CN102012015A - 蒸汽发生装置及家用电蒸箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸汽发生装置，旨在提供一种带有缺水检测装置的蒸汽发生装置，该缺水检测装置判断精确、成本低、反应快、寿命长、提醒用户清洗发热管及不出现干烧。本发明采用的实施方案是：一种蒸汽发生装置，包括分水阀(1)、透光或下端局部透光的发热管(2)，所述发热管(2)的下电极(21)的下端设置有光发射装置(111)和光敏元件(121)，所述光发射装置(111)发射的光经过至少一根所述发热管(2)的折射到达所述光敏元件(121)，所述光发射装置(111)发射的光不通过所述发热管(2)的轴心。本发明还公开了一种包含该蒸汽发生装置的家用电蒸箱。

Description

蒸汽发生装置及家用电蒸箱

技术领域

本发明涉及一种蒸汽发生装置及家用电蒸箱。

背景技术

现有技术中，有各种各样的蒸汽发生装置及家用电蒸箱。如本申请人于2010年02月12日申请的、申请号为201010114441.6[申请名称为：[家用蒸箱]的中国发明专利，该专利在加热管上设置限温器来检测所述发热管中是否有水，从而判断所述发热管是否干烧。如果所述发热管在所述限温器的设置位置没有水，则该位置的温度会升高，当温度升高至所述限温器设定的温度时，所述限温器动作，使控制电路切断加热电源。但该专利中所公开的家用蒸箱还存在以下不足：

(1)由于所述限温器不能直接贴于所述发热管的发热区，所述限温器设置在所述发热管电极的上部，或者与所述发热管的发热区表面隔开一定的空隙，这就造成所述限温器工作滞后。

(2)由于所述限温器工作滞后而且所述发热管的热惯性很小，这要求所述限温器的灵敏度很高，也要求设置位置很精确。

(3)由于所述限温器的跳断温度与正常工作温度非常接近，这样就可能造成误跳断。

(4)由于所述发热管通常不止一根，这样就需要不止一个所述限温器，使得成本很高。

(5)由于所述限温器跳断是在所述发热管发生干烧后，而所述发热管经过多次短暂干烧后，其电参数和寿命会受到很大影响。

因此，市面上需要一种反应快、判断精确、成本低、寿命长、不使所述发热管出现干烧的检测装置来解决现有技术中存在的缺陷。

发明内容

根据现有技术中所存在的不足，本发明的目的是给蒸汽发生装置及家用电蒸箱提供一种反应快、判断精确、成本低、寿命长、不使发热管出现干烧的缺水检测装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种蒸汽发生装置，包括分水阀、透光或下端局部透光的发热管，在所述发热管中装有水的状态下，所述发热管的下电极的下端设置有光发射装置和光敏元件，所述光发射装置发射的光经过至少一根所述发热管的折射到达所述光敏元件，所述光发射装置发射的光不通过所述发热管的轴心。所述光发射装置发射的光到达第一根玻璃管时的入射角要保证：一方面光能穿过所述发热管，且有足够强度的光到达所述光敏元件；另一方面在所述发热管缺水(所述下电极的下端有气泡冒出)时，光偏离至所述光敏元件的感光区之外。

本发明的基本思路是：所述发热管在正常工作时，所述发热管的下电极的下方不冒水泡；所述发热管在缺水状态工作时，所述发热管的下电极的下方出现冒水泡的现象。本发明利用这个现象设置所述光发射装置和所述光敏元件，所述下电极的下方是否冒水泡通过所述光敏元件是否感应到光信号来确定，判断所述发热管是否缺水，预先设置所述光发射装置发射的光通过不冒水泡的所述发热管到达所述光敏元件感光区。由于光在水、玻璃、空气中的折射率不同，当光通过冒水泡的所述发热管时，光路会发生偏转。所以光发射装置发射的光通过不冒水泡的所述发热管能够到达所述光敏元件感光区，由此判断所述发热管不缺水，正常工作，控制电路不切断所述发热管的发热电源；而光发射装置发射的光通过冒水泡的所述发热管，光发生偏转不能达到所述光敏元件的感光区，判断所述发热管缺水，将产生干烧现象，所述控制电路切断所述发热管的发热电源，从而有效的在所述发热管还有水的情况下防止干烧现象的产生。

本技术方案中，为使所有所述发热管都不产生干烧，优选地，可将所述光发射装置发射的光经过全部所述发热管的折射后到达所述光敏元件。

本技术方案中所述分水阀的一端设置有所述支座II，所述光敏元件设置在所述支座II的斜孔II中。所述斜孔II的偏斜角度是根据所述发热管正常工作(即不缺水)时的光路来确定的。

本技术方案中所述支座II上设置有调节孔，所述支座II通过所述调节孔活动设置在所述分水阀上。这样设置的优点在于：分布在光路上的构件在制造和装配时可能出现误差，所有的累积误差都可通过所述调节孔调节所述支座II来消除。

本技术方案中所述分水阀的另一端设置有支座I，所述光发射装置设置在所述支座I的斜孔I中。

本技术方案中所述支座I与所述分水阀可以设置成一体结构，也可以设置成分体结构。

本技术方案中所述斜孔I和所述斜孔II设置在与所述发热管垂直的平面上。

本技术方案中所述光发射装置可以是激光二极管，也可以是任一光源与聚光罩或透镜组的组合。

本技术方案中该蒸汽发生装置包括至少三根所述发热管，所述发热管成曲线排列。这样设置的优点在于：所述缺水检测装置可以检测多根所述发热管是否缺水，且便于光路设计。

本技术方案中所述光发射装置、所述光敏元件与所述发热管不接触。

一种家用电蒸箱包括蒸室、储水箱和蒸汽发生装置，所述蒸汽发生装置包括分水阀、透光或下端局部透光的发热管，所述发热管中装有水，所述发热管的下电极的下端设置有光发射装置和光敏元件，所述光发射装置发射的光经过至少一根所述发热管的折射到达所述光敏元件，所述光发射装置发射的光不通过所述发热管的轴心。

本发明与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)由于所述蒸汽发生装置和所述家用电蒸箱是通过检测所述发热管是否缺水(即所述下电极的下端是否冒泡)来判断所述发热管即将发生干烧现象，所以所述发热管中总是有水，不会发生干烧现象，也使得所述发热管的寿命更长。

(2)由于所述光发射装置发射的光经过所述发热管的折射后到达所述光敏元件，相对于热传导的滞后，光测可以认为是即时的，所以该检测反应更快。所述发热管中缺水时下电极下方会产生水泡，所述光发射装置发射的光在经过所述发热管时，相对于预设的光路会发生偏转，致使所述光敏元件感应不到光信号，所以该检测判断的更精确。由于可以检测全部所述发热管中是否缺水，所以所述蒸汽发生装置和所述家用电蒸箱的成本更低。

本发明中的其它有益效果，还将在具体实施例中进一步说明。

附图说明

图1是本发明中蒸汽发生装置中检测装置的分解示意图；

图2是图1的A-A向剖视图；

图3-1是本发明检测一根发热管时的光路示意图；

图3-2是本发明检测两根发热管时的光路示意图；

图3-3是本发明检测三根成曲线排列的发热管的光路示意图；

图3-4是本发明检测四根成曲线排列的发热管的光路示意图；

附图中各部分结构的标注说明：

1-分水阀、11-支座I、111-光发射装置、112-斜孔I、12-支座II、121-光敏元件、122-斜孔II、123-调节孔、13-调节螺栓、2-发热管、21-下电极、3-蒸汽发生装置。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例及附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此部分所描述的具体实施例仅可用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明是对具有透光或局部透光的发热管的蒸汽发生装置和家用电蒸箱的改进，在此本发明不再重复阐述蒸汽发生装置和家用电蒸箱的结构，仅描述用于其上的光发射装置111和光敏元件121。

如图1所示，本发明蒸汽发生装置3包括分水阀1、三根透光或下端局部透光的发热管2、光发射装置111、光敏元件121和控制电路，三根所述发热管2成直线排列，所述分水阀1的两端分别设置有支座I 11和支座II 12，三根所述发热管2、所述支座I 11和所述支座II 12排列在同一直线上。

所述光发射装置111和所述光敏元件121设置在所述发热管2的下电极21的下端，所述发热管2中是否有水泡冒出通过所述光敏元件121是否感应到光信号来确定。当有连续数个水泡冒出时，所述光敏元件121持续感应不到光信号，便判定所述发热管2处于缺水状态即将干烧，控制电路切断所述发热管2的发热电源。

如图2所示，所述支座I 11上设置有斜孔I 112，所述光发射装置111设置在所述斜孔I 112中，所述支座II 12上设置有斜孔II 122和调节孔123，所述光敏元件121设置在所述斜孔II 122中，所述分水阀1上设置有与所述调节孔123相配合的调节螺栓13，所述支座II 12可以以所述调节螺栓13为轴转动，所述支座II 12也可以沿着所述调节孔123转动，其目的是调节设置在所述支座II 12中的所述光敏元件121使之能垂直接收光信号。

所述光发射装置111可以是激光二极管、任意光源与聚光罩或者任意光源与透镜组。其作用是产生一束具有一定强度的平行光。

所述光敏元件121可以是光敏二极管、光敏三极管、光敏电阻或光敏开关。其作用是接收光信号，当没有感应到光信号时，产生动作使控制电路断开所述发热管2的发热电源。

所述光发射装置111发射的光到达第一根所述发热管2的外表面时的入射角必须满足：(1)光在经过所有所述发热管2的折射后，能到达所述光敏元件121，且有足够的强度能被所述光敏元件121感应；(2)当任意一根所述发热管2中有水泡冒出时，所述光敏元件121都不能接收到光信号。

本发明对所述发热管2中是否缺水的检测是在所述发热管2中装有水的状态下进行的。所述光发射装置111发射的光经过所述发热管2的折射后达到所述光敏元件121的折射光路，是根据光通过空气、玻璃、水的折射定律(n₁₂＝sinθi/sinθt)来确定的。

所述斜孔I 112的偏斜角度是根据所述入射角确定的，如果所述入射角与水平面的夹角为θ，则所述斜孔I 112的偏斜角度为θ。如果所述入射角与水平面的夹角为零，则斜孔I 112应该相应的设置成直孔。

所述斜孔II 122的偏斜角度是根据所述光敏元件121要求垂直于经过折射后的光信号来确定的。

本发明先设定所述入射角，确定光路，最后设置所述光发生装置111和所述光敏元件121的位置。

如果所述发热管2的底端是完全连通的，可以只检测其中任意一根或多根所述发热管2，来代替对全部所述发热管2的检测。所述光敏元件121是在确定了光路后才设置的。如图3-1是所述光发射装置111发射的光检测一根所述发热管2，经过折射后达到所述光敏元件121的光路图。如图3-2是所述光发射装置111发射的光检测两根所述发热管2，经过折射后达到所述光敏元件121的光路图。

如果设置了三根以上所述发热管2，且要求检测全部所述发热管2.，可以通过将所述发热管2排列成曲线以满足对三根以上所述发热管2的全部检测，这样也方便了光路的布置。所述发热管2和所述光敏元件121是在确定了光路后才设置的。如图3-3是所述光发射装置111发射的光检测不在同一直线上的三根所述发热管2，经过折射后达到所述光敏元件121的光路图。如图3-4是所述光发射装置111发射的光检测成曲线排列的四根所述发热管2，经过折射后达到所述光敏元件121的光路图。

由上所述，可以知道所述光发射装置111和所述光敏元件121能够对三根以上所述发热管2进行全部检测是否缺水，是通过排列所述发热管2的位置来实现的。所述发热管2的排列曲线是根据n₁₂＝sinθi/sinθt(即所述光发射装置111发射的光能够通过全部所述发热管2)，且当所述下电极21没有冒水泡时，确保所述光敏元件121能感应到光信号。

本发明的工作原理和过程：

所述发热管2在正常工作时，所述下电极21的下方不冒水泡；所述发热管2在缺水状态工作时，所述下电极21的下方出现冒水泡的现象。本发明利用这个现象设置所述光发射装置111和所述光敏元件121，所述下电极21的下方是否冒水泡通过所述光敏元件121是否感应到光信号来确定，判断所述发热管2是否缺水，预先设置所述光发射装置111发射的光通过不冒水泡的所述发热管2到达所述光敏元件121感光区。由于光在水、玻璃、空气中的折射率不同，当光通过冒水泡的所述发热管2时，光路会发生偏转。所述光发射装置发射111的光通过不冒水泡的所述发热管2能够到达预先设置的所述光敏元件121的感光区，判断所述发热管2不缺水，正常工作，控制电路不切断所述发热管2的发热电源；而所述光发射装置111发射的光通过冒水泡的所述发热管2时，光发生偏转不能达到所述光敏元件121的感光区，判断所述发热管2缺水，将产生干烧现象，所述控制电路切断所述发热管2的发热电源，从而有效的在所述发热管2还有水的情况下防止干烧现象。

Claims (9)

1.一种蒸汽发生装置，包括分水阀(1)、透光或下端局部透光的发热管(2)，其特征在于：所述发热管(2)的下电极(21)的下端设置有光发射装置(111)和光敏元件(121)，所述光发射装置(111)发射的光经过至少一根所述发热管(2)的折射到达所述光敏元件(121)，所述光发射装置(111)发射的光不通过所述发热管(2)的轴心。

2.根据权利要求1所述的蒸汽发生装置，其特征在于：所述光发射装置(111)发射的光经过全部所述发热管(2)的折射到达所述光敏元件(121)。

3.根据权利要求1所述的蒸汽发生装置，其特征在于：所述分水阀(1)的一端设置有所述支座II(12)，所述光敏元件(121)设置在所述支座II(12)的斜孔II(122)中。

4.根据权利要求3所述的蒸汽发生装置，其特征在于：所述支座II(12)上设置有调节孔(123)，所述支座II(12)通过所述调节孔(123)活动设置在所述分水阀(1)上。

5.根据权利要求4所述的蒸汽发生装置，其特征在于：所述分水阀(1)的另一端设置有支座I(11)，所述光发射装置(111)设置在所述支座I(11)的斜孔I(112)中。

6.根据权利要求5所述的蒸汽发生装置，其特征在于：所述斜孔I(112)和所述斜孔II(122)设置在与所述发热管(2)垂直的平面上。

7.根据权利要求1所述的蒸汽发生装置，其特征在于：所述光发射装置(111)可以是激光二极管，也可以是任一光源与聚光罩或透镜组的组合。

8.根据权利要求1至7所述的蒸汽发生装置，其特征在于：该蒸汽发生装置包括至少三根所述发热管(2)，所述发热管(2)成曲线排列。

9.一种包括权利要求1至8中任一项所述蒸汽发生装置的家用电蒸箱。

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