一种蒸汽发生系统及其除垢控制方法与流程

本发明涉及厨电技术领域，尤其涉及一种蒸汽发生系统及其除垢控制方法。

背景技术：

现有的蒸汽发生器在加热水产生蒸汽工作时，水中含有的矿物会在加热盘表面附着结垢并难以清除，水垢累积后影响传热效率和加热控制；

相关技术中，大多数的加热盘附着结垢主要的解决方案：

一是通过对蒸发盘增加防垢涂层来减少附着结垢，但是除垢的实际效果较差和使用寿命较短；

二是通过使用除垢剂定期清洁蒸汽发生器，缺点是除垢剂有腐蚀性，同时给用户使用体验带来不佳。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本发明提出一种蒸汽发生系统，其结构简单，可有效提高蒸汽发生系统的加热效率，同时还可有效达到加热管上水垢清洁的目的。

此外，本发明还提出一种蒸汽发生系统的除垢控制方法，其设计合理，通过利用石英玻璃超低的热膨胀系数，对加热管进行干烧后，附着在加热管表面的水垢受热高温膨胀后碎裂脱落，从而有效对加热管内的水垢进行清洁。

上述第一个目的是通过如下技术方案来实现的：

一种蒸汽发生系统，包括供水泵、加热管、水汽分离装置、排水管、温度传感器和控制器，其中所述供水泵一端与外部供水相连通，另一端分别与所述加热管、所述水汽分离装置、所述排水管相连通，所述加热管在远离于所述供水泵的一端与所述水汽分离装置相连通，所述水汽分离装置对所述加热装置加热产生的湿热蒸汽进行水汽分离后以使蒸汽往外输出且使水珠汇集于所述水汽分离装置内，所述温度传感器设置在所述加热管上，所述控制器分别与所述加热管、所述温度传感器电信连接。

在一些实施方式中，所述加热管为石英玻璃制成。

在一些实施方式中，还包括连接管和水位传感器，其中所述排水管为虹吸管结构，并且所述排水管一端与外部相连通，另一端通过所述连接管分别与所述加热管、所述水汽分离装置相连通，从而使所述水汽分离装置、所述加热管、所述排水管内的水位保持相等，所述水位传感器设置在所述水汽分离装置上且所述水位传感器与所述控制器电信连接。

在一些实施方式中，所述加热管、所述水汽分离装置顶部位置处的高度分别高于所述排水管顶部位置处的高度，并且所述加热管、所述水汽分离装置底部位置处的高度分别高于所述排水管出水口处的高度。

在一些实施方式中，还包括回水泵，所述回水泵一端与所述连接管相连通，另一端与外部相连通，并且所述回水泵与所述控制器电性连接以将所述水汽分离装置、所述加热装置、所述排水管、所述连接管内的余水往外排出。

在一些实施方式中，还包括水箱，所述水箱与所述回水泵在远离于所述连接管的一端相连通。

在一些实施方式中，所述排水管的横截面呈倒u型。

在一些实施方式中，所述水汽分离装置包括水汽分离腔和水位腔，其中所述水汽分离腔设置在所述水位腔的顶部位置处且所述水汽分离腔与所述水位腔相连通，所述水汽分离腔一端与所述加热管相连通，另一端与外部相连通，所述水汽分离腔对所述加热管加热产生的湿热蒸汽进行水汽分离后以使蒸汽往外输出且使水珠汇集于所述水位腔内。

在一些实施方式中，在所述水汽分离腔的顶部位置处分别设置有进气口和出气口，其中所述水汽分离腔通过所述进气口与加热装置相连通，所述水汽分离腔通过所述出气口与外部相连通。

上述第二个目的是通过如下技术方案来实现的：

一种蒸汽烹饪设备，应用于如上述实施方式任一所述的蒸汽发生系统上，所述除垢控制方法包括如下步骤：

将所述蒸汽发生系统管路内的余水往外排出；

启动所述加热管进行加热干烧；

启动所述温度传感器对所述加热管上的温度进行检测；

直至所述加热管上的温度达到预设温度值时，关闭所述加热管以使所述加热管上的水垢与所述加热管脱离开来；

启动所述供水泵将脱离开来的水垢往外排出。

与现有技术相比，本发明的至少包括以下有益效果：

1.本发明的蒸汽发生系统，其结构简单，可有效提高蒸汽发生系统的加热效率，同时还可有效达到加热管上水垢清洁的目的。

2.本发明的蒸汽发生系统的除垢控制方法，其设计合理，通过利用石英玻璃超低的热膨胀系数，对加热管进行干烧后，附着在加热管表面的水垢受热高温膨胀后碎裂脱落，从而有效对加热管内的水垢进行清洁。

附图说明

图1是本发明实施例中蒸汽发生系统的结构示意图；

图2是本发明实施例中蒸汽发生系统的剖面图；

图3是本发明实施例中蒸汽发生系统除垢控制方法的流程示意图。

具体实施方式

以下实施例对本发明进行说明，但本发明并不受这些实施例所限制。对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本发明方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

实施例一：

如图1和2所示，本实施例提供一种蒸汽发生系统，包括供水泵1、加热管2、水汽分离装置3、排水管4、温度传感器5和控制器，其中供水泵1一端与外部供水相连通，另一端分别与加热管2、水汽分离装置3、排水管4相连通，加热管2在远离于供水泵1的一端与水汽分离装置3相连通，水汽分离装置3对加热管2加热产生的湿热蒸汽进行水汽分离后以使蒸汽往外输出且使水珠汇集于水汽分离装置3内，温度传感器5设置在加热管2上，控制器分别与加热管2、温度传感器5电信连接。

在本实施例中，启动蒸汽工作后，供水泵1打开，排水管4关闭，水泵供水后，加热管2内的水位高度和水汽分离装置3内的水位高度持保持平衡，控制器根据水汽分离装置3内的水位高度控制供水泵1的工作以维持当前的水位高度；同时启动加热管2发热工作使水沸腾产生湿热蒸汽，湿热蒸汽进入水汽分离装置3内，通过水汽分离装置3的作用以使蒸汽往外进行输送或者输出至内胆里面，同时水汽分离后的水珠汇集于水汽分离装置3的底部位置处，蒸汽工作结束后，用户启动自动除垢模式后，通过将加热管2、水汽分离装置3内的余水往外排出，然后启动加热管2进行加热干烧工作，在加热干烧后，加热管2内壁附结的水垢自膨胀挤压碎裂，从而使水垢由加热管2内壁上脱落，然后启动供水泵1进行加水以对管路进行冲洗，从而将水垢及余水往外排出，如此即可完成管路的清洁，其结构简单，可有效提高蒸汽发生系统的加热效率，同时还可有效达到加热管2上水垢清洁的目的。

本实施例中蒸汽发生系统优选应用于蒸箱、蒸烤箱、微蒸箱、微蒸烤箱或者蒸烤一体机，但不限于上述设备，当然还可以选择其它更为合适的蒸汽烹饪装置，本实施例中以应用于蒸烤箱举例进行描述，其余的不再赘述。

进一步地，加热管2为石英玻璃制成，其设计合理、巧妙，可利用石英玻璃超低的热膨胀系数，对加热管2进行干烧后，附着在加热管2表面的水垢受热高温膨胀后碎裂脱落，从而有效对加热管2内的水垢进行清洁。

在本实施例中，加热管2优选为石英玻璃制成，当然还可根据实际需求选择其他更为合适的材质，并且为了进一步提高加热效率，在加热管2的外壁上镀涂有加热膜，从而使加热管2管内通水加热后产生湿热蒸汽，此外，为了有效加快加热速度，可将加热管2的横截面优选设置为圆柱形，当然还可以根据实际需求选择其他更为合适的形状。

进一步地，还包括连接管6和水位传感器7，其中排水管4为虹吸管结构，并且排水管4一端与外部相连通，另一端通过连接管6分别与加热管2、水汽分离装置3相连通，从而使水汽分离装置3、加热管2、排水管4内的水位保持相等，水位传感器7设置在水汽分离装置3上且水位传感器7与控制器电信连接，其结构简单，可利于使水汽分离装置3、加热管2、排水管4内的水位保持相等。

优选地，加热管2、水汽分离装置3顶部位置处的高度分别高于排水管4顶部位置处的高度，并且加热管2、水汽分离装置3底部位置处的高度分别高于排水管4出水口处的高度，其设计合理、巧妙，可利于将管路内的水往外排出，从而保持蒸汽发生系统管路内的清洁效果。

具体地，还包括回水泵8，回水泵8一端与连接管6相连通，另一端与外部相连通，并且回水泵8与控制器电性连接以将水汽分离装置3、加热管2、排水管4、连接管6内的余水往外排出，其结构简单，可有效将管路内的余水往外排出，同时还可避免回抽余水的清洁方案中水垢损坏水泵的问题。

优选地，还包括水箱，水箱与回水泵8在远离于连接管6的一端相连通，其结构简单、紧凑，可利于回收蒸汽发生系统管路内的余水。

进一步地，排水管4的横截面呈倒u型，其设计合理，可有效提高蒸汽发生系统的虹吸作用。

具体地，水汽分离装置3包括水汽分离腔31和水位腔32，其中水汽分离腔31设置在水位腔32的顶部位置处且水汽分离腔31与水位腔32相连通，水汽分离腔31一端与加热管2相连通，另一端与外部相连通，水汽分离腔31对加热管2加热产生的湿热蒸汽进行水汽分离后以使蒸汽往外输出且使水珠汇集于水位腔32内，其结构简单、紧凑，可有效对加热管2所产生的蒸汽进行水汽分离。

特别地，在水汽分离腔31的顶部位置处分别设置有进气口33和出气口34，其中水汽分离腔31通过进气口33与加热管2相连通，水汽分离腔31通过出气口34与外部相连，其结构简单，可利于将经过水汽分离后的蒸汽往外输出，同时将水珠汇聚于水位腔32内。

在本实施例中，供水泵1在远离于外部供水的一端连通有连接管6，在连接管6上连通有加热管2，加热管2沿竖向方向设置，加热管2在远离于连接管6的一端通过导通管与水汽分离腔31的进气口33相连通，水汽分离腔31设置在水位腔32的上方位置处，并且在水汽分离腔31与水位腔32的中间位置处设置有分离板，在分离板上分别开设有若干个通孔以使水汽分离腔31与水位腔32相连通，水汽分离腔31通过出气口34与外部或者内胆里面相连通，在水位腔32的底部位置处开设有出口以使水位分离装置通过水位腔32的出口与连接管6相互连通，如此即可使水汽分离装置3对加热管2加热工作产生的湿热蒸汽进行水汽分离，水汽分离后的蒸汽经出气口34往外或者往内胆里面进行输送，同时水汽分离后产生的水珠则向下滴落以使其经分离板上的通孔以汇集于水位内，并且连接管6还与排水管4的进水口相互连通。

在本实施例中，由于排水管4为虹吸管结构，通过虹吸原理，从而使水汽分离装置3、加热管2、排水管4内的水位保持相等，即水汽分离装置3、加热管2、排水管4三者的水位保持相同高度的涨落，在水位腔32内设置有水位传感器7以对水位腔32内的水位进行检测，从而使控制器根据水汽分离装置3内的水位高度控制供水泵1的通断工作，直至水汽分离装置3内的水位高度上升到水位传感器7的位置处时，则控制供水泵1停止加水工作，在蒸汽持续工作过程中，通过水位传感器7控制供水泵1的动作以使供水的水位高度维持在预设的工作水位上，此外，由于排水管4向上延伸后再折弯向下设置，如此即可使排水管4的折弯位置处形成其顶部位置处高度，从而使排水管4与水汽分离装置3、加热管2内的水位保持相等，加热管2的顶部位置处与水汽分离装置3的顶部位置处之间通过导通管相互连通，加热管2、水汽分离装置3顶部位置处的高度分别高于排水管4顶部位置处的高度，并且加热管2、水汽分离装置3底部位置处的高度分别高于排水管4出水口处的高度，即加热管2、水汽分离装置3顶部位置处的高度分别高于排水管4顶部折弯位置处的高度，同时加热管2、水汽分离装置3底部位置处的高度分别高于排水管4出水口处的高度。本实施例中由于排水管4顶部折弯位置处的高度高于水汽分离装置3上所预设的工作水位高度，在蒸汽持续工作过程中，通过水位传感器7控制供水泵1的动作以使供水的水位高度维持在预设的工作水位上，在虹吸原理作用下，可有效避免供水泵1所泵送的外部供水经排水管4往外排出。

在本实施例中，蒸汽工作完成后，用户启动自动除垢模式，控制排水管4打开，将管路内的余水全部排空，然后启动加热管2进行加热干烧工作，控制器控制加热管2加热至400℃至500℃，根据温度传感器5对加热管2上的温度进行检测并将检测所得的数据反馈至控制器上，控制室根据所接收到的数据控制加热管2的动作，直至加热管2的温度达到预设的温度值控制加热管2停止加热，由于水垢的热膨胀系数大于石英玻璃管的热膨胀系数20倍，即水垢的热膨胀系数远远大于石英玻璃管的热膨胀系数，从而在加热干烧后，加热管2内壁附结的水垢自膨胀挤压碎裂，从而由加热管2内壁脱落下来，如此即可完成水垢与加热管2脱离开来的工作，然后需要进行管路清洁时，供水泵1连通连接管6进行供水，在水位连通平衡原理作用下，加热管2、水位分离装置和排水管4三者水位同时上升，当水位高度上升超过排水管4顶部折弯位置处的高度时，外部供水将从排水管4的出水口往外流出，排水同时带走管路内的大小水垢，然后停止供水泵1工作，在虹吸原理作用下，由于排水管4的排水口位置处于最低位置处，如此使管路内的水将全部从排水管4的出水口往外流出，从而保持蒸汽发生系统管路内的清洁效果。

在本实施例中，在需要进行管路清洁时，若不采用上述技术方案进行排放管路内的余水，即不采用回抽余水的清洁方案，或者无需进行水垢冲洗清洁时，即使用纯净水或者管路内已完成清洁时，可启动回水泵8进行工作，从而将蒸汽发生系统管路内的余水抽回水箱，由此可以实现节水目的，从而可有效将管路内的余水往外排出，同时还可避免回抽余水的清洁方案中水垢损坏水泵的问题。

实施例二：

如图1至3所示，本实施例提供一种蒸汽发生系统的除垢控制方法，应用于如实施例一所描述的蒸汽发生系统上，用户启动自动除垢模式后，通过将蒸汽发生系统管路内的余水全部排空，然后启动加热管进行加热干烧工作以使加热管内壁附结的水垢自膨胀挤压碎裂，从而由加热管内壁脱落下来，然后启动供水泵进行加水以对管路进行冲洗，从而将水垢及余水往外排出，如此即可完成管路的清洁，其设计合理，通过利用石英玻璃超低的热膨胀系数，对加热管进行干烧后，附着在加热管表面的水垢受热高温膨胀后碎裂脱落，从而有效对加热管内的水垢进行清洁。

在本实施例中，除垢控制方法具体包括如下步骤：

步骤s101，将蒸汽发生系统管路内的余水往外排出。

在本实施例中，用户启动自动除垢模式，控制排水管打开，将管路内的余水全部排空，及将管路内的余水全部往外排出。

步骤s102，启动加热管进行加热干烧。

在本实施例中，然后启动加热管进行加热干烧工作，控制器控制加热管加热至400℃至500℃。

步骤s103，启动温度传感器对加热管上的温度进行检测。

步骤s104，直至加热管上的温度达到预设温度值时，关闭加热管以使加热管上的水垢与加热管脱离开来。

在本实施例中，根据温度传感器对加热管上的温度进行检测并将检测所得的数据反馈至控制器上，控制室根据所接收到的数据控制加热管的动作，直至加热管的温度达到预设的温度值控制加热管停止加热，由于水垢的热膨胀系数大于石英玻璃管的热膨胀系数20倍，即水垢的热膨胀系数远远大于石英玻璃管的热膨胀系数，从而在加热干烧后，加热管内壁表面上所附结的水垢自膨胀挤压碎裂，从而由加热管内壁脱落下来，如此即可完成水垢与加热管脱离开来的工作。

步骤s105，启动供水泵将脱离开来的水垢往外排出。

在本实施例中，启动供水泵以使供水泵连通连接管进行供水，在水位连通平衡原理作用下，加热管、水位分离装置和排水管三者水位同时上升，当水位高度上升超过排水管顶部折弯位置处的高度时，外部供水将从排水管的出水口往外流出，排水同时带走管路内的大小水垢，然后停止供水泵工作，在虹吸原理作用下，由于排水管的排水口位置处于最低位置处，如此使管路内的水将全部从排水管的出水口往外流出，从而有效将管路内的余水往外排出，同时还可避免回抽余水的清洁方案中水垢损坏水泵的问题。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。