CN108720631B - 用于蒸汽蒸柜的水汽分离器 - Google Patents

Abstract

用于蒸汽蒸柜的水汽分离器，涉及厨房设备技术领域，其包括：壳体，壳体内部设有水汽分离腔，水汽分离腔的顶部设置水汽入口和蒸汽出口；挡汽板，设置在水汽分离腔内，挡汽板将水汽分离腔分隔成前腔室和后腔室，挡汽板包括侧板和底板，侧板位于水汽入口与蒸汽出口之间并开设有窗口，从水汽入口通入的水汽先进入前腔室再经窗口进入后腔室，后腔室的底部设有水排放口；水汽分离板，设于前腔室的顶部，水汽分离板包括左侧导流板和右侧导流板，左侧导流板的底端延伸至窗口内并将窗口分隔成位于其上方的上窗口和位于其下方的下窗口，右侧导流板的底端与壳体的内壁之间留有空隙。该水汽分离器具备结构简单、体积小、分离效率高、阻力小的优点。

Description

用于蒸汽蒸柜的水汽分离器

技术领域

本发明涉及厨房设备技术领域，特别涉及一种用于蒸汽蒸柜的水汽分离器。

背景技术

蒸汽蒸柜是餐馆、食堂、酒店等餐饮服务场所中最为常见的设备，其烹饪原理是往蒸柜中通入高温蒸汽，依靠蒸汽的热量将食材蒸熟。悬浮在柜内蒸汽中的水分（细小的水滴）含量对最终蒸制出来的食物成品品质影响较大，例如通入柜内的蒸汽含水量过高将导致食物过于软烂并且品相不佳。降低蒸汽中的含水量可对蒸柜烹制的食物品质产生积极的影响。

当前常见的水汽分离装置主要有挡板型、离心型和吸附型这三种类型，离心型和吸附型水汽分离器仅在蒸汽流速较低的情况下具有较高的水汽分离效率，相对来说，挡板型的水汽分离装置在较大的流速范围内仍可以保持较高的分离效率，为保证水汽分离效率，挡板型水汽分离装置通常会采用波折形挡板，即分离腔室内设置多块呈“Z”字形排列的挡板，水汽混合物通过弯折的分离通道以将液态水从蒸汽中分离出来。这种结构的分离器一般存在以下缺陷：为减轻水汽速度过高导致水膜破裂形成二次夹带（即分离过程中水膜破裂形成更小的水滴又被带回蒸汽中）对出口端蒸汽含水量（即液态水含量）的影响，弯折的分离通道长度需要足够长，分离器总体体积较大，分离通道阻力也较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有较好的水汽分离效率、体积小、阻力小、可用于蒸汽蒸柜供汽系统的水汽分离器。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于蒸汽蒸柜的水汽分离器，包括：

壳体，所述壳体内部设有水汽分离腔，所述水汽分离腔的顶部设置水汽入口和蒸汽出口，所述水汽入口位于蒸汽出口的右侧；

挡汽板，设置在所述水汽分离腔内并与壳体的内壁连接，所述挡汽板将水汽分离腔分隔成前腔室和后腔室，所述挡汽板包括竖直设置的侧板以及水平设置在侧板右侧的底板，所述侧板位于水汽入口与蒸汽出口之间并开设有连通前腔室和后腔室的窗口，从所述水汽入口通入的水汽先进入前腔室再经窗口进入后腔室，在所述侧板的底部或者所述底板上开设有与后腔室连通的排水孔抑或是在所述底板的外沿与壳体的内壁之间留有与后腔室连通的排水间隙，所述后腔室的底部还设置有水排放口；

水汽分离板，设于所述前腔室的顶部，所述水汽分离板包括往左下方倾斜设置的左侧导流板以及往右下方倾斜设置的右侧导流板，所述左侧导流板和右侧导流板的顶端于水汽入口的正下方相交，所述左侧导流板和右侧导流板的前后侧端均抵靠住壳体的内壁，所述左侧导流板的底端延伸至窗口内并将窗口分隔成位于其上方的上窗口和位于其下方的下窗口，所述右侧导流板的底端与壳体的内壁之间留有空隙以供往下流的水和蒸汽通过。

其中，所述后腔室内设有浮球定位套，所述浮球定位套内设有可上下运动的浮球，所述浮球位于水排放口正上方，所述浮球浮起后打开水排放口，所述浮球落下后关闭水排放口。

优选地，所述左侧导流板与右侧导流板之间的夹角为90度至120度。

更优选地，所述左侧导流板与右侧导流板之间的夹角为105度。

其中，所述挡汽板采用一整块板折弯而成，在所述侧板的顶端折弯形成水平外翻的水平翻边，所述水平翻边与壳体的顶壁固定连接。

其中，所述水汽分离板采用一整块板折弯而成，在所述右侧导流板的前侧端或者后侧端折弯形成侧翻边，所述侧翻边与壳体的内侧壁固定连接。

其中，所述水汽入口和蒸汽出口的内径比大于或等于3：4。

本发明所涉水汽分离器的工作原料如下：水汽（即液态水滴和气态水蒸气的混合物）经水汽入口进入前腔室再经水汽分离板分成左右两路，在被分成两路的过程中，水汽分别撞击左侧导流板和右侧导流板，混杂在水汽中的大部分液态水附着至左侧导流板和右侧导流板上并在自身重力作用下顺着左侧导流板和右侧导流板流下，当然，在撞击过程中，若水汽速度过高，部分水膜破裂将形成更小的水滴被再度带入蒸汽中，经水汽分离板分流后，左路水汽（此时的水汽中液体水含量已大大降低）经上窗口以往左下方的流向进入后腔室中，而右路水汽经右侧导流板与壳体内壁之间的空隙以往右下方的流向撞击壳体（此过程中一部分液态水滴会附着壳体内壁流下而被分离出来），之后折返并经水汽分离板的下方以往左上方的流向经下窗口进入后腔室，在后腔室中，两路流向倾斜相交的水汽彼此相撞，速度降低，在两路水汽相撞的过程中，水汽中因前期水膜破裂而被带入的细小液态水滴彼此撞击并聚集成体积更大的水滴，碰撞之后的两路气流再分别依次撞击壳体内壁并折返，折返之后撞击侧板再度折返，由此在后腔室内形成两股旋向相反的涡流，这两股涡流彼此相交又分别与后续从上窗口和下窗口进来的水汽相交，从而使得水汽中的液态水滴充分碰撞体积进一步增大而被分离出来并最终落到后腔室的底部，经此过程实现水汽中的液态水滴与气态蒸汽充分分离，进而获得液态水含量极低的蒸汽通过蒸汽出口送入到蒸柜中。

从上述对本发明结构及工作原理的描述可知，本发明所涉水汽分离器与现有采用波折形挡板的分离器相比，其分离通道长度更短、结构更加简单，整体体积可以做得更小，值得一提的是，由于分离通道更短，本发明所涉分离器对水汽的阻力也更小，同时还兼顾了较高的水汽分离效率。

附图说明

图1为本发明所涉用于蒸汽蒸柜的水汽分离器的整体结构示意图；

图2为水汽在图1所示用于蒸汽蒸柜的水汽分离器中的流向示意图，图中箭头方向表示水汽流向；

图3为图1所示用于蒸汽蒸柜的水汽分离器中挡汽板的立体结构示意图；

图4为图1所示用于蒸汽蒸柜的水汽分离器中水汽分离板的立体结构示意图；

图中：

1——壳体 2——水汽入口

3——蒸汽出口 4——挡汽板

5——水排放口 6——水汽分离板

7——浮球定位套 8——浮球

1a——水汽分离腔 4a——侧板

4b——底板 4c——水平翻边

6a——左侧导流板 6b——右侧导流板

6c——侧翻边 1a1——前腔室

1a2——后腔室 4a1——窗口。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“左”、 “右”、 “内”、 “外”、 “顶”、“底”、“上”、 “下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

为了便于本领域技术人员更好地理解本发明相对于现有技术的改进之处，下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

图1-4示出了本发明所涉水汽分离器的一种具体结构，图1-4所示的用于蒸汽蒸柜的水汽分离器包括：

壳体1，壳体1内部设有水汽分离腔1a，水汽分离腔1a的顶部设置水汽入口2和蒸汽出口3，水汽入口2位于蒸汽出口3的右侧；

挡汽板4，设置在水汽分离腔1a内并与壳体1的内壁连接，挡汽板4将水汽分离腔1a分隔成前腔室1a1和后腔室1a2，挡汽板4包括竖直设置的侧板4a以及水平设置在侧板4a右侧的底板4b，侧板4a位于水汽入口2与蒸汽出口3之间并开设有连通前腔室1a1和后腔室1a2的窗口4a1，从水汽入口2通入的水汽先进入前腔室1a1再经窗口4a1进入后腔室1a2，在侧板4a的底部或者底板4b上开设有与后腔室1a2连通的排水孔抑或是在底板4b的外沿与壳体1的内壁之间留有与后腔室1a2连通的排水间隙，后腔室1a2的底部还设置有水排放口5；

水汽分离板6，设于前腔室1a1的顶部，水汽分离板6包括往左下方倾斜设置的左侧导流板6a以及往右下方倾斜设置的右侧导流板6b，左侧导流板6a和右侧导流板6b的顶端于水汽入口2的正下方相交，左侧导流板6a和右侧导流板6b的前后侧端均抵靠住壳体1的内壁（图中未示出），左侧导流板6a的底端延伸至窗口4a1内并将窗口4a1分隔成位于其上方的上窗口和位于其下方的下窗口，右侧导流板6b的底端与壳体1的内壁之间留有空隙以供往下流的水汽通过。

水汽（即液态水滴和气态水蒸气的混合物）经水汽入口2进入前腔室1a1再经水汽分离板6分成左右两路，在被分成两路的过程中，水汽分别撞击左侧导流板6a和右侧导流板6b，混杂在水汽中的大部分液态水附着至左侧导流板6a和右侧导流板6b上并在自身重力作用下顺着左侧导流板6a和右侧导流板6b流下，当然，在撞击过程中，若水汽速度过高，部分水膜破裂将形成更小的水滴被再度带入蒸汽中，经水汽分离板6分流后，左路水汽（此时的水汽中液体水含量已大大降低）经上窗口以往左下方的流向进入后腔室1a2中，而右路水汽经右侧导流板6b与壳体1内壁之间的空隙以往右下方的流向撞击壳体1（此过程中一部分液态水滴会附着壳体1内壁流下而被分离出来），之后折返并经水汽分离板6的下方以往左上方的流向经下窗口进入后腔室1a2，在后腔室1a2中，两路流向倾斜相交的水汽彼此相撞，速度降低，在两路水汽相撞的过程中，水汽中因前期水膜破裂而被带入的细小液态水滴彼此撞击并聚集成体积更大的水滴，碰撞之后的两路气流再分别依次撞击壳体1内壁并折返，折返之后撞击侧板4a再度折返，由此在后腔室内形成两股旋向相反的涡流，这两股涡流彼此相交又分别与后续从上窗口和下窗口进来的水汽相交，从而使得水汽中的液态水滴充分碰撞体积进一步增大而被分离出来并最终落到后腔室1a2的底部，经此过程实现水汽中的液态水滴与气态蒸汽充分分离，进而获得液态水含量极低的蒸汽通过蒸汽出口3送入到蒸柜中。

结合附图及上述对水汽分离器工作原理的描述可知，图1所示水汽分离器与现有采用波折形挡板的分离器相比，其分离通道长度更短、结构更加简单，整体体积可以做得更小，由于分离通道更短，该分离器对水汽的阻力也更小，尤为可贵的是，该水汽分离器在结构变简单、体积变小的同时还兼顾了较高的水汽分离效率。

如图1所示，在后腔室1a2内还设有浮球定位套7，浮球定位套7内设有可上下运动的浮球8，浮球8位于水排放口5正上方，当后腔室1a2内聚集的积水使得浮球8浮起后，水排放口5打开开始排水，随着排水过程的持续，积水量不断变少，当水的浮力大于浮球8自身重力时，浮球8落下并关闭水排放口5。

为保证水汽分离板6的分离效果，经试验，左侧导流板6a与右侧导流板6b之间的夹角最好在90度至120度之间，本领域技术人员应当明白，若左侧导流板6a与右侧导流板6b之间的夹角过小将导致水汽分离板6的分离效率过低，若左侧导流板6a与右侧导流板6b之间的夹角过大，将大幅增加水膜破裂的情况，同样不利于最终的分离效果，故在综合考虑后，左侧导流板6a与右侧导流板6b之间的夹角在90度至120度之间较为合适，其中，左侧导流板6a与右侧导流板6b之间的夹角为105度时，能够很好地平衡水汽分离板6的分离效果与水膜破裂的抑制，可以作为优选的实施方案。

实际生产加工时，挡汽板4可以采用一整块板折弯而成，这样侧板4a与底板4b就是一个整体，为便于安装和固定，可以在侧板4a的顶端折弯形成水平外翻的水平翻边4c，通过该水平翻边4c与壳体1的顶壁固定连接。

同样地，水汽分离板6也可以采用一整块板折弯而成，在右侧导流板6b的前侧端或者后侧端折弯形成侧翻边6c，侧翻边6c与壳体1的内侧壁固定连接。为便于蒸汽排出，蒸汽出口3的内径最好大于水汽入口2的内径，例如水汽入口2和蒸汽出口3的内径比大于或等于3：4。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。

Claims (6)

1.用于蒸汽蒸柜的水汽分离器，包括壳体（1），所述壳体（1）内部设有水汽分离腔（1a），其特征在于：

所述水汽分离腔（1a）的顶部设置水汽入口（2）和蒸汽出口（3），所述水汽入口（2）位于蒸汽出口（3）的右侧；

挡汽板（4），设置在所述水汽分离腔（1a）内并与壳体（1）的内壁连接，所述挡汽板（4）将水汽分离腔（1a）分隔成前腔室（1a1）和后腔室（1a2），所述挡汽板（4）包括竖直设置的侧板（4a）以及水平设置在侧板（4a）右侧的底板（4b），所述侧板（4a）位于水汽入口（2）与蒸汽出口（3）之间并开设有连通前腔室（1a1）和后腔室（1a2）的窗口（4a1），从所述水汽入口（2）通入的水汽先进入前腔室（1a1）再经窗口（4a1）进入后腔室（1a2），在所述侧板（4a）的底部或者所述底板（4b）上开设有与后腔室（1a2）连通的排水孔抑或是在所述底板（4b）的外沿与壳体（1）的内壁之间留有与后腔室（1a2）连通的排水间隙，所述后腔室（1a2）的底部还设置有水排放口（5）；

水汽分离板（6），设于所述前腔室（1a1）的顶部，所述水汽分离板（6）包括往左下方倾斜设置的左侧导流板（6a）以及往右下方倾斜设置的右侧导流板（6b），所述左侧导流板（6a）和右侧导流板（6b）之间的夹角为90度至120度且二者的顶端于水汽入口（2）的正下方相交，所述左侧导流板（6a）和右侧导流板（6b）的前后侧端均抵靠住壳体（1）的内壁，所述左侧导流板（6a）的底端延伸至窗口（4a1）内并将窗口（4a1）分隔成位于其上方的上窗口和位于其下方的下窗口，所述右侧导流板（6b）的底端与壳体（1）的内壁之间留有空隙以供往下流的水汽通过；

水汽经所述水汽入口（2）进入前腔室1a1再经水汽分离板（6）分成左右两路，在被分成两路的过程中，水汽分别撞击所述左侧导流板（6a）和右侧导流板（6b），混杂在水汽中的大部分液态水附着至所述左侧导流板（6a）和右侧导流板（6b）上并在自身重力作用下顺着左侧导流板（6a）和右侧导流板（6b）流下，经所述水汽分离板（6）分流后，左路水汽经所述上窗口以往左下方的流向进入后腔室（1a2）中，右路水汽经所述右侧导流板（6b）与壳体（1）内壁之间的空隙以往右下方的流向撞击壳体1，之后折返并经所述水汽分离板（6）的下方以往左上方的流向经下窗口进入后腔室（1a2），在所述后腔室（1a2）中，两路流向倾斜相交的水汽彼此相撞，速度降低，在两路水汽相撞的过程中，水汽中因前期水膜破裂而被带入的细小液态水滴彼此撞击并聚集成体积更大的水滴，碰撞之后的两路气流再分别依次撞击所述壳体（1）内壁并折返，折返之后撞击所述侧板（4a）再度折返，由此在所述后腔室（1a2）内形成两股旋向相反的涡流，这两股涡流彼此相交又分别与后续从所述上窗口和下窗口进来的水汽相交，从而使得水汽中的液态水滴充分碰撞体积进一步增大而被分离出来并最终落到所述后腔室1a2的底部，经此过程实现水汽中的液态水滴与气态蒸汽充分分离，进而获得液态水含量极低的蒸汽并通过所述蒸汽出口3送入到蒸柜中。

2.根据权利要求1所述的用于蒸汽蒸柜的水汽分离器，其特征在于：所述后腔室（1a2）内设有浮球定位套（7），所述浮球定位套（7）内设有可上下运动的浮球（8），所述浮球（8）位于水排放口（5）正上方，所述浮球（8）浮起后打开水排放口（5），所述浮球（8）落下后关闭水排放口（5）。

3.根据权利要求1所述的用于蒸汽蒸柜的水汽分离器，其特征在于：所述左侧导流板（6a）与右侧导流板（6b）之间的夹角为105度。

4.根据权利要求1所述的用于蒸汽蒸柜的水汽分离器，其特征在于：所述挡汽板（4）采用一整块板折弯而成，在所述侧板（4a）的顶端折弯形成水平外翻的水平翻边（4c），所述水平翻边（4c）与壳体（1）的顶壁固定连接。

5.根据权利要求1所述的用于蒸汽蒸柜的水汽分离器，其特征在于：所述水汽分离板（6）采用一整块板折弯而成，在所述右侧导流板（6b）的前侧端或者后侧端折弯形成侧翻边（6c），所述侧翻边（6c）与壳体（1）的内侧壁固定连接。

6.根据权利要求1所述的用于蒸汽蒸柜的水汽分离器，其特征在于：所述水汽入口（2）和蒸汽出口（3）的内径比大于或等于3：4。