一种蒸汽发生器的制作方法

1.本实用新型涉及蒸汽拖把领域，具体涉及蒸汽拖把中的蒸汽发生器。


背景技术：

2.蒸汽拖把能够向清洁表面喷射蒸汽，因此具有对清洁表面消毒的作用，以及能够有效清除普通清水无法清除的顽固污渍的作用。但是将水变成蒸汽的过程需要消耗大量的电能和等待较长的时间，这严重制约了蒸汽拖把的推广应用，尤其是无线蒸汽拖把，本技术中的无线蒸汽拖把，是指自身携带有电池，在工作中不需要外接市电的蒸汽拖把。
3.cn113455977a专利公开了一种管状蒸汽发生器及无线蒸汽拖把，其在蒸汽拖把增加一个小型的蒸汽发生器，通过拖把上的清水容器向该小型的蒸汽发生器供应水，利用小型的蒸汽发生器实时的将水转换成蒸汽，以此减小了对功率的要求以及减少了等待水转变成蒸汽的时间，具有较佳的使用体验。
4.蒸汽拖把的安全性和可持续工作时间是人们一直追求的目标之一，尤其是当其蒸汽发生器是采用金属管的外加热式蒸汽发生器时，安全性和可持续工作时间的提升显得更为重要。发明人经过不断的研究和实践，提出了本技术。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种蒸汽发生器，通过结构设计，降低蒸汽发生器的能耗，以及提高安全性。
6.本实用新型提供的一种蒸汽发生器包括：
7.一种蒸汽发生器，其特征在于，包括：
8.蒸汽发生器本体，其呈管状结构；以及
9.外壳，其设置于所述蒸汽发生器本体的外周，且与所述蒸汽发生器本体之间形成有中空结构。
10.优选地，所述外壳为陶瓷材质的外壳。
11.优选地，所述蒸汽发生器还包括温度感应器。
12.优选地，所述外壳设置有置入孔，所述温度感应器通过胶塞安装于所述置入孔，所述温度感应器与所述蒸汽发生器本体邻近或接触。
13.优选地，所述蒸汽发生器还包括热熔断温度保险。
14.优选地，所述外壳的外表面位于固定架的位置设置有保险安装槽，所述热熔断温度保险安装于所述保险安装槽、并通过固定架压固于所述外壳。
15.优选地，所述固定架包括：横跨所述外壳的、与所述外壳贴合的拱桥部；以及从所述拱桥部的一边沿延伸至所述胶塞的上方的压片部；所述拱桥部的两端具有凸耳，凸耳设置有螺丝孔；所述压片部设置有引线槽孔。
16.优选地，所述外壳的端盖、以及所述外壳的与所述端盖相对的端部分别设置有支撑部，所述蒸汽发生器本体的两端与所述支撑部配合将所述蒸汽发生器装配于所述外壳内
部。
17.优选地，所述外壳的外表面设置有凸凹结构，所述凸凹结构用于减小所述蒸汽发生器与外部设备之间的接触面积。
18.优选地，所述蒸汽发生器本体包括：
19.螺杆；
20.金属管，其套设于所述螺杆外，与所述螺杆的螺纹构成螺旋流道，所述金属管的外壁对应所述螺旋流道设置有耐高温的绝缘层，所述绝缘层上设置有石墨烯发热层；
21.设置于所述金属管一端的、向所述螺旋流道供水的入水口；
22.设置于所述金属管另一端的、供所述螺旋流道输出蒸汽的蒸汽出口；以及
23.阻止所述蒸汽出口流出水的防出水机构；
24.所述入水口和所述蒸汽出口从所述外壳的端盖、及所述外壳的与所述端盖相对的端部伸出。
25.优选地，所述防出水机构包括：设置于所述入水口的逆止阀；以及设置于所述蒸汽出口的、当所述蒸汽出口的流体为气态时导通且当所述蒸汽出口的流体为液态时关闭的蒸汽阀。
26.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
27.上述外壳以及外壳与蒸汽发生器本体之间的中空结构构成了隔热结构，一方面可以减少蒸汽发生器的热能损失，达到降低能耗的目的，另一方面可以防止触碰到蒸汽发生器引起烫伤事故。
28.进一步采用陶瓷材质的外壳时，还具有绝缘、阻燃、耐腐蚀、抗高温氧化的优点，可提高蒸汽发生器的可靠性。
29.进一步自带有温度感应器，应用更加简单方便。
30.进一步自带有热熔断温度保险，安全性更好，且应用更加简单方便。
附图说明
31.图1为蒸汽发生器一实施例的立体图；
32.图2为其爆炸图；
33.图3为其俯视图；
34.图4为图3的a-a剖视图；
35.图5为蒸汽发生器本体的示意图；
36.图6为蒸汽发生器本体的爆炸图；
37.图7为蒸汽发生器本体的剖视图；
38.图8为螺杆的结构示意图；
39.图9为螺杆的另一状态示意图；
40.图10为外壳的结构示意图；
41.图11为外壳的端盖的结构示意图；
42.图12为固定架的结构示意图；
43.图13为蒸汽发生器另一实施例的立体图；
44.附图标记：
45.1、固定架；11、凸耳；12、拱桥部；13、压片部；14、引线槽孔；111、第一螺丝孔；
46.2、热熔断温度保险；
47.3、胶塞；
48.4、温度感应器；
49.5、外壳；51、第二螺丝孔；52、置入孔；53、保险安装槽；54、开口；55、凹槽；
50.6、第一端盖；61、凸起；62、置出孔；63、线孔；
51.7、蒸汽发生器本体；71、金属管；72、第二端盖；721、入水口；73、逆止阀；731、弹簧；732、阀杆；74、螺杆；741、第一容置腔；742、缺口；743、气孔；744、台阶部；745、第二容置腔；75、蒸汽阀；76、第三端盖；761、蒸汽出口；77、螺旋流道；
52.7-1、中空结构；
53.8、电源线。
具体实施方式
54.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
55.图1至图4示出了本蒸汽发生器的构造。参照图1至图4，本蒸汽发生器包括蒸汽发生器本体7、外壳5、温度感应器4、热熔断温度保险2。
56.蒸汽发生器本体7整体呈管状结构，外壳5套于蒸汽发生器本体7的外周，外壳5与蒸汽发生器本体7之间形成有中空结构7-1。该中空结构7-1构成了隔热结构，一方面阻止蒸汽发生器的热能通过周围空气向外扩散，减少热能损失，使整机能耗降低，另一方面使用者不会直接触碰到蒸汽发生器本体7，从而可以避免触碰蒸汽发生器本体7引起烫伤事故。
57.本实施例中的外壳5采用陶瓷材质的外壳。陶瓷材质的外壳5除了构成上述隔热结构外，陶瓷还具有绝缘、阻燃、耐腐蚀、抗高温氧化的优点，能够阻止蒸汽发生器漏电，阻止蒸汽发生器自燃，阻止蒸汽发生器被腐蚀，从而能够提高蒸汽发生器的可靠性，以及延长蒸汽发生器的寿命。
58.图10中示出了外壳5的结构，参照图1-图4以及图10，其中，外壳5的侧部开设有置入孔52，温度感应器4通过该置入孔52安装于外壳5内，与蒸汽发生器本体7接触，在置入孔52填充胶塞3，对温度感应器4形成固定作用，胶塞3优选耐高温胿胶、耐高温橡胶等。温度感应器4的引线穿过胶塞3外露。
59.外壳5的侧部还开设有保险安装槽53，热熔断温度保险2安装于所述保险安装槽53，通过固定架1将热熔断温度保险2压固于外壳5。
60.本实施例中，所述置入孔52位于保险安装槽53的一侧。所述温度感应器4除了通过胶塞3固定，还通过固定架1压固。图12中示出了固定架1的结构。参照图1-图4、图12，固定架1包括横跨所述外壳5的、与所述外壳5贴合的拱桥部12；以及从所述拱桥部12的一边沿延伸至所述胶塞3的上方的压片部13；所述拱桥部12的两端具有凸耳11，凸耳11设置有第一螺丝孔111；所述压片部13设置有引线槽孔14。使用时，通过第一螺丝孔111将固定架1与洗地机装配，固定架1的拱桥部12与外壳5贴合，将热熔断温度保险2压固于外壳5，此外，压片部13封住置入孔52，将胶塞3压固在置入孔52，温度感应器4的引线从引线槽孔14伸出。本固定架1对热熔断温度保险2起固定作用，还对胶塞3起固定和保护作用，并通过胶塞3间接对温度感应器4起固定作用。
61.参照图10，外壳5包括壳主体和端盖，为便于区分，以下将本端盖称为第一端盖6。壳主体设置有多个第二螺丝孔51，通过第二螺丝孔51可以方便地将本蒸汽发生器安装于洗地机。壳主体的左端具有端板，壳主体的右端具有开口54，开口54用于向外壳5内置入蒸汽发生器本体7。第一端盖6装配于该开口54。
62.图11中示出了第一端盖6的结构。其中，第一端盖6的中心开设有置出孔62和线孔63，置出孔62用于蒸汽发生器本体7的入水口721或蒸汽出口761伸出，线孔63用于穿设蒸汽发生器本体7的电源线8。
63.在第一端盖6围绕所述置出孔62设置有多个凸起61，多个凸起61之间的空间构成支撑部。在外壳5的与第一端盖6相对的端部也设置有该支撑部，蒸汽发生器本体7的两端与该支撑部配合将所述蒸汽发生器装配于所述外壳5内部。这样，无需借助工具，能够方便快速地将蒸汽发生器本体7与外壳5装配，以及方便快速地从外壳5拆出蒸汽发生器本体7。
64.图5至图7示出了其中的蒸汽发生器本体7的结构。图8和图9示出了其中的螺杆74的两个端部的结构。
65.蒸汽发生器本体7，其整体上为管状结构，一端具有入水口721，另一端具有蒸汽出口761。
66.蒸汽发生器本体7包括包括螺杆74和金属管71。螺杆74的螺纹用于构造水流的流道，螺杆74的材质优选但不限于陶瓷。
67.金属管71的外表面涂设有绝缘层(未图示)，绝缘层优选耐高温的绝缘材料，如耐高温硅胶、氧化铝、氧化镁等，在绝缘层上打印或丝印石墨烯发热层(未图示)，构成金属-石墨烯复合电加热元件。金属管71的材质优选但不限于不锈钢、铜。
68.金属管71套设在螺杆74的外侧，使得螺杆74的螺纹与金属管71的管壁之间构成螺旋流道77，其中，石墨烯发热层与螺旋流道77相对应，当石墨烯发热层通电发热后，能够更好地对螺旋流道77中流过的水流进行加热。
69.金属管71的第一端焊接第二端盖72，第一端盖6具有入水口721，通过入水口721可向螺旋流道77源源不断地供水。金属管71的第二端焊接第三端盖76，第三端盖76具有蒸汽出口761，螺旋流道77的蒸汽通过蒸汽出口761可源源不断向外输出。参照图2和图4，入水口721从第一端盖6，即外壳5的端盖伸出，蒸汽出口761从外壳5的与第一端盖6相对的端部伸出。
70.螺旋流道77使得水从入水口721进入后，到达蒸汽出口761的时间大大增加。螺旋流道77的长度满足以下条件：当水流沿本螺旋流道77，从所述入水口721流向所述蒸汽出口761的过程中，金属-石墨烯复合电加热元件能够对水流加热，使水流汽化，转变成蒸汽，最终从所述蒸汽出口761输出。螺旋流道77与金属-石墨烯复合电加热元件的配合，使得在蒸汽出口761能够实时地输出蒸汽。
71.本蒸汽发生器本体7还包括防出水机构，用于阻止所述蒸汽出口761流出水。
72.防出水机构具体包括设置在入水口721的逆止阀73，还包括设置在蒸汽出口761的、当所述蒸汽出口761的流体为气态时导通、且当所述蒸汽出口761的流体为液态时关闭的蒸汽阀75。
73.本实施例中，逆止阀73通过螺杆74端部的容置腔设置于入水口721。具体地，在螺杆74的第一端沿本螺杆74的中心轴线方向凹陷形成有第一容置腔741，在第一容置腔741的
口沿开设有缺口742，逆止阀73的阀杆732和弹簧731容置于第一容置腔741，在弹簧731的作用下，逆止阀73的阀杆732的头部处于所述缺口742和入水口721的内端之间，使螺旋流道77和入水口721隔开。
74.蒸汽阀75通过螺杆74端部的容置腔设置于蒸汽出口761。具体地，在螺杆74的第二端沿本螺杆74的中心轴线方向凹陷形成有第二容置腔745，在第二容置腔745的腔壁开设有气孔743，气孔743将螺旋流道77与第二容置腔745连通，第二容置腔745的内周壁设有台阶部744，蒸汽阀75安装在本台阶部744上。
75.作为一种实施方式，蒸汽阀75采用压力阀，压力阀的开启阈值设置为：所述压力阀的开启阈值小于或等于所述蒸汽出口761的流体为气态时所述金属管71内的压力，且大于所述蒸汽出口761的流体为液态时所述金属管71内的压力。这里，利用了容积不变，当水汽化转变为蒸汽后，容器内的压力会增大的自然规律。当螺旋流道77的靠近蒸汽出口761的流体为气态时，金属管71内气压较大，在该较大的气压作用下，压力阀会自动导通，蒸汽经压力阀后从蒸汽出口761输出；而当螺旋流道77的靠近蒸汽出口761的流体为液态时，金属管71内的气压较小，在该较小的气压作用下，压力阀处于关闭状态，使得水不会从蒸汽出口761漏出。
76.作为另一种实施方式，蒸汽阀75采用电磁阀，进一步所述蒸汽发生器还包括：识别所述螺旋流道77的靠近所述蒸汽出口761的一端的流体是否为液态的识别器；以及当所述识别器的识别结果为液态时，控制所述电磁阀进入关闭状态的控制器。
77.其中的识别器优选压力传感器，所述控制器利用压力传感器输出的压力值，根据压力值对应流体状态的先验知识，判定流体为液态或气态。
78.其中的识别器还优选计时器，计时器对所述石墨烯发热层进入加电状态的时间进行统计，控制器利用计时器统计的时间，根据所述石墨烯发热层从通电开始，到使螺旋流道77内的水由液态转换为气态所需通电时间的先验知识，判定螺旋流道77内的流体的状态。
79.当控制器通过识别器判定螺旋流道77的靠近所述蒸汽出口761的一端的流体是液态时，控制器控制电磁阀进入关闭状态，使得不会从蒸汽出口761漏水。
80.上述蒸汽阀75和逆止阀73配合，使得在蒸汽发生器的启动阶段时，同时给水泵(本水泵用于向蒸汽发生器泵入水)和石墨烯发热层加电时，或者先给水泵(本水泵用于向蒸汽发生器泵入水)加电再给石墨烯发热层加电时，蒸汽出口761均不会发生漏水现象。也即，使得蒸汽发生器的启动阶段，不再需要先给电加热元件加电，当电加热元件预热后再使水泵向蒸汽发生器加水，也能够避免蒸汽发生器的蒸汽出口761漏水。这样的控制顺序，有效地避免了在启动阶段先给电加热元件加电所导致的干烧现象，可以有效延长使用寿命。
81.图13中示出了蒸汽发生器另一实施例的结构。
82.请参照图13，在本另一实施例中，蒸汽发生器的构成与前述实施例基本相同，区别在于，本另一实施例中，进一步在陶瓷外壳5的外表面设置有若干凹槽55，使得在陶瓷外壳5的外表面形成了凸凹结构，本凸凹结构使得本蒸汽发生器安装至蒸汽拖把后，陶瓷外壳5与蒸汽拖把的接触面积减小，使得本蒸汽发生器传递给蒸汽拖把的热能减少，从而达到减少蒸汽发生器的热损耗的目的。
83.可见，上述实施例通过在蒸汽发生器本体7的外周设置陶瓷外壳5，在外壳5与蒸汽发生器本体7之间形成中空结构7-1，构成了隔热结构，一方面使得热能损失减少，能耗降
低，另一方面可防止使用者误触碰蒸汽发生器本体7而被烫伤。而且，陶瓷材质的外壳5具有绝缘、阻燃、耐腐蚀、抗高温氧化的优点，可以在多个方面保护蒸汽发生器本体7，提高蒸汽发生器的安全性和可靠性。
84.上述蒸汽发生器自身配置有温度感应器4和热熔断温度保险2，应用中无需额外为蒸汽发生器加装相关感应器，应用非常方便。
85.上述蒸汽发生器本体7采用金属-石墨烯复合电加热元件，发热效率高，与螺杆构成的螺旋水道结合，有利于实时生成水蒸汽。
86.上述蒸汽发生器本体7在入水口721设置有逆止阀73，在蒸汽出口761设置有蒸汽阀75，二者结合构成防出水机构，可避免在蒸汽出口761发生漏水现象。
87.上述通过具体实施例对本实用新型进行了详细的说明，这些详细的说明仅仅限于帮助本领域技术人员理解本实用新型的内容，并不能理解为对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员在本实用新型构思下对上述方案进行的各种润饰、等效变换等均应包含在本实用新型的保护范围内。