ПАРОВОЙ УТЮГ
STEAM IRON

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к паровым утюгам и, более конкретно, к управлению функциями пропарки таких утюгов.
Предпосылки изобретения
Бытовой паровой утюг имеет способность образовывать пар и затем выпускать этот пар через выпускные отверстия, образованные в подошве утюга. Пар, который подается непосредственно на предмет одежды, который гладят, способствует уменьшению усилия при глажке и улучшает результат глажки.
Для содержания воды, которая должна выпускаться в виде пара, паровой утюг обычно оснащен емкостью для воды. Из нее канал для воды направляет воду или в специальную паровую камеру, или непосредственно в подошву утюга, где она нагревается и превращается в пар. Затем он может выпускаться через выпускные отверстия в подошве утюга. Обычно образование и выпуск пара желателен только, когда утюг находится в контакте с предметом одежды, который гладят. Несколько конструкций для обеспечения такого безопасного и энергоэкономичного режима парового утюга было раскрыто в области техники. В некоторых из них утюг содержит ручку, которая может быть использована для управления клапаном, который расположен в канале для воды, проходящем от емкости для воды к выпускным отверстиям в подошве утюга. Ручка, предпочтительно, удобно приводится в действие, так что она автоматически устанавливается в положение, которое соответствует открытому положению клапана, когда пользователь берет утюг, которое указывает на фактический процесс глажки. Удобно приводимые в действие ручки обычно зависят от воздействия направленного вниз усилия, которое прикладывается рукой пользователя к ручке, когда пользователь перемещает утюг по предмету одежды. Когда пользователь поднимает утюг с предмета одежды или когда утюг ставят на подставку для утюга, направленное вниз усилие отсутствует, указывая на то, что никакой фактический процесс глажки не происходит. При отсутствии направленного вниз усилия механизм смещения будет перемещать ручку в ее неподвижное положение, таким образом, обеспечивая закрытие клапана, так что пар не выпускается.
Исследование показало, что усилия, прикладываемые к ручке пользователями при глажке, колеблются от менее чем 100 г силы (0,98 Н) до приблизительно 4 кг силы (39 Н). Кроме того, отдельные пользователи также не оказывают постоянного приложения усилий во время одного процесса глажки. Пользователи утюга с удобно приводимой в действие ручкой, следовательно, не могут или не могут все время автоматически прикладывать достаточное усилие к ручке для открытия клапана для осуществления выпуска пара. С точки зрения пользователя, это соответствует нестабильному режиму работы утюга: в данный момент утюг может выпускать пар, в то время как в другой момент он выпускает без сознательного выбора, делаемого пользователем между ними. Кроме того, любое временное или конструкционное нарушение подачи пара, обусловленное переменным или постоянно недостаточным усилием, может увеличить усилие при глажке и ухудшить результат глажки.
Краткое описание настоящего изобретения
Целью настоящего изобретения является создание парового утюга, который устраняет или уменьшает один или более из вышеописанных эффектов приложения переменного и/или небольшого усилия к ручке, которая приводит в действие клапан.
В соответствии с аспектом настоящего изобретения описан паровой утюг, который включает в себя корпус, емкость для воды, подошву, которая соединена с корпусом, и в которой образовано, по меньшей мере, одно выпускное отверстие для выпуска пара, и канал для воды, проходящий от емкости для воды к, по меньшей мере, одному выпускному отверстию в подошве утюга. Паровой утюг дополнительно включает в себя ручку, причем ручка соединена с корпусом таким образом, что ручка способна перемещаться между первым положением и вторым положением, в результате чего механизм смещения установлен для смещения ручки в первое положение. Паровой утюг также включает в себя клапан, расположенный в канале для воды и соединенный с возможностью работы с ручкой, так что клапан находится в закрытом положении, когда ручка находится в первом положении, и клапан находится в открытом положении, когда ручка находится во втором положении. Паровой утюг дополнительно содержит обходной канал вокруг клапана, приводимого в действие ручкой, для подачи воды из емкости для воды в выпускное отверстие в подошве утюга.
2
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения описан способ паровой глажки с использованием парового утюга. Способ включает в себя наличие текучей среды, включающей в себя воду (HO), и подачу первого потока текучей среды на селективно приводимый в действие клапан, который удобно приводится в действие ручкой. Способ также включает в себя подачу второго потока текучей среды, минуя клапан, в паровыпускные отверстия в подошве утюга. Способ дополнительно включает в себя подачу первого потока текучей среды, который прошел через клапан, в паровыпускные отверстия в подошве утюга.
Паровой утюг в соответствии с настоящим изобретением выполнен с возможностью обеспечения минимального расхода пара, независимо от усилия, которое пользователь прикладывает к ручке утюга. С этой целью он отличается обходным каналом вокруг клапана, приводимого в действие ручкой, каналом для воды, проходящим от емкости для воды к одному или более выпускным отверстиям в подошве утюга, в котором клапан не установлен. В результате, даже когда не прикладывается усилие или прикладывается недостаточное усилие к ручке, в этом случае клапан остается в своем закрытом положении, вода может проходить из емкости для воды в выпускные отверстия в подошве. Минимальный поток пара может, таким образом, выпускаться из подошвы, даже когда клапан находится в своем закрытом положении, обеспечивая минимум комфорта при паровой глажке и результатов паровой глажки. Паровой утюг в соответствии с настоящим изобретением может использоваться для осуществления на практике способа в соответствии с настоящим изобретением.
Таким образом, вкратце, паровые утюги с паровым клапаном, который управляется удобно приводимой в действие, обычно поворотной ручкой, не могут обеспечивать стабильный режим паровой глажки вследствие того, что усилие, прикладываемое к ручке пользователем, может изменяться со временем. Для устранения или уменьшения данной проблемы настоящее изобретение описывает паровой утюг, содержащий обходной канал вокруг клапана, приводимого в действие ручкой. Обходной канал обеспечивает подачу относительно небольшого, но постоянного водяного пара из емкости для воды в паровыпускные отверстия в подошве утюга. Следовательно, при условии достаточной подачи воды паровой утюг обеспечивает минимум комфорта при паровой глажке во время процесса паровой глажки.
Эти и другие признаки и преимущества настоящего изобретения будут вполне понятны из нижеследующего подробного описания некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения вместе с сопроводительными чертежами, которые предназначены для иллюстрации, а не ограничения настоящего изобретения.
Следует отметить, что патентный документ WO 99/45190 A1 описывает усовершенствованное устройство для глажки белья, содержащее регулировочное устройство и перекрывающий клапан, расположенные последовательно в проходе между емкостью для воды и паровой камерой для нормальной пропарки, и обходной канал, который обходит перекрывающий клапан и в котором клапан расположен для подачи большого количества холодной воды непосредственно в паровую камеру для очистки паровой камеры. Этот обходной канал обеспечивает прохождение текучей среды в виде воды, только когда очистка паровой камеры выполняется пользователем. WO 99/45190 A1 не раскрывает обходной канал, который функционирует во время нормального использования гладильного устройства, таким образом, минимальное количество пара независимо от положения регулировочного устройства не выпускается, так что минимальный поток пара выпускается из подошвы, даже когда регулировочное устройство находится в своем закрытом положении.
Кроме того, следует отметить, что GB 2327950 A раскрывает паровой утюг, содержащий устройство, позволяющее временно прерывать образование пара пользователем. Эта функция обеспечивает то, что во время использования утюга в соответствии с GB 2327950 A минимальное количество пара независимо от положения регулировочного пускового устройства не выпускается, так что минимальный поток пара выпускается из подошвы, даже когда пусковое устройство находится в своем закрытом положении.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схематичный вид варианта осуществления парового утюга в соответствии с настоящим изобретением; и
фиг.2 - схематичные виды ряда возможных расположений клапана, приводимого в действие ручкой, с обходным каналом, перекрывающего элемента и дозирующего устройства в канале для воды.
Подробное описание
Фиг.1 схематично изображает вариант осуществления парового утюга 1 в соответствии с настоящим изобретением. Следует понимать, что некоторые элементы парового утюга, которые хорошо известны и не имеют конкретного отношения к настоящему изобретению, опущены для обеспечения ясности. Паровой утюг 1 содержит корпус 2, который оснащен удобно приводимой в действие ручкой 3. Ручка 3 способна поворачиваться между первым верхним положением и вторым нижним положением вокруг шарнира 4, который соединяет ручку 3 с корпусом 2. На фиг.1 ручка 3 шарнирно соединена около своего переднего конца, хотя в других вариантах осуществления она может шарнирно соединяться в других точках, таких как ее середина или ее задний конец. Вследствие действия механизма 14 смещения ручка 3 находится в своем первом положении, когда к ней не приложено внешнее направленное вниз усилие. Механизм смещения может, например, быть встроен в шарнир 4 в виде пружинного шарнира. Ручка 3 соединена с возможностью работы с клапаном 7 через рычажный механизм 5, так что клапан 7 находится в закрытом положении, когда ручка 3 находится в своем первом положении, и в открытом положении, когда ручка 3 находится в своем втором положении. Клапан 7 расположен в канале 13 для воды, который проходит от пополняемой емкости 6 для воды к выпускным отверстиям 12 в нагреваемой подошве 11. Когда клапан 7 находится в открытом положении, вода может проходить из емкости 6 через клапан 7 и через необязательный дозирующий/перекрывающий узел 8, который будет описан ниже, в нагреваемую паровую камеру 10. В паровой камере 10 вода превращается из своей жидкой формы в пар, после чего он выпускается через выпускные отверстия 12 в подошве 11.
Без наличия обходного канала 9 единственный путь для воды из емкости 6 для воды для достижения выпускных отверстий 12 будет проходить через клапан 7. Естественно, закрытый клапан не будет обеспечивать выпуск пара, тогда как открытый клапан 7 будет обеспечивать подачу воды в паровую камеру 10 для образования пара и его последующего выпуска. Так как естественное усилие, приложенное к ручке во время глажки, может отличаться в зависимости от разных пользователей и может изменяться со временем для одного пользователя, положение ручки 3 и, таким образом, положение клапана 7 во время глажки не являются полностью предсказуемыми. Следовательно, режим пропарки утюга 1 также будет непредсказуемым. Для устранения этого непостоянного режима и для постоянного обеспечения пользователя минимум комфорта при паровой глажке предусмотрен обходной канал 9. Обходной канал 9 обеспечивает минимум выпуска пара во время глажки, при этом выпуск пара увеличивается, когда ручка 3 нажата в свое второе положение.
Обходной канал может иметь многие формы. Он может, например, быть выполнен в виде трубы для пропускания воды, которая ответвляется от канала для воды вверх по потоку от клапана и которая соединяется с ним вниз по потоку от клапана для обеспечения канала, параллельного части канала для воды, содержащей клапан (как показано на фиг.1). Подобным образом обходной канал может быть выполнен в виде симметрично пропускающего клапана или в виде отверстия или прохода рядом с клапаном в стенке канала, причем стенка образована в канале для воды в виде перегородки для потока (см. фиг.2B). В этих случаях можно сказать, что обходной канал был образован в канале для воды, в том смысле, что поток воды через обходной канал может подвергаться воздействию тех же элементов управления, что и поток воды через клапан, таких как, например, перекрывающий элемент управления или дозирующее устройство (см. ниже описание фиг.2). В качестве альтернативы, обходной канал может образовать второй независимый канал для воды, который проходит от емкости для воды (или другой второй емкости для воды) к паровой камере или даже непосредственно к одному или более выпускным отверстиям в подошве утюга. Следует отметить, что в последнем варианте осуществления выпускные отверстия, которые выполнены для выпуска пара из обходного канала, не обязательно должны быть такими же, как отверстия, в которые выпускает сам (первый) канал для воды. В общем, любой канал, который подает воду, пар или жидкость в выпускные отверстия в подошве утюга, а не через клапан, приводимый в действие ручкой, может считаться обходным каналом.
Минимальный расход пара, который должен обеспечивать обходной канал, не обязательно должен быть очень высоким. Обычно расход пара приблизительно 12-24 г/мин будет достаточным для достижения соответствующего эффекта паровой глажки, в то время как более высокие минимальные расходы пара могут привести к нежелательно высоким потерям энергии из-за выпуска пара, когда не происходит глажка. Точный минимальный расход пара, обеспечиваемый обходным каналом, может регулироваться пользователем. С этой целью обводной канал может, например, быть оснащен перепускным клапаном, который обеспечивает регулировку эффективной площади поперечного сечения обходного канала, в результате чего сам перепускной клапан может приводиться в действие дисковым регулятором, расположенным на наружной стороне корпуса утюга. Так как основной расход пара 12-24 г/мин является относительно небольшим по сравнению с общим расходом пара, который может подводиться во время глажки, который обычно составляет приблизительно 25-95 г/мин, обходной канал и шунтированная часть канала для воды могут иметь размеры такие, что при использовании, и, имея одинаковое давление вытеснения потока, расход воды через обходной канал меньше расхода воды через часть канала для воды с клапаном в его (полностью) открытом положении.
Хотя фиг.1 изображает паровой утюг со встроенной емкостью 6 для воды, т.е. емкостью для воды, встроенной в корпус 2, который целенаправленно перемещается пользователем во время глажки, следует отметить, что в другом варианте осуществления парового утюга емкость для воды может быть расположена снаружи упомянутого корпуса 2 в неподвижном корпусе. Это расположение является известным в так называемых системах паровых утюгов, которые, как правило, отличаются относительно большой емкостью для воды и паровой камерой с избыточным давлением вверх по потоку от клапана, приводимого в действие ручкой. В отличие от варианта осуществления на фиг.1, в котором клапан 7 регулирует расход воды, клапан в этих системах паровых утюгов может регулировать расход пара. В результате, нагревание воды в первоначальном варианте осуществления обычно осуществляется вниз по потоку от клапана 7 рядом с подошвой 11 утюга 1, в то время как в последнем варианте осуществления нагревание осуществляется в вышеупомянутой наружной паровой камере с избыточным давлением.
Хотя вышеописанный клапан 7, приводимый в действие ручкой, и обходной канал 9 вокруг него повышают стабильность работы утюга, контроль расхода пара утюга 1 может быть дополнительно улучшен. Утюг 1, оснащенный упомянутыми элементами, обычно будет обеспечивать относительно небольшой постоянный основной расход пара во время всего процесса глажки (т.е. во время включения утюга 1) и выпускать дополнительный пар пропорционально смещению ручки 3 из своего первого положения. «Пропорциональность» является следствием механического характера рычажного механизма, при помощи которого ручка 3 соединена с клапаном 7. Как изложено выше, клапан 7 может приводиться в действие между первым и вторым положениями. Эти два крайних положения клапана и любое положение между ними может соответствовать разным расходам через канал 13 для воды и, таким образом, разным расходам пара утюга 1. Промежуточное положение клапана соответствует положению ручки между первым и вторым положениями ручки. Конкретное промежуточное положение ручки, однако, нелегко выбирается пользователем во время глажки, что является причиной несколько неточной регулировки клапана 7 при помощи ручки. Эта проблема может быть решена посредством усовершенствования двойственного свойства клапана 7, приводимого в действие ручкой. С этой целью ручка 3 может быть соединена с возможностью работы с клапаном 7 при помощи механического рычажного усилительного механизма 5, который обеспечивает механическое преимущество. Механический рычажный усилительный механизм 5 может быть выполнен в виде рычага, механизма реечной передачи, зубчатой передачи или любого другого типа усилительной системы, известной в области техники. Механическое преимущество может быть представлено в виде большего выходного смещения или большего выходного усилия. Через использование усилительного механизма 5 небольшие действия пользователя, например, небольшое смещение ручки или небольшое усилие, прикладываемое к ручке, могут быть усилены для сужения интервала входного смещения/усилия, который соответствует промежуточному положению клапана. Интервал входного усилия, который соответствует промежуточному положению клапана, может, например, быть сужен до 100-500 г силы (0,98-4,9 Н) или даже меньше. Предпочтительно, усилительный механизм может также обеспечивать любой зазор вследствие наложения допусков в конструкции клапана, приводимого в действие ручкой.
Клапан, приводимый в действие ручкой, включающий в себя механический рычажный усилительный механизм 5, таким образом, обеспечивает, по существу, функцию включения/выключения, которая целенаправленно не позволяет пользователю выбирать конкретный желаемый расход пара. Пользователь, однако, может желать регулировать расход пара утюга 1 таким образом, что он может регулировать расход пара между нулем (сухая глажка) и максимумом, определяемым конкретным пользователем. С этой целью утюг 1 может быть оснащен известным дозирующим устройством, который будет описан несколько подробно со ссылкой на фиг.2.
Фиг.2 схематично показывает, как клапан 7, приводимый в действие ручкой, обходной канал и известная дозирующая система могут быть когерентно расположены в канале 13 для воды. Кроме того, также показан перекрывающий элемент 23. Узлы, изображенные на фиг.2, могут быть представлены в виде использования элементов, расположенных на площади, обозначенной пунктирной линией 20 на фиг.1. Для определения направления потока на фиг.2 точка вверх по потоку от канала 13 для воды отмечена ссылочной позицией 21, и точка вниз по потоку в канале 13 для воды отмечена ссылочной позицией 29. Как показано на фиг.2A, двигаясь вниз по потоку от точки, отмеченной ссылочной позицией 21, первым элементом, расположенным в канале 13 для воды, является перекрывающий элемент 23. Перекрывающий элемент может быть расположен в канале для воды для блокировки потока воды из емкости для воды (не показана на фиг.2) в подошву утюга (не показана на фиг.2), если температура подошвы ниже предварительно заданного значения. Простой, но эффективный перекрывающий элемент 23 может быть выполнен из биметаллической узкой пластины или диска 24, который открыт в нагреваемую подошву и который преобразует достаточно высокую температуру в подошве в механическое смещение головки 25 клапана для выталкивания ее из седла 26 клапана для разблокирования канала 13 для воды. Вниз по потоку от перекрывающего элемента 23 расположен клапан 7, приводимый в действие ручкой. Обходной канал, расположенный вокруг клапана 7, обозначен двумя ссылочными знаками + и +. Первый знак +, обозначенный ссылочной позицией 9a, отмечает точку вверх по потоку от обходного канала, например, точку, в которой обводная трубка ответвляется от канала 13 для воды, тогда как второй знак +, обозначенный ссылочной позицией 9b, отмечает точку вниз по потоку от обходного канала, например, точку, в которой обводная трубка соединяется с каналом 13 для воды. Еще дальше вниз по потоку в канале 13 для воды расположено дозирующее устройство 22. Оно содержит соответствующий фасонный штифт 27, который способен перемещаться относительно отверстия 28, так что чем выше он поднят, тем больше воды проходит через конусообразный конец и через отверстие 28. Вертикальное положение штифта 27 может регулироваться с помощью элемента управления, приводимого в действие пользователем, такого как кнопка, дисковый регулятор или движок, который расположен с возможностью доступа на наружной стороне корпуса 2 утюга 1.
В принципе, клапан 7 с обходным каналом, перекрывающий элемент 23 и дозирующее устройство 22 могут быть расположены в канале 13 для воды в произвольном порядке, приводя к шести альтернативным расположениям. Два из них, однако, то есть расположения, в которых перекрывающим элементом 23 является наиболее удаленный вниз по потоку элемент, являются отчасти менее предпочтительными, чем остальные четыре. Причина состоит в том, что вода может накапливаться в части канала 13 для воды между перекрывающим элементом 23 на одной стороне и дозирующим устройством 22 или клапаном 7 с обходным каналом 9 на другой стороне. Такое накопление будет происходить, в частности, когда пользователь открывает клапан 7 или устанавливает дозирующее устройство 22 в открытое положение перед тем, как подошва 11 утюга будет достаточно нагрета. При открытии перекрывающего элемента 23 для разблокирования канала 13 для воды относительно большое количество накопленной воды может проходить неуправляемым способом к выпускным отверстиям 12 в подошве 11, что может вызвать внезапное увеличение пара. Фиг.2B-D, следовательно, схематично показывают только три подходящих альтернативных расположения относительно расположения, изображенного на фиг.2A. Ссылочные позиции на фиг.2B-D относятся к одним и тем же или подобным элементам, что и элементы, изображенные на фиг.2A. На фиг.2B обходной канал 9 образован в виде прохода в стенке канала рядом с клапаном 7. Это, по-видимому, не имеет смысла, если смотреть в направлении вниз по потоку, фиг.2B изображает элементы в следующем порядке: клапан 7 с обходным каналом 9, перекрывающий элемент 23 и дозирующее устройство 22, фиг.2C изображает их в следующем порядке: перекрывающий элемент 23, дозирующее устройство 22, клапан 7 с обходным каналом, и фиг.2D изображает их в следующем порядке: дозирующее устройство 22, перекрывающий элемент 23, клапан 7 с обходным каналом.
Вместе элементы, изображенные на фиг.2, образуют относительно простую и эффективную систему для регулирования расхода воды через канал 13 для воды и, таким образом, расхода пара утюга, в котором он образуется. Короче говоря, система в соответствии с любым из фиг.2A-D позволяет пользователю выбирать режим сухой глажки или паровой глажки утюга, и если выбран последний режим, определять желаемый максимальный расход пара. При условии, что выбран режим паровой утюжки, и что подошва 11 достаточно нагрета, перекрывающий элемент 23 не блокирует канал 13 для воды. Вода может проходить из емкости 6 для воды в выпускные отверстия, образованные в подошве 11 утюга 1. Относительно небольшой поток воды может непрерывно проходить через обходной канал 9 для обеспечения минимума комфорта при паровой глажке независимо от положения клапана 7. Когда клапан 7 перемещается в свое второе положение, открытое положение при помощи удобной ручки 3, указывая на фактический процесс глажки, поток воды через канал 13 доводится до максимума.
Следует отметить, что фиг.2 иллюстрирует преимущество образования обходного канала в канале 13 для воды в отличие от образования обходного канала, отдельного от него. Обходной канал, образованный в канале 13 для воды, автоматически подвергается любому ограничению потока, которое перекрывающий элемент и/или дозирующее устройство 22 могут накладывать на поток воды через канал, тогда как во втором отдельном канале эти ограничения также могут накладываться отдельно.
Хотя иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения были описаны со ссылкой на сопроводительные чертежи, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается этими вариантами осуществления. Различные изменения и модификации могут осуществляться специалистом в данной области техники без отхода от объема и сущности настоящего изобретения, как определено в формуле изобретения. Следовательно, ссылка в данном описании на «один вариант осуществления» или «вариант осуществления» означает, что конкретный элемент, конструкция или признак, описанные применительно к данному варианту осуществления, включены в, по меньшей мере, один вариант осуществления настоящего изобретения. Таким образом, появления фраз «в одном варианте осуществления» или «в варианте осуществления» в различных местах в данном описании не обязательно все относятся к одному и тому же варианту осуществления. Кроме того, следует отметить, что конкретные элементы, конструкции или признаки могут быть объединены с помощью любого подходящего способа в одном или более вариантах осуществления.