CN205208508U - 智控热能平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种智控热能平台，包括平台主体，设置在平台主体内的蒸汽发生器、智能控制单元和水平衡系统，所述蒸汽发生器、水平衡系统分别与智能控制单元电性连接，蒸汽发生器用于产生、输出蒸汽热能；智能控制单元用于接收各种监测信号并根据人为设置控制整机按要求运行；水平衡系统与蒸汽发生器连通，向蒸汽发生器提供一个标准水位，以控制蒸汽发生器的加热水位并实现消耗水量的精确补偿。本实用新型在技术上提高了蒸汽转换效率，实现水、汽分离，为家居或某些商用提供安全高效、卫生环保、智控、便捷的蒸汽热能，凡能以蒸汽热能为动力的使用功能，都可以成为本实用新型的外衍设备，改变家居设备一机一用的传统理念。

Description

智控热能平台

技术领域

本实用新型属于家居智能化领域，特别涉及智能控制的热能供应平台。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，家居智能化自然而然地进入人们的生活范畴。热能是家居生活必不可缺的能源，烹饪、取暖、清洁杀菌、美容等等，蒸汽热能逐渐显示出它独特的优点。中国实用新型专利公开了一种“纳米蒸汽发生装置”（公告号CN201740005U），包括含进水管的进水箱、有蒸汽出口的储水箱、设立在两者之间的加热管以及连接进水箱侧面和储水箱侧面的回水管，如图1所示，储水箱内设置有液位控制器以控制储水箱的液位高度。这种结构的目的是为了保证加热管的加热膜不会因空烧而损坏，但是这样一来，大大降低了能量转换效率；二来造成了水、汽难以分离，影响了某些应用的安全性。现在的家居设备理念，一般都是机电一体化的实现某一种使用功能，即一机一用途。

实用新型内容

本实用新型所提供的智控热能平台，颠覆一机一用途的传统理念，可以连接相应的外衍设备（诸如火锅、消毒装置、供暖装置、蒸汽美容机等），获取特定的使用功能，既方便又降低了使用成本，同时避免了社会资源的重复浪费，减少工业垃圾。

本实用新型采用的技术方案如下：智控热能平台，包括平台主体，设置在平台主体内的蒸汽发生器、智能控制单元和水平衡系统。所述蒸汽发生器、水平衡系统分别与智能控制单元电性连接，蒸汽发生器用于产生、输出蒸汽热能；智能控制单元用于接收各种监测信号并根据人为设置控制整机按要求运行；水平衡系统与蒸汽发生器连通，向蒸汽发生器提供一个标准水位，以控制蒸汽发生器的加热水位并实现消耗水量的精确补偿。

优选地，所述水平衡系统包括水箱、水泵、水箱内阁和水位感应器。水位感应器设置在水箱中，和水泵分别与智能控制单元电性连接；水箱内阁设置在水箱内并与蒸汽发生器连通，水箱内阁的标准水位与蒸汽发生器加热水位的高度一致，通过水泵泵水保持这个状态。

优选地，所述蒸汽发生器包括有蒸汽出口的蒸汽室、有进水口的贮水箱、若干加热管和回水管，加热管和回水管的上下两端分别与蒸汽室和贮水箱连通，加热管由智能控制单元供电并控制其工作状态。

优选地，所述蒸汽室的底部中间下凹形成一个集水区，所述回水管的上端口是集水区的最低点，以保证加热管内溅出的沸水及时经回水管回流至水箱，使蒸汽室内有水的空间与时间尽量的小，从而实现水、汽分离。

优选地，所述智能控制单元包括电源模块、主控模块和人机交互界面。电源模块给整个系统供电，包括输出低压直流电为外衍设备提供动力；主控模块包括设置在平台主体上的人机交互界面，方便使用者按照自己的需要在触摸屏上设定，控制整个系统的运行。

优选地，所述智能控制单元还包括WIFI接收模块、红外接收模块、水位和温度监测模块以及室温和湿度监测模块。所述WIFI接收模块用于接收电子设备APP发出的指令，红外接收模块用于接收红外遥控指令；水位监测模块监测水平衡系统的储水量，控制水泵的工作状态；所述温度监测模块监测蒸汽室内的温度；室温湿度监测模块监测系统工作环境的温度和湿度。

本实用新型的有益效果在于，通过本发明提供的技术方案，由蒸汽发生器、智能控制单元和水平衡系统组成的智控热能平台，为家居或某些商用提供安全高效、卫生环保、智控、便捷的蒸汽热能。本实用新型的蒸汽发生器彻底改变上述专利公开号CN201740005U所涉及的“纳米蒸汽发生装置”的结构，采用水平衡系统直接控制加热管中水位的方法，否定了设置储水箱控制水量的方式，解决了它所存在的种种不尽人意（水、汽不分离，转换效率低下）。通过连接与其适配的具有某种特定功能的外衍设备（凡能以蒸汽热能为动力的使用功能，都可以成为本发明的外衍设备），获得美食、温暖、清洁无菌、增加颜值等不同的生活需求，并建立一个家居设备智能控制、模块组合的新理念。

附图说明

图1为中国专利公开的“纳米蒸汽发生装置”的结构示意图。

图2为本实用新型的逻辑方框图。

图3为本实用新型加热总成的原理示意图。

图4为本实用新型智能控制单元的逻辑方框图。

具体实施方式

图1为中国实用新型专利公告号CN201740005U公开的“纳米蒸汽发生装置”的结构示意图。其结构包括含进水管的进水箱1a、具有蒸汽出口的储水箱2a、设立在两者之间的纳米加热管3a以及设立在进水箱1a和储水箱2a侧面的回水管4a，在储水箱2a内设置一液位控制器5a用于监控储水箱2a内的水位。其实，这种型式的蒸汽发生装置所要控制的水位就是纳米加热管3a中的水位（即保证加热管的加热膜不空烧），由于加热管3a中空间有限，且又处在高温环境，因此采取了用水淹没纳米加热管3a的方法，以控制储水箱2a水位来保证纳米加热管3a的加热膜不空烧，这样大大降低了能量转换效率，并使水、汽难以分离。

下面通过附图2、3、4进一步详细介绍本实用新型的具体实施方式。在此申明，本实用新型的实施方式具有一般意义，并不只限定于本例的应用，凡是作出本实用新型效果的等效替换，应当属于本实用新型的保护范围。

图2为本实用新型的逻辑方框图。智控热能平台产生的蒸汽输出至外衍设备200中任意一项功能设备（火锅、供暖设备、消毒设备、美容设备、清洗设备、熨斗等等）上，便可以获得相应的使用功能，建立家居设备智能控制，模块组合的新理念。智控热能平台包括平台主体100，设置在平台主体内的蒸汽发生器110、智能控制单元120和水平衡系统130。蒸汽发生器110和水平衡系统130分别电性连接智能控制单元120，智能控制单元120用于接收各种监测信号并根据人为设置控制整机按要求运行并控制蒸汽发生器110的工作效率，使得智控热能平台可以通过蒸汽发生器110的蒸汽出口为不同功能的外衍设备200提供蒸汽热能，水平衡系统130与蒸汽发生器110通过水管连通，向蒸汽发生器110提供一个标准水位，标准水位的位高与蒸汽发生器110加热水位的位高始终保持一致，从而实现直接控制加热管内水位的目的。

所述的水平衡系统如图3所示，包括水箱131、水泵、水箱内阁132、水位感应器。智能控制单元120与水位感应器和水泵电性连接，水位感应器设置在水箱内感知水位高度；水箱内阁132设置在水箱131内，与蒸汽发生器110连通，通过水泵泵水，水箱内阁132保持标准水位，按照连通器原理，只要保持水箱内阁132的标准水位不变，蒸汽发生器110的加热水位就不会变，从而实现精确补偿蒸汽发生器110所消耗的水量。

进一步地，水泵包括第一水泵133和第二水泵134。第一水泵133与水箱131连接，将外部水泵入水箱131，其工作状态由水位感应器监测，由智能控制单元120控制；第二水泵134将水箱131的水泵入水箱内阁132建立一个标准水位，并在水箱131和水箱内阁132之间形成一个水循环，其工作状态由智能控制单元120控制；水位感应器包括第一感应器135和第二感应器136，其中，第一感应器135设置在水箱131的中部，感应水箱131的高水位，反馈至智能控制单元120指令水泵133停止工作；第二感应器136设置在水箱131的下部，感应水箱131的低水位，反馈至智能控制单元120指令水泵133启动。平台运行时，智能控制单元120指令第一水泵133和第二水泵134先后启动，水进入水箱131，再进入水箱内阁132，当水箱内阁132达到标准水位时，蒸汽发生器110的加热水位也处于标准水位的高度；第二水泵134继续工作维持这个水位高度，多余的水从溢出口回流至水箱131；当加热管中的水因汽化而减少时，水箱内阁132中的水同步精确补偿；水箱131内的水逐渐被消耗，当水位降到第二感应器136的高度时，智能控制单元120指令第一水泵133工作；循环往复，系统保证水箱131的储水量始终满足蒸汽发生器的正常运行。水箱131的底部还设置了一个缺水保护感应器131a，若第一水泵133故障，水箱131的水位降至131a的高度时，智能控制单元120立即指令整机断电，平台关闭。

进一步地，水箱内阁132设置隔层137，将水箱内阁132分隔成第一内阁和第二内阁，隔层137的高度低于水箱内阁132的高度，第二水泵134将水箱131的水泵入第一内阁，第一内阁水满后流入第二内阁，第二内阁的水再进入蒸汽发生器110，隔层137的设置有利于水流稳定。水箱131上设有冷凝水回水口138，当外衍设备是移动供暖设备时，冷凝水回流至水箱131中，便于水资源循环利用。水箱131上还设有排气口139，以保证水箱内的压力正常，进出水流通畅。

如图3所示，蒸汽发生器包括有蒸汽出口的蒸汽室111、有进水口的贮水箱112、若干加热管113和回水管114。加热管113和回水管114的上下两端分别与蒸汽室111和贮水箱112连通，加热管113由智能控制单元120供电并控制其工作状态（开/关、工作效率）；蒸汽室111的底部中间下凹形成一个集水区115，回水管114的上端与集水区115连通，保证回水管处于蒸汽室111的最低点，当加热管113工作时会有少量沸水溅出管外，汇于集水区115经回水管114回流至贮水箱112，实现水、汽的分离。

进一步地，蒸汽发生器110还包括温度传感器116和泄压阀117。温度传感器116设置在蒸汽室111内并与智能控制单元120电性连接。当蒸汽室111温度超标时，智能控制单元120立即减小蒸汽发生器110的运行功率；当蒸汽室111压力超标时，泄压阀117自动打开泄压，由此可见，蒸汽发生器的运行安全与效率完全处在系统的控制范围之内。

图4为智能控制单元的逻辑方框图。智能控制单元120包括电源模块121、主控模块122和人机交互界面123。电源模块121给整个系统供电，包括输出低压直流电为外衍设备200提供动力；人机交互界面123设置在平台主体100上，方便使用者个性化设定；主控模块按照人为的设定控制整个系统运行，包括对外衍设备200工作状态的控制。智能控制单元120还包括WIFI接收模块124，用于接收电子设备APP发出的指令；红外接收模块125用于接收红外遥控指令；水位监测模块126监测水平衡系统的储水量；温度监测模块127监测蒸汽室内的温度；室温和湿度监测模块128监测系统工作环境的温度和湿度。

当使用的外衍设备200为火锅时，火锅不需要电源，连通蒸汽管道即可。一般意义上的火锅，智控热能平台的运行和使用者享用美食的过程是同步的，火锅的运行状态可以通过红外遥控器来控制。当火锅作蒸锅使用时，使用者可预先将食材准备好置于蒸锅内，在办公室用手机给平台指令；当用户踏进家门时，心仪的美食香味就在迎接用户。

上述实例要求智控热能平台输出的蒸汽不能含液态水，外衍设备200中普遍具有这样的要求，因此本实用新型实现的水、汽分离，不仅提高了蒸汽的转化效率，而且保证输出蒸汽的质量。

Claims (10)

1.智控热能平台，其特征在于，包括平台主体（100）及设置在平台主体内的蒸汽发生器（110）、智能控制单元（120）和水平衡系统（130），所述蒸汽发生器（110）、水平衡系统（130）分别与智能控制单元（120）电性连接，蒸汽发生器（110）用于产生、输出蒸汽热能；智能控制单元（120）用于接收各种监测信号并根据人为设置控制整机按要求运行；水平衡系统（130）与蒸汽发生器（110）连通，向蒸汽发生器（110）提供一个标准水位，以控制蒸汽发生器（110）的加热水位并实现消耗水量的精确补偿。

2.根据权利要求1所述的智控热能平台，其特征在于，所述蒸汽发生器（110）产生的蒸汽热能输出至外衍设备（200）上，实现特定的实用功能，以满足家居需要。

3.根据权利要求1所述的智控热能平台，其特征在于，所述水平衡系统（130）包括水箱（131）、水泵、水箱内阁（132）和水位感应器，水位感应器设置在水箱（131）中，和水泵分别与智能控制单元（120）电性连接；水箱内阁（132）设置在水箱（131）内并与蒸汽发生器（110）连通，水箱内阁（132）的标准水位与蒸汽发生器（110）加热水位的高度一致，通过水泵泵水使水箱内阁（132）保持标准水位状态。

4.根据权利要求3所述的智控热能平台，其特征在于，水泵包括第一水泵（133）和第二水泵（134），第一水泵（133）与水箱（131）连接，将外部水泵入水箱（131），其工作状态由水位感应器监测，由智能控制单元（120）控制；第二水泵（134）将水箱（131）的水泵入水箱内阁（132）建立一个标准水位，并在水箱（131）和水箱内阁（132）之间形成一个水循环，其工作状态由智能控制单元（120）控制；水位感应器包括第一感应器（135）和第二感应器（136），其中，第一感应器（135）设置在水箱（131）的中部，感应水箱（131）的高水位，反馈至智能控制单元（120）指令水泵（133）停止工作；第二感应器（136）设置在水箱（131）的下部，感应水箱（131）的低水位，反馈至智能控制单元（120）指令水泵（133）启动。

5.根据权利要求4所述的智控热能平台，其特征在于，水箱内阁（132）设置隔层（137），将水箱内阁（132）分隔成第一内阁和第二内阁，隔层（137）的高度低于水箱内阁（132）的高度，第二水泵（134）将水箱（131）的水泵入第一内阁，第一内阁水满后流入第二内阁，第二内阁的水再进入蒸汽发生器（110）。

6.根据权利要求5所述的智控热能平台，其特征在于，所述水箱（131）底部设置第三感应器（131a），水位达到第三感应器（131a）高度，智能控制单元（120）控制整机停止工作。

7.根据权利要求1所述的智控热能平台，其特征在于，所述蒸汽发生器（110）包括有蒸汽出口的蒸汽室（111）、有进水口的贮水箱（112）、若干加热管（113）和回水管（114），加热管（113）和回水管（114）的上下两端分别与蒸汽室（111）和贮水箱（112）连通，加热管（113）由智能控制单元（120）供电并控制其工作状态。

8.根据权利要求7所述的智控热能平台，其特征在于，所述蒸汽室（111）的底部中间下凹形成一个集水区（115），所述回水管（114）的上端口是集水区（115）的最低点，以保证加热管（113）内溅出的沸水及时经回水管（114）回流至贮水箱（112），以便减少水在蒸汽室（111）内存在的空间与时间，从而实现水、汽分离。

9.根据权利要求1所述的智控热能平台，其特征在于，所述智能控制单元（120）包括电源模块（121）、主控模块（122）和人机交互界面（123），电源模块（121）给整个系统供电，包括向外衍设备（200）输出低压直流电；人机交互界面（123）设置在平台主体上，方便使用者按照自己的需要在触摸屏上设定；主控模块（122）控制整个系统的运行。

10.根据权利要求9所述的智控热能平台，其特征在于，所述智能控制单元（120）还包括WIFI接收模块（124）、红外接收模块（125）、水位监测模块（126）、温度监测模块（127）以及室温和湿度监测模块（128），所述WIFI接收模块（124）用于接收电子设备APP发出的指令；红外接收模块（125）用于接收红外遥控指令；水位监测模块（126）监测水平衡系统的储水量，控制水泵的工作状态；温度监测模块（127）监测蒸汽室（111）内的温度；室温和湿度监测模块（128）监测系统工作环境的温度和湿度。