一种即热式蒸汽发生器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种即热式蒸汽发生器，属于电热领域，解决了现有技术中喷出来的水蒸汽带有水珠的问题，解决该问题的技术方案主要是发热体上位于壳体内部的表面设有导流通道，导流通道具有入口和出口，所述发热体中设有贯穿发热体的贯通孔，贯通孔中设有延长水流在贯通孔中流动路径的挡芯，挡芯与贯通孔的孔壁之间形成出汽通道，出汽通道具有入口和出口，导流通道的入口与进水口连接，导流通道的出口与出汽通道的入口连接，出汽通道的出口与出汽口连接。本发明主要用于快速产生蒸汽，可以用于挂烫机、清洗机、除草机等。
【专利说明】一种即热式蒸汽发生器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种即热式蒸汽发生器。
【背景技术】
[0002]目前市场有不少蒸汽发生器是由封闭的锅体与电热管组合而成的，这类蒸汽发生器在通电后加热冷水至沸水出蒸汽需要几十秒的等待时间；而另外一些蒸汽发生器是即热式的，水经过一段较长的加热通道，使水在流动过程中变成水蒸汽，例如申请号为201010180833.2的中国发明专利申请中就公开了一种蒸汽清洗机锅炉，就是蒸汽发生器，，包括外壳和套于外壳内的热交换体，所述外壳设有进水接头和蒸汽喷嘴，所述热交换体上安装有加热部件，所述热交换体的外表面开设有凹槽，该凹槽与所述外壳上的进水接头和蒸汽喷嘴相连通，该凹槽被所述外壳的内壁包封成蒸汽发生腔。上述结构并不合理，单纯的依靠热交换体外表面的凹槽不能使水完全汽化，因此在上述申请中还公开了在热交换体内设置二次蒸发腔，但是二次蒸发腔空间较大，热量不集中，依然无法使得所有未完全汽化的液态水继续汽化，特别是在远离电加热体的位置可能会出现冷凝水，在上述申请中，电加热体设置在热交换的下端，所以在外壳的顶部，蒸汽喷口的位置，可能会出现冷凝水，使得从蒸汽喷口喷出来的水蒸汽带有水珠，容易烫伤人。
【发明内容】
[0003]本发明所要达到的目的就是提供一种即热式蒸汽发生器，确保所有液态水都能汽化成水蒸汽。
[0004]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案:一种即热式蒸汽发生器，包括壳体、带加热器的发热体、进水口和出汽口，壳体罩在发热体上密封连接，所述发热体上位于壳体内部的表面设有导流通道，导流通道具有入口和出口，所述发热体中设有贯穿发热体的贯通孔，贯通孔中设有延长水流在贯通孔中流动路径的挡芯，挡芯与贯通孔的孔壁之间形成出汽通道，出汽通道具有入口和出口，导流通道的入口与进水口连接，导流通道的出口与出汽通道的入口连接，出汽通道的出口与出汽口连接。
[0005]进一步的，所述贯通孔从上到下贯穿发热体，所述加热器为嵌置于发热体内的加热管，加热管环绕贯通孔设置。
[0006]进一步的，所述贯通孔为上大下小的喇叭孔，所述挡芯从上向下插入贯通孔中，挡芯的轴向长度为L，挡芯的下端比贯通孔的下端高L/7?L/5。
[0007]进一步的，所述出汽口设于发热体的底部且对应位于贯通孔的下方。
[0008]进一步的，所述挡芯包括芯体和筋板，筋板设在芯体的侧壁并沿芯体的轴向排列有多个，筋板的外侧与贯通孔的孔壁密封连接，两两筋板之间形成过流槽，筋板的一端与贯通孔的孔壁之间有空隙，从而形成连接两条相近过流槽的流通口，两两相近的筋板与贯通孔的孔壁形成的流通口相互错开，过流槽连接形成出汽通道；
[0009]或者，所述挡芯包括芯体和筋板，筋板设在芯体的侧壁并沿芯体的轴向螺旋延伸使得芯体的侧壁上形成螺旋状的过流槽，筋板的外侧与贯通孔的孔壁密封连接，过流槽形成出汽通道，筋板的上端与贯通孔的孔壁之间有空隙，从而形成出汽通道的入口，筋板的下端与贯通孔的孔壁之间有空隙，从而形成出汽通道的出口。
[0010]进一步的，所述壳体的内表面设有与挡芯的上端配合的定位槽。
[0011]进一步的，所述壳体的下端与发热体的下端密封连接，发热体的上端伸入壳体内，所述发热体上位于壳体内部的侧壁设有若干侧导流筋，所述侧导流筋沿着上下方向设置，侧导流筋的外侧与壳体的内壁密封连接，两两相近的侧导流筋之间形成侧导流槽，侧导流筋的一端具有连接两条相近侧导流槽的缺口，两两相近的侧导流筋上的缺口相互错开，侧导流槽连接形成侧通道，发热体的上端面设有上导流筋，上导流筋的上端面与壳体的内壁密封连接，上导流筋之间形成上导流槽，上导流槽构成上通道，位于发热体上端面外缘的上导流筋设有将上通道与侧通道连接的缺口，侧通道与上通道连接形成导流通道。
[0012]进一步的，所述进水口设于发热体的底面且对应位于侧导流槽的下方。
[0013]进一步的，所述发热体的侧壁上位于侧导流槽的下端设有内凹的积水槽。
[0014]进一步的，所述侧导流槽内设有分流筋，分流筋的上下两端均设有缺口。
[0015]采用上述技术方案后，本发明具有如下优点:首先将导流通道迂回设置在发热体的表面，使得水流进入蒸汽发生器后，在流动过程中得到逐步加热，同时伴随着汽化现象，形成水汽混合物，而贯通孔是贯穿发热体的，因此贯通孔中的水汽最为靠近加热器，在出汽通道中能够使得水汽混合物中的液态水迅速被汽化。设置挡芯后，挡芯被发热体加热，也等同于发热体的一部分，因此挡芯不仅延长了水汽混合物的流动路径，还增加了水汽混合物与发热体接触进行热交换的机会，大大加快了液态水汽化的速度，提高汽化效率，并且保证在出汽口处液态水全部汽化成水蒸汽，出汽时不会带水珠，提高使用的安全系数。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0017]图1为本发明实施例在主视方向的剖视图(剖面经过出汽口中心线)；
[0018]图2为发热体的主视图；
[0019]图3为发热体的后视图；
[0020]图4为本发明实施例在侧视方向的剖视图(剖面经过进水口中心线)；
[0021]图5为发热体的俯视图；
[0022]图6为挡芯的结构示意图；
[0023]图7为发热体的仰视图。
【具体实施方式】
[0024]本发明提供一种即热式蒸汽发生器，包括壳体、带加热器的发热体、进水口和出汽口，壳体罩在发热体上密封连接，所述发热体上位于壳体内部的表面设有导流通道，导流通道具有入口和出口，所述发热体中设有贯穿发热体的贯通孔，贯通孔中设有延长水流在贯通孔中流动路径的挡芯，挡芯与贯通孔的孔壁之间形成出汽通道，出汽通道具有入口和出口，导流通道的入口与进水口连接，导流通道的出口与出汽通道的入口连接，出汽通道的出口与出汽口连接。首先将导流通道迂回设置在发热体的表面，使得水流进入蒸汽发生器后，在流动过程中得到逐步加热，同时伴随着汽化现象，形成水汽混合物，而贯通孔是贯穿发热体的，因此贯通孔中的水汽最为靠近加热器，在出汽通道中能够使得水汽混合物中的液态水迅速被汽化。设置挡芯后，挡芯被发热体加热，也等同于发热体的一部分，因此挡芯不仅延长了水汽混合物的流动路径，还增加了水汽混合物与发热体接触进行热交换的机会，大大加快了液态水汽化的速度，提高汽化效率，并且保证在出汽口处液态水全部汽化成水蒸汽，出汽时不会带水珠，提高使用的安全系数。
[0025]如图1至4所示为本发明一种实施例。
[0026]先看图1，壳体I在发热体2上，发热体2的上端伸入壳体I内，发热体2的下端外侧设有下翻边201，壳体I的下端设有上翻边101，上翻边101和下翻边201通过螺栓紧固连接，具体是上翻边101的外缘设有上凸耳100，下翻边201的外缘设有下凸耳200，上凸耳100和下凸耳200上均设有供螺栓穿过的螺栓通孔102，上翻边101和下翻边201之间夹有下密封圈81，避免蒸汽发生器漏水。在发热体2上端的边缘与壳体I的内壁之间设置有上密封圈82，将侧通道与上通道隔开，防止侧通道中的水汽直接进入上通道。
[0027]贯通孔21从上到下贯穿发热体2，所述加热器为嵌置于发热体2内的加热管22，加热管22环绕贯通孔21设置，这样使得贯通孔21中的水汽能够得到最直接的加热，加快汽化速度。贯通孔21为上大下小的喇叭孔，所述挡芯3从上向下插入贯通孔21中，挡芯3与贯通孔21之间形成圆锥面接触，不仅便于挡芯3安装固定，而且也使得挡芯3与贯通孔21的接触面之间密封性较好，挡芯3的轴向长度为L，挡芯3的下端比贯通孔21的下端高L/7?L/5，这样在挡芯3的下端与贯通孔21的下端之间形成一个储汽空间K，一来能防止挡芯将出汽口遮挡，影响出汽，二来能够实现持续喷汽。出汽口 29设于发热体2的底部且对应位于贯通孔21的下方，产生的水汽能够直接快速喷出，避免水汽冷凝产生水珠。所述壳体I的内表面设有与挡芯3的上端配合的定位槽103，这样一来可以将挡芯3压紧定位，二来可以将两条出汽通道完全隔开。
[0028]发热体2上位于壳体I内部的侧壁设有若干侧导流筋23，所述侧导流筋23沿着上下方向设置，侧导流筋23的外侧与壳体I的内壁密封连接，两两相近的侧导流筋23之间形成侧导流槽231，侧导流筋23的一端具有连接两条相近侧导流槽231的缺口 230，两两相近的侧导流筋23上的缺口 230相互错开，侧导流槽231连接形成侧通道，发热体2的上端面设有上导流筋24，上导流筋24的上端面与壳体I的内壁密封连接，上导流筋24之间形成上导流槽241，上导流槽构成上通道，位于发热体2上端面外缘的上导流筋24设有将上通道与侧通道连接的缺口 230，侧通道与上通道连接形成导流通道。壳体I的内侧壁与侧导流筋23的接触面为锥度面，因此便于壳体I与发热体2安装时自动对正，同时也便于直接通过面面接触实现侧导流筋23与壳体I的内侧壁密封连接。
[0029]在本实施例中，导流通道和出汽通道分别设置有两条。首先说明导流通道的具体结构。
[0030]见图2，进水口 28上方对应了三条筋体，其中位于中间的是分流筋26，位于两侧的是侧导流筋23，为了便于说明，两条侧导流筋23从左至右分别记为A筋和B筋，而两侧的A筋和B筋的下端均与壳体I的内壁密封连接，A筋和B筋的上端均具有缺口 230，因此一部分水流会从A筋的缺口 230中流到左侧的下一条侧导流槽231中，同时另一部分从B筋的缺口 230中流到右侧的下一条侧导流槽231中，分流筋26的作用为了是减小水流经过侧导流槽231时的横截面，增加水流与发热体2的接触面积，便于水流快速升温，提升汽化速度，而且对于水流经过缺口 230的流量又不会什么影响。分流筋26并不要求与壳体I的内壁密封连接，可以结合图4来看，除了位于进水口 28两侧的两个侧导流槽231外，其它侧导流槽231中均设有分流筋26。除此之外，也可以直接减小侧导流槽231的横截面，也可以减小水流经过侧导流槽231时的横截面，例如将分流筋26用侧导流筋23来替换，同时会大大延长水流的流动路径，因此水流在侧通道中流动时间过长，造成蒸汽发生器刚开始工作时的等待出汽的时间比较久，但是持续工作一段时间后，出汽速度和效果会变好。
[0031]从图2、图3和图4中均可以看到，发热体2的侧壁上位于侧导流槽231的下端设有内凹的积水槽25，积水槽25的第一个作用是可以容纳未汽化的水，第二个作用是能让未汽化的水更能贴近加热管22，从而能更快升温、加速汽化。
[0032]水流先流经图2所示的侧导流槽231，然后流到图3所示的侧导流槽231中，经过几个S形的弯道后，到达位于发热体2上端面外缘的上导流筋24设有将上通道与侧通道连接的缺口，进入上通道中，从图5中看去，水流/水汽混合物在侧通道中流动，细线箭头表示水流/水汽混合物流经侧导流筋23上端的缺口，粗线箭头表示水流/水汽混合物流经侧导流筋23下端的缺口。位于发热体2上端面外缘的上导流筋24设有将上通道与侧通道连接的缺口 230正好与进水口 28处于发热体2相对的两侧。而且上导流筋24的缺口 230在发热体2的上端，而进水口 28设于发热体2的底面且对应位于侧导流槽231的下方，因此水流几乎完全流经发热体2的整个侧壁，流动路径很长，因此水流能够充分吸收发热体2的热量，快速升温。
[0033]上通道的结构如图5所示，贯通孔21相对发热体2偏心设置，便于加热管嵌置并环绕贯通孔，两条上通道也就不是对称结构，为了让水汽混合物能够流经发热体2整个上端面，所以上导流筋24从发热体2上端面的边缘向贯通孔21所在的位置曲折延伸，形成迷宫式的上通道，进一步延长水汽混合物的流动路径，使水汽混合物在流动过程中不断汽化。
[0034]导流通道若只设置一条，则进水口 28和上导流筋24的缺口 230会在发热体2的同一侧，这样才能使水流流经发热体2的整个侧壁，侧通道和上通道的结构变化都很简单，本领域技术人员可以很容易得到，不再赘述。
[0035]结合图6看，挡芯3包括芯体31和筋板32，由于具有两条出汽通道，因此芯体31为板体结构，筋板32设在芯体31的两个侧壁上并沿芯体31的轴向排列有多个，筋板32之间相互平行或接近平行，筋板32的外侧与贯通孔21的孔壁密封连接，两两筋板32之间形成过流槽302，筋板32的一端与贯通孔21的孔壁之间有空隙，从而形成连接两条相近过流槽302的流通口 301，两两相近的筋板32与贯通孔21的孔壁形成的流通口 301相互错开，过流槽302连接形成出汽通道。在本实施例中，出汽通道形成的原理与侧通道类似，都是形成S形通道。比较特殊的是，筋板32是相对芯体31的轴向倾斜设置的，水汽混合物开始进入出汽通道时，是斜向下流动的，经过第一个流通口 301后，又沿着筋板32斜向上流动，经过第二流通口 301后，继续斜向下流动，如此反复。当水汽混合物斜向下流动时，未汽化的水比水汽流速要快，较快进入下一个过流槽302，而在下一个过流槽302中，水汽混合物斜向上流动时，未汽化的水会积存在筋板32上,所以筋板32倾斜设置后,能够促进汽化,而水蒸汽不受影响，会继续流动至下一过流槽302，经过多个过流槽302后，水汽会更快到达出汽口 29,而未汽化的水则会全部被汽化。
[0036]除此之外，挡芯3的结构可以作一些变化，芯体31为轴体结构，筋板32设在芯体31的侧壁并沿芯体31的轴向螺旋延伸使得芯体31的侧壁上形成螺旋状的过流槽302，筋板32的外侧与贯通孔21的孔壁密封连接，过流槽302形成出汽通道，筋板32的上端与贯通孔21的孔壁之间有空隙，从而形成出汽通道的入口，筋板32的下端与贯通孔21的孔壁之间有空隙，从而形成出汽通道的出口。一条出汽通道，则由一条筋板32形成单螺旋结构，两条出汽通道，则由两条筋板32形成双螺旋结构，若要设置三条出汽通道，则由三条筋板32形成三螺旋结构，一般不会超过三条出汽通道。
[0037]上述实施例中，在发热体2的底面上还设置了防干烧保护器5，见图7，另外进水口28和出汽口 29的分布情况也可以从图7中看到。侧通道除了上述实施例中提供的S形通道外，也可以采用螺旋通道。
[0038]本发明主要用于快速产生蒸汽，可以用于挂烫机、清洗机、除草机等。除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。
【权利要求】
1.一种即热式蒸汽发生器，包括壳体、带加热器的发热体、进水口和出汽口，壳体罩在发热体上密封连接，其特征在于:所述发热体上位于壳体内部的表面设有导流通道，导流通道具有入口和出口，所述发热体中设有贯穿发热体的贯通孔，贯通孔中设有延长水流在贯通孔中流动路径的挡芯，挡芯与贯通孔的孔壁之间形成出汽通道，出汽通道具有入口和出口，导流通道的入口与进水口连接，导流通道的出口与出汽通道的入口连接，出汽通道的出口与出汽口连接。
2.根据权利要求1所述的即热式蒸汽发生器，其特征在于:所述贯通孔从上到下贯穿发热体，所述加热器为嵌置于发热体内的加热管，加热管环绕贯通孔设置。
3.根据权利要求2所述的即热式蒸汽发生器，其特征在于:所述贯通孔为上大下小的喇叭孔，所述挡芯从上向下插入贯通孔中，挡芯的轴向长度为L，挡芯的下端比贯通孔的下端高L/7?L/5。
4.根据权利要求2或3所述的即热式蒸汽发生器，其特征在于:所述出汽口设于发热体的底部且对应位于贯通孔的下方。
5.根据权利要求1所述的即热式蒸汽发生器，其特征在于:所述挡芯包括芯体和筋板，筋板设在芯体的侧壁并沿芯体的轴向排列有多个，筋板的外侧与贯通孔的孔壁密封连接，两两筋板之间形成过流槽，筋板的一端与贯通孔的孔壁之间有空隙，从而形成连接两条相近过流槽的流通口，两两相近的筋板与贯通孔的孔壁形成的流通口相互错开，过流槽连接形成出汽通道； 或者，所述挡芯包括芯体和筋板，筋板设在芯体的侧壁并沿芯体的轴向螺旋延伸使得芯体的侧壁上形成螺旋状的过流槽，筋板的外侧与贯通孔的孔壁密封连接，过流槽形成出汽通道，筋板的上端与贯通孔的孔壁之间有空隙，从而形成出汽通道的入口，筋板的下端与贯通孔的孔壁之间有空隙，从而形成出汽通道的出口。
6.根据权利要求1所述的即热式蒸汽发生器，其特征在于:所述壳体的内表面设有与挡芯的上端配合的定位槽。
7.根据权利要求1所述的即热式蒸汽发生器，其特征在于:所述壳体的下端与发热体的下端密封连接，发热体的上端伸入壳体内，所述发热体上位于壳体内部的侧壁设有若干侧导流筋，所述侧导流筋沿着上下方向设置，侧导流筋的外侧与壳体的内壁密封连接，两两相近的侧导流筋之间形成侧导流槽，侧导流筋的一端具有连接两条相近侧导流槽的缺口，两两相近的侧导流筋上的缺口相互错开，侧导流槽连接形成侧通道，发热体的上端面设有上导流筋，上导流筋的上端面与壳体的内壁密封连接，上导流筋之间形成上导流槽，上导流槽构成上通道，位于发热体上端面外缘的上导流筋设有将上通道与侧通道连接的缺口，侧通道与上通道连接形成导流通道。
8.根据权利要求7所述的即热式蒸汽发生器，其特征在于:所述进水口设于发热体的底面且对应位于侧导流槽的下方。
9.根据权利要求7所述的即热式蒸汽发生器，其特征在于:所述发热体的侧壁上位于侧导流槽的下端设有内凹的积水槽。
10.根据权利要求7所述的即热式蒸汽发生器，其特征在于:所述侧导流槽内设有分流筋，分流筋的上下两端均设有缺口。
【文档编号】F22B1/28GK104406146SQ201410685013
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】张建炜 申请人:宁波帅威电器有限公司