專利名稱：具有至少一個螺旋形蒸汽通道和至少一個平面電阻加熱元件的蒸汽發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于例如蒸汽熨斗的家用電器的蒸汽發(fā)生器，包括至少一個通道單元，其封閉用于經(jīng)該通道單元導(dǎo)通水和蒸汽的螺旋形蒸汽通道；以及至少一個平面電阻加熱元件，用于加熱所述至少一個通道單元的蒸汽通道內(nèi)容納物。
在實(shí)際中蒸汽發(fā)生器是人們熟知的。人們需要施加蒸汽用作多種目的，例如在已經(jīng)粘貼了壁紙的墻面上清除墻紙、清潔以及熨燙。為了使用戶可以在熨燙期間施加蒸汽，人們已經(jīng)研制出蒸汽熨斗，蒸汽熨斗內(nèi)包含蒸汽發(fā)生器，或者蒸汽熨斗連接到位于蒸汽熨斗外部的蒸汽發(fā)生器。特別是，本發(fā)明涉及一種適于設(shè)置在蒸汽熨斗內(nèi)部的蒸汽發(fā)生器。因此，下文所述的蒸汽發(fā)生器是設(shè)置在具有內(nèi)部蒸汽發(fā)生器的蒸汽熨斗內(nèi)的。然而，這并非意味著本發(fā)明不適于應(yīng)用到其他的場合和環(huán)境；本發(fā)明可應(yīng)用于需要以受控方式產(chǎn)生蒸汽的所有場合。例如，根據(jù)本發(fā)明的蒸汽發(fā)生器還可應(yīng)用于面部蒸汽發(fā)生器、墻紙清除蒸汽發(fā)生器、蒸汽清潔器以及具有蒸汽源的真空吸塵器。
通常，傳統(tǒng)的蒸汽熨斗包括底板和外殼，該底板具有用于接觸被熨燙物體的接觸表面，而該外殼用于容納蒸汽熨斗的多個其他部件。在普通實(shí)施例中，該底部包括蒸汽通道的底部，該蒸汽通道是用于在蒸汽熨斗操作期間產(chǎn)生蒸汽的蒸汽發(fā)生器的一部分。設(shè)置覆蓋部用于覆蓋該底部以及封閉該蒸汽通道。該底板還包括通常為U形的管狀加熱元件，該管狀加熱元件用于在蒸汽熨斗操作期間加熱該底板和該蒸汽通道。當(dāng)加熱該蒸汽通道時，該蒸汽通道內(nèi)的水轉(zhuǎn)化成蒸汽。為了導(dǎo)出蒸汽，在底板中設(shè)置蒸汽開口，該蒸汽開口連接到蒸汽通道。
在前一段描述的傳統(tǒng)蒸汽熨斗操作期間，激勵加熱元件，以及向蒸汽通道供以水。在加熱元件提供的熱量的影響下，底板的接觸表面的溫度升高，同時在蒸汽通道內(nèi)流通物的溫度也升高。從而，蒸汽通道內(nèi)的水轉(zhuǎn)化成蒸汽。在采用蒸汽熨斗的熨燙過程中，被熨燙物體接觸到熱接觸表面，而蒸汽經(jīng)蒸汽開口而供給到這些物體。
為了改進(jìn)蒸汽熨斗的性能，期望采用多個平面電阻加熱元件而非U形管狀加熱元件。平面加熱元件是通過印制或其他合適工藝在表面上沉積為薄層而形成的加熱元件。在電流的影響下，平面電阻加熱元件能夠產(chǎn)生熱量。例如，通過內(nèi)嵌導(dǎo)電顆粒的合成樹脂層來形成該平面電阻加熱元件。當(dāng)該平面電阻加熱元件設(shè)置在包含例如金屬的導(dǎo)電材料的表面上時，需要在該表面和該加熱元件之間設(shè)置電絕緣層來防止短路。
根據(jù)平面電阻加熱技術(shù)的電流狀態(tài)，平面電阻加熱元件不適用于溫度超過特定水平的環(huán)境中。當(dāng)加熱元件的溫度高于預(yù)定最大容許溫度時，該加熱元件會斷裂，以后將不能再使用。因此，平面電阻加熱元件的使用受到限制。
蒸汽通道的長度應(yīng)當(dāng)滿足以下條件供給到蒸汽通道的水能夠?qū)嶋H轉(zhuǎn)化成蒸汽。通常，蒸汽通道的所需長度遠(yuǎn)大于底板的長度。因此，蒸汽通道通常形成為底板上的蜿蜒路徑。實(shí)際上，這種蒸汽通道的輸入端和輸出端之間的溫度差看上去如此之大，以致于不可能采用平面電阻加熱元件，也不可能獲得穩(wěn)定的蒸汽熨斗性能，因?yàn)樵谡羝ǖ赖妮敵龆说南鄬^高溫度的影響下，該加熱元件很可能會斷裂。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的情況，通過設(shè)置螺旋形蒸汽通道來解決上述問題，即，蒸汽通道的輸出端溫度過高從而不能采用平面電阻加熱元件的問題。螺旋形蒸汽通道的輸入端和輸出端之間的溫度差看上去足夠小，從而可以采用平面電阻加熱元件來加熱蒸汽通道內(nèi)容納物。在操作期間，不論水是從蒸汽發(fā)生器的中心流到周邊還是從周邊流動中心，和Z字形或者比螺旋形更為伸展的其他形狀的蒸汽通道的情況相比，該螺旋形蒸汽通道的輸入端和輸出端之間的溫度差都比較小，因此在輸出端可以實(shí)現(xiàn)較低溫度。
在WO 02/27246，公開了一種具有流量加熱器的蒸汽熨斗。在操作期間，流量加熱器保持在高于100攝氏度的溫度，因此引入到該流量加熱器內(nèi)部的水的至少大部分轉(zhuǎn)化成蒸汽，而且流量加熱器用作類似蒸汽發(fā)生器。水和蒸汽通過通道導(dǎo)通經(jīng)過流量加熱器，在一個可選實(shí)施例中，該通道設(shè)置成螺旋形的形狀。該通道成形為類似導(dǎo)管，并且設(shè)置在平面散熱板和封閉元件之間。在該散熱板相對于接觸該通道的那一側(cè)面的側(cè)面上設(shè)置加熱器元件，該加熱器元件包括電阻層。
本發(fā)明的目的之一是，改進(jìn)WO 02/27246中公開的蒸汽發(fā)生器，同時保持蒸汽通道的螺旋形狀以及仍然應(yīng)用電阻加熱元件來加熱蒸汽通道內(nèi)容納物。通過一種蒸汽發(fā)生器來實(shí)現(xiàn)該目的，該蒸汽發(fā)生器遵照以下描述一種蒸汽發(fā)生器，包括至少一個通道單元，該通道單元封閉用于經(jīng)該通道單元導(dǎo)通水和蒸汽的螺旋形蒸汽通道，其中該至少一個通道單元包括主體和覆蓋部，其中在該主體中設(shè)置螺旋形槽，以及其中該覆蓋部至少覆蓋主體中設(shè)置該槽的那部分；以及包括至少一個平面電阻加熱元件，用于加熱該至少一個通道單元的蒸汽通道內(nèi)容納物，該蒸汽通道設(shè)置在該至少一個通道單元的該主體的表面上。
根據(jù)本發(fā)明的一個重要方面，該蒸汽發(fā)生器包括至少一個通道單元和設(shè)置在該至少一個通道單元的主體表面上的至少一個平面電阻加熱軌道。該通道單元具有相對簡單的設(shè)計，因?yàn)樗鼉H包括主體和覆蓋部，其中該主體內(nèi)設(shè)置有螺旋形槽，而該覆蓋部用于封閉該槽。因此，該通道單元包括由主體和覆蓋部封閉的蒸汽通道，更具體而言，包括由設(shè)置在主體中的槽壁和覆蓋部封閉的蒸汽通道。
在根據(jù)本發(fā)明的蒸汽發(fā)生器中，該至少一個平面電阻加熱元件設(shè)置在該至少一個通道單元的主體表面上。通過這種方式，保證能夠直接加熱蒸汽通道的主要部分，因此，蒸汽通道內(nèi)容納物的加熱過程相對非常有效。
優(yōu)選的，根據(jù)本發(fā)明的蒸汽發(fā)生器的該至少一個通道單元的主體是鑄件。該主體優(yōu)選實(shí)施例的重要優(yōu)點(diǎn)在于，該鑄件的制造過程也就是鑄造過程相對簡單。
蒸汽發(fā)生器具有螺旋形蒸汽通道以及采用至少一個平面電阻加熱元件來加熱蒸汽通道內(nèi)容納物具有重要優(yōu)點(diǎn)。通常，在螺旋形蒸汽通道中，強(qiáng)制該容納物沿螺旋形路徑流動，其中該容納物經(jīng)受離心力。因此，蒸汽通道的壁和蒸汽通道內(nèi)容納物能夠緊密接觸，并且熱量傳輸效率相對較高。
優(yōu)選的，根據(jù)本發(fā)明的蒸汽發(fā)生器包括用于促進(jìn)蒸汽通道中的水轉(zhuǎn)化成蒸汽的蒸汽促進(jìn)裝置。通常，如果在蒸汽發(fā)生器中設(shè)置蒸汽促進(jìn)裝置，則這些蒸汽促進(jìn)裝置僅僅是設(shè)置在蒸汽通道壁的內(nèi)表面的底部上。根據(jù)本發(fā)明，該蒸汽促進(jìn)裝置不僅僅只覆蓋底部，它優(yōu)選覆蓋蒸汽通道壁的整個內(nèi)表面，這樣蒸汽通道壁就能夠因螺旋形狀而得以緊密接觸。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以采用所有合適類型的蒸汽促進(jìn)裝置，例如金屬絲網(wǎng)或者鋁泡沫材料之類的機(jī)械式蒸汽促進(jìn)裝置。
現(xiàn)在將參照附圖來更加詳細(xì)的闡述本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的蒸汽發(fā)生器的示意性頂視圖，其中蒸汽發(fā)生器的覆蓋部被去除；圖2是沿圖1的線A-A截面的示意性截面圖；圖3是蒸汽熨斗的底板的示意性頂視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的蒸汽發(fā)生器的分解圖；圖5是示出圖4所示的蒸汽發(fā)生器的操作過程的視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的蒸汽發(fā)生器的分解圖；以及圖7是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的蒸汽發(fā)生器的示意性頂視圖，其中蒸汽發(fā)生器的覆蓋部被去除。
圖1和2示出根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的蒸汽發(fā)生器1。該蒸汽發(fā)生器包括通道單元18，該通道單元具有兩個主部件，也就是主體20和覆蓋部10。圖1是蒸汽發(fā)生器1的示意性頂視圖，其中通道單元18的覆蓋部10被去除，因此可以看到主體20的頂側(cè)。因此，在圖2僅示出覆蓋部10，圖2是蒸汽發(fā)生器1的示意性截面圖。
在所示示例中，通道單元18的主體20形成為盤形，其具有圓形周邊。在優(yōu)選實(shí)施例中，主體20是鑄件。在主體20中，設(shè)置螺旋形槽30。覆蓋部10設(shè)置在螺旋形槽30所處的主體20那一側(cè)，并且用于封閉槽30，因此獲得頂側(cè)封閉的螺旋形蒸汽通道34。覆蓋部10包括中心孔11，利用該中心孔可以接觸到螺旋形蒸汽通道34的中心部分31。
除了螺旋形槽30之外，連接通道32也設(shè)置在主體20中，利用該連接通道可以從主體20的周邊表面21接觸到蒸汽通道34的端部33。在圖1中，連接通道32的位置用虛線來表示。
在覆蓋部10沒有覆蓋的主體20的那一側(cè)，設(shè)置平面電阻加熱元件40。在所示示例中，加熱元件40形成為方形片，其至少覆蓋其所位于的主體20的表面那部分，為了清楚期間，下文中該部分是指主體20的底表面22。而且，在下文中，由覆蓋部10覆蓋的主體20的相對表面是指頂表面23。
在蒸汽發(fā)生器1的操作期間，在電流影響下激勵加熱元件40，然后將熱量傳輸?shù)街黧w20。從而，在螺旋形蒸汽通道34內(nèi)流通物的溫度可以達(dá)到相對較高的水平，高于100攝氏度，因此可以將螺旋形蒸汽通道34中的水轉(zhuǎn)化成蒸汽。水和蒸汽流過螺旋形蒸汽通道34因其本身為膨脹過程而能夠自動進(jìn)行，該膨脹過程發(fā)生在水蒸發(fā)而蒸汽形成在蒸汽通道34內(nèi)部的時候。
蒸汽發(fā)生器1可以通過兩種不同的方式來應(yīng)用。根據(jù)第一種方式，通過覆蓋部10中的中心孔11將水提供給蒸汽發(fā)生器1，然后水進(jìn)入中心部分31的蒸汽通道34。而且，通過連接通道32，蒸汽在螺旋形蒸汽通道34的端部33離開蒸汽發(fā)生器1。根據(jù)第二種方式，通過連接通道32將水提供給蒸汽發(fā)生器1，然后水在端部33進(jìn)入螺旋形蒸汽通道34。而且，通過覆蓋部10的中心孔11，蒸汽在螺旋形蒸汽通道34的中心部分31離開蒸汽發(fā)生器1。
采用根據(jù)本發(fā)明的蒸汽發(fā)生器1具有許多優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)都和以下因素有關(guān)蒸汽通道34成螺旋形，以及為加熱該螺旋形蒸汽通道34內(nèi)容納物而將至少一個平面電阻加熱元件40設(shè)置在主體20上。
在操作期間，強(qiáng)制螺旋形蒸汽通道34內(nèi)容納物運(yùn)動通過蒸汽通道34。首先，強(qiáng)制該容納物從螺旋形蒸汽通道34的中心部分31運(yùn)動到蒸汽通道34的端部33，或者強(qiáng)制該容納物從蒸汽通道34的端部33運(yùn)動到螺旋形蒸汽通道34的中心部分31，這要取決于水是如何供給的(水供給位置可以從便于水垢排泄的觀點(diǎn)或者蒸汽發(fā)生器1的結(jié)構(gòu)和/或蒸汽發(fā)生器所應(yīng)用到的蒸汽器具的結(jié)構(gòu)來決定)。第二，螺旋形蒸汽通道34內(nèi)容納物趨于沿蒸汽通道34的壁旋轉(zhuǎn)。而且，在離心力的影響下，該容納物推向螺旋形蒸汽通道34的壁的外部。由于該容納物的第二運(yùn)動以及在離心力的影響下的運(yùn)動，可以保證螺旋形蒸汽通道34和蒸汽通道34內(nèi)容納物之間進(jìn)行完全接觸，從而獲得相對較高的熱傳遞效率。在試驗(yàn)測試中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，水垢在螺旋形蒸汽通道34的橫截面形成環(huán)形，這就證實(shí)確實(shí)發(fā)生了該容納物的第二運(yùn)動。
由于蒸汽通道34的螺旋形狀使得蒸汽通道34內(nèi)容納物的加熱過程非常有效，以及結(jié)合采用了平面電阻加熱元件40，因此蒸汽發(fā)生器1會具有相對較輕的重量以及較小的設(shè)計。例如，螺旋形蒸汽通道34的尺寸可以是小至3×3毫米或者甚至2×2毫米，而此時蒸汽發(fā)生器1仍然能夠以例如高達(dá)52克每分鐘的速率來提供蒸汽。另一方面，蒸汽通道34的橫截面的尺寸也可以選為7×7毫米或者甚至更大。由于蒸汽通道34內(nèi)容納物進(jìn)行上述第二運(yùn)動，其因蒸汽通道34為螺旋形而產(chǎn)生，所以即使蒸汽通道34的橫截面尺寸變得更大，也能夠保證在該容納物和蒸汽通道34的壁之間獲得良好接觸。具有較大橫截面的蒸汽通道34的一個非常重要的優(yōu)點(diǎn)是，這種蒸汽通道34能夠容納更多的水垢，從而可以延長蒸汽發(fā)生器1的壽命。另一個優(yōu)點(diǎn)是，內(nèi)部壓力會更低。
在具有更為伸展整體形狀的蒸汽通道中，例如具有Z字形狀的蒸汽通道，蒸汽通道內(nèi)容納物和蒸汽通道壁之間的接觸主要在重力作用下發(fā)生在蒸汽通道的底部?？梢岳斫獾氖牵谶@種蒸汽通道中進(jìn)行的用于產(chǎn)生蒸汽的加熱過程效率要低于在螺旋形蒸汽通道中的效率。因此，一方面這種蒸汽通道不可能具有小至2×2毫米的橫截面，另一方面這種蒸汽通道不可能適用于蒸汽熨斗的蒸汽發(fā)生器中。而且，這種蒸汽通道也不可能具有相對較大的橫截面以及不可能正確發(fā)揮作用。
在以圓形方式螺旋化的螺旋形蒸汽通道34中，沒有出現(xiàn)突變撓度。從而有利地導(dǎo)致水垢均勻沉積在蒸汽通道34內(nèi)，并且蒸汽發(fā)生器1的除垢壽命相對較長。當(dāng)在螺旋形蒸汽通道34的端部33供給水時，蒸汽通道34內(nèi)容納物向蒸汽通道34的中心部分31運(yùn)動會有助于在該中心部分31去除水垢。
沿徑向看，該螺旋形蒸汽通道34包括多個分隔壁，這些分隔壁對那些相對于螺旋形狀中心的距離不同的蒸汽通道34的環(huán)形部分進(jìn)行劃界。在螺旋形蒸汽通道34的中心部分31供給水的情況下，設(shè)置多個分隔壁可以防止水滴從覆蓋部10和主體20的頂表面23之間泄漏出來。這是螺旋形蒸汽通道34的一個重要特征，因?yàn)樵诠I(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，極難實(shí)現(xiàn)兩個表面之間的完全密封同時滿足保持低成本和批量生產(chǎn)蒸汽發(fā)生器1的要求。利用一些阻隔壁來防止蒸汽發(fā)生器1泄漏水滴(該過程也被稱為“噴濺”)，這比其他用于防止噴濺的技術(shù)手段都要可行和優(yōu)選得多。在蒸汽發(fā)生器1用于所謂鍋爐系統(tǒng)中時，其中在鍋爐系統(tǒng)中加壓蒸汽經(jīng)蒸汽通道34導(dǎo)通，更易理解該蒸汽通道34的螺旋形狀對于在主體20的頂表面23和覆蓋部10之間進(jìn)行密封的有利效果。
在螺旋形蒸汽通道34中，入口和出口之間的絕對距離遠(yuǎn)小于具有相同長度的Z字形蒸汽通道中的該相應(yīng)距離。對于溫度差也是同樣的道理。因此，螺旋形蒸汽通道34的性能更為可靠，并且可以防止主體20和/或加熱元件40卷曲。
和公知的U形管狀加熱元件相比，平面電阻加熱元件40能夠以更為有效的方式來提供熱量。因此，在許多情況下，優(yōu)選采用這種加熱元件40。如果蒸汽通道34具有螺旋形狀，則蒸汽通道34的入口和出口之間的溫度差足夠小，可以使得蒸汽通道34結(jié)合到平面電阻加熱元件40。如果蒸汽通道具有Z字形或者另一種更為伸展的形狀，則蒸汽通道的入口和出口之間的溫度差要高得多，并且不能應(yīng)用平面電阻加熱元件40，因?yàn)樵谡羝ǖ?4的出口處的相對較高溫度的影響下，這些加熱元件40會斷裂。
螺旋形蒸汽通道34可以如圖1所示進(jìn)行成形，但是也可以具有另一種形狀。例如，蒸汽通道34可以是螺旋為橢圓形、三角形或者方形。很顯然，三角形和方形不太可取，因?yàn)檫@些形狀包括突變撓度。
圖1所公開的槽30的螺旋形狀類似于所謂的阿基米德螺旋的形狀。然而，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，還可以采用其他類型的螺旋形狀。蒸汽通道34可以具有任何類型兩維螺旋形狀，例如，對數(shù)螺旋、正弦螺旋或者歐拉螺旋。
螺旋形蒸汽通道34可以在一側(cè)被加熱，這是圖1和2所示示例中的情況。然而，還可以將加熱元件40設(shè)置在螺旋形蒸汽通道34的其他側(cè)，例如在主體20的頂表面23上。不限于僅將平面電阻加熱元件40設(shè)置在平面上；該加熱元件40也可以設(shè)置在主體20的周向表面21上。在這種情況下，在將加熱元件40設(shè)置在表面21上的過程中采用分配技術(shù)。
通常，螺旋形蒸汽通道34的橫截面具有方形形狀。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，還可以是其他形狀，例如三角形、六邊形或者不規(guī)則形狀。
蒸汽發(fā)生器適用于多種家用電器，例如蒸汽熨斗，還可以結(jié)合到這些家用電器當(dāng)中。在圖3中，示意性示出蒸汽熨斗的底板50的頂側(cè)。該底板包括發(fā)生器底座15，其中設(shè)置有螺旋形槽30。在該蒸汽熨斗中，發(fā)生器底座15利用覆蓋部(圖3中未示出)來覆蓋。類似于圖1和2所示的蒸汽發(fā)生器1的主體20和覆蓋部10，發(fā)生器底座15和該覆蓋部形成封閉螺旋形蒸汽通道的通道單元。該通道單元是蒸汽發(fā)生器單元的一部分，其中該蒸汽發(fā)生器單元還包括設(shè)置在發(fā)生器底座15上的至少一個平面電阻加熱元件(圖3中未示出)。
在所示實(shí)施例中，在蒸汽熨斗的操作期間，水在它的中心部分進(jìn)入螺旋形蒸汽通道，然后蒸汽在它的端部離開該蒸汽通道。在圖3中，水和蒸汽在蒸汽熨斗操作期間經(jīng)通道單元的蒸汽通道流過的路徑通過粗實(shí)線來表示。
發(fā)生器底座15位于蒸汽熨斗的發(fā)生器腔室51中，該發(fā)生器腔室的底部由底板50的頂表面52和第一肋部53來定界。在所示示例中，在第一肋部53中設(shè)置兩個孔54，從而便于接觸到包圍發(fā)生器腔室51的實(shí)體部分的蒸汽散發(fā)腔室55，其中發(fā)生器腔室51的實(shí)體部分由底板50的頂表面52、第一肋部53和第二肋部56來定界。在圖3中，經(jīng)第一肋部53中的孔54導(dǎo)入蒸汽散發(fā)腔室55的兩條路徑通過粗實(shí)線/箭頭來表示，其中這兩條路徑是離開通道單元的蒸汽流經(jīng)的路徑。
優(yōu)選的，包括發(fā)生器底座15和肋部53、56的底板50形成為鑄件。
在該蒸汽熨斗中，發(fā)生器腔室51和蒸汽散發(fā)腔室55由覆蓋部(圖3中未示出)來封閉。在該蒸汽熨斗的實(shí)際實(shí)施例中，可以設(shè)置用于覆蓋腔室51、55以及發(fā)生器底座15的槽30的一個整體覆蓋部。在蒸汽散發(fā)腔室55中，在底板50中設(shè)置蒸汽開口57，以便使得蒸汽通到位于底板50下面的材料，其中該材料即需要蒸汽處理和/或熨燙的材料。
根據(jù)本發(fā)明的蒸汽發(fā)生器可用于產(chǎn)生不止一種蒸汽，例如濕蒸汽，其被限定為蒸汽和水的混合物、飽和蒸汽和高溫蒸汽，這取決于在特定階段需要哪一種蒸汽。為此，蒸汽發(fā)生器優(yōu)選包括具有螺旋形蒸汽通道34的至少兩個通道單元18，其中蒸汽通道34被互連。適用于產(chǎn)生不同類型蒸汽的蒸汽發(fā)生器2的示例在圖4中示意性示出。
圖4所示的蒸汽發(fā)生器2包括底部通道單元18a和頂部通道單元18b，在所示示例中，這兩個通道單元是相同的總體設(shè)計。這兩個通道單元18a、18b包括主體20，該主體形似盤形，具有帶有圓邊的方形周邊，并且在該主體中設(shè)置有螺旋形槽30。而且，這兩個通道單元18a、18b還包括用于覆蓋螺旋形槽30所在的主體20那一側(cè)的覆蓋部10，因此形成螺旋形蒸汽通道34。通道單元18a、18b的覆蓋部10優(yōu)選包括金屬。除了螺旋形槽30之外，通道單元18a、18b的主體20還包括圓形槽37，用于容納諸如O形環(huán)之類的密封裝置，該圓形槽37圍繞螺旋形槽30設(shè)置。
在底部通道單元18a的底側(cè)，設(shè)置有中心孔11，利用該中心孔可以接觸到底部通道單元18a的螺旋形蒸汽通道34的中心部分31。同樣的，在頂部通道單元18b的頂側(cè)，設(shè)置有中心孔11，利用該中心孔可以接觸到頂部通道單元18b的螺旋形蒸汽通道34的中心部分31。而且，兩個通道單元18a、18b包括連接通道32，利用該連接通道可以從各個通道單元18a、18b的主體20的周表面21接觸到螺旋形蒸汽通道34的端部33。
底部通道單元18a的覆蓋部10位于其頂側(cè)，而在底部通道單元18a的底側(cè)，設(shè)置有平面電阻加熱元件(圖4中未示出)，用于加熱底部通道單元18a的蒸汽通道34內(nèi)容納物。同樣的，頂部通道單元18b的覆蓋部10位于其底側(cè)，而在頂部通道單元18b的頂側(cè)，設(shè)置有平面電阻加熱元件40。在所示示例中，平面電阻加熱元件40包括平面電阻加熱軌道，該平面電阻加熱軌道的螺旋形狀基本上和蒸汽通道34相同。
在通道單元18a、18b的覆蓋部10之間，設(shè)置有熱絕緣板45，該熱絕緣板包括諸如云母的熱絕緣材料。
在蒸汽發(fā)生器2操作期間，啟動加熱元件40。在頂部通道單元18b的螺旋形蒸汽通道34的中心部分31將水供給到蒸汽發(fā)生器2，濕蒸汽或飽和蒸汽經(jīng)連接通道32離開頂部通道單元18b。隨后，濕蒸汽或飽和蒸汽供給到底部通道單元18a，其中蒸汽在底部33進(jìn)入底部通道單元18a的螺旋形蒸汽通道34。最后，高溫蒸汽在螺旋形蒸汽通道34的中心部分31離開底部通道單元18a。為了將蒸汽從頂部通道單元18b的螺旋形蒸汽通道34的端部33導(dǎo)入底部通道單元18a的螺旋形蒸汽通道34的端部33，設(shè)置管體等類似部件，其在圖4的分解圖中未示出。
不需要將離開頂部通道單元18b的所有蒸汽都供給到底部通道單元18a。當(dāng)蒸汽發(fā)生器2是蒸汽熨斗的一部分時，濕蒸汽或飽和蒸汽的一部分可以供給到例如噴灑噴嘴。為了分配蒸汽，可以采用閥門等類似部件。蒸汽發(fā)生器2的通道單元18a、18b可以具有許多共同特征，但是這不是必需的。優(yōu)選的，每個通道單元18a、18b的設(shè)計都適用于需要獲得的蒸汽類型。例如，蒸汽通道34的橫截面的特征可以調(diào)整為需要由通道單元18a、18b提供的蒸汽類型。因此，在所示示例中，為提供高溫蒸汽起見，可以優(yōu)化底部通道單元18a的設(shè)計，而為提供濕蒸汽或飽和蒸汽起見，可以優(yōu)化頂部通道單元18b的設(shè)計。
在圖5中，示意性示出在蒸汽發(fā)生器2的操作期間水和/或蒸汽流經(jīng)的通道單元18a、18b以及水和/或蒸汽的狀態(tài)，以便于闡述操作期間在蒸汽發(fā)生器2中發(fā)生的過程。
圖6是蒸汽發(fā)生器3的分解圖，該蒸汽發(fā)生器3很大程度上類似于圖4所示的蒸汽發(fā)生器2。實(shí)際上，僅有的差別在于通道單元18a、18b的主體之間的板的數(shù)量。在圖4所示的蒸汽發(fā)生器2中，在部件18a、18b的主體20之間設(shè)置有三個板，也就是，用于覆蓋底部通道單元18a的頂側(cè)的覆蓋部10、熱絕緣板45以及用于覆蓋頂部通道單元18b的底側(cè)的覆蓋部10。在圖6所示的蒸汽發(fā)生器3中，在底部通道單元18a和頂部通道單元18b之間設(shè)置有僅一個覆蓋部41。
圖4和6所示的蒸汽發(fā)生器2、3包括兩個螺旋形蒸汽通道34。根據(jù)本發(fā)明，如果蒸汽發(fā)生器包括一個以上蒸汽通道34，則蒸汽通道34的數(shù)量可以高于2個。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明的圓形蒸汽發(fā)生器4，該圓形蒸汽發(fā)生器4包括主體20，在該主體中設(shè)置有通道腔室35。在所示示例中，通過七個彎曲分隔壁36將通道腔室35劃分為七個螺旋形蒸汽通道34，其中這七個彎曲分隔壁36在蒸汽發(fā)生器4的中心和蒸汽發(fā)生器4的周邊之間延伸。通過這種方式，以螺旋方式實(shí)現(xiàn)在蒸汽發(fā)生器4的中心和蒸汽發(fā)生器4的周邊之間延伸的蒸汽通道34?？梢郧宄吹?，在靠近蒸汽發(fā)生器4周邊的位置，螺旋形蒸汽通道34的寬度較大，而在靠近蒸汽發(fā)生器4的中心的位置，螺旋形蒸汽通道34的寬度較小。因此，在蒸汽發(fā)生器4的正常使用期間，在蒸汽發(fā)生器4的中心供給水，以及在蒸汽發(fā)生器4的周邊蒸汽離開蒸汽發(fā)生器4。
在一側(cè)，蒸汽腔室35利用主體20的底部24來封閉。類似于圖1和2所示的蒸汽發(fā)生器1，蒸汽發(fā)生器4包括用于覆蓋通道腔室35的另一側(cè)的覆蓋部(圖7中未示出)，該覆蓋部具有中心孔，利用該中心孔可以接觸到蒸汽發(fā)生器4的中心。而且，蒸汽發(fā)生器4包括設(shè)置在主體20的外表面上的至少一個平面電阻加熱元件(圖7中也未示出)，用于在蒸汽發(fā)生器4的操作期間加熱通道腔室35內(nèi)容納物。
優(yōu)選的，使用蒸汽促進(jìn)裝置來促使水在蒸汽通道34中蒸發(fā)。如果蒸汽通道34不是螺旋形狀，并且設(shè)置有蒸汽促進(jìn)裝置，則這些裝置僅僅只應(yīng)用到蒸汽通道34的底部，因?yàn)橹挥性摬糠纸佑|到蒸汽通道34內(nèi)容納物。然而，在本身就是根據(jù)本發(fā)明的蒸汽發(fā)生器1、2、3、4的一部分的螺旋形蒸汽通道34中，蒸汽促進(jìn)裝置應(yīng)用到蒸汽通道34的整個內(nèi)表面是優(yōu)選的。這不會改變現(xiàn)狀，即蒸汽促進(jìn)裝置還是僅應(yīng)用到蒸汽通道34的底部。
當(dāng)設(shè)置有蒸汽促進(jìn)裝置時，蒸汽發(fā)生器1、2、3、4的效率會增加。而且，具有蒸汽促進(jìn)裝置的蒸汽發(fā)生器1、2、3、4能夠更優(yōu)地滿足重載需求。蒸汽促進(jìn)裝置還具有防止噴濺的作用。
可以通過可以想象到的任何方式來設(shè)計蒸汽促進(jìn)裝置。例如，可以通過噴砂處理來粗糙化蒸汽通道34的內(nèi)表面，從而促進(jìn)水散開以及增加成核點(diǎn)的數(shù)量。而且，可以采用市售產(chǎn)品來用于促進(jìn)產(chǎn)生蒸汽。根據(jù)另一種方法，可以采用機(jī)械技術(shù)手段，包括利用金屬絲網(wǎng)、鋁泡沫材料、密網(wǎng)格或者釘陣列來覆蓋蒸汽通道34的內(nèi)表面。根據(jù)另一種方法，還可以采用化學(xué)技術(shù)手段來作為蒸汽促進(jìn)裝置，例如陽極處理、木糖膠、QF&Ludox。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明的范圍不限于前面所述的示例，在不脫離所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可以作出多種修改和變型。
需要注意的是，上面使用的術(shù)語“水”不應(yīng)當(dāng)理解為僅包括化學(xué)意義上的純水(H2O)或者蒸餾水，還可以包括通常供給到蒸汽發(fā)生器的任何流體，例如自來水或者水和服裝處理劑的混合物。
通道單元18的覆蓋部10、41的最簡單的實(shí)施例是具有平面頂表面和平面底表面的板。然而，這不會改變現(xiàn)狀，即，螺旋形槽可以設(shè)置在覆蓋部10、41的表面中，覆蓋部10、41的表面用于接觸到主體20，其中覆蓋部10、41中槽的螺旋形狀和主體20中槽30的螺旋形狀相互成鏡像對稱關(guān)系，從而可以相互匹配來形成蒸汽通道34。
權(quán)利要求
1.一種用于例如蒸汽熨斗的家用電器的蒸汽發(fā)生器(1，2，3，4)，包括至少一個通道單元(18)，該通道單元封閉用于經(jīng)該通道單元(18)導(dǎo)通水和蒸汽的螺旋形蒸汽通道(34)，其中該至少一個通道單元(18)包括主體(20)和覆蓋部(10)，其中在該主體(20)中設(shè)置螺旋形槽(30)，以及其中該覆蓋部(10)至少覆蓋主體(20)中設(shè)置該槽(30)的那部分；以及至少一個平面電阻加熱元件(40)，用于加熱該至少一個通道單元(18)的蒸汽通道(34)內(nèi)容納物，該蒸汽通道(34)設(shè)置在該至少一個通道單元(18)的該主體(20)的表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸汽發(fā)生器(1，2，3，4)，其中該至少一個通道單元(18)的該主體(20)是鑄件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的蒸汽發(fā)生器(2，3)，包括至少兩個通道單元(18)，其中該通道單元(18)的螺旋形蒸汽通道(34)互連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸汽發(fā)生器(2，3)，其中該通道單元(18)設(shè)置成堆疊形式。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的蒸汽發(fā)生器(2，3)，包括至少一對通道單元(18)，其中該至少一對通道單元的兩個通道單元(18)沿相反方向堆疊，以使得設(shè)置有螺旋形槽(30)的主體(20)的側(cè)面彼此相對設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蒸汽發(fā)生器(3)，其中該通道單元(18)共享一個用于封閉通道單元(18)的螺旋形槽(30)的覆蓋部(41)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的蒸汽發(fā)生器(1，2，3)，其中該螺旋形蒸汽通道(34)的橫截面至多等于3×3毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的蒸汽發(fā)生器(1，2，3)，其中該螺旋形蒸汽通道(34)的橫截面至少等于7×7毫米。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的蒸汽發(fā)生器(4)，其中在該至少一個通道單元(18)的該主體(20)中設(shè)置通道腔室(35)，通過n個彎曲分隔壁(36)將通道腔室(35)劃分為n個螺旋形蒸汽通道(34)，其中這n個彎曲分隔壁(36)在蒸汽發(fā)生器(4)的中心和蒸汽發(fā)生器(4)的周邊之間延伸，其中n是整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的蒸汽發(fā)生器(1，2，3，4)，包括用于促進(jìn)該至少一個通道單元(18)的螺旋形蒸汽通道(34)中的水轉(zhuǎn)化成蒸汽的蒸汽促進(jìn)裝置，該蒸汽促進(jìn)裝置覆蓋蒸汽通道(34)的內(nèi)表面的實(shí)體部分，所述實(shí)體部分不僅僅是底部。
11.一種蒸汽熨斗，包括根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的蒸汽發(fā)生器(1，2，3，4)。
12.一種用于蒸汽熨斗的底板(50)，包括設(shè)置有螺旋形槽(30)的發(fā)生器底座(15)，以及設(shè)置在發(fā)生器底座(15)的表面上的至少一個平面電阻加熱元件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的底板(50)，該底板是鑄件。
14.一種蒸汽熨斗，包括根據(jù)權(quán)利要求12或權(quán)利要求13所述的底板(50)，其中設(shè)置覆蓋部用于封閉發(fā)生器底座(15)的螺旋形槽(30)。
全文摘要
一種蒸汽發(fā)生器(1)，包括主體(20)，在該主體中設(shè)置有螺旋形槽(30)以及連接通道(32)，利用該連接通道可以從主體(20)的周邊表面(21)接觸到螺旋形槽(30)的端部(33)。為了封閉該螺旋形槽(30)，設(shè)置覆蓋部，該覆蓋部具有孔，以便接觸到螺旋形槽(30)的中心部分(31)。在蒸汽發(fā)生器(1)的操作期間，在螺旋形槽(30)的中心部分(31)或端部(33)之一供給水。在熱量的影響下，產(chǎn)生蒸汽，該蒸汽在螺旋形槽(30)的中心部分(31)或端部(33)中另一個離開。為了供給熱量，在主體(20)的表面上設(shè)置平面電阻加熱元件。
文檔編號F22B1/28GK1965123SQ200580018106
公開日2007年5月16日 申請日期2005年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月2日
發(fā)明者Z·余, M·瓦利揚(yáng)巴思克里施男, B·J·奧斯特曼, A·P·辛格 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司