УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ РУЧНЫХ УТЮГОВ
IMPROVEMENT OF MANUAL IRONS

Область техники
[001] Настоящее изобретение относится к ручным утюгам.
Уровень техники
Традиционные ручные утюги для глажки одежды включают утюги сухой глажки, утюги с увлажненной глажкой и паровые утюги. Такие утюги включают следующие типы утюгов.
- Автономные паровые утюги, удерживаемые руками. Данные утюги имеют внутренний резервуар и парообразующую нагревательную камеру в корпусе удерживаемого руками утюга, которая создает пар внутри утюга. Вода проходит от резервуара к нагревательной камере для образования пара, который выпускается через ряд отверстий для выпуска пара, размещенных в подошве.
- Паровые утюги с паровой станцией.
Данные утюги имеют отдельный базовый блок, известный как «паровая станция», которая имеет резервуар для воды большой вместимости. Вода проходит через гибкую трубку к ручному утюгу, в котором она нагревается для образования пара. Пар выпускается через ряд отверстий в подошве. Резервуар для воды большой вместимости в отдельной паровой станции обеспечивает выполнение относительно легковесного ручного утюга и меньшее количество остановок для заполнения резервуара, и пар формируется в утюге из воды, полученной из базового блока.
- Паровые утюги с парогенератором.
Эти утюги имеют отдельный блок парогенератора, имеющий резервуар большой вместимости и блок парогенератора. Пар проходит через гибкую трубку к ручному утюгу и выпускается через ряд отверстий в подошве. В самом утюге может быть расположена камера подогрева для испарения конденсата в ручном утюге и преобразования его в пар. Резервуар для воды большой вместимости и отдельный парогенератор обеспечивают выполнение относительно легкого ручного утюга и меньшее количество остановок для заполнения резервуара.
- Ручные утюги с водораспылением.
Такие утюги имеют внутренний резервуар, насос и водяную форсунку. Насос может быть электрическим или механическим. Вода закачивается из резервуара к форсунке, которая, как правило, расположена спереди утюга, и вода распыляется спереди утюга на предмет одежды. Горячая подошва превращает воду на предмете одежды в пар при перемещении подошвы по смоченной части предмета одежды.
[002] Последние из этих типов, упомянутые в настоящем описании как «утюги с увлажненной глажкой» или «утюги с распылением», имеют следующие недостатки: В случае утюгов с распылением от ручного насоса, зона покрытия предмета одежды водяным распылением зависит от ручного нажатия кнопки, активирующей насос для создания распыления. Такая особенность может привести к неровной зоне покрытия водяного распыления на предмете одежды. Для утюгов с распылением, содержащих электрические или механические насосы, форсунка может допускать капание и утечку больших водных капелек.
Иногда, вместо создаваемого распыления, форсунка выпускает струю воды на предмет одежды или она может создавать распыление, в котором содержится некоторое количество относительно больших капелек воды, образуя неровное смачивание предмета одежды. Конкретные варианты реализации, представленные в настоящем описании, направлены на решение проблем, упомянутых в приведенном выше описании.
Раскрытие изобретения
[003] Согласно первому аспекту, предложен электрический ручной утюг, содержащий: электронагреваемую подошву и водяную форсунку, отличающийся тем, что водяная форсунка выполнена с возможностью создания водяного тумана, имеющего по существу равномерное распределение водяных капелек. Предпочтительно указанная водяная форсунка выполнена с возможностью создания водяного тумана, который, при оседании на отглаживаемой поверхности, образует слой влажности поверх указанной поверхности по существу равномерной толщины.
Указанная форсунка может создавать водяной туман, имеющий такой размер капелек, при котором капельки оседают поверх ткани, которая должна быть отглажена, не впитываясь в указанную ткань.
Указанная форсунка может создавать туман, имеющий средний диаметр капелек в диапазоне от 39 до 159 мкм.
Предпочтительно форсунка создает туман, имеющий средний диаметр капелек в диапазоне от 58 до 100 мкм в свободном пространстве.
Указанная водяная форсунка может иметь выпускное отверстие максимальной величины в диапазоне от 0,6 до 0,8 мм.
Утюг предпочтительно дополнительно содержит электрический насос, подающий воду указанной водяной форсунке.
[004] Утюг может содержать проходной фильтр, имеющий размер отверстия сетки в диапазоне:
Ширина: 65 - 85 мкм;
Длина: 110 - 200 мкм.
Указанный туман может сформировать по существу эллиптический рисунок распыления на плоской поверхности, параллельной нижней стороне указанной подошвы, причем указанный по существу эллиптический рисунок расположен перед кончиком указанной подошвы.
Эллиптический рисунок распыления может иметь активную область с размерами в диапазоне:
минимальная ширина 65 - 70 мм;
максимальная ширина 90 - 95 мм;
минимальная длина 75 - 80 мм;
максимальная длина 100 - 105 мм.
Указанная форсунка может быть установлена для формирования указанного тумана воды перед подошвой указанного утюга.
Указанная форсунка может быть расположена по существу над кончиком указанной подошвы.
Указанная форсунка может быть установлена над кончиком указанной подошвы, и средняя точка упомянутой форсунки расположена на расстоянии от 5 до 15 мм перед передней точкой указанной подошвы.
Указанная форсунка может быть расположена над кончиком указанной подошвы на высоте в диапазоне 75 - 80 мм.
[005] Утюг предпочтительно содержит клапан, открывающийся при превышении давления воды на входе предопределенного уровня, и закрывающийся при падении указанного давления воды ниже предопределенного уровня.
Утюг может содержать резервуар для воды, который расположен в корпусе утюга.
Утюг может дополнительно содержать водопроводную станцию, представляющую собой отдельный блок указанного ручного утюга, и в которой вода подается от указанного отдельного резервуара для воды к ручному утюгу через шланг или трубку.
Предпочтительно форсунка функционирует при скорости потока в диапазоне от 25 до 30 миллилитров в минуту.
Предпочтительно форсунка функционирует при давлении в диапазоне от 4 до 7 бар.
Предпочтительно утюг дополнительно содержит регулятор давления для регулирования давления воды, подводимой к форсунке.
Предпочтительно утюг содержит электрическое средство для освещения, расположенное таким образом, чтобы освещать световое пятно или рисунок перед подошвой в положении, совпадающем с положением рисунка тумана.
[006] Согласно второму аспекту предложен электрический ручной утюг, содержащий: электронагреваемую подошву; и водяную форсунку, причем указанная водяная форсунка выполнена с возможностью создания рисунка тумана перед указанной подошвой; отличающийся осветительным средством, установленным для свечения пучком света в зоне перед утюгом, которая соответствует зоне, охваченной указанным туманом, сформированным форсункой.
Указанное осветительное средство может содержать отдельные источники света, расположенные по кругу, окружающие выпускное отверстие указанной форсунки. Осветительное средство может содержать по меньшей мере один светодиод. Указанное осветительное средство может быть выполнено с возможностью формирования направленного светового луча.
[007] Согласно третьему аспекту, предложен электрический ручной утюг, содержащий: электронагреваемую подошву и по меньшей мере одну водяную форсунку; отличающийся тем, что подошва содержит камеру, проходящую между первой и второй сторонами указанной подошвы; причем по меньшей мере одна указанная форсунка размещена в камере; и указанная по меньшей мере одна форсунка выполнена с возможностью создания водяного пара в указанной камере.
Предпочтительно камера содержит удлиненный канал, проходящий по существу по всей ширине подошвы.
Предпочтительно завеса тумана имеет основную планарную ось в направлении, проходящем поперек основной продольной оси подошвы.
Электрический утюг предпочтительно содержит водяные форсунки, расположенные в одной указанной камере. Электрический ручной утюг предпочтительно содержит указанные форсунки, выполненные с возможностью создания завесы из тумана, которая простирается по ширине указанной подошвы.
Другие аспекты изложены в формуле изобретения, представленной с настоящим описанием.
Краткое описание чертежей
[008] Для лучшего понимания изобретения и для представления способа его реализации, в приведенном ниже описании будут представлены, исключительно в качестве примера, конкретные варианты реализации, способы и процессы по настоящему изобретению со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг.1 схематично изображен вид одной стороны утюга первого варианта реализации, имеющего улучшенную водяную форсунку;
на фиг.2 схематично изображен вид одной стороны утюга первого варианта реализации по фиг.1;
на фиг.3 схематично изображен вид одной стороны утюга второго варианта реализации, имеющего улучшенную водяную форсунку;
на фиг.4 схематично изображен вид в перспективе утюга, имеющего улучшенную водяную форсунку и водопроводную станцию согласно третьему конкретному варианту реализации;
на фиг.5 схематично изображены компоненты утюга и водопроводной станции по фиг.4;
на фиг.6 схематично изображен вид одной стороны расположение и геометрия водяных форсунок утюгов по второму и третьему вариантам реализации;
на фиг.7 схематично изображен рисунок конического водяного распыления, выпущенного водяной форсункой, упомянутой в приведенном выше описании;
на фиг.8 схематично изображено второе расположение и геометрия водяной форсунки, согласно чему может быть применено альтернативное решение в вариантах реализации, представленных в настоящем описании;
на фиг.9А схематично изображено первое расположение водяного рисунка перед подошвой;
на фиг.9В схематично изображено второе расположение водяного рисунка перед подошвой;
на фиг.9С схематично изображено третье расположение водяного рисунка перед подошвой;
на фиг.10 схематично изображены размеры водяного рисунка перед подошвой;
на фиг.11 схематично изображен утюг и водопроводная станция по четвертому конкретному варианту реализации, имеющий улучшенную водяную форсунку и функцию источника направленного света;
на фиг.12 схематично изображен ручной утюг фиг.11, имеющий освещение источника направленного света, который светит перед подошвой утюга;
на фиг.13 схематично изображен пятый ручной утюг согласно пятому конкретному варианту реализации;
на фиг.14 схематично изображен вид в разрезе узла форсунки;
на фиг.15 схематично изображены внутренние компоненты узла форсунки пятого утюга;
на фиг.16 схематично изображен плунжерный компонент пятого утюга;
на фиг.17 схематично изображен вставной компонент узла форсунки пятого утюга;
на фиг.18 схематично изображено выпускное отверстие форсунки узла форсунки;
на фиг.19 схематично изображен внешний вид узла форсунки пятого утюга;
на фиг.20 схематично изображен узел форсунки пятого утюга, имеющей внешнюю декоративную оболочку и светоизлучающие устройства с линзами;
на фиг.21 схематично изображен внешний кожух, покрывающий форсунку пятого утюга;
на фиг.22 схематично изображен шестой утюг по шестому конкретному варианту реализации, имеющий форсунки, расположенные в подошве утюга;
на фиг.23 схематично изображен вид снизу шестого утюга фиг.
22;
на фиг.24 схематично показан вид в разрезе части подошвы шестого утюга;
на фиг.25 схематично изображена форсунка и рисунок тумана шестого утюга; и
на фиг.26 схематично изображен вид в плане рисунка влажности, созданного форсункой шестого утюга.
Подробное описание
[009] Далее в качестве примера будет описан конкретный вариант реализации, предусмотренный авторами настоящего изобретения. Для обеспечения полного понимания в приведенном ниже описании изложены многочисленные характерные особенности. Однако специалисту в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение может быть осуществлено без ограничения такими характерными особенностями. В других примерах хорошо известные способы и структуры подробно не описаны с тем, чтобы излишне не затенять описание.
Особые варианты реализации, представленные в настоящем описании, нацелены на создание водяного тумана, который не является газом или паром, а скорее представляет собой мелкодисперсный туман из водных капелек, более однообразных по размеру и капельному объему, чем были коммерчески доступны до настоящего времени, и который обеспечивает более равномерный рисунок распыления на предмет одежды.
Варианты реализации направлены на создание водяного тумана, оседающего на ткань, которая должна быть отглажена, без смачивания или увлажнения ткани, но в то же время содержащего достаточное количество воды для создания пар, достаточного для полного проникновения сквозь отглаживаемую ткань в момент перемещении утюга вперед или назад при обычном глаженье.
Локализованное орошение или концентрация водных капель или неравномерное увлажнение должны быть устранены. Наоборот, цель заключается в достижении тонкого слоя из небольших водных капелек или частиц, которые оседают поверх ткани и которые мгновенно испаряются для формирования пара, по мере перемещения горячей подошвы утюга по смоченной области ткани. В идеальном случае, вода, оседающая на поверхности ткани, должна быть достаточной для полного испарения при перемещении утюга по смоченной области так, чтобы отглаженная ткань была сухой после глаженья.
[010] В идеальном случае, слой воды равномерной толщины и равномерная плотность водного слоя будет формироваться поверх ткани без пропитывания ткани водой. Обеспечением более равномерной плотности водных частиц может быть обеспечен больший уровень контроля количества воды, ее плотности и охватываемой ею площади. По мере оседания воды на ткань, влагосодержащие капельки могут быть нагреты подошвой для локального обеспечения пара, который локально пропитывает ткань, тем самым эффективно обеспечивая локализованный паровой эффект, но без необходимости создания пара в утюге, тем самым экономя вес и вместимость отдельного парогенератора будь то в утюге, удерживаемом руками, или в отдельной паровой станции.
Кроме того, варианты реализации, представленные в настоящем описании, могут обладать преимуществом перед традиционной комбинацией парогенератора и парового утюга или обычным паровым утюгом, имеющим резервуар для воды и нагревательную камеру в утюге, относительно возможности создания аналогичных функциональных характеристик, но без создания шкалы, которое может быть проблематичным в парогенераторе или автономном паровом утюге.
Более того, предполагается, что варианты реализации, представленные в настоящем описании, могут использовать меньше воды для того же количества глаженья по сравнению с традиционной комбинацией парогенератора и парового утюга, и поэтому могут необходимо меньшее количество пауз для наполнения резервуара.
[011] На фиг.1 показан вид одной стороны ручного утюга по первому конкретному варианту реализации. Ручной утюг 100 содержит наружный корпус 101 из пластмассы, например поликарбоната; стеклянную, керамическую или металлическую подошву 102; верхний колпак 103, закрывающий подошву; шнур 104 с электроразрывным соединителем, содержащий электронагревательный элемент для нагрева подошвы; кабель электроснабжения для подвода электроэнергии к утюгу и гибкую пластиковую трубку для подвода воды к утюгу; и форсунку 105, размещенную на переднем конце рукояти.
В рукояти расположены фильтр для воды, предназначенный для фильтрации воды, принятой через шнур 104 с электроразрывным соединителем, и при необходимости водяной насос для закачивания воды к форсунке.
Фильтр расположен выше по потоку относительно насоса с тем, чтобы очищать воду, входящую в насос, так как частицы в воде величиной 0,5 мм или более могут оказывать неблагоприятное воздействие на функционирование насоса и могут закупорить его.
Кроме того, в корпусе утюга расположена схема управления для управления водораспылением из форсунки и ручной переключатель для активации распыления из форсунки.
При активации пользователем переключателя управления, насос и клапан активируются для закачивания воды к форсунке, образующей мелкодисперсный туман, распыление или аэрозоль из воды, которая направлена непосредственно перед кончиком утюга на предмет одежды или ткань, которая должна быть поглажена.
На фиг.2 схематично изображен вид одной стороны утюга первого варианта реализации по фиг.1. Вода поступает через шнур 104 с электроразрывным соединителем, проходит через рукоять 105 к форсунке 106 выпуска воды и формирует мелкодисперсный водяной туман или распыление 200, направленное вперед утюга для формирования поля влажности на предмете одежды или ткани перед кончиком подошвы.
[012] На фиг.3 показан вид одной стороны второго ручного утюга согласно второму конкретному варианту реализации. Второй ручной утюг 300 содержит наружный корпус 301 из пластмассы, например поликарбоната; стеклянную, керамическую или металлическую подошву 302; верхний колпак 303, закрывающий подошву; электронагревательный элемент для нагрева подошвы; шнур 304 с электроразрывным соединителем, содержащий кабель электроснабжения для подвода электроэнергии к утюгу; по меньшей мере одну поддерживающую стойку 305, соединяющую переднюю часть корпуса утюга с передней частью рукояти; и водяную форсунку 306 создания пара или тумана, расположенную на переднем конце рукояти.
Подобно утюгу первого варианта реализации, вода поступает через шнур с электроразрывным соединителем, проходит по рукояти к форсунке выпуска воды на кончике рукояти, и формирует мелкодисперсный водяной туман или распыление, направленное спереди утюга для формирования поля влажности на предмете одежды или ткани перед кончиком подошвы.
На фиг.4 схематически изображен ручной утюг и водопроводная станция согласно третьему особому варианту реализации. Ручной утюг 400 содержит наружный корпус 401 из пластикового или поликарбонатного материала; стеклянную, керамическую или металлическую подошву 402; верхний колпак 403, закрывающий подошву; электронагревательный элемент для нагрева подошвы; кабель 404 электроснабжения для подвода электроэнергии к утюгу; и форсунку 405 для пара, размещенную на переднем конце рукояти.
Водопроводная станция 406 содержит наружный корпус 407, сформированный с наличием платформы, на которой может быть надежно размещен или оставлен утюг; внутренний резервуар для воды; отверстие 408 заполнения для заполнения резервуара водой; фильтр, который может быть стационарным или съемным/сменным для очистки; переключатель 409 включения/режима ожидания; температурный дисплей 410, который может представлять собой, например, жидкокристаллический дисплей или светодиодный дисплей; сенсорный терморегулятор 411; электрический кабель и сетевой штепсель 412 для обеспечения электроэнергии утюгу, и причем кабель представляет собой пружину, втягивающуюся в корпус, или она может быть свернута и храниться в корпусе; и шнур с электроразрывным соединителем, соединяющий водопроводную станцию с ручным утюгом, содержащий электрический кабель для переноса мощности, потребляемой от сети, к ручному утюгу и гибкий резиновый шланг для переноса воды.
[013] На фиг.5 схематично изображены компоненты ручного утюга и водопроводной станции по фиг.4.
Водопроводная станция 50 содержит резервуар 501 для воды, фильтр 502 для воды, электрический водяной насос 503, водяной клапан 504, схему 505 управления, форсунку 506, электрический переключатель 507; по меньшей мере одно осветительное средство 508; и дополнительное индикаторное средство 509, размещенное сверху рукояти утюга.
Водяной насос и водяной клапан 504 присоединен к форсунке 506 трубкой 510, имеющей форму «'Y».
Вода выкачивается из форсунки насосом после активации переключателя 507 управления.
Переключатель удобно размещен под пальцем пользователя на рукояти таким образом, что пользователь может без труда активировать насос в течение глажения. Например, средства управления могут быть расположены таким образом, чтобы пользователь мог без труда нажимать переключатель на переднем выгибе утюга с тем, чтобы при перемещении утюга вперед, подошва перемещалась поверх области ткани, которая была только что смочена влагой из тумана, выпущенного из форсунки.
Фильтр для воды принимает воду из резервуара и фильтрует ее. Фильтр для воды предпочтительно содержит нейлоновую или металлическую сетку, имеющую размер по существу прямоугольного отверстия сетки примерно от 150 мкм до 75 мкм (приблизительно от 0,006 дюймов до 0,003 дюймов).
Вода распыляется в тонкодисперсный туман при выходе из форсунки, и формирует туман, имеющий средний размер капельки в диапазоне от 50 мкм до 100 мкм, и, как правило, около 77 мкм.
Водяной насос закачивает отфильтрованную воду из резервуара к форсунке. Клапан 504 предотвращает просачивание воды из форсунки при выключенном насосе с тем, чтобы избежать капель воды, протекающей из форсунки в конце ее работы. Вода может проходить к форсунке или может быть отклонена клапаном назад в резервуар для воды. Водяным насосом и клапаном управляет схема 605 управления.
В разновидности четвертого варианта реализации может быть выполнен осветитель 508 в виде светодиода, лампы с нитью накаливания и т.п., помещенный на кончик рукояти и освещающий зону перед утюгом, в которую направлено оседание распыления или тумана.
Свет может обладать направленным лучом, образованным с возможностью совпадения с объемом пространства, занятым распылением или туманом.
Индикаторное средство 509 сверху рукояти, которое может содержать, например, светодиод или традиционную электрическую лампочку, может указывать, что подошва нагрета до ее рабочей температуры, когда индикаторное средство «отключено», или может указывать, например, что подошва в данный момент нагревается до рабочей температуры, когда «включено». Индикатор может быть выполнен с возможностью загорания/затухания в течение нагревания или указания рабочего состояния утюга.
[014] На фиг.6 схематично изображены некоторые основные параметры ориентации форсунки.
Расстояние d представляет расстояние от центра форсунки до или кормовой части или самого кончика 600 подошвы. Изменяя данное расстояние назад или вперед, центр рисунка тумана перемещается вперед или назад относительно положения подошвы, и, следовательно, влияет на расстояние влагосодержащего пятна от подошвы, когда утюг неподвижен.
Высота h выпускного отверстия форсунки относительно плоскости нижней поверхности подошвы влияет на площадь пятна тумана, который оседает на предмет одежды или ткань, которая должна быть отглажена.
Угол θ центральной линии симметрии, проходящей через отверстие форсунки относительно плоскости нижней стороны подошвы, влияет на угол, при котором рисунок тумана распыляется на предмет одежды или ткань, или также на форму поля влажности, сформированного на ткани.
Более пологий угол для е приводит, в результате, к полю влажности с относительно большей эллиптической формой, осевшему на ткани, тогда как угол θ=90° для форсунки, которая выпрыскивает туман сплошным конусом, обеспечил бы возникновение круглого поля влажности. Кроме того, угол е влияет на относительную плотность влажности рисунка тумана.
Относительно большая растянутая эллиптическая форма может обладать большим изменением влагосодержания на единицу площади поверхности, чем круглое поле влажности.
Для по существу эллиптической формы, содержание воды относительно меньшей плотности на единицу площади возникает относительно дальше от кончика 600 подошвы, чем относительно высокая плотность влагосодержания на единицу площади перед кончиком подошвы.
Угол А, представляющий собой угол расхождения тумана, выпущенного из форсунки, может быть изменен. Относительно больший угол А дает относительно больший рисунок распыления, тогда как относительно более острый угол А дает относительно меньшее поле влажности и, таким образом, относительно более высокую плотность влажности на единицу площади ткани.
Авторы настоящего изобретения опытным путем определили следующие диапазоны параметров, которые являются предпочтительными для большинства условий глаженья, возникающих в бытовом применении:
Параметр
Диапазон
Высота h отверстия форсунки над поверхностью глажения
75 - 80 мм
Конический угол А тумана от центральной линии форсунки
30 - 60 градусов, и предпочтительно в диапазоне 54 - 57 градусов
Расстояние d от центра форсунки до переднего кончика подошвы
0-20 мм, и предпочтительно в диапазоне 0,6 - 6,5 мм
Угол θ наклона центральной линии симметрии отверстия форсунки к плоскости поверхности подошвы
25 - 30 градусов
[015] На фиг.7 схематично изображен геометрический конус, представляющий собой форму распыления воды, тумана или аэрозоля, который распыляется на ткань из форсунки, имеющей свою главную центральную ось, расположенную вертикально или в плоскости, тангенциальной к плоскости подошвы.
Практически, поскольку главная центральная ось форсунки расположена под углом, форма рисунка распыления из форсунки, падающая на ткань, будет представлять собой поперечное сечение, проходящее под углом через конус, где главная плоскость подошвы пересекает конус, приводя в результате к эллиптическому или близко к эллиптическому рисунку распыления.
Две главные оси эллипса и их относительные размеры определяются углом между главной осью конуса, соответствующей главной центральной оси форсунки, и плоскостью подошвы, примером такого эллипса является эллипс 701, изображенный на фиг.7.
[016] На фиг.8 схематично изображено альтернативное размещение форсунки относительно кончика подошвы, согласно которому главная центральная ось форсунки находится под углом по отношению к плоскости подошвы, и форсунка расположена непосредственно над передним кончиком подошвы. В данном варианте реализации высота выпускного отверстия форсунки над основной плоскостью подошвы составляет порядка 70 - 100 мм, и предпочтительно около 80 мм.
На фиг.9 изображен вид в плане трех примеров полей влажности, сформированных в плоскости, охваченной нижней поверхностью подошвы варианта реализации утюга, представленного в настоящем описании. При размещении утюга на плоской поверхности, поля влажности будут сформированы в том виде, как показано на чертежах.
На фиг.9А показан по существу круглый рисунок тумана.
Сплошная круговая линия на фиг.9А использована лишь для иллюстрации, и обозначает линию уровня по существу постоянного влагосодержания на единицу площади.
В зависимости от конфигурации форсунки, фактическое влагосодержание на единицу площади может измениться по диаметру круглого влагосодержащего пятна, например, влагосодержание может придерживаться кривой Гаусса, взятой по диаметру круглого рисунка, имеющего относительно большее влагосодержание на единицу площади в центре круга, чем по кроям. Таким образом, круг на фиг.9А показан лишь как ориентировочный вид общей формы поля влажности.
В общем случае, также может иметь место зона «избыточного распыления», изображенная пунктирной линией на фиг.9А, в которой возникает случайная влажность, но с таким уровнем влагосодержания, который оказывает относительно незначительное влияние на процесс глаженья по сравнению с главной смоченной областью рисунка распыления.
[017] На фиг.9В показана форма второго поля влажности, образованного форсункой, имеющей свою главную центральную линию симметрии, расположенную под углом по отношению к плоскости нижней поверхности подошвы. Поле влажности на фиг.9В формирует продолговатый эллипс, размещенный перед подошвой.
На фиг.9С показан третье возможное поле влажности, сформированное туманом воды, выпущенным из водяной форсунки утюга, причем поле влажности образует эллипс, имеющий свою относительно большую ось, выровненную по направлению спереди/сзади подошвы, и расположенный не некотором расстоянии от и перед передним кончиком подошвы. Такое поле влажности может быть получено путем расположения главной центральной оси форсунки под углом к основной плоскости ткани или подошвы, который является более острым, чем на фиг.9А или 9В. Для утюга, имеющего форсунку в пределах периметра отпечатка подошвы, поле влажности также может обладать по существу эллиптической формой или может быть круглым.
В таком случае, поле влажности будет сформировано под утюгом и в пределах площади подошвы, и по мере перемещения утюга вперед или назад, влажность будет почти мгновенно испаряться от воздействия тепла подошвы.
На фиг.10 схематично изображен вид в плане сверху влажности или поля влажности, образованного туманом, созданным из водяной форсунки согласно настоящему описанию, помещенной спереди утюга. Как правило, водяное поле представляет собой круглое или эллиптическое поле, расположенное перед кончиком подошвы утюга.
Для специалиста в данной области техники будет понятно, что поле влажности может не обладать одинаковой плотностью по всей своей площади, но может становиться постепенно менее плотным по направлению к своим краям.
Сплошные линии, показанные на фиг.10, представляют собой линию относительно равной влажности. Внутри линии поле может иметь более высокую плотность влажности, а снаружи линии она может снижаться по причине распыления. Данная линия показана лишь в иллюстративных целях для наглядного пояснения общей формы поля.
Заштрихованная область, показанная на фиг.10, представляет область ткани, достаточно увлажненную для обеспечения возможности эффективного устранения складок в течение влажного глаженья, и может быть оптимизирована экспериментально методом проб и ошибок путем применения различных скоростей потока и угла расхождения рисунка распыления.
[018] Оптимально, было установлено, что оптимальные размерности рисунка распыления, показанные на фиг.10, следующие:
Минимальное расстояние ширины а - от 65 до 70 мм.
Максимальное расстояние ширины b - от 90 до 95 мм.
Минимальная длина с - от 75 до 80 мм.
Максимальный длина d - от 100 до 105 мм.
Центр рисунка распыления может быть расположен дальше от кончика утюга или ближе к нему так, чтобы рисунок распыления была нацелена дальше от утюга или ближе к утюгу. Расстояние е может быть изменено, как правило, в диапазоне от 0 до 20 мм из положения непосредственно над кончиком подошвы путем наведения или изменения положения форсунки.
На фиг.11 схематично изображен вид одной стороны ручного утюга и водопроводной станции согласно четвертому особому варианту реализации. Вода подается в водопроводную станцию через место 1100 наполнения, закрытое заливной пробкой. Основание водопроводной станции содержит резервуар для воды и электрический насос, закачивающий воду к ручному утюгу через шнур 1101 с электроразрывным соединителем. Электричество подводится к основанию водопроводной станции, и электроэнергия переносится к ручному утюгу от водопроводной станции кабелем, содержавшимся в шнуре с электроразрывным соединителем.
[019] На фиг.12 схематично изображен вид в перспективе одной стороны утюга, показанного на фиг.11.
Утюг содержит водяную форсунку, раскрытую в приведенном выше описании относительно других вариантов реализации, а также источник направленного света, например, в виде высокоинтенсивного светодиода, или маленькую галогенную лампу, которая отсвечивает световое изображение 1200 перед утюгом.
Степень светового изображения при его падении на горизонтальную поверхность ткани перед утюгом может быть отрегулирована для совпадения с зоной оптимального рисунка распыления из водяной форсунки, расположенной непосредственно рядом с источником направленного света на кончике верхней рукояти утюга, для указания пользователю зоны падения влажности на ткань, которая должна быть отглажена.
Источник направленного света может быть выполнен с возможностью непрерывного функционирования при использовании утюга или может быть активирован в момент приведения водяной форсунки в действие путем активации указательным пальцем пользователя ручного управления 1201, расположенного непосредственно под рукоятью. Для облегчения пользователю различимости источник направленного света может быть обеспечен в цветном свете, например голубом, светло-зеленом или красном или в нормальном желтом/белом свете.
Дополнительная особенность четвертого варианта реализации заключается в обеспечении шарового шарнирного соединения, при помощи которого шнур с электроразрывным соединителем сталкивается с задней стороной утюга, обеспечивая некоторую гибкость шнура при перемещении утюга вперед и назад.
Ручной утюг, показанный на фиг.12, имеет водяную форсунку, раскрытую в настоящем описании совместно с формами распыления/тумана и параметрами распыления/тумана согласно приведенному выше описанию, и источник направленного света и управление согласно описанию, приведенному в отношении фиг.5.
[020] Следующие изменения рабочих параметров и компонентов применимы к любому из вариантов реализации, представленных в настоящем описании:
Водяной насос
Давление насоса предпочтительно составляет от 4 до 7 Бар, так, чтобы давление воды в водяной форсунке также составляло от 4 до 7 Бар. Как правило, соленоидный насос типа AKO-MEVPY-1 может обеспечивать необходимое давление и производительность.
Тип фильтра
2
Предпочтительно фильтр для воды представляет собой проходной фильтр для воды. Предпочтительно фильтр для воды относится к несменным фильтрам, однако в некоторых вариантах реализации может быть выполнен сменный фильтр для воды типа «вставка», который может быть снят или заменен вручную в корпусе водопроводной станции. Предпочтительно фильтр имеет размер ячейки сетки или размер металлической сетки, имеющей отверстия величиной около 75-150 мкм (0,006" × 0,003" приблизительно), или площадь отверстия в диапазоне от 10000 - 12500 мкм. Однако величины отверстия фильтра в диапазоне ширины от 65 до 85 мкм и длины от 100 до 200 мкм могут быть также подходящими.
Тип водяной форсунки
Водяная форсунка может быть подобна типу форсунок, традиционно используемых для окрашивания распылением, например, в автомобильной промышленности, при этом такие форсунки обеспечивают по существу равномерный рисунок распыления и относительно равную плотность жидкости на распыляемой поверхности.
Ориентация водяной форсунки
Ориентация водяной форсунки и ее отверстия относительно поверхности, которая должна быть отглажена, оказывает влияние на поле тумана или пара, падающего на предмет одежды или ткани, подлежащей утюжке. Форсунка может быть изготовлена в своей направленности для обеспечения оптимизированного водяного поля. Варианты реализации, представленные в настоящем описании, могут обеспечить возможность образования распылений или туманов по требованию, имеющих регулируемый размер капель, регулируемую площадь покрытия и регулируемую скорость потока воды, используя компактное маломощное устройство небольшого веса.
Ключевые преимущества применения глаженья могут содержать следующее:
- Уменьшенное энергопотребление по сравнению с использованием обычных паровых утюгов.
- Распыление, пар, туман или аэрозоль могут быть синхронизированы с пользовательскими перемещениями глажения. Быстродействие выпуска воды дает по существу мгновенный пуск/остановку в ответ на управление пользователем.
- Небольшой размер и небольшой вес компонентов обеспечивают встроенную «бортовую» систему для утюга.
- Снижение образования накипи, поскольку в некоторых вариантах реализации нагрев воды не требуется.
Влажность обеспечивается на ткани при комнатной температуре и
нагревается лишь при прохождении подошвы по смоченной зоне.
При статическом тестировании, с неподвижным утюгом, размер капельки воды в мелкодисперсном тумане находится в диапазоне от 50 до 100 мкм при осевших на поверхности капельках, и средний размер осевших капелек составляет приблизительно 77 мкм (0,003").
Диапазон размеров капельки, полученных в течение тестирования, находился между 39 и 159 мкм. Протестированная скорость подачи воды через форсунку с одним отверстием составила приблизительно 30 мл в минуту. Однако могут быть подходящими скорости подачи в диапазоне от 25 до 35 мл в минуту.
[021] На фиг.13 схематично изображен вид сверху и одной стороны пятого ручного утюга по пятому особому варианту реализации.
Пятый ручной утюг содержит прозрачную видимую насквозь подошву 1300, имеющую металлический нагревательный элемент на основе оксидного полупроводника; прозрачный верхний колпак 1301; корпус 1302; рукоять 1303; шнур 1304 с электроразрывным соединителем, содержащий полую резиновую гибкую трубку и изолированный электрический кабель; и водяную форсунку 1305, помещенную на кончике рукояти и выступающую над передней частью утюга.
На фиг.14 изображен вид в разрезе одой стороны водяной форсунки на передней части пятого утюга. Форсунка 1400 содержит внутренний узел 1401 форсунки; окружающую внутренний узел форсунки декоративную по существу цилиндрическую трубчатую металлическую или пластиковую оболочку 1402; и окружающий форсунку и оболочку прозрачный пластиковый или металлический цилиндрический трубчатый внешний корпус или кожух 1403, расположение организовано таким образом, что прозрачный пластиковый внешний кожух 1403 окружает декоративную внутреннюю металлическую оболочку 1402, содержащую узел 1501 форсунки, причем между внешним пластиковым кожухом и внутренней металлической оболочкой 1402 образован зазор, вмещающий в себя по меньшей мере одно осветительное средство, например по меньшей мере один светодиод 1404.
При активации осветительное средство светит пучком света, совпадающим с рисунком распыления форсунки, для обеспечения пользователю возможности просмотра «целевой» зоны для смачивания ткани перед утюгом. По меньшей мере одно осветительное средство 1404 может содержать, например, направленные светодиоды (LED), которые создают цветной направленный луч. Свет, излучаемый от осветительного средства, может проходить через переднюю часть 1405 внешнего кожуха, который может выполнять функцию линзы для фокусирования или направления пучка света в форме луча перед утюгом.
Кроме того, поскольку сторона кожуха 1403 может быть выполнена из прозрачного или просвечивающего материала, пользователь может смотреть сквозь боковую стенку по существу цилиндрического кожуха для проверки работы осветительного средства.
Такая особенность также придает приятный и привлекательный визуальный эффект передней части утюга.
[022] Узел 1401 форсунки содержит по существу цилиндрический корпус 1407, в который присоединяется пластиковая или металлическая трубка 1408 подачи воды, которая отводит воду через рукоять утюга через проходной фильтр к шнуру с электроразрывным соединителем, от которого он принимает воду из отдельной базовой станции. Узел форсунки дополнительно содержит резьбовой вставной элемент 1409, который вкручивается в корпус 1407, и который имеет центральный канал 1410, по которому может проходить вода под давлением.
Подающая трубка 1408 соединяется с внутренним каналом вставного элемента 1409, и образует водонепроницаемое уплотнение с вставным элементом посредством кольцевого уплотнения 1411.
Выпускное отверстие канала вставного элемента 1409 блокируется упруго поджатым полусферическим плунжером 1412, который поджимается к отверстию канала и открывается под давлением воды для обеспечения возможности прохождения воды по поверхности плунжера и через канальчатый втулочный элемент 1413. Такой канальчатый втулочный элемент имеет по меньшей мере один канал, по которому может проходить вода и который подводит воду к цилиндрическому каналу в сформированном в виде плоского диска выпускном отверстии 1414 форсунки, из которого вода распыляется спереди утюга.
Полусферический плунжер 1412 работает под воздействием смещения пружинного элемента 1415 для незамедлительной блокировки водоснабжения после падения давления вследствие отключения водяного насоса, что устраняет любой остаточный дренаж воды, которая могла бы вызвать вытекание из выпускного отверстия 1414 форсунки, когда распыление не активировано пользователем. Плунжер 1412 и втулка 1413 зафиксированы во вставном элементе 1409 полой гайкой 1416. Плунжер 1412 и пружина 1415 прикреплены к основному корпусу посредством полой гайки 1416.
[023] На фиг.15 схематично изображен вставной элемент 1409, втулочный элемент 1413 и выпускное отверстие 1414 форсунки, выведенные из корпуса 1407 для ясности.
На фиг.16 изображен вид одной стороны полусферического плунжера 1412 и пружинного элемента 1415, выведенных из остаточной части узла форсунки.
На фиг.17, рассмотренной в настоящем описании, изображен вид с одного конца по существу цилиндрического металлического втулочного элемента 1413. Втулка содержит цельный цилиндрический элемент, имеющий развальцованный верхний конец 1700, пару протиченных пазов 1701, 1702, обеспечивающих первый и второй водяные каналы, по которым вода подается к узлу 1414 форсунки.
На фиг.18 схематично изображен вид одного конца выпускного 1414 отверстия форсунки. Выпускное отверстие форсунки содержит элемент в форме цилиндрического диска, имеющий сформированную по центру цилиндрическую трубчатую расточку 1800. В показанном варианте реализации диаметр расточки составляет 0,03 дюймов (приблизительно 0,75 мм), что обеспечивает подходящий рисунок распыления, размер капельки и объем воды для смачивания ткани перед утюгом.
На фиг.19 схематично изображен вид одной стороны укомплектованного узла форсунки, выведенного из передней части утюга, вместе с соединительной подающей трубкой, которая снабжает узел форсунки водой. Внешний корпус 1407 узла может иметь пару обработанных плоских поверхностей 1900, противоположно для каждой стороны по существу цилиндрического корпуса для обеспечения возможности захвата корпуса рабочим инструментом в течение создания узла форсунки.
[024] На фиг.20 схематично изображен узел форсунки, частично заключенный в декоративной металлической оболочке 1402 и оснащенный светоизлучающими средствами 1404, установленными на кольцевом компоненте 2000, смонтированном вокруг верхнего конца узла форсунки. Нижний конец узла форсунки выдается из нижнего конца 1405 внешнего корпуса.
На фиг.21 схематично показан узел форсунки, содержащийся в металлической оболочке и внешнем пластиковом корпусе или в кожухе и соединенный с трубкой подачи воды. Пользователь может смотреть сквозь прозрачный или просвечивающий внешний пластиковый корпус для просмотра декоративной металлической или пластиковой оболочки. Во время работы пространство между внутренней оболочкой и внешним корпусом освещено осветительными средствами, создавая привлекательный декоративный эффект, а также световой луч из конца кожуха для обеспечения светового изображения или светового пятна перед утюгом.
На фиг.22 схематично изображен вид одной стороны шестого ручного утюга согласно шестому особому варианту реализации, представленному в настоящем описании. Пятый ручной утюг 2200 содержит внешний корпус 2201 из пластмассы, например, поликарбоната; стеклянную, керамическую или металлическую подошву 2202; верхний колпак 2203, закрывающий подошву; электронагревательный элемент для нагрева подошвы; шнур 2204 с электроразрывным соединителем, содержащий кабель электроснабжения для подвода электроэнергии к утюгу и резиновую трубку для подачи воды; по меньшей мере одну поддерживающую стойку 2205, соединяющую переднюю часть корпуса утюга с передней частью рукояти; и образующую пар или туман водяную форсунку 2206, размещенную в корпусе утюга для создания тумана или распыления, контактирующего с поверхностью, которая должна быть отглажена.
Шестой ручной утюг дополнительно содержит ряд внутренних компонентов, описанных по существу в отношении фиг.5 и включающих в себя резервуар для воды, фильтр для воды, водяной насос, водяной клапан, схему управления и переключатель для активации водяного насоса для испускания тумана по меньшей мере из одной форсунки 2206; приводимый в действие пользователем переключатель; и индикатор 2207 для указания температурного режима подошвы.
[025] На фиг.23 показан вид снизу подошвы шестого утюга.
Пятый ручной утюг имеет углубленный вогнутый канал, проходящий по всей подошве, который формирует камеру над поверхностью, которая должна быть отглажена, причем спереди и сзади углубленного канала размещены плоские зоны подошвы. Подошва сформирована таким образом, что углубленный канал формирует «холмик» в подошве, обеспечивая в ней удлиненную камеру в форме перевернутой впадины. На верхней стенке камеры выполнены водяные форсунки, расположенные на одной линии по ширине подошвы. По мере перемещения утюга назад и вперед, водяной пар выпускается из форсунок под контролем пользователя для смачивания предмета одежды или ткани, подлежащей глажке. Активная нагреваемая часть подошвы разделена на переднюю область 2300 и заднюю область 2301, которые отделены центральной впадиной 2302. При перемещении утюга вперед, водяное распыление, осуществленное форсунками, мгновенно смачивает ткань под камерой в подошве, и горячая задняя часть 2301 утюга испаряет воду для образования пара при прохождении по ткани. Подобным образом, когда утюг перемещается назад, вода, выпущенная форсунками 2206 и осевшая на ткани, испарятся под воздействием передней части 2300 подошвы.
На фиг.24 схематично изображен вид в разрезе части подошвы, рассматриваемой с одной стороны, в контакте с тканью или предметом одежды 2401, который должен быть отглажен. Каждая форсунка создает веерообразный лепесток тумана, имеющий свою главную ось, направленную поперек продольной основной центральной оси подошвы, проходящей между верхним кончиком подошвы и задней стороной подошвы, так, чтобы при перемещении утюга вперед или назад лепесток тумана равномерно покрывал ткань влажностью по всей ширине подошвы. Форсунки, расположенные рядом в поперечном направлении по отношению к нормальному направлению движения утюга по ткани, обеспечивает завесу из тумана, который оседает на ткани по существу в пределах следа подошвы утюга. По мере перемещения утюга вперед, на верхнюю поверхность ткани оседает сплошной слой влажности, который впоследствии нагревается передней или задней частями подошвы в зависимости от направления движения утюга.
[026] На фиг.25 схематично изображена общая форма веерообразного лепестка водяного пара, созданного форсункой в шестом варианте реализации утюга.
На фиг.26 схематично изображен вид сверху формы поля влажности или влагосодержания, образованного туманом, созданным форсункой 2206 при неподвижном утюге. По мере перемещения утюга вперед или назад, поле влажности перемещается вперед или назад совместно с утюгом в направлении, указанном стрелками.
В некоторых вариантах реализации, представленных в приведенном выше описании, было упомянуто кольцо из светоизлучающих средств, например, из светоизлучающих устройств.
Однако, в других вариантах реализации, может быть выполнено одно светоизлучающее устройство для формирования пучка света, проектирующегося спереди утюга и совпадающего с зоной, охваченной влажностью из форсунки, при активации насоса.