CN103388813B - 一种蒸汽发生器 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种蒸汽发生器。本发明的蒸汽发生器，包括有外壳及装配在外壳内的发热体，其中外壳为空心柱状体，发热体的两个端面分别位于外壳的空心柱状体的两个开口端，外壳与发热体之间围成至少一个蒸发腔，发热体或外壳上设置有进水口及蒸汽出口，进水口及蒸汽出口分别与蒸发腔相通。本发明的外壳由于采用做成空心柱状体的结构，外壳可以不采用原来通常采用的压铸工艺，而可以采用成本低廉的标准管材，节约成本；此外，本发明的外壳做成空心圆柱体，其两端都是空的，当蒸汽发生器的蒸发腔有较大的蒸汽压强时，外壳在轴向没有受力面，在轴向不需要特别的结构固定。此外，本发明外壳与发热体之间在轴向不存在相互作用力，因此省略了法兰边的特征，减小了蒸汽发生器的直径尺寸。本发明成本低、体积小、蒸汽量大、寿命长。
Description
技术领域
本发明是一种蒸汽发生器，特别是一种应用于蒸汽清洁机及蒸汽地拖的蒸汽发生器,属于蒸汽发生器的改造技术。
背景技术
现有的常见的蒸汽发生器，如图1-图2，中间的通孔为蒸发腔，水从蒸发腔的一端进入，与蒸发腔的高温表面接触，水被蒸发成水蒸汽，从蒸发腔的另一端喷出。这种蒸汽发生器的缺点是：蒸发腔表面积小，因此热交换面积小，产生的蒸汽量小；其次，蒸发腔的空间小，容易被钙化物堵塞，寿命断；再次，蒸发腔是直的，没有迂回结构，工作时不能保证水与蒸发腔的充分接触，蒸汽中带有较多的水珠，蒸汽质量差。中国实用新型专利公开的专利号为：200520133312.6、200610154895.X、201010624259.5、200620003906.X的蒸汽发生器，都是采用一个压铸的铝合金外壳包裹一个压铸的铝合金发热器结构，虽然这些方案解决了现有的最常见的蒸汽发生器热交换面积小的问题，但这些蒸汽发生器采用了两个压铸零件和更多的零件，而压铸零件的成本比较高，因此这些蒸汽发生器成本也就比较高了，且这些蒸汽发生器的体积变得更大，应用这些蒸汽发生器的机器的体积也自然变大，也导致了成本的增加。
另外，现有蒸汽发生器的外壳都设计有一圈打螺钉用的法兰边，因为这些外壳的机构都是一端开口，另外一端封闭的类似注射器的针筒的结构，其封闭一端在工作时承受较大的力，特别在蒸汽出口被堵时，其封闭一端承受很大的推力，因此，现有这些蒸汽发生器的外壳与发热体之间必须设计有较强的法兰边，并设计多个螺钉来保证两零件之间的固定及密封。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种成本低、体积小、蒸汽量大、寿命长的蒸汽发生器。本发明设计合理，方便实用。
本发明的技术方案是：本发明的蒸汽发生器，包括有外壳及装配在外壳内的发热体，其中外壳为空心柱状体，发热体的两个端面分别位于外壳的空心柱状体的两个开口端，外壳与发热体之间围成至少一个蒸发腔，发热体或外壳上设置有进水口及蒸汽出口，进水口及蒸汽出口分别与蒸发腔相通。
上述发热体内镶有发热管。
上述发热管的形状为蛇形管。
上述发热体的两端分别设置有环形沟槽，环形沟槽内分别装配有保证发热体与外壳之间的密封的第一密封圈及第二密封圈。
上述环形沟槽的开口方向为径向，第一密封圈及第二密封圈径向设置在发热体与外壳之间。
上述进水口及蒸汽出口分别设置在发热体的同一端。
上述进水口及蒸汽出口分别设置在发热体的两端。
上述进水口内衬有能提升蒸汽的温度的隔热管。
上述隔热管为聚四氟乙烯隔热管，或硅胶隔热管。
上述外壳为空心圆柱体，或为空心圆锥体。
本发明的外壳由于采用做成空心柱状体的结构，如做成空心圆柱体，较大程度上从工艺上降低了零件成本。当外壳为空心圆柱体时，外壳可以不采用原来通常采用的压铸工艺，而可以采用成本低廉的标准管材，如挤出成型铝合金管，或是其它挤出成型材料的管，如耐高温耐老化的塑胶管材也可以采用，根据需要也可以采用不锈钢管。加工工艺的角度看，将压铸成型工艺改为挤出成型工艺，已经节约较多的成本；其次，挤出成型工艺可以减少外壳的壁厚，从材料上又节约了成本。此外，本发明的外壳做成空心圆柱体，还可以使蒸汽发生器的体积做得更小。由于外壳为空心圆柱体，其两端都是空的，当蒸汽发生器的蒸发腔有较大的蒸汽压强时，外壳在轴向没有受力面，在轴向不需要特别的结构固定。此外，本发明的外壳空心圆柱体形结构，外壳与发热体之间在轴向不存在相互作用力，因此省略了法兰边的特征，减小了蒸汽发生器的直径尺寸。本发明是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的蒸汽发生器。
附图说明
图1现有的常见的蒸汽发生器外形示意图。
图2现有的常见的蒸汽发生器剖面视图。
图3为本发明实施例1的外形示意图。
图4为本发明实施例1的剖面视图。
图5为本发明实施例1的爆炸示意图。
图6为本发明发热管的外形图。
图7-图9为本发明实施例1的蒸汽流动轨迹示意图。
图10为本发明实施例2的剖面视图。
图11为本发明实施例3的剖面视图。
具体实施方式
实施例1：
本发明的结构示意图如图3、4、5、6、7所示，本发明的蒸汽发生器，包括有外壳4及装配在外壳4内的发热体2，其中外壳4为空心柱状体，发热体2的两个端面分别位于外壳4的空心柱状体的两个开口端，外壳4与发热体2之间围成至少一个蒸发腔5，发热体2或外壳4上设置有进水口7及蒸汽出口6，进水口7及蒸汽出口6分别与蒸发腔5相通。
上述发热体2内镶有发热管1。本实施例中，上述发热管1的形状为蛇形管。目前所有的蒸汽发生器的发热管的形状都是U形和螺线管两种形状。现有发热管1采用U形的蒸汽发生器需使其外形尺寸普遍比较长，否则就会存在发热管表面功率负荷大而导致发热管寿命低及发热管因高温而烧毁的问题发生。采用螺线管形状发热管的蒸汽发生器直径较大。本发明采用U形管多次对折弯曲形成的蛇形管，有效的减小了蒸汽发生器的直径尺寸，同时使得蒸汽发生器的进水口7、蒸汽出口6以及蒸发腔5内的流道的分布合理可靠。
上述发热体2的两端分别设置有环形沟槽8，环形沟槽8内分别装配有保证发热体2与外壳4之间的密封的第一密封圈31及第二密封圈32。第一密封圈31及第二密封圈32保证了发热体2与外壳4之间的密封，使蒸发腔5为一个密闭的腔体。
上述环形沟槽8的开口方向为径向，第一密封圈31及第二密封圈32径向设置在发热体2与外壳4之间。
上述进水口7及蒸汽出口6分别设置在发热体2的同一端。或上述进水口7及蒸汽出口6分别设置在发热体2的两端。本实施例中，进水口7及蒸汽出口6分别设置在发热体2的同一端。
上述外壳4为空心圆柱体，或为空心圆锥体。本实施例中，上述外壳4为空心圆柱体。外壳4设计为空心圆柱体形，较大的程度上从工艺上降低了零件成本。当外壳4为空心圆柱体形时，外壳4可以不采用原来通常采用的压铸工艺，而可以采用成本低廉的标准管材，如挤出成型铝合金管，或是其它挤出成型材料的管，如耐高温耐老化的塑胶管材也可以采用，根据需要也可以采用不锈钢管。优先的，本发明采用铝合金管。从加工工艺的角度看，将压铸成型工艺改为挤出成型工艺，已经节约较多的成本；其次，挤出成型工艺可以将外壳4的壳壁做薄，从材料上又节约了成本。
此外，本发明的外壳4做成空心圆柱体形，还可以使蒸汽发生器的体积做得更小。由于外壳4为空心圆柱体形，其两端都是空的，当蒸汽发生器的蒸发腔5有较大的蒸汽压强时，外壳4在轴向没有受力面，在轴向不需要特别的结构大力固定。
本发明的工作原理是：发热管1将发热体2加热到一个较高的温度，水从进水口7进入，输送至蒸发腔5，与发热体2的高温表面接触蒸发成蒸汽和水的混合物，并在蒸发腔5中流动，具体流动轨迹如图7-图9，蒸汽和水的混合物在流动过程中被持续蒸发和加热，最后变成高温蒸汽从蒸汽出口6喷出。
对于蒸汽发生器的温度控制及保护系统，是非常常见的技术，在此不再重复说明。
实施例2：
本发明的结构示意图如图10所示，本实施例与实施例1的区别是进水口7和蒸汽出口6的位置不同，本实施例的进水口7和蒸汽出口6设置在发热体2的同一端，此外，上述进水口7的内衬设有能提升蒸汽的温度的隔热管9。
上述隔热管9采用聚四氟乙烯材料，也可以采用硅胶材料或其它耐高温隔热的材料。本实施例中，本发明隔热管9优选采用聚四氟乙烯隔热管。
实施例3：
本发明的结构示意图如图11所示，本实施例与实施例1的不同之处在于上述外壳4为空心圆锥体。外壳4一端的直径φa小于另外一端的直径φb，这样的结构相对实施例1而言，更利于外壳4与发热体2之间的装配。除此之外，本实施例的结构与实施例一是相同的，不再重复说明。
Claims (8)
1.一种蒸汽发生器，包括有外壳(4)及装配在外壳(4)内的发热体(2)，其特征在于外壳(4)为空心柱状体，发热体(2)的两个端面分别位于外壳(4)的空心柱状体的两个开口端，外壳(4)与发热体(2)之间围成至少一个蒸发腔(5)，发热体(2)或外壳(4)上设置有进水口(7)及蒸汽出口(6)，进水口(7)及蒸汽出口(6)分别与蒸发腔(5)相通；上述发热体(2)的两端分别设置有环形沟槽(8)，环形沟槽(8)内分别装配有保证发热体(2)与外壳(4)之间的密封的第一密封圈(31)及第二密封圈(32)；上述环形沟槽(8)的开口方向为径向，第一密封圈(31)及第二密封圈(32)径向设置在发热体(2)与外壳(4)之间。
2.根据权利要求1所述的蒸汽发生器，其特征在于上述发热体(2)内镶有发热管(1)。
3.根据权利要求2所述的蒸汽发生器，其特征在于上述发热管(1)的形状为蛇形管。
4.根据权利要求1所述的蒸汽发生器，其特征在于上述进水口(7)及蒸汽出口(6)分别设置在发热体(2)的同一端。
5.根据权利要求1所述的蒸汽发生器，其特征在于上述进水口(7)及蒸汽出口(6)分别设置在发热体(2)的两端。
6.根据权利要求1所述的蒸汽发生器，其特征在于上述进水口(7)内衬有能提升蒸汽的温度的隔热管（9）。
7.根据权利要求6所述的蒸汽发生器，其特征在于上述隔热管(9)为聚四氟乙烯隔热管，或硅胶隔热管。
8.根据权利要求1至7任一项所述的蒸汽发生器，其特征在于上述外壳(4)为空心圆柱体，或为空心圆锥体。
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