ПАРОВОЙ УТЮГ ДЛЯ ГЛАЖЕНЬЯ ПРИ ПОСТОЯННОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ
STEAM IRON FOR IRONING AT CONSTANT TEMPERATURE

Область техники
Предлагаемое изобретение относится к паровому утюгу для глаженья текстильных изделий.
Уровень техники
Традиционные паровые утюги состоят из нагреваемой подошвы утюга, снабженной отверстиями для выхода пара; нагреваемой камеры парогенератора, которая может сообщаться с отверстиями для выхода пара; емкости для воды, которая может сообщаться с камерой парогенератора; нагревательного элемента, предназначенного для нагрева подошвы утюга и/или камеры парогенератора; и регулятора температуры глаженья с возможностью ручного управления, соединяющегося с нагревательным элементом и сконструированного таким образом, что возможна ручная регулировка температуры подошвы утюга в диапазоне от примерно 70°С до 260°С во время эксплуатации парового утюга. Регулятор температуры глаженья обычно выполняется в виде термостата, снабженного поворотной ручкой настройки, клавишами или иным органом управления.
Для глаженья или парового глаженья текстильных изделий с помощью такого традиционного парового утюга пользователь должен в точности знать термические свойства соответствующих текстильных изделий или тканей и точно выставить вручную соответствующую температуру глаженья, чтобы получить в итоге качественно выглаженное и не имеющее термических повреждений (например, ожогов или оплавлений) текстильное изделие. Это достаточно трудоемкая и неудобная задача для пользователя, предполагающая к тому же наличие более глубоких знаний о соответствующих текстильных изделиях или их предварительной проверки. Поэтому даже пользователи, часто занимающиеся глаженьем, нередко выставляют неподходящую температуру. В результате повышается риск термического повреждения текстильных изделий, особенно текстильных изделий из синтетических волокон или текстильных изделий, изготовленных из смеси натуральных и синтетических волокон (например, 60% хлопка и 40% полиэфира). Исходя из сказанного, изготовление подобного парового утюга с регулятором температуры глаженья с возможностью ручного управления является относительно затратным и дорогим.
Из патентного документа US 1,757,658 А известен утюг с нагреваемой подошвой утюга и нагревательным устройством для нагрева подошвы, который имеет термостат для регулирования температуры. Указанный утюг не имеет регулятора температуры глаженья с возможностью ручного управления.
Сущность изобретения
Поэтому задачей изобретения или технической проблемой, послужившей причиной изобретения, является разработка нового вида парового утюга, который позволит простым и эффективным способом качественно и надежно выполнять глаженье или паровое глаженье текстильных изделий с различными термическими свойствами.
Эта задача решается паровым утюгом согласно изобретению с признаками, раскрываемыми в пункте 1 формулы изобретения. Такой паровой утюг имеет следующие части: нагреваемую подошву утюга, снабженную отверстиями для выхода пара; нагреваемую камеру парогенератора, которая может сообщаться с отверстиями для выхода пара; емкость для воды, которая может сообщаться с камерой парогенератора; нагревательный элемент, предназначенный для нагрева подошвы утюга и камеры парогенератора; встроенный автоматический терморегулятор, соединяющийся с нагревательным элементом и сконструированный таким образом, что температура подошвы утюга во время эксплуатации парового утюга может поддерживаться исключительно в жестко определенном, постоянном, не изменяемом вручную диапазоне температуры глаженья от 180°С до 190°С, регулятор температуры глаженья с возможностью ручного управления, который соединен с нагревательным элементом и при помощи которого во время эксплуатации парового утюга можно вручную выставлять нужную температуру глажения подошвы утюга, и устройство задания постоянной температуры глаженья с возможностью ручного управления, которое соединено со встроенным автоматическим терморегулятором и регулятором температуры глаженья с возможностью ручного управления, выполненное с возможностью в активированном состоянии шунтировать регулятор температуры глаженья с возможностью ручного управления и активировать встроенный автоматический терморегулятор, в результате чего последний автоматически поддерживает температуру глаженья в жестко установленном, не изменяемом вручную, постоянном диапазоне температуры от 180°С до 190°С.
Паровой утюг согласно изобретению может быть выполнен как в виде компактного бытового прибора со встроенной емкостью для воды и встроенным нагревательным элементом, так и так называемой паровой гладильной станции. Последняя имеет емкость для воды и/или дополнительный нагревательный элемент для генерации пара, которая/который размещен(а) в отдельном корпусе и соединяется с бытовым прибором, не имеющим емкости для воды, соединительным трубопроводом. Под нагревательным элементом понимается предпочтительно электрический нагревательный элемент. Встроенный автоматический терморегулятор, в отличие от регуляторов температуры глаженья традиционных паровых утюгов, не может вручную настраиваться или управляться пользователем парового утюга.. Встроенный автоматический терморегулятор может быть сконструирован таким образом, что, помимо контроля постоянного, не изменяемого вручную диапазона температуры глаженья от 180°С до 190°С, он будет выполнять контролирующие функции, основанные на анализе температуры, для прочих или дополнительных компонентов парового утюга.
Изобретатели обнаружили, что глаженье всех текстильных изделий (то есть, в частности, одежды и бытовых текстильных изделий), которые обычно подлежат глаженью в домашнем хозяйстве или полупрофессиональных областях применения и не являются специальными промышленными текстильными изделиями, может выполняться в упомянутом постоянном диапазоне температуры глаженья, причем с отличным качеством. Это утверждение справедливо, в том числе для текстильных изделий из синтетических волокон, а также текстильных изделий из смеси натуральных и синтетических волокон. Глаженье в упомянутом постоянном диапазоне температуры глаженья от 180°С до 190°С дает отличный эффект даже без использования пара, с паром же результат глаженья улучшается. Поэтому в конструкции парового утюга может быть предусмотрен элемент переключения режимов глаженья «с паром/без пара» (например, соответствующий переключатель или подобное ему устройство), то есть, применение пара может быть опциональным. Однако, по меньшей мере в одном варианте исполнения изобретения предусмотрена постоянная подача пара (пока не иссякнет запас воды), которую пользователь не может изменить или отключить вручную. В этом случае имеет смысл снабдить паровой утюг контролирующим и предохранительным устройством, которое контролирует наличие воды в емкости для воды и/или пара в камере парогенератора и прекращает нагрев подошвы утюга или отключает нагревательный элемент, когда в емкости более нет воды или в камере парогенератора более нет пара. Контролирующее и предохранительное устройство может быть соединено с сигнальным устройством, которое визуально и/или акустически и/или иным подходящим способом информирует пользователя о соответствующем состоянии парового утюга.
Кроме того, в обоих ранее описанных вариантах паровой утюг может быть оснащен элементом переключения режимов глаженья «с паром/без пара» и/или регулятором подачи пара и/или устройством контроля объема пара (например, для регулировки или управления объемом воды, поступающей в камеру парогенератора) и/или кнопкой парового удара и/или кнопкой разбрызгивания воды, соединенной с распылителем.
Базовый вариант исполнения парового утюга согласно изобретению может включаться простым образом (например, путем простого подсоединения силового кабеля нагревательного элемента к источнику тока или напряжения или при помощи переключателя ВКЛ/ВЫКЛ), автоматически устанавливает упомянутый постоянный, не изменяемый диапазон температуры глаженья от 180°С до 190°С и поддерживает температуру глаженья в этом диапазоне. Это справедливо как для глаженья с использованием пара, так и для глаженья без пара. Таким образом, пользователь всегда имеет известную постоянную температуру глаженья для всех текстильных изделий. Пользователю не нужно вручную устанавливать температуру глаженья или парового глаженья текстильных изделий. Также пользователю нет необходимости в точности знать или перепроверять термические свойства соответствующих текстильных изделий или тканей и точно вручную выставлять по ним соответствующую температуру глаженья. Благодаря глаженью при постоянной температуре, которое может выполняться при помощи парового утюга согласно изобретению, пользователь всегда, независимо от типа текстильного изделия, получает отлично выглаженное изделие, причем выглаженные текстильные изделия не получают термических повреждений. Поэтому использование парового утюга согласно изобретению будет очень простым, несложным и удобным даже для неопытного пользователя.
Таким образом, задача изобретения решается паровым утюгом, который позволяет простым и эффективным способом качественно и надежно выполнять глаженье или паровое глаженье текстильных изделий с различными термическими свойствами.
Прочие предпочтительные и выгодные признаки парового утюга согласно изобретению раскрываются в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.
Согласно им в первом предпочтительном варианте исполнения парового утюга согласно изобретению автоматический терморегулятор имеет электромеханическое устройство контроля температуры, например, в виде биметаллического переключателя, которое управляет или регулирует подачу электроэнергии на электрический нагревательный элемент. При этом биметалл переключателя одновременно является температурным датчиком. Согласно второму предпочтительному варианту исполнения изобретения автоматический терморегулятор снабжен электронным устройством контроля температуры (например, в виде электронной схемы, соединенной с температурным датчиком), которое управляет или регулирует подачу электроэнергии на электрический нагревательный элемент. Это особенно простой способ конструирования и производства автоматического терморегулятора, который может гарантировать поддержание температуры в упомянутом постоянном диапазоне.
Следующий предпочтительный вариант исполнения парового утюга согласно изобретению предусматривает присоединение к автоматическому терморегулятору предохранителя от термической перегрузки. Этот предохранитель отключает нагревательный элемент по достижении заданной пороговой температуры подошвы утюга, превышающей 190°С (плюс допуск в размере примерно 5%). Таким образом, гарантируется отсутствие термических повреждений отглаживаемых текстильных изделий независимо от их вида. Это особенно важно в том случае, когда речь идет о синтетических текстильных изделиях или текстильных изделиях из смешанных волокон. Удобно, если предохранитель имеет температурный датчик или функционально соединен с ним. Предохранитель может настраиваться или программироваться таким образом, что он будет контролировать одну или несколько заданных пороговых температур подошвы утюга. Так, например, можно сделать так, чтобы: а) по достижении первой пороговой температуры подошвы утюга, которая немного превышает 190°С, предохранитель отключал нагревательный элемент лишь временно, в результате чего подошва утюга может охладиться достаточно для того, чтобы температура глаженья снова находилась в упомянутом постоянном диапазоне температуры от 180°С до 190°С; и b) по достижении второй пороговой температуры подошвы утюга, которая существенно превышает 190°С (в особенности превышает 200°С, в особенности превышает 240°С, в особенности превышает 260°С) и может вызвать термическое повреждение отглаживаемого изделия или даже парового утюга и его компонентов, предохранитель постоянно или полностью отключает нагревательный элемент, в результате чего дальнейшая эксплуатация парового утюга возможна только после замены всего предохранителя или после замены возможного дефектного компонента утюга. Это также способствует безопасной эксплуатации парового утюга, безопасности пользователя и отглаживаемых текстильных изделий.
Предпочтительно конструкция автоматического терморегулятора позволяет поддерживать температуру глаженья в пределах постоянного диапазона температуры от 180°С до 190°С на одной-единственной заданной постоянной отметке (например, исключительно на 180°С или на 185°С или на 190°С и т.д.). Таким образом, имеется одна постоянная температура глаженья для всех текстильных изделий, подлежащих глаженью, что позволяет получить качественно отглаженные изделия. Однако в определенных случаях может быть выгодно, чтобы конструкция автоматического терморегулятора в следующем предпочтительном варианте исполнения изобретения позволяла переключать температуру глаженья в пределах постоянного диапазона температуры от 180°С до 190°С между несколькими (то есть, двумя или более) различными значениями, чтобы получить наилучшим образом отглаженное изделие. Эта функциональность может быть достаточно просто реализована при помощи электронных узлов.
Регулятор температуры глаженья с возможностью ручного управления принципиально может иметь ту же конструкцию, что и в традиционных паровых утюгах, то есть, может быть выполнен в виде ручки настройки или подобного органа управления. Таким образом, пользователь дополнительно имеет возможность, при необходимости, вручную установить температуру глаженья парового утюга согласно изобретению аналогично традиционным паровым утюгам и выбрать при этом температуру глаженья, превышающую 190°С. Например, таким образом во время эксплуатации парового утюга можно вручную установить температуру глаженья в диапазоне от примерно 70°С до примерно 210°С или даже 240°С или 260°С.
Устройство задания постоянной температуры глаженья с возможностью ручного управления, в свою очередь, может быть выполнено в виде преселектора, кнопки, переключателя, сенсорного экрана, модуля с голосовым управлением и т.п. Оно позволяет пользователю одной (предпочтительно одной-единственной) операцией перевести паровой утюг в автоматический режим глаженья, в котором оно снова автоматически поддерживает температуру подошвы утюга в жестко установленном, не изменяемом вручную, постоянном диапазоне температуры от 180°С до 190°С. На случай, когда перед включением устройства задания постоянной температуры глаженья глаженье велось с температурой более 190°С, встроенный автоматический терморегулятор предпочтительно сконструирован таким образом, что он (сначала) снижает температуру до упомянутого постоянного диапазона температуры глаженья.
Согласно следующему предпочтительному варианту исполнения парового утюга согласно изобретению регулятор температуры глаженья с возможностью ручного управления и устройство задания постоянной температуры глаженья с возможностью ручного управления соединены со встроенным автоматическим терморегулятором. Устройство задания постоянной температуры глаженья с возможностью ручного управления имеет первое состояние, в котором оно активирует первый режим работы автоматического терморегулятора, в котором он поддерживает температуру подошвы утюга исключительно в жестко установленном, не изменяемом вручную, постоянном диапазоне температуры от 180°С до 190°С. Далее, устройство задания постоянной температуры глаженья с возможностью ручного управления имеет второе состояние, в котором оно активирует второй режим работы автоматического терморегулятора, в котором он на основании входного сигнала регулятора температуры глаженья с возможностью ручного управления, сигнализирующего об установленной вручную температуре глаженья, поддерживает температуру подошвы утюга на установленной вручную отметке в пределах заданного общего диапазона температуры глаженья. Таким образом, с помощью устройства задания постоянной температуры глаженья можно переключаться между двумя различными режимами терморегулятора. А терморегулятор выгодным образом выполняет несколько функций, так как он дополнительно может обрабатывать входные сигналы регулятора температуры глаженья с возможностью ручного управления и контролировать и поддерживать температуру подошвы вне постоянного диапазона температуры глаженья. Названная функциональность терморегулятора является схемотехнической, то есть, она может быть очень легко реализована с помощью интегрированной схемы или схемной платы.
В связи с этим в следующем предпочтительном варианте исполнения изобретения, наоборот, оказывается выгодным конструировать регулятор температуры глаженья с возможностью ручного управления таким образом, что он отключает устройство задания постоянной температуры глаженья сразу же, когда температура, установленная регулятором температуры глаженья с возможностью ручного управления, окажется за пределами постоянного диапазона температур от 180°С до 190°С. Если встроенный автоматический терморегулятор помимо контроля постоянного, не изменяемого вручную диапазона температур глаженья от 180°С до 190°С выполняет еще и функции контроля других или дополнительных компонентов парового утюга на основании анализа температуры, то под «отключением» здесь должно пониматься не отключение встроенного автоматического терморегулятора полностью, но отключение лишь той его функциональности, которая отвечает за контроль постоянного диапазона температур глаженья от 180°С до 190°С. В случае включения этот алгоритм рациональным образом действует в обратном направлении. Следовательно, описанная ранее конструкция позволяет пользователю определять температуру парового утюга, на выбор, при помощи АВТОМАТИЧЕСКОЙ функции («постоянная температура глаженья» для всех видов текстильных изделий) или только вручную, то есть, переключаться между двумя режимами работы.
Регулятор температуры глаженья с возможностью ручного управления и устройство задания постоянной температуры глаженья с возможностью ручного управления согласно изобретению могут быть интегрированы в единый орган управления или, по меньшей мере, в два различных органа управления. Единый орган управления позволяет реализовать выгодную многофункциональность, в то время как конструкция с функциями, разнесенными на, по меньшей мере, два различных органа управления, демонстрирует пользователю более отчетливую дифференциацию.
В другом предпочтительном варианте исполнения парового утюга согласно изобретению этот утюг имеет индикатор, соединенный с устройством задания постоянной температуры глаженья с возможностью ручного управления и сигнализирующий о включенном состоянии устройства задания постоянной температуры глаженья с возможностью ручного управления в случае его включения (и наоборот, о выключенном состоянии в случае его выключения). Таким образом, пользователю будет проще узнать о соответствующем состоянии температуры глаженья или о режиме работы парового утюга. Индикатор может быть отделен от устройства задания постоянной температуры глаженья или встроен в него, и наоборот.
С помощью парового утюга по изобретению глаженье независимо от вида текстильных изделий может всегда выполняться в жестко установленном, не изменяемом вручную, постоянном диапазоне температуры глаженья от 180°С до 190°С.
Предпочтительно допускается максимально допустимое отклонение от постоянного диапазона температуры глаженья или постоянной температуры глаженья в пределах поля допуска ±5%. Изобретатели обнаружили, что в рамках этого поля допуска все еще может быть получен качественный результат для всех текстильных изделий. Если упомянутое предпочтительное поле допуска превышено незначительно, то, хотя результаты и остаются приемлемыми, наблюдается ухудшение качества глаженья некоторых текстильных изделий или видов тканей. Такие отклонения более не могут считаться достаточными для способа глаженья при постоянной температуре, при котором все текстильные изделия могут быть отглажены с достаточно высоким качеством.
Температура глаженья может поддерживаться в пределах постоянного диапазона температуры глаженья от 180°С до 190°С на одной-единственной заданной отметке. Таким образом, все текстильные изделия гладятся в точности при одной и той же постоянной температуре, результатом чего является хорошее качество глаженья. На практике и для этой постоянной температуры может быть предусмотрено поле допуска (предпочтительно в размере примерно до ±5%), обусловленное техническими особенностями регулировки.
Температура глаженья может также переключаться между несколькими различными отметками в пределах постоянного диапазона температуры глаженья от 180°С до 190°С. Обнаружилось, что таким образом результат глаженья определенных текстильных изделий или видов тканей может быть улучшен.
Текстильные изделия могут представлять собой изделия из группы, включающей в себя: одежду (включая профессиональную одежду, не являющуюся специальной профессиональной одеждой с покрытиями, защищающими от воздействия температуры и химикалий (например, одежда пожарников, или текстильные изделия, имеющие синтетическое покрытие) и бытовые текстильные изделия. Эти текстильные изделия позволяют получить особенно хороший результат глаженья с помощью утюга согласно изобретению.
Предпочтительно используемые текстильные изделия изготовлены из следующих текстильных волокон: тканей из натуральных волокон, тканей из близких к натуральным волокон, тканей из синтетических волокон, в частности, тканей из хлопка, льна, шерсти, конопли, шелка, вискозы, медно-аммиачного волокна, модальной вискозы, тканей Tencel и Lyocell, тканей из акрила, включая полиакрил, ацетата, лайкры™, спандекса, эластана, нейлона, полиэфира, полиамида, триацетата, а также смесей и комбинаций вышеупомянутых волокон.
Глаженье предпочтительно выполняется с использованием водяного пара. Хотя было обнаружено, что глажение дает хорошие результаты даже без пара, пар позволяет улучшить эти результаты. Использование пара также может быть опциональным.
Текстильные изделия могут также содержать текстильный материал, максимальная температура глаженья которого по стандарту EN 60311 составляет 160°С и который в отличие от этой максимальной температуры глаженья подвергается глаженью с использованием пара при температуре в пределах постоянного диапазона от 180°С до 190°С. К таким материалам относятся, в частности, медно-аммиачное волокно, полиэфир, шелк, триацетат, вискоза и шерсть. Неожиданно обнаружилось, что даже те текстильные изделия, которые на практике гладятся нелегко, могут быть качественно отглажены утюгом согласно изобретению.
Краткое описание чертежей
Предпочтительные варианты исполнения изобретения подробно описываются и поясняются ниже с описанием дополнительных деталей конструкции и прочих преимуществ и с учетом прилагаемых фигур. На фигурах изображено следующее.
Фигура 1: схематичный, сильно упрощенный, не в масштабе, фрагментарно разрезанный вид сбоку парового утюга согласно изобретению, первый вариант исполнения.
Фигура 2: схематичный разрез важной части парового утюга согласно изобретению, снабженного термическим предохранителем, второй вариант исполнения, первое состояние.
Фигура 3: схематичный разрез парового утюга согласно изобретению с фигуры 2, второе состояние.
Фигура 4: схематичный разрез парового утюга согласно изобретению с фигуры 2, третье состояние.
Фигура 5: схематичный разрез фрагмента парового утюга согласно изобретению, третий вариант исполнения.
Осуществление изобретения
В нижеследующем описании и на фигурах во избежание повторений одинаковые узлы и компоненты имеют одинаковые обозначения, если по соображениям ясности не требуется их различать.
На фигуре 1 представлен схематичный, сильно упрощенный, не в масштабе, фрагментарно разрезанный вид сбоку парового утюга 2 согласно изобретению в первом варианте исполнения.
Этот паровой утюг 2 имеет, в том числе, корпус 4, нагреваемую подошву 6 утюга, снабженную отверстиями 8 для выхода пара, нагреваемую камеру 10 парогенератора, соединенную с отверстиями 8 для выхода пара, и емкость 12 для воды, соединенную капельным каналом 14 с камерой 10 парогенератора. В капельном канале 14 находится игловидный элемент (не показанный на фигуре ради улучшения наглядности), с помощью которого можно регулировать объем воды, капающей в камеру 10 парогенератора. Этот игловидный элемент может управляться органом управления (также не показанным) и функционирует, таким образом, как регулятор объема пара. Сверх того имеется переключатель 16 пара и кнопка 18 регулирования объема пара. Кроме того, паровой утюг 2 может быть оснащен распылителем и функционально соединенной с ним кнопкой распылителя (не показаны на фигурах). Далее, паровой утюг 2 оснащается электрическим нагревательным элементом 20, предназначенным для нагрева подошвы 6 утюга и камеры 10 парогенератора. Электроэнергия может подаваться на нагревательный элемент 20 по кабелю 22, который может подключаться к источнику тока или напряжения посредством штекера.
Паровой утюг 2 имеет также встроенный автоматический электронный терморегулятор 24, функционально соединенный с нагревательным элементом 20 и питающийся электроэнергией посредством кабеля 22. Конструкция терморегулятора 24 позволяет во время эксплуатации парового утюга 2 или в рабочем режиме, который подробно будет описан ниже, поддерживать температуру подошвы 6 утюга в соответствующем режиме исключительно в жестко установленном, не изменяемом вручную, постоянном диапазоне температуры глаженья от 180°С до 190°С. В описываемом случае терморегулятор 24 (помимо прочих, описываемых в дальнейшем функций) сконструирован таким образом, чтобы постоянно поддерживать температуру глаженья на отметке примерно 185°С.
Температурный датчик 26, присоединенный к подошве 6 утюга, соединен сигнальным проводом 27 (или беспроводной связью) с терморегулятором 24 и во время эксплуатации парового утюга 2 подает на терморегулятор 24 сигналы о соответствующей температуре подошвы 6 утюга.
Кроме того, паровой утюг 2 оснащен регулятором 28 температуры глаженья с возможностью ручного управления, который в данном случае выполнен в виде поворотной ручки 28 настройки с температурной шкалой. Эта ручка 28 настройки соединяется посредством адаптера 24а с терморегулятором 24, а через него опосредованно с нагревательным элементом 20 или его функцией. Таким образом, во время эксплуатации парового утюга 2 посредством ручки 28 настройки и в ПЕРВОМ режиме терморегулятора 24 можно вручную настроить нужную температуру подошвы 6 утюга в пределах общего диапазона температуры глаженья, который в данном случае простирается от примерно 70°С до 240°С. Для этого терморегулятор 24 на основании выбранного положения ручки 28 настройки устанавливает температуру глаженья на выбранную вручную отметку.
Как показано на фигуре 1, паровой утюг имеет также устройство 30 задания постоянной температуры глаженья с возможностью ручного управления, выполненное в данном случае в виде кнопочного выключателя 30. Этот кнопочный выключатель 30 имеет два состояния или положения переключения (ВКЛ и ВЫКЛ) и соединяется управляющим проводом 32 со встроенным автоматическим терморегулятором 24, а через него опосредованно с ручкой 28 настройки или ее функцией.
Конструкция кнопочного выключателя 30 позволяет во включенном, активированном состоянии (ВКЛ) шунтировать ручку 28 настройки или задаваемую ей функцию ручного терморегулятора с помощью терморегулятора 24, отключить ПЕРВЫЙ режим работы терморегулятора 24 и включить ВТОРОЙ режим работы терморегулятора 24, в котором он автоматически поддерживает температуру глаженья исключительно в жестко установленном, не изменяемом вручную, постоянном диапазоне температуры глаженья от 180°С до 190°С. Если кнопочный выключатель 30 будет снова отключен (ВЫКЛ), то терморегулятор 24 снова перейдет в вышеописанный ПЕРВЫЙ режим, в котором температура глаженья с помощью ручки 28 настройки может свободно регулироваться в пределах вышеупомянутого общего диапазона температуры глаженья.
Ручка 28 настройки и кнопочный выключатель 30 в этом варианте исполнения представляют собой два различных органа управления с различными функциями.
В предлагаемом примере терморегулятор 24 регулирует соответствующую температуру глаженья или упомянутый постоянный диапазон температуры глаженья путем включения и отключения подачи электроэнергии на нагревательный элемент 20. Принципиально возможно также регулировать подачу электроэнергии иным способом, например, путем изменения силы тока или напряжения и т.п.
Ручка 28 настройки, кнопочный выключатель 30 и терморегулятор 24 в этом примере сконструированы и согласованы между собой таким образом, что ручка 28 настройки деактивируется при нажатии кнопочного выключателя 30, а терморегулятор снова переходит в ПЕРВЫЙ режим, как только температура, вручную установленная ручкой 28 настройки, выходит за пределы постоянного диапазона температуры глаженья от 180°С до 190°С. При этом кнопочный выключатель 30 автоматически переходит в положение ВЫКЛ.
Как показано на фигуре 1, паровой утюг 2 имеет визуальный индикатор 34 (в данном случае: в виде ЖК-индикатора), соединенный с кнопочным выключателем 30, горящий в состоянии ВКЛ кнопочного выключателя 30 и показывающий тем самым его активированное состояние, и гаснущий в состоянии ВЫКЛ кнопочного выключателя 30. Индикатор 34 соединен управляющим проводом 32 с кнопочным выключателем 30 и терморегулятором, а также прямо или опосредованно (например, с помощью промежуточного электрического или электронного узла) с его питанием.
Как показано на фигуре 1, к автоматическому терморегулятору 24 присоединен многофункциональный предохранитель 36, защищающий от термической перегрузки. Предохранитель 36 получает сигналы с температурного датчика 26 через терморегулятор 24. По достижении заданной первой пороговой температуры подошвы утюга, превышающей 190°С + допуск 5%, предохранитель 36 временно отключает нагревательный элемент 20. В предлагаемом примере предохранитель 36 сконструирован таким образом, что вышеупомянутая защитная функция активируется лишь тогда, когда кнопочный выключатель 30 находится в состоянии ВКЛ, а терморегулятор 24, следовательно, находится в вышеописанном ВТОРОМ режиме. По достижении второй пороговой температуры подошвы утюга, превышающей в данном случае 260°С + допуск 10%, предохранитель 36 отключает нагревательный элемент 20 насовсем, так что дальнейшая эксплуатация возможна только после замены всего предохранителя (например, плавкого предохранителя) или после замены возможного дефектного компонента парового утюга 2. Последняя из указанных защитных функций активна всегда и может дополнительно контролировать, например, силу тока в кабеле 22, соединенном с нагревательным элементом 20 (или в соответствующих внутренних электрических проводах). Недопустимо большая сила тока также говорит о термической перегрузке.
Вышеописанные функциональные свойства встроенного автоматического электронного терморегулятора 24 и предохранителя 36 реализуются с помощью схемной платы с соответствующими электронными узлами и интегрированными схемами.
Далее описано функционирование парового утюга 2 согласно изобретению в первом варианте исполнения, с помощью которого может выполняться способ глаженья (парового глаженья) текстильных изделий.
Для глаженья заполненный водой паровой утюг 2 подсоединяется к источнику электрического тока посредством кабеля 22 и его штекера. Кнопочный выключатель 30 находится в положении ВКЛ, то есть, внутренний терморегулятор 24 постоянно и автоматически поддерживает температуру подошвы 6 утюга в жестко установленном, не изменяемом вручную, постоянном диапазоне температуры глаженья от 180°С до 190°С, в данном случае - постоянно на отметке примерно 185°С. Переключатель 16 пара в этом примере включен, то есть, глаженье выполняется с использованием пара.
С такими настройками парового утюга 2 гладились все возможные в домашнем хозяйстве или в полупрофессиональных областях применения, обычные текстильные изделия, в особенности одежда и бытовые текстильные изделия. Так, например, хлопковые брюки, шелковая блузка, 100% синтетическая скатерть и рубашка из смешанной ткани (60% натурального волокна, 40% синтетического волокна) гладились при вышеупомянутой постоянной температуре 185°С с использованием пара. Кроме того, таким способом гладились с использованием пара текстильные изделия, полностью или частично состоящие из следующих тканей: тканей из натуральных волокон, тканей из близких к натуральным волокон, тканей из синтетических волокон, в частности, тканей из хлопка, льна, шерсти, конопли, шелка, вискозы, медно-аммиачного волокна, модальной вискозы, тканей Tencel и Lyocell, тканей из акрила, включая полиакрил, ацетата, лайкры™, спандекса, эластана, нейлона, полиэфира, полиамида, триацетата, а также смесей и комбинаций вышеупомянутых волокон. Медно-аммиачное волокно, полиэфир, шелк, триацетат, вискоза и шерсть представляют собой текстильные материалы, максимальная температура глаженья которых по стандарту EN 60311 составляет 160°С. В отличие от этой максимальной температуры глаженья эти текстильные изделия подвергались глаженью с использованием пара при температуре в пределах постоянного диапазона от 180°С до 190°С. Все эти текстильные изделия были при этом качественно отглажены.
На фигуре 2 представлен схематичный разрез существенной части парового утюга согласно изобретению во втором варианте исполнения. В отличие от варианта согласно фигуре 1 в этом варианте имеется электромеханический автоматический терморегулятор 38, который одновременно выполняет функцию предохранения от термической перегрузки. Этот терморегулятор 38 содержит электрический переключатель 40, конструкция которого позволяет соединить контакт 40а переключателя, электрически соединенный с первой оконечностью 42а жилы электрического провода 42, который питает электроэнергией электрический нагревательный элемент 20, с проводящим контактом 42 с второй оконечности 42b провода 42, то есть, замыкать и размыкать этот контакт. Переключатель 40 содержит коромысло 40b переключателя, соединенное с дисковидным биметаллическим элементом 44. Этот биметаллический элемент 44 служит автоматическим органом управления для переключателя 40. Биметаллический элемент 44 присоединен к одному или нескольким плавким элементам 46, которые размещены на верхней стороне верхней перегородки 10а камеры 10 парогенератора и имеют определенную температуру плавления. Переключатель 40, биметаллический элемент 44 и плавкий элемент/плавкие элементы 46 установлены в креплении 48, размещенном на верхней стороне перегородки 10а. В креплении 48 также зафиксированы обе оконечности 42а, 42b кабеля 42. Крепление 48 с упомянутыми компонентами выполнено в данном случае в виде монтажного блока.
Биметаллический элемент 44 с точки зрения его биметаллического материала, габаритов, формы и расположения сконструирован таким образом, что он держит контакты 40а, 42 с замкнутыми или закрытыми при температуре или эталонной температуре, соответствующей температуре подошвы 6 утюга, которая меньше или равна температуре из постоянного диапазона от 180°С до 190°С. На фигуре 2 паровой утюг и автоматический терморегулятор 38 показаны в первом состоянии, в котором переключатель 40 замкнут, а электрический ток поступает на электрический нагревательный элемент 20 и нагревает его. В результате, в свою очередь, нагревается подошва 6 утюга и камера 10 парогенератора.
На фигуре 3 представлен схематичный разрез парового утюга согласно изобретению с фигуры 2 во втором состоянии, в котором подошва 6 утюга достигла температуры глаженья (рабочей температуры), которая находится в диапазоне от 180°С до 190°С и предпочтительно - в его верхней области, или кратковременно незначительно превышает его в рамках допустимого поля допуска (см. выше; в данном случае: примерно +5%). В этот момент биметаллический элемент 44 деформируется способом, показанным на фигуре 3, и размыкает переключатель 40 или контакты 40а, 42с. Подошва 6 утюга снова охлаждается до тех пор, пока ее температура не окажется в нижней области постоянного диапазона температуры глаженья или кратковременно не окажется ниже него в рамках допустимого поля допуска (в данном случае: примерно - 5%). Затем биметаллический элемент 44 снова замыкает переключатель 40 или контакты 40а, 42 с (ср. с фигурой 2), так что подошва 6 утюга снова нагревается ранее описанным образом. Таким образом, температура глаженья всегда поддерживается в постоянном диапазоне температуры от 180°С до 190°С ±5%.
На фигуре 4 представлен схематичный разрез парового утюга согласно изобретению с фигуры 2 в третьем состоянии, в котором температура подошвы 6 утюга вследствие, например, дефекта или внешнего повреждения какого-либо компонента парового утюга достигла критического значения (в данном случае: больше или существенно больше 260°С), требующего окончательного отключения электроснабжения или парового утюга. Вследствие такой критической температуры подошвы 6 утюга температура плавких элементов 46 достигает точки своего плавления. Эта точка плавления в зависимости от положения и удаления плавких элементов 46 относительно подошвы 6 утюга и/или камеры 10 парогенератора может быть выбрана таким образом, что она будет равна или будет меньше критической температуры подошвы 6 утюга. Важно, чтобы температура плавления корректно отражала критическую температуру подошвы 6 утюга, то есть, чтобы плавкие элементы 46 своевременно плавились. На фигуре 4 плавкие элементы 46 показаны в расплавленном и деформированном состоянии. В результате биметаллический элемент 44 смещен в положение, удаленное от переключателя 40. Переключатель 40 или контакты 40а, 42с независимо от соответствующего управляющего состояния биметаллического элемента 44 разомкнут, то есть, электроснабжение прервано, и подошва 6 утюга может охлаждаться. В предлагаемом варианте плавкие элементы 46 выполнены из материала, который после расплавления и деформации снова затвердевает, как только температура упадет ниже критической или температуры плавления. Далее, плавкие элементы 46 удерживают биметаллический элемент 44 в положении, в котором переключатель 40 остается постоянно разомкнутым. Для дальнейшей эксплуатации парового утюга необходимо (по соображениям безопасности) заменить весь блок, что должно выполняться специалистом.
На фигуре 5 представлен схематичный разрез важной части парового утюга согласно изобретению в третьем варианте исполнения. Чтобы удержать биметаллический элемент 44 и переключатель 40 после расплавления плавких элементов 46 в гарантированно разомкнутом положении, в этом варианте между нижней стороной верхней перегородки 48а крепления 48 и верхней стороной опоры 50, на которой установлен биметаллический элемент 44, предусмотрен предварительно напряженный элемент 52 (например, спиральная нажимная пружина). Если плавкие элементы 46 расплавились, то предварительно напряженный элемент 52 выдавливает дисковидный биметаллический элемент 44 вместе с его опорой 50 в положение, удаленное от переключателя 40, и удерживает его в этом положении. Благодаря этому быстро и гарантированно размыкаются контакты 40а, 42с и, тем самым, электрическое соединение с нагревательным элементом 20. Переключатель 40 гарантированно останется в разомкнутом положении даже в том случае, если поставить утюг на носик или сильно встряхнуть его (например, при непреднамеренном падении утюга или сильной тряске).
Изобретение не ограничивается вышеописанными вариантами исполнения. В рамках пунктов прилагаемой формулы изобретения, подпадающих под защиту патента, можно сконструировать гораздо больше вариантов исполнения парового утюга согласно изобретению. В частности, количество, вид, расположение и исполнение органов управления могут отличаться от вышеописанных вариантов исполнения. Также, например, встроенный автоматический терморегулятор может работать без температурного датчика, который измеряет температуру подошвы утюга непосредственно или соседний с подошвой утюга узел. Вместо этого возможно опосредованное измерение или контроль температуры, например, за счет того, что контролируется и регулируется прилагаемое к электрическому нагревательному элементу электрическое напряжение и/или сила подводимого к нему тока, и/или за счет временного контроля подвода электроэнергии. Также для подошвы утюга и камеры парогенератора могут быть предусмотрены различные нагревательные элементы.
Обозначения в пунктах формулы изобретения, в описании и на фигурах служат лишь для улучшения понимания изобретения и не должны ограничивать защищаемый объем.