐腔內(nèi)所產(chǎn)生的微波場不但滿足需要，而且各處均勻相同。設(shè)計和試驗表明，微波爐磁控管波導(dǎo)口位置在如下范圍內(nèi)能取得較好效果。設(shè)爐腔的寬度為X，高度為Y，內(nèi)設(shè)左右兩個磁控管波導(dǎo)口A、B，爐腔的左下角為平面坐標(biāo)的零點，則，磁控管波導(dǎo)口A的坐標(biāo)位置為，0.23X，0.26Y；磁控管波導(dǎo)口B的坐標(biāo)位置為，0.74X，0.71Y。它們的范圍均在上述數(shù)值的±10％以內(nèi)。經(jīng)試驗，在±5％以內(nèi)效果更佳。
為了能及時抽出爐腔內(nèi)的酸氣，另外，還可用于實驗結(jié)束時冷卻反應(yīng)罐，以盡快開罐取樣。爐腔腔頂板有出風(fēng)口接裝通風(fēng)機(jī)，爐腔左右兩腔側(cè)壁下部靠前部各有一個進(jìn)風(fēng)口，由此在爐腔內(nèi)形成一個合理的強(qiáng)制通風(fēng)通道。
轉(zhuǎn)子驅(qū)動裝置包括電機(jī)和齒輪減速裝置，它通過聯(lián)軸節(jié)與設(shè)置在爐腔內(nèi)的反應(yīng)罐轉(zhuǎn)子相連，并在爐底設(shè)置限位檔塊、實現(xiàn)轉(zhuǎn)子360度往返轉(zhuǎn)動。


圖1是本實用新型一種微波制樣儀專用微波爐的整體部件配置圖；圖2是本實用新型一種微波制樣儀專用微波爐的門鎖部件結(jié)構(gòu)的主視和右視圖；圖3是本實用新型一種微波制樣儀專用微波爐的爐腔后板上兩磁控管波導(dǎo)口位置布置圖；圖4是本實用新型一種微波制樣儀專用微波爐的浮動爐門的結(jié)構(gòu)圖。
圖中，1.爐體 2.爐腔 3.爐門 4.門鎖 5.機(jī)座 6.轉(zhuǎn)子驅(qū)動裝置 7.通風(fēng)機(jī)8.磁控管波導(dǎo)口 9.進(jìn)風(fēng)口2-1.門框 2-1a.板簧 2-1b.螺紋銷 3-1.轉(zhuǎn)動門板 3-2.浮動框架3-2a.門軸 3-2b.螺紋銷孔3-2c.螺母4-1.按鈕4-2.鎖塊 4-3.門鉤具體實施方式
下面根據(jù)圖1至圖3給出本實用新型的較佳實施例，并予以詳細(xì)描述。
如圖1所示，一種用于化學(xué)制樣儀器的專用工業(yè)微波爐，它包括爐體1、爐腔2、爐門3、門鎖4、轉(zhuǎn)子驅(qū)動裝置6和機(jī)座5等。
爐體1，為輕鋼箱形骨架結(jié)構(gòu)，它除了直接與爐腔2、爐門3、機(jī)座5和外殼相連接外，還要容納和安裝磁控管、通風(fēng)機(jī)、轉(zhuǎn)子驅(qū)動裝置和整機(jī)電器等，它結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，具有足夠的強(qiáng)度、剛度和空間。
爐腔2為立方體，正對爐門為爐腔門框，頂部為頂板，左右兩側(cè)為左、右側(cè)板，底部為底板，后背部為后板。由薄鋼板圍成再密集點焊，保證不漏微波。爐腔頂板的靠后部有出風(fēng)口連接通風(fēng)機(jī)7。爐腔左、右兩側(cè)板的下部，靠近門框處各有一個進(jìn)風(fēng)口，形成對流通風(fēng)通道，及時抽出爐腔內(nèi)的酸氣。另外，還可用于實驗結(jié)束時冷卻反應(yīng)罐，以盡快開罐取樣。
爐腔2后板上有兩個配置磁控管的波導(dǎo)口8，設(shè)爐腔后板的寬度為X，高度為Y，內(nèi)設(shè)左右兩個磁控管波導(dǎo)口A、B，爐腔后板的左下角為平面直角坐標(biāo)的零點，則，磁控管波導(dǎo)口A的x、y坐標(biāo)位置為，0.23X，0.26Y；磁控管波導(dǎo)口B的x、y坐標(biāo)位置為，0.74X，0.71Y，它們的位置范圍均在上述數(shù)值的±10％以內(nèi)。經(jīng)試驗，上述范圍在±5％以內(nèi)更佳。
爐門3采用浮動結(jié)構(gòu)，爐門3包括轉(zhuǎn)動門板3-1和浮動框架3-2兩部分，轉(zhuǎn)動門板3-1的上下兩端開設(shè)門軸孔，套入浮動框架上下兩端的兩個門軸3-2a中，轉(zhuǎn)動門板3-1可以轉(zhuǎn)動開和關(guān)。在與爐門3相配的爐腔門框2-1上固定了板簧2-1a，板簧2-1a的另一側(cè)抵壓住浮動框架3-2，使浮動框架3-2和門框2-1間產(chǎn)生了一個相互推開的彈力。在門框2-1上還固定了螺紋銷2-1b，螺紋銷2-1b的螺紋端穿入浮動框架3-2上開設(shè)的螺紋銷孔3-2b，在銷孔的背后由螺母3-2c鎖住，使得浮動框架3-2和門框2-1之間保持了一個預(yù)設(shè)的距離，該預(yù)設(shè)距離可由螺母3-2c預(yù)先進(jìn)行調(diào)節(jié)，以控制爐門3浮動的預(yù)緊力。
門鎖采用杠桿搭鉤式結(jié)構(gòu)，由按鈕4-1、鎖塊4-2和門鉤4-3三部分組成。
鎖塊4-2呈斜面外低內(nèi)高刀口狀，固定在爐腔2門框2-1的邊框上。
門鉤4-3固定在爐門3的邊框上，位置與鎖塊4-2相對應(yīng)，由呈鉤子形的搭扣及彈簧組成，搭扣的外側(cè)面呈斜面，與鎖塊4-2的斜面相對應(yīng)，且相互平行，彈簧使搭扣處于向下預(yù)緊狀態(tài)。當(dāng)關(guān)閉爐門3時，搭扣的斜面與鎖塊的斜面相撞，沿著鎖塊的斜面滑動上移升起，當(dāng)搭扣的止口滑過鎖塊4-2的刀口，落入刀口內(nèi)，爐門3被鎖住，由于門鉤4-3的彈簧作用，拉住搭扣防止向上松動而出現(xiàn)爐門3不當(dāng)?shù)恼`開啟。
按鈕4-1部件呈長桿形，固定在爐腔2門框2-1的邊框上，按鈕長桿的下端部銷接一杠桿臂，杠桿臂介由固定在爐腔2門框2-1上的支點，其另一端抵在爐門3上的搭扣下方。長桿穿于一彈簧和軸承中，由于彈簧的作用，按鈕長桿保持抬起狀，使得長桿下端銷接的杠桿臂抬起，杠桿臂的另一端處于低位，搭扣未被抬起；當(dāng)手工克服彈簧力將按鈕壓下，長桿向下移動，杠桿臂壓下，另一端抬起，搭扣被托起，當(dāng)高出鎖塊4-2刀口時與鎖塊4-2脫開，爐門3被打開。
為了使門鎖4關(guān)閉可靠，鎖塊4-2、門鉤4-3零件可同時安裝上下兩套。
機(jī)座5用于支撐整個機(jī)器，并容納轉(zhuǎn)子驅(qū)動裝置，它具有足夠的強(qiáng)度和剛度，并有良好的通風(fēng)結(jié)構(gòu)。
轉(zhuǎn)子驅(qū)動裝置6被安裝在爐腔底部中心，用來驅(qū)動反應(yīng)罐轉(zhuǎn)子(附圖中未出現(xiàn))360度往返運轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)子上各反應(yīng)罐均勻接受微波加熱。它由驅(qū)動電機(jī)和減速裝置和聯(lián)軸節(jié)組成。電機(jī)與減速裝置連接成一體，齒輪減速裝置輸出軸的轉(zhuǎn)速，就是反應(yīng)罐轉(zhuǎn)子所需的轉(zhuǎn)速，二者通過安裝在減速機(jī)構(gòu)的輸出軸上的半聯(lián)軸節(jié)和安裝在反應(yīng)罐轉(zhuǎn)子底部中心與之相配的另一半聯(lián)軸節(jié)相連接。
權(quán)利要求1.一種微波制樣儀專用微波爐，包括爐體(1)，爐腔(2)，爐門(3)，門鎖(4)，機(jī)座(5)和轉(zhuǎn)子驅(qū)動裝置(6)，爐腔(2)為立方體，正對爐門為門框，頂部為頂板，左右兩側(cè)為左、右側(cè)板，底部為底板，后背部為后板，其特征在于，門鎖(4)采用杠桿搭鉤式結(jié)構(gòu)，包括按鈕(4-1)、鎖塊(4-2)和門鉤(4-3)三部分，鎖塊(4-2)呈斜面外低內(nèi)高刀口狀，固定在爐腔(2)門框的邊框上，門鉤(4-3)固定在爐門(3)的邊框上，位置與鎖塊(4-2)相對應(yīng)，由呈鉤子形的搭扣及彈簧組成，搭扣的外側(cè)面呈斜面，與鎖塊4-2的斜面相對應(yīng)，且相互平行，彈簧使搭扣處于向下預(yù)緊狀態(tài)，按鈕(4-1)部件呈長桿狀，固定在爐腔(2)門框的邊框上，按鈕長桿的下端部銷接一杠桿臂，杠桿臂介由固定在爐腔(2)門框上的支點，其另一端抵在搭扣下方，長桿穿于一彈簧和軸承中，彈簧使按鈕長桿保持抬起狀，爐腔(2)的后板開設(shè)兩磁控管波導(dǎo)口(8)A和B，設(shè)爐腔后板的寬度為X，高度為Y，爐腔后板的左下角為平面直角坐標(biāo)的零點，則，磁控管波導(dǎo)口A的x、y坐標(biāo)位置為，0.23X，0.26Y；磁控管波導(dǎo)口B的x、y坐標(biāo)位置為，0.74X，0.71Y，它們的位置范圍均在上述數(shù)值的±10％以內(nèi)，爐門(3)包括轉(zhuǎn)動門板(3-1)和浮動框架(3-2)兩部分，浮動框架上下兩端外伸門軸(3-2a)，插入轉(zhuǎn)動門板(3-1)上下兩端開設(shè)的門軸孔內(nèi)，爐腔(2)的門框(2-1)上固定了板簧(2-1a)，板簧(2-1a)的另一側(cè)抵壓住浮動框架(3-2)，螺紋銷(2-1b)固定在門框(2-1)上，螺紋端穿入浮動框架(3-2)上開設(shè)的螺紋銷孔(3-2b)中，由螺母(3-2c)鎖住。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種微波制樣儀專用微波爐，其特征在于，爐腔(2)的頂板靠近腔背開設(shè)接裝通風(fēng)機(jī)(7)的出風(fēng)口，爐腔(2)的左、右側(cè)板分別開設(shè)進(jìn)風(fēng)口(9)，進(jìn)風(fēng)口(9)位于側(cè)板靠近爐門(3)的下部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種微波制樣儀專用微波爐，其特征在于，磁控管波導(dǎo)口(8)A和B的座標(biāo)位置在爐腔后板上述數(shù)值的±5％以內(nèi)。
專利摘要本實用新型系一種微波制樣儀器的專用微波爐，包括爐體、爐腔、爐門、門鎖、機(jī)座和轉(zhuǎn)子驅(qū)動裝置。本實用新型的門鎖采用杠桿搭鉤式結(jié)構(gòu)，由按鈕、鎖塊和門鉤三部分組成，操作方便，并具有自鎖和抗爆功能，確保安全。爐腔的后板開設(shè)兩磁控管波導(dǎo)口A和B，在爐腔后板的寬度為X，高度為Y的坐標(biāo)中，磁控管波導(dǎo)口A和B的x、y坐標(biāo)位置分別為0.23X，0.26Y和0.74X，0.71Y，它們的位置范圍均在上述數(shù)值的±10％以內(nèi)，能確保加熱時爐腔內(nèi)所產(chǎn)生的微波場強(qiáng)滿足需要，各處均勻相同。爐腔內(nèi)的通風(fēng)機(jī)和進(jìn)風(fēng)口形成一個合理的強(qiáng)制通風(fēng)通道。爐門是浮動的，當(dāng)爐門關(guān)閉時板簧的預(yù)緊力壓緊爐門保持關(guān)閉的嚴(yán)密性，萬一爐腔內(nèi)反應(yīng)罐發(fā)生意外爆炸，爐門可瞬間開縫放氣和緩沖。
文檔編號G01N1/44GK2917164SQ200620041848
公開日2007年6月27日 申請日期2006年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月18日
發(fā)明者杜榮慶 申請人:上海屹堯分析儀器有限公司