多段连续加热装置、加热方法以及应用该装置的家用电器与流程

1.本申请涉及加热装置技术领域，尤其涉及多段连续加热装置、加热方法以及应用该装置的家用电器。


背景技术：

2.目前的微型蒸气发生装置，指最大加热水容积不超过10l，最小不小于20ml，工作压力远小于0 .1mp的蒸气发生装置，其加热容器为铝压铸件组合封闭的型腔，型腔中固定安装电加热簧管，其采用电阻加热方式产生蒸气，蒸气于容器顶部的蒸气出口，通过导汽硅胶软管排出，主要应用于家用电器器具中的蒸气应用，比如电蒸箱。如图1所示，一些微型蒸气发生装置中的加热簧管在实际应用时，由于加热簧管自身形成的中空区域得不到有效利用，会导致加热簧管的加热空间较为局限，与此同时，在实际应用时，仍因加热簧管因自身尺寸大，受空间局限限制，综上问题，均会造成微型蒸气发生装置出蒸气速度低的情况。
3.针对上述中的相关技术，存在因加热簧管空间利用率低，间接导致应用因空间受限制，同时，也导致微型蒸气发生装置的出蒸气速度还是较慢的缺陷。


技术实现要素：

4.为了提高加热簧管的空间利用率以及提高微型蒸气发生装置出蒸气速度，本申请提供多段连续加热装置。
5.第一方面，本申请提供多段连续加热装置，采用如下的技术方案：多段连续加热装置，包括加热组件、安装部件、电磁驱动组件、进水管以及出蒸气管，所述安装部件与所述加热组件相适配以稳固加热组件的位置，所述加热组件填满于安装部件所形成的容纳通道内，且加热组件外壁与容纳通道内壁相抵接，所述加热组件设置有至少两个密致排列且相连通的加热腔室，所述进水管与加热组件的冷水进入端相连通，所述出蒸气管与加热组件的出蒸汽端相连通，所述电磁驱动组件与加热组件电气连接、用于对加热组件内的待加热水进行加热的电磁加热驱动。
6.通过采用上述技术方案，当待加热水处于加热腔室内，电磁驱动组件能够驱动加热组件工作，以使加热腔室内的待加热水温度上升，进而使得待加热水快速由液态转换成蒸气，蒸气经出蒸气管产出。设置有至少两个加热腔室，能够使待加热水分成多股进行受热，从而能有效提高加热效率，另外，加热组件包括至少两个加热腔室，且加热组件外壁与容纳通道内壁相抵接的方式（即保证了加热组件填满容纳通道），能极大程度上提高加热组件在多段连续加热装置的可利用空间，不存在中空区域得不到利用的情况，相反，加热组件填充满整个容纳通道的方式，能充分提高多段连续加热装置的空间利用率，同时，也提高了多段连续加热装置对待加热水的加热面积，进一步提高出蒸气速度。
7.优选的，所述加热组件包括一个及以上的单腔室加热管以及电磁线圈，所述单腔室加热管包括两个及以上的加热腔室，相邻所述单腔室加热管通过串联或并联形式连接，所述电磁线圈缠绕在安装部件表面，所述电磁驱动组件与电磁线圈电连接、用于对电磁线
圈进行电磁驱动。
8.通过采用上述技术方案，在实际应用时，单腔室加热管处于容纳通道内，且单腔室加热管的外壁与容纳通道内壁相抵接的方式，能够有效提高单腔室加热管的待加热水的容量以及面积，从而方便快速加热待加热水，提高出蒸气速度。另外，当单腔室加热管并联设置时，能进一步提高待加热水的容量，从而能进一步提高出蒸气速度。更为重要的是，当加热组件的中空空间得到有效利用后，能使得在等同的加载功率下，整个加热组件的加热空间得到大幅提升，因此，当加热装置应用在洗衣机本体内时，能够有效缩小自身体积，从而满足在各种构件布局的洗衣机中的应用。电磁线圈依靠电磁驱动组件能够使得加热组件电磁发热，以使加热腔室内的待加热水温度上升以开始工作时，进而使得待加热水快速由液态转换成蒸气，蒸气经出蒸气管产出。
9.优选的，所述加热组件包括一个及以上的多腔室加热管以及电磁线圈，设定所述多腔室加热管内的一个腔室对应一个加热腔室，所述多腔室加热管的首端与尾端分别与进水管以及出蒸气管相连接，所述电磁线圈缠绕在安装部件表面，所述电磁驱动组件与电磁线圈电连接、用于对电磁线圈进行电磁驱动。
10.通过采用上述技术方案，设置的多腔室加热管，能使待加热水流进所有的腔室内，即，能够使待加热水流进所有的加热腔室内，针对此，能够有效提高待加热水的受热面积，从而方便提高加热效率，进一步提高出蒸气速度。另外，当多腔室加热管充满于整个容纳通道时，能够有效提高空间利用率，能间接有效提高出蒸气速度。电磁线圈依靠电磁驱动组件能够使得加热组件电磁发热，以使加热腔室内的待加热水温度上升以开始工作时，进而使得待加热水快速由液态转换成蒸气，蒸气经出蒸气管产出。
11.优选的，所述单腔室加热管或多腔室加热管均包括导磁的铁管与不锈钢管，所述不锈钢管嵌套在铁管内壁上且与铁管构成复合管。
12.通过采用上述技术方案，导磁的铁管在电磁震荡下产生涡流与磁滞效应，从而电磁发热，里衬的不锈钢管表面光洁，接触加热水体不易生锈，不易结垢。
13.优选的，所述加热组件包括导磁的铁管、不锈钢管以及电阻加热膜，所述不锈钢管嵌套在铁管内壁上且与铁管构成复合管，所述电阻加热膜贴附在铁管表面。
14.通过采用上述技术方案，通过此加热方式，也能对加热组件内的待加热水进行加热，从而实现温度梯度分布，温度梯度上最高温点快速蒸发，从而达到连续可调的蒸发效果。
15.优选的，所述安装部件包括安装部与定位部，所述安装部包括相对称的安装架，所述定位部包括设置于相对称安装架之间的连接框以及成排设置在连接框上用于划分电磁线圈匝数的定位块组，所述电磁线圈缠绕在相邻定位块组所形成的缝隙内，所述加热组件处于电磁线圈所形成的包围通道内。
16.通过采用上述技术方案，设置的安装部能够稳固加热组件的位置，设置的连接框便于安装电磁线圈，设置的定位块组，能使得电磁线圈规整，减小线圈漏感，同时，便于高效缠绕电磁线圈，进而便于提高缠绕效率。连接框与定位块组的相互配合，便于控制缠绕电磁线圈的圈数以及厚度，均匀的嵌放电磁线圈。
17.优选的，还包括单向阀、水泵以及储水箱，所述进水管通过单向阀与水泵连接，所述水泵与储水箱连接、用于将储水箱内的水经进水管抽进加热组件内，所述出蒸气管为导
汽软管，所述导汽软管与加热组件的出蒸汽端相连通。
18.通过采用上述技术方案，设置的单向阀，能够避免待加热水回流。设置的水泵，便于将储水箱内的水抽出。设置的导汽软管能够方便将蒸气导出。
19.第二方面，本申请提供多段连续加热方法，采用如下的技术方案：多段连续加热方法，包括：启动水泵，通过水泵使待加热水在加热腔室内保持向前流动，将待加热水逐渐推进入加热组件的冷水进入端；启动电磁驱动组件，通过电磁驱动组件使电磁线圈进入高频电磁振荡以导致加热组件管壁因涡流与磁滞效应而发热，进而使已加热到100℃的水体在逐步接近出蒸气管时快速蒸发。
20.通过采用上述技术方案，加热组件为导磁材料制成的复合管，电磁驱动组件使电磁线圈进入高频电磁振荡时，与电磁线圈电磁配合的加热组件管壁因涡流与磁滞效应而发热，此时，加热组件内的水温在加热腔室内逐级上升，且加热到100℃的水体在逐步接近出蒸气管时快速蒸发。加热本质是，小水量水体，逐级温度上升，实现温度梯度分布，温度梯度上最高温点瞬间蒸发，从而实现连续可调的蒸发效果通过此方式，能够保证较大的出蒸汽加热效率。
21.另外，通过此方法也能减少加热组件内存在的污垢，具体的，一方面是待加热水的水温在加热腔室内保持向前流动状态，而水体在加热腔室的长度方向上是逐渐受热，因此，能有效减少加热腔室内壁容易产生水垢的高温区域面积，另一方面，水流在加热腔室中，随升温一直保持向前的推动状态，易产生结垢的水体在蒸发部位，结垢钙质可随蒸汽向外喷出而带出。因此，在保证出蒸气效率较高的同时，还能有效降低加热腔室内污垢的产生。
22.优选的，从出蒸气管传出的蒸气的压力大小以及温度高低能够由电磁驱动组件输出功率的大小决定。
23.通过采用上述技术方案，能够根据输出蒸汽的压力温度要求，调节电磁驱动组件输出的电磁加载功率，具体为改变加热腔室内水体蒸发部位距离出蒸气管的距离，即可调节蒸汽在加热管内的加热管程，进而调节输出蒸汽的温度与压力。
24.第三方面，本申请提供一种家用电器，采用如下的技术方案：一种家用电器，包括洗衣机本体，多段连续加热装置安装在洗衣机本体内，所述洗衣机本体内设有投放盒，所述投放盒设有用于放置软水剂的软水格挡，所述软水格挡的进水口连通有入水管，所述加热组件电气连接有控制组件，所述控制组件用于驱动控制组件工作，所述入水管设有与控制组件电连接的蒸汽功能进水阀，外界水通过所述入水管流入软水格挡内，所述软水格挡的出水口连通有出水管，所述出水管连通于储水箱，所述储水箱设有用于检测储水箱内水位高低并输出水位信号至控制组件的液位检测模块，所述控制组件通过水位信号来控制蒸汽功能进水阀的启闭。
25.通过采用上述技术方案，设置的液位检测模块，能够及时对储水箱进行补水，从而保证正常产出蒸汽，另外，当投放盒投放有软水剂时，能够使流经投放盒内的水软化，软化后的水体再流进储水箱后，可再通过水泵将软化后的待加热水冲进加热腔室内，当软水在加热腔室内流动时，便能对加热腔室的内壁进行冲洗，进而使加热腔室的内壁不容易生成结垢。
26.综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.能够有效提高多段连续加热装置的可利用空间，同时，也便于提高加热效率，进一步能提高出蒸气效率；2.通过将出蒸气过程分为加热段以及蒸气段，并分别对加热段以及蒸气段进行加热的方法，能够有效保证最大的出蒸气效率，与此同时，伴随着水流的流动，再分梯度对水流逐渐升温的方式，能够有效避免大气泡的产生，从而避免出现干烧的现象，进而能有效减少污垢的产生；3.软水剂的存在，能够使软化后的水体间接流进加热腔室内，针对此，能够显著减小加热组件加热腔室内污垢的可能性，从而达到延长加热组件使用寿命。在实际情况下，加热组件体积较小，不好清理，通过此方式，能够很方便的防止加热组件加热腔室中结垢。
附图说明
27.图1是现有技术中加热簧管的整体结构示意图；图2是本申请实施例1中多段连续加热装置的整体结构示意图；图3是本申请实施例1中加热组件的整体结构示意图；图4是本申请实施例1中安装部件与电磁线圈的整体结构示意图；图5是本申请实施例1中加热组件的流程示意图；图6是本申请实施例2中加热组件的整体结构示意图；图7是本申请实施例2中加热组件应用在安装部件的整体结构示意图；图8是本申请实施例3中加热组件的整体结构示意图；图9是本申请实施例3中加热组件应用在安装部件的整体结构示意图；图10是本申请实施例1中多段连续加热装置的方法控制流程图；图11是本申请实施例1中多段连续加热装置安装在家用电器内的俯视示意图；图12是本申请实施例1中待加热水软化过程的示意图。
28.附图标记说明：100、加热簧管；101、中空区域；102、加热组件；103、电磁线圈；104、不锈钢管；105、圆管；106、铁管；2、安装部件；21、安装部；211、底板；212、竖板；22、定位部；220、连接框；221、定位块组；222、螺纹孔；223、条形口；224、容纳通道；3、电磁驱动组件；30、电磁加热高频电源；31、控制组件；4、进水管；5、出蒸气管；6、耐高温云母片；71、单向阀；72、水泵；73、储水箱；91、洗衣机本体；92、投放盒；921、软水格挡；93、入水管；94、液位检测模块；95、出水管；96、蒸汽功能进水阀。
具体实施方式
29.以下结合附图1
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12对本申请作进一步详细说明。
30.本申请实施例公开多段连续加热装置，用于加热待加热水并产出蒸气。
31.实施例1：参照图2、3，多段连续加热装置包括进水管4、加热组件102以及出蒸气管5，在本实施例中，加热组件102包括截面为环形的单腔室加热管以及电磁线圈103，单腔室加热管设有一个，在其它实施例中，单腔室加热管能够根据实际需要设置多个。单腔室加热管包括导磁的铁管106与不锈钢管104，不锈钢管104外壁紧密贴合设置在铁管106内壁上，实际上，铁
管106与不锈钢管104形成嵌套关系的复合管，另外，不锈钢管104的内壁构成加热组件102的加热腔室，加热腔室为待加热水提供存储空间。
32.参照图2、3，设定单腔室加热管的一端为冷水进入端、另一末端则为出蒸汽端，进水管4套在冷水进入端外壁上，且通过冷水进入端与单腔室加热管相连通，出蒸气管5套在加热组件102出蒸汽端外壁上。参照图3，单腔室加热管包括两个及以上的毛细加热管，相邻毛细加热管相串联，在本实施例中，毛细加热管数量具体为42根，相邻毛细加热管相连通且密致排列，单腔室加热管整体呈块状设置，在本实施例中，毛细加热管内的腔室即为加热腔室。在其它实施例中，毛细加热管数量按照实际需求增加或减少。
33.参照图2、3，电磁线圈103沿安装部件2外壁均匀、分布绕制，电磁驱动组件3与电磁线圈103电连接用于驱动电磁线圈103工作。电磁线圈103为多股绞线，由1.5mm2导线截面积的多股漆包绞线构成。
34.参照图2、3，为了方便进水管4与出蒸气管5套在单腔室加热管上，不锈钢管104穿出单腔室加热管的冷水进入端与出蒸汽端，不锈钢管104的存在，具有导向的作用，便于进水管4与出蒸气管5快速套在单腔室加热管侧壁上。另外，进水管4与出蒸气管5均由弹性材质制成，且出蒸气管5为耐高温的橡胶软管。进水管4用于供待加热水流进单腔室加热管，出蒸气管5用于将产生的蒸气导出。当出蒸气管5的出蒸汽端与外部蒸气应用管相连通时，便能很方便的利用单腔室加热管产出的蒸气。
35.参照图4，为了实现对待加热水进行加热，多段连续加热装置还包括安装部件2以及电磁驱动组件3，电磁驱动组件3为电磁加热高频电源30，电磁线圈103通过自身引线连接至电磁加热高频电源30的驱动输出端。
36.电磁加热高频电源30主要为采用igbt模块组成的全桥逆变电路，其工作原理是，整流电路将工频交流供电整流呈脉动直流电，经过滤波器滤波，形成平稳直流电，再通过逆变电路，形成加热频率为30k~50khz的高频交流电，对电磁线圈103作为电感负载进行有功电磁驱动。控制组件31与电磁加热高频电源30电连接，用于控制电磁加热高频电源30输出不同的加热功率，控制组件31为控制板。参照图4，安装部件2包括安装部21与定位部22，安装部21包括相对称的安装架，安装架设有一对，安装架整体呈l型设置，安装架包括底板211以及与底板211相垂直的竖板212，在底板211上开设有螺纹孔222，螺纹孔222的存在，便于底板211的安装，进而便于将安装部件2放置在预先设定的位置上。在竖板212上开设有条形口223，条形口223的存在，能够减轻重量、节约材料。
37.参照图4，定位部22包括连接框220以及定位块组221，连接框220为中空设置的方框，连接框220的两端分别安装在两不同的竖板212上，设定连接框220内部形成的区域为容纳通道224。在本实施例中，加热组件102安装在容纳通道224内，且加热组件102外壁与容纳通道224内壁相抵接。定位块组221包括一个以上的定位块，定位块组221设有16排，连接框220的每一面均安装有4排定位块组221，每排定位块组221等距安装在连接框220外壁上，且每排相邻定位块之间的间距相同。
38.多股绞线缠绕在连接框220上，构成电磁线圈103，每匝电磁线圈103卡嵌在每组相邻定位块之间所形成的间隔上，电磁线圈103的轴线与成排定位块组221的长度方向相垂直，即在连接框220表面安置有电磁线圈的均匀螺旋槽，均匀螺旋槽的存在，能够使电磁线圈漏抗减少。参照图4，在连接框220靠近加热组件102的一对称侧面上均安装有耐高温云母
片6，耐高温云母片6与加热组件102相焊接，耐高温云母片6耐热性较高，能够间接延长安装部件的使用寿命。
39.参照图5，为了方便对多段连续加热装置供待加热水，多段连续加热装置还包括单向阀71、水泵72以及储水箱73，进水管4通过单向阀71与水泵72连接，水泵72与储水箱73连接用于将储水箱73内的水经进水管4抽进加热组件102内。
40.实施例1的实施原理为：通过利用水泵72将储水箱73内的待加热水泵进加热腔室内，再通过控制组件31控制电磁加热高频电源30对电磁线圈103进行有功电磁驱动，针对此，便能使待加热水在流动的过程中不断的受热升温，直至100℃的水体在加热组件102出蒸汽端蒸发，此时的蒸气恰好从出蒸气管5喷出。
41.更为重要的是，单腔室加热管设置在容纳通道224内且自身紧密排列，与此同时，加热组件102外壁与容纳通道224内壁相抵接，针对此，能极大程度上提高加热组件102在多段连续加热装置的可利用空间，不存在中空区域101（参照图1）得不到利用的情况，相反，加热组件102填充满整个容纳通道内的方式，能充分提高多段连续加热装置的空间利用率，同时，也提高了多段连续加热装置对待加热水的加热面积，进一步提高出蒸气速度。
42.实施例2：参照图6，加热组件102包括截面为是回字形的单腔室加热管。本实施例中，除加热组件102的截面不同外，单腔室加热管包括截面为方形的导磁铁管106与不锈钢管104，其余同实施例1。参照图7，截面为回字形的单腔室加热管能够进一步适配方形的容纳通道224，针对此，能进一步提高容纳通道224的空间利用率，从而便于提高加热效率以及提高出蒸气速度。另外，在单腔室加热管的冷水进入端以及出蒸汽端均连接有圆管105，圆管105与单腔室加热管相连通，不锈钢管104处于在圆管105内，圆管105与不锈钢管104的相互配合，能进一步方便待加热水的流进，以及方便蒸气从不锈钢管104喷出。
43.实施例3：参照图8、9，加热组件102包括截面呈九宫格形的多腔室加热管。本实施例中，除截面形状外，其余同实施例1。与此同时，多腔室加热管设有一个，参照图8，多腔室加热管的一个腔室对应一个加热腔室，即在本实施例中，加热腔室有9个，通过增加加热腔室的数量，能够有效提高待加热水的接触面积，从而提高加热效率，间接提高出蒸气效率。在其它实施例中，可根据需要，设置加热腔室的个数。另外，在多腔室加热管的冷水进入端以及出蒸汽端均连接有圆管105，圆管105与多腔室加热管相连通，不锈钢管104处于圆管105内，圆管105与不锈钢管104的相互配合，能进一步方便待加热水的流进，以及方便蒸气从不锈钢管104喷出。
44.本申请实施例还公开多段连续加热方法。参照图10、12，多段连续加热方法包括：启动水泵，通过水泵使待加热水在加热腔室内保持向前流动，将待加热水逐渐推进入加热组件的冷水进入端；启动电磁驱动组件，使电磁线圈进入高频电磁振荡使加热组件管壁因涡流与磁滞效应而发热，进而使已加热到100℃的水体在逐步接近出蒸气管时快速蒸发。
45.多段连续加热方法还包括：从出蒸气管传出的蒸气的压力大小以及温度高低由电磁驱动组件输出功率的大小决定。
46.本申请实施例多段连续加热方法的实施原理为：当电磁驱动组件使电磁线圈进入高频电磁振荡时，与电磁线圈电磁配合的加热组件管壁因涡流与磁滞效应而发热，此时，加热组件内的水温在管内逐级上升，且加热到100℃的水体在逐步接近出蒸气管时快速蒸发，通过此方式，能够有效保证最大的出蒸气效率，与此同时，伴随着水流的流动，再分梯度对水流逐渐升温的方式，能够有效避免大气泡的产生，从而避免出现干烧的现象，进而能有效避免污垢的产生。
47.本申请实施例还公开一种家用电器。参照图11，一种家用电器包括：洗衣机本体91，多段连续加热装置安装在洗衣机本体91内，还包括可拆卸式安装在洗衣机本体91上的投放盒92，投放盒92内设有软水格挡921，软水格挡921内放置有软水剂，软水格挡921的进水口连通有入水管93，入水管93设有与控制组件31电连接的蒸汽功能进水阀96，外界水通过入水管93流入软水格挡921内，软水格挡921的出水口连通有出水管95，出水管95连通于储水箱73。当软化后的待加热水冲进储水箱73后，通过水泵72将软化水传送到加热腔室内，随着水体的流动，便能很方便的将加热腔室内壁上所粘附的污垢冲出。当软水格挡921内投放有软水剂时，能够使流经软水格挡921内的水软化，软化后的水体再冲进储水箱73后，若再通过水泵72将软化后的待加热水冲进加热腔室内，便能使软化后的水在加热腔室内流动时，对加热腔室的内壁进行冲洗，从而使加热腔室的内壁不容易生成结垢另外，能够根据实际需要对待加热水进行升温，从而提高混合有洗涤剂的活性，进一步能提高清洗效率。
48.另外，为了使储水箱73内保持预先设定的供水量，在储水箱73上设有用于检测储水箱73内水位高低并输出水位信号至控制组件31的液位检测模块94，液位检测模块94为液位传感器，控制组件31预设有水位基准值，当水位信号低于预设水位基准值时，控制组件31控制蒸汽功能进水阀96打开，通过此方式，便能很方便的将软化后的水体或者未软化后的水体补充到储水箱73内。
49.本申请实施例多段连续加热方法的实施原理为：软水剂的存在，能够软化进入储水箱73内的水体，进而便于水泵72将软化后的水体冲进加热腔室内，通过此方式，便能对粘附在加热腔室内的污垢进行清洗。另外，能够通过电磁线圈103对加热腔室内的洗涤液进行特定模式下加热，以提高洗涤液的活性，进而能有效提高除垢效果。因为在实际情况下，加热组件102体积较小，不便于清理。
50.实施例4：加热组件102包括导磁的铁管106、不锈钢管104以及电阻加热膜（图中未标记），不锈钢管嵌套在铁管106内壁上且与铁管106相连通，具体的，不锈钢管104外壁紧密贴合设置在铁管106内壁上，实际上，铁管106与不锈钢管104形成嵌套关系的复合管，电阻加热膜贴附在铁管106表面。通过此方式，即可通过贴敷电阻加热膜实现电阻性加热模式。
51.实施原理：当电阻加热膜工作时，电阻加热膜发热，间接的，也能对加热组件102加热腔室内的待加热水进行加热，从而实现温度梯度分布，温度梯度上最高温点即蒸发，从而达到连续可调的蒸发效果。
52.以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。