CN110736091B - 一种蒸汽发生器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蒸汽发生器，包括机壳和设置在机壳中的加热腔，所述加热腔包括具有进水口的第一腔、具有出气口的第二腔、用于加热第一腔中的水的第一加热件以及第二加热件，其中，第一腔的出水口与第二腔的进水口相流体连通，且第二加热件用于加热由第一腔进入第二腔的预热水。与现有技术相比，本发明中的蒸汽发生器的加热腔包括第一腔和第二腔，低温水首先进入第一腔中通过第一加热件被预热，预热后的水进入第二腔中通过第二加热件被加热呈水蒸汽。与现有的直接加热低温水产生蒸汽的方式相比，本发明中显著提高了蒸汽产生的效率，实现快速产生蒸汽，能有效减少蒸制烹饪的时间。

Description

一种蒸汽发生器
技术领域
本发明涉及家用电器领域，尤其涉及一种蒸汽发生器。
背景技术
目前，厨房家用电器所采用的蒸汽发生器一般采用单腔体底部加热条结构，该结构需要加热条功率足够才能产生足够的蒸汽，此外，现有的蒸汽发生器在针对连续烹饪的方式时，每一次烹饪均需对水箱中的低温水进行预热，大大增加了连续烹饪所需的时间。即现有的蒸汽发生器缺少快速产生蒸汽的功能，影响了用户的使用体验，尤其在连续烹饪模式下。
此外，现有的单腔蒸汽发生器进水与进气均在同一腔体中，由于加热条设置在蒸汽发生器的底部，长期使用后容易造成蒸汽发生器的内表面上积聚水垢，水垢的积聚不仅影响用户的使用体验，而且也会影响加热管的传热效率，甚至造成安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的第一技术问题是针对现有技术而提供一种能快速产生蒸汽的蒸汽发生器。
本发明所要解决的第二技术问题是针对现有技术而提供一种热效率高、热量损失小的蒸汽发生器。
本发明所要解决的第三技术问题是针对现有技术而提供一种具有自清洁功能的蒸汽发生器。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种蒸汽发生器，包括机壳和设置在机壳中的加热腔，其特征在于，所述加热腔包括具有进水口的第一腔、具有出气口的第二腔、用于加热第一腔中的水的第一加热件以及第二加热件，其中，第一腔的出水口与第二腔的进水口相流体连通，且第二加热件用于加热由第一腔进入第二腔的预热水。
为使蒸汽发生器的内部结构简单，所述第一腔和第二腔由加热腔通过导热的隔板上下分隔而成，该隔板上开设有通水口，该通水口同时为第一腔的出水口与第二腔的进水口，并且，还包括能控制该通水口启闭的控制组件。由于第一腔和第二腔上下设置，这样无需设置动力装置即能实现第一腔中的水通过通水口流入第二腔中，此外，由于上述隔板为导热板，这样当第二腔中残留未使用的蒸汽时，蒸汽能通过该隔板将热量传递至第一腔中，从而加热第一腔中的低温水，辅助第一腔中的第一加热件对低温水进行加热，实现了对过剩蒸汽的利用，使得热量能得到充分利用。
为能较好地实现通水口的启闭，所述控制机构包括竖向穿设在上述通水口中的中心柱和用于驱动该中心柱上下移动的传动组件，该中心柱上套设有环状的封堵开关，当该封堵开关封堵在上述通水口中时，该通水口关闭，当该封堵开关封堵在传动组件的带动下随中心柱移动脱离上述通水口中时，该通水口开启。
上述传动组件可有多种实现方式，优选地，所述中心柱的上端外露于机壳，所述传动组件包括设置在中心柱上端一侧侧面上的齿条、齿轮以及驱动电机，上述齿轮固定在驱动电机的输出轴上并与上述齿条相啮合。
为使中心柱能更加可靠的上下移动，所述传动组件还包括滑块滑槽结构，上述机壳的顶部设置有底座，上述驱动电机安装在该底座上，且上述滑块与滑槽结构包括设置在底座和上述中心柱上端另一侧面中其中一处的、竖向延伸的滑槽，以及设置在另外一处并能沿该滑槽上下滑动的滑块。
作为优选，所述通水口的横截面呈上大下小状，上述封堵开关的外形与其相匹配。这样通过通水口与封堵开关之间的形状配合，实现对中心柱移动行程的控制，进而能进一步提高中心柱上下移动的控制的可靠性。
作为优选，所述第一加热件为螺旋加热管，且该螺旋加热管设置在第一腔的内部，而所述第二加热为加热条并设置在上述机壳的底部。螺旋加热管表面积大，将螺旋加热管设置在第一腔中，能使旋转加热管与低温水充分接触，从而提高对低温水的加热效率。而加热条功率大，能快速地将进入第二腔的预热水加热成蒸汽。
作为优选，所述第一腔和第二腔中分别设置有用于检测水温的第一温控电极和用于检测气流温度的第二温控电极。
作为优选，所述第一腔中设置有用于检测第一腔中水位高度的水位电极。
作为优选，还包括设置在机壳顶部的高压蒸汽管，该高压蒸汽管的第一端与上述第一腔上腔相连通并设置有用于控制两者通断的压力阀，上述中心柱为中空结构且其上端开口，高压蒸汽管的第二端的端口封闭并穿设在上述中心柱中，并且，上述中心柱的周壁上布设有第一通孔，而高压蒸汽管的第二端的管壁上布设有第二通孔，当上述压力阀关闭时，中心柱上的各第一通孔与高压蒸汽管上的对应的第二通孔分别错开，当上述压力阀开启时，中心柱上的各第一通孔与高压蒸汽管上的对应的第二通孔分别导通。
为使高压蒸汽管中的高压高温蒸汽能更好地喷射第一、第二腔的内表面，从而能较好地去除两者内表面上的水垢，获得较好的自清洁效果，所述第一通孔的孔径小于第二通孔，其中一部分第一通孔的孔道由里至外朝上倾斜，另一部分第一通孔的孔道里至外朝下倾斜。
为进一步提升自清洁效果，各所述第一通孔中，孔道由里至外朝上倾斜的第一通孔与孔道由里至外朝下倾斜的第一通孔上下间隔设置。
作为优选，所述第二腔的出气口开设在第二腔的上端腔壁上，且其上连接有出气管，该出气管上设置有用于控制出气口启闭的电磁阀。
作为优选，所述第二腔下端的腔壁上开设有排水口，通过排水口可排放第二腔中剩余蒸汽冷凝而形成的冷凝水，同时在自清洁模式下，通过排水口能排放高压高温蒸汽冷凝后形成的冷凝水。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的蒸汽发生器的加热腔包括第一腔和第二腔，低温水首先进入第一腔中通过第一加热件被预热，预热后的水进入第二腔中通过第二加热件被加热呈水蒸汽。与现有的直接加热低温水产生蒸汽的方式相比，本发明中显著提高了蒸汽产生的效率，实现快速产生蒸汽，能有效减少蒸制烹饪的时间。
附图说明
图1为本发明实施例中蒸汽发生器的结构示意图；
图2为本发明实施例中蒸汽发生器的剖视图；
图3为本发明实施例中中心柱的结构示意图；
图4为本发明实施例中蒸汽发生器的局部剖视图(中心柱处于第一种状态下)；
图5为本发明实施例中蒸汽发生器的局部剖视图(中心柱处于第二种状态下)；
图6为本发明实施例中蒸汽发生器的局部剖视图(中心柱处于第三种状态下)。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1～6所示，一种蒸汽发生器，该蒸汽发生器可用于具有蒸制功能的烹饪电器中，例如蒸箱、蒸烤一体机以及蒸微一体机中。上述蒸汽发生器包括机壳1和设置在机壳1中的加热腔2，上述加热腔2包括具有进水口211的第一腔21、具有出气口221的第二腔22、用于加热第一腔21中的水的第一加热件31以及第二加热件32，其中，第一腔 21的出水口与第二腔22的进水口相流体连通，且第二加热件32用于加热由第一腔21 进入第二腔22的预热水。与传统的单腔式蒸汽发生器相比，蒸汽发生器的加热腔2包括第一腔21和第二腔22，低温水首先进入第一腔21中通过第一加热件31被预热，预热后的水进入第二腔22中通过第二加热件32被加热呈水蒸汽。与现有的直接加热低温水产生蒸汽的方式相比，本发明中显著提高了蒸汽产生的效率，实现快速产生蒸汽，能有效减少蒸制烹饪的时间。
进一步，本实施例中，上述加热腔2为机壳1的内腔，第一腔21和第二腔22由加热腔2通过导热的隔板23上下分隔而成，该隔板23上开设有通水口231，该通水口231 同时为第一腔21的出水口与第二腔22的进水口。这样本实施例中，由于第一腔21和第二腔22上下设置，这样无需设置动力装置即能实现第一腔21中的水通过通水口231 流入第二腔22中，此外，由于上述隔板23为导热板，这样当第二腔22中残留未使用的蒸汽时，蒸汽能通过该隔板23将热量传递至第一腔21中，从而加热第一腔21中的低温水，辅助第一腔21中的第一加热件31对低温水进行加热，实现了对过剩蒸汽的利用，使得热量能得到充分利用。
进一步，还包括能控制上述通水口231启闭的控制机构，本实施例中，该控制机构包括竖向穿设在上述通水口231中的中心柱41和用于驱动该中心柱41上下移动的传动组件42，该中心柱41上套设有环状的封堵开关43，当该封堵开关43封堵在上述通水口231中时，该通水口231关闭(如图4所示)，当该封堵开关43在传动组件42的带动下随中心柱41移动而脱离上述通水口231中时，该通水口231开启(如图6所示)。具体地，所述中心柱41的上端外露于机壳1，所述传动组件42包括设置在中心柱41 上端一侧侧面上的齿条421、齿轮422以及驱动电机423，上述齿轮422固定在驱动电机423的输出轴上并与上述齿条421相啮合。为使中心柱41能更加可靠的上下移动，所述传动组件42还包括滑块滑槽结构，上述机壳1的顶部设置有底座5，上述驱动电机 423安装在该底座5上，且上述滑块滑槽结构包括设置在底座5上并竖向延伸的滑槽(未示出)以及设置上述中心柱41另一侧面上的滑块411，该滑块411嵌装在上述滑槽51 中并能沿该滑槽上下滑动。
本实施例中，为使第一腔21中的预热水能更好地通过上述通水口231流入第二腔22中，上述隔板23的上表面沿周向至其中心处朝下倾斜，此外，通水口231的横截面呈上大下小状，上述封堵开关43的外形与其相匹配。这样通过通水口231与封堵开关 43之间的形状配合，实现对中心柱41移动行程的控制，进而能进一步提高中心柱41 上下移动的控制可靠性。
此外，本实施例中，上述第一加热件31为螺旋加热管，且该螺旋加热管设置在第一腔21的内部，而所述第二加热件32为加热条并设置在上述机壳1的底部。螺旋加热管表面积大，将螺旋加热管设置在第一腔21中，能使旋转加热管与低温水充分接触，从而提高对低温水的加热效率，而加热条功率大，能快速地将进入第二腔22的预热水加热成蒸汽。本实施例中上述第二加热件32为三个，且各第二加热件32上分别设置有加热温控器321。第一腔21中分别设置有用于检测第一腔21中的水温的第一温控电极 61和用于检测第一腔21中水位高度的水位电极9，第二腔22中设置有用于检测气流温度的第二温控电极62。
此外，本实施例中，上述机壳1的顶部还设有高压蒸汽管7，该高压蒸汽管7的第一端与上述第一腔21相连通并设置有用于控制两者通断的压力阀71，上述中心柱41 为中空结构且其上端开口，高压蒸汽管7的第二端的端口封闭并穿设在上述中心柱41 中，并且，上述中心柱41的周壁上布设有第一通孔412，而高压蒸汽管7的第二端的管壁上布设有第二通孔72，当上述压力阀71关闭时，中心柱41上的各第一通孔412与高压蒸汽管7上的对应的第二通孔72分别错开，当上述压力阀71开启时，中心柱41上的各第一通孔412与高压蒸汽管7上的对应的第二通孔72分别导通。这样本发明中的蒸汽发生器在蒸汽产生模式下，压力阀71关闭，中心柱41上的各第一通孔412与高压蒸汽管7上的对应的第二通孔72始终处于相互错开状态(如图4所示)，当进入自清洁状态时，压力阀71打开，中心柱41移动而使中心柱41上的各第一通孔412与高压蒸汽管7上的对应的第二通孔72分别导通(如图5所示)，这样加热腔2中的蒸汽进入高压蒸汽管7中，并依次从第一通孔412和第二通孔72中喷出而清洁加热腔2的内表面，从而去除加热腔2内表面上的水垢。
优选地，为使高压蒸汽管7中的高压高温蒸汽能更好地喷射第一、第二腔21，22 的内表面，从而能较好地去除两者内表面上的水垢，获得较好的自清洁效果，所述第一通孔412的孔径小于第二通孔72，这样蒸汽由第二通孔72进入第一通孔412中时，第一通孔412能起到节流增压增速的作用，形成快速喷射出的蒸汽，其中一部分第一通孔 412的孔道由里至外朝上倾斜，另一部分第一通孔412的孔道里至外朝下倾斜，从而能对第一、第二腔21，22的各个面进行清洗，尤其是第二腔22的内底面。为进一步提升自清洁效果，各所述第一通孔412中，孔道由里至外朝上倾斜的第一通孔412与孔道由里至外朝下倾斜的第一通孔412上下间隔设置。
此外，所述第二腔22的出气口221开设在第二腔22的上端腔壁上，且其上连接有出气管222，该出气管222上设置有用于控制出气口221启闭的电磁阀8。自清洗模式下通过电磁阀8打开，从而能保证整个装置的安全性。第二腔22下端的腔壁上开设有排水口223，通过排水口223可排放第二腔22中剩余蒸汽冷凝而形成的冷凝水，同时在自清洁模式下，通过排水口223能排放蒸汽冷凝后形成的冷凝水。
本发明的工作原理：
蒸汽产生模式：
低温水由进水口211进入第一腔21中，此时中心柱41上的封堵开关43封堵通水口231，如图4，压力阀71关闭，中心柱41上的第一通孔412与高压蒸汽管7上的第二通孔72相互错开。当水位电极9检测到第一腔21中的水位增加至指定水位时，停止向第一腔21中进水，第一加热件31开始工作，将第一腔21中的低温水加热至设定温度(80℃～90℃)。第一温控电极61检测第一腔21中的水温度到达指定温度时，第一加热件31停止工作，当温度低于指定温度时，第一加热件31继续工作，将水加热至指定温度。
需要产生蒸汽时，驱动电机423驱动齿轮422通过齿轮齿条传动带动中心柱41向上移动(此时中心柱41上的第一通孔412与高压蒸汽管7上的第二通孔72仍然保持相互错开状态)，中心柱41带动封堵开关43向上移动，从而打开第一腔21底部的通水口 231(如图6所示)。直至水位电极9检测到位于第一腔21中的水最低水位时，驱动电机 423带动中心柱41向下移动，使封堵开关43向下移动，重新封堵住第一腔21中的通水口231。
由第一腔21进入第二腔22中的高温水，在第二加热件32的再次加热过程中，快速到达100℃，从而快速形成蒸汽，通过出气口221进入到产品腔体中(如蒸箱的内胆等)。当第二腔22 中高温水使用完后，封堵开关43再次打开，向第二腔22中通入高温水，如此循环，极大效率提高了蒸汽产生效率，减少了预热时间，尤其在连续使用蒸汽烹饪时。
自清洁模式：
出气管222上的电磁阀8保持开启状态，第二加热件32停止工作，中心柱41与封堵开关43处于封堵位置(如图4所示)，高压蒸汽管7上的压力阀71处于关闭状态，中心柱41上的第一通孔412与高压蒸汽管7上的第二通孔72处于错开状态。向第一腔 21中通入低温水直至除垢水位，然后进停止进水，第一加热件31以最大功率工作加热第一腔21中的低温水至100℃直至产生蒸汽，中心柱41与第一腔21通过密封圈10密封。
此时第一腔21形成密闭腔体，由于连续的蒸汽生成，在密闭腔体中形成高压蒸汽，当第一腔21的腔体压力到达设定值时，打开压力阀71，高压蒸汽进入到高压蒸汽管7 中，当高压蒸汽充满整个高压蒸汽管7时，第一加热件31停止工作。此时驱动电机423 驱动中心柱41向上移动到喷射位置(如图5所示)，此时中心柱41的第一通孔412与高压蒸汽管7上的第二通孔72相互连通，封堵开关43仍封堵通水口231，高压蒸汽会通过依次通过第二通孔72以及第一通孔412喷出。一次高压蒸汽清洗完成后，中心柱 41与封堵开关43恢复至封堵位置(如图4所示)，压力阀71关闭，继续向第一腔21 进水，第一加热件31继续全功率工作，第一腔21中形成高压蒸汽，如此循环便可以达到自清洁的功能。

Claims (13)

1.一种蒸汽发生器，包括机壳(1)和设置在机壳(1)中的加热腔(2)，其特征在于，所述加热腔(2)包括具有进水口(211)的第一腔(21)、具有出气口(221)的第二腔(22)、用于加热第一腔(21)中的水的第一加热件(31)以及第二加热件(32)，其中，第一腔(21)的出水口与第二腔(22)的进水口相流体连通，且第二加热件(32)用于加热由第一腔(21)进入第二腔(22)的预热水，所述第一腔(21)和第二腔(22)由加热腔(2)通过导热的隔板(23)上下分隔而成，该隔板(23)上开设有通水口(231)，该通水口(231)同时为第一腔(21)的出水口与第二腔(22)的进水口，并且，还包括能控制该通水口(231)启闭的控制机构。
2.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述控制机构包括竖向穿设在上述通水口(231)中的中心柱(41)和用于驱动该中心柱(41)上下移动的传动组件(42)，该中心柱(41)上套设有环状的封堵开关(43)，当该封堵开关(43)封堵在上述通水口(231)中时，该通水口(231)关闭，当该封堵开关(43)在传动组件(42)的带动下随中心柱(41)移动而脱离上述通水口(231)中时，该通水口(231)开启。
3.如权利要求2所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述中心柱(41)的上端外露于机壳(1)，所述传动组件(42)包括设置在中心柱(41)上端一侧侧面上的齿条(421)、齿轮(422)以及驱动电机(423)，上述齿轮(422)固定在驱动电机(423)的输出轴上并与上述齿条(421)相啮合。
4.如权利要求3所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述传动组件(42)还包括滑块滑槽结构，上述机壳(1)的顶部设置有底座(5)，上述驱动电机(423)安装在该底座(5)上，且上述滑块滑槽结构包括设置在底座(5)和上述中心柱(41)上端另一侧面中其中一处的、竖向延伸的滑槽，以及设置在另外一处并能沿该滑槽上下滑动的滑块(411)。
5.如权利要求2所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述通水口(231)的横截面呈上大下小状，上述封堵开关(43)的外形与其相匹配。
6.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述第一加热件(31)为螺旋加热管，且该螺旋加热管设置在第一腔(21)的内部，而所述第二加热件(32)为加热条并设置在上述机壳(1)的底部。
7.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述第一腔(21)和第二腔(22)中分别设置有用于检测水温的第一温控电极(61)和用于检测气流温度的第二温控电极(62)。
8.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述第一腔(21)中设置有用于检测第一腔(21)中水位高度的水位电极(9) 。
9.如权利要求2或3所述的蒸汽发生器，其特征在于，还包括设置在机壳(1)顶部的高压蒸汽管(7)，该高压蒸汽管(7)的第一端与上述第一腔(21)相连通并设置有用于控制两者通断的压力阀(71)，上述中心柱(41)为中空结构且其上端开口，高压蒸汽管(7)的第二端的端口封闭并穿设在上述中心柱(41)中，并且，上述中心柱(41)的周壁上布设有第一通孔(412)，而高压蒸汽管(7)的第二端的管壁上布设有第二通孔(72)，当上述压力阀(71)关闭时，中心柱(41)上的各第一通孔(412)与高压蒸汽管(7)上的对应的第二通孔(72)分别错开，当上述压力阀(71)开启时，中心柱(41)上的各第一通孔(412)与高压蒸汽管(7)上的对应的第二通孔(72)分别导通。
10.如权利要求9所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述第一通孔(412)的孔径小于第二通孔(72)，其中一部分第一通孔(412)的孔道由里至外朝上倾斜，另一部分第一通孔(412)的孔道里至外朝下倾斜。
11.如权利要求10所述的蒸汽发生器，其特征在于，各所述第一通孔(412)中，孔道由里至外朝上倾斜的第一通孔(412)与孔道由里至外朝下倾斜的第一通孔(412)上下间隔设置。
12.如权利要求9所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述第二腔(22)的出气口(221)开设在第二腔(22)的上端腔壁上，且其上连接有出气管(222)，该出气管(222)上设置有用于控制出气口(221)启闭的电磁阀(8)。
13.如权利要求12所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述第二腔(22)下端的腔壁上开设有排水口(223)。
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