蒸汽系统和方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年5月22日提交的美国临时申请no.62/851,191的权益和优先权，该临时申请的全部公开内容通过引用合并于此。

背景技术：

本公开主要涉及蒸汽系统，并且更具体地，涉及用于在桑拿或淋浴环境中控制温度和湿度的蒸汽发生器。

在传统的蒸汽发生器中，加热元件通常浸没在装有水的水箱中。可以操作加热元件来加热水，直到水沸腾产生蒸汽，例如在桑拿或淋浴环境中使用。这种布置通常在产生任何蒸汽之前需要大量的热量才能提高水箱中水的温度，这可能导致启动时间相对较长。此外，加热元件与水之间的直接接触会导致钙逐渐沉积在加热元件上，从而缩短加热元件的使用寿命。

此外，传统蒸汽发生器中的加热元件通常会循环接通和断开以维持环境中的平均温度，这可能导致水中的温度波动，并且难以精确地控制蒸汽发生器下游的湿度水平。

有利的是提供一种蒸汽发生器，解决与传统蒸汽发生器相关的一个或多个上述缺陷。这些和其他有利特征对于阅读本公开内容的人将变得显而易见。

技术实现要素：

至少一个实施例涉及一种用于淋浴蒸汽系统的蒸汽发生器。蒸汽发生器包含第一腔室、第二腔室和中间传热构件。所述第一腔室配置为接收水。所述第二腔室配置为接收空气流。所述中间传热构件将所述第一腔室与所述第二腔室流体分隔。中间传热构件包含配置为产生热能的加热元件。所述中间传热构件配置为将由所述加热元件产生的热能传递到所述第一腔室，以在所述第一腔室中产生蒸汽，并且将由所述加热元件产生的热能传递给所述第二腔室中的所述空气流。

另一实施例涉及淋浴蒸汽系统。淋浴蒸汽系统包含蒸汽发生器、喷嘴和鼓风机。蒸汽发生器包含第一腔室、第二腔室和中间传热构件，所述中间传热构件将所述第一腔室与所述第二腔室流体分隔。所述中间传热构件包含配置为产生热能的加热元件。所述喷嘴与所述第一腔室流体连通，并且配置为向所述第一腔室提供雾化的水喷雾。鼓风机与所述第二腔室流体连通，并且配置为向所述第二腔室提供空气流。中间传热构件配置为将由所述加热元件产生的热能传递到所述第一腔室中的雾化的水喷雾，以产生蒸汽，并将由所述加热元件产生的热能传递到所述第二腔室中的空气流，以加热所述空气流。

另一实施例涉及一种在淋浴蒸汽系统中产生蒸汽或热空气中的至少一个的方法。所述方法包含：通过蒸汽发生器接收信号，以产生蒸汽或热空气中的至少一个。蒸汽发生器包含：第一腔室、第二腔室，以及中间传热构件，其将所述第一腔室与所述第二腔室流体分隔。中间传热构件包含加热元件。所述方法还包含响应于接收到的信号而向所述第一腔室提供水或向所述第二腔室提供空气流中的至少一个。所述方法还包含响应于接收到的信号，通过所述加热元件产生热能。所述方法还包含通过所述中间传热构件将产生的热能传递到所述第一腔室和所述第二腔室。

附图说明

图1是根据示例性实施例的包含蒸汽发生器的蒸汽系统的示意图。

图2是图1的蒸汽发生器的局部剖视图。

图3是图1的蒸汽发生器的分解图。

图4是示出根据另一示例性实施例的产生蒸汽和热空气的方法的流程图。

具体实施方式

整体参考附图，本文在此公开了一种蒸汽系统和方法，其包含用于向例如桑拿浴室或淋浴环境提供蒸汽和热空气的蒸汽发生器。所公开的蒸汽发生器包含用于接收来自水源的水的第一腔室(例如，蒸汽腔室等)。第一腔室与接收蒸汽的区域(例如，桑拿浴室、淋浴环境或其他接收蒸汽的区域)流体连通。蒸汽发生器还包含中间传热构件，该中间传热构件包含加热元件，该加热元件联接到该中间传热构件或与该中间传热构件一体形成。中间传热构件将蒸汽发生器的第一腔室与第二腔室(例如，空气腔室等)流体分隔。第二腔室可以从空气供应源接收空气流。中间传热构件可以将由加热元件产生的热能传递给空气流以产生热空气。中间传热构件还可传递来自加热元件的热能以间接加热接收在第一腔室中的水，以产生蒸汽。蒸汽发生器产生的热空气和蒸汽分开地提供给淋浴环境或桑拿浴室，以控制其中的湿度和温度。

蒸汽发生器的中间传热构件可以有利地帮助将加热元件产生的热能分配给第一腔室中的水，同时避免水和加热元件之间的直接接触。以这种方式，与传统的蒸汽发生器相比，所公开的蒸汽发生器可以更有效且快速地加热水以产生蒸汽。另外，由于加热元件没有被浸没也没有以其他方式与第一腔室中的水直接接触，因此加热元件不太可能形成钙沉积物，从而延长了加热元件的使用寿命。另外，与传统的蒸汽系统(通常只是循环接通和断开来保持环境中的平均温度)相比，通过将热空气和蒸汽分开地提供给环境，所公开的系统允许更好和更精确地控制环境中的温度和湿度。

参考图1-图2，根据示例性实施例示出了蒸汽系统10。蒸汽系统10包含与环境流体连通的蒸汽发生器20，该环境示意性地示出为限定内部空间30a的包围物30，用于接收来自蒸汽发生器20的蒸汽和热空气。根据各种示例性实施例，包围物30可以是桑拿浴室、淋浴环境或用于接收蒸汽和热空气的任何其他区域。根据各种示例性实施例，包围物30可以是部分或完全的包围物。蒸汽系统10还包含鼓风机14(例如，空气鼓风机、气泵等)，该鼓风机14通过第一导管12流体地联接至包围物30。鼓风机14还通过第二导管13a流体地联接至蒸汽发生器20。鼓风机14配置为接收来自空气供应源的空气流(在图1中由箭头“a”表示)，该空气供应源在图1的实施例中被示为内部空间30a，尽管根据其他示例性实施例，可以从不同空气供应源(例如周围环境)接收空气流。鼓风机14还配置为经由第二导管13a将空气流a引导至蒸汽发生器20。蒸汽发生器20包含中间传热构件28，该中间传热构件配置为对空气流a进行加热并经由第三导管13b将加热的空气流(在图1中由箭头“b”表示)提供给内部空间30a，从而调节内部空间30a的温度。

参考图1-图2，蒸汽发生器20还流体地联接至诸如家庭供水的供水源16，尽管根据其他示例性实施例，也可以使用其他供水源。蒸汽发生器20配置为接收来自供水源16的水流，并且经由中间传热构件28加热接收的水以产生蒸汽。蒸汽发生器20配置为将所产生的蒸汽(在图1中由箭头“c”表示)经由第四导管18引导到包围物30的内部空间30a，在内部空间30a处，蒸汽可以与由蒸汽发生器20产生的热空气结合。蒸汽可以被提供，以选择性地增加内部空间30a的湿度。以这种方式，与通常向环境提供空气和蒸汽的组合流的传统系统相比，蒸汽系统10可以分开地向桑拿或淋浴环境提供热空气和蒸汽，以提供更精确的温度和湿度控制。

参考图2-图3，蒸汽发生器20包含限定第一腔室21a的第一壳体21。第一壳体21具有大体长方体形状，其具有敞开的底部以提供通向第一腔室21a的通路。根据其他示例性实施例，第一壳体21可以具有其他形状，例如球形、半球形、梯形或限定腔室的其他形状。第一壳体21的上部包含用于在第一腔室21a中容纳各种部件的多个开口。例如，第一壳体21包含一对第一开口21b，用于分别在其中至少部分地容纳喷嘴23。根据其他示例性实施例，第一壳体21可包含多于或少于两个的开口21b，以容纳不同数量的喷嘴23。第一壳体21还包含位于壳体21的中间部分的第二开口21c。第二开口21c配置为联接至第四导管18以将第一腔室21a流体地联接至包围物30，以将由蒸汽发生器20产生的蒸汽分配至包围物30。第一壳体21还包含第三开口21d，第三开口21d用于在其中至少部分地容纳减压阀25，以控制第一腔室21a中的压力。

根据图2-图3的示例性实施例，每个喷嘴23包含电连接至控制系统40的螺线管24。每个喷嘴23还流体联接至供水源16。喷嘴23配置为接收来自供水源16的水流，并且响应于由螺线管24从控制系统40接收的信号而向第一腔室21a内提供雾化的水喷雾16a(例如，细小的水喷雾滴等)。接收到的信号可以表示在桑拿或淋浴环境中产生蒸汽以提高环境湿度的请求。该信号可以来自传感器(例如，响应于湿度水平降至阈值以下等)、移动设备、恒温器或其他来源。根据示例性实施例，可以选择性地控制流向喷嘴23的水的流速以调节包围物30的温度/湿度。例如，与可能具有较大温度波动的传统系统相比，螺线管24可以在通和断之间进行调节以提供更好的温度控制。根据示例性实施例，当蒸汽室或淋浴环境达到期望的环境温度时，螺线管24可以被脉冲接通和断开一段时间，以减少水的流动，从而产生更少的蒸汽。这允许更精确地控制蒸汽室或淋浴环境中的温度。

仍然参考图2-图3，蒸汽发生器20还包含在第一壳体21的敞开的底部下方连接到第一壳体21的第二壳体22(例如，歧管、空气分配器等)。第二壳体22具有第二腔室22a，其由下壁和两个基本平行的侧壁限定。第二壳体22限定第一端22b和相对的第二端22c。蒸汽发生器20还包含入口适配器27a，其联接到第一端22b或与第一端22b一体形成。蒸汽发生器20还包含出口适配器27b，其联接至第二端22c或与第二端22c一体形成。入口适配器27a配置为联接至第二导管13a以将第二腔室22a流体联接至鼓风机14。入口适配器27a包含设置在其中的隔板27a’，用于将空气流从鼓风机14分配或重定向到中间传热构件28的传热元件，以加热空气流，详细信息将在随后的段落中进行讨论。出口适配器27b配置为联接至第三导管13b以将第二腔室22a流体联接至包围物30，从而将热空气引导至包围物30。例如，鼓风机14可以响应于从控制系统40接收到的信号而选择性地操作，以向第二腔室22a提供空气流。接收的信号可以表示在桑拿浴室或淋浴环境中产生热空气以提高环境温度的请求。该信号可以来自传感器(例如，响应于温度水平降至阈值以下等)、移动设备、恒温器或其他来源。根据示例性实施例，来自鼓风机14的空气量可以被选择性地控制，以调节包围物30的温度/湿度。

仍然参考图2-图3，蒸汽发生器20还包含设置在第一壳体21与第二壳体22之间的中间传热构件28。中间传热构件28将第一腔室21a与第二腔室22a流体分隔。密封构件26(例如，垫圈等)可以设置在第一壳体21和中间传热构件28之间，以提供第一腔室21a与第二腔室22a的基本上水密的密封。中间传热构件28包含上部28a，该上部28a配置为至少部分地暴露在第一腔室21a中。上部28a可以延伸第一壳体21的敞开的底部的整个表面区域，从而共同限定对第一腔室21a的完全包围。换句话说，上部28a的顶表面限定第一腔室21的底壁。上部28a配置为将热能分配到第一腔室21a中的雾化的水喷雾16a，从而在第一腔室21a中产生蒸汽，其细节在下面讨论。在所示的实施例中，上部28a基本上是平面，但是，应当理解，根据其他示例性实施例，上部28a可以是基本上非平面的，或者包含基本上非平面的部分。

中间传热构件28还包含从上部28a延伸的中间部分28b。中间部分28b包含布置在其中的一个或多个加热元件29。根据示例性实施例，加热元件29与中间传热构件28一体形成，以限定单一构件。根据其他示例性实施例，在限定于中间部分28b中的相应开口中，加热元件29联接到中间部分28b。加热元件29可以是电阻加热棒，其电联接到蒸汽系统10的控制系统40，从而允许选择性地控制加热元件29，尽管应当理解，根据其他示例性实施例，也可以使用其他类型的发热元件代替。加热元件29配置为响应于从控制系统40接收的信号而产生热能，从而选择性地产生蒸汽和/或热空气以控制环境的湿度和/或温度。根据示例性实施例，加热元件29可以选择性地接通和断开以调整包围物30中的湿度/温度。

中间传热构件28还包含多个传热元件(示出为散热片28c)，其从中间部分28b朝向第二壳体22延伸。散热片28c被布置为横向地彼此间隔开，并且每个散热片均在第一端22b和第二端22c之间纵向延伸。散热片28c从中间部分28b沿纵向延伸到第二腔室22a中，以通过传导将来自加热元件29的热能分配给第二腔室22a中接收的空气流(例如，来自鼓风机14等)。中间传热构件28还配置为通过传导将来自加热元件29的热能分配到上部28a，从而在第一腔室21a内产生蒸汽。中间传热构件28可以由具有良好的热传递特性的刚性或基本上刚性的材料制成(例如铝)。以这种方式，与传统的蒸汽发生器相比，蒸汽发生器20可以更高效、更快速地加热水以产生蒸汽。另外，由于加热元件29没有被浸没也没有以其他方式与第一腔室21a中的水直接接触，因此加热元件29不太可能形成钙沉积物，从而延长了加热元件29的使用寿命。

参考图4，根据示例性实施例，示出了为桑拿浴室或淋浴环境产生蒸汽和热空气的方法100。在第一步骤110中，控制系统40接收信号(例如，从传感器、移动设备、恒温器等)，以产生蒸汽或热空气中的至少一种来调节桑拿浴室或淋浴环境的湿度和/或温度。在第二步骤120中，响应于收到的信号，蒸汽发生器20的加热元件29被操作以产生热能。在第三步骤130中，如果接收到的信号表示对热空气的请求(例如升高温度)，则鼓风机14可以被选择性地操作以向蒸汽发生器20的第二腔室22a提供空气流。在第四步骤140中，由加热元件29产生的热能可以经由中间传热构件28(例如，散热片28c等)传递到空气流，从而在第二腔室22a中产生热空气。可以从第二腔室22a向桑拿或淋浴环境提供热空气以调节温度。在第三步骤130中，如果从控制系统40接收到的信号表示对蒸汽的请求(例如提高湿度)，则可以选择性地操作喷嘴23，以将雾化的水16a从供水源16提供到蒸汽发生器20的第一腔室21a。在第四步骤140中，由加热元件29产生的热能可以经由中间传热构件28(例如，上部28a等)间接地传递到雾化的水16a，从而在第一腔室21a中产生蒸汽。可以从第一腔室21a向桑拿浴室或淋浴环境提供蒸汽以调节湿度。

以这种方式，与传统的蒸汽发生器相比，所公开的蒸汽发生器20可以更有效且快速地加热水以产生蒸汽。另外，由于加热元件29没有被浸没也没有以其他方式与第一腔室21a中的水直接接触，因此加热元件29不太可能形成钙沉积物，从而延长了加热元件29的使用寿命。另外，与现有的蒸汽系统相比，通过将热空气和蒸汽分开地提供给环境，所公开的系统允许更好地控制环境中的温度和湿度。此外，所公开的系统通过允许控制流到喷嘴23的水流速、来自鼓风机14的空气量或加热元件29的操作，可以更精确地控制环境的湿度/温度。

如本文所使用的，术语“约”、“大概”、“基本上”和类似的术语旨在具有广泛的含义，与本公开的主题所涉及的本领域普通技术人员的普遍和接受的用法相一致。审阅本公开的本领域技术人员应当理解，这些术语旨在允许对所描述和所要保护的某些特征进行描述，而不将这些特征的范围限于所提供的精确数值范围。因此，这些术语应解释为：指示所描述和要求保护的主题的非实质性或无关紧要的修改或变更被认为在所附权利要求书中所公开的范围内。

应当注意的是，如本文中用来描述各种实施例的术语“示例性”及其变体旨在指示此类实施例是可能的实施例的可能的示例、表示或图示(并且这些术语并不旨在表示这些实施例必然是非凡或最高级的示例)。

如本文中所使用的，术语“联接”及其变体是指两个构件彼此直接或间接地连接。这样的连接可以是固定的(例如，永久的或固定的)或可移动的(例如，可去除的或可释放的)。这种连接可以通过两个构件彼此直接联接，两个构件使用单独的中间构件以及任何其他中间构件彼此联接，或两个构件使用中间构件(该构件与两个构件之一一体形成为单个整体)彼此联接来实现。如果通过附加术语(例如，直接联接)修改了“联接”或其变体，则上面提供的“联接”的通用定义将通过附加术语的简单语言含义进行修改(例如，“直接联接”是指连接两个构件而没有任何单独的介入构件)，导致其定义比上面提供的“联接”的通用定义要窄。这样的联接可以是机械的、电气的或流体的。

本文中对构件的位置(例如，“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”)的引用仅用于描述附图中各个构件的方向。应当注意，根据其他示例性实施例，各种构件的取向可以不同，并且这种变化旨在被本公开所涵盖。

结合本文公开的实施例描述的用于实现各种处理、操作、说明性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理组件可以用通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其他可编程逻辑设备、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或旨在执行本文所述的功能的任意组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，也可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以实现为计算设备的组合，例如dsp和微处理器、多个微处理器、一个或多个与dsp内核结合的微处理器或任何其他此类配置的组合。在一些实施例中，特定过程和方法可以由专用于给定功能的电路执行。存储器(例如，存储器、存储器单元、存储设备)可以包含一个或多个用于存储数据和/或计算机代码的设备(例如，ram、rom、闪速存储器、硬盘存储器)，以完成或促进本公开中描述的各种过程、层和模块。存储器可以是或包含易失性存储器或非易失性存储器，并且可以包含数据库组件、目标代码组件、脚本组件或用于支持本公开中描述的各种活动和信息结构的任何其他类型的信息结构。根据示例性实施例，存储器经由处理电路可通信地连接到处理器，并且包含用于执行(例如，通过处理电路或处理器)本文所述的一个或多个处理的计算机代码。

尽管附图和描述可以示出方法步骤的特定顺序，但是这些步骤的顺序可以与所描绘和描述的顺序不同，除非以上特别说明。同样，两个或多个步骤可以同时执行，也可以部分并发执行，除非上面另有说明。例如，这种变化可以取决于所选择的软件和硬件系统以及设计者的选择。所有这些变化都在本公开的范围内。同样，可以使用具有基于规则的逻辑和其他逻辑的标准编程技术来完成所描述方法的软件实现，以完成各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和决策步骤。

重要的是要注意，各种示例性实施例中所示的系统的构造和布置仅是说明性的。另外，在一个实施例中公开的任何构件可以与在此公开的任何其他实施例结合或使用。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除