CN107846743A - 微波加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微波加热装置，包括：外壳体；内壳体，所述内壳体具有加热室，所述内壳体位于所述外壳体内，且所述内壳体的外表面与所述外壳体的内表面限定出冷却腔室；适于对所述加热室加热的加热组件，所述加热组件位于所述冷却腔室内；供冷却介质流动的冷却通道，所述冷却通道设于所述冷却腔室内，所述冷却通道的部分靠近所述加热组件。根据本发明的微波加热装置，散热效果好、内部空间利用率高、噪音小、效率高。

Description

微波加热装置

技术领域

本发明涉及电器技术领域，具体而言，涉及一种微波加热装置。

背景技术

相关技术中的诸如微波炉等微波加热装置，通常采用风扇或风机与散热器形成强制对流来进行散热。由于半导体的体积小，单位面积的热流密度很大，如果半导体元件得不到合理的散热，其使用性能会降低，甚至会损坏。

然而，对于半导体微波加热装置，特别是多源大功率半导体微波加热装置，即，具有多个半导体微波源的微波加热装置，由于每个微波源都需要独立的散热模块，如果采用常规的风扇加散热器强制对流散热模式，在整机体积一定的情况下，会造成散热模块占用较大体积，而加热腔室占用的体积减小；并且，由于风扇数量增多，系统的噪音也会有所增加，影响用户体验。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种微波加热装置，所述微波加热装置具有散热效果好、内部空间利用率高、噪音小、效率高等优点。

根据本发明实施例的微波加热装置，包括：外壳体；内壳体，所述内壳体具有加热室，所述内壳体位于所述外壳体内，且所述内壳体的外表面与所述外壳体的内表面限定出冷却腔室；适于对所述加热室加热的加热组件，所述加热组件位于所述冷却腔室内；供冷却介质流动的冷却通道，所述冷却通道设于所述冷却腔室内，所述冷却通道的部分靠近所述加热组件。

根据本发明实施例的微波加热装置，散热效果好、内部空间利用率高、噪音小、效率高。

另外，根据本发明实施例的微波加热装置还具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述冷却通道环绕在所述内壳体的外周。

根据本发明的一些实施例，所述冷却通道包括：水冷板，所述水冷板与所述加热组件直接连接；第一管路，所述第一管路的一端具有进口，所述第一管路的另一端与所述水冷板的一端连通；和第二管路，所述第二管路的一端具有出口，所述第二管路的另一端与所述水冷板的另一端连通。

进一步地，所述水冷板为间隔开的多个，所述冷却通道还包括：第三管路，所述第三管路连接在相邻的两个所述水冷板之间。

有利地，所述水冷板内限定出水冷通道，所述水冷通道蜿蜒延伸。

在本发明的一些实施例中，所述冷却通道还包括：水泵，所述水泵与所述进口和所述出口均连通。

可选地，所述冷却通道还包括：水箱，所述水箱与所述进口和所述出口均连通，所述水泵位于所述水箱的下游。

根据本发明的一些实施例，所述冷却通道包括多条冷却支路，多条所述冷却支路并联，每条所述冷却支路具有至少一个所述水冷板。

根据本发明的一些实施例，所述冷却通道还包括：换热管，所述换热管的两端分别与所述冷却通道连通；散热翅片，所述散热翅片设于所述换热管。

进一步地，所述微波加热装置还包括：风驱动部件，所述风驱动部件位于所述冷却腔室内且靠近所述换热管。

有利地，所述外壳体具有进风口和出风口，所述外壳体和所述内壳体限定出气流通道，所述气流通道与所述进风口和所述出风口均连通，所述风驱动部件位于所述气流通道内。

根据本发明的一些实施例，所述加热组件包括半导体微波源，所述半导体微波源设于所述冷却腔室内且靠近所述冷却通道。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的微波加热装置的透视图；

图2是根据本发明实施例的微波加热装置的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的微波加热装置的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的微波加热装置的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的微波加热装置的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的微波加热装置的冷却介质的循环示意图；

图7是根据本发明实施例的微波加热装置的水冷板的结构示意图；

图8是根据本发明实施例的微波加热装置的水冷板的结构示意图；

图9是沿图7中的A-A线的剖视图；

图10是沿图8中的B-B线的剖视图；

图11是图10中圈示的C部的放大示意图；

图12是根据本发明实施例的微波加热装置的盖板的结构示意图。

附图标记：

微波加热装置10，冷却腔室11，

外壳体100，盖板110，进风口111，出风口112，

内壳体200，加热组件300，初级功率放大模块310，末级功率放大模块320，半导体微波源321，

水冷板410，水冷通道411，水冷筋412，下盖板413，上盖板414，密封件415，第一管路420，第二管路430，第三管路440，水泵450，水箱460，水冷排470，

风驱动部件500，电源模块600。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的微波加热装置10，该微波加热装置10具有散热效果好、内部空间利用率高、噪音小、效率高等优点。

如图1-图12所示，根据本发明实施例的微波加热装置10，包括外壳体100、内壳体200、加热组件300和冷却通道。

具体而言，内壳体200具有加热室，内壳体200位于外壳体100内，且内壳体200 的外表面与外壳体100的内表面限定出冷却腔室11。加热组件300适于对加热室加热，加热组件300位于冷却腔室11内。冷却通道设于冷却腔室11内，冷却通道的部分靠近加热组件300，冷却介质在冷却通道流动，从而对加热组件300进行散热。其中，冷却介质可以是诸如水、乙二醇和水的混合液等冷却液；冷却通道可以为冷却管路，冷却介质在管道内流动。

例如，加热组件300包括初级功率放大模块310和末级功率放大模块320，末级功率放大模块320包括半导体微波源321，半导体微波源321设于冷却腔室11内，且半导体微波源321靠近冷却通道。由此，冷却通道内的冷却介质可以冷却半导体微波源 321，从而提高半导体微波源321的功率和使用性能，延长半导体微波源321的使用寿命，进而提高微波加热装置10的效率。

根据本发明实施例的微波加热装置10，利用冷却通道内的冷却介质对加热组件300 进行散热，可以节省风扇或风机等部件，并且散热效果好、内部空间利用率高、噪音小、效率高，尤其适用于具有多源半导体的微波加热装置10，同时，该冷却通道具有较高的模块化程度和集成度，易于安装布置，冷却介质不易泄漏。

根据本发明的一些实施例，如图1所示，冷却通道环绕在内壳体200的外周，从而可以在内壳体200的整个周向上对微波加热装置10内部进行散热。

根据本发明的一些实施例，如图1-图5所示，冷却通道包括水冷板410、第一管路420和第二管路430。水冷板410与加热组件300直接连接，例如，半导体微波源 321为LDMOS(lateral double-diffused metal-oxidesemiconductor technology，横向双扩散金属氧化物半导体)管，LDMOS管焊接在水冷板410的外底壁上，从而散热效果更好。当然，半导体微波源321还可以为GaN(氮化镓)管。

第一管路420的一端具有进口，第一管路420的另一端与水冷板410的一端连通；第二管路430的一端具有出口，第二管路430的另一端与该水冷板410的另一端连通。冷却介质由进口进入第一管路420，且由出口流出第二管路430。

进一步地，如图1、图3和图6所示，水冷板410为间隔开的多个，冷却通道还包括第三管路440，第三管路440连接在相邻的两个水冷板410之间，这样，可以对多个半导体微波源321进行散热，即，每个半导体微波源321对应一个水冷板410。例如，在冷却介质的流向上多个水冷板410通过第三管路440相连，第一管路420的所述另一端与邻近第一管路420的水冷板410连通，第二管路430的所述另一端与邻近第二管路430的水冷板410连通。

其中，多个水冷板410彼此可以并联或串联连接。

举例而言，水冷板410为两个，两个水冷板410的一端通过第三管路440连通，且两个水冷板410的另一端分别与第一管路420的所述另一端和第二管路430的所述另一端连通。

又如，水冷板410为三个，其中一对水冷板410并联在一起，剩下一个水冷板410 与这一对水冷板410串联在第一管路420的所述另一端和第二管路430的所述另一端之间，此时，第三管路440被构造成三通管，三个水冷板410的一端分别与三通管连通。

再如，水冷板410为四个，其中一对水冷板410通过第三管路440串联，另外一对水冷板410通过第三管路440串联，这两对串联的水冷板410并联在第一管路420 的所述另一端和第二管路430的所述另一端之间。

有利地，如图9所示，水冷板410内限定出水冷通道411，水冷通道411蜿蜒延伸，这样，增加了冷却介质跟水冷板410的接触行程和时间，从而可以对末级功率放大模块320进行充分且均匀的散热，散热性能更好。

如图7-图10所示，水冷板410包括下盖板413和上盖板414。上盖板414设在下盖板413上，例如，上盖板414与下盖板413之间采用螺栓连接，从而连接较为紧密。上盖板414的下表面具有凹槽，凹槽内设有多个水冷筋412，下盖板413封堵凹槽，水冷通道411由上盖板414、下盖板413和多个水冷筋412共同限定出，多个水冷筋412 引导冷却介质迂回曲折地流动。

其中，多个水冷筋412沿水冷板410的长度方向和宽度方向中的一个方向间隔设置，每个水冷筋412沿水冷板410的长度方向和宽度方向中的另一个方向延伸，即，冷却介质沿水冷板410的长度方向和宽度方向迂回曲折地流动。

在本发明的一些实施例中，水冷板410为导热性较好的金属件，从而可以带走较多热量，有利于散热。例如，水冷板410为铜件或铝件，或者，上盖板414为铝板，下盖板413为铜板。有利地，下盖板413可以是紫铜基板，导热系数高，从而散热效果更好。

如图10和图11所示，下盖板413和上盖板414之间限定出安装槽，安装槽内设有密封件415以防止冷却介质从下盖板413和上盖板414之间的间隙漏出。例如，密封件415为O形密封圈，以保证良好的密封性。

优选地，LDMOS管焊接在下盖板413的下表面上，这样，LDMOS管发出的热量可以更快、更加均匀地传递至下盖板413，冷却介质流过下盖板413时可以更快带走更多的热量，从而提高散热效率。更好地，LDMOS管邻近水冷通道411的入口。

在本发明的一些实施例中，如图1、图3、图5和图6所示，冷却通道还包括水泵 450，水泵450与进口和出口均连通。由此，水泵450为冷却介质的循环流动提供动力。

可选地，如图1-图4和图6所示，冷却通道还包括水箱460，水箱460通过卡扣固定在外壳体100上，从而方便拆装。水箱460与进口和出口均连通，以储存冷却介质。其中，水泵450位于水箱460的下游，这里的下游是相对于冷却介质的流动方向而言的，即，水泵450分别与水箱460的出水口和进口连通。

根据本发明的一些实施例，如图1、图3和图6所示，冷却通道包括多条冷却支路，多条冷却支路并联，每条冷却支路具有至少一个水冷板410。例如，冷却支路为两条，每条冷却支路具有彼此串联的两个水冷板410，这样，四个水冷板410可以对应冷却四个半导体微波源321。

根据本发明的一些实施例，冷却通道还包括水冷排470，水冷排470具有分别与冷却通道连通的进液口和出液口，水冷排470包括多个换热管和散热翅片，每个换热管的两端分别与进液口和出液口连通，散热翅片设于相邻两个换热管之间。如此，可以有效地对冷却介质进行冷却。

进一步地，如图1、图4和图6所示，微波加热装置10还包括风驱动部件500，风驱动部件500位于冷却腔室11内，且风驱动部件500靠近水冷排470。如此，风驱动部件500可以辅助水冷排470对冷却介质进行强制对流散热，从而提高冷却介质的散热能力。其中，风驱动部件500可以为轴流风扇，轴流风扇的数量和规格可以根据微波源的数量和功率大小来设定。

如图1和图2所示，冷却腔室11内设有电源模块600，电源模块600分别向加热组件300、水泵450和风驱动部件500供电。有利地，如图1和图12所示，外壳体100 包括U形盖板110，盖板110具有进风口111和出风口112，盖板110和内壳体200限定出气流通道，气流通道与进风口111和出风口112均连通，风驱动部件500位于气流通道内。由此，风驱动部件500带动空气流动，从而对电源模块600和初级功率放大模块310进行有效散热。

下面参照附图描述根据本发明的一个具体实施例的微波加热装置10。

根据本发明实施例的微波加热装置10，由水泵450提供动力带动冷却水流经四个水冷板410，带走末级功率放大模块320的热量，再经水冷排470冷却后回到水箱460，以继续下个循环。

具体地，水泵450泵出的水分成两路，分别流经位于外壳体100底部的水冷板410并联连接的管路，从固定在水冷板410的下盖板413上的末级功率放大模块320带走热量，冷却水从水冷板410流出后，汇合成一条水路，流向固定在U形盖板110右侧的水冷排470，两个轴流风扇辅助水冷排470对冷却水进行强制对流散热，冷却后的水重新流回水箱460继续进行下个冷却循环。

电源模块600和四个带散热翅片的初级功率放大模块310布置在内壳体200的外顶壁上，利用U形盖板110和内壳体200的外表面形成的风道，轴流风扇转动时带动风道内的空气流动，冷却空气从U形盖板110左侧的进风口111流入，流经电源模块 600和四个初级功率放大模块310并带走热量，最后从U形盖板110右侧的出风口112 流出。

根据本发明实施例的微波加热装置10，利用冷却空气对初级功率放大模块310进行冷却，且采用水冷方式对具有半导体微波源321的末级功率放大模块320进行冷却，散热效果好、内部空间利用率高、噪音小、效率高。

根据本发明实施例的微波加热装置10的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”、“可选实施例”、“示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种微波加热装置，其特征在于，包括：

外壳体；

内壳体，所述内壳体具有加热室，所述内壳体位于所述外壳体内，且所述内壳体的外表面与所述外壳体的内表面限定出冷却腔室；

适于对所述加热室加热的加热组件，所述加热组件位于所述冷却腔室内；

供冷却介质流动的冷却通道，所述冷却通道设于所述冷却腔室内，所述冷却通道的部分靠近所述加热组件。

2.根据权利要求1所述的微波加热装置，其特征在于，所述冷却通道环绕在所述内壳体的外周。

3.根据权利要求1所述的微波加热装置，其特征在于，所述冷却通道包括：

水冷板，所述水冷板与所述加热组件直接连接；

第一管路，所述第一管路的一端具有进口，所述第一管路的另一端与所述水冷板的一端连通；和

第二管路，所述第二管路的一端具有出口，所述第二管路的另一端与所述水冷板的另一端连通。

4.根据权利要求3所述的微波加热装置，其特征在于，所述水冷板为间隔开的多个，所述冷却通道还包括：

第三管路，所述第三管路连接在相邻的两个所述水冷板之间。

5.根据权利要求3所述的微波加热装置，其特征在于，所述水冷板内限定出水冷通道，所述水冷通道蜿蜒延伸。

6.根据权利要求3所述的微波加热装置，其特征在于，所述冷却通道还包括：

水泵，所述水泵与所述进口和所述出口均连通。

7.根据权利要求6所述的微波加热装置，其特征在于，所述冷却通道还包括：

水箱，所述水箱与所述进口和所述出口均连通，所述水泵位于所述水箱的下游。

8.根据权利要求1所述的微波加热装置，其特征在于，所述冷却通道包括多条冷却支路，多条所述冷却支路并联，每条所述冷却支路具有至少一个所述水冷板。

9.根据权利要求1所述的微波加热装置，其特征在于，所述冷却通道还包括：

换热管，所述换热管的两端分别与所述冷却通道连通；

散热翅片，所述散热翅片设于所述换热管。

10.根据权利要求9所述的微波加热装置，其特征在于，还包括：

风驱动部件，所述风驱动部件位于所述冷却腔室内且靠近所述换热管。

11.根据权利要求10所述的微波加热装置，其特征在于，所述外壳体具有进风口和出风口，所述外壳体和所述内壳体限定出气流通道，所述气流通道与所述进风口和所述出风口均连通，所述风驱动部件位于所述气流通道内。

12.根据权利要求1所述的微波加热装置，其特征在于，所述加热组件包括半导体微波源，所述半导体微波源设于所述冷却腔室内且靠近所述冷却通道。