ПАРОВОЕ УСТРОЙСТВО
STEAM DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к паровому устройству.
Уровень техники изобретения
Известный паровой утюг обычно содержит паровую камеру и гладящую пластину. Паровая камера содержит нагретую пластину, на которую подается жидкая вода, подлежащая превращению в пар. Паровая камера сообщается по текучей среде с множеством отверстий для выхода пара в гладящей пластине, так что пар, генерируемый в паровой камере, подается из отверстий для выхода пара на ткань, подлежащую обработке паром.
Жидкая вода может скапливаться в паровой камере, когда жидкая вода подается на нагретую пластину с высокой скоростью потока, например, для образования большого количества пара, и может затем выходить из паровой камеры и из отверстий для выхода пара на ткань, подлежащую обработке паром. Для предотвращения выхода жидкой воды из отверстий для выхода пара, известно увеличение размера нагреваемой пластины, так что больше жидкой воды в паровой камере контактирует с нагретой пластиной и испаряется в паровой камере. Однако увеличение размера нагреваемой пластины увеличивает размер и вес парового утюга, так что паровой утюг является громоздким для маневрирования и трудным для хранения.
FR 2,917,429 раскрывает паровой утюг с нагревательным элементом, который образует паровую камеру. Паровая камера включает в себя теплопроводящую конструкцию для повышения паропроизводительности. Нагревательный элемент и нижняя пластина парового утюга образуют другую паровую камеру.
WO 2014/106793 раскрывает устройство для обработки паром одежды с парогенератором, имеющим нагреватель и гладящую поверхность, напротив которой располагается ткань одежды. Промежуточная часть расположена между парогенератором и гладящей поверхностью для передачи тепла из парогенератора на гладящую поверхность, так что гладящая поверхность непосредственно нагревается парогенератором через промежуточную часть.
Цель и сущность изобретения
Целью настоящего изобретения является создание парового устройства и парового утюга, который, по существу, уменьшает или устраняет проблемы, упомянутые выше.
Цель настоящего изобретения решена с помощью объекта изобретения в независимых пунктах формулы изобретения, причем дополнительные варианты осуществления включены в зависимые пункты формулы изобретения.
В соответствии с настоящим изобретением описано паровое устройство, содержащее паровую камеру и парогенерирующую пластину, имеющую парогенерирующую поверхность, на которую подается жидкая вода, подлежащая превращению в пар, пластину для обработки ткани, содержащую поверхность для обработки ткани, и по меньшей мере одно отверстие для выхода пара, через который пар проходит на ткань, подлежащую обработке паром, часть для выходного потока, которая расположена между парогенерирующей поверхностью и поверхностью для обработки ткани и образует непрямой путь потока между паровой камерой и по меньшей мере одним отверстием для выхода пара, и нагреватель, который выполнен с возможностью нагрева части для выходного потока, так что жидкая вода, которая проходит в часть для выходного потока из паровой камеры, превращается в пар. Каждая из пластины для обработки ткани и парогенерирующей пластины образует граничную поверхность части для выходного потока. Часть для выходного потока содержит множество выемок на по меньшей мере одной из граничных поверхностей для уменьшения скорости потока жидкой воды, проходящей через часть для выходного потока.
Поскольку пар и жидкая вода, выходящие из выпускного отверстия паровой камеры, должны проходить в непрямом канале, время, необходимое на перемещение пара и жидкой воды из паровой камеры в по меньшей мере одно отверстие для выхода пара, увеличено по сравнению с тем, как если бы пар и жидкая вода могли проходить по прямому линейному каналу. Следовательно, жидкая вода, которая проходит в часть для выходного потока из паровой камеры, подвергается воздействию тепла нагревателя в течение более длительного периода времени, и, таким образом, больше жидкой воды в части для выходного потока превращается в пар, чем, если бы жидкая вода могла проходить непосредственно из паровой камеры в по меньшей мере одно отверстие для выхода пара. Таким образом, паровое устройство может генерировать больше пара, чем известное паровое устройство, которое имеет парогенерирующую поверхность подобного размера, но не включает в себя непрямой путь потока между паровой камерой и по меньшей мере одним отверстием для выхода пара.
Кроме того, поскольку часть для выходного потока расположена между парогенерирующей поверхностью и поверхностью для обработки ткани, нагреватель может одновременно нагревать как парогенерирующую поверхность, так и часть для выходного потока, и паровое устройство может быть выполнено более компактным.
Часть для выходного потока может содержать лабиринтную конфигурацию. Пар, проходящий через лабиринтную конфигурацию, должен изменять направление, что способствует вызыванию столкновения пара с поверхностями части для выходного потока, так что относительно тяжелые большие капельки воды удаляются из пара, и, следовательно, большие капельки воды предотвращены от прохождения на ткань, подлежащую обработки паром. Кроме того, лабиринтная конфигурация увеличивает время, необходимое для прохождения жидкой воды из паровой камеры в по меньшей мере одно отверстие для выхода пара и, таким образом, увеличивает количество жидкой воды, которая превращается в пар, так что меньше жидкой воды проходит на ткань, подлежащую паровой обработке.
В одном варианте осуществления часть для выходного потока содержит изогнутый канал, который образует путь потока. Изогнутый канал увеличивает длину пути потока для данного размера части для выходного потока и, следовательно, увеличивает время, необходимое для перемещения пара и жидкой воды из паровой камеры в по меньшей мере одно отверстие для выхода пара.
В одном варианте осуществления часть для выходного потока содержит по меньшей мере одну разделительную перегородку, выполненную с возможностью изменения направления текучей среды, проходящей в часть для выходного потока. Часть для выходного потока может быть расположена между парогенерирующей пластиной и пластиной для обработки ткани. Парогенерирующая пластина и пластина для обработки ткани, по существу, могут быть параллельными. По меньшей мере, одна разделительная перегородка может проходить от парогенерирующей пластины. По меньшей мере, одна разделительная перегородка, проходящая от парогенерирующей пластины, способствует максимизации передачи тепла к по меньшей мере одной разделительной перегородке от нагревателя, если нагреватель выполнен с возможностью нагрева парогенерирующей пластины. Это способствует увеличению температуры по меньшей мере одной разделительной перегородки, так что жидкая вода, которая контактирует с по меньшей мере одной разделительной перегородкой, быстрее превращается в пар. В одном варианте осуществления по меньшей мере одна разделительная перегородка проходит от противоположной стороны парогенерирующей пластины к парогенерирующей поверхности.
В одном варианте осуществления часть для выходного потока выполнена таким образом, что путь потока содержит первый участок, который проходит в первом направлении, и второй участок, который проходит во втором направлении, противоположном первому направлению. Это увеличивает длину пути потока и, таким образом, увеличивает время, необходимое для перемещения пара и жидкой воды из паровой камеры в по меньшей мере одно отверстие для выхода пара.
В одном варианте осуществления часть для выходного потока выполнена таким образом, что по меньшей мере часть пути потока проходит по волнообразной траектории для вызывания изменения направления текучей среды, проходящей по пути потока. Это заставляет относительно тяжелые большие капельки воды контактировать с поверхностями части для выходного потока, так что большие капельки воды удаляются из пара.
Нагреватель может быть выполнен с возможностью нагрева парогенерирующей поверхности. Нагреватель может быть выполнен с возможностью поддержания парогенерирующей поверхности и части для выходного потока при температуре по меньшей мере 100° во время работы парового устройства. Нагреватель, выполненный с возможностью нагрева как парогенерирующей поверхности, так и части для выходного потока, делает паровое устройство более эффективным, чем, если используются отдельные нагреватели, и уменьшает стоимость изготовления парового устройства.
В одном варианте осуществления часть для выходного потока содержит покрытие, которое выполнено с возможностью обеспечения превращения жидкой воды в пар в части для выходного потока. Покрытие может быть выполнено с возможностью вызывания распространения жидкой воды в части для выходного потока по поверхностям части для выходного потока, так что жидкая вода испаряется более эффективно. Покрытие может быть выполнено с возможностью выполнения функции изоляции для предотвращения слишком быстрого нагрева жидкой воды нагревателем, так что эффект Лейденфроста уменьшен. Изоляционные свойства покрытия определяются толщиной и удельной теплопроводностью материала покрытия. Например, увеличение толщины или уменьшения удельной теплопроводности материала покрытия увеличивает изоляционные свойства покрытия и, следовательно, уменьшает эффект Лейденфроста. Кроме того, если покрытие является пористым, тогда пористость покрытия влияет на изоляционные свойства покрытия. Покрытие может содержать, например, коллоидный активатор пара. В качестве альтернативы, или дополнительно, нагреватель может быть выполнен таким образом, что часть для выходного потока не нагревается выше конкретной температуры, например, 170°, так что эффект Лейденфроста уменьшен.
В одном варианте осуществления часть для выходного потока содержит пористый слой, который выполнен с возможностью поглощения жидкой воды в части для выходного потока. Следовательно, жидкой воде требуется больше времени для перемещения через часть для выходного потока из паровой камеры в по меньшей мере одно отверстие для выхода пара, и, таким образом, жидкая вода подвергается действию тепла нагревателя в течение более длительного периода времени, так что больше жидкой воды превращается в пар. Кроме того, пористый слой увеличивает площадь поверхности части для выходного потока и, таким образом, увеличивает передачу тепла от нагревателя жидкой воде. В одном варианте осуществления толщина пористого меньше 0,2 мм.
По меньшей мере, одна граничная поверхность части для выходного потока может содержать множество выступов. Выступы увеличивают площадь поверхности части для выходного потока и/или замедляют жидкую воду при ее перемещении через часть для выходного потока, так что больше жидкой воды превращается в пар.
В одном варианте осуществления высота части для выходного потока не больше 5 мм. Это способствует обеспечению того, что жидкая вода в части для выходного потока контактирует с противоположными поверхностями части для выходного потока, так что жидкая вода может более эффективно превращаться в пар. Кроме того, если жидкая вода контактирует с обеими упомянутыми противоположными поверхностями, тогда если одна из упомянутых поверхностей содержит покрытие, которое выполнено с возможностью распространения жидкой воды по упомянутой поверхности, тогда жидкая вода будет также распространяться по другой из упомянутых поверхностей. Высота части для выходного потока может быть определена как размер пути потока в направлении между поверхностью для обработки ткани и парогенерирующей поверхностью. В одном варианте осуществления высота части для выходного потока не больше 3 мм.
Паровое устройство может иметь форму парового утюга. Паровое устройство может быть ручным паровым устройством.
Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут понятны и объяснены со ссылкой на варианты осуществления, описанные ниже.
Краткое описание чертежей
Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны только в качестве примера со ссылкой на фиг.7 и 8 сопроводительных чертежей, на которых
фиг.1 - схематичный вид в разрезе сбоку парового утюга, который изображен для сведения;
фиг.2 - перспективный вид подошвы парового утюга на фиг.1;
фиг.3 - перспективный вид в разрезе подошвы на фиг.2, если смотреть вдоль продольной оси A-A подошвы в направлении стрелки X на фиг.2;
фиг.4 - вид снизу подошвы на фиг.2, показывающий периферию парогенерирующей пластины в виде штрихпунктирной линии;
фиг.5 - перспективный вид из-под парогенерирующей пластины подошвы на фиг.2;
фиг.6 - вид снизу парогенерирующей пластины подошвы на фиг.2;
фиг.7 - перспективный вид из-под парогенерирующей пластины парового утюга в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; и
фиг.8 - вид снизу парогенерирующей пластины на фиг.7.
Подробное описание вариантов осуществления
На фиг.1-6 изображено паровое устройство 1 для дополнительной информации. Паровое устройство 1 выполнено в виде парового утюга 1. Паровой утюг 1 содержит корпус 2 и подошву 3.
Корпус 2 содержит заднюю часть 2A, которая расположена на конце корпуса 2, удаленном от конца 2B парового утюга 1. Когда паровой утюг 1 не используется, он может быть расположен в устойчивом нерабочем вертикальном положении, опираясь на свою заднюю часть 2A, так что подошва 3 не контактирует с поверхностями.
Подошва 3 содержит пластину 4 для обработки ткани и парогенерирующую пластину 5. Основная поверхность пластины 4 для обработки ткани содержит поверхность 4A для обработки ткани, которая во время использования расположена на ткани F, подлежащей обработке паром. Парогенерирующая пластина 5 содержит парогенерирующую поверхность 5A, которая параллельна поверхности 4A для обработки ткани пластины 4 для обработки ткани и обращена в противоположном направлении от нее.
Пластина 4 для обработки ткани содержит множество отверстий 6 для выхода пара. Отверстия 6 для выхода пара расположены рядом, но на расстоянии от периферии парогенерирующей пластины 5. Следует понимать, что число отверстий 6 для выхода пара может изменяться. Одно отверстие для выхода пара может иметься, или множество отверстий 6 для выхода пара может быть распределено по поверхности 4A для обработки ткани.
Подошва 3 также содержит крышку 7. Крышка 7 установлена на парогенерирующей пластине 5 и образует верхний конец подошвы 3. Следует понимать, что парогенерирующая пластина 5 и крышка 7 могут быть выполнены как одно целое. Область образована между парогенерирующей поверхностью 5A и крышкой 7 и содержит паровую камеру 8, имеющую выпускное отверстие 9, которое сообщается по текучей среде с отверстиями 6 для выхода пара.
Нагреватель 10 частично размещен на парогенерирующей пластине 5 и выступает от обеих сторон парогенерирующей пластины 5. Нагреватель 10 проходит в продольном направлении по парогенерирующей пластине 5 в том же направлении, что и продольная ось A-A подошвы 3, которая проходит в направлении от задней части 2A к концу 2B парового утюга 1. Нагреватель 10 имеет U-образную конфигурацию с самой верхней частью нагревателя, расположенной удаленно от задней части 2A парового утюга 1. Нагреватель 10 проходит частично вокруг периферии паровой камеры 8 и выполнен с возможностью подвода тепла к парогенерирующей пластине 5 во время работы. Следует понимать, что конфигурация нагревателя 10 может отличаться.
Устройство 11 подачи воды расположено в корпусе 2 парового утюга 1. Устройство 11 подачи воды содержит емкость 12 для воды, насос 13 и водовпускное отверстие 14. Насос 13 выполнен с возможностью подачи жидкой воды из емкости 12 для воды в водовпускное отверстие 14. Водовпускное отверстие 14 выполнено с возможностью распыления, капанья или впрыска жидкой воды, подаваемой в него, на парогенерирующую поверхность 5A, так что жидкая вода распространяется по парогенерирующей поверхности 5A. Следовательно, когда нагреватель 10 приведен в действие для нагрева парогенерирующей поверхности 5A, жидкая вода на парогенерирующей поверхности 5A превращается в пар в паровой камере 8. Пар выходит из выпускного отверстия 9 паровой камеры и затем через отверстия 6 для выхода пара для выхода с поверхности 4A для обработки ткани. Следовательно, ткань F, расположенная против поверхности 4A для обработки ткани, будет обрабатываться паром.
Количество пара, которое выходит из отверстий 6 для выхода пара на ткань F, подлежащую обработке паром, может регулироваться посредством изменения количества жидкой воды, которая подается в паровую камеру 8 устройством 11 подачи воды. Более конкретно, скорость насоса 13 может изменяться контроллером (не показан) для регулировки скорости потока жидкой воды, подаваемой на парогенерирующую поверхность 5A, для регулировки скорости потока пара, генерируемого в паровой камере 8. Иногда необходимо управлять паровым утюгом 1 таким образом, чтобы пар с высокой скоростью потока выходил из отверстий 6 для выхода пара, например, если паровой утюг 1 используется для удаления трудноудаляемых складок или удаления складок с некоторых типов ткани, которые требуют высокую скорость потока пара для эффективного удаления складок. Для генерации высокой скорости потока пара устройство 11 подачи воды приводится в действие для подачи жидкой воды из емкости 12 для воды на парогенерирующую поверхность 5A с высокой скоростью потока, так что большой объем пара генерируется в паровой камере 8.
Было установлено, что, когда жидкая вода подается на парогенерирующую поверхность 5A с высокой скоростью потока для генерации большого количества пара, жидкая вода может скапливаться в паровой камере 8 и вытекать из выпускного отверстия 9 паровой камеры, чтобы затем выходить из отверстий 6 для выхода пара. Это может приводить к разбрызгиванию горячей воды из парового утюга 1, которая может обжечь пользователя и может вызвать образование мокрых участков на ткани F, подлежащей обработке паром.
Для предотвращения скапливания жидкой воды в паровой камере 8, когда жидкая вода подается на парогенерирующую поверхность 5A с высокой скоростью потока устройством 11 подачи воды, известно из области техники, как увеличить площадь поверхности парогенерирующей поверхности 5A, так что больше жидкой воды находится в контакте с парогенерирующей поверхностью 5A для увеличения скорости, с которой жидкая вода превращается в пар в паровой камере 8. Следовательно, поскольку скорость испарения жидкой воды в паровой камере 8 увеличена, жидкая вода предотвращена от скопления в паровой камере 8 и затем выхода из выпускного отверстия 9 паровой камеры через отверстия 6 для выхода пара. Однако, было установлено, что увеличение площади поверхности парогенерирующей поверхности 5A увеличивает вес парового утюга 1 и увеличивает размер корпуса 2, так что паровой утюг 1 является неудобным для маневрирования и трудным для хранения. Кроме того, если площадь парогенерирующей поверхности 5A была бы увеличена, тогда потребовался бы больший нагреватель для нагрева паровой камеры 8, и, таким образом, паровой утюг 1 потреблял бы больше электроэнергии во время использования.
Паровой утюг 1 содержит часть 15 для выходного потока, которая сообщает по текучей среде выпускное отверстие 9 паровой камеры с отверстиями 6 для выхода пара. Часть 15 для выходного потока расположена между парогенерирующей пластиной 4 и пластиной 5 для обработки ткани и выполнена таким образом, что текучая среда проходит в криволинейном или непрямом канале из выпускного отверстия 9 паровой камеры в отверстия 6 для выхода пара. Следовательно, время, необходимое для перемещения пара и жидкой воды из паровой камеры 8 в отверстия 6 для выхода пара, увеличено по сравнению с тем, как если бы пар и жидкая вода смогли проходить по прямому линейному каналу.
Пластина 4 для обработки ткани содержит основную поверхность, которая обращена в противоположном направлении от поверхности 4A для обработки ткани и образует первую граничную поверхность 4B части 15 для выходного потока. Парогенерирующая пластина 5 содержит основную поверхность, которая обращена в противоположном направлении от парогенерирующей поверхности 5A и образует вторую граничную поверхность 5B части 15 для выходного потока. Первая и вторая граничные поверхности 4B, 5B параллельны и обращены друг к другу.
Часть 15 для выходного потока содержит наружную боковую стенку 16 и внутренние стенки 17. Внутренние стенки 17 выполняют функцию разделительных перегородок для направления потока текучей среды через часть 15 для выходного потока. На фиг.5 и 6 изображены 14 внутренних стенок 17, хотя следует понимать, что число и конфигурация внутренних стенок 17 могут изменяться в зависимости от заданного пути потока через часть 15 для выходного потока.
Наружная боковая стенка 16 определяет максимальный размер части 15 для выходного потока и образует камеру, через которую текучая среда из выпускного отверстия 9 паровой камеры может проходить. Наружная стенка 16 выполняет функцию разделительной перегородки для направления потока текучей среды через часть 15 для выходного потока. Следует понимать, что конфигурация наружной боковой стенки 16 может также изменяться в соответствии с заданным путем потока через часть 15 для выходного потока.
Наружная боковая стенка 16 проходит от парогенерирующей пластины 5 и частично окружает вторую граничную поверхность 5B. Внутренние стенки 17 проходит от второй граничной поверхности 5B. Наружная и внутренние стенки 16, 17 выполнены как одно целое с парогенерирующей пластиной 5, однако, следует понимать, что конфигурация может изменяться. Наружная и внутренние стенки 16, 17 проходят от парогенерирующей пластины 5, чтобы способствовать максимизации подведения тепла к наружной и внутренним стенкам 16, 17 от нагревателя 10. Это способствует увеличению температуры наружной и внутренних стенок 16, 17, так что жидкая вода, которая контактирует с наружной и внутренними стенками 16, 17, более быстро превращается в пар.
Первая и вторая граничные поверхности 4B, 5B и наружная и внутренние стенки 16, 17 образуют поверхности контакта с паром части 15 для выходного потока. Нагреватель 10 проходит частично вокруг периферии части 15 для выходного потока рядом с наружной боковой стенкой 16, так что канал пара и жидкой воды из выпускного отверстия 9 паровой камеры в отверстия 6 для выхода пара нагревается при приведении в действие нагревателя 10.
Пар проходит из паровой камеры 8 в часть 15 для выходного потока через выпускное отверстие 9 паровой камеры. Наружная боковая стенка 16 направляет поток текучей среды из выпускного отверстия 9 паровой камеры в часть 15 для выходного потока. Наружная боковая стенка 16 обычно является U-образной, и выпускное отверстие 9 паровой камеры находится рядом с самой верхней частью наружной боковой стенки 16.
Путь потока, образованный в части 15 для выходного потока, показан стрелками ʹBʹ на фиг.6 и является спиральным или непрямым путем потока. То есть, текучая среда, проходящая по каналу B потока, должна изменять направление по меньшей мере один раз при прохождении ее по каналу B потока. Это способствует вызыванию столкновения текучей среды, проходящей по каналу B потока, с одной или более из наружной и внутренних стенок 16, 17. Канал B потока, образованный в части 15 для выходного потока, имеет лабиринтную конфигурацию. Более конкретно, внутренние стенки 17 расположены таким образом, что канал B потока, образованный в части 15 для выходного потока, имеет изогнутую конфигурацию.
Внутренние стенки 17 расположены в первой и второй группах 17A, 17B. Наружная боковая стенка 16 содержит первую и вторую поверхности 16A, 16B, которые обращены друг к другу и расположены на противоположных сторонах продольной оси A-A подошвы 3.
Внутренние стенки 17 первой группы 17A проходят от первой поверхности 16A наружной боковой стенки 16, и каждая проходит ко второй поверхности 16B наружной боковой стенки 16, но на расстоянии от нее, в направлении, перпендикулярном к продольной оси A-A. Внутренние стенки 17 второй группы 17B проходят от второй поверхности 16B наружной боковой стенки 16, и каждая проходит к первой поверхности 16A наружной боковой стенки 16, но на расстоянии от нее, в направлении, перпендикулярном к продольной оси A-A. Внутренние стенки 17 параллельны друг другу.
Внутренние стенки 17 первой группы 17A отделены внутренними стенками 17 второй группы 17B, так что внутренние стенки 17 первой и второй групп 17A, 17B чередуются последовательно в направлении продольной оси A-A подошвы 3. Внутренние стенки 17 первой и второй групп 17A, 17B перекрываются в направлении, перпендикулярном к продольной оси A-A подошвы 3, так что нет линии видимости через часть 15 для выходного потока в направлении продольной оси A-A. Таким образом, часть 15 для выходного потока содержит канал, который имеет непрямой канал от выпускного отверстия 9 паровой камеры к отверстиям 6 для выхода пара.
Поскольку канал B потока части 15 для выходного потока содержит изогнутую конфигурацию, текучая среда, проходящая по каналу B потока из выпускного отверстия 9 паровой камеры, должна много раз изменять направление при прохождении ее в отверстия 6 для выхода пара. Это способствует вызыванию множества столкновений текучей среды, проходящей по каналу B потока, с наружной и внутренними стенками 16, 17. Внутренние стенки 17 выполняют функцию разделительных перегородок и направляют поток текучей среды через часть 15 для выходного потока.
Отверстия 6 для выхода пара расположены на другой стороне наружной боковой стенки 16 относительно выпускного отверстия 9 паровой камеры, так что текучая среда, выходящая из паровой камеры 8, должна проходить в непрямом канале через лабиринтную конфигурацию части 15 для выходного потока для достижения отверстий 6 для выхода пара. Поскольку пар и жидкая вода, выходящие из выпускного отверстия 9 паровой камеры, должны проходить в непрямом канале, время, необходимое для перемещения пара и жидкой воды из выпускного отверстия 9 паровой камеры в отверстия 6 для выхода пара, увеличено по сравнению с тем, как если бы пар и жидкая вода смогли проходить по прямому линейному каналу. Следовательно, если жидкая вода, которая подается на парогенерирующую поверхность 5A, скапливается в паровой камере 8 и выходит из выпускного отверстия 9 паровой камеры в часть 15 для выходного потока, жидкой воде должен потребоваться более длинный канал для достижения отверстий 6 для выхода пара, чем если бы жидкая вода смогла проходить по прямому линейному каналу в отверстия 6 для выхода пара. Было установлено, что выполнение канала B потока более изогнутым увеличивает время, которое необходимо для перемещения жидкой воды из выпускного отверстия 9 паровой камеры в отверстия 6 для выхода пара.
Нагреватель 10 выполнен с возможностью нагрева части 15 для выходного потока, так что жидкая вода, которая не испарилась в паровой камере 8 и затем проходит в часть 15 для выходного потока, превращается в пар, таким образом, предотвращая скопление жидкой воды в части 15 для выходного потока и затем выпуска из отверстий 6 для выхода пара. Следовательно, паровой утюг 1 может генерировать больше пара, чем известный паровой утюг, который имеет парогенерирующую поверхность 5A подобного размера, но не включает в себя непрямой канал B потока между выпускным отверстием 9 паровой камеры и отверстиями 6 для выхода пара. Более конкретно, жидкая вода подвергается в части 15 для выходного потока воздействию тепла нагревателя 10 в течение более длительного периода времени, и, таким образом, больше жидкой воды в части 15 для выходного потока превращается в пар, чем если бы жидкая вода могла проходить непосредственно из выпускного отверстия 9 паровой камеры в отверстия 6 для выхода пара. Таким образом, устройство 11 подачи воды может приводиться в действие для подачи жидкой воды в паровую камеру 8 с высокой скоростью потока для генерации большого объема пара без необходимости увеличения площади парогенерирующей поверхности 5A. Это связано с тем, что необязательно предотвращать скопление жидкой воды в паровой камере 8 парового утюга 1, поскольку если жидкая вода выходит из выпускного отверстия 9 паровой камеры, тогда она будет превращаться в пар в части 15 для выходного потока вследствие того, что жидкая вода должна проходить по непрямому пути потока в отверстия 6 для выхода пара и, таким образом, подвергается воздействию тепла нагревателя 10 в течение более длительного периода времени, так что больше жидкой воды превращается в пар. Следовательно, паровой утюг 1 пригоден для генерации пара с более высокой скоростью потока, чем известный паровой утюг, имеющий парогенерирующую поверхность с подобным размером, но без непрямого пути потока между выпускным отверстием паровой камеры и отверстиями для выхода пара.
Кроме того, поскольку часть 15 для выходного потока нагревается нагревателем 10, пар в части 15 для выходного потока предотвращен от превращения в жидкую воду, что иначе бы уменьшило эффективность парового утюга 1.
Конфигурация части 15 для выходного потока может изменяться. Часть 15 для выходного потока вызывает множество изменений направления прохождения текучей среды по каналу B потока. За счет обеспечения непрямого канала B потока текучей среды направление потока текучей среды, проходящей по части 15 для выходного потока, принудительно отклоняется. Более тяжелые капельки воды в текучей среде являются более стойкими к отклонениям направления потока и, следовательно, сталкиваются с наружной и внутренними стенками 16, 17 части 15 для выходного потока и измельчаются в виде меньших капелек воды. Эти меньшие капельки воды могут легче испаряться. Капельки воды в контакте с наружной или внутренними стенками 16, 17 части 15 для выходного потока могут испаряться под действием тепла нагревателя 10, которое отводиться к наружной и внутренним стенкам 16, 17.
Часть 15 для выходного потока содержит пористый слой для поглощения жидкой воды в части 15 для выходного потока. Более конкретно, каждая из пластины 4 для обработки ткани и парогенерирующей пластины 5 содержит пористый слой (не показан) и непористый слой (не показан). Непористый слой пластины 4 для обработки ткани содержит поверхность 4A для обработки ткани, и пористый слой пластины 4 для обработки ткани содержит первую граничную поверхность 4B. Непористый слой парогенерирующей пластины 5 содержит парогенерирующую поверхность 5A, и пористый слой парогенерирующей пластины 5 содержит вторую граничную поверхность 5B. Пористый слои пластины 4 для обработки ткани и парогенерирующей пластины 5 выполнены с возможностью поглощения жидкой воды в части 15 для выходного потока для замедления потока жидкой воды, так что жидкой воде требуется больше времени для перемещения через часть 15 для выходного потока из выпускного отверстия 9 паровой камеры в отверстия 6 для выхода пара. Следовательно, жидкая вода в части 15 для выходного потока подвергается воздействию тепла нагревателя 10 в течение более длительного периода времени, и, следовательно, больше жидкой воды превращается в пар, чем если бы пористые слои не были включены. Кроме того, пористые слои увеличивают площадь поверхности первой и второй граничных поверхностей 4B, 5B и, таким образом, увеличивают передачу тепла от первой и второй граничных поверхностей 4B, 5B, которые нагреваются нагревателем 10, жидкой воде в части 15 для выходного потока.
Было установлено, что увеличение толщины пористых слоев пластины 4 для обработки ткани и парогенерирующей пластины 5 увеличивает скорость, с которой жидкая вода в части 15 для выходного потока может превращаться в пар. Вследствие того, что увеличение толщины пористых слоев увеличивает количество жидкой воды в части 15 для выходного потока, которая может поглощаться пористыми слоями, и также увеличивает площадь первой и второй граничных поверхностей 4B, 5B. Предпочтительно, толщина пористых слоев меньше 0,2 мм, и толщина пористых слоев составляет 0,1 мм. Однако, следует понимать, что другие толщины пористых слоев возможны. В другой конфигурации один или оба из пористых слоев исключены.
Первая и вторая граничные поверхности 4B, 5B и наружная и внутренние стенки 16, 17 части 15 для выходного потока содержат покрытие (не показано), которое способствует генерации пара. Покрытием, например, является коллоидный активатор пара, такой как LUDOX (торговая марка). Покрытие заставляет жидкую воду распространяться по первой и второй граничным поверхностям 4B, 5B, так что жидкая вода более эффективно превращается в пар. Дополнительно, или, в качестве альтернативы, покрытие выполняет функцию изоляции для предотвращения слишком быстрого нагрева жидкой воды нагревателем 10, и, следовательно, уменьшен эффект Лейденфроста, который иначе вызывает образование слоя пара между жидкой водой и первой и второй граничными поверхностями 4B, 5B, который предотвращает непосредственный контакт жидкой воды с первой и второй граничными поверхностями 4B, 5B и, таким образом, предотвращает эффективное превращение жидкой воды в пар. Следовательно, покрытие выполнено с возможностью увеличения скорости превращения жидкой воды в части 15 для выходного потока в пар. Покрытие может быть пористым и может образовывать пористые слои пластины 4 для обработки ткани и парогенерирующей пластины 5. В качестве альтернативы, покрытие может наноситься на поверхность пористых слоев.
Покрытие может наноситься посредством распыления покрытия на первую и вторую граничные поверхности 4B, 5B и поверхности наружной и внутренних стенок 16, 17 перед сборкой подошвы 3. В качестве альтернативы, покрытие может наноситься при первой сборке подошвы 3 и затем испарения покрытия и прохождения его через часть 15 для выходного потока, так что покрытие осаждается на первую и вторую граничные поверхности 4B, 5B и поверхности наружной и внутренних стенок 16, 17 и затем сушится.
На фиг.7 и 8 изображена парогенерирующая пластина 20 подошвы парового утюга 1 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Паровое устройство выполнено в виде парового утюга 1, который имеет ряд таких же элементов, что и паровой утюг 1, описанный выше относительно фиг.1-6, причем такие элементы обозначены теми же ссылочными позициями. Отличие состоит в том, что парогенерирующая пластина 5 парового утюга 1, описанная выше относительно фиг.1-6, исключена и заменена альтернативной парогенерирующей пластиной 20.
Парогенерирующая пластина 20 изображена на фиг.7 и 8 и содержит парогенерирующую поверхность (не показана), которая параллельна поверхности для обработки ткани подошвы и обращена в противоположном направлении от нее.
Часть 21 для выходного потока расположена между пластиной для обработки ткани и парогенерирующей пластиной 20. Часть 21 для выходного потока сообщает по текучей среде выпускное отверстие 9 паровой камеры с отверстиями 6 для выхода пара (не показаны) и выполнена таким образом, что текучая среда проходит в непрямом канале из выпускного отверстия 9 паровой камеры в отверстия для выхода пара. Следовательно, время, необходимое для прохождения пара и жидкой воды из выпускного отверстия 9 паровой камеры в отверстия для выхода пара, увеличено по сравнению с тем, как если бы пар и жидкая вода смогли проходить по прямого линейному каналу.
Пластина для обработки ткани содержит основную поверхность, которая обращена в противоположном направлении от поверхности для обработки ткани и образует первую граничную поверхность (не показана) части 21 для выходного потока. Парогенерирующая пластина 20 содержит основную поверхность, которая обращена в противоположном направлении от парогенерирующей поверхности и образует вторую граничную поверхность 20B части 21 для выходного потока. Первая и вторая граничные поверхности 20B параллельны и обращены друг к другу.
Часть 21 для выходного потока содержит наружную боковую стенку 22 и первую и вторую внутренние стенки 23, 24. Первая и вторая внутренние стенки 23, 24 выполняют функцию разделительной перегородки для направления потока текучей среды через часть 21 для выходного потока. Следует понимать, что число и конфигурация первой и второй внутренних стенок 23, 24 могут меняться в зависимости от заданного пути потока через часть 21 для выходного потока.
Наружная боковая стенка 22 определяет максимальный размер части 21 для выходного потока и образует камеру, через которую текучая среда из паровой камеры может проходить в отверстия для выхода пара. Наружная стенка 22 выполняет функцию разделительной перегородки для направления потока текучей среды через часть 21 для выходного потока. Следует понимать, что конфигурация наружной боковой стенки 22 может также изменяться в соответствии с заданным путем потока через часть 21 для выходного потока.
Наружная боковая стенка 22 проходит от парогенерирующей пластины 20 и частично окружает вторую граничную поверхность 20B. Наружная боковая стенка 22 является обычно U-образной, имеющей закрытый конец 22A и открытый конец 22B, который сообщается по текучей среде с отверстиями для выхода пара. Наружная боковая стенка 22 содержит первую и вторую поверхности 22C, 22D, которые обращены друг к другу и проходят между закрытым и открытым концами 22A, 22B наружной боковой стенки 22. Наружная боковая стенка 22 и первая и вторая внутренние стенки 23, 24 проходят от парогенерирующей пластины 20 и выполнены как одно целое с ней, однако, следует понимать, что конфигурация может изменяться.
Первая и вторая внутренние стенки 23, 24 проходят от противоположных сторон выпускного отверстия 9 паровой камеры и проходят к закрытому концу 22A наружной боковой стенки 22, но на расстоянии от него, в направлении продольной оси A-A подошвы. Первая и вторая внутренние стенки 23, 24 расположены на противоположных сторонах продольной оси A-A подошвы.
Первый канал 25 образован между первой и второй внутренними стенками 23, 24. Второй канал 26 образован между первой внутренней стенкой 23 и первой поверхностью 22C наружной боковой стенки 22. Третий канал 27 образован между второй внутренней стенкой 24 и второй поверхностью 22D наружной боковой стенки 22. Второй и третий каналы 26, 27 расположены на противоположных сторонах продольной оси A-A подошвы, и первый канал 25 расположен между вторым и третьим каналами 26, 27. Каждый из первого, второго и третьего каналов 25, 26, 27 обычно проходит параллельно продольной оси A-A подошвы.
Первый канал 25 сообщает по текучей среде выпускное отверстие 9 паровой камеры с закрытым концом 22A наружной боковой стенки 22. Каждый из второго и третьего каналов 26, 27 сообщает по текучей среде закрытый и открытый концы 22A, 22B наружной боковой стенки 22. Открытый конец 22B наружной боковой стенки 22 сообщается по текучей среде с отверстиями для выхода пара. Выпускное отверстие 9 паровой камеры выполнено таким образом, что текучая среда, выходящая из выпускного отверстия 9 паровой камеры, должна проходить через часть 21 для выходного потока перед достижением отверстий для выхода пара. Следовательно, пар и жидкая вода, которые выходят из выпускного отверстия 9 паровой камеры, проходят по первому каналу 25 к закрытому концу 22A наружной боковой стенки 22 и затем изменяют направление и проходят или через второй или через третий канал 26, 27 для достижения открытого конца 22B наружной боковой стенки 22 для прохождения через отверстия для выхода пара. Таким образом, канал текучей среды, проходящей в части 21 для выходного потока, разделяется, когда текучая среда достигает закрытого конца 22A наружной боковой стенки 22 и проходит через каждый из второго и третьего каналов 26, 27.
Путь потока, образованный в части 21 для выходного потока показан стрелками ʹCʹ на фиг.8 и является изогнутым или непрямым путем потока. То есть, текучая среда, проходящая по каналу C потока, должна изменять направление по меньшей мере один раз при прохождении ее по каналу C потока, поскольку первая и вторая внутренние стенки 23, 24 образуют лабиринтную конфигурацию. Это способствует вызыванию столкновения текучей среды, проходящей по каналу C потока, с одной или более из наружной боковой стенки 22 и первой и второй внутренних стенок 23, 24.
Поскольку пар и жидкая вода, выходящие из выпускного отверстия 9 паровой камеры, должны проходить по непрямому каналу для достижения отверстий для выхода пара, время, необходимое для перемещения пара и жидкой воды из выпускного отверстия 9 паровой камеры в отверстия для выхода пара, увеличено по сравнению с тем, как если бы пар и жидкая вода могли проходить по прямому линейному каналу. Следовательно, если жидкая вода, которая подана на парогенерирующую поверхность, скапливается в паровой камере и выходит из выпускного отверстия 9 паровой камеры в часть 21 для выходного потока, жидкой воде должен потребоваться более длинный канал для достижения отверстий для выхода пара, чем, если бы жидкая вода могла проходить по прямому линейному каналу в отверстия для выхода пара.
Первая и вторая граничные поверхности 20B, наружная боковая стенка 22 и первая и вторая внутренние стенки 23, 24 образуют поверхности контакта с паром части 21 для выходного потока. Нагреватель (не показан) проходит частично вокруг периферии части 21 для выходного потока, так что канал C потока нагревается при приведении в действие нагревателя. Нагреватель выполнен с возможностью нагрева части 21 для выходного потока, так что жидкая вода, которая не превращается в пар в паровой камере и затем проходит в часть 21 для выходного потока, превращается в пар, таким образом, предотвращая скопление жидкой воды в части 21 для выходного потока и затем выхода из отверстий для выхода пара.
Каждый из первого, второго и третьего каналов 25, 26, 27 проходит по волнообразному каналу для вызывания изменения направления текучей среды, перемещающейся в части 21 для выходного потока, так что относительно тяжелые большие капельки воды сталкиваются с наружной боковой стенкой 22 и первой и второй внутренними стенками 23, 24. Это способствует вызыванию множества столкновений текучей среды, проходящей по каналу C потока, с поверхностями части 21 для выходного потока для удаления больших капелек жидкой воды из пара.
Паровой утюг может генерировать больше пара, чем известный паровой утюг, который имеет парогенерирующую поверхность подобного размера, но не включает в себя непрямой канал C потока между выпускным отверстием 9 паровой камеры и отверстиями для выхода пара. Это обусловлено тем, что жидкая вода, которая проходит в часть 21 для выходного потока, подвергается действию тепла нагревателя в течение более длительного периода времени, и, таким образом, больше жидкой воды в части 21 для выходного потока превращается в пар, чем, если бы жидкая вода смогла проходить непосредственно из выпускного отверстия 9 паровой камеры в отверстия для выхода пара. Таким образом, устройство подачи воды может приводиться в действие для подачи жидкой воды в паровую камеру с высокой скоростью потока для генерации большого объема пара без необходимости увеличения размера парогенерирующей пластины 20. Следовательно, паровой утюг данного варианта осуществления настоящего изобретения подходит для генерации пара с большей скоростью потока, чем известный паровой утюг, имеющий парогенерирующую пластину подобного размера, но без непрямого пути потока между выпускным отверстием паровой камеры и отверстиями для выхода пара. Кроме того, поскольку часть 21 для выходного потока нагревается нагревателем, пар в части 21 для выходного потока предотвращен от превращения в жидкую воду, что иначе бы уменьшало эффективность парового утюга.
Подобно части 15 для выходного потока парового утюга 1, описанного выше относительно фиг.1-6, часть 21 для выходного потока варианта осуществления, изображенного на фиг.7 и 8, содержит пористый слой для поглощения жидкой воды в части 21 для выходного потока. Более конкретно, пластина для обработки ткани и/или парогенерирующая пластина 20 содержит пористый слой, который выполнен с возможностью поглощения жидкой воды в части 21 для выходного потока для замедления потока жидкой воды, так что жидкой воде требуется больше времени для перемещения через часть 21 для выходного потока из выпускного отверстия 9 паровой камеры в отверстия для выхода пара. Следовательно, жидкая вода в части 21 для выходного потока подвергается воздействию тепла нагревателя в течение более длительного периода времени, и, следовательно, больше жидкой воды превращается в пар, чем, если бы пористые слои не были включены. Кроме того, пористые слои увеличивают площадь поверхности первой и второй граничных поверхностей 20B и, таким образом, увеличивают передачу тепла от первой и второй граничных поверхностей 20B, которые нагреваются нагревателем, жидкой воде в части 21 для выходного потока. В альтернативном варианте осуществления часть 21 для выходного потока не содержит пористый слой.
Часть 21 для выходного потока содержит множество элементов 28. Множество элементов 28 имеет форму множества выемок 28A на первой и второй граничных поверхностях 20B и множество выступов 28B, которые проходят от первой и второй граничных поверхностей 20B. Жидкая вода в части 21 для выходного потока проходит в выемки 28A, так что скорость потока жидкой воды через часть 21 для выходного потока уменьшена, таким образом, больше жидкой воды в части 21 для выходного потока превращается в пар перед достижением ее отверстий для выхода пара. Кроме того, выемки 28A увеличивают площадь поверхности первой и второй граничных поверхностей 20B и, следовательно, увеличивает передачу тепла между первой и второй граничными поверхностями 20B и жидкой водой, так что скорость испарения жидкой воды увеличена. Кроме того, жидкая вода в части 21 для выходного потока проходит вокруг выступов 28B, так что скорость потока жидкой воды уменьшена, таким образом, больше жидкой воды в части 21 для выходного потока превращается в пар перед достижением ее отверстий для выхода пара. Кроме того, выступы 28B увеличивают площадь поверхности первой и второй граничных поверхностей 20B, так что передача тепла между первой и второй граничными поверхностями 20B и жидкой водой увеличена. В альтернативных вариантах осуществления (не показаны) выемки 28A на одной из первой и второй граничных поверхностей 20B и/или выступы 28B на одной или обеих из первой и второй граничных поверхностях 20B исключены. Следует понимать, что часть 15 для выходного потока парового утюга 1, описанного выше относительно фиг.1-6, может также содержать множество элементов для увеличения скорости испарения жидкой воды в части 15 для выходного потока.
Подобно части 15 для выходного потока парового утюга 1, описанного выше относительно фиг.1-6, часть 21 для выходного потока варианта осуществления, изображенного на фиг.7 и 8, содержит покрытие (не показано), которое способствует генерации пара. Более конкретно, одна или более из первой и второй граничных поверхностей 20B, наружной боковой стенки 22 и первой и второй внутренних стенок 23, 24 части 21 для выходного потока содержат покрытие (не показано), которое способствует генерации пара.
Покрытие является активатором пара и может быть активатором пара в виде коллоидного диоксида кремния, таким как LUDOX (торговая марка). Покрытие вызывает распространение жидкой воды на первой и второй граничных поверхностях 20B, так что жидкая вода более эффективно превращается в пар. Дополнительно, или, в качестве альтернативы, покрытие выполняет функцию изоляции для предотвращения слишком быстрого нагрева жидкой воды и, следовательно, уменьшает эффект Лейденфроста. Следовательно, покрытие выполнено с возможностью увеличения скорости превращения жидкой воды в пар в части 21 для выходного потока.
В вышеописанных вариантах осуществления высота H (показано на фиг.6) части 15, 21 для выходного потока, которая является расстоянием между первой граничной поверхностью 4B и второй граничной поверхностью 5B, 20B, составляет 5 мм и, предпочтительно, 3 мм или меньше, для поддержания контакта жидкой воды в части 15, 21 для выходного потока как с первой граничной поверхностью 4B, так и второй граничной поверхностью 5B, 20B. Это заставляет жидкую воду в части 15, 21 для выходного потока одновременно нагреваться как за счет первой граничной поверхности 4B, так и второй граничной поверхности 5B, 20B для увеличения скорости, с которой жидкая вода превращается в пар. В вышеописанных вариантах осуществления высота H части 15, 21 для выходного потока составляет 3 мм.
Хотя в вышеописанных вариантах осуществления покрытие содержит LUDOX (торговая марка), в альтернативных вариантах осуществления покрытие может содержать другой компонент, такой как силикаты, фосфаты, бораты или XYLAN (торговая марка).
В вышеописанных вариантах осуществления паровое устройство 1 выполнено в виде парового утюга 1. Однако следует понимать, что настоящее изобретение пригодно для использования с другими типами парового устройства. Например, в одном альтернативном варианте осуществления (не показан) паровое устройство выполнено в виде головки для отпаривателя ткани, которое пригодно для удаления складок с вертикально подвешенной ткани.
В вышеописанных вариантах осуществления емкость 12 для воды расположена в корпусе 2 парового утюга 1. Однако, в альтернативном варианте осуществления (не показан) емкость 12 для воды расположена в отдельной подставке или основании, и жидкая вода подается из основания на парогенерирующую поверхность 4A через шланг. Насос 13 может быть расположен в корпусе 2 парового утюга 1 или в основании.
Следует понимать, что термин «содержащий» не исключает другие элементы или этапы, и неопределенный артикль ʺaʺ или ʺanʺ не исключает множество. Единственный процессор может выполнять функции нескольких элементов, перечисленных в формуле изобретения. Сам по себе тот факт, что конкретные меры перечислены во взаимно разных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает того, что сочетание этих мер не может быть использовано для получения преимущества. Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не должны истолковываться как ограничивающие объем формулы изобретения.
Хотя формула изобретения была сформулирована в настоящей заявке для конкретных сочетаний признаков, следует понимать, что объем раскрытия настоящего изобретения также включает в себя любые новые признаки или любые новые сочетания признаков, раскрытых в данном документе, или явно или неявно, или любое их обобщение, относится или нет это к одному и тому же изобретению, как заявлено сейчас в любом пункте формулы изобретения, и уменьшает или нет это частично или полностью одни и те же технические проблемы, как это делает основное изобретение. Заявители, таким образом, заявляют, что новая формула изобретения может быть сформулирована для таких признаков и/или сочетаний признаков во время рассмотрения настоящей заявки или любой другой заявки, полученной из нее.