Паровая головка утюга
Настоящая заявка относится к паровой головке (30) утюга. Паровая головка (30) утюга имеет впускное отверстие (36) для пара, канал (40) для пара и по меньшей мере одно паровыпускное отверстие, через которое пар выходит из паровой головки утюга. Канал (40) для пара имеет первую секцию (50) потока пара и вторую секцию (60) потока пара. Первая секция (50) потока пара образует непрямой путь потока между впускным отверстием (36) для пара и второй секцией (60) потока пара. Вторая секция (60) потока пара образует вихревой путь потока между первой секцией (50) потока пара и по меньшей мере одним паровыпускным отверстием. Настоящая заявка также относится к утюгу (10) с паровой системой, имеющему паровую головку (30) утюга. Это изобретение содействует удалению любых водяных капель, например, образованных в результате конденсации, из парового потока, проходящего через паровую головку утюга от впускного отверстия для пара по меньшей мере к одному паровыпускному отверстию. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к паровой головке утюга. Настоящее изобретение также относится к утюгу с паровой системой, имеющему паровую головку утюга.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Паровые утюги используются для удаления складок с ткани, такой как одежда и постельные принадлежности. Утюги с паровой системой обычно имеют базовое устройство с парогенератором для превращения воды в пар, паровую головку утюга, из которой выпускается пар, например, на ткань, и гибкий шланг, через который подается пар из базового устройства к паровой головке утюга. Обычно паровая головка утюга содержит корпус с ручкой, поэтому пользователь может манипулировать паровым утюгом, и подошву, которую размещают в контакте с тканью, подлежащей глаженью. Пар выпускается через паровыпускные отверстия в подошве. Подошва нагревается для содействия в удалении складок при глажении ткани.
Известно, что пар конденсируется при прохождении от парогенератора к паровыпускным отверстиям, через которые выпускается пар, например, при прохождении через шланг. Конденсированная вода может выводиться из паровыпускных отверстий, что известно как разбрызгивание. Это разбрызгивание может создавать мокрые пятна и загрязнение на ткани, которая подлежит глаженью.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является создание паровой головки, которая существенно облегчает или преодолевает проблемы, указанные выше.
Настоящее изобретение охарактеризовано независимыми пунктами формулы изобретения; зависимые пункты формулы изобретения характеризуют предпочтительные варианты осуществления.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения обеспечена паровая головка утюга, имеющая подошву, содержащую панель подошвы, имеющую базовую стенку, и крышку на панели подошвы, при этом базовая стенка и крышка разделены посредством внешних боковых стенок и внутренних боковых стенок, продолжающихся между ними, впускное отверстие для пара, канал для пара, имеющий нециклонную первую секцию потока пара и циклонную вторую секцию потока пара, и по меньшей мере одно паровыпускное отверстие, через которое пар выпускается из паровой головки, при этом нециклонная первая секция потока пара образует непрямой нециклонный путь потока между впускным отверстием для пара и циклонной второй секцией потока пара, причем указанный непрямой путь потока образован посредством указанных внутренних боковых стенок, которые действуют как перегородки с возможностью направления текучей среды через нециклонную первую секцию потока пара по лабиринтному пути около перегородок и в направлении, которое остается параллельным к базовой стенке и крышке, и циклонная вторая секция потока пара образует вихревой путь потока между нециклонной первой секцией потока пара и по меньшей мере одним паровыпускным отверстием.
Это изобретение обеспечивает содействие в удалении любых водяных капель, например, образованных в результате конденсации, из потока пара, проходящего через паровую головку утюга от впускного отверстия для пара до по меньшей мере одного паровыпускного отверстия. Таким образом, водяные капли удерживаются от прохождения по меньшей мере из одного паровыпускного отверстия и вхождения в контакт с тканью. Посредством обеспечения непрямого пути пара, пар, проходящий по нециклонной первой секции потока пара, вынужден отклоняться от направления потока. Поэтому более тяжелые водяные капли в потоке сталкиваются с поверхностью нециклонной первой секции потока пара и распределяются в виде более мелких водяных капель. Эти более мелкие водяные капли могут легче испаряться. Водяные капли, находящиеся в контакте с поверхностью нециклонной первой секции потока пара, могут испаряться под действием тепла от поверхности. Посредством обеспечения вихревого пути потока любые оставшиеся водяные капли подталкиваются под действием центробежных сил к периферийной боковой стенке циклонной второй секции потока пара. Это могут быть более мелкие водяные капли, образованные в нециклонной первой секции потока пара. Водяные капли, находящиеся в контакте с поверхностью циклонной второй секции потока пара, могут испаряться под действием тепла от поверхности.
Паровая головка утюга может дополнительно содержать нагреватель, выполненный с возможностью нагревания канала для пара. Посредством этой конструкции можно легко обеспечить подачу тепла в канал для пара. Это обеспечивает поверхности канала для пара, подлежащие нагреванию, что приводит к превращению в пар водяных капель, приходящих в контакт с поверхностями.
Нагреватель может быть выполнен с возможностью поддержания канала для пара при температуре по меньшей мере выше 100°С (т.е. равной или большей 100°С).
Это содействует обеспечению того, что водяные капли, приходящие в контакт с поверхностями, превращаются в пар.
Лабиринтная конфигурация канала для пара направляет пар по заранее заданному пути. Лабиринтная конфигурация также заставляет пар изменять направление, что вызывает столкновения между поверхностями, образующими канал для пара, и водяными каплями в потоке пара. В процессе этих столкновений вода может распределяться на более мелкие водяные капли, и тепло может передаваться водяным каплям от поверхностей. Это способствует передаче тепла и испарению водяных капель.
Внутренние боковые стенки, выступающие вверх от базовой стенки нециклонной первой секции потока пара, позволяют легко образовывать лабиринтный путь. Посредством этой конструкции тепловая энергия от нагревателя может легко передаваться к каждой боковой стенке. Кроме того, конденсация в канале для пара может быть сведена к минимуму.
Циклонная вторая секция потока пара может содержать циклонную камеру. Соответственно, по пути пара может быть просто создано завихрение. Циклонная камера может содержать основание и периферийную боковую стенку в форме усеченного конуса, продолжающуюся от основания. Посредством этой конструкции скорость потока пара возрастает к верхнему концу циклонной камеры, дистальному в отношении основания. Следовательно, центробежная сила потока пара может быть доведена до максимума в циклонной второй секции потока пара, что содействует сводить к минимуму водяные капли, проходящие из циклонной второй секции потока пара. Циклонная камера также обеспечивает пассивное решение, которое действует во всех случаях, когда имеет место поток пара. Циклонная камера также может разделять текучие среды с высокой скоростью.
Канал для пара может быть конфигурирован так, что пар входит в циклонную камеру в направлении, ориентированном около 5 градусов к основанию. Эта конфигурация содействует обеспечению спирального пути пара в циклонной камере и таким образом способствует потоку пара к верхнему концу циклонной камеры.
На продольной оси циклонной камеры может быть предусмотрено выпускное отверстие циклонной камеры. Проксимально к верхнему концу циклонной камеры может быть расположено выпускное отверстие циклонной камеры. В циклонной камере может быть вертикально установлен паропровод. Выпускное отверстие циклонной камеры может быть образовано паропроводом, дистально в отношении впускного отверстия циклонной камеры. Выпускное отверстие циклонной камеры может быть образовано свободным концом паропровода. Следовательно, удаление водяных капель из потока пара может быть доведено до максимума. Посредством обеспечения паропровода путь пара из циклонной камеры по меньшей мере к одному паровыпускному отверстию может быть упрощен. Кроме того, выпускное отверстие циклонной камеры может быть расположено на верхнем конце циклонной камеры, тем самым содействуя доведению до максимума эффективности циклонной второй секции потока пара при удалении водяных капель из потока пара.
Паровая головка утюга может дополнительно содержать впускное отверстие циклонной камеры, выполненное с возможностью направления пара тангенциально в циклонную камеру. Это тангенциальное впускное отверстие может содействовать созданию вихревого движения и тем самым доводить до максимума центробежную силу, действующую на водяные капли в потоке пара.
Паровая головка утюга может дополнительно содержать промежуточную секцию потока пара между нециклонной первой секцией потока пара и циклонной второй секцией потока пара. По меньшей мере часть промежуточной секции потока пара может иметь площадь сечения потока, которая меньше, чем площадь сечения потока нециклонной первой секции потока пара. Посредством этой конструкции скорость потока пара, входящего в циклонную вторую секцию потока пара больше, чем скорость потока пара в нециклонной первой секции потока пара. Это содействует доведению до максимума центробежной силы, приложенной к потоку пара в циклонной второй секции потока пара.
Паровая головка утюга может дополнительно содержать выпускную секцию потока пара между циклонной второй секцией потока пара и по меньшей мере одним паровыпускным отверстием.
Посредством этой конструкции пар может просто подаваться по меньшей мере к одному паровыпускному отверстию.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения обеспечен утюг с паровой системой, содержащий паровую головку утюга по любому из пп.1-10 формулы изобретения.
Утюг с паровой системой может дополнительно содержать базовое устройство, имеющее парогенератор и шланг, обеспечивающий сообщение по текучей среде паровой головки утюга с парогенератором.
Эти и другие аспекты настоящего изобретения станут очевидны и будут объяснены со ссылкой на варианты осуществления, описанные далее в этом документе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны, только в качестве примера, со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
фиг.1 представляет собой схематичный вид в перспективе утюга с паровой системой, имеющего паровую головку утюга согласно настоящему изобретению;
фиг.2 представляет собой схематичный вид сверху подошвы паровой головки утюга, показанной на фиг.1, с удаленной крышкой согласно настоящему изобретению;
фиг.3 представляет собой схематичный боковой вид в разрезе подошвы, показанной на фиг.2, с имеющейся крышкой согласно настоящему изобретению;
фиг.4 представляет собой схематичный вид в перспективе в разрезе части подошвы, показанной на фиг.2, с удаленной частью крышки согласно настоящему изобретению; и
фиг.5 представляет собой схематичный боковой вид в разрезе части подошвы, показанной на фиг.2, согласно настоящему изобретению.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Утюг 10 с паровой системой, действующий в качестве парового устройства, показан на фиг.1, содержащий базовое устройство 20 и паровую головку 30 утюга. Утюг 10 с паровой системой выполнен с возможностью генерации пара, который должен быть выпущен около ткани, подлежащей обработке. Хотя настоящее изобретение будет описано в данном документе со ссылкой на утюг с паровой системой, будет подразумеваться, что предусматриваются альтернативные конструкции. Например, паровое устройство может представлять собой портативный паровой утюг, отпариватель для одежды или отпариватель для обоев.
Базовое устройство 20 имеет парогенератор 27. Резервуар 21 для воды в базовом устройстве 20 удерживает воду, которая должна превращаться в пар. Насос 22 обеспечен для подачи воды от резервуара 21 для воды к парогенератору 27. Клапан 23 выполнен с возможностью управления потоком пара от парогенератора 27. Базовое устройство 20 сообщается по текучей среде с паровой головкой 30 посредством шланга 24. Шланг 24 выполнен с возможность обеспечения потока пара от базового устройства 20 к паровой головке 30 утюга. Шланг 24 сообщается с парогенератором 27 посредством клапана 23. Шланг 24 включает в себя трубку (не показана), образующую путь, по которому может проходить пар. Например, шланг 24 также может включать в себя по меньшей мере один коммуникационный кабель (не показан), по которому электропитание и/или командные сигналы могут быть посланы между базовым устройством 20 и паровой головкой 30 утюга. Базовое устройство 20 также включает в себя устройство электропитания (не показано) для подачи электропитания к компонентам утюга 10 с паровой системой. Базовый вход 25 для пользователя находится на базовом устройстве 20 для управления работой утюга с паровой системой 10. Базовое устройство 20 также имеет подставку 26 для расположения паровой головки 30 утюга. Контроллер (не показан) выполнен с возможностью управления работой утюга 10 с паровой системой.
Хотя парогенератор 27 находится в базовом устройстве 20 в настоящем варианте осуществления, будет подразумеваться, что конструкция базового устройства 20 может отличаться. Например, парогенератор 27 может находиться в паровой головке 30 утюга. В такой конструкции шланг 24 может подавать воду от базового устройства 20 к паровой головке 30 утюга. В качестве альтернативы, резервуар 21 для воды может находиться в паровой головке 30 утюга, и базовое устройство 20 исключается.
Паровая головка 30 утюга имеет корпус 31 и подошву 32. Подошва 32 образует нижний конец паровой головки 30 утюга. Корпус 31 содержит ручку 33. Ручка 33 позволяет пользователю удерживать и манипулировать паровой головкой 30 утюга. Вход 34 для пользователя находится на корпусе 31 для управления утюгом 10 с паровой системой. Пар подается в паровую головку 30 утюга посредством шланга 24. Паровая головка 30 утюга содержит впускное отверстие 36 для пара, через которое пар подается в паровую головку утюга 30. Подача пара к паровой головке 30 утюга управляется посредством базового устройства 20, однако будет понятно, что паровая головка 30 утюга может иметь устройство подачи пара для управления массовым потоком пара из паровой головки 30 утюга.
Паровая головка 30 утюга имеет паровыпускные отверстия (не показаны), через которые выходит из паровой головки 30 пар, который должен подаваться, например, на ткань. Паровыпускные отверстия находятся на подошве 32. Канал 40 для пара (со ссылкой на фиг.2) образован от впускного отверстия 36 для пара до паровыпускных отверстий. Подошва 32 имеет панель 37 подошвы. Панель 37 подошвы образует канал 40 для пара. Панель 37 подошвы имеет основное тело 38 (со ссылкой на фиг.2). Панель 37 подошвы также имеет гладильную пластину 39. Гладильная пластина 39 образует поверхность 41 контакта с тканью. Паровыпускные отверстия продолжаются через гладильную пластину 39. Поверхность 41 контакта с тканью конфигурирована с возможностью расположения вплотную к ткани, подлежащей обработке. Паровыпускные отверстия выполнены с возможностью открывания к поверхности 41 контакта с тканью. Поверхность 41 контакта с тканью является плоской.
Гладильная пластина 39, образующая нижнюю сторону панели 37 подошвы, образует поверхность 41 контакта с тканью. Панель 37 подошвы выполнена из теплопроводящего материала, например алюминия. Панель 37 подошвы выполнена из множества слоев, например, в настоящем варианте осуществления основное тело 38 и гладильная пластина 39 скреплены вместе, и гладильная пластина 39 имеет антипригарный слой (не показан). Панель 37 подошвы может быть выполнена из одинарного слоя. Панель 37 подошвы имеет по меньшей мере одну камеру или каналы, образованные в ней. Подразумевается, что количество паровыпускных отверстий (не показаны) может варьироваться. Может иметь место одно паровыпускное отверстие или множество паровыпускных отверстий могут быть распределены по поверхности 41 контакта с тканью. Подошва 32 также имеет крышку 42 (со ссылкой на фиг.3). Крышка 42 образует верхний конец подошвы 32. Крышка 42 прикреплена к основному телу 38 панели 37 подошвы. Следует понимать, что панель 37 подошвы и крышка 42 могут быть выполнены как одно целое.
Нагреватель (не показан) расположен в панели 37 подошвы. В настоящем варианте осуществления нагреватель встроен в основное тело 38. Нагреватель продолжается продольно вдоль панели 37 подошвы. Нагреватель имеет U-образную конструкцию с вершиной нагревателя, расположенной проксимально к переднему концу паровой головки 30 утюга. По существу, нагреватель вмещен внутри панели 37 подошвы. Нагреватель передает тепло к панели 37 подошвы при работе. Следует понимать, что конструкция нагревателя может быть иной.
Со ссылкой на фиг.2 и 3 показана подошва 32 паровой головки 30 утюга. Фиг.2 изображает подошву 32 паровой головки 30 утюга с опущенной крышкой 42. Подошва 32 образует канал 40 для пара. Канал 40 для пара продолжается от впускного отверстия 36 для пара к паровыпускным отверстиям (не показаны). Следовательно, пар входит в паровую головку 30 утюга через впускное отверстие 36 для пара, проходит по каналу 40 для пара и выходит из паровой головки 30 утюга через паровыпускные отверстия. Подошва 32 выполнена, например, но не ограничиваясь этим, из алюминиевого или магниевого сплавов.
Канал 40 для пара содержит первую секцию 50 потока пара и вторую секцию 60 потока пара. Первая секция 50 потока пара образована между впускным отверстием 36 для пара и второй секцией 60 потока пара. Вторая секция 60 потока пара образована между первой секцией 50 потока пара и паровыпускными отверстиями (не показаны). Связывающий канал 70, действующий как промежуточная секция потока пара, сообщается между первой секцией 50 потока пара и второй секцией 60 потока пара. Связывающий канал 70 может быть опущен. Выпускной канал 80, действующий как выпускная секция потока пара, сообщается между второй секцией 60 потока пара и паровыпускными отверстиями (не показаны). Выпускной канал 80 может быть опущен.
Впускное отверстие 36 для пара содержит трубку. Впускное отверстие 36 для пара сообщается по текучей среде со шлангом 24 так, что пар, проходящий по шлангу 24, подается во впускное отверстие 36 для пара. Впускное отверстие 36 для пара сообщается с первой секцией 50 потока пара канала 40 для пара. Впускное отверстие 36 для пара сообщается с первой секцией 50 потока пара на одном конце пути пара, образованного посредством первой секции 50 потока пара. Выпускное отверстие 51 первой секции потока пара находится на другом конце пути пара, образованного посредством первой секции 50 потока пара.
Первая секция 50 потока пара содержит базовую стенку 52 и боковые стенки 53. Боковые стенки 53 содержат внешнюю стенку 54 и внутренние боковые стенки 55. Внутренние боковые стенки 55 действуют в качестве перегородок для направления потока текучей среды через первую секцию 50 потока пара. На фиг.2 показаны три внутренние боковые стенки 55, первая боковая стенка 55а, вторая боковая стенка 55b и третья боковая стенка 55с, хотя следует понимать, что количество и конфигурация внутренних боковых стенок 55 может изменяться в зависимости от требуемого пути потока через первую секцию 50 потока пара.
Внешняя боковая стенка 54 образует максимальную протяженность первой секции 50 потока пара и образует потоковую камеру, через которую может проходить пар. Внешняя боковая стенка 54 действует как перегородка для направления потока текучей среды через первую секцию 50 потока пара. Понятно, что конфигурация внешней боковой стенки 54 может варьироваться в зависимости от требуемого пути потока через первую секцию 50 потока пара.
Внешняя боковая стенка 54 продолжается от базовой стенки 52. Базовая стенка 52 и внешняя боковая стенка 54 образованы посредством основного тела 38 панели 37 подошвы. Внутренняя боковая стенка 55 продолжается от базовой стенки 52. Внутренняя боковая стенка 55 образована посредством основного тела 38 панели 37 подошвы. В настоящем варианте осуществления боковые стенки 53 выполнены как одно целое с панелью 37 подошвы, однако следует понимать, что конфигурация может варьироваться. Боковые стенки 53 продолжаются от базовой стенки 52 с возможностью содействия при максимизации передачи тепла к боковым стенкам 53 от нагревателя. Это содействует обеспечению нагрева боковых стенок 53.
Базовая стенка 52 и боковые стенки 53 образуют стенки контакта с паром первой секции 50 потока пара. Соответствующая часть крышки 42 также образует стенку контакта с паром первой секции 50 потока пара. Поверхности базовой стенки 52 и боковых стенок 53 образуют поверхности контакта с паром. Соответствующая часть крышки 42 также образует поверхность контакта с паром.
В настоящем варианте осуществления пар входит в первую секцию 50 потока пара канала 40 для пара посредством впускного отверстия 36 для пара. Пар выходит из первой секции 50 потока пара через выпускное отверстие 51 первой секции потока пара. В настоящем варианте осуществления выпускное отверстие 51 первой секции потока пара выполнено во внешней боковой стенке 54. Выпускное отверстие 51 первой секции потока пара находится на расстоянии от впускного отверстия 36 для пара. Боковые стенки 53 направляют поток текучей среды от впускного отверстия 36 для пара к выпускному отверстию 51 первой секции потока пара.
Путем потока, образованного в первой секции 50 потока пара канала 40 для пара, является непрямой путь потока. То есть текучая среда, протекающая по пути потока, должна изменять направление по меньшей мере после того, как она прошла по пути потока. Это содействует осуществлению столкновения текучей среды, протекающей по пути потока по меньшей мере с одной боковой стенкой 53. В настоящем варианте осуществления путь потока, образованный в первой секции 50 потока пара, имеет лабиринтную конфигурацию. То есть текучая среда, протекающая по пути потока, должна осуществлять многочисленные изменения направления по мере того, как она протекает по пути потока от впускного отверстия 36 для пара до выпускного отверстия 51 первой секции потока пара. Это содействует осуществлению многочисленных столкновений текучей среды, протекающей по пути потока с боковыми стенками 53. Внутренние боковые стенки 55, действующие как перегородки, направляют поток пара через первую секцию 50 потока пара.
Предпочтительно, что первая секция потока пара является ограниченной с двух сторон нагревателем. Датчик регулирования температуры расположен смежно первой секцией потока пара. Общая толщина основания 37 предпочтительно находится в интервале 1-2.5 мм с возможностью доведения до максимума теплового потока для секции потока пара.
Предпочтительно, что основание области лабиринта имеет сетчатую структуру для облегчения испарения воды. Перегородки лабиринта присоединены к крышке 42 посредством уплотнительных средств. Крышка 42 предпочтительно выполнена из алюминия с общей толщиной 1.0-2 мм.
Первая внутренняя боковая стенка 55а частично продолжается около впускного отверстия 36 для пара. Впускное отверстие 36 для пара сообщается через крышку 42, хотя возможны альтернативные конструкции. Первая внутренняя боковая стенка 55а является U-образной. Первая внутренняя боковая стенка 55а образует мультикурсальную конструкцию, то есть образующую множество потоковых отводов в первой секции 50 потока пара. Вторая внутренняя боковая стенка 55b является Г-образной. Вторая внутренняя боковая стенка 55b образует уникурсальную конструкцию, то есть образующую один потоковый отвод в первой секции 50 потока пара. Третья внутренняя боковая стенка 55с также является Г-образной. Третья внутренняя боковая стенка 55с продолжается до выпускного отверстия 51 первой секции потока пара.
Конструкция первой секции 50 потока пара может варьироваться. Первая секция 50 потока пара обуславливает многочисленные изменения направления в отношении текучей среды, протекающей по пути потока. Посредством обеспечения непрямого пути пара направление потока пара, проходящего по первой секции потока пара, вынуждено изменяться. Более тяжелые капли воды в потоке являются более устойчивыми к изменениям направления потока и поэтому сталкиваются с боковыми стенками 53 первой секции 50 потока пара и рассеиваются на более мелкие капли. Эти более мелкие капли воды могут легче испаряться. Водяные капли, находящиеся в контакте с поверхностью боковых стенок 53 первой секции 50 потока пара, могут испаряться под действием тепла от поверхности.
Вторая секция 60 потока пара содержит циклонную камеру 61. Циклонная камера 61 действует в качестве разделителя текучей среды. Циклонная камера 61 имеет впускное отверстие 62 циклонной камеры и выпускное отверстие 63 циклонной камеры. Пар из первой секции 50 потока пара входит в циклонную камеру 61 через впускное отверстие 62 циклонной камеры. Впускное отверстие 62 циклонной камеры сообщается со связывающим каналом 70.
Связывающий канал 70, действующий в качестве промежуточной секции потока пара, сообщается между первой секцией 50 потока пара и второй секцией 60 потока пара. Связывающий канал 70 продолжается от выпускного отверстия 51 первой секции потока пара и до впускного отверстия 62 циклонной камеры. Связывающий канал 70 имеет базу 71 связывающего канала. База 71 связывающего канала образована ступенчатым участком 72. Ступенчатый участок 72 является ступенчатым от базовой стенки 52 первой секции 50 потока пара. Таким образом, площадь сечения потока связывающего канала 70 меньше, чем площадь сечения потока первой секции 50 потока пара. Следует понимать, что уменьшение площади сечения потока может быть достигнуто посредством альтернативных конструкций. Уменьшение площади сечения потока в связывающем канале 70 вызывает ограничение впускного отверстия 62 циклонной камеры. Ограничение обеспечивает увеличение скорости потока пара. Связывающий канал 70 расположен под углом относительно первой секции 50 потока пара. База 71 связывающего канала расположена под углом относительно базовой стенки 52 первой секции 50 потока пара. В настоящем варианте осуществления наклон составляет около 5 градусов. Наклон заставляет поток пара, входящего в циклонную камеру 61, следовать винтовому пути. Поэтому поток пара входит в циклонную камеру под неперпендикулярным углом к продольной оси циклонной камеры 61.
Циклонная камера 61 имеет основание 64 и периферийную боковую стенку 65. Периферийная боковая стенка 65 продолжается от основания 64. Периферийная боковая стенка 65 сужается от основания 64. Циклонная камера 61 образует по существу форму усеченного конуса. Верхняя стенка 66 циклонной камеры 61 обращена к основанию 64. Впускное отверстие 62 циклонной камеры расположено проксимально к нижнему концу циклонной камеры 61. Впускное отверстие 62 циклонной камеры выполнено на периферийной боковой стенке 65. Впускное отверстие 62 циклонной камеры выполнено с возможностью направления потока пара для входа в циклонную камеру 61 тангенциально. В настоящем варианте осуществления периферийная боковая стенка 65 и верхняя стенка 66 образованы посредством крышки 42. Поверхности циклонной камеры 61 нагреваются за счет тепла, проводимого через подошву 32 от нагревателя (не показан).
Выпускное отверстие 63 циклонной камеры расположено проксимально к верхнему концу циклонной камеры 61. Паропровод 67 продолжается в циклонной камере 61. В настоящем варианте осуществления паропровод 67 представляет собой трубку. Паропровод 67 расположен вертикально в циклонной камере 61 и продолжается от основания 64. Паропровод 67 образует выпускное отверстие 63 циклонной камеры. Эта конструкция предусматривает то, что пар, выходящий из циклонной камеры 61, просто подается к паровыпускным отверстиям (не показаны). Паропровод 67 продолжается воль продольной оси циклонной камеры 61. Свободный конец 68 паропровода 67 является проксимальным к верхнему концу циклонной камеры 61. В настоящей конструкции паропровод 67 является цилиндрическим. То есть, внешняя поверхность 69 паропровода 67 является цилиндрической. Однако следует понимать, что паропровод 67 может сужаться к свободному концу 68 или иметь альтернативную конфигурацию. Паропровод 67 нагревается за счет тепла, передаваемого от нагревателя (не показан).
Паропровод 67 имеет отверстие на его свободном конце 68. Отверстие образует выпускное отверстие 63 циклонной камеры. В настоящем варианте осуществления выпускное отверстие 63 циклонной камеры образует конец паропровода 67, однако следует понимать, что выпускное отверстие 63 циклонной камеры может быть образовано по меньшей мере одним отверстием во внешней поверхности 69 паропровода 67, расположенным проксимально или на свободном конце 68. Отверстие является круглым. Выпускное отверстие 63 циклонной камеры образует путь через паропровод 67. Выпускное отверстие 63 циклонной камеры сообщается с выходным каналом 80, действующим как выпускная секция потока пара. Выпускной канал 80 сообщается между второй секцией 60 потока пара и паровыпускными отверстиями (не показаны).
Выпускной канал 80 образован подошвой 32. Выпускной канал 80 образован между основным телом 38 и пластиной 39 панели 37 подошвы. Поэтому поток пара из второй секции 60 потока пара просто подается к паровыпускным отверстиям (не показаны). Кроме того, выпускной канал 80 нагревается.
Циклонная камера 61 действует в качестве разделителя текучей среды. Циклонная камера 61 выполнена с возможностью отделения любых водяных капель, например конденсации, от потока пара посредством центробежной силы. Центробежная сила вызывается за счет инерции тела; его сопротивления к изменению в его направлении движения. Посредством обеспечения спирального пути пара, любые оставшиеся капли воды прижимаются к периферийной боковой стенке второй секции потока пара. Это могут быть более мелкие водяные капли, образованные в первой секции 50 потока пара. Водяные капли, находящиеся в контакте с поверхностью циклонной камеры 61, могут испаряться за счет тепла от поверхности. Сухой пар, то есть пар, в котором по меньшей мере капли воды в значительной степени отсутствуют, затем может проходить через выпускное отверстие 63 циклонной камеры.
Далее будет описано использование утюга 10 с паровой системой со ссылкой на фиг.1-5. Пользователь активирует утюг 10 с паровой системой посредством управления базовым входом 25 для пользователя. Вода подается в парогенератор 27 из резервуара 21 для воды посредством насоса 22. Парогенератор 27 выполнен с возможностью превращения воды в пар под давлением. Поток пара из парогенератора 27 управляется посредством клапана 23. Клапан 23 может работать посредством входа 34 для пользователя на паровой головке 30 утюга так, что пользователь может управлять потоком пара через паровыпускные отверстия (не показаны). Следует понимать, что клапан 23 может быть опущен, или поток пара может управляться альтернативным способом.
Пользователь может удерживать паровую головку 30 утюга посредством ручки 33 и манипулировать паровой головкой 30 утюга в желательном рабочем положении, например, вплотную к ткани, подлежащей обработке. Шланг 24 является гибким для позволения перемещения паровой головки 24 утюга относительно базового устройства 20. Когда клапан 23 является открытым, пар проходит по шлангу 24 к паровой головке 30 утюга. Пар входит во впускное отверстие 36 для пара. Обнаружено, что пар может конденсироваться по мере того, как он проходит по шлангу 24, так, что водяные капли переносятся вместе с потоком пара.
Пар входит в канал 40 для пара через впускное отверстие 36 для пара. Затем пар входит в первую секцию 50 потока пара канала 40 для пара. Пар входит в первую секцию 50 потока пара по непрямому пути потока. Боковые стенки 53 направляют поток текучей среды от впускного отверстия 36 для пара к выпускному отверстию 51 первой секции потока пара. Непрямой путь, образованный в первой секции 50 потока пара вызывает столкновение текучей среды, протекающей по пути потока по меньшей мере с одной боковой стенкой 53. По мере того, как пар проходит по пути пара, образованному в первой секции 50 потока пара, поток пара вынужден изменять направление. Более легкие частицы пара имеют тенденцию изменять направление легче, чем более тяжелые водяные капли в потоке пара. Поэтому более тяжелые водяные капли сталкиваются с боковыми стенками 53. Водяные капли наталкиваются на боковые стенки 53 первой секции 50 потока пара и такие водяные капли рассеиваются в виде более мелких водяных капель. Тепло также передается водяным каплям посредством поверхности боковых стенок 53 и поэтому водяные капли испаряются и присоединяются к потоку пара. Лабиринтная конфигурация первой секции 50 потока пара содействует обеспечению многочисленных столкновения текучей среды, протекающей по пути потока, с боковыми стенками 53.
После того, как пар прошел по первой секции 50 потока пара, пар проходит через выпускное отверстие 51 первой секции потока пара в связывающий канал 70. Площадь сечения потока связывающего канала 70 является меньше, чем площадь сечения потока первой секции 50 потока пара. Следовательно, скорость потока пара возрастает. Поток пара входит в выпускное отверстие 52 второй секции потока пара через впускное отверстие 62 циклонной камеры. Поток пара входит в циклонную камеру 61 тангенциально. То есть поток текучей среды является тангенциальным в отношении периферийной боковой стенки 65. Пар также входит по наклонному пути, обусловленному наклоном связывающего канала 70. Возросшая скорость потока пара, входящего в циклонную камеру 61, доводит до максимума центробежную силу, действующую на поток.
Текучая среда, входящая в циклонную камеру 61, является смесью пара и любых оставшихся водяных капель, которые не испарились в первой секции 50 потока пара. Впускное отверстие 62 циклонной камеры вводит поток текучей среды в циклонную камеру 61 через периферийную стенку 65. Таким образом, поток текучей среды должен изменить направление, когда он входит в циклонную камеру 61 посредством конструкции усеченного конуса циклонной камеры 61.
Когда текучая среда изменяет направление, она сопротивляется изменению ее состояния движения. Частицы с большей массой такие, как водяные капли, оказывают большее сопротивление изменению их состояния движения, чем частицы с меньшей массой такие, как частицы пара. По этой причине более тяжелые водяные капли оказывает большее сопротивление изменению направления потока текучей среды, чем более легкие частицы пара. Следовательно, более тяжелые водяные капли перемещаются радиально наружу до контакта с периферийной боковой стенкой 65 циклонной камеры 61. Вследствие этого водяные капли в потоке пара выталкиваются далее из выпускного отверстия 63 циклонной камеры и поэтому не проходят к паровыпускным отверстиям (не показаны). Когда водяные капли приходят в контакт с периферийной боковой стенкой 65, тепло передается от нагретой периферийной боковой стенки 65, тем самым вызывая испарение водяных капель. Это содействует сводить к минимуму водяные капли в потоке пара. Кроме того, любые водяные капли, которые протекают к основанию 64 циклонной камеры 61 под действием гравитации, оттекают далее от выпускного отверстия 63 циклонной камеры и могут испаряться посредством нагретого основания 64.
Поток пара проходит спиралеобразно по циклонной камере 61 и протекает к верхнему концу циклонной камеры 61. Затем поток пара может проходить через выпускное отверстие 63 циклонной камеры с возможностью протекания к паровыпускным отверстиям (не показаны). Пар, проходящий через выпускное отверстие 63 циклонной камеры, является, в основном, "сухим" паром, иными словами, паром без водяных капель, переносимых с ним из-за комбинированных эффектов первой и второй секций 50, 60 потока пара. Обнаружено, что комбинация непрямого пути первой секции 50 потока пара и вихревого пути второй секции 60 потока пара имеет синергический эффект удаления водяных капель из потока пара, проходящего по каналу 40 для пара от впускного отверстия 36 для пара к паровыпускным отверстиям. Было установлено, что первая секция 50 потока пара разрушает более крупные водяные капли и что вторая секция 60 потока пара содействует обеспечению испарения любых оставшихся водяных капель. Пар называется сухим паром, поскольку вся вода находится в газообразном состоянии. То есть имеется минимальное количество водяных капель, присутствующих в текучей среде.
Пар, проходящий через выпускное отверстие 63 циклонной камеры, затем протекает к паровыпускным отверстиям (не показаны) посредством выпускного канала 80. Следует понимать, что выпускной канал 80 нагревается посредством нагревателя (не показан) и поэтому пар, проходящий по нему, предупрежден от конденсации.
Затем сухой пар, с минимальным количеством или без водяных капель, выводится через паровыпускные отверстия (не показаны) и подается к ткани, подлежащей обработке. Пользователь манипулирует паровой головкой 30 утюга вдоль ткани с возможностью распределения пара и удаления складок.
Вышеописанные варианты осуществления являются лишь иллюстративными и не предназначены ограничивать технические подходы настоящего изобретения. Хотя настоящее изобретение подробно описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления, специалисты в данной области техники поймут, что технические подходы настоящего изобретения могут быть модифицированы или замены равным образом, не выходя за рамки сущности и объема технических подходов настоящего изобретения, которые также будут входить в объем охраны формулы изобретения настоящего изобретения. В формуле изобретения слово "содержащий" не исключает другие элементы. Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не следует толковать как ограничивающие объем.
1. Паровая головка (30) утюга, содержащая:
- подошву (32), содержащую панель (37) подошвы, имеющую базовую стенку (52), и крышку (42) на панели (37) подошвы, при этом базовая стенка (52) и крышка (42) разделены посредством внешних боковых стенок (54) и внутренних боковых стенок (55), продолжающихся между ними;
- впускное отверстие (36) для пара,
- канал (40) для пара, имеющий нециклонную первую секцию (50) потока пара и циклонную вторую секцию (60) потока пара, и
- по меньшей мере одно паровыпускное отверстие, через которое пар выводится из паровой головки (30) утюга,
в которой нециклонная первая секция (50) потока пара образует непрямой нециклонный путь потока между впускным отверстием (36) для пара и циклонной второй секцией (60) потока пара, причем указанный непрямой путь потока образован посредством внутренних боковых стенок (55), которые действуют как перегородки с возможностью направления текучей среды через нециклонную первую секцию (50) потока пара по лабиринтному пути около перегородок и в направлении, которое остается параллельным к базовой стенке (52) и крышке (42), и циклонная вторая секция (60) потока пара образует вихревой путь потока между нециклонной первой секцией (50) потока пара и по меньшей мере одним паровыпускным отверстием.
2. Паровая головка (30) утюга по п.1, дополнительно содержащая нагреватель, выполненный с возможностью нагревания канала (40) для пара.
3. Паровая головка (30) утюга по п.2, в которой нагреватель выполнен с возможностью поддержания канала (40) для пара при температуре по меньшей мере выше 100°С.
4. Паровая головка (30) утюга по любому из предыдущих пунктов, в которой циклонная вторая секция (60) потока пара содержит циклонную камеру (61).
5. Паровая головка (30) утюга по п.4, в которой циклонная камера (61) содержит основание (64) и периферийную стенку (65) в форме усеченного конуса, продолжающуюся от основания (64).
6. Паровая головка (30) утюга по п.5, в которой канал (40) для пара выполнен так, что пар входит в циклонную камеру (61) в направлении, ориентированном около 5 градусов к основанию (64).
7. Паровая головка (30) утюга по любому из предыдущих пп.4-6, дополнительно содержащая впускное отверстие (62) циклонной камеры, выполненное с возможностью направления пара тангенциально в циклонную камеру (61).
8. Паровая головка (30) утюга по любому из предыдущих пп.4-7, дополнительно содержащая паропровод (67), вертикально установленный в циклонной камере (61), имеющей выпускное отверстие (63) циклонной камеры, дистальное в отношении впускного отверстия (62) циклонной камеры.
9. Паровая головка (30) утюга по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащая промежуточную секцию (70) потока пара между нециклонной первой секцией (50) потока пара и циклонной второй секцией (60) потока пара, в которой по меньшей мере часть промежуточной секции (70) потока пара имеет площадь сечения потока, которая меньше, чем площадь сечения потока нециклонной первой секции (50) потока пара, так что скорость потока пара, входящего в циклонную вторую секцию (60) потока пара, больше, чем скорость потока пара в нециклонной первой секции (50) потока пара.
10. Паровая головка (30) утюга по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащая выпускной канал (80) между циклонной второй секцией (60) потока пара и по меньшей мере одним паровыпускным отверстием.
11. Утюг (10) с паровой системой, содержащий паровую головку (30) утюга по любому из предыдущих пунктов.
12. Утюг (10) с паровой системой по п.11, дополнительно содержащий базовое устройство (20), имеющее парогенератор (27) и шланг (24), обеспечивающий сообщение по текучей среде паровой головки (30) с парогенератором (27).
