ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПАРОВОЙ УТЮГ И КЛАПАН
ELECTRIC STEAM IRON AND VALVE

Область техники
Данное изобретение относится к электрическом паровому утюгу по ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, а также к клапану для такого парового утюга, причем в паровом утюге имеется резервуар, предназначенный для помещения в него воды, с устройством, предназначенным для удаления воздуха из резервуара для воды, которое имеет клапан с телом клапана, расположенным в корпусе клапана и при наполнении резервуара для воды плотно прилегающим к седлу клапана, запирая таким образом устройство для удаления воздуха, причем при максимальном заполнении в резервуаре для воды имеется полость, и по меньшей мере в вертикальном нерабочем положении парового утюга устройство для удаления воздуха находится в открытом состоянии.
Уровень техники
В известных электрических паровых утюгах имеется нагреваемая подошва, резервуар, предназначенный для помещения в него воды, а также взаимодействующая с подошвой и с резервуаром для воды паровая камера для производства и хранения водяного пара. При нагревании парового утюга в резервуаре для воды возникает избыточное давление, которое в известных паровых утюгах выпускается в области отверстия для их наполнения через переливное устройство или через устройство для удаления воздуха.
В этом отношении известен, например, из патентного документа US 4688340 А, дорожный паровой утюг, в котором имеется клапан, отпирающий и запирающий пути заполнения резервуара для воды, причем клапан включает в себя корпус клапана, в котором выполнено седло клапана и расположено тело клапана.
В частности, в паровых утюгах, у которых отверстие для наполнения расположено в задней части корпуса, реализовать такой отвод воздуха не удается. Поэтому в немецкой заявке на патент DE 102007060191 А1 заявителя предлагается снабжать резервуар для воды со стороны корпуса воздухопроницаемой и водонепроницаемой мембраной, которая позволяет выравнивать давление в резервуаре для воды или сбрасывать его до уровня давления внешней среды.
Точно так же известен заявителю электрический паровой утюг с задним расположением отверстия для наполнения, который имеет управляемое клапаном устройство для удаления воздуха. Такой паровой утюг 1 с нагреваемой подошвой согласно фиг.1 имеет по меньшей мере корпус 2, резервуар 4 для воды и паровую камеру 6. В резервуаре 4 для воды расположено устройство 8 для удаления воздуха, которое включает в себя по существу клапан 10 и соединенный с клапаном 10 трубопровод 12 отвода воздуха, выходящий во внешнюю среду.
Клапан 10 расположен в передней области резервуара 4 для воды, удаленной от отверстия для наполнения, и имеет корпус 14 клапана с отверстием 16 для жидкости и соединительный штуцер 18 для вывода трубопровода 12 отвода воздуха. Между отверстием 16 для жидкости и соединительным штуцером 18 выполнено седло 20 клапана. Корпус 14 клапана имеет участок 22 корпуса с расширенным поперечным сечением, который определяет отверстие 16 для жидкости с торцевой стороны, и участок 26 корпуса с зауженным поперечным сечением для образования соединительного штуцера 18, а также расположенный между обоими участками 22, 26 корпуса конусообразный переходный участок 28, на внутренней боковой поверхности которого выполнено седло 20 клапана. На участке 22 корпуса с расширенным поперечным сечением расположено шарообразное тело 30 клапана, которое предпочтительно состоит из металлического основного материала и приводится в положение прилегания к седлу 20 клапана только за счет своего веса.
Как представлено на фиг.1, при наполнении резервуара 4 для воды тело 30 клапана плотно прилегает к седлу 20 клапана, так что клапан 10 заперт и вода, втекающая через отверстие для наполнения, не может вытекать через устройство 8 для удаления воздуха. После заполнения отверстие для наполнения закрывается, и паровой утюг 1 устанавливается, как показано на фиг.2, в повернутом на 180° положении на задний участок его корпуса, в котором находится отверстие для наполнения. При этом в передней области парового утюга 1 над уровнем воды образуется наполненная воздухом полость 32. В этом вертикальном или почти вертикальном нерабочем положении тело 30 клапана прилегает к консоли 24 резервуара для воды /, и устройство 8 для удаления воздуха отперто. Это создает проблемы в этом отношении, что при нагревании парового утюга 1 в этом нерабочем положении вода через отверстие 16 для жидкости входит в участок 22 корпуса с расширенным поперечным сечением и может через седло 20 клапана стекать в трубопровод 12 для отвода воздуха, таким образом выходя наружу из резервуара 4 для воды.
Раскрытие изобретения
Задача данного изобретения - создание такого электрического парового утюга, в котором устранены вышеупомянутые недостатки и надежно предотвращается выход воды из резервуара для воды при нагревании в вертикальном нерабочем положении, а также создание клапана для такого парового утюга.
Эта задача решена электрическим паровым утюгом с признаками пункта 1 формулы изобретения и клапаном для такого парового утюга с признаками пункта 11 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения и усовершенствования изобретения являются предметом соответствующих зависимых пунктов формулы изобретения.
В электрическом паровом утюге согласно изобретению имеется резервуар, предназначенный для помещения в него воды, и устройство, предназначенное для удаления воздуха из резервуара для воды. Устройство для удаления воздуха имеет клапан с телом клапана, которое расположено в корпусе клапана и при наполнении резервуара для воды плотно прилегает к седлу клапана, тем самым запирая устройство для удаления воздуха. В вертикальном нерабочем положении (положении покоя) парового утюга при его максимальном заполнении в передней части резервуара для воды образуется полость, и устройство для удаления воздуха находится в открытом состоянии. Согласно изобретению у клапана имеется отверстие для жидкости, которое в вертикальном нерабочем положении выступает в полость. Благодаря такому расположению отверстия для жидкости в полости предотвращается стекание воды при нагревании парового утюга через открытый клапан в устройство для удаления воздуха. При этом имеется возможность заполнять резервуар для воды большим количеством воды, в зависимости от положения отверстия для жидкости в полости. Происходит непосредственное выравнивание давления между воздухом в полости и воздухом окружающей среды. При нагревании парового утюга уровень воды может повышаться, не создавая опасности выхода воды из устройства для удаления воздуха, так как отверстие для жидкости вдается далеко в полость.
В предпочтительном варианте осуществления отверстие для жидкости образовано трубообразным воздуховодом, который гидравлически сообщается с удаленным от отверстия для жидкости отверстием в корпусе клапана. Это делает возможным, по меньшей мере, частичное встраивание воздуховода в корпус клапана со стороны боковой поверхности периметра, вследствие чего клапан выполняется компактным.
В паровом утюге, установленном в вертикальное нерабочее положение, воздуховод предпочтительно проходит в вертикальном или почти вертикальном направлении. Таким образом, достигается наибольшее расстояние от отверстия для жидкости до уровня воды при минимальной осевой длине воздуховода. Компактность клапана можно повысить, если воздуховод и корпус клапана имеют примерно одинаковый размер в продольном направлении.
В одном из вариантов осуществления отверстие в корпусе клапана выполнено на участке корпуса с поперечным сечением, расширенным по сравнению с сечением отверстия седла клапана. Расширение поперечного сечения корпуса клапана служит, в частности, для размещения тела клапана в вертикальном нерабочем положении парового утюга и делает возможным беспрепятственное выравнивание давления в паровом утюге при его нагревании, так как тело клапана располагается как бы вне пути потока, образующегося в клапане при выравнивании давления.
Отверстие предпочтительно выполнено в боковой поверхности корпуса клапана. Таким образом, воздуховод на том его конечном участке, который удален от отверстия для жидкости, и участок корпуса клапана, имеющий расширенное поперечное сечение, вместе закрыты одним и тем же закрывающим элементом, расположенным на торце.
Чтобы осуществлять выравнивание давления в резервуаре для воды также и в рабочем положении парового утюга, то есть в процессе глажения, устройство для удаления воздуха выполнено таким образом, что в горизонтальном или приблизительно горизонтальном положении парового утюга через устройство для удаления воздуха возможен воздухообмен между резервуаром для воды и внешней средой. В соответствии с этим отверстие расположено на боковой поверхности корпуса клапана таким образом или имеет такую площадь сечения, что оно не может запираться телом клапана.
Клапан согласно изобретению для отпирания и запирания устройства для удаления воздуха из резервуара для воды электрического парового утюга, с корпусом клапана, в котором выполнено седло клапана и располагается тело клапана, имеет согласно изобретению погружной воздуховод с эффектом дыхательной трубки, служащий для образования отверстия для жидкости. Воздуховод делает возможным размещение отверстия для жидкости в области, расположенной на удалении от корпуса клапана, так что воздух имеет возможность, например, выходить через клапан в трубопровод отвода воздуха даже в том случае, когда корпус клапана, включая седло клапана и тело клапана, находятся под водой, и только отверстие для жидкости расположено выше уровня воды.
Данное изобретение предназначено, в частности, для надежного выравнивания давления в резервуаре для воды электрического парового утюга как в вертикальном нерабочем положении, так и в горизонтальном рабочем положении и для надежного наполнения резервуара для воды.
Прочие предпочтительные варианты усовершенствования данного изобретения являются предметом дальнейших зависимых пунктов формулы изобретения.
Краткий комментарий к фигурам чертежей
Ниже предпочтительный вариант осуществления изобретения более подробно разъясняется на основе схематичных изображений. На них показаны:
Фиг.1 разрез в продольном направлении передней части известного парового утюга в положении заполнения,
Фиг.2 разрез в продольном направлении известного парового утюга с фиг.1 в вертикальном нерабочем положении,
Фиг.3 разрез в продольном направлении передней части парового утюга согласно изобретению в положении заполнения,
Фиг.4 разрез в продольном направлении парового утюга с фиг.3 в вертикальном нерабочем положении, и
Фиг.5 аксонометрическое изображение клапана согласно изобретению, показанного на фиг.3 и 4
Осуществление изобретения
На фигуре 3 показан в положении заполнения электрический паровой утюг 33 согласно изобретению с непоказанным задним отверстием для наполнения. В этом положении паровой утюг 33 по существу вертикально опирается на не показанное острие подошвы, так что отверстие для наполнения направлено вверх. Паровой утюг 33 имеет по меньшей мере корпус 2, находящийся в корпусе 2 резервуар 4 для воды, расположенное в резервуаре 4 для воды устройство 8 для удаления воздуха и паровую камеру 6.
Кроме того, паровой утюг 33 имеет непоказанную нагреваемую подошву и соответствующие управляющие или регулирующие устройства, такие, как переключатель выбора температуры - например, для задания желаемой температуры воды и расхода пара.
Устройство 8 для удаления воздуха имеет клапан 34, расположенный в передней области парового утюга 33 или резервуара 4 для воды, а также соединенный с клапаном 34 трубопровод 12 отвода воздуха, который выходит во внешнюю среду на заднем участке корпуса парового утюга 33.
Клапан 34 ориентирован в продольном направлении парового утюга 33 и имеет корпус 14 клапана в форме стакана или тюльпана с трубообразным участком 22 корпуса, имеющим расширенное поперечное сечение, и с трубообразным участком 26 корпуса, имеющим зауженное поперечное сечение, а также с конусообразным переходным участком 28, который соединяет оба участка 22, 26 корпуса друг с другом. Переходной участок 28 имеет внутреннюю боковую поверхность, радиус которой уменьшается по мере приближения к участку 26 корпуса с зауженным поперечным сечением, образуя седло 20 клапана. Участок 26 корпуса с зауженным поперечным сечением имеет проходящий в поперечном направлении соединительный штуцер 18 для подключения трубопровода 12 отвода воздуха. Участок 22 корпуса с расширенным поперечным сечением служит для помещения в него сферического тела 30 клапана и на свободном торцевом конце, противоположном седлу 20 клапана, закрыт запирающим элементом 36 в виде пластины. Для упрощенного позиционирования запирающего элемента 36 на нем имеется осевой фланец 38, который входит в конечный участок и прилегает к нему боковой поверхностью.
Тело 30 клапана имеет шарообразную форму и по меньшей мере частично состоит из металлического материала или соответствующего сплава. Оно имеет возможность свободно перемещаться в пределах участка корпуса 28 с расширенным поперечным сечением и приводится положение прилегания к седлу 20 клапана или в удаленное от него положение только за счет своего веса. В показанном на фиг.3 положении заполнения тело 30 клапана плотно прилегает к седлу 20 клапана, так что клапан 34 заперт, и вода, текущая в резервуар 4 для воды, не может выходить через устройство 8 для удаления воздуха.
Участок 22 корпуса с расширенным поперечным сечением через боковое отверстие 40 открыт в направлении воздуховода 42, который, по меньшей мере, частично встроен в корпус 14 клапана на боковой стороне и проходит в вертикальном направлении, когда паровой утюг 33 установлен в вертикальное нерабочее положение. Воздуховод 42 выполнен трубообразным, с двумя конечными участками 44, 46, причем конечный участок 44, ближний к отверстию, закрыт с торцевой стороны закрывающим элементом 36, а отстоящий от отверстия конечный участок 46 определяет расположенное в его торце отверстие 16 для жидкости. Воздуховод 42 и корпус 14 клапана имеют примерно одинаковую длину в аксиальном направлении, причем в представленном здесь варианте осуществления при нерабочем положении (положении покоя), показанном на фигуре 4, отверстие для жидкости расположено выше седла 20 клапана и, соответственно, соединительного штуцера 18.
После заполнения парового утюга 33 отверстие для наполнения закрывается, и паровой утюг 33 переводится в показанное на фиг.4 вертикальное нерабочее положение, в котором он установлен на задний участок корпуса и острие его подошвы направлено вверх. При этом в передней области резервуара 4 для воды при максимальном заполнении резервуара 4 для воды выше уровня воды образуется наполненная воздухом полость 32. Тело 30 клапана прилегает к закрывающему элементу 36, и седло 20 клапана открыто, так что происходит выравнивание давления между резервуаром 4 для воды и внешней средой через устройство 8 для удаления воздуха. Чтобы воспрепятствовать вытеканию воды из резервуара 4 для воды через устройство 8 для удаления воздуха при нагревании парового утюга 33 или при выравнивании давления, положение отверстия 16 для жидкости в резервуаре 4 для воды выбрано так, что оно далеко вдается в полость 32.
При этом выравнивание давления между резервуаром 4 для воды и внешней средой может происходить даже в невероятном случае проникновения воды через отверстие 16 для жидкости в воздуховод 42 и тем самым в корпус 14 клапана, так как тело 30 клапана тяжелее воды и не может всплыть на поверхность, в положение прилегания к седлу 20 клапана.
В непоказанном горизонтальном рабочем положении парового утюга 33 за счет того, что вода выходит в паровую камеру 6, полость 32 увеличивается, что требует притока наружного воздуха. Он происходит вследствие того, что отверстие 16 для жидкости теперь также расположено выше установившегося уровня воды, а тело 30 клапана находится на расстоянии от седла 20 клапана, и таким образом клапан 34 или устройство 8 для удаления воздуха открыты, что делает возможной циркуляцию воздуха между резервуаром 4 для воды и внешней средой.
На фиг.5 показано аксонометрическое изображение клапана 34 согласно изобретению, представленного на фиг.3 и 4. В нем имеются, как уже разъяснялось выше, корпус 14 клапана с участком 22 корпуса, имеющим расширенное поперечное сечение, с участком 26 корпуса, имеющим суженное поперечное сечение, и с расположенным между этими двумя участками 22, 26 корпуса переходным участком 28. Переходный участок 28 служит для образования невидимого здесь седла 20 клапана, которое закрывается или открывается при помощи шарообразного тела 30 клапана, находящегося внутри расширенного участка 22 корпуса. В области участка 26 корпуса с суженным поперечным сечением выполнен проходящий в поперечном направлении присоединительный штуцер 18 для подключения трубопровода 12 отвода воздуха.
Кроме того, в клапане 34 имеется проходящий в продольном направлении воздуховод 42, который выполнен встроенным в корпус 14 клапана и определяет отверстие 16 для жидкости, расположенное выше присоединительного штуцера 18. Участок 22 корпуса с расширенным поперечным сечением, а также воздуховод 42 с торцевой стороны закрыты посредством закрывающего элемента 36, причем их внутренние пространства сообщаются друг с другом через непоказанное отверстие 40 (см. фигуры 3 и 4).
Раскрыт электрический паровой утюг 33 с резервуаром 4, предназначенным для помещения в него воды, и с устройством 8, предназначенным для удаления воздуха из резервуара 4 для воды, которое имеет клапан 34 с телом 30 клапана, расположенным в корпусе 14 клапана и при наполнении резервуара 4 для воды плотно прилегающим к седлу 20 клапана, тем самым запирая устройство 8 для удаления воздуха, причем при максимальном заполнении резервуара 4 для воды в нем образуется полость 32, и по меньшей мере в вертикальном нерабочем положении парового утюга 33 устройство 8 для удаления воздуха находится в открытом состоянии, причем в клапане 34 имеется отверстие 16 для жидкости, которое в вертикальном нерабочем положении выходит в полость 32, а также представлен клапан 34 для такого парового утюга 33.
Перечень условных обозначений
1. паровой утюг
2. корпус
4. резервуар для воды
6. паровая камера
8. устройство для удаления воздуха
10. клапан
12. трубопровод отвода воздуха
14. корпус клапана
16. отверстие для жидкости
18. соединительный штуцер
20. седло клапана
22. участок корпуса с расширенным поперечным сечением
24. консоль
26. участок корпуса с зауженным поперечным сечением
28. конусообразный переходный участок
30. тело клапана
32. полость
33. паровой утюг
34. клапан
36. закрывающий элемент
38. осевой фланец
40. отверстие
42. воздуховод
44. конечный участок
46. конечный участок