УТЮГ С ПАРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫМ КОНТУРОМ, СНАБЖЕННЫМ ФИЛЬТРУЮЩЕЙ РЕШЕТКОЙ
IRON WITH STEAM DISTRIBUTION LOOP EQUIPPED WITH FILTERING GRID

Изобретение относится к утюгу, имеющему гладильную подошву, над которой расположен корпус, имеющий задний конец, снабженный основанием, на которое утюг может быть установлен, по существу, вертикально на нерабочих этапах глаженья. Более конкретно оно относится к утюгу с парораспределительным контуром, который снабжен фильтрующей решеткой, предназначенной для удержания частиц накипи.
Из документа ЕР 1146164 известен утюг, имеющий гладильную подошву, над которой расположен корпус, имеющий задний конец, снабженный основанием, на которое утюг может быть установлен, по существу, вертикально на нерабочих этапах глаженья. Этот утюг снабжен парораспределительным контуром, в состав которого входит испарительная камера для генерации пара, и фильтрующей решеткой, расположенной на выходе испарительной камеры, в результате чего пар претерпевает фильтрацию, перед тем как он будет направлен к выполненным в подошве паровыпускным отверстиям.
Преимущество такой фильтрующей решетки состоит в том, что она удерживает частицы накипи в испарительной камере, позволяя предотвратить возникновение ситуации, когда эти частицы смогли бы выходить вместе с паром через указанные паровыпускные отверстия подошвы.
Однако рассматриваемая решетка страдает и недостатком, который заключается в том, что она быстро забивается частицами накипи. Дело в том, что накипь, образующаяся в испарительной камере в процессе генерации пара, крошится и быстро забивает фильтрующую решетку, когда утюг ставится на основание, то есть в период хранения, вследствие чего имеет место существенное уменьшение расхода пара через паровыпускные отверстия в подошве.
Задачей настоящего изобретения является устранение вышеупомянутых недостатков благодаря разработке электробытового прибора, а конкретнее утюга, который был бы снабжен фильтрующей решеткой, обеспечивающей удержание наиболее заметных частиц накипи и малочувствительной к отложению накипи.
Для решения указанной задачи предложен утюг, имеющий гладильную подошву, над которой расположен корпус, имеющий задний конец, снабженный основанием, на которое утюг может быть установлен, по существу, вертикально на нерабочих этапах глаженья, и парораспределительный контур, снабженный по меньшей мере одной фильтрующей решеткой, предназначенной для удержания частиц накипи, отличающийся тем, что фильтрующая решетка проходит параллельно продольному направлению подошвы.
Благодаря этому удается предотвратить ситуацию, когда частицы накипи оседают в больших объемах на фильтрующей решетке в то время, когда утюг установлен вертикально на основание. Это объясняется тем, что фильтрующая решетка оказывается при этом сильно наклоненной к горизонтали, в результате чего частицы накипи падают под действием собственного веса с фильтрующей решетки, когда утюг покоится на своем основании.
В соответствии с одним из признаков изобретения фильтрующая решетка помещена в парораспределительном контуре таким образом, чтобы пар проходил через нее снизу вверх, когда утюг горизонтально покоится на подошве.
Благодаря этому удается предотвратить ситуацию, когда поток пара увлекает за собой слишком много частиц накипи, попадающих на фильтрующую решетку, на активном этапе глаженья, при этом частицы накипи демонстрируют естественную тенденцию падать, отделяясь от фильтрующей решетки под действием силы тяжести.
В соответствии с другим признаком фильтрующая решетка выполнена плоской.
В соответствии с еще одним признаком фильтрующая решетка проходит параллельно плоскости подошвы.
В соответствии со следующим признаком ширина ячейки фильтрующей решетки равна 0,2-0,6 мм.
При работе с такой фильтрующей решеткой, имеющей отверстия со стороной меньше 0,6 мм, удается предотвратить выброс слишком крупных частиц накипи через паровыпускные отверстия в подошве. Что же касается выброса через подошву утюга небольших частиц накипи диаметром не более 0,6 мм, то заявителям известно, что для пользователей такие величины вполне приемлемы.
В соответствии со следующим признаком подошва находится в тепловом контакте с нагревателем и в ней выполнены паровыпускные отверстия, в которые подается пар из парораспределительного контура.
В соответствии со следующим признаком нагреватель состоит из отливки, которая имеет нижнюю поверхность, находящуюся в тепловом контакте с подошвой, и в которой выполнена испарительная камера, закрытая запорной плитой, наложенной на верхнюю поверхность отливки, причем испарительная камера соединена с парораспределительным контуром через паровыпускное отверстие, выполненное в запорной плите, а фильтрующая решетка расположена в зоне паровыпускного отверстия.
В соответствии со следующим признаком изобретения парораспределительный контур снабжен первой фильтрующей решеткой и второй фильтрующей решеткой, которые расположены последовательно на пути прохождения пара, причем вторая фильтрующая решетка расположена за первой фильтрующей решеткой и в ней выполнены проходные отверстия меньшего размера, чем проходные отверстия первой фильтрующей решетки.
В соответствии со следующим признаком сторона проходных отверстий первой фильтрующей решетки равна 1-2 мм, а сторона проходных отверстий второй фильтрующей решетки равна 0,2-0,6 мм.
В соответствии со следующим признаком парораспределительный контур снабжен третьей фильтрующей решеткой, которая расположена за первой и второй фильтрующими решетками, причем в этой третьей решетке выполнены отверстия меньшего размера, нежели у отверстий первой и второй фильтрующих решеток, при этом сторона отверстий третьей фильтрующей решетки предпочтительно составляет от 0,1 до 0,3 мм.
В соответствии со следующим признаком паровыпускное отверстие выходит в парораспределительный канал, сообщающийся с парораспределительным каналом, выполненным в отливке, причем в канале имеются отверстия, проходящие через отливку и выходящие в парораспределительную полость, которая обеспечивает подачу пара в паровыпускные отверстия подошвы, причем вторая фильтрующая решетка расположена в боковом канале, перед отверстиями, проходящими через отливку.
В соответствии со следующим признаком на фильтрующую решетку нанесено антиадгезионное покрытие.
В соответствии со следующим признаком покрытие выполнено из фторполимерного материала.
В соответствии со следующим признаком первая фильтрующая решетка и/или вторая фильтрующая решетка выполнена из нержавеющей стали или из стеклоткани с ПТФЭ-покрытием.
Задачи, признаки и преимущества изобретения станут более понятны из нижеследующего описания нескольких отдельных вариантов его осуществления, которые рассматриваются здесь в качестве примеров, не имеющих ограничительного характера, со ссылками на приложенные чертежи, где:
фиг.1 представляет собой вид в аксонометрии утюга согласно одному из отдельных вариантов осуществления изобретения;
фиг.2 - вид в аксонометрии, иллюстрирующий часть нагревателя утюга по фиг.1;
фиг.3 - вид в аксонометрии с пространственным разделением деталей, иллюстрирующий нагреватель утюга по фиг.1;
фиг.4 - другой вид в аксонометрии, иллюстрирующий нагреватель утюга по фиг.1, с запорной плитой, закрепленной на отливке;
фиг.5 - вид в аксонометрии с частичным разрезом, иллюстрирующий нагреватель утюга по фиг.1;
фиг.6 - вид в аксонометрии с разрезом, иллюстрирующий нагреватель утюга по фиг.1;
фиг.7 - вид, аналогичный виду на фиг.6, иллюстрирующий один из вариантов осуществления изобретения.
На чертежах представлены только те элементы, иллюстрация которых необходима для понимания сущности изобретения. Для облегчения их чтения одни и те же элементы обозначены на всех чертежах одинаковыми буквенно-цифровыми позициями.
На фиг.1 показан паровой утюг 1, имеющий плоскую гладильную подошву 2, в которой выполнен ряд паровыпускных отверстий 20. Над ней расположен пластиковый корпус 3, в котором находится резервуар 30 с водой. Этот корпус имеет захватную ручку 31, а также основание 32, на которое может быть установлен утюг на нерабочих этапах глаженья. Когда утюг покоится на своем основании 32, его подошва 2 ориентирована, по существу, вертикально.
Как видно на фиг.2, подошва 2 утюга термически и механически связана с нагревателем 4, встроенным в нижнюю часть корпуса 3 под резервуаром 30. Этот нагреватель состоит из алюминиевой отливки 40, которая снабжена резистивным элементом 5, изогнутым в виде подковы, и выступом 49 для установки термореле регулирования температуры подошвы 2.
У нагревателя 4 имеется также периферийная стенка 41, заходящая на верхнюю поверхность отливки 40, которая ограничивает в боковом направлении пространство, включающее в себя главную испарительную камеру 42, камеру 43 избыточного пара и парораспределительный контур. Главная испарительная камера 42 находится в середине верхней поверхности отливки 40, а парораспределительный контур имеет два боковых канала 44, проходящих по обе стороны от главной испарительной камеры 42. В этих каналах выполнены отверстия 44А, проходящие через отливку 40 и заканчивающиеся на ее нижней поверхности, в зоне парораспределительных полостей (не показаны), находящихся напротив выполненных в подошве паровыпускных отверстий 20.
Как показано на фиг.3, нагреватель 4 снабжен запорной плитой 7, которая укладывается на верхний край периферийной стенки 41 отливки 40, а главная испарительная камера 42 ограничена в боковом направлении перегородкой 45. Эта перегородка идет вверх до запорной плиты 7, будучи герметично связана с ней, так что создаваемый в главной испарительной камере 42 пар может выходить только через паровыпускное отверстие 70, выполненное в указанной запорной плите.
В качестве главной испарительной камеры 42 использована камера мгновенного испарения, которая имеет днище с множеством пирамидальных накладок, позволяющих увеличить площадь поверхности теплообмена. Вода из резервуара 30 поступает по каплям в главную испарительную камеру 42 через отверстие 76 в запорной плите 7, над которым, как и во всех традиционных конструкциях, расположена капельная трубка (не показана).
Говоря конкретнее, в соответствии с изобретением парораспределительный контур включает в себя первую фильтрующую решетку 8, проходящую параллельно продольному направлению подошвы.
В соответствии с иллюстрируемым на чертежах конкретным вариантом осуществления изобретения первая фильтрующая решетка выполнена плоской и расположена параллельно подошве, в зоне паровыпускного отверстия 70, выполненного в запорной плите, так что, когда утюг покоится на своей подошве 2, поток пара проходит через эту решетку снизу вверх.
2
1/2
На указанную первую фильтрующую решетку 8 предпочтительно нанесено антиадгезионное покрытие из ПТФЭ (политетрафторэтилена). В соответствии с одним из предпочтительных технических решений в ней выполнены квадратные отверстия со стороной, равной 1 мм; кроме того, она имеет сердечник, выполненный из материала с низким коэффициентом термической эффективности, предпочтительно меньше или равным 14 000 Дж/(м⋅°С⋅с). В качестве примера можно указать, что первую фильтрующую решетку можно выполнить в виде проволоки из нержавеющей стали диаметром 0,4 мм или из стеклоткани, в состав которой входит плетеная нить диаметром 1 мм.
Как видно на фиг.4 и 5, паровыпускное отверстие 70 выходит в парораспределительный канал 71, идущий поперек нагревателя 4 по верхней поверхности запорной плиты 7, при этом указанный парораспределительный канал ограничен сбоку ребром 72, которое заходит на запорную плиту 7, герметично связанную с кожухом 73, закрывающим верхний конец парораспределительного канала.
В запорной плите 7 выполнены также два боковых отверстия 74, через которые оба конца распределительного канала 71 могут сообщаться с промежуточной камерой 46, сформированной на верхней поверхности отливки 40, по обе стороны от главной испарительной камеры 42. Указанная промежуточная камера 46 занимает пространство между главной испарительной камерой 42 и боковым каналом 44 парораспределительного контура.
Как можно видеть на фиг.3 и 5, промежуточная камера 46 проходит над резистивным элементом 5 и ограничена с одной стороны перегородкой 45, которая охватывает испарительную камеру 42, и с другой стороны - разделительной перегородкой 47, которая окаймляет боковые каналы 44. На верхнем конце указанной разделительной перегородки 47 выполнен местный вырез 47А, обеспечивающий прохождение пара из промежуточной камеры 46 в направлении бокового парораспределительного канала 44.
Предпочтительно, чтобы каждый боковой парораспределительный канал 44 был снабжен второй плоской фильтрующей решеткой 9, которая будут установлена на дне этого канала, образуя собой фильтрующий барьер, проходящий над отверстиями 44А, которые проходят через отливку 40, обеспечивая подачу пара в паровыпускные отверстия 20 в подошве. Отверстия в указанной второй фильтрующей решетке 9 имеют меньший размер, чем отверстия в первой фильтрующей решетке 8, что позволяет удерживать частицы накипи меньшего диаметра, которые смогли пройти через указанную первую фильтрующую решетку.
В качестве примера можно указать, что во второй фильтрующей решетке 9 выполнены квадратные отверстия со стороной порядка 0,4 мм. Она изготавливается предпочтительно в виде проволоки из нержавеющей стали диаметром 0,4 мм, на которую наносят антиадгезионное покрытие из ПТФЭ. Преимущество выполненной таким образом фильтрующей решетки состоит в том, что она обладает высокой жесткостью, облегчающей ее монтаж.
Как показано на фиг.2 и 3, камера 43 избыточного пара помещена непосредственно перед главной испарительной камерой 42, проходя над резистивным элементом 5 в форме подковы, и закрыта на своем верхнем конце крышкой 43А, в которой выполнено отверстие 43В для впрыска воды, связанное, как и во всех подобных известных системах, с ручным поршневым насосом (не показан).
Создаваемый в камере 43 пар рассеивается в полости 48, выполненной в передней части отливки 40, через окаймляющие эту камеру трубки. В указанной полости выполнены отверстия 48А, которые проходят через отливку 40 и обеспечивают подачу пара в ограниченное количество паровыпускных отверстий 20, находящихся в зоне переднего заостренного конца подошвы 2. Эта полость отделена от боковых каналов 44 парораспределительного контура перегородками 75 (они показаны на фиг.3 пунктиром), которые заходят под запорную плиту 7.
В соответствии с одним из предпочтительных технических решений камера 43 избыточного пара снабжена также фильтрующей решеткой 10, которая служит для удержания частиц накипи, переносимых паром. Эта решетка выполняется предпочтительно в виде листа из нержавеющей стали, на который нанесено антиадгезионное покрытие из ПТФЭ, и в ней выполнены круглые отверстия диаметром примерно 0,6 мм.
На фиг.6 иллюстрируется путь прохождения пара, генерируемого в главной испарительной камере 42, в выполненном таким образом утюге на активном этапе глаженья, то есть когда утюг горизонтально покоится на подошве 2. Как видно на этом чертеже, пар, генерируемый в главной испарительной камере 42, вертикально выходит через паровыпускное отверстие 70, в котором помещена первая фильтрующая решетка 8, в результате чего переносимые паром частицы накипи диаметром более 1 мм задерживаются этой решеткой и падают под действием собственного веса в главную испарительную камеру 42.
При этом отфильтрованный пар, прошедший через первую фильтрующую решетку 8, поступает в горизонтальном направлении в парораспределительный канал 71, после чего вертикально проходит через боковые отверстия 74 и попадает в промежуточную камеру 46 в отливке 40, в которой испаряются капли воды, которые могли быть перенесены паром. Затем перегретый пар выходит через вырезы 47А в разделительных перегородках 47 в направлении боковых каналов 44 парораспределительного контура. После этого перегретый пар выходит через вырезы 47А в разделительных перегородках 47 в направлении боковых каналов 44 парораспределительного контура. Пар, находящийся в указанных боковых каналах, проходит при этом через вторую фильтрующую решетку 9, а затем вертикально поступает в отверстия 44А, проходящие через отливку 40, и далее рассеивается через паровыпускные отверстия 20 подошвы.
При прохождении пара через вторую фильтрующую решетку 9 частицы накипи диаметром более 0,4 мм, которые могли быть перенесены этим паром, задерживаются перед указанной решеткой, вследствие чего такие частицы диаметром от 0,4 до 1 мм скапливаются в той части парового контура, которая занимает пространство между первой фильтрующей решеткой 8 и второй фильтрующей решеткой 9.
Следует отметить, в частности, что благодаря ориентации первой и второй фильтрующих решеток 8, 9 параллельно продольному направлению подошвы 2 достигается преимущество, заключающееся в том, что предотвращается возникновение ситуации, когда частицы накипи, удерживаемые перед этими решетками, могут слипаться на них, когда утюг 1 покоится на своем основании 32, а точнее на нерабочих этапах глаженья или хранения утюга.
Таким образом, благодаря указанному признаку удается избежать быстрого забивания фильтрующих решеток 8, 9, что позволяет увеличить срок службы утюга.
Благодаря описанному расположению фильтрующих решеток 8, 9 частицы накипи падают в заднюю часть 42А главной испарительной камеры 42, когда утюг 1 установлен на основании 32, вследствие чего эта задняя часть служит в качестве зоны хранения, где частицы накипи постепенно со временем слипаются, не нарушая при этом работу утюга.
Что же касается частиц накипи, удерживаемых перед второй фильтрующей решеткой 9, то они скапливаются в зоне задних концов 44В боковых каналов 44, когда утюг 1 находится на основании 32, благодаря чему предотвращается быстрое забивание указанной второй фильтрующей решетки.
Кроме того, благодаря использованию двух следующих друг за другом на пути прохождения пара фильтрующих решеток с калиброванными отверстиями меньшего размера во второй фильтрующей решетке, через которую проходит пар, удается предотвратить возникновение ситуации, когда вторая фильтрующая решетка могла бы слишком быстро забиться крупными частицами накипи. Это объясняется тем, что благодаря описанному фильтрующему устройству самые крупные частицы накипи задерживаются первой фильтрующей решеткой в главной испарительной камере, так что лишь меньшее число частиц накипи меньшего размера могут дойти до второй фильтрующей решетки.
Наконец, благодаря использованию антиадгезионного покрытия для фильтрующих решеток предотвращается прилипание накипи к фильтрующей решетке и слишком быстрое забивание ею этой решетки. Вследствие низкого коэффициента термической эффективности материала, используемого при изготовлении фильтрующей решетки (например, стеклоткани), удается также предотвратить сильное испарение капель воды, приходящих в контакт с перегретой первой фильтрующей решеткой, благодаря чему уменьшается образование накипи на ней.
Таким образом, нет опасности того, что такой утюг быстро придет в негодность вследствие забивания фильтрующей решетки накипью, так что он сможет исправно работать в течение нескольких лет.
Как можно видеть, благодаря подобному фильтрующему устройству решается задача удаления частиц накипи, которые загрязняют белье в процессе глаженья и сильно портят его внешний вид. Выброс же через подошву частиц накипи размером не более 0,6 мм практически незаметен, а потому его можно считать вполне приемлемым для пользователя.
Разумеется, изобретение никоим образом не ограничивается описанным выше и проиллюстрированным на чертежах вариантом его осуществления, который был приведен лишь в качестве примера. Вполне возможно внесение разнообразных изменений, в частности модификация состава различных компонентов или их замена техническими эквивалентами, при условии, что такие изменения будут оставаться в рамках заявляемого объема охраны.
Так, например, в соответствии с вариантом осуществления, представленным на фиг.7, вторую фильтрующую решетку 9 можно закрепить на запорной плите 7, установив ее в верхней части боковых каналов 44 парораспределительного контура. Преимущество такой конструкции состоит в том, что облегчается сборка нагревателя, когда первую и вторую фильтрующие решетки 8, 9 можно установить на запорной плите 7 на этапе, предшествующем монтажу этой плиты на отливке.
В соответствии с другим вариантом осуществления (здесь он не иллюстрируется) первую фильтрующую решетку можно закрепить на запорной плите в зоне каждого из боковых отверстий парораспределительного канала. Это дает преимущество, состоящее в том, что первая фильтрующая решетка будет удалена от главной испарительной камеры, благодаря чему уменьшается вероятность попадания на указанную решетку неиспарившейся капли воды.
В соответствии с еще одним вариантом утюг согласно изобретению может быть снабжен одной-единственной фильтрующей решеткой, помещенной в парораспределительном контуре. Размеры отверстий этой решетки могут составлять 0,2-0,6 мм.
Наконец, еще один вариант осуществления (не иллюстрируется) предусматривает, что прибор может быть снабжен третьей фильтрующей решеткой, которая будет располагаться в парораспределительном контуре, за первой и второй фильтрующими решетками. В этой третьей фильтрующей решетке выполняются отверстия меньшего размера, чем в первой и второй решетках. В качестве примера укажем, что размер стороны отверстий третьей фильтрующей решетки может составлять от 0,1 мм до 0,3 мм, благодаря чему частицы, которые смогут пройти через эту решетку, не будут видны невооруженным глазом.