烹饪电器、蒸汽发生器及蒸汽发生器的除垢控制装置的制作方法

本实用新型涉及电器技术领域，尤其涉及一种蒸汽发生器的除垢控制装置、一种蒸汽发生器和一种烹饪电器。

背景技术：

随着人们物质文化的发展，蒸汽除了早期作为动力的用途外，还可用于加热、清洗、消毒等，由此使得蒸汽发生器的应用变得越来越广泛。

从结构来看，蒸汽发生器大体可以分为两大类：一类是锅炉式蒸汽发生器，其一般具有一个较大的容水烧水的空间，如蒸汽炉、蒸锅的底发热盘等；另一类是流道式蒸汽发生器，其特点是内建有用于让蒸汽过热的流道，这类发生器可以产生不同过热程度的蒸汽，其已经被广泛用于蒸汽烹饪产品，如咖啡机、部分挂烫机或蒸汽清洁机等中。

然而，无论是哪种类型的蒸汽发生器，当使用的是非纯净水源时，水垢的产生就不可避免。当蒸汽发生器在使用过程中产生水垢，并积累到一定程度后，蒸汽发生器的热效率就会严重降低，特别是对于流道式喷射型发生器，水垢可能会将流道堵塞，导致蒸汽发生器无法再正常工作，产品随之失去使用意义。为保证发生器能正常使用，大多此类产品的生产厂家或会在说明书上要求用户定期进行除垢操作。

目前，主流的蒸汽发生器除垢方法是采用除垢剂(如柠檬酸或醋酸等酸性物质)进行除垢操作。这种方法需配置一定酸度的溶液，然后在蒸汽发生器中加热浸泡一段时间如30 分钟，将水垢物质溶解后随废液排除，然后一般还需要再用清水继续浸泡一段时间如30分钟，将残液去除，整个过程一般需要1个小时左右，耗时较长。

也就是说，上述除垢方法往往需要用户购买除垢剂，配置除垢溶液，定期花相当长的时间等待蒸汽发生器除垢完毕，并且还需进行收尾的清洁，产品体验并不好。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种蒸汽发生器的除垢控制装置，可以通过冷热冲击方法使粘附在蒸汽发生器内腔上的水垢脱落，并将脱落的水垢从排水阀排出，而无须除垢剂，节约时间，提高了除垢的便捷性，且简单易实现。

本实用新型的第二个目的在于提出一种蒸汽发生器。

本实用新型的第三个目的在于提出一种烹饪电器。

为达上述目的，本实用新型第一方面提出了一种蒸汽发生器的除垢控制装置，蒸汽发生器具有排水口，所述除垢控制装置包括：水泵，所述水泵对应所述蒸汽发生器的进水口设置，用以向所述蒸汽发生器供水；排水阀，所述排水阀对应所述排水口设置；加热管；温度传感器，所述温度传感器对应所述蒸汽发生器内腔设置；控制器，所述控制器分别与所述水泵、所述排水阀、所述加热管和所述温度传感器相连，所述控制器用于分别对所述水泵、所述排水阀和所述加热管进控制，以通过冷热冲击方法使粘附在所述蒸汽发生器内腔上的水垢脱落，并将脱落的水垢从所述排水阀排出。

本实用新型的蒸汽发生器的除垢控制装置，通过控制器控制水泵向蒸汽发生器供应预设水量，并控制排水阀开启第一预设时间，进而控制加热管以预设最大功率进行加热工作，以使蒸汽发生器进入干烧状态，并在蒸汽发生器内腔的温度达到第一预设温度时，控制蒸汽发生器停止加热工作，以完成一次冷热冲击循环；通过控制器重复执行上述步骤，直至完成冷热冲击循环的次数达到预设次数。该控制装置通过冷热冲击方法使粘附在蒸汽发生器内腔上的水垢脱落，并将脱落的水垢从排水口排出，而无须除垢剂，节约了时间，提高了除垢的便捷性，且简单易实现。

进一步地，所述蒸汽发生器为锅炉式蒸汽发生器或者流道式蒸汽发生器。

进一步地，当所述蒸汽发生器为锅炉式蒸汽发生器时，所述温度传感器设置在所述蒸汽发生器的侧壁上，且所述温度传感器的温度感应元件设置在所述蒸汽发生器内腔中。

进一步地，当所述蒸汽发生器为流道式蒸汽发生器时，所述温度传感器设置在所述蒸汽发生器的底板上，且所述温度传感器的温度感应元件伸入至所述蒸汽发生器底部的流道内。

进一步地，当所述蒸汽发生器为流道式蒸汽发生器时，所述蒸汽发生器的进水口和排水口通过三通管实现。

进一步地，所述加热管采用不锈钢加热管或者电热膜加热管。

进一步地，所述蒸汽发生器内腔上设有涂层，其中，所述涂层的膨胀系数与水垢的膨胀系数之间的差值大于预设值。

为了实现上述目的，本实用新型第二方面提出了一种蒸汽发生器，其包括上述的蒸汽发生器的除垢控制装置。

本实用新型的蒸汽发生器，通过上述的蒸汽发生器的除垢控制装置，使粘附在蒸汽发生器内腔上的水垢脱落，并将脱落的水垢从排水口排出，而无须除垢剂，节约了时间，提高了除垢的便捷性，且简单易实现。

为了实现上述目的，本实用新型第三方面提出了一种烹饪电器，其包括上述的蒸汽发生器。

本实用新型的烹饪电器，采用上述的蒸汽发生器，进而通过上述的蒸汽发生器的除垢控制装置，可使粘附在蒸汽发生器内腔上的水垢脱落，并将脱落的水垢从排水口排出，而无须除垢剂，节约了时间，提高了除垢的便捷性，且简单易实现。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型实施例的蒸汽发生器的除垢控制装置的结构示意图；

图2为根据本实用新型一个示例的蒸汽发生器的结构示意图；

图3为基于图2的蒸汽发生器的除垢控制装置的结构示意图；以及

图4为根据本实用新型另一个示例的蒸汽发生器的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

首先，简单说明下本实用新型实施例的蒸汽发生器的除垢的基本原理：

一般而言，物质的体积会随自身温度的增加而变化，且大多物质遵循热胀冷缩的规律，具体使用膨胀系数来进行表示。

具体而言，通过物质特性表可以得知，不锈钢的热膨胀系数约为(15～20)×10^-6/℃，铝的热膨胀系数为(23～230)×10^-6/℃，而常见水垢(如碳酸钙)的热膨胀系数为(11～215) ×10^-6/℃(具有代表性的值为11.7×10^-6/℃)。从上述数据中可以看出，每种物质的热膨胀系数都是不同的，以蒸汽发生器为例，当蒸汽发生器的温度上升时，由于每种物质的热膨胀系数不同，使得不同的物质随着温度上升时的膨胀程度不同。因此，当两种膨胀程度不同的物质黏附在一起时，物质之间可以通过黏力的传导，在物质的内部产生相应的黏附力，然而，在实际应用中，在水垢结块形成后，由于同种物质的内部结合力比不同种物质黏附在一起时的拉扯力更大，从而使得不同物质在膨胀状态不一样时，垢渍会优先从蒸汽发生器内表面中脱离。因此，在蒸汽发生器中，通过冷水供应以及发热管交替工作来实现冷热冲击的方法，可以有效去除形成不久的水垢。

下面参考附图描述本实用新型实施例的蒸汽发生器的除垢控制装置、蒸汽发生器和烹饪电器。

图1为本实用新型实施例所提供的蒸汽发生器的除垢控制装置的结构示意图。

在本实用新型的实施例中，如图2、图3所示，蒸汽发生器不仅具有进水口1，还具有排水口2。

如图1所示，该蒸汽发生器的除垢控制装置：水泵100、排水阀200、加热管300、温度传感器400和控制器500。

其中，水泵100对应进水口1设置，如可通过进水管与进水口1相连，用以向蒸汽发生器供水。排水阀200对饮排水口2设置，如可设置在排水口2上或设置在与排水口2相连的排水管上。温度传感器400对应蒸汽发生器内腔设置。控制器500分别与水泵100、排水阀200、加热管300和温度传感器400相连，控制器500用于分别对水泵100、排水阀 200和加热管300进控制，以通过冷热冲击方法使粘附在蒸汽发生器内腔上的水垢脱落，并将脱落的水垢从排水阀7排出。

具体地，首先通过控制器500控制水泵100往蒸汽发生器中注入预设水量，以使蒸汽发热器的有效发热面浸泡在水中，然后通过控制器500控制蒸汽发生器的排水阀200开启，以将浸泡后的污水排出3/4～9/10，并将加热管300调整至最大功率加热蒸汽发生器中剩余的少量水，以产生一定的蒸汽辅助冲刷发热表面已经黏附得不太牢固的水垢，进而在水烧干后，蒸汽发生器进入干烧状态。当蒸汽发生器进入干烧状态后，蒸汽发生器内腔中的温度持续升高，当蒸汽发生器内腔的温度达到干烧温度(一般大于150℃)时，通过控制器500控制加热管300停止加热，即完成了一次冷热冲击循环。

进一步地，可根据需要多次执行上述冷热冲击循环，如设置循环次数为预设次数，当完成的冷热冲击循环的次数达到预设次数后，即完成一次除垢过程。

可选地，在蒸汽发生器内腔中的温度达到干烧温度时，还可通过调节加热管300的加热功率，使蒸汽发生器内腔中的温度保持在干烧温度一段时间，以在一定程度上提升冷热交替除垢的效果。

在本实用新型的一个实施例中，在首次冷热冲击循环中，当水泵100往蒸汽发生器中泵入预设水量后，还通过控制器500控制加热管300以一定的加热功率(如最大加热功率的一半、3/4等)进行加热，以使蒸汽发生器中的水温达一定值时(如60～90℃)，并调节加热管300的发热功率(如减小发热功率、间断加热等)，使蒸汽发生器中的水温达一定值时保持一段时间(如1～2分钟)，以进一步削弱蒸汽发生器中的水垢黏附力。然后通过控制器500控制排水阀200开启一定时间，以将浸泡后的水排出3/4～9/10。

其中，加热管300可采用不锈钢加热管或者电热膜加热管。

可选地，在上述排水阀200开启的过程中，加热管300可以一直处于工作状态，其加热功率可根据需要进行设置，如可以是以最大加热功率的一半、3/4等进行加热工作；加热管300也可以处于停止工作状态，直至排水完成后，控制加热管300开启。

在本实用新型的一个实施例中，蒸汽发生器可为锅炉式蒸汽发生器或者流道式蒸汽发生器。

在一个示例中，当蒸汽发生器为锅炉式蒸汽发生器时，温度传感器400可设置在蒸汽发生器的侧壁上，且温度传感器400的温度感应元件设置在蒸汽发生器内腔中。

作为一个具体示例，如图2、图3所示，当蒸汽发生器为锅炉式蒸汽发生器时，温度传感器400设置在蒸汽发生器侧壁3上，且温度传感器400的温度感应元件4设置在蒸汽发生器内腔6中。进水口1和排水口2均设置在蒸汽发生器的底部，水泵100通过进水管与进水口1相连，排水阀200设置在排水口2上或设置在与排水口相连的排水管上。控制器500对水泵100、排水阀200和加热管300的控制工作可通过图3所示的主控电路板芯片501和主控电路板开关器件502实现。应当理解，图3中所示连接主控电路板芯片501 的虚线均为控制连接线，虚线箭头指示信号的传输方向。

如图3所示，当对该锅炉式蒸汽发生器进行除垢时，主控电路板芯片501控制水泵100 工作，以将水盒5中的水从进水口1泵入蒸汽发生器内腔6，且泵入水量为预设水量。泵水完成后，主控电路板芯片501控制加热管300以一定功率(可以是最大加热功率的一半) 开始加热，直至蒸汽发生器内腔中的水温达到一定温度(如75℃)，并维持该温度一定时间(如1.5分钟)，以进一步削弱蒸汽发生器中的水垢黏附力。

进一步地，主控电路板芯片501控制排水阀200开启一段时间，以将蒸汽发生器内的水排出3/4～9/10至废水盒7，进而控制加热管300以最大加热功率开始加热，以产生一定的蒸汽辅助冲刷发热表面已经黏附得不太牢固的水垢。在蒸汽发生器进入干烧状态后，蒸汽发生器内腔中的温度持续升高，当蒸汽发生器内腔中的温度达到干烧温度(如165℃)，则控制加热管300停止工作。此时，完成初次冷热冲击循环。

更进一步地，再次控制水泵100向蒸汽发生器泵入预设水量，进而控制排水阀200开启一段时间，在将水排出3/4～9/10至废水盒7后，控制加热管300以最大加热功率开始加热，直至蒸汽发生器内腔中的温度达到干烧温度(如165℃)，则控制加热管300停止工作，重复该过程，直至冷热冲击循环次数达到预设次数。

在另一个示例中，当蒸汽发生器为流道式蒸汽发生器时，温度传感器400可设置在蒸汽发生器的底板8上，且温度传感器400的温度感应元件4伸入至蒸汽发生器底部的流道内。

在该示例中，蒸汽发生器的进水口1和排水口2可通过三通管9实现。

作为一个具体示例，如图4所示，当蒸汽发生器为流道式蒸汽发生器时，温度传感器 400设置在蒸汽发生器底板8上，且温度传感器400的温度感应元件4伸入至蒸汽发生器底部的流道内。进水口1和排水口2均设置在蒸汽发生器的底部，且进水口1和排水口2 可通过一三通管9实现，即三通管9的第一端口为进水口1，第二端口为排水口2，第三端口连在蒸汽发生器底部的端口处。同样地，水泵100与进水口1相连，排水阀200设置在排水口2上。控制器500对水泵100、排水阀200和加热管300的控制工作可通过图3所示的主控电路板芯片501和主控电路板开关器件502实现。该具体示例的蒸汽发生器的控制装置的具体工作流程与图2、图3所示具体示例的工作流程相同，此处不做赘述。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，蒸汽发生器内腔上设有涂层，其中，涂层的膨胀系数与水垢的膨胀系数之间的差值大于预设值，该预设值可根据需要进行标定。

具体而言，在蒸汽发生器进入干烧状态后，由于干烧温度越高，水垢越容易脱落，然而由于蒸汽发生器设计的限制，有的蒸汽发生器(如采用低熔点的铝加热管和焊接材料的蒸汽发生器)在进入干烧状态后，很难达到预设的干烧温度(即150℃以上)，此时，可通过在蒸汽发生器内腔表面加一层膨胀系数与水垢差异较大的涂层，以提升蒸汽发生器在冷热冲击下的除垢效果。

根据本实用新型实施例提出的蒸汽发生器的除垢控制装置，通过控制器控制水泵向蒸汽发生器供应预设水量，并控制排水阀开启第一预设时间，进而控制加热管以预设最大功率进行加热工作，以使蒸汽发生器进入干烧状态，并在蒸汽发生器内腔的温度达到第一预设温度时，控制蒸汽发生器停止加热工作，以完成一次冷热冲击循环；通过控制器重复执行上述步骤，直至完成冷热冲击循环的次数达到预设次数。该控制装置通过冷热冲击方法使粘附在蒸汽发生器内腔上的水垢脱落，并将脱落的水垢从排水口排出，而无须除垢剂，节约了时间，提高了除垢的便捷性，且简单易实现。

为了实现上述实施例，本实用新型还提出一种蒸汽发生器，该蒸汽发生器包括上述的蒸汽发生器的除垢控制装置。该蒸汽发生器可通过上述的蒸汽发生器的除垢控制装置，使粘附在蒸汽发生器内腔上的水垢脱落，并将脱落的水垢从排水口排出，而无须除垢剂，节约了时间，提高了除垢的便捷性，且简单易实现。

为了实现上述实施例，本实用新型还提出一种烹饪电器，该烹饪电器包括上述的蒸汽发生器。该烹饪电器可通过上述的蒸汽发生器，使粘附在蒸汽发生器内腔上的水垢脱落，并将脱落的水垢从排水口排出，而无须除垢剂，节约了时间，提高了除垢的便捷性，且简单易实现。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。