CN118208718A - 一种常压过热水蒸气发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种常压过热水蒸气发生装置，包括锅炉、饱和蒸汽加热器及供水器；供水器的底部与所述锅炉的底部连通有走水管道，供水器的顶部与锅炉的顶部连通有走气管道，锅炉的顶部还连通所述饱和蒸汽加热器，饱和蒸汽加热器连通外部大气环境，供水器还连接有原水水源；所述供水器内的原水从所述锅炉的底部进入，所述锅炉将底部进入的原水加热沸腾后产生饱和蒸汽，所述饱和蒸汽进入所述饱和蒸汽加热器被加热后变成过热水蒸气并被排出；所述供水器内设置有水位控制器，所述水位控制器控制所述原水水源的通断，使得所述供水器内的水位与锅炉内的水位共同保持一个恒定高度。本发明的装置能在常压下即可稳定连续地生成过热水蒸气。

Description

一种常压过热水蒸气发生装置

技术领域

本发明涉及过热水蒸气生产设备技术领域，尤其涉及一种常压过热水蒸气发生装置。

背景技术

过热蒸气广泛用于发电、石化、制药等高端领域，基本都是大型设备，而小型电器设备如加湿器、烹调机器等一般使用的是饱和蒸汽。

但是使用饱和蒸汽存在如下问题，如在加湿器中，产生的饱和蒸汽在与蒸气雾化管等碰撞时可能以水滴的形式附着，因此家具，玻璃门窗产生结露，久而久之滋生霉菌等，特别是在医疗系统使用时，存在重大的卫生隐患。

目前想要在小型设备中使用过热蒸气，则需要采用大型设备中加压高温水蒸气方式，即通过使水在大气压以上的加压下沸腾来生成100℃以上的高温水蒸气(过热水蒸气)，或者将饱和蒸汽再加热而成为过热水蒸气，将该过热水蒸气用于加湿、烹调等的蒸汽设备。

但是由于饱和蒸汽是由于锅炉内部水的沸腾而产生的，而现有技术中锅炉会存在一个问题，即随着锅炉内部水的减少，原水供水源直接供到锅炉内的沸腾水表面，锅炉内部温度瞬间时降低，停止沸腾，直到再次开始沸腾，才会再次产生蒸汽，这样导致无法产生持续稳定的饱和蒸汽而影响过热水蒸气生产的稳定性。

另外，为了产生高温高压的水蒸气，需要具有耐压性的压力容器，但是这样的压力容器的设备复杂，需要由具有专业知识及专业资格证书的技师进行操作维护。同时由于压力容器内部是高压，存在爆炸风险。

因此，现有技术有待改进。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种常压过热水蒸气发生装置，旨在能在常压下即可稳定连续地生成过热水蒸气。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种常压过热水蒸气发生装置，其中，包括锅炉、饱和蒸汽加热器及供水器；

所述供水器的底部与所述锅炉的底部连通有走水管道，所述供水器的顶部与所述锅炉的顶部连通有走气管道，所述锅炉的顶部还连通所述饱和蒸汽加热器，所述饱和蒸汽加热器连通外部大气环境，所述供水器还连接有原水水源；

所述供水器内的原水从所述锅炉的底部进入，所述锅炉将底部进入的原水加热沸腾后产生饱和蒸汽，所述饱和蒸汽进入所述饱和蒸汽加热器被加热后变成过热水蒸气并被排出；

所述供水器内设置有水位控制器，所述水位控制器控制所述原水水源的通断，使得所述供水器内的水位与锅炉内的水位共同保持一个恒定高度。

在一些示例中，所述饱和蒸汽加热器内设置有多孔通道及包覆在所述多孔通道外壁的第一加热器，所述饱和蒸汽进入所述多孔通道内被加热后变成过热水蒸气。

在一些示例中，所述多孔通道由多根金属管捆绑组成；

或，所述多孔通道由整根金属棒轴向加工出多个孔形成；

或，所述多孔通道由挤出成型的多孔型材形成。

在一些示例中，所述多孔通道的长度方向的垂直截面中，单个孔截面形状内连接任意两点的线段长度的最大值小于5mm。

在一些示例中，还包括温控装置，所述温控装置与所述第一加热器电性连接，用于控制排出的过热水蒸气的温度大于250度。

在一些示例中，所述锅炉内包括位于下部的加热室和位于上部的蒸汽室，所述供水器内包括位于下部的储水室及位于上部的空气室，所述储水室与所述加热室之间通过走水管道连通，所述蒸汽室与所述空气室之间通过走气管道连通，所述蒸汽室还与所述饱和蒸汽加热器连通。

在一些示例中，所述锅炉内的沸腾水面至锅炉内的顶部距离大于等于2cm。

在一些示例中，所述锅炉内设置有第二加热器，所述第二加热器为插塞式绝缘电热管可插入式安装在所述锅炉内的下部。

在一些示例中，所述第二加热器的外壁套设有可拆卸的防垢保护套。

在一些示例中，所述第二加热器还电性连接有功率调节器。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施方式)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案，限于篇幅，在此不再一一累述。

本发明的有益效果：

1、在供水器向锅炉供水时，水是从锅炉下方导入，这样既不会降低锅炉水面的温度，又能保持锅炉中水的沸腾，避免了饱和蒸汽产生中断，从而能稳定连续地输出过热水蒸气。

2、饱和蒸汽加热器直接与外部大气连通，整个装置内的工作压力接近外部气压的压力，因此不存在任何爆炸的风险，不需要传统压力容器的高成本，不仅以简单的结构安全稳定的产生过热水蒸气，而且不需要具有处理高压气体等的特殊设备的操作资格。

3、供水器内设置水位控制器，使得供水器内的水位与锅炉内的水位共同保持一个恒定高度，而使得锅炉内始终有足够的空间满足沸腾水与饱和蒸汽的分离，同时锅炉的顶部与供水器的顶部还连通有平衡气压的走气管道，使得整个装置能避免供水器与锅炉之间的水循环产生的共振，而可持续稳定高效地产生过热水蒸气。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明常压过热水蒸气发生装置实施例一的结构示意图。

图2为本发明饱和蒸汽加热器的结构示意图。

图3为本发明供水器的结构示意图。

图4为本发明锅炉的结构示意图。

图5为本发明多孔通道第一实施例的截面示意图。

图6为本发明多孔通道第二实施例的截面示意图。

图7为本发明多孔通道第三实施例的截面示意图。

图8为本发明第二加热器套设有防垢保护套的示意图。

附图标记：

100-破壳器，10-锅炉，11-加热室，111-进水孔，12-蒸汽室，121-出气口，13-管筒，14-第一密封端盖，20-饱和蒸汽加热器，21-进气口，22-排气口，23-多孔通道，231-单个孔，24-第一加热器，25-第二气孔，26-三通接头，27-密封卡套，30-供水器，31-储水室，311-出水孔，32-空气室，321-原水孔，322-第一气孔，33-第二密封端盖，34-第三密封端盖，40-走水管道，50-走气管道，60-原水水源，70-水位控制器，81-温控装置，82-第二加热器，83-功率调节器，84-温度传感器，90-防垢保护套，101-导线，200-饱和蒸汽，300-过热水蒸气。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本说明书中，常压是指“不特别减压或加压时的压力；通常等于大气压的压力上下一个大气压的范围内。

本发明包括如下实施例。

请参考图1至图4，本实施例提供了一种常压过热水蒸气发生装置100，包括锅炉10、饱和蒸汽加热器20及供水器30。

供水器30用于向锅炉10提供待加热的原水，锅炉10在对原水进行加热后产生饱和蒸汽200，饱和蒸汽加热器20则对饱和蒸汽200进行再加热而生成过热水蒸气300。

具体地，如图1中所示，所述供水器30的底部与所述锅炉10的底部连通有走水管道40，所述供水器30的顶部与所述锅炉10的顶部连通有走气管道50，所述锅炉10的顶部还连通所述饱和蒸汽加热器20，所述饱和蒸汽加热器20连通外部大气环境，所述供水器30还连接有原水水源60。

原水水源60可以是自带压力的自来水；原水水源60也可来自特定的水箱或储水罐用泵抽取的水。

供水器30的底部与锅炉10的底部连通有走水管道40，则从原水水源60进入到供水器30的原水会从供水器30的底部经过走水管道40进入到锅炉10的底部。由于饱和蒸汽加热器20连通外部大气环境，而饱和蒸汽加热器20又通过锅炉10的顶部与锅炉10内连通，则锅炉10间接与大气连通。同时供水器30通过走气管道50与锅炉10内的顶部连通，这样供水器30内也间接与大气连通。走气管道50保持供水器30和锅炉10之间的压力平衡。本常压过热水蒸气发生装置100在工作时锅炉10内部的压力略高于外部气压，但由于过热水蒸气向外部排放时处于外部气压下，因此成为常压过热水蒸气。

本实施例中，如图1中所示，锅炉10内包括位于下部的加热室11和位于上部的蒸汽室12，所述供水器30内包括位于下部的储水室31及位于上部的空气室32，所述储水室31与所述加热室11之间通过走水管道40连通，所述蒸汽室12与所述空气室32之间通过走气管道50连通，所述蒸汽室32还与所述饱和蒸汽加热器20连通。

锅炉10下部的加热室11用于装入原水并对原水进行加热沸腾，而位于上部的蒸汽室12则用于使得沸腾水与饱和蒸汽很好的分离。供水器30下部的储水室31用于接入外部水源的原水并向锅炉10供水，供水器30上部的空气室32则用于与锅炉10的蒸汽室12连通，从而保持锅炉10和供水器30内的压力平衡。

具体地，如图2至图4所示，所述储水室31的底部设置有出水孔311，所述加热室11的底部设置有进水孔111，所述空气室32的顶部设置有原水孔321及第一气孔322，所述蒸汽室12的顶部设置有出气口121。

本实施例中，饱和蒸汽加热器20的下端设置有三通接头26，三通接头26的下端设置有进气口21，三通接头26的侧壁开设有第二气孔25，饱和蒸汽加热器20的上端设置有排气口22。

本实施例的锅炉10为管状，包括管状的管筒13，管筒13的顶部开口即为蒸汽室12的出气口121，管筒13的底部有第一密封端盖14，第一密封端盖14设置有所述进水孔111。管筒13的顶部与饱和蒸汽加热器20的三通接头26通过密封卡套27密封连接。

本实施例的供水器30也为管状，供水器30顶部设置有第二密封端盖33，供水器30的底部设置有第三密封端盖34，第二密封端盖33上设置有原水孔321及第一气孔322，第三密封端盖34上设置有出水孔311。出水孔311与进水孔111之间连接走水管道40，第一气孔322与第二气孔25之间连接有走气管道50，原水孔321连接原水水源60。

可以理解，在其他实施例中，锅炉10及供水器30还可以采用其他形状。

本实施例的供水器30内的原水从所述锅炉10的底部进入，即供水器30内的原水从出水孔311、走水管道40、进水孔111进入锅炉10的底部的加热室11内。所述锅炉10将底部进入的原水加热沸腾后产生饱和蒸汽200，所述饱和蒸汽200进入所述饱和蒸汽加热器20被加热后变成过热水蒸气300并被排出。

优选地，本实施例的饱和蒸汽加热器20内设置有第一加热器24，所述第一加热器24将从锅炉10内进入到饱和蒸汽加热器20的饱和蒸汽进行加热后变成过热水蒸气。饱和蒸汽加热器20产生的过热水蒸气向外排出后用于各种场景，如空气加湿、烹饪、医用消毒等。

优选地，本实施例的锅炉10内设置有第二加热器82，具体地，在锅炉10的加热室11内设置有该第二加热器82对原水进行加热沸腾而产生饱和蒸汽。

如图1中所示，本实施例的供水器30内设置有水位控制器70，所述水位控制器70控制所述原水水源60的通断，使得所述供水器30内的水位与锅炉10内的水位共同保持一个恒定高度。

本实施例的供水器30设置在锅炉10外，与锅炉10并行设置，供水器30一方面通过水位控制器70控制原水的通断为锅炉10稳定地供水，另一方面保持锅炉10内的水位处于一个恒定的高度，以使得锅炉10内有足够的蒸汽室12空间以使得沸腾水与饱和蒸汽进行良好地分离，以得到足够的饱和蒸汽，同时能防止锅炉10内的水从走气通道50倒流至供水器30而影响整个装置100的稳定。

本实施例的常压过热水蒸气发生装置100，具备有常压锅炉10，锅炉10内的加热室11让锅炉10内部的原水沸腾以产生饱和蒸汽，加热室11上部设有沸腾水与饱和蒸汽分离的蒸汽室12，蒸汽室12上方连接有饱和蒸汽加热器20，饱和蒸汽加热器20能控制对饱和蒸汽的加热温度,蒸汽室12充满饱和蒸汽之后往饱和蒸汽加热器20流动并经过加热后变成过热水蒸气排放到空气中。

本实施例的锅炉10并行的位置设有供水器30，供水器30下方有出水孔311与锅炉10下方的进水孔111相连，供水器30上方连接原水水源60及与锅炉10相连的第一气孔322，供水器30内设有水位控制器70。

根据上述结构，本实施例的原水在锅炉10的加热室11中沸腾，饱和蒸汽从锅炉10内蒸汽室12排出至饱和蒸汽加热器20。锅炉10和供水器30的底部通过走水管道40连通，当锅炉10内的原水减少时，通过虹吸原理，供水器30内的原水流到锅炉10的加热室11。由于进水孔111设置在锅炉10的加热室11下部，则从供水器30的出水孔311流出的水从加热室11的下方供应，由于加热室11的沸腾水比从供水器30流入的常温水轻，沸腾水始终位于锅炉10内的上方而不与从底部流入的常温水接触，故锅炉10内产生的饱和蒸汽的水面温度不会像现有技术中加入新的原水而导致温度瞬间降低，而导致饱和蒸汽的生产中断，这样本发明的发生装置100可以保持在原水补充到锅炉内时，锅炉10内的水仍然可以持续沸腾，从而能持续稳定地产生饱和蒸汽。

此外，锅炉10内部通过加热产生的饱和蒸汽经由蒸汽室11再经饱和蒸汽加热器20加热后向外部排放，因此锅炉10内部的压力与外部气压没有太大区别。因此，常压过热水蒸气发生装置100工作在与外部气压差别不大的压力下，不需要通过传统压力容器等具有爆炸可能性的复杂装置在高压状态下工作，因此本发明实施例的装置100的结构简单且能安全稳定产生过热水蒸气。

另外，在本发明的实施方式中，所述供水器30具有使供水器30及锅炉10内的水位保持相同及恒定的功能。作为保持水位恒定的功能，水位控制器70可采用电子水位传感器，或浮动式水位开关，设定好预定的水位自动接通或断开原水水源60。具体地，如以自带压力的自来水为原水水源连接到供水器的浮动式水位开关；或者也可用电子水位传感器与水泵关联，从特定的水箱或储水罐自动取水。

根据上述结构，保持供水器30水位在规定水位的同时，从供水器30下部的储水室31与锅炉10的加热室11下方的进水孔111连接，通过虹吸原理给锅炉10的加热室11补充水，由于锅炉10与供水器30分开设置，具有很好的热分离效果，避免了在锅炉10内部安装水位控制器70时，由于锅炉10加热室11的水面因水的沸腾而波动较大，误差较大，另外由于水高温，耐热的水位控制器70成本高等问题。相反，本发明实施例由于供水器30在常温的状态下水面是稳定的，可以减小水位的测量误差，水位控制器70不需要耐热性，可以使用廉价的水位控制器70，也完全避免了直接给锅炉供水时水沸腾产生中断的弊端。也就是说，本发明实施例的供水器30和锅炉10是并列设置，通过虹吸原理，供水器30向锅炉10的加热室11供水，只要保持供水器30水位与锅炉10内加热室11水位的平衡，加热室11就会一直保持一定的水位沸腾，以源源不断地产生稳定的饱和蒸汽。

优选地，如图1和图2所示，本发明实施例的饱和蒸汽加热器20内设置有多孔通道23，第一加热器24包覆在所述多孔通道23的外壁，所述饱和蒸汽200进入所述多孔通道23内被加热后变成过热水蒸气300。即本发明实施例的多孔通道23外壁裹有第一加热器24对进入多孔通道23的饱和蒸汽进行加热。

根据上述结构，从蒸汽室12导出的饱和蒸汽进入到饱和蒸汽加热器20后，进入多孔通道23，被多孔通道23内的多个单管分成多股而分别被单管的舱壁部分加热，与现有技术中的只有一个单管结构的不同，本发明实施例的饱和蒸汽进入多孔通道23后，大大增加了通道管壁的接触面积，也就大大增加饱和蒸汽在饱和蒸汽加热器20内的加热面积，因此可以更高效、快速地加热饱和蒸汽而生成过热水蒸气。

优选地，多孔通道23的材质优选为导热性较好的铝合金。

优选地，本发明实施例中，第一加热器24为围绕着多孔通道23一周的电热丝。

作为一种实施方式，如图5所示，所述多孔通道23由多根金属管捆绑组成。多根金属管组成的整体外壁外缠绕电热丝，电热丝将每根金属管的管壁加热，这样每根金属管都通入饱和蒸汽后可分别解热每根管的饱和蒸汽。多根金属管制作的多孔通道23结构简单，易于加工，金属管可以是圆形管或者是矩形管。

作为另一种实施方式，如图6所示，所述多孔通道23由挤出成型的多孔型材形成。即用型材挤出成型具有多个腔道的多孔通道23，该方式可以批量化快速地的生产制作多孔通道23。

作为另一种实施方式，如图7所示，所述多孔通道23由整根金属棒轴向加工出多个孔道形成，即用单根的金属棒开设多个轴向的孔道而形成。

本发明实施例中，如图5至图7所示，所述多孔通道23的长度方向的垂直截面中，所述单个孔231的截面形状为圆孔，或方格孔，或六角孔。

优选地，所述多孔通道23的长度方向的垂直截面中，单个孔231截面形状内连接任意两点的线段长度的最大值小于5mm。也就是说，如图5至图7中所示，当多孔通道23的单个孔231的截面形状为圆形时，单个孔的内径不超过5mm；当多孔通道23的单个孔231的截面形状为正四角形或正六角形时，对角线长度不超过5mm，这样可以使得同样截面积大小的多孔通道23中，具有更多的单个孔231，从而增大饱和蒸汽的接触面积，以增加饱和蒸汽的加热面积。

更优选地，所述多孔通道23的长度方向的垂直截面中，单个孔231截面形状内连接任意两点的线段长度的为2mm。

根据上述结构，本发明实施例的饱和蒸汽加热器20结构简单，通过多孔通道30外裹与电热丝作为第一加热器24，让饱和蒸汽有更大的热源接触面，更高效地产生过热水蒸气，生产制造比较容易。以一个直径2cm，长度50cm的单管为例，饱和蒸汽以150cm/秒的速度通过管道，只能在管道内停留约0.3秒,为了在如此短的停留时间内保证热量从管道的内周面传递至管道内的饱和蒸汽，饱和蒸汽接触管道内周面的表面积必须增大，因此，本发明实施例采用多孔通道23来增加饱和蒸汽的接触面积是最有效的方法。

另外，作为饱和蒸汽加热器20中设置加热通道的方式，饱和蒸汽加热器20内部也可以是蜂窝结构。

较佳地，如图1所示，本发明的装置100还包括温控装置81，所述温控装置81与所述第一加热器24电性连接，用于控制排出的过热水蒸气300的温度大于250度。第一加热器24通过导线101与温控装置81连接，温控装置81可以包括单片机、功率电路等。

在本发明的一个实施方式中，所述饱和蒸汽加热器20包括温度传感器84，温度传感器84通过导线101与温控装置81电性连接。本实施例中，温度传感器84安装在多孔通道23外径的壁面上，温度传感器84采集多孔通道23外壁的温度并反馈至温控装置81，温控装置81至根据该温度值控制第一加热器24的加热功率的大小，而控制第一加热器24对多孔通道23的加热温度，使得从所述饱和蒸汽加热器20排出的过热水蒸气的温度为250℃以上，优选为温控装置81控制排出的过热水蒸气的温度为350℃以上，这样可以完全避免排出的过热水蒸气在空气中结露而产生白雾，以避免白雾附着在家具或设备上而滋生霉菌。

优选地，如1和图4所示，本发明实施例的第二加热器82为插塞式绝缘电热管可插入式安装在所述锅炉10内的下部。

即在本发明的实施例中，所述锅炉10包括产生饱和蒸汽的热源，该热源即为第二加热器82，第二加热器82是插塞式单头螺纹的绝缘电热管，第二加热器82的下部固定在所述锅炉10底部的第一密封端盖14上，使用时第二加热器82的上部使用时淹没于锅炉10加热室11的水中，以对锅炉10内的水进行加热蒸发。插塞式的绝缘电热管便于维护和更换。

进一步地，所述第二加热器82还电性连接有功率调节器83，具体地，第二加热器82通过导线101连接功率调节器83。功率调节器83可以调整第二加热器82的加热输出功率，如通过电压或电流调整，调整加热输出功率后即可根据需求来调整产生锅炉10内饱和蒸汽的生产量，进而使得饱和蒸汽的量可以进行精确地控制，以保证装置100稳定正常的运行及满足使用需求。

优选地，如图8所示，所述第二加热器82的外壁套设有可拆卸的防垢保护套90。矿物质含量较高自来水，如钙、镁等，这些矿物质在锅炉10内加热过程中会形成难溶的化合物，如碳酸钙和碳酸镁，从而形成水垢并附着在电热管式的第二加热器82上，随着水垢的增多会严重影响电热管的加热效果。而本发明实施例则在电热管外套设可拆卸的防垢保护套90对电热管进行保护。本实施例中，防垢保护套90采用铝合金材料，且的防垢保护套90内径与第二加热器82的外径几乎相等，既能有效地传出第二加热器82的热量对原水进行加热，又能紧密的包住第二加热器82。这样在使用过程中，水垢会附着在防垢保护套90上而不会附着在电热管上，然后使用一段时间后只需要更换防垢保护套90即可，本发明实施例的防垢保护套90容易更换维护，可以有效的延长第二加热器82的使用寿命。

如果锅炉10内没有设置蒸汽室12或者蒸汽室12的高度不够，锅炉10的加热室11中产生的饱和蒸汽被饱和蒸汽加热器20加热后，由于急剧的加热，饱和蒸汽在饱和蒸汽加热器20中膨胀，形成所谓的“热壁”时，致使饱和蒸汽难以通过。饱和蒸汽加热器20在加热过程中，在多孔通道23中产生阻抗致使饱和蒸汽难以通过，从而增加锅炉10上部蒸汽室12的压力，该压力的上升在0.01-0.05个大气压左右，由于锅炉10上部蒸汽室12的压力高于供水器30的压力，会导致锅炉10的加热室11内的水经由走气管道50倒流到供水器30内。这种逆流导致供水器30的水位高于锅炉10水位，当该水位差达到一定量以上并高于热壁阻值时，水就会再次经由供水器30的储水室31与锅炉10的加热室11连通的走水管道40返回锅炉10的加热室11。加热室11的水位回升后，锅炉10上部的蒸汽室12压力再次上升，并再次倒流至供水器30。锅炉10和供水器之间就会反复进行水的来往，即产生所谓的惯性的共振现象，一旦产生惯性的共振现象时，就会造成供水器30水面不稳定，导致水位控制器70水位无法准确测量。而且，由于锅炉10内沸腾的水倒流到供水器30中，原本供水器30内温水的水温会上升，会严重导致供水器30的水位测量故障与精准度。

与此相反，在本实施例中，即使当锅炉10的加热室11的压力增加时，由于锅炉10上部设有足够空间的蒸汽池12，如，本实施例锅炉10内的沸腾水面至锅炉10内的顶部距离大于等于2cm，即蒸汽池12的高度不小于2cm。这样使锅炉10内沸腾水与饱和蒸汽很好的分离，沸腾水不会直接喷出。进一步地，本发明实施例锅炉10内的蒸汽室12的高度大于等于所述加热室11的高度。同时供水器30上部设有储气室32，储气室32下方的常温水与蒸汽室12过来的微弱蒸汽产生中和，从而使锅炉10和供水器30的压力相等。因此，经过反复的验证，本发明实施例的过热水蒸气发生装置100完全可以防止水在锅炉10和供水器30之间产生共振现象。此外，锅炉10上部的蒸汽室12虽然有由饱和蒸汽加热器20产生的热壁引起的压力上升，但上升较少，因此不会变成传统压力容器那样的高压，本发明的常压过热水蒸气发生装置100不管连续工作多少小时，内部也不存在高压。

此外，在本发明实施例中，锅炉10上部的蒸汽室12内的饱和蒸汽经由饱和蒸汽加热器20加热后变成过热水蒸气释放到外部空气中，使得所述锅炉10内部的压力小于1.1个大气压，而使得整个装置100的工作状态基本为常压。

本发明的常压过热水蒸气发生装置100，通过设置锅炉10，在锅炉10旁并行设置供水器30，在锅炉10顶部的排气端设置饱和蒸汽加热器20，同时在供水器30内设置有水位控制器70，锅炉10的底部与供水器30的底部连接有走水管道40，锅炉10的顶部与供水器30的顶部连接有走气管道50。这样，在供水器30向锅炉10供水时，水是从锅炉10下方导入，这样既不会降低锅炉10水面的温度，又能保持锅炉10中水的沸腾，防止饱和蒸汽的停止产生。此外，本发明的饱和蒸汽加热器20内设置有多孔通道23，可以产生高效、高温的过热水蒸气。本发明供水器30内的水位控制器70，使得锅炉10内水位保持恒定，从而使得锅炉10内有一个稳定的蒸汽室12，避免供水器30与锅炉10之间的水循环产生的共振，可持续稳定的产生过热水蒸气，并且工作在接近外部气压的压力下，不会产生高压，因此不存在任何爆炸的风险，不需要传统压力容器的高成本。本发明的装置100不仅以简单的结构安全稳定的产生过热水蒸气，而且不需要处理高压气体等的特殊设备的操作资格，大大降低了使用及操作维护成本。

同时本发明的常压过热水蒸气发生装置100的结构及原理设计，可以使得整个设备小型化，如用在家用加湿器上，则家用加湿器的过热水蒸气发生部分可以做得很小，则整个采用常压过热水蒸气发生装置100的家用加湿器也可以做的很小，便于商业推广应用，可以理解，本发明的常压过热水蒸气发生装置100还可以应用于其他设备如烹饪设备，医用消毒设备的小型化。

以上所述仅为清楚地说明本发明所作的举例，并非因此限制本发明的专利范围，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是在本发明的构思下，利用本发明技术方案中的内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种常压过热水蒸气发生装置，其特征在于，包括锅炉、饱和蒸汽加热器及供水器；

所述供水器的底部与所述锅炉的底部连通有走水管道，所述供水器的顶部与所述锅炉的顶部连通有走气管道，所述锅炉的顶部还连通所述饱和蒸汽加热器，所述饱和蒸汽加热器连通外部大气环境，所述供水器还连接有原水水源；

所述供水器内的原水从所述锅炉的底部进入，所述锅炉将底部进入的原水加热沸腾后产生饱和蒸汽，所述饱和蒸汽进入所述饱和蒸汽加热器被加热后变成过热水蒸气并被排出；

所述供水器内设置有水位控制器，所述水位控制器控制所述原水水源的通断，使得所述供水器内的水位与锅炉内的水位共同保持一个恒定高度。

2.根据权利要求1所述的常压过热水蒸气发生装置，其特征在于，所述饱和蒸汽加热器内设置有多孔通道及包覆在所述多孔通道外壁的第一加热器，所述饱和蒸汽进入所述多孔通道内被加热后变成过热水蒸气。

3.根据权利要求2所述的常压过热水蒸气发生装置，其特征在于，所述多孔通道由多根金属管捆绑组成；

或，所述多孔通道由整根金属棒轴向加工出多个孔形成；

或，所述多孔通道由挤出成型的多孔型材形成。

4.根据权利要求2所述的常压过热水蒸气发生装置，其特征在于，所述多孔通道的长度方向的垂直截面中，单个孔截面形状内连接任意两点的线段长度的最大值小于5mm。

5.根据权利要求2所述的常压过热水蒸气发生装置，其特征在于，还包括温控装置，所述温控装置与所述第一加热器电性连接，用于控制排出的过热水蒸气的温度大于250度。

6.根据权利要求1所述的常压过热水蒸气发生装置，其特征在于，所述锅炉内包括位于下部的加热室和位于上部的蒸汽室，所述供水器内包括位于下部的储水室及位于上部的空气室，所述储水室与所述加热室之间通过走水管道连通，所述蒸汽室与所述空气室之间通过走气管道连通，所述蒸汽室还与所述饱和蒸汽加热器连通。

7.根据权利要求1所述的常压过热水蒸气发生装置，其特征在于，所述锅炉内的沸腾水面至锅炉内的顶部距离大于等于2cm。

8.根据权利要求1所述的常压过热水蒸气发生装置，其特征在于，所述锅炉内设置有第二加热器，所述第二加热器为插塞式绝缘电热管可插入式安装在所述锅炉内的下部。

9.根据权利要求8所述的常压过热水蒸气发生装置，其特征在于，所述第二加热器的外壁套设有可拆卸的防垢保护套。

10.根据权利要求8所述的常压过热水蒸气发生装置，其特征在于，所述第二加热器还电性连接有功率调节器。