CN109465045A - 一种基于微波加热的恒温水浴锅 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于微波加热的恒温水浴锅，包括由上部的水浴腔和下部的加热腔构成的壳体，水浴腔内设有导热介质和用于检测导热介质的温度的温度传感器，壳体的侧部设有控制箱，加热腔内设有用于对导热介质进行加热的加热装置，温度传感器和加热装置分别与控制箱连接，加热装置为微波加热部件，加热腔内设有介质导管，介质导管的两端分别与水浴腔连通，介质导管上设有促使导热介质在介质导管内流动的动力装置，动力装置和控制箱连接，微波加热部件设置在介质导管上并对流经介质导管的导热介质进行加热。本发明的基于微波加热的恒温水浴锅，由于加热装置为微波加热部件，能够使得恒温水浴锅内的温度更均匀，恒温控制反应更灵敏。
Description
技术领域
本发明涉及加热设备技术领域，具体涉及一种恒温水浴锅，尤其涉及一种基于微波加热的恒温水浴锅。
背景技术
恒温水浴锅或者油浴锅主要用于蒸馏、干燥、浓缩、浸渍，以及提供化学反应温度环境和场所，是生物、遗传、病毒、环保和医药生产和试验，以及分析室和实验室必不可少的装置。
通常，恒温水浴锅或者油浴锅内部水平放置不锈钢管状加热器，水槽的内部放有带孔的铝制搁板，上盖上配有不同口径的组合套圈，可适应不同口径的烧瓶，水浴锅左侧有放水管，恒温水浴锅右侧是电气箱，电气箱前面板上装有温度控制仪表、电源开关，电气箱内有电热管和传感器。该温度控制系统通过设定的程序和反馈的温度信号来控制电加热管的平均加热功率，使水槽内的水保持恒温。
如申请号为“201720793304.7”的实用新型公开了一种电热恒温水浴锅，包括水浴锅本体，所述水浴锅本体包括方形的锅体和控制锅体温度的控制器，所述锅体内底部设有U型电热管，所述锅体内侧壁上设有温度探头，所述控制器设置于锅体前侧，所述锅体内左右两侧壁中间设有旋转轴，锅体外左右两侧壁设有微型电机，所述旋转轴与微型电机连接，所述旋转轴前端可拆卸连接有螺旋桨，所述锅体内左右两侧壁上铰接有多块支撑板，所述支撑板沿左右方向上的长度小于锅体内左右两侧壁之间的距离，所述支撑板下端的锅体侧壁上设有将支撑板限制在水平方向上的限位块，所述支撑板自由端设有卡凸，所述锅体内侧壁上端设有与所述卡凸相适配的卡槽，所述卡凸与卡槽卡合连接，所述支撑板上均布有多个通孔。
但是，上述专利以及现有技术中的恒温水浴锅温度控制精度低，恒温控制反应滞后，恒温效果差，介质温度不均匀，已经远远不能满足对试验精确控制的需求。
微波加热是利用微波的能量特征，对物体进行加热的过程。微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电磁波。被加热介质物料中的水分子是极性分子，它在快迅变化的高频电磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化，造成分子的运动和相互摩擦效应。此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，产生热化和膨化一系列物化过程而达到微波加热干燥的目的。微波对介质材料是瞬时加热升温，因此具有快速加热的特点。另一方面，微波的输出功率随时可调，介质温升可无惰性的随之改变，不存在“余热”现象，极有利于自动控制和连续化生产的需要。然而目前还没有将微波应用到恒温水浴锅或者油浴锅的相关装置。因此，对于本领域技术人员而言，如何开发一种基于微波加热的恒温水浴锅，这具有比较现实的意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于微波加热的恒温水浴锅，以解决背景技术存在的至少一个技术问题。
为解决上述问题，本发明提供了一种基于微波加热的恒温水浴锅，包括由上部的水浴腔和下部的加热腔构成的壳体，所述水浴腔内设有导热介质和用于检测所述导热介质的温度的温度传感器，所述壳体的侧部设有控制箱，所述加热腔内设有用于对导热介质进行加热的加热装置，所述温度传感器和加热装置分别与所述控制箱连接，所述加热装置为微波加热部件，所述加热腔内设有介质导管，所述介质导管的两端分别与所述水浴腔连通，所述介质导管上设有促使导热介质在介质导管内流动的动力装置，所述动力装置和控制箱连接，所述微波加热部件设置在所述介质导管上并对流经介质导管的导热介质进行加热。
作为上述基于微波加热的恒温水浴锅的进一步改进，所述动力装置包括循环泵。
作为上述基于微波加热的恒温水浴锅的进一步改进，所述介质导管包括两端的金属导管和中部的陶瓷导管，所述动力装置设置在金属导管上，所述微波加热部件设置在所述陶瓷导管处。
作为上述基于微波加热的恒温水浴锅的进一步改进，所述水浴腔的侧壁沿周向设有保温层，所述保温层为具有双层或多层结构的真空密封夹层，所述保温层材质为玻璃或陶瓷或高分子树脂材料。
作为上述基于微波加热的恒温水浴锅的进一步改进，所述水浴腔内设有搅拌桨。
作为上述基于微波加热的恒温水浴锅的进一步改进，所述水浴腔的上部、下部分别设有介质入口和介质出口。
作为上述基于微波加热的恒温水浴锅的进一步改进，所述控制箱内设有控制器和用于给微波加热部件供电的微波电源，所述控制箱上设有用于显示和调控的控制面板以及设备总开关。
作为上述基于微波加热的恒温水浴锅的进一步改进，所述控制器为单片机或者PLC可编程控制器。
作为上述基于微波加热的恒温水浴锅的进一步改进，所述水浴腔的顶壁设有若干个用于放置反应器的密封盖。
作为上述基于微波加热的恒温水浴锅的进一步改进，所述导热介质为水或硅油。
本发明的基于微波加热的恒温水浴锅，由于加热装置为微波加热部件，微波对介质材料是瞬时加热升温，微波加热具有加热均匀、加热速度快、热量损失小、操作方便、折叠控制及时、反应灵敏等特点，同时微波的输出功率随时可调，介质温升可无惰性的随之改变，不存在“余热”现象，极有利于自动控制和连续化生产的需要，因而能够使得恒温水浴锅内的温度更均匀，恒温控制反应更灵敏。此外，本发明具有绿色环保，能量利用率高，不存在微波泄露的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明第一实施例的基于微波加热的恒温水浴锅的结构示意图；
图2为本发明第二实施例的基于微波加热的恒温水浴锅的结构示意图；
图3为本发明第三实施例的基于微波加热的恒温水浴锅的结构示意图。
附图中：
10-水浴腔 20-加热腔 30-导热介质
40-温度传感器 50-控制箱 60-微波加热部件
70-介质导管 80-循环泵 71-金属导管
72-陶瓷导管 90-保温层 100-搅拌桨
110-介质入口 120-介质出口 51-微波电源
52-控制面板 53-设备总开关 130-密封盖
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
在本发明的描述中，需要说明的是，出现的术语所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。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，否则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。
图1为本发明第一实施例的基于微波加热的恒温水浴锅的结构示意图；图2为本发明第二实施例的基于微波加热的恒温水浴锅的结构示意图；图3为本发明第三实施例的基于微波加热的恒温水浴锅的结构示意图。图中箭头方向表示导热介质30的流动方向。
请参阅图1至图3所示，一种基于微波加热的恒温水浴锅，包括由上部的水浴腔10和下部的加热腔20构成的壳体，所述水浴腔10内设有导热介质30和用于检测所述导热介质30的温度的温度传感器40，所述壳体的侧部设有控制箱50，所述加热腔20内设有用于对导热介质30进行加热的加热装置，所述温度传感器40和加热装置分别与所述控制箱50连接。本发明与现有技术不同的是，所述加热装置为微波加热部件60，所述加热腔20内设有介质导管70，所述介质导管70的两端分别与所述水浴腔10连通，所述介质导管70上设有促使导热介质30在介质导管70内流动的动力装置，所述动力装置和控制箱50连接，所述微波加热部件60设置在所述介质导管70上并对流经介质导管70的导热介质30进行加热。
上述实施例中，所述控制箱50用于通过温度传感器40和加热装置控制水浴腔10内的加热温度。温度传感器40可以为热电偶。导热介质30可以为水，也可以为硅油，还可以是其他能够导热且稳定的液体介质。微波加热部件60包括微波发射源和微波波导等微波发射装置。可选的，所述控制箱50内设有控制器和用于给微波加热部件60供电的微波电源130，所述控制箱50上设有用于显示和调控的控制面板52以及设备总开关53，该控制器可以为单片机或者PLC可编程控制器，动力装置、微波加热部件60、微波电源130、温度传感器40、设备总开关53、控制面板52均与控制器连接，所述控制器根据温度传感器40的检测信号，再通过微波电源130控制微波加热部件60的输出功率，从而达到控制水浴腔10内的加热温度的目的。
使用时，通过动力装置使得导热介质30在介质导管70中循环流动，再通过微波加热部件60对流经介质导管70的导热介质30进行加热。
本发明的基于微波加热的恒温水浴锅，由于加热装置为微波加热部件，微波对介质材料是瞬时加热升温，微波加热具有加热均匀、加热速度快、热量损失小、操作方便、折叠控制及时、反应灵敏等特点，同时微波的输出功率随时可调，介质温升可无惰性的随之改变，不存在“余热”现象，极有利于自动控制和连续化生产的需要，因而能够使得恒温水浴锅内的温度更均匀，恒温控制反应更灵敏。此外，本发明具有绿色环保，能量利用率高，不存在微波泄露的问题。
具体地，所述动力装置包括循环泵80，循环泵80可以由电机或者马达带动。利用微波对金属不起作用但容易通过陶瓷、塑料和纸制品的机理，所述加热腔20采用金属外壳，所述介质导管70包括两端的金属导管71和中部的陶瓷导管72，所述动力装置设置在金属导管71上，所述微波加热部件60设置在所述陶瓷导管72处。该实施例中，水浴腔10内导热介质30依次流经金属导管71、循环泵80、陶瓷导管72、金属导管71后回到水浴腔10。
为了减少水浴腔10的热量散失，优选的，所述水浴腔10的侧壁沿周向设有保温层90。在一种具体实施例中，该保温层90为具有双层或者多层结构的真空密封夹层，保温层90材质可以为玻璃或者陶瓷或者高分子树脂材料，真空密封夹层的厚度可以根据水浴锅的容积进行调整，一般情况下真空密封夹层厚度越厚越好，可选的，真空密封夹层的厚度≥1mm。为了使得热量传递更加均匀，优选的，所述水浴腔10内设有搅拌桨100，搅拌桨100与控制箱50连接，搅拌桨100可以由电机或者马达带动，其用于产生旋流，使液相中热量传递更加均匀。需要说明的是，搅拌桨100和保温层90均可以依据现有结构或者现有技术进行设置，在此不再赘述。
为了用于补给和清洗恒温水浴锅中的导热介质30，所述水浴腔10的上部、下部分别设有介质入口110和介质出口120，介质入口110和介质出口120上分别设有控制阀门。
具体可选的，所述水浴腔10的顶壁设有若干个用于放置反应器的密封盖130，即所述水浴腔10的顶壁面镶嵌有用于放置反应器的密封盖130。密封盖130可拆设置，如可以与水浴腔10的顶壁螺纹连接，也可以卡接。需要说明的是，密封盖130可以依据现有结构或者现有技术进行设置，在此不再赘述。
综上，本发明的基于微波加热的恒温水浴锅，由于加热装置为微波加热部件，微波对介质材料是瞬时加热升温，微波加热具有加热均匀、加热速度快、热量损失小、操作方便、折叠控制及时、反应灵敏等特点，同时微波的输出功率随时可调，介质温升可无惰性的随之改变，不存在“余热”现象，极有利于自动控制和连续化生产的需要，因而能够使得恒温水浴锅内的温度更均匀，恒温控制反应更灵敏。此外，本发明具有绿色环保，能量利用率高，不存在微波泄露的问题。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于微波加热的恒温水浴锅，包括由上部的水浴腔(10)和下部的加热腔(20)构成的壳体，所述水浴腔(10)内设有导热介质(30)和用于检测所述导热介质(30)的温度的温度传感器(40)，所述壳体的侧部设有控制箱(50)，所述加热腔(20)内设有用于对导热介质(30)进行加热的加热装置，所述温度传感器(40)和加热装置分别与所述控制箱(50)连接，其特征在于：所述加热装置为微波加热部件(60)，所述加热腔(20)内设有介质导管(70)，所述介质导管(70)的两端分别与所述水浴腔(10)连通，所述介质导管(70)上设有促使导热介质(30)在介质导管(70)内流动的动力装置，所述动力装置和控制箱(50)连接，所述微波加热部件(60)设置在所述介质导管(70)上并对流经介质导管(70)的导热介质(30)进行加热。
2.根据权利要求1所述的基于微波加热的恒温水浴锅，其特征在于：所述动力装置包括循环泵(80)。
3.根据权利要求1所述的基于微波加热的恒温水浴锅，其特征在于：所述介质导管(70)包括两端的金属导管(71)和中部的陶瓷导管(72)，所述动力装置设置在金属导管(71)上，所述微波加热部件(60)设置在所述陶瓷导管(72)处。
4.根据权利要求1所述的基于微波加热的恒温水浴锅，其特征在于：所述水浴腔(10)的侧壁沿周向设有保温层(90)，所述保温层(90)为具有双层或多层结构的真空密封夹层，所述保温层(90)材质为玻璃或陶瓷或高分子树脂材料。
5.根据权利要求1所述的基于微波加热的恒温水浴锅，其特征在于：所述水浴腔(10)内设有搅拌桨(100)。
6.根据权利要求1-5任一项所述的基于微波加热的恒温水浴锅，其特征在于：所述水浴腔(10)的上部、下部分别设有介质入口(110)和介质出口(120)。
7.根据权利要求1-5任一项所述的基于微波加热的恒温水浴锅，其特征在于：所述控制箱(50)内设有控制器和用于给微波加热部件(60)供电的微波电源(130)，所述控制箱(50)上设有用于显示和调控的控制面板(52)以及设备总开关(53)。
8.根据权利要求7所述的基于微波加热的恒温水浴锅，其特征在于：所述控制器为单片机或者PLC可编程控制器。
9.根据权利要求1-5任一项所述的基于微波加热的恒温水浴锅，其特征在于：所述水浴腔(10)的顶壁设有若干个用于放置反应器的密封盖(130)。
10.根据权利要求1-5任一项所述的基于微波加热的恒温水浴锅，其特征在于：所述导热介质(30)为水或硅油。
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