CN107246600B - 一种快速蒸汽发生器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种快速蒸汽发生器，包括有壳体，其特征在于：在所述壳体内设有相互分隔的蒸发区和过热区，以及包围在蒸发区和过热区周围的加热区，在蒸发区和过热区内分别设有发热器，在所述壳体内设有连通蒸发区上部和过热区下部的导汽槽，在所述壳体内设有连通加热区后端与蒸发区进水端的进水口，在壳体与加热区前端相应的位置上设有与加热区前端相连通的进水管，在壳体与过热区上端相应的位置上设有蒸汽出口，在所述壳体内设有能根据进水口的进水压力精确控制蒸汽压力的比例控制阀。本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种能控制蒸汽压力、常压下输出高于100℃蒸汽的快速蒸汽发生器。

Description

一种快速蒸汽发生器
技术领域
本发明涉及一种快速蒸汽发生器。
背景技术
快速蒸汽发生器是一边进水一边出汽的用电设备。可以应用于蒸汽炉蒸汽拖把、蒸汽熨斗、蒸汽清洗机等，应用十分广泛。现有的快速蒸汽发生器通常输出的是水汽混合蒸汽。常压下，蒸汽和小水滴或水共存的状态称为临界状态，俗称湿蒸汽，处于临界状态的湿蒸气的比热是无穷大，只能停留在100℃；越过临界点，没了水滴的蒸气俗称为干蒸汽；干蒸汽超过100℃就是过热蒸汽。但是由于现有的快速蒸汽发生器设计上的缺陷，一般很难输出过热蒸汽。
另外，现有的快速蒸汽发生器通常没有阀门，或者只是在出汽通道上设置钢珠来提高蒸汽压力，不能实现精确的压力和蒸汽温度控制，影响了蒸汽在家庭领域的应用和推广。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种能控制蒸汽压力、常压下输出高于100℃蒸汽的快速蒸汽发生器。
为了达到上述目的，本发明采用以下方案：
一种快速蒸汽发生器，包括有壳体，其特征在于：在所述壳体内设有相互分隔的蒸发区和过热区，以及包围在蒸发区和过热区周围的加热区，在蒸发区和过热区内分别设有发热器，在所述壳体内设有连通蒸发区上部和过热区下部的导汽槽，在所述壳体内设有连通加热区后端与蒸发区进水端的进水口，在壳体与加热区前端相应的位置上设有与加热区前端相连通的进水管，在壳体与过热区上端相应的位置上设有蒸汽出口，在所述壳体内设有能根据进水口的进水压力精确控制蒸汽压力的比例控制阀。
如上所述的一种快速蒸汽发生器，其特征在于所述比例控制阀包括设置在壳体上端的阀体，所述阀体分别与蒸发区、过热区相互连通，在所述阀体内设有能相对阀体上、下移动的阀芯。阀体在蒸汽压力驱动下向上移动，在进水压力驱动下向下移动，当两者平衡的时候就实现稳定的蒸汽输出。进水压力对蒸汽压力的调节范围受机械尺寸和发热管输出功率的制约。
如上所述的一种快速蒸汽发生器，其特征在于所述阀芯包括有与进水口相配合的进水端控制座，和与蒸汽出口相配合的蒸汽端控制座，所述进水端控制座与蒸汽端控制座之间通过连接部相互连接。
如上所述的一种快速蒸汽发生器，其特征在于所述在蒸汽出口处设有密封台阶，在所述蒸汽端控制座上设有与密封台阶相互配合且能实现不同温区的隔离的密封挡块。
如上所述的一种快速蒸汽发生器，其特征在于在所述蒸发区外侧的壳体内设有与进水口相互分隔并能引导水流进入加热区的隔热和引流装置。
如上所述的一种快速蒸汽发生器，其特征在于所述加热区包括依次设置在蒸发区、过热区外围上的热水一区、热水二区、热水三区、热水四区、热水五区、热水六区，所述热水一区上端通过设置在壳体上端的隔热和引流装置与进水管相互连通，所述热水一区底部与热水二区底部相连通，所述热水二区顶部与热水三区相连通，所述热水三区底部与热水四区底部相连通，所述热水四区顶部与热水五区的顶部相连通，所述热水五区底部与热水六区的底部相连通，所述热水六区与进水口相互连通。
如上所述的一种快速蒸汽发生器，其特征在于所述导汽槽包括有设置在壳体上端的第一导汽槽体，所述第一导汽槽体一端与蒸发区上端相连接，在所述过热区外侧的壳体内设有能连通过热区下端与第一导汽槽体另一端的第二导汽槽体。
如上所述的一种快速蒸汽发生器，其特征在于所述壳体包括有下壳体和上壳体，所述导汽槽和比例控制阀分别设置在下壳体的上端面上，所述进水管设置在上壳体上，在上壳体上设有与蒸汽出口连通的蒸汽管。
如上所述的一种快速蒸汽发生器，其特征在于所述的隔热和引流装置包括引流槽，所述引流槽一侧与加热区相连通，所述引流槽另一侧通过隔热板与导汽槽相互隔离，同时与进水口连接。
如上所述的一种快速蒸汽发生器，其特征在于在所述下壳体上端面设有密封连接槽，在所述上壳体与密封连接槽相应的位置设有密封凸环，所述密封凸环设置在密封连接槽内，在所述上壳体底面上设有能使蒸发区上端开口和导汽槽上端开口封闭的第一封堵凸块，在所述上壳体底面上设有能使过热区上端密封的第二封堵凸块。
如上所述发热器为管式发热器。
综上所述，本发明相对于现有技术其有益效果是：
一、本发明中在蒸发区与壳体之间、过热区与壳体之间分别设有外围加热区，能保证外围是低温加热区，让水有足够的时间吸收热能升温；低温区在外面，高温区在里面，从而能使蒸汽发生器能快速输出高于100摄氏度的蒸汽；
二、本发明中进水管、蒸汽管与壳体的蒸发区与过热区之间通过比例控制阀相互连接，能有效解决现有快速蒸汽发生器出汽压力低，蒸汽温度不能精确控制的问题，实现蒸汽压力、蒸汽温度的精确控制，结构简单，实用性强。
附图说明
图1为本发明的立体示意图；
图2为本发明的内部结构示意图；
图3为图2的分解示意图；
图4为图2的剖面示意图；
图5为图4中A处的放大示意图；
图6为本发明壳体的截面示意图；
图7为本发明中上壳体的示意图
图8为阀芯的示意图之一；
图9为阀芯的示意图之二。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步描述：
如图1至9所示的一种快速蒸汽发生器，包括有壳体1，在所述壳体1内设有相互分隔的蒸发区11和过热区12，以及包围在蒸发区11和过热区12周围的加热区13，在蒸发区11和过热区12内分别设有发热器，在所述壳体1内设有连通蒸发区11上部和过热区12下部的导汽槽2，在所述壳体1内设有连通加热区13后端与蒸发区11进水端的进水口3，在壳体1与加热区13前端相应的位置上设有与加热区13前端相连通的进水管，在壳体1与过热区12上端相应的位置上设有蒸汽出口4，在所述壳体1内设有能根据进水口3的进水压力精确控制蒸汽压力的比例控制阀6。
本发明蒸汽发生器中外部的水从进水管进入，经过外围的加热区13低温加热后，进入进水口3，在蒸发区11的加热器的作用下进一步升温，产生蒸汽，蒸汽通过导汽槽2进入过热区12进一步加热，从而使得蒸汽冲破临界点，形成超过100℃过热蒸汽。
本发明中所述比例控制阀6包括设置在壳体1上端的阀体61，所述阀体61分别与蒸发区11、过热区12相互连通，在所述阀体61内设有能相对阀体61上、下移动的阀芯62。阀芯62在蒸汽压力驱动下向上移动，在进水压力驱动下向下移动，当两者平衡的时候就实现稳定的蒸汽输出。进水压力对蒸汽压力的调节范围受机械尺寸和发热管输出功率的制约。
本发明所述阀芯62包括有与进水口3相配合的进水端控制座621，和与蒸汽出口4相配合的蒸汽端控制座622，所述进水端控制座621与蒸汽端控制座622之间通过连接部623相互连接。
本发明中所述在蒸汽出口4处设有密封台阶41，在所述蒸汽端控制座622上设有与密封台阶41相互配合且能实现不同温区的隔离的密封挡块6221。
本发明中在所述蒸发区11外侧的壳体1内设有与进水口3相互分隔并能引导水流进入加热区13的隔热和引流装置7。所述的隔热和引流装置7包括引流槽71，所述引流槽71一侧与加热区13相连通，所述引流槽71另一侧通过隔热板72与进水口3相互隔离。
本发明中隔热和引流装置7能将经进水管进入的水流引导至加热区13前端，然后沿加热区13的路径流动至进水口3进入蒸发区11，有效保证进水管的水不会直接进入进水口3或蒸发区11上端，保证蒸发区11内的水温度较高，实现快速加热产生蒸汽。
本发明所述加热区13包括依次设置在蒸发区11、过热区12外围上的热水一区131、热水二区132、热水三区133、热水四区134、热水五区135、热水六区136，所述热水一区131上端通过设置在壳体1上端的隔热和引流装置7与进水管相互连通，所述热水一区131底部与热水二区132底部相连通，所述热水二区132顶部与热水三区133相连通，所述热水三区133底部与热水四区134底部相连通，所述热水四区134顶部与热水五区135的顶部相连通，所述热水五区135底部与热水六区136的底部相连通，所述热水六区136与进水口3相互连通。
水从进水管进入，流过隔热和引流装置7的引流槽71，进入到热水一区131底部，从底部流到热水二132区，再从顶部进入热水三区133，从底部流到热水四区134，从顶部进入热水五区135，从底部流到热水六区136，从顶部进入进水口3。本发明中在加热区内设有加热器，让水有足够的时间吸收热能升温；低温区在外面，高温区在里面，从而能使蒸汽发生器能快速输出高于100摄氏度的蒸汽。
本发明中所述导汽槽2包括有设置在壳体1上端的第一导汽槽体21，所述第一导汽槽体21一端与蒸发区11上端相连接，在所述过热区12外侧的壳体1内设有能连通过热区12下端与第一导汽槽体21另一端的第二导汽槽体22。
本发明中所述壳体1包括有下壳体101和上壳体102，所述导汽槽2和比例控制阀6分别设置在下壳体101的上端面上，所述进水管设置在上壳体102上，在上壳体上设有与蒸汽出口连通的蒸汽管8。
本发明中在所述下壳体101上端面设有密封连接槽1011，在所述上壳体102与密封连接槽1011相应的位置设有密封凸环1021，所述密封凸环1021设置在密封连接槽1011内，在所述上壳体102底面上设有能使蒸发区11上端开口和导汽槽2上端开口封闭的第一封堵凸块1022，在所述上壳体102底面上设有能使过热区12上端密封的第二封堵凸块1023。
本发明上壳体102与下壳体101之间密封性能好，第一封堵凸块1012与蒸发区11上端开口和导汽槽2形成密封的蒸汽通道，保证蒸汽不会外泄到加热区，最大限度保证蒸汽的利用率。本发明中第二封堵凸块1013与过热区12上端项目密封，蒸汽管7下端插接在由第二封堵凸块1013与蒸汽出口4围成的连接孔内，并且相互密封，保证蒸汽能完全通过蒸汽管7输出，安全可靠。
本发明中所述发热器为管式发热器。
本发明的进水面积总和：S1=S3+S4+S5
本发明的出汽总面积：S2
本发明的比例控制阀控制原理：根据p水S1=p汽S2推出p汽/p水=S1/S2。
当p汽S2〉p水S1时，推动阀芯在阀体向上移动，从而排出蒸汽，同时加大了进水量，促使蒸汽压下降；反之，进水量减少，出气量也减少，促使蒸汽压上升，实现水压和蒸汽压相互之间的比例调节，从而解决了快速蒸汽发生器出汽压力低，蒸汽温度不能精确控制的问题，实现蒸汽压力、蒸汽温度的精确控制。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定 。

Claims (8)

1.一种快速蒸汽发生器，包括有壳体（1），其特征在于：在所述壳体（1）内设有相互分隔的蒸发区（11）和过热区（12），以及包围在蒸发区（11）和过热区（12）周围的加热区（13），在蒸发区（11）和过热区（12）内分别设有发热器，在所述壳体（1）内设有连通蒸发区（11）上部和过热区（12）下部的导汽槽（2），在所述壳体（1）内设有连通加热区（13）后端与蒸发区（11）进水端的进水口（3），在壳体（1）与加热区（13）前端相应的位置上设有与加热区（13）前端相连通的进水管，在壳体（1）与过热区（12）上端相应的位置上设有蒸汽出口（4），在所述壳体（1）内设有能根据进水口（3）的进水压力精确控制蒸汽压力的比例控制阀（6），在所述蒸发区（11）外侧的壳体（1）内设有与进水口（3）相互分隔并能引导水流进入加热区（13）的隔热和引流装置（7），所述加热区（13）包括依次设置在蒸发区（11）、过热区（12）外围上的热水一区（131）、热水二区（132）、热水三区（133）、热水四区（134）、热水五区（135）、热水六区（136），所述热水一区（131）上端通过设置在壳体（1）上端的隔热和引流装置（7）与进水管相互连通，所述热水一区（131）底部与热水二区（132）底部相连通，所述热水二区（132）顶部与热水三区（133）相连通，所述热水三区（133）底部与热水四区（134）底部相连通，所述热水四区（134）顶部与热水五区（135）的顶部相连通，所述热水五区（135）底部与热水六区（136）的底部相连通，所述热水六区（136）与进水口（3）相互连通。
2.根据权利要求1所述的一种快速蒸汽发生器，其特征在于所述比例控制阀（6）包括设置在壳体（1）上端的阀体（61），所述阀体（61）分别与蒸发区（11）、过热区（12）相互连通，在所述阀体（61）内设有能相对阀体（61）上、下移动的阀芯（62）。
3.根据权利要求2所述的一种快速蒸汽发生器，其特征在于所述阀芯（62）包括有与进水口（3）相配合的进水端控制座（621），和与蒸汽出口（4）相配合的蒸汽端控制座（622），所述进水端控制座（621）与蒸汽端控制座（622）之间通过连接部（623）相互连接。
4.根据权利要求3所述的一种快速蒸汽发生器，其特征在于所述在蒸汽出口（4）处设有密封台阶（41），在所述蒸汽端控制座（622）上设有与密封台阶（41）相互配合且能实现不同温区的隔离的密封挡块（6221）。
5.根据权利要求1所述的一种快速蒸汽发生器，其特征在于所述导汽槽（2）包括有设置在壳体（1）上端的第一导汽槽体（21），所述第一导汽槽体（21）一端与蒸发区（11）上端相连接，在所述过热区（12）外侧的壳体（1）内设有能连通过热区（12）下端与第一导汽槽体（21）另一端的第二导汽槽体（22）。
6.根据权利要求1所述的一种快速蒸汽发生器，其特征在于所述壳体（1）包括有下壳体（101）和上壳体（102），所述导汽槽（2）和比例控制阀（6）分别设置在下壳体（101）的上端面上，所述进水管设置在上壳体（102）上，在上壳体上设有与蒸汽出口连通的蒸汽管（8）。
7.根据权利要求1所述的一种快速蒸汽发生器，其特征在于所述的隔热和引流装置（7）包括引流槽（71），所述引流槽（71）一侧与加热区（13）相连通，所述引流槽（71）另一侧通过隔热板（72）与进水口（3）相互隔离。
8.根据权利要求6所述的一种快速蒸汽发生器，其特征在于在所述下壳体（101）上端面设有密封连接槽（1011），在所述上壳体（102）与密封连接槽（1011）相应的位置设有密封凸环（1021），所述密封凸环（1021）设置在密封连接槽（1011）内，在所述上壳体（102）底面上设有能使蒸发区（11）上端开口和导汽槽（2）上端开口封闭的第一封堵凸块（1022），在所述上壳体（102）底面上设有能使过热区（12）上端密封的第二封堵凸块（1023）。
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