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1、(10)申请公布号 CN 103857958 A (43)申请公布日 2014.06.11 CN 103857958 A (21)申请号 201180072907.3 (22)申请日 2011.08.16 F22B 1/30(2006.01) F22B 35/00(2006.01) (71)申请人 木石创意有限责任公司 地址 美国华盛顿州贝灵翰姆 (72)发明人 迈克尔乔治科尔伯恩 史蒂芬J博格纳 (74)专利代理机构 北京康盛知识产权代理有限 公司 11331 代理人 张良 (54) 发明名称 蒸气生成器系统 (57) 摘要 一种用于从电解溶液产生蒸气的系统包括蒸 气生成罐、 流动产生装置、。
2、 电流测量装置和控制 器。蒸气生成罐包括第一电极和第二电极。第一 电极和第二电极设置成在蒸气生成罐中加入电解 溶液时接触电解溶液。电流在第一电极与第二电 极之间流过电解溶液。 电流加热电解溶液， 以产生 蒸气。 控制器连接至流动产生装置， 以基于由电流 测量装置测量的电流打开和关闭将电解溶液提供 至所述蒸气生成罐。 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.02.17 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/US2011/048007 2011.08.16 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/025208 EN 2013.02.21 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 。
3、页 说明书 9 页 附图 9 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书9页 附图9页 (10)申请公布号 CN 103857958 A CN 103857958 A 1/2 页 2 1. 一种用于从电解溶液生成蒸气的系统， 包括蒸气生成罐、 流动产生装置、 电流测量装 置和控制器， 其中， 所述蒸气生成罐包括第一电极和第二电极， 其中， 所述第一电极和所述 第二电极布置成当将电解溶液加入至所述蒸气生成罐时接触所述电解溶液， 其中， 电流在 所述第一电极与所述第二电极之间流过所述电解溶液， 并且其中， 所述电流加热所述电解 溶液， 以产生蒸气， 并且。
4、其中， 所述控制器连接至所述流动产生装置， 以基于由所述电流测 量装置测量的电流打开和关闭将所述电解溶液提供至所述蒸气生成罐。 2. 如权利要求 1 所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统， 其中， 所述流动产生装置包 括泵。 3. 如权利要求 1 所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统， 还包括储存器， 其中， 所述储 存器用于储存所述电解溶液， 并连接至用于将所述电解溶液从所述储存器输送至所述加热 罐的所述流动产生装置。 4. 如权利要求 1 所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统， 还包括用于将离子内容物添 加到水中的装置， 以提供所述电解溶液。 5. 如权利要求 4 所述的用于从电解溶液生成蒸气的。
5、系统， 其中， 用于供应离子内容物 的所述装置包括具有电解离子源的过滤器壳体， 并且其中， 穿过所述离子供应过滤器壳体 的水接收所述离子内容物。 6. 如权利要求 1 所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统， 还包括为所述第一电极与所 述第二电极之间的通路供应电流而连接的电源。 7. 如权利要求 1 所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统， 还包括连接在所述流动产生 装置与所述蒸气生成罐之间的止回阀。 8. 如权利要求 1 所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统， 还包括连接以从所述蒸气生 成罐接收蒸气的器具， 其中， 所述器具使用在所述蒸气生成罐中产生的蒸气。 9. 如权利要求 1 所述的用于从电解溶液。
6、生成蒸气的系统， 其中， 所述蒸气生成罐包括 第一端盖和第二端盖， 其中， 所述第一电极包括具有第一端和第二端的管状外壳， 其中， 所 述管状外壳包括导电材料， 其中， 所述第一端盖装接至所述管状外壳的所述第一端， 其中， 所述第二端盖装接至所述管状外壳的所述第二端， 其中， 所述第一端盖和所述第二端盖二 者都由不导电材料组成。 10. 如权利要求 9 所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统， 其中， 所述第二电极位于所 述管状外壳内， 其中， 所述第一电极具有内径， 并且其中， 所述第二电极具有外径， 其中， 所 述第二电极的所述外径小于所述管状外壳的所述内径， 使得在所述第一电极与所述管状外 。
7、壳之间形成有用于接纳所述电解溶液的间隙， 其中， 在所述第一电极与所述第二电极之间 通过的电流穿过所述间隙中的所述电解溶液， 以加热所述电解溶液。 11. 如权利要求 10 所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统， 其中， 所述蒸气生成罐包 括膨胀室， 其中， 所述膨胀室在来自由所述第一电极和所述第二电极组成的组中的至少一 个上方延伸， 用于接纳从所述加热所述电解溶液生成的蒸气。 12. 如权利要求 10 所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统， 其中， 所述第二电极具有 圆形横截面形状。 13. 如权利要求 1 所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统， 其中， 所述加热罐包括壳体 和盖， 其中， 所述壳。
8、体包括侧壁和底部， 其中， 所述壳体由不导电材料组成， 其中， 所述盖以 权 利 要 求 书 CN 103857958 A 2 2/2 页 3 能够拆的方式装接在所述壳体上， 其中， 所述盖包括在所述盖与所述壳体之间的周边衬垫， 用于形成水密密封。 14. 如权利要求 13 所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统， 其中， 所述第一电极和所 述第二电极是矩形的。 15. 如权利要求 14 所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统， 其中， 来自由所述第一电 极和所述第二电极组成的组的至少一个包括沿着下边缘的切口， 以允许所述电解溶液的通 路。 16. 一种用于从电解溶液生成蒸气的系统， 包括蒸气生成罐，。
9、 其中， 所述蒸气生成罐包 括第一电极和第二电极， 其中， 所述第一电极和所述第二电极布置成当电解溶液提供至所 述蒸气生成罐时， 并且当所述第一和所述第二电极连接至直流电源时， 所述第一电极和所 述第二电极接触所述电解溶液， 其中， 电流通过所述电解溶液在所述第一电极与所述第二 电极之间流动， 并且其中， 所述电流加热所述电解溶液， 以产生蒸气， 其中， 当所述蒸气生成 罐中的所有所述电解溶液转化成蒸气时， 电流的流动自动地停止。 17. 如权利要求 16 所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统， 其中， 不包括调节在所述 第一电极与所述第二电极之间流动的电流的电子控制器。 18. 如权利要求 1。
10、6 所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统， 其中， 对操作的控制由来 自由连接和断开所述直流电源组成的组中的至少一种排他地提供， 所述直流电源用于在所 述电解溶液保持在所述蒸气生成罐中的同时提供在所述第一电极与所述第二电极之间流 动的电流。 19. 如权利要求 16 所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统， 还包括供应线、 快式接口 和器具， 其中， 连接所述器具， 以通过所述供应线和所述快式接口从所述蒸气生成罐接收蒸 气， 其中， 所述器具使用在所述蒸气生成罐中产生的蒸气。 20. 如权利要求 16 所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统， 其中， 所述第一电极和所 述第二电极是铅笔形的。 21. 如。
11、权利要求 16 所述的用于从电解溶液生成蒸气的系统， 其中， 所述电解溶液包括 来自由具有包含在自来水中的导电杂质的自来水和外加食盐的自来水组成的组中的至少 一种。 权 利 要 求 书 CN 103857958 A 3 1/9 页 4 蒸气生成器系统 技术领域 0001 该专利申请大体上涉及一种蒸气生成器系统。更具体地说， 该专利申请涉及一种 通过使电流穿过水来生成蒸气的系统。进一步更具体地说， 该专利申请涉及一种用于输送 预定量的蒸气、 间歇量的蒸气或连续量的蒸气的系统。 背景技术 0002 在蒸气使用应用中， 由蒸气执行功的速度常常需要蒸气的快速生成和替换。由蒸 气进行的不同功可能需要确定。
12、量的蒸气、 间歇量的蒸气或连续量的蒸气。食物烹饪是这样 一种需要提供连续量的蒸气的应用， ， 以便诸如在饭店中或者为宴会快速烹饪或再加热散 装食物以供给很多人所需的量。 在分餐制时需要再加热食物的某些部分诸如三明治肉的其 他应用中， 少量短促并间隔地重复的蒸气是优选的。在特定量的时间的情况下执行单一功 能时， 确定量的蒸气常常是优选的。 0003 在利用电阻元件的蒸气生成中， 电能必须首先加热电阻元件， 然后加热其外壳， 然 后加热用于产生蒸气的水。电阻元件通常镶嵌在金属或其他材料的护套中， 当元件浸没在 水中时， 该护套由电阻元件加热， 以生成蒸气。 由于热通过材料层然后进入水分子的传导过 。
13、程， 将产生水加热至足以生成蒸气的温度的延迟。 0004 在加快蒸气生成的尝试中， 电阻元件常常太大及过载， 以便迅速加热护套， 使得护 套可随后加热水， 这通常引起过高的能量使用。 当在具有电阻元件的装置中产生蒸气时， 将 满功率施加于元件， 这样， 元件及其护套的表面温度变得比水热得多， 并且导热更快。当不 再需要蒸气时， 将能量从电阻元件去除， 然而， 电阻元件和外壳中的热继续传导至水， 最后 被浪费。 这样， 在运用能量来加热的直接应用中， 相比于提供恰好能执行所需功能的蒸气量 所必需的能量， 更多的能量被消耗了。 0005 通过将元件和护套加热至比要加热的水热得多的温度还会引起其他的。
14、问题。 诸如 碳酸钙和镁的溶解固体从水渗出， 并且这些颗粒粘附在元件护套的表面上， 从而在传热表 面上形成称为水垢的沉淀层。这些水垢沉淀变成另一传热层， 并进一步降低传热速度。对 于所需的功， 水垢将引起更多的能量使用。水垢还是引起蒸气生成装置的维护和检修需求 的主要因素。 0006 在连续的蒸气应用中， 使用具有用于水量的储存的蒸气生成器。用于蓄水的储存 器的尺寸根据在一段时间内所需的最高蒸气生成量而定。 蒸气的生成于是需要将该全部质 量的储存水加热至接近蒸气生成温度， 以便尽可能快地提供所需的蒸气量。在连续的蒸气 加工应用中需要加热该全部水量， 以补偿利用电阻元件在连续的供应中将水变成蒸气。
15、所需 的时间量。 加热供应的全部储存水将浪费能量。 在加热热的储存器中的水以生成蒸气之后， 将新的水供应至蓄水， 导致全部水量冷却。当添加新的水时， 全部水量的温度降低， 并且必 须再加热至所期望的维持温度， 这将再次浪费能量。 0007 加快具有蓄水功能的蒸气生成器中的蒸气生成的尝试包括其中水可加热并维持 在较高的温度的加压壳体的使用， 使得其释放为蒸气使用时将水从过热水闪蒸成蒸气。具 说 明 书 CN 103857958 A 4 2/9 页 5 有蒸气生成和加压水的装置由于部件的重量并由于储存的供水， 通常是复杂的， 并且容易 出现检修和维护问题。大量能量被消耗， 以再加热并使供水维持在准。
16、备产生蒸气的温度。 0008 在满足快速蒸气生成装置需求的替代蒸气生成方法中， 喷嘴向热表面供应诸如喷 雾的少量的水， 在热表面的对应处， 该少量的水闪蒸成蒸气。这样， 少量的蒸气几乎立即产 生， 随后该少量的蒸气用于预期的应用。 间歇地对热表面喷额外的水量， 以便为预期的目的 提供额外的蒸气量。热表面由被包住的电气元件加热， 或者， 在某些情况下， 水直接喷在包 于护套中的电气元件上。该蒸气生成的方法产生间歇量的蒸气而非连续量的蒸气。在该解 决方案中， 一次可产生的蒸气的量首先受包含在每次喷雾中的水量限制， 其次受被喷水的 表面的表面温度限制。 重复喷雾可产生额外的蒸气， 但喷雾必须延迟， 。
17、直到热表面恢复至能 将更多的水闪蒸成蒸气的适当温度为止， 这就限制了可生成的蒸气的量。 在有些情况下， 设 置成加热表面或设置成闪蒸表面的电气元件在尺寸方面增大， 以获得更快的恢复， 以便在 给定的时间内将更多的水闪蒸成蒸气， 这也就浪费了能量。 0009 在对蒸气的需求不可预测的情形下， 加热的表面维持处于热表面的状况， 以便为 产生蒸气做好准备， 这同样浪费能量。在此情况下， 当将水闪蒸成蒸气时， 供水中溶解的固 体附着于热表面。 溶解的固体形成覆盖于在闪蒸表面上的水垢， 使其导热效率变低。 这导致 对加热表面的能量和达到能够生成蒸气的温度的额外时间的需求增加。 这些状况导致可生 成的蒸气。
18、量和生成蒸气的速度的降低。石灰在表面上的累积最终产生维护或维修的需求。 0010 由于相关技术的固有问题， 因此存在对新的改善的蒸气生成器系统的需求， 用于 通过电能到水分子中的热的直接转化迅速产生蒸气， 并以受控的次序输送确定量的蒸气、 间歇量的蒸气或连续量的蒸气。 发明内容 0011 本专利申请的一个方面是一种用于从电解溶液生成蒸气的系统。 该系统包括蒸气 生成罐、 流动产生装置、 电流测量装置和控制器。蒸气生成罐包括第一电极和第二电极。第 一电极和第二电极设置成在蒸气生成罐中加入电解溶液时接触电解溶液。 电流在第一电极 与第二电极之间流过电解溶液。电流加热电解溶液， 以产生蒸气。控制器连。
19、接至流动产生 装置， 以基于由电流测量装置测量的电流打开和关闭将电解溶液提供到所述蒸气生成罐。 0012 本专利申请的另一方面是一种用于从电解溶液生成蒸气的系统。 该系统包括蒸气 生成罐。蒸气生成罐包括第一电极和第二电极。第一电极和第二电极设置成当电解溶液提 供至蒸气生成罐时， 并且当第一和第二电极连接至直流 （AC） 电源时， 该第一电极和第二电 极接触电解溶液。电流在第一电极与第二电极之间流过电解溶液。电流加热电解溶液， 以 产生蒸气。当蒸气生成罐中的所有电解溶液转化成蒸气时， 电流的流动自动地停止。 附图说明 0013 本发明的前述及其他的方面和优点结合以下的附图所图示的详细说明而将显而。
20、 易见， 其中 ： 0014 图 1 是蒸气生成器系统的一个实施例的方框图 ； 0015 图 2 是包括用于控制图 1 的蒸气生成器系统的控制电路的一个实施例的方框图 ； 0016 图 3 是蒸气生成罐的一个实施例的三维图 ； 说 明 书 CN 103857958 A 5 3/9 页 6 0017 图 4 是图 3 的蒸气生成罐的横截面视图 ； 0018 图 5 是蒸气生成罐的另一实施例的三维图 ； 0019 图 6 是图 5 的蒸气生成罐的横截面视图 ； 0020 图 7 是过滤器的一个实施例的三维图 ； 0021 图 8 是蒸气生成罐及其电气及机械连接器的另一实施例的三维分解图 ； 以及 。
21、0022 图 9 是蒸气生成系统的一个实施例的三维图。 具体实施方式 0023 本专利申请的一个实施例提供了一种用于迅速产生蒸气的系统。 穿过电解质水溶 液的电流将电解溶液加热至沸点， 以输送预定量的蒸气、 间歇量的蒸气或连续量的蒸气。 电 解溶液具有足以满足高强度电流流动的离子内容物， 以提供迅速的电阻加热。电解溶液被 储存在可接触电极的蒸气生成罐中。 控制系统指导连续量、 间歇量或预定量的蒸气的产生。 在一个实施例中， 水储存器供应用于蒸气生成罐中进行蒸气转化的电解溶液。在一个实施 例中， 泵用于使电解溶液从储存器流向蒸气生成罐。 0024 在蒸气生成罐中的电极之间流动的电流由水中加入的离。
22、子内容物、 蒸气生成罐中 的电解溶液的水平和电路的相角控制器与电路中的电流传感器的操作组合控制。 0025 在一个实施例中， 在用于蒸气生成之前调节水中的离子内容物。 在另一实施例中， 将本身具有导电杂质的自来水用于蒸气生成。 0026 在一个实施例中， 只有当使用蒸气的设备需要蒸气时才提供能量来操作蒸气生成 系统。可避免用于维持蒸气或热水的能量。在一个实施例中， 蒸气生成由进入蒸气生成罐 的电解溶液的再供应量控制。本专利申请的一个实施例可产生由添加至蒸气生成罐并与 蒸气生成罐中的电极接触的电解溶液量决定的固定的蒸气量， 直到该量完全转化成蒸气为 止。还可操作该系统， 间歇地提供少量的蒸气。还。
23、可操作该系统， 通过电解溶液的连续供应 提供连续的蒸气量。 0027 本申请人发现， 能量转化效率高。他们还发现， 只有当蒸气生成罐中有水时， 系统 才消耗能量， 并且由于电路由此中断， 所以当所有电解溶液转化成蒸气时， 系统自动地关 掉。他们还发现， 当到电极的电流供应切断时， 蒸气加工迅速停止。由于没有表面变得比蒸 气生成罐中的电解溶液和罐中产生的蒸气热， 所以避免了水垢， 从而避免定期维护或维修。 在该构造中， 本申请人发现， 沉淀的盐和固体被发现与蒸气冷凝液一起， 该蒸气冷凝液流入 使用蒸气的隔室中的收集盘。在其他构造中， 可用淡水或化学冲洗液将盐和固体冲出蒸气 生成罐。 0028 在。
24、一个实施例中， 产生的蒸气用于烹饪器具。 该一个实施例重量轻， 需要非常少的 连接以便使用， 并且当需要蒸气时可装接至特定的器具。多个实施例在没有电的消耗的情 况下处于蒸气准备状况， 直到需要蒸气为止。 0029 如图 1 所示， 在蒸气生成器系统 10 中， 电解溶液 11 被蒸气生成罐 17 接纳， 用于如 由控制系统 16 所决定地以连续的、 间歇的或预定的量产生蒸气。经由电能到要变成蒸气的 电解溶液中的热的直接转化迅速产生蒸气。蒸气生成系统 10 还包括储存器 13、 过滤器 12、 泵 14 和止回阀 15。 0030 在一个实施例中， 用另一类型的流动控制装置替换泵14。 在一个这。
25、样的实施例中， 说 明 书 CN 103857958 A 6 4/9 页 7 电解溶液 11 进入蒸气生成罐 17 的流动是通过重力供给， 并且流动控制装置是电控阀。在 该实施例中， 以另外的方式打开和关掉泵14的控制器21改为打开和关闭阀， 以将电解溶液 从储存器 13 注入到蒸气生成罐 17 中。尽管在该专利申请的说明的其余部分中， 流动控制 装置称作泵 14， 但应理解的是， 重力供给与阀方案或其他类似的方案可等同地极好地使用。 0031 在图 1 的实施例中， 储存器 13 保持电解溶液 11 的供应。在替代的实施例中， 代替 储存器 13 或除储存器 13 之外， 可提供用于电解溶液。
26、 11 的供应的连接， 用于连续供应。储 存器 13 可由吹塑模制或注射模制塑料制成， 或者可有适合电解水溶液的储存的另一材料。 0032 通过使水穿过过滤器 12 来调节电解溶液 11 的离子内容物。过滤器 12 构造成引 导水流通过一系列孔并通过离子材料， 当水穿过过滤器的时候该离子材料将离子内容物添 加至水。申请人通过将食盐装载到纱布袋中并将袋插入到过滤器壳体中来制成过滤器 12。 为了从水去除氯及其他杂质， 申请人同样将炭装载到另一纱布袋中并将该袋插入到过滤器 壳体中。当水流过过滤器 12 流向储存器 13 的时候， 水的流动受过滤器壳体中的孔尺寸控 制。孔尺寸设定成使水在盐中停留时间。
27、充分， 使得为电解溶液 11 获得所期望的溶解的离子 内容物， 该电解溶液 11 通过过滤器的排出孔流入储存器 13。 0033 在另一实施例中， 申请人简单地将盐添加至储存器， 然后使储存器充满水， 从而为 盐溶解获得充足的停留时间， 并为储存器获得所期望的每加仑大约四分之一茶匙的盐的浓 度， 该储存器保持大约 2 加仑的电解溶液 11。 0034 通过任一技术， 通过以每加仑水近似 3/4 克的近似比率的氯化钠的量的添加在离 子内容物方面调节电解溶液 11。在共同受让的美国专利申请 2010/0040352 “Rapid Liquid Heating” 中描述了向水中添加离子材料， 该美国。
28、专利申请在此并入作为参考。 0035 离子内容物可包括诸如氯化钠的一种多种可饮用的离子元素。可包括炭过滤元 素， 以从进入蒸气生成系统 10 的水去除氯及其他杂质。溶解在电解溶液 11 中的氯化钠的 量和溶解固体的量决定电解溶液 11 的导电性、 电解溶液 11 中的电流流动和使用电解溶液 11 的加热与蒸气生成的速率。 0036 如图 1 所示， 储存器 13 连接至泵 14， 该泵 14 又连接至单向止回阀 15， 该单向止回 阀 15 连接至蒸气生成罐 17。泵 14 由从控制系统 16 接收的通断信号控制。控制系统 16 使 泵 14 打开越久， 则越多的水泵送至蒸气生成罐 17 的内。
29、部， 并且与蒸气生成罐 17 中的电极 接触的水位越高。止回阀 15 允许向蒸气生成罐 17 的流动， 但防止在蒸气生成罐 17 中生成 的蒸气流回泵 14。蒸气生成罐 17 的输出被引导至蒸气室 19， 诸如烹饪器具、 隔室或使用蒸 气的其他装置。允许水和蒸气流动的隔室之间的连接可包括管路、 管道或其他合适的结构 部件。图 1 中还图示出连接至蒸气生成罐 17 的是接线盒， 用于接纳连接至蒸气生成罐 17 中的电极的正 AC 电源线和中性 AC 电源线。 0037 图 2 图示了与图 1 的实施例一起使用的电路 20 的一个实施例。电路 20 控制泵 14 的操作， 并监测和控制蒸气生成罐 。
30、17 中的电极之间的电流流动。在一个实施例中， 控制电 流， 以避免超过电流负载设定点。还包括电路断路器， 如果电流超过其断开值， 则该电路断 路器中断电流流动。 在一个实施例中， 电流维持相对高、 接近但不超过电路断路器的预设断 开值电流极限， 以便在不中断的情况下最迅速地生成所期望的量的蒸气。如果其他控制不 合适， 水中溶解的固体和氯化钠的量可容易地达到到并超过电流负载极限的水平。 0038 在一个实施例中， 电路 20 连接至诸如 120V、 20A NEMA5-20P 的插头 26， 用于插入 说 明 书 CN 103857958 A 7 5/9 页 8 壁式插座。然而， 应认识到的是。
31、， 可使用诸如 208、 220、 240 和 440 伏的其他电源供应。同样 如图 2 所图示地， 诸如由美国明尼苏达州 （Minnesota） 的锡夫里弗福尔斯市 （South Thief River Falls） 的 Digi-key 公司销售的电流传感器 22 位于控制器 21 上， 其中， 电流传感器 22 读取提供至蒸气生成罐 17 的电流的水平， 并通过编程使基于编程到控制器 21 中的电流 水平将电流供应至泵 14。控制器 21 的接口允许操作者进行操作。同时提供启停控制。例 如， 对于120伏的系统， 断路器电流为20A， 并且最高操作电流预设在15安培。 相似地， 对于 更。
32、高的电压系统， 提供对应的电路断路器和最高操作电流。 0039 在一个实施例中， 当电流传感器 22 感测到蒸气生成器罐 17 中的电极的电流流动 降到低于对于正常操作的诸如 14 安培的设定点时， 控制器 21 启动泵 14。泵 14 随后将电解 溶液 11 泵送至蒸气生成罐 17， 以提高蒸气生成罐 17 中的电解溶液 11 的水平， 随之增大浸 没电极的面积、 降低电阻并增大在蒸气生成罐 17 中的电极之间流动的电流。当横跨电极之 间的间隙 37 流动的电流上升至如由电流传感器 22 决定的预设水平时， 控制器中断到泵 14 的供电， 以停止电解溶液 11 向到蒸气生成罐 17 的流动并。
33、暂停电流的上升。 0040 在该实施例中， 由于控制器 21 预设成使得蒸气生成罐按照电极之间指定的电流 流动水平操作， 以使蒸气生成的速率最高， 所以电流传感器 22 与泵 14 同时工作， 以调节和 维持接近最高设定点的电流水平， 诸如对于20安培的系统的14安培。 该方案通过调节与蒸 气生成罐 17 中的电极接触的水位使诸如水的过离子化的电解溶液的离子内容物的变化， 以维持电流流动和蒸气生成的预设水平。即使电解溶液 11 的电阻率变化， 调节蒸气生成罐 17 中的电解溶液 11 的水平也使电解溶液 11 的电阻保持恒定。当电流降到低于比如 14 安 培的预设水平时， 控制器 21 打开泵。
34、 14， 并且当电流回到 14 安培的水平时， 控制器 21 关掉 泵14。 因此， 即使电解质的浓度改变， 也可以通过调节蒸气生成罐17中的电解溶液11的水 平， 获得预设电流。在一个实施例中， 泵 14 每分钟打开和关掉多次。在一个实施例中， 控制 器 21 规定电流传感器每隔 3 秒检查电流流动， 并且如果测得电流低于 14 安培的设定点， 则 控制器 21 打开泵 14 并保持泵 14 工作， 直到电流达到 14 安培的设定点为止。当泵 14 运行 时， 电流传感器22连续监测电流， 使得控制器21可在任何时候关掉泵14。 尽管在该实施例 中， 电流传感器每隔 3 秒检查电流， 但用于。
35、检查电流的间隔和电流设定点可设定成其他值。 0041 如图 2 所示地， 电流传感器 22 还通过电线连接到诸如美国宾夕法尼亚州 （Pennsylvania）的 Norristown 的纽韦弗技术公司 （NuWave Technologiesm,Inc.）销售 的 SSRMAN-1P 型微处理器控制装有 SSR 的相角控制模块 （SSRMAN-1P Microprocessor Controlled SSR Mounted Phase Angle Control Module） 的相角控制器 24。提供的电源 是在确定电流流动中的潜在变量之一。相角控制器 24 用来防止 RMS 电流超过预设值。
36、。对 加入的电解溶液 11 的电导的控制和对蒸气生成罐 17 中的电解溶液 11 的水平的控制使高 工作电流得以维持。然而， 在这样的峰值电流水平， 小的变化可引起断路器设定点的过冲， 并引起断路器打开和断电， 这将停止蒸气的产生。 0042 替代性地， 操作者可添加多得多的电解质， 以将导电性提高至线电压允许电流超 过断路器设定点的点。与电流传感器 22 结合的相角控制器 24 识别 RMS 电流接近设定点， 并通过切断每个 AC 循环的一部分电流流动来限制电流。因此， 可以维持高的电流流动但不 超过设定点极限。操作电流传感器 22 和相角控制器 24 来调节 RMS 电流， 以及控制电解溶。
37、 液 11 的离子内容物， 使得在不过冲最高电流极限的情况下维持接近电流最高值的高电流 说 明 书 CN 103857958 A 8 6/9 页 9 水平。 0043 在蒸气生成系统的使用的一个实施例中， 通过控制流至蒸气生成罐 17 的电解溶 液 11 的流动的量和频率， 蒸气生成系统 10 可产生蒸气的连续供应。在该实施例中， 当生成 蒸气的时候， 控制器21以足以维持蒸气生成罐17中的恒定水量的频率泵送电解溶液11。 在 另一实施例中， 可以诸如每隔 90 秒的时间间隔添加电解溶液 11， 以提供间歇的蒸气供应。 在另一实施例中， 通过将诸如十分之一升的电解溶液 11 的水量供应至蒸气生。
38、成罐 17 来生 成特定量的蒸气， 并生成蒸气， 直到在无再供应的情况下完全耗尽上述水量的电解溶液 11 为止。 0044 当电解溶液 11 供应至蒸气生成罐 17 时， 水将寻找电极之间的共同水平。当通过 存在的电解溶液 11 形成电极之间的连接时， 电流将只在正电极与中性电极之间流动。这 样， 当所有电解溶液 11 蒸发成蒸气并且不提供额外的水时， 或者当到电极的电源切断或以 另外的方式去除时， 蒸气生成终止。 0045 在一个实施例中， 不供应能源来使电解溶液 11 维持热的状态， 以便节省能量。该 实施例利用的事实是， 在任何时刻仅需要少量的电解溶液 11 就可以供应所期望量的蒸气， 。
39、并且将少量的电解溶液 11 转化成蒸气生成器罐 17 中的蒸气非常快。例如， 可将几毫升的 电解溶液添加至蒸气生成器罐 17。申请人发现， 这样小体积的常温水可在 3 秒内由蒸气生 成器系统转化成蒸气。 速度提高是由于本申请的蒸气生成器系统使用非常大量的电源但通 入相对少量的电解溶液以。例如， 在 120 伏的可提供 14 安培的 RMS 的电流的情况下， 供应 1680 瓦， 这在 3 秒内提供 5040 焦耳的能量。这足以提高温度并且在 3 秒内从 20C 煮干 8ml 水的能量。当用电解溶液 11 连续地补充蒸气生成器罐 17 的时候， 蒸气生成器罐 17 可不延 迟地连续供应蒸气。 0。
40、046 当在蒸气生成器罐 17 的电极之间生成蒸气的时候， 蒸气向上冒泡到蒸气生成器 罐 17 中的蒸气室中， 或者冒泡至使用蒸气的器具。在一个实施例中， 由于蒸气的供应由加 入蒸气生成器罐 17 的电解溶液的量和由控制系统 16 的操作决定， 所以不提供蒸气阀。 0047 图 3 和 4 图示了接纳电解溶液 48 并输出蒸气 49 的蒸气生成器罐 30 的一个实施 例。蒸气生成器罐 30 包括由诸如钛或其他导电的金属材料和诸如石墨的不锈材料组成的 外壳 31。在一个实施例中， 外壳 31 为圆柱形状， 并连接至电路 20 的中性线 43。外壳 31 与 优选地分别由诸如聚丙烯的不导电材料构成。
41、的第一端盖 32 和第二端盖 33 配合， 以形成水 密的密封内部空间。在一个实施例中， 外壳 31 还是蒸气生成器罐 30 的外表面。 0048 在该实施例中， 第一端盖32与输入配件38配合， 用于接收电解溶液48。 第一端盖 32 还具有用于输出蒸气 49 的输出配件 39， 用于其诸如加热食物的目的的输送。输入配件 38 和输出配件 39 可由管状倒钩结构制成， 其适合接纳并流体地连接至软管、 管子或具有管 夹或其他配件装置的其他转移介质。 0049 在该实施例中， 第二端盖 33 还与用于接纳电路 20 的正电源线 42 的电气配件 41 配合。正电源线 42 沿着第二端盖 33 的。
42、底面在通道 34 内延伸， 该正电源线 42 没有连接至 充满流体的内部空间。替代性地， 正电源线 42 可在第二端盖 33 内的开口内延伸。电气配 件41可包括螺钉， 该螺钉允许转移导电连接到蒸气生成器罐30的内部空间内的正电极40。 端盖 33 还包括由诸如聚碳酸酯的不导电材料形成并安装在电气配件 41 与正电源线 42 的 电连接上的盖 45。正电极 40 与电气配件 41 导电连接， 并位于蒸气生成器罐 30 的内部空间 说 明 书 CN 103857958 A 9 7/9 页 10 内。用 O 形硅胶密封圈 46 沿着下端密封正电极 40。在一个实施例中， 正电极 40 由石墨材 料。
43、制成。替代性地， 可使用诸如不锈钢、 钛的其他导电材料。在一个实施例中， 电极 31、 40 两者都由石墨材料制成。正电极 40 的外周与导电外壳 31 的内周之间的间隙 37 保存在其 间的用于电流流动的电解溶液 48。 0050 如图 4 所示， 蒸气生成器罐 30 的内部空间包括具有正电极 40、 间隙 37 和外壳 31 的一部分的下层空间和用作膨胀室 36 的上层空间。在蒸气生成器罐 30 的操作的一个实施 例中， 电解溶液 48 供给至正电极 40 与导电外壳 31 之间的间隙 37 中的蒸气生成器罐 30 的 内部空间。如在上文所描述地， 在该充满的间隙中的电解溶液 48 的高度。
44、可调节， 并且在操 作期间可改变。通过间隙 37 中并且与正电极 40 和导电外壳 31 电接触的电解溶液 48， 电流 在电极 31、 40 之间流动， 以产生煮沸电解溶液 48 的热量， 从而产生蒸气 49。 0051 在蒸气生成器罐 30 的内部空间中的正电极 40 上方的空间作为将电解溶液 48 蒸 发成蒸气的膨胀室36， 由于由密闭空间产生压力， 该压力迫使蒸气49离开出口39并进入腔 室 19 或者蒸气要去的另一容器。膨胀室 36 具有足以提供足够的蒸气 49 的体积， 以便在需 要时维持蒸气 49 的连续供应。替代性地， 可提供间歇或特定量的蒸气。 0052 蒸气生成的变量是导电。
45、外壳 31 与正导电电极 40 之间的间隙 37 的尺寸、 间隙 37 中的电解溶液 48 的水平或高度、 间隙 37 中的电解溶液 48 的电导率和电阻率以及施加的电 压。在一个实施例中， 调节与正电极 40 和导电外壳 31 接触的电解溶液 48 的水平是调节和 控制电流流动和蒸气生成的速率的一种方法。 在另一实施例中， 电流传感器用于感测电流， 并且当电流降到低于诸如14安培的设定点时， 控制器21打开泵14， 以驱动额外的电解溶液 流入蒸气生成器罐 17 的间隙 37。电解溶液 11 继续流动， 直到电流传感器 22 测量已提高至 14 安培的设定点为止。在该点， 控制器 21 关掉泵。
46、 14。在一个实施例中， 一旦泵 14 关掉， 就 不再由电流传感器进行电流的测量， 直到经过诸如 3 秒的指定时间为止。在该实施例中， 泵 14 至多可每隔 3 秒打开。在一个实施例中， 正电极 40 与导电外壳 31 之间的间隙 37 为 1/4 英寸， 正电极 40 的高度为蒸气生成器罐 30 中的内部空间高度的大约 1/3， 并且该内部空间 的总高度近似为 5 英寸。然而， 应意识到的是， 可使用各种替代的实施例、 形状和尺寸。 0053 图 5 和 6 图示了蒸气生成器罐 50 的另一实施例。蒸气生成器罐 50 包括由诸如聚 丙烯的不导电的材料构成的壳体 51。该壳体 51 由不传送。
47、电流的任何材料制成， 或者由涂 有不导电的材料的诸如金属的材料制成， 例如涂有 PTFE 的钢。壳体 51 包括侧壁 52 和底部 53， 以形成矩形的盒形和矩形的内部空间。可使用其他的形状。壳体 51 具有用蒸气壳体盖 55 封闭并用衬垫 56 密封的开口顶部。蒸气壳体盖 55 由紧固件 57 固定， 以便密封以水密方 式闭合的壳体 51。壳体 51 包括入口管 65 和蒸气供应排出管 66。 0054 壳体 51 通常包括第一电极 60 和第二电极 61。壳体 51 还可包括第三电极 62。壳 体 51 还可包括第四电极 63。电极 60-63 由耐蚀的导电材料制成， 诸如不锈钢、 钛或石。
48、墨材 料。在一个实施例中， 电极 60-63 均匀隔开， 并且是矩形的板形。第三电极 62 和第四电极 63 可导电连接至电极 60 和 61。在一个实施例中， 比如 120 伏电源中， 第一电极 60 和第三 电极62连接至电源的一条腿(即， 正的)， 并且第二电极61和第四电极63连接至电源的第 二条腿 ( 即， 负的或中性的 )。 0055 电极的特定形状和尺寸可改变， 以在构造成可使电解溶液接触所有电极 60-63 的 同时匹配蒸气壳体 51 的尺寸和形状。在一个实施例中， 提供切口 64， 以允许电极 60-63 之 说 明 书 CN 103857958 A 10 8/9 页 11 。
49、间的液体流动， 其中， 切口 64 通常沿着电极 61、 62 的底部边缘。可调节电极之间的空间， 以 便电解溶液 11 中的电流的以有效的方式流动。在该实施例中， 可由与其他实施例相似的电 源线与插头 69 提供电流。替代地， 可使用硬接线的连接器。电气接线盒 68 设置成邻近壳 体51， 以接纳用于传递来自控制系统16的控制命令的电线67和提供从电源线与插头69到 电极 60-63 的连接。 0056 如图7所示， 过滤器70包括基部壳体71和水过滤器盖74， 以在插入过滤器材料的 容器 72、 73 之后密封基部壳体 71。过滤器材料包装在诸如在上文描述的食盐和炭的纱布 袋的单独的可换容器 72、 73 中。一个实施例至少包括诸如食盐的离子材料的一个可换容器 72 和诸如炭或碳的替代过滤器材料的一个可换容器 73。过滤器盖 74 包括控制通过过滤器 70 的入口水和出口电解溶液的流动的连通孔 75。 0057 图8图示了蒸气生成器罐80及其连接器的另一实施例， 该另一实施例可用于将蒸 气提供至诸如服装蒸气器的需要蒸气的器具。蒸气生成器罐 80 。