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Copyright ?2011-, All Rights Reserved. 鄂ICP备[发明专利]蒸饭柜有效
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公开/公告号：CNA
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【说明书】：
在蒸煮的过程中，随着蒸发的持续，需要不断添加食用水，以维持蒸发过程。为了避免人工加水的繁杂和加水量的不确定，本实施例采用了蒸汽发生装置6和水箱5底部相通，并在水箱5内设置浮球8的方式来保证水的稳定供给；具体的方式是浮球8延伸出一控制杆9，控制杆9顶端连接供水控制阀10，所述蒸饭柜通过供水控制阀10与外部的供水系统连接。利用上述浮球式水位开关进行改进后，通过保证蒸汽发生装置6的液面始终保持一个高度，在缺水时，通过蒸饭箱后部的水位控制水箱5自动给水，保证电热管7在液面降低时不会产生空烧的同时，省去了人为加水的操作步骤。该水箱5利用浮球式液位控制，当蒸汽发生装置内的水位降低时，为了保证水箱5与蒸汽发生装置6的液面压力一致，水箱5自动向蒸汽发生装置6补水，同时水箱5液位下降，浮球8降低后自动打开外部供水系统饮用水控制阀向水箱5供水。如图6所示为浮球式液位控制示意图，从图中的装置可以看出水进满以后就不再工作了。蒸汽发生装置6是连续用水的，说明水箱5的水位就不可能维持长久，一旦水位稍低，浮球8就会把进水阀门微微的打开一些，这时水箱5就有了进水补充，进水和出水能平衡，水位就不会再下降，稳定在一个设定的高度上。就是说在连续用水的情况下，这套装置的水位变化不会太大。换句话说，连续用水情况下，它对水位也有自动调节作用。这套装置的另外一个好处就是水位偏差越大进水阀的动作幅度也越大，耗水多时水位低，浮球8下降幅度大，浮球8就会带动控制杆9把进水针阀开大，快速补充消耗的水，水位也就不会太低了。反之，耗水少时进水减少，水箱5里的水也不会过满。就是无论怎么变，水箱5的水位怎么也不会有太大的波动。这种特性就叫“比例动作”。在水箱5正常使用中可以充分体现出连续调节的作用，同时可以看到它能控制进水终了时的水位。在水上作业时，考虑到船体摇晃，水箱5设计成长方形，一般船摇晃只是左右摇晃的厉害，前后摇晃比较少，除了船突然加减速的时候。水箱5放置要顺着船身，因为左右比较窄，自由液面就会比较少，摇晃时左右水面液面差不是很大，有效避免了晃动带来的浮球8上下浮动波动大，浮球8放在中间时高度随摇晃幅度很少，基本可以实现液面控制。控制电路的设计采用固态继电器来控制开关电路，固态继电器SSR(solid state releys)是一种无触点通断电子开关，它利用电子元件(如开关三极管、双向可控硅等半导体器件)的开关特性，可达到无触点无火花地接通和断开电路的目的，为四端有源器件，其中两个端子为输入控制端，另外两端为输出受控端。为实现输入与输出之间的电气隔离，器件中采用了高耐压的专业光电耦合器。当施加输入信号后，其主回路呈导通状态，无信号时呈阻断状态。整个器件无可动部件及触点，可实现相当于常用电磁继电器一样的功能。本实施例通过设置固态继电器来控制电热管的连通和关闭，对露出水面的电热管进行关闭，而置于水下的电热管仍然控制为连通状态，在主用电热管处于露出水面状态时，开通备用电热管，从而达到加热的稳定性和持续性，避免了空烧导致的电热管老化。固态继电器有三部分组成:输入电路，隔离(耦合)和输出电路。按输入电压的不同类别，输入电路可分为直流输入电路，交流输入电路和交直流输入电路三种。有些输入控制电路还具有与TTL/CMOS兼容，正负逻辑控制和反相等功能。固态继电器的输入与输出电路的隔离和耦合方式有光电耦合和变压器耦合两种。固态继电器的输出电路也可分为直流输出电路，交流输出电路和交直流输出电路等形式。交流输出时，通常使用两个可控硅或一个双向可控硅，直流输出时可使用双极性器件或功率场效应管。SSR按使用场合可以分成交流型和直流型两大类，它们分别在交流或直流电源上做负载的开关，不能混用。固体继电器的工作原理：尽管市场上的固体继电器型号规格繁多，但它们的工作原理基本上是相似的。主要由输入(控制)电路，驱动电路和输出(负载)电路三部分组成。固体继电器的输入电路是为输入控制信号提供一个回路，使之成为固体继电器的触发信号源。固体继电器的输入电路多为直流输入，个别的为交流输入。直流输入电路又分为阻性输入和恒流输入。阻性输入电路的输入控制电流随输入电压呈线性的正向变化。恒流输入电路，在输入电压达到一定值时，电流不再随电压的升高而明显增大，这种继电器可适用于相当宽的输入电压范围。固体继电器的驱动电路可以包括隔离耦合电路、功能电路和触发电路三部分。隔离耦合电路，目前多采用光电耦合器和高频变压器两种电路形式。常用的光电耦合器有光－三极管、光－双向可控硅、光－二极管阵列(光－伏)等。高频变压器耦合，是在一定的输入电压下，形成约10MHz的自激振荡，通过变压器磁芯将高频信号传递到变压器次级。功能电路可包括检波整流、过零、加速、保护、显示等各种功能电路。触发电路的作用是给输出器件提供触发信号。固体继电器的输出电路是在触发信号的控制下，实现固体继电器的通断切换。输出电路主要由输出器件(芯片)和起瞬态抑制作用的吸收回路组成，有时还包括反馈电路。目前，各种固体继电器使用的输出器件主要有晶体三极管(Transistor)、单向可控硅(Thyristor或SCR)、双向可控硅(Triac)、MOS场效应管(MOSFET)、绝缘栅型双极晶体管(IGBT)等。固体继电器的主要优点是：（1）无运动零部件，无机械磨损，无动作噪声，无机械故障，可靠性高；（2） 无燃弧触点，无触点间的火花、电弧，无触点抖动和磨损，对外干扰小；（3） 开关速度迅速，固态继电器因为采用固体其间，所以切换速度可从几毫秒至几微妙。（4） 灵敏度高，控制功率小，可达10-3以下，能很好地与TTL、CMOS电路兼容；（5） 抗冲击振动性能优良，容易实现“零”压切换；（6） 一般用绝缘材料灌封成全封闭整体，所以具有良好的防潮、防霉、防腐性能，防爆性能也极佳；（7） 半导体器件作为开关工作，寿命长；（8） 易实现附加功能。本实施例中固态继电器为交流型固态继电器。交流型固态继电器由输入电路、驱动电路和输出电路构成。驱动电路包括隔离耦合电路、功能电路和触发电路，其中隔离耦合电路为光电耦合器或高频变压器电路形式，功能电路包括检波整流、过零、加速、保护、显示各种功能电路。蒸汽发生装置6正常工作时是六根电热管7同时加热，呈两行三列平面布置在蒸汽发生液面的底部，并且两侧的电热管都是经过改装的，就是已经连接上热电偶的电热管，在每行每两根之间设有一根备用电热管，备用电热管平时是不工作的，但当舰船倾斜时，蒸饭箱内的蒸汽发生装置随之倾斜，从而引起液面的倾斜。这样就导致靠一侧的电热管露出水面造成电热管空烧，进而引起热电偶产生温差，发送控制信号给固体继电器，固体继电器的主触点就会断开，关闭路出水面的电热管，这样就确保露出水面的电热管断电，而选用固体继电器作为控制开关是因为它作为国际主流应用的无触点大功率固体继电器，工作时不产生电弧，开关寿命长，反应速度快，有效解决频繁摇晃发热管频繁导通、关断的可靠性问题，并适合于海洋潮湿环境的正常使用，对舰船蒸饭箱的各个方面要求都很满足。但当露出水面的电热管停止工作后，必定会造成蒸汽发生装置的功率不够，造成不能在规定时间把饭煮熟。在这里我们设计了通过继电器的互锁的办法来解决这个问题，每一侧的电热管都和相对应备用电热管都通过固态继电器来组成互锁，所谓的互锁就是在控制电路中，将开关两个控制继电器的常闭触点串联在对方的工作线圈里，构成相互制约关系，利用接触器或继电器常闭触点的互锁称为电气互锁。互锁的继电器在任何时候只允许一个继电器通电工作。所以在继电器控制主加热管断开通电的同时也开通相对应的备用电热管，这样就保持了电热管总体功率没有变化，解决了电路无论是在摇晃还是静止状态都能保证同等输出功率的问题，解决了因电路保护而导致蒸汽停止或者断续发生，而导致的饭食夹生。下面通过两个实施例来进行详细描述：实施例2本实施例效果如图7所示，控制电路中包括第一继电器KM1和第二继电器KM2，第一继电器KM1中具有第一常开辅助触头和第一常闭辅助触头，第二继电器KM2中具有第二常开辅助触头和第二常闭辅助触头，第一常开辅助触头与第二常闭辅助触头串连，并与主用电热管相连构成第一线圈，第二常开辅助触头与第一常闭辅助触头串连，并与备用电热管相连构成第二线圈，KM1和KM2的常闭辅助触头都串联在对方的工作线圈里面，构成相互制约关系，即他们互锁了，这样就可以避免两个电热管同时工作了。在实际应用中发现，水的摇晃是很不规范，没什么固定的形态的，有时候会蒸汽发生装置的水面中间会产生峰浪，造成两个传感器都发出信号，这时实施例一中的KM1和KM2都会动作，产生混乱而造成电热管不能工作，经过研究发现其实就主电热管装传感器就可以了。因此，对实施例2进行了改进，形成了实施例3的构造。实施例3
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