蒸汽熨斗的制作方法

本发明涉及一种蒸汽熨斗，特别涉及一种具有改进的蒸汽处理装置的蒸汽熨斗，以便实现比传统蒸汽熨斗重量更轻的构造。

背景技术：

加压蒸汽发生器(“PSG”)熨斗是具有高蒸汽输出的蒸汽熨斗。蒸汽通常在位于远离熨斗的支架中的单独的蒸汽发生器中产生。在由熨斗上的用户操作按钮致动的电动阀启动时，连接蒸汽发生器和熨斗的软管将蒸汽输送到熨斗。然而，特别是在装置的初始启动期间，连接蒸汽发生器和熨斗的相对冷的软管造成蒸汽在输送期间冷凝到软管的内壁上。这导致不期望量的液态水与蒸汽一起被输送到熨斗，这可能造成来自熨斗的水的喷溅。

已知的PSG熨斗可以包括具有一个或多个嵌入式加热元件的高热容量底板，其储存足够的能量以再蒸发从蒸汽发生器通过软管供应的任何冷凝水。除了底板这一所需的热质量之外，加热元件的功率应该足以将底板重新加热回到预定的设置温度，并且这种加热元件可以具有大约800W的功率。因此，底板质量高，并且底板是熨斗的总重量中的主要因素。所产生的重的熨斗使得长时间使用感到疲劳，并且还使得垂直熨烫/蒸烫困难。

备选的已知的防止由于在蒸汽熨斗软管中形成的冷凝水引起的喷溅的方法是采用水-蒸汽分离器。这样的装置在WO/1999/025915A1中描述。然而，这种类型的解决方案需要附加的装置来处理分离的水，因此不便于提供较轻重量的熨斗，因为水分离装置的附加部分导致重量的增加。此外，一些已知的熨斗包括回水系统，以将冷凝水输送回到支架中的储存器。然而，将熨斗连接到支架的绳索因此需要两个软管(用于将蒸汽输送到熨斗，以及将水返回到支架)，这意味着软管绳索是刚性的和重的，限制熨斗在熨烫期间的运动并且降低熨斗的整体机动性。

在欧洲专利公约第54(3)条的条款内，从EP2808439(提交于2014年5月6日，公开于2014年12月3日)已知提供一种蒸汽熨斗，其包括：底板；用于加热底板的加热元件；入口接头，包括用于接收来自蒸汽发生器的输入蒸汽的第一入口、和第二入口；水-蒸汽分离器，其连接到入口接头，以从入口接头接收蒸汽并从蒸汽中夹带的冷凝水中分离蒸汽；蒸发室，其连接到水-蒸汽分离器，以接收来自水-蒸汽分离器的冷凝水，并且蒸发室包括由所述加热元件加热的表面，以从所述冷凝水产生蒸发水，蒸发室连接到第二入口，其中入口接头包括文丘里效应喷嘴，用于排出所述输入蒸汽，并且在第二入口的区域中产生减压，以将所述蒸发水抽吸到入口接头中。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种蒸汽熨斗，其具有使得蒸汽熨斗能够具有比传统蒸汽熨斗更轻的重量的配置。

本发明由独立权利要求限定。从属权利要求限定了有利的实施例。

根据本发明，提供了一种蒸汽熨斗，其包括：底板；用于加热底板的加热元件；入口接头，其包括用于接收来自蒸汽发生器的输入蒸汽的第一入口、和第二入口；水-蒸汽分离器，其连接到入口接头，以从所述入口接头接收蒸汽，并将蒸汽与蒸汽中夹带的冷凝水分离；蒸发室，其连接到水-蒸汽分离器，以接收来自水-蒸汽分离器的冷凝水，并且蒸发室包括由所述加热元件加热的表面，以从所述冷凝水产生蒸发水，蒸发室连接到第二入口，其中入口接头包括文丘里效应喷嘴，用于排出所述输入蒸汽，并在第二入口的区域中产生减压，以将所述蒸发水抽吸到入口接头中，其中文丘里喷嘴设置在入口接头的外管内，并且第二入口相对于蒸汽的流动方向，定位于文丘里喷嘴的端部的上游，输入蒸汽从该端部排出。

这有利地确保了第二入口设置在入口接头内的低压区中，以促进来自蒸发室的蒸发水被有效抽吸通过蒸发室并进入入口接头。

入口导管可以将外管的出口流体连接到水-蒸汽分离器的入口，并且入口导管的横截面面积和水-蒸汽分离器的入口的横截面面积可以各自大于外管的出口的横截面面积。

这减小了入口接头的出口下游的流动阻力，以促进由文丘里效应喷嘴在入口接头处产生低压区。

水-蒸汽分离器可以包括蒸汽出口以及连接到蒸发室的水出口，蒸汽出口用于将干蒸汽供应到形成在底板中的蒸汽喷口。这确保了干蒸汽到蒸汽喷口和冷凝水到蒸发室的单独供应。

分离器的蒸汽出口的横截面面积可以大于入口接头的外管的出口的横截面面积。这进一步促进了入口接头的出口下游的流动阻力的减小，以促进通过文丘里效应喷嘴在入口接头处产生低压区。

底板中的蒸汽喷口的总横截面面积可以大于入口接头的外管的出口的横截面面积。这又进一步促进了入口接头的出口下游的流动阻力的减小，以促进通过文丘里效应喷嘴在入口接头处产生低压区。

蒸发室的一部分可以由底板的表面限定。由于不需要与底板邻近的单独的蒸发室壁，有利地允许蒸汽熨斗的空间有效的构造，并且还使得加热元件能够加热底板和蒸发室两者。

入口接头的第二入口可包括延伸到蒸发室中并终止于远端的导管，该远端与蒸发室的相对表面通过1mm-4mm之间的间隙而隔开。间隙可以有利地为大约2mm。

这提供了以下优点：帮助可能存在于底板的上表面上的任何未蒸发的水通过文丘里效应的低压被吸入到入口接头中。然后可将其雾化或以其它方式减小为夹带在从入口接头排出的蒸汽中的精细得多的水滴，以加速水蒸发成蒸汽。

蒸发室可以包括在水-蒸汽分离器和入口接头的第二入口之间的回旋路径，回旋路径由从蒸发室的表面起的多个直立壁限定。

这提供了水滴在蒸发室内行进通过的最大表面积，以使蒸发室内的水的蒸发最大化。

限定回旋路径的直立壁可以与底板一体形成。

这实现了蒸汽熨斗的有效且节省空间的构造，并且使得能够有效地将热量从加热元件传递到蒸发室的表面，冷凝水将在蒸发室的该表面上蒸发。

为了有效的分离效果和紧凑的水-蒸汽分离器配置，水-蒸汽分离器可以有利地包括气旋分离器。

底板可以具有大约400g的质量，这有利地提供了更轻的蒸汽熨斗，用于用户更多用途的使用以及用于长时间没有疲劳的使用。为了相同的有利效果，蒸汽熨斗的质量可以在650g至800g的范围内。

底板加热元件可以具有小于500W的功率输出，这有利地使蒸汽熨斗的操作更加节能，使得能够提供更大功率的蒸汽发生器，并且保持在该装置的规定总功率消耗数内。

这提供了更有效的蒸汽熨斗，因为可以产生更多的蒸汽用于衣物处理。

蒸汽熨斗还可包括：单独的基座单元，其包括蒸汽发生器，蒸汽发生器包括水储存器和热水器；以及将蒸汽发生器连接到入口接头的第一入口的蒸汽软管，其中蒸汽软管包括用于将来自蒸汽发生器的蒸汽供应到蒸汽熨斗的单个导管。单个导管的蒸汽软管使得蒸汽软管比用于具有冷凝水返回软管以及蒸汽供应软管的设备的双导管蒸汽软管更轻且更灵活。本发明的蒸汽熨斗的配置不需要任何冷凝水返回软管，因为任何冷凝水在蒸汽熨斗中转化成蒸汽。因此，本发明的蒸汽熨斗比已知的蒸汽熨斗更轻且操纵更灵活。

参考下文描述的实施例，本发明的这些和其它方面将是显而易见的并且将被阐述。

附图说明

现在将参照附图仅通过示例的方式描述本发明的实施例，其中：

图1示出了本发明的蒸汽熨斗的示意性横截面图；

图2示出了图1的蒸汽熨斗的一部分的放大示意性横截面图；和

图3示出了本发明的蒸汽熨斗的横截面图。

具体实施方式

现在参考附图，图3示出了本发明的蒸汽熨斗10，并且图1和图2分别示出了本发明的蒸汽熨斗10和蒸汽熨斗10的放大部分的简化示意图，以更清楚地示出其配置和操作。蒸汽熨斗10包括主体部分11和连接到主体11的底板13，主体部分11包括手柄12。底板13包括加热元件14。在本发明的一个示例性实施例中，加热元件14可包括电加热元件。下文中参考蒸汽熨斗10的“上”和“下”或“顶”和“底”部分是相对于蒸汽熨斗10处于如图1和3所示的操作位置，其中底板13定向在大体水平的平面中。

蒸汽熨斗10还包括入口接头16、水-蒸汽分离器18和蒸发室19，蒸发室19流体连接在水-蒸汽分离器18和入口接头16之间。在如图1到图3所示的本发明的蒸汽熨斗10的该示例性实施例中，入口接头16通过入口通道17连接到水-蒸汽分离器18。然而，本发明不限于这种配置，并且例如，入口接头16可以直接流体连接到水-蒸汽分离器18，而没有单独的连接导管。蒸汽通过连接到入口接头16的蒸汽软管20从单独支架(未示出)中的蒸汽发生器供应到入口接头16。在本发明的一个示例性实施例中，水-蒸汽分离器可包括气旋分离器。

手柄12包括用户可操作按钮21，其电连接到支架(未示出)中的蒸汽发生器，以便当按钮21被致动时启动电动阀以将蒸汽释放到熨斗10。

水-蒸汽分离器18包括从顶部到底部逐渐变细的截头圆锥形壳体22。中心蒸汽管23设置在截头圆锥形壳体22内，并且具有靠近截头圆锥形壳体22的顶部的敞开的顶端和与底板13中的蒸汽喷口分配室24流体连通的底端。蒸汽喷口分配室24包括多个蒸汽喷口25，通过蒸汽喷口25，从水-蒸汽分离器18的蒸汽管23提供给蒸汽喷口分配室24的蒸汽可以被排出到正在处理的衣物上。

蒸发室19包括将截头圆锥形壳体22的较宽底端连接到入口接头16的导管。蒸发室19的一侧包括底板13的上表面，其因此是加热表面。从图3可以看出，蒸发室19包括回旋导管，其由底板13的上表面、底板13的上表面上的直立壁26和蒸汽盖27限定，蒸汽盖27密封跨过直立壁26的顶部。直立壁26因此也由加热元件14加热。

蒸汽熨斗10的在图1中的虚线矩形内的部分示出为图2中的放大示意图。入口接头16包括第一入口28和第二入口29以及出口30。第一入口28连接到蒸汽软管20以供应蒸汽(在图2中由箭头“S”所示)，第二入口29连接到远离水-蒸汽分离器18的蒸发室19的端部，并且出口30连接到入口通道17。入口接头包括文丘里效应喷嘴，并且因此包括连接到第一入口28的窄内喷嘴31、和较宽的外管32。窄内喷嘴31设置在外管32内，并且外管32包括第二入口29和出口30。

在蒸汽熨斗10的使用中，用户致动按钮21，这启动在单独支架(未示出)中的蒸汽发生器中的电动阀(未示出)，以使加压蒸汽通过蒸汽软管20供给到蒸汽熨斗10。蒸汽通过第一入口28进入入口接头16，并通过窄内喷嘴31的端部排出到入口通道17中。窄内喷嘴31使得蒸汽以高速排出到入口通道17中。在蒸汽软管20中冷凝成液态水的任何蒸汽作为水滴“d”(参见图3)与蒸汽一起被排出到入口通道17中。

蒸汽和夹带的水滴沿着入口通道17被推进并切向地进入水-蒸汽分离器18，在那里它们在截头圆锥形壳体22内的涡流中旋转。如图1和2中的箭头“D”所示，重水滴落到水-蒸汽分离器18的底部并进入蒸发室19。如图1中的箭头“S”所示，干蒸汽传到水-蒸汽分离器18的顶部并进入中心蒸汽管23，蒸汽从中心蒸汽管23进入蒸汽喷口分配室24，并从蒸汽喷口25排出到正在处理的衣物上。

落到水-蒸汽分离器18的底部的水滴d通过蒸发室19朝向入口接头16流动。底板13和蒸发室19中的直立壁26的热量加热水滴d并将它们蒸发成蒸汽。该蒸汽通过由外管32内的窄内喷嘴31引起的文丘里效应而被抽吸到入口接头中。也就是说，从窄内喷嘴31排出的加速蒸汽造成在入口管31的出口端上游的外管32内的低压区“L”(由图2中的圆圈示出)。相对于流出窄内喷嘴31的蒸汽的流动方向，第二入口29设置在窄内喷嘴31的端部的上游。低压区L通过第二入口29从蒸发室19抽吸蒸汽，并且将蒸汽抽吸到外管32中，其从外管32与从窄内喷嘴31排出的蒸汽混合，并且它们一起然后从出口30排出到入口通道17中。以这种方式从蒸发室19的蒸汽抽吸还将水滴d从水-蒸汽分离器18抽吸到蒸发室19中。

一旦进入入口通道17，蒸汽再次传到水-蒸汽分离器18，其中剩余的水滴如上所述从蒸汽中分离，以在蒸发室19中蒸发成蒸汽。在蒸汽熨斗10使用的同时，水滴从水-蒸汽分离器18、通过蒸发室19、并且作为蒸汽回到入口接头16的这个循环持续，直到水全部作为干蒸汽离开水-蒸汽分离器18。

利用文丘里效应入口接头16的上述配置，来自蒸汽软管20的冷凝水可以保持在底板13中更长的时段，直到其再次再蒸发成蒸汽。备选地，当蒸汽熨斗10静止时(例如，当用户更换或调整正被处理的衣物时)，水可以保持在蒸发室19内以缓慢蒸发。因此，底板构造可以具有较低质量，具有较低功率的加热元件14，因为与已知的蒸汽熨斗配置相比，对能量存储的需求大大减少。此外，不需要从蒸汽熨斗10回到蒸汽熨斗支架(未示出)的水储存器的任何水返回系统，因此蒸汽软管绳索可以是轻的且柔性的。

除了只有干蒸汽通过第二入口29从蒸发室19被向上抽吸到入口接头中之外，一些水滴可能被夹带在进入入口接头16的蒸汽流中。然而，当这些水滴通过入口接头16并遇到从窄内喷嘴31排出的快速移动的蒸汽时，它们在快速移动的蒸汽流中加速并由此雾化。因此，它们可以在离开窄内喷嘴31的热蒸汽射流中转化成蒸汽，或者可以持续到水-蒸汽分离器18，在那里它们将如上所述彻底循环回到蒸发室19，以被转换回蒸汽。

入口接头16下游的入口通道17有利地具有比入口接头16的第一入口28和第二入口29和出口30更低的流体流动阻力。这有助于确保仅在入口接头16内加压蒸汽离开窄内喷嘴31的点的上游产生低压区L，低压区L引起用于通过蒸汽抽吸并且从蒸发室19中吸入未蒸发的水滴的吸入效应。例如，包括入口通道17的管可以具有比入口接头16的出口30更大的横截面。还为了防止入口接头16下游的流动阻力以保持文丘里效应，水-蒸汽分离器18的入口的横截面面积还可以具有比入口接头16的出口30更大的横截面。此外，中心蒸汽管23中的开口和/或蒸汽喷口25的总横截面面积有利地大于入口接头16的出口30的横截面面积。

参考图3，示出了本发明的蒸汽熨斗10的一种示例性配置，其中水-蒸汽分离器18可以由两部分制成：作为底板13的一部分形成的中心蒸汽管23和水-蒸汽分离器18的基部、以及作为单独的部件形成的截头圆锥形壳体22。截头圆锥形壳体22可以与蒸汽盖27分离或者可以与蒸汽盖27一体形成。截头圆锥形壳体22和/或蒸汽盖27可以由耐高温塑料制成(为了减轻重量的益处)或者可以由金属制成。

中心蒸汽管23中的开口有利地具有比水-蒸汽分离器18从入口通道17的入口更大的横截面面积。这有助于避免水-蒸汽分离器18内的流动阻力。

常规PSG蒸汽熨斗的底板通常具有大约800g的质量。如上所述，这种相对大的质量是储存热能以快速再蒸发任何冷凝水所需的。然而，利用根据本发明的蒸汽熨斗10，可以使用质量低得多的底板13，并且在一个示例性实施例中，底板质量可以为大约400g。

考虑到PSG蒸汽熨斗的主体和其它部件，常规的PSG蒸汽熨斗的重量可以在1.0kg-1.6kg的范围内，并且通常为约1.2kg。然而，利用本发明的蒸汽熨斗的配置，整个蒸汽熨斗质量可以减少到低于800g，并且可以在650g-800g的范围内，便于在垂直和水平熨烫模式两者中使用的PSG蒸汽熨斗的最佳重量范围。

常规PSG蒸汽熨斗的底板加热元件通常需要具有大约800W的功率输出，以便在可接受的操作时间内加热相对大质量的底板，并且随着在冷凝水滴蒸发期间热量被转移而重新加热底板，以避免底板的过多的温度下降。然而，利用根据本发明的蒸汽熨斗10，加热元件14的功率可以低于常规PSG熨斗中的功率，因为蒸汽熨斗10的操作模式允许更多的时间使冷凝水滴d蒸发成蒸汽，并且要加热/再加热的底板13的质量更少。在本发明的一个示例性实施例中，7g冷凝水可在10秒的使用中蒸发。为了蒸发7g的水，可以使用300W的加热元件，并且可以提供附加的200W的功率容量以允许在熨烫过程期间的热损失。因此，本发明的一个示例性实施例的底板13可以包括具有大约500W的功率的加热元件14，并且本发明的实施例对于底板加热元件14可以具有最大500W的额定功率。

利用底板13上所需的较低功率，来自市电电源的更多功率可以在热水器/蒸汽发生器处消耗以产生更多的蒸汽。某些国家对家用产品的最大功率有规定，在一些国家是3000W。整个PSG蒸汽熨斗系统功率消耗的较小比例由底板13的加热元件14占用，意味着该有限最大功率数的较大比例可用于热水器中的蒸汽产生。因此，PSG蒸汽熨斗系统的性能可以与已知的PSG蒸汽熨斗相比有所提高，因为已经证明蒸汽熨斗的除皱性能取决于蒸汽熨烫系统可以产生的蒸汽量。

在上面示出和描述的本发明的蒸汽熨斗10的示例性实施例中，从蒸发室19延伸到入口接头中的第二入口29设置成与入口接头16的轴线(其是窄内喷嘴31和外管32的轴线)成90度的角度。然而，本发明不限于该特定配置，并且有利地，包括第二入口29的导管和外管32之间的角度可以小于90度。

本发明的蒸汽熨斗10被配置为使得包括入口接头16的第二入口29的导管延伸到蒸发室19中并且终止于远端，该远端与蒸发室19的相对表面通过窄间隙“G”隔开(如图2所示)。在图1到图3所示的本发明的该示例性实施例中，该间隙G是蒸发室19内的第二入口29的导管的远端与蒸发室19内的底板13的上表面之间的距离。该间隙G可以在1-4mm之间，并且可以有利地为大约2mm。该小间隙G帮助底板13的上表面上的未蒸发的水通过文丘里效应的低压L被吸入到入口接头16中。

虽然在上述蒸汽熨斗10的示例性实施例中，蒸发室由底板13的加热元件14加热，但是本发明不限于这种配置，并且在一个备选实施例中，蒸发室可包括单独的加热元件，和/或可以与底板13分离。

所描述的上述实施例仅仅是说明性的，而不是要限制本发明的技术方法。虽然参考优选实施例详细描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的技术方案的精神和范围的情况下，可以修改或等同替换本发明的技术方法，这也将落入本发明权利要求的保护范围。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。