一种具有自动蒸气加热及自动蒸气清洗功能的蒸气加热机的制作方法

1.本发明涉及智能加热技术领域，更具体地说，本发明涉及一种具有自动蒸气加热及自动蒸气清洗功能的蒸气加热机。


背景技术：

2.目前市场应用的加热机都是蒸气加热机，并且在实际操作的过程中，需要操作人员一手持杯，一手操作加热机，在操作的过程中稍有不慎便会出现蒸气外溢或饮料外溢导致操作人员烫伤，同时因为饮料是浸没在蒸气喷头内进行蒸气加热，所以在加热之后，蒸气喷头会残存饮料，并且因为蒸气喷头温度较高，残存的饮料会迅速变干，如果未能及时清理则会出现变质的情况，进而影响之后加热的饮料。因此，有必要提出一种具有自动蒸气加热及自动蒸气清洗功能的蒸气加热机，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

3.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
4.为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种具有自动蒸气加热及自动蒸气清洗功能的蒸气加热机，包括：承载机构、传动机构、加热机构、清洗机构和控制模块；
5.所述承载机构设置在所述传动机构上，用于承载饮料杯；
6.所述传动机构用于将饮料杯运送至加热机构进行加热并取回；
7.所述加热机构用于将饮料杯内的饮料进行加热；
8.所述清洗机构用于清洗使用后的加热机构；
9.所述承载机构、所述传动机构、所述加热机构和所述清洗机构均与所述控制模块电连接。
10.优选的是，所述承载机构上设置有检测模块，所述检测模块用于检测承载机构上是否放置有盛装饮料的饮料杯。
11.优选的是，所述承载机构通过调节机构与所述传动机构连接，所述调节机构可调节所述承载机构上饮料杯的高度。
12.优选的是，所述加热机构为蒸气加热机，所述蒸气加热机上设置有蒸气喷头。
13.优选的是，所述清洗机构包括移载装置和清洗杯；所述清洗杯设置在所述移载装置上，所述移载装置用于带动所述清洗杯与所述蒸气喷头插接，所述移载装置和所述清洗杯均与所述控制模块电连接。
14.优选的是，所述清洗杯包括杯体，所述杯体设置在所述移载装置上，所述杯体上设置有排水装置，所述排水装置与所述控制模块电连接。
15.优选的是，所述杯体的内部构成清洗室，所述杯体的顶部设置有插入口，所述插入口的直径与所述蒸气喷头的外径相适应。
16.优选的是，所述杯体的顶部设置有擦干装置，所述擦干装置包括若干个伸缩装置和固定环；所述固定环设置在所述杯体的顶部，并位于所述插入口的外侧，所述伸缩装置设置在所述固定环上，所述伸缩装置包括驱动电机、伸缩杆、压力传感器和擦拭头；所述驱动电机设置在所述固定环上，所述伸缩杆设置在所述驱动电机上，所述压力传感器设置在所述伸缩杆的端部，所述擦拭头设置在所述压力传感器上，所述擦拭头可与所述蒸气喷头的外壁抵接，所述驱动电机和所述压力传感器均与所述控制模块电连接。
17.优选的是，所述蒸气喷头的端部设置有防溢装置，所述防溢装置位于所述蒸气喷头的出气端，所述防溢装置包括外管、内芯和若干个分流板；所述外管包括进气管、分流管和出气管；所述进气管设置在所述分流管的顶部，所述出气管设置在所述分流管的底部，所述进气管和所述出气管的内径均与所述蒸气喷头的内径相适应，所述分流管的内径大于所述蒸气喷头的内径，所述内芯设置在所述分流管的内部，并且所述内芯的外壁通过所述分流板与所述分流管的内壁连接。
18.优选的是，所述内芯包括密封球和收容件；所述收容件的外壁通过所述分流板与所述分流管的内壁连接，所述收容件的底部设置有若干个排液口，所述收容件的顶部设置有开口，所述收容件的顶部侧壁设置有若干个分流口，所述收容件的内径大于所述蒸气喷头的内径，所述密封球设置在所述收容件内，并且所述密封球的直径与所述收容件和所述开口的内径相适应。
19.相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
20.在使用本蒸气加热机的时候，操作人员首先在饮料杯中放入待加热的饮料，然后将饮料杯置于承载机构上，按下设备上的启动按钮，启动本加热机，传动机构会将饮料杯运送至加热机构进行加热，加热机构对饮料杯中的饮料加热完成后，传动机构将饮料杯运回至初始位置，之后操作人员便可以取出饮料杯，在传动机构将饮料杯运回至初始位置之后，清洗机构会对加热机构进行清洗，以去除残留在加热机构上的饮料，从而避免残存的饮料附着在加热机构上发霉、变质，对下一个待加热的饮料造成污染。
21.本发明所述的具有自动蒸气加热及自动蒸气清洗功能的蒸气加热机，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
22.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
23.图1为本发明所述的具有自动蒸气加热及自动蒸气清洗功能的蒸气加热机的流程图。
24.图2为本发明中擦干装置和防溢装置的位置示意图。
25.图3为本发明中擦干装置擦拭前的示意图。
26.图4为本发明中擦干装置擦拭中的示意图。
27.图5为本发明中伸缩装置的结构示意图。
28.图6为本发明中防溢装置的剖面示意图。
29.图7为本发明中防溢装置未插入液面下的蒸气流向示意图。
30.图8为本发明中防溢装置部分插入液面下的蒸气流向示意图。
31.图9为本发明中防溢装置浸没在液面下的蒸气流向示意图。
32.图中：1杯体、2清洗室、3擦干装置、4伸缩装置、41驱动电机、42伸缩杆、43压力传感器、44擦拭头、5固定环、6防溢装置、61进气管、62分流管、63出气管、64密封球、65收容件、651排液口、652分流口、66分流板。
具体实施方式
33.下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
34.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
35.如图1-图9所示，本发明提供了一种具有自动蒸气加热及自动蒸气清洗功能的蒸气加热机，包括：承载机构、传动机构、加热机构、清洗机构和控制模块；
36.所述承载机构设置在所述传动机构上，用于承载饮料杯；
37.所述传动机构用于将饮料杯运送至加热机构进行加热并取回；
38.所述加热机构用于将饮料杯内的饮料进行加热；
39.所述清洗机构用于清洗使用后的加热机构；
40.所述承载机构、所述传动机构、所述加热机构和所述清洗机构均与所述控制模块电连接。
41.上述技术方案的工作原理及有益效果：在使用本蒸气加热机的时候，操作人员首先在饮料杯中放入待加热的饮料，然后将饮料杯置于承载机构上，按下设备上的启动按钮，启动本加热机，传动机构会将饮料杯运送至加热机构进行加热，加热机构对饮料杯中的饮料加热完成后，传动机构将饮料杯运回至初始位置，之后操作人员便可以取出饮料杯，在传动机构将饮料杯运回至初始位置之后，清洗机构会对加热机构进行清洗，以去除残留在加热机构上的饮料，从而避免残存的饮料附着在加热机构上发霉、变质，对下一个待加热的饮料造成污染。
42.在一个实施例中，所述承载机构上设置有检测模块，所述检测模块用于检测承载机构上是否放置有盛装饮料的饮料杯。所述承载机构通过调节机构与所述传动机构连接，所述调节机构可调节所述承载机构上饮料杯的高度。所述加热机构为蒸气加热机，所述蒸气加热机上设置有蒸气喷头。所述清洗机构包括移载装置和清洗杯；所述清洗杯设置在所述移载装置上，所述移载装置用于带动所述清洗杯与所述蒸气喷头插接，所述移载装置和所述清洗杯均与所述控制模块电连接。所述清洗杯包括杯体1，所述杯体1设置在所述移载装置上，所述杯体1上设置有排水装置，所述排水装置与所述控制模块电连接。所述杯体1的内部构成清洗室2，所述杯体1的顶部设置有插入口，所述插入口的直径与所述蒸气喷头的外径相适应。
43.上述技术方案的工作原理及有益效果：在使用本蒸气加热机的时候，操作人员首先在饮料杯中放入待加热的饮料，然后将饮料杯置于承载机构上，按下设备上的启动按钮，启动本加热机，此时承载机构上的检测模块会对放置于其上的饮料杯进行检测，以确认放在承载机构上的是盛装饮料的饮料杯，从而避免不耐高温的空杯进入加热机构，被蒸气烫
化，进而提高加热机的使用寿命，传动机构会将饮料杯运送至加热机构，蒸气加热机的蒸气喷头会插入至饮料中，并向饮料中输送蒸气，以起到对饮料杯中的饮料加热的效果，加热后蒸气喷头的外壁上会残留附着饮料，在蒸气喷头的高温下会快速干涸凝固在蒸气喷头上，此时清洗机构会对蒸气喷头进行清洗，移载机构会将清洗杯运送至蒸气喷头的下方，然后将蒸气喷头从杯体1顶部的插入口插入至清洗室2内部，蒸气加热机释放蒸气，蒸气会快速填充满清洗室2并将蒸气喷头上凝固干涸的残留饮料进行高温溶解，蒸气在清洗室2内会不断形成液态水，直至液态水达到插入口处时，蒸气喷头上的残留饮料会充分溶解在清洗室2的水中，之后移载装置将清洗杯送至初始位置，排水装置将杯体1内的液体排放，从而完成对蒸气喷头的清洗，以去除残留在蒸气喷头上的饮料，从而避免残存的饮料附着在蒸气喷头上发霉、变质，对下一个待加热的饮料造成污染。
44.在一个实施例中，所述杯体1的顶部设置有擦干装置3，所述擦干装置3包括若干个伸缩装置4和固定环5；所述固定环5设置在所述杯体1的顶部，并位于所述插入口的外侧，所述伸缩装置4设置在所述固定环5上，所述伸缩装置4包括驱动电机41、伸缩杆42、压力传感器43和擦拭头44；所述驱动电机41设置在所述固定环5上，所述伸缩杆42设置在所述驱动电机41上，所述压力传感器43设置在所述伸缩杆42的端部，所述擦拭头44设置在所述压力传感器43上，所述擦拭头44可与所述蒸气喷头的外壁抵接，所述驱动电机41和所述压力传感器43均与所述控制模块电连接。
45.上述技术方案的工作原理及有益效果：在蒸气喷头插入至清洗室2进行清洗之后，杯体1下移脱离蒸气喷头的时候，驱动电机41会驱动伸缩杆42伸长，并使擦拭头44抵接在蒸气喷头的外壁上，在伸缩杆42和擦拭头44之间设置有压力传感器43，以控制擦拭头44对蒸气喷头的挤压力度，避免擦拭的过程中将蒸气喷头挤压变形，根据本蒸气加热机的型号和规格不同，擦干装置3对蒸气喷头的擦拭方式不同，如果杯体1与移载装置之间采用电机轴连接的方式，则擦拭头44可以采用非包裹式，在擦拭头44抵接在蒸气喷头侧壁之后，移载装置带动杯体1边旋转边下移，进而使得擦拭头44可以擦干净蒸气喷头，如果杯体1和移载装置之间并未设置电机轴的话，则擦拭头44的端面需与蒸气喷头的外径相适应，并且所有擦拭头44全部抵接在蒸气喷头外壁之后，可将蒸气喷头的外壁完全包裹，从而在杯体1下移的时候可以对蒸气喷头的外壁进行擦拭。
46.在一个实施例中，所述蒸气喷头的端部设置有防溢装置6，所述防溢装置6位于所述蒸气喷头的出气端，所述防溢装置6包括外管、内芯和若干个分流板66；所述外管包括进气管61、分流管62和出气管63；所述进气管61设置在所述分流管62的顶部，所述出气管63设置在所述分流管62的底部，所述进气管61和所述出气管63的内径均与所述蒸气喷头的内径相适应，所述分流管62的内径大于所述蒸气喷头的内径，所述内芯设置在所述分流管62的内部，并且所述内芯的外壁通过所述分流板66与所述分流管62的内壁连接。所述内芯包括密封球64和收容件65；所述收容件65的外壁通过所述分流板66与所述分流管62的内壁连接，所述收容件65的底部设置有若干个排液口651，所述收容件65的顶部设置有开口，所述收容件65的顶部侧壁设置有若干个分流口652，所述收容件65的内径大于所述蒸气喷头的内径，所述密封球64设置在所述收容件65内，并且所述密封球64的直径与所述收容件65和所述开口的内径相适应。
47.上述技术方案的工作原理及有益效果：在蒸气加热机经过蒸气喷头输送蒸气进行
加热的时候，为了避免喷出的蒸气量过大、速率过快，导致饮料杯中的饮料翻滚溢出，在蒸气喷头的端部加设有防溢装置6，因为清洗机构的清洗操作和加热机构的加热操作都是在机器内进行，所以不会出现烫伤操作人员的风险，在进行蒸气加热的时候，因为饮料盛装的高度不同，防溢装置6和饮料液面的相对位置分为三种情况，第一种情况为饮料液面低于防溢装置6，此时进行喷射的蒸气不会喷射至饮料内，经过分流板66的分流后，可以有效避免液面溅起水花将机器污染，并且蒸气加热机输出的蒸气不存在压差，控制模块会识别为防溢装置6未浸入液体，从而调整承载机构高度使防溢装置6浸入饮料内或发出警报；第二种情况为饮料杯中的饮料盛装过量，导致饮料液面超过防溢装置6，此时在浮力的作用下，收容件65内的密封球64上浮，将进气管61封堵，从而使蒸气喷头处的气压大于蒸气加热机产生的气压，控制模块会识别为防溢装置6完全浸没在液体中，从而调整承载机构高度或发出警报提醒操作人员进行调整；第三种情况为液面位于分流管62内，此时蒸气经由进气管61进入后，在内芯的分流口652处进行第一次分流，从而将气流分散，减小空气流速，之后在经过分流板66的第二次分流之后，使单一方向的强蒸气气流分流为若干个方向的若干股蒸气气流，从而加大蒸气与饮料的接触面积，提高加热效率，最后分散的气流会经过出气管63合流并排出，通过分流板66的分流，蒸气与饮料液面可以在分流管62内进行初次接触，从而避免初次接触时产生的冲击力较大导致的饮料飞溅的现象，同时通过防溢装置6还能够避免在给饮料加热的时候或者清洗加热机构的时候，饮料或杂质液体倒灌至蒸气喷头内。
48.在蒸气加热机中设置有气压传感器用来检测蒸气加热机的产生的蒸气压力与蒸气喷头的输出压力，二者的差值可以定义为标准压差δp0；在实际应用的过程中，气压传感器会进行压差的实时测算，首先通过下述公式
[0049][0050]
计算出蒸气加热机可产生的额定蒸气压力，其中，p为蒸气加热机的额定蒸汽压力；v
板
为通过分流板66的单位流量；v
管
为外管内的蒸气的流通体积；μ
板
为分流板66的摩擦系数；n为分流板66的个数；t为设定的气压传感器的检测周期；α为分流板66迎风面的角度；
[0051]
将计算所得的额定蒸气压力代入下述公式
[0052][0053]
即可算出实际压差，其中，δp为实际压差；n为气压传感器的数量；gi为第i个气压传感器的检测值；τ为蒸气气流对气压传感器的冲击系数；m为蒸气提供的冲击力；θ为蒸气提供的冲击力与气压传感器的夹角。
[0054]
将计算所得的实际压差与标准压差做比较可得；当δp》δp0，则说明密封球64已经将进气管61封堵，此时控制模块会调低承载机构的高度或发出警报；当δp《δp0，则说明液面位于防溢装置6下方，此时控制模块会调高承载机构的高度或发出警报；当δp＝δp0，则说明液面位于分流管62内，可以正常释放蒸气。在进行蒸气释放前少量释放蒸气进行压差的测量和比较，从而对饮料杯的高度进行调整，在调整好后进行二次测量，当压差符合标准压差的时候，再进行蒸气释放对饮料加热，可以有效避免蒸气将饮料从饮料杯中吹出，导
致饮料遗撒在本蒸气加热机内无法清洁，从而提高本蒸气加热机的使用寿命
[0055]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0056]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0057]
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。