ПРИБОР ДЛЯ ПАРОВОГО ГЛАЖЕНИЯ, СОДЕРЖАЩИЙ ПАРОГЕНЕРАТОР И УТЮГ
STEAM IRON DEVICE CONTAINING A STEAM GENERATOR AND IRON

Настоящее изобретение относится к прибору для парового глажения, который содержит парогенератор и утюг, имеющий подошву с паровыпускными отверстиями, причем паровыпускные отверстия сообщаются по меньшей мере с одной камерой диффузии пара, выполненной на нижней поверхности элемента, закрепленного на подошве. В частности, изобретение относится к прибору для парового глажения, в котором элемент имеет верхнюю поверхность, снабженную парораспределительным контуром, который направляет поток пара, создаваемый парогенератором, в распределительные отверстия, проходящие через элемент и сообщающиеся с камерой диффузии пара.
Из заявки на патент EP 2503052, поданной от имени этого же заявителя, известен прибор для парового глажения, который содержит парогенератор и утюг, имеющий подошву с установленным на ней нагревательным элементом, причем нагревательный элемент имеет верхнюю поверхность, снабженную парораспределительным контуром, который направляет поток пара, создаваемый парогенератором, в распределительные отверстия, проходящие через элемент и переходящие на нижней поверхности подошвы в камеры диффузии пара, из которых пар подается в паровыпускные отверстия подошвы.
Преимущество такого гладильного прибора состоит в выработке мощного потока пара, проходящего через паровыпускные отверстия подошвы, а также в исключительно хороших характеристиках глажения. Однако этот гладильный прибор страдает недостатком, который заключается в том, что при генерации потока пара создается довольно значительный шум при прохождении через утюг.
Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков благодаря созданию гладильного прибора, снабженного генератором пара под давлением, в котором шум, создаваемый при циркуляции потока пара через утюг, был бы незначительным. Другая задача изобретения состоит в создании прибора, который был бы простым и экономичным в эксплуатации.
Для решения указанной задачи предложен прибор для парового глажения, который содержит парогенератор и утюг, имеющий плоскую подошву с паровыпускными отверстиями, причем паровыпускные отверстия сообщаются по меньшей мере с одной камерой диффузии пара, выполненной на нижней поверхности элемента, закрепленного на подошве, причем элемент имеет верхнюю поверхность, снабженную парораспределительным контуром, который направляет поток пара, создаваемый парогенератором, в распределительные отверстия, проходящие через элемент и сообщающиеся с камерой диффузии пара, отличающийся тем, что утюг снабжен направителем потока пара, который расположен между указанным элементом и подошвой, напротив парораспределительных отверстий или по меньшей мере одного из парораспределительных отверстий, причем указанный направитель отклоняет поток пара, выходящий из распределительного отверстия или отверстия, ориентируя его в направлении ближе к плоскости подошвы.
Благодаря указанным отличительным признакам удается уменьшить шум путем ограничения турбулентностей, которыми сопровождается изменение направления на выходе распределительного отверстия или отверстий, причем поток пара, выходящий из отверстий, отклоняется в направлении ближе к плоскости подошвы на входе в камеру диффузии пара.
В соответствии с другим признаком изобретения, направитель расположен напротив всех парораспределительных отверстий, проходящих через элемент, так чтобы отклонять поток пара, выходящий из каждого из распределительных отверстий, в направлении ближе к плоскости подошвы.
Благодаря этому признаку удается добиться максимального снижения шума посредством действия на поток пара, выходящий из каждого из распределительных отверстий.
В соответствии с еще одним признаком изобретения, направитель ориентирует поток в направлении по существу параллельно подошве.
Благодаря этому признаку удается уменьшить шум, ориентируя поток пара перпендикулярно к выпускным отверстиям подошвы, и, кроме того, достигается преимущество, заключающееся в том, что удается добиться исключительно эффективного распределения пара через выпускные отверстия подошвы.
В соответствии со следующим признаком изобретения, распределительные отверстия выходят в камеру расширения, выполненную на нижней поверхности элемента, причем направитель расположен за камерой расширения.
Такая камера расширения, находящаяся между направителем и распределительными отверстиями, обладает тем достоинством, что она позволяет уменьшить шум, выполняя функцию глушителя.
В соответствии со следующим признаком изобретения, направитель образован направляющей пластиной, которая проходит между нижней поверхностью элемента и подошвой.
Преимущество такого технического решения состоит в достаточно простой и экономичной реализации, причем обеспечивается также большая свобода в размещении паровыпускных отверстий на поверхности подошвы, когда такие отверстия можно выполнить за направляющей пластиной.
В соответствии со следующим признаком изобретения, направляющая пластина проходит параллельно подошве.
В соответствии со следующим признаком изобретения, направитель образован направляющей пластиной, встроенной непосредственно в подошву, причем направляющая пластина соответствует зоне подошвы, где нет паровыпускных отверстий.
Благодаря этому признаку достигается преимущество, состоящее в том, что непосредственно в подошву встроен направитель, находящийся напротив распределительных отверстий, что устраняет необходимость в добавлении второй пластины. Однако у этого варианта осуществления есть и недостаток, заключающийся в том, что уменьшается площадь поверхности подошвы, на которой можно разместить паровыпускные отверстия.
В соответствии со следующим признаком изобретения, поток пара циркулирует в пространстве, заключенном между нижней поверхностью элемента и направляющей пластиной, причем направляющая пластина совместно с нижней поверхностью элемента обеспечивает локальное ограничение высоты пространства, вплоть до локального получения высоты менее 1 мм, предпочтительно примерно 0,4 мм.
Благодаря этому признаку достигается преимущество, состоящее в получении лучших акустических показателей.
В соответствии со следующим признаком изобретения, между направляющей пластиной и элементом помещен пористый и деформируемый элемент.
Благодаря этому признаку достигается преимущество, состоящее в еще большем снижении создаваемого шума.
В соответствии с еще одним признаком изобретения, парогенератор снабжен емкостью для генерации пара под давлением более 4 бар.
Благодаря этому признаку удается получить мощные струи пара, циркулирующие через предусмотренные в подошве паровыпускные отверстия.
В соответствии со следующим признаком изобретения, элемент выполнен в виде литой детали, в которую встроен нагревательный резистор.
Это решение способствует, в частности, удалению конденсатов, которые могут переноситься потоком пара.
В соответствии со следующим признаком изобретения, элемент закрыт в верхней части крышкой, причем парораспределительный контур содержит по меньшей мере одну камеру разрежения, снабженную выступающими штырями, размещенными на элементе, и выступающими штырями, размещенными на крышке.
Благодаря этому признаку удается оптимизировать глушение шума посредством камеры разрежения.
В соответствии со следующим признаком изобретения, выступающие штыри имеют скругленный контур, причем минимальный радиус кривизны контура штырей составляет 1,5 мм.
В соответствии со следующим признаком изобретения, штыри имеют форму усеченного конуса или цилиндра вращения.
В соответствии с еще одним признаком изобретения, между выступающими штырями двух поверхностей предусмотрен промежуточный слой, в котором отсутствуют препятствия.
В соответствии со следующим признаком изобретения, промежуточный слой является плоским и имеет толщину в пределах от 2 до 4 мм, причем выступающие штыри двух поверхностей доходят до края промежуточного слоя.
Задачи, решаемые изобретением, его признаки и преимущества станут более понятными из нижеследующего описания одного из частных вариантов его осуществления, который рассматривается в качестве примера, не имеющего ограничительного характера, со ссылками на приложенные чертежи, на которых:
- фиг.1 представляет собой вид сбоку гладильного прибора, содержащего утюг в соответствии с одним из частных вариантов осуществления изобретения;
- фиг.2 представляет собой вид в аксонометрии с пространственным разделением деталей, иллюстрирующий нижнюю сторону подошвы и нагревательного элемента, входящих в состав утюга с фиг.1;
- фиг.3 представляет собой вид в аксонометрии с пространственным разделением деталей, иллюстрирующий нижнюю сторону нагревательного элемента и направляющей пластины;
- фиг.4 представляет собой вид сверху нагревательного элемента с фиг.2, где он показан без запорной крышки;
- фиг.5 представляет собой вид нагревательного элемента утюга в поперечном разрезе по линии V-V с фиг.4, где нагревательный элемент показан с запорной крышкой;
- фиг.6 представляет собой вид нагревательного элемента утюга в разрезе по линии VI-VI с фиг.4;
- фиг.7 представляет собой вид в аксонометрии с пространственным разделением деталей, иллюстрирующий нижнюю сторону нагревательного элемента, входящего в состав утюга с фиг.1;
- фиг.8 представляет собой вид в продольном разрезе по линии VIII-VIII на фиг.4, где нагревательный элемент показан с запорной крышкой;
- фиг.9 представляет собой детальный вид в разрезе, иллюстрирующий нагревательный элемент, согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На чертежах представлены только те компоненты, рассмотрение которых необходимо для понимания сущности изобретения. Для большей легкости чтения чертежей одни и те же компоненты обозначены одинаковыми буквенно-цифровыми позициями.
На фиг.1 показан гладильный прибор, имеющий подставку 100 для генерации пара и утюг 1, которые соединены друг с другом шнуром 101. Утюг 1, как и во всех подобных устройствах, имеет плоскую гладильную подошву 2, на которой установлен пластиковый корпус 3, объединенный с ручкой для удерживания.
Подставка 100 имеет наклонную плоскость, на которую можно ставить утюг на нерабочих стадиях процесса глажения, и в нее помещена, как и во всех традиционных конструкциях, емкость 102 для генерации пара под давлением примерно 4-6 бар. В эту емкость 102 из резервуара 103 с помощью насоса 104 подается вода.
Подставка 100 присоединяется к бытовой электросети с помощью электрического провода 105, который одновременно обеспечивает электропитание средств нагрева емкости 102 (не показаны) и электропитание утюга 1 через шнур 101.
Как видно на фиг.2, на подошве 2 установлен нагревательный элемент 5, выполненный, в соответствии с одним из предпочтительных вариантов, в виде алюминиевой литой детали. Этот элемент 5 имеет нижнюю поверхность, состоящую из выпуклой центральной полосы 53 V-образной формы и периферийной кромки, которая непосредственно соприкасается с подошвой 2, обеспечивая теплопередачу между элементом 5 и гладильной подошвой 2.
В соответствии с иллюстрируемым на чертежах частным вариантом осуществления изобретения, гладильная подошва 3 снабжена первой группой 21 паровыпускных отверстий 20, располагающихся треугольником возле переднего острия подошвы 2, и второй группой 22 паровыпускных отверстий 20, распределенных по центральной и задней частям подошвы 2 в виде двух концентричных скоплений, разделенных полосой материала 23, в которой отверстий нет.
В первую группу 21 и во вторую группу 22 паровыпускных отверстий 20 пар подается, соответственно, из первой диффузионной камеры 51 и второй диффузионной камеры 52, выполненных на нижней поверхности элемента 5. В сами эти первую и вторую диффузионные камеры 51, 52 пар поступает через распределительные отверстия 50, 54, проходящие через элемент 5 и переходящие в парораспределительный контур, предусмотренный на верхней поверхности элемента 5.
Как показано на фиг.2 и 3, первая и вторая диффузионные камеры 51, 52 разделены между собой выпуклым ребром 59, на которое опирается направитель 4 пара, расположенный между элементом 5 и подошвой 2. Этот направитель 4 ориентирует поток, выходящий из распределительных отверстий 50, 54, в направлении, которое по существу перпендикулярно паровыпускным отверстиям 20.
Направитель пара образован предпочтительно направляющей пластиной 4 из нержавеющей стали толщиной примерно 0,8 мм, которая располагается в виде подковы напротив распределительных отверстий 50, 54. В направляющей пластине 4 выполнены три установочных отверстия 40, в которые входят штифты 53A, закрепленные на элементе 5, а ее нижняя поверхность снабжена четырьмя выступами 41, на которые опирается подошва 2, в результате чего между подошвой 2 и направляющей пластиной 4 формируется участок h1 циркуляции высотой примерно 0,8 мм (показан на фиг.5).
В соответствии с одним из предпочтительных вариантов, распределительные отверстия 50, 54 выходят в камеру 50A, 54A расширения, выполненную на нижней поверхности элемента 5, перед направителем 4, причем сечение этой камеры 50A, 54A расширения больше проходного сечения распределительных отверстий 50, 54.
Камера 54A расширения является предпочтительно общей для группы распределительных отверстий 54, благодаря чему удается без существенных затрат получить камеру расширения большого объема, играющую роль глушителя.
Как видно на фиг.5, направляющая пластина 4 опирается в зоне второй диффузионной камеры 52 на всю периферию камеры 54A расширения, за исключением зоны выпуска, образованной усиливающей деталью 54B, через которую может выходить показанный стрелками поток пара. Указанная направляющая пластина 4 проходит параллельно усиливающей детали 54B на длину примерно 2-5 мм, образуя при этом пространство для прохождения потока пара, в зоне которого высота постепенно уменьшается, доходя до величины h2 примерно 0,4 мм на краю направляющей пластины 4.
Как показано на фиг.6, в зоне первой диффузионной камеры 51 направляющая пластина 4 идет в направлении зоны выпуска, которая образована усиливающей деталью 50B, выполненной в передней части элемента 5. При этом между направляющей пластиной 4 и элементом 5, рядом с выходом камеры 50A расширения, предусмотрено пространство для прохождения потока пара высотой h3 примерно 0,4 мм, которое простирается до указанной усиливающей детали 50B.
Как показано на фиг.4 и 7, парораспределительные отверстия 50, 54 переходят на верхней поверхности элемента 5 в парораспределительный контур, ограниченный сбоку периферийной стенкой 55 и промежуточными стенками 56, сформованными вместе с элементом 5, при этом парораспределительный контур закрыт в своей верхней части крышкой 6, которая наклеена на стенки 55, 56.
Парораспределительный контур снабжен выполненным в крышке 6 паровпускным отверстием 62. Это отверстие 62 имеет малое проходное сечение и выходит в первую камеру 11 разрежения парораспределительного контура, в зоне которой проходное сечение сильно увеличивается. Указанная первая камера 11 разрежения располагается на краю периферийной стенки 55, вблизи задней части элемента 5, и идет над одной из ветвей U-образного нагревательного резистора 7, встроенного в элемент 5.
Первая камера 11 разрежения сообщается далее с каналом 12 высокого нагрева, назначение которого состоит в испарении всех конденсатов, еще остающихся в потоке пара. Этот канал 12 высокого нагрева имеет по существу неизменное проходное сечение и идет по извилистой траектории в элементе 5 по длине предпочтительно более 200 мм, более предпочтительно - примерно 300 мм. С этой целью канал 12 высокого нагрева идет вдоль задней части периферийной стенки 55 и следует извилистым путем в объеме элемента 5, находящемся рядом с первой камерой разрежения 11, огибая выступ 57, на который установлено регулирующее термореле нагревательного резистора 7, после чего он выходит во вторую камеру 13 разрежения, которая выполнена в передней центральной части элемента 5 и функция которой состоит в максимально возможном уменьшении скорости потока пара.
Предпочтительно, чтобы проходное сечение первой и второй камер 11, 13 разрежения более чем в тридцать раз превышало проходное сечение паровпускного отверстия 62 и более чем в десять раз превышало сумму проходных сечений парораспределительных отверстий 50, 54.
2
2
2
2
В качестве примера величины проходного сечения паровпускного отверстия 62 можно назвать сечение примерно 10 мм, при этом проходное сечение камер разрежения 11, 13 будет равно приблизительно 500 мм, проходное сечение канала 12 высокого нагрева приблизительно 80 мм и суммарное проходное сечение парораспределительных отверстий 50, 54 - приблизительно 40 мм.
Для обеспечения возможности выполнения первой и второй камер 11, 13 разрежения большого объема в элементе 5 с небольшими боковыми размерами, первую и вторую камеры 11, 13 целесообразно расположить частично внутри элемента 5 и частично в полости 61, 63, сформированной в запорной крышке 6, которую можно видеть на фиг.2.
Предпочтительно снабдить парораспределительный утюг выступающими штырями 58, 65, образующими собой препятствия для потоков пара, циркулирующих в парораспределительном контуре, причем эти штыри 58, 65 позволяют ограничить турбулентность, а следовательно, и снизить уровень шума в парораспределительном контуре.
Указанные штыри 58, 65 имеют скругленную форму и распределены предпочтительно равномерно между элементом 5 и крышкой 6. В каждой из камер разрежения, первой 11 и второй 13, предусмотрено более чем по десятку штырей 58, поднимающихся в виде столбика от верхней поверхности элемента 5 и отстоящих один от другого на расстоянии менее 1 см.
Как видно на фиг.5 и 8, крышка 6 предпочтительно снабжена расположенным напротив каждого штыря 58 элемента 5 штырем 65, который направлен к элементу 5 от нижней поверхности крышки 6. Между верхними концами штырей 58, закрепленных на элементе 5, и нижними концами штырей 65 крышки 6 оставлено свободное пространство в несколько миллиметров, благодаря чему в парораспределительном контуре формируется промежуточный слой d, в котором пар может циркулировать, не встречая никаких препятствий.
В соответствии с одним из предпочтительных вариантов, штыри 58, 65 имеют форму слегка усеченного конуса со скругленным верхним концом с радиусом более 1,5 мм. Высота штырей 58, 65 рассчитана таким образом, чтобы лишенный препятствий слой d был плоским, а его толщина составляла от 2 до 4 мм, более предпочтительно - примерно 2,5 мм.
В соответствии с этим частным вариантом осуществления изобретения, вторая камера разрежения 13 сообщается со специальным парораспределительным устройством, которое обеспечивает, как и во всех подобных известных системах, подачу пара либо в обе группы, первую и вторую, паровыпускных отверстий 20, либо только в первую группу 21 паровыпускных отверстий в подошве 2.
В парораспределительном устройстве, которое ниже будет рассмотрено лишь вкратце, заимствован принцип действия парораспределительного устройства, детально описанного в заявке на патент EP 2503052.
Это парораспределительное устройство содержит, в частности, главный проход 16, соединяющий вторую камеру разрежения 13 с передней диффузионной камерой 14, из которой пар подается в первую группу 21 паровыпускных отверстий через распределительные отверстия 50 и которая содержит вертикальный канал 16A, выходящий в парораспределительную камеру 17, которая сообщается с двумя боковыми распределительными камерами 15, из которых пар подается во вторую группу 22 паровыпускных отверстий 20 через распределительные отверстия 54.
В состав парораспределительного устройства входит также полусферическое уплотнение 9, занимающее в нерабочем состоянии положение, показанное на фиг.8 сплошной линией, в котором пар, поступающий из второй камеры разрежения 13, свободно проходит по главному проходу 16 и по вертикальному каналу 16A, после чего рассеивается в направлении первой и второй групп 21, 22 паровыпускных отверстий 20.
При нажатии на кнопку 30, находящуюся в передней части ручки утюга 1, уплотнение 9 смещается в положение, показанное на фиг.8 пунктиром, в котором уплотнение 9 закрывает выход вертикального канала 16A, препятствуя рассеиванию пара в сторону второй группы 22 паровыпускных отверстий 21, что дает возможность направить весь поток пара к первой группе 21 паровыпускных отверстий 20, находящейся в передней части подошвы.
Преимущество выполненного таким образом прибора для глажения состоит в том, что в нем применен парораспределительный контур, обеспечивающий рассеивание струй пара через подошву с расходом более 70 г/мин, без создания сколько-нибудь значительного шума. Это достигается благодаря тому, что направляющая пластина 4, расположенная напротив распределительных отверстий 50, 54, ориентирует поток по существу параллельно подошве 2, как показано стрелками на фиг.5 и 6, вследствие чего поток циркулирует в направлении перпендикулярно паровыпускным отверстиям 20 подошвы, что позволяет уменьшить шум, создаваемый струями пара.
Такая ориентация потока пара обеспечивает также исключительно эффективное распределение пара в первой и второй диффузионных камерах, а значит, и через различные паровыпускные отверстия подошвы. Благодаря этому пар выходит через каждое паровыпускное отверстие, что позволяет добиться оптимального увлажнения белья.
Наконец, направляющая пластина 4 позволяет ограничить турбулентность на выходе расширительной камеры 50A, 54A, ориентируя поток пара параллельно подошве 2. Кроме того, благодаря направляющей пластине 4 удается уменьшить свист, возникающий в тех случаях, когда жидкость последовательно проходит по меньшей мере через два отверстия с примерно одинаковым проходным сечением.
Выступающие штыри, имеющиеся в распределительном контуре по обе стороны от потока пара, тоже способствуют снижению уровня шума при генерации потока пара, что становится возможным благодаря уменьшению турбулентности.
В соответствии с одним из вариантов осуществления, представленным на фиг.9, утюг может дополнительно снабжаться пористым и деформируемым элементом 8, который может размещаться в объеме, заключенном между направляющей пластиной 4 и элементом 5. Деформируемый элемент 8 может быть образован, например, из скопления лент или проволок из нержавеющей стали, войлока из нержавеющей стали или войлока из предварительно оксидированных волокон.
Преимущество такого пористого и деформируемого элемента 8 состоит в том, что он позволяет еще больше снизить шум, создаваемый потоком пара, однако при этом происходит и увеличение потерь напора.
Совершенно очевидно, что изобретение никоим образом не ограничивается описанным выше и проиллюстрированным на чертежах вариантом осуществления, который был приведен лишь в качестве примера. Возможны разнообразные модификации, касающиеся, в частности, состава различных компонентов или замены их техническими эквивалентами в рамках объема испрашиваемой правовой охраны.
Так, например, в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, который здесь не иллюстрируется, направляющая пластина для направления потока пара может быть встроена непосредственно в подошву 2 и образована зоной подошвы 2, где нет паровыпускных отверстий 20, которая расположена напротив парораспределительных отверстий 50, 54 таким образом, что поток пара, выходящий из распределительных отверстий 50, 54, будет попадать на подошву 2 в зоне расположения направляющей пластины и отклоняться в направлении по существу параллельно подошве 2, через камеры диффузии пара 51, 52. При выборе этого варианта осуществления нижняя поверхность элемента 5 должна быть рассчитана таким образом, чтобы она образовывала, вместе с направляющей пластиной подошвы, пространство для прохождения потока пара на выходе камеры 50A, 54A расширения, имеющее высоту примерно 0,4 мм.
В соответствии с другим, тоже не проиллюстрированным здесь, вариантом осуществления изобретения, утюг можно выполнить без парораспределительного устройства, при этом пар, выходящий из второй камеры, будет непрерывно направляться во все паровыпускные отверстия.