本發(fā)明涉及熱水器領(lǐng)域,尤其涉及一種微波熱水器。
背景技術(shù):
微波熱水器包括磁控管和變壓器,變壓器用于驅(qū)動磁控管發(fā)射微波以加熱熱水器內(nèi)的水。使用過程中,變壓器可能產(chǎn)生大量熱量,因此需要配置散熱裝置對變壓器進行散熱。如此,一來微波熱水器的成本增加,二來能量以熱量形式散發(fā),造成能量浪費。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明實施方式提供一種微波熱水器,包括:
內(nèi)膽,所述內(nèi)膽用于蓄水;
微波加熱系統(tǒng),所述微波加熱系統(tǒng)設(shè)置在所述內(nèi)膽外;
微波發(fā)生輔助裝置,所述微波發(fā)生輔助裝置設(shè)置在所述內(nèi)膽外,用于驅(qū)動所述微波加熱系統(tǒng)向所述內(nèi)膽內(nèi)發(fā)射微波以加熱所述內(nèi)膽的蓄水;和
散熱結(jié)構(gòu),所述散熱結(jié)構(gòu)包括連接所述微波發(fā)生輔助裝置與所述內(nèi)膽的絕緣導(dǎo)熱材料以使所述微波發(fā)生輔助裝置將熱量散發(fā)到所述內(nèi)膽的蓄水。
本發(fā)明實施方式中的微波發(fā)生輔助裝置產(chǎn)生的熱量通過絕緣導(dǎo)熱材料傳遞給內(nèi)膽,加熱內(nèi)膽內(nèi)的水,實現(xiàn)了能量的再利用,達到節(jié)能的目的。同時,微波熱水器無需增加散熱裝置對微波發(fā)生輔助裝置進行散熱,進一步減少了能耗。
在某些實施方式中,所述內(nèi)膽采用金屬材料制成。
在某些實施方式中,所述內(nèi)膽呈圓形筒狀,并包括安裝端面,所述微波加熱系統(tǒng)和所述微波發(fā)生輔助裝置設(shè)置在所述安裝端面上。
在某些實施方式中,所述安裝端面上形成有安裝槽,所述安裝槽底部開設(shè)有透波口,所述微波加熱系統(tǒng)包括磁控管、微波發(fā)射器、波導(dǎo)部件和透波部件,所述波導(dǎo)部件用于將所述磁控管產(chǎn)生的微波導(dǎo)向所述內(nèi)膽中的蓄水,所述透波部件用于透過微波而阻止所述內(nèi)膽中的蓄水進入所述波導(dǎo)部件,
所述磁控管設(shè)置在所述安裝槽外,所述微波發(fā)射器、所述波導(dǎo)部件和所述透波部件設(shè)置在所述安裝槽中,所述透波部件密封所述透波口。
在某些實施方式中,所述波導(dǎo)部件采用金屬材料制成。
在某些實施方式中,所述透波部件采用非金屬材料制成。
在某些實施方式中,所述安裝端面向所述內(nèi)膽的內(nèi)部方向凹陷形成收容槽,所述微波發(fā)生輔助裝置設(shè)置在所述收容槽中,所述收容槽的內(nèi)壁上貼附有所述絕緣導(dǎo)熱材料,蓋子密封所述收容槽。
在某些實施方式中,所述安裝端面上扣設(shè)有收容槽,所述微波發(fā)生輔助裝置設(shè)置在所述收容槽內(nèi),所述收容槽內(nèi)壁上貼附有所述絕緣導(dǎo)熱材料。
在某些實施方式中,所述收容槽采用灌膠殼體。
在某些實施方式中,所述微波發(fā)生輔助裝置包括變頻器。
在某些實施方式中,所述絕緣導(dǎo)熱材料采用硅膠或環(huán)氧材料混合導(dǎo)熱硅脂。
在某些實施方式中,所述內(nèi)膽外部設(shè)置有外殼,所述內(nèi)膽和所述外殼之間填充有隔熱材料。
在某些實施方式中,所述隔熱材料為納米氣凝膠。
本發(fā)明實施方式的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實踐了解到。
附圖說明
本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施方式的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是本發(fā)明實施方式的微波熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明實施方式的微波熱水器的另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明實施方式的微波熱水器的收容槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明實施方式的微波熱水器的收容槽的另一安裝方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
主要元件符號說明:
微波熱水器100;
內(nèi)膽10、安裝端面12、安裝槽122、透波口124、收容槽126、蓋子128、絕緣導(dǎo)熱材料1262、進水管14、出水管16;
微波加熱系統(tǒng)20、磁控管22、微波發(fā)射器24、波導(dǎo)部件26、透波部件28;
微波發(fā)生輔助裝置30;
散熱結(jié)構(gòu)40;
外殼50;
電源板60;
濾波板70。
具體實施方式
下面詳細描述本發(fā)明的實施方式,所述實施方式的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的,僅用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特征。在本發(fā)明的描述中,“多個”的含義是兩個或兩個以上,除非另有明確具體的限定。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接或可以相互通訊;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
在本發(fā)明的描述中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸,也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來實現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本發(fā)明的公開,下文中對特定例子的部件和設(shè)置進行描述。當然,它們僅僅為示例,并且目的不在于限制本發(fā)明。此外,本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或參考字母,這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的,其本身不指示所討論各種實施方式和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外,本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子,但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到其他工藝的應(yīng)用和/或其他材料的使用。
請參閱圖1,本發(fā)明實施方式提供的一種微波熱水器100,包括內(nèi)膽10、微波加熱系統(tǒng)20、微波發(fā)生輔助裝置30和散熱結(jié)構(gòu)40。內(nèi)膽10用于蓄水。微波加熱系統(tǒng)20設(shè)置在所述內(nèi)膽10外。微波發(fā)生輔助裝置30設(shè)置在所述內(nèi)膽10外,用于驅(qū)動所述微波加熱系統(tǒng)20向所述內(nèi)膽10內(nèi)發(fā)射微波以加熱所述內(nèi)膽10的蓄水。散熱結(jié)構(gòu)40包括連接所述微波發(fā)生輔助裝置30與所述內(nèi)膽10的絕緣導(dǎo)熱材料1262以使所述微波發(fā)生輔助裝置30將熱量散發(fā)到所述內(nèi)膽10的蓄水。
本發(fā)明實施方式中,微波發(fā)生輔助裝置30產(chǎn)生的熱量通過絕緣導(dǎo)熱材料1262傳遞給內(nèi)膽10,加熱內(nèi)膽10內(nèi)的水,實現(xiàn)了能量的再利用,達到節(jié)能的目的。同時,微波熱水器100無需增加散熱裝置對微波發(fā)生輔助裝置30進行散熱,進一步減少了能耗。
具體地,微波熱水器100的工作原理如下:磁控管22產(chǎn)生高頻電磁波,即微波,在高頻電場的作用下,水介質(zhì)的極性分子由原來的任意分布狀態(tài)轉(zhuǎn)為依電性排列取向,這些取向按交變電磁場的頻率不斷變化,這一變化過程造成水分子以高頻率進行磨擦運動,產(chǎn)生大量的熱量,使水溫迅速升高,從而完成由電能到熱能的轉(zhuǎn)換。
由于磁控管22與蓄水沒有直接接觸,并且大部分微波熱水器100采用負壓接法,所以在使用過程中真正達到了水電分離的目的,不會導(dǎo)致用戶觸電,提高了微波熱水器100的安全性。同時,微波加熱屬于內(nèi)部加熱方式,微波能直接作用于蓄水的水介分子,蓄水能內(nèi)外同時受熱,不需要熱傳導(dǎo),避免了外部加熱方式中存在的局部過熱現(xiàn)象,還杜絕了局部過熱部分結(jié)垢等現(xiàn)象。
進一步地,當蓄水加熱到設(shè)定的溫度時電路會自動斷開,磁控管22停止加熱,微波熱水器100處于保溫狀態(tài)。當內(nèi)膽10內(nèi)部水溫降低到這一溫度時,磁控管22再次通電加熱。
如此,循環(huán)往復(fù),微波熱水器100始終保持熱水供給,給用戶帶來方便。
在某些實施方式中,內(nèi)膽10采用金屬材料制成。
由于微波無法穿透金屬,金屬材料制成的內(nèi)膽10可防止微波加熱系統(tǒng)20產(chǎn)生的微波泄露到空氣中,對用戶造成傷害。同時,微波遇金屬產(chǎn)生反射,如此,微波在內(nèi)膽10內(nèi)多次反射,進一步對內(nèi)膽10中的蓄水進行加熱,提高了加熱效率。
進一步地,內(nèi)膽10可以采用不銹鋼制成。
相比于搪瓷內(nèi)膽10,不銹鋼內(nèi)膽10質(zhì)量更小,可減輕微波熱水器100的整體重量,使微波熱水器100更加便于安裝和搬運。同時,不銹鋼內(nèi)膽10硬度高,微波熱水器100發(fā)生輕微碰撞不會對內(nèi)膽10造成損壞,延長了微波熱水器100的使用壽命。某些不銹鋼還具有防腐蝕的性能,進一步延長了微波熱水器100的使用期限。
具體地,內(nèi)膽10內(nèi)設(shè)置有進水管14和出水管16,出水管16的管口位于內(nèi)膽10內(nèi)的上部,進水管14的管口位于內(nèi)膽10內(nèi)的下部。
由于熱水上升冷水下降的原理,如此,使得微波熱水器100在較短的加熱時間后能釋放出熱水,方便用戶使用。
在某些實施方式中,內(nèi)膽10呈圓形筒狀,并包括安裝端面12。微波加熱系統(tǒng)20和微波發(fā)生輔助裝置30設(shè)置在安裝端面12上。
如此,微波熱水器100的結(jié)構(gòu)簡單,微波加熱系統(tǒng)20和微波發(fā)生輔助裝置30易于安裝和拆卸。
具體地,微波熱水器100設(shè)置有一單獨外殼(圖未示)罩設(shè)在安裝端面12上。
如此,微波加熱系統(tǒng)20和微波發(fā)生輔助裝置30需要維修時,直接把單獨外殼拆卸下來即可進行維修,操作簡單。
進一步地,外殼50內(nèi)部靠近安裝端面12的位置設(shè)置有電源板60。
如此,電源板60距離微波加熱系統(tǒng)20較近,可節(jié)省連接線的長度,降低微波熱水器100的成本。同時,能減少連接線在微波熱水器100內(nèi)部的走線,進而減少線路檢修的困難。
在某些實施方式中,安裝端面12上形成有安裝槽122,安裝槽122底部開設(shè)有透波口124。微波加熱系統(tǒng)20包括磁控管22、微波發(fā)射器24、波導(dǎo)部件26和透波部件28。波導(dǎo)部件26用于將磁控管22產(chǎn)生的微波導(dǎo)向內(nèi)膽10中的蓄水。透波部件28用于透過微波而阻止內(nèi)膽10中的蓄水進入波導(dǎo)部件26。磁控管22設(shè)置在安裝槽122外。微波發(fā)射器24、波導(dǎo)部件26和透波部件28設(shè)置在安裝槽122中。透波部件28密封透波口124。
如此,微波加熱系統(tǒng)20減少了占用的空間,同時,將微波加熱系統(tǒng)20設(shè)置在安裝槽122中避免了微波泄露,保證了微波熱水器100的使用安全。
具體地,透波部件28完全覆蓋透波口124。
如此,能保證微波通過透波口124完全進入內(nèi)膽10中的蓄水而不會泄露到別處,實現(xiàn)對微波的充分利用。同時,由于透波口124能防止內(nèi)膽10中的蓄水進入安裝槽122,如此設(shè)置也保證了內(nèi)膽10中的蓄水不會發(fā)生泄露的情況。
磁控管22設(shè)置在安裝槽122外。
如此,能盡量減小安裝槽122占用的空間,實現(xiàn)內(nèi)膽10內(nèi)蓄水體積的最大化。
進一步地,可采用密封材料密封透波部件28和透波口124。
如此,可進一步防止內(nèi)膽10內(nèi)得蓄水通過透波部件28和透波口124的縫隙進入安裝槽122,造成微波加熱系統(tǒng)20短路,影響微波熱水器100的壽命。
微波加熱系統(tǒng)20底部可設(shè)置濾波板70。
如此,可防止微波加熱系統(tǒng)20受到其他電磁信號的干擾,提高磁控管22的工作效率和發(fā)射的微波的強度。
在某些實施方式中,波導(dǎo)部件26采用金屬材料制成。
由于微波無法穿透金屬且遇到金屬會反射,所以金屬材料的波導(dǎo)部件26會引導(dǎo)微波呈錐形發(fā)散到內(nèi)膽10中的蓄水中。提高了微波熱水器100的加熱效率。
進一步地,波導(dǎo)部件26可采用鋁材料制成。
如此,微波在波導(dǎo)部件26處的導(dǎo)體損耗和介質(zhì)損耗小,微波熱水器100的加熱效率進一步得到提高。同時,鋁的價格較低,可有效降低微波熱水器100的加工成本。
在某些實施方式中,透波部件28采用非金屬材料制成。
如此,微波可穿過透波部件28進入內(nèi)膽10中的蓄水而內(nèi)膽10中的蓄水不會從透波部件28泄露。同時,微波在非金屬材料制成的透波部件28處損失的能量很少,有效提高了微波熱水器100的加熱效率。
具體地,透波部件28可采用陶瓷或玻璃制成。
陶瓷和玻璃價格低廉,能降低微波熱水器100的成本。而且微波在陶瓷和玻璃處的損耗較小,降低了微波熱水器100的能耗。
請參閱圖1和圖3,在某些實施方式中,安裝端面12向內(nèi)膽10的內(nèi)部方向凹陷形成收容槽126,微波發(fā)生輔助裝置30設(shè)置在收容槽126中,收容槽126的內(nèi)壁上貼附有絕緣導(dǎo)熱材料1262,蓋子128密封收容槽126。
如此,微波熱水器100工作過程中微波發(fā)生輔助裝置30產(chǎn)生的熱量通過絕緣導(dǎo)熱材料1262傳遞到內(nèi)膽10中的蓄水中,實現(xiàn)了熱量的再利用,避免造成能量的浪費。同時,利用微波發(fā)生輔助裝置30產(chǎn)生的熱量加熱內(nèi)膽10中的蓄水,節(jié)約了能量。
具體地,絕緣導(dǎo)熱材料1262的厚度為1厘米-2厘米。
如此,絕緣導(dǎo)熱材料1262能有效地將微波發(fā)生輔助裝置30產(chǎn)生的熱量傳遞到內(nèi)膽10中。同時,絕緣導(dǎo)熱材料1262給收容槽126內(nèi)的微波發(fā)生輔助裝置30留有足夠空間,不會影響微波發(fā)生輔助裝置30工作。
蓋子128可采用滑蓋式或翻蓋式。
如此,收容槽126易于打開,方便用戶對微波發(fā)生輔助裝置30進行維修。
請參閱圖2和圖4,在某些實施方式中,安裝端面12上扣設(shè)有收容槽126,微波發(fā)生輔助裝置30設(shè)置在收容槽126內(nèi),收容槽126內(nèi)壁上貼附有絕緣導(dǎo)熱材料1262。
如此,可節(jié)省內(nèi)膽10內(nèi)的空間,使內(nèi)膽10可以容納更多的蓄水。同時,微波發(fā)生輔助裝置30和微波加熱系統(tǒng)20都設(shè)置在安裝端面12上便于安裝和維修。
在某些實施方式中,收容槽126采用灌膠殼體。
如此,收容槽126可有效避免內(nèi)膽10中的蓄水進入收容槽126,造成收容槽126內(nèi)的部件短路的情況。
具體地,灌膠殼體采用樹脂膠填充技術(shù)。
如此,收容槽126具有較好的絕緣防水保護和較好的機械保護雙重防護性能,保護微波加熱系統(tǒng)20和微波發(fā)生輔助裝置30不受影響。
在某些實施方式中,微波發(fā)生輔助裝置30包括變頻器。
如此,微波熱水器100能根據(jù)內(nèi)膽10內(nèi)的蓄水的溫度,自動調(diào)整加熱功率,減少蓄水的熱量流失,提高微波熱水器100的加熱效率,減少微波熱水器100的能耗。
在某些實施方式中,絕緣導(dǎo)熱材料1262采用硅膠或環(huán)氧材料混合導(dǎo)熱硅脂。
如此,微波熱水器100工作時,微波發(fā)生輔助裝置30產(chǎn)生熱量,通過硅膠或環(huán)氧材料和導(dǎo)熱硅脂形成的混合物,將熱量傳遞到內(nèi)膽10上,內(nèi)膽10再將接受到的熱量會傳遞到蓄水中,從而使微波發(fā)生輔助裝置30冷卻,同時將微波發(fā)生輔助裝置30產(chǎn)生的熱量二次利用起來。同時,微波熱水器100在將蓄水加熱至保溫狀態(tài)后,在釋放熱水的同時,冷水進入到內(nèi)膽10后,此時內(nèi)膽10里面的水溫比較低,微波發(fā)生輔助裝置30又可以得到冷卻。實現(xiàn)了對微波發(fā)生輔助裝置30產(chǎn)生的熱量的充分利用。
具體地,硅膠材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.5-1.2W,環(huán)氧材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.5-3.5W??刹捎帽壤M合的方式將硅膠或環(huán)氧材料混合導(dǎo)熱硅脂充分攪拌均勻后灌封到收容槽126中。
如此,待混合物干冷凝固后,能效果更佳地將微波發(fā)生輔助裝置30產(chǎn)生的熱量傳遞到內(nèi)膽10中的蓄水中。
在某些實施方式中,絕緣導(dǎo)熱材料1262采用硅橡膠作為基材,填充氮化硼、氧化鋁等陶瓷顆粒。
如此,絕緣導(dǎo)熱材料1262的熱阻抗較小,能有效將微波發(fā)生輔助裝置30產(chǎn)生的熱量傳遞到內(nèi)膽10中的蓄水中。且絕緣導(dǎo)熱材料1262中的玻璃纖維提供了良好的機械性能,延長了絕緣導(dǎo)熱材料1262的使用壽命。
絕緣導(dǎo)熱材料1262也可采用玻璃纖維板。
玻璃纖維板由玻璃纖維材料和高耐熱性的復(fù)合材料合成,具有較高的機械性能和介電性能、較好的耐熱性和耐潮性和良好的加工性。且玻璃纖維板的電絕緣性能穩(wěn)定,平整度好,表面光滑,無凹坑,能較佳地實現(xiàn)微波發(fā)生輔助裝置30的熱量的傳遞。在某些實施方式中,內(nèi)膽10外部設(shè)置有外殼50,內(nèi)膽10和外殼50之間填充有隔熱材料(圖未示)。
如此,外殼50和隔熱材料進一步對內(nèi)膽10中的蓄水進行保溫,在內(nèi)膽10中的蓄水達到預(yù)定溫度,磁控管22停止工作后,減緩了蓄水溫度下降的速度,從而減少了能耗。
具體地,外殼50可采用塑料。
如此,能進一步減輕微波熱水器100的重量,保證懸掛式微波熱水器100的安全性。同時也能降低微波熱水器100的制造成本。
在某些實施方式中,隔熱材料為納米氣凝膠。
納米氣凝膠保溫后熱損失小,如此,隔熱材料對內(nèi)膽10的保溫效果得到保證。納米氣凝膠還絕對憎水,可有效防止水蒸氣進入管道或設(shè)備內(nèi)部,銹蝕設(shè)備,減少微波熱水器100的使用壽命。同時,納米氣凝膠的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)避免了在長期高溫環(huán)境中使用出現(xiàn)燒結(jié)變形、沉降等保溫效果明顯下降的現(xiàn)象。納米氣凝膠質(zhì)輕,容易裁剪、縫制以適應(yīng)各種不同形狀的內(nèi)膽10,且安裝所需時間及人力更少,空間利用率高。
具體地,納米氣凝膠的孔徑尺寸低于常壓下空氣分子的平均自由程,因此在納米氣凝膠中空氣分子近乎靜止,避免了空氣對流傳熱。而納米氣凝膠較低的體積密度及納米網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的彎曲路徑也阻止了固態(tài)熱傳導(dǎo),使熱輻射降至最低。
如此,隔熱材料的保溫效果得到保證。
進一步地,隔熱材料還能采用泡沫、纖維等多孔材料。
多孔材料具有良好的保溫效果。同時泡沫、纖維等材料成本較低,能有效降低微波熱水器100的成本。泡沫、纖維等材料的質(zhì)量也較小,能減輕微波熱水器100的整體重量。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個實施方式”、“某些實施方式”、“示意性實施方式”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合所述實施方式或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施方式或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施方式或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施方式或示例中以合適的方式結(jié)合。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施方式,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施方式進行多種變化、修改、替換和變型,本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。