蒸汽产生系统及蒸汽设备的制作方法

1.本发明涉及蒸汽设备技术领域，尤其是涉及一种蒸汽产生系统及蒸汽设备。


背景技术：

2.蒸汽具有温度高，少量液体水可以产生大量蒸汽等特点，其应用在清洁领域具有清洁效果好、节省水资源的优点。现有技术中已有通过蒸汽进行清洁的产品应用，如蒸汽洗车机、蒸汽拖把、蒸汽消毒柜、蒸汽熨斗、蒸汽挂烫机、蒸汽洗碗机等。
3.现有技术中的蒸汽产生方式基本都是采用锅炉储水加热蒸发的方式，锅炉作为用于加热的储水容器，其内存储有水，采用电加热或燃料加热等方式加热锅炉，使得锅炉内的水沸腾产生蒸汽，而后通过输送管路将产生的蒸汽输出。可以理解地，根据应用的场景不同，输送管路以及蒸汽出口处的部件和结构各不相同。采用锅炉加热的方式，由于需要将锅炉内的水全部加热沸腾，因而蒸汽产生速度较慢，而且蒸汽的干湿度难以调节，同时产生蒸汽的稳定性差。其产生的蒸汽通常湿度较大，无法产生干蒸汽，即其实质上并非纯正的气态蒸气，而是混有呈雾化状态液体的气液混合态的蒸汽，无法应用于需要使用干蒸汽的情形；而且由于其是气液混合态的蒸汽，温度也通常难以达到较高的温度，故难以应用于需要高温蒸汽的情形。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种蒸汽产生系统及蒸汽设备，旨在解决或至少部分解决上述背景技术存在的不足，该蒸汽产生系统不仅能够持续稳定地产生蒸汽，而且蒸汽产生的速度快，同时蒸汽的温度可控，能够产生高温的干蒸汽。
5.本发明提供一种蒸汽产生系统，包括进水管、电磁阀、水泵和蒸汽发生器，所述进水管用于向所述蒸汽发生器输送液体，所述电磁阀和所述水泵连接于所述进水管上，所述水泵用以提供动力以驱动液体经所述进水管输送至所述蒸汽发生器中，且所述电磁阀在工作时频繁地开闭动作以使所述进水管内的液体经过所述电磁阀后呈通断式地进入所述蒸汽发生器内。
6.进一步地，所述水泵连接于所述电磁阀和所述蒸汽发生器之间，液体在所述进水管内流动，依次经过所述电磁阀和所述水泵后进入所述蒸汽发生器内。
7.进一步地，所述蒸汽发生器包括加热装置，所述加热装置包括发热管和蒸汽管，所述发热管和所述蒸汽管导热连接，所述水泵的出口与所述蒸汽管的进水口连通。
8.进一步地，所述加热装置还包括发热器基座，所述发热器基座采用导热材料制成，所述发热管和所述蒸汽管均埋设于所述发热器基座之中，所述发热管和所述蒸汽管通过所述发热器基座进行传热。
9.进一步地，所述蒸汽发生器还包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述发热器基座上。
10.进一步地，所述发热器基座上设有安装孔，所述温度传感器设置于所述安装孔内。
11.进一步地，所述温度传感器包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均设置于所述发热器基座上，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器分别用于检测所述加热装置的正常工作温度和关断保护温度。
12.进一步地，所述水泵的出口与所述蒸汽发生器的入口之间的管路上设有单向阀。
13.进一步地，所述水泵为电磁泵。
14.本发明还提供一种蒸汽设备，包括以上所述的蒸汽产生系统。
15.进一步地，所述蒸汽设备还包括清洗枪，所述清洗枪的入口与所述蒸汽发生器的出口连通。
16.进一步地，所述蒸汽设备为蒸汽洗车机、蒸汽拖把、蒸汽消毒柜、蒸汽熨斗、蒸汽挂烫机、蒸汽洗碗机、蒸汽-臭氧消杀机中的一种。
17.本发明提供的蒸汽产生系统，通过在进水管上设置电磁阀，在工作时，先将蒸汽发生器加热至预设温度，然后控制电磁阀频繁地开闭，使进水管内的水高频通断式地进入蒸汽发生器内（即进水管内的水一股一股间隔地进入蒸汽发生器内），保证蒸汽发生器内每频的进水量不大，每次少量的水进入高温的蒸汽发生器内后能够被瞬间蒸发成蒸汽，该蒸汽产生方式区别于现有的锅炉煮沸产生蒸汽的方式。该蒸汽产生系统无需将大量的水全部加热沸腾，故蒸汽产生的速度快，而且能够持续稳定地产生蒸汽，同时蒸汽的温度可控，能够产生高温的干蒸汽。
附图说明
18.图1为本发明实施例中蒸汽设备的结构示意图。
19.图2为本发明实施例中蒸汽产生系统的结构框图。
20.图3为本发明实施例中蒸汽发生器的结构示意图。
21.图4为图3的截面示意图。
22.图5为图3的局部爆炸结构示意图。
23.图6为图5中加热装置的爆炸结构示意图。
24.图7为图6中发热管和蒸汽管的俯视图。
25.图8为图6中发热管和蒸汽管进一步分解后的爆炸结构示意图。
26.图9为图6中发热器基座的内部结构的透视示意图。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
28.本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
29.如图1及图2所示，本发明实施例提供的蒸汽产生系统，包括进水管2、电磁阀3、水泵4和蒸汽发生器1，所述进水管2用于向所述蒸汽发生器1输送液体，所述电磁阀3和所述水泵4连接于所述进水管2上，所述水泵4用以提供动力以驱动液体经所述进水管2输送至所述蒸汽发生器1中，且所述电磁阀3在工作时频繁地开闭动作以使所述进水管2内的液体经过所述电磁阀3后呈通断式地进入所述蒸汽发生器1内。
30.进一步地，如图2所示，在本实施例中，蒸汽产生系统还包括控制器7，控制器7同时与蒸汽发生器1、电磁阀3和水泵4电信号连接，以协调控制蒸汽发生器1、电磁阀3和水泵4的开闭以及工作方式。
31.具体地，本实施例通过在进水管2上设置电磁阀3，在工作时，先将蒸汽发生器1加热至预设温度（例如200℃以上），通过控制器7控制电磁阀3频繁地开闭，使进水管2内的水高频通断式地进入蒸汽发生器1内（即进水管2内的水一股一股间隔地进入蒸汽发生器1内），保证蒸汽发生器1内每频的进水量不大，每次少量的水进入高温的蒸汽发生器1内后能够被瞬间蒸发成蒸汽，该蒸汽产生方式区别于现有的锅炉煮沸产生蒸汽的方式。在一实施例中，电磁阀3开闭的频率为50-100hz。该蒸汽产生系统无需将大量的水全部加热沸腾，故蒸汽产生的速度快，而且能够持续稳定地产生蒸汽，同时蒸汽的温度可控，能够产生高温的干蒸汽。进一步地，在本实施例中，所述水泵4连接于所述电磁阀3和所述蒸汽发生器1之间，液体在所述进水管2内流动，依次经过所述电磁阀3和所述水泵4后进入所述蒸汽发生器1内。如此设置使得水泵4可以保护电磁阀3免受蒸汽发生器1产生的压力、温度等直接传递至电磁阀3处对其产生不利影响，以保证电磁阀3的工作性能及使用寿命。
32.进一步地，如图6所示，在本实施例中，蒸汽发生器1包括加热装置11，加热装置11包括发热管111和蒸汽管112，发热管111和蒸汽管112导热连接，水泵4的出口与蒸汽管112的进水口连通。
33.进一步地，如图6所示，在本实施例中，加热装置11还包括发热器基座113，发热器基座113采用导热材料制成，发热管111和蒸汽管112均埋设于发热器基座113之中，发热管111和蒸汽管112通过发热器基座113进行传热。当然，在其它实施例中，发热管111和蒸汽管112也可以通过直接接触传热或其它方式传热。
34.进一步地，如图6所示，在本实施例中，蒸汽发生器1还包括温度传感器14，温度传感器14设置于发热器基座113上，温度传感器14与控制器7电信号连接，以将加热装置11的温度信息传递至控制器7。
35.具体地，本实施例的蒸汽发生器1，利用发热器基座113对发热管111和蒸汽管112进行传热，即发热管111产生的热量先传导至发热器基座113，再由发热器基座113将热量传导至蒸汽管112，使得蒸汽管112受热均匀且升温迅速。而且，由于发热管111和蒸汽管112均埋设于发热器基座113之中，发热管111、蒸汽管112和发热器基座113三者紧密接触，使得三者之间具有良好的导热性能，并减少了热传导过程中的热量损失。同时，通过在发热器基座113上设置温度传感器14，利用温度传感器14能够准确地控制蒸汽的温度（由于发热管111为发热源，其温度高于蒸汽温度，且其温度大小不能表征蒸汽的温度大小；而蒸汽管112内有水流过，蒸汽管112各部分的温度是不均匀的，故温度传感器14不能设置于发热管111或蒸汽管112上，否则温度检测值不准确），进而对蒸汽的干湿度进行控制。该蒸汽发生器1不仅热传导效率高，蒸汽产生速度快，而且蒸汽管112受热均匀，能够保证蒸汽的产生品质（蒸汽的温度均匀性、干湿度均匀性等较好），同时能够控制蒸汽的温度和干湿度。
36.具体地，在本实施例中，加热装置11为电加热装置，即发热管111为电加热管，发热管111的两端分别设有第一电连接端1111和第二电连接端1112，发热管111的第一电连接端1111和第二电连接端1112与外部电路连接后通过电加热的方式产生热能。蒸汽管112的两端分别设有进水口1121和蒸汽出口1122，水从进水口1121进入蒸汽管112内后经过加热形
成蒸汽，然后经蒸汽出口1122排出。在工作时，当温度传感器14检测到发热器基座113的温度达到设定值时，则由控制器7进行控制向蒸汽管112内进水，以产生蒸汽；同时，通过调节设定值的大小可以控制蒸汽的温度和干湿度（蒸汽的温度对应蒸汽的干湿度）。
37.进一步地，如图6所示，在本实施例中，温度传感器14靠近发热管111和蒸汽管112设置，且温度传感器14不与发热管111和蒸汽管112接触，以免发热管111和蒸汽管112对温度传感器14的温度检测值造成影响。
38.进一步地，如图6所示，在本实施例中，发热器基座113上设有安装孔115，温度传感器14设置于安装孔115内。
39.进一步地，如图6所示，在本实施例中，安装孔115的内壁加工有螺纹，从而方便温度传感器14的安装，即温度传感器14与安装孔115通过螺纹连接。
40.进一步地，如图5及图6所示，在本实施例中，温度传感器14包括第一温度传感器141和第二温度传感器142，第一温度传感器141和第二温度传感器142均设置于发热器基座113上。
41.具体地，第一温度传感器141和第二温度传感器142分别用于检测加热装置11的正常工作温度和关断保护温度。在工作时，当第一温度传感器141检测到发热器基座113的温度达到设定值时，则由控制器7进行控制向蒸汽管112内进水，以产生蒸汽；同时，通过调节设定值的大小可以控制蒸汽的温度和干湿度。正常情况下，当第一温度传感器141正常工作时（即第一温度传感器141未发生损坏），加热装置11的温度会被控制在正常工作温度附近，加热装置11不会发生过热的情况，但当第一温度传感器141失效无法检测温度时，则加热装置11会持续加热干烧，存在安全隐患。因而，设置第二温度传感器142主要是用于过温保护，当第二温度传感器142检测温度达到关断保护温度时，则由控制器7控制蒸汽发生器1停止工作，同时还可以设置文字或声音警示，以提醒用户温度检测失效，需要及时维修。其中，关断保护温度的设定值应高于正常工作温度的设定值。
42.进一步地，如图6所示，在本实施例中，安装孔115包括间隔设置的第一安装孔1151和第二安装孔1152，第一温度传感器141和第二温度传感器142分别设置于第一安装孔1151和第二安装孔1152内。
43.进一步地，在本实施例中，发热器基座113通过铸造形成，发热器基座113为铸铝件或铸铜件。
44.具体地，在制作时，可先将制作好的发热管111和蒸汽管112置于模具（图未示）内，然后将熔融的铝或铜浇铸至模具内，待铝或铜冷却后即可得到发热器基座113。由于发热器基座113通过浇铸形成，故发热器基座113能够与发热管111和蒸汽管112紧密接触，即发热管111和蒸汽管112被发热器基座113紧密包覆；同时，由于发热器基座113采用导热性能优异的材质，例如铜或铝，发热管111产生的热量能够快速地传导至发热器基座113，发热器基座113再将热量传导至蒸汽管112，使得蒸汽管112受热均匀且升温迅速，并能够减少热传导过程中的热量损失。当然，在其它实施例中，发热器基座113还可以通过其它方式制作形成。
45.进一步地，在本实施例中，为了避免发热管111与发热器基座113电性接触（发热管111和发热器基座113均采用导电金属材质制成），可以在发热管111的外表面设置绝缘材料（图未示），例如涂覆或包裹绝缘膜等。
46.进一步地，如图9所示，在本实施例中，发热器基座113内形成有容纳腔1131，容纳
腔1131的形状和尺寸与发热管111和蒸汽管112的形状和尺寸相同，发热管111和蒸汽管112均位于容纳腔1131内。
47.进一步地，如图4及图6所示，在本实施例中，发热管111和蒸汽管112在发热器基座113内相互靠近设置，从而提高发热管111与蒸汽管112之间的热传导效率。
48.进一步地，如图6及图8所示，在本实施例中，发热管111和蒸汽管112均弯折形成螺旋状结构，发热管111和蒸汽管112相互套接。
49.具体地，通过将发热管111和蒸汽管112设置成螺旋状结构，能够增大发热管111和蒸汽管112在发热器基座113内的传热面积，进而提高传热效率；同时由于发热管111和蒸汽管112相互套接，能够减小发热管111和蒸汽管112的占用空间，从而减小蒸汽发生器1的体积大小，而且能够使发热管111产生的热量均匀地传导至蒸汽管112的各个位置，保证蒸汽的均匀性。
50.进一步地，如图4及图7所示，在本实施例中，蒸汽管112的绕设直径大于发热管111的绕设直径，蒸汽管112套设于发热管111外（当然，在其它实施例中，也可以是发热管111套设于蒸汽管112外），蒸汽管112与发热管111之间设有间隙114，发热器基座113填充蒸汽管112与发热管111之间的间隙114。
51.具体地，在本实施例中，由于蒸汽管112与发热管111之间具有间隙114，即蒸汽管112不与发热管111直接接触传热，而是通过发热器基座113间接传热，能够避免蒸汽管112与发热管111直接接触而导致的蒸汽管112受热不均匀。
52.进一步地，如图6所示，在本实施例中，发热管111和蒸汽管112均为圆管形结构，发热器基座113为圆柱形结构。当然，在其它实施例中，发热器基座113也可以为方柱形结构（即长方体形或正方体形结构）或其它形状。
53.进一步地，如图6所示，在本实施例中，发热器基座113上设有第一通孔1132和第二通孔1133，蒸汽管112的进水口1121和蒸汽出口1122分别穿过第一通孔1132和第二通孔1133后露出至发热器基座113外，从而方便蒸汽管112与外部管路的连接。发热器基座113上设有第一穿孔1134和第二穿孔1135，发热管111的第一电连接端1111和第二电连接端1112分别穿过第一穿孔1134和第二穿孔1135后露出至发热器基座113外，从而方便发热管111与外部电路的连接。
54.进一步地，如图3及图4所示，在本实施例中，蒸汽发生器1还包括壳体12，加热装置11设置于壳体12内。
55.进一步地，如图4所示，在本实施例中，壳体12内设有保温层13，保温层13位于发热器基座113的外壁与壳体12的内壁之间。通过设置保温层13，能够提高蒸汽发生器1的保温功能，减少蒸汽发生器1内部热量的散发，提高蒸汽发生器1的加热效率，并减少蒸汽发生器1对周边设备的热辐射。
56.进一步地，在本实施例中，保温层13的材质为隔热棉。隔热棉不仅具有耐高温、不易燃烧、导热系数低等优点，而且成本相对较低。当然，在其它实施例中，保温层13还可以采用气凝胶、真空板等材料制作。
57.进一步地，如图1及图2所示，在本实施例中，水泵4的出口与蒸汽发生器1的入口之间的管路上设有单向阀5，以防止蒸汽发生器1内的水或产生的蒸汽发生回流。
58.进一步地，在本实施例中，水泵4为电磁泵。
59.如图1所示，本发明实施例还提供一种蒸汽设备，包括以上所述的蒸汽产生系统。所述蒸汽设备为蒸汽洗车机、蒸汽拖把、蒸汽消毒柜、蒸汽熨斗、蒸汽挂烫机、蒸汽洗碗机、蒸汽-臭氧消杀机中的一种。
60.进一步地，如图2所示，在本实施例中，蒸汽设备例如为蒸汽清洁设备，其还包括清洗枪6，清洗枪6的入口与蒸汽发生器1的出口连通，蒸汽发生器1产生的蒸汽能够通过清洗枪6喷出，以进行清洗工作。
61.进一步地，如图1所示，在本实施例中，蒸汽设备还包括外壳8，蒸汽产生系统设置于外壳8内，清洗枪6设置于外壳8外（清洗枪6在图1中未示出）。外壳8的两侧分别设有进水接头81和蒸汽出口接头82，进水接头81和蒸汽出口接头82均为螺纹接头。进水接头81与进水管2相连，进水接头81用于连接外部的水源（例如水箱）；蒸汽出口接头82与蒸汽发生器1的出口相连，蒸汽出口接头82用于连接清洗枪6。
62.运用于以上所述的蒸汽产生系统产生蒸汽的工作过程如下：将蒸汽发生器1加热至预设温度；控制电磁阀3频繁地开闭，使进水管2内的水高频通断式地进入蒸汽发生器1内，进入蒸汽发生器1内的水在经过加热后汽化成蒸汽。
63.进一步地，蒸汽的温度由电磁阀3的开闭时间参数和/或蒸汽发生器1的加热温度参数进行控制。
64.具体地，蒸汽产生系统设有不同的档位，不同档位下电磁阀3的开闭时间参数和/或蒸汽发生器1的加热温度参数不同，从而实现蒸发形成的蒸汽的温度不同，其干湿度也就不同；不同档位下，蒸汽产生系统中各部件的运行参数预设于控制器7内，由控制器7内置程序控制。蒸汽发生器1的加热温度低和/或电磁阀3的进水量大（即电磁阀3每频的打开时间相对较长，蒸汽发生器1内每频的进水量相对较多），则蒸汽的湿度大；蒸汽发生器1的加热温度高和/或电磁阀3的进水量小（即电磁阀3每频的打开时间相对较短，蒸汽发生器1内每频的进水量相对较少），则蒸汽的湿度小。在实际使用时，一般是通过控制蒸汽发生器1的加热温度参数以调整蒸汽的温度和干湿度，以使每频时间内蒸汽产生的量保持固定（若通过控制电磁阀3的开闭时间参数来调整蒸汽的温度和干湿度，则会改变每频时间内蒸汽产生的量）。
65.本发明实施例提供的蒸汽产生系统，通过在进水管2上设置电磁阀3，利用控制器7控制电磁阀3频繁地开闭，使进水管2内的水高频通断式地进入蒸汽发生器1内，保证蒸汽发生器1内每频的进水量不大，每次少量的水进入高温的蒸汽发生器1内后能够被瞬间蒸发成蒸汽，该蒸汽产生方式区别于现有的锅炉煮沸产生蒸汽的方式。该蒸汽产生系统实现了去锅炉化，无需将大量的水全部加热沸腾，故蒸汽产生的速度快，而且能够持续稳定地产生蒸汽，同时蒸汽的温度和干湿度可控，能够产生高温的干蒸汽。
66.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。