一种智能化小型家用锅炉的微波抑制防泄漏系统及其方法与流程

1.本发明涉及微波抑制防泄漏技术领域，具体为一种智能化小型家用锅炉的微波抑制防泄漏系统及其方法。


背景技术：

2.微波加热是采用能量形式，在介质中可以转化为热量的原理，一般在能加工领域中，所处理的材料大多是介质材料，而介质材料通常都不同程度地吸收微波能，介质材料与微波电磁场相互耦合，会形成各种功率耗散从而达到能量转化的目的。能量转化的方式有许多种，如离子传导、偶极子转动、界面极化、磁滞、压电现象、电致伸缩、核磁共振、铁磁共振等，其中离子传导及偶极子转动是微波加热的主要原理。微波加热是一种依靠物体吸收微波能将其转换成热能，使自身整体同时升温的加热方式而完全区别于其他常规加热方式。
3.而少量的微波人体是不会产生伤害的，但是超过50μw/cm2后，就会对人体产生一定的不良影响，会影响中枢神经系统，导致出现头晕、头痛等不良症状，因此对于采用微波加热的锅炉，需要采取一定的微波防护措施。
4.经过海量检索，发现现有技术：公开号为cn112813421a，公开了一种用于mpcvd设备的微波抑制结构及微波抑制方法，其中，用于mpcvd设备的微波抑制结构，包括设置在真空腔内的金刚石生长基板台和支撑架，所述支撑架具有第一空腔，所述金刚石生长基板台活动套接在第一空腔内，且金刚石生长基板台能够在所述支撑架的第一空腔内竖直升降，所述支撑架的内侧壁上沿周向开设有微波抑制槽，构成至少两个不连续的微波传送路径，且两个不连续的微波传送路径距离之和为λ/2的整数倍，每段微波传送路径的距离为λ/4的奇数倍，其中λ为微波波长。本发明只需要在支撑架的内侧壁沿其周向开始微波抑制槽，利用微波的传输特性，使得微波的终端短路传输线内阻抗趋近无穷大，从而防止微波的泄露，结构简单可靠。
5.综上所述，现有的微波抑制和防泄漏措施大多采用金属屏蔽的方式，虽然能够对微波起到一定的吸收效果，但是吸收微波后，微波同样会将能量在吸收金属层中以热量的形式进行转换，导致外壳发烫的问题，同时对于微波抑制和防泄漏不够全面，会出现疏漏点，依然会产生微波扩散的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种智能化小型家用锅炉的微波抑制防泄漏系统及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能化小型家用锅炉的微波抑制防泄漏系统及其方法，锅炉微波抑制防泄漏系统由微波电磁屏蔽系统和微波监测系统构成，所述微波电磁屏蔽系统分为锅炉内部屏蔽层和微波发射源屏蔽层，所述微波监测系统分别由微波监测探头和系统控制器构成；
8.所述锅炉内部屏蔽层和微波发射源屏蔽层分别采用网格状电磁发生材料构成，且锅炉内部屏蔽层和微波发射源屏蔽层均与系统控制器电连接。
9.优选的，所述锅炉内部屏蔽层分别位于家用锅炉的内胆和外壳之间空腔中，且锅炉内部屏蔽层同样分布于家用锅炉的合盖内壁；
10.所述锅炉内壁屏蔽层贴合在锅炉合盖的内壁玻璃板表面，电磁发生材料为网状结构，且厚度小于1.0mm。
11.优选的，所述微波发射源屏蔽层环绕分布于锅炉的微波发生器周围，用于屏蔽微波发生源溢出的微波。
12.优选的，所述锅炉内部屏蔽层和微波发射源屏蔽层外壁均贴合有一层厚度为0.5mm的电磁吸附材料，且电磁吸附材料构成闭合回路，并与锅炉的接地线相连接。
13.优选的，所述微波监测探头分别位于锅炉内部屏蔽层、微波发射源屏蔽层和锅炉合盖处外壁，用于监测工作中的锅炉各方位的微波强度，并将信号反馈至系统控制器；
14.所述系统控制器根据微波监测探头检测的数值增加和减小微波电磁屏蔽系统的供应电流强度，用于增加和减小锅炉内部屏蔽层、微波发射源屏蔽层所产生的反向电磁波。
15.优选的，家用锅炉的微波抑制防泄漏方法步骤如下：
16.s1：处于运行中的锅炉通过微波发生源产生微波，对锅炉内胆中的介质进行加热，微波监测探头分别检测锅炉内部屏蔽层、微波发射源屏蔽层和锅炉合盖处外壁的微波强度，并将微波强度数值传输至系统控制器；
17.s2：系统控制器将微波强度数值与微波设定阈值进行对比，超过阈值后接通锅炉内部屏蔽层、微波发射源屏蔽层的电源，锅炉内壁屏蔽层和微波发射源屏蔽层通电后产生与锅炉内部扩散范围方向相反的电磁波，微波与电磁波接触后产生抵消，起到微波抑制的效果；
18.s3：锅炉内部屏蔽层、微波发射源屏蔽层外壁的电磁吸附材料可对电磁波进行吸收，并通过其构成的到点闭合回路传输至接地线，防止电磁波的扩散；
19.s4：锅炉内部屏蔽层、微波发射源屏蔽层产生电磁波对微波进行抑制后，微波监测探头再次对锅炉内部、微波发射源和合盖闭合处的微波强度进行监测，并实时反馈至系统控制器，系统控制器逐步减小输出电路，直至微波强度低于设定阈值一下，用于节省电量使用。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明分别在锅炉内胆外侧和微波发射源外侧设置带有电磁吸附材料的锅炉内部屏蔽层和微波发射源屏蔽层，锅炉内壁屏蔽层和微波发射源屏蔽层通电后产生与锅炉内部扩散范围方向相反的电磁波，微波与电磁波接触后产生抵消，起到微波抑制的效果；微波监测探头分别检测锅炉内部屏蔽层、微波发射源屏蔽层和锅炉合盖处外壁的微波强度，并将微波强度数值传输至系统控制器，系统控制器将微波强度数值与微波设定阈值进行对比，超过阈值后接通锅炉内部屏蔽层、微波发射源屏蔽层的电源，锅炉内壁屏蔽层和微波发射源屏蔽层通电后产生与锅炉内部扩散范围方向相反的电磁波，微波与电磁波接触后产生抵消，起到微波抑制的效果，对于锅炉的内部、微波发射源和锅炉合盖处的微波抑制和防泄漏更加全面。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.本发明提供的三种实施例：
25.实施例一：
26.一种智能化小型家用锅炉的微波抑制防泄漏系统及其方法，锅炉微波抑制防泄漏系统由微波电磁屏蔽系统和微波监测系统构成，微波电磁屏蔽系统分为锅炉内部屏蔽层和微波发射源屏蔽层，微波监测系统分别由微波监测探头和系统控制器构成；锅炉内部屏蔽层分别位于家用锅炉的内胆和外壳之间空腔中，且锅炉内部屏蔽层同样分布于家用锅炉的合盖内壁，锅炉内壁屏蔽层贴合在锅炉合盖的内壁玻璃板表面，电磁发生材料为网状结构，且厚度小于1.0mm。
27.锅炉内部屏蔽层和微波发射源屏蔽层分别采用网格状电磁发生材料构成，且锅炉内部屏蔽层和微波发射源屏蔽层均与系统控制器电连接，微波发射源屏蔽层环绕分布于锅炉的微波发生器周围，用于屏蔽微波发生源溢出的微波，锅炉内部屏蔽层和微波发射源屏蔽层外壁均贴合有一层厚度为0.5mm的电磁吸附材料，且电磁吸附材料构成闭合回路，并与锅炉的接地线相连接。
28.实施例二：
29.微波监测探头分别位于锅炉内部屏蔽层、微波发射源屏蔽层和锅炉合盖处外壁，用于监测工作中的锅炉各方位的微波强度，并将信号反馈至系统控制器；
30.系统控制器根据微波监测探头检测的数值增加和减小微波电磁屏蔽系统的供应电流强度，用于增加和减小锅炉内部屏蔽层、微波发射源屏蔽层所产生的反向电磁波，微波监测探头分别检测锅炉内部屏蔽层、微波发射源屏蔽层和锅炉合盖处外壁的微波强度，并将微波强度数值传输至系统控制器，系统控制器将微波强度数值与微波设定阈值进行对比，超过阈值后接通锅炉内部屏蔽层、微波发射源屏蔽层的电源，锅炉内壁屏蔽层和微波发射源屏蔽层通电后产生与锅炉内部扩散范围方向相反的电磁波，微波与电磁波接触后产生抵消，起到微波抑制的效果，对于锅炉的内部、微波发射源和锅炉合盖处的微波抑制和防泄漏更加全面。
31.实施例三：
32.家用锅炉的微波抑制防泄漏方法步骤如下：
33.s1：处于运行中的锅炉通过微波发生源产生微波，对锅炉内胆中的介质进行加热，微波监测探头分别检测锅炉内部屏蔽层、微波发射源屏蔽层和锅炉合盖处外壁的微波强度，并将微波强度数值传输至系统控制器；
34.s2：系统控制器将微波强度数值与微波设定阈值进行对比，超过阈值后接通锅炉内部屏蔽层、微波发射源屏蔽层的电源，锅炉内壁屏蔽层和微波发射源屏蔽层通电后产生与锅炉内部扩散范围方向相反的电磁波，微波与电磁波接触后产生抵消，起到微波抑制的效果；
35.s3：锅炉内部屏蔽层、微波发射源屏蔽层外壁的电磁吸附材料可对电磁波进行吸收，并通过其构成的到点闭合回路传输至接地线，防止电磁波的扩散；
36.s4：锅炉内部屏蔽层、微波发射源屏蔽层产生电磁波对微波进行抑制后，微波监测探头再次对锅炉内部、微波发射源和合盖闭合处的微波强度进行监测，并实时反馈至系统控制器，系统控制器逐步减小输出电路，直至微波强度低于设定阈值一下，用于节省电量使用。
37.工作原理：处于运行中的锅炉通过微波发生源产生微波，对锅炉内胆中的介质进行加热，微波监测探头分别检测锅炉内部屏蔽层、微波发射源屏蔽层和锅炉合盖处外壁的微波强度，并将微波强度数值传输至系统控制器，系统控制器将微波强度数值与微波设定阈值进行对比，超过阈值后接通锅炉内部屏蔽层、微波发射源屏蔽层的电源，锅炉内壁屏蔽层和微波发射源屏蔽层通电后产生与锅炉内部扩散范围方向相反的电磁波，微波与电磁波接触后产生抵消，起到微波抑制的效果。
38.锅炉内部屏蔽层、微波发射源屏蔽层外壁的电磁吸附材料可对电磁波进行吸收，并通过其构成的到点闭合回路传输至接地线，防止电磁波的扩散，锅炉内部屏蔽层、微波发射源屏蔽层产生电磁波对微波进行抑制后，微波监测探头再次对锅炉内部、微波发射源和合盖闭合处的微波强度进行监测，并实时反馈至系统控制器，系统控制器逐步减小输出电路，直至微波强度低于设定阈值一下，用于节省电量使用。
39.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。