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一种高频感应外加热式蒸汽发生装置的制作方法

时间:2022-02-03 阅读: 作者:专利查询

一种高频感应外加热式蒸汽发生装置的制作方法

1.本实用新型涉及感应加热技术领域,尤其涉及一种高频感应外加热式蒸汽发生装置。


背景技术:

2.蒸汽拖把是一种通过把水加热,产生高温高压蒸汽来消毒除菌,清洁污垢。无论是厨房吸油烟机陈年难清的油垢、潮湿浴室里霉菌滋生,或是汽车引擎及内装等等,蒸汽拖把均能快速清除污垢,不仅省时省力,而且经济环保。现有的蒸汽拖把普遍存在使用寿命短,工作稳定性欠佳的问题,其中影响最大的主要部件即蒸汽拖把内的蒸汽发生器,蒸汽发生器的结构好坏,将直接影响蒸汽拖把整体工作性能和使用寿命。
3.公告号cn204829836u的中国实用新型专利公开了一种用于蒸汽拖把的加热装置,包括壳体、加热体、进水口及出汽口,加热体包括进水通道、出汽通道及“u”型加热管,进水通道位于“u”型加热管的一侧,出汽通道位于“u”型加热管的另一侧。进水口与出汽口直接设置于加热体上,进水通道与出汽通道均设置于加热体内部,水从上方的进水口喷入进水通道内,迅速汽化并从下方喷出进入外侧加热腔中,之后通过蒸汽进入孔进入出汽通道中,蒸汽又一次被高温加热,加热后的蒸汽从出汽口的上方蒸汽进入孔进入再从下方喷出。该实用新型充分利用加热体的热量,蒸汽转换效率更高、同时防止了堵塞问题,但是存在如下缺点:加热技术陈旧,功耗大,成本高,无法摆脱有线作业束缚。


技术实现要素:

4.本实用新型提供一种高频感应外加热式蒸汽发生装置。
5.一种高频感应外加热式蒸汽发生装置,用于为蒸汽拖把提供蒸汽,所述蒸汽发生装置包括:外壳、控制模块、外加热模块、蒸汽模块、异常处理模块和供电模块;
6.所述外壳包括上壳体和下壳体,所述上壳体的内部设置有第一卡槽和第二卡槽,所述上壳体的四个角分别设置有圆孔,所述下壳体的顶端沿内边缘周向设置有凹槽,所述下壳体顶端的四个角对应所述圆孔设置有插孔,所述上壳体和所述下壳体通过螺钉固定,所述下壳体的左端侧面分别开设有进水孔和出气孔;
7.所述控制模块位于所述上壳体内,所述控制模块包括主控器和led显示屏,所述主控器设置于所述第一卡槽内,所述led显示屏卡设于所述第二卡槽上,所述led显示屏与所述主控器电连接,显示所述蒸汽发生装置的工作状态、蒸汽流量和温度信息;
8.所述外加热模块位于所述下壳体内,所述外加热模块包括感应发热体和感应线圈,所述感应发热体为环形空腔结构,设置于所述下壳体内,所述感应发热体的左侧分别设置有插入所述进水孔和出气孔的连接管,所述感应发热体的内表面预设有环形凹痕,所述感应线圈沿所述环形凹痕缠绕设置于所述感应发热体的内周面上;
9.所述蒸汽模块包括蒸汽发生管和水泵,所述蒸汽发生管内置于所述感应发热体的内侧腔体内,所述蒸汽发生管的两端通过耐热软管与所述连接管连通,所述蒸汽发生管与
所述出气孔连通的一端管表面设置有蜂窝型孔洞,所述水泵位于所述蒸汽拖把的水箱和所述外壳之间,两端分别与所述水箱和所述进水孔连通,接受所述主控器的控制指令向所述蒸汽发生管注入冷水;
10.所述异常处理模块包括计时器和测温计,所述计时器固定于所述第一卡槽上,与所述主控器电连接,所述测温计设置于上壳体内,且位于所述感应发热体的顶端,所述测温计与所述主控器通过无线方式连接并传输数据;
11.所述供电模块设置于所述蒸汽拖把上,与所述外加热模块电连接,所述供电模块向所述外加热模块提供高频电压,所述供电模块包括充电电池和电压转换芯片,所述充电电池通过所述电压转换芯片将输入电压转换成稳定直流电压供给所述外加热模块。
12.进一步的,所述蒸汽发生装置还包括:调节阀;
13.所述调节阀设置于所述水泵与所述进水孔之间,所述调节阀与所述主控器电连接,所述主控器根据所述测温计采集的温度监测数据发送调节指令至所述调节阀,所述调节阀接收指令并调节由所述水泵流向所述蒸汽发生管的冷水的速率。
14.进一步的,所述蒸汽发生装置还包括:报警器;
15.所述报警器设置于所述上壳体内,与所述主控器电连接,所述报警器接收所述主控器发送的报警指令并启动报警器。
16.进一步的,所述供电模块还包括:降压芯片;
17.所述供电模块与所述主控器电连接,向所述主控器提供稳定的工作电压,所述降压芯片将所述电压转换芯片转换的所述直流电压经降压后供给所述主控器。
18.进一步的,所述感应发热体具体为金属锅炉,所述金属锅炉采用金属铝一体压铸成型。
19.进一步的,所述感应线圈采用铜管制做成平面螺旋的形状。
20.进一步的,所述上壳体和所述下壳体之间设置有弹性密封环,所述弹性密封环位于所述凹槽内。
21.与现有技术相比,本实用新型所述蒸汽发生装置有益效果如下:
22.1、采用高频加热技术,延长所述蒸汽发生装置使用寿命。与现有技术中电加热产生蒸汽的方式相比,所述蒸汽发生装置采用高频感应外加热技术,热效率高、能耗低,使用寿命长。
23.2、移动方便,清扫范围广。与现有技术中蒸汽拖把相比,所述蒸汽发生装置采用充电电池供电,一次充电可使用30~60分钟且连续提供蒸汽,清扫不再受距离和清扫四角的束缚。
24.3、蒸汽转换的效率高,蒸汽质量好。本实用新型所述蒸汽发生装置设置外加热模块和蒸汽模块,感应线圈缠绕于感应发热体的内侧,充分利用高频外加热所产生的热量获得蒸汽,使得蒸汽转换的效率高、蒸汽质量好。
25.4、锅炉始终保持恒度,节省电能。本实用新型所述蒸汽发生装置设置控制模块、异常处理模块、调节阀和变频器,产生蒸汽过程中通过变换频率或调节供水速率,降低锅炉的温度,达到恒温的目的,同时节省电能。
附图说明
26.图1为本实用新型所述蒸汽发生装置的结构示意图;
27.图2为本实用新型所述蒸汽发生装置的交变磁场发生原理图;
28.图3为本实用新型所述蒸汽发生装置的感应外加热结构示意图。
29.图中标记:1

外壳,1.1

上壳体,1.1.1

第一卡槽,1.1.2

第二卡槽,1.1.3

圆孔,1.2

下壳体,1.2.1

凹槽,1.2.2

插孔,1.3

进水孔,1.4

出气孔;2

控制模块,2.1

主控器,2.2

led显示屏;3

外加热模块,3.1

感应发热体,3.2

感应线圈,3.3

连接管;4

蒸汽模块,4.1

蒸汽发生管,4.2

水泵;5

异常处理模块,5.1

计时器,5.2

测温计;6

供电模块;7

调节阀;8

报警器;9

水箱。
具体实施方式
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
31.本实用新型实施例提供了一种高频感应外加热式蒸汽发生装置,用于为蒸汽拖把提供蒸汽。如图1所示,所述蒸汽发生装置包括:外壳1、控制模块2、外加热模块3、蒸汽模块4、异常处理模块5、供电模块6调节阀7和报警器8。
32.如图1和图3所示,外壳包括上壳体1.1和下壳体1.2,上壳体1.1的内部设置有第一卡槽1.1.1和第二卡槽1.1.2,上壳体1.1的四个角分别设置有圆孔1.1.3,下壳体1.2的顶端沿内边缘周向设置有凹槽1.2.1,下壳体1.2顶端的四个角对应圆孔1.1.3设置有插孔1.2.2,上壳体1.1扣合在下壳体1.2上通过螺钉固定,形成闭合的空腔,下壳体1.2的左端侧面分别开设有进水孔1.3和出气孔1.4;控制模块2位于上壳体1.1内,控制模块2包括主控器2.1和led显示屏2.2,主控器2.1设置于第一卡槽1.1.1内,led显示屏2.2卡设于第二卡槽1.1.2上,led显示屏2.2与主控器2.1电连接,以显示所述蒸汽发生装置的工作状态、蒸汽流量和温度信息;外加热模块3位于下壳体1.2内,外加热模块3包括感应发热体3.1和感应线圈3.2,感应发热体3.1为环形空腔结构,感应发热体3.1设置于下壳体1.2内,感应发热体3.1的左侧分别设置有插入进水孔1.3和出气孔1.4的连接管3.3,感应发热体3.1内表面预设有环形凹痕,感应线圈3.2沿环形凹痕缠绕设置于感应发热体3.1的内周面上;蒸汽模块4包括蒸汽发生管4.1和水泵4.2,蒸汽发生管4.1内置于感应发热体3.1的内侧腔体内,蒸汽发生管4.1的两端通过耐热软管(图中未示出)与连接管3.3连通,蒸汽发生管4.1与出气孔1.4连通的一端管表面设置有蜂窝型孔洞(图中未示出),水泵4.2位于蒸汽拖把的水箱9和外壳1之间,水泵4.2的两端分别与水箱9和进水孔1.3连通,水泵4.2接受主控器2.1的控制指令向蒸汽发生管4.1注入冷水;异常处理模块5包括计时器5.1和测温计5.2,计时器5.1固定于第一卡槽1.1.1上,计时器5.1与主控器2.1电连接,测温计5.2设置于上壳体1.1内,且位于感应发热体3.1的顶端,测温计5.2与主控器2.1通过无线方式连接并传输数据;供电模块6设置于蒸汽拖把(图中未示出)上,供电模块6与外加热模块3电连接,向感应线圈3.2提供高频电压,供电模块6包括充电电池、电压转换芯片和降压芯片(图中未示出),充电电池通过电压转换芯片将输入电压转换成稳定直流电压供给感应线圈3.2,供电模块6与主控器2.1电连接,供电模块6向主控器2.1提供稳定的工作电压,降压芯片将电压转换芯片转换的直流电压经降压后供给主控器2.1。
33.进一步的,如图1和图3所示,所述蒸汽发生装置还包括调节阀7,调节阀7设置于水泵4.2与进水孔1.3之间,调节阀7与主控器2.1电连接,主控器2.1根据测温计5.2采集的温度监测数据发送调节指令至调节阀7,调节阀7接收指令并调节由水泵4.2流向蒸汽发生管4.1的冷水的速率。
34.进一步的,如图3所示,所述蒸汽发生装置还包括报警器8,报警器8设置于上壳体1.1内,报警器8与主控器2.1电连接,报警器8接收主控器8发送的报警指令并启动报警器。
35.进一步的,感应发热体3.1具体为金属锅炉,金属锅炉采用金属铝一体压铸成型。
36.进一步的,感应线圈3.2采用铜管制做成平面螺旋的形状。
37.进一步的,上壳体1.1和1.2下壳体之间设置有弹性密封环(图中未示出),弹性密封环位于凹槽1.2.1内。
38.进一步的,设置在上壳体1.1内的测温计5.2与主控器2.1电连接,用于监测感应发热体3.1的温度变化,并反馈温度变化信息至主控器2.1,主控器2.1接收反馈信息并向调节阀7发送调控指令。进一步的,预设时间阈值的取值范围为10秒~30秒。
39.进一步的,主控器2.1采用arm系列低功耗处理器。
40.进一步的,感应线圈3.2采用铜管制作成平面螺旋的形状。
41.进一步的,蒸汽发生管4.1的直径为5mm。
42.下面结合图1至3分别介绍感应发热体3.1与测温计5.2的工作原理及工作过程。
43.感应发热体3.1在高频感应加热作用下自发升温过程中:
44.当测温计5.2监测到感应发热体3.1的温度达到或接近预热阈值后发送温度反馈信息至主控器2.1,主控器2.1接收并判断温度反馈信息并控制调节阀7以第一速率向蒸汽发生管4.1注水,进而保持感应发热体3.1的保持恒温;
45.当感应发热体3.1在高频感应加热作用下自发升温过程中,测温计5.2监测到感应发热体3.1的温度超过预热阈值后发送温度反馈信息至主控器2.1,主控器2.1接收并判断温度反馈信息并控制调节阀7,以第二速率向蒸汽发生管4.1注水,进而降低感应发热体3.1的温度;
46.当感应发热体3.1在高频感应加热作用下自发升温过程中,测温计5.2监测到感应发热体3.1的温度低于预热阈值后发送温度反馈信息至主控器2.1,主控器2.1接收并判断温度反馈信息并控制调节阀7以第三速率向蒸汽发生管4.1注水,进而提升感应发热体3.1的温度。
47.测温计5.2发送温度反馈信息至主控器2.1,主控器2.1接收并判断温度反馈信息后发送计时指令至计时器5.1:
48.当测温计5.2发送感应发热体3.1的温度达到或接近预热阈值的温度反馈信息时,主控器2.1发送计时指令至计时器5.1,计时器5.1接收指令并开始计时;
49.当测温计5.2发送感应发热体3.1的温度低于预热阈值的温度反馈信息时,主控器2.1分别发送暂停计时指令和变频指令至计时器5.1和供电模块6,计时器5.1接收指令并暂停计时,供电模块6增加流过感应线圈3.2的电流大小,进而提升感应发热体3.1的温度;
50.当测温计5.2发送感应发热体3.1的温度超过预热阈值的温度反馈信息时,主控器2.1分别发送暂停计时指令和变频指令至计时器5.1和供电模块6,计时器5.1接收指令并暂停计时,供电模块6减小流过感应线圈3.2的电流大小,进而降低感应发热体3.1的温度。
51.计时器5.1执行计时指令或暂停计时指令,并将计时结果信息反馈至主控器2.1;
52.当计时器5.1将计时信息反馈至主控器2.1,主控器2.1接收和判断计时结果信息大于预设时间阈值后,供电模块6继续向外加热模块3供电;
53.反之,主控器5.1接收和判断计时结果信息小于预设时间阈值后,供电模块6暂停向外加热模块3供电。
54.下面结合图2所示,对所述蒸汽发生装置的交变磁场发生原理进行详述。
55.如图2所示,pwm_a和pwm_b是由主控器2.1的两个io接口产生的正弦波控制信号,pwm_a和pwm_b是pwm的相位互补方波信号,pwm_a是高电平,pwm_b是低电平,将pwm_a和pwm_b经过正弦波转换控制芯片转换后,接入到电路中mode_a和mode_b的q6和q7大功率控制管中,一个控制管电流是导通状态,另一个控制管必定是关闭状态,如图2所示,主控器2.1的pwm_a开启,电流由vcc输入经过大功率检测电阻顺向从电感l1经过晶体管q7流入电源地。经过几个时间周期后,主控器2.1的正弦波控制信号反转,主控器2.1的pwm_b开启,电流由vcc输入经过大功率检测电阻从电感l2经过晶体管q6流入电源地,通过以上两种方式作用在感应线圈3.2会产生交变电流磁场,当主控器2.1的两个io接口输出频率变换,感应线圈3.2上交流磁场频率也会产生变化,达到变频的目的,变频的目的能够控制流过感应线圈3.2的电流大小,进而能够控制感应发热体3.1的温度,达到保持恒温。
56.以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。