CN108351096B - 包括用于收集水垢片的容器的用于产生蒸汽的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生成蒸汽的设备(1)。设备(1)包括第一板(2)、加热元件(3)、进水口装置(4)、第二板(5)和容器(6)，第一板(2)以与水平方向(H)相比较为正的第一角度(A0)倾斜，以限定第一上端(2a)和第一下端(2b)；加热元件(3)用以将第一板(2)加热到至少高于水蒸发温度的预定温度；进水口装置(4)用于将水分配到第一板(2)上；第二板(5)以与水平方向(H)相比较为负的第二角度(B0)倾斜以限定第二上端(5a)和第二下端(5b)，第二上端(5a)邻接第一下端(2b)；容器(6)至少在所述第一下端(2b)下方延伸，所述容器(6)被布置用于收集从第一板(2)落下的水垢片。这种解决方案允许形成更大的体积来收集水垢，从而增加设备(1)的使用寿命。

Description

包括用于收集水垢片的容器的用于产生蒸汽的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种蒸汽发生设备，具体地涉及一种能够收集水垢片的蒸汽发生设备。
本发明具有在利用水蒸发的家用器具领域、诸如衣物护理领域中的一些应用。
背景技术
在具有硬水的区域，当长时间执行蒸汽熨烫时或者当频繁地执行蒸汽熨烫时，所涉及的蒸汽器具的蒸汽发生器往往在相对较短的时间段内充满了水垢，因此显著地降低了蒸汽发生器的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提出一种避免或减轻上述问题的用于产生蒸汽的设备。
本发明由独立权利要求限定。从属权利要求限定有利的实施例。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于产生蒸汽的设备。该设备可以包括：第一板，该第一板以与水平方向H相比较为正的第一角度A0倾斜，以限定第一上端和第一下端。该设备还可以包括加热元件，用以将第一板加热到至少高于水蒸发温度的预定温度。该设备还可以包括：进水口装置，该进水口装置用于将水分配到第一板上。该设备包括第二板，该第二板以与水平方向H相比较为负的第二角度B0倾斜，以限定第二上端和第二下端，第二上端邻接第一板的第一下端。该设备还包括容器，该容器至少在第一下端下方延伸。容器被布置用于收集从第一板落下的水垢片。
通过使第一板相对于水平方向以正角度倾斜并且使第二板相对于水平方向以负角度倾斜，由该第二板在第一板下方形成凹部。该凹部允许更多的空间用于收集和累积水垢，因此，这可以在不增加设备的占地面积大小的情况下增加设备的使用寿命(从而实现紧凑的设备)。
第一板可以连接至第二板以形成突起。
将水分配到有角度的受热第一板上使水形成薄膜并且比第一板是水平的情况更快地蒸发。可以靠近第一上端将水分配到第一板上。因为供给到第一板上的水膜相对于第一板的受热表面是冷的，所以在第一板上的任何水垢都将受到热冲击。也就是说，水的冷却效应(至少直到其蒸发)和第一板的表面的加热效应会在已经形成于表面上的任何水垢中引起热应力和应变，并且使水垢分裂并且从表面排出。第一板的表面的倾斜角度使排出的水垢朝向第一板的下端(即，第一下端)沿着第一板的表面向下行进并且从第一下端掉落到容器中。第一板的表面的陡峭角度确保了水在重力的作用下不断地在第一板的表面上移动。
优选地，容器包括收集装置，该收集装置用于挡住水垢片同时允许水过滤通过。收集装置允许累积水垢同时允许水通过。
优选地，收集装置可以是从由多孔板、多孔片和网状物组成的组中选择的任何一个。通过收集装置的水可以被收集并被加热以产生蒸汽。容器可以包括用于对水进行收集的底部(在收集装置下方)。
优选地，第二上端和第一下端形成突起，水垢片从该突起掉落到容器中。该设备可以包括加热器，该加热器用于生成热量以使由容器收集的水蒸发成蒸汽。
可替代地或者此外，该设备可以包括导热机构，该导热机构用于从加热元件和第一板中的至少一个向容器传导热量。导热机构允许对收集在容器中的水进行加热或者更快速地加热以产生蒸汽。
优选地，容器可以是可移除的，并且该设备还包括附接机构，用以将容器可逆地附接至设备。附接机构可以允许在设备运行用于收集水垢时将容器与设备固定在一起。附接机构还可以允许当使用者希望移除从容器收集到的水垢时容易地将容器从设备分离。
优选地，附接机构适于在容器附接至设备时将设备与容器密封在一起。优选地，第一板具有在第一上端与第一下端之间延伸的至少一个通道。
当将水分配到受热第一板上时形成膜，膜相对于板的行进方向由水的表面张力和重力的组合确定。表面张力的效应可以使水横向移动穿过第一板的表面，从而使得单独的液流聚集并且形成较厚的膜。如果设备在运行期间碰巧发生倾斜，通道的存在防止水流向一侧并且形成粗的液流(这要求设备具有长的蒸发长度)；相反，水沿着(多个)通道向下引导并且形成较薄的膜，该较薄的膜将比允许形成较厚膜的情况更快速地蒸发。此外，增加的蒸发速率意味着对于分配的任何给定量的水，可以减小在受热第一板的上端与下端之间的距离。
优选地，进水口装置包括用以将水分配到第一板的多个区域上的多个进水口。可以靠近第一上端在第一板上分配水。
如果将水供给到第一板的表面的多个区域，则被供给到表面上的水将使这些区域中的表面冷却，并且还将使已经在这些区域中的表面上形成的任何水垢冷却。因此，将按照不同速率来使水垢冷却，这有助于引起热冲击，该热冲击将使水垢分裂。
可替代地，进水口装置可以包括水分布装置(诸如，(多个)水引导结构)，用以将水分布在第一板的大体宽度上。例如，水分布装置可以适于将水分布在第一板的宽度的至少60％上。
优选地，根据本发明的一个方面，提供了一种包括如本文描述的用于产生蒸汽的设备的蒸汽器具。可替代地，可以将该蒸汽器具称为蒸具器具或汽蒸器具或者蒸汽发生器具。
优选地，该蒸汽器具可以包括水泵，该水泵用于将水输送至进水口装置。该蒸汽器具还可以包括控制单元，该控制单元用于根据预定温度来控制输送至进水口装置的水流速。该蒸汽器具还可以包括贮器，该贮器用于在水泵将水引导至进水口装置之前储存水。
优选地，容器还包括具有操纵机构的外部表面，该操纵机构适于允许使用者从器具中移除容器。例如手柄或者把手的操纵机构允许使用者更容易地从器具中移除容器。
优选地，蒸汽器具还包括壳体。当容器附接至设备时，容器的外侧表面可以基本上与壳体的外表面齐平。
根据本发明的另一方面，提供了一种在用于产生蒸汽的设备中收集水垢片的方法。该方法可以包括：对第一板进行加热，第一板以与水平方向H相比较为正的第一角度A0倾斜，第一板被加热到至少高于水蒸发温度的预定温度，第一板限定第一上端和第一下端，该第一下端邻接第二板的第二上端，该第二板以与水平方向H相比较为负的第二角度B0倾斜。
该方法还可以包括将水分配在第一板上。
该方法还可以包括将水垢片收集在容器中，该容器至少在第一下端下方延伸。
参照下文描述的实施例，本发明的这些和其它方面将变得清楚并且得以阐明。
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，在这些附图中：
图1示出了根据本发明的实施例的用于产生蒸汽的设备的截面侧视图的示意性和部分表示；图2示出了根据本发明的另一实施例的用于产生蒸汽的设备的截面侧视图；
图3是示出了本发明另一方面的流程图；
图4A和图4B示出了在两种不同情况下的根据本发明的设备；
图5示出了根据本发明的设备的内部表示；
图6示出了根据本发明的蒸汽器具。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的实施例的用于产生蒸汽的设备1的截面侧视图的示意性和部分表示。该设备1包括第一板2，该第一板2以与水平方向H相比较为正的第一角度A0倾斜，以限定第一上端2a和第一下端2b。该设备还包括：加热元件3，用以将第一板2加热到至少高于水蒸发温度的预定温度。例如，预定温度在100至300摄氏度的范围内。该设备还包括：进水口装置4，该进水口装置4用于将水分配到第一板2上。该设备还包括第二板5，该第二板5以与水平方向H相比较为负的第二角度B0倾斜，以限定第二上端5a和第二下端5b，第二上端5a邻接第一板2的第一下端2b。该设备1还包括容器6，该容器6至少在第一下端2b下方延伸，所述容器6被布置用于收集从第一板2落下的水垢片。
角度A0和B0在0至90度的范围内。例如，角度A0的值是60度，并且角度B0的值是60度。
第一板2和第二板5可以是单个主体或者结构的部分，例如，铸件或者成形主体。第一板2和第二板5可以连接在一起以形成一体式主体或者结构。
第一板2和第二板5接触以形成装置，其中，在第一板2与第二板5之间形成的累加角度A0+B0小于180度。加热元件3用于对第一板2进行加热。加热元件3邻近第一板2延伸。加热元件3在比第一板2的表面小的表面上延伸，如在图2中图示的，或者在几乎与第一板2的表面一样大的表面上延伸。设置进水口装置4以将水分配到第一板2上。水垢由在第一板2上的水中的矿物质形成。重复的加热(由加热元件3提供)和冷却(当水分配在第一板2上时)使水垢剥落。(借助于诸如水、蒸汽和/或重力)沿着第一板向下运送水垢片。当水垢片到达第一下端2b(或者第二上端5a)时，水垢片(由于重力)落入竖直定位在第一下端2b(或者第二上端5a)下方的容器6中。
第一板2可以形成倾斜表面，而第二板5可以形成反向倾斜表面。设备1可以是蒸汽发生器。
由水的蒸发产生的蒸汽经由例如面向第一板2定位的蒸汽出口17离开设备1。
可以靠近所述第一上端2a将水分配到第一板2上。加热元件3可以被称为加热器，反之亦然。
水蒸发温度取决于在汽蒸之前或者在汽蒸期间在蒸汽发生器内部的压力。水蒸发温度可以从大约90摄氏度至大约120摄氏度，例如从大约95摄氏度至105摄氏度，例如大约100摄氏度。
如在图5中图示的，第一板2可以具有在第一上端2a与第一下端2b之间延伸的至少一个通道18。通道18可以例如相当于例如形成在覆盖第一板2和/或第二板5的网状元件19中的凹槽。优选地，如图所示，至少一个通道18包括平行延伸的多个通道。
当将水分配到受热的第一板2上时形成膜，膜相对于第一板2的行进方向由水的表面张力和重力的组合来确定。表面张力的效应可以使水横向移动穿过第一板的表面，从而使得单独的液流聚集并且形成较厚的膜。如果设备在运行期间碰巧发生倾斜，则通道的存在防止水流向一侧并且形成粗的液流(这要求设备具有长的蒸发长度)；相反，重力使水沿着通道向下行进并且形成较薄的膜，该较薄的膜将比允许形成较厚的膜的情况更快速地蒸发并且使用更少的能量。此外，增加的蒸发速率意味着对于分配的任何给定量的水，可以减小在受热第一板2的上端2a与下端2b之间的距离。
进水口装置4可以包括用以靠近所述上端2a将水分配到的第一板2的多个区域上的多个进水口。供给到表面上的区域上的水将使这些区域中的表面冷却，并且还使已经在这些区域中在表面上形成的任何水垢冷却。因此，将按照不同速率来使水垢冷却，这有助于引起热冲击，该热冲击将使水垢分裂。
进水口装置4可以包括一个或者多个喷嘴。
可替代地，进水口装置可以包括水分布装置4b，用以将水分布在第一板的大体宽度上。水分布装置4b例如是离开喷嘴4a的水直接接触到的板。
图2示出了根据本发明的另一实施例的用于产生蒸汽的设备1的截面侧视图。本实施例中的类似特征保持相同的附图标记。
如在图2中示出的，第一板2和第二板5可以连接以形成连续的结构或者装置。第一板2和第二板5可以是可被称为蒸汽元件或者蒸汽发生器的一体式结构的不同部分。第一板2可以指一体式结构的第一平坦表面，并且第二板5可以指一体式结构的第二平坦表面。第一板2和第二板5可以形成突起7。突起7用图2上的虚线圈出。突起可以具有如在图2中示出的弯曲的尖端或者尖锐的尖端(未示出)。
图2还图示了水垢片8的运动。水垢形成在板上。因为水相对于加热第一板2是冷的，所以在板上的任何水垢都将受到热冲击。也就是说，水的冷却效应(至少直到其蒸发)以及第一板2的加热效应在已经形成在第一板2上的任何水垢中引起热应力和应变，并且使水垢分裂并且从第一板2的表面排出。水垢然后将剥落成为水垢片8并且朝着由第一板2和第二板5形成的突起行进、和/或直接被投到收集装置9上。用图2上的两个箭头图示了水垢片8的运动。
容器6可以包括诸如网状物的收集装置9，该收集装置用于挡住水垢片8同时允许水过滤通过。图2示出了网状物9。收集装置9还可以被称为钙收集装置。然而，可以设想收集装置9还可以是多孔板或者多孔片。容器6可以具有深入延伸到蒸汽发生器中(即至少在第一下端2b下方)的部分，以‘截留’从第一板2排出的松散的水垢片8。
容器6包括在收集装置9下方的底部10。底部10用于收集水。可以沿着底部10的侧面封闭底部10以保存收集到的水。图2示出了稍微远离底部10的收集装置9。然而应该理解，收集装置9可以更接近底部10或者甚至与底部10接触。设备还可以包括又一加热元件或者又一加热器(图2中未示出)，该又一加热元件或者又一加热器适于从由容器6收集到的水产生蒸汽。
此外或者可替代地，从由容器6收集到的水产生蒸汽所必需的热量可以由加热器3a提供。此外或者可替代地，设备可以包括适于从加热元件3和第一板2中的至少一个向容器6传导热量的导热机构(在图2中未示出)。换句话说，导热机构可以适于从加热元件3或者第一板2或者加热元件3和第一板2两者向容器6传导热量。导热机构可以是从加热元件3或者第一板2向容器6传导热量的中间结构或者板。在一个实施例中，第二板5可以是导热机构。对容器6中的水进行加热可以帮助产生更多的蒸汽。第二板5允许在第一板2与容器6之间存在空间。在突起与容器6之间形成凹部，这允许更多的空间用于累积水垢片8并且有效地收集水垢(而不增加蒸汽发生器的占地面积大小)。落在水垢片堆中的水垢片8更可能被重新分布，这使得较少地阻碍更多水垢片8运送和收集。
容器6可以是可从设备1中移除的。在图4A和图4B中示出了本发明的这个方面，图4A和图4B分别示出了容器6附接至设备1和容器6从设备1分离。为此，设备可以包括附接机构12，用以将容器6可逆地附接至设备1。附接机构允许容易地将容器6附接至设备1和从设备1分离。附接机构还可以适于当容器6附接至所述设备1时将容器6与所述设备1密封在一起。例如，容器6可以包括用于当设备1运行时(即当对板进行加热时)将容器6固定至设备1的至少一个(例如如图所示为两个)闩锁。该闩锁防止由容器6收集到的内容物(即，水垢片8)在运行期间暴露于外部环境。进一步地，当将容器6闩到设备1时，容器6的与外部环境接触的壁可以与设备1的外侧表面齐平，从而将容器6与所述设备1密封在一起。该设备1还可以包括密封机构13，用以当容器6附接至设备1时进一步减少水/蒸汽的泄漏。密封机构可以是围绕容器6的暴露于外部环境的壁的密封件。
为了使(由加热元件3直接进行加热的)蒸汽区域的可用性增大或者最大化，可以将容器6附接至蒸汽发生器1的外罩11。附接机构和/或密封机构可以位于外罩11处。容器6的密封区域可以具有较低的温度，从而提高密封件随时间抵抗热降解的可靠性。
优选地，容器6还包括具有操纵机构16的外部表面15，该操纵机构适于允许使用者从所述器具移除容器。例如手柄或者把手的操纵机构允许使用者更容易地从器具移除容器。
优选地，蒸汽器具还包括在图4A和图4B中图示的壳体14。如在图4A中图示的，当容器6附接至设备1时，容器6的外侧表面15可以基本上与壳体14的外表面齐平。
根据本发明的一个方面，提供了一种蒸汽器具200，该蒸汽器具200包括如上所述的用于产生蒸汽的设备1。例如，蒸汽器具200相当于加压的蒸汽熨斗(也称为加压的蒸汽发生器)、衣物熨烫机或者蒸汽熨斗。
图6图示了相当于加压的蒸汽熨斗的蒸汽器具200。蒸汽器具可以包括水泵20，用以从贮水器21向所述进水口装置4输送水。蒸汽器具还包括第一控制单元22，该第一控制单元22用于根据第一板2的预定温度来控制泵20的水流速。第一控制单元22还可以用于调节输送至加热元件3和加热器3a的电功率，以优化将水转换为蒸汽。蒸汽器具200还包括蒸汽熨斗201。软管23将蒸汽出口17连接至布置在蒸汽熨斗201中的辅助蒸汽室202。软管23适于携带离开蒸汽出口17的蒸汽。辅助蒸汽室202由附加的加热元件203进行加热。蒸汽器具200还包括第二控制单元204，用以控制输送至辅助蒸汽室202的电功率和辅助蒸汽室202的温度，使得由蒸汽器具200的底板206生成的蒸汽205在用于处理衣物的温度和/或蒸汽速率方面具有最佳特性。第二控制单元204还可以连接至第一控制单元22，使得还可以通过蒸汽器具200来控制由设备1产生的蒸汽的参数。可以用用于主要通过投在衣物上的蒸汽流来熨烫衣物的衣物熨烫机头(未示出)来代替蒸汽熨斗200。注意，如果衣物熨烫机头不具有受热底板，则这意味着衣物熨烫机头未嵌入加热元件203。在这种情况下，不需要由第一控制单元22控制在衣物熨烫机头中的任何加热元件。
图3示出了根据本发明另一方面的流程图。图3示出了用于在产生蒸汽的设备1中收集水垢片8的方法。该方法包括：
-在S1中，对第一板2进行加热，第一板2以与水平方向H相比较为正的第一角度A0倾斜，第一板2被加热到至少高于水蒸发温度的预定温度，第一板2限定第一上端2a和第一下端2b，该第一下端2b邻接第二板5的第二上端5a，第二板5以与水平方向H相比较为负的第二角度B0倾斜；
-在S2中，将水分配在所述第一板2上；以及
-在S3中，将水垢片8收集在容器6中，该容器6至少在所述第一下端2b下方延伸。
第一板2和第二板5形成装置，其中，在第一板2与第二板5之间的角度小于180度。将水分配到被加热的第一板2上。从分配在受热第一板2上的水产生蒸汽。水中的矿物质在第一板2上形成水垢。重复的加热(当对第一板2进行加热时)和冷却(当将水分配在第一板2上时)使水垢剥落。水垢片8沿着第一板2向下行进并且从由第一板2和第二板5形成的突起掉落到定位在第一下端2b下方的容器6中。容器6可以包括收集装置9(诸如，网状物、多孔板、多孔片或者任何合适的结构)，使得水垢片挡在收集装置9上。水可以流过收集装置9并且进入容器6的底部10。然后可以对收集到的水进行加热以产生更多的蒸汽。
所描述的上述实施例仅仅是说明性的，并且不旨在限制本发明的技术方法。虽然参照优选实施例详细描述了本发明，但是本领域的技术人员将明白的是，在不偏离本发明的技术方法的精神和范围的情况下，可以修改或者等同地替换本发明的技术方法，这也将落入本发明的权利要求书的保护范围。在权利要求书中，词语“包括”不排除其它元件或者步骤，并且不定冠词“一”或者“一个”不排除多个。权利要求书中的任何附图标记都不应该被解释为是对范围的限制。

Claims (13)

1.一种用于产生蒸汽的设备(1)，包括：
-第一板(2)，所述第一板(2)在水平参考(H)上方以小于90度的正的第一角度(A0)倾斜，所述第一板(2)包括第一上端(2a)和第一下端(2b)；
-第二板(5)，所述第二板(5)在所述水平参考(H)下方以小于90度的负的第二角度(B0)倾斜，所述第二板(5)包括第二上端(5a)和第二下端(5b)，所述第二上端(5a)邻接所述第一下端(2b)以形成突起(7)，其中所述水平参考(H)穿过所述突起(7)；
-加热元件(3)，所述加热元件(3)用以将所述第一板(2)加热到预定温度，以用于产生蒸汽；
-进水口(4)，所述进水口(4)用于将水分配到所述第一板(2)上；以及
-容器(6)，所述容器(6)位于所述突起(7)下方并且延伸到凹部中，所述凹部在倾斜的所述第二板(5)下方被形成在所述第二上端(5a)和所述第二下端(5b)之间，所述容器(6)被布置用于收集从所述突起(7)落下的水垢片。
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述容器(6)包括网状物，用于挡住所述水垢片同时允许水过滤通过。
3.根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述容器(6)包括多孔板或多孔片中的一种，用于挡住所述水垢片同时允许水过滤通过。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的设备(1)，还包括又一加热元件，所述又一加热元件用于从由所述容器(6)收集的水生成蒸汽。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的设备(1)，其中，所述第二板(5)被构造为从所述加热元件(3)和所述第一板(2)中的至少一个向所述容器(6)传导热量。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的设备(1)，其中，所述容器(6)是可移除的，并且其中，所述设备(1)还包括附接机构(12)，所述附接机构(12)被构造为将所述容器(6)可逆地固定就位。
7.根据权利要求6所述的设备(1)，其中，所述附接机构(12)还被构造为在所述容器(6)就位时将所述容器(6)与所述设备(1)的外表面密封在一起。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的设备(1)，其中，所述第一板(2)具有在所述第一上端(2a)与所述第一下端(2b)之间延伸的至少一个通道(18)。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的设备(1)，其中，所述进水口(4)包括水分布器(4b)，所述水分布器(4b)被构造成将水分布在所述第一板(2)的大体宽度上。
10.一种蒸汽器具(200)，包括：
根据前述权利要求中任一项所述的用于产生蒸汽的设备(1)；以及
水泵(20)，所述水泵(20)被构造成将水输送至所述进水口(4)。
11.根据权利要求10所述的蒸汽器具(200)，其中，所述容器(6)包括具有操纵机构(16)的外部表面(15)，用于从所述蒸汽器具(200)中移除所述容器(6)。
12.根据权利要求11所述的蒸汽器具(200)，还包括壳体(14)，其中，所述容器(6)的所述外部表面(15)与所述壳体(14)的外表面齐平。
13.一种在用于产生蒸汽的设备(1)中收集水垢片的方法，所述方法包括：
-对第一板(2)进行加热，所述第一板(2)在水平参考(H)上方以小于90度的正的第一角度(A0)倾斜，所述第一板(2)限定第一上端(2a)和第一下端(2b)，其特征在于，所述第一下端(2b)邻接第二板(5)的第二上端(5a)，所述第二板(5)在水平参考(H)下方以小于90度的负的第二角度(B0)倾斜；
-将水分配在加热的所述第一板(2)上；以及
-将从所述第一板(2)落下的水垢片收集在容器(6)中，所述容器(6)位于所述第一下端(2b)下方，并且从所述第二上端(5a)下方的位置延伸到倾斜的所述第二板(5)下方的凹部中，
-其中所述水平参考(H)穿过所述第一下端(2b)邻接所述第二上端(5a)所处的位置。
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