CN208475295U - 蒸汽发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蒸汽发生装置，所述蒸汽发生装置包括本体、发热体、温度传感器、供水组件和控制组件，所述本体限定出容水腔，且所述本体设有与所述容水腔连通的出汽口以及进水口，所述发热体设于所述本体，所述温度传感器设于所述本体，且所述温度传感器与所述发热体绝缘相连且彼此导热，所述供水装置与所述进水口相连，所述控制组件与所述温度传感器、所述供水组件以及所述发热体相连，所述控制组件被构造成根据所述温度传感器的感测信号控制所述供水组件以及所述发热体的打开和关闭。根据本实用新型实施例的蒸汽发生装置的结构简单、可以有效地实现水位和温度控制，降低制造成本。

Description

蒸汽发生装置

技术领域

本实用新型涉及家用电器技术领域，更具体地，涉及一种蒸汽发生装置。

背景技术

随着人们对健康生活的重视，具有蒸汽发生装置的产品越来越多，然而，相关技术中的蒸汽发生装置，例如，锅炉式蒸汽发生器，通常在外底部固定连接温度传感器，通过温度传感器的感测温度判定发热盘是否干烧，但存传感灵敏度较低的问题，而且也无法解决供水过多导致储水溢出的问题；而封闭式蒸汽发生器则通常在顶盖中设置水位传感器，虽然解决的了水位溢出的问题，但却存在无法及时提供温度反馈、以及不利于水垢清洁的问题，若同时安装水位传感器和温度传感器则会大大增加制造成本，产品结构也更加复杂。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种蒸汽发生装置，所述蒸汽发生装置的结构简单、可以有效地实现水位和温度控制，降低制造成本。

根据本实用新型实施例的蒸汽发生装置，包括本体，所述本体限定出容水腔，且所述本体设有与所述容水腔连通的出汽口以及进水口；发热体，所述发热体设于所述本体；温度传感器，所述温度传感器设于所述本体，且所述温度传感器与所述发热体绝缘相连且彼此导热；供水组件，所述供水装置与所述进水口相连；控制组件，所述控制组件与所述温度传感器、所述供水组件以及所述发热体相连，所述控制组件被构造成根据所述温度传感器的感测信号控制所述供水组件以及所述发热体的打开和关闭。

根据本实用新型实施例的蒸汽发生装置，通过将温度传感器与发热体之间绝缘相连，并且使得二者之间可以彼此导热，也就是说，温度传感器与发热体之间导热连接，这样，相比于相关技术中的蒸汽发生装置，通过利用控制组件合理控制供水组件及发热体的打开和关闭，在无需增加额外构件的情况下，可以实现水位和温度的控制，提高控制灵敏度，避免溢出，同时，简化整体结构，降低制造成本。

根据本实用新型的一些实施例，所述温度传感器与所述发热体通过绝缘导热连接件相连。

根据本实用新型进一步的实施例，所述绝缘导热连接件为镍基焊料、铝铸件或铜片，所述绝缘导热连接件分别与所述温度传感器和所述发热体焊接连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述发热体和所述温度传感器设于所述容水腔内。

根据本实用新型的一些实施例，所述发热体和所述温度传感器设于所述本体的外底壁。

根据本实用新型的一些实施例，所述发热体弯折设于所述容水腔内且具有至少一段弯折段，所述温度传感器与所述弯折段绝缘相连且彼此导热。

根据本实用新型的一些实施例，所述温度传感器包括第一温度传感器以及第二温度传感器，所述第一温度传感器与所述第二温度传感器间隔开布置且分别与所述发热体的不同部位保持绝缘且导热的连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述供水组件包括：水盒，所述水盒的出水口与所述容水腔的进水口相连；抽水器，所述抽水器设于所述水盒的出水口与所述容水腔的进水口之间，且所述控制组件与所述抽水器相连以控制所述抽水器。

根据本实用新型的一些实施例，所述控制组件包括：控制板，所述控制板分别与所述温度传感器、所述发热体以及所述供水组件相连；第一控制器，所述第一控制器设于所述控制板与所述发热体之间；第二控制器，所述第二控制器设于所述控制板与所述供水组件之间。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的蒸汽发生装置的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的蒸汽发生装置的部分示意图；

图3是根据本实用新型又一实施例的蒸汽发生装置的示意图；

图4是根据本实用新型又一实施例的蒸汽发生装置的部分示意图；

图5是根据本实用新型实施例的蒸汽发生装置的控制方法的流程图；

图6是根据本实用新型实施例的蒸汽发生装置的温度传感器感测温度与水位高度的关系曲线；

图7是根据本实用新型实施例的蒸汽发生装置的控制板的模块示意图。

附图标记：

蒸汽发生装置100；

本体10；出汽口11；进水口12；容水腔13；

发热体20；温度传感器30；

控制组件40；控制板41；第一控制器42；第二控制器43；

供水组件50；水盒51；抽水器52。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考附图描述根据本实用新型第一方面实施例的蒸汽发生装置100。

如图1-图7所示，根据本实用新型实施例的蒸汽发生装置100包括本体10、发热体20、温度传感器30、供水组件50和控制组件40。

本体10限定出容水腔13，并且本体10上设有与容水腔13连通的出汽口11以及与容水腔13连通的进水口12，本体10可以形成为封闭结构，例如，如图1和图2中所示，也可以形成为敞开结构，例如，如图3和图4所示，当本体10为敞开结构时，敞开口可以形成为出汽口11，这样，用户可以通过进水口12向本体10的容水腔13内供水，并且将产生的蒸汽从出汽口11排出。

发热体20设于本体10，发热体20可以为加热管或其他加热结构，供水组件50与进水口12相连，温度传感器30连接在本体10上，温度传感器30与发热体20之间导热相连，也就是说，温度传感器30与发热体20之间绝缘连接，但二者彼此导热，例如，温度传感器30与发热体20之间可以直接接触连接，也可以间接连接(如通过绝缘导热连接件连接)，控制组件40分别与温度传感器30、供水组件50和发热体20相连，并且，控制组件40可以根据温度传感器30的感测信号控制供水组件50的供水量，以及控制发热体20的打开和关闭。

如图6中所示，根据多相混合传热规律，当容水腔13内的水位较高(如温度传感器30和发热体20浸没在水中)时，温度传感器30的感测温度受到水的沸点温度限制，略高于此时的沸点温度；

当容水腔13内的水位降低至发热体20部分露出水面，温度传感器30完全露出水面时，温度传感器30此时感测的是水、蒸汽以及与温度传感器30导热连接(绝缘但彼此导热)所混合传递过来的热量产生的温度，由于蒸汽的密度低，导热性相较于水差，因此，随着水位下降，接触温度传感器30的蒸汽占比增加，导致温度传感器30的感测温度逐渐降低；

当水位进一步降低，例如发热体20完全露出水面时，此时，发热体20几乎完全干烧，发热体20的热量无法传递，只能通过与温度传感器30之间的导热连接传递至温度传感器30，从而使得温度传感器30快速升温。

这样，用户根据温度传感器30的感测温度与水位之间的关系曲线以及多相混合传热规定，控制组件40通过控制与其相连接的发热体20的打开和关闭，以及控制供水组件50的供水量，从而实现对于蒸汽发生装置100的水位以及温度的控制作用，既可以避免容水腔13的水溢出、便于清洁水垢，同时也可以简化整体结构，降低制造成本。

由此，根据本实用新型实施例的蒸汽发生装置100，通过将温度传感器30与发热体20之间绝缘相连，并且使得二者之间可以彼此导热，也就是说，温度传感器30与发热体20之间导热连接，这样，相比于相关技术中的蒸汽发生装置100，通过利用控制组件40合理控制供水组件50及发热体20的打开和关闭，在无需增加额外构件的情况下，可以实现水位和温度的控制，提高控制灵敏度、可靠性，避免溢出，同时，简化整体结构，降低制造成本。

在本实用新型的一些实施例中，温度传感器30与发热体20之间可以通过绝缘导热连接件实现连接，绝缘导热连接件可以为高热导率材质的构件，进一步地，绝缘导热连接件可以为镍基焊料、铝铸件或者铜片，温度传感器30与发热体20之间通过绝缘导热连接件实现焊接连接，由此利用高热导率材质的导热性能，从而保证温度传感器30与发热体20之间的热量传递，进而保证蒸汽发生装置100对温度及水位控制的灵敏度和可靠性。

如图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，发热体20和温度传感器30均设于容水腔13内，其中，发热体20可以设于图2中的A位置，也可以设于B位置或其他位置，本领域技术人员可以根据实际设计需求调整以便于发热体20与温度传感器30之间的导热连接(导热连接指二者之间绝缘连接且彼此导热)。

如图1，在本实用新型进一步的实施例中，发热体弯折设于容水腔内，并且具有至少一段弯折段，从而增大容水腔内发热体的发热面积，提高加热效率，同时，发热体的弯折段与温度传感器之间绝缘相连，并且彼此导热，从而保证对于温度及水位控制的灵敏度及可靠性。

如图3和图4，在本实用新型的另一些实施例中，发热体20可以设于本体10的外底壁，同时，温度传感器30也可以设于本体10的外底壁，发热体20通过加热本体10的外底壁(如热盘)对容水腔13内的水进行加热，而温度传感器30则检测与容水腔13中的水直接接触的本体10底部的外底壁的温度，温度传感器30的设置位置可以为图4中的a位置，也可以为b位置或其他位置，在靠近发热体20的b位置的检测灵敏度更高，本领域技术人员可以根据设计需求进行调整以保证灵敏度及发热体20与温度传感器30之间导热连接(导热连接指二者之间绝缘连接且彼此导热)的便利性。

在本实用新型的一些实施例中，为进一步提高蒸汽发生装置100控制的灵敏度及精确度，温度传感器30可以包括第一温度传感器30和第二温度传感器30，第一温度传感器30和第二温度传感器30间隔开布置，并且，二者分别与发热体20的不同部位保持绝缘且导热连接。

如图1-图4所示，在本实用新型的一些实施例中，供水组件50包括水盒51和抽水器52，水盒51的出水口与容水腔13的进水口12相连，例如通过导水管连接，抽水器52设在水盒51的出水口与容水腔13的进水口12之间，抽水器52可以为水泵，这样利用抽水器52可以将水盒51中的水及时泵送到容水腔13中，并且可以调节供水量，从而实现对于水位和温度的可靠控制。

如图1、图3、图7所示，在本实用新型的一些实施例中，控制组件40包括控制板41、第一控制器42和第二控制器43，控制板41可以包括发热体20的加热功率控制模块、温度检测模块、计时及波动检测模块、供水比例计算模块和供水控制模块，控制板41分别与发热体20、温度传感器30、以及供水组件50连接以实现对发热体20、温度传感器30、以及供水组件50的控制，第一控制器42设在发热体20与控制板41之间，第二控制器43设在供水组件50与控制板41之间，这样控制板41可以通过第一控制器42实现对发热体20的控制，通过第二控制器43实现对供水组件50的控制。

下面参考附图描述根据本实用新型第二方面实施例的蒸汽发生装置的控制方法，其中，蒸汽发生装置为根据本实用新型上述实施例的蒸汽发生装置。

所述蒸汽发生装置的控制方法包括以下步骤：

S1：控制供水组件向容水腔内供水，使得容水腔内水量达到预设水量；

S2：控制发热体通电、发热，并且在容水腔内的水进入沸腾状态后保持第一预设时间t1，本领域技术人员可以理解的是，容水腔内的水进入沸腾状态所需的时间根据不同的蒸汽发生装置的本体结构不同而不同，一般需要5s-60s，例如，当发热体的功率大于15w/cm²时，预设水量在开始沸腾时，动态水位能够上涨至淹没发热体和温度传感器；

这是，并不控制供水组件供水，而是继续使得发热体加热第一预设时间t1，(第一预设时间t1随发热体功率的增大而减少)，从而保证温度传感器的感测温度更加温度且准确。

S3：记录此时温度传感器所检测到的当前感测温度作为参考温度T0，也即是作为后续波动中心计算的参考温度，同时，根据发热体的功率、当前的室温及水的沸点，采用预设公式或者预设表格，控制组件计算当前的理论供水量V0，控制组件将供水组件的供水量控制为V0，本领域技术人员可以理解的是，由于发热体具有一定的热量耗损，因此，供水组件的理论供水量V0可以略小一些，例如，根据预设表格，发热体功率为1500W，室温为20℃，沸点为100℃时，理论供水量V0为34.72ml/min，在设置供水组件的供水量时可以略小为30ml/min；

S4：每隔第二预设时间t2，将温度传感器检测的当前感测温度记录为实际温度T1，对比实际温度T1与参考温度T0的大小关系，根据大小关系，控制组件调整供水组件的供水量V0，使得温度传感器的感测到的当前实际温度T1可以趋近于参考温度T0，换言之，也即是使得容水腔内的温度传感器感测的当前实际温度T1围绕参考温度T0作为中心值波动。

由此，根据本实用新型实施例的蒸汽发生装置的控制方法，通过采用上述实施例的蒸汽发生装置，将温度传感器与发热体绝缘相连，并且使得二者彼此导热，从而，通过温度传感器的感测温度，利用多相混合传热规律，通过调整供水组件的供水量实现对蒸汽发生装置的控制，使得温度传感器的实际温度T1始终趋于参考温度T0，相比于相关技术中蒸汽发生装置的采用固定供水或仅根据温度高低进行加减水的控制方式，通过动态控制合适的供水量以达到维持平衡，可以有效地提高控制的灵敏度和可靠性。

如图6，在本实用新型的一些实施例中，温度传感器设有预设温度T2，预设温度T2可以作为警报温度；

步骤S4包括：当T1＜T0时，即当前容水腔内的水位低，此时控制组件控制供水组件的供水量V0增大；当T1＝T0时，也就是说，此时实际温度回到波动中心值(参考温度T0)，控制组件控制供水组件的供水量V0不变；当T0＜T1＜T2(此时，T1没有明显且快速升温)时，控制组件控制供水组件的供水量V0减少；当T1≥T2时，也就是说，T1超过了警报温度，此时，发热体几乎干烧，温度明显提高，控制组件控制发热体关闭，并且，进行缺水报警。

例如，当T1相较于T0下降了2°，将供水量V0变为31ml/min，若实际温度T1仍在下降或在新的数值保持不变，则供水量V0增加为31.5ml/min，越调整增加的量越少，以此类推，以期温度传感器测得的实际温度T1回到波动中心位置(参考温度T0)去。

若实际温度T1回到波动中心值(参考温度T0)，则维持新的供水量V0不变，如刚刚说的31.5ml/min。若在下一个观察期(第二预设时间t2)，实际温度T1高于波动中心值(参考温度T0)，则采用与上面类似的减少供水量V0的控制方式(如变为31.2ml/min)。

最后，当供水组件内的水源耗尽，控制组件无论如何调节都无法维持蒸汽发生装置的容水腔内的波动中心值(参考温度T0)时，可以定义当温度传感器的当前感测的实际温度T1超过一定水平(如预设温度T2)后进行缺水警报处理(程序运行停止)。

由此，可以有效地实现对容水腔内的水位及温度控制，既可以避免外溢，也可以保证对温度的灵敏度及使用的可靠性和安全性。

在本实用新型的一些实施例中，预设公式为：V0＝(P×60)/(R+C×ΔT)，其中，P为所述发热体的功率，单位为W；R为水在沸点时的汽化潜热，单位为kJ/kg；C为水的比热容，单位为KJ/kg·℃；ΔT为水从室温到沸点的温差，单位为℃。

在本实用新型的另一些实施例中，当水的沸点为100℃、室温为20℃，预设表格为

功率(W)	300	500	700	900	1100	1300	1500	1700	1900
										供水量(ml/min)	6.94	11.57	16.20	20.83	25.46	30.09	34.72	39.35	43.98

可以理解的是，上表列出的数值在不同沸点和室温情况下，获得的供水量应该是有所不同的，从而可以进一步方便控制组件进行读取、控制，提高反馈效率。

如图1和图3中，在本实用新型的一些实施例中，预设水量对应的水位高度可以为容水腔的高度的四分之一左右或者在竖直方向上，发热体一半浸没在水中时的水位高度，这样可以保证容水腔内的水达到沸腾状态时动态水位能够大致淹没温度传感器和发热体，而且便于后续的供水组件的供水量调控，避免溢出。

在本实用新型的一些实施例中，第一预设时间t1可以为30s-120s中的任一值，例如，t1可以为30s，也可以为90s、120s或其他值，发热体的功率也大，第一预设时间t1也就越短，从而保证温度传感器测量的稳定性和可靠性。

在本实用新型的一些实施例中，第二预设时间t2可以为15s-60s，例如，t2可以为15s，也可以为30s或60s，这样，第二预设时间t2可以作为检测温度传感器感测的实际温度T1是否回到波动中心值(参考温度T0)的观察期，从而实现渐缩式调整，保证精确控制供水量和温度。

根据本实用新型实施例的蒸汽发生装置及蒸汽发生装置的控制方法的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种蒸汽发生装置，其特征在于，包括：

本体，所述本体限定出容水腔，且所述本体设有与所述容水腔连通的出汽口以及进水口；

发热体，所述发热体设于所述本体；

温度传感器，所述温度传感器设于所述本体，且所述温度传感器与所述发热体绝缘相连且彼此导热；

供水组件，所述供水组件与所述进水口相连；

控制组件，所述控制组件与所述温度传感器、所述供水组件以及所述发热体相连，所述控制组件被构造成根据所述温度传感器的感测信号控制所述供水组件以及所述发热体的打开和关闭。

2.根据权利要求1所述的蒸汽发生装置，其特征在于，所述温度传感器与所述发热体通过绝缘导热连接件相连。

3.根据权利要求2所述的蒸汽发生装置，其特征在于，所述绝缘导热连接件为镍基焊料、铝铸件或铜片，所述绝缘导热连接件分别与所述温度传感器和所述发热体焊接连接。

4.根据权利要求1所述的蒸汽发生装置，其特征在于，所述发热体和所述温度传感器设于所述容水腔内。

5.根据权利要求4所述的蒸汽发生装置，其特征在于，所述发热体弯折设于所述容水腔内且具有至少一段弯折段，所述温度传感器与所述弯折段绝缘相连且彼此导热。

6.根据权利要求1所述的蒸汽发生装置，其特征在于，所述发热体和所述温度传感器设于所述本体的外底壁。

7.根据权利要求1所述的蒸汽发生装置，其特征在于，所述温度传感器包括第一温度传感器以及第二温度传感器，所述第一温度传感器与所述第二温度传感器间隔开布置且分别与所述发热体的不同部位保持绝缘且导热的连接。

8.根据权利要求1所述的蒸汽发生装置，其特征在于，所述供水组件包括：

水盒，所述水盒的出水口与所述容水腔的进水口相连；

抽水器，所述抽水器设于所述水盒的出水口与所述容水腔的进水口之间，且所述控制组件与所述抽水器相连以控制所述抽水器。

9.根据权利要求1所述的蒸汽发生装置，其特征在于，所述控制组件包括：

控制板，所述控制板分别与所述温度传感器、所述发热体以及所述供水组件相连；

第一控制器，所述第一控制器设于所述控制板与所述发热体之间；

第二控制器，所述第二控制器设于所述控制板与所述供水组件之间。