CN101321904B - 蒸汽发生器和具有蒸汽发生器的洗衣机 - Google Patents

蒸汽发生器和具有蒸汽发生器的洗衣机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种蒸汽发生器和具有蒸汽发生器的洗衣机。本发明提供一种蒸汽发生器，其包括：实际上用于容纳水的水箱，该水箱安装有用于对水进行加热的加热器；和实际上用于容纳在水加热时产生的蒸汽的蒸汽室，其中，水箱的垂直方向长度(垂直长度)大于水平方向长度(水平长度)。

Description

蒸汽发生器和具有蒸汽发生器的洗衣机
技术领域
本发明涉及洗衣机，尤其涉及向洗衣机供给蒸汽的蒸汽发生器和具有该蒸汽发生器的洗衣机。
背景技术
通常，存在如下类型的洗衣机：波轮式洗衣机，其中通过旋转波轮产生水循环进行洗涤；滚筒式洗衣机，其中当基本设置在水平方向的滚筒旋转时，通过水压以及在滚筒内部形成的洗涤水和衣服的摩擦进行洗涤；以及搅拌器式洗衣机，其中通过利用直立搅拌器的旋转力进行洗涤。
同时，近来提出一种洗衣机，尤其是滚筒式洗衣机，其中利用蒸汽进行洗涤以及类似操作。如果利用蒸汽进行洗涤，能节约水和电，能增强洗涤性能，并防止产生静电。此外，能从衣物上去除皱褶和异味。
参照图1，将描述现有技术的具有蒸汽发生器的滚筒式洗衣机。
现有技术的滚筒式洗衣机具有形成洗衣机外部的箱体10，以水平方向支撑在箱体10内用于容纳洗涤水的圆柱形桶20，可旋转地安装在桶20内的滚筒30，和用于驱动滚筒30的驱动电机(未示出)。箱体10的前部具有与滚筒内部连通的衣物开口13，其用于向/从滚筒30中放入/取出衣物，门11安装在该衣物开口上以便打开/关闭衣物开口。在滚筒式洗衣机的一侧，具有连接至外部水管(未示出)用于向桶20供给洗涤水的供水阀15。通常，在洗涤剂盒27和供水阀15之间，具有与它们连接的热水管25a和冷水管26。
同时，在现有技术的滚筒式洗衣机中，具有用于将蒸汽供给到滚筒30内部的蒸汽发生器50，该蒸汽发生器具有与蒸汽发生器连接的用于供水的供水软管25和用于将蒸汽供给到滚筒30的蒸汽软管53。通常，供水软管25与供水阀15的热水侧连接。优选地，蒸汽软管53具有喷嘴状端部，用于平稳地将蒸汽喷入滚筒30的内部空间，优选通过其喷射蒸汽的喷嘴状端部暴露于滚筒30内部。
将参照图2和3更详细地描述该蒸汽发生器50。
蒸汽发生器50具有形成蒸汽发生器50的外部和用于容纳水的空间的下壳体81，固定到下壳体81上侧的上壳体82，和用于加热蒸汽发生器50中的水的加热器55。
在上壳体82的一侧，具有连接至供水软管25的供水口52b，其用于将水供给到蒸汽发生器50的内部，在上壳体82的另一侧，具有连接至蒸汽软管53的蒸汽排放口52a，其用于将蒸汽供给到滚筒20。
在将水引入蒸汽发生器50内时，安装在下壳体81底部上的加热器55以完全浸没在水中的状态进行工作。因此，用于检测容纳在蒸汽发生器50中的水的水位的水位传感器60安装在上壳体82的一侧。水位传感器60检测蒸汽发生器50内部的水位以便使水始终保持适当的水位。换句话说，如果蒸汽发生器50中的水位低于参考值(低水位)，则供水阀15开启从而供水，如果蒸汽发生器50内部的水位达到参考值(高水位)，则供水阀15关闭从而停止供水，并且加热器55进行工作以产生蒸汽。
同时，温度传感器57安装至蒸汽发生器，用于测量由加热器55加热的水和蒸汽的温度。如果由温度传感器57测量的蒸汽发生器50的温度高于参考值，则温度传感器57用于关闭加热器55的电源以防止加热器55过热。
下面将描述水位传感器60。
水位传感器60具有形成水位传感器60外部并且用于将水位传感器60固定到蒸汽发生器50上的插接壳体61以及位于插接壳体61下方用于检测蒸汽发生器50的水位的电极62、63和64。为了检测蒸汽发生器50的水位，电极62、63和64安装在距离下壳体81底部的适当高度处。这些电极为作为用于检测最低水位的参考电极的普通电极62，用于检测低水位的低水位电极63和用于检测高水位的高水位电极64。优选地，普通电极62具有至少等于或长于低水位电极63的长度。
同时，如果水沸腾，则会突然产生大量气泡，它们容易附着在电极62、63和64上以使蒸汽发生器50产生故障。此外，通过供水口122供给的水容易飞溅到电极上，从而使蒸汽发生器产生故障。此外，在洗衣机工作期间，难以避免某种程度的振动，该振动容易引起蒸汽发生器中的水的波动，因此，为了防止水位传感器70由于这些原因产生故障，水位传感器70具有壳体70。基本上，壳体70包围电极62、63和64以及敞开的底部。优选地，壳体70具有开口70s。
然而，现有技术的洗衣机中的蒸汽发生器和具有该蒸汽发生器的洗衣机存在以下问题。
参照图5，现有技术的蒸汽发生器是具有低高度L1和大宽度L12的基本矩形。因此，不易将蒸汽发生器安装到洗衣机中。因为，尽管通常将蒸汽发生器安装在洗衣机的上部，即位于箱体和桶之间，但是在桶和蒸汽发生器之间的空间t不大，此外，因为阀、悬挂弹簧和类似物安装在箱体和桶之间的空间中，没有太大的剩余空间。因此，在现有技术中，蒸汽发生器的安装不容易，同时在洗衣机移动期间，蒸汽发生器受到由于干涉引起的损坏。此外，因为存在较小的间隙，蒸汽发生器容易由于洗衣机运转引起的振动而碰撞从而产生损坏。此外，部件的更换也不容易。
另一方面，需要改进蒸汽发生器的性能，如耗水量、能效、蒸汽产生周期、安全性等。
发明内容
技术问题
解决上述问题的本发明的一个目的是提供一种蒸汽发生器和具有蒸汽发生器的洗衣机，该洗衣机能够容易地安装蒸汽发生器。
解决上述问题的本发明的另一个目的是提供一种可提高蒸汽发生器和洗衣机的性能的蒸汽发生器以及具有该蒸汽发生器的洗衣机。
技术手段
为了实现这些目标和优点，并且根据发明的目的，如在此具体和广泛地说明的，一种蒸汽发生器包括实际上用于容纳水的水箱，该水箱安装有用于对水进行加热的加热器；和实际上用于容纳在水加热时产生的蒸汽的蒸汽室，其中水箱的垂直方向长度(垂直长度)相对大于水平方向长度(水平长度)。优选地，蒸汽室的水平方向长度(水平长度)相对大于水箱的水平长度。
水箱的水平长度沿垂直方向越来越小，或者水箱的水平长度是固定的。水箱可以相对于蒸汽室成预定角度倾斜。
蒸汽发生器还包括下壳体和固定至下壳体的顶部的上壳体，优选地，上壳体通过振动熔接固定至下壳体。
同时，蒸汽发生器还包括用来检测水箱水位的水位传感器，优选地，该水位传感器实际上位于离开蒸汽排出口的预定距离处。优选地，水位传感器还包括用于容纳水位传感器的壳体。优选地，该壳体为用于容纳水位传感器的壁。优选地，蒸汽发生器还包括形成壁的一部分的内壁。优选地，水箱具有邻近蒸汽发生器的内壁的开口，使得水从/向水箱自由流动。优选地，蒸汽发生器还包括在壁的外侧上的辅助壁。
优选地，水位传感器包括高水位传感器和低水位传感器，其中，高水位传感器与低水位传感器间隔预定距离。蒸汽发生器还包括用于容纳高水位传感器的壁。
在本发明的另一个方面中，一种蒸汽发生器包括实际上容纳水的水箱，该水箱安装有用于对水进行加热的加热器；和实际上用于容纳在水加热时产生的蒸汽的蒸汽室，其中，加热器垂直地安装至水箱。
有益效果
本发明能使蒸汽发生器便于安装，同时提高蒸汽发生器和洗衣机的性能。
附图说明
包括附图以提供对本发明的进一步理解，该附图表示本发明的实施例，并与说明书一起解释本发明的原理。
在附图中：
图1表示现有技术的滚筒式洗衣机的透视图。
图2表示图1中的蒸汽发生器的透视图。
图3表示图2中的蒸汽发生器的透视图，其中部分为局部剖视图。
图4表示图2中的蒸汽发生器的水位传感器的透视图。
图5表示图1中的蒸汽发生器安装的示意图。
图6-图9表示描述根据本发明优选实施例的蒸汽发生器原理的示意图，它们与图5相当。
图10表示图6中的蒸汽发生器的详细透视图。
图11表示图10中的上壳体的下侧视图。
图12表示图10的截面图。
图13表示根据本发明优选实施例的防逆流构件的安装状态。
图14表示根据本发明优选实施例的安全阀的安装状态。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的优选实施例，该实施例的示例在附图中示出。
将参照图6说明根据本发明优选实施例的蒸汽发生器的原理。
基本上，蒸汽发生器100包括水箱W，该水箱W用于容纳水并具有安装在其中用于对水进行加热的加热器200；和用于容纳由加热器200对水进行加热而产生的蒸汽的蒸汽室S。换句话说，当水箱W中的水被加热器200加热时将产生蒸汽，蒸汽暂时容纳在蒸汽室S中，并且通过蒸汽室S中的蒸汽出口排放到蒸汽发生器外部。
参照图5，现有技术的矩形的蒸汽发生器50具有水平长度L2相对大于垂直长度L3的水箱W。换句话说，具有水平安装的加热器55的现有技术的蒸汽发生器50的水箱W的垂直长度在加热器55的厚度范围内。换句话说，使水平长度更大以满足水容量的要求。与此相反，实际上，本发明的蒸汽发生器的水箱W的垂直长度L4相对大于水平长度L5。因此，加热器200也实际上安装在垂直位置。从图6中可知，尽管水箱W的垂直长度实际上可以为安装有加热器200的部分的长度L4a，但是水箱W的垂直长度可以为垂直长度L4，因为优选将水填充到略微超过加热器200。因为L4和L4a之间的差距并不大，故水箱W中的大部分水高达L4a。此外，基于相同的原因，水箱W的水平长度实际上是占据容纳水的水箱W的大部分的部分的宽度L5。
本发明的蒸汽发生器具有以下优点。由于水平长度L5在容纳等量的水的同时相对于现有技术的蒸汽发生器减小，所以能减少桶20和蒸汽发生器100之间的干涉。从发明人的实验中可知，在产生与现有技术等量蒸汽的情况下，本发明能减少耗水量和蒸汽生产周期。因此，整体而言，本发明能减小蒸汽发生器100的尺寸。
同时，优选地，蒸汽室S的水平长度L6相对大于水箱W的水平长度，这是因为通常蒸汽室S具有供水口和蒸汽排放口，并且安装有水位传感器和温度传感器。然而，此时，优选与现有技术相比可以减小蒸汽室S的水平长度L。也就是说，优选蒸汽室S的水平长度L6至少等于或小于现有技术的长度。
同时，可以采用多种方式使水箱W的垂直长度L4相对小于水平长度L5。例如，如图6-图8所示，水箱W的水平长度可以在垂直方向上是固定的。在这些情况下，如图8所示，水箱W可以以预定角度相对于蒸汽室S倾斜。如图6和图7所示，考虑到蒸汽发生器100的制造，优选地，水箱W不相对于蒸汽室S倾斜。在此情况下，如图6所示，水箱W优选基本位于蒸汽室S的中央。
参照图9，当水箱W向下延伸时，它的水平长度可以变小。从发明人的实验可知，图6-8的任一附图中的蒸汽发生器具有比图9中的蒸汽发生器更低的耗水量，图6-8的任一附图中的蒸汽发生器具有比图9中的蒸汽发生器更短的蒸汽产生周期。这是因为在使用相同尺寸的加热器的情况下，图9中的蒸汽发生器容纳更多的水。
同时，优选地，蒸汽发生器100包括实际上用作水箱W的下壳体和固定到下壳体顶部并且实际上用作蒸汽室S的上壳体。当然，根据将上壳体固定到下壳体的位置，水箱W和蒸汽室S可以在一定程度上分担水箱W和蒸汽室S的功能，下壳体主要用作水箱W，上壳体主要用作蒸汽室S。
将参照图10描述等同于图6中的蒸汽发生器的蒸汽发生器100。
蒸汽发生器100包括上壳体110和下壳体120。
参考图10和12，将描述主要用作水箱W的下壳体。
上壳体120具有大于下壳体水平长度的水平长度。下壳体110具有安装有加热器200并且垂直长度大于水平长度的主要用于容纳水的部分(为了简便称之为主体部分)111，和从主体部分111向相反方向延伸并且固定到上壳体120上的部分(为了简便称之为连接部分)112和114(见图12)。水主要容纳在水箱W的主体部分111中，优选地，一部分水容纳在连接部分112和114中，优选地，连接部分112和114朝向主体部分111倾斜。利用这样的结构，能防止水位传感器300上的水垢沉积。
由于本发明具有比现有技术相对较高的蒸汽压力和温度，故蒸汽发生器优选由能耐受压力和温度的材料制成。因此，优选通过振动熔接而非热熔接将下壳体110和上壳体120固定在一起。
参照图10和图11，将描述主要用作蒸汽室S的上壳体120。
上壳体120具有供水口122和蒸汽排放口124。优选地，上壳体120具有向上凸起的部分，供水口122和蒸汽排放口124形成在该向上凸起的部分中。
上壳体120安装有水位传感器300和温度传感器400。优选地，水位传感器300位于离开供水口122的预定距离处，例如，离开供水口122的供水方向的预定距离处。由此，能防止水位传感器300的故障，其原因为能防止水从供水口122飞溅到水位传感器300。此外，优选地，水位传感器300设置为靠近上壳体120的内壁，即超过连接部分112或114，而不超过下壳体110的主体部分111。图12表示水位传感器300位于连接部112的上方。
另一方面，水位传感器300优选与水箱W的主体部分111间隔预定距离。由此，在水箱W的主体部分111的加热器200加热时，尤其在加热器200开始加热时，能有效防止引起水位传感器300故障的水和气泡向水位传感器300的飞溅。
同时，存在用于容纳水位传感器300的壳体320，其优选由壁构成。尽管该壁可以与现有技术一样地整体上独立构成，但是优选地，蒸汽发生器100的内壁用作该壁的一部分。换句话说，优选地，该壁包括基本平行于水位传感器300的长壁324，和一对短壁322，该一对短壁322的一侧连接至长壁324，另一侧连接至上壳体120的内壁。长壁324优选位于下壳体110的连接部分112和114的上方，并且位于水箱W的主体部分111和连接部分112和114的边界处(基本上是下壳体110的主体部分111的壁的位置处)。
同时，如果壳体320具有很高的高度，则壳体320具有用于水从/向水箱W自由流动的开口326。开口326优选地邻近蒸汽发生器100的内壁形成，即位于短壁324的前端处。
同时，为了有效防止水和气泡飞溅到水位传感器300上，优选在壳体320外侧上进一步设置辅助壁330。辅助壁330优选地布置成围绕一部分壳体320，例如围绕一个短壁322。辅助壁还优选具有水从/向水箱W自由流动的开口322，该开口更优选地邻近蒸汽发生器100的内壁。在这种情况下，开口332优选延伸到上壳体120的底部。
同时，水位传感器300包括普通电极312、低水位电极314和高水位电极316，高水位电极316优选与低水位电极314间隔预定距离。在这种情况下，因为具有普通电极、高水位电极和低水位电极的标准产品通常用作水位传感器300，优选与原来一样地使用常规的水位传感器300组件，但是不使用水位传感器组件的高水位电极316a，而使用独立的高水位电极316。优选进一步设置高水位电极壳体318，例如圆柱形壁，用于容纳远离其它电极设置的高水位电极316。由此，能防止由于高水位电极314和低水位电极316之间的凝露引起水位传感器300的故障。
同时，如前所述，上壳体120具有用于排放蒸汽的排放口124。排放口124具有分隔件420，用于实际上将蒸汽排放到外侧的空间与其他空间隔离。当水在水箱W中加热时，尤其在加热的初始阶段，由于水和气泡大量飞溅，分隔件420防止水通过排放口124飞溅到滚筒中。如果水飞溅到衣物上，衣物上会出现污迹，分隔器420将防止上述情况。
需要的是，可将分隔件420设置在排放口124中，并且允许蒸汽流动。分隔件420优选为壁，优选具有开口421。尽管对壁的形状没有限制，但是该开口优选沿垂直方向形成。更优选地，开口421设置成与蒸汽排放口124间隔预定距离。
该壁基本包括与蒸汽排放口124相对的第一壁424和从第一壁424向蒸汽排放口124延伸的第二壁422。尽管第一壁424和第二壁422能整体形成，但是优选地，第一壁424和第二壁422可以是彼此分开的一对壁，其中开口421形成在第一壁424和第二壁422之间。优选地，第一壁424形成为不在主体部分111的上方，而是在水箱W的连接部分112或114的上方。
同时，分隔件420优选在外侧上进一步包括辅助分隔件430，例如壁。辅助分隔件430的壁优选邻近分隔件420的开口421设置。辅助分隔件430的壁优选不与蒸汽发生器100的内壁接触。
同时，如前所述，水通过例如供水软管、供水口122的供水线路供给到水箱W，蒸汽通过例如排放口124和蒸汽软管的蒸汽排放线路从蒸汽室S排出。防逆流构件优选设置在供水线路和蒸汽排放线路中的至少一个线路上，用于防止水和蒸汽以相反的方向流动。防逆流构件可以是任何一种具有防逆流功能的构件，例如单向阀。但是，因为防逆流 构件安装在均具有较小直径的供水软管、供水口122、排放口124、蒸汽排放管上，故防逆流构件优选为如图13所示的喷嘴形挠性构件600。防逆流构件优选在喷嘴形部分中具有切口部分610。
同时，参照图14，优选地，安全阀700设置在蒸汽排放线路的预定位置，用于在蒸汽压力高于预定值的情况下自动打开。优选地，蒸汽软管53分支为形成分支管53a，安全阀700安装在分支管53a中。如果由于蒸汽供应线路的故障导致蒸汽不能供给到滚筒中，蒸汽供应线路会过压。在此情况下，安全阀700自动开启，从而将蒸汽排放到蒸汽发生器的外部。
同时，参照图12，水箱W具有排水部分112，用于将水从水箱W排放到蒸汽发生器外部，开/闭构件113设置在排水部分112上用于打开/关闭排水部分112。通过打开所述开/闭构件113，水能从水箱W排出到蒸汽发生器外部。通常，如果蒸汽发生器100长时间使用，水垢会沉积在蒸汽发生器100上，但是，如果通过打开排水部分112将水从水箱W排放到蒸汽发生器外部，因为水带走水垢的材料，故能防止水垢沉积。
尽管开/闭构件113可以是由用户或维修人员手动打开/关闭的排水帽，但是也可以使用自动的开/闭构件113。例如，该开/闭构件可以是电磁阀。此外，开/闭构件可利用虹吸原理制成。
同时，明显的是，上述本发明的蒸汽发生器的内部结构例如水位传感器的壁、辅助壁、分隔件、防逆流构件、开\闭构件和类似物可以适用于现有技术的蒸汽发生器。
对本领域技术人员显而易见的是，在本发明中可以进行各种改变和变化，而不脱离本发明的精神或范围。由此，本发明意图覆盖本发明的改变和变化，只要该改变和变化属于权利要求及其等同物的范围内。例如本发明的蒸汽发生器也适用于使用蒸汽的干燥机。
工业实用性
如上所述，本发明的蒸汽发生器具有以下优点：
第一，水平长度小于其垂直长度的水箱可以容易地安装蒸汽发生器。
第二，由于比现有技术的发生器具有更小的耗水量和更快的蒸汽产生速度，因而提高了蒸汽发生器和洗衣机的性能。
第三，有效防止水和蒸汽的逆流。因为在蒸汽发生器过压的情况下根据在蒸汽供应线路上的检测而打开安全阀，故提高了蒸汽发生器的安全性。
第四，能有效防止水位传感器的故障。
第五，能防止水从蒸汽发生器飞溅到滚筒中，从而可以防止在衣物上形成污迹。

Claims (17)

1.一种蒸汽发生器，包括：
实际上用于容纳水的水箱，所述水箱安装有用于对水进行加热的加热器；和
实际上用于容纳在水加热时产生的蒸汽的蒸汽室；
其中，所述水箱的垂直方向长度(垂直长度)相对大于水平方向长度(水平长度)，并且所述蒸汽室的水平方向长度(水平长度)相对大于所述水箱的水平长度。
2.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其中，所述水箱的水平长度沿着垂直方向越来越小。
3.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其中，所述水箱的水平长度是固定的。
4.如权利要求1所述的蒸汽发生器，其中，所述水箱相对于所述蒸汽室成预定角度倾斜。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的蒸汽发生器，还包括下壳体和固定至所述下壳体的顶部的上壳体。
6.如权利要求5所述的蒸汽发生器，其中，所述上壳体通过振动熔接固定至所述下壳体。
7.如权利要求1所述的蒸汽发生器，还包括用来检测所述水箱的水位的水位传感器，该水位传感器实际上位于离开蒸汽排出口的预定距离处。
8.如权利要求7所述的蒸汽发生器，其中，所述水位传感器还包括用于容纳所述水位传感器的壳体。
9.如权利要求8所述的蒸汽发生器，其中，所述壳体为用于容纳所述水位传感器的壁。
10.如权利要求9所述的蒸汽发生器，还包括形成所述壁的一部分的内壁。
11.如权利要求10所述的蒸汽发生器，其中，所述水箱具有邻近所述蒸汽发生器的内壁的开口，使得水向/从所述水箱自由流动。
12.如权利要求9所述的蒸汽发生器，还包括在所述壁的外侧上的辅助壁。
13.如权利要求8所述的蒸汽发生器，其中，所述水位传感器包括高水位传感器和低水位传感器，其中，所述高水位传感器与所述低水位传感器间隔预定距离。
14.如权利要求13所述的蒸汽发生器，还包括用于容纳所述高水位传感器的壁。
15.一种蒸汽发生器，包括：
实际上用于容纳水的水箱，所述水箱安装有用于对水进行加热的加热器；和
实际上用于容纳在水加热时产生的蒸汽的蒸汽室；
其中，所述水箱的垂直方向长度(垂直长度)相对大于水平方向长度(水平长度)，所述蒸汽室的水平方向长度(水平长度)相对大于所述水箱的水平长度，并且所述加热器垂直地安装至所述水箱。
16.如权利要求15所述的蒸汽发生器，还包括下壳体和固定至所述下壳体的顶部的上壳体，其中，所述下壳体包括：
用于安装所述加热器并且垂直长度大于水平长度的主体部分，和
从所述主体部分延伸至相对侧并且固定至所述上壳体的连接部分。
17.如权利要求16所述的蒸汽发生器，其中，所述连接部分朝向主体部分方向倾斜。
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