一种可拆的柱塞式蒸汽发生器及蒸汽锅的制作方法

本实用新型涉及一种用于产生蒸汽的加热装置，更具体地，涉及一种可拆的柱塞式蒸汽发生器及蒸汽锅。

背景技术：

传统的蒸汽发生器工作模式为水体通过发热体直接膨胀产生蒸汽，后将蒸汽迅速排出发生器外部进行使用。为使蒸汽中含水少、质量高，提出了具有二次加热过程的柱塞式蒸汽发生器。但这种一体式的柱塞式蒸汽发生器在使用过程中，由于金属离子存在的问题会产生部分水垢，而此种发生器没有排水功能，所以在使用一段时间后，发生器的外芯内壁及内芯会种累积一部分水垢，如果不及时清理，时间一长就会造成堵塞，影响蒸汽质量，严重时会发生其它一些不良后果。

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不足，提供一种可拆的柱塞式蒸汽发生器及蒸汽锅，用于在提供高质量蒸汽的同时，解决蒸汽发生器外芯内壁及内芯累积水垢的问题。

本实用新型采取的技术方案是：

一种可拆的柱塞式蒸汽发生器，包含发生器腔体和可拆阀芯组件，所述发生器腔体包含位于中轴位置的发生器外芯、嵌设在发生器腔体内的发热管和设于发热管外侧的进水管，所述发热管呈螺旋状盘绕在发生器外芯外侧，所述进水管对应设置在发热管外侧，所述进水管包括进口端及出口端，所述可拆阀芯组件包含发生器内芯、阀芯座和蒸汽喷嘴，所述发生器内芯可拆装套入发生器外芯内，所述发生器内芯和发生器外芯共同组成蒸汽通道，进水管的出口端与所述蒸汽通道的进气端连通，在所述发生器腔体内的加热过程包含进水管内的一次加热及蒸汽通道内的二次加热，并最终形成蒸汽由蒸汽通道出气端经蒸汽喷嘴喷出。

发生器腔体可为压铸铝体，发生器腔体兼具热量传导和保温的作用。两次加热需要的热量均由发热管提供，进水管位于发热管外侧，当水注入发生器时，由于发生器腔体的热传导作用，发热管已将进水管加热到一定温度，液态水在进水管内流动，被一次加热，产生高温高压汽水混合物。汽水混合物进入蒸汽通道内，被二次加热，蒸汽通道的外壁与发热管通过压铸铝结合在一体，使蒸汽通道与发热管直接接触受热，从而形成完全的稳定的蒸汽，再从蒸汽通道喷出，供蒸气锅等外部执行机构使用。相比于普通柱塞式蒸汽发生器，可拆阀芯组件可从发生器中拆出，对发生器内芯和发生器外芯进行清洗，去除水垢，因此不会因使用时间长导致水垢堆积而降低蒸汽发生器的效率，也不会因积垢严重而产生危险。

进一步地，所述发生器外芯与所述阀芯座通过螺纹连接。通过垫片、密封圈等辅助，螺纹连接紧固和密封效果好，拆装操作方便。

进一步地，所述发生器内芯与发生器外芯间存在间隙通道，所述间隙通道连通蒸汽通道的出气端。当汽水混合物流至蒸汽通道后，高动能蒸汽将水滴直接带入内芯及外芯内壁，在此腔内，水滴进入发生器内芯顶部再折返，后进入内外芯间隙通道，运动方向发生多次变化，其目的在于延长蒸汽在发生器内部的汽化时间及运动轨迹长度，待蒸汽完全汽化后再由顶部排出，如此处理后的蒸汽干燥度高、含水量低，蒸汽饱和度更好，蒸汽整体质量更高。

进一步地，所述发热管与发生器外芯的外壁直接接触。发热管持续提供热量，与之接触的发生器外芯被加热，将流经内外芯间隙通道的汽水混合物进一步汽化成完全的蒸汽，再从发生器外芯顶部稳定输出。

进一步地，所述阀芯座包含横向出气孔，所述横向出气孔位于所述发生器内芯的顶部上方。阀芯座用于传输蒸汽，横向出气孔可改变蒸汽的运动方向，使高压蒸汽移动速度变缓，输出更稳定。

所述横向出气孔上方设有止回钢球。止回钢球的作用是使蒸汽阀成为单向阀门，使蒸汽在排出过程中产生的冷凝水及汽水混合物不会发生倒流。

进一步地，所述可拆的柱塞式蒸汽发生器还包含可拆卸的喷头组件，所述喷头组件的喷头座下部与所述蒸汽喷嘴上部相连接，所述喷头座上部连接外部执行系统。蒸汽输出不经过中间管道，其能效更高，能源利用度更高。喷头组件与锅具安装在一起，可拆式设计使喷头座随时可以从蒸汽锅上取走。

进一步地，所述可拆的柱塞式蒸汽发生器还包含水泵，所述水泵连接进水管的进口端。水泵为发生器稳定泵送液态水。水泵用于提供注水动力，进水管的进口端位于柱塞式蒸汽发生器的最顶部。入水口设置在发生器最顶部的好处在于：当液态水体通过水泵作用加至柱塞式蒸汽发生器时，由顶部进水，在重力的作用下，可以减小水泵的压力，并因水垢作用于管道的内表面积增加，可增加水垢产生的均匀分布程度，从而延迟进水管被水垢堵塞的时间，最终延长柱塞式蒸汽发生器的使用寿命。

进一步地，所述可拆的柱塞式蒸汽发生器还包含蒸汽转接管，所述蒸汽转接管连通所述进水管的出口端与所述蒸汽通道的下部。蒸汽转接管连接进水管和蒸汽通道入口，主要用于输送一次加热后的汽水混合物至内外芯进行二次加热。

进一步地，所述可拆的柱塞式蒸汽发生器还包括温控系统前端元件，所述温控系统前端元件与所述发热管相连接，所述温控系统前端元件设于发生器腔体外。温控系统前端元件连接发热管，用于控制发热管的温度，使发热管高温稳定，不易因温度失控而损坏。同时所述温控系统前端元件设于发生器腔体外，当发热管发生异常时，可及时观察和维修。

一种含有可拆的柱塞式蒸汽发生器的蒸汽锅，还包含电路组件、底座、蒸汽锅具、电路板保护板、散热风扇、温度传感器、泄压阀和进水口接头，所述蒸汽锅具连于底座上方，所述底座连于柱塞式蒸汽发生器上方，所述电路组件、电路板保护板、散热风扇、温度传感器、泄压阀和进水口接头设于蒸汽锅下端，所述柱塞式蒸汽发生器产生蒸汽提供蒸汽锅具使用。在使用一段时间后，可以将蒸汽发生器内芯拆出来清洗除垢及维护。

本技术方案的蒸汽锅内的电路组件，用于控制蒸汽锅的工作过程、工作模式等。电路组件内包含电路主板、温度控制单元、主电源、蒸汽发生器控制单元、水流控制单元、操控单元、泄压单元等电控单元。在蒸汽发生器与电路组件之间设置电路板保护板，用于干湿分离，将发生器与电路组件隔离开，保护各电控单元。

本技术方案的蒸汽锅电路组件下方设置有散热风扇，由于蒸汽发生器控制单元的控制元件为可控硅，在工作时会产生大量热量，必须使用散热风扇及时将热量带走，蒸汽发生器方能长时间工作。

为了使发生器能正常使用，并持续产生高质量的蒸汽，本实用新型的蒸汽锅还设置有温度传感器，用于监控发生器温度变化，适时调整发热管功率及进水量；同时设置有高温突跳开关，当温度到达某一设定值时，切断发生器的工作电源，保护机体内的其它零件，并设置有高温熔断器，当前面温控制单元控制失效时，切断主电源，从而保护产品。

本技术方案的蒸汽锅还设置有泄压阀，当发生器发生堵塞时，发生器持续产生蒸汽，但出口被水垢等堵塞会使发生器的压力变大，当压力到达进水管道极限时，会发生爆管危险，为了避免此类危险，特设置自动泄压单元，当发生器压力超过设定极限值时自动打开泄压阀以排出部分蒸汽，降低发生器内的气压，保证发生器正常工作，同时压力传感器检测并报错，从而保护产品安全。

本技术方案的所有电控单元均安装于塑料底壳内，满足安全规定及产品可生产性。

本技术方案所述的蒸汽锅还在底部设置有进水口接头，用于水泵进水，并设置有隐藏式电源线进口，便于嵌入式安装。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)可拆阀芯组件可从发生器中拆出，发生器内芯和发生器外芯可进行清洗及维护，积水积垢情况更少，发生器的使用寿命更长；

(2)能稳定提供干燥度高，含水量低，整体质量高的蒸汽；

(3)发热管高温容易控制；

(4)结构简单，蒸汽直接由蒸汽口喷出，不经过中间管道，其能效更高，能源利用度更高。

附图说明

图1为实施例1的可拆的柱塞式蒸汽发生器的剖面图。

图2为实施例1的喷头组件的剖面图。

图3为实施例1的可拆阀芯组件的剖面图。

图4为实施例1的发生器腔体的剖面图。

图5为实施例2的蒸汽锅的示意图。

图中包含1-发生器腔体；2-蒸汽通道；3-进气端；4-出气端；5-发生器内芯；6-发生器外芯；7-间隙通道；8-发热管；9-进水管；10-蒸汽转接管；11-阀芯座；12-横向出气孔；13-止回钢球；14-柱塞式蒸汽发生器；15-蒸汽喷嘴；16-喷头座；17-温控系统前端元件；18-底座；19-蒸汽锅具；20-水泵；21-电路主板；22-电路板保护板；23-散热风扇；24-泄压阀；25-塑料底壳；26-进水口接头。

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至图4所示，本实用新型的可拆的柱塞式蒸汽发生器的剖面图。

本实施例1的一种可拆的柱塞式蒸汽发生器14，包含发生器腔体1和可拆阀芯组件，发生器腔体1包含位于中轴位置的发生器外芯6、嵌设在发生器腔体1内的发热管8和设于发热管8外侧的进水管9，发热管8呈螺旋状盘绕在发生器外芯6外侧，进水管9对应设置在发热管8外侧，进水管9包括进口端及出口端，可拆阀芯组件包含发生器内芯5、阀芯座11和蒸汽喷嘴15，发生器内芯5可拆装套入发生器外芯6内，发生器内芯5和发生器外芯6共同组成蒸汽通道2，进水管9的出口端与蒸汽通道2的进气端3连通，在发生器腔体1内的加热过程包含进水管9内的一次加热及蒸汽通道2内的二次加热，并最终形成蒸汽由蒸汽通道2出气端4经蒸汽喷嘴15喷出。

本实施例1的发生器腔体1为压铸铝体，发生器腔体1兼具热量传导和保温的作用。两次加热需要的热量均由发热管8提供，进水管9位于发热管8外侧，当水注入发生器时，由于发生器腔体1的热传导作用，发热管8已将进水管9加热到一定温度，液态水在进水管9内流动，被一次加热，产生高温高压汽水混合物。汽水混合物进入蒸汽通道2内，被二次加热，蒸汽通道2的外壁与发热管8通过压铸铝结合在一体，使蒸汽通道2与发热管8直接接触受热，从而形成完全的稳定的蒸汽，再从蒸汽通道2喷出，供蒸气锅等外部执行机构使用。相比于普通柱塞式蒸汽发生器，可拆阀芯组件可从发生器中拆出，对发生器内芯5和发生器外芯6进行清洗，去除水垢，因此不会因使用时间长导致水垢堆积而降低蒸汽发生器的效率，也不会因积垢严重而产生危险。

发生器外芯6与阀芯座11通过螺纹连接。通过垫片、密封圈等辅助，螺纹连接紧固和密封效果好，拆装操作方便。

发生器内芯5与发生器外芯6间存在间隙通道7，间隙通道7连通蒸汽通道2的出气端4。当汽水混合物流至蒸汽通道2后，高动能蒸汽将水滴直接带入内芯及外芯内壁，在此腔内，水滴进入发生器内芯5顶部再折返，后进入内外芯间隙通道7，运动方向发生多次变化，其目的在于延长蒸汽在发生器内部的汽化时间及运动轨迹长度，待蒸汽完全汽化后再由顶部排出，如此处理后的蒸汽干燥度高、含水量低，蒸汽饱和度更好，蒸汽整体质量更高。

发热管8与发生器外芯6的外壁直接接触。发热管8持续提供热量，与之接触的发生器外芯6被加热，将流经内外芯间隙通道7的汽水混合物进一步汽化成完全的蒸汽，再从发生器外芯6顶部稳定输出。

阀芯座11包含横向出气孔12，横向出气孔12位于发生器内芯5的顶部上方。阀芯座11用于传输蒸汽，横向出气孔12可改变蒸汽的运动方向，使高压蒸汽移动速度变缓，输出更稳定。

横向出气孔12上方设有止回钢球13。止回钢球13的作用是使蒸汽阀成为单向阀门，使蒸汽在排出过程中产生的冷凝水及汽水混合物不会发生倒流。

本实施例1的可拆的柱塞式蒸汽发生器14还包含可拆卸的喷头组件，喷头组件的喷头座16下部与蒸汽喷嘴15上部相连接，喷头座16上部连接外部执行系统。蒸汽输出不经过中间管道，其能效更高，能源利用度更高。喷头组件与锅具安装在一起，可拆式设计使喷头座16随时可以从蒸汽锅上取走。

本实施例1的可拆的柱塞式蒸汽发生器14还包含蒸汽转接管10，蒸汽转接管10连通进水管9的出口端与蒸汽通道2的下部。蒸汽转接管10连接进水管9和蒸汽通道2入口，主要用于输送一次加热后的汽水混合物至内外芯进行二次加热。

本实施例1的可拆的柱塞式蒸汽发生器14还包括温控系统前端元件17，温控系统前端元件17与发热管8相连接，温控系统前端元件17设于发生器腔体1外。温控系统前端元件17连接发热管8，用于控制发热管8的温度，使发热管8高温稳定，不易因温度失控而损坏。同时温控系统前端元件17设于发生器腔体1外，当发热管8发生异常时，可及时观察和维修。

实施例2

如图5所示，为一种含有可拆的柱塞式蒸汽发生器14的蒸汽锅的示意图，包含电路组件、柱塞式蒸汽发生器14、底座18、蒸汽锅具19、电路板保护板22、散热风扇23、温度传感器、泄压阀24和进水口接头26，蒸汽锅具19连于底座18上方，底座18连于柱塞式蒸汽发生器14上方，电路组件、电路板保护板22、散热风扇23、温度传感器、泄压阀24和进水口接头26设于蒸汽锅下端。柱塞式蒸汽发生器14产生蒸汽提供蒸汽锅具19使用。蒸汽喷嘴15将蒸汽从柱塞式蒸汽发生器14内部引出，通过喷头座16导入到蒸汽锅具19内进行烹饪使用。在使用一段时间后，可以将蒸汽发生器内芯5拆出来清洗除垢及维护。

可拆的柱塞式蒸汽发生器14还包含水泵20，水泵20连接进水管9的进口端。水泵20为发生器稳定泵送液态水。水泵20用于提供注水动力，进水管9的进口端位于柱塞式蒸汽发生器的最顶部。入水口设置在发生器最顶部的好处在于：当液态水体通过水泵20作用加至柱塞式蒸汽发生器时，由顶部进水，在重力的作用下，可以减小水泵20的压力，并因水垢作用于管道的内表面积增加，可增加水垢产生的均匀分布程度，从而延迟进水管9被水垢堵塞的时间，最终延长柱塞式蒸汽发生器的使用寿命。

本实施例2的蒸汽锅内的电路组件用于控制蒸汽锅的工作过程、工作模式等。电路组件内包含电路主板21、温度控制单元、主电源、蒸汽发生器控制单元、水流控制单元、操控单元、泄压单元等电控单元。在蒸汽发生器与电路组件之间设置电路板保护板22，用于干湿分离，将发生器与电路组件隔离开，保护各电控单元。

本实施例2的蒸汽锅电路组件下方设置有散热风扇23，由于蒸汽发生器控制单元的控制元件为可控硅，在工作时会产生大量热量，必须使用散热风扇23及时将热量带走，蒸汽发生器方能长时间工作。

为了使发生器能正常使用，并持续产生高质量的蒸汽，本实用新型的蒸汽锅还设置有温度传感器，用于监控发生器温度变化，适时调整发热管8功率及进水量；同时设置有高温突跳开关，当温度到达某一设定值时，切断发生器的工作电源，保护机体内的其它零件，并设置有高温熔断器，当前面温控制单元控制失效时，切断主电源，从而保护产品。

本实施例2的蒸汽锅还设置有泄压阀24，当发生器发生堵塞时，发生器持续产生蒸汽，但出口被水垢等堵塞会使发生器的压力变大，当压力到达进水管9道极限时，会发生爆管危险，为了避免此类危险，特设置自动泄压单元，当发生器压力超过设定极限值时自动打开泄压阀24以排出部分蒸汽，降低发生器内的气压，保证发生器正常工作，同时压力传感器检测并报错，从而保护产品安全。

本实施例2的所有电控单元均安装于塑料底壳25内，满足安全规定及产品可生产性。本实用新型的蒸汽锅还在底部设置有进水口接头26，用于水泵20进水，并设置有隐藏式电源线进口，便于嵌入式安装。

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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