一种蒸汽产生装置及采用有该蒸汽产生装置的蒸箱的制作方法

本发明涉及一种蒸汽产生装置及采用有该蒸汽产生装置的蒸箱。

背景技术：

通过电极检测水位，或检测容器内是否有水,在小家电中已得到广泛应用,如豆浆机、电饭煲的防溢电极，商用果汁设备的果汁液面检测等等都有用到。传统的通过电极检测水位或是否有水的解决方案都存在较多使用限制：豆浆机、电饭煲每次使用完必须要清洗电极，商用果汁设备只能在富含电解质的液体环境下使用等等。

目前市售的使用电极检水位的蒸箱或其他带有蒸功能的烹饪设备，对水质都有较高要求，即不能使用纯净水或高硬度水，这使得蒸箱的使用受到一定限制，给用户带来了不方便。

带有蒸功能的嵌入式烹饪设备，其产生蒸汽的原理为：水箱的水依次通过双向泵、电磁阀，进入加热器产生蒸汽，产生的蒸汽进入烹饪空间进行烹饪。烹饪结束后加热器多余的水再反向通过电磁阀、双向泵，回收到水箱，此系统的难点是如何低成本，精确可靠的控制加热器的水位。水位控制不好会出现以下两种情况：一是加热器水量过少的时候不能及时加水会出现加热器干烧现象，干烧会出现难闻的气味，同时影响加热器寿命，加热器易烧坏；二是加水过量时，水溢出到烹饪空间，甚至水从烹饪空间流出浸泡用户家橱柜等。

现有的带有蒸功能的烹饪设备中，控制加热器的水位主要通过以下两种方式：

第一种方式：通过程序模拟控制加热器水位，此方法是根据水泵流量控制加水时间，另外在加热器底部布置一个温度传感器，通过实验测试得到加水温度，当传感器温度高于加水温度时就加水，避免出现干烧现象，但是由于温度传感器信号的反馈会出现滞后性，因此加热器照样会出现干烧现象；另外水泵流量的变化，加热器功率的个体差异波动，还有水质硬度高的地方加热器容易结水垢，有水垢会造成加热器传热不正常，同样会造成此种方法不是很可靠，干烧现象不能避免，出现干烧气味，且对加热器寿命有较大影响。

第二种方式：设计一个与加热器连通的水盒，通过水盒与加热器两边水面高度一致原理控制水位；然后在水盒中设置有浮标，将液面上下浮动的位置信号转换成电信号(通常是利用磁铁干簧管原理)，从而控制加热器内水位的高低；这种方式也容易受到水质影响，当水硬度高时，加热器底部容易结水垢，这样水盒与加热器内的水位，实质是不一致的，也容易使加热器出现干烧现象。

技术实现要素：

本发明所要解决的首要技术问题是一种能准确可靠地检测至少两个不同高度位置水位、且能适应所有类型水质的蒸汽产生装置。

本发明进一步所要解决的技术问题是提供一种蒸汽产生装置能准确可靠地检测水位的、且能适应所有类型水质的蒸箱。

本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案为：一种蒸汽产生装置，包括底部设有电加热器的密闭盛水容器，设置在密闭盛水容器内的用于检测密闭盛水容器内水位的水位检测电极，其特征在于：所述水位检测电极设有至少两个，所有水位检测电极的底部均位于密闭盛水容器内，至少两个水位检测电极的底部位于密闭盛水容器内的高度不相同；所述密闭盛水容器顶部设有与密闭盛水容器连通的密封电极防护腔，密封电极防护腔内设有定量空气，水位检测电极贯穿设置在密封电极防护腔和密闭盛水容器内。

作为改进，所述密闭盛水容器与密封电极防护腔之间通过电极孔连通，电极孔的个数与水位检测电极的个数相同，每个水位检测电极分别穿设于对应的一个电极孔内。在电极腔内部气压作用下，可有效减少密闭盛水容器加水过多或其内部水沸腾后将水垢等杂质带入密封电极防护腔，使得密封电极防护腔内形成不期望的电极检测回路，导致水位检测电极失效。

再改进，所述密闭盛水容器与密封电极防护腔之间通过电极孔连通，所述水位检测电极穿设于前述电极孔内，所述水位检测电极外壁与电极孔内壁之间的距离为1mm到50mm，距离太近易在两者间形成水膜，从而出现不期望的电极检测回路，距离太远的话水沸腾后容易使将水垢等杂质带入密封电极防护腔,也能使得密封电极防护腔内形成不期望的电极检测回路，导致电极失效。

再改进，所述密闭盛水容器包括顶部具有开口的底盆和密封盖设于底盆口部的上盖，所述电极孔设于上盖上。

所述密闭盛水容器内设有一圈位于水位检测电极外围的挡片，可以有效防止水沸腾后水面剧烈波动对水位检测的影响，提高水位检测精度。

所述水位检测电极设有三个，其中第一水位检测电极和第二水位检测电极分别用于测量密闭盛水容器内的第一水位和第二水位，第三水位检测电极底部设置在密闭盛水容器内，第三水位检测电极的顶部接地。

所述水位检测电极也可以设有两个，而密封电极防护腔为金属腔，且接地。

本发明解决上述进一步技术问题所采用的技术方案为：一种蒸箱，包括烹饪腔，与烹饪腔连通的、用于给烹饪腔输送蒸汽的蒸汽产生装置，通过水泵与蒸汽产生装置连通的水箱，其特征在于：所述蒸汽产生装置采用上述结构的蒸汽产生装置。

作为改进，本发明的蒸箱还包括水位检测电路，该水位检测电路包括能提供PWM信号的MCU控制器、隔直电容、第一匹配电阻和第二匹配电阻，所述水位检测电极的顶部穿过密封电极防护腔后与隔直电容的第一端连接，隔直电容的第二端与第一匹配电阻的第一端连接，第一匹配电阻的第二端与MCU控制器的PWM信号输出端连接，第二匹配电阻的第一端与隔直电容的第二端连接，第二匹配电阻的第二端与MCU控制器检测输入信号连接；所述密闭盛水容器为金属容器，且该金属容器接地。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过在密闭盛水容器顶部设置密封电极防护腔，将水位检测电极贯穿设置在密封电极防护腔和密闭盛水容器内，从而增长了电极到蒸汽发生器金属壳体(第二电极)之间的爬电距离，通过延长爬电距离也能有效减少出现不期望电极检测回路的概率，从而能够更准确可靠、更广泛的适应从超纯水到超硬水的所有水质的液位检测，打破水质限制，为用户提供更好的操作感受；通过设置多个水位检测电极从而可以检测不同高度水位。

附图说明

图1为本发明实施例中蒸汽产生装置的立体结构示意图；

图2为本发明实施例中蒸汽产生装置的内部结构示意图；

图3为本发明实施例中水位检测电路原理图；

图4为本发明实施例中蒸箱内部结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示的蒸汽产生装置，包括底部设有电加热器的密闭盛水容器，该密闭盛水容器包括顶部具有开口的底盆1和密封盖设于底盆口部的上盖2，设置在密闭盛水容器内的用于检测密闭盛水容内水位的三个水位检测电极3A、3B、3C，密闭盛水容器顶部设有与密闭盛水容器连通的密封电极防护腔4，密闭盛水容器与密封电极防护腔4之间通过三个电极孔21A、21B、21C连通，电极孔21A、21B、21C设于上盖2上，密封电极防护腔4内设有定量空气，水位检测电极3贯穿设置在密封电极防护腔和密闭盛水容器内，三个水位检测电极分别穿过前述三个电极孔2121A、21B、21C后、底部位于密闭盛水容器内，三个水位检测电极的底部位于密闭盛水容器内的高度均不相同，其中两个水位检测电极3A、3B的顶部穿过密封电极防护腔后与外部检测单元连接，另一个水位检测电极3A的顶部穿过密封电极防护腔后接地。

密封电极防护腔4除了有下方的电极孔及与电极腔体以外的空间相连外，其余部分密封，内部设有定量空气，其有益作用是，在密封电极防护腔4内部气压作用下，有效减少密闭盛水容器加水过多或其内部水沸腾后将水垢等杂质带入密封电极防护腔,使得密封电极防护腔内形成不期望的电极检测回路，导致电极失效。配合相应检测电路实现对密闭盛水容器内部水位监测，实现防干烧的目的。

每个水位检测电极3A、3B、3C外壁与对应的电极孔21A、21B、21C内壁之间的距离为1mm到50mm，距离太近易在两者间形成水膜，出现不期望的电极检测回路，距离太远的话水沸腾后容易使将水垢等杂质带入密封电极防护腔，也能使得密封电极防护腔内形成不期望的电极检测回路，导致水位检测电极失效。

密闭盛水容器内设有一圈位于水位检测电极外围的挡片11。

另外，本发明进一步提供了一种蒸箱，其包括烹饪腔5，与烹饪腔5连通的、用于给烹饪腔输送蒸汽的蒸汽产生装置A，通过水泵6与蒸汽产生装置连通的水箱7，上述蒸汽产生装置采用上述结构的蒸汽产生装置，参见图4所示。

另外，上述蒸箱还包括水位检测电路，该水位检测电路包括能提供PWM信号的MCU控制器、隔直电容C1、第一匹配电阻R1和第二匹配电阻R2，所述水位检测电极的顶部穿过密封电极防护腔后与隔直电容C1的第一端连接，隔直电容C1的第二端与第一匹配电阻R1的第一端连接，第一匹配电阻R1的第二端与MCU控制器的PWM信号输出端连接，第二匹配电阻R2的第一端与隔直电容C1的第二端连接，第二匹配电阻R2的第二端与MCU控制器检测输入信号端连接；所述密闭盛水容器为金属容器，且该金属容器接地。使用纯交流信号作为电极检测的激励信号，通过隔直电容C1保证激励信号尽可能的不含或含有少量的直流信号，由MCU控制器提供的PWM信号，经过第一匹配电阻R1，隔直电容C1，通过电极→水→公共地(如机器的金属壳体)形成回路；将电极→水→公共地间的阻抗设为RV1，且当|RV1|>>|1/(C1·S)|时：U(S)≈RV1/(R1+RV1)，U(S)为MCU控制器检测输入信号端的交流电压分量传递函数；由上述公式①可知，只要选择恰当的R1，使得R1落入有水情况下RV1的阻抗值范围内，即可灵敏的通过U(S)判断是否存在水回路。水位检测电极3可采用不锈钢制成，通过将水位检测电极3的底端位于所需水位，进而检查密闭盛水容器内的水位。