專利名稱：即熱式蒸汽產(chǎn)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及蒸汽產(chǎn)生裝置，特別是關(guān)于一種即熱式蒸汽產(chǎn)生裝置。
即熱式蒸汽產(chǎn)生裝置一般采用平行板電極熱水器，在該裝置中在作為導(dǎo)體的水中通以電流而將水直接加熱至沸點(diǎn)。由于這種電極型式的熱水器使水自動(dòng)快速加熱，這種裝置可在幾秒鐘的時(shí)間內(nèi)就產(chǎn)生出蒸汽。繼續(xù)產(chǎn)生蒸氣后，則熱水器中的水就會(huì)很少，因此，需要由一個(gè)電磁閥來控制使水自動(dòng)注入熱水器中。在裝置中還設(shè)有一個(gè)水位檢測機(jī)構(gòu)，用以監(jiān)測水位并將信號(hào)傳送到一個(gè)電子電路，該電路可自動(dòng)接通或切斷該電磁閥。該水位檢測器可通過手動(dòng)調(diào)節(jié)，以便升降水位，從而增大或減小熱水器的電源功率。較高的水位將促使增大熱水器電極板的有效導(dǎo)電面積，從而提高汽化速率和所產(chǎn)生的蒸汽量。每當(dāng)水位到達(dá)水位感測器的頂端，電子電路就自動(dòng)切斷電磁閥。
需要提供熱水時(shí)，借助一個(gè)手動(dòng)閥門將冷水供入蒸汽/水混合器，然后使其加熱到至由蒸汽量和水量二者的比率所決定的溫度。為了到達(dá)所需要的水溫，可以采取或者改變蒸汽量、或者改變供水量。本裝置可以用作淋浴熱水器或者蒸汽浴的蒸汽產(chǎn)生器。而且，本裝置可用作廚用器具，例如蒸食品用的汽鍋或殺菌消毒器具，或者用作熱水源。此外，還可直接用來產(chǎn)生蒸餾水。
目前在商業(yè)上出售的蒸汽產(chǎn)和裝置大多采用電阻型熱水器。這類熱水器的一個(gè)缺點(diǎn)在于其開始工作的時(shí)間，這是由于這類熱水器必需將熱水器中加熱用的電阻器發(fā)出的熱傳導(dǎo)到與熱水器的金屬襯套直接觸的水中去。另一個(gè)缺點(diǎn)是需要設(shè)有恒溫控制裝置，以便防止在熱水器中缺水時(shí)燒毀熱水器。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有多種家用用途而無需采用昂貴的溫度控制裝置的即熱式蒸汽產(chǎn)生裝置。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種可平穩(wěn)地控制所述即熱式蒸汽產(chǎn)生裝置電源功率，以便獲得所需的蒸汽量而無需采用昂貴的電流開關(guān)器的控制裝置。
以下，結(jié)合附圖以實(shí)施例的形式詳述本發(fā)明。這些附圖包括

圖1是說明即熱式蒸汽產(chǎn)生裝置的功能的原理示意圖;
圖2是該裝置的橫截面正視圖，其中示出該熱水器、混合器、和電源功率控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu);
圖3是可顯示出平行板電極熱水器的分拆開的蒸汽產(chǎn)生器的側(cè)視圖，其中在已移除掉電源功率控制機(jī)構(gòu)后，還顯示出了外殼;
圖4A是安置在蓋子中的平行板電極熱水器組件的頂視圖;
圖4B是顯示出熱水器外形的熱水器正面剖視圖;
圖5是電子控制電路的電路原理圖。
在圖1中可見，本發(fā)明的即熱式蒸汽產(chǎn)生裝置基本上包括一個(gè)蒸汽產(chǎn)生器1，用以將水加熱和轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?一個(gè)電源功率控制機(jī)構(gòu)2，用以通過調(diào)節(jié)水位感測器的高度來調(diào)節(jié)水位，從而實(shí)現(xiàn)對電源功率的控制;一個(gè)電子控制電路4;一個(gè)混合器5，用于將蒸汽和自來水混合以便產(chǎn)生熱水;一個(gè)手控供水閥6，用以向混合器5供水;以及供水管路7。該裝置通過一個(gè)雙極開關(guān)器8和壓力掣動(dòng)開關(guān)9而連接到電源線路L1和L2。
該蒸汽產(chǎn)生器的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)如圖3所示。該蒸汽產(chǎn)生器由一個(gè)不銹鋼制的熱水器箱體1B和一個(gè)不銹鋼制的蓋子1A構(gòu)成，并將混合器組件5、供水接頭7A和壓力均衡器接頭7B以焊接方式與箱體1B相聯(lián)接，以及將平行板熱水器組件固定在蓋子1A上。箱體與蓋子之間以螺栓1C、螺母1D并利用橡膠材料的O形圈15加以壓緊和固定住。
熱水器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖4A和4B所示，熱水器使用十塊半園形的不銹鋼平行板電極。這10塊平行板電極借助于不銹鋼管11以及螺栓13A和螺母13B而交替地相互聯(lián)接，該螺栓13A和螺母13B被當(dāng)作安裝用的螺栓，以便與另一螺母14B相配合因而固定到不銹鋼蓋子上去。螺栓13A還被用作熱水器的電源端子，因?yàn)樗c蓋子之間借助于塑料絕緣子14A和14C的隔離而互相絕緣。10塊平行板電極由螺栓13C和螺母13D緊固在一起，并借助于絕緣墊片14D而互相絕緣。
通過圖1可以理解本即熱式蒸汽產(chǎn)生裝置的功能。當(dāng)供水閥打開后，壓力掣動(dòng)開關(guān)9被起動(dòng)。如果雙極開關(guān)器8此時(shí)是接通狀態(tài)，則蒸汽產(chǎn)生器1的熱水器和電子控制電路就被供電。當(dāng)水位低于感測器棒2C的頂端時(shí)，電子控制電路便激勵(lì)電磁閥3使其打開，從而使水流通過管路7而被注入到蒸汽產(chǎn)生器中。熱水器使蒸汽產(chǎn)生器中的水煮沸并轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝⒁莩龅交旌掀髦?，這就使得水位下降。由于電子控制電路具有一個(gè)小的延時(shí)作用，使得水位可下降到稍低于感測器棒的頂端的位置。這個(gè)小的延時(shí)作用防止電磁閥的通、斷動(dòng)作過于頻繁而發(fā)生喀嗒聲(rattle firing)。
為了增加或減小熱水器的電源功率，可以通過旋轉(zhuǎn)圖2中的控制旋紐2H而手動(dòng)地將感測器棒2C上下移位，該控制旋紐2H與正齒輪2F同軸地相聯(lián)接，正齒輪2F可用以驅(qū)動(dòng)齒條2D。齒條2D與由金屬材料制成的感測器棒2C之間通過一個(gè)塑料支架2K以螺栓固定的方式而相互聯(lián)接并且固緊。導(dǎo)線2M用以將感測器棒2C聯(lián)接到電子控制電路(圖1)去。另外還有一個(gè)金屬片條2J安裝在水位感測器外殼2A之中，并且通過導(dǎo)線2N與電子控制電路相聯(lián)接。感測器棒2C可通過襯套2E而滑動(dòng)，并且借助于橡膠材料的O形圈2L而被密封，該O形圈2L則通過襯套螺母2B而緊固到該襯套上。
當(dāng)使傳感測器棒向上移動(dòng)時(shí)，于是蒸汽產(chǎn)生器中的水位隨著電磁閥控制使水注入蒸汽產(chǎn)生器而上升。這樣，使得浸入到水中的板電極的有效面積增加，因而熱水器的電流增加。
如果感測器棒被下移到低于預(yù)設(shè)的水位位置時(shí)，在電磁閥控制注入新水之前，熱水器必需使水加熱而轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝敝了唤档偷礁袦y器棒的頂端之下為止。由于熱水器中的總水量很少，因此在熱水器可從最小功率調(diào)整到最大功率之前，僅僅可能有幾秒鐘的時(shí)間間隔。
如果將本裝置用于提供熱水，則可將手控供水閥6打開，以便將水供入混合器5(圖2)。當(dāng)從蒸汽產(chǎn)生器逸出的蒸汽通過管口5A而推開球閥5B時(shí)，蒸汽的熱量傳導(dǎo)給不銹鋼套管5C的內(nèi)壁，從而被不銹鋼套管5C管壁外圍的水吸收。蒸汽透過該套管5C上的小孔而在加熱腔5D中與水混合。通過調(diào)節(jié)流進(jìn)混合器的水流量或通過調(diào)節(jié)電源功率控制機(jī)構(gòu)，從而增加產(chǎn)生的蒸汽量，于是便可將混合后達(dá)到的水溫調(diào)節(jié)到所需要的溫度。
圖5示出了本發(fā)明裝置的電子控制電路。當(dāng)水位低于感測器棒2C的頂端時(shí)，晶體管Q1和Q2截止，從而使晶體管Q3的基極處于高電位。此時(shí)晶體管Q3導(dǎo)通，從而觸發(fā)光耦合三端雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器(Opto coupler triac driver)IC1。圖5中的三端雙向可控硅(MT1/MT2)用于激勵(lì)電磁閥線圈3，以便使電磁閥打開，于是水向熱水器中注入，使水位升高。當(dāng)水位升高到達(dá)感測器棒2C的頂端時(shí)，在金屬條帶2J與感測器棒2C之間由于水的導(dǎo)電作用而有電流流通。電容C1和C2于是分別被流過電阻R8和二極管D1與D2的電流充電。當(dāng)電容C1和C2上的電壓達(dá)到晶體管Q1和Q2的導(dǎo)通偏壓電位時(shí)，晶體管Q1和Q2導(dǎo)通，從而使晶體管Q3的基極轉(zhuǎn)變?yōu)榈仉娢?。晶體管Q3此時(shí)便截止，從而使所述驅(qū)動(dòng)器IC1將三端雙向可控硅截止。于是，最終使得電磁閥3被關(guān)斷。當(dāng)由于熱水的汽化而造成水位下降時(shí)，上述金屬條帶2J與感測器棒2C之間流通的電流便中斷，此時(shí)電容C1上的電壓通過電阻R1放電，電容C2上的電壓通過電阻R2放電。由于C2和R2的數(shù)值遠(yuǎn)大于C1和R1的相應(yīng)數(shù)值，因而C2與R2的放電時(shí)間常數(shù)較大，使得晶體管Q2經(jīng)過較長的時(shí)間才截止而不像晶體管Q1那樣較快地截止。只有在晶體管Q2最后截止時(shí)，晶體管Q3才導(dǎo)通。在截止至晶體管Q3導(dǎo)通之前，水位已降落到感測器棒頂端以下與該頂端相差一個(gè)微小距離的位置。這一小段時(shí)間延遲是防止電磁閥在接通(打開閥門)時(shí)發(fā)生不正常的喀啦聲所必要的。而且，電容C3提供補(bǔ)充的消聲作用以避免電磁閥在關(guān)斷時(shí)發(fā)生喀啦聲。
權(quán)利要求
1.一種使用浸入式平行板電極熱水器的蒸汽產(chǎn)生器，其特征在于，通過調(diào)節(jié)所述熱水器中的水位，從而改變所述浸入水中的板電板的有效導(dǎo)電面積，可使該熱水器的輸入功率在其最大和最小額定值之間按需要的值進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而改變所產(chǎn)生的蒸汽量。
2.如權(quán)利要求1所述的蒸汽產(chǎn)生器，其特征在于，所述熱水器中的水位可借助一個(gè)電子電路而設(shè)置并保持在需要的位置，該電子電路監(jiān)控該水位的預(yù)設(shè)值，并當(dāng)熱水器水位降低到該水位預(yù)設(shè)值時(shí)啟動(dòng)一個(gè)電磁閥以便向熱水器中注入水。
3.一種蒸汽產(chǎn)生器的電源功率控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中可通過按所述方式旋轉(zhuǎn)一個(gè)控制旋紐而調(diào)節(jié)感測器棒的高度位置，以便設(shè)置任何一個(gè)預(yù)定水位，并且通過驅(qū)動(dòng)一個(gè)電磁閥而向熱水器中注水，以便促使電子電路跟蹤該水位。
4.一種如說明書所述和如附圖5所示的電子控制電路。
全文摘要
一種蒸汽產(chǎn)生裝置，可快速產(chǎn)生蒸汽直接供使用或供將水加熱到所需溫度。該裝置使用浸入式平行板電極熱水器，其輸入電源功率通過調(diào)節(jié)加熱腔中的水位可在最大、最小額定值間調(diào)節(jié)。該平行板電極浸在該加熱腔中，其有效導(dǎo)電面積隨水位而改變。該裝置通過機(jī)械結(jié)構(gòu)以手動(dòng)方式可上下移動(dòng)一個(gè)水位感測器棒來改變所需的加熱器水位。并且采用電子電路與水位感測器配合工作以便檢測水位和自動(dòng)開、關(guān)電磁閥。
文檔編號(hào)F22B33/12GK1095146SQ9310538
公開日1994年11月16日 申請日期1993年5月11日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月10日
發(fā)明者李天壽 申請人:李天壽