CN105229376A - 蒸汽发生器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蒸汽发生器(10)，其具有汽锅(12)，汽锅包围蒸汽发生室(22)并且具有能加热的底壁(24)，底壁具有上底壁部段(38)和下底壁部段(36)，它们关于竖直线布置在不同高度上，其中，可以通过至少一个水供给开口(82、84)给上底壁部段(38)供给待蒸发的新水，并且可以利用温度检测机构(78)检测底壁温度。为了进一步改进蒸汽发生器，使得每单位时间能排放的蒸汽排放量在所有情况下与蒸汽发生器(10)的斜率具有很低的依赖性，根据本发明提出，上底壁部段(38)具有新水供给区域(42)和温度检测区域(44)，其中，可以通过至少一个水供给开口(82、84)给新水供给区域(42)供给新水，并且可以检测温度检测区域(44)的温度，其中，新水供给区域(42)与温度检测区域(44)利用分隔装置(40、94)分隔开。

Description

蒸汽发生器

技术领域

本发明涉及一种用于蒸汽清洁设备或用于蒸汽熨斗的蒸汽发生器，其具有汽锅，该汽锅包围蒸汽发生室并且具有能加热的底壁，该底壁具有上底壁部段和下底壁部段，它们关于竖直线布置在不同高度上，其中，可以通过汽锅的至少一个水供给开口给上底壁部段供给待蒸发的新水，并且可以利用温度检测机构检测底壁温度。

背景技术

用于蒸汽清洁设备的蒸汽发生器通常具有汽锅，在其中存有限定的水量，并且在设备开始运行之后可以被加热到预给定温度或者加热到汽锅中预给定的蒸汽压力。根据汽锅中的水量并且依赖于所提供的热功率，这种设备需要一定的加热时间，该加热时间例如可以是五分钟。直到加热时间结束之后，蒸汽清洁设备才准备就绪。在蒸汽清洁设备中使用蒸汽发生器时，直到加热时间结束之后才可以将水蒸汽对准待清洁的表面。替选地可以在加热时间结束之后，给蒸汽熨斗供给水蒸汽。

为了缩短加热时间，在DE3914683A1中提出，利用泵或喷嘴向加热表面施加新水，从而新水至少部分地直接在加热表面上蒸发，在所有情况下，剩余的新水可以进入收集容器中并且在那里被继续蒸发。直接蒸发的区域关于竖直线高于收集容器，从而使得在加热表面上没有直接蒸发的水量可以无阻碍地进入收集容器中。然而在这种实施方式中，困难之处在于喷嘴往往会钙化。

根据DE69706105T2公知了一种蒸汽发生器，其中，汽锅具有倾斜于竖直线取向的底壁，在底壁的底侧上紧固有加热板以及恒温开关形式的温度检测机构。通过水供给开口给汽锅供给新水，其中，新水从汽锅水供给开口冲击到上底壁部段上，在上底壁部段的底侧上布置有温度检测机构并且从上底壁部段出发，新水流动到下底壁部段。在从上底壁部段到下底壁部段的路径上，一部分供给新水蒸发，而剩余的水则聚积在下底壁部段中。温度检测机构检测上底壁部段的温度。如果汽锅液位升高到使剩余的水达到上底壁部段，那么其温度下降。因此，上底壁部段的温度形成针对汽锅液位的度量。依赖于温度检测机构的输出信号，借助泵给汽锅供给新水。这允许了连续排放蒸汽并且连续给汽锅供给生成蒸汽所需的新水量。然而该实施方式的缺点是，在蒸汽发生器发生倾斜时，新水沿底壁的流动路径发生变化。这会导致，根据蒸汽发生器的斜率的不同，温度检测机构检测到上底壁部段的不同温度。这最终会导致汽锅中的压力波动，从而由蒸汽发生器在每单位时间排放的蒸汽量依赖于蒸汽发生器的斜率地发生变化。因而利用这种设计方案不能在所有情况下实现均匀的蒸汽排放量。

发明中容

本发明的任务是进一步改进开头提及类型的蒸汽发生器，使得每单位时间能排放的蒸汽排放量与蒸汽发生器的斜率至少具有更小的依赖性。

根据本发明该任务在这种类型的蒸汽发生器中通过如下方式来解决，即，上底壁部段具有新水供给区域和温度检测区域，其中，可以通过至少一个水供给开口给新水供给区域供给新水，并且可以检测温度检测区域的温度，其中，新水供给区域与温度检测区域利用分隔装置分隔开。

根据本发明的蒸汽发生器在其上底壁部段中具有新水供给区域和温度检测区域，新水供给区域和温度检测区域彼此间隔开地布置并且利用分隔装置彼此分隔开。可以通过至少一个水供给开口给新水供给区域供给新水。新水可以至少部分地直接在新水供给区域中蒸发。新水的剩余部分可以从新水供给区域流到下底壁部段中并且在那里继续加热和蒸发。预加热的新水进入下底壁部段中。这避免了较大的压力波动。按照有利方式，未经预加热的新水不能进入下底壁部段中。在温度检测区域中检测底壁的温度，温度检测区域与新水供给区域相间隔并且利用分隔装置与新水供给区域分隔开。分隔装置确保了在蒸汽发生器发生倾斜时，供给的新水不会从新水供给区域直接进入温度检测区域中并由此可以影响对底壁温度的测量，确切的说，在蒸汽发生器发生倾斜时，新水从新水区域绕过温度检测区域流动到下底壁部段中。因此，在温度检测区域中检测的温度几乎不依赖于汽锅中的新水的流动路径。

新水区域与温度检测区域之间的间距和分隔装置确保了温度检测区域不会被由汽锅供给的新水直接滴洒或灌入。甚至在蒸汽发生器关于竖直线倾斜时，供给汽锅的新水也不会直接进入温度检测区域中并影响其温度。在温度检测区域中的底壁温度主要依赖于位于汽锅中的总新水量，然而基本上不依赖于蒸汽发生器的斜率。如果汽锅中的总水量达到预给定的最大液位，那么这导致底壁在温度检测区域中的相对较低的温度，并且在达到温度下限时，利用温度检测机构停止新水供给。随后在汽锅中存在的水量逐渐蒸发，并且在温度检测区域中的底壁温度升高。如果达到温度上限，那么温度检测机构发出相应的控制信号，在控制信号的作用下，利用泵重新给汽锅供给新水。汽锅内部的蒸汽压力以及进而每单位时间能排放的蒸汽量在根据本发明的蒸汽发生器中在很大程度上依赖于蒸汽发生器相对于竖直线的斜率。

底壁在蒸汽发生器的正常使用姿态中优选倾斜于水平线取向。底壁相对于水平线的斜率按照有利方式为20°至40°，尤其是约30°。

有利的是，分隔装置具有从底壁凸出伸入蒸汽发生室中的下分隔壁。分隔壁可以用结构简单的方式确保了从至少一个水供给开口进入底壁新水供给区域中的新水不能直接流动到温度检测区域中。

下分隔壁按照有利方式沿周向方向至少部分地包围温度检测区域。这种设计方案用结构简单的方式确保了从新水区域流动到下底壁部段的新水不能轻易地进入温度检测区域中。

有利的是，下分隔壁弓形地设计。

可以规定，下分隔壁马掌形地设计。

在根据本发明的蒸汽发生器的一个特别优选的实施方式中，下分隔壁具有第一端部和第二端部，第一端部和第二端部在其之间释放面朝下底壁部段的壁开口并且优选通过C形或U形的连接部段彼此一体式地连接。在这种设计方案中，下分隔壁可以沿周向方向在至少180°，优选约270°的角区域上包围温度检测区域。新水可以从新水供给区域沿下分隔壁流到下底壁部段中，而不会进入由下分隔壁包围的温度检测区域。

尤其有利的是，分隔装置具有从汽锅顶壁凸出伸入蒸汽发生室中的上分隔壁。上分隔壁可以避免在蒸汽发生器发生倾斜时，从至少一个水供给开口滴下的新水进入温度检测区域中。

上分隔壁可以延伸直到汽锅底壁。

尤其有利的是，上分隔壁在竖直方向上至少在一定子区段中延伸直到下分隔壁。在这种设计方案中，根据本发明的蒸汽发生器的汽锅具有上分隔壁和下分隔壁，它们确保了通过至少一个水供给开口供给给汽锅的新水不能直接进入温度检测区域中，温度检测机构检测温度检测区域的温度，以控制每单位时间供给汽锅的新水量。在此，上分隔壁可以在其整个长度上，但至少在一定子区段中，放置在下分隔壁上。这确保了新水不会意外地从新水供给区域进入温度检测区域中，并且此外优点是，汽锅获得了特别高的机械稳定性。

在本发明的一个有利实施方式中，在至少一个水供给开口下方布置有从底壁凸出的水冲击元件。新水可以从至少一个水供给开口冲击到配属于水供给开口的水冲击元件上并且通过该水冲击元件被分布在新水供给区域的相当大的面积上。

有利的是，至少一个水冲击元件具有水冲击面，水冲击面倾斜于竖直线取向并且配属于水供给开口。新水可以从水供给开口滴落到水冲击面上并且通过该水冲击面被分布在新水供给区域中。

在本发明的一个优选实施方式中，在新水供给区域中，与至少一个水供给开口错开地布置有至少一个从底壁凸出的水转向元件。利用水转向元件可以在新水供给区域中例如曲折地或锯齿形地输送供给的新水，从而得到尽可能长的流动路径以及可以在从汽锅新水供给区域到下底壁部段的路径上蒸发尽可能大量的新水，而不会与下底壁部段中存在的剩余水混合。

至少一个水转向元件按照有利方式肋状地设计。在此，可以使用多个水转向元件，它们彼此间隔开地布置。

这些水转向元件优选直线式地设计，其中，它们以其纵轴线彼此倾斜地取向。

特别有利的是，汽锅具有至少两个水供给开口，由此可以特别高效地使预给定的新水量分布在大的新水供给区域中，在其中新水可以被蒸发。

有利的是，几乎整个新水供给区域可以被新水均匀地润湿。

至少两个水供给开口优选在竖直方向上布置在相同高度上。这以结构简单的方式确保了不依赖于其经由哪个水供给开口进入蒸汽发生室，供给到汽锅的新水在汽锅内部实际上必须经过相同长度的流动路径，以便可以从汽锅新水供给区域进入底壁部段中。

在一个优选设计方案中，两个水供给开口关于汽锅的竖直的中间平面彼此镜像对称地布置。

在使用两个水供给开口的情况下，有利的是，新水供给区域具有两个部分区域，它们分别配属于水供给开口并且利用中间壁彼此分隔开。中间壁确保了给新水供给区域的第一部分区域供给的新水不能直接进入新水供给区域的第二部分区域中。因此，两个水供给开口中的每个都配属有新水供给区域的部分区域，分别供给的新水可以通过该部分区域流到下底壁部段中，其中，新水在其到达下底壁部段的流动路径上至少部分蒸发。

在根据本发明的一个有利设计方案中，在新水供给区域的两个部分区域之间的中间壁从底壁凸出并伸入蒸汽发生室中，并且优选从下分隔壁延伸直至汽锅的侧壁。

尤其有利的是，在底壁的背离蒸汽发生室的外侧上布置有第一加热元件，该第一加热元件从下底壁部段延伸直到上底壁部段中。第一加热元件不仅在下底壁部段中而且也在上底壁部段中加热底壁。至少一部分供给的新水可以在其从新水供给区域到底壁部段的路径上蒸发，而新水的剩余部分则在汽锅内部在下底壁部段中构成剩余水量，其被持续加热并由此可以蒸发。

第一加热元件优选被构造成使其沿周向方向至少部分地包围温度检测机构。第一加热元件例如可以环形地设计。

按照有利方式，第一加热元件与新水供给区域错开地布置。因此，第一加热元件不直接加热新水供给区域而是从下底壁部段出发仅延伸到上底壁部段的温度检测区域中。已经表明，由此可以使每单位时间上能从蒸汽发生器排放的蒸汽量保持特别小的波动。

优选在底壁的背离蒸汽发生室的外侧上布置有第二加热元件，第二加热元件仅在下底壁部段中延伸，但不在上底壁部段中延伸。利用第二加热元件可以将作用于汽锅底壁的热功率集中到下底壁部段上并且在需要时使其提高。这种设计方案尤其在将蒸汽发生器用于为蒸汽熨斗提供蒸汽时被证实为有利的。

附图说明

以下对本发明优选实施方式的描述结合附图用于详细阐释本发明。其中：

图1示出根据本发明的蒸汽发生器的前视图；

图2示出沿着根据图1的箭头A方向朝向蒸汽发生器观察的侧视图；

图3示出图1中的蒸汽发生器的下汽锅部件连同上汽锅部件的两个水供给开口的立体图；

图4示出沿图2的线4-4的填装有水的蒸汽发生器的剖面图；

图5示出沿图2的线5-5的蒸汽发生器的剖面图。

具体实施方式

在附图中示意性示出根据本发明的蒸汽发生器10。蒸汽发生器10包括具有汽锅上部件14和汽锅下部件16的汽锅12，汽锅上部件和汽锅下部件借助连接螺栓18在中间放置密封环20的情况下彼此螺接并且包围出蒸汽发生室22。在使用蒸汽发生器10的情况下，汽锅12由附图中未示出的支撑装置支撑，其中，蒸汽发生器10在其正常使用状态中处于附图所示的位置。

汽锅下部件16包括底壁24，从底壁起环绕的侧壁26向上(也就是朝向汽锅上部件14的方向)凸出。侧壁26与底壁24一体式地连接，并且在其端侧28具有环形槽30，其容纳密封环20。汽锅上部件14具有拱起的顶壁32，其被环形凸缘34包围。环形凸缘34放置在侧壁26的端侧28上并且利用连接螺栓18固定在端侧28上。

底壁24在附图所示的蒸汽发生器10的使用姿态中倾斜于水平线地取向并且包括下底壁部段36和上底壁部段38，它们关于竖直线布置在不同高度上。底壁24相对于水平线的倾斜角度在正常使用姿态中为20°至40°，尤其约30°。

上底壁部段38被下分隔壁40分为新水供给区域42和温度检测区域44。下分隔壁40构造出分隔装置，其分隔开新水供给区域42与温度检测区域44。下分隔壁40弓形地、大致马掌形地设计，并且从底壁24凸出进入汽锅12内部。下分隔壁与底壁24一体式地连接。下分隔壁40具有第一端部46以及关于竖直线布置在相同高度上的第二端部48，第一端部和第二端部在其之间释放壁开口50并且布置在上底壁部段38和下底壁部段36之间的边界区域中。

新水供给区域42包围上底壁部段38中的下分隔壁40并且被中间壁52分为第一部分区域54和第二部分区域56。中间壁52从下分隔壁40延伸直到汽锅下部件16的侧壁26并且在汽锅12的竖直的中间平面58中伸展。

在新水供给区域42的每个部分区域54、56中，底壁24在其面朝蒸汽发生室22的上侧上具有楔形的水冲击元件60或62，水冲击元件包括倾斜于竖直线取向的水冲击面64或66。除了水冲击元件60、62之外，底壁24在其面朝蒸汽发生室22的上侧上在新水供给区域42的两个部分区域54、56中具有多个肋状的水转向元件68，它们彼此错开地布置并且分别长条形地设计。水转向元件68在其之间限定出从水冲击元件60、62到下底壁部段36的锯齿形的流动路径。

底壁24在其背离蒸汽发生室22的底面上具有第一加热元件70和第二加热元件72，它们分别布置在底壁24的槽74或76中。第一加热元件70大致圆环形地构造并且不仅在下底壁部段36而且也在上底壁部段38中加热底壁24。第二加热元件72大致U形地设计并且在下底壁部段36的高度上沿周向方向在大约180°的角区域上包围第一加热元件70。利用第二加热元件72可以加强作用到下底壁部段36上的热功率。

第一加热元件70包围温度检测机构，其在所示实施例中被设计为可调恒温器78并且利用紧固螺栓80固定在底壁24的背离蒸汽发生室22的底侧上。利用可调恒温器78可以检测在温度检测区域44中的底壁24的温度。

第一管件82和第二管件84贯穿汽锅上部件24，它们分别构造成水供给开口，通过水供给开口可以给蒸汽发生室22供给新水。这两个管件82、84在蒸汽发生器10的正常使用姿态中竖直地取向。第一管件82齐平于第一水冲击面66地取向，并且第二管件84齐平于第二水冲击面66地取向。通过第一管件82可以给新水供给区域42的第一部分区域54供给新水，并且通过第二管件84可以给新水供给区域42的第二部分区域56供给新水。新水分别冲击到水冲击面64、66上，通过该水冲击面新水被分布在相应的部分区域54或56上。由于底壁24相对于水平面倾斜地取向，新水于是在温度检测区域44之外沿着由水转向元件68预给定的锯齿形的流动路径朝向下底壁部段36方向流动，其中，新水在从水冲击元件60、62到下底壁部段36的路径上至少部分蒸发。

通过提供下分隔壁40确保新水不会进入温度检测区域44中。

在两个管件82、84之间，汽锅上部件14具有蒸汽出口86，磁阀88连接到蒸汽出口上。利用磁阀88可以控制蒸汽发生器10的蒸汽排放。

汽锅上部件14以与磁阀88保持间距的方式相对底壁部段36齐平取向地具有带维修封闭件90的维修开口，过压阀92整合到该维修封闭件中。通过过压阀92可以在故障情况下使蒸汽从蒸汽发生室22泄出。过压阀92构造出安全阀。

与两个管件82、84保持间距地，上分隔壁94从顶壁32凸出进入汽锅12内部。上分隔壁94在相邻于竖直的中间平面58的部分区域中延伸直到下分隔壁40，上分隔壁放置在下分隔壁上。由此，确保了借助下分隔壁40和上分隔壁94使得两个管件82、84与蒸汽发生室22的剩余区域分隔开。即使蒸汽发生器10在其使用期间相对于竖直线倾斜，通过第一管件82和第二管件84进入汽锅12内部的新水也不会直接进入温度检测区域44中而是仅进入新水供给区域42中。

可以通过本身公知且因此为清晰起见未示出的泵给蒸汽发生器10供给新水。该泵由可调恒温器78来控制。可调恒温器78检测温度检测区域44的温度。温度依赖于汽锅12的液位。图4示出汽锅12的最大液位96。在最大液位情况下，位于汽锅12中的水到达可调恒温器78。这导致在温度检测区域44中的底壁的温度下降。温度的下降被可调恒温器78检测到，当达到预给定的最低温度时，可调恒温器关闭泵，从而没有新水继续供给给汽锅12。基于工作的加热元件70和72，汽锅12中的新水蒸发，从而通过蒸汽出口86和磁阀88可以排放蒸汽。由此，汽锅12的液位下降，从而使得汽锅12中的水不再到达可调恒温器78。这导致在温度检测区域44中的底壁24的温度升高。当达到预给定的最高温度时，可调恒温器78再次将泵接入，从而使得蒸汽发生室44通过两个管件82、84再次被供给新水。新水在新水供给区域42中冲击被加热的底壁24，从而一部分新水直接蒸发，而剩余的新水则绕过温度检测区域42流入下底壁部段36中，其中，剩余的新水仅在预先被加热之后才到达下底壁部段。因为新水不能进入温度检测区域44中，所以由可调恒温器78检测到的温度不受流向下底壁部段36的新水的影响。因此，在温度检测区域44中的底壁24的温度不依赖于水的流动路径，并且进而也不依赖于蒸汽发生器10的斜率。这可以实现通过控制汽锅12内部的新水供给来调节实际上恒定的蒸汽压力，从而使蒸汽发生器10可以连续排放蒸汽，其中，每单位时间能排放的蒸汽量实际上不依赖于蒸汽发生器10相对于竖直线的斜率。

Claims (20)

1.一种用于蒸汽清洁设备或蒸汽熨斗的蒸汽发生器，所述蒸汽发生器具有汽锅(12)，所述汽锅包围蒸汽发生室(22)并且具有能加热的底壁(24)，所述底壁具有上底壁部段(38)和下底壁部段(36)，所述上底壁部段和所述下底壁部段关于竖直线布置在不同高度上，其中，能通过所述汽锅(12)的至少一个水供给开口(82、84)给所述上底壁部段(38)供给待蒸发的新水，并且能利用温度检测机构(78)检测底壁温度，其特征在于，所述上底壁部段(38)具有新水供给区域(42)和温度检测区域(44)，其中，能通过所述至少一个水供给开口(82、84)给所述新水供给区域(42)供给新水，并且能检测所述温度检测区域(44)的温度，其中，所述新水供给区域(42)与所述温度检测区域(44)利用分隔装置(40、94)分隔开。

2.根据权利要求1所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述分隔装置具有从所述底壁(24)凸出伸入所述蒸汽发生室(22)中的下分隔壁(40)。

3.根据权利要求2所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述下分隔壁(40)沿周向方向至少部分地包围所述温度检测区域(44)。

4.根据权利要求2或3所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述下分隔壁(40)弓形地设计。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述下分隔壁(40)具有第一端部(46)和第二端部(48)，所述第一端部和所述第二端部在它们之间释放面朝所述下底壁部段(36)的壁开口(50)并且通过C形或U形的连接部段彼此相连。

6.根据上述权利要求中任一项所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述分隔装置具有从所述汽锅(12)的顶壁(32)凸出伸入所述蒸汽发生室(22)中的上分隔壁(94)。

7.根据权利要求6所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述上分隔壁(94)在竖直方向上至少在一定子区段中延伸直到下分隔壁(40)。

8.根据上述权利要求中任一项所述的蒸汽发生器，其特征在于，在所述至少一个水供给开口(82、84)下方在所述新水供给区域(42)中布置有从所述底壁(24)凸出的水冲击元件(60、62)。

9.根据权利要求8所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述至少一个水冲击元件(60、62)具有水冲击面(64、66)，所述水冲击面倾斜于竖直线地取向并且配属于水供给开口(82、84)。

10.根据上述权利要求中任一项所述的蒸汽发生器，其特征在于，在所述新水供给区域(42)中，与所述至少一个水供给开口(82、84)错开地布置有从所述底壁(24)凸出的至少一个水转向元件(68)。

11.根据权利要求10所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述至少一个水转向元件(68)肋状地设计。

12.根据上述权利要求中任一项所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述汽锅(12)具有至少两个水供给开口(82、84)。

13.根据权利要求12所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述至少两个水供给开口(82、84)沿竖直方向布置在相同高度上。

14.根据权利要求12或13所述的蒸汽发生器，其特征在于，两个水供给开口(82、84)关于所述汽锅(12)的竖直的中间平面(58)彼此镜像对称地布置。

15.根据上述权利要求中任一项所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述汽锅(12)具有两个水供给开口(82、84)，并且所述新水供给区域(42)包括两个部分区域(54、56)，所述两个部分区域分别配属于水供给开口(82、84)并且利用中间壁(52)彼此分隔开。

16.根据权利要求15所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述中间壁(52)从所述底壁(24)凸出并伸入所述蒸汽发生室(22)中，并且从所述下分隔壁(40)延伸直到所述汽锅(12)的侧壁(26)。

17.根据上述权利要求中任一项所述的蒸汽发生器，其特征在于，在所述底壁(24)的背离所述蒸汽发生室(22)的外侧上布置有第一加热元件(70)，所述第一加热元件从所述下底壁部段(36)延伸直到所述上底壁部段(38)中。

18.根据权利要求17所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述第一加热元件(70)沿周向方向至少部分地包围所述温度检测机构(78)。

19.根据权利要求17或18所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述第一加热元件(70)与所述新水供给区域(42)错开地布置。

20.根据上述权利要求中任一项所述的蒸汽发生器，其特征在于，在所述底壁(24)的背离所述蒸汽发生室(22)的外侧上布置有第二加热元件(72)，所述第二加热元件仅在所述下底壁部段(36)中延伸。