本發(fā)明涉及一種蒸汽熨斗頭。本發(fā)明還涉及一種帶有蒸汽熨斗頭的家用蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)熨斗。
背景技術(shù):
蒸汽熨斗用于除去諸如衣服和床上用品之類(lèi)的織物上的褶皺。蒸汽熨斗包括:具有把手的本體,因此用戶可以操縱蒸汽熨斗;以及被放置成與待熨燙的織物接觸的底板。底板被加熱以幫助在熨燙織物時(shí)除去褶皺。
通常,基座單元中的蒸發(fā)器(boiler)通過(guò)軟管向底板提供蒸汽,并且底板設(shè)置有嵌入式加熱元件。當(dāng)行進(jìn)通過(guò)軟管時(shí),蒸汽可以冷凝,并且因此,加熱元件加熱底板并且保持在所需溫度,以幫助除去褶皺、蒸發(fā)冷凝水、并且防止通過(guò)底板中的孔供應(yīng)的蒸汽被冷凝。
然而,蒸汽熨斗由于例如包括加熱元件以產(chǎn)生蒸汽而通常很重。為了提高蒸汽產(chǎn)生的效率,底板的質(zhì)量通常很高,以使其可以存儲(chǔ)更多的熱量。這使得用戶難以長(zhǎng)時(shí)間操縱蒸汽熨斗。加熱元件的能量消耗也限制了由蒸汽器的蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽輸出,其降低了蒸汽熨斗的效率。
在干洗服務(wù)和其它工業(yè)洗衣服務(wù)中通常已知擁有僅使用蒸汽從織物除去褶皺的蒸汽熨斗。加壓蒸汽在壓力室中連續(xù)循環(huán),以便維持蒸汽熨斗的高溫。然而,已知這是低效的并且導(dǎo)致冷凝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種基本上減輕或克服上文所提及的問(wèn)題的蒸汽熨斗頭。
本發(fā)明由獨(dú)立權(quán)利要求限定;從屬權(quán)利要求限定有利的實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明,提供一種蒸汽熨斗頭,其包括:具有織物接觸表面的底板、蒸汽通過(guò)其流到蒸汽熨斗頭的蒸汽入口、至少一個(gè)蒸汽出口、以及蒸汽入口與至少一個(gè)蒸汽出口之間的蒸汽通道。該蒸汽熨斗頭還包括位于蒸汽通道和至少一個(gè)蒸汽出口之間的流體分離器,其被配置成阻止在蒸汽通道中形成的冷凝物流通過(guò)至少一個(gè)蒸汽出口。底板具有底板面板,該底板面板形成織物接觸表面和蒸汽通道的基座,并且底板面板被配置成主要由沿著蒸汽通道流到至少一個(gè)蒸汽出口的蒸汽來(lái)加熱。
利用這種布置,可以不需要加熱器將織物接觸表面加熱至足夠的操作溫度。這意味著蒸汽熨斗頭的重量可以顯著地被最小化。這有助于最小化蒸汽熨斗頭的功率消耗。在蒸汽在底板中冷凝期間釋放的潛熱是如此之大,使得織物接觸表面的溫度可以甚至在熨燙過(guò)程期間維持相對(duì)恒定。因此,蒸汽熨斗頭的效率和有效性被最大化。
底板面板的溫度可以被配置成當(dāng)蒸汽不沿著蒸汽通道流動(dòng)時(shí)減小。
這意味著底板面板的過(guò)熱可能受到阻止。
蒸汽通道的基座的面積可以是織物接觸表面的面積的至少70%。
因此,因?yàn)榛旧纤械牡装迕姘宥急┞队诹鹘?jīng)蒸汽通道的蒸汽,所以可以提供底板面板兩端的均勻熱量分布。此外,不需要加熱器來(lái)加熱底板,并且蒸汽熨斗頭的重量可以被最小化,從而允許用戶更長(zhǎng)時(shí)間地使用熨斗而不會(huì)疲勞。
蒸汽通道可以具有曲折配置。
蒸汽通道的曲折配置在預(yù)先限定的路徑上引導(dǎo)蒸汽,從而確保蒸汽沿著基本上沿著整個(gè)底板面板延伸的路徑而流動(dòng)。曲折配置還迫使蒸汽改變方向,其導(dǎo)致限定蒸汽通道的表面和蒸汽流的蒸汽顆粒之間的碰撞。在這些碰撞中,熱量從蒸汽傳遞到至少一個(gè)壁。這促進(jìn)熱量傳遞和均勻的熱量分布。在曲折配置中,任何冷凝水被蒸汽推向蒸汽出口,其使水在蒸汽通道中的累積最小化。這有助于防止由于水的累積和進(jìn)一步冷凝而在底板面板上形成冷區(qū)域。
蒸汽通道可以圍繞底板面板的形狀以螺旋圖案而延伸。
通過(guò)圍繞底板面板的形狀以螺旋圖案而延伸,可以形成連續(xù)路徑以覆蓋底板面板。因此,底板面板的效率可以被最大化。螺旋圖案有助于減少蒸汽通道中的流動(dòng)阻力。
蒸汽通道可以由從底板面板直立的至少一個(gè)壁來(lái)限定。
使用這種布置,傳遞到壁的熱能可以傳導(dǎo)到底板面板。此外,蒸汽通道中的冷凝可以被最小化。
基座和織物接觸表面之間的底板面板的厚度可以小于(或等于)2mm。
通過(guò)使底板面板的厚度最小化,可以使底板的質(zhì)量最小化。維持底板面板的溫度所需的能量的數(shù)量也減少。因此,用戶可以使用蒸汽熨斗頭更長(zhǎng)的時(shí)間,并且使蒸汽通道內(nèi)的蒸汽的冷凝最小化。
流體分離器阻止從蒸汽出口流到待處理織物的冷凝。因此,可以防止織物上的濕斑。流體分離器有助于確保只有干燥蒸汽離開(kāi)至少一個(gè)蒸汽出口。這有助于減少在使用蒸汽熨斗頭期間發(fā)生的“噴濺”的數(shù)量。
當(dāng)流體分離器在蒸汽通道和至少一個(gè)蒸汽出口之間時(shí),在蒸汽通道中形成的任何冷凝物將通過(guò)流體分離器。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),使用上述布置通過(guò)蒸汽來(lái)加熱底板面板,由于底板面板隨時(shí)間的溫度變化,可能在蒸汽通道中形成冷凝物。通過(guò)提供流體分離器,可以確保冷凝效應(yīng),比如使“噴濺”最小化。
流體分離器包括氣旋室。
因此,流體分離器可以是簡(jiǎn)單的并且重量輕。氣旋室還提供了無(wú)論何時(shí)存在蒸汽流都可操作的被動(dòng)式解決方案。氣旋室還能夠以高速度來(lái)分離流體。
蒸汽熨斗頭還可以包括液體除去裝置,其被配置成除去通過(guò)流體分離器與蒸汽分離的液體。
因此,當(dāng)蒸汽熨斗長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí),流體分離器不會(huì)充滿水。防止分離的液體溢流到流體分離器并且離開(kāi)到正在被處理的織物上。此外,液體除去裝置阻止水的收集和冷卻,其可能導(dǎo)致發(fā)生進(jìn)入流體分離器的蒸汽的進(jìn)一步冷凝。
液體除去裝置可以包括到液體儲(chǔ)存器的返回路徑。
廢水可以通過(guò)將其返回到蒸汽發(fā)生單元中的液體儲(chǔ)存器而被重新使用。因此,液體儲(chǔ)存器不必頻繁地被填充,其延長(zhǎng)了蒸汽熨斗頭在水儲(chǔ)存器的再填充之間的使用。
液體除去裝置可以包括加熱器,以蒸發(fā)通過(guò)流體分離器與蒸汽分離的液體。
冷凝的蒸汽可以被再蒸發(fā)并且用于處理織物。因此,不存在需要返回到液體儲(chǔ)存器的廢水。此外,當(dāng)冷凝的蒸汽的數(shù)量很小時(shí),僅需要小的低功率加熱器,因此可以使蒸汽熨斗頭的重量最小化。
蒸汽熨斗頭還可以包括連接到蒸汽閥門(mén)的用戶輸入,該蒸汽閥門(mén)被配置成控制通過(guò)蒸汽通道的蒸汽流。
這意味著用戶能夠控制何時(shí)蒸汽流經(jīng)底板以用于加熱底板或處理織物。此外,當(dāng)不使用和/或不需要時(shí),蒸汽中的熱能不會(huì)浪費(fèi)在連續(xù)加熱底板中。
蒸汽閥門(mén)可以設(shè)置在蒸汽入口和蒸汽發(fā)生器單元之間。
使用這種布置,阻止了蒸汽被保留在蒸汽通道中并且在防止蒸汽流時(shí)冷卻。這阻止了蒸汽在蒸汽通道中被冷凝。
本發(fā)明還涉及一種包括如上文所描述的蒸汽熨斗頭的蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)熨斗。
該蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)熨斗可以包括被配置成提供加壓蒸汽的蒸汽發(fā)生器單元。
因此,蒸汽發(fā)生器單元可以具有高蒸汽率。這使得蒸汽發(fā)生器熨斗系統(tǒng)能夠產(chǎn)生更多的蒸汽以進(jìn)行更有效地熨燙。高蒸汽壓力促進(jìn)蒸汽流經(jīng)蒸汽熨斗頭。
參照以下所描述的實(shí)施例,本發(fā)明的這些和其它方面將變得清楚并且得以闡明。
附圖說(shuō)明
現(xiàn)在將參照附圖僅通過(guò)示例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述,其中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的具有蒸汽熨斗頭的蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)熨斗的示意性透視圖;
圖2示出了圖1的蒸汽熨斗頭的一部分的示意性透視圖,其中蒸汽熨斗頭的前部部分被剖開(kāi)以示出內(nèi)部結(jié)構(gòu)和被剖開(kāi)的蓋子的一段;
圖3示出了省略了蓋子的圖1的蒸汽熨斗頭的一部分的示意性剖開(kāi)透視圖;和
圖4示出了圖1的蒸汽熨斗頭的流體分離器的示意性橫截面?zhèn)纫晥D。
具體實(shí)施方式
根據(jù)本發(fā)明的蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)熨斗1在圖1中示出。它包括蒸汽熨斗頭2和蒸汽發(fā)生單元3。蒸汽熨斗頭2和蒸汽發(fā)生單元3通過(guò)軟管4流體地連接。軟管4是柔性的,以使得用戶能夠容易地操縱蒸汽熨斗頭2。軟管4可以是護(hù)套,其將從蒸汽熨斗頭2延伸到蒸汽發(fā)生單元3的至少一個(gè)管或線纏繞在一起。蒸汽熨斗頭2包括外殼5和底板6。底板6包括底板面板7。底板面板7形成蒸汽熨斗頭2的下端。
外殼5包括手柄8。手柄8使得用戶能夠握住和操縱蒸汽熨斗頭2。蒸汽熨斗頭2還包括用戶輸入9。用戶輸入9用于控制蒸汽閥門(mén)(未示出)的操作,該蒸汽閥門(mén)打開(kāi)以向蒸汽熨斗頭2提供來(lái)自蒸汽發(fā)生單元3的蒸汽。
底板6包括織物接觸表面10??椢锝佑|表面10被布置成抵靠待熨燙的織物而放置。底板面板7的下側(cè)限定織物接觸表面10。在備選實(shí)施例中,底板6還可以包括織物接觸板(未示出)??椢锝佑|板具有織物接觸表面(未示出)和底板面板接觸表面(未示出)??椢锝佑|板可以是一層材料,例如但不限于鋁或不銹鋼,其具有與底板面板7的良好的熱接觸。
底板6具有前端11和后端12。底板6朝向前端11會(huì)聚。因此,底板6的織物接觸表面10具有大致三角形的輪廓。然而,應(yīng)當(dāng)理解,底板6可以具有備選配置。軟管4在接近底板6的后端12處連接到蒸汽熨斗頭2。
蒸汽發(fā)生單元3包括水儲(chǔ)存器14和蒸發(fā)器(未示出)。水從水儲(chǔ)存器14被供給到蒸發(fā)器。供給到蒸發(fā)器的水被蒸發(fā)成蒸汽。由蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽然后經(jīng)由軟管4被供給到蒸汽熨斗頭2。蒸汽發(fā)生器單元3也可以是瞬時(shí)蒸汽發(fā)生器。蒸汽朝向待熨燙的織物通過(guò)圖2所示的至少一個(gè)蒸汽出口49而離開(kāi)蒸汽熨斗頭2的底板6。蒸汽有助于提高蒸汽熨斗頭2的有效性。
參照?qǐng)D2,蒸汽熨斗頭2被示出為沒(méi)有外殼5,參照?qǐng)D1,并且蒸汽熨斗頭2的前端11被除去。圖2所示的蒸汽熨斗頭2的部分包括底板6。底板6的底板面板7的上側(cè)包括頂部表面15。頂部表面15在織物接觸表面10的遠(yuǎn)端。底板面板7包括織物接觸表面10和頂部表面15。底板面板7的厚度小于(或等于)2mm。底板面板7的厚度可以大于或等于0.5mm。底板面板7的厚度可以小于(或等于)0.8mm。
周壁16從底板面板7的頂部表面15的周邊緣直立。周壁16圍繞底板面板7的周長(zhǎng)而延伸。在本實(shí)施例中,周壁16從頂部表面15的邊緣垂直地突出。然而,應(yīng)當(dāng)理解,在備選實(shí)施例中,周壁16可以以不同的角度從底板面板7突出。周壁16與底板面板7一體形成。
蒸汽熨斗頭2還包括從底板面板7的頂部表面15直立的內(nèi)壁17。內(nèi)壁17與底板面板7一體形成。如圖2所示的蓋子18從周壁16和內(nèi)壁17的上端延伸。蓋子18是底板6的一部分??商娲?,蓋子18可以是蒸汽熨斗頭2的外殼5的底壁(未示出)。蒸汽通道19沿著底板6延伸。蒸汽通道19限定蒸汽能夠沿其流動(dòng)的蒸汽路徑。蒸汽通道19由底板面板7、周壁16、內(nèi)壁17和蓋子18形成。蒸汽通道19沿著底板面板7延伸。
底板面板7的頂部表面15限定蒸汽通道19的基座20。周壁16和內(nèi)壁17形成蒸汽通道19的側(cè)壁。蓋子18形成蒸汽通道19的頂壁。底板面板7、周壁16和內(nèi)壁17、以及蓋子18形成底板6的蒸汽接觸壁。周壁16的表面、內(nèi)壁17、蓋子18和基座20形成蒸汽接觸表面。
在本實(shí)施例中,蒸汽經(jīng)由蒸汽通道入口21流入蒸汽熨斗頭2中的蒸汽通道19中。蒸汽然后沿著蒸汽通道19流動(dòng)并且進(jìn)入流體分離器25中。流體分離器25將水與蒸汽分離。然后,蒸汽離開(kāi)流體分離器25并且通過(guò)蒸汽出口49并且到達(dá)正在被熨燙的織物上。
在本實(shí)施例中,內(nèi)壁17是單個(gè)壁。然而,應(yīng)當(dāng)理解,內(nèi)壁17可以具有多個(gè)間隔開(kāi)的段。內(nèi)壁17從底板面板7直立。蒸汽通道19具有螺旋布置。在本布置中,這由以螺旋布置延伸的內(nèi)壁17形成。蒸汽通道19的路徑從周壁16朝向底板6的頂部表面15的中心延伸。蒸汽通道19的基座20的面積基本上與織物接觸表面10的面積相對(duì)應(yīng)。也即,基座20和織物接觸表面10具有基本上相同的表面積。
參照?qǐng)D3,蒸汽通道19具有曲折配置。也就是說(shuō),蒸汽不以直線從蒸汽通道入口21直接流到蒸汽通道排出口23。蒸汽通道19改變方向至少一次,以使蒸汽流的方向改變至少一次。這使得蒸汽能夠在底板面板7的頂部表面15的更大區(qū)域上流動(dòng)。曲折配置還使得蒸汽與加熱底板6的蒸汽接觸表面16、17、18、20碰撞。曲折可以是單行的(unicursal,即,具有單個(gè)路徑),或多行的(multicursal,具有多個(gè)路徑或分支)。在本實(shí)施例中,蒸汽通道19的曲折配置采用圍繞底板面板7的形狀的螺旋圖案的形式。
例如,蒸汽通道19的曲折配置可以是單個(gè)路徑,蒸汽沿著該單個(gè)路徑從蒸汽熨斗頭2的后端12朝向前端11流動(dòng)、并且多次返回同時(shí)從蒸汽熨斗頭2的右側(cè)向左側(cè)移動(dòng)。
在本實(shí)施例中,如圖2和圖3所示,蒸汽通道19被配置成延伸穿過(guò)底板面板7的整個(gè)頂部表面15。因此,來(lái)自蒸汽發(fā)生單元3的蒸汽基本上在整個(gè)底板面板7上通過(guò)。這促進(jìn)了底板面板7的頂部表面15兩端的均勻熱量分布,該底板面板7的頂部表面15用作蒸汽通道19的基座20。
均勻的熱量分布有助于防止蒸汽通道19的基座20上的局部冷斑,其可能冷凝沿著蒸汽通道19流動(dòng)的蒸汽。
如圖2和圖3所示,本實(shí)施例的螺旋圖案曲折有助于減少蒸汽通道19中的流動(dòng)阻力。單獨(dú)的通道有助于防止冷凝水在蒸汽通道19中的累積。
蒸汽通道19具有大致矩形的橫截面,盡管應(yīng)當(dāng)理解,蒸汽通道19的橫截面可以是另一形狀,例如但不限于圓形、橢圓形或三角形。在本實(shí)施例中,蒸汽通道19是蒸汽在通過(guò)蒸汽熨斗頭2的底板6時(shí)必須采用的單獨(dú)路徑。
然而,應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明不限于具有從底板面板7的頂部表面15突出的單個(gè)內(nèi)壁17。此外,應(yīng)當(dāng)理解,通過(guò)使用多于一個(gè)的內(nèi)壁17,單個(gè)蒸汽路徑可以使用單個(gè)蒸汽通道19來(lái)產(chǎn)生??商娲?,可以在蒸汽熨斗頭2中從蒸汽通道入口21到至少一個(gè)蒸汽出口49產(chǎn)生通過(guò)多個(gè)蒸汽通道19的多于一個(gè)的蒸汽路徑??梢源_定特定實(shí)施例所需的蒸汽路徑和對(duì)應(yīng)壁的合適數(shù)目。在備選實(shí)施例中,底板6還可以包括蒸汽分布通道(未示出),其被配置成允許蒸汽分布到多個(gè)蒸汽出口49。
底板6包括蒸汽通道入口21。蒸汽通道入口21處于蓋子18中。蒸汽通道入口21位于接近底板6的后端12。蒸汽遞送管22通過(guò)蒸汽通道入口21把來(lái)自蒸汽發(fā)生單元3的蒸汽遞送到蒸汽通道19中。蒸汽遞送管22從蒸汽發(fā)生單元蒸汽排出口(未示出)通過(guò)軟管4來(lái)延伸。蒸汽遞送管22是柔性的,以使得用戶能夠容易地操縱蒸汽熨斗頭2。
底板6包括蒸汽通道排出口23。如圖3所示,蒸汽通道排出口23處于蓋子18中。蒸汽通道排出口23位于底板6的蓋子18的中心。蒸汽傳遞管24將蒸汽傳遞出底板6中的蒸汽通道19并且進(jìn)入流體分離器25中。
底板6由蒸汽的潛熱來(lái)加熱。當(dāng)蒸汽接觸蒸汽接觸表面(即,蒸汽通道19的基座20、周壁16、內(nèi)壁17和蓋子18)時(shí),它將其熱能中的一些熱能傳遞到底板6。地板面板7的頂部表面15通過(guò)底板面板7將熱量傳遞到織物接觸表面10。這樣,蒸汽將底板6加熱到蒸汽的溫度。此外,因?yàn)檎羝ǖ?9基本上跨過(guò)整個(gè)底板6分布蒸汽,所以底板6均勻地加熱。然而,當(dāng)蒸汽與蒸汽接觸表面16、17、18、20接觸時(shí),來(lái)自蒸汽的能量被傳遞到蒸汽接觸表面16、17、18、20,其可能導(dǎo)致蒸汽中的一些蒸汽在蒸汽通道19中冷凝。
因此,在典型實(shí)施例中,為了降低沿著蒸汽通道19發(fā)生的冷凝的速率,具有限定蒸汽通道19的蒸汽接觸表面16、17、18、20的蒸汽接觸壁7、16、17、18的組合質(zhì)量小于0.4kg。蒸汽接觸壁7、16、17、18的組合質(zhì)量可以比如小于0.3kg。特別地,底板面板7以及周壁16和內(nèi)壁17具有質(zhì)量,其被配置成使將其加熱至蒸汽溫度所需的熱能的數(shù)量最小化。然而,在制造蒸汽接觸壁7、16、17、18的材料具有設(shè)定密度時(shí),為了使蒸汽接觸壁7、16、17、18的質(zhì)量最小化,用于制造蒸汽接觸壁7、16、17、18的材料的數(shù)量被最小化。
因此,底板7以及周壁16和內(nèi)壁17的厚度低至0.5mm,以使質(zhì)量最小化。通過(guò)使蒸汽接觸壁7、16、17、18的質(zhì)量最小化,使將底板6加熱至期望溫度所需的能量的數(shù)量也最小化。蒸汽接觸表面16、17、18、20將快速加熱到與蒸汽相同的溫度,并且因此減少了在蒸汽通道19中發(fā)生冷凝的時(shí)間量。因此,蒸汽熨斗頭2的熱容量也得以減少。
因?yàn)檎羝皇菄@底板6連續(xù)再循環(huán)并且返回到蒸汽發(fā)生單元3,所以這是有用的。沒(méi)有通過(guò)底板6連續(xù)再循環(huán)蒸汽會(huì)有助于節(jié)省能量并且使蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)熨斗1更為有效。
在本實(shí)施例中,底板面板7、周壁16和內(nèi)壁17被配置成加熱到蒸汽的溫度并且通過(guò)底板6傳遞熱量。底板面板7、周壁16和內(nèi)壁17由例如但不限于鋁或鎂合金形成。
盡管蓋子18被配置成加熱以防止冷凝并且通過(guò)底板6傳遞熱量,但是其可以可替代地被配置成防止熱量從蒸汽通道19逸出并且進(jìn)入蒸汽熨斗2的外殼5中。這樣,蓋子18還用作絕緣體。因此,蓋子18可以由具有低導(dǎo)熱性和密度的材料形成。蓋子18可以由例如但不限于聚丙烯或聚酰胺形成。在一個(gè)實(shí)施例中,蓋子18可以具有由具有低熱導(dǎo)率的材料(諸如但不限于epp(發(fā)泡聚丙烯))形成的絕緣層(未示出)。這有助于防止熱量逸出到外殼5中。
在本實(shí)施例中,參照?qǐng)D1,用戶操作用戶輸入9以打開(kāi)蒸汽閥門(mén)(未示出)并且允許蒸汽沿著蒸汽通道19流動(dòng)。因此,蒸汽熨斗頭2的底板6和蒸汽將在蒸汽閥門(mén)打開(kāi)并且蒸汽首先被引入蒸汽通道19中時(shí)的點(diǎn)處經(jīng)歷最大的溫差。通過(guò)使蒸汽通道19的蒸汽接觸壁7、16、17、18變薄來(lái)實(shí)現(xiàn)的低質(zhì)量允許快速降低溫度差,從而防止冷凝的形成并且增加蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)熨斗1的效率。
蒸汽沿著蒸汽通道19行進(jìn)越遠(yuǎn),蒸汽失去至蒸汽接觸表面16、17、18、20上的熱能越多。因此,通過(guò)具有高傳熱系數(shù),底板6的更遠(yuǎn)離蒸汽通道19的區(qū)域可以有效地被加熱。
蒸汽沿著蒸汽通道19從鄰近周壁16的蒸汽通道入口21沿著圍繞底板面部7的外周的路徑流動(dòng)。蒸汽閥門(mén)(未示出)設(shè)置在蒸汽通道入口21和蒸汽發(fā)生單元3的離開(kāi)口之間。蒸汽閥門(mén)可以設(shè)置在蒸汽通道入口21中。因此,蒸汽不存儲(chǔ)在蒸汽通道19中。在備選實(shí)施例中,蒸汽閥門(mén)設(shè)置在蒸汽發(fā)生單元3的離開(kāi)口處,以使蒸汽不存儲(chǔ)在軟管4中,從而進(jìn)一步減少蒸汽流中的冷凝量。
蒸汽圍繞底板7的周長(zhǎng)流動(dòng)到內(nèi)壁17從周壁16延伸的點(diǎn)。蒸汽然后沿著由內(nèi)壁17限定的底板6周?chē)穆窂搅鹘?jīng)蒸汽通道19的內(nèi)段,從而在更靠近底板7的中心處循環(huán),直到蒸汽到達(dá)位于蓋子18中心的蒸汽通道排出口23為止。
圖2和圖3所示的蒸汽熨斗頭2的部分包括流體分離器25。流體分離器25位于蒸汽熨斗頭2的縱向軸線上的蓋子18的頂部。流體分離器25位于蓋子18的蒸汽通道排出口23和底板6的前端11之間。然而,應(yīng)當(dāng)理解,在備選實(shí)施例中,流體分離器25可以位于底板6的蓋子18上的備選位置中。可替代地,流體分離器25可以位于底板6內(nèi)。
流體分離器25包括由上部殼體26和下部殼體27形成的殼體。上部殼體26和下部殼體27通常是圓柱形的。上部殼體26和下部殼體27經(jīng)由螺釘(未示出)或一些其它附接布置而彼此附接,該螺釘或其它附接布置延伸通過(guò)分別在上部殼體26和下部殼體27的外邊緣上的上部殼體側(cè)壁29和下部殼體側(cè)壁30中的固定孔28。螺釘還將流體分離器25固定到底板6的蓋子18。在備選實(shí)施例中,上部殼體26和下部殼體27可以一體形成。
現(xiàn)在,參照?qǐng)D4所示的流體分離器25的橫截面視圖,上部殼體26包括截頭圓錐形段31。截頭圓錐形段31從由上部殼體側(cè)壁29限定的上部筒形段32突出。上部殼體是中空的。因此,截頭圓錐形段31包括側(cè)壁33和頂壁34。筒形段32包括上部殼體側(cè)壁29。下部殼體27包括用作水收集段35的中空下部筒形段。水收集段35包括下部殼體側(cè)壁30和底壁36。當(dāng)附接時(shí),上部殼體26和下部殼體27形成內(nèi)部流體分離室37。在本實(shí)施例中,流體分離室37是氣旋室。
返回參照?qǐng)D3,上部殼體26還包括流體入口38。流體入口38位于接近上部殼體26的頂壁34的側(cè)壁33中。流體入口38連接到蒸汽傳遞管24。蒸汽和冷凝物的流體混合物經(jīng)由蒸汽傳遞管24和流體入口38而從底板6中的蒸汽通道19進(jìn)入流體分離器25。如以下將更詳細(xì)地解釋的,流體入口38被定位成使得蒸汽和冷凝物如圖4所示相對(duì)于圓形側(cè)壁33切向地進(jìn)入流體分離室37。
流體分離器25的下部殼體27還包括出水口39。出水口39位于接近底壁36的下部殼體側(cè)壁30中。出水口39連接到回水管40。回水管40是柔性的。這有助于用戶容易地操縱蒸汽熨斗頭2。如以下將更詳細(xì)描述的,回水管40通過(guò)軟管4將水傳遞到蒸汽發(fā)生單元3的水儲(chǔ)存器14。
圖4示出了流體分離器25包括另一排出口。下部殼體27包括底壁36中的干燥蒸汽排出口41。干燥蒸汽排出口41由底壁36中的孔口形成??卓谖挥诘妆?6的中心。
干燥蒸汽排出口41被配置成防止冷凝的蒸汽通過(guò)干燥蒸汽排出口41離開(kāi)流體分離室37并且被排放到正在被熨燙的織物上。
為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),末端開(kāi)口的筒形管42從底壁36朝向上部殼體26的頂壁34垂直地突出。末端開(kāi)口的筒形管42限定通過(guò)干燥蒸汽排出口41的干燥蒸汽離開(kāi)口路徑43。末端開(kāi)口的筒形管42也從底壁36垂直向下突出。間隙44存在于末端開(kāi)口的筒形管42的頂端45和上部殼體26的頂壁34之間,以使蒸汽可以通過(guò)干燥蒸汽排出口41離開(kāi)流體分離室37。蒸汽被稱為“干燥蒸汽”,因?yàn)樗凶钚×康睦淠铩?/p>
在本實(shí)施例中,流體分離器25是氣旋室。流體分離器25能夠通過(guò)離心力來(lái)分離蒸汽與冷凝物。離心力是由本體的慣性和其對(duì)運(yùn)動(dòng)改變的阻力引起的。作為蒸汽和冷凝物的混合物的流體經(jīng)由蒸汽傳遞管24(參見(jiàn)圖3)和來(lái)自底板6的蒸汽通道19的流體入口38而進(jìn)入流體分離室37。
因?yàn)橐恍┱羝褂闷錆撃?以及因此的冷凝物)來(lái)加熱底板6,所以進(jìn)入流體分離室37的流體是蒸汽和冷凝物的混合物。當(dāng)蒸汽顆粒沿著蒸汽通道19與蒸汽接觸表面16、17、18、20碰撞時(shí),熱能被傳遞。當(dāng)熱量傳遞到底板6時(shí),蒸汽中的一些蒸汽將冷凝并且形成水滴。
流體入口38通過(guò)上部殼體26的截頭圓錐形段31的側(cè)壁33將流體引入流體分離室37中。流體入口38將流體沿著切線方向引入到截頭圓錐形段31。也就是說(shuō),流體流與側(cè)壁33相切。因此,因?yàn)榻仡^圓錐形段31具有圓形橫截面,所以當(dāng)流體進(jìn)入流體分離室37時(shí),流體立即需要改變方向。
當(dāng)流體通過(guò)沿著側(cè)壁33的內(nèi)部表面46流動(dòng)而改變方向時(shí),其阻止對(duì)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變。具有較大質(zhì)量的顆粒阻止其相對(duì)于具有較小質(zhì)量的顆粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變。因此,較重的冷凝蒸汽(水滴)比較輕的蒸汽更能阻止流體的流動(dòng)方向的改變。因此,較重的冷凝蒸汽(水滴)沿著側(cè)壁33的內(nèi)部表面46流動(dòng),并且蒸汽更靠近流體分離室37的中心而流動(dòng)。
當(dāng)較重的顆粒朝向側(cè)壁33甩出并且圍繞其內(nèi)部表面46流動(dòng)時(shí),它們碰撞并且形成較大的水滴。當(dāng)水滴變得更大時(shí),它們?cè)谥亓Φ挠绊懴麻_(kāi)始沿著側(cè)壁33朝向下部殼體27的底壁36行進(jìn)。水滴在流體分離器25的下部殼體27中收集。
上部殼體26還包括從側(cè)壁33的內(nèi)部表面46突出的至少一個(gè)肋47。肋47與流體的流動(dòng)方向成一角度延伸。肋47被配置成誘導(dǎo)流體以向下的螺旋路徑而流動(dòng)。上部殼體26還包括屏障48。屏障48從頂壁34垂直地突出。屏障48向下朝向下部殼體27突出。屏障48是圓形的。屏障48被配置成防止進(jìn)入流體分離室37的流體直接離開(kāi)流體分離室37。屏障48不必與末端開(kāi)口的筒形管42的頂端45重疊,但是其具有較大的曲率半徑。防止流體直接前進(jìn)到末端開(kāi)口的筒形管42的頂端45,并且沿著干燥蒸汽離開(kāi)口路徑43到達(dá)干燥蒸汽排出口41。肋47和屏障48有助于確保流體被分離并且通過(guò)不同的排出口離開(kāi)流體分離室37。
此外,截頭圓錐形段31的橫截面面積朝向上部殼體26的筒形段32增加。蒸汽和冷凝物的流體混合物在高壓下進(jìn)入流體分離室37,該高壓在蒸汽發(fā)生單元32中產(chǎn)生并且當(dāng)蒸汽閥門(mén)(未示出)打開(kāi)時(shí)釋放。
圍繞流體分離室37完成一圈旋轉(zhuǎn)的任何流體遇到仍然進(jìn)入流體分離室37的高壓流體流并且被迫向下。截頭圓錐形段31的增加的橫截面面積產(chǎn)生較低的壓力,其將流體混合物向下抽吸。流體以螺旋方式朝向下部殼體27的底壁36向下流動(dòng)。
當(dāng)流體流經(jīng)較大區(qū)域至較低壓力區(qū)域時(shí),其速度也下降。因此,較大的水滴具有較少的能量,并且不能在蒸汽流中保留混合,因此它們?cè)趥?cè)壁33上堆積并且下落以在底壁36上收集。然而,蒸汽仍然具有足夠的能量以朝向上部殼體26的頂壁34回流。使干燥蒸汽離開(kāi)口路徑43的開(kāi)口接近流體分離室37的頂壁34的優(yōu)點(diǎn)在于:蒸汽不能攜帶在底壁36上堆積的水到干燥蒸汽排出口41。屏障48防止水從流體分離室37直接離開(kāi)流體入口38。
流體分離室37中的壓力的積累導(dǎo)致蒸汽流到末端開(kāi)口的筒形管42的頂端45。位于與頂端45相對(duì)的末端開(kāi)口的筒形管42的端處的干燥蒸汽排出口41處的壓力接近于大氣壓。在本實(shí)施例中,干燥蒸汽排出口41處的壓力將是大氣壓。在包括蒸汽分布通道(未示出)的實(shí)施例中,干燥蒸汽排出口41處的壓力略高于大氣壓。因此,蒸汽沿著干燥蒸汽離開(kāi)口路徑43被抽吸。因?yàn)樗械乃幱跉鈶B(tài),所以蒸汽被稱為干燥蒸汽。也就是說(shuō),在流體中存在最少量的水滴。
已經(jīng)與蒸汽分離的水滴在下部殼體27的底壁36上收集。流體分離器25包括液體除去裝置,以從流體分離室37中除去水。通過(guò)位于下部殼體側(cè)壁30中的出水口39從流體分離室37除去水。水通過(guò)回水管40行進(jìn)到蒸汽發(fā)生單元3中的水儲(chǔ)存器14。水通過(guò)利用存在于流體分離室37中的高蒸汽壓返回到蒸汽發(fā)生單元3。然后,可以重新使用水。
返回參照?qǐng)D2,流體分離器25位于底板6的蓋子18的頂部上。底板6還包括蒸汽出口49。蒸汽出口49是蒸汽通過(guò)其從蒸汽熨斗頭2流動(dòng)的孔口,其直接位于水分離器25的中心下面。蒸汽出口49與流體分離器25流體連通。因此,蒸汽出口49經(jīng)由流體分離器25而與蒸汽通道19流體連通。
蒸汽出口49被配置成容納限定干燥蒸汽排出口41的末端開(kāi)口的筒形管42的底端。蒸汽出口49經(jīng)由流體分離器25的干燥蒸汽排出口41而從干燥蒸汽離開(kāi)口路徑43傳遞干燥蒸汽,通過(guò)底板6并且到達(dá)待熨燙織物上。
現(xiàn)在,將參照附圖對(duì)一種使用蒸汽熨斗頭2的方法進(jìn)行描述。用戶接通蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)熨斗1。蒸汽發(fā)生單元3然后加熱水儲(chǔ)存器14中的水。用戶等待,直到蒸汽發(fā)生單元3中的加熱器(未示出)已經(jīng)蒸發(fā)足夠量的水以積累足夠的壓力為止。這可以通過(guò)接通或斷開(kāi)蒸汽發(fā)生熨斗1上的燈(未示出)來(lái)指示。用戶然后通過(guò)手柄8抓住蒸汽熨斗頭2,并且將底板6的織物接觸表面10放置到待熨燙織物上。
當(dāng)用戶準(zhǔn)備就緒時(shí),他們操作打開(kāi)蒸汽閥門(mén)(未示出)的用戶輸入9,從而允許蒸汽從蒸汽發(fā)生單元3中的高壓朝向蒸汽出口49中的干燥蒸汽排出口41處的大氣壓流動(dòng)。蒸汽流經(jīng)蒸汽遞送管22并且進(jìn)入底板6中的蒸汽通道19。當(dāng)蒸汽流經(jīng)蒸汽遞送管22時(shí),它把熱量損失到環(huán)境并且開(kāi)始冷凝。
蒸汽的高壓迫使它沿著曲折式蒸汽通道19。蒸汽沿著蒸汽通道19流動(dòng),該蒸汽通道19向內(nèi)朝向底板6的中心螺旋。在蒸汽沿著蒸汽通道19的路徑期間,蒸汽顆粒與蒸汽通道19的底壁20、周壁16、內(nèi)壁17和底板6的蓋子18碰撞。在每次碰撞中,蒸汽顆粒將其熱量中的一些熱量傳遞到蒸汽接觸表面16、17、18、20。蒸汽接觸壁7、16、17、18很薄,以減少底板6的質(zhì)量和升高其溫度所需的熱能。因此,蒸汽接觸表面16、17、18、20快速達(dá)到與流經(jīng)蒸汽通道19的蒸汽相同的溫度,從而減少在蒸汽通道19中發(fā)生的冷凝量。
此外,高的熱量傳遞系數(shù)允許熱量在底板6周?chē)鷤鬟f,以使得蒸汽通道19的還未接收到蒸汽的部分能夠升溫。這減少了沿著蒸汽通道19進(jìn)一步發(fā)生的冷凝量。另外,因?yàn)檎羝鹘?jīng)在底板6的整個(gè)頂部表面15上延伸的蒸汽通道19,所以底板6接收均勻的熱量分布。熱量通過(guò)底板面板7從頂部表面15傳遞到織物接觸表面10。熱織物接觸表面10防止用于處理正在被熨燙的織物的任何蒸汽在其表面上冷凝并且在織物上顯露為濕斑。
通過(guò)使用蒸汽而非加熱元件來(lái)加熱底板6,底板6不消耗任何功率。其優(yōu)點(diǎn)是可以向蒸汽發(fā)生單元3提供更大量的功率。蒸汽發(fā)生單元3可以使用功率產(chǎn)生60g/min和200g/min之間的蒸汽速率。蒸汽發(fā)生單元3被配置成向蒸汽熨斗頭2提供加壓蒸汽。加壓蒸汽確保蒸汽具有足夠的速度以使得蒸汽和冷凝蒸汽能夠在氣旋室中得以分離。因此,可以增強(qiáng)蒸汽熨斗頭2的性能。此外,因?yàn)樗苓_(dá)到的最高溫度是蒸汽的溫度,所以底板6不會(huì)過(guò)熱。因此,蒸汽熨斗頭2不太可能損壞正在被熨燙的織物。底板面板7還被配置成一旦蒸汽不再沿著蒸汽通道19流動(dòng)就冷卻。
然后,蒸汽和冷凝物的混合物流入流體分離器25中。使用上文所詳細(xì)描述的慣性原理來(lái)分離流體混合物。較重的水滴朝向其中它們堆積并且向下流入下部殼體27中的水收集段35的流體分離室37的內(nèi)部表面46甩出。液體除去裝置除去水并且將其傳遞回到水儲(chǔ)存器14以重新使用。
較輕的蒸汽顆粒通過(guò)流入流體分離器25的高壓蒸汽被迫離開(kāi)流體分離室37。當(dāng)流體混合物必須在通過(guò)肋47向下引導(dǎo)之后朝向頂壁34上升時(shí),只有蒸汽具有足夠的能量以經(jīng)由干燥蒸汽離開(kāi)口路徑43而離開(kāi)流體分離室37。然后,在沒(méi)有任何水滴的情況下,干燥蒸汽通過(guò)底板6中的蒸汽出口49排放并且到達(dá)待清潔的織物上。用戶操縱蒸汽熨斗頭2跨過(guò)織物以分布蒸汽并且熨平褶皺。
當(dāng)需要更多的蒸汽來(lái)加熱底板6或處理織物時(shí),用戶可以通過(guò)操作用戶輸入9來(lái)重復(fù)該過(guò)程。
在備選實(shí)施例中,液體除去裝置可以不同??梢圆唤?jīng)由回水管40向蒸汽發(fā)生單元3中的水儲(chǔ)存器14發(fā)送冷凝物。在備選實(shí)施例(未示出)中,冷凝物可以經(jīng)由出水口39離開(kāi)流體分離室37,并且可以被轉(zhuǎn)移到單獨(dú)的蒸發(fā)室(未示出)。
蒸發(fā)室可以包括低功率加熱器(未示出)。低功率加熱器可能需要在小于(或等于)300w下操作。因此,因?yàn)榧訜崞鲗⒑苄。哉羝俣奉^2可以保留輕量。水可以通過(guò)更低的功率加熱器在蒸發(fā)室中蒸發(fā),然后經(jīng)由蒸汽出口供給回到流體分離室37中或直接供給到織物上。可替代地,低功率加熱器可以嵌入水分離器25的下部殼體27中。
作為上文所公開(kāi)的特征的結(jié)果,蒸汽熨斗頭2的質(zhì)量可以被最小化。蒸汽熨斗頭2的質(zhì)量可以小于800g。應(yīng)該設(shè)想,蒸汽熨斗頭2的質(zhì)量將介于400g和800g之間。因此,蒸汽熨斗頭2的重量可以不超過(guò)8n。具有輕蒸汽熨斗頭2的優(yōu)點(diǎn)是蒸汽熨斗頭2的可操作性得以增加。
應(yīng)當(dāng)理解,術(shù)語(yǔ)“包括(comprising)”不排除其它元件或步驟,并且不定冠詞“一(a)”或“一個(gè)(an)”不排除多個(gè)。單個(gè)處理器可以滿足權(quán)利要求中所闡述的若干項(xiàng)的功能。在相互不同的從屬權(quán)利要求中陳述某些措施的純粹事實(shí)并不指示這些措施的組合不能被有利地使用。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為限制權(quán)利要求的范圍。