一种蒸箱微波炉一体机的制作方法

本发明涉及一种蒸箱微波炉一体机。

背景技术：

随着人们生活品质的提高，厨房电器越来越丰富，微波炉、烤箱、蒸箱等都逐渐成为家庭生活必需的厨电产品。为了节省厨房空间，现已有将蒸功能和微波功能结合的蒸箱微波炉一体机。

现有的蒸箱微波炉一体机，蒸汽发生系统、微波发生系统均设置在烹饪室炉腔下部，这种结构布局不是很合理，首先会使蒸箱微波炉一体机整体体积较大，而且蒸汽发生系统内含水路和蒸汽，微波发生装置则需要在高压电下工作，因此两者之间容易产生相互影响和干扰，不利于整机使用。

另外，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结构布局合理能使蒸汽发生系统与微波发生系统之间不会相互干扰的蒸箱微波炉一体机。

本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案为：一种蒸箱微波炉一体机，包括箱体，设置在箱体内的烹饪室炉腔，设置在箱体内用于给烹饪室炉腔提供蒸汽的蒸汽发生系统，设置在箱体内用于烹饪室炉腔提供微波的微波发生系统，设置在箱体前侧用于密封烹饪室炉腔的炉门组件，及设置在箱体内与蒸汽发生系统和微波发生系统连接的控制系统，其中所述蒸汽发生系统包括用于产生蒸汽的蒸汽发生器，所述微波发生系统包括磁控管，为磁控管提供电源的电源组件，用于将磁控管产生的微波导入烹饪室炉腔的微波波导装置，其特征在于：所述蒸汽发生器设置在烹饪室炉腔顶部一侧，为磁控管提供电源的电源组件设置在烹饪室炉腔顶部另一侧。

作为改进，所述蒸汽发生器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，且水位检测电极的底部位于密闭盛水容器内。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。

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。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。

水位检测电极可以设有多个，每个水位检测电极底部位于密闭盛水容器内的高度不相同，从而测量蒸汽发生器的不同水位。

再改进，本发明的蒸箱微波炉一体机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。

再改进，所述微波发生系统还包括水箱、电磁阀及双向水泵，水箱设置在烹饪室炉腔右侧，水箱通过连接管路依次连接双向水泵和电磁阀后与蒸汽发生器连通；电磁阀及双向水泵设置在烹饪室炉腔的左侧；所述磁控管设置在烹饪室炉腔的右侧；微波波导装置位于烹饪室炉腔的下侧。

再改进，所述的连接管路包括水箱双向泵连接管、双向泵电磁阀连接管、电磁阀蒸汽发生器连接管和进气管，水箱的出水口通过水箱双向泵连接管与双向水泵连通，双向水泵通过双向泵电磁阀连接管与电磁阀连通，电磁阀通过电磁阀蒸汽发生器连接管与蒸汽发生器连通，蒸汽发生器的蒸汽出口通过进气管与烹饪室炉腔连通；其中水箱双向泵连接管和电磁阀蒸汽发生器连接管穿设于烹饪室炉腔的上方，且位于蒸汽发生器和电源组件的下方。

所述电源组件包括高压变压器、高压保险管、高压电容和高压二极管。

所述烹饪室炉腔顶部具有一导风罩，导风罩上装一贯流风机，烹饪室炉腔烹饪室炉腔上布有蒸汽出口，蒸汽出口通过排气管进入导风罩。

所述烹饪室炉腔包括前板、U形主体板及后板，烹饪室炉腔底部设有微波入口用于通入微波，微波入口上方设有用于放置烹饪的食物的平板，烹饪室炉腔底部有U形凹槽，U形凹槽设有倾斜角度，以便冷凝水在U形凹槽后部聚集，U形凹槽下方安装有加热装置。

所述炉门组件下侧装有冷凝水的集水槽。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过此布局结构，将蒸汽发生器和为磁控管提供电源的电源组件分别设置在烹饪室炉腔顶部相对侧，其好处为相互间影响更小，微波工作时对蒸汽相关元件的影响小，蒸汽工作时其水或汽从可靠性方面来说远离了微波的高压元件，大大增加了产品的安全性及可靠性，同时通过蒸汽发生器上置，大大缩小了整机的深度空间，一方面更好的适应了橱柜的安装，另一方面由于在保证烹饪室炉腔容积不变的情况下，其整机保温效果更佳，大大提高了蒸汽的烹饪效率。

附图说明

图1为本发明实施例中蒸箱微波炉一体机的主视图；

图2为本发明实施例中蒸箱微波炉一体机中烹饪室炉腔的立体结构示意图；

图3为本发明实施例中蒸箱微波炉一体机的立体结构示意图；

图4为本发明实施例中蒸箱微波炉一体机的内部结构示意图；

图5为本发明实施例中蒸箱微波炉一体机另一视角的内部结构示意图；

图6为本发明实施例中蒸箱微波炉一体机再一视角的内部结构示意图；

图7为本发明实施例中蒸汽产生装置的立体结构示意图；

图8为本发明实施例中蒸汽产生装置的内部结构示意图；

图9为本发明实施例中水位检测电路原理图。

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所示的蒸箱微波炉一体机，包括箱体1，设置在箱体1内的烹饪室炉腔11，设置在箱体1内用于给烹饪室炉腔11提供蒸汽的蒸汽发生系统，设置在箱体1内用于烹饪室炉腔11提供微波的微波发生系统，设置在箱体1前侧用于密封烹饪室炉腔11的炉门组件4，及设置在箱体1内与蒸汽发生系统和微波发生系统连接的控制系统。

其中所述蒸汽发生系统包括用于产生蒸汽的蒸汽发生器2、水箱2-1、电磁阀2-3、连接管路及双向水泵2-4，蒸汽发生器2设置在烹饪室炉腔11顶部左侧，水箱2-1设置在烹饪室炉腔11右侧，电磁阀2-3及双向水泵2-4设置在烹饪室炉腔11的左侧；连接管路包括水箱双向泵连接管2-9、双向泵电磁阀连接管2-10、电磁阀蒸汽发生器连接管2-11和进气管2-12，水箱2-1的出水口通过水箱双向泵连接管2-9与双向水泵2-4连通，双向水泵2-4通过双向泵电磁阀连接管2-10与电磁阀2-3连通，电磁阀2-3通过电磁阀蒸汽发生器连接管2-11与蒸汽发生器2连通，蒸汽发生器2的蒸汽出口通过进气管2-12与烹饪室炉腔11连通，蒸汽发生器2设有蒸汽出口1-6，蒸汽出口1-6通过出气管2-13进入导风罩8，参见图1、2、4、6所示。其中水箱双向泵连接管2-9和电磁阀蒸汽发生器连接管2-11穿设于烹饪室炉腔1的上方，且位于蒸汽发生器2和电源组件的下方。

本实施例中，双向水泵2-4使用双向齿轮泵，双向水泵2-4不仅可正向将水盒组件2-1里的水抽入蒸汽发生器2，也可在工作完成后将蒸汽发生器2内的剩余水全部回抽到回水盒组件2-1中，避免了客户长期不用一体机时水质变味的问题。同时该水路系统仅使用一个电磁阀2-3和一个双向水泵2-4即可完成抽水和回水的动作，大大减少了一体机水路系统的成本，同时相比于两路电磁阀和水泵分别完成抽水和回水动作的水路系统来说，由于减少了许多元器件，降低了系统的复杂度，最终提升了水路系统的可靠性。

微波发生系统包括由高压变压器3-1、高压保险管3-2、高压电容3-3、高压二极管3-4组成的电源组件，磁控管3-5和微波波导装置1-4，电源组件为磁控管3-5提供电源，电源组件设置在烹饪室炉腔11的顶部右侧，磁控管3-5设置在烹饪室炉腔11的右侧；微波波导装置1-4位于烹饪室炉腔11的下侧；烹饪室炉腔的底部有一微波进入口3-7，微波进入口3-7处有一微波搅拌器3-6用于搅拌微波，提高了微波场的均匀性。

上述布局结构，微波发生系统与蒸汽发生系统各占一侧，其好处为相互间影响更小，微波工作时对蒸汽相关元件的影响小，蒸汽工作时其水或汽从可靠性方面来说远离了微波的高压元件，大大增加了产品的安全性及可靠性。同时通过蒸汽发生器上置，大大缩小了整机的深度空间，一方面更好的适应了橱柜的安装，另一方面由于在保证烹饪室炉腔容积不变的情况下，其整机保温效果更佳，大大提高了蒸汽的烹饪效率。

蒸汽发生器2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2-5和密封盖设于底盆口部的上盖2-7，设置在密闭盛水容器内的用于检测密闭盛水容内水位的水位检测电极2-8，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2-14，密闭盛水容器与密封电极防护腔2-14之间通过电极孔2-15连通，电极孔2-15设于上盖2-7上，密封电极防护腔2-14内设有定量空气，水位检测电极2-8贯穿设置在密封电极防护腔和密闭盛水容器内，且水位检测电极穿过前述电极孔2-15后、底部位于密闭盛水容器内。密封电极防护腔2-14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2-14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。水位检测电极2-8外壁与电极孔2-15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位于水位检测电极外围的挡片2-6。

本实施例中的蒸箱微波炉一体机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，MCU控制器设置在控制系统内；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的底部位于所需水位，进而检查密闭盛水容器内的水位。

当蒸汽发生器2内的水位浸没水位检测电极2-8而导通，此时水位检测电极2-8、水、和金属外壳组成的阻抗值较小，当蒸汽发生器内水就浸没水位电极2-8而断开，此时水位电极2-8、水、和金属外壳组成的阻抗值较大，通过上述水位检测电路，就可以判蒸汽发生器2中有无水。同时为了判断蒸汽发生器2内不同水位的高低，可以设置多个水位检测电极2-8，每个水位检测电极底部位于密闭盛水容器内的高度不相同。水位检测电极2-8采用耐腐蚀的可导电材料制造而成，优选地，水位电极2-8的材料使用不锈钢。

另外，本实施例中的蒸箱微波炉一体机烹饪室炉腔11顶部具有一导风罩8，导风罩8上装一贯流风机9，烹饪室炉腔1上布有若干通孔密布的通口作为蒸汽出口1-6，一体机工作时烹饪室炉腔11内的蒸汽和空气通过排气管2-13进入导风罩8，最终被贯流风机9所吹出的风加速排走。

烹饪室炉腔1由金属材料制成的，用以屏蔽微波泄漏，烹饪室炉腔1包括前板1-1、主体U板1-2及后板1-3以及波导组件1-4，炉腔1上具有一蒸汽入口1-5和一蒸汽出口1-6用于水蒸气和空气通入与排出烹饪室炉腔1，炉腔1底部有一微波入口3-7用于通入微波，微波入口3-7上方有一平板7用于放置烹饪的食物，平板7用可耐高温的非吸收微波材料制成，优选的，平板7材料为微晶玻璃或高硼硅玻璃。烹饪室炉腔1底部有一U形凹槽1-7，U形凹槽1-7有一倾斜角度，以便冷凝水在U形凹槽1-7后部聚集，U形凹槽1-7下面安装有一加热装置10，可对冷凝水进行加热，以减少烹饪室炉腔1内的冷凝水。在U形凹槽1-7与加热装置10之间填充有易导热物质，以确保加热装置10产生的热能迅速传至U形凹槽1-7处。优选地，该易导热物质的材料为石墨片或者导热硅脂，参见图1、2、6所示。烹饪室炉腔11前侧，炉门组件4下侧装有一冷凝水的集水槽17，用于收集炉门打开时流下的少量冷凝水。