专利名称：用于产生蒸汽的装置和方法以及用在这种装置中的加热元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于产生蒸汽的装置。本发明还涉及用在根据本发明的装置中的加热 元件。本发明进一步涉及用于由根据本发明的装置产生蒸汽的方法。
背景技术：
在常规蒸汽烘炉中，蒸汽发生器定位在蒸汽烘炉腔的底部。这种蒸汽发生器包括 用于保持将由烘炉内产生的热量蒸发的水的蒸汽容器。装有护套的加热元件定位在蒸汽容 器的下面。在运行期间，热量传递至蒸汽容器，并随后从蒸汽传递至将要蒸发的水。水供给 通过应用所谓的鸟类饮水分配器原理而进行控制，这种分配器通常包括倒转水瓶，其具有 从最低部延伸的分配口。水上的重力牵引在该瓶的上部区域产生局部真空，其防止通过该 分配口不受限制地流出。这种已知的蒸汽发生器的典型问题是形成在蒸汽容器内的石灰垢 和这种蒸汽发生器的清洗。而且，这种已知的蒸汽发生器的另一个问题是，已经发现它难以 确保到蒸汽坩埚的剂量和连续的水供给。在蒸汽坩埚中的水位太低的情况中，则加热元件 将容易变干，这将损坏蒸汽发生器，而且会产生相对危险的情况。另一方面，在蒸汽坩埚中 的水位太高的情况中，变成蒸汽的时间将不利地变大，这会相当大地延迟蒸汽烘炉内的蒸 煮过程。
发明内容
本发明的目标是提供一种改进的用于产生蒸汽的装置，其可以被相对精确地控 制。因此，本发明提供了一种根据前言的装置，包括至少一个蒸汽容器，用于收集将 要蒸发的水；至少一个加热元件，用于蒸发由所述蒸汽容器包含的水；至少一个给水阀门， 用于将水提供至所述蒸汽容器；检测装置，用于检测蒸汽容器内的水位；和连接至所述给 水阀门和所述检测装置的控制单元，所述控制单元设置为在由所述检测装置检测到下降到 低于预定临界最小水位的实际水位时打开所述给水阀门，以用水(重新)填充蒸汽容器。通 过由检测装置直接或间接地检测蒸汽容器内的实际水位，并且在检测到的实际水位已经下 降到低于预定临界水位的情况中通过重新填充蒸汽容器，可以以相对精确的方式控制到根 据本发明的装置中的蒸汽容器的水供给，其结果是可以防止加热元件的干燥运行(running dry)。给水阀门可以认为是常规阀或泵。在本文中，给水阀门的打开意味着启动给水阀门， 以允许水经过。优选地，控制单元还设置在根据水流量、蒸汽容器的体积和结构在一定时间 长度之后关闭(停用)给水阀门。可替换地，控制单元可以设置为，在检测到蒸汽容器内的 实际水位达到预定临界最大水位时关闭给水阀门。以这种方式，蒸汽容器内的水位可以相 对精确地保持在临界最小水位和临界最大水位之间，一方面防止加热元件干燥运行，另一 方面确保令人满意的变为蒸汽时间。可以以多种方式实现蒸汽容器内的实际水位的检测，其中可以想到的是，例如采
5用漂浮元件之间测量蒸汽容器内的水位。然而，在这种沸腾环境中，这种直接的、优选精确 的检测通常将难以实现。因此，通过优选的是，测量与蒸汽容器内的实际水位直接或间接相 关的其它过程参数，如下文将说明的那样。在优选的实施方式中，检测装置设置为检测所述加热元件的至少一部分的干燥运 行，并且其中控制单元设置为在由所述检测装置检测到所述加热元件的至少一部分的干燥 运行时打开给水阀门。加热元件的干燥运行的检测将与蒸汽容器内的水位直接相关。例如 可以通过检测加热元件的实际温度和/或电阻检测(接近)干燥运行情况。在检测装置检 测到加热元件的温度和/或电阻超过预定临界阈值时，认为检测到加热元件的干燥运行情 况，其结果是，控制单元将打开给水阀门，以至少部分地重新填充蒸汽容器。蒸汽容器可以由其下可以定位单独的加热元件的常规蒸汽容器形成，其中由加热 元件产生的热量可以传递至蒸汽容器，并且其中由蒸汽容器吸收的热量可以传递由蒸汽容 器包含的水，由此产生蒸汽。然而，为了增加根据本发明的装置的热效率，蒸汽容器优选至 少部分地由加热元件限定。通过将加热元件至少部分地与蒸汽容器集成在一起，则可以由 加热元件直接而不是间接加热将要蒸发的水，从能量观点看，这是有利的。通常，加热元件 形成蒸汽容器的底侧，其中蒸汽容器的一个或多个侧壁，优选截锥形侧壁可以以大致中等 紧密的方式连接至加热元件。在本文中，将清楚的是，各种结构和设计的蒸汽容器对本领域 技术人员来说是可想象的。在特别优选的实施方式中，加热元件的大致平坦顶面至少部分 地限定蒸汽容器的底部。采用加热元件的大致平坦顶面将有利进行蒸汽容器内的水位的受 控和精确的检测。更优选地，加热元件的顶面大致水平定向。这意味着加热元件的顶面的每 个部分上的水位是相同的。然而，加热元件的限定蒸汽容器的顶面的这种水平定向的缺点 是，整个加热元件在运行期间将通过干燥运行数次，以触发控制单元，因此触发给水阀门。 在这种实施方式中，加热元件的干燥运行将比试验更常见，这可能影响加热元件的预期寿 命。因此，在一些情况下，在加热元件的顶面相对于水平线倾斜定向的情况中会是优选的。 倾斜角度优选地在2°和30°之间。通过以一定的角度放置加热元件的大致平坦顶面，加 热元件的顶面的首先干燥运行的部分总线被限定。因此，对于这后一种应用，可以优化加热 元件的设计，以限制加热元件内的应力和延长加热元件的预期寿命，因此延长这种蒸汽产 生装置的预期寿命。根据本发明的装置的加热元件可以是多种种类的，并且例如可以由装有护套的 (管状)加热元件形成。然而，优选地，根据本发明的装置的加热元件由厚膜加热元件形成， 该厚膜加热元件包括用于加热的导热基底、设置在所述基底上的至少一个第一介电层、以 及设置在所述第一介电层上的至少一个导电加热轨迹。通常，所述基底由不锈钢或陶瓷板 形成，其上连续涂覆第一介电层和电阻膏。各层通常通过丝网印刷涂敷，其中每一层随后被 干燥和焙制。厚膜元件优选地在其它常规(管状)加热元件上方，因为厚膜具有相对低的 (热)质量，小的蓄热能力、快的反应，并且能够将热量均勻地传播和发送至将要蒸发的水。 在下文呈现了厚膜加热器的不同优选实施方式。在优选的实施方式中，检测装置至少部分地与加热元件集成，其中检测装置包括 至少一个导电传感器轨迹，离所述加热轨迹一定距离设置在所述第一介电层上，和至少一 个第二介电层，设置在所述第一介电层上，所述第二介电层连接至所述加热轨迹的至少一 部分和所述传感器轨迹的至少一部分。优选地，传感器轨迹被包围在两个介电层之间。更优选地，在几乎相同的温度下，第一介电层的电阻高于第二介电层的电阻。在加热元件的温 度将超过预定临界值的情况中，泄漏电流将经由第二介电层从加热轨迹流向传感器轨迹。 通过感测这种泄漏电流，例如通过将传感器轨迹连接至电流表或伏特计，可以以相对敏感 和可靠的方式检测加热元件的过加热，因此检测干燥运行情况，其结果是可以由控制单元 打开给水阀门。加热轨迹可以定位在第一介电层和第二介电层之间，相对于传感器轨迹产 生或多多少的平行布局。可替换地，至少一个加热轨迹定位在第二介电层远离第一介电层 的一侧，这在传感器轨迹例如可以由传感器格栅形成的情况中是有利的。在国际申请WO 2006/083162和未公开国际申请PCT/NL2008/050360中更详细地披露了优选的实施方式， 通过引用将这两个国际申请的全部内容结合于此，用于全部目的。在另一优选实施方式中，加热元件还包括覆盖至少一个加热轨迹段的热防护装 置，所述热防护装置适于以加热轨迹的预定增加温度使所述至少一个被覆盖加热轨迹段产 生短路，由此增加所述至少一个被覆盖加热轨迹段的温度，使得所述至少一个被覆盖加热 轨迹段将被破坏，至少部分地使所述加热轨迹被不可逆转地中断。由于这种短路热，防护装 置且因此被覆盖的加热轨迹段将达到高温，使得被覆盖的加热轨迹段将熔化和/或蒸发， 且将因此被破坏。优选地，控制单元还连接至加热元件，以通过在预定临界温度处预防性地 切断加热元件而确保所述元件不达到过热温度。在特别优选的实施方式中，加热元件包括具有相对低的功率密度的第一加热轨 迹，所述第一加热轨迹设置在蒸汽容器的较高的部分上，和具有相对高的功率密度的第二 加热轨迹，所述第二加热轨迹设置在蒸汽容器的较低的部分上。第一加热轨迹和第二加热 轨迹可以彼此连接。然而，还可以想得到的是，这两个轨迹是分开的电路。如上文已经提到 的那样，加热轨迹的这种特定布局在加热元件例如是倾斜定向的情况中是有利的。为了检 测加热元件的干燥运行，并且特别是检测基底的由第一加热轨迹加热的部分的干燥运行， 检测装置优选地至少连接至加热元件的包括第一加热轨迹的部分。可替换地，低功率密度 轨迹的电阻变化可以用来检测干燥运行。可替换地，单独的温度感测装置(例如，双金属器 件、NTC、PTC、热电偶)可以用力感测加热元件的低功率密度轨迹的干燥运行。然而这种特 定的布局不仅仅适用于倾斜加热元件。还可想到的是，第二加热轨迹(高功率密度)设置 在蒸汽容器的底侧，并且第一加热轨迹(低功率密度)设置在蒸汽容器的另一侧，如侧壁。如已经提到的那样，通过诸如浮子之类的机械装置直接检测蒸汽容器内的水位不 是优选的。这种沸腾环境通常将太激烈而不能可靠地检测实际水位。除了上文呈现的用于 实现对蒸汽容器内的实际水位的相对精确的检测的优选实施方式，装置可替换地包括用于 收集将输送至蒸汽容器的水的冷水容器。通过将冷水容器和蒸汽容器用作连通容器，并且 通过检测冷水容器内的水位，可以确定蒸汽容器内的实际水位。可以通过所有已知的检测 装置建立冷水容器中的水位的测量，例如上文所述的浮子、电阻或电容测量、热测量。水容 器还可以与蒸汽容器集成在一起，其中冷水容器和蒸汽容器的蓄水池例如通过间壁相互隔 开。在检测到实际水位下降到低于预定临界最小水位的情况中，控制单元将打开给水阀门， 以重新填充冷水容器，结果按照期望的那样重新填充蒸汽容器。用于检测由蒸汽容器包含的水量的一种可替换方式是通过加权由蒸汽容器包含 的水量，基于这种加权的水量，可以计算蒸汽容器中的实际水量，因此可以计算蒸汽容器中 的水位。
给水阀门将通常设置为连接至供水系统，特别是总水管。供水系统可替换地由构 成根据本发明的装置的一部分的供应容器形成，其中可以手动或自动重新填充该供应容 器。水到蒸汽容器的供给可替换地-和最终附加地-基于(冷凝)蒸汽的再循环。在给水阀门由泵形成的情况中，该泵的泵流量，即每单位时间的水体积单位数优 选是可调节的。可以有利的是，调节泵流量，以能够以相对简单的方式满足供水要求。更优 选地，控制单元适于根据与由检测装置获得信息相关的水位调节泵流量。通过调节泵的流 量，可以容易地优化到蒸汽容器的水供给。在另一优选实施方式中，该装置还包括设置为过加热从蒸汽容器接收的蒸汽的后 加热器。过热蒸汽特别适于烹饪，因为过热蒸汽将热量快速传导至将被烹饪的食物。当蒸 汽被过加热时，食物上的凝聚物很少，以便该实施方式可以适用于'干油煎'，其中在不用 油脂或油的情况下以高温迅速烹饪食物，因此为油炸食品提供了可替换的健康选择。过热 蒸汽还特别适用于消毒、脱脂和清洗应用。用于产生过热蒸汽的所述后加热器优选由流通 加热器形成，以有效地将蒸汽转换成过热蒸汽。流通加热器优选包括细长加热流径，更优选 为螺旋形。所述流径任选地包括一个或多个折流板。流通加热器优选包括与加热流径热接 触的加热元件，其中所述加热元件更优选为厚膜加热元件。在国际申请WO 2007/037694中 更详细地披露了优选的实施方式，在此通过引用将该国际申请的全部内容结合于此，用于 所有目的。本发明还涉及用在根据本发明的装置中的加热元件，特征在于该加热元件包括 具有相对低的功率密度的第一加热轨迹，和具有相对高的功率密度的第二加热轨迹。在上 文已经以全面理解的方式说明了这种特定加热元件的优点和其它实施方式。本发明还涉及设置为根据本发明的加热元件的电器。根据本发明实施方式的电器 可以将提供蒸汽作为主要功能，如蒸汽清洁器，或作为辅助功能，如用于制备热牛奶咖啡的 蒸汽牛奶起泡器。电器还可以具有通过相同的出口或通过不同的出口分配热水或蒸汽的选 项。可以结合分配蒸汽或其它气体的实施方式的其它电器包括壁纸剥离器、蒸汽熨斗、滤水 器、食物蒸汽锅、洗碗机、地板清洁器，地毯、窗帘或家具清洁器，以及用于医疗、牙科或食物 灭菌应用的消毒设备。该电器可以是便携式的，或者形成家用、工业、商用或实验室处理单 元的一部分。本发明还涉及通过根据发明的装置产生蒸汽的方法，包括下述步骤A)采用将要 蒸发的水填充蒸汽容器，B)启动加热元件，由此蒸发最初由蒸汽容器包含的至少一部分水， C)通过检测装置检测蒸汽容器内的水位，以及D)在检测到下降到低于预定临界水位的实 际水位时打开给水阀门，以重新填充蒸汽容器。更优选地，在步骤C)期间，所述加热元件的 至少一部分出现干燥运行情况或接近干燥运行情况，并且在步骤D)期间，在检测到所述加 热元件的至少一部分出现干燥运行情况时打开给水阀门。可替换地，在步骤C)期间，通过 测量源自加热元件的至少一个加热轨迹的泄漏电流检测水位。可替换地，在步骤C)期间， 通过测量加热元件的至少一个加热轨迹的温度和/或电阻变化检测水位。还可想得到的 是，在步骤C)期间，通过测量与蒸汽容器连通的冷水容器中的水位检测水位。在优选的实 施方式中，该方法还包括步骤E)，步骤E)包括将在蒸汽容器产生的蒸汽引导通过用于产生 过热蒸汽的后加热器。该方法优选还包括步骤F)，步骤F)包括在检测到超过预定的临界最 大水位的实际水位时，关闭给水阀门，以终止蒸汽容器的重新填充。
将根据在接下来的附图中示出的非限定性的示例性实施方式说明本发明。在这 里图1示出了根据本发明的用于产生蒸汽的装置的第一实施方式的剖面；图2示出了根据本发明的用于产生蒸汽的装置的第二实施方式的剖面；图3示出了根据本发明的用于产生蒸汽的装置的第三实施方式的剖面；图4示出了根据本发明的用于产生蒸汽的装置的第四实施方式的剖面；图5示出了根据本发明的用于产生蒸汽的装置的第五实施方式的剖面；图6示出了根据本发明的用于产生蒸汽的装置的第六实施方式的剖面；图7示出了根据本发明的蒸汽烘炉的透视图；以及图8示出了根据本发明的过热蒸汽产生设备的示意图。
具体实施例方式图1示出了根据本发明的用于产生蒸汽的装置1的第一实施方式的剖面。装置1 包括由将要蒸发的水3部分地填充的蒸汽容器2。蒸汽容器2的底侧由厚膜加热元件4限 定，该加热元件4包括金属或陶瓷基底5、设置在所述基底5上的第一介电层6、设置在所述 介电层6上的传感器轨迹7、设置在所述第一介电层6和所述传感器轨迹7上的第二介电 层8、以及设置在所述第二介电层8上的加热轨迹9。装置1还包括控制单元10，加热轨迹 9和传感器轨迹7连接至控制单元10。电流表11用来测量通过传感器轨迹7的泄漏电流。 控制单元10连接至设置为重新填充蒸汽容器2的泵12。在加热元件4的干燥运行情况中， 加热元件的温度将快速上升，导致特别是第二介电层8的电阻下降。因此，泄漏电流将经由 第二介电层8从加热轨迹9流向传感器轨迹7。在由电流表11检测到漏泄流的情况中，控 制单元10将打开并优选调整泵12的流量，以重新填充蒸汽容器，平衡加热元件4的干燥运 行情况。在装置1的可替换实施方式中，加热轨迹9可以离传感器轨迹7 —定距离定位在 第一介电层6和第二介电层8之间，其中加热轨迹9和传感器轨迹7优选具有大致平行的 布局。图2示出了根据本发明的用于产生蒸汽的装置13的第二实施方式的剖面。装置 13由将要蒸发的水15部分地填充的蒸汽容器14。蒸汽容器14的倾斜底部由(倾斜)厚 膜加热元件16，加热元件16包括导热基底17、设置在所述基底17上的介电层18、设置在所 述介电层18高部上的具有相对低的功率密度的第一加热轨迹19、以及设置在所述介电层 18低部上的具有相对低的功率密度的第二加热轨迹20。第一加热轨迹19连接至用于检测 加热元件16的这种较高部分的干燥运行状态的检测元件21。检测元件21可以为各种种 类的，其中检测元件21例如可以适于检测第一加热轨迹19的温度或电阻的变化。在该实 施方式中，可以如图1中所示的那样涂覆传感器层(未示出)，以检测干燥运行情况。第一 加热轨迹19有意设置为具有低的功率密度，因为加热元件16这种抬高部分将在干燥运行 状态和潮湿状态之间交替。第一加热轨迹19的低功率密度布局防止在加热元件16这种抬 高部分内产生实质的材料应力，由此保持令人满意的预期寿命。而且，低功率密度的加热轨 迹19通常基本上不如高功率密度的加热轨迹20危险。第一加热轨迹19连接至用于检测
9加热元件16的抬高部分的干燥运行情况的检测元件21。连接至所述检测元件21的控制单 元22适于在加热元件16的至少一部分出现干燥运行的情况中启动泵23。供水容器M连 接至泵23，以使得能够重新填充蒸汽容器14。第二加热轨迹20还可以可选地连接至第二 检测元件(未示出)，第二检测元件在检测元件21将不能正确地运行时提供附加的安全措 施。在装置13的示出状态中，控制单元22刚刚已经启动泵23，以重新填充蒸汽容器14。图3示出了根据本发明的用于产生蒸汽的装置25的第三实施方式的剖面。装置 25包括由将要蒸发的水27部分地填充的蒸汽容器26。蒸汽容器沈的底部部分地由第一 厚膜加热元件观形成。蒸汽容器26的中间底部四相对于相邻的第一厚膜加热元件观抬 高，其中蒸汽容器26的抬高的底部四设置有具有低功率密度的第二厚膜加热元件30。第 一加热元件观包括基底31、设置在所述基底31上的介质搪瓷层32、以及设置在所述搪瓷 层32上的至少一个加热轨迹33，所述加热轨迹33具有相对高的功率密度。第二加热元件 30的干燥运行状态可以由连接至所述第二加热元件30的检测元件34检测。基于由检测元 件34获得的信息，控制单元35可以启动连接至总水管的水管37的阀36，以能够定制重新 填充蒸汽容器26，防止第一加热元件观出现干燥运行状态。图4示出了根据本发明的用于产生蒸汽的装置38的第四实施方式的剖面。图4 中示出的装置38在构造上或多或少地类似于图3中示出的装置25。根据图4的装置38包 括由将要蒸发的水40部分地填充的蒸汽容器39，且也称为蒸汽坩埚或蒸汽室。蒸汽容器 39的底部由第一厚膜加热元件41形成。蒸汽容器39的侧壁42设置有具有低功率密度的 抬升的第二加热元件43。第一加热元件41包括基底44、设置在所述基底44上的介质搪瓷 层45、以及设置在所述搪瓷层45上的至少一个加热轨迹46，所述加热轨迹46具有相对高 的功率密度。第二加热元件43的干燥运行状态，且因此由这种装置38产生的蒸汽可以由 连接至所述第二加热元件43的检测元件47检测。基于由检测元件47检测并提供至控制 单元48的信息，控制单元48可以启动连接至供水容器51的水管50的阀49，以能够定时重 新填充蒸汽容器39，防止第一加热元件41出现干燥运行状态。任选地，通过冷凝蒸汽再循 环(在该图中未示出)重新填充供水容器51。图5示出了根据本发明的用于产生蒸汽的装置52的第五实施方式的剖面。装置 52包括由水M部分地填充的蒸汽容器53，所述蒸汽容器53包括大致截锥形侧壁55和由厚 膜加热元件56形成的底部。加热元件56在构造上大体类似于图4中示出的第一加热元件 41。装置52还包括经由穿过加热元件56的连接管58与蒸汽容器53连通的冷水容器57。 冷水容器57设置有用于检测冷水容器57内的实际水位的光学传感器59。光学传感器59 连接至控制单元60，以处理由光学传感器59获得的信息，并启动泵61，用于重新填充冷水 容器57，并因此重新填充蒸汽容器53。由于冷水容器57内的实际水位直接与蒸汽容器53 内的实际水位相关联，则可以由光学传感器59监控蒸汽容器53内的实际水位，并且因此可 以防止加热元件56出现干燥运行情况。图6示出了根据本发明的用于产生蒸汽的装置62的第六实施方式的剖面。装置 62包括事实上由间壁64分成冷水容器63a和蒸汽容器6 的容器63。在示出的实施方式 中，容器63由将要蒸发的水65部分地填充。冷水容器63a和蒸汽容器6 彼此连通。因 此，这两个容器63a、6;3b中的水位相同。容器63的底部由厚膜加热元件66形成，该加热元 件66包括金属基底67、设置在所述基底67上的介电层68、以及涂覆至所述介电层68的加
10热轨迹69。加热轨迹69被涂覆为使得加热元件66适于特别加热存在于蒸汽容器63b中 的水。在冷水容器63下面未涂覆加热轨迹，以阻止由冷水容器63a包含的水被不希望地加 热。漂浮元件70用在冷水容器63a中，该漂浮元件70基本上在冷水容器63a内的水位上 自由浮动。漂浮元件70与控制单元71电连接。所述控制单元71进一步连接至泵72，其中 控制单元71设置为根据容器63内的检测到的水平启动泵72。以这种方式，可以计量容器 63内的水位，同时防止加热元件66的干燥运行情况和其中在容器63中存在过量的水的情 况。以这种方式，可以优选在一定量时间内产生的蒸汽量。图7示出了根据本发明的蒸汽烘炉73的透视图。蒸汽烘炉73包括蒸煮室74，其 目前由门75封闭。在蒸煮室74内应用根据本发明的用于产生蒸汽的装置76。上文已经描 述了这种蒸汽产生装置76的多种实施方式。图8示出了根据本发明的过热蒸汽产生设备77的示意图，其中加压蒸汽提供至流 通加热器79的进口 78，流通加热器79使所述蒸汽过热，以在出口 80处产生过热蒸汽。加 压蒸汽由被供给液体的蒸汽发生器81产生。加热器79出口 80处的温度传感器82向控 制器83提供输入，控制器83设置为控制蒸汽发生器和/或加热器79的加热功率，以在出 口 80维持预定的温度。优选地，蒸汽发生器81基本上不从液体产生蒸汽。所述蒸汽随后 由流通加热器79过加热，流通加热器79可以为大致如WO 2005/080885中披露的螺旋形流 通加热器，虽然优选地折流板设置在螺旋形通道内，以减缓蒸汽流；折流板可以由设置在通 道内的弹簧提供。在一种实验性例子中，流通加热器吸入320W，并输出仅0.25巴过压的达 260°C的过热蒸汽。过热蒸汽非常快速地产生，在启动设备之后的60秒内。应当注意到，上述实施方式说明而不限制本发明，并且本领域技术人员将能够在 不偏离随附的权利要求的范围的条件下设计多种可替换实施方式。在权利要求书中，放在 圆括号之间的任何附图标记不应当解释为限制权利要求。动词"包括"及其变形的使用 不排除在权利要求中记载的元件或步骤之外的其它元件或步骤的存在。元件之前的"a" 或"an"不排除多个这种元件的存在。在相互不同的从属权利要求中引用某些措施的仅有 事实不表示不能采用这些措施的组合获利。
权利要求
1.一种用于产生蒸汽的装置，包括至少一个蒸汽容器，用于收集将要蒸发的水； 至少一个加热元件，用于蒸发由所述蒸汽容器包含的水， 至少一个给水阀门，用于将水提供至所述蒸汽容器， 检测装置，用于检测蒸汽容器内的水位，和连接至所述给水阀门和所述检测装置的控制单元，所述控制单元设置为在由所述检测 装置检测到实际水位下降到低于预定临界水位时打开所述给水阀门，以用水重新填充蒸汽容器。
2.根据权利要求1所述的装置，特征在于，检测装置设置为检测所述加热元件的至少 一部分的干燥运行，并且控制单元设置为在由所述检测装置检测到所述加热元件的至少一 部分干燥运行时打开给水阀门。
3.根据权利要求1或2所述的装置，特征在于，蒸汽容器至少部分地由所述加热元件限定。
4.根据权利要求3所述的装置，特征在于，所述加热元件的大致平坦顶面至少限定蒸 汽容器的底部。
5.根据权利要求4所述的装置，特征在于，加热元件的顶面大致水平定向。
6.根据权利要求4所述的装置，特征在于，加热元件的顶面倾斜定向。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，特征在于，加热元件包括用于加热的导热 基底、设置在所述基底上的至少一个第一介电层以及设置在所述第一介电层上的至少一个 导电加热轨迹。
8.根据权利要求7所述的装置，特征在于，检测装置包括至少一个导电传感器轨迹，离所述加热轨迹一定距离并设置在所述第一介电层上，和 至少一个第二介电层，设置在所述第一介电层上，所述第二介电层连接至所述加热轨 迹的至少一部分和所述传感器轨迹的至少一部分。
9.根据权利要求8所述的装置，特征在于，至少一个加热轨迹定位在第一介电层和第 二介电层之间。
10.根据权利要求8或9所述的装置，特征在于，至少一个加热轨迹定位在第二介电层 的远离第一介电层的一侧。
11.根据权利要求7-10中任一项所述的装置，特征在于，加热元件还包括覆盖至少一 个加热轨迹段的热防护装置，所述热防护装置适于以加热轨迹的预定增加温度使所述至少 一个被覆盖加热轨迹段产生短路，由此增加所述至少一个被覆盖加热轨迹段的温度，使得 所述至少一个被覆盖加热轨迹段将被破坏，至少部分地使所述加热轨迹被不可逆转地中 断。
12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，特征在于，加热元件包括具有相对低的功率密度的第一加热轨迹，所述第一加热轨迹设置在蒸汽容器的较高的 部分上，和具有相对高的功率密度的第二加热轨迹，所述第二加热轨迹设置在蒸汽容器的较低的 部分上。
13.根据权利要求12所述的装置，特征在于，第二加热轨迹设置在蒸汽容器的底侧，并且第一加热轨迹设置在蒸汽容器的另一侧。
14.根据权利要求7-11、12或13中任一项所述的装置，特征在于，第一加热轨迹设置在 所述第一介电层的较高的部分上，且第二加热轨迹位于所述第一介电层的较低的部分上。
15.根据权利要求11-14中任一项所述的装置，特征在于，检测装置设置为由第一加热 轨迹检测蒸汽容器的一部分的干燥运行。
16.根据权利要求7-11、13或14中任一项所述的装置，特征在于，检测装置适于监测加 热元件的至少一个加热轨迹的温度变化和/或电阻变化。
17.根据前述权利要求中任一项所述的装置，特征在于，该装置还包括用于收集将输送 至蒸汽容器的水的冷水容器。
18.根据权利要求17所述的装置，特征在于，冷水容器和蒸汽容器为连通的容器，并且 检测装置适于检测冷水容器内的水位。
19.根据前述权利要求中任一项所述的装置，特征在于，给水阀门设置为连接至供水系 统，特别是总水管。
20.根据前述权利要求中任一项所述的装置，特征在于，给水阀门为泵，并且控制单元 适于根据检测装置获得的水位相关信息来调节泵流量。
21.根据前述权利要求中任一项所述的装置，特征在于，该装置还包括设置为过加热从 蒸汽容器接收的蒸汽的后加热器。
22.根据权利要求21所述的装置，特征在于，所述后加热器由流通加热器形成。
23.一种用在根据权利要求11-13中任一项的装置中的加热元件，特征在于，该加热元 件包括具有相对低的功率密度的第一加热轨迹，和具有相对高的功率密度的第二加热轨迹。
24.一种设置有根据权利要求1-22中任一项的加热元件的电器。
25.一种通过根据权利要求1-22中任一项的装置产生蒸汽的方法，包括下述步骤A)采用将要蒸发的水填充蒸汽容器，B)启动加热元件，由此蒸发由蒸汽容器最初包含的水的至少一部分，C)通过检测装置检测蒸汽容器内的水位，以及D)在检测到实际水位下降到低于预定临界水位时打开给水阀门，以重新填充蒸汽容ο
26.根据权利要求25所述的方法，特征在于，在步骤C)期间，所述加热元件的至少一部 分出现干燥运行情况或接近干燥运行情况，并且在步骤D)期间，在检测到所述加热元件的 至少一部分出现干燥运行情况时打开给水阀门。
27.根据权利要求25或沈所述的方法，特征在于，在步骤C)期间，通过测量源自加热 元件的至少一个加热轨迹的泄漏电流来检测水位。
28.根据权利要求25-27中任一项所述的方法，特征在于，在步骤C)期间，通过测量加 热元件的至少一个加热轨迹的温度和/或电阻变化来检测水位。
29.根据权利要求25-28中任一项所述的方法，特征在于，在步骤C)期间，通过测量与 蒸汽容器连通的冷水容器中的水位来检测水位。
30.根据权利要求25-29中任一项所述的方法，特征在于，该方法还包括步骤E)，步骤E)包括将在蒸汽容器中产生的蒸汽引导通过用于产生过热蒸汽的后加热器。
31.根据权利要求25-30中任一项所述的方法，特征在于，该方法还包括步骤F)，步骤F)包括在检测到实际水位超过预定的临界最大水位时，关闭给水阀门，以终止蒸汽容器的重新填充。
全文摘要
本发明涉及用于产生蒸汽的装置，其包括用于蒸发水的加热元件。本发明还涉及用在根据本发明的装置中的加热元件。本发明进一步涉及用于通过根据本发明的装置产生蒸汽的方法。
文档编号F22B1/28GK102124265SQ200980131887
公开日2011年7月13日 申请日期2009年6月16日 优先权日2008年6月16日
发明者格雷德斯·约翰尼斯·克罗普斯 申请人:奥特控制有限公司