专利名称：微波热水器的制作方法
技术领域：
本发明属于热水器领域，具体涉及一种微波热水器。
背景技术：
已有的热水器按照其产生热量的方式可分为三类，即燃气热水器、电热水器和太阳能热水器。它们是用燃气、电、太阳能对水进行加热，即是用外来热能通过热辐射、热传导和热对流来实现加热的。在燃气热水器的加热过程中，热量是通过装水的容器(即内胆)传递至水上的，要想使水的温度升高，就必须先加热内胆，然后通过热量在水中的传递逐步将内胆中的水加热，不能直接将能量传递给所有水质，影响了燃气热水器的能量利用率，造成的结果就是水温上升缓慢，能源利用率低。同时，燃气热水器还存在煤气泄漏使人中毒的危险，存在进水压力过低时难以进入工作状态等潜在问题。在电热水器中，虽然发热管直接与内胆中的水接触，但热量也是通过发热管(发热管是直接通电的)向周围水质传递，逐步扩展至整个内胆的，内胆中的水也不能被同时加热，同样影响了电热水器的能量利用率，造成的结果仍然是水温上升缓慢；而且在使用过程中，一旦出现发热管破裂的情况，电流将直接接触水质，并立即借助水质传给人体，使人体有遭受电击的危险。太阳能热水器则有两种基本形式，其一是全玻璃真空管热水器，它利用真空管内层外壁选择性吸热涂层，吸收太阳光后将光能转化为热能，加热真空管内冷水，同时在真空管内外层间抽成真空，减少热量对流损失。由于热水密度小于冷水密度，使真空管内热水与内胆(即水箱)内冷水形成对流，从而使内胆内的水得以加热。其二是热管式真空管热水器，太阳光穿过玻璃管后投射在吸热板上，吸热板吸收太阳辐射能并将其转换为热能。此热能通过热管中介质的蒸发和冷凝，连续不停地传送到热管的冷凝端，冷凝端直接安装在内胆中并与水接触，从而使水不断加热。虽然还有其它形式的太阳能热水器，但其加热原理与这两种热水器的加热原理是相同的。太阳能热水器的主要问题表现在如下两个方面①能否提供足够温度的热水则依赖于季节与天气情况，虽然大多数太阳能热水器都带有辅助电加热管，能够解决恶劣天气与冬天提供热水问题，但该辅助电加热管是直接与内胆中的水相接触的，一旦电加热管破裂，则与电热水器一样，增加了使人体有遭受电击的潜在危险；②对高层建筑而言，受热水输送管道长度的制约(输送管道过长则需等待长时间才能享用到热水)，太阳能热水器也仅适合于居住在楼顶的少数住户。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种利用微波作为媒体、以水分子本身为直接发热源来加热水质，工作安全，能量利用率高、在同样的耗能情况下水温上升快，工作的整个过程不受进水压力、楼层位置的影响，不受季节与天气情况的影响，使用寿命长的微波热水器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是本发明包括加热部分、热水器壳体、内胆、进水口和出水口，所述的加热部分为微波加热器。
所述的微波加热器包括控制电路、高压变压器、由高压电容和高压二极管组成的整流电路及微波发生器，所述的微波发生器包括带微波天线的磁控管和波导管，磁控管与波导管安装在热水器壳体上，磁控管阳极接地，波导管装于磁控管和内胆之间。所述的高压变压器包括变压器初级绕组、变压器高压绕组、灯丝绕组。所述的内胆由陶瓷、玻璃、聚乙烯、聚丙烯或其它非金属材料制成。
本发明的有益效果是1、本发明采用微波加热水质，微波实际上是一种频率非常高的电磁波，与普通电磁波一样，微波本身不带电，虽然微波的产生需要电，但这里的电并不与水质发生直接联系，因此即使发生漏电现象，也不会通过电磁波将电引入水中而危害人体健康。
2、微波加热时，它使热水器内胆中的水分子激烈运动产生热量，是一种电能—磁能—热能的转换过程，因此用微波加热的水中并不存在微波，使用经微波热水器加热的水也不会对人体有害，水一旦离开了热水器，就离开了微波场，且微波不会保存在水中，更不会随水一道流出以伤害人体健康，使用从微波热水器中流出的水是安全的。
3、微波热水器可使内胆中水的温度急剧上升，能起一定的杀菌消毒作用，可见使用微波热水器加热的水不仅不会有害，反而更安全。
4、微波热水器是以水分子本身为直接发热源来加热的，微波只对内胆中的水加热而不加热空气、内胆等其他部件，而且对内胆中的水几乎是同时加热，热量的传递过程被大大缩短了，热量的损失少，水温上升快。
5、微波热水器不受进水压力、楼层位置的影响，更不受季节与天气情况的影响，只要有电就行。
6、微波热水器的使用寿命取决于其关键部件磁控管的使用寿命，磁控管的实际使用寿命在5000小时以上，以一般用户每天正常使用1小时计算，实际可使用13.7年。
可见，本发明具有工作安全，在同样的耗能情况下水温上升快、能量利用率高，工作的整个过程不受进水压力、楼层位置的影响，不受季节与天气情况的影响，使用寿命长的显著优点。
有关微波辐射，现有微波炉的微波辐射情况如下①我国微波炉现行标准(GB4706.21-88家用和类似用途电器的安全微波烹调器具的特殊要求)规定一般微波炉发出的微波泄漏的功率密度在离炉外表面5厘米或更远的任何点上，每平方厘米不得超过5毫瓦，而我国的微波炉生产厂一般把微波泄漏功率密度定为每平方厘米1毫瓦以下，只有国家标准的五分之一，产品的实际泄漏值一般都在每平方厘米0.1毫瓦以下；②使用日久的微波炉，其微波泄漏量与新购的并无多大区别；③以世界上微波炉普及率最高的美国来说，微波炉进入家庭已20多年，70％以上的家庭都在使用微波炉，微波炉的年销售量近1000万台，可没有发现一例因微波炉引起的对人体伤害的报道。微波热水器的工作原理与微波炉相同，微波炉需要专门的门以便于食物的放入与取出，门的密封性能对微波的泄漏是有影响的，这种情况下尚且能够确保微波泄漏远低于国家标准，对微波热水器这种不需设置任何活动门的密闭结构，微波的泄漏则更加容易控制，因此，微波热水器是安全的。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的电路原理图。
图中各标号分别表示1、控制电路， 2、高压变压器， 3、高压电容， 4、高压二极管，5、磁控管， 6、变压器初级绕组， 7、变压器高压绕组，8、灯丝绕组， 9、微波天线， 10、波导管， 11、内胆，12、热水器壳体， 13、进水口， 14、出水口， 15、水。
具体实施例方式如图1、2所示，本发明包括加热部分、热水器壳12、内胆11、进水口13和出水口14，所述的加热部分为微波加热器。
作为本发明的进一步改进，所述的微波加热器包括控制电路1、高压变压器2、由高压电容3和高压二极管4组成的整流电路及微波发生器，所述的微波发生器包括带微波天线9的磁控管5和波导管10，磁控管5与波导管10安装在热水器壳体12上，磁控管5阳极接地，波导管10装于磁控管5和内胆11之间。
所述的高压变压器2包括变压器初级绕组6、变压器高压绕组7、灯丝绕组8；所述的内胆11由陶瓷、玻璃、聚乙烯、聚丙烯或其它非金属材料制成；所述的波导管10为金属导管；所述的热水器壳体12用不锈钢、铝合金或其它金属材料制成。
本发明的工作原理及过程是磁控管5辐射出频率为2450兆赫的微波，热水器内形成一个微波能量场。这个微波能量场以每秒24.5亿次的速度不断地变换正负极性，使内胆中的水分子(均带正负极性)随着正负极性的改变而改变方向，水分子之间相互摩擦产生热，即微波热水器加热原理的实质就是摩擦生热。工作时，220伏交流电压经控制电路1后施加在高压变压器2的初级绕组6上，在灯丝绕组8上产生约3～4伏的低电压，供给磁控管5的灯丝加热。在变压器高压绕组7上产生一个2千伏左右的电压，再经高压电容3与高压二极管4组成的倍压整流电路后，获得输出峰值为4千伏左右的高压，该高压直接施加在磁控管5的阴极灯丝和阳极之间，磁控管5阳极接地，于是为磁控管5的阴极提供了一个负高压。由于磁控管5加上电压后，通过灯丝绕组8，阴极(即灯丝)就已经得到了预热并产生大量的电子，而磁控管5本身又通过永久磁铁在阴极和阳极之间建立了一个磁场(简称外加磁场)，因此，阴极上的大量电子在阴极和阳极间高电位差所形成的电场以及外加磁场的作用下飞向阳极，阳极上有许多个小的谐振腔，当电子打到阳极之前，就在这些谐振腔内发生振荡；这些谐振腔好象低频发射机中电感和电容组成的谐振回路，“吹”过谐振腔口的电子束形成所谓的电子“风”，电子“风”在金属腔体中感应出微波，谐振腔使微波频率不断增高，产生出2450兆赫的连续微波，电子就这样把能量交给了超高频电磁场。微波从装在磁控管5阳极谐振腔中的微波天线9发射，经磁控管5和内胆11之间的波导管10传输到内胆11给水15加热。内胆11由陶瓷、玻璃、聚乙烯、聚丙烯等非金属材料制成，微波不仅不会被内胆11吸收，而且可以穿透内胆11，内胆11不吸收微波，所以也不发热。微波很容易被水分子吸收并转换成热能，从而加热内胆11中的水15，内胆11中的热水从出水口14流出供使用，进水口13则不断给内胆11内补充冷水供继续加热使用。热水器壳体12用不锈钢、铝合金等金属材料制成，微波不能穿透金属物体，也不会被金属物体吸收，而是一遇到金属物体就反射，像镜子反射光波那样，故热水器壳体12不会发热。
本发明也适用于饮水机中。
权利要求
1.一种微波热水器，包括加热部分、热水器壳体(12)、内胆(11)、进水口(13)和出水口(14)，其特征在于所述的加热部分为微波加热器。
2.根据权利要求1所述的微波热水器，其特征在于所述的微波加热器包括控制电路(1)、高压变压器(2)、由高压电容(3)和高压二极管(4)组成的整流电路及微波发生器，所述的微波发生器包括带微波天线(9)的磁控管(5)和波导管(10)，磁控管(5)与波导管(10)安装在热水器壳体(12)上，磁控管(5)阳极接地，波导管(10)装于磁控管(5)和内胆(11)之间。
3.根据权利要求2所述的微波热水器，其特征在于所述的高压变压器(2)包括变压器初级绕组(6)、变压器高压绕组(7)、灯丝绕组(8)。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的微波热水器，其特征在于所述的内胆(11)由陶瓷、玻璃、聚乙烯、聚丙烯或其它非金属材料制成。
5.根据权利要求4所述的微波热水器，其特征在于所述的波导管(10)为金属导管。
6.根据权利要求5所述的微波热水器，其特征在于所述的热水器壳体(12)用不锈钢、铝合金或其它金属材料制成。
全文摘要
本发明公开了一种微波热水器,包括加热部分、热水器壳、内胆、进水口和出水口,所述的加热部分为微波加热器;所述的微波加热器包括控制电路、高压变压器、由高压电容和高压二极管组成的整流电路及微波发生器,所述的微波发生器包括带微波天线的磁控管和波导管,磁控管与波导管安装在热水器壳体上,磁控管阳极接地,波导管装于磁控管和内胆之间。磁控管阳极谐振腔中的微波天线发射的微波通过波导管传输到内胆给水加热。本发明具有工作安全、在同样的耗能情况下水温上升快、能量利用率高、工作的整个过程不受进水压力或楼层位置的影响、不受季节与天气情况的影响、使用寿命长的显著优点。
文档编号F24H1/18GK1375668SQ0211404
公开日2002年10月23日 申请日期2002年4月12日 优先权日2002年4月12日
发明者雷正保, 付爱军, 黄充 申请人:雷正保