本发明涉及一种蒸汽发生器，特别是一种具有缺水保护装置的蒸汽发生器，属于汽车实验设备领域。
背景技术：
车辆的除雾除霜性能是作为汽车主动安全性标准之一强制执行的，这意味着如果车辆无法通过某一国家或地区的除雾除霜系统性能检测，那么该车辆将无法在当地上市，为了检验车辆的除雾除霜性能，必须用到蒸汽发生器。
根据gb11555—2009《汽车风窗玻璃除霜和除雾系统》中对蒸汽发生器的要求，其盛水量不得少于2.25l。目前国内用于汽车风窗玻璃除霜和除雾性能、模拟汽车内部人员呼吸量的产雾装置，内部都是采用单一大容积水箱,只有当加热装置将所有的水加热至沸腾状态，才会有蒸气产生，这种蒸汽发生器既耗时也耗电。
此外，市场上大部分雾气发生器均以超声波雾气发生器为主，虽然这种雾气发生器出雾速度块，但其产生的是冷雾，且雾气液滴大小与人呼气气体中液滴大小不同，其出雾口为集束性，不利于模拟不同座位上乘客呼吸出气体的扩散情况。因此不适合作为该试验用雾气发生装置。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种具有缺水保护装置的蒸汽发生器，以解决现有技术中的不足，它能够快速产生热蒸汽，且能够有效防止缺水。
本发明提供了一种具有缺水保护装置的蒸汽发生器，包括扩散装置和机体外壳，所述扩散装置安装在所述机体外壳的顶部，所述机体外壳内的上部设有储水箱，下部设有电压调节器、控制器和加热水箱，所述储水箱通过缺水保护装置与所述加热水箱连通；所述加热水箱内设有电加热棒，所述加热水箱的顶部设有出气口，所述出气口上安装有喷嘴，所述扩散装置的底部设有鼓风机和喷嘴通过孔，所述喷嘴的上端通过所述喷嘴通过孔伸入所述扩散装置内；所述电加热棒与所述电压调节器电连接，所述鼓风机和所述电压调节器均与所述控制器电连接。
前述的具有缺水保护装置的蒸汽发生器中，优选地，所述缺水保护装置包括储水杯、顶杆和单向止水阀，所述储水杯位于所述储水箱的底部，所述储水杯的底部通过连接水管与所述加热水箱的底部连通，所述顶杆沿竖直方向固定在所述储水杯内，所述储水箱的底部设有复用水口，所述单向止水阀与所述复用水口螺纹连接，当所述储水箱装入所述机体外壳内后，所述顶杆的顶部与所述单向止水阀抵接。
前述的具有缺水保护装置的蒸汽发生器中，优选地，所述储水箱为“回”字形密封容器，其底面不低于所述加热水箱的顶面，所述扩散装置位于所述储水箱的中心位置。
前述的具有缺水保护装置的蒸汽发生器中，优选地，所述扩散装置包括扩散室和底座，所述底座固定安装在所述机体外壳内，所述扩散室底部嵌于所述底座上，顶部贯穿于所述机体外壳的顶板；所述喷嘴通过孔位于所述底座的中心位置，所述鼓风机为2个，分别为第一鼓风机和第二鼓风机，二者均设于所述底座的底部，且相对于所述喷嘴通过孔对称布置。
前述的具有缺水保护装置的蒸汽发生器中，优选地，所述扩散室的上部为圆台状结构，下部为圆柱状结构，所述圆台状结构的锥面上均布有6个蒸汽出气孔。
前述的具有缺水保护装置的蒸汽发生器中，优选地，所述加热水箱的顶部具有密封盖，所述密封盖上具有密封圈，所述出气口位于所述密封盖的中心位置，所述密封盖上还具有加热棒安装孔，所述电加热棒的上端固定在所述加热棒安装孔内，下端位于所述加热水箱内的底部。
前述的具有缺水保护装置的蒸汽发生器中，优选地，所述加热水箱的外壁上包裹有保温层，所述保温层内填充有保温材料。
与现有技术相比，本发明将传统的一体式大水箱改了为分体式水箱，即储水箱和加热水箱，加热水箱体积较小，因此在加热时可以快速将加热水箱内的水加热至沸腾状态，使用相同功率的电加热棒，本发明可以明显地提高加热速度，从而降低电能的消耗。利用缺水保护装置将加热水箱与储水箱连接在一起，储水箱可以随时为加热水箱补水，防止因缺水出现干烧的情况。
此外，本发明还设置了电压调节器和控制器，可以实现对蒸汽发生器的精准控制。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是回字形储水箱的轴测图。
附图标记说明：1-蒸汽出气孔，2-扩散室，3-底座，4-储水箱，5-电压调节器，6-控制器，7-保温层，8-电加热棒，9-加热水箱，10-密封圈，11-密封盖，12-连接水管，13-储水杯，14-顶杆，15-单向止水阀，16-喷嘴，17-机体外壳，18-第一鼓风机，19-第二鼓风机，20-复用水口。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明的实施例：如图1所示，一种具有缺水保护装置的蒸汽发生器，包括扩散装置和机体外壳17，扩散装置安装在机体外壳17的顶部，机体外壳17内的上部设有储水箱4，下部设有电压调节器5、控制器6和加热水箱9，底部通过缺水保护装置与加热水箱9连通；加热水箱9内设有电加热棒8，加热水箱9的顶部设有出气口，出气口上安装有喷嘴16，扩散装置的底部设有鼓风机和喷嘴通过孔，喷嘴16的上端通过喷嘴通过孔伸入扩散装置内；电加热棒8与电压调节器5电连接，鼓风机和电压调节器5均与控制器6电连接。
工作时，控制器6给电压调节器5发送控制信号，电压调节器5收到信号并进行处理，然后输出要求电压，开始为电加热棒8供电，此时电加热棒8将加热水箱9内的水快速加热至沸腾状态，并产生热蒸汽，热蒸汽通过加热水箱9顶部的出气口进入喷嘴16，喷嘴16再将热蒸汽喷入扩散装置内，在扩散装置底部的鼓风机的作用下加速喷出，来模拟人体呼出的热气；随着加热水箱9内的水逐渐消耗，根据连通器的原理，储水箱4内的水通过缺水保护装置进入加热水箱9内，防止发生干烧的情况。
本发明中加热水箱9的体积应小于传统蒸汽发生器中加热水箱的体积，这样才能实现使用相同功率的电加热棒的情况下显著提高加热速度。
为了降低能量的损失，优选地，加热水箱9的外壁上包裹有保温层7，保温层7内填充有保温材料。这样可以防止热量通过加热水箱9的侧壁与空气产生热交换，造成热能的损失，从而降低能量的损耗。
在一种具体地实施方式中，所述缺水保护装置包括储水杯13、顶杆14和单向止水阀15，储水杯13设于储水箱4的底部，储水杯13的底部通过连接水管12与加热水箱9的底部连通，顶杆14沿竖直方向固定设置在储水杯13内，储水箱4的底部设有复用水口20，单向止水阀15与复用水口20螺纹连接，当储水箱4装入机体外壳17内后，顶杆14的顶部与单向止水阀15抵接，单向止水阀15工作。
根据连通器原理，加热水箱9内的液面与储水杯13内的液面始终保持平齐，随着加热水箱9内水的蒸发消耗，加热水箱9和储水杯13内液面逐渐下降，当液面降低到单向止水阀15以下时，储水箱4内的水通过单向止水阀15注入储水杯13内，再通过连接水管12进入加热水箱9内，当储水杯13内的液面上升至相应高度后，单向止水阀15关闭，储水箱4停止为储水杯13蓄水。优选地，单向止水阀15的顶面应当低于加热水箱9的顶面。
储水箱4底部的复用水口20既为注水口也为出水口，当需要为储水箱4注水时，只需打开机体外壳17的顶盖，取出储水箱4，拧下单向止水阀15，即可通过复用水口20为储水箱4注水，装满水后装上单向止水阀15，然后再将储水箱4装入机体外壳17内即可。
需要说明的是，上述缺水保护装置仅为一种优选地实施方式，其它具备相同功能的缺水保护装置也均可应用于本案。
为了使本发明结构紧凑，合理利用机体外壳17的内部空间，优选地，储水箱4采用“回”字形密封容器，其底面不低于加热水箱9的顶面，由于“回”字形的储水箱4中心为通孔结构，这样便可以安装扩散装置，合理地利用空间。
在一种优选地实施方式中，扩散装置包括扩散室2和底座3，底座3固定安装在机体外壳17内，扩散室2底部嵌于底座3上，顶部贯穿于机体外壳17的顶板；喷嘴通过孔位于底座3的中心位置，鼓风机为2个，分别为第一鼓风机18和第二鼓风机19，二者均设于底座3的底部，且相对于喷嘴通过孔对称布置。由于长时间使用后扩散室11内部容易滋生细菌，所以需要定期对扩散室2的内部进行清洗、消毒，以保证实验人员的健康。所以扩散室2与底座3采用嵌接方式连接，便于对扩散室2进行拆装，提高清洗效率。另外，设置两个鼓风机，可以在控制器6的控制下提供多种不同速度的鼓风方式，以模拟出不同人数的呼吸量。
为了使本发明的实验效果更准确，将扩散室2的上部设计为圆台状结构，下部设计为圆柱状结构，圆台状结构的锥面上均布有6个蒸汽出气孔1。这种结构设计可以使蒸汽在圆柱段进行汇集并通过鼓风机进行加速，最后通过沿周向布置的蒸汽出气孔1喷出，由于风力足，喷出的蒸汽有一定速度，故能够很好地向四周扩散。
进一步，加热水箱9的顶部具有密封盖11，密封盖11上具有密封圈10，出气口位于密封盖11的中心位置，密封盖11上还具有加热棒安装孔，电加热棒8的上端固定在加热棒安装孔内，下端位于加热水箱9内的底部。密封盖11和密封圈10的设置，是为了防止高温蒸汽从加热水箱9顶部的缝隙中泄漏，以防止因蒸汽泄漏对电压调节器5和控制器6造成损害。
此外，本发明的控制器6具有无线接收模块，可以通过无线网络与远程控制设备(如pc或移动终端)进行连接，通过远程控制设备对本发明进行远程操控。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。