CN1714905A - 蒸汽发生器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于有效产生细小蒸汽粒子的蒸汽发生器。通过加热器加热由水箱供应的水，以在蒸汽室内产生蒸汽。蒸汽发生器具有：放电产生部分，其由一对电极和设置于其间的中间电极组成；以及电压施加单元，用于在所述电极之间施加电压，以在电极和中间电极之间产生放电。在蒸汽室内产生的蒸汽暴露于放电中，从而可从蒸汽发生器有效地喷射出细小蒸汽粒子。

Description

蒸汽发生器

技术领域

本发明涉及一种用于产生细小蒸汽粒子的蒸汽发生器，其优选地用作护肤设备例如面部蒸汽机(facial steamer)。

背景技术

过去，蒸汽发生器已经被广泛地用作用于控制室内湿度的加湿器，用于保湿肌肤、有助细胞新陈代谢和打开毛孔从而去除死皮细胞和洁净肌肤表面的护肤设备例如面部蒸汽机，以及用于向鼻子和咽喉提供温湿空气以及缓解或最小化枯草热和感冒症状的蒸汽呼吸器。

例如，日本专利早期公开[kokai]号62-38180公开了一种用于产生离子化蒸汽的面部蒸汽机。如图16所示，该面部蒸汽机1M具有：沸腾室(boiler room)3M，其具有用于将水加热至沸腾从而产生蒸汽的加热器；一对电极50M，设置在沸腾室3M和蒸汽出口11M之间形成的蒸汽通道6M中；以及电压施加单元60M，用于在电极50M之间施加高电压从而在蒸汽通道6M中产生放电。在沸腾室3M中产生的蒸汽暴露于蒸汽通道6M中的放电中，从而获得离子化蒸汽。可以确信，离子化蒸汽的护肤效果高于正常蒸汽的效果。

然而，从进一步增强护肤效果的观点来看，传统的面部蒸汽机仍然具有大量有待改进的地方。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供一种蒸汽发生器，用于有效地产生细小的蒸汽粒子，并且实现在安全性和护肤效果上的改进。

也就是说，本发明的蒸汽发生器包括：

壳体，其具有蒸汽出口；

用于存储液体的液体箱；

加热器，其用于加热从液体箱提供的液体，以在壳体中形成的腔室内产生蒸汽；

蒸汽通道，其从该腔室向该蒸汽出口延伸；

至少一对电极，其设置于蒸汽通道中；

至少一个中间电极，其设置于所述电极之间；以及

放电产生器，其被配置为在每个所述电极和所述至少一个中间电极之间产生放电。

按照本发明，由于蒸汽室内产生的蒸汽粒子暴露于各所述电极和中间电极之间产生的放电中，所以，与不使用中间电极而简单地使蒸汽粒子暴露于电极之间产生的放电中的情况相比，每单位时间产生的细小凝结核(例如0.5至2μm)的量增加。这产生了防止蒸汽粒子生长的显著效果。此外，即使在蒸汽室内产生相对较大的蒸汽粒子(例如几十微米)时，它们也能被有效地转变为细小蒸汽粒子，然后从蒸汽出口喷出。因此，能够防止较大的热水滴从蒸汽出口意外射出的情况，并且提高了蒸汽发生器的安全性。而且，由于中间电极和电极之间的距离短于电极之间的距离，因此产生放电所需的击穿电压变小。因此，提供了节能的蒸汽发生器。

优选地，放电产生器是这样的电压施加装置，其用于在电极之间施加电压，同时使中间电极保持为电漂移状态。可选地，电压施加装置可在中间电极和电极之间施加电压。

此外，优选地，所述电极至少其中之一具有用于防止液滴流入中间电极和电极之间的放电空间的止挡件。当液滴流入中间电极和电极之间的间隙(即放电空间)时，放电将变得不稳定或消失。通过形成止挡件，能够稳定地保持电极和中间电极之间的放电。

还优选地，中间电极是多个中间电极，其在电极之间彼此隔离开。在这种情况下，由于蒸汽通道中产生的放电数目增大，所以能够有效产生更多量的细小蒸汽粒子。

从参照附图的下述具体描述中，将会更清楚地理解本发明的其他特征和由此带来的优点。

附图说明

图1A和图1B是作为本发明的蒸汽发生器的优选实施例的蒸汽美容机的透视图和横截面视图；

图2是蒸汽美容机的放电产生部分的示意性横截面视图；

图3是高压产生电路的电路图；

图4是表示暴露于放电中的蒸汽的粒子尺寸分布图；

图5是具有一对放电产生部分的蒸汽通道的示意图；

图6是从蒸汽通道分支的一对放电通道的示意图；

图7是按照实施例的改型的放电产生部分的示意性横截面视图；

图8是按照实施例的另一改型的放电产生部分的示意性横截面视图；

图9A和图9B是分别示出在蒸汽通道中形成的突出部分和凹槽的横截面视图；

图10A是按照实施例的又一改型的放电产生部分的示意性横截面视图；

图10B是具有圆盘部件的电极夹的局部横截面透视图；

图11A和图11B是置于蒸汽通道中的中间电极的横截面视图；

图12是按照实施例的又一改型的放电产生部分的示意性横截面视图；

图13A和图13B是表示置于蒸汽通道中的多个中间电极排列的横截面视图；

图14是表示置于蒸汽通道中的T形分隔壁的局部横截面视图；

图15A至图15C是用于蒸汽美容机的保护盖的前视图、顶视图和侧视图；以及

图16是用作面部蒸汽机的传统蒸汽发生器的横截面视图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明作为本发明的蒸汽发生器的优选实施例的蒸汽美容机。

如图1A和图1B所示，本实施例的蒸汽美容机1主要包括：壳体10，其具有蒸汽出口11和水入口2；水箱3，其容置在壳体10内；供水通道20，其在水入口2和水箱3之间延伸；加热器4，其用于加热从水箱提供的水，以在壳体中形成的蒸汽室40内产生蒸汽；蒸汽通道6，其从蒸汽室40向蒸汽出口11延伸；以及放电产生部分5，用于在蒸汽通道6中产生多处放电。在图1A中，附图标记9表示用于蒸汽喷嘴80的保护盖，其可拆卸地连接于蒸汽出口11，并且也用作供水容器(如后所述)。

按照该蒸汽美容机1，从水箱3提供的水被加热器4加热至沸腾，以在蒸汽室40内产生蒸汽。然后，所产生的蒸汽被输送至蒸汽通道6，并且暴露于放电产生部分5产生的放电中，从而从蒸汽出口11喷出细小的蒸汽粒子。能够通过操作设置于壳体10的前上表面的ON/OFF开关18来控制蒸汽的产生。ON/OFF开关18、加热器4和放电产生部分5连接到置于壳体内的控制电路(未示出)，并且通过电力电缆92向控制电路提供电力。

如图2所示，放电产生部分5主要包括：一对电极50；置于电极之间的中间电极52以及电压施加单元55。每个电极50是一端由电极夹51支撑的杆状电极，该电极夹固定于用于形成蒸汽通道6的管状部件42。电极50设置为具有共用的水平轴。此外，这对电极50的另一端是经过中间电极52的面对面的关系。中间电极52是由置于水箱3顶部的电动固定器54支撑而呈直立姿势的杆状电极。中间电极52的纵轴基本上正交于电极50的水平轴。每个电极50设置为面向中间电极52的侧表面。在图2中，附图标记56表示装入凹槽(其形成于电极夹51内)的O形环，用以在电极夹51和管状部件42之间提供防水密封。

电压施加单元55在电极50之间施加电压，使得一个电极为正极而另一个电极为负极。在这种情况下，中间电极52保持为电漂移状态。由于中间电极52与每个电极50之间的距离小于在电极50之间的距离，所以，产生放电所需的击穿电压降低。结果，通过在电极50之间施加较低电压就能够容易地产生放电。此外，由于在中间电极52和电极50之间产生的两处放电，所以每单位时间产生的细小蒸汽粒子的量增大。可选地，电压施加单元55可在电极50和中间电极52之间施加电压。例如，可这样施加电压，使得电极50是正极，而中间电极52是负极。作为由电压施加单元55施加的电压，可使用DC电压或AC电压。作为放电种类，电弧放电、电晕放电、表面放电或者辉光放电都是可用的。特别优选地，在蒸汽通道6中产生电弧放电。

电极50的材料不限于具有电导率的假设。为了能较长时间地稳定地提供放电，优选地使用具有卓越抗腐蚀性、耐电弧性和耐热性的材料，例如铂族金属、铂、金、银钯合金、铑、铱、钌、铜或导电陶瓷。作为中间电极52的材料，可使用导电材料或者电绝缘材料。在使用绝缘材料的情况下，在电极50和中间电极52之间产生电弧放电。

电压施加单元55不限于可在电极50和中间电极52之间产生放电的假设。例如，可使用图3所示的高压产生电路。按照该电路，AC100V的输入可被整流并且平滑化，电容器C1经由电阻R1被充电。当电容器C1中的充电电压达到触发器件S(例如SIDAK)的额定电压时，触发器件被开启，从而大电流流入点火器I的初级线圈I1，以在点火器I的次级线圈I2内产生高电压。此时产生的电荷被调整，并且存储于具有高耐压的电容器C2中。当电容器C2内的充电电压达到预定电压时，电极50和中间电极52之间产生放电。

按照该高压产生电路，由于具有高耐压的电容器C2设置于点火器I的次级端，所以，与不使用电容器C2的情况相比，能够增加产生放电时的电荷量。此外，具有高耐压的电容器C2和电阻R2的值的乘积在产生放电时提供一时间常数。因此，能通过电容器C2和电阻R2的组合来改变放电时段。也就是说，当电容器C2的值是常数时，随着电阻R2的值变小(也就是，时间常数变小)，促进了细小蒸汽粒子的产生。

在该实施例中，为了增大放电频率，AC100V的输入被整流和平滑化，然后通过使用电容器C1和触发器件S以150Hz的频率振荡。通过改变电容器C1的充电电流或电容的量，能够适当地确定点火器的输入频率、以及产生放电的时机(timing)。因此，与直接使用市电(例如AC100V)的频率(例如50或60Hz)的情况相比，能够增大放电频率。

通过使用上述放电产生部分5，由于在电极50和中间电极52产生两处放电，所以能够有效地产生细小蒸汽粒子。在图4中，符号“□”表示暴露于一对电极之间产生的单处放电中的蒸汽的粒子尺寸分布，符号“△”表示暴露于电极50和中间电极52之间产生的两处放电中的蒸汽的粒子尺寸分布。图4的结果表明：使用中间电极52可有效地增大2μm或以下的细小蒸汽粒子的量。

此外，随着蒸汽的粒子尺寸变小，能够使得蒸汽看起来被漂白。因此，能够容易地视觉识别出来自蒸汽喷嘴80的蒸汽的喷射方向。这改进了蒸汽美容机1的使用性。如上所述，能够通过增大放电产生部分5的电容器的电容(即放电量)或者增大每单位时间(即较短放电周期产生放电)产生的放电数目来减小蒸汽的平均粒子尺寸。

此外，随着蒸汽中的相对较大蒸汽粒子(例如2至10μm)的含量增大，暴露于蒸汽中的肌肤表面温度容易出现变化。按照本发明，如图4的符号“△”所示，由于能够通过有效地增大蒸汽中的细小蒸汽粒子(例如0.1至2μm)的含量来减小这种大蒸汽粒子的含量，所以，能够利用蒸汽均匀地加热肌肤表面，并且增强了护肤效果。

为了更有效地产生细小蒸汽粒子，优选地，在蒸汽通道6中设置多个放电产生部分(每一个都与上述放电产生部分5相同)，如图5所示。此外，如图6所示，优选地，蒸汽通道6被分支成两个或更多的放电通道44，在每个放电通道44中形成放电产生部分5，并且这些放电通道44在放电产生部分5的下游侧汇聚。在这种情况下，在各放电通道44中产生的所有细小蒸汽粒子从蒸汽喷嘴80喷出。

顺便提一下，电极50由于重复产生放电，在其面向中间电极52的顶端部分容易受到损坏。为了较长时间地、稳定地提供放电，优选地所述电极50至少其中之一形成为这样：使其面向中间电极52的顶端的横截面积大于其另一端的横截面积。例如，如图7所示，优选地，每个电极52是杆状电极，其由一端受到电极夹51支撑的杆部53和在杆部53的另一端形成的头部57，该头部57的横截面积大于杆部的横截面积。在图7中，附图标记58表示阻止壁，用于防止通过蒸汽凝结而在蒸汽通道6的内表面或电极夹51上沉积的水滴W经由杆部53的侧表面流入中间电极52和头部57之间的放电空间中。由此，通过使用这种杆状电极，能够以较高的可靠性在蒸汽通道6内提供放电，并且增大了电极50的生命期限，同时使电极成本的增大最小化。

此外，优选地，所述电极50至少其中之一设置于蒸汽通道6中，并具有一从其面向中间电极52的一端朝向另一端的向下倾斜。例如，如图8所示，与图7所示的杆状电极相同的电极50由电极夹51支撑而呈倾斜的姿势，使得头部57位于高于电极夹一侧的位置。在这种情况下，由于通过蒸汽凝结而沉积于电极50上的水滴W经由电极夹51的侧表面朝着蒸汽通道6的内表面向下流动，所以能够防止电极50和中间电极52之间的放电空间被水滴W填满，因此进一步增大了放电稳定性。

为了确保电极50之间的电绝缘，优选地，在管状部件42的内表面上/内产生突出部分45和凹槽46中的至少一个，以增大绝缘的爬电(creepage)距离，该距离被定义为穿过管状部件42的内表面的电极50之间的距离。例如，如图9A所示，管状部件42具有多个彼此有角度间隔的突出部分45。可选地，如图9B所示，可在管状部件42的内表面中形成多个彼此有角度间隔的凹槽46。在这些情况下，由于通过形成突出部分45和/或凹槽46增大了绝缘的爬电距离，因此能够进一步改进绝缘可靠性。此外，还优选地，绝缘部件设置于蒸汽通道6中，用以增大绝缘的爬电距离。例如，如图10A和图10B所示，圆盘部件70可连接于电极夹51，以增大电极50和蒸汽通道6的内表面之间的表面距离。而且，优选地，对电极50、中间电极52和/或蒸汽通道6的内表面进行防水处理。

中间电极52的形状没有限制。例如，如图9A和图9B所示，中间电极52可具有圆形横截面。此外，如图11A所示，中间电极52可具有矩形横截面。可选地，优选地，中间电极52是大体上具有H形横截面的杆状电极。在这种情况下，由于每个电极50被插入中间电极52的凹处59(如图11B所示)，所以具有这样的优点，即，能在电极50和中间电极52之间获得较宽的放电区域。

为了进一步增大细小蒸汽粒子的产生量，还优选地在电极50之间设置多个中间电极52。例如，如图13A所示，可彼此平行地设置一对中间电极52，使得中间电极52的排列方向大体上与电极50的轴向方向正交。可选地，如图12和图13B所示，这对中间电极52可彼此平行地设置，使得中间电极52的排列方向与电极50的轴向方向一致。在这些情况下，由于在电极50和中间电极52之间产生的放电数目增大，因此能够经由蒸汽喷嘴80提供更多量的细小蒸汽粒子。

为了防止在蒸汽室40内产生的相对较大的热水滴(例如几十微米)被输送至放电产生部分5，优选地在蒸汽通道6内设置具有所需图案的分隔壁。例如，如图14所示，可在蒸汽室40和放电产生部分5之间的蒸汽通道6内设置T形分隔壁48。在这种情况下，在蒸汽室40内产生的蒸汽通过T形分隔壁48和蒸汽通道6的内表面之间的间隙而被输送至放电产生部分5。在分隔壁48上或者蒸汽通道6的内表面上捕捉的热水滴经由孔隙47返回到水箱3。此外，优选地在蒸汽室40和蒸汽通道6之间的接合部分设置过滤器。

为了向放电产生部分5有效地供应蒸汽粒子，优选地，通过在水箱3的外侧表面和加热器4之间沿高度方向延伸的拉长间隙设置蒸汽室40，如图1B所示。在这种情况下，在蒸汽室40内产生的蒸汽经由在蒸汽室40的上部形成的开口被输送至蒸汽通道6。还优选地，在蒸汽室40内的水箱3的外侧表面上形成多个凸起34，使得它们在高度方向上彼此间隔开。

在该实施例中，为了防止水从水箱3快速流入蒸汽室40内，在水箱3和蒸汽室40之间形成具有较长轴长度和较窄横截面的流通通道35。当流通通道35被构造为具有圆柱形时，流通通道的直径优选地被确定为充分小于轴长度。例如，流通通道35的直径和轴长度分别为2.5mm和18.0mm。

此外，优选地在蒸汽室40内、在流通通道35的出口附近设置过滤器，以去除例如由水蒸发所沉积的碳酸钙之类的水垢。也能有效防止由水垢造成的流通通道35的阻塞或者水箱3的污染。优选地，过滤器的筛眼尺寸等于或小于流通通道35的直径的50％。在该实施例中，流通通道35的直径是2.5mm，并且过滤器的筛眼尺寸是1.0mm，其对应于流通通道35的直径的40％。

在该实施例中，蒸汽通道6通过可折叠软管25被设置于放电产生部分5的下游侧，如图1所示。蒸汽喷嘴80经由接合部件27连接到可折叠软管25的顶部开口端。蒸汽喷嘴80还连接到可移动地支撑于壳体10的球状壳83。因此，能够在较宽的角度范围安全地改变蒸汽喷射方向，同时利用球状壳83保护蒸汽通道6。此外，由于通过蒸汽凝结形成的热水滴被可折叠软管25的褶皱内表面有效地捕获，所以能够防止热水滴从蒸汽喷嘴80意外射出，由此进一步提高了蒸汽美容机1的安全性。为了防止在美容机意外翻倒时出现漏水，可在接合部件27的附近设置吸水件比如海绵。

如上所述，由于用于蒸汽喷嘴80的保护盖9被构造为凹形，因此它可被用作供水容器例如水壶，用于经由水入口2向水箱3供应水。如图15A至图15C所示，保护盖9具有：适当开口面积的灌注喷口95，用以向水入口2提供平稳的水流；以及在灌注喷口95上方设置的溢出止挡件93，用以防止大量的水快速流入水入口2。例如，灌注喷口95可被构造为具有10mm边长的矩形。

如从上述优选实施例了解到的，按照本发明，通过在放电产生部分的电极之间设置至少一个中间电极，能够提供具有有效地产生2μm或更小的细小蒸汽粒子能力的蒸汽发生器，其优选地用作蒸汽美容机。

Claims (12)

1.一种蒸汽发生器，包括：

壳体，其具有蒸汽出口；

液体箱，其用于存储液体；

加热器，其用于加热从所述液体箱提供的液体，以在所述壳体中形成的腔室内产生蒸汽；

蒸汽通道，其从所述腔室向所述蒸汽出口延伸；

至少一对电极，其设置于所述蒸汽通道中；

至少一个中间电极，其设置于所述电极之间；以及

放电产生器，被构造为在每个所述电极和所述至少一个中间电极之间产生放电。

2.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其中所述放电产生器是电压施加装置，其用于在所述电极之间施加电压，同时使所述至少一个中间电极保持为电漂移状态。

3.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其中所述放电产生器是电压施加装置，用于在所述至少一个中间电极和所述电极之间施加电压。

4.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其中该蒸汽发生器还包括过滤器，用于防止具有大于预定值的直径的蒸汽粒子从所述腔室流入所述蒸汽通道。

5.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其中所述电极至少其中之一被形成为：使其面向所述至少一个中间电极的一端的横截面积大于其另一端的横截面积。

6.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其中所述电极至少其中之一具有止挡件，用于防止所述液体的液滴流入所述至少一个中间电极和所述电极之间的放电空间。

7.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其中所述电极至少其中之一被设置为从其面向所述至少一个中间电极的一端朝向其另一端向下倾斜。

8.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其中所述蒸汽通道通过管状部件形成，该管状部件的内表面上/内具有突出部分和凹槽至少其中之一，用以增大所述电极之间的绝缘爬电距离。

9.如权利要求1所述的蒸汽发生器，还包括设置于所述蒸汽通道中的绝缘部件，用以增大所述电极之间的绝缘爬电距离。

10.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其中每个所述电极被设置为：其顶端面向所述至少一个中间电极的侧面。

11.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其中所述至少一个中间电极是多个中间电极，其在所述电极之间彼此间隔开。

12.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其中所述至少一个中间电极是大体上具有H形横截面的杆状电极。

Images