CN102777888A - 过热蒸汽发生器以及过热蒸汽的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种过热蒸汽发生器以及过热蒸汽的制造方法，该发生器包括贮水容器、超声波雾化器、送雾管道以及第一加热器，其中：该贮水容器内部贮存有水液；该超声波雾化器，与该贮水容器相连，将从贮水容器输送过来的水液进行雾化以形成细微颗粒状的雾化水汽；该送雾管道，其一端与该超声波雾化器相连通，另一端是出雾口；该第一加热器，安装在该送雾管道内，将从超声波雾化器送来的细微颗粒状的雾化水汽加热成过热蒸汽。由于本发明采用超声波雾化器取代传统的电加热或化石燃料燃烧蒸汽锅炉来产生水蒸气，不仅能够简化设备结构，还能减小占地面积，减少热能损失，而且产生蒸汽的响应速度大大提高，产生蒸汽的稳定性以及可调控性也得到极大的提高。

Description

过热蒸汽发生器以及过热蒸汽的制造方法

技术领域

本发明涉及一种过热蒸汽暖风机，也涉及一种过热蒸汽干燥机，可用于居室取暖、加温、保温，植物生长辅助设备以及各种植物、水产品、肉类，织物等的干燥。

背景技术

传统的暖风机和干燥机是利用普通加热方式(如电热管、电阻丝等方式)将空气升温，再利用一定空间内不同点的温差以对流方式传导热量最终达到取暖或干燥的目的。这种加热空气的对流方式存在热传导效率低，传导过程的热损失较大，传热不均匀，升温时间慢，取暖效果差，被干燥物表面龟裂，被干燥物表里湿度不一致等缺点。业界一直在寻找能够克服上述对流方式传热缺点的技术。

最近将过热蒸汽为传热媒介的热传导技术越来越引起人们的注意，利用过热蒸汽的烹饪机具有加热均匀、避免烤焦现象、保持营养成分不流失等特点，利用过热蒸汽干燥的木材具有干燥速度快、干燥均匀，不易变形等特点。

所谓的过热蒸汽指的是将饱和蒸汽在饱和压力下再次加热至饱和温度以上获得的高热值的极其细微的蒸汽的气相状态。

然而，至目前为止，过热蒸汽的获取手段是：在不同形式的锅炉产生饱和蒸汽，然后利用电加热或化石燃料再次加热。这种方式有着设备结构复杂、设备成本高、维护维修费用高、耗能高等缺点，而且产生的蒸汽流量偏差较大不易获得温度均匀的过热蒸汽。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于：提供一种过热蒸汽发生器以及过热蒸汽的制造方法，解决现有技术采用锅炉产生饱和蒸汽所存在的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种过热蒸汽发生器，其特征在于，包括贮水容器、超声波雾化器、送雾管道以及第一加热器，其中：

该贮水容器内部贮存有水液；

该超声波雾化器，与该贮水容器相连，将从贮水容器输送过来的水液进行雾化以形成细微颗粒状的雾化水汽；

该送雾管道，其一端与该超声波雾化器相连通，另一端是出雾口；

该第一加热器，安装在该送雾管道内，将从超声波雾化器送来的细微颗粒状的雾化水汽加热成过热蒸汽。

在一个较佳的实施例中：还包括一根送气管与一个送气风机，其中：

该送气管，其一端是出气口，该送气管还与该送雾管道的出雾口相通；

该送气风机，安装在该送气管内或者与该送气管相连通，将进入送气管内的过热蒸汽向送气管的出气口处输送。

在一个较佳的实施例中：该送气管的另一端的管口处固定有该送雾管道，该送雾管道的出雾口伸入该送气管的该另一端内，在该送雾管道与该送气管的该另一端之间形成有一个空气吸入口。

在一个较佳的实施例中：在该送气管内接近出气口的位置安装有第二加热器，并在该第二加热器与该出气口之间的该送气管内安装有温度感应器，该第二加热器和该温度感应器均与一个控制系统相连。

在一个较佳的实施例中：在雾化装置一侧安装有一个送雾风机，在该送气管内还安装有湿度感应器，该送雾风机和该湿度感应器均与一个控制系统相连。

在一个较佳的实施例中：该送雾管道的出雾口一端以旁通形式与该送气管的出气口一端相接。

在一个较佳的实施例中：该送雾管道伸入该送气管的一端与该送气管同向延伸，并一直延伸到该出气口处。

在一个较佳的实施例中：在该送气管内安装有辅助加热器，在该送气管的出气口处安装有该温度感应器，该辅助加热器和该温度感应器均与一个控制系统相连。

在一个较佳的实施例中：在雾化装置一侧安装有一个送雾风机，在该送雾管道内或者在该送气管的出气口处还安装有湿度感应器，该送雾风机和该湿度感应器均与一个控制系统相连。

在一个较佳的实施例中：该第一加热器是远红外线加热器。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种过热蒸汽的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：向一个超声波雾化器提供水液；

步骤二：该超声波雾化器将该水液进行雾化以形成细微颗粒状的雾化水汽；

步骤三：用一个第一加热器，将该超声波雾化器形成的细微颗粒状的雾化水汽加热成过热蒸汽。

在一个较佳的实施例中：还包括步骤四：用一根送气管以及一个安装在该送气管内或者与该送气管相连通的送气风机，将空气与所述的过热蒸汽混合后向使用点处输送。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：

1、本发明采用超声波雾化器取代传统蒸汽锅来产生水蒸气，不仅能够简化设备结构，还能减小占地面积，减少热能损失，而且产生蒸汽的响应速度大大提高，产生蒸汽的稳定性以及可调控性也得到极大的提高。

2、将本发明过热蒸汽发生器应用于暖风机和干燥机，具有结构简单、节能环保、热效率高等特点，其取暖效果和干燥效果远远高于传统的单纯利用化石燃料和电力的暖风机和干燥机。

3、将本发明过热蒸汽发生器应用于暖风机，在利用过热蒸汽取暖的同时能够保持人体适宜的湿度，避免室内空气干燥引起的不适感，而且在过热蒸汽发生过程中大量释放出对人体有保健作用的远红外线和负离子，活化人体细胞组织和植物的细胞组织，同时有效抑制有害细菌、病菌、霉菌的繁殖。

4、将本发明过热蒸汽发生器应用于干燥机，其使用的干燥媒介是过热蒸汽，因此不会出现干燥过程中常见的被干燥物污染、干燥不均匀、表面龟裂、色变等现象，能够达到自然阴干的效果。整个过程一概不用煤、石油、液化气等化石燃料，能够做到CO₂的零排放。同时比传统对流传热方式的干燥法大大缩短干燥时间。

附图说明

图1为一种过热蒸汽发生器应用于暖风机的结构断面图；

图2为图1的侧视图；

图3为另一种过热蒸汽发生器应用于暖风机的结构断面图；

图4为图3的出气口部分的俯视图。

具体实施方式

下面参考上述附图举例予以说明。但是以下说明的实施案例只是为了具有本发明所属技术领域基本知识的人更容易理解和实施，不意味着本发明被保护的范围局限于此。另外，在以下实施案例说明中虽然实施案例不同但具有相同技术特征的结构要素使用统一的附图标记。

本发明提供的过热蒸汽发生器可应用于暖风机和干燥机，而过热蒸汽干燥机的结构原理和过热蒸汽暖风机的结构原理基本一致，只是用途不同而已，所以，以下以热蒸汽暖风机为例对本发明的过热蒸汽发生器进行说明，这些说明当然也都适用于过热蒸汽干燥机，当然也同样适用于其他需要使用过热蒸汽的装置上，如植物生长辅助装置、空气净化装置、高温消毒柜、美容用蒸汽热敷装置、以及小广告清除装置等等。

如图1和图2所示，该过热蒸汽发生器应用于暖风机装置的实施例，其包括：箱体10、贮水容器20、供水流量调节装置22、雾化装置30、送气管40、送雾风机50、第一加热器60、送气风机70、第二加热器80、湿度感应器90、湿度感应器92以及控制系统C。

箱体10呈空心形状，能够容纳所述的贮水容器20、供水流量调节装置22、雾化装置30、送气管40、送雾风机50、第一加热器60、送气风机70、第二加热器80、湿度感应器90、湿度感应器92以及控制系统C。

该贮水容器20安装在箱体10内，其内部贮存有水液，贮水容器20里的水液经过该供水流量调节装置22提供给该雾化装置30。

该供水流量调节装置22由供水连杆22a与阀门22b组成，用于使供应至该雾化装置30处的水液始终保持在合适的水位。

该雾化装置30安装在箱体10内，其可以是超声波雾化器，具有单个或多个超声波振动片32，借助所述的超声波振动片32的振动效应，将从贮水容器20输送过来的水液进行雾化以形成细微颗粒状的水汽。虽然本说明书没有用另图描述，但是，该雾化装置30也可以是利用高压喷射法等其他手段生成细微颗粒雾化水汽的装置。

送气管40安装在箱体10内部，其上端是连通至该箱体10外部的出气口41，下端管口处固定有该送雾管道45，该送雾管道45上端是伸入该送气管40内的出雾口451，下端与该雾化装置30连接，在该送雾管道45的内壁上安装有该第一加热器60，当该雾化装置30送来的细微颗粒状雾化水汽从该送雾管道45中通过的时候，即被该第一加热器60加热成过热蒸汽。在该送雾管道45与该送气管40下端之间形成有一个空气吸入口42，可供空气在负压作用下进入该送气管40中，与被该第一加热器60加热成的过热蒸汽混合。该送气管40由不锈钢等耐腐蚀材料或涂有防腐涂料的其他耐高温材料组成，送气管40内部喷涂远红外涂料，以提高暖风和干燥效果。

该送雾风机50安装在雾化装置30侧面，起到将雾化装置30所生成的细微颗粒状雾化水汽吹入送雾管道45的作用，通过调整该送雾风机50的送风量，可以控制细微颗粒状雾化水汽进入送雾管道45的流量，并最终控制该暖风机输出的过热蒸汽的流量。

该第一加热器60安装在送气管40内部，将从雾化装置30送来的细微颗粒状雾化水汽加热至100℃～600℃，以生成过热蒸汽。该第一加热器60可以采用远红外线加热器，远红外线具有抑制有害细菌、病菌、霉菌，活化动植物细胞组织的作用。

该送气风机70安装在送气管40的内部，将送气管40内的过热蒸汽以及混合在该过热蒸汽中的外部空气向出气口41处输送。在本实施例中，由于负压作用，送气风机70将第一加热器处生成的过热蒸汽吸入的同时，也会将外部空气从该空气吸入口42吸入到送气管40中予以混合，然后一同移送至出气口41，过热蒸汽和空气混合的目的在于更好地提高出气口41释放的过热蒸汽的扩散效果。

该第二加热器80安装在该送气管40内接近出气口41的位置，在第一加热器60生成的过热蒸汽在与外部引入的空气相混合的过程中导致温度下降过多的情况下，第二加热器80可以辅助加热，起到将过热蒸汽和空气的混合气体温度调节至所需温度后再借助送气风机70的风力释放到出气口41外部的作用。该第二加热器80也可以采用远红外线加热器。

该湿度感应器90安装在该送气管40内，并位于该第一加热器60与该送气风机70之间，该湿度感应器90与安装在箱体10内的控制系统C相连，用于随时测量该第一加热器60生成的过热蒸汽在与外部引入的空气相混合后的湿度，当其测量到过热蒸汽在与外部引入的空气相混合后的湿度过小，则将该信息反馈给该控制系统C，该控制系统C则发送控制命令给该送雾风机50，加大送雾风机50的送风量；反之，若该湿度感应器92测量到的湿度过大，并该信息传递给该控制系统C后，该控制系统C则发送控制命令给该送雾风机50，减小该送雾风机50的送风量。

该温度感应器92安装在该送气管40内，并位于该第二加热器80与出气口41之间，该温度感应器92与该控制系统C相连，用于测量从出气口41处排出箱体10外的气体温度。若该温度感应器92测量到的气体温度低于预定值，并将该信息传递给该控制系统C之后，该控制系统C则启动该第二加热器80，使从出气口41处排出箱体10外的气体温度升高；若其测量到的气体温度高于预定值，并将该信息传递给该控制系统C之后，该控制系统C则关闭该第二加热器80。

该控制系统C安装在该箱体10内，其与该送雾风机50、该第一加热器60、该送气风机70、该第二加热器80、该湿度感应器90以及该温度感应器92相连，综合控制整个暖风机内蒸汽发生器的工作情况。

该过热蒸汽发生器应用于暖风机装置的实施例中，其具体工作过程如下：储存在贮水容器20里的水通过供水调节装置22到达雾化装置30并在雾化装置30中的超声波振动片32的作用下转换成细微颗粒状的雾化水汽，该雾化水汽被送雾风机50的风力移送到雾化装置30上方的送气管40内并被安装在送气管40内的第一加热器60加热瞬间转换成过热蒸汽，这时过热蒸汽和外部引入的空气相混合的同时被送气风机70的风力作用下移送到送气管40上端并通过出气口41向外释放。

图3为另一种将该过热蒸汽发生器应用于暖风机的实施例的内部断面图，该暖风机包括：箱体10、贮水容器20、雾化装置30、送气管40、送雾管道45、送雾风机50、第一加热器60、送气风机70、辅助加热器85、湿度感应器90、湿度感应器92以及控制系统C；其中：

箱体10呈空心形状，能够容纳所述的贮水容器20、雾化装置30、送气管40、送雾管道45、送雾风机50、第一加热器60、送气风机70、辅助加热器85、湿度感应器90、湿度感应器92以及控制系统C。

该贮水容器20安装在箱体10内，其内部贮存有水液，贮水容器20里的水液经过该供水流量调节装置22提供给该雾化装置30。虽然，在本实施例中，该贮水容器20画在该雾化装置30的下方，但并不表示该贮水容器20低于该雾化装置30，此处仅作示意而已。

该贮水容器20与该雾化装置30之间也设置有供水流量调节装置，其属于常用技术，在此略去其详细结构。

该雾化装置30安装在箱体10内，其可以是超声波雾化器，具有单个或多个超声波振动片32，借助所述的超声波振动片32的振动效应，将从贮水容器20输送过来的水液进行雾化以形成细微颗粒状的水汽。虽然本说明书没有用另图描述，但是，该雾化装置30也可以是利用高压喷射法等其他手段生成细微颗粒雾化水汽的装置。

该送气管40安装在箱体10内部，其一端是连通至箱体10外的出气口41，另一端与该送气风机70相连。

该送雾管道45安装在该箱体10内部，其一端与该雾化装置30相连，另一端是出雾口451，该送雾管道45的出雾口451一端以旁通形式与该送气管40的出气口41一端相连通。该送雾管道45伸入该送气管40的一端与该送气管40同向延伸，并一直延伸到该出气口41处。该送气管40与送雾管道45由不锈钢等耐腐蚀材料或涂有防腐涂料的其他耐高温材料组成，该送气管40与送雾管道45内部喷涂远红外涂料，以提高暖风和干燥效果。

该送雾风机50安装在雾化装置30侧面，起到将雾化装置30所生成的细微颗粒状雾化水汽吹入送雾管道45里的作用，通过调整该送雾风机50的送风量，可以控制细微颗粒状雾化水汽进入送雾管道45的流量，并最终控制该暖风机输出的过热蒸汽的流量。

该第一加热器60安装在送雾管道45内部，将从雾化装置30送来的细微颗粒状雾化水汽加热至100℃～600℃，以生成过热蒸汽。该第一加热器60可以采用远红外线加热器。

该送气风机70与该送气管40相连，将箱体10外部的空气吸入后从该出气口41处送出。

该辅助加热器85安装在该送气管40内，将从该送气管40中通过的外部空气温度予以提升后再到达该出气口41。该辅助加热器85也可以采用远红外线加热器。

该湿度感应器90安装在该送雾管道45内(也可以安装在该送气管40的出气口41处)，用于随时测量该送雾管道45内所通过的气体的湿度，当其测量到湿度过小，则将该信息反馈给该控制系统C，该控制系统C则发送控制命令给该送雾风机50，加大送雾风机50的送风量；反之，则减小该送雾风机50的送风量。

该温度感应器92安装在该送气管40的出气口41处，用于测量从出气口41处排出箱体10外的气体温度。若该温度感应器92测量到的气体温度低于预定值，并将该信息传递给该控制系统C之后，该控制系统C则启动该辅助加热器85，使从出气口41处排出箱体10外的气体温度升高；若其测量到的气体温度高于预定值，并将该信息传递给该控制系统C之后，该控制系统C则关闭该辅助加热器85。

该控制系统C安装在该箱体10内，其与该送雾风机50、该第一加热器60、该送气风机70、该辅助加热器85、该湿度感应器90以及该温度感应器92相连，综合控制整个暖风机内蒸汽发生器的工作情况。

本实施例使用的时候，在出气口41释放的是过热蒸汽和被加热的空气的混合气体。

由于过热蒸汽是一种纳米级的高温气体，比起饱和水蒸气具有扩散性能优秀、潜热值高等特点，应用于暖风机时可以大大提高取暖效率，应用于干燥机时能够做到加热均匀、内外同时干燥、缩短干燥时间。

从上述两个实施例可知，本发明不仅提供了一种过热蒸汽发生器，还提供了一种过热蒸汽的制造方法，其包括以下步骤：

步骤一：用一个贮水容器20，向一个超声波雾化器30提供水液；

步骤二：该超声波雾化器30将该水液进行雾化以形成细微颗粒状的雾化水汽；

步骤三：用一个第一加热器60，将该超声波雾化器30形成的细微颗粒状的雾化水汽加热成过热蒸汽；

步骤四：用一根送气管40以及一个安装在该送气管内或者与该送气管相连通的送气风机70，将空气与所述的过热蒸汽混合后向使用点(暖风供应点、干燥仓、植物生长辅助装置、空气净化装置、高温消毒柜等等)处输送。

在上述步骤四中，可以使用湿度感应器90来测量过热蒸汽的湿度，或者测量空气与过热蒸汽混合后的湿度，然后通过控制系统C来操作超声波雾化器30一侧的送雾风机50的转速，从而调节过热蒸汽的供应量；同样地，还可以使用温度感应器92测量空气与所述的过热蒸汽混合后输送到使用点处的温度，然后通过控制系统C来操作一个所述的第二加热器80(或者辅助加热器85)，来调节过热蒸汽的供应温度；这些在前面实施例中已有完整记载，在此就不再赘述了。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种过热蒸汽发生器，其特征在于，包括贮水容器、超声波雾化器、送雾管道以及第一加热器，其中：

该贮水容器内部贮存有水液；

该超声波雾化器，与该贮水容器相连，将从贮水容器输送过来的水液进行雾化以形成细微颗粒状的雾化水汽；

该送雾管道，其一端与该超声波雾化器相连通，另一端是出雾口；

该第一加热器，安装在该送雾管道内，将从超声波雾化器送来的细微颗粒状的雾化水汽加热成过热蒸汽。

2.根据权利要求1所述的过热蒸汽发生器，其特征在于：还包括一根送气管与一个送气风机，其中：

该送气管，其一端是出气口，该送气管还与该送雾管道的出雾口相通；

该送气风机，安装在该送气管内或者与该送气管相连通，将进入送气管内的过热蒸汽向送气管的出气口处输送。

3.根据权利要求2所述的过热蒸汽发生器，其特征在于：该送气管的另一端的管口处固定有该送雾管道，该送雾管道的出雾口伸入该送气管的该另一端内，在该送雾管道与该送气管的该另一端之间形成有一个空气吸入口。

4.根据权利要求3所述的过热蒸汽发生器，其特征在于：在该送气管内接近出气口的位置安装有第二加热器，并在该第二加热器与该出气口之间的该送气管内安装有温度感应器，该第二加热器和该温度感应器均与一个控制系统相连。

5.根据权利要求3所述的过热蒸汽发生器，其特征在于：在雾化装置一侧安装有一个送雾风机，在该送气管内还安装有湿度感应器，该送雾风机和该湿度感应器均与一个控制系统相连。

6.根据权利要求2所述的过热蒸汽发生器，其特征在于：该送雾管道的出雾口一端以旁通形式与该送气管的出气口一端相接。

7.根据权利要求6所述的过热蒸汽发生器，其特征在于：该送雾管道伸入该送气管的一端与该送气管同向延伸，并一直延伸到该出气口处。

8.根据权利要求6所述的过热蒸汽发生器，其特征在于：在该送气管内安装有辅助加热器，在该送气管的出气口处安装有该温度感应器，该辅助加热器和该温度感应器均与一个控制系统相连。

9.根据权利要求6所述的过热蒸汽发生器，其特征在于：在雾化装置一侧安装有一个送雾风机，在该送雾管道内或者在该送气管的出气口处还安装有湿度感应器，该送雾风机和该湿度感应器均与一个控制系统相连。

10.根据权利要求2～9中任一项所述的过热蒸汽发生器，其特征在于：该第一加热器是远红外线加热器。

11.一种过热蒸汽的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：向一个超声波雾化器提供水液；

步骤二：该超声波雾化器将该水液进行雾化以形成细微颗粒状的雾化水汽；

步骤三：用一个第一加热器，将该超声波雾化器形成的细微颗粒状的雾化水汽加热成过热蒸汽。

12.根据权利要求11所述的过热蒸汽的制造方法，其特征在于：还包括步骤四：用一根送气管以及一个安装在该送气管内或者与该送气管相连通的送气风机，将空气与所述的过热蒸汽混合后向使用点处输送。

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