УТЮГ, СОДЕРЖАЩИЙ ТЕРМОЗАЩИТНЫЙ ЭКРАН, РАСПОЛОЖЕННЫЙ МЕЖДУ КОРПУСОМ И НАГРЕВАТЕЛЬНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ
IRON COMPRISING THERMAL-PROTECTIVE SCREEN LOCATED BETWEEN THE BODY AND THE HEATING ELEMENT

Настоящее изобретение относится к утюгу, содержащему корпус, нагревательный элемент, в который встроен нагреватель сопротивления, и теплозащитный экран, расположенный между нагревательным элементом и корпусом, при этом теплозащитный экран удерживается на нагревательном элементе при помощи средств крепления.
Из патентных заявок ЕР1143061 и ЕР0625609 известен утюг, содержащий пластмассовый корпус, нагревательный элемент, в который встроен нагреватель сопротивления, и теплозащитный экран, расположенный между нагревательным элементом и корпусом. Согласно этим заявкам, теплозащитный экран содержит передний конец, прикрепленный непосредственно к нагревателю сопротивления посредством крепежного винта.
Однако известное решение имеет недостаток, заключающийся в воздействии на теплозащитный экран высоких температур, значительно больше 200°С. Это предполагает использование металлического материала или термоотверждаемого пластикового материала, формованного посредством компрессионного прессования, такого как BMC (Bulk Moulding Compound - объёмный ламинированный компаунд). Однако использование таких термоотверждаемых материалов не позволяет ни выполнять сложные формы, ни получать детали с хорошим внешним видом и с широкой гаммой цветов. К тому же, детали ил BMC имеют недостаток, выражающийся в их низкой ударной прочности. Проблемы внешнего вида и цвета могут быть решены посредством покраски выполненной из BMC детали, однако в этом случае проявляется недостаток, заключающийся в значительном повышении стоимости производства детали.
Для решения проблем внешнего вида и стоимости производства из предшествующего уровня техники также известно изготовление теплозащитного экрана из термопластика типа ПБТ (полибутилентерефталат), как материала, преимущество которого выражается в дешевизне и возможности получения широкой цветовой гаммы с качественным внешним видом.
Тем не менее, такой материал имеет недостаток, выражающийся в низкой термостойкости, поэтому он не может находиться в непосредственном контакте с нагревательным элементом в областях, где температура нагревательного элемента может превысить 200°С. Для устранения данного недостатка известно использование крепежного фланца из нержавеющей стали, располагаемого между теплозащитным экраном и нагревательным элементом, причем функция такого крепежного фланца заключается в ограничении теплопередачи посредством теплопроводности в направлении теплозащитного экрана. Однако недостатком такого крепежного фланца из нержавеющей стали является высокая стоимость его изготовления.
Поэтому задачей настоящего изобретения является предложение парового утюга, содержащего теплозащитный экран, прикрепленный к нагревательному элементу простым и недорогим способом. Другой задачей настоящего изобретения является предложение утюга, в котором средства для крепления теплозащитного экрана обеспечивают возможность ограничения теплопередачи посредством теплопроводности между нагревательным элементом и теплозащитным экраном.
Для этого настоящее изобретение относится к утюгу, содержащему корпус, нагревательный элемент, в который встроено электрическое сопротивление, и теплозащитный экран, расположенный между нагревательным элементом и корпусом, причем теплозащитный экран удерживается на нагревательном элементе при помощи средств крепления, характеризующемуся тем, что средства крепления теплозащитного экрана содержат крепежный фланец, на котором закреплен теплозащитный экран, причем крепежный фланец выполнен с возможностью вхождения в контакт с нагревательным элементом и выполнен из термопластичного материала, подвергнутого ионизирующей обработке для улучшения его термостойкости.
Упомянутый признак обеспечивает возможность крепления теплозащитного экрана посредством крепежного фланца, формованного из термопластичного материала литьем под давлением. Преимущество такого фланца заключается в том, что он может иметь сложные формы и является недорогим в производстве. К тому же, обработка ионизирующим излучением улучшает механическую прочность крепежного фланца при высоких температурах, в особенности при температурах выше 200°С.
Согласно другому признаку настоящего изобретения, крепежный фланец выполнен из полиамида, армированного стекловолокном и сшитого под ионизирующим излучением.
Такое армирование полиамидного материала стекловолокном создает трехмерную сеть, формируемую в процессе литья под давлением и улучшающую механические свойства при высоких температурах.
Согласно другому признаку настоящего изобретения, крепежный фланец образован из сшитого полиамида типа 4.6 (ПА46), сшитого типа 6 (ПА6) или сшитого типа 6,6 (ПА66).
Согласно другому признаку настоящего изобретения, крепежный фланец выполнен из полиамидного материала типа ПА66, армированного на 30% стекловолокном.
Такой материал имеет преимущество, выражающееся в хорошей механической стойкости к нагреву. Действительно, как показала практика, такой материал выдерживает испытание раскаленной иглой при 360°С. Упомянутое испытание заключается в приложении к материалу иглы диаметром 1 мм (нагретой до температуры испытания) с нагрузкой в 1 кг и обеспечении того, что игла не проникает в материал.
Согласно другому признаку настоящего изобретения, нагревательный элемент представляет собой алюминиевую отливку.
Согласно еще одному признаку настоящего изобретения, теплозащитный экран выполнен из термопластичного материала, преимущественно типа ПБТ.
Преимуществом такого материала является возможность обеспечения широкой цветовой гаммы, красивый внешний вид и низкая стоимость.
Согласно еще одному признаку настоящего изобретения, крепежный фланец содержит втулку, находящуюся в контакте с нагревательным элементом, причем данная втулка имеет отверстие для вмещения крепежного винта, обеспечивающего фиксацию крепежного фланца на нагревательном элементе.
Согласно еще одному предпочтительному признаку настоящего изобретения, крепежный фланец прикреплен к теплозащитному экрану посредством соединения байонетного типа.
Этот признак обеспечивает возможность простой и быстрой установки крепежного фланца на теплозащитном экране.
Согласно другому признаку настоящего изобретения, крепежный фланец содержит блокирующее устройство, выполненное с возможностью упруго зацепляться в выполненной на теплозащитном экране блокировочной канавке для фиксации крепежного фланца в положении блокировки.
Согласно еще одному признаку настоящего изобретения, крепежный фланец содержит два пальца и закреплен на теплозащитном экране с возможностью поворота между положением ввода, в котором оба пальца крепежного фланца совмещены с каналом комплементарной формы, выполненном в теплозащитном экране, и положением блокировки, в котором теплозащитный экран зажат между обоими пальцами и элементом крепежного фланца.
Задачи, аспекты и преимущества настоящего изобретения более ясны из приведенного ниже описания одного частного способа осуществления изобретения, представленного в качестве неограничительного примера со ссылками на приложенные чертежи, на которых:
на фиг. 1 на виде в аксонометрии в разборе показан утюг согласно одному конкретному варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 и 3 на виде в аксонометрии отдельно показан крепежный фланец теплозащитного экрана;
на фиг. 4 и 5 на виде в аксонометрии показан передний конец теплозащитного экрана с крепежным фланцем, соответственно, в положении перед сборкой и в положении после сборки с теплозащитным экраном;
на фиг. 6 на виде в аксонометрии снизу показан теплозащитный экран с крепежным фланцем, прикрепленным к теплозащитному экрану;
на фиг. 7 на виде в продольном разрезе показан нагревательный элемент, собранный с теплозащитным экраном.
Показаны только элементы, необходимые для понимания изобретения. Для облегчения чтения чертежей одни и те же элементы на всех чертежах имеют одинаковые обозначения.
Следует отметить, что в настоящем документе термины «горизонтальный», «вертикальный», «нижний», «верхний», «передний», «задний», используемые для описания утюга, отсылают к данному прибору в положении, когда он горизонтально лежит на своей гладильной пластине.
На фиг. 1 на виде в аксонометрии в разборе показан утюг, содержащий, как и решения уровня техники, пластмассовый корпус 1, нагревательный элемент 2 и теплозащитный экран 3, расположенный между нагревательным элементом 2 и корпусом 1 для ограничения теплообмена между нагревательным элементом 2 и корпусом 1.
Утюг содержит захватную ручку 10, образованную верхней частью корпуса 1. Корпус 1 содержит резервуар 11 для воды, из которого вода подается ручным насосом, приводимым в действие кнопкой 12, расположенной на переднем конце ручки 10. При этом нажатие кнопки 12 обеспечивает возможность распыления воды через расположенную на переднем конце корпуса 1 распыляющую форсунку 13.
Нагревательный элемент 2 преимущественно образован из алюминиевой отливки, содержащей изогнутое в форме подковы электрическое сопротивление 20 мощностью порядка 2800 кВт, причем регулирование электропитания электрического сопротивления 20 осуществляется посредством установленного на нагревательном элементе 2 термостата 21. Нагревательный элемент 2 содержит плоскую нижнюю сторону, имеющую заостренный передний конец и широкий и закругленный задний конец, к которому прикреплена гладильная пластина 22, предназначенная для нахождения в контакте с бельем.
Нагревательный элемент 2 содержит, как и решения уровня техники, испарительную камеру 23, закрытую в ее верхней части накладкой 24, снабженной отверстием 24А, предназначенным для вмещения не показанной на фигурах капельной трубки. Капельная трубка выполнена с возможностью питаться водой из резервуара 11 и выпускать поток водяных капель в испарительную камеру 23 для создания потока пара, выходящего через выпускные отверстия 22А пара, выполненные в гладильной пластине 22.
Теплозащитный экран 3 выполнен посредством формования термопластичного материала и имеет форму оболочки, выполненную с возможностью покрытия верхней части и боковых краев нагревательного элемента 2, предотвращая, таким образом, любые ожоги пользователя вследствие прямого контакта с нагревательным элементом 2.
Верхняя часть теплозащитного экрана 3 содержит, как и решения уровня техники, центральное отверстие 30, выполненное с возможностью прохождения через него регулирующего элемента термостата 21, управляемого находящимся на корпусе 1 ползунком 14, и переднее отверстие 31, выполненное с возможностью прохождения через него капельной трубки.
Теплозащитный экран 3 преимущественно выполнен из термопластичного материала типа ПБТ, поскольку преимуществами такого материала является его низкая стоимость и возможность получения широкой цветовой гаммы с качественным внешним видом.
Теплозащитный экран 3 предпочтительно зафиксирован на нагревательном элементе 3 посредством винтов 4, которые ввинчены в отверстие с резьбой, выполненное в передней крепежной секции 25, расположенном на уровне переднего заостренного конца нагревательного элемента 2, и в отверстия с резьбой, выполненные в двух боковых крепежных секциях 26, расположенных в задней половине нагревательного элемента 2.
Чтобы выдержать высокую температуру вблизи электрического сопротивления 20 и, в частности, на уровне переднего конца утюга, теплозащитный экран 3 зафиксирован на передней крепежной секции 25 посредством крепежного фланца 5, показанного отдельно на фиг. 2 и 3.
Данный крепежный фланец 5 выполнен методом литья под давлением из полиамидного материала, преимущественно армированного стекловолокном, а затем подвергнутого сшиванию ионизирующим излучением.
Преимуществом сшивания ионизацией является возможность усиления термостойкости пластмассы, при этом для процесса сшивания ионизацией могут быть использованы два вида излучений: гамма-излучение и бета-излучение.
Предпочтительно крепежный фланец 5 выполнен из пластика типа Полиамид 6 (ПА6), Полиамид 46 (ПА46) или Полиамид 66 (ПА66), преимущественно армированного стекловолокном в процентном отношении на 10 % - 40 %. В качестве примера используемым материалом является сшитый полиамид типа ПА66, армированный стекловолокном на 30 %, такой как выпущенный на рынок компанией Eurostar под торговым наименованием Staramid RF006K.
Как показано на фиг. 2 и 3, крепежный фланец 5 содержит цилиндрическую втулку 50, предназначенную для контакта с нагревательным элементом 2, причем втулка 50 содержит нижнюю сторону, выполненную гофрированной, что позволяет ограничить поверхность контакта с нагревательным элементом 2 и, следовательно, теплопередачу посредством теплопроводности.
Втулка 50 содержит отверстие 51 для пропускания крепежного винта 4 и имеет периферическую поверхность, снабженную двумя блокировочными пальцами 52, расположенными симметрично по отношению к оси отверстия 51, при этом оба пальца 52 выполнены с возможностью их ввода в канал 32 дополнительной формы, выполненный на переднем конце теплозащитного экрана 3 для реализации соединения байонетного типа.
Как показано на фиг. 4, канал 32 содержит центральное отверстие 32А с диаметром, по существу соответствующим наружному диаметру втулки 50, и боковые проушины 32В, расположенные по продольной оси теплозащитного экрана 3 и выполненные с возможностью пропускания через них пальцев 52.
Крепежный фланец 5 содержит на верхнем конце втулки 50 диск 53, проходящий радиально к втулке 50 и опирающийся на верхнюю сторону теплозащитного экрана 3, когда оба пальца 52 введены в отверстие. Причем расстояние между пальцами 52 и диском 53 по существу соответствует толщине теплозащитного экрана 3 в зоне окаймления канала 32.
Крепежный фланец 5 также содержит блокирующий язычок 54, проходящий радиально от края диска 53 и содержащий затвор 55, имеющий выступ 55А, предназначенный для зацепления в блокировочной канавке 33, предусмотренной на верхней стороне теплозащитного экрана 3.
Благодаря такой конфигурации установка фланца на теплозащитный экран 3 осуществляется просто путем приведения фланца в положение ввода, показанное на фиг. 4, в котором пальцы 52 крепежного фланца совмещены с проушинами канала 32, затем поворота блокирующего язычка 54 на четверть оборота по часовой стрелке для приведения крепежного фланца 5 в положение блокировки, которое показано на фиг. 5 и 6 и в котором выступ 55А после упругой деформации блокирующего язычка 54 введен с усилием в углубление в блокировочной канавке 33.
В данном положении блокировки теплозащитный экран 3 прикреплен к крепежному фланцу 5, будучи зафиксированным в радиальном направлении посредством посадки втулки 50 в отверстие канала 32 и в осевом направлении посредством зацепления теплозащитного экрана между диском 53 и пальцами 52 крепежного фланца.
Когда крепежный фланец 5 установлен на теплозащитный экран 3, последний может быть установлен на нагревательном элементе 2 посредством крепежных винтов 4, как это показано на фиг. 7, при этом преимуществом теплозащитного экрана 3 в этом случае является то, что он не находится в прямом контакте с передней частью нагревательного элемента 2, где температура является наибольшей.
Преимущество осуществленного таким образом утюга заключается в использовании пластикового крепежного фланца, который является недорогим с точки зрения осуществления, простым с точки зрения установки на теплозащитном экране и обладает очень хорошей прочностью при температурах, обычно достигаемым в области нагревательного элемента. Преимуществом такого пластикового крепежного фланца также является возможность получения сложных форм и низкой теплопроводности, что позволяет создать терморазрыв между нагревательным элементом и теплозащитным экраном.
В частности, преимуществом такого пластмассового крепежного фланца является возможность его использования в сочетании с теплозащитным экраном, выполненным из материала ПБТ, несмотря на то, что такой материал не способен выдерживать температуры выше 200°С. При этом преимуществом материала ПБТ является его невысокая стоимость и возможность выполнения теплозащитного экрана всех цветов и с красивым внешним видом.
Разумеется, изобретение ни в коей мере не ограничено описанными и проиллюстрированными вариантами осуществления, которые приведены только в качестве примеров. Остается возможность внесения изменений, в частности, с точки зрения конструкции различных элементов или замены методов эквивалентными, не выходя, тем не менее, за пределы правовой охраны изобретения.
Так, в представленном примерном варианте осуществления только передняя крепежная секция нагревательного элемента содержит крепежный фланец из сшитого полиамидного материала с возможностью его расположения между нагревательным элементом и теплозащитным экраном, при этом преимуществом боковых крепежных секций является то, что они благодаря своему более удаленному расположению от электрического резистора остаются при постоянной температуре ниже 200°С. Тем не менее, в нераскрытом варианте осуществления крепежные секции также могли бы содержать крепежный фланец из сшитого полиамидного материала с расположением его между нагревательным элементом и теплозащитным экраном.