一种自动注水的蒸汽发生器的制作方法

本实用新型属于蒸汽发生器技术领域，尤其是一种自动注水的蒸汽发生器。

背景技术：

蒸汽发生器是指利用燃料或者其他热源的热能将水加热成热水或者蒸汽的机械设备。蒸汽发生器有时又称蒸汽锅炉，在众多领域应用广泛，例如船舶、电站、机车等。

目前常见的蒸汽发生器主要包括箱体，箱体上设有进水口和蒸汽出口，箱体的下面设置加热机构，通过加热机构对箱体内的水进行加热产生高温蒸汽。

在蒸汽发生器工作过程中箱体内的水受热蒸发是的箱体内的水量不断减少。而为了保持水箱中有充足的水量，通常需要在水箱中设置耐高温的液位传感器并设置根据该液位传感器监测的水位数据对水箱进行供水的水泵。这样的蒸汽发生器结构复杂，同时成本较高，不利于推广应用。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种自动注水的蒸汽发生器，以优化现有蒸汽发生器的性能。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种自动注水的蒸汽发生器，包括：

蒸汽水箱，其上设有进水口以及蒸汽口，所述进水口设于蒸汽水箱的侧壁靠近底部的一端，所述蒸汽口设于蒸汽水箱的顶部；

加热机构，设于蒸汽水箱的下方，所述加热机构对蒸汽水箱进行加热；

注水机构，包括注水水箱、用于连接注水水箱与蒸汽水箱的注水管以及设于注水水箱中的注水组件，所述注水水箱包括上层水箱与下层水箱，所述上层水箱与下层水箱之间设有隔板，所述隔板的中部开有一个螺纹通孔；所述注水管的一端与蒸汽水箱的进水口连通，所述注水管的另一端与下层水箱连通；所述注水组件包括圆筒形注水壳体以及插于注水壳体内的顶针，所述注水壳体的顶部外壁设有外螺纹，所述注水壳体与螺纹通孔螺纹连接，所述注水壳体内同轴设有一个注水套筒，所述注水套筒与注水壳体固定连接，所述注水套筒的内壁固定连接有支撑部，所述顶针插于注水套筒并贯穿支撑部；所述顶针的顶部设有一个挡片，所述顶针的底部设有阻挡部，所述阻挡部位于支撑部的下方，所述顶针可沿注水套筒的长度方向滑动。

在进一步的实施例中，所述挡片为倒锥形形结构，所述挡片的顶部外径大于其底部外径，所述挡片的顶部外径大于注水套筒的内径，通过将挡片设计成倒锥形结构，能够使得注水水箱的上层水箱中的水对挡片产生向下的压力，当注水完成时，上层水箱中的水压使挡片向下移动封住注水套筒，从而停止注水。

在进一步的实施例中，所述注水组件还包括一个弹性件，所述弹性件套于顶针，所述弹性件的顶部与支撑部的底部固定连接，所述弹性件的底部与阻挡部的顶部固定连接；所述弹性件存在正常状态和压缩状态，当弹性件处于正常状态时，弹性件的长度等于其原长，挡片与注水套筒抵接；当弹性件处于压缩状态时，弹性件的长度小于其原长，挡片向上移动使得挡片与注水套筒之间留有缝隙，在自动注水过程中，挡片被下层水箱中的空气顶起，弹性件能够对阻挡部产生向下的推力，顶针以及挡片具有向下移动的趋势，当停止注水时，在弹性件的推力下，挡片产生向下运动封住注水套筒，从而避免上层水箱的水压不足时，挡片无法及时封住注水套筒导致无法停止加水的情况。

在进一步的实施例中，所述弹性件圆柱弹簧。

在进一步的实施例中，所述注水壳体的底部设有一环形的拧紧部，所述拧紧部的直径大于注水壳体的直径，通过设置拧紧部能够便于操作人员轻松将注水组件拧紧至隔板的螺纹通孔中，提升蒸汽发生器装配过程中的便利性。

在进一步的实施例中，所述注水组件还包括弹性垫圈，所述弹性垫圈套于注水壳体，所述弹性垫圈设于拧紧部与隔板之间，通过设置弹性垫圈能够提高注水壳体和隔板之间的水密性，避免因注水壳体与隔板之间水密性不足导致上层水箱中的水泄露至下层水箱导致持续注水的情况。

在进一步的实施例中，所述注水机构还包括过滤组件，所述过滤组件包括过滤外壳以及过滤内壳，所述过滤内壳的底部设有螺接部，所述螺接部设有外螺纹，所述注水套筒的外径小于注水壳体的内径，所述注水壳体的顶部内壁设有内螺纹，所述螺接部的外螺纹和注水壳体的内螺纹适配，所述过滤内壳的中部设有套圈，所述过滤内壳的顶部向上凸起并延伸至过滤外壳的内部，所述过滤外壳套于过滤内壳，所述过滤外壳的侧面外壁与套圈内壁过盈配合，所述过滤内壳的外壁与过滤外壳的内壁包容形成收容部，所述收容部内填充有过滤材料，所述过滤外壳和过滤内壳上均开有若干过滤孔，通过设置过滤组件过滤掉注水水箱中的杂质，避免该杂质进入蒸汽水箱中并在蒸汽水箱中沉积，造成清理困难的情况。

有益效果：本实用新型提供的蒸汽发生器包括蒸汽水箱、加热机构以及注水机构，其中注水机构包括注水水箱、注水水管以及注水组件，注水水箱包括上层水箱以及下层水箱，注水组件包括注水壳体、顶针以及挡片。通过设计注水水管连接蒸汽水箱以及注水水箱，当蒸汽水箱中水位不足时，蒸汽水箱中的空气通过注水水管进入注水水箱的下层水箱，该空气从底部顶起注水组件的挡片使注水水箱的上层水箱的水通过注水套筒流入下层水箱，根据连通器原理，下层水箱内的水通过注水水管流入蒸汽水箱，从而实现蒸汽水箱的自动注水。与现有技术相比，本实用新型提供的自动注水的蒸汽发生器能够实现自动注水，同时结构简单，易于实现和推广。

附图说明

图1是本实用新型的自动注水的蒸汽发生器的结构示意图。

图2是本实用新型的自动注水的蒸汽发生器的注水组件的结构示意图。

图3是本实用新型的自动注水的蒸汽发生器的注水组件的剖视图。

图4是本实用新型的自动注水的蒸汽发生器的注水组件与过滤组件爆炸图。

图5是本实用新型的自动注水的蒸汽发生器的过滤外壳的结构示意图。

图6是本实用新型的自动注水的蒸汽发生器的过滤内壳的结构示意图。

图1至图6中的各标注为：蒸汽水箱10、进水口11、蒸汽口12、加热机构20、注水机构30、注水水箱31、上层水箱311、下层水箱312、隔板313、注水管32、注水组件33、注水壳体331、拧紧部3311、顶针332、阻挡部3321、注水套筒333、支撑部3331、挡片334、弹性件335、弹性垫圈336、过滤组件34、过滤外壳341、过滤内壳342、螺接部3421、套圈3422、过滤孔3423。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例，对本实用新型技术方案进行清楚、完整的描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

经研究人员深入研究发现，蒸汽发生器的应用及其广泛，蒸汽发生器主要包括箱体以及设置于箱体下方的加热机构。在蒸汽发生器工作过程中，由于蒸汽不断蒸发使得箱体中的水位不断降低，因此要及时对箱体进行注水，而如何自动对箱体进行注水防止水箱中水位过低成为一个常见的问题。现有技术中通常在水箱中设置耐高温的液位传感器以及根据该液位传感器监测的水位数据设置对水箱进行供水的水泵，这种设置使得液位传感器具有一定的耐高温要求，同时结构复杂，极大的增加了蒸汽发生器的成本，不利于蒸汽发生器的推广应用。

如图1所示，本实用新型提供一种自动注水的蒸汽发生器，包括蒸汽水箱10、加热机构20以及注水机构30。

具体的，蒸汽水箱10上设有进水口11和蒸汽口12，其中，进水口11位于蒸汽水箱10的侧壁，进水口11靠近蒸汽水箱10的底部，进水口11和蒸汽水箱10的底部设有一定的距离，本实施例中进水口11和蒸汽水箱10的底部的距离为5~10cm，实际应用中，根据蒸汽水箱10的大小以及蒸汽水箱10中水消耗的速度确定进水口11与蒸汽水箱10的底部的距离，以确保当蒸汽水箱10中水位不足时，蒸汽水箱10中的水能够确保蒸汽发生器持续工作一段时间。蒸汽口12位于蒸汽水箱10的顶部，蒸汽水箱10中产生的高温蒸汽通过蒸汽口12排出为使用者服务。加热机构20位于蒸汽水箱10的下方，通过加热机构20对蒸汽水箱10进行加热从而使蒸汽水箱10中的水蒸发形成蒸汽。加热机构20的类型较多，通常有电加热、燃气加热以及燃油加热等，使用者根据蒸汽发生器的使用场景选择合适的加热机构20，本实施例中就不在对此作详细描述。

结合图2和图3，本实施例中的注水机构30包括注水水箱31、注水管32以及注水组件33。其中，注水水箱31包括上层水箱311和下层水箱312,并且上层水箱311和下层水箱312之间设有一个隔板313，隔板313的中部开有一个贯穿隔板313的螺纹通孔。蒸汽水箱10的进水口11和下层水箱312之间通过注水管32连通并构成一个连通器，即注水管32的一端与蒸汽水箱10的进水管连通，注水管32的另一端与下层水箱312连通。本实施例中的注水组件33包括一个圆筒形的注水壳体331以及顶针332。具体的，注水壳体331的顶部外壁设有外螺纹，注水壳体331和隔板313上的螺纹通孔配合连接。注水壳体331内设有一个注水套筒333，注水套筒333的外径小于注水壳体331的内径，并且注水壳体331和注水套筒333同轴设置，注水套筒333的侧面外壁和注水壳体331的侧面内壁固定连接。注水套筒333内壁固定连接有支撑部3331，支撑部3331上开有通孔以便于上层水箱311中的水通过注水套筒333流入下层水箱312。顶针332插于注水套筒333内并垂直贯穿支撑部3331。顶针332的顶部设有一个挡片334，顶针332的底部设有阻挡部3321，阻挡部3321位于支撑部3331的下方，顶针332可沿注水套筒333的长度方向上下滑动，当顶针332向下移动一定的距离时，挡片334与注水套筒333的顶部抵触阻止顶针332进一步向下移动，当顶针332向上移动一定的距离后，阻挡部3321与支撑部3331抵触阻止顶针332进一步向上移动。

结合图2和图3，在进一步的实施例中，挡片334为倒锥形形结构，即挡片334的顶部外径大于其底部外径。同时，挡片334的顶部外径大于注水套筒333的内径。当下层水箱312中有空气积聚使，空气可以通过注水套筒333将挡片334顶起使顶针332向上移动，上层水箱311中的水通过挡片334与注水套筒333之间的空隙流入下层水箱312，由于下层水箱312，注水管32以及蒸汽水箱10构成一个连通器，因此根据连通器原理，蒸汽水箱10中得以加水。当下层水箱312中的空气通过注水套筒333完全进入上层水箱311时，上层水箱311中的水对挡片334产生向下的压力使挡片334向下移动并封住注水套筒333，上层水箱311中的水停止流入下层水箱312，实现停止注水。

结合图2和图3，在蒸汽发生器自动注水过程中，上层水箱311中的水位不断下降，上层水箱311中的水对挡片334的压力逐渐减小，因此随着上层水箱311中的水位逐渐降低时，挡片334与注水套筒333之间的水密性也在降低，甚至会发生挡片334无法封住注水套筒333导致无法停止加水的情况。因此在进一步的实施例中，注水组件33还包括一个弹性件335，该弹性件335套于顶针332，并且，该弹性件335的顶部与支撑部3331的底部固定连接，弹性件335的底部与阻挡部3321的顶部固定连接。在加水和停止加水过程中，随着挡片334带动顶针332移动，弹性件335存在正常状态以及收缩状态，当弹性件335处于正常状态时，弹性件335的长度等于其原长，挡片334与注水套筒333抵接，上层水箱311中的水无法流入下层水箱312。当弹性件335处于收缩状态时，弹性件335的长度小于其原长，此时挡片334向上移动并带动顶针332向上移动，支撑部3331与阻挡部3321之间的距离减小，从而使得弹性件335受压，此时挡片334与注水套筒333之间具有缝隙，上层水箱311中的水可以流入下层水箱312，从而实现自动注水。在自动注水过程中，由于挡片334被下层水箱312中的空气顶起，从而使得弹性件335受压，此时弹性件335对阻挡部3321产生向下的推力，使顶针332具有向下移动的趋势，当注水结束时，弹性件335推动顶针332向下移动使挡片334封住注水套筒333从而停止加水。在此过程中，即使上层水箱311中水压不足时，挡片334在弹性件335的作用下也能封住注水套筒333，从而停止加水，避免因上层水箱311的水压不足导致挡片334无法封住注水套筒333的情况。本实施例中的弹性件335采用市面上常见的圆柱弹簧，由于圆柱弹簧价格低，易于够得，可以降低蒸汽发生器的制造成本。当然，实际应用中也可以采用其他弹性件335，例如橡胶套筒等。

结合图2，由于注水壳体331与隔板313的螺纹通孔之间采用螺纹连接，在蒸汽发生器装配过程中由于下层水箱312中的空间有限，因此如果采用电动工具或者扳手时，操作极为不便。因此为了提高蒸汽发生器装配过程中的便利性，在进一步的实施例中，注水壳体331的底部设有一个环形的拧紧部3311，拧紧部3311的直径大于注水壳体331的直径。在装配过程中，操作人员可以通过手动的方式拧动拧紧部3311轻松的将注水组件33拧紧至隔板313的螺纹通孔中。

由于注水壳体331与隔板313之间采用螺纹连接，因此存在注水可以与隔板313之间水密性不足的情况，这种情况会导致上层水箱311中的水不断的泄露至下层水箱312中从而导致持续注水的情况发生。因此，结合图3和图4，在进一步的实施例中，注水组件33还包括一个弹性垫圈336，弹性垫圈336套于注水壳体331，并且弹性垫圈336设于拧紧部3311与隔板313之间，在注水壳体331与隔板313的螺纹通孔连接过程中，弹性垫圈336挤压变形封住注水壳体331与隔板313之间的缝隙，从而提高注水壳体331与隔板313之间的水密性，防止上层水箱311中的水泄露至下层水箱312中。

结合图1、图4、图5以及图6，在进一步的实施例中，注水机构30还包括过滤组件34。具体的，过滤组件34包括过滤外壳341和过滤内壳342。其中过滤内壳342的底部设有螺接部3421，该螺接部3421设有外螺纹。另外，本实施例中的注水套筒333的外径小于注水壳体331的内径，并且注水壳体331的顶部内壁设有内螺纹，过滤内壳342的螺接部3421与注水壳体331的内螺纹适配。过滤内壳342的中部设有一个套圈3422，过滤内壳342的顶部向上凸起并延伸至过滤外壳341的内部，过滤外壳341套于过滤内壳342，并且过滤外壳341的侧面外与套圈3422的内壁过盈配合，从而实现过滤外壳341与过滤内壳342的配合连接，过滤外壳341的内壁与过滤内壳342的外壁包容形成一个收容部，该收容部内填充过滤材料。同时，过滤外壳341与过滤内壳342上均开有若干过滤孔3423。当蒸汽发生器自动加水时，上层水箱311中的水首先通过过滤组件34过滤然后再通过注水套筒333流入下层水箱312，并通过注水管32流入蒸汽水箱10完成注水。而过滤组件34中的过滤材料能够过滤到上层水箱311中的杂质，避免这些杂质进入蒸汽水箱10产生沉积，增加清理难度。收容部内填充的过滤材料可以根据实际需求进行多种选择，例如可以填充活性炭，利用活性炭的多空结构吸附掉水中的不溶性杂质等，实际运用中应当根据需求选择合适的过滤材料。

工作原理：蒸汽发生器工作过程中，加热机构20对蒸汽水箱10进行加热，蒸汽水箱10中的水受热产生高温蒸汽，同时蒸汽水箱10中的水量不断减少，当蒸汽水箱10中的水位低于注水管32时，蒸汽水箱10中的空气通过注水管32进入注水水箱31的下层水箱312，进入下层水箱312的空气通过注水套筒333向上顶起挡片334，从而使得上层水箱311中的水流入下层水箱312，由于蒸汽水箱10、注水管32以及下层水箱312构成一个连通器，因此根据连通器原理，当下层水箱312中的水位升高时，下层水箱312中的水会流向蒸汽水箱10从而实现蒸汽水箱10的自动注水，当蒸汽水箱10中的水位高于注水管32时，此时下层水箱312中的空气已通过注水套筒333进入上层水箱311，挡片334在上层水箱311的水压下向下移动封住注水套筒333，上层水箱311中的水停止流入下层水箱312，从而停止注水。与现有技术相比，本实用新型提供的自动注水的蒸汽发生器能够实现自动注水，同时结构简单，易于实现和推广。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神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所附权利要求及其等同物限定。

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