CN116624846A - 一种蒸汽发生器及蒸汽发生器系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸汽发生器和蒸汽发生器系统，包括加热组件和水垢收集器，所述蒸汽发生器具有进水口和出气口，所述加热组件包括至少一根加热管，所述加热管包括基材，以及形成于基材表面的电热膜，所述加热管为内部中空、两端开口的直管，所述加热管内部具有流体加热通道，所述进水口、出气口和所述流体加热通道连通，所述水垢收集器位于所述流体加热通道和所述进水口连通的一侧，所述流体加热通道和所述水垢收集器连通，所述水垢收集器位于所述流体加热通道下方。由于水垢收集器位于流体加热通道下方，当水在加热管内部被加热时，欲附着在以直管形式的加热管内壁的水垢容易掉落至水垢收集器，不易附着在加热管内壁。

Description

一种蒸汽发生器及蒸汽发生器系统

技术领域

本发明涉及家电领域，具体涉及一种蒸汽发生器及蒸汽发生器系统。

背景技术

电蒸汽发生器是一种自动补水、加热，能够连续地产生低压蒸汽的微型锅炉，由小水箱、补水泵、控制操作系统成套一体化组成。现有蒸汽发生器通常采用铝发热块、不锈钢发热块、电热丝等传统的加热技术，出蒸汽时，蒸汽发生器内部极易结水垢，容易堵塞蒸汽出口孔，导致无法出蒸汽。

专利公开号为CN112377886A的中国发明专利公开了一种蒸汽发生器，其进水管沿轴向螺旋缠绕在内加热棒的周壁上，进水管的管壁上开设有出水孔以冲洗加热体，但水垢还是易留存在螺旋缠绕的进水管内部，造成进水管堵塞，长期使用容易产生安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不易结垢的蒸汽发生器及蒸汽发生器系统。

为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种蒸汽发生器，包括加热组件和水垢收集器，所述蒸汽发生器具有进水口和出气口，所述加热组件包括至少一根加热管，所述加热管包括基材，以及形成于基材表面的电热膜，所述加热管为内部中空、两端开口的直管，所述加热管内部具有流体加热通道，所述进水口、出气口和所述流体加热通道连通，所述水垢收集器位于所述流体加热通道和所述进水口连通的一侧，所述流体加热通道和所述水垢收集器连通，定义沿着所述加热管延伸方向为高度方向，以所述流体加热通道与所述出气口连通的一端为上，以所述流体加热通道与所述进水口连通的一端为下，所述水垢收集器位于所述流体加热通道下方。

所述加热组件包括一根加热管，所述加热管的一端与所述进水口以及所述水垢收集器连通，所述加热管的另一端与所述出气口连通，所述水垢收集器具有收集槽，所述收集槽和所述流体加热通道连通，所述收集槽位于所述加热管的下方，沿着所述高度方向，所述加热管向所述水垢收集器的投影位于所述收集槽所在区域。

所述蒸汽发生器还包括壳体和第一连接件，所述第一连接件和所述壳体一体或固定设置，所述壳体内部形成容纳腔，所述加热组件至少部分设置在所述容纳腔，所述第一连接件和所述水垢收集器可拆卸连接，所述进水口位于所述第一连接件，所述水垢收集器位于所述进水口下方，所述第一连接件具有第一流通腔和连通口，所述连通口连通所述第一流通腔和所述收集槽，沿着所述高度方向，所述加热管向所述第一连接件的投影位于所述连通口所在区域。

所述加热组件包括两根或两根以上加热管，两根或两根以上加热管并联设置，所述蒸汽发生器具有第一连接件和第二连接件，所述第一连接件具有第一流通腔，所述第二连接件具有第二流通腔，所述第一流通腔连通各所述加热管的流体加热通道和所述进水口，所述第二流通腔连通各所述加热管的流体加热通道和所述出气口，所述水垢收集器具有收集槽，所述收集槽位于所述第一连接件的下方。

所述蒸汽发生器还包括壳体，所述壳体内部形成容纳腔，所述加热组件至少部分设置在所述壳体的容纳腔，所述第一连接件和所述壳体一体或固定设置，所述第一连接件和所述水垢收集器可拆卸连接；所述进水口位于所述第一连接件，所述第一连接件具有连通口，所述连通口连通所述第一流通腔和所述收集槽，沿着所述高度方向，各所述加热管向所述第一连接件的投影位于所述连通口所在区域。

沿着所述高度方向，各所述加热管向所述水垢收集器的投影位于所述收集槽所在区域。

所述蒸汽发生器还包括气液分离器，所述气液分离器的进口与所述流体加热通道连通，所述气液分离器的出口为所述蒸汽发生器的出气口，沿着所述高度方向，所述气液分离器位于所述加热组件的上方，所述气液分离器包括导流部，所述导流部呈锥形，在朝向所述气液分离器的进口方向，所述导流部的内径逐步减小。

所述蒸汽发生器还包括冷凝水回流通道，所述冷凝水回流通道具有第一端口和第二端口，所述第一端口与所述气液分离器连通，所述第二端口与所述水垢收集器连通。

为实现上述目的，还采用如下技术方案：

一种蒸汽发生器系统，包括水箱、水泵及如前所述的蒸汽发生器，所述水箱和水泵与所述蒸汽发生器的进水口连通，所述水泵连接在水箱与所述蒸汽发生器之间。

所述蒸汽发生器系统，还包括控制器、流量计和提示装置，所述控制器与所述加热组件连接，所述流量计与所述蒸汽发生器的进水口或水泵连接；

所述提示装置与所述控制器连接，所述提示装置用于依据加热时间生成清理水垢的提示信息；

和/或所述提示装置与所述流量计连接，所述提示装置用于依据进水流量生成清理水垢的提示信息。

上述技术方案提供的蒸汽发生器及蒸汽发生器系统包括加热组件和水垢收集器，所述加热组件包括至少一根加热管，所述加热管内部具有流体加热通道，由于所述水垢收集器位于所述流体加热通道下方，当水在加热管内部被加热时，欲附着在以直管形式的加热管内壁的水垢在重力作用下容易掉落至水垢收集器，不易附着在加热管内壁，提高了产品的安全性能。

附图说明

图1为本发明蒸汽发生器一种实施方式的立体结构示意图；

图2为本发明蒸汽发生器一种实施方式的结构示意图；

图3为本发明蒸汽发生器一种实施方式的剖面结构示意图；

图4为本发明蒸汽发生器另一种实施方式的剖面结构示意图；

图5为本发明水垢收集器的结构示意图；

图6为本发明气液分离器的剖面结构示意图；

图7为本发明蒸汽发生器又一种实施方式的结构示意图；

图8为本发明蒸汽发生器又一种实施方式的结构示意图；

附图标记：

壳体1，加热组件2，水垢收集器3，气液分离器4，水箱5，水泵6，冷凝水回流通道7；

容纳腔10，进水口11，出气口12，第一连接件13，第二连接件14；

第一流通腔23，第二流通腔24，加热管20，流体加热通道200，基材201，电热膜202，收集槽30，连通口130；

连接部40，进口41，出口42，导流部43，气液分离挡板44；

第一端口71，第二端口72。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。这里需要说明的是，本文中所涉及的上、下等方位词是附图中所示的零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便，应当理解，本文所采用的方位词不应限制本申请请求保护的范围。

请参照图1-图3所示，图1至图3示出本发明的蒸汽发生器的一种实施方式的结构示意图，该蒸汽发生器包括加热组件2、气液分离器4和水垢收集器3。蒸汽发生器具有进水口11和出气口12，加热组件2包括至少一根加热管20，加热管20内部具有流体加热通道200，进水口11、出气口12和流体加热通道200连通。

水垢收集器3位于流体加热通道200和进水口11连通的一侧，流体加热通道200和水垢收集器3连通。定义沿着加热管200延伸方向为高度方向H，以流体加热通道200与出气口12连通的一端为上，以流体加热通道200与所述进水口11连通的一端为下。水垢收集器3位于流体加热通道200下方。

由于水垢收集器3位于流体加热通道200下方，当水在加热管20内部被加热时，欲附着在以直管形式的加热管20内壁的水垢在重力作用下容易掉落至水垢收集器3，不易附着在加热管20内壁，方便用户清除水垢，避免水垢堵塞出气口影响出蒸汽，提高了产品的安全性能。

本实施例中的蒸汽发生器还包括壳体1，壳体1内部形成容纳腔10，加热组件2至少部分设置在壳体1的容纳腔10。在图2所示的实施方式中，壳体1设置为内部中空，两端开口的筒状，如圆筒状或方筒状。壳体1两端分别与气液分离器4和水垢收集器3连接，具体的，壳体1与气液分离器4可以采用如螺钉固定等方式连接；壳体1与水垢收集器3可以采用如螺纹连接、卡扣连接等可拆卸的方式进行连接，以便用户清理水垢。当然作为其他的实施方式，气液分离器4的外壳也可以作为壳体1的一部分一体设置，壳体1设置出气口12作为蒸汽发生器的出气口12，如此能够减少零部件的数量，降低产品的成本。

本文中，壳体1两端分别与气液分离器4和水垢收集器3连接还包括壳体1和气液分离器4之间通过其他零件连接，壳体1与水垢收集器3之间通过其他零件连接，例如下文所提到的第一连接件13。

所述壳体1内部容纳加热组件2，能够起到保护加热组件2，以及支撑与连接其他部件的作用。本实施例中的壳体1可采用散热性能良好的金属或金属合金，如铝或铝合金等，用于吸收加热部件热辐射产生的热量，减少热辐射对各部件的损害。

本实施例中的蒸汽发生器还包括第一连接件13，进水口11位于该第一连接件13，蒸汽发生器通过该进水口11将加热组件2与水源连通。在图3所示的实施方式中，第一连接件13作为一个独立的部件与壳体1组装固定，且第一连接件13设置于加热组件2相对远离气液分离器4的一侧，在其他的实施方式中，第一连接件13可以作为壳体1的一部分，与壳体1一体设置。在所述高度方向H，水垢收集器3位于进水口11的下方，且第一连接件13和水垢收集器3可拆卸连接。

上述加热组件2包括至少一根加热管20，加热管20为内部中空、两端开口的直管，加热管20内部具有流体加热通道200。加热管20包括基材201，以及形成于基材201表面的电热膜202。本实施例中，加热管20基材201采用石英基材，当然，也可以采用陶瓷基材或金属基材，表面的电热膜202采用纳米电热膜。

在图3所示的实施方式中，加热组件2包括一根加热管20，加热管20的一端与进水口11以及水垢收集器3连通，加热管20的另一端与出气口12连通。水垢收集器3具有收集槽30，收集槽30和流体加热通道200连通，收集槽30位于加热管20的下方，沿着高度方向H，加热管20向水垢收集器3的投影位于收集槽30所在区域。前述第一连接件13具有第一流通腔23和连通口130，连通口130连通第一流通腔23和收集槽30。沿着高度方向H，加热管20向第一连接件13的投影位于连通口130所在区域。如此，由于水垢收集器3的收集槽30位于加热管20的下方，当水在加热管20内部被加热时，欲附着在以直管形式的加热管20内壁的水垢在重力作用下会掉落至水垢收集器3的收集槽30。

如图4示出蒸汽发生器的另一种实施方式。在该实施方式中，加热组件2包括两根加热管20。当然作为其他的实施方式，加热管20的数量也可以为两根以上。加热组件2具有第二连接件14，第二连接件14与加热管20限位或固定设置，第一连接件13具有第一流通腔23，第二连接件14具有第二流通腔24，第一流通腔23连通各加热管20的流体加热通道200和进水口11，第二流通腔24连通各加热管20的流体加热通道200和出气口12。水垢收集器3具有收集槽30，收集槽30位于第一流通腔23的下方。第一连接件13具有连通口130，连通口130连通第一流通腔23和收集槽30。沿着高度方向H，各加热管20向第一连接件13的投影位于连通口130所在区域；各加热管20向水垢收集器3的投影位于收集槽130所在区域。如此，由于水垢收集器3的收集槽30位于第一连接件13的下方，当水在各加热管20内部被加热时，欲附着在以直管形式的各加热管20内壁的水垢在重力作用下会掉落至水垢收集器3的收集槽30。气液分离器4的进口41和第二流通腔24连通，气液分离器4和第二连接件14组装固定，气液分离器4位于第二连通腔24上方。多根加热管20可以通过上述第一流通腔23和第二流通腔24形成并联的加热通道。如此，通过控制加热组件2所包括的加热管20的数量，能够控制蒸汽发生器的出蒸汽速率，以满足用户的需求。

为了方便用户清理水垢收集器3中堆积的水垢，水垢收集器3与壳体1或第一连接件13之间设置为可拆卸连接，且水垢收集器3具有封闭的底部。在图5所示的实施方式中，第一连接件13具有内螺纹，水垢收集器3具有外螺纹，水垢收集器3与第一连接件13通过螺纹连接在一起。在其他的实施方式中，水垢收集器3与壳体1或第一连接件13还可以通过如上下卡扣、螺钉固定等可拆卸的方式进行连接。如此，水垢逐渐堆积到水垢收集器3中，又因水垢收集器3与壳体1或第一连接件13可以轻松分离，从而用户可以轻易将水垢收集器3拆卸下来以清除水垢，并且在清除水垢后，又可以轻松将水垢收集器3安装到蒸汽发生器。

请参考图6所示，本实施例中的气液分离器4还包括连接部40和导流部43，连接部40一体形成于导流部43的下方，连接部40限位或固定连接于加热组件2的上方。当加热组件2包括一根加热管20时，连接部40连接于加热管20的上方，套设于加热管20的一端。气液分离器4与加热管20同轴设置，流体加热通道200和气液分离器4的进口41连通。当加热组件2包括两根或两根以上加热管20时，连接部40与第二连接件14限位或固定连接。通过设置连接部40可以更方便地连接气液分离器4与加热组件2，保证加热组件2内产生的蒸汽顺利进入气液分离器4。

上述导流部43设置为锥形结构，在朝向气液分离器4的进口41方向，该导流部43的内径逐步减小。当然，导流部43也可以设置为其他的斜面形状，甚至设置为竖直面。如此，加热组件2内产生的蒸汽进入气液分离器4，气体朝向上方流动并到达出口42；液体因重力作用附着在导流部43的内壁并汇聚在一起，至少部分汇集的液体可以沿着导流部43内壁的斜面重新流入到加热组件2内部，这部分液体还可以对加热管20内附着的水垢进行冲刷，使水垢更难留存在加热管20内部，从而掉落到水垢收集器3内。

为了获得干燥程度更高的蒸汽，气液分离器4的内部还可以设置至少一个气液分离挡板44，气液分离挡板44与气液分离器的4的进口41相对，气液分离挡板44的形状可以为平面状、圆弧状、带孔状或丝网状。加热组件2所产生的蒸汽进入气液分离器4，蒸汽通过气液分离挡板44，液体附着在气液分离隔板上并汇集到一起，气体继续流向上部到达出口42。根据对蒸汽干燥程度的不同要求，可以相应设置不同数量的气液分离挡板44。

此外，还可以在气液分离挡板44上堆垛分离填料。当蒸汽遇到分离填料时，气体会折流而走，而液体会继续向前并附着在分离填料表面并汇集到一起。由于分离填料相对来说具有更大的阻挡壁面积，液体更容易着壁，故而气液分离效率更高。

为了进一步提升气液分离的程度，还可以在前述气液分离器4的外部再套设一个二级气液分离件，该二级气液分离件的进气口与气液分离器4的出口42连通，如此，经气液分离器4的出口42排出的蒸汽又进入二级气液分离件进行进一步的气液分离，产生更加干燥的蒸汽。

本实施例中的蒸汽发生器通过在气液分离器4中设置导流部43、气液分离挡板44、分离填料及二级气液分离件，实现对蒸汽不同程度的干燥分离，且上述结构不仅可以单独使用，还可以任意方式组合使用，以满足用户的不同需求。

请参照图7所示，本发明还提供一种蒸汽发生器系统，该蒸汽发生器系统包括上述的蒸汽发生器，以及与蒸汽发生器进水口11相连通的水箱5和水泵6，水泵6连接在水箱5与进水口11之间。当蒸汽发生器工作时，水泵6将水箱5内的水连续泵入蒸汽发生器，且加热组件2持续加热，水在加热组件2内迅速汽化为水蒸汽并从出气口12排出。如此设置不仅加水方便，还可以节省蒸汽发生器的预热时间，保证出气口12源源不断地排出蒸汽，提高了蒸汽发生器的工作效率，另一方面避免了在蒸汽发生器内设置水位传感器等，有利于节约成本，还提高了产品的安全性能。

请参照图8所示，为了便于收集气液分离后的液体，蒸汽发生器还可以设置至少一根冷凝水回流通道7。该冷凝水回流通道7具有第一端口71和第二端口72；第一端口71连通气液分离器4，第二端口72连通外接的水箱5，与进水口11连通，当然，第二端口72也可以连通水垢收集器3。为使气液分离器4内汇集的液体顺利流入冷凝水回流通道7，可将第一端口71设置于导流部43朝向所述加热管20的一侧位置，如此，经过气液分离后的液体，可以沿着冷凝水回流通道7的内壁重新流入水箱5内部，再进入蒸汽发生器进行循环利用，或是流入水垢收集器3内以排出蒸汽发生器。

为了控制蒸汽发生器所产生的蒸汽的时间、温度等参数，蒸汽发生器系统还可以设置控制器，该控制器与加热组件2相连，用于控制加热组件2的加热功率和加热时间，从而满足用户的不同需求。

上述蒸汽发生器系统还可以设置流量计和提示装置，流量计与蒸汽发生器进水口11或水泵6连接，用来测量进水流量；提示装置与控制器连接，用于依据加热时间生成清理水垢的提示信息；和/或提示装置与流量计连接，用于依据进水流量生成清理水垢的提示信息。如此，通过设置提示装置，可以根据加热时间或进水流量生成清理水垢的提示信息，以提醒用户及时清理水垢收集器3中堆积的水垢，避免水垢堆积太多影响蒸汽发生器的使用。

需要说明的是：尽管本说明书参照上述的实施方式对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改、结合或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种蒸汽发生器，其特征在于，包括加热组件（2）和水垢收集器（3），所述蒸汽发生器具有进水口（11）和出气口（12），所述加热组件（2）包括至少一根加热管（20），所述加热管（20）包括基材（201），以及形成于基材（201）表面的电热膜（202），所述加热管（20）为内部中空、两端开口的直管，所述加热管（20）内部具有流体加热通道（200），所述进水口（11）、出气口（12）和所述流体加热通道（200）连通，所述水垢收集器（3）位于所述流体加热通道（200）和所述进水口（11）连通的一侧，所述流体加热通道（200）和所述水垢收集器（3）连通，定义沿着所述加热管（20）延伸方向为高度方向（H），以所述流体加热通道（200）与所述出气口（12）连通的一端为上，以所述流体加热通道（200）与所述进水口（11）连通的一端为下，所述水垢收集器（3）位于所述流体加热通道（200）下方。

2.根据权利要求1所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述加热组件（2）包括一根加热管（20），所述加热管（20）的一端与所述进水口（11）以及所述水垢收集器（3）连通，所述加热管（20）的另一端与所述出气口（12）连通，所述水垢收集器（3）具有收集槽（30），所述收集槽（30）和所述流体加热通道（200）连通，所述收集槽（30）位于所述加热管（20）的下方，沿着所述高度方向（H），所述加热管（20）向所述水垢收集器（3）的投影位于所述收集槽（30）所在区域。

3.根据权利要求2所述的蒸汽发生器，其特征在于，还包括壳体（1）和第一连接件（13），所述第一连接件（13）和所述壳体（1）一体或固定设置，所述壳体（1）内部形成容纳腔（10），所述加热组件（2）至少部分设置在所述容纳腔（10），所述第一连接件（13）和所述水垢收集器（3）可拆卸连接，所述进水口（11）位于所述第一连接件（13），所述水垢收集器（3）位于所述进水口（11）下方，所述第一连接件（13）具有第一流通腔（23）和连通口（130），所述连通口（130）连通所述第一流通腔（23）和所述收集槽（30），沿着所述高度方向（H），所述加热管（20）向所述第一连接件（13）的投影位于所述连通口（130）所在区域。

4.根据权利要求1所述的蒸汽发生器，其特征在于，所述加热组件（2）包括两根或两根以上加热管（20），两根或两根以上加热管（20）并联设置，所述蒸汽发生器具有第一连接件（13）和第二连接件（14），所述第一连接件（13）具有第一流通腔（23），所述第二连接件（14）具有第二流通腔（24），所述第一流通腔（23）连通各所述加热管（20）的流体加热通道（200）和所述进水口（11），所述第二流通腔（24）连通各所述加热管（20）的流体加热通道（200）和所述出气口（12），所述水垢收集器（3）具有收集槽（30），所述收集槽（30）位于所述第一连接件（13）的下方。

5.根据权利要求4所述的蒸汽发生器，其特征在于，还包括壳体（1），所述壳体（1）内部形成容纳腔（10），所述加热组件（2）至少部分设置在所述壳体（1）的容纳腔（10），所述第一连接件（13）和所述壳体（1）一体或固定设置，所述第一连接件（13）和所述水垢收集器（3）可拆卸连接；所述进水口（11）位于所述第一连接件（13），所述第一连接件（13）具有连通口（130），所述连通口（130）连通所述第一流通腔（23）和所述收集槽（30），沿着所述高度方向（H），各所述加热管（20）向所述第一连接件（13）的投影位于所述连通口（130）所在区域。

6.根据权利要求5所述的蒸汽发生器，其特征在于，沿着所述高度方向（H），各所述加热管（20）向所述水垢收集器（3）的投影位于所述收集槽（30）所在区域。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的蒸汽发生器，其特征在于，还包括气液分离器（4），所述气液分离器（4）的进口（41）与所述流体加热通道（200）连通，所述气液分离器（4）的出口（42）为所述蒸汽发生器的出气口（12），沿着所述高度方向（H），所述气液分离器（4）位于所述加热组件（2）的上方，所述气液分离器（4）包括导流部（43），所述导流部（43）呈锥形，在朝向所述气液分离器（4）的进口（41）方向，所述导流部（43）的内径逐步减小。

8.根据权利要求7所述的蒸汽发生器，其特征在于，还包括冷凝水回流通道（7），所述冷凝水回流通道（7）具有第一端口（71）和第二端口（72），所述第一端口（71）与所述气液分离器（4）连通，所述第二端口（72）与所述水垢收集器（3）连通。

9.一种蒸汽发生器系统，其特征在于，包括水箱（5）、水泵（6）及根据权利要求1-8中任一项所述的蒸汽发生器，所述水箱（5）和水泵（6）与所述蒸汽发生器的进水口（11）连通，所述水泵（6）连接在水箱（5）与所述蒸汽发生器之间。

10.根据权利要求9所述的蒸汽发生器系统，其特征在于，还包括控制器、流量计和提示装置，所述控制器与所述加热组件（2）连接，所述流量计与所述蒸汽发生器的进水口（11）或水泵（6）连接；

所述提示装置与所述控制器连接，所述提示装置用于依据加热时间生成清理水垢的提示信息；

和/或所述提示装置与所述流量计连接，所述提示装置用于依据进水流量生成清理水垢的提示信息。