CN103857958B - 蒸气生成器系统 - Google Patents

Abstract

一种用于从电解溶液产生蒸气的系统包括蒸气生成罐、流动产生装置、电流测量装置和控制器。蒸气生成罐包括第一电极和第二电极。第一电极和第二电极设置成在蒸气生成罐中加入电解溶液时接触电解溶液。电流在第一电极与第二电极之间流过电解溶液。电流加热电解溶液，以产生蒸气。控制器连接至流动产生装置，以基于由电流测量装置测量的电流打开和关闭将电解溶液提供至所述蒸气生成罐。

Description

蒸气生成器系统

技术领域

该专利申请大体上涉及一种蒸气生成器系统。更具体地说，该专利申请涉及一种通过使电流穿过水来生成蒸气的系统。进一步更具体地说，该专利申请涉及一种用于输送预定量的蒸气、间歇量的蒸气或连续量的蒸气的系统。

背景技术

在蒸气使用应用中，由蒸气执行功的速度常常需要蒸气的快速生成和替换。由蒸气进行的不同功可能需要确定量的蒸气、间歇量的蒸气或连续量的蒸气。食物烹饪是这样一种需要提供连续量的蒸气的应用，，以便诸如在饭店中或者为宴会快速烹饪或再加热散装食物以供给很多人所需的量。在分餐制时需要再加热食物的某些部分诸如三明治肉的其他应用中，少量短促并间隔地重复的蒸气是优选的。在特定量的时间的情况下执行单一功能时，确定量的蒸气常常是优选的。

在利用电阻元件的蒸气生成中，电能必须首先加热电阻元件，然后加热其外壳，然后加热用于产生蒸气的水。电阻元件通常镶嵌在金属或其他材料的护套中，当元件浸没在水中时，该护套由电阻元件加热，以生成蒸气。由于热通过材料层然后进入水分子的传导过程，将产生水加热至足以生成蒸气的温度的延迟。

在加快蒸气生成的尝试中，电阻元件常常太大及过载，以便迅速加热护套，使得护套可随后加热水，这通常引起过高的能量使用。当在具有电阻元件的装置中产生蒸气时，将满功率施加于元件，这样，元件及其护套的表面温度变得比水热得多，并且导热更快。当不再需要蒸气时，将能量从电阻元件去除，然而，电阻元件和外壳中的热继续传导至水，最后被浪费。这样，在运用能量来加热的直接应用中，相比于提供恰好能执行所需功能的蒸气量所必需的能量，更多的能量被消耗了。

通过将元件和护套加热至比要加热的水热得多的温度还会引起其他的问题。诸如碳酸钙和镁的溶解固体从水渗出，并且这些颗粒粘附在元件护套的表面上，从而在传热表面上形成称为水垢的沉淀层。这些水垢沉淀变成另一传热层，并进一步降低传热速度。对于所需的功，水垢将引起更多的能量使用。水垢还是引起蒸气生成装置的维护和检修需求的主要因素。

在连续的蒸气应用中，使用具有用于水量的储存的蒸气生成器。用于蓄水的储存器的尺寸根据在一段时间内所需的最高蒸气生成量而定。蒸气的生成于是需要将该全部质量的储存水加热至接近蒸气生成温度，以便尽可能快地提供所需的蒸气量。在连续的蒸气加工应用中需要加热该全部水量，以补偿利用电阻元件在连续的供应中将水变成蒸气所需的时间量。加热供应的全部储存水将浪费能量。在加热热的储存器中的水以生成蒸气之后，将新的水供应至蓄水，导致全部水量冷却。当添加新的水时，全部水量的温度降低，并且必须再加热至所期望的维持温度，这将再次浪费能量。

加快具有蓄水功能的蒸气生成器中的蒸气生成的尝试包括其中水可加热并维持在较高的温度的加压壳体的使用，使得其释放为蒸气使用时将水从过热水闪蒸成蒸气。具有蒸气生成和加压水的装置由于部件的重量并由于储存的供水，通常是复杂的，并且容易出现检修和维护问题。大量能量被消耗，以再加热并使供水维持在准备产生蒸气的温度。

在满足快速蒸气生成装置需求的替代蒸气生成方法中，喷嘴向热表面供应诸如喷雾的少量的水，在热表面的对应处，该少量的水闪蒸成蒸气。这样，少量的蒸气几乎立即产生，随后该少量的蒸气用于预期的应用。间歇地对热表面喷额外的水量，以便为预期的目的提供额外的蒸气量。热表面由被包住的电气元件加热，或者，在某些情况下，水直接喷在包于护套中的电气元件上。该蒸气生成的方法产生间歇量的蒸气而非连续量的蒸气。在该解决方案中，一次可产生的蒸气的量首先受包含在每次喷雾中的水量限制，其次受被喷水的表面的表面温度限制。重复喷雾可产生额外的蒸气，但喷雾必须延迟，直到热表面恢复至能将更多的水闪蒸成蒸气的适当温度为止，这就限制了可生成的蒸气的量。在有些情况下，设置成加热表面或设置成闪蒸表面的电气元件在尺寸方面增大，以获得更快的恢复，以便在给定的时间内将更多的水闪蒸成蒸气，这也就浪费了能量。

在对蒸气的需求不可预测的情形下，加热的表面维持处于热表面的状况，以便为产生蒸气做好准备，这同样浪费能量。在此情况下，当将水闪蒸成蒸气时，供水中溶解的固体附着于热表面。溶解的固体形成覆盖于在闪蒸表面上的水垢，使其导热效率变低。这导致对加热表面的能量和达到能够生成蒸气的温度的额外时间的需求增加。这些状况导致可生成的蒸气量和生成蒸气的速度的降低。石灰在表面上的累积最终产生维护或维修的需求。

由于相关技术的固有问题，因此存在对新的改善的蒸气生成器系统的需求，用于通过电能到水分子中的热的直接转化迅速产生蒸气，并以受控的次序输送确定量的蒸气、间歇量的蒸气或连续量的蒸气。

发明内容

本专利申请的一个方面是一种用于从电解溶液生成蒸气的系统。该系统包括蒸气生成罐、流动产生装置、电流测量装置和控制器。蒸气生成罐包括第一电极和第二电极。第一电极和第二电极设置成在蒸气生成罐中加入电解溶液时接触电解溶液。电流在第一电极与第二电极之间流过电解溶液。电流加热电解溶液，以产生蒸气。控制器连接至流动产生装置，以基于由电流测量装置测量的电流打开和关闭将电解溶液提供到所述蒸气生成罐。

本专利申请的另一方面是一种用于从电解溶液生成蒸气的系统。该系统包括蒸气生成罐。蒸气生成罐包括第一电极和第二电极。第一电极和第二电极设置成当电解溶液提供至蒸气生成罐时，并且当第一和第二电极连接至交流(AC)电源时，该第一电极和第二电极接触电解溶液。电流在第一电极与第二电极之间流过电解溶液。电流加热电解溶液，以产生蒸气。当蒸气生成罐中的所有电解溶液转化成蒸气时，电流的流动自动地停止。

附图说明

本发明的前述及其他的方面和优点结合以下的附图所图示的详细说明而将显而易见，其中：

图1是蒸气生成器系统的一个实施例的方框图；

图2是包括用于控制图1的蒸气生成器系统的控制电路的一个实施例的方框图；

图3是蒸气生成罐的一个实施例的三维图；

图4是图3的蒸气生成罐的横截面视图；

图5是蒸气生成罐的另一实施例的三维图；

图6是图5的蒸气生成罐的横截面视图；

图7是过滤器的一个实施例的三维图；

图8是蒸气生成罐及其电气及机械连接器的另一实施例的三维分解图；以及

图9是蒸气生成系统的一个实施例的三维图。

具体实施方式

本专利申请的一个实施例提供了一种用于迅速产生蒸气的系统。穿过电解质水溶液的电流将电解溶液加热至沸点，以输送预定量的蒸气、间歇量的蒸气或连续量的蒸气。电解溶液具有足以满足高强度电流流动的离子内容物，以提供迅速的电阻加热。电解溶液被储存在可接触电极的蒸气生成罐中。控制系统指导连续量、间歇量或预定量的蒸气的产生。在一个实施例中，水储存器供应用于蒸气生成罐中进行蒸气转化的电解溶液。在一个实施例中，泵用于使电解溶液从储存器流向蒸气生成罐。

在蒸气生成罐中的电极之间流动的电流由水中加入的离子内容物、蒸气生成罐中的电解溶液的水平和电路的相角控制器与电路中的电流传感器的操作组合控制。

在一个实施例中，在用于蒸气生成之前调节水中的离子内容物。在另一实施例中，将本身具有导电杂质的自来水用于蒸气生成。

在一个实施例中，只有当使用蒸气的设备需要蒸气时才提供能量来操作蒸气生成系统。可避免用于维持蒸气或热水的能量。在一个实施例中，蒸气生成由进入蒸气生成罐的电解溶液的再供应量控制。本专利申请的一个实施例可产生由添加至蒸气生成罐并与蒸气生成罐中的电极接触的电解溶液量决定的固定的蒸气量，直到该量完全转化成蒸气为止。还可操作该系统，间歇地提供少量的蒸气。还可操作该系统，通过电解溶液的连续供应提供连续的蒸气量。

本申请人发现，能量转化效率高。他们还发现，只有当蒸气生成罐中有水时，系统才消耗能量，并且由于电路由此中断，所以当所有电解溶液转化成蒸气时，系统自动地关掉。他们还发现，当到电极的电流供应切断时，蒸气加工迅速停止。由于没有表面变得比蒸气生成罐中的电解溶液和罐中产生的蒸气热，所以避免了水垢，从而避免定期维护或维修。在该构造中，本申请人发现，沉淀的盐和固体被发现与蒸气冷凝液一起，该蒸气冷凝液流入使用蒸气的隔室中的收集盘。在其他构造中，可用淡水或化学冲洗液将盐和固体冲出蒸气生成罐。

在一个实施例中，产生的蒸气用于烹饪器具。该一个实施例重量轻，需要非常少的连接以便使用，并且当需要蒸气时可装接至特定的器具。多个实施例在没有电的消耗的情况下处于蒸气准备状况，直到需要蒸气为止。

如图1所示，在蒸气生成器系统10中，电解溶液11被蒸气生成罐17接纳，用于如由控制系统16所决定地以连续的、间歇的或预定的量产生蒸气。经由电能到要变成蒸气的电解溶液中的热的直接转化迅速产生蒸气。蒸气生成系统10还包括储存器13、过滤器12、泵14和止回阀15。

在一个实施例中，用另一类型的流动控制装置替换泵14。在一个这样的实施例中，电解溶液11进入蒸气生成罐17的流动是通过重力供给，并且流动控制装置是电控阀。在该实施例中，以另外的方式打开和关掉泵14的控制器21改为打开和关闭阀，以将电解溶液从储存器13注入到蒸气生成罐17中。尽管在该专利申请的说明的其余部分中，流动控制装置称作泵14，但应理解的是，重力供给与阀方案或其他类似的方案可等同地极好地使用。

在图1的实施例中，储存器13保持电解溶液11的供应。在替代的实施例中，代替储存器13或除储存器13之外，可提供用于电解溶液11的供应的连接，用于连续供应。储存器13可由吹塑模制或注射模制塑料制成，或者可有适合电解水溶液的储存的另一材料。

通过使水穿过过滤器12来调节电解溶液11的离子内容物。过滤器12构造成引导水流通过一系列孔并通过离子材料，当水穿过过滤器的时候该离子材料将离子内容物添加至水。申请人通过将食盐装载到纱布袋中并将袋插入到过滤器壳体中来制成过滤器12。为了从水去除氯及其他杂质，申请人同样将炭装载到另一纱布袋中并将该袋插入到过滤器壳体中。当水流过过滤器12流向储存器13的时候，水的流动受过滤器壳体中的孔尺寸控制。孔尺寸设定成使水在盐中停留时间充分，使得为电解溶液11获得所期望的溶解的离子内容物，该电解溶液11通过过滤器的排出孔流入储存器13。

在另一实施例中，申请人简单地将盐添加至储存器，然后使储存器充满水，从而为盐溶解获得充足的停留时间，并为储存器获得所期望的每加仑大约四分之一茶匙的盐的浓度，该储存器保持大约2加仑的电解溶液11。

通过任一技术，通过以每加仑水近似3/4克的近似比率的氯化钠的量的添加在离子内容物方面调节电解溶液11。在共同受让的美国专利申请2010/0040352“Rapid LiquidHeating”中描述了向水中添加离子材料，该美国专利申请在此并入作为参考。

离子内容物可包括诸如氯化钠的一种多种可饮用的离子元素。可包括炭过滤元素，以从进入蒸气生成系统10的水去除氯及其他杂质。溶解在电解溶液11中的氯化钠的量和溶解固体的量决定电解溶液11的导电性、电解溶液11中的电流流动和使用电解溶液11的加热与蒸气生成的速率。

如图1所示，储存器13连接至泵14，该泵14又连接至单向止回阀15，该单向止回阀15连接至蒸气生成罐17。泵14由从控制系统16接收的通断信号控制。控制系统16使泵14打开越久，则越多的水泵送至蒸气生成罐17的内部，并且与蒸气生成罐17中的电极接触的水位越高。止回阀15允许向蒸气生成罐17的流动，但防止在蒸气生成罐17中生成的蒸气流回泵14。蒸气生成罐17的输出被引导至蒸气室19，诸如烹饪器具、隔室或使用蒸气的其他装置。允许水和蒸气流动的隔室之间的连接可包括管路、管道或其他合适的结构部件。图1中还图示出连接至蒸气生成罐17的是接线盒，用于接纳连接至蒸气生成罐17中的电极的正AC电源线和中性AC电源线。

图2图示了与图1的实施例一起使用的电路20的一个实施例。电路20控制泵14的操作，并监测和控制蒸气生成罐17中的电极之间的电流流动。在一个实施例中，控制电流，以避免超过电流负载设定点。还包括电路断路器，如果电流超过其断开值，则该电路断路器中断电流流动。在一个实施例中，电流维持相对高、接近但不超过电路断路器的预设断开值电流极限，以便在不中断的情况下最迅速地生成所期望的量的蒸气。如果其他控制不合适，水中溶解的固体和氯化钠的量可容易地达到到并超过电流负载极限的水平。

在一个实施例中，电路20连接至诸如120V、20A NEMA 5-20P的插头26，用于插入壁式插座。然而，应认识到的是，可使用诸如208、220、240和440伏的其他电源供应。同样如图2所图示地，诸如由美国明尼苏达州(Minnesota)的锡夫里弗福尔斯市(South Thief RiverFalls)的Digi-key公司销售的电流传感器22位于控制器21上，其中，电流传感器22读取提供至蒸气生成罐17的电流的水平，并通过编程使基于编程到控制器21中的电流水平将电流供应至泵14。控制器21的接口允许操作者进行操作。同时提供启停控制。例如，对于120伏的系统，断路器电流为20A，并且最高操作电流预设在15安培。相似地，对于更高的电压系统，提供对应的电路断路器和最高操作电流。

在一个实施例中，当电流传感器22感测到蒸气生成器罐17中的电极的电流流动降到低于对于正常操作的诸如14安培的设定点时，控制器21启动泵14。泵14随后将电解溶液11泵送至蒸气生成罐17，以提高蒸气生成罐17中的电解溶液11的水平，随之增大浸没电极的面积、降低电阻并增大在蒸气生成罐17中的电极之间流动的电流。当横跨电极之间的间隙37流动的电流上升至如由电流传感器22决定的预设水平时，控制器中断到泵14的供电，以停止电解溶液11向到蒸气生成罐17的流动并暂停电流的上升。

在该实施例中，由于控制器21预设成使得蒸气生成罐按照电极之间指定的电流流动水平操作，以使蒸气生成的速率最高，所以电流传感器22与泵14同时工作，以调节和维持接近最高设定点的电流水平，诸如对于20安培的系统的14安培。该方案通过调节与蒸气生成罐17中的电极接触的水位使诸如水的过离子化的电解溶液的离子内容物的变化，以维持电流流动和蒸气生成的预设水平。即使电解溶液11的电阻率变化，调节蒸气生成罐17中的电解溶液11的水平也使电解溶液11的电阻保持恒定。当电流降到低于比如14安培的预设水平时，控制器21打开泵14，并且当电流回到14安培的水平时，控制器21关掉泵14。因此，即使电解质的浓度改变，也可以通过调节蒸气生成罐17中的电解溶液11的水平，获得预设电流。在一个实施例中，泵14每分钟打开和关掉多次。在一个实施例中，控制器21规定电流传感器每隔3秒检查电流流动，并且如果测得电流低于14安培的设定点，则控制器21打开泵14并保持泵14工作，直到电流达到14安培的设定点为止。当泵14运行时，电流传感器22连续监测电流，使得控制器21可在任何时候关掉泵14。尽管在该实施例中，电流传感器每隔3秒检查电流，但用于检查电流的间隔和电流设定点可设定成其他值。

如图2所示地，电流传感器22还通过电线连接到诸如美国宾夕法尼亚州(Pennsylvania)的Norristown的纽韦弗技术公司(NuWave Technologiesm,Inc.)销售的SSRMAN-1P型微处理器控制装有SSR的相角控制模块(SSRMAN-1P MicroprocessorControlled SSR Mounted Phase Angle Control Module)的相角控制器24。提供的电源是在确定电流流动中的潜在变量之一。相角控制器24用来防止RMS电流超过预设值。对加入的电解溶液11的电导的控制和对蒸气生成罐17中的电解溶液11的水平的控制使高工作电流得以维持。然而，在这样的峰值电流水平，小的变化可引起断路器设定点的过冲，并引起断路器打开和断电，这将停止蒸气的产生。

替代性地，操作者可添加多得多的电解质，以将导电性提高至线电压允许电流超过断路器设定点的点。与电流传感器22结合的相角控制器24识别RMS电流接近设定点，并通过切断每个AC循环的一部分电流流动来限制电流。因此，可以维持高的电流流动但不超过设定点极限。操作电流传感器22和相角控制器24来调节RMS电流，以及控制电解溶液11的离子内容物，使得在不过冲最高电流极限的情况下维持接近电流最高值的高电流水平。

在蒸气生成系统的使用的一个实施例中，通过控制流至蒸气生成罐17的电解溶液11的流动的量和频率，蒸气生成系统10可产生蒸气的连续供应。在该实施例中，当生成蒸气的时候，控制器21以足以维持蒸气生成罐17中的恒定水量的频率泵送电解溶液11。在另一实施例中，可以诸如每隔90秒的时间间隔添加电解溶液11，以提供间歇的蒸气供应。在另一实施例中，通过将诸如十分之一升的电解溶液11的水量供应至蒸气生成罐17来生成特定量的蒸气，并生成蒸气，直到在无再供应的情况下完全耗尽上述水量的电解溶液11为止。

当电解溶液11供应至蒸气生成罐17时，水将寻找电极之间的共同水平。当通过存在的电解溶液11形成电极之间的连接时，电流将只在正电极与中性电极之间流动。这样，当所有电解溶液11蒸发成蒸气并且不提供额外的水时，或者当到电极的电源切断或以另外的方式去除时，蒸气生成终止。

在一个实施例中，不供应能源来使电解溶液11维持热的状态，以便节省能量。该实施例利用的事实是，在任何时刻仅需要少量的电解溶液11就可以供应所期望量的蒸气，并且将少量的电解溶液11转化成蒸气生成器罐17中的蒸气非常快。例如，可将几毫升的电解溶液添加至蒸气生成器罐17。申请人发现，这样小体积的常温水可在3秒内由蒸气生成器系统转化成蒸气。速度提高是由于本申请的蒸气生成器系统使用非常大量的电源但通入相对少量的电解溶液以。例如，在120伏的可提供14安培的RMS的电流的情况下，供应1680瓦，这在3秒内提供5040焦耳的能量。这足以提高温度并且在3秒内从20C煮干8ml水的能量。当用电解溶液11连续地补充蒸气生成器罐17的时候，蒸气生成器罐17可不延迟地连续供应蒸气。

当在蒸气生成器罐17的电极之间生成蒸气的时候，蒸气向上冒泡到蒸气生成器罐17中的蒸气室中，或者冒泡至使用蒸气的器具。在一个实施例中，由于蒸气的供应由加入蒸气生成器罐17的电解溶液的量和由控制系统16的操作决定，所以不提供蒸气阀。

图3和4图示了接纳电解溶液48并输出蒸气49的蒸气生成器罐30的一个实施例。蒸气生成器罐30包括由诸如钛或其他导电的金属材料和诸如石墨的不锈材料组成的外壳31。在一个实施例中，外壳31为圆柱形状，并连接至电路20的中性线43。外壳31与优选地分别由诸如聚丙烯的不导电材料构成的第一端盖32和第二端盖33配合，以形成水密的密封内部空间。在一个实施例中，外壳31还是蒸气生成器罐30的外表面。

在该实施例中，第一端盖32与输入配件38配合，用于接收电解溶液48。第一端盖32还具有用于输出蒸气49的输出配件39，用于其诸如加热食物的目的的输送。输入配件38和输出配件39可由管状倒钩结构制成，其适合接纳并流体地连接至软管、管子或具有管夹或其他配件装置的其他转移介质。

在该实施例中，第二端盖33还与用于接纳电路20的正电源线42的电气配件41配合。正电源线42沿着第二端盖33的底面在通道34内延伸，该正电源线42没有连接至充满流体的内部空间。替代性地，正电源线42可在第二端盖33内的开口内延伸。电气配件41可包括螺钉，该螺钉允许转移导电连接到蒸气生成器罐30的内部空间内的正电极40。端盖33还包括由诸如聚碳酸酯的不导电材料形成并安装在电气配件41与正电源线42的电连接上的盖45。正电极40与电气配件41导电连接，并位于蒸气生成器罐30的内部空间内。用O形硅胶密封圈46沿着下端密封正电极40。在一个实施例中，正电极40由石墨材料制成。替代性地，可使用诸如不锈钢、钛的其他导电材料。在一个实施例中，电极31、40两者都由石墨材料制成。正电极40的外周与导电外壳31的内周之间的间隙37保存在其间的用于电流流动的电解溶液48。

如图4所示，蒸气生成器罐30的内部空间包括具有正电极40、间隙37和外壳31的一部分的下层空间和用作膨胀室36的上层空间。在蒸气生成器罐30的操作的一个实施例中，电解溶液48供给至正电极40与导电外壳31之间的间隙37中的蒸气生成器罐30的内部空间。如在上文所描述地，在该充满的间隙中的电解溶液48的高度可调节，并且在操作期间可改变。通过间隙37中并且与正电极40和导电外壳31电接触的电解溶液48，电流在电极31、40之间流动，以产生煮沸电解溶液48的热量，从而产生蒸气49。

在蒸气生成器罐30的内部空间中的正电极40上方的空间作为将电解溶液48蒸发成蒸气的膨胀室36，由于由密闭空间产生压力，该压力迫使蒸气49离开出口39并进入腔室19或者蒸气要去的另一容器。膨胀室36具有足以提供足够的蒸气49的体积，以便在需要时维持蒸气49的连续供应。替代性地，可提供间歇或特定量的蒸气。

蒸气生成的变量是导电外壳31与正导电电极40之间的间隙37的尺寸、间隙37中的电解溶液48的水平或高度、间隙37中的电解溶液48的电导率和电阻率以及施加的电压。在一个实施例中，调节与正电极40和导电外壳31接触的电解溶液48的水平是调节和控制电流流动和蒸气生成的速率的一种方法。在另一实施例中，电流传感器用于感测电流，并且当电流降到低于诸如14安培的设定点时，控制器21打开泵14，以驱动额外的电解溶液流入蒸气生成器罐17的间隙37。电解溶液11继续流动，直到电流传感器22测量已提高至14安培的设定点为止。在该点，控制器21关掉泵14。在一个实施例中，一旦泵14关掉，就不再由电流传感器进行电流的测量，直到经过诸如3秒的指定时间为止。在该实施例中，泵14至多可每隔3秒打开。在一个实施例中，正电极40与导电外壳31之间的间隙37为1/4英寸，正电极40的高度为蒸气生成器罐30中的内部空间高度的大约1/3，并且该内部空间的总高度近似为5英寸。然而，应意识到的是，可使用各种替代的实施例、形状和尺寸。

图5和6图示了蒸气生成器罐50的另一实施例。蒸气生成器罐50包括由诸如聚丙烯的不导电的材料构成的壳体51。该壳体51由不传送电流的任何材料制成，或者由涂有不导电的材料的诸如金属的材料制成，例如涂有PTFE的钢。壳体51包括侧壁52和底部53，以形成矩形的盒形和矩形的内部空间。可使用其他的形状。壳体51具有用蒸气壳体盖55封闭并用衬垫56密封的开口顶部。蒸气壳体盖55由紧固件57固定，以便密封以水密方式闭合的壳体51。壳体51包括入口管65和蒸气供应排出管66。

壳体51通常包括第一电极60和第二电极61。壳体51还可包括第三电极62。壳体51还可包括第四电极63。电极60-63由耐蚀的导电材料制成，诸如不锈钢、钛或石墨材料。在一个实施例中，电极60-63均匀隔开，并且是矩形的板形。第三电极62和第四电极63可导电连接至电极60和61。在一个实施例中，比如120伏电源中，第一电极60和第三电极62连接至电源的一条腿(即，正的)，并且第二电极61和第四电极63连接至电源的第二条腿(即，负的或中性的)。

电极的特定形状和尺寸可改变，以在构造成可使电解溶液接触所有电极60-63的同时匹配蒸气壳体51的尺寸和形状。在一个实施例中，提供切口64，以允许电极60-63之间的液体流动，其中，切口64通常沿着电极61、62的底部边缘。可调节电极之间的空间，以便电解溶液11中的电流的以有效的方式流动。在该实施例中，可由与其他实施例相似的电源线与插头69提供电流。替代地，可使用硬接线的连接器。电气接线盒68设置成邻近壳体51，以接纳用于传递来自控制系统16的控制命令的电线67和提供从电源线与插头69到电极60-63的连接。

如图7所示，过滤器70包括基部壳体71和水过滤器盖74，以在插入过滤器材料的容器72、73之后密封基部壳体71。过滤器材料包装在诸如在上文描述的食盐和炭的纱布袋的单独的可换容器72、73中。一个实施例至少包括诸如食盐的离子材料的一个可换容器72和诸如炭或碳的替代过滤器材料的一个可换容器73。过滤器盖74包括控制通过过滤器70的入口水和出口电解溶液的流动的连通孔75。

图8图示了蒸气生成器罐80及其连接器的另一实施例，该另一实施例可用于将蒸气提供至诸如服装蒸气器的需要蒸气的器具。蒸气生成器罐80包括由诸如聚丙烯的耐热塑料制成的壳体81。在一个实施例中，壳体81由透明或半透明的耐热材料形成。壳体81可呈与诸如图8的管形不同的形状。在一个实施例中，蒸气生成器罐80具有可密封的端盖82、85，该可密封的端盖82、85借助于在壳体81的每端上和在可拆盖82、85上的螺纹装接。设置在壳体81内的是第一可拆电极90和第二可拆电极91。如图8所示，第一可拆电极90和第二可拆电极91由诸如石墨的导电材料制成，并定位成当壳体81位于直立位置时，电解溶液等同地接触每个电极90、91。

第一端盖82包括电极凹槽与连通端口83，用于排出蒸气和用于连接到蒸气供应线92。连通端口83可具有倒钩配件。在一个实施例中，第一端盖82具有内O形圈衬垫，以对蒸气或水泄漏进行密封。安装至第二端盖85的是位于第二端盖85内部并与第二端盖85电分离的电极安装板86。电极安装板86包括安装盖87，该安装盖87用于接纳铅笔形电极90的端部，并用于提供电极90、91的电接触。第二端盖85包括衬垫，当端盖85螺纹连接至壳体81时，该衬垫提供气密或水密密封。当第二端盖85旋转以完成拧紧密封的时候，电极安装板86和安装盖87保持不动。

如图8所图示地，电供应线95的一个实施例包括两件式结构。第一连接器97具有凸形部件，并且第二连接器98具有凹形部件，以从电插头99拆开蒸气生成罐80。电插头99从壁式插座延伸至第二连接器98。当第二连接器98连接至第一连接器97时，电流可通过安装盖87内的电连接流向电极90、91。壳体81内的水可煮沸形成蒸气，该蒸气通过供应线92转移至器具。在一个实施例中，供应线92通过快式接口93连接至器具。在壳体81内可包括附加的电极。第一和第二连接器97、98可包括用于防止意外分离的安全锁。该第一和第二连接器97、98还可包括不导电的屏蔽。

在本发明使用的一个实施例中，图8的实施例没有设置控制系统。操作者可放入食盐，并用自来水将壳体81填充至水槽处的填充线。于是，操作者可将蒸气生成系统插头插入壁式插座，并使该蒸气生成系统产生蒸气并运行，直到水用完为止。在许多位置，由于普通自来水中溶解的固体，所以即使在没有食盐的添加的情况下，系统也通过自来水操作并产生蒸气。

图9图示了实际上可销售给顾客的本专利申请的蒸气生成器系统10的另一实施例，用于烹饪或需要恒定的、间歇的或预定的蒸气供应的其他活动。

图9的蒸气生成器系统10的储存器100由诸如塑料的透明的可拆并且可洗的材料制成，并且可从控制盒101拆除。控制盒101包括诸如图3、4所示的蒸气生成器罐30的蒸气生成器罐。这样的在控制盒101内的蒸气生成器罐30直立，并由储存器100供给。控制盒101还包括如图2所图示的控制系统16的线路。控制盒101还可包括通断指示器102和各种其他的指示器、通断开关用于设定操作时间的旋钮，该控制盒101连接至控制器21。蒸气生成器系统10还包括冷凝液承接盘103，该冷凝物承接盘103可从蒸气接纳隔室104下方拆除。来自控制盒101中的蒸气生成罐的蒸气进入接纳隔室104并进入蒸气室107，该蒸气室107中可收纳各种食物或非食物的物品。蒸气接纳隔室104和蒸气室107包括具有把手106的铰接盖105。在该实施例中，蒸气室107包括沿着一个或多个表面的多个开口108，以允许来自蒸气接纳隔室104的蒸气穿入蒸气室107。来自蒸气的冷凝液向下滴落到冷凝液承接盘103中。

尽管已结合图示的实施例示出并描述了公开的方法和系统，但在不偏离如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可在其中作出各种变化。

Claims (26)

1.一种用于从电解溶液生成蒸气的系统，包括用于将离子内容物供应到水中的装置、蒸气生成罐、流动产生装置、电流测量装置和控制器，其中，所述用于将离子内容物供应到水中的装置包括具有离子材料的过滤器壳体，该离子材料作为电解离子源，其中，所述用于将离子内容物供应到水中的装置构造成当水通过所述过滤器壳体并通过所述离子材料时，该离子材料将离子内容物添加至水以提供电解溶液；其中，所述蒸气生成罐包括第一电极和第二电极，其中，所述第一电极和所述第二电极布置成当将所述电解溶液加入至所述蒸气生成罐时接触所述电解溶液，其中，当所述第一电极和所述第二电极连接到交流电源并且所述电解溶液被提供到所述蒸气生成罐时，电流在所述第一电极与所述第二电极之间流过所述电解溶液，并且所述电流加热所述电解溶液，使水蒸发以产生蒸气，并且其中，所述控制器连接至所述流动产生装置，以基于由所述电流测量装置测量的电流打开和关闭将所述电解溶液提供至所述蒸气生成罐。

2.如权利要求1所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，其中，所述流动产生装置包括泵。

3.如权利要求1所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，还包括储存器，其中，所述储存器用于储存所述电解溶液，并连接至用于将所述电解溶液从所述储存器输送至所述蒸气生成罐的所述流动产生装置。

4.如权利要求1所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，还包括连接在所述流动产生装置与所述蒸气生成罐之间的止回阀。

5.如权利要求1所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，还包括连接以从所述蒸气生成罐接收蒸气的器具，其中，所述器具使用在所述蒸气生成罐中产生的蒸气。

6.如权利要求1所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，其中，所述蒸气生成罐包括第一端盖和第二端盖，其中，所述第一电极包括具有第一端和第二端的管状外壳，其中，所述管状外壳包括导电材料，其中，所述第一端盖装接至所述管状外壳的所述第一端，其中，所述第二端盖装接至所述管状外壳的所述第二端，其中，所述第一端盖和所述第二端盖二者都由不导电材料组成。

7.如权利要求6所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，其中，所述第二电极位于所述管状外壳内，其中，所述第一电极具有内径，并且其中，所述第二电极具有外径，其中，所述第二电极的所述外径小于所述管状外壳的所述内径，使得在所述第二电极与所述第一电极的所述管状外壳之间形成有用于接纳所述电解溶液的间隙，其中，在所述第一电极与所述第二电极之间通过的电流穿过所述间隙中的所述电解溶液，以加热所述电解溶液。

8.如权利要求7所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，其中，所述蒸气生成罐包括膨胀室，其中，所述膨胀室在来自由所述第一电极和所述第二电极组成的组中的至少一个上方延伸，用于接纳从所述加热所述电解溶液生成的蒸气，其中，所述膨胀室具有足够的容量以维持所述蒸气的连续供给。

9.如权利要求7所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，其中，所述第二电极具有圆形横截面形状。

10.如权利要求1所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，其中，所述蒸气生成罐包括蒸气生成罐壳体和盖，其中，所述蒸气生成罐壳体包括侧壁和底部，其中，所述蒸气生成罐壳体由不导电材料组成，其中，所述盖以能够拆的方式装接在所述蒸气生成罐壳体上，其中，所述盖包括在所述盖与所述蒸气生成罐壳体之间的周边衬垫，用于形成水密封。

11.如权利要求10所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，其中，所述第一电极和所述第二电极是矩形的。

12.如权利要求11所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，其中，来自由所述第一电极和所述第二电极组成的组的至少一个包括沿着下边缘的切口，以允许所述电解溶液通过。

13.如权利要求1所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，其中，当所述第一电极和所述第二电极接触所述电解溶液时，所述电解溶液沿着所述第一电极延伸一高度，其中，所述控制器包括程序来提供由所述电流测量装置测量的预设电流，其中所述控制器通过当所述电流测量装置确定电流已上升至所述预设电流时，关闭所述流动产生装置来中断所述电解溶液至蒸气生成罐的供给，由此保持所述预设电流，其中，通过如此构造的操作，导致所述蒸气生成罐中的所述电解溶液的离子内容物变化以及所述高度的变化，使所述电解溶液的电阻保持恒定。

14.如权利要求1所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，所述控制器包括相角控制器。

15.如权利要求1所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，还包括断路器，其中所述断路器具有断路设定点，过冲该断路设定点将导致所述断路器打开，其中所述控制器构造为切断每个AC循环的一部分电流流动以在防止超过预设电流水平的同时维持电流流动，其中，所述预设电流水平小于将导致断路器打开的电流水平。

16.如权利要求15所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，其中，所述预设电流水平为14安培并且其中所述断路器设定点为20安培。

17.如权利要求1所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，其中，所述蒸气生成罐具有内部空间高度，其中，所述第一电极是正电极，其中，所述正电极延伸至等于所述内部空间高度的大约1/3的高度。

18.如权利要求1所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，其中，当所述控制器使所述流动产生装置使所述蒸气生成罐中的所述电解溶液维持恒定量时，生成连续量的蒸气。

19.一种用于从电解溶液生成蒸气的系统，包括蒸气生成罐、控制器、电流传感器及断路器，其中，所述蒸气生成罐包括第一电极和第二电极，其中，所述第一电极和所述第二电极布置成当电解溶液提供至所述蒸气生成罐时，接触所述电解溶液，其中，当所述第一和所述第二电极连接至交流电源并且所述电解溶液供应至所述蒸气生成罐时，电流通过所述电解溶液在所述第一电极与所述第二电极之间流动，并且，所述电流加热所述电解溶液，以产生蒸气，其中，当所述蒸气生成罐中的所有所述电解溶液转化成蒸气时，电流的流动自动地停止，其中，所述断路器具有设定点，其中，电流流动过冲所述设定点导致所述断路器打开以及断电，以停止蒸气产生，其中，所述控制器构造成如果由所述电流传感器测量的RMS电流接近所述设定点，则切断每个AC循环的一部分电流流动。

20.如权利要求19所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，还包括供应线、快式接口和器具，其中，连接所述器具，以通过所述供应线和所述快式接口从所述蒸气生成罐接收蒸气，其中，所述器具使用在所述蒸气生成罐中产生的蒸气。

21.如权利要求19所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，其中，所述第一电极和所述第二电极是铅笔形的。

22.如权利要求19所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，其中，所述电解溶液包括来自由具有包含在自来水中的导电杂质的自来水和外加食盐的自来水组成的组中的至少一种。

23.如权利要求19所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，其中，所述控制器包括相角控制器。

24.如权利要求19所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，还包括用于将离子内容物供应到水中的装置，其中，所述用于将离子内容物供应到水中的装置包括离子材料，其中，所述用于将离子内容物供应到水中的装置构造成当水通过所述离子材料时该离子材料将离子内容物添加至水以提供所述电解溶液。

25.如权利要求19所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，还包括流动产生装置，其中，所述流动产生装置决定所述电解溶液向所述蒸气生成罐的流动，其中，所述控制器连接成控制所述流动产生装置，其中，当所述控制器使所述蒸气生成罐中的所述电解溶液维持恒定量时，则生成连续量的蒸气。

26.如权利要求19所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统，还包括流动产生装置，其中，所述流动产生装置决定所述电解溶液向所述蒸气生成罐的流动，其中，所述控制器连接成控制所述流动产生装置，其中，当所述控制器向所述蒸气生成罐提供特定量的所述电解溶液时，生成确定量的所述蒸气。