热水加热器、蒸汽发生器和相关装置中的振动性锅垢减少制造方法及图纸

一种用于通过将水煮沸来产生蒸汽的蒸汽发生器或其它热水加热装置(在每一状况下，例如用于蒸汽烹饪器或洗碗机中)包含罐结构，其中罐结构提供用于保持水的加热室并包含水入口、蒸汽出口和水排放出口。加热元件被定位成将加热室内的水加热以便产生蒸汽。至少一个换能器位于罐结构上或罐结构内，以使加热室内的水振动以便减少加热室内的一个或更多个表面上的锅垢积聚。

Oscillatory scale reduction in hot water heaters, steam generators and related devices

For the steam generator of boiling water to produce steam or other hot water heating device (in each case, for example, steam cooking device or dishwasher) contains the tank structure, which can provide the structure for heating room and keep the water containing water, steam entrance outlet and water discharge outlet. The heating element is positioned to heat the water in the heating room to produce steam. At least one transducer is located in the tank structure or tank structure to make the water in the heating room vibrate, so as to reduce the accumulation of fouling on one or more surfaces in the heating chamber.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热水加热器、蒸汽发生器和相关装置中的振动性锅垢减少
本申请总的来说涉及蒸汽发生器和其它热水加热装置，并且更具体来说涉及并有减少锅垢形成的振动性特征的蒸汽发生器或其它热水加热装置。
技术介绍
蒸汽发生器用于例如蒸汽烹饪系统等各种应用。许多此种蒸汽发生器用于高体积情形下。典型蒸汽发生器包含加热室(例如，在罐内)以及用于加热罐内的水的相关联的加热元件(例如，气体加热元件或电加热元件)。随着蒸汽产生并离开罐(例如，用于输送到蒸汽炉烹饪室)，水被添加回罐中。蒸汽产生过程在罐中(例如，在罐壁的内表面上以及在任何内部加热元件上)产生锅垢沉积物。为了减少此锅垢积聚，输送到罐中的水可被过滤和/或通过已知水软化技术来处理。然而，仍发生锅垢积聚，并且这些水预处理系统可能是昂贵的。蒸汽发生器也可使用化学处理过程来周期性地“除垢”以移除锅垢并将其冲出蒸汽发生器罐。然而，除垢对于使用蒸汽发生器的终端客户来说是多余的不期望的维护任务。在用于洗碗机中的蒸汽发生器和/或增压罐以及其它类型的水加热罐中会遭遇类似问题。希望提供具有与锅垢形成相关的减少的操作和维护成本的水加热罐(例如，蒸汽发生器)。
技术实现思路
在一个方面中，一种用于通过将水煮沸来产生蒸汽的蒸汽发生器或其它热水加热装置(在每一状况下，例如用于蒸汽烹饪器或洗碗机中)包含罐结构，其中罐结构提供用于保持水的加热室并包含水入口、蒸汽出口和水排放出口。至少一个加热元件被定位成将加热室内的水加热以便产生蒸汽。至少一个换能器位于罐结构上或罐结构内，以使加热室内的水振动以便减少加热室内的一个或更多个表面上的锅垢积聚。在另一方面中，一种蒸汽烹饪器包含：蒸汽烹饪室；以及蒸汽发生器，位于蒸汽烹饪室外并被装配成将蒸汽从蒸汽发生器的蒸汽出口输送到蒸汽烹饪室的蒸汽入口。蒸汽发生器包含：罐结构，提供用于保持水的加热室；以及至少一个加热元件，与罐结构相关联以将加热室内的水加热以便产生蒸汽。至少一个换能器与罐结构相关联，以使加热室内的水振动以便减少加热室内的一个或更多个表面上的锅垢积聚。在前述方面中的任一个中，加热元件可由一个或更多个浸没式电阻加热元件形成，并且多个换能器位于罐的侧壁上并与电阻加热元件垂直且水平对准。一个或更多个实施例的细节阐述在附图和下文描述中。其它特征、目标和优点将从描述和附图以及权利要求书变得清楚。附图说明图1是包含蒸汽发生器的蒸汽烹饪系统的示意图；以及图2是沿着图1的线2-2截取的蒸汽发生器的横截面图，其中电阻加热元件以虚线形式示意性地示出并具有未示出的入口管；以及图3是具有热水增压器以及包含振动性锅垢减少的蒸汽发生器的洗碗机的示意图。具体实施方式参照图1和图2，示范性蒸汽烹饪器10包含：蒸汽发生器12，用于产生蒸汽；以及烹饪室14，与蒸汽发生器连通。烹饪室14可由隔热外壳15形成，并包含门16，其中门16可在打开和关闭位置之间移动以允许和限制近接烹饪室。蒸汽发生器12包含相对的次侧壁23、25、相对的主侧壁27、29、底壁42和顶板22，它们限定将水加热(例如，通过一个或多个浸没式电阻加热元件20)以产生蒸汽的加热室18。蒸汽烹饪器可以是台面式蒸箱或落地式蒸箱，其中两者通常用于餐厅和其它商业烹饪设施中。蒸汽发生器12包含：入口26，其中入口26在所图示的实施例中是蒸汽发生器壁中的开口，入口管38穿过所述开口，入口26用于使水从水源进入到加热室18中；以及出口28，用于从加热室排出或排放水(例如，当室将基于排放流量控制装置44(例如，阀门)的操作来排放时，其中排放流量控制装置44在一些状况下也可控制冷却水从连接到导管48的水源的流动(由箭头46表示))。温度传感器56可用于监视排放水的水温。入口26可如箭头30所示从过滤水源接收水和/或如箭头32所示从未过滤水源接收水。在一些状况下，通过利用下文所述的振动性锅垢减少特征，可减少对过滤水源的需要。入口流量控制装置34(例如，阀门)可位于入口26与两个水源之间，以允许在过滤水与未过滤水之间进行选择，并且总体上控制水到入口26的流动(例如，在从一个或更多个传感器65接收水位信号的控制器50的控制下)。当仅提供一个水源时，流量控制装置34控制来自所述一个水源的流动。可设定预选择的水位或填充水位。填充水位可使用水位传感器65(或多个水位传感器)来监视，其中水位传感器65将加热室18内的水位的指示(至少包含存在足够水来使电阻加热元件操作以便产生蒸汽)提供给控制器50。传感器65可如所图示处于主加热室18内，或可包含在外壳单元中，其中外壳单元与主加热室并排放置并包含与加热室流体连通的路径(如可通过管道来提供)。控制器50用于控制水穿过入口26到加热室18以及从加热室穿过出口28的流动，并且也可用于激活和去活加热元件20(例如，响应于从包含发生器关/开输入的用户接口54接收的指示)。随着蒸汽产生，蒸汽沿着路径70离开发生器(例如，蒸汽流可由阀门52控制)，并且加热室18中的水位降低。当水位传感器65检测到降低到低于期望水位时，另外添加水。此过程在蒸汽产生期间重复发生，并且随着水在加热室内被煮沸，水中的矿物质保留并随着时间积聚，从而产生这些矿物质作为锅垢而沉积在加热室内的表面上的可能性。就这来说，蒸汽发生器包含一个或更多个侧壁安装式振动性机构80，其中一个或更多个侧壁安装式振动性机构80操作以使加热室18内的水振动。在所图示的实施例中，一系列(此处，3个)振动性机构80沿着罐的侧壁分布，以便与电阻加热元件20垂直和/或水平对准。然而，其它配置是可能的。每一振动性机构80可呈例如高频换能器等换能器的形式。举例来说，可使用超声波换能器(例如，呈压电类型)，其中每一换能器由公用频率发生器驱动或每一换能器由独立频率发生器驱动。超声波换能器所产生的超声波穿过蒸汽发生器壁而传输并导致水迅速振动。水在蒸汽发生器内的迅速振动抑制蒸汽发生器(包含加热元件20)的内表面上的锅垢积聚。在一些状况下，可在水中产生气泡效果。因此，可显著减少或消除对预处理水的使用的需要，并且可显著减少或消除对蒸汽发生器进行除垢操作的需要。超声波振动也可辅助移除已出于任何原因积聚在蒸汽发生器中的任何锅垢。因此，除垢操作期间的超声波振动的产生可有助于除垢操作的速度和/或效力。加热元件20上的锅垢积聚的减少也提高蒸汽发生器的整体长期能量效率。在一个实施方案中，超声波换能器80可在蒸汽发生器操作的所有周期期间连续操作，并且仅在蒸汽发生器关断时停止。或者，换能器80可在蒸汽发生器操作期间周期性地或间歇性地操作。如上所述，超声波换能器80也可在除垢期间操作。在另一实施方案中，超声波换能器80可根据一个或更多个预定义参数而偶尔地或周期性地操作。例如，超声波换能器80可基于例如以下各者的触发参数而开启持续所定义的时间周期：(i)蒸汽发生器操作的持续时间；(ii)随着时间而添加到蒸汽发生器的水的量；(iii)相关联的蒸汽炉的烹饪循环的数量；或(iv)指示蒸汽发生器中的可能的锅垢积聚的某一其它参数。在一些实施方案中，触发参数可经由控制系统接口(例如，由服务人员)调整，以考量例如蒸汽发生器设施的位置处正使用的水的硬度等已知因素。在一个实施方案中，换能器80的超声波频率可维持恒定(例如，处于25kHz到75本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸汽烹饪器，包括：蒸汽烹饪室；蒸汽发生器，位于所述蒸汽烹饪室外并被装配成将蒸汽从所述蒸汽发生器的蒸汽出口输送到所述蒸汽烹饪室的蒸汽入口，所述蒸汽发生器包含：罐结构，提供用于保持水的加热室；至少一个加热元件，与所述罐结构相关联以将所述加热室内的水加热以便产生蒸汽；以及至少一个换能器，与所述罐结构相关联以使所述加热室内的水振动以便减少所述加热室内的一个或更多个表面上的锅垢积聚。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.25 US 62/137,884;2015.07.31 US 62/199,358;1.一种蒸汽烹饪器，包括：蒸汽烹饪室；蒸汽发生器，位于所述蒸汽烹饪室外并被装配成将蒸汽从所述蒸汽发生器的蒸汽出口输送到所述蒸汽烹饪室的蒸汽入口，所述蒸汽发生器包含：罐结构，提供用于保持水的加热室；至少一个加热元件，与所述罐结构相关联以将所述加热室内的水加热以便产生蒸汽；以及至少一个换能器，与所述罐结构相关联以使所述加热室内的水振动以便减少所述加热室内的一个或更多个表面上的锅垢积聚。2.根据权利要求1所述的蒸汽烹饪器，其中所述换能器包括超声波换能器。3.根据权利要求2所述的蒸汽烹饪器，其中所述超声波换能器在所述罐结构的壁上并在所述加热室的操作水位下方安装在所述加热室外。4.根据权利要求2所述的蒸汽烹饪器，其中所述超声波换能器定位在所述加热室内并定位在所述加热室的操作水位下方。5.根据权利要求1所述的蒸汽烹饪器，其中所述换能器在所述蒸汽发生器的蒸汽产生操作期间连续操作。6.根据权利要求1所述的蒸汽烹饪器，其中所述换能器在所述蒸汽发生器的蒸汽产生操作期间周期性地或间歇性地操作。7.根据权利要求1所述的蒸汽烹饪器，其中所述换能器的操作是根据所监视的触发参数来控制。8.根据权利要求1所述的蒸汽烹饪器，其中所述加热元件包括一个或更多个浸没式电阻加热元件，并且多个换能器位于所述罐的侧壁上并与所述电阻加热元件垂直且水平对准。9.一种用于通过将水煮沸来产生蒸汽的蒸汽发生器，所述蒸汽发生器包含：罐结构，提供用于保持水的加热室并包含水入口、蒸汽出口和水排放出口；至少一个加热元件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂莫西·L·卡普，迈克尔·B·雷克纳，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US