CN106661819A - 蒸汽熨斗 - Google Patents
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Abstract
一种蒸汽熨斗(10)，包括：蒸汽发生器(15)，包括主体部分(15a)，主体部分(15a)具有电加热元件(16)以加热蒸汽发生器(15)；和熨烫板(13)，经由热耦合被耦合至蒸汽发生器(15)并且被配置成通过经由热耦合来自蒸汽发生器(15)的热传导而被动地被加热。在蒸汽发生器(15)与熨烫板(13)之间的热耦合包括由蒸汽发生器(15)的凸缘(22)形成的间接热路径，凸缘(22)与熨烫板(13)接触并与蒸汽发生器(15)的主体部分(15a)间隔开，凸缘(22)还被配置成将蒸汽发生器(15)的主体部分(15a)与熨烫板(13)间隔开以限制从蒸汽发生器(15)的主体部分(15a)到熨烫板(13)的热传导。
Description
技术领域
本发明涉及蒸汽熨斗，并且特别涉及具有改进的热传递和温度控制性质的蒸汽熨斗。
背景技术
已知蒸汽熨斗包括蒸汽发生器和熨烫板，熨烫板被耦合至蒸汽发生器并接触待熨烫的衣服。在蒸汽发生器中生成的蒸汽通过熨烫板中的孔被排出到衣服上。这样的熨斗包含控制电子器件，以将蒸汽发生器的操作控制在最佳温度范围内。在蒸汽发生器与熨烫板之间接触的区域处，熨烫板由来自蒸汽发生器的热传导而被动地加热。控制电子器件将蒸汽发生器和热耦合的熨烫板的操作维持在最佳温度范围内。
这样的已知蒸汽熨斗中的蒸汽发生器包括高功率加热元件，其可以在蒸汽发生器中引起相对大的温度过冲。在其中发生了温度过冲并且熨斗在一段时间内保持未被使用的某些情形下，蒸汽发生器中的热能可以引起熨烫板升温至朝向或者甚至超过最佳温度范围的上限值的温度。这样的过热还可以在熨烫板中接近蒸汽发生器被耦合至熨烫板所在的区域引起热点。
发明内容
本发明的目的是提供一种基本减轻或克服上面提到的问题的蒸汽熨斗。
根据本发明，提供了一种蒸汽熨斗，包括：蒸汽发生器，包括主体部分，主体部分具有电加热元件以加热蒸汽发生器；熨烫板，经由热耦合被耦合至蒸汽发生器并且被配置成通过经由热耦合来自蒸汽发生器的热传导而被动地被加热；其中在蒸汽发生器与熨烫板之间的热耦合包括由蒸汽发生器的凸缘形成的间接热路径，凸缘与熨烫板接触并与蒸汽发生器的主体部分间隔开，凸缘还被配置成将蒸汽发生器的主体部分与熨烫板间隔开以限制从蒸汽发生器的主体部分到熨烫板的热传导。
这有利地避免了蒸汽发生器的过度加热在熨烫板上引起对应的热尖峰。该配置还意味着来自蒸汽发生器的主体的热必须通过回旋的路径来传导以达到熨烫板。
凸缘可以包括从蒸汽发生器的主体部分在第一方向上延伸的第一部分，和从第一部分延伸的第二部分，使得在蒸汽发生器的主体部分与凸缘的第二部分之间限定出间隙。
该配置凸缘有助于热路径的限制，并且还帮助将蒸汽发生器的主体与凸缘/热路径并且与熨烫板分离。凸缘的厚度可以在1mm至3mm之间。这提供了优选的热限制性能。
凸缘的在凸缘与熨烫板之间的接触点处的宽度在至少50％的接触区域上可以处于1mm至3mm之间。凸缘的确切宽度可以在围绕蒸汽发生器的不同点处不同，并且凸缘的平均宽度可以处于1mm至3mm之间。特别地，凸缘的在熨烫板上的接触点处的平均宽度可以处于1mm至3mm之间。
蒸汽发生器可以通过凸缘被单独地耦合至熨烫板并且蒸汽发生器的其余部分可以与熨烫板间隔开。备选地，蒸汽发生器可以主要地通过凸缘被耦合至熨烫板并且蒸汽发生器的其余部分可以在蒸汽发生器的至少75％的相邻表面上与熨烫板间隔开。这有利地确保蒸汽发生器与熨烫板之间的主要热传递路径是经由凸缘，并且少量可以经由任何其他路径被输送至熨烫板。
蒸汽发生器的质量与熨烫板的质量的比率可以在1:1与1.5:1之间。这是对于蒸汽发生器与熨烫板之间的热惯性来说优选的最佳比率，以确保蒸汽发生器的快速加热，和熨烫板的较少温度波动。
熨烫板可以包括在凸缘接触熨烫板所在的区域中的增加厚度的区域，以增强通过熨烫板从凸缘传导的热的热分布。这有利地避免了在熨烫板的与蒸汽发生器相邻的接触点上的热点。
蒸汽熨斗可以进一步包括控制器以控制蒸汽熨斗的操作，其中控制器被配置成在蒸汽熨斗的初始加热时执行第一加热操作，并且在蒸汽熨斗的随后的操作期间执行第二加热操作，其中第一加热操作包括将蒸汽发生器加热至比利用第二加热操作时更高的温度范围。这使得熨烫板能够快速地达到操作温度，而不管蒸汽发生器与熨烫板之间的受限的热路径。
第一加热操作可以包括加热蒸汽发生器以保持高于第一最小预定温度，并且第二加热操作包括加热蒸汽发生器以保持高于第二最小预定温度，其中第一最小温度高于第二最小温度。
在第二加热操作期间，蒸汽发生器可以被维持处于140摄氏度与200摄氏度之间的温度。温度优选被维持处于165摄氏度或大约165摄氏度。
控制器可以被配置成执行第一加热操作直到熨烫板达到预定的最小操作温度。最小操作温度可以是100摄氏度。该最小温度帮助避免由所生成的蒸汽的冷凝导致的性能问题。
控制器可以被配置成控制蒸汽发生器的温度使得熨烫板的温度被维持在100摄氏度与145摄氏度之间。
蒸汽熨斗可以进一步包括被连接至控制器的运动传感器和定向传感器中的至少一个，并且控制器被配置成依赖于通过至少一个传感器检测到的熨烫方向、速度和熨斗定向中的至少一个参数来控制蒸汽发生器的加热。这使得能够根据熨斗的使用而适当地控制蒸汽熨斗，以避免当未使用时的过热和/或在持续使用期间的欠热。
控制器可以被配置成控制蒸汽发生器的操作，使得如果蒸汽发生器的温度下降到低于第一预定值，则控制器将用于蒸汽熨斗的初始加热周期的蒸汽发生器加热器开关OFF值设定至第二预定值，而在随后的熨烫操作期间，蒸汽发生器以第三预定温度值被操作，第三预定温度值高于第一预定温度值并且低于第二预定温度值。这有利地使得能够在蒸汽发生器下降至低于最小温度阈值的情况下、例如如果熨斗被关闭并且此后不久被重新启动的话将熨烫板迅速地带回至操作温度。蒸汽发生器的温度可以被测量为蒸汽发生器的主体部分的温度。
在各种实施例中，蒸汽发生器的凸缘可以与蒸汽发生器和熨烫板两者为一体以形成单个零件，例如在一个铸件的情况中。
可以设想到，凸缘是熨烫板的一部分而不是蒸汽发生器的一部分。换言之，凸缘从熨烫板延伸。蒸汽发生器与熨烫板之间的热耦合可以包括由熨烫板的凸缘形成的间接热路径，凸缘与蒸汽发生器接触并与蒸汽发生器的主体部分间隔开，凸缘被配置成将蒸汽发生器的主体部分与熨烫板间隔开以限制从蒸汽发生器的主体部分到熨烫板的热传导。
本发明的这些及其他方面将从下文中描述的实施例显而易见，并将参照这些实施例进行阐述。
附图说明
现在将参照附图通过仅示例的方式来描述本发明的实施例，其中：
图1示出本发明的第一实施例的蒸汽熨斗的示意图；
图2示出沿着图1中示出的蒸汽熨斗的线X-X的截面图；
图3示出图2中示出的蒸汽熨斗的圆圈部分的放大图；
图4示出类似于图2的截面图，但具有已知蒸汽熨斗的配置；
图5示出图4中示出的已知蒸汽熨斗的配置的圆圈部分的放大截面图；
图6示出用于传统蒸汽熨斗控制过程的温度对时间的图表；
图7示出用于本发明的蒸汽熨斗控制过程的温度对时间的图表；和
图8示意性地示出用于本发明的第一实施例的蒸汽熨斗的控制系统。
具体实施方式
现在参见图1至图3，根据本发明的第一实施例的蒸汽熨斗10被示出，并且包括具有手柄12的外壳11和在使用中接触被熨烫的衣服的被加热的熨烫板13。熨烫板13包括多个蒸汽孔14，蒸汽可通过蒸汽孔14被排出到被熨烫的衣服上。
蒸汽熨斗10包括在外壳11内的蒸汽发生器15，其具有将蒸汽发生器15的本体加热的内部电加热元件16。蒸汽熨斗10还包括具有供水管(未示出)的储水器(未示出)，供水管被配置成向蒸汽发生器15提供水以转换成蒸汽。蒸汽熨斗10被配置成使得由蒸汽发生器15生成的蒸汽可以通过熨烫板13中的蒸汽孔14而排出。
蒸汽熨斗10包括水输送机构，以将水从储水器供给至蒸汽发生器。在示例性实施例中水输送机构包括由用户控制的电动泵(未示出)。然而，这可以备选地包括没有电动泵的手动操作机械泵送结构。
控制器18被连接至加热元件16和蒸汽熨斗上的多个传感器以使其能够控制蒸汽熨斗的操作。蒸汽熨斗包括被连接至控制器18的运动/定向传感器19，其可以包括球传感器或加速度计。可以使用这些传感器通过检测蒸汽熨斗10是移动着还是静止不动的来确定蒸汽熨斗10是否在使用，和/或确定蒸汽熨斗10的倾斜角度以确定蒸汽熨斗10是在直立停歇位置还是在水平操作位置。来自这些传感器的信号接着可以用于控制蒸汽发生器15的加热元件16的操作。例如，如果蒸汽熨斗10在使用中或在操作位置，则可以将加热元件16控制成蒸汽发生器的设定温度，并且当检测到蒸汽熨斗10不在使用中或在直立停歇位置时或在检测到蒸汽熨斗10不在使用中或在直立停歇位置预定时间段之后，加热元件16可以被控制成蒸汽发生器的不同的设定温度或者被关断。
蒸汽发生器15还包括热敏电阻20，其被连接至控制器18并且被配置成检测蒸汽发生器15的温度并将取决于检测到的温度的信号提供至控制器18。可选地，熨烫板13可以包括附加热敏电阻21，其被连接至控制器18以检测熨烫板13的温度并将取决于熨烫板温度的信号提供至控制器18。
熨烫板13由来自蒸汽发生器15的热传递被动地加热。蒸汽发生器15包括主体部分15a和从主体部分15a的外周缘延伸的接触凸缘22。加热元件16设置在主体部分15a内。蒸汽发生器15布置在熨烫板13上，并且借助于接触凸缘22而与熨烫板13接触，接触凸缘22围绕蒸汽发生器15的主体15a的周界且坐落在围绕熨烫板13形成的凹部23内。密封部件(未示出)可以设置在凹部23中或周围以防止蒸汽泄漏。蒸汽发生器15的主体在除接触凸缘22外的几乎所有点处与熨烫板13间隔开，并由此是基本悬置的热质量配置。特别地，横跨蒸汽发生器15的主体部分15a的中央部分，空气间隙24设置在蒸汽发生器15与熨烫板13之间。来自蒸汽发生器15的主体部分15a的热主要通过经过接触凸缘22的传导而被传递至熨烫板13，其中仅小比例通过在除接触凸缘22以外的区域中横跨空气间隙24的辐射或传导/对流而传递至熨烫板13。也就是，蒸汽发生器15与熨烫板13之间的主要热耦合是接触凸缘22。熨烫板13中的蒸汽孔14与空气间隙24流体联通，并且在使用中蒸汽发生器15将蒸汽提供到空气间隙24内，该蒸汽接着通过蒸汽孔14从蒸汽熨斗10中排出。
从图2并且特别是图3的截面图可以看出的是，围绕蒸汽发生器15的边缘的接触凸缘22在其接触熨烫板13的地方是窄的，具有窄的接触足25，如用尺寸“d”所示。接触凸缘22还在蒸汽发生器15的主体部分15a与熨烫板13之间提供了相对长且窄的热路径。该热路径包括从蒸汽发生器15的主体部分15a水平延伸的第一翼部26，和从第一翼部26竖直延伸的第二翼部27，接触足25布置在第二翼部27的远端。该配置在蒸汽发生器15的主热质量(即主体部分15a)与接触足25之间提供了空气空间28。接触凸缘22包括与蒸汽发生器15的主体部分15a的水平相邻部分间隔开的竖直部分，即第二翼部27。第一和第二翼部26、27由此在蒸汽发生器15的主热质量(即包括加热元件16和蒸汽发生器15的材料质量的大部分的主体部分15a)与熨烫板13之间提供了受限的热路径。该配置使得经由接触凸缘22在蒸汽发生器15的主体部分15a与熨烫板13之间的热路径是间接的，也就是，热路径是非线性的并且要求所传递的热遵循以“鹅颈”型形状通过接触凸缘22的带角度的路径。非线性热路径可以是指包括以小于180°的角度接合到第二热路径分量的第一热路径分量的热路径。第一热路径分量和/或第二热路径分量可以例如是线性的、曲线的或带角度的。该受限的热路径配置起作用以防止蒸汽发生器15的主体部分15a的温度上的任何大的波动引起熨烫板温度上的大的波动，由此充当热“阻尼器”并允许熨烫板温度保持更加一致。
图2和图3还图示出熨烫板13的接触凸缘22坐落所在的凹部23比接触凸缘22宽，用比尺寸“d”宽的图2中指示出的尺寸“r”示出。还有，熨烫板13包括在熨烫板13的凹部23与基部表面30之间具有相对大的材料质量的大的热分布区29。熨烫板13在热分布区29的区域中比熨烫板13的宽度的剩余部分厚。这样，与熨烫板13的相反侧的其余部分的大部分与熨烫表面30间隔开相比，蒸汽发生器15接触熨烫板13所在的点与熨烫板13的熨烫表面30进一步间隔开。大的热分布区29起作用以允许经由接触凸缘22来自蒸汽发生器15的热横跨熨烫板13的表面区域均匀地消散，如用图3中的箭头“a”所示，并且以避免在熨烫板13的接近蒸汽发生器15的接触凸缘22的接触足25的表面上的局部“热点”。还有，接触凸缘22坐落所在的凹部23的宽度“r”大于接触足25/接触凸缘22的宽度“d”意味着从蒸汽发生器输送的热被快速且容易地从接触凸缘22/接触足25传导开，增强了横跨熨烫板13的均匀的热分布。
为了比较，已知蒸汽熨斗100的配置被示出在图4和图5中，并且包括被耦合至熨烫板113的蒸汽发生器115。蒸汽发生器115的基部包括直接坐落在熨烫板113上的接触足125。可以看出，接触足125与蒸汽发生器115的主热质量紧密地形成，使得在蒸汽发生器115的主热质量与接触足125之间存在有基本未受限且直接的热路径。此外，接触足125相对宽，如用图5中的宽度“D”所示。另外，接触足125与熨烫板113接触所在的点与熨烫板113的宽度的大部分是基本相同的厚度。因而，不存在如本发明的蒸汽熨斗10中那样用以充当热分布区的围绕接触足125的增加的材料质量或厚度的区域。这样，热容易从蒸汽发生器115传递至熨烫板113，并且在熨烫板113的对应于蒸汽发生器115的接触足125的位置的表面130处产生了局部热点101。还有，从蒸汽发生器115到熨烫板113的基本未受限的热路径意味着蒸汽发生器115的大的温度波动快速且显著地影响熨烫板113，并引起熨烫板113中的对应的大的温度波动。
蒸汽发生器温度波动和局部热点的在本发明的蒸汽熨斗10与已知蒸汽熨斗100配置之间的上面描述的差异还受到蒸汽发生器15、115和熨烫板13、113的相对热质量的影响。这里，“热质量”意味着形成了在蒸汽熨斗的操作期间经受到温度改变的部件的材料的质量。也就是，已知蒸汽熨斗100包括具有比熨烫板113的热质量显著地大的热质量的蒸汽发生器115。典型地，蒸汽发生器热质量与熨烫板热质量的比率为大约2.5:1至3:1。这意味着蒸汽发生器115上的温度改变快速且显著地影响熨烫板113的温度。然而在本发明的蒸汽熨斗10中，蒸汽发生器15和熨烫板13被配置成使得蒸汽发生器热质量与熨烫板热质量的比率为大约1:1至1.5:1。这进一步有助于影响着熨烫板13(被动热质量)的温度的蒸汽发生器15(主动热质量)的温度波动之间的热“阻尼”，意味着熨烫板13的温度在使用期间保持更加稳定。还有，蒸汽发生器15的较低热质量意味着较少热能量存储在蒸汽发生器15中，并因此当蒸汽熨斗10保持静态时，熨烫板13不像已知蒸汽熨斗100中那样被加热那么多，从而避免了朝向或超过最佳温度范围的过度的熨烫板温度。
本发明的蒸汽熨斗10的配置优于已知蒸汽熨斗的优点在于，来自从蒸汽发生器13直接接收的热的遍及熨烫板13的改进的热分布避免对于待设置在蒸汽发生器(即，热的主动源)与熨烫板(即，与被熨烫的衣服接触的部分)之间的中间板的需要。在一些已知蒸汽熨斗中，需要中间板来帮助均衡蒸汽发生器与熨烫板之间的热分布以避免热点。在这样的布置中，热最初从蒸汽发生器的离散接触点横跨中间板扩散开，并且更加均匀分布的热接着被传递至熨烫板。避免对于中间板的需要使得本发明的蒸汽熨斗的构造更简单，使得构造过程更短并由此降低了制造和部件成本。
在本发明的蒸汽熨斗10中，用户不需要调节熨斗的温度以允许熨烫不同类型织物的衣服。由熨斗生成并排出的蒸汽执行衣服去皱功能的大部分。这样，可以使熨烫板13维持处于相对恒定的温度，诸如低于145摄氏度。本发明的蒸汽熨斗10的上面描述的特征由此起作用以允许相对恒定温度的熨烫板13，而与蒸汽熨斗10的使用无关。还允许使用更加鲁棒的温度控制系统来代替已知蒸汽熨斗中用于调节蒸汽发生器15和熨烫板13的温度以使熨烫板13维持在最佳温度限值内所要求的复杂的控制算法，原因说明如下。
在本发明的示例性蒸汽熨斗10中，蒸汽发生器温度可以被设定为用于最佳功能性的大约165摄氏度。还有，虽然熨烫板13可以被维持处于100摄氏度与145摄氏度之间的最佳温度，但熨烫板13需要升温到高于100摄氏度，因为低于该温度，所生成的蒸汽的冷凝可能对蒸汽熨斗性能有害。因而，蒸汽熨斗的控制方案仅允许蒸汽激活在100摄氏度的熨烫板温度以上被启用。
“熨斗准备时间”是熨烫板13和蒸汽发生器15在蒸汽熨斗10被首次接通时达到操作温度所花费的时间。通常这是熨烫板13和蒸汽发生器15从室温开始达到操作温度的时间。然而，与使用了传统控制方案或算法的已知蒸汽熨斗100相比，归因于上面所描述的本发明的蒸汽熨斗10的配置，熨斗准备时间将会较长。在传统蒸汽熨斗中，蒸汽发生器115一般被控制成升温直到其达到如用热敏电阻所检测到的最大温度，在该点处接着切断功率使得蒸汽发生器115冷却下来直到其达到最小阈值温度。正常情况下，当从凉开始时，由于热延迟更加明显(尤其是当加热功率较高时)，初始温度过冲很高，这造成蒸汽发生器被抬高到比正常操作中高得多的温度。当达到最小温度阈值时，再次接通功率以将蒸汽发生器115加热至较低的最大温度，在该点处再次切断功率并且将蒸汽发生器115加热直到其达到进一步降低的最大阈值温度。再次切断功率并且蒸汽发生器115冷却直到其达到最小阈值温度，在该点处再次供给功率。该周期重复进行，其中每当蒸汽发生器115达到相同的最小阈值温度时再次接通蒸汽发生器115，并且降低的最大阈值温度旨在使蒸汽发生器115稳定在最佳操作温度周围。
图6示出在根据本发明的蒸汽熨斗配置的但是使用来自已知蒸汽熨斗100的传统控制算法来操作的蒸汽熨斗10上的点处取得的、在初始升温过程期间的各种温度读数的图表。线(i)表示代表着蒸汽发生器15的温度的热敏电阻20读数。线(ii)是热熔断器处的温度。线(iii)至(xii)表示随着熨烫板13由蒸汽发生器15被动地加热而在横跨熨烫板13的表面的各个点处的温度读数。这样的熨烫板温度读数可以可选地由熨烫板中或上的热敏电阻21来检测。当蒸汽熨斗10被接通时，蒸汽发生器15从大约30摄氏度升温至第一最大温度阈值(示出为大约225摄氏度)。接着切断功率并且蒸汽发生器15冷却直到其达到其最小温度阈值，这可以从图6看出是大约165摄氏度。蒸汽发生器15接着被再次供电并且在冷却至较低阈值温度之前升温至大约190摄氏度的较低的最大阈值温度。在该周期期间，熨烫板13的温度稳定地增加直到其达到100摄氏度的其最小操作温度。在图6中示出的过程中，这花费将近140秒(大大超过2分钟)的熨斗准备时间，如通过在所有熨烫板温度绘制线都在图表的100摄氏度线的上方通过所在的点处与x轴交叉的竖直虚线指示出的。
为了产生与使用传统控制算法时的相比显著地快的熨斗准备时间，实施例可以包括用于操作本发明的蒸汽熨斗10的控制方案或算法。图7示出与图6的类似的图表，示出了在根据本发明的蒸汽熨斗配置的蒸汽熨斗10上的点处取得的在初始升温过程期间的各种温度读数。然而，图7的图表示出了使用本发明的控制算法操作的蒸汽熨斗10。线(i)表示代表着蒸汽发生器15的温度的热敏电阻20读数。线(ii)是在热熔断器处的温度。线(iii)至(xv)表示随着熨烫板13由蒸汽发生器15被动地加热而在横跨熨烫板13的表面的各个点处的温度读数。
根据各种实施例的控制算法可以包括：在蒸汽发生器15被控制成保持在降低的温度水平周围之前，在蒸汽熨斗10的初始通电时将蒸汽发生器15加热至较高温度持续前一个或多个的周期。这通过在蒸汽发生器15的初始加热周期期间与在控制算法的后面的操作周期期间相比具有较高的最小温度阈值来实现。参见图7，蒸汽发生器15初始被加热至大约220摄氏度的最大温度阈值，在该点处停止加热并且蒸汽发生器15开始冷却。然而，初始最小温度阈值被设定得相对高，大约190摄氏度，在该点处再次给蒸汽发生器15供电。在由图7的图表表示的示例性控制算法中，最大温度阈值保持相同持续第二周期，并因此在再次停止给蒸汽发生器15的功率之前，蒸汽发生器再次加热至大约220摄氏度。到蒸汽发生器15冷却至初始最小温度阈值为止，熨烫板13已经达到100摄氏度的最小操作温度。在图7中示出的过程中，如通过在所有熨烫板温度绘制线都在图表的100摄氏度线的上方通过所在的点处与x轴交叉的竖直虚线指示出的，这花费约100秒，比如果使用传统控制算法时快大约30秒。因而，使蒸汽发生器15在启动期间维持在升高的温度持续初始的一个或更多的加热周期确保了到熨烫板13的较快的热传递，并因此确保了较快的熨斗准备时间。一旦熨烫板13已达到最小操作温度，控制算法就使用降低的最小温度阈值，并且也可以对应地降低最大温度阈值使得蒸汽发生器15接着被维持在最佳操作温度周围。这样的最佳操作温度可以是大约165摄氏度。
上面所描述的示例性控制方案允许蒸汽发生器15在蒸汽熨斗10的初始加热时升温至升高的最大温度阈值持续前两个加热周期。然而，根据各种实施例的控制方案不旨在限于该数量的初始加热周期，并且升高的最大温度阈值可以是本发明的范围内的一个或超过两个的周期。类似地，在蒸汽熨斗10的初始加热期间蒸汽发生器15的初始升高的最小温度阈值可以存在持续本发明的范围内的超过一个的加热周期。此外，蒸汽熨斗10的控制单元18可以被配置成一旦熨烫板13的温度达到预定的最小操作温度就仅降低初始加热周期的初始最大和/或最小温度阈值，预定的最小操作温度可以是100摄氏度或者可以是在本发明的范围内的另一温度值。
根据各种实施例的控制方案不旨在限制于上面所描述的示例性实施例中所给定的具体温度值，并且其他操作温度范围或阈值旨在被包含在本发明的范围内。在一个示例性实施例中，在初始加热周期期间，蒸汽发生器15可以被控制成保持在200摄氏度周围、例如在200摄氏度的任一侧上的3至10度内。
根据各种实施例的控制方案可以可选地包括进一步的功能，以如果检测到蒸汽发生器15的温度下降到低于较低阈值，则在恢复至为蒸汽发生器15设置的较低操作温度之前，将蒸汽发生器15的增加的加热周期提供至升高的加热温度持续一个或多个周期。例如，如果蒸汽熨斗10被关闭并且随后被重新启动，并且在关闭时段期间蒸汽发生器15下降到低于(第一)预定温度，那么可以激活控制算法以将加热周期中的蒸汽发生器15被关断时的温度设定为升高的(第二)预定温度。蒸汽发生器15可以继续被加热至该升高的(第二)预定温度持续预定数量的周期，或者直到熨烫板达到预定温度，或者持续设定的时间时段。随后，控制算法可以接着将加热周期中的蒸汽发生器15被关断时的温度设定为降低的(第三)预定温度，用于蒸汽熨斗10的正在进行的操作。在这样的算法中，第三预定温度将会低于第二预定温度但高于第一预定温度。作为示例，第一预定温度可以是80摄氏度。又此外，第二预定温度可以是大约200摄氏度，和/或第三预定温度可以是大约165摄氏度。
在本发明的蒸汽熨斗10的示例性实施例中，接触足尺寸“d”可以是大约1mm至2mm。还有，接触凸缘22的第一和/或第二翼部26、27的厚度可以是大约1mm至2mm。然而，本发明不旨在限于这些尺寸并且其他尺寸旨在落入本发明的范围内。
本发明的蒸汽熨斗10的总体控制系统被示意性地示出在图8中。控制器18包括处理器31和存储器单元32。存储器单元32可以存储用于控制蒸汽熨斗10的操作的多个控制参数，诸如用于蒸汽发生器15的各种阈值温度和用于熨烫板15和/或蒸汽发生器15的最佳操作温度。控制器18被连接至蒸汽发生器15的热敏电阻20以便接收与蒸汽发生器15的温度有关的信号。可选地，控制器18可以接收与熨烫板13的温度有关的信号。控制器还被连接至蒸汽熨斗10的本体中的运动/位置传感器19以接收取决于蒸汽熨斗10的位置或状态(即，在使用中或未在使用中)的信号。控制器18被连接至蒸汽发生器15的加热元件16，以便能够依照上面所描述的控制方案来控制加热元件16的操作。
在蒸汽发生器15与被动加热的熨烫板13的热波动之间具有“阻尼”的本发明的蒸汽熨斗10更加容忍从储水器到蒸汽发生器15的不太稳定的水给料速率。也就是，如果大量的水被供给至蒸汽发生器15，则产生大量的蒸汽并且蒸汽发生器15的本体显著地冷却下来。然而，蒸汽发生器15的主热质量比已知蒸汽熨斗100中的低，并因此蒸汽发生器15能够根据设定的操作温度被更加快速地加热。还有，在蒸汽发生器15与熨烫板13之间的受限的热路径意味着蒸汽发生器15的短暂降低的温度不会引起熨烫板13的温度上的这样的下降。通过减小蒸汽发生器15的质量，蒸汽发生器15的加热元件16的通电时间被减少以达到预定温度。还有，较少的热被存储在蒸汽发生器15中。通过还增加熨烫板13的相对质量，传递至熨烫板13的热能造成熨烫板13的较低的温度增加。
虽然本发明的蒸汽熨斗10被描述为具有在蒸汽熨斗10的本体11内的内部储水器，但是本发明不旨在限于这样的布置并且旨在也涵盖具有远程储水器的蒸汽熨斗的实施例。这样的蒸汽熨斗(未示出)可以包括在熨斗的本体内的蒸汽发生器，其经由水软管从静态基部部分中所含的单独的储蓄器被供给水。水输送机构可以包括在蒸汽熨斗的本体中或在基部部分中的电动泵。在使用中，基部保持固定并且仅蒸汽熨斗部分由用户横跨衣服移动。虽然这样的备选实施例具有更加复杂的构造并且占据更多的空间，但是其具有蒸汽熨斗的用户可移动部分较轻并易于操纵的优点，因为它不含水源的重量。
虽然本发明的蒸汽熨斗10被描述为具有在熨烫板13上的一个热敏电阻21，但是本发明不限于该数量并且熨烫板13可以包括被连接至控制器18的多个热敏电阻21，以检测在熨烫板13上的不同点处的温度。
虽然本发明的示例性蒸汽熨斗10包括具有基本水平的第一翼部26和基本竖直的第二翼部27的接触凸缘22，但是本发明不旨在限于该配置。特别地，第二翼部27可以从第一翼部26相对于竖直成角度地向下延伸。又此外，本发明不旨在限于包括在诸如示出且描述的翼部26、27等的两个分离的凸缘部分之间的带角度的配置的接触凸缘22。在本发明的范围内的备选实施例中，接触凸缘可以包括连续弯曲的形状，或者过渡到弯曲形状的直线段，同时仍然在蒸汽发生器15与熨烫板13之间提供热限制。
在示出的蒸汽熨斗10的示例性实施例中，蒸汽发生器15的主体部分15a包括蒸汽发生器15的质量的大部分，其中蒸汽发生器15的外周凸缘22部分占蒸汽发生器15的总质量的小得多的比例。在示例性实施例中，蒸汽发生器的主体部分15a的重量可以包括在蒸汽发生器15的总质量的75％至95％之间，并且可以大于蒸汽发生器15的总质量的85％，并且又此外可以大于蒸汽发生器15的总质量的90％。
示出并描述的本发明的蒸汽熨斗10的熨烫板13在热分布区29的区域中比在熨烫板13的宽度的剩余部分上厚。这帮助提供从接触凸缘22横跨熨烫板13的最佳热传递。还有，熨烫板13的接触凸缘22坐落所在的凹部23如描述的那样被示出为比接触凸缘22宽，通过比尺寸“d”宽的在图2中指示出的尺寸“r”示出。有利地，尺寸“r”比尺寸“d”大至少1mm。特别地，当确切的宽度“r”和“d”可以横跨蒸汽熨斗10的长度和横截面而变化时，跨越熨烫板13的整体的凹部23的平均宽度“r”优选地比横跨蒸汽发生器接触凸缘22的整体的平均宽度“d”大至少1mm。
应该领会的是，术语“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。单个处理器可以满足权利要求中记载的若干项目的功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施这个纯粹的事实不表明这些措施的组合不能有利地使用。权利要求中的任何附图标记都不应该解释为限制权利要求的范围。
虽然已在该申请中将权利要求定制为特征的特定组合，但应该理解的是，本发明的公开的范围也包括在这里或者明确地或者暗示地公开的任何新颖的特征或特征的任何新颖的组合或者其任何概括，无论其是否涉及与任何权利要求中目前要求保护的发明相同的发明且无论其是否减轻了与原发明所减轻的技术问题相同的技术问题中的任何一个或所有。申请人特此发出公告：新的权利要求可以在本申请的或由其衍生的任何进一步申请的审查期间被定制为这样的特征和/或特征的组合。
Claims (15)
1.一种蒸汽熨斗(10)，包括：
-蒸汽发生器(15)，包括主体部分(15a)，所述主体部分(15a)具有电加热元件(16)以加热所述蒸汽发生器(15)；
-熨烫板(13)，经由热耦合被耦合至所述蒸汽发生器(15)并且被配置成通过经由所述热耦合来自所述蒸汽发生器(15)的热传导而被动地被加热；
其中在所述蒸汽发生器(15)与所述熨烫板(13)之间的所述热耦合包括由所述蒸汽发生器(15)的凸缘(22)形成的间接热路径，所述凸缘(22)与所述熨烫板(13)接触并与所述蒸汽发生器(15)的所述主体部分(15a)间隔开，所述凸缘(22)还被配置成将所述蒸汽发生器(15)的所述主体部分(15a)与所述熨烫板(13)间隔开以限制从所述蒸汽发生器(15)的所述主体部分(15a)到所述熨烫板(13)的热传导。
2.根据权利要求1所述的蒸汽熨斗(10)，其中所述凸缘(22)包括从所述蒸汽发生器(15)的所述主体部分(15a)在第一方向上延伸的第一部分(26)，和从所述第一部分(26)延伸的第二部分(27)，使得在所述蒸汽发生器(15)的所述主体部分(15a)与所述凸缘(22)的所述第二部分(27)之间限定出间隙(28)。
3.根据权利要求1或2所述的蒸汽熨斗(10)，其中所述凸缘(22)的厚度在1mm至3mm之间。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的蒸汽熨斗(10)，其中所述凸缘(22)的在所述凸缘(22)与所述熨烫板(13)之间的接触点处的宽度在至少50％的接触区域上处于1mm至3mm之间。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的蒸汽熨斗(10)，其中所述蒸汽发生器(15)主要地通过所述凸缘(22)被耦合至所述熨烫板(13)，并且所述蒸汽发生器的其余部分在所述蒸汽发生器的至少75％的相邻表面上与所述熨烫板间隔开。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的蒸汽熨斗(10)，其中所述蒸汽发生器(15)的质量与所述熨烫板(13)的质量的比率在1:1与1.5:1之间。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的蒸汽熨斗(10)，其中所述熨烫板(13)包括在所述凸缘(22)接触所述熨烫板(13)所在的区域中的增加厚度的区域(29)，以增强通过所述熨烫板(13)从所述凸缘(22)传导的热的热分布。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的蒸汽熨斗(10)，进一步包括控制器(18)以控制所述蒸汽熨斗(10)的操作，其中所述控制器(18)被配置成在所述蒸汽熨斗(10)的初始加热时执行第一加热操作，并且在所述蒸汽熨斗(10)的随后的操作期间执行第二加热操作，其中所述第一加热操作包括将所述蒸汽发生器(15)加热至比利用所述第二加热操作时更高的温度范围。
9.根据权利要求8所述的蒸汽熨斗(10)，其中所述第一加热操作包括加热所述蒸汽发生器(15)以保持高于第一最小预定温度，并且所述第二加热操作包括加热所述蒸汽发生器(15)以保持高于第二最小预定温度，其中所述第一最小温度高于所述第二最小温度。
10.根据权利要求8或9所述的蒸汽熨斗(10)，其中在所述第二加热操作期间，所述蒸汽发生器(15)被维持处于140摄氏度与200摄氏度之间的温度。
11.根据权利要求8至10中的任一项所述的蒸汽熨斗(10)，其中所述控制器(18)被配置成执行所述第一加热操作直到所述熨烫板(13)达到预定的最小操作温度。
12.根据权利要求11所述的蒸汽熨斗(10)，其中所述最小操作温度是100摄氏度。
13.根据权利要求8至12中的任一项所述的蒸汽熨斗(10)，其中所述控制器(18)被配置成控制所述蒸汽发生器(15)的温度，使得所述熨烫板(13)的温度被维持在100摄氏度与145摄氏度之间。
14.根据权利要求8至13中的任一项所述的蒸汽熨斗(10)，进一步包括被连接至所述控制器(18)的运动传感器和定向传感器(19)中的至少一个，并且所述控制器(18)被配置成依赖于通过所述至少一个传感器检测到的熨烫方向、速度和熨斗定向中的至少一个参数来控制所述蒸汽发生器(15)的加热。
15.根据权利要求8至14中的任一项所述的蒸汽熨斗(10)，其中所述控制器(18)被配置成控制所述蒸汽发生器(15)的操作，使得如果所述蒸汽发生器(15)的温度下降到低于第一预定值，则所述控制器将用于所述蒸汽熨斗(10)的初始加热周期的蒸汽发生器加热器开关OFF值设定至第二预定值，而在随后的熨烫操作期间，所述蒸汽发生器(15)以第三预定温度值被操作，所述第三预定温度值高于所述第一预定温度值并且低于所述第二预定温度值。
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