一种热水或蒸汽发生系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种热水或蒸汽发生系统，包括储水箱、加热组件及控制电路板，储水箱与加热组件由输送管相互连接；加热组件包括锅炉和设于锅炉底面正下方的电磁线圈，锅炉为密闭锅炉，锅炉设有进口端和出口端，并在进口端与出口端与输送管气密连接；储水箱与所述锅炉之间设有用于控制输入所述锅炉水流量的水泵。实施本实用新型，锅炉由位于其下方的电磁线圈通过磁场感应使其锅底产生涡流发热，能效高，预热时间短，瞬间就可生成热水，发生效率极高，而且节能环保、使用寿命长。此外，通过调节水泵输入锅炉的水流量，能连续不断输出热水或者蒸汽，并能自由调整输出热水的温度。
【专利说明】一种热水或蒸汽发生系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种热水或蒸汽发生系统。
【背景技术】
[0002]现有的热水制备方式通常有明火加热(热传递)、发热管式加热(热传递)，明火加热的方式，存在能效低、速度慢、有污染、有火患危险的问题；而发热管加热方式，虽然制造简单，但能效也较低，同时因本身需要经受严酷的冷热交替，寿命往往十分短。现有的蒸汽制备方式，也主要有明火加热、发热管加热的方式，明火加热通常是将一大锅热水烧开之后获得，能效低，并且蒸汽用完之后一般还剩下一部分沸腾水，十分浪费；至于发热管加热生成蒸汽的方式，也存在上述用发热管加热制备热水所存在的缺陷；此外，还有一种直接在输水管外缠绕螺旋管式电磁线圈，从而对输水管内的水加热以产生蒸汽的方式，这样的方式，产生的蒸汽往往夹杂着水分，含水量较高。
实用新型内容
[0003]为克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能效高、发生效率快、寿命较长且可连续不断生成热水或蒸汽并自由调节输出热水温度的热水或蒸汽发生系统。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的一种热水或蒸汽的发生系统的技术方案是:一种热水或蒸汽发生系统，包括储水箱、加热组件及控制系统工作的控制电路板，所述储水箱与加热组件由输送管相互连接；
[0005]所述加热组件包括锅炉和设于锅炉底面正下方的电磁线圈，所述锅炉为密闭锅炉，锅炉设有进口端和出口端，并在进口端与出口端与输送管气密连接；
[0006]所述储水箱与所述锅炉之间设有用于控制输入所述锅炉水流量的水泵。
[0007]作为本实用新型一种热水或蒸汽发生系统技术方案的改进，所述锅炉与所述电磁线圈相分离。
[0008]作为本实用新型一种热水或蒸汽发生系统技术方案的改进，所述锅炉与所述电磁线圈之间设有隔热垫片，所述电磁线圈下方设有风扇。
[0009]作为本实用新型一种热水或蒸汽发生系统技术方案的改进，所述锅炉的进口端和出口端设于锅炉中部或上部。
[0010]作为本实用新型一种热水或蒸汽发生系统技术方案的改进，所述锅炉还安装有温控探头。
[0011]作为本实用新型一种热水或蒸汽发生系统技术方案的改进，所述热水或蒸汽发生系统还包括泄压安全阀，所述泄压安全阀设于所述锅炉出口端的输送管上，或者设于水泵与锅炉之间的输送管上。
[0012]作为本实用新型一种热水或蒸汽发生系统技术方案的改进，水泵与锅炉之间及自锅炉出口段输出的输送管为直径2mnT5mm的管路。[0013]作为本实用新型一种热水或蒸汽发生系统技术方案的改进，水泵与锅炉之间及自锅炉出口段输出的输送管为直径2mm的管路。
[0014]采用本实用新型一种热水或蒸汽发生系统，具有如下有益效果:
[0015]本实用新型一种热水或蒸汽发生系统中，锅炉由位于其下方的电磁线圈通过磁场感应使其锅底产生涡流发热，能效高，预热时间短，瞬间就可生成热水，发生效率极高，而且节能环保；上述电磁加热的方式，锅炉由不锈钢或其他可参与电磁感应的金属材料制作，与发热丝相比，具有更强的耐受能力，因此寿命大大提高；此外，因为设有水泵，所以本系统能连续不断输出热水或者蒸汽，并且通过调节水泵流量，可以改变水在锅炉中被加热的时间，从而可以自由调整输出热水的温度。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型一种热水或蒸汽发生系统实施例的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型一种热水或蒸汽发生系统实施例中加热组件的结构示意图；
[0018]图3是本实用新型一种热水或蒸汽发生系统实施例中加热组件的爆炸图；
[0019]图4是本实用新型一种热水或蒸汽发生系统另一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示，本实用新型一种热水或蒸汽发生系统实施例，包括储水箱1、加热组件以及控制系统工作的控制电路板(图中未示出)，所述储水箱1、加热组件由输送管9依次连接，加热组件包括锅炉3、电磁线圈4，所述电磁线圈4设于所述锅炉3底面的正下方，所述锅炉3为密闭锅炉，锅炉3设有进口端31和出口端32，并在进口端31与出口端32与输送管9气密连接，所述储水箱I和锅炉3之间还设有用于控制输入所述锅炉3的水流量的水泵2。电磁线圈4优选为盘式电磁线圈，如盘式螺旋渐开式电磁线圈。锅炉3优选为不锈钢锅炉。
[0021]在本实用新型实施例中，锅炉3由位于其下方的电磁线圈4通过磁场感应使其锅底产生涡流发热，能效高，预热时间短，瞬间就可生成热水，发生效率极高，而且节能环保、不存在火患危险；并且，上述电磁加热的方式，锅炉可由不锈钢或其他可参与电磁感应的金属材料制作，与发热丝相比，具有更强的耐受能力，因此寿命大大提高。
[0022]在该实施例中，通过水泵2，可将储水箱I的水抽到锅炉3，锅炉3为密闭锅炉，通过锅炉3底部的电磁线圈4对锅炉3进行加热，热量由锅炉3本身传递给水，在水泵2的连续工作下，被加热的水从出口端32输出，即完成整个自动化热水制备；通过减慢水泵2的水量输出，锅炉3中的水被加热至蒸发状态，在水泵2的连续工作下，被气化的蒸汽从出口端32喷出，即完成整个自动化蒸汽制备。该系统采用电磁加热的方式，能效高，并可连续不断地生成热水或蒸汽。
[0023]相较于现有常见的将一整锅热水先煮沸再输出热水或蒸汽的方式，或者发热管式加热的方式，本实用新型实施例，热水或者蒸汽发生效率极高，而且可以自由调整输出的热水温度。
[0024]就输出热水而言,本实用新型实施例系统一经启动即可输出热水,热水输出效率高，可通过调整水泵2输入锅炉3的水流量而改变水在锅炉中被加热的时间，轻易地实现输出热水的温度变化。设定系统额定功率为1200?，根据水的比热=4.2*103 J/kg.V，假设80°C为输出热水温度，25°C为输入常温水温度，若想要获得1000毫升(Ikg)的热水，则所需热量为:
[0025]E= (80-25) *4.2*1000*1=231000j
[0026]在1200w额定功率下，所需时间为:
[0027]T=231000/1200=192.5 秒=3.2 分钟
[0028]因此得出水泵输出流量为:
[0029]r=1000/3.2=312.5ml/min
[0030]因此，利用控制电路板将水泵2的流量控制在312.5ml/min，则可实现单位时间内输出单位体积的80度热水，热水的多少由用户按需取用即可，而热水的温度可以调节水泵2流量低于312.5ml/min即可输出更高温热水,调节水泵2流量高于312.5ml/min即可输出更低温的热水，而这过程均可以让客户自行通过控制界面来设定，十分方便，而普通热水输出设备是靠完全将水加热至沸腾，再通入常温水勾兑来实现温度变化，从节能的角度来看，此热水输出系统具有很强的优越性。为了进一步取得节能的效果，可以设定水泵分节式地往锅炉输送水，从而锅炉内每次加热只需加热所需的一小部分即可，不需要加热一整锅，避免浪费；此外，使用本实用新型一种热水或蒸汽发生系统实施例，可以选用很小规格的锅炉，从而每一次加热的水量也是小份量的，可进一步提高出热水效率。例如将锅炉直径设定为60mm，厚度为3mm，则实际容积为V=3.14* (60/2) 2 *3=8478mm3 =8.5ml，所以每次当用户停止使用时，锅炉里面只会留有8.5ml的水，确保损耗较少，反之，若锅炉越大，留有排不出的水越多，损耗越大。
[0031]就输出蒸汽而言，设定系统额定功率为1200w，根据水的比热=4.2*103J/kg.V,水的气化热为40.8千焦/摩尔，假设KKTC为水的沸点，25°C为输入常温水温度，假设将1000毫升(Ikg)的常温水全部转化为蒸汽，则所需热量为:
[0032]热水阶段:E1=(100-25) *4.2*1000*1=315000j[0033]蒸发阶段:1摩尔的水=18g，Ikg水=1000/18=55.6摩尔
[0034]E2=40.8*1000*55.6=2268480j
[0035]总能量为E=E1+E2=2583480j
[0036]在1200w额定功率下，所需时间为:
[0037]T=2583480/1200=2152.9 秒=35.8 分钟
[0038]因此得出水泵输出流量为:
[0039]r=1000/35.8=27.9ml/min
[0040]因此，利用控制电路板将水泵2的流量控制在27.9ml /min，则可实现单位时间内将所有输入的水全部转化为蒸汽，蒸汽产生的多少由用户按时间长短而定，因为当水泵流量大于27.9ml /min的话则造成蒸汽气化不完全，因此系统将会在蒸汽产生阶段将水泵流量锁定在27.9ml /min，用户无需调节即可连续不断输出蒸汽。进一步地，通过水泵2调节控制好输入锅炉3的水量，可以使锅炉3内水量保持在一个较小范围内，这样电磁线圈4每次就只是针对一小部分水进行加热，而不需要对整锅水加热，从而可以快速煮沸水并产生蒸汽，甚至可以通过调节水泵2输入锅炉3的水量，使得锅炉3内的水刚好只有锅底的薄薄一层，则可以迅速地产生蒸汽，更进一步地，如果通过水泵2调节输入锅炉3的水为呈滴状进入，则水一滴落锅底瞬间就转化为蒸汽，蒸汽产生速度极为迅速，大大提高了蒸汽发生速度及效率。采用本实用新型的热水或蒸汽发生系统，避免了对整锅热水加热所导致的能量浪费，可通过水泵的调节分级分段式地往锅炉输水，使锅炉保持在对小量水加热的状态，从而快速产生蒸汽，并且可以按需加热、按需取用，大大提高蒸汽发生效率，节能环保。
[0041]因为本系统加入了水泵2，因此在输出蒸汽的同时可以根据水泵2本身的泵水压力配合与锅炉3另外连接的密闭容器或阀门来为输出的蒸汽加压，最高可以达到IObar(IMpa)，根据蒸汽压力与温度的关系得知，被加压后的蒸汽可以继续加热，最高达到180°C，若将此系统配合相关蒸煮家电中使用，将比原有的100°C蒸煮效率高出很多，因此，此系统的扩展潜力十分巨大。
[0042]优选的，如图2、图3所示，所述锅炉3与所述电磁线圈4相分离。由于电磁线圈4是通过其产生的交变磁场对锅炉3底部进行加热，因此，电磁线圈4完全可与锅炉3相分离。相较于现有技术中将电磁线圈缠绕于输水管外加热的方式，其结构更为简单，安装拆卸也更方便。进一步的，所述加热锅炉3与所述电磁线圈4之间设有隔热垫片41，可以避免锅炉3被加热后，对电磁线圈4造成损害。在本实用新型实施例中，隔热垫片41呈片状，可以采用方形垫片或是圆形垫片。优选的，电磁线圈4下方还可设置散热风扇42用于对电磁线圈4和锅炉3散热，锅炉3、隔热垫片41、电磁线圈4、散热风扇42 —起安装于支架43，结构小巧简单，安装拆卸方便，相较于电磁线圈缠绕输水管道的加热方式以及其他热水和蒸汽发生装置，具有显著的结构的优越性。
[0043]优选的，所述锅炉3的进口端31和出口端32设于锅炉中部或上部，更优选为上部。控制水泵2使得输入锅炉3的水不占满锅炉3，尤其是使得锅炉3内的水位低于出口端32，这样，由于锅炉3与电磁线圈4摆放为上下关系，锅炉3只有底面是直接被加热面，同时水路的的进口端31和出口端32均在锅炉3中部或上部，所以水是从加热面上方进入，滴落到锅炉3加热面，从而被加热至蒸发，而蒸汽的物理特性为向上运动，因此正好从中部或上部的出口端32输出，而且在工作过程中，锅炉3内是留有空间的，水并没有占满整个锅炉3，因此可保证水没有触及出口端32，水被汽化时会向上升，当中的水分会因为重力而重新落在加热面上再次加热气化，从而不会被产生的蒸汽一并带出，使得输出的蒸汽含水量低，气化率高。现有技术中，不管是直接对着整锅水加热的方式，还是通过电磁感应直接对输水管加热的方式，其所发生的蒸汽中都夹杂着不少的水份，含水量高。其中，尤其对于后者，利用输水管管道和缠绕其外的螺旋管式电磁线圈的结构，水进入到管道后，完全充满整个管道，而且整个管道内壁都是被加热面，蒸汽产生后会重新夹杂在水中，输出时会将大部分的水分一并带出，这样的蒸汽输出含水量十分高，使得气化的蒸汽因与水接触而被重新降温液化，进一步削弱蒸汽输出，本实用新型实施例采用的电磁线圈4设于锅炉3下方，锅炉3只有其锅底是加热面的方式，锅炉3中留有一定的空间，让蒸汽中的水分自然下沉被重新气化，因此可很好地克服该缺陷，使得生成的蒸汽含水量低。
[0044]此外，通过电磁线圈对输水管加热以产生蒸汽的方式，其管路一般要区分为多段，包括预热管、汽化管，如果是产生过热蒸汽，还包括过热管，电磁线圈也相应要分为预热线圈、汽化线圈、过热线圈等等，而本实用新型实施例是以锅炉容器形式，锅炉3和电磁线圈4组装成一个加热组件，水会在锅炉里面加热同时被气化，其将多个过程合并在同一结构中实现，具有节约材料、能源、空间、制造成本的优越性。[0045]优选的，所述锅炉3还安装有温控探头5。由于系统中控制电路板控制其自动运行，用户只需按动相关按钮即可实现连续性的全自动热水或者蒸汽产出，温控探头5可保护锅炉3不会过热干烧并控制出水温度，一旦温度到达温控探头5设定的安全温度，电源将被切断，以保证锅炉3不被烧坏。优选的，自锅炉3出口端32输出的输送管9上还设有泄压安全阀6，泄压安全阀6可用于水路被堵塞时的压力释放。泄压安全阀6也可以安装于水泵2与锅炉3之间的输送管。
[0046]优选的，水泵2与锅炉3之间及自锅炉3出口端32输出的输送管9为直径2mnT5mm的管路。本系统管路采用柔性连接，因而可适用于不同的场合，更好地进行安装匹配。因在相同压强下，压力与截面积成正比，因此减少截面积将减少管路受到的压力，增加使用寿命，使用2mnT5mm直径的管路，因其在一定压强下承受的压力较为适当，可以更好的满足本实用新型的需求，在一些实施例中，或采用2mm的管路、或采用3mm的管路、或采用4mm的管路、或采用5mm的管路，只要能较好地满足本实用新型热水或蒸汽发生系统的使用寿命需求即可。更优选的，采用直径2mm的管路，可以减少占用所扩展电器的内部体积，结构更小巧，并且可以更优地减少热量因通过管壁的热传递而散失浪费。
[0047]优选的，如图4所示，储水箱I与水泵2之间还可设置流量计11，可根据使用需要定量调节储水箱I被水泵2抽取的水量。
[0048]以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种热水或蒸汽发生系统，其特征在于:包括储水箱、加热组件及控制系统工作的控制电路板，所述储水箱与加热组件由输送管相互连接； 所述加热组件包括锅炉和设于锅炉底面正下方的电磁线圈，所述锅炉为密闭锅炉，锅炉设有进口端和出口端，并在进口端与出口端与输送管气密连接； 所述储水箱与所述锅炉之间设有用于控制输入所述锅炉水流量的水泵。
2.如权利要求1所述的热水或蒸汽发生系统，其特征在于:所述锅炉与所述电磁线圈相分离。
3.如权利要求1所述的热水或蒸汽发生系统，其特征在于:所述加热锅炉与所述电磁线圈之间设有隔热垫片，所述电磁线圈下方设有散热风扇。
4.如权利要求1所述的热水或蒸汽发生系统，其特征在于:所述锅炉的进口端和出口端设于锅炉中部或上部。
5.如权利要求1所述的热水或蒸汽发生系统，其特征在于:所述锅炉还安装有温控探头。
6.如权利要求5所述的热水或蒸汽发生系统，其特征在于:所述热水或蒸汽发生系统还包括泄压安全阀，所述泄压安全阀设于所述锅炉出口端的输送管上，或者设于水泵与锅炉之间的输送管上。
7.如权利要求1所述的热水或蒸汽发生系统，其特征在于:水泵与锅炉之间及自锅炉出口段输出的输送管为直径2mnT5_的管路。
8.如权利要求7所述的热水或蒸汽发生系统，其特征在于:水泵与锅炉之间及自锅炉出口段输出的输送管为直径的管路。
9.如权利要求1所述的热水或蒸汽发生系统，其特征在于:所述储水箱与水泵之间的输送管上设有流量计。
【文档编号】F24H9/20GK203518202SQ201320627910
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年10月12日 优先权日:2013年10月12日
【发明者】周文乐, 张嘉诚, 何镜全 申请人:周传伟, 周文乐