一种可拆分的蒸汽发生器的制作方法

本实用新型涉及蒸汽电器的技术领域，更具体地，涉及一种可拆分的蒸汽发生器。

背景技术：

蒸汽发生器是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。蒸汽发生器按照燃料分类，可分为电蒸汽发生器、燃油蒸汽发生器、燃气蒸汽发生器等。蒸汽发生器主要适用于制衣厂，干洗店，饭店，馍店，食堂，餐厅，厂矿，豆制品厂等场所。

现有的蒸汽发生器有两种，一种是储水式的，一种是速热式的，前者一般设计为如热水器式的焊接结构，拆除不了，后者为螺旋管式水管并与发热器压铸为一体，基本是一次性的，如果想要更换内部发生体是不可能的。

不可拆分蒸汽发生器存在两个不足：1、当发生器内堆积水垢后，轻者热效率降低，严重者则发生烧机或者爆炸等。2、当内部部分元件到达老化周期时，不可更换，只能全部报废，浪费资源。

随着科技的发展，蒸汽发生器在人们生活中的应用越来越广泛，人们对蒸汽发生器的要求也越来越高，但现有蒸汽发生器产生的蒸汽温度低，干度小；热能利用不充分、加热出汽效率低，汽化效果不理想，不便于使用，达不到人们的要求。

技术实现要素：

本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种可拆分的蒸汽发生器，用于解决现有的蒸汽发生器不便拆分，不够灵活的技术问题。

本实用新型采取的技术方案是，一种可拆分的蒸汽发生器，包括用于通入水源和加热水体的主体阀芯，主体阀芯的底部设有进水口，顶部设有蒸汽出口，外部水源从进水口流入，经主体阀芯加热蒸汽后，从蒸汽出口流出；其中，主体阀芯包括相互独立的外芯和内芯，所述外芯为中空结构，内芯可拆卸安装于外芯的中空结构内，且外芯与内芯之间留有供水流通的腔室。

本实用新型的内芯与外芯通过螺纹连接及密封圈组成一个蒸汽发生器，便于拆卸，当两者拆分后，可以清洁外芯内壁及内芯组件上的零件或更换内芯上的配件，从而达到便于清洗和更换的目的。

本技术方案中，内芯作为一可拆卸结构设在外芯的中空结构内，有利于维护及调整参数，可升级空间巨大。同时，由于发生器的体积小，还具有便于维护、携带的有益效果。

本技术方案的内芯设在外芯的中空结构内，使得整个发生器为腔式结构，进而可以合理分配水资源，并保证腔内水分子的活性；同时腔式结构的流体流向单一，进而放宽了对发生器安装方式的限制，使得发生器的安装方式可根据不同的需要安装分配。

本技术方案主要是利用涡流的原理，其中外芯为导电体，通过将高频交变电流发生线圈与主板谐振电容及阀芯谐振，再由主板cpu发出pwm方波驱动igbt，使整个系统产生交变电场，交变电场作用于发生器外芯。根据涡流定理，外芯内产生交变电流，由于阀芯本身具有内阻，根据焦耳定律q＝i^2rt，从而使内芯快速升温。由于是作用于阀芯的涡流所以可迅速产生热量，进而使通入阀芯中的水遇热蒸发，变成水蒸气，从腔室的顶部流出，达到产生水蒸气的目的。

进一步地，所述外芯的外壁设有高频交变电流发生线圈，高频突变电流发生线圈与外置的电源主板电联接，并产生交变电场作用于主体阀芯，使主体阀芯快速升温。

本实用新型的外芯与高频线圈固定为一组合整体，在没有内芯的基础下，外芯与高频线圈也可以加热。

进一步地，所述腔室内设有弹性线圈，所述弹性线圈环绕内芯的外壁设置，且水流的作用力和弹性线圈自身重力作用下上下滑动伸缩，并与外芯的内壁和/或内芯的外壁发生碰撞。

进一步地，所述内芯的下半部分内部中空，且内芯的中空部分连通进水口，形成用于缓冲流体的流体均分腔，流体均分腔的底部侧壁上设有流体均分口，流体均分口与腔室连通，外界流体从进水口进入流体均分腔的流体大于水体从流体均分口进入腔室的流体，使得流体均分腔内被填满流体，从而对流体进行缓冲。

其中，水流从流体进口流经流体均分腔，当注满流体均分腔后，从流体均分口向液体形态转换腔喷洒水体，使水体进入腔室的均布性加强及单位作用面受热介质更合理。

进一步地，所述流体均分腔同时也是重力反吸腔，在蒸汽发生器停止工作时，进水口停止进水，流体均分腔内的流体在重力作用下直接排出进水口，使得腔室内的压强瞬间变小，并与外界形成压差；在压差作用下，粘附在腔室内的污垢随流体一起向进水口排出。

其中，所述流体均分腔实际也是重力反吸腔，其能利用水流的重力作用，排出阀芯和腔室内的污物。其主要的工作原理是：在正常工作中，流体均分腔内是被填满水的；当需要排污时，外界水源断开对流体均分腔的水源输送，通过将蒸汽发生器垂直放置，流体均分腔内的水在重力作用下，直接排出。重力排出水的同时，也改变了外芯与内芯内壁腔室的压强，使流体均分口与腔室的压强瞬间变小，与外界形成压差，从而使外界相对形成反吸力，在反吸力作用下，粘附在外芯、内芯以及腔室内的污物随着水流一起向流体进口底部排出。且根据重力加速度原理，随着时间的延长，重力加速度越大，形成的压差越大，则腔内的压强越小，从而将污水混合物排出阀芯之外。

进一步地，所述腔室内部按照水流经过时的变化状态分为流体变化处理腔和蒸汽压力处理腔，其中，水流在流体变化处理腔内快速受热蒸发，产生初级蒸汽；所述蒸汽压力处理腔用于改变蒸汽流经时的流速以及进一步加热蒸汽，使蒸汽通过流速的变化产生压力，使流出的蒸汽为高温带压蒸汽。

进一步地，所述流体变化处理腔包括沿水流方向依次设置的流体突变前腔和水体状态转换腔，液态水在流体突变前腔内受热升温，在进入水体状态转换腔时，产生初级蒸汽；所述流体突变前腔内设有弹簧，弹簧环绕内芯的外壁设置，弹簧的横截面直径小于腔室内的横截面直径，使弹簧能在流体突变前腔内自由滑动。

本技术方案的蒸汽发生器工作时，由于腔室的流体突变前腔内设有弹簧，水蒸汽在通过腔室的过程中向上压缩弹簧，使蒸汽出口的体积变小，根据能量守恒定律，流体进口和蒸汽出口的流量不变，而由于蒸汽出口的体积变小了，因此，蒸汽出口的压力变大，水蒸气从蒸汽出口流出时产生微压，进而使水蒸气快速喷射出去。

另一方面，由于弹簧具有拉伸力，在水蒸气通过腔室过程中，弹簧受到水蒸气和重力的影响，不断进行上下伸缩运动，在运动过程中，不断与内芯外壁和/或外芯内壁发生摩擦刮碰，进而能有效去除腔室内的水垢，保证水蒸气的质量。

进一步地，所述蒸汽压力处理腔包括沿水流方向依次设置的控压控流腔、保压腔和反向流体转换腔，其中，所述控压控流腔内设有螺旋丝，反向流体转换腔内设有反向螺旋结构，反向螺旋结构的螺旋方向与螺旋丝的螺旋方向相反；初级蒸汽流经控压控流腔时，通过螺旋丝的作用呈螺旋状向上运动，产生离心力，使气态水和液态水分离；在进入保压腔时，蒸汽在保压腔内得到缓冲；在经过反向流体转换腔时，通过反向螺旋结构降低蒸汽流动的速度，使蒸汽在反向流体转换腔内进一步被加热，使流出的蒸汽为高温带压蒸汽。

本技术方案的工作原理是：水流从流体进口流经流体均分腔，当注满流体均分腔后，从流体均分口流入阀芯腔室。由于外芯在涡流作用下加热其本身与内芯，因此当水流进入腔室时，流体能被快速加热。此时，水流处于腔室的流体突变前腔位置，被加热的水流体积变大，转换成汽水混合物，汽水混合物应体积发生变化而不断向上流动，进入汽水转换腔时，大部分液态水转化成气态水；此时汽水混合物继续向上流动，越往上级，混合体汽化程度越高，通过本专利设计的腔室的控压控流腔、保压腔和反向流体转换腔对蒸汽进行各种阶段的速度和流量、截面积合理调整，从而进一步减少了蒸汽内的含水量，且提高了蒸汽流出的压力和温度，使流出的蒸汽更饱和，也更进一步的符合目标应用体的要求。

本技术方案中，在保压腔之后设置反向流体转换腔，一方面是为对蒸汽向上运动作出限制，使其在保压腔内充分缓冲加热，另一方面，也是为了通过反向流体转换腔内的反向螺旋结构，对蒸汽进行加压，使蒸汽温度更高，更接近饱和。此处螺旋螺距小于控压控流腔，长度和深度也相对较小，所以截面积也相对较小，目的在于提高出汽速度和均匀性。

进一步地，所述内芯的顶部设有控压终端，控压终端的边缘突出于腔室所在的空间，使腔室所在的空间缩小，缩小的腔室连通蒸汽出口。

进一步地，所述高频交变电流发生线圈的外壁设有用于屏蔽电磁辐射的高频磁力线屏蔽磁条；所述外芯的外壁设有用于安装高频交变电流发生线圈的发生器线圈支架。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本技术方案将内芯设在外芯内，通过内芯与外芯之间的腔室供水流通过，且利用涡流原理，使水流在通过腔室过程中不断受热蒸发为饱和水蒸气，具有加热效率快、出汽容量大且安全可靠的有益效果。

本技术方案利用控压控流腔内的螺旋线、保压腔的缓冲作用以及反向流体转换腔内的反向螺旋结构，进一步对通过腔室内的汽水混合物进行加热加压，由于螺旋线和反向螺旋结构改变了腔室内的汽水混合物流通的面积，从而保证所流出水蒸气的饱和度且带有一定的压力，更能符合人们所需

附图说明

图1为本发明的剖面图。

图2为主体阀芯内的流体流向示意图。

具体实施方式

本实用新型附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1和图2所示，一种可拆分的蒸汽发生器，包括用于通入水源和加热水体的主体阀芯，主体阀芯的底部设有进水口1，顶部设有蒸汽出口2，外部水源从进水口1流入，经主体阀芯加热蒸汽后，从蒸汽出口2流出；其中，主体阀芯包括相互独立的外芯3和内芯4，所述外芯3为中空结构，内芯4可拆卸安装于外芯3的中空结构内，且外芯3与内芯4之间留有供水流通的腔室5。

本技术方案中，内芯4作为一可拆卸结构设在外芯3的中空结构内，有利于维护及调整参数，可升级空间巨大。同时，由于发生器的体积小，还具有便于维护、携带的有益效果。

本技术方案的内芯4设在外芯3的中空结构内，使得整个发生器为腔式结构，进而可以合理分配水资源，并保证腔内水分子的活性；同时腔式结构的流体流向单一，进而放宽了对发生器安装方式的限制，使得发生器的安装方式可根据不同的需要安装分配。

[8]本技术方案主要是利用涡流的原理，其中外芯3为导电体，通过将高频交变电流发生线圈与主板谐振电容及阀芯谐振，再由主板cpu发出pwm方波驱动igbt，使整个系统产生交变电场，交变电场作用于发生器外芯3。根据涡流定理，外芯3内产生交变电流，由于阀芯本身具有内阻，根据焦耳定律q＝i^2rt，从而使内芯4快速升温。由于是作用于阀芯的涡流所以可迅速产生热量，进而使通入阀芯中的水遇热蒸发，变成水蒸气，从腔室5的顶部流出，达到产生水蒸气的目的。

其中，所述外芯3的外壁设有高频交变电流发生线圈6，高频突变电流发生线圈6与外置的电源主板电联接，并产生交变电场作用于主体阀芯，使主体阀芯快速升温。

其中，所述内芯4的下半部分内部中空，且内芯4的中空部分连通进水口1，形成用于缓冲流体的流体均分腔41，流体均分腔41的底部侧壁上设有流体均分口42，流体均分口42与腔室5连通，外界流体从进水口1进入流体均分腔41的流体大于水体从流体均分口42进入腔室5的流体，使得流体均分腔41内被填满流体，从而对流体进行缓冲。

其中，水流从流体进口流经流体均分腔41，当注满流体均分腔41后，从流体均分口42向液体形态转换腔喷洒水体，使水体进入腔室5的均布性加强及单位作用面受热介质更合理。

其中，所述流体均分腔41同时也是重力反吸腔，在蒸汽发生器停止工作时，进水口1停止进水，流体均分腔41内的流体在重力作用下直接排出进水口1，使得腔室5内的压强瞬间变小，并与外界形成压差；在压差作用下，粘附在腔室5内的污垢随流体一起向进水口1排出。

其中，所述流体均分腔41实际也是重力反吸腔，其能利用水流的重力作用，排出阀芯和腔室5内的污物。其主要的工作原理是：在正常工作中，流体均分腔41内是被填满水的；当需要排污时，外界水源断开对流体均分腔41的水源输送，通过将蒸汽发生器垂直放置，流体均分腔41内的水在重力作用下，直接排出。重力排出水的同时，也改变了外芯3与内芯4内壁腔室5的压强，使流体均分口42与腔室5的压强瞬间变小，与外界形成压差，从而使外界相对形成反吸力，在反吸力作用下，粘附在外芯3、内芯4以及腔室5内的污物随着水流一起向流体进口底部排出。且根据重力加速度原理，随着时间的延长，重力加速度越大，形成的压差越大，则腔内的压强越小，从而将污水混合物排出阀芯之外。

其中，所述腔室5内部按照水流经过时的变化状态分为流体变化处理腔51和蒸汽压力处理腔52，其中，水流在流体变化处理腔51内快速受热蒸发，产生初级蒸汽；所述蒸汽压力处理腔52用于改变蒸汽流经时的流速以及进一步加热蒸汽，使蒸汽通过流速的变化产生压力，使流出的蒸汽为高温带压蒸汽。

其中，所述流体变化处理腔51包括沿水流方向依次设置的流体突变前腔511和水体状态转换腔512，液态水在流体突变前腔511内受热升温，在进入水体状态转换腔512时，产生初级蒸汽；所述流体突变前腔511内设有弹簧53，弹簧53环绕内芯4的外壁设置，弹簧53的横截面直径小于腔室5内的横截面直径，使弹簧53能在流体突变前腔511内自由滑动。

本技术方案的蒸汽发生器工作时，由于腔室5的流体突变前腔511内设有弹簧53，水蒸汽在通过腔室5的过程中向上压缩弹簧53，使蒸汽出口2的体积变小，根据能量守恒定律，流体进口和蒸汽出口2的流量不变，而由于蒸汽出口2的体积变小了，因此，蒸汽出口2的压力变大，水蒸气从蒸汽出口2流出时产生微压，进而使水蒸气快速喷射出去。

另一方面，由于弹簧53具有拉伸力，在水蒸气通过腔室5过程中，弹簧53受到水蒸气和重力的影响，不断进行上下伸缩运动，在运动过程中，不断与内芯4外壁和/或外芯3内壁发生摩擦刮碰，进而能有效去除腔室5内的水垢，保证水蒸气的质量。

其中，所述蒸汽压力处理腔52包括沿水流方向依次设置的控压控流腔521、保压腔522和反向流体转换腔523，其中，所述控压控流腔521内设有螺旋丝54，反向流体转换腔523内设有反向螺旋结构55，反向螺旋结构55的螺旋方向与螺旋丝54的螺旋方向相反；初级蒸汽流经控压控流腔521时，通过螺旋丝54的作用呈螺旋状向上运动，产生离心力，使气态水和液态水分离；在进入保压腔522时，蒸汽在保压腔522内得到缓冲；在经过反向流体转换腔523时，通过反向螺旋结构55降低蒸汽流动的速度，使蒸汽在反向流体转换腔523内进一步被加热，使流出的蒸汽为高温带压蒸汽。

本技术方案的工作原理是：水流从流体进口流经流体均分腔41，当注满流体均分腔41后，从流体均分口42流入阀芯腔室5。由于外芯3在涡流作用下加热其本身与内芯4，因此当水流进入腔室5时，流体能被快速加热。此时，水流处于腔室5的流体突变前腔511位置，被加热的水流体积变大，转换成汽水混合物，汽水混合物应体积发生变化而不断向上流动，进入汽水转换腔时，大部分液态水转化成气态水；此时汽水混合物继续向上流动，越往上级，混合体汽化程度越高，通过本专利设计的腔室5的控压控流腔521、保压腔522和反向流体转换腔523对蒸汽进行各种阶段的速度和流量、截面积合理调整，从而进一步减少了蒸汽内的含水量，且提高了蒸汽流出的压力和温度，使流出的蒸汽更饱和，也更进一步的符合目标应用体的要求。

本技术方案中，在保压腔522之后设置反向流体转换腔523，一方面是为对蒸汽向上运动作出限制，使其在保压腔522内充分缓冲加热，另一方面，也是为了通过反向流体转换腔523内的反向螺旋结构55，对蒸汽进行加压，使蒸汽温度更高，更接近饱和。此处螺旋螺距小于控压控流腔521，长度和深度也相对较小，所以截面积也相对较小，目的在于提高出汽速度和均匀性。

其中，所述内芯4的顶部设有控压终端7，控压终端7的边缘突出于腔室5所在的空间，使腔室5所在的空间缩小，缩小的腔室5连通蒸汽出口2。

其中，所述高频交变电流发生线圈的外壁设有用于屏蔽电磁辐射的高频磁力线屏蔽磁条8；所述外芯3的外壁设有用于安装高频交变电流发生线圈的发生器线圈支架9。

本实施例中，所述外芯3的外壁上，且位于蒸汽出口的附近设有温控装置10。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的具体实施方式的限定。凡在本实用新型权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

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