蒸汽发生器防水垢控制方法、蒸汽发生器及电器设备与流程

1.本发明涉及电器设备技术领域，尤其涉及一种蒸汽发生器防水垢控制方法、蒸汽发生器及电器设备。


背景技术：

2.蒸箱、蒸烤箱在使用蒸制或蒸汽辅助功能时，需要加热水产生饱和水蒸汽来加热食物。其原理是使用水泵将净水盒内的净水泵入蒸汽发生器内，蒸汽发生器通过加热净水至沸腾获得水蒸气，将水蒸气导入内胆蒸制实物。用户一般采用自来水作为水源，而自来水中含有的钙、镁等矿物质在常温下是溶解于水的。当蒸汽发生器加热时，钙离子和镁离子形成碳酸钙和碳酸镁，由于在水中的溶解度降低，从而析出悬浮在水中形成水垢。
3.随着长期使用加热，部分析出水垢将附着于蒸汽发生器内壁。水垢为坚硬的结晶体附着在蒸汽发生器金属面，影响受热面受热均匀性和导热性，而且会使加热管产生的热量不能迅速传给蒸汽发生器中的水，导致蒸汽发生器表面温度不断升高过热，强度降低，最终导致变形、鼓包、爆裂等现象出现。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种蒸汽发生器防水垢控制方法、蒸汽发生器及电器设备，能够将含有过多碳酸钙和碳酸镁的余水排出，从根本避免了蒸汽发生器内部产生水垢。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种蒸汽发生器防水垢控制方法，
7.在蒸汽发生器的加热管开启过程中，判断蒸汽发生器内的水位是否达到最小预设水位；
8.在达到所述最小预设水位时，获取所述蒸汽发生器内的水的钙镁离子溶解度，判断所述钙镁离子溶解度是否达到极限溶解度条件；
9.在所述钙镁离子溶解度达到极限溶解度条件时，排尽所述蒸汽发生器内的水。
10.作为优选，所述极限溶解度条件包括：
11.所述蒸汽发生器内的水的钙离子饱和度大于或等于第一预设百分比；
12.和/或所述蒸汽发生器内的水的镁离子饱和度大于或等于第二预设百分比。作为优选，所述蒸汽发生器内的水的钙离子饱和度d1通过以下公式获得：
13.d1＝(t*q)*s1/(vmin*p1)；
14.其中：t为向所述蒸汽发生器泵送水的抽水泵的累积工作时长；q为所述抽水泵的额定流量；s1为单位体积内用户短期内使用的水的钙离子浓度；vmin为所述蒸汽发生器的最小预设水位对应的容积；p1为单位体积内处于饱和状态时水的钙离子浓度，所述饱和状态为水开始析出含钙离子的水垢时的临界值。
15.作为优选，所述蒸汽发生器内的水的镁离子饱和度d2通过以下公式获得：
16.d2＝(t*q)*s2/(vmin*p2)；
17.其中：t为向所述蒸汽发生器泵送水的抽水泵的累积工作时长；q为所述抽水泵的额定流量；s2为单位体积内用户短期内使用的水的镁离子浓度；vmin为所述蒸汽发生器的最小预设水位对应的容积；p2为单位体积内处于饱和状态时水的镁离子浓度，所述饱和状态为水开始析出含镁离子的水垢时的临界值。
18.作为优选，通过用户手动输入或者通过服务器自动获取所在地的水质信息，所述水质信息包括所述s1、所述s2、所述p1和所述p2。
19.作为优选，所述第一预设百分比和所述第二预设百分比的值为80％-90％。
20.作为优选，还包括：
21.向所述蒸汽发生器内注水至最大预设水位后，开启所述蒸汽发生器的加热管。
22.作为优选，在所述钙镁离子溶解度未达到极限溶解度条件时，向所述蒸汽发生器内注水至最大预设水位。
23.本发明还提供一种蒸汽发生器，采用如上述的蒸汽发生器防水垢控制方法。
24.作为优选，一种电气设备，包括上述的蒸汽发生器。
25.本发明的有益效果：通过在蒸汽发生器的水位处于最小预设水位时，获取其内水的钙镁离子溶解度，并将其内水的钙镁离子溶解度与极限溶解度进行对比，在达到极限溶解度条件时，说明即将产生水垢，此时将这部分即将产生水垢的水排出，随后输送新的水使用，能够有效避免蒸汽发生器内部产生水垢，降低了蒸汽发生器的热负载，提升了加热系统的可靠性，延长了蒸汽发生器的使用寿命，提高了用户体验。
附图说明
26.图1是本发明提供的蒸汽发生器防水垢控制方法的流程示意图。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
28.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件
必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
31.本发明提供一种蒸汽发生器防水垢控制方法，其能够有效避免蒸汽发生器内部产生水垢，，降低了蒸汽发生器的热负载，提升了加热系统的可靠性，延长了蒸汽发生器的使用寿命，提高了用户体验。且相较于现有技术中的防水垢方式(如采用除垢剂等方式)，本发明的控制方法能够实现自动控制，使蒸汽发生器始终处于没有水垢的状态。
32.如图1所示，本实施例的蒸汽发生器防水垢控制方法包括以下步骤：
33.s1、在蒸汽发生器的加热管开启过程中，判断蒸汽发生器内的水位是否达到最小预设水位。
34.于本步骤中，其首先需要蒸汽发生器启动，也就是其加热管处于开启状态，使得蒸汽发生器内的水被蒸发。随着加热管的持续开启，蒸汽发生器内的水位会发生变化，因此本步骤可通过控制器实时监控蒸汽发生器内的水位，并判断其是否处于最小预设水位。本实施例中，最小预设水位可以是蒸汽发生器出厂前设定好的，也可以是蒸汽发生器在用户第一次使用时通过服务器获取到的，此时获取到的最小预设水位为用户所在地所对应的水位。
35.本步骤的蒸汽发生器在启动前，还会判断当前蒸汽发生器是否有之前使用后存留的余水，如果有，蒸汽发生器会先将该余水排出，随后通过抽水泵向蒸汽发生器内注入新水，当注入到最大预设水位时，抽水泵停止注水，该最大预设水位为蒸汽发生器所能容纳的水的最大水位。
36.本实施例中，上述最小预设水位和最大预设水位可以通过水位计测量，其可以是磁浮子液位计，也可以是其它能够实现水位检测的测量装置。
37.s2、在达到最小预设水位时，获取蒸汽发生器内的水的钙镁离子溶解度，判断所述钙镁离子溶解度是否达到极限溶解度条件。
38.在步骤s1实时判断蒸汽发生器内的水位达到了最小预设水位时，此时可以判断该最小预设水位对应的水的钙镁离子溶解度是否达到极限溶解度条件。
39.可选地，上述水的钙镁离子溶解度具体包括有水的钙离子饱和度以及水的镁离子饱和度，其中水的钙离子饱和度以及水的镁离子饱和度均可以通过公式计算出来，示例性地，上述水的钙离子饱和度通过以下公式获得：
40.d1＝(t*q)*s1/(vmin*p1)；
41.其中：t为向蒸汽发生器泵送水的抽水泵的累积工作时长；q为抽水泵的额定流量；s1为单位体积内用户短期内使用的水的钙离子浓度；vmin为蒸汽发生器的最小预设水位对应的容积；p1为单位体积内处于饱和状态时水的钙离子浓度，该饱和状态具体为水开始析出含钙离子的水垢时的临界值。通过上述公式，能够计算出水的钙离子饱和度。
42.需要指出的是，通过用户根据经验或查询到的所在地水质信息，或者是通过服务器自动获取所在地的水质信息，来获得上述s1和p1。优选地，是通过服务器自动获取所在地的水质信息，具体可以通过蒸汽发生器的控制器自动联网并获得其地理位置，通过某种数据库(公司搭建或公用数据库)来获得该所在地的水质信息，也就可以获得水质信息包含的s1和p1。
43.同理，蒸汽发生器内的水的镁离子饱和度d2通过以下公式获得：
44.d2＝(t*q)*s2/(vmin*p2)；
45.其中：t为向抽水泵的累积工作时长；q为抽水泵的额定流量；s2为单位体积内用户短期内使用的水的镁离子浓度；vmin为蒸汽发生器的最小预设水位对应的容积；p2为单位体积内处于饱和状态时水的镁离子浓度，饱和状态为水开始析出含镁离子的水垢时的临界值。
46.需要指出的是，上述s2和p2也可以通过用户手动输入或者服务器自动获取来得到。
47.在获得水的钙离子饱和度以及水的镁离子饱和度后，将其分别与极限溶解度条件进行对比，该极限溶解度条件包括蒸汽发生器内的水的钙离子饱和度大于或等于第一预设百分比；和/或所述蒸汽发生器内的水的镁离子饱和度大于或等于第二预设百分比。也就是说，在获得水的钙离子饱和度以及水的镁离子饱和度后，将其转化为百分比值，随后将水的钙离子饱和度与第一预设百分比进行对比，并同时将水的镁离子饱和度与第二预设百分比进行对比，当水的钙离子饱和度大于或等于第一预设百分比以及水的镁离子饱和度大于或等于第二预设百分比中的任意一种情况发生时，则认定为当前最小预设水位对应的水的钙镁离子溶解度达到极限溶解度条件，否则，则认为没有达到极限溶解度条件。
48.本实施例中，上述第一预设百分比和第二预设百分比的值为80％-90％，具体可以根据用户所在地的水质进行选择。
49.s3、在钙镁离子溶解度达到极限溶解度条件时，排尽蒸汽发生器内的水。
50.当钙镁离子溶解度达到极限溶解度条件时，说明当前蒸汽发生器内的余水已经即将产生水垢，如果继续使用，则会在蒸汽发生器内壁附着水垢，因此需要将其及时排除，此时蒸汽发生器排尽蒸汽发生器内的水。在排尽所有水后，如果需要继续使用蒸汽发生器，则通过抽水泵继续注入新水，此时依旧通过上述步骤，则能够确保蒸汽发生器始终不会产生水垢。
51.当钙镁离子溶解度未达到极限溶解度条件时，则向蒸汽发生器内注水至最大预设水位，以继续使用，并重复上述控制方法步骤，直至钙镁离子溶解度达到极限溶解度条件时，排尽蒸汽发生器内的水。
52.本发明通过在蒸汽发生器的水位处于最小预设水位时，获取其内水的钙镁离子溶解度，并将其内水的钙镁离子溶解度与极限溶解度进行对比，在达到极限溶解度条件时，说明即将产生水垢，此时将这部分即将产生水垢的水排出，随后输送新的水使用，能够有效避免蒸汽发生器内部产生水垢，降低了蒸汽发生器的热负载，提升了加热系统的可靠性，延长了蒸汽发生器的使用寿命，提高了用户体验，而且不会使蒸汽发生器出现变形、鼓包、爆裂等现象。
53.本发明还提供一种蒸汽发生器，采用如上述的蒸汽发生器防水垢控制方法，能够使得该蒸汽发生器不会产生水垢，提高其使用寿命。
54.本发明还提供一种电气设备，包括上述的蒸汽发生器，该电器设备可以是蒸箱、蒸烤箱等需要产生蒸汽的设备。
55.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷
举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。