专利名称：即热式蒸汽产生装置的制作方法
技术领域：
本实用新型一般涉及蒸汽产生装置，特别是关于一种即热式蒸汽产生装置。
即热式蒸汽产生装置一般采用平行板电极热水器，在该装置中在作为导体的水中通以电流而将水直接加热至沸点。由于这种电极型式的热水器使水自动快速加热，这种装置可在几秒钟的时间内就产生出蒸汽。继续产生蒸气后，则热水器中的水就会很少，因此，需要由一个电磁阀来控制使水自动注入热水器中。在装置中还设有一个水位检测机构，用以监测水位并将信号传送到一个电子电路，该电路可自动接通或切断该电磁阀。该水位检测器可通过手动调节，以便升降水位，从而增大或减小热水器的电源功率。较高的水位将促使增大热水器电极板的有效导电面积，从而提高汽化速率和所产生的蒸汽量。每当水位到达水位感测器的顶端，电子电路就自动切断电磁阀。
需要提供热水时，借助一个手动阀门将冷水供入蒸汽／水混合器，然后使其加热到至由蒸汽量和水量二者的比率所决定的温度。为了到达所需要的水温，可以采取或者改变蒸汽量、或者改变供水量。本装置可以用作淋浴热水器或者蒸汽浴的蒸汽产生器。而且，本装置可用作厨用器具，例如蒸食品用的汽锅或杀菌消毒器具，或者用作热水源。此外，还可直接用来产生蒸馏水。
目前在商业上出售的蒸汽产和装置大多采用电阻型热水器。这类热水器的一个缺点在于其开始工作的时间，这是由于这类热水器必需将热水器中加热用的电阻器发出的热传导到与热水器的金属衬套直接触的水中去。另一个缺点是需要设有恒温控制装置，以便防止在热水器中缺水时烧毁热水器。
本实用新型的一个目的是提供一种具有多种家用用途而无需采用昂贵的温度控制装置的即热式蒸汽产生装置。本实用新型的另一个目的是提供一种可平稳地控制所述即热式蒸汽产生装置电源功率，以便获得所需的蒸汽量而无需采用昂贵的电流开关器的控制装置。
本实用新型体现为一种使用浸入式平行板电极热水器的蒸汽产生器，其特征在于，通过调节所述热水器中的水位，从而改变所述浸入水中的板电板的有效导电面积，可使该热水器的输入功率在其最大和最小额定值之间按需要的值进行调节，从而改变所产生的蒸汽量。本实用新型还体现为一种蒸汽产生器的电源功率控制机构，其特征在于，其中可通过按所述方式旋转一个控制旋纽而调节感测器棒的高度位置，以便设置任何一个预定水位，并且通过驱动一个电磁阀而向热水器中注水，以便促使电子电路跟踪该水位。本实用新型并且还体现为一种如说明书所述和如附图5所示的电子控制电路。
以下，结合附图以实施例的形式详述本实用新型。这些附图包括
图1是说明即热式蒸汽产生装置的功能的原理示意图；图2是该装置的横截面正视图，其中示出该热水器、混合器、和电源功率控制机构的结构；图3是可显示出平行板电极热水器的分拆开的蒸汽产生器的侧视图，其中在已移除掉电源功率控制机构后，还显示出了外壳；图4A是安置在盖子中的平行板电极热水器组件的顶视图；图4B是显示出热水器外形的热水器正面剖视图；图5是电子控制电路的电路原理图。
在
图1中可见，本实用新型的即热式蒸汽产生装置基本上包括一个蒸汽产生器1，用以将水加热和转变为蒸汽；一个电源功率控制机构2，用以通过调节水位感测器的高度来调节水位，从而实现对电源功率的控制；一个电子控制电路4；一个混合器5，用于将蒸汽和自来水混合以便产生热水；一个手控供水阀6，用以向混合器5供水；以及供水管路7。该装置通过一个双极开关器8和压力掣动开关9而连接到电源线路L1和L2。
该蒸汽产生器的设计和结构如图3所示。该蒸汽产生器由一个不锈钢制的热水器箱体1B和一个不锈钢制的盖子1A构成，并将混合器组件5、供水接头7A和压力均衡器接头7B以焊接方式与箱体1B相联接，以及将平行板热水器组件固定在盖子1A上。箱体与盖子之间以螺栓1C、螺母1D并利用橡胶材料的O形圈15加以压紧和固定住。
热水器的详细结构如图4A和4B所示，热水器使用十块半园形的不锈钢平行板电极。这10块平行板电极借助于不锈钢管11以及螺栓13A和螺母13B而交替地相互联接，该螺栓13A和螺母13被当作安装用的螺栓，以便与另一螺母14B相配合因而固定到不锈钢盖子上去。螺栓13A还被用作热水器的电源端子，因为它与盖子之间借助于塑料绝缘子14A和14C的隔离而互相绝缘。10块平行板电极由螺栓13C和螺母13D紧固在一起，并借助于绝缘垫片14D而互相绝缘。
通过
图1可以理解本即热式蒸汽产生装置的功能。当供水阀打开后，压力掣动开关9被起动。如果双极开关器8此时是接通状态，则蒸汽产生器1的热水器和电子控制电路就被供电。当水位低于感测器棒2C的顶端时，电子控制电路便激励电磁阀3使其打开，从而使水流通过管路7而被注入到蒸汽产生器中。热水器使蒸汽产生器中的水煮沸并转变为蒸汽并逸出到混合器中，这就使得水位下降。由于电子控制电路具有一个小的延时作用，使得水位可下降到稍低于感测器棒的顶端的位置。这个小的延时作用防止电磁阀的通、断动作过于频繁而发生喀嗒声(rattlefiring)。
为了增加或减小热水器的电源功率，可以通过旋转图2中的控制旋纽2H而手动地将感测器棒2C上下移位，该控制旋纽2H与正齿轮2F同轴地相联接，正齿轮2F可用以驱动齿条2D。齿条2D与由金属材料制成的感测器棒2C之间通过一个塑料支架2K以螺栓固定的方式而相互联接并且固紧。导线2M用以将感测器棒2C联接到电子控制电路(
图1)去。另外还有一个金属片条2J安装在水位感测器外壳2A之中，并且通过导线2N与电子控制电路相联接。感测器棒2C可通过衬套2E而滑动，并且借助于橡胶材料的O形圈2L而被密封，该O形圈2L则通过衬套螺母2B而紧固到该衬套上。
当使传感测器棒向上移动时，于是蒸汽产生器中的水位随着电磁阀控制使水注入蒸汽产生器而上升。这样，使得浸入到水中的板电极的有效面积增加，因而热水器的电流增加。
如果感测器棒被下移到低于预设的水位位置时，在电磁阀控制注入新水之前，热水器必需使水加热而转变为蒸汽直至水位降低到感测器棒的顶端之下为止。由于热水器中的总水量很少，因此在热水器可从最小功率调整到最大功率之前，仅仅可能有几秒钟的时间间隔。
如果将本装置用于提供热水，则可将手控供水阀6打开，以便将水供入混合器5(图2)。当从蒸汽产生器逸出的蒸汽通过管口5A而推开球阀5B时，蒸汽的热量传导给不锈钢套管5C的内壁，从而被不锈钢套管5C管壁外围的水吸收。蒸汽透过该套管5C上的小孔而在加热腔5D中与水混合。通过调节流进混合器的水流量或通过调节电源功率控制机构，从而增加产生的蒸汽量，于是便可将混合后达到的水温调节到所需要的温度。
图5示出了本实用新型装置的电子控制电路。当水位低于感测器棒2C的顶端时，晶体管Q1和Q2截止，从而使晶体管Q3的基极处于高电位。此时晶体管Q3导通，从而触发光耦合三端双向可控硅驱动器(Optocouplertriacdriver)IC1。图5中的三端双向可控硅(MT1／MT2)用于激励电磁阀线圈3，以便使电磁阀打开，于是水向热水器中注入，使水位升高。当水位升高到达感测器棒2C的顶端时，在金属条带2J与感测器棒2C之间由于水的导电作用而有电流流通。电容C1和C2于是分别被流过电阻R8和二极管D1与D2的电流充电。当电容C1和C2上的电压达到晶体管Q1和Q2的导通偏压电位时，晶体管Q1和Q2导通，从而使晶体管Q3的基极转变为地电位。晶体管Q3此时便截止，从而使所述驱动器IC1将三端双向可控硅截止。于是，最终使得电磁阀3被关断。当由于热水的汽化而造成水位下降时，上述金属条带2J与感测器棒2C之间流通的电流便中断，此时电容C1上的电压通过电阻R1放电，电容C2上的电压通过电阻R2放电。由于C2和R2的数值远大于C1和R1的相应数值，因而C2与R2的放电时间常数较大，使得晶体管Q2经过较长的时间才截止而不像晶体管Q1那样较快地截止。只有在晶体管Q2最后截止时，晶体管Q3才导通。在截止至晶体管Q3导通之前，水位已降落到感测器棒顶端以下与该顶端相差一个微小距离的位置。这一小段时间延迟是防止电磁阀在接通(打开阀门)时发生不正常的喀啦声所必要的。而且，电容C3提供补充的消声作用以避免电磁阀在关断时发生喀啦声。
权利要求1.一种即热式蒸汽产生装置，包括蒸汽产生器(1)、电源功率控制机构(2)、电磁阀(3)、混合器(5)、供水管路(7)、双极开关器(8)和压力掣动开关(9)，其特征在于，该蒸汽产生器(1)包括热水器箱体(1B)和盖子(1A)以及装设在该热水器箱体(1B)内由多块平行板电极组成的平行板热水器组件；该电源功率控制机构(2)包括控制旋纽(2H)及与其相联动的感测棒(2C)、正齿轮(2F)、驱动齿条(2D)，该感测棒(2C)安装在水位感测器外壳(2A)之中并可通过衬套(2E)而滑动；所述即热式蒸汽产生装置还包括电子控制电路(4)，该电子控制电路(4)包括晶体管(Q1-Q3)电路、光耦合三端双向可控硅驱动器(IC1)和三端双向可控硅(MT1/MT2)，该晶体管(Q1-Q3)电路的输入端与安装在所述水位感测器外壳(2A)内的一根金属片条(2J)相联接，从而将感测到的水位信号通过该电子控制电路(4)传输到联接于该三端双向可控硅(MT1/MT2)输出回路中的所述电磁阀(3)的激励线圈，以便根据该热水器水位预设值控制电磁阀(3)的通断。
专利摘要一种蒸汽产生装置，可快速产生蒸汽直接供使用或供将水加热到所需温度。该装置使用浸入式平行板电极热水器，其输入电源功率通过调节加热腔中的水位可在最大、最小额定值间调节。该平行板电极浸在该加热腔中，其有效导电面积随水位而改变。该装置通过机械结构以手动方式可上下移动一个水位感测器棒来改变所需的加热器水位。并且采用电子电路与水位感测器配合工作以便检测水位和自动开、关电磁阀。
文档编号F22B1/00GK2170442SQ9321164
公开日1994年6月29日 申请日期1993年5月11日 优先权日1992年12月10日
发明者李天寿 申请人:李天寿