CN102369320A - 电的蒸汽生成 - Google Patents

Abstract

例如用于诸如家用熨斗或者蒸汽清洁器的手持便携设备的蒸汽生成器，包括水入口(50，172)、沸腾器(52，174)、用于控制水进入所述沸腾器的阀门(46，168)和用于当阀门打开时将水涌传输给沸腾器的装置(42，152)。同时也公开了用于将电力供应给移动电设备(1)的适配器(12)。所述适配器在固定到所述设备上时可操作于有线模式，用于在设备使用时供应电力和水；或者当固定到基座单元(91)时可操作于无线模式，使得电和水的连接能够通过将所述设备(1)放置在基座单元上或靠着所述基座单元来建立，通过将所述设备提起或者从基座单元移开而断开。

Description

电的蒸汽生成

技术领域

本发明涉及应用于家用熨斗、蒸汽清洁器、壁纸剥离器和其他手持蒸汽生成设备的蒸汽的电生成和各种相关部件。

背景技术

家用蒸汽熨斗已经存在了很长一段时间。它们包括平的且用于接触将要被熨烫的物件的底板，所述底板通常由装在或者嵌入在底板上侧的带护套的电阻加热器来加热。传统上，这种被设计用来产生蒸汽以改进熨烫的熨斗在底板的上表面形成有半封闭的空腔，水从机载贮存器滴入空腔以生成蒸汽，这些蒸汽随后通过形成在底板上的一系列孔得以逸出到衣服上。这些通常称为通气蒸汽熨斗。它们实施起来相对简单和便宜，这使它们非常受欢迎。然而，产生的蒸汽压力很低(基本上是环境压力)，并且不能很快地产生蒸汽，使得它相对无效。

市场的另一端是专业或者半专业的蒸汽熨烫系统，该蒸汽熨烫系统中，在包括大的水贮存器的静态基站中持续生成高压蒸汽(例如，3到5巴的量级)，所述高压蒸汽随后可根据需要通过脐带式缆线提供给用户的手持单元。这些通常称为加压蒸汽生成器熨斗。它们提供了非常高的性能，但是非常昂贵并且因此往往只占了很小部分的市场。

最近已有方案，其中一些已经商业化，尽管这些方案往往带有它们自己的缺点，但是它们试图弥合上述两个极端情形之间的差距。例如，有提议在基座单元中提供沸腾器，与熨斗分离，从基座中的贮存器泵水来为它供水。这些通常称为瞬时蒸汽生成器熨斗的装置的主要缺点是，在用户按下按钮要求蒸汽和实际产生蒸汽并传输给熨斗之间实际上有显著的时间延迟(10秒的量级)。尽管当蒸汽最终送达时，可以达到比通气蒸汽熨斗高的蒸汽流量，但这极大地限制了用户的认可。

发明内容

本发明的目的是提供改进的用于根据需要生成蒸汽的装置，其可以用于蒸汽熨斗，也可用于其它使用蒸汽的设备，例如蒸汽清洁器、壁纸剥离器，其它手持蒸汽生成设备等。

当从第一方面来看，本发明提供了蒸汽生成器，包括水入口、沸腾器、用于控制水进入沸腾器的阀门，和用于当阀门打开时向沸腾器提供水涌(asurge of water)的装置。

因此，本领域技术人员可以知道，根据本发明，蒸汽可以“根据需要”通过打开阀门使水进入沸腾器而产生，同时通过将初始水涌提供至沸腾器内来减小固有的时间延迟。比起沸腾器仅仅以能够产生蒸汽的稳态流量供水，水涌允许沸腾器得以更快填充。这最小化了用户获得可用蒸汽的时间延迟。浪涌的量可以看作是高于以稳态流量供应的水量的总供水量，其通常需要小于沸腾器的容积。浪涌的量可以使得当加入“正常”水流时，沸腾器被填充到设计容量。在一些实施例中，浪涌的量是沸腾器容积的至少一半。

在优选的实施例中，沸腾器设置于便携式设备中，例如，蒸汽熨斗，蒸汽清洁器，壁纸剥离器或者其它手持蒸汽生成设备。与将沸腾器设置于基座单元中的方案相比，这也有助于显著降低从用户需要蒸汽到蒸汽传输出来之间的时间延迟。它不仅有利于最小化传输蒸汽的延迟，还省却了在基座单元和移动单元之间提供能够承受加压蒸汽的管线和连接器的需要。

尽管沸腾器通常会被恒温控制，优选其设置成当没有水流(即，当阀门关闭)时允许达到比阀门打开并且水在流动时高的操作温度。这意味着沸腾器能够在它的热质量中存储额外的热能，进一步减小了阀门打开后产生第一股蒸汽的时间，因为随后水涌能够更快速地被加热。

根据上文所述发明，可以设想很多方法来提供冷水的最初浪涌。例如，可以提供泵来将水泵到沸腾器，其可以构造成当阀门打开时，泵传输比稳态流量高的流量。然而，目前看来，这是一个比较复杂和昂贵的选择。

另一种可能是，提供用户手动提供水涌的装置。例如，这可以由设置成传输额外的水的适当的机构方便地提供，这个机构耦合到由用户操作的按钮或者杆以要求提供蒸汽。在这样的装置的一个例子中，耦合到蒸汽旋钮或者类似物的杆可以用于从附加的存储器排出水，或者使用其他方式。

应该指出的是，根据上文所述的发明，当阀门打开时，可以独立于普通水流提供水涌到沸腾器，例如，通过单独的入口，但是它优选包括在阀门打开后临时增加的流量。

在一组优选的实施例中，水存储在位于阀门上游的弹性充装存储器中。因此当阀门初次打开时，弹性充装存储器里的水能够提供附加的水流以提供浪涌。弹性充装存储器可以用多种方式提供。申请人设想的一种可能的情况中，它只包括可弹性扩展的管以将水供应给沸腾器。实际上，根据管使用的材料和通过其供水的压力，管有些膨胀可能是不可避免的。然而，根据以上所列出的理想特征申请人已经认识到，根据本发明这可以被积极利用以传输一些或者全部水涌。

附加地或者可替代地，可以提供离散的弹性充装存储器。在一组实施例中，存储器包括由弹力安装的活塞作用的贮存器。在另一组实施例中，存储器可以有一个或者多个可扩展的壁。这些壁本身可以是可弹性扩展的和/或可以扩展到可弹性压缩的周围介质中。在一组实施例中，弹性充装存储器包括囊状物，优选地是可弹性扩展的囊状物，它设置在设备里以扩展到设备内的空间中。当囊状物能够扩展到不规则成形的空间由此使其较容易容纳在设备内而不影响外部设计时，这尤其有利。

可以以多种方式为沸腾器供水。在一组优选的实施例中，沸腾器提供在还包括贮存器的便携式的设备里。水可以以多种不同的方式从贮存器供应给沸腾器。例如，它可以只放置在设备的上游部分(相对于设备被用来正常使用的取向)，这样水由静水力供应。另一种替换方式是提供泵。在一组实施例中，给贮存器加压。例如，这可以通过压缩空气腔实现，或者贮存器可以是弹性充装的。

以上讨论的机载贮存器可以与之前所描述的用于将最初的水涌提供给沸腾器的弹性充装的水存储器成一体，如果设置有这样的存储器的话。然而，在另一组实施例中，贮存器是分离的。

在上述讨论的弹性充装的“浪涌”存储器的情形中，在提供分离的机载贮存器的情况下，其可以通过弹力安装的活塞作用。在另一组实施例中，贮存器具有一个或者多个可扩展的壁。这些壁本身可以是可弹性扩展的和/或可以扩展到可弹性压缩的周围介质中。在一组实施例中，贮存器包括囊状物，例如，设置成当其扩展时压力施加到其内的水的可扩展的囊状物。当囊状物能够扩展到不规则成形的空间由此使其较容易容纳在设备内而不影响外部设计时，这可能是有利的。事实上，由于贮存器将需要有比“浪涌”存储器大的容量，可以从可收缩的囊状物实施例获得的优点有可能更大，因为能够使用设备里的不规则成形的空间的能力将更加有用。

在沸腾器和贮存器一起提供于便携设备中的一些实施例中，设备可以包括供用户再次填充贮存器的装置。在另一组实施例中，提供包括基座贮存器的基座单元，便携设备成为相应的移动单元。通过当移动单元放回基座单元上时再次填充机载贮存器，其可以使得移动单元得以无线操作。另一个(不是相互排斥的)可能性是令移动单元可操作在如上所述的无线模式下，或者可操作在从基座贮存器直接供水的有线模式下。

在无线方案中，机载贮存器，即，移动单元上提供的机载贮存器的容量能够设计成在必须补充之前脱离基座使用一定时间。方便地，这个时间与沸腾器和/或熨斗情况下的底板降低到用于有用操作的特定最小温度以下所用的时间有关。优选地，贮存器的容量足以提供生成多于10秒，优选地多于15秒，更优选地多于20秒的蒸汽的水。在一些实施例中，存储有足够的水以提供30秒或者更多的蒸汽。

在其它包括移动单元和基座单元的实施例中，移动单元通过线缆保持附接于基座单元，以使基座单元为移动单元中的沸腾器供水。通常，这样的线缆也可以向设备供应电力。在这样的实施例中，不需要允许无线使用的机载贮存器。但仍可以提供弹性充装的存储器以提供浪涌。在使用固定的电线的可替代实施例中，不提供基座单元，在设备上提供可以由用户再填充的贮存器。同样，也可以提供弹性充装的存储器以提供浪涌。

在包括带有基座贮存器的基座单元的实施例中，基座单元优选地包括用于将水从基座贮存器泵送到移动单元的泵。在不具有基座贮存器的实施例中，设备上优选提供泵，用于将水从贮存器泵送到沸腾器。

在一组实施例中，当设备开启时，泵(当提供它时)设置成持续操作。这确保压力得以维持以最小化时间的长度(amount)，所述时间是再次填充弹性充装的浪涌存储器(如有提供)的时间，或者是再次填充机载贮存器(如果提供基座贮存器和机载贮存器)的时间，或者仅仅是将水传输到沸腾器的时间。可以提供旁通阀(例如，把水传输回贮存器)以防止当不需要传输水时，泵停转或者抽取过多的水流。

在一些实施例中，尤其是那些具有固定电线或者操作在有线模式的，可以提供用于延迟泵的操作直到沸腾器达到预定操作温度的装置。可以设置温度敏感控制装置以仅仅在检测到达到操作温度时为泵提供电连接。可替代地，可以给定时器编制程序以延迟对泵的操作直到预计沸腾器已经加热的时刻。优选地，泵和沸腾器的电加热装置并联电联接，以使他们可以被公共的开/闭开关控制。这允许对设备进行简单的“一键”操作，同时也确保当水泵到沸腾器时，沸腾器足够热，使得蒸汽快速地开始生成。启动时间可以有利地缩减。

当从另一个方面来看，本发明提供了无线电气移动设备，包括用于存储加压的水的水贮存器，水贮存器包括可扩展的囊状物，设置成当它扩展时，压力作用于水。

上文所述的本发明的第一方面的任何必要的或者优选的特征可以用于以下发明。因此，在一组实施例中，设备包括沸腾器，因此可以是蒸汽熨斗、蒸汽清洁器、壁纸剥离器或者任何其它的手持蒸汽生成设备。而且，优选地，提供基座单元，所述基座单元包括用于再填充所述水贮存器的另一个贮存器

根据本发明所有的前述的方面和实施例，优选地，沸腾器包括水入口，电加热器，蒸汽出口和由与加热器热接触的至少一个表面所界定的蒸发空间，其中蒸发空间构造成沿远离水入口的方向呈现不断扩展的截面积。这相应于在蒸发空间内不断增加的内部体积和在此过程中表面积的相应增加以及水和蒸汽的温度的相应增加。根据这些设置，蒸发空间能够比较小得开始以提供水和蒸发空间的一个或多个被加热的表面之间的良好的密切接触以使水有效蒸发，同时允许这样生成的蒸汽随着它流动离开水入口，例如到出口，扩展到不断增大的体积。

这样的方案就其本身是有新颖性和创造性的，因此当从另一个方面看，本发明为蒸汽生成器设备提供了沸腾器，包括水入口、电加热器和由与加热器良好热接触的至少一个表面所界定的蒸发空间，其中所述蒸发空间设置成其在沿远离水入口的方向截面扩展。

在一些实施例中，根据这样的方案，蒸发空间非常浅，使水漫过的表面积最大化，从而提高蒸汽生成的效率。在一组示范性实施例中，蒸发空间的高度足够狭窄以防止形成水滴--例如，小于3mm。在一些实施例中，蒸发空间有恒定的，优选地浅的高度。在沸腾器的一些可能的实现中，蒸发空间在两个彼此紧邻的相似成形的表面之间形成。表面间的分离提供了蒸发空间的高度，因此，在一组优选的实施例中，它们被小于3mm的缝隙分开。

显然，当蒸发空间的高度恒定，由不断增加的宽度提供所述的不断扩大的截面，以提供所述蒸发空间的截面积沿远离水入口的方向的增加。在一些示范性实施例中，蒸发表面是凸的、凹的或者圆锥形。其它大致为二维或者三维的形式，例如，扇形、三角形、半球形、抛物线形、棱柱形、金字塔形和其它适当形式都可使用以提供所需要的不断增加的体积和表面积。当然，也可以使用其它更加复杂的形状以提供同样的效果，既在内部增加表面积且因此提高蒸发效率，又在外部最小化设备中沸腾器所需的空间。然而，同样地，蒸发空间可以仅仅包括开放的腔--换句话说，它并非必须是狭窄的。

界定蒸发空间的被加热的表面(以下称为“蒸发表面”)优选地是非平面的。这有利于在设备里的沸腾器所占的给定的体积内最大化可用的表面积。在一组优选的实施例中，蒸发表面的表面积(应用任何表面增强涂层之前测量)大于表面的最大平面投影(即，占位面积)的1.5倍，更优选地，大于1.75倍，更有选地大于两倍。

尽管在一组实施例中，提供了格子或者网状物结构，蒸发空间可以是空的直到它被填充水/蒸汽。在某些情况下，这能够通过提高被加热的有效面积来提高蒸汽生成的效率，也能够帮助减小莱顿弗罗斯特效应(Leidenfrost effect)(其中，当水与非常热的表面接触时，通过蒸汽隔离层来分离小水滴)。在一组示范性实施例中，织造的金属网状物位于蒸发空间内。网状物结构可以轻微压靠蒸发表面，例如，如前所述地局限在两个面对表面之间，以使网状物的主要表面的端处(所述端处由网状物的织造元件的交替的上下关系产生)以相应地交替方式接触蒸发表面和面对的表面。用格子或者网状物填充蒸发空间能够帮助限制水滴流动，但是允许蒸汽较自由地通过，因此提高沸腾器的蒸发效率。在一组实施例中，使用一个或多个织造的不锈钢网状物，它有利地防腐蚀。然而，其它构造能够提供相似的有利的效果，例如，扩展的网状物、穿孔的材料、纤维材料等。

附加地或可替代地，蒸发表面可以设有纹理、结构或者涂层，以在微观层面增加它的表面积和/或减轻莱顿弗罗斯特效应(Leidenfrost effect)。例如，表面可以包括台阶，棋盘形镶嵌或者造出无数沟道或者小结构的纹理以增加表面积和在蒸发空间内流动的湍流。

优选地，蒸发表面至少在其正常操作温度下是亲水的。在一组示范性实施例中，正常操作温度大于160℃。这可以是蒸发表面所用材料的自然特性，它可以通过适当的表面处理达到或者增强，和/或它可以通过适当的耐热涂层材料达到或者增强。当蒸发表面通过表面处理或者涂层成为亲水性时，处理的或者涂有涂层的表面应该是在一定温度下是亲水的，否则在所述温度下没有处理或者没有涂层的表面会发生莱顿弗罗斯特效应(Leidenfrost effect)。

在一组实施例中，蒸发表面涂有包括沸石颗粒的涂层。优选地，所述沸石颗粒为纳米和微米量级。在一组实施例中，涂层包括铝硅酸盐颗粒。在一组示范性实施例中，颗粒有1318-02-01或者类似的CAS编号。优选地，这样的涂层包括粘合剂，其作为载体介质，以方便作为厚度在3微米到100微米之间，但是更优选地厚度在3微米和50微米之间的薄膜来应用。粘合剂优选地配制成使沸石颗粒的结构没有达到饱和，且利于形成有微孔特性的功能性膜层，改善表面湿润性并表现出与水接触的最小表面张力。

在干燥或者固化以形成功能性涂层之前，沸石颗粒保持悬浮在粘合剂里。经硬化以形成功能性涂层，沸石颗粒此后由粘合剂包裹或者部分包裹以形成纳米和或微米量级的结构化的开放单元合成基质，其中沸石颗粒用作带有互相连接的纳米和或微米量级孔隙的支架，形成了部分开放部分关闭的单元结构。在应用功能性涂层之前，沸腾器的内部表面可以通过表面粗糙化和除油来做准备，其中表面被研磨且限定的纹理导致有助于功能性涂层机械结合至准备好的表面，而且进一步形成纹理。这样的纹理能够影响功能性涂层的传热表面。优选的表面粗糙化的方法可以是高压喷砂或者喷射任何其它适合的底物以形成优选的精整度，然而，可以使用其它适合的方法。

将有上述可选特征的沸石涂层用在尤其用于例如蒸汽熨斗的紧凑型便携电气设备的沸腾器或者其它液体加热器的蒸发表面，其本身即有新颖性和创造性。因此，当从另一个方面看，本发明还扩展至将包括沸石颗粒的涂层使用于被加热以加热与其接触的液体的表面，以提高表面和液体之间的传热。本发明也扩展至有这样的涂层应用于其上的加热器或者沸腾器。

在一组实施例中，蒸发空间的至少部分构造成表现为中断的流动路径。有利地，这样的结构可以至少提供在最接近蒸发空间的出口的部分处，即，离水入口最远处。已发现这样的设置可以增强还未蒸发的水的蒸发并从物理上将未蒸发的水滴从蒸汽分离。申请人已发现，通过节流或者其它方式限制蒸汽流可以得到类似的效果。

蒸发空间当然可以具有多于一个的蒸发表面。这可以是由于加热元件的分布，多个加热元件的提供，或者仅仅由于直接加热的表面与另一个表面之间的紧密的热连接所导致的情形。

在一组优选的实施例中，沸腾器构造为产生过热蒸汽。在一些优选的实施例中，沸腾器的温度为100-500℃之间，更优选的是105-380℃之间。优选地，沸腾器内产生的内部蒸汽压不应该大于进入其中的水压，否则水将无法进入设备，造成蒸汽流量随后下降和蒸汽输出中不必要的波动。

一旦蒸汽通过蒸发空间，可以简单地允许蒸汽离开沸腾器。然而，在一组优选的实施例中，沸腾器包括收集蒸汽的装置。这允许它例如被引导到一个或者更多的管以将其传输到其上设有沸腾器的设备的一个或多个蒸汽出口。收集蒸汽的装置可以包括用于捕获未蒸发的水滴的装置。例如，这可以是突出的出口管，促进通过腔壁引导的蒸汽经过方向变化，导致驱逐夹带的液滴。

在一组实施例中，沸腾器划分为蒸发空间和蒸汽收集空间。在一组实施例中，沸腾器被设置在沸腾器腔里的中间构件划分开。优选地，中间构件提供限定蒸发空间的其中一个表面。

根据本发明上述方面的沸腾器可以有用地用于持续地生成蒸汽。然而，它特别有利于蒸汽是“根据需要”而被要求的设备，因为与例如加热元件用于加热整个水体的更传统的沸腾器相比，上述特征至少在其优选的实施例中允许从水初次进入水入口就非常迅速地产生蒸汽。为达到这个效果的一个重要因素是在压力之下将水供应到沸腾器，这样一组特别优选的实施例在包括将加压水供应到沸腾器的水入口的装置的设备中具有以上描述的那种沸腾器，或者甚至是只具有上述特征中的一些的沸腾器，它可以包括扩展的截面积的特征。如前所述，这样的设备例如可以包括电熨斗，蒸汽清洁器，壁纸剥离器或者任何其它手持蒸汽生成设备。对水施压的装置可以是任何以上讨论过的或者甚至任何其它的。供水压力优选地大于0.5巴，例如，大于1巴并可以达到3巴或者以上。

凡是沸腾器用于“根据需要”产生蒸汽，为了最小化以水填充和产生蒸汽之间的最初的延迟，有益的是当它不含水时，允许温度升高，并因此存储热能以能够用于尽快加热最初充入的水使其沸腾。在一组优选的实施例中，沸腾器适于存储的可用的能量，即可用来生成蒸汽的热能的量，大于20千焦耳，更优选地大于35千焦耳，更优选地大于50千焦耳。

从上述讨论显而易见的是，在本发明的很多实施例中具有移动设备和基座单元。对很多电设备，移动单元具有连接到基座单元的无线电连接是方便的。例如，这可以是因为移动单元包括只需要当放置到基座单元上时进行定期充电的电池，或者，例如在水壶或者咖啡壶的情况，其可以是电力仅需要很短的时间，并且无线连接允许设备移动到需要的地方。然而，本发明也扩展到带有固定电线的设备。

在熨斗的情况下，尽管有许多可用的无线熨斗，且这些有明显的方便的优点，市场上的大部分的观点是无线熨斗，尤其是无线蒸汽熨斗，与有线版相比具有实质上较差的性能，因为根据定义，当熨斗在使用时，不能供应能量。申请人已经认识到两种方式都有优点和缺点。因此，他设计了一个方案，以求实现两个方案的某些优点。因此根据本发明的一些实施例，提供用于将电力供应至移动设备的适配器，所述适配器可操作于第一有线模式，其中适配器固定在设备上以准许当使用设备时供给电力，或者可操作于第二无线模式，其中适配器和设备之间的电连接能够通过将设备放置到适配器上或者靠着适配器来建立，并通过提起或者移动设备使其离开适配器而断开。

因此，可以看到根据本发明的这些实施例，移动设备可以根据用户的需要操作在有线模式或者无线模式。例如，电熨斗的情况下，如果用户希望执行一系列轻松的熨烫任务，也许不需要使用蒸汽，他或她可以方便地在无线模式下使用熨斗，且在更换要熨烫的衣服之间将其放置到适配器上以再加热。可替代地，如果出现繁重的熨烫任务，也许需要很多蒸汽，用户可以将适配器附接到熨斗，且当熨斗实际使用时，享受到具有电力供应的能力的益处。

适配器可以设计成当不固定到设备上时，直接放置在表面上，但是在一组优选的实施例中，却是将它设计成固定至基座单元。这本身是有新颖性和创造性的，因此当从另一个方面看，本发明提供了用于将电力供应给移动电设备的适配器，所述适配器可操作于第一有线模式，其中它固定至设备，以准许当使用设备时供应电力，或者操作于第二无线模式，其中它固定到基座单元，使得适配器和设备之间的电连接能够通过将设备放置到基座单元上或者靠着基座单元而建立，且通过提起或者移动设备使其离开基座单元而断开。

适配器可以直接连接到适当的电源插座以提供电力，但是，优选地，其连接到基座单元，而基座单元顺次连接到电源插座。

由上可知，本发明的有利的可能的一个实现是在手持蒸汽设备情况中。因此，在一组优选的实施例中，适配器也包括供水给设备的装置。也可以想见这来自直接连接到适配器的单独的水连接，但是，优选地，它包括基座单元中的水贮存器。因此，当从另一个方面看，本发明提供了用于将电力供应给移动电气设备的适配器，所述适配器可操作于第一有线模式，其中它固定至设备，以准许当使用设备时供应电力和水，或者可操作于第二无线模式，其中它固定到基座单元，使得适配器和设备之间的电和水的连接能够通过将设备放置到基座单元上或者靠着基座单元而建立，并通过提起或者移动设备使其离开基座单元而断开。

当没有附接适配器时，提供水的供应允许操作于无线模式，此时使用熨斗里的水贮存器，并且当设备再放置到适配器上时再补充水给水贮存器；或者有线模式，此时能够供应水和电以准许更持久和/或更高的使用性能。优选地，将水从适配器供应到设备的装置包括位于连接的任意一侧的阀门装置，以当适配器和设备没有连接时、在连接过程中、或者已经连接好时，防止从适配器或者从设备泄漏。

设备和基座单元应该设计成它们不会无意中一个从另一个断开连接。如果只建立电连接时，仅通过设备的重量比较容易达到这一点，所述设备重量通常比用于在电触点之间保持良好的电连接所必需的弹簧力大得多。然而，当也提供水连接时，尤其当在巨大压力下供水时，单独设备的重量不足以确保维持牢固的连接，因为用以保持各个阀门打开所需的力和水压所施加的力以及电触点弹簧力都倾向于导致连接器分离。

因此，在本发明的一些可能的实施例中，底座单元和/或设备构造为防止它们之间的连接不必要的断开。在一些实施例中，可以通过将设备固定到基座单元的装置提供这样的构造。事实上，这可以仅仅是与将适配器固定到设备以使用在有线连接模式下所用的装置一样的装置。然而，这被认为是对用户来说比较不方便的，因为它需要在从基座提起或者移动设备之前积极断开夹子或其它紧固装置，这削减了与无线设备相关的一些便利的优点。

在一组实施例中，基座单元和设备包括用于防止沿大致平行于连接的轴线的方向分离的装置，但是它准许沿与所述轴线不平行的方向移除设备。在这样的实施例中，基座和设备的构造防止在倾向于分离连接器的加压供水的力和/或电连接器的接触力的作用下断开连接，同时仍允许用户仅仅通过沿适当的方向提起设备而从基座移除它。实现这一点的一个可能方式是在基座单元上设有凹陷，通过凹陷的远端壁的倾斜或者旋转动作能够将设备安置于所述凹陷中，或者甚至任何其它机械装置，防止沿着连接器轴线(即，放置或者移除设备所需倾斜动作的切向)的移动。另一个例子是设备或者基座单元之一上的钩子或者脊与另一个上的相应特征相配合。

这样的方案其本身是有新颖性和创造性的，从而当从另一个方面看，本发明提供了无线的电的蒸汽生成系统，包括基座单元和无线设备，其中，所述基座单元和设备包括相互配合的连接装置，用于从基座单元向设备供应加压流体，所述基座单元和设备进一步包括用于防止沿平行于连接的轴线的方向互相分离的装置，但是它准许沿与所述轴线不平行的方向移除设备。

如上所述，当有相对大的力倾向于分离连接器时，例如，当连接器包括加压水连接器时，这一方案尤其有利。在本发明这个方面的一组示范性实施例中，以及前述方面的相关实施例中，倾向于分离连接器的力大于设备的重量的四分之一。在这样的应用中，单独依靠设备的重量以提供给连接器闭合力是不可取的，因为比较显著的反作用力会导致难于形成可靠连接，并使连接在受到轻柔的敲打或震动时不稳定。

由于根据以上所述的方案，不再需要依靠设备的重量来提供连接器上的闭合力，关于设备放置于基座单元的朝向，系统设计者有更多的自由。因此，无需在适合设备立于其上的设备的面上设有无线的水和可能的电连接器，它们可以通过不同的表面应用。以电熨斗的情况为例，无线连接器可以设于熨斗的后端，当熨斗在使用中空置时立于该后端上，但是当放在基座上时，熨斗可以以较接近水平的角度或者甚至完全水平放置。因此，在一组实施例中，提供了在具有与垂直方向成小于45°的角度的表面上具有电力和水连接的无线基座单元。

当为电力和水两者提供无线装置时，可以提供完全独立的连接器。然而，这可能使设备与基座单元匹配更困难，因为可能需要两个分离的连接器之间同时对准。在优选的实施例中，为电和水连接提供互相对准的配合部分，本技术领域中通常称为公共锥旋装置。换句话说，有单个的引导对准系统来控制设备在接合或者脱离接合时接近基座单元的方向。在一组优选的实施例中，连接设置为使得在一对连接器之间的物理接触建立并且使它们随后朝向它们的完全对准的轴线之后，另一对连接器之间的物理接触建立。在当最早建立接触时一对连接器具有比另一对连接器更大的对初始角度的容限时，具有类似这样的顺序接触是有益的。例如，对初始角度的容限，通常称为锥旋角，电连接器倾向于比水连接器的大。

水和电连接器可以并排设置。然而，在一些实施例中，它们设置成一个在另一个的上方，即，当熨斗或者其他设备在基座单元上时，一个的高度高于另一个。这是有益的，因为如果基座单元在垂直面内提供对准，它限制了用户必需要实施的对准的程度。

在一组实施例中，可以在基座部分和设备之一上的凹形构造中提供每个连接器的一半，在基座单元和设备中的另一个上的相应凸形构造中提供连接器的另一半。

本发明各个方面的一些组实施例中，当无线设备单元放置到基座上时，基座单元用于将加压的供水提供给无线设备单元。在一些这样的实施例中，基座供水是持续加压的，因为根据优选的实施例，这允许设备中的加压的贮存器重新充填。正如前面提到的，即使在基座和设备构造为用于防止当设备完全接合到基座上时水压导致连接器分离的方案中，水压的存在和保持各个阀门打开所需的力仍然使用户较难将连接器连接。这些都附加于电连接器里的弹簧触点所施加的力。

在一组实施例中，基座单元设有用于当用户正在将无线设备连接到基座单元和可选地从基座单元断开连接时对加压供水减压的装置。当然有很多方法可以做到这一点。例如，可以采用用户手动干预，例如，按下按钮。然而，优选地，基座单元设置为用以检测无线设备何时达到与其接合。

有一些方式可以做到这一点，其中使用光、磁、电容式传感器等，但是，优选地，设置简单的微动开关以在设备达到接合时操作。这可以是用于减压的电微动开关，例如通过降低泵的速度或关断泵，或者直接的机械装置，例如关闭阀门或者节流阀以限制或者停止水流。

根据本发明的所有方面和实施例，其中加压的水供应给或者存储于移动单元，水压优选为至少0.5巴，优选地为至少1巴，并且在一些情况下大于3巴。

附图说明

现将参照附图仅以示例方式描述本发明特定的优选的实施例，其中，

图1是根据本发明的一个实施例的熨斗的透视图；

图2是用于将电力和水供应给图1所示的熨斗的适配器的视图；

图3是示出了配有适配器的熨斗的内部部件的剖视图；

图4是与图3相似的视图，为清楚起见移除了一些内部部件；

图5是构成水和蒸汽系统的内部部件的视图；

图6是两个压力蓄积器的放大的截面图；

图7是紧凑型蒸汽生成器模块的放大的视图

图8是移除了外盖的蒸汽生成器的分解图；

图9是贯穿蒸汽生成器的截面图；

图10是贯穿蒸汽生成器的另一个截面图；

图11是参考图1到10描述的在有线模式下操作的熨斗和基座的透视图；

图12是构造为用于在无线模式下的熨斗使用的基座；

图13是放置在基座上的熨斗的视图；

图14a-e示意性地示出了两个压力蓄积器或者其中任一个的各种可替换的实施例；

图15是本发明另一个实施例的透视图；

图16和17分别是图15中的设备的移除外壳体后的侧面和后面的视图；

图18是贯穿压力蓄积器的截面图；

图19是沸腾器的视图；以及

图20是沸腾器的分解图。

具体实施方式

图1是蒸汽熨斗1的外部视图，它体现了本发明的几个方面。在图1中，可以看到主体2、电热底板4和把手6。温度选择旋钮8设置在主体2上把手6下方。另一个旋钮10设置在把手6的前部，以允许用户控制熨斗供应的蒸汽量(可替换地，它可以仅仅允许打开或者关闭蒸汽)。在熨斗的后部是无线电连接器24(此处是申请人的P75无线电连接器组的公头部分，但是当然可以使用任何其他的合适的连接器)和水连接器26。

图2示出了适配器单元12，用于连接到熨斗后部，用于将电力和水供应给熨斗。适配器包括外部本体14。从本体14的一面伸出的是申请人的P75无线电连接器组的母头部分16。电连接器16的上方是包括阀门20的水连接器18。脐带式线缆22将适配器12连接到基座单元(未示出)，且内部带有分别绝缘的电线和用于运水的管路。这些分别连接到电连接器16和水连接器18。

图3和4示出了连接有适配器12的熨斗的剖视图。因此，在熨斗的后部，电连接器16、24相配合，水连接器18、26也如此。水连接器部分18、26构造为使得当它们密封地互相连接时，压力作用在阀门20和熨斗一侧的连接器部分26里的相应阀门(未示出)，以使水流动。分别位于每个水连接器18、26上的阀门防止当适配器12从熨斗分离时水渗漏。

在熨斗的底板4的内表面上是元件块28，在其内部设有与传统做法一样的用于加热底板4的电阻加热元件。从图4中可更清楚地看到，底板元件通过恒温装置30连接到电力入口24，但是恒温装置30与底板元件有良好的热接触。温度控制旋钮8连接到恒温装置30以切换电源开和关，并设置恒温装置以提供底板4的理想的温度范围。沸腾器模块52也可以看见。

现在将参考图5来描述熨斗里的水和蒸汽系统，在图中熨斗的其它部分为了清楚而移除。短的柔性管32将水入口连接器26连接到T型连接器34，其杆部连接到压力蓄积器36，使用中其形成机载水贮存器，将在下面进一步对其进行更详细的解释。另一个短管38将T型连接器34连接到位于第二压力蓄积器42上的第二T型连接器40，第二压力蓄积器42使用中作为水涌存储器，将在下面进一步对其进行更详细的解释。

图6更详细地示出了两个压力蓄积器36，42的截面图。从此图中可以看到，在每个压力蓄积器36，42里面分别有弹簧加载的活塞37，43。这些活塞37、43为各自的蓄积器中储存的水施加压力。施加的压力取决于相应弹簧的弹簧力。在这个实施例中，浪涌蓄积器42中的活塞43的弹簧力大于机载贮存器蓄积器36里的活塞37的弹簧力。这意味着一旦浪涌蓄积器42在供水初期清空了，它不会由机载贮存器蓄积器36再次充填。

较长的一段柔性管44将浪涌蓄积器42上的T型连接器40连接到可变阀门46，可变阀门46通过用户可操作的蒸汽旋钮10来操作。可替换地，可以使用简单的开关阀门。阀门46的下游还有另一根管48，管48另一端连接到沸腾器模块52的入口50。下文中将参考图7至图10更详细地描述沸腾器模块52。沸腾器模块的蒸汽出口54连接到另一根管56，管56将由沸腾器模块52排出的蒸汽运送到形成在底板4的上侧(参考图3)的元件块28中的增压区(plenum)，再从那里通过底板中的多个孔排出。

下面将参考图7至图10更详细地描述新型沸腾器模块52。图7示出了沸腾器模块52的外观。沸腾器52主要由耐热盖58覆盖，其例如由一层或者多层云母制成，但也可以由任何适当的物质制成。在模块的右手下方区域(从图7看)，可以看见水入口50和带有护套的电阻加热元件60的端部。提供突出的金属连接器62(在本技术领域已知为不发热引线(cold tail))以实现到元件60的电连接。在图7的左手边可以看到，在元件的另一端提供类似的不发热引线64。靠着沸腾器的下部本体构件70上的法兰68(见图8)设有高温调节器66。

在图7的左手上部，可以看到蒸汽出口54。

现在特别参考图8，可以看到沸腾器的主要部位由四个主要部分组成：下部本体构件70、相应的上部本体构件72和可以全部由非铁压铸金属或者其他适合的材料制成的中间圆锥形构件74，和例如由不锈钢制成的圆锥形网状物层76。

组装时，上部和下部本体构件70、72通过适当的方式夹紧在一起，这样在它们之间保持中间圆锥形构件74和网状物圆锥件76。虽然为了清楚省略了，但在上部和下部本体构件72、70之间提供了适当的耐热密封件。

可以看到在内部，下部本体构件70限定了容纳中间圆锥形构件74的圆锥形腔78。腔78的内壁形成有一系列同心环形台阶，其目的将在后面解释。圆锥形构件74在其表面离开腔78的壁恒定量距离以形成狭窄的蒸发空间。蒸发空间由网状物76填充，它足够厚以接触狭窄间隙的两侧的表面。

图9示出了组装模块52的截面。这幅图示出了下部本体构件70的壁比上部本体构件72的厚得多，因为它们容纳嵌入式的加热元件60。它在制造过程中铸造在下部本体构件中，已从图9中省略，所以只能看到它形成的通道80。加热元件60嵌入到下部本体构件70的壁内可以在图10中看到。元件是近似螺旋状的，使其包裹围绕下部本体构件70形成的圆锥形腔。这保证了腔78的下部渐缩的壁的均匀热分布。

在蒸汽腔78的最低点是穿过下部本体构件70的壁的另一个通道的开口82，所述通道与水入口50流体连通。在腔78的顶部，有由一短段管84形成的蒸汽出口，所述管84向下伸入腔78，与穿过上部本体构件72的狭窄通道86流体连通，并与蒸汽出口54相通。

从图8、9和10可以看出，中间圆锥形构件74包括实心的下部88和围绕它的上部的一系列孔90。圆锥形网状物为了清楚的目的已从本图省略。应当理解的是，圆锥形网状物和中间圆锥形构件都不是必要的。

内部传热表面(即腔78和中间圆锥形构件74的壁)涂有功能性热弹性表面涂层，它增强了对水的传热。涂层提高了水对热的吸收速度，尤其是在操作温度高于160℃而低于380℃时。替代的，功能涂层可以选择性地只施加于腔壁78的下部渐缩的部分和中间构件的实心部分88之间的蒸发空间的内部。腔的设计便于在组装前的这种简单的选择性施加。涂层可以单一涂层施加。但为了确保它的耐用性，可能必须随后在高温下固化它。施加方法不必是复杂的，且不需要复杂的装备即可完成，例如，通过喷涂、刷涂、滚涂或者任何其它适当的方法。然而，可以采用其它方法，如电解、静电、等离子、热喷涂、真空沉积、旋转涂覆、溶胶凝胶工艺、蒸发和其他方法。

功能性涂层提供了亲水表面，且通过为涂覆的表面提供微结构来大幅增加蒸发空间的可用的传热表面面积。微表面和部分子表面结构由涂层形成，因为它形成了表面基质和微纹理表面。另外，涂层有热冲击弹性，牢固地附着内表面并优选地抑制腐蚀。

可以看到，沸腾器的内部构造有传热表面，通过使用例如在纳米和微米量级之间的尺度上操作来提高传热效率的功能性涂层，所述传热表面构造为在不同量级操作。涂层所施加的表面构造成给微观和宏观量级之间操作的涂层提供纹理。另一方面，带台阶的表面结构用于在宏观量级增强传热。因此，蒸发空间用作为复杂传热表面/基质，由功能性涂层提供的在微米和纳米量级的其它复杂传热表面/基质相互作用。带台阶的结构也能够帮助涂层附着。

沸腾器的各种内部区域，内腔和开口设置为对内部水/蒸汽流创造预定的变化的阻力，也提供优先的流向，其中区域通常构造成相应于流体的温度和其性质，提供顺序增加的容量。因此，当流体通过腔向出口前进时，在腔中的对流动的障碍和阻力在减少。该构造是使得沸腾器设备内部生成的内部蒸汽压力不大于进入设备的水压。这避免了水无法进入设备而导致随后蒸汽流量下降和蒸汽输出的不想要的波动。

图11示出了构造为在有线模式下使用的熨斗1和相应的基座91。基座单元91的大部分体积被可在入口壶嘴92填充的内部水贮存器占据。水出口管延伸进入水贮存器，终止于钠、钾或者氢形式的去除矿物的过滤器。出口管连接到电动泵(未示出)，所述电动泵能够将水从贮存器沿着脐带式线缆22里的管泵送到适配器12(见图2)的水出口18。这样的方案包括减压阀，它可以在水位以上或者以下向水贮存器开启。如果系统的任何部分出现堵塞，这防止压力危险的积累。如果泵连续运行，它也防止泵停转，泵停转将导致过加热并降低其可靠性。过滤器设置在贮存器和泵之间，但是这不是必须的。使用这样的阀门所固有的水循环也有益于改善水过滤。

基座单元顶部上是熨斗的支座，它包括缓缓倾斜和弯曲的基座部106和与基座部106成直角的直立部108。在使用中，基座部106面向熨斗的底板，熨斗的后部倚靠直立部108。直立部108成形为使它刚好适合接纳适配器12。在直立部的后部是用户可操作的旋钮94，旋钮94能够推进或者拉回锁销96，该锁销用于当熨斗在下面将参考图12解释的无线模式下使用时将适配器12锁定到直立部108。

在基座单元91的另一端设有具有C形截面的可转动的夹子98。正如后面将参考图13进行解释的，这接纳熨斗的底板4的尖端。稍微低于此处，有微动开关110突出于基座部106，它能够检测何时熨斗放置到了支座上。当然，任何其它的接触式或者非接触式的传感器装置也都可以替换使用。

尽管图11中不可见，还设有电线用于将底座单元连接到主电源插座。这为泵提供能量，也通过脐带式缆线22为适配器12提供电力供应。

在图11中，熨斗使用在有线构造。在此构造中，适配器12固定在熨斗1的后面，这样当熨斗在使用时，能够从基座单元91供应水和电。

在图12中，适配器12替代地通过使用锁销96而固定在基座的直立部108，以允许在无线模式下使用熨斗。在此模式下，只有当熨斗放置在基座单元91上时，水和电才供应给熨斗。

图13示出了放置在基座上的熨斗1。这里可以看到的是，当可转动的夹子98中接纳了底板4的尖端时，这使得夹子旋转并锁定它，防止其轴向运动偏离固定到基座单元直立部108的包含有无线连接器18、24的适配器12。这防止熨斗1和适配器上的无线连接器分别受到分离力而分离，所述分离力由来自泵的水压、阀门压力和电接触力形成。C形截面的夹子98防止熨斗1相对于直立部108沿与底板4的平面平行的方向，即沿平行于水和电无线连接器的轴线的方向运动。因此，这防止这些连接器的分离的倾向。然而，通过倾斜熨斗1使其离开夹子98而移除它和枢转它使其进入夹子98而重新放置它，能够轻松实现熨斗的放置和移除。当然，可以使用许多其它的构造来达到这个效果。

图14a到e示意性地示出了设置在熨斗里的一个或者两个压力蓄积器(参见图6)的其它可能的实施例。图14a和14b示出了压力蓄积器116，它在水接纳空间120和诸如具有低压缩形变的弹性材料的可压缩介质122之间有柔性的内部膜118，内部膜118将蓄积器的内部空间划分开。这意味着当水填充空间120时，介质122被压缩，但是反过来对水施加了反作用的压力来对水加压。

图14c示出了对此的变形，其示出了蓄积器116’的壁不需要是常规的形状，因此能够设计成装配于设备中的不规则形状空间，从而最大限度地利用可用空间。图14d和14e示出了相似的方案，其中当用水填充囊状物124时，它能够扩展到可压缩介质122中。囊状物124本身可以是弹性可扩展的，以使当填充它时增大对水的压力。

熨斗的操作现在将参考图1到12来描述。

首先将描述无线模式下的操作。参考图12，适配器12通过锁销96(不可见)固定到基座单元的直立部108。为开始操作，熨斗1放置在基座单元上以使适配器的电力和水无线连接器16、18分别与熨斗的相应连接器部分24、26相接合。在这个实施例中，当熨斗放置在支座上时，微动开关110检测到它的出现，这开启泵以开始向熨斗中泵入水。可替换地，泵能够连续运行(在这种情况下，微动开关可以省略)。水泵送经过脐带式缆线22中的水管、通过无线水连接器18、26的打开的阀门且因此泵入熨斗里的水系统。由于当熨斗在基座上时，用户操作的可变阀门46应当关闭，泵产生的水压抵抗各个弹簧加载的活塞37、43施加的力填充机载贮存器蓄积器36和浪涌蓄积器42。一旦蓄积器36、42和各种管32、38、44被水填充，系统被充分加压，且来自基座中的水箱92的水流停止。如果提供减压阀，那么这将起作用以令水转向以在贮存器内部循环。

当熨斗1在基座91上时，电力通过脐带式缆线和无线连接器部分16、24供应，以加热底板元件(未示出)。如本领域中所公知的，这种加热根据温度控制旋钮8的设定通过恒温装置30来调节。独立于底板元件的加热，电力也供应给有护套的电阻加热元件60，它嵌入在沸腾器的下部本体构件70中。这由单独的高温调节器66控制，它允许沸腾器达到高得多的温度，例如，160℃到380℃之间。

虽然没有示出，一个或者多个指示灯或者其它形式的指示可以提供给用户，以指示水系统已经充满，底板已经达到设定的温度和/或沸腾器已经达到预定的温度。然后用户可以从无线底座提起或者移动走熨斗，从而断开它们之间的电和水连接。仍留在基座单元上的适配器12上的无线连接器18中的阀门20防止脐带式缆线中加压的水漏出。熨斗一侧的连接器26中的类似的阀门防止从熨斗中加压的系统泄漏。从基座提起或者移动走熨斗也导致微动开关110再次打开，并从而关闭泵，除非它构造为连续运行。

底板4和其元件的显著的热质量意味着底板4的温度保持足够高以在合理的时间内能执行有效的熨烫。正如将在下面描述的，如果用户在使用熨斗期间需要蒸汽，他或她只需操作旋钮10以打开阀门46，阀门46允许水流入沸腾器52。

当阀门46第一次打开时，会有主要来自浪涌蓄积器42的压力下的水涌。这个初始水涌快速地填充沸腾器52以使蒸汽很快生成。这通过沸腾器，尤其是下部本体部70的高热容量增强，由于调节器66允许其达到高温，结果允许存储大量热能。此浪涌的结果是，沸腾器几乎填充到了它的容量，并且和下部本体部的高初始温度一起，以比稳态蒸汽产生速度快的速度产生蒸汽“喷射”(“whoosh”)。

现在将参考图8到10更详细地描述沸腾器模块52的操作。水首先通过入口50进入沸腾器。水流经沸腾器70的下部本体部里的内部管道(未示出)。当水流经这个管道时，其会被预热，这样当它进入沸腾腔时，它的温度显著上升到高于周围环境(但是低于沸点)。水通过圆锥形沸腾腔78顶端的开口82进入圆锥形沸腾腔78。水由压力驱使，该压力最初由浪涌蓄积器42提供，之后由机载贮存器蓄积器36提供。由于水被施压，迫使它进入腔78的带台阶的壁和中间构件74的实心中心部88之间的狭窄间隙。这提供了极其有效率的表面积体积比，这允许相对大量的水从相对小的沸腾器容积蒸发为蒸汽。腔78的圆锥形壁与相应的圆锥形构件88之间限定的蒸发空间的形状意味着当水沿着圆锥体向上行进时，蒸发空间的截面积沿远离入口82的方向增加。这个增加的体积允许蒸发过程中产生的蒸汽的膨胀，并因此限制了压力积累引起水的流入速度减小的倾向。这个非常狭窄的蒸发空间、带台阶形式的腔壁和施加于腔壁和中间构件74的沸石涂层一起用于减轻莱顿弗罗斯特效应(Leidenfrost effect)，以使这个效应不会对蒸发速度产生显著影响。

产生的蒸汽从腔78的下部部分和中间构件74之间的蒸发空间通过一系列形成在后者中的孔90逸出。这些蒸汽的压力迫使它从腔78的顶部中的出口管84逸出。由于出口管84稍微突出到腔78内，这有助于捕获到蒸汽中夹带的任何小的剩余水滴，使这些落到中间构件74的中心部88上并被蒸发。离开蒸汽腔78的蒸汽是过热的。蒸汽通过内部管道86到蒸汽出口54，并从那里到蒸汽管56，以通过底板中适当的孔(未示出)排出。显然，通过操作旋钮10来改变可变阀门46打开口的程度，并从而改变水进入沸腾器52的流量，用户能够调节蒸汽生成的速度。

如上所述，在用户通过旋钮10打开阀门46之后，浪涌蓄积器42提供初始水涌以尽快地填充沸腾器52里的蒸发空间以使蒸汽很快地产生(不到几秒钟)。此后，水由机载贮存器蓄积器36供应。这将持续供应施压的水直到机载贮存器不再弹性地充装。在一个例子中，此机载贮存器36的容量设计为以最大速度提供蒸汽(即，阀门46完全打开)约30秒。当然，沸腾器中能够存储的热能也是相关因素，因为它必须充足以蒸发存储在蓄积器36，42中的所有的水。由于浪涌蓄积器42中的活塞43的弹簧力比机载贮存器蓄积器36的相应活塞37的弹簧力大，一旦浪涌蓄积器42已被清空，它不会被机载贮存器蓄积器36再次填充。

一旦用户已经使用完所有的蒸汽或者底板温度已经大大降低，熨斗可以简单地再放置到基座单元91上以补充蓄积器36，42，并再次加热底板元件和沸腾器元件60以准许下一轮的使用。

无线使用显然是方便的，尤其是要完成相对轻松的熨烫任务或者对蒸汽有相对较低的要求时。然而，在某些情况下，对用户来说更方便的是能够连续熨烫，尤其是使用蒸汽，而不必持续地将熨斗再次放置到支座上。为了达到这个目的，通过使用锁销释放旋钮94，适配器12可以简单地从基座单元的直立部分108脱离，且替代地夹到熨斗的后部，如图3、4和11所示。这种模式下，不需要机载贮存器蓄积器36，它仅仅保持部分或全部充满。适配器里的微动开关(未示出)使得基座单元里的泵持续运行，以使系统能够保持于必须的压力。浪涌蓄积器42仍然起重要的作用，当阀门46打开，浪涌蓄积器42提供额外的水流以尽量减小蒸汽产生的延迟。由于有持续的电和水连接，如果用户愿意的话，蒸汽可以持续产生。类似地，底板温度能够保持在温度调节旋钮8设定的范围。

因此，本领域普通技术人员将明白以上描述的本发明的各种方面的实施例提供了极其有效和多功能的蒸汽熨斗，它提供高蒸汽压的性能，但是能以比传统加压蒸汽生成器熨烫系统低得多的成本来生产。而且，根据手头的任务灵活地在有线和无线模式之间转变是尤其有利的。

现在将参考图15到20描述本发明的另一个实施例。图15示出了便携式、手持蒸汽清洁器。它包括限定了手柄132的外部壳体130，并且有渐缩的部分134，其终止于喷嘴136。在清洁器的顶部是大的用户致动杆138，水箱填充塞140和蒸汽压力调整螺钉142。在壳体130的侧面是水位指示器143。

图16和17分别示出了移除外部壳体130后的设备的侧视图和后视图。从这些图中可以看到，设备内部体积的大部分被水箱144占据，它通过移除填充盖子140来填充。大体垂直的透明管145使水箱中的水位可以通过壳体上的水位刻度143查看。

水箱144的后部限定了容纳泵146的凹槽，泵146通过管148连接到水箱出口。泵146的另一侧通过管150连接到压力蓄积器152的入口。这在图18中更详细地示出。

参考图18，压力蓄积器152的前表面包括两个喷嘴154、156，分别用于进水和出水，它们突出以分别接收管150、162的端部。尽管没有示出，可以提供单向阀以准许水只沿指定的方向流动。蓄积器152本体与大体成平面的活塞构件和膜片组件158一起限定了内部空间，该活塞构件和膜片组件158被螺旋弹簧160压向蓄积器的前方。图18示出了位于其最前端位置的活塞构件158。如前述实施例中所述，这样的方案使得蓄积器152里水的存储处于弹簧160产生的压力下。

返回到图16和17，蓄积器152的出口通过管162连接到压力调节器164，它由如图15所示的压力调节螺钉142来控制。压力调节器164的另一侧通过另一个管166连接到用户操作阀门168，用户操作阀门168连接到致动杆138。用户操作阀门168的另一侧通过管170连接到沸腾器装置174的入口172。沸腾器装置参考图19和20更详细示出。

沸腾器174包括具有圆锥形内腔178的铸铝主体176，所述圆锥形内腔178有由嵌入的带护套的加热元件180包围的细微突起的表面，如前述实施例一样。腔的内表面经过处理或者涂覆以使其具有亲水性从而减少或者避免莱顿弗罗斯特效应(Leidenfrost effect)。主腔178里容纳中间圆锥形构件182，从而在它们之间形成狭窄的蒸发空间。然而，已经发现这样的中间构件可以省略但同时仍可以达到令人满意的性能。提供盖构件184，固定到下部主体构件176，从而以密压(pressure tight)的方式闭合腔178。提供连接到出口管186的中心设置的出口以允许蒸汽离开腔室。

如图19所示，沸腾器174提供有与主体构件176的外表面良好热接触的温度调节器188。调节器188用于将沸腾器的温度保持在理想的范围。还设有另一个温度调节器(未示出)，并且形成对泵26的供电的热敏感控制的部分。此另一个温度调节器有常开的触点，这些触点直到达到预设温度才关闭。这些触点与泵146串行电连接。

在铝制本体176里适当设置的凹陷里还提供了热熔断器190，它能够操作以在严重的过加热情况下--例如，如果温度调节器188出现故障，永久断开连接到加热元件180的电力。

从图16可以看出，蒸汽出口186通过适当的耐热管192连接到设备的喷嘴136。

现在将要描述此实施例的操作。在开启设备之前，用户移除填充塞140，且向水箱144中充入水直到达到刻度143指示的“最大”位置。然后放回填充盖子140，且可以开启设备。然而，将变得明显的是，本设备的设计的优点(此优点可以与本发明的许多其它实施例共有)是，由于水箱144没有被加压而且只装有冷水，所以不需要压力盖子，而且进一步如果操作后盖子立即移除或者甚至不经意地脱离也不会有烫伤的危险。

当开启设备时，加热元件180通电以加热沸腾器174。当沸腾器达到预定最小操作温度，例如120-160℃时，则调节器中的一个的常开的触点关闭，从而开启泵146。这个延迟能够帮助确保沸腾器达到它的操作温度前没有太多的水进入沸腾器，这有助于确保在排出的蒸汽中没有未蒸发的水滴。

操作另一个调节器188以通过当达到最高操作温度(通常高于180℃)时关闭元件180，并且当沸腾器冷却到较低的阈值温度时再开启元件180来将沸腾器的温度保持在预定的范围内。加热元件180能够持续以这种方式无限循环。保持的温度范围比上文描述的常开调节器的复位温度高，以使在设备初始开启时的延迟之后，泵持续运行。

一旦泵146开启，它通过各自的管148和150从水箱144将水泵送到蓄积器152。由于这时用户操作阀门168是关闭的，泵146提供的水压用于抵抗弹簧160的力向下驱动蓄积器活塞158，从而蓄积器152中存储被施压的水。当蓄积器152充满时，泵146继续运行。可以通过转向阀门(未示出)令水转向返回进入水箱144。在其他实施例中，泵可以设置为自动关闭。

当用户需要喷蒸汽时，他或她只需按下用户致动杆138，它打开相应的阀门168。这立即让水通过管170和入口172进入沸腾器174。当蓄积器152清空时，弹簧160提供的压力提供了进入沸腾器的初始水涌，比泵的供水速度快。这样的结果是导致蒸汽通过出口喷嘴136非常快地喷出。如果用户继续保持致动杆138按下，持续操作的泵146将继续将水传输进入沸腾器174，从而持续产生蒸汽直到用户不再需要(或者直到水箱144清空)。泵146提供的压力与沸腾器174能够产生蒸汽的最大速度相匹配，尽管压力调节器164可以通过调整螺钉142来调整，以通过减小进入沸腾器174的水压来减低蒸汽通过喷嘴喷出的速度。

一旦用户松开致动杆138，阀门168关闭，并且泵146将再次引起蓄积器152被填充，使得设备再次为传输蒸汽准备就绪。可以持续这样的操作直到水箱144清空或者设备关闭。

尽管本发明已经描述了两个具体的实施例，本发明的许多方面和特征可以应用到许多不同类型的设备，尤其是其它生成蒸汽的设备，例如壁纸剥离器和其他手持蒸汽生成设备。与上述详细描述的实施例或者实际上本文提到的任何其它实施例相关的提及到的特征可以等同地应用到任何其它实施例并且申请人具体地设想了对这类特征的结合。因此本发明的任何特征应该视为可独立应用的，并且不局限于提到的具体的实施例中的应用，除非另行指出。

Claims (47)

1.蒸汽生成器，包括：水入口、沸腾器、用于控制水进入所述沸腾器的阀门和用于当所述阀门打开时将水涌传输给所述沸腾器的装置。

2.如权利要求1所述的蒸汽生成器，其中所述沸腾器设置成当没有水流时，允许达到较高的操作温度。

3.如权利要求1或2所述的蒸汽生成器，其设置成所述水涌包括所述阀门打开后临时增加的流量。

4.如权利要求1、2或3所述的蒸汽生成器，其包括在所述阀门的上游的用于存储水的弹性充装存储器。

5.如权利要求4所述的蒸汽生成器，其中所述弹性充装存储器包括由弹力安装的活塞作用的贮存器。

6.如权利要求4所述的蒸汽生成器，其中所述弹性充装存储器包括一个或多个可扩展的壁。

7.如权利要求4或6所述的蒸汽生成器，其中所述弹性充装存储器包括囊状物。

8.手持蒸汽生成设备，包括前述任意一项权利要求所述的蒸汽生成器。

9.如权利要求8所述的设备，其中所述设备是无线的，并包括用于在无线使用中给所述沸腾器供水的机载贮存器。

10.如权利要求9所述的设备，其中所述贮存器的容量足以提供生成超过10、15、20或者30秒的蒸汽的水。

11.如权利要求9或10所述的设备，其中所述贮存器为加压的。

12.如权利要求9到11中任意一项所述的设备，其中所述贮存器有一个或多个可扩展的壁。

13.如权利要求9到12中任意一项所述的设备，其中所述贮存器包括囊状物。

14.如权利要求9到13中任意一项所述的设备，其中所述沸腾器设在移动/无线单元内。

15.如权利要求9到14中任意一项所述的设备，其进一步包括基座并且设置成所述机载贮存器能够从所述基座再次填充。

16.如权利要求10所述的设备，其中所述基座包括基座贮存器和设置用来从所述基座贮存器泵水到所述机载贮存器的泵。

17.如权利要求8所述的设备，其包括固定线电连接、用于供水给所述沸腾器的贮存器，和用于从所述贮存器泵水的泵。

18.如权利要求16或17所述的设备，其中所述泵设置成当所述设备开启时连续操作。

19.如权利要求16、17或18所述的设备，其包括用于延迟所述泵的操作直到所述沸腾器达到预定操作温度的装置。

20.如前述任意一项权利要求所述的蒸汽生成器或者设备，其中所述沸腾器包括水入口、电加热器、蒸汽出口和由与所述加热器热接触的至少一个表面所界定的蒸发空间，其中所述蒸发空间构造成沿远离所述水入口的方向呈现扩展的截面积。

21.用于蒸汽生成器设备的沸腾器，包括水入口、电加热器和由与所述加热器良好热接触的至少一个表面所界定的蒸发空间，其中所述蒸发空间设置成其在沿远离所述水入口的方向截面扩展。

22.如权利要求20或21所述的蒸汽生成器、设备或者沸腾器，其中所述蒸发空间具有狭窄得足以防止水滴形成的高度。

23.如权利要求20、21或22所述的蒸汽生成器、设备或者沸腾器，其中所述蒸发空间具有恒定的高度。

24.如权利要求20到23中任意一项所述的蒸汽生成器、设备或者沸腾器，其中界定所述蒸发空间的所述被加热的表面是非平面的。

25.如权利要求20到24中任意一项所述的蒸汽生成器、设备或者沸腾器，其中所述蒸发空间内设有格子或者网状物结构。

26.如权利要求20到25中任意一项所述的蒸汽生成器、设备或者沸腾器，其中所述蒸发表面设有纹理、结构或者涂层以增加其表面积。

27.如权利要求20到26中任意一项所述的蒸汽生成器、设备或者沸腾器，其中所述蒸发表面在其正常操作温度下是亲水的。

28.如权利要求27所述的蒸汽生成器、设备或者沸腾器，其中所述正常操作温度高于160℃。

29.如权利要求20到28中任意一项所述的蒸汽生成器、设备或者沸腾器，其中所述蒸发表面涂有包括沸石颗粒的涂层。

30.如权利要求20到29中任意一项所述的蒸汽生成器、设备或者沸腾器，其中所述蒸发空间的至少一部分构造成表现为中断的流动路径。

31.如前面任意一项权利要求所述的蒸汽生成器、设备或者沸腾器，其中所述沸腾器包括用于收集蒸汽的装置。

32.如权利要求31所述的蒸汽生成器、设备或者沸腾器，其中所述用于收集蒸汽的装置包括用于捕获未蒸发的水滴的装置。

33.如前面任意一项权利要求所述的蒸汽生成器、设备或者沸腾器，其中所述沸腾器被中间构件划分为蒸发空间和蒸汽收集空间。

34.如权利要求33所述的蒸汽生成器、设备或者沸腾器，其中所述中间构件被加热。

35.一种设备，包括如权利要求20到34中任意一项所述的沸腾器，和用于将加压水供应到所述沸腾器的所述水入口的装置。

36.如权利要求9到16或18到35中的任意一项所述的设备，其包括基座单元和移动设备，其中所述基座单元和/或所述移动设备构造成防止它们之间的连接不必要地断开。

37.如权利要求36所述的设备，其中所述基座单元和移动设备包括用于防止沿大致平行于连接的轴线的方向分离的装置，但是它准许在不平行于所述轴线的方向移除所述设备。

38.如权利要求9到16或18到37中的任意一项所述的设备，其包括基座单元和无线设备，具有用于电力和水的互相的无线连接器装置，其中所述电力和水的连接设有互相对准的配合部分。

39.如权利要求38所述的设备，其中所述电力和水的连接设置为使得在一对连接器之间建立物理接触并且使它们随后朝向它们完全对准的轴线之后，另一对连接器之间建立物理接触。

40.如权利要求38或39所述的设备，其中所述电力和水的连接器设置成当所述移动设备在所述基座单元上时，一个比另一个高。

41.如权利要求9到16或18到40中的任意一项所述的设备，其包括基座单元和无线设备，具有用于电力和水的互相的无线连接器装置，其中所述基座单元设有用于当用户将所述无线设备连接到所述基座单元时为加压水供应减压的装置。

42.如权利要求41所述的设备，其中所述基座单元设置成检测所述无线设备何时与它相接合。

43.如权利要求9到16或18到42中的任意一项所述的设备，其包括移动设备和基座单元和用于将电力供应给所述移动设备的适配器，所述适配器可操作于第一有线模式，其中它固定到所述设备上以准许在使用所述设备时为其供应电力，或者可操作于第二无线模式，其中所述适配器和所述设备之间的电连接能够通过将所述设备放置到所述适配器上或者靠着所述适配器来建立，并且通过提起所述设备离开所述适配器来断开。

44.如权利要求45所述的设备，其中所述适配器设计成固定至所述基座单元或者另一个基座单元。

45.用于将电力供应给移动电设备的适配器，所述适配器可操作于第一有线模式，其中它固定到所述设备上以准许在使用所述设备时为其供应电力和水，或者可操作于第二无线模式，其中其固定至基座单元使得所述适配器和所述设备之间的电和水的连接可以通过将所述设备放置到所述基座单元上或者靠着所述基座单元来建立，并且通过提起所述设备离开所述基座单元来断开。

46.如权利要求45所述的设备或者适配器，其中所述用于将水从所述适配器供应到所述设备的装置包括位于所述连接的任意一侧的阀门装置。

47.如权利要求43到46中所述的设备或者适配器，其中所述适配器连接到所述基座单元。

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