DE10358940B3 - Water evaporator, for domestic appliances and electric tools, has a control contact working on temperature to deliver a water spray to a heated surface to generate steam at a high pressure free of droplets - Google Patents

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Abstract

The system to evaporate water by electrical heating, e.g. in domestic appliances and electric tools, has a water pump (3) in parallel with a control contact (1), which switches the power supply (12) to the heating element (4) of the evaporator (2) on and off according to temperature. The opening of the control contact maintains the power supply and water is drawn through a suction tube (5) and a connecting tube (6) into an inflow (7), where water is sprayed on to the hot heating surface of the evaporator. Steam, free of droplets, is available at a high pressure at the steam outflow connection (8).

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verdampfen von Wasser mittels elektrischer Beheizung, zur Anwendung in elektrischen Hausgeräten und Elektrowerkzeugen, mit der auf einfachste Weise tropfenfreier Dampf erzeugt wird.The The invention relates to a device for evaporating water by means electric heating, for use in household electrical appliances and Power tools, with the easiest way drip-free steam is produced.

Aus DE 43 092 40 ist bekannt, in einer beheizten flachen Dose mittels einer Pumpe Wasser zur Dampferzeugung zu dosieren, wobei die Pumpe die zu verdampfende Flüssigkeit in einstellbarer Menge dem temperatwgeregelten Verdampfer zuführt. Nachteilig an dieser Schaltung ist, dass die Pumpenleistung durch einen Vorwiderstand verändert wird und die Inbetriebnahme der Pumpe durch einen zusätzlichen Schalter manuell oder mit nicht näher beschriebenen externen Schaltkomponenten erfolgt.Out DE 43 092 40 It is known to meter in a heated flat box by means of a pump water for steam generation, the pump feeds the liquid to be evaporated in an adjustable amount of the temperature-controlled evaporator. A disadvantage of this circuit is that the pump power is changed by a series resistor and the commissioning of the pump is done by an additional switch manually or with unspecified external switching components.

In EP 1 026 306 wird ein Dampfgenerator mit Pumpe für ein Bügeleisen beschrieben. Darin ist der große konstruktive Aufwand dargestellt, ohne auf eine elektrische Zusammenschaltung von Pumpe und Heizung einzugehen.In EP 1 026 306 a steam generator with pump for an iron is described. In it, the great design effort is shown, without going into an electrical interconnection of pump and heater.

Es ist auch aus EP 1 151 705 bekannt, die Temperatur eines Dampfbackraumes durch Zuführung von Wasser auf einen im Backraum angeordneten Dampfgenerator zu regeln. Darin wird der Prozess der Dampferzeugung durch ein aufwendiges Mess- und Auswertesystem geregelt. Diese aufwendige und auf den speziellen Anwendungsfall beschränkte Anordnung ist für einfachste Lösungen nicht sinnvoll zu gebrauchen.It is also out EP 1 151 705 known to regulate the temperature of a steam oven by supplying water to a steam generator arranged in the oven. In it, the process of steam generation is regulated by a complex measuring and evaluation system. This complex and limited to the specific application arrangement is not useful for the simplest solutions.

In Espressomaschinen wird kontinuierlich Wasser in einem Verdampfer aus Aluminiumguß zum Kochen und Verdampfen gebracht. Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass die Aufheizzeit lang ist, der Wasserdampf nicht tropfenfrei zur Verfügung steht, denn für Espressomaschinen gibt es diese Forderung nicht, und Verdampfer aus Aluminium sehr stark zur Bildung von Rückständen neigen.In Espresso machines continuously water in an evaporator made of cast aluminum for cooking and evaporated. The disadvantage of this method is that the heating time is long, the water vapor is not drip-free disposal stands, because for Espresso machines do not meet this requirement, and evaporators Of aluminum very much prone to the formation of residues.

Aufgabe der Erfindung ist eine Einrichtung zum Verdampfen von Wasser mittels elektrischer Beheizung, mit der auf einfachste Weise und mit einem Minimum an kostengünstigen Komponenten tropfenfreier Wasserdampf zur Anwendung in elektrischen Hausgeräten und Elektrowerkzeugen erzeugt wird.task The invention is a device for evaporating water by means electric heating, in the simplest way and with a minimum at low cost Components drip-free water vapor for use in household electrical appliances and Power tools is generated.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.According to the invention Problem solved by the features of the main claim. refinements The invention are set forth in the subclaims.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass auf einfachste Weise mit einem Minimum an Komponenten tropfenfreier Wasserdampf erzeugt wird und die erfindungsgemäße Einrichtung als selbständig arbeitende Komponente Verwendung findet. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch den massearmen Aufbau des Verdampfers die Arbeitstemperatur schnell erreicht ist und durch kleine Totzeiten bei Änderung der Versorgungsspannung auch eine sofortige Änderung der Dampfleistung erfolgt.Of the Advantage of the invention is that in the simplest way with a minimum of components drip-free water vapor is generated and the device according to the invention as self-employed Component is used. Another advantage is that through the low-mass construction of the evaporator the working temperature quickly is achieved and by small dead times when changing the supply voltage also an immediate change of Steam power occurs.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen inThe Invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. The associated Drawings show in

1: die prinzipielle Zusammenschaltung der einzelnen Bauteile in der Seitenansicht, 1 : the principle interconnection of the individual components in the side view,

2: die prinzipielle Zusammenschaltung der einzelnen Bauteile in der Ansicht von unten. 2 : the basic interconnection of the individual components in the view from below.

Die Einrichtung wird durch Anlegen der Versorgungsspannung 12 mit dem Heizelement 4 am Boden des Verdampfers 2 aufgeheizt.The device is powered by applying the supply voltage 12 with the heating element 4 at the bottom of the evaporator 2 heated.

Beim Erreichen einer durch den Reglerkontakt 1 bestimmten Temperatur, zum Beispiel 160°C, öffnet der Reglerkontakt 1 und schaltet das Heizelement 4 von der Versorgungsspannung 12 ab. In Folge liegt ein großer Teil der Versorgungsspannung 12 an dem Reglerkontakt 1 und die Wasserpumpe 3 beginnt über den Ansaugschlauch 5 sowie den Verbindungsschlauch 6 Wasser in den Wasserstutzen 7 des Verdampfers 2 zu spritzen. Das Wasser verdampft in dem aufgeheizten Verdampfer 2 sofort und steht am Dampfstutzen 8 tropfenfrei als Dampf mit hohem Druck zur Verfügung. Dabei kühlt der Verdampfer 2 ab und beim Erreichen einer ebenfalls durch den Reglerkontakt 1 bestimmten Temperatur zum Beispiel 120°C, schließt der Reglerkontakt 1 wieder, die Wasserpumpe 3 erhält die Versorgungsspannung 12 nicht mehr und das Heizelement 4 wird erneut beheizt. Dieser Vorgang wiederholt sich laufend.When reaching a through the regulator contact 1 certain temperature, for example 160 ° C, opens the controller contact 1 and turns on the heating element 4 from the supply voltage 12 from. As a result, a large part of the supply voltage 12 at the controller contact 1 and the water pump 3 starts over the intake hose 5 and the connection hose 6 Water in the water pipe 7 of the evaporator 2 to inject. The water evaporates in the heated evaporator 2 immediately and is at the steam outlet 8th drip free as high pressure steam available. The evaporator cools 2 from and when reaching a likewise by the regulator contact 1 certain temperature for example 120 ° C, closes the regulator contact 1 again, the water pump 3 receives the supply voltage 12 nothing more and the heating element 4 is heated again. This process is repeated continuously.

Die Versorgungsspannung 12 steht beim Heizen am Heizelement 4 ganz zur Verfügung und beim Wasserpumpen an der Wasserpumpe 3 fällt ein kleiner Teil dieser Spannung am Heizelement 4 ab. Da aber der elektrische Pumpenwiderstand sehr viel größer ist (ungefähr einhundert mal) als der elektrische Widerstand des Heizelementes 4, liegt beim Pumpen nach der Spannungsteilerregel trotzdem ein großer Teil der Versorgungsspannung 12 an der Wasserpumpe 3 an.The supply voltage 12 is at heating on the heating element 4 completely available and when pumping water at the water pump 3 a small part of this voltage falls on the heating element 4 from. However, since the electrical pump resistance is much larger (about one hundred times) than the electrical resistance of the heating element 4 , when pumping after the voltage divider rule is still a large part of the supply voltage 12 at the water pump 3 at.

Zur Sicherheit ist der Reglerkontakt 1 mit der Thermosicherung 9 in Reihe geschaltet und beide befinden sich außen an der im Betrieb heißesten Stelle am Boden des Verdampfers 2. Auf diese Stelle wird auch innen im Verdampfer 2 das zu verdampfende Wasser aus dem Wasserstutzen 7 gespritzt.For safety, the regulator contact 1 with the thermal fuse 9 connected in series and both are outside on the hottest in operation Place at the bottom of the evaporator 2 , At this point is also inside the evaporator 2 the water to be evaporated from the water connection 7 injected.

Vorteilhafterweise besteht das Gehäuse des Verdampfers 2 aus Edelstahlblech, ist damit massearm und hat sehr kurze Aufheizzeiten. Das Gehäuse hat ein Volumen von ungefähr 100 Milliliter und ist sehr flach ausgebildet. Der Durchmesser der Grundfläche ist ungefähr zehn mal größer als die Höhe. Die Form des Verdampfen 2 muß nicht zylindrisch sein. Das ist zwar technologisch vorteilhaft, es sind aber auch andere Geometrien geeignet.Advantageously, the housing of the evaporator 2 Made of stainless steel sheet, it is low in mass and has very short heating times. The case has a volume of about 100 milliliters and is very flat. The diameter of the base is about ten times greater than the height. The form of evaporation 2 does not have to be cylindrical. Although this is technologically advantageous, but other geometries are suitable.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Verdampfer 2 um den Schrägstellungswinkel 10 zur Horizontalen geneigt. Dieser Winkel ist zum Beispiel zwischen 5° und 10° und die Neigung ist immer so, dass das Wasser auf die Seite des Wasserstutzens 7, also auf die im Betrieb heißeste Stelle, fließt.In an advantageous embodiment of the invention, the evaporator 2 around the skew angle 10 inclined to the horizontal. For example, this angle is between 5 ° and 10 ° and the slope is always that of the water on the side of the water outlet 7 , ie the hottest point in operation, flows.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung befindet sich im Inneren des Verdampfers 2 ein Prallblech 11 vor dem Dampfstutzen 8. Damit wird verhindert, dass sprudelndes Wasser aus dem Dampfstutzen 8 herauskommt.In a further advantageous embodiment of the invention is located inside the evaporator 2 a baffle 11 in front of the steam outlet 8th , This will prevent bubbling water from the steam outlet 8th comes out.

Es ist auch vorteilhaft, dass die Dampfmenge auf einfachste Weise nur durch Verändern der Versorgungsspannung 12 erfolgt, denn mit der elektrischen Leistung des Heizelementes 4 ändern sich auch die Schaltzeiten des Reglerkontaktes 1 und damit die Intervalle der Dampferzeugung.It is also advantageous that the amount of steam in the simplest way only by changing the supply voltage 12 done, because with the electrical power of the heating element 4 The switching times of the controller contact also change 1 and thus the intervals of steam generation.

Claims (9)

Einrichtung zum Verdampfen von Wasser mittels elektrischer Beheizung, wobei zu einem Reglerkontakt (1), der einen Verdampfer (2) abhängig von einer Temperatur an eine Versorgungsspannung (12) zu – oder von dieser abschaltet, eine Wasserpumpe (3) parallel geschaltet ist, welche nach dem Öffnen des Reglerkontaktes (1) ihre Versorgungsspannung erhält und über einen Ansaugschlauch (5) sowie einen Verbindungsschlauch (6) Wasser in einen Wasserstutzen (7) des trocken aufgeheizten Verdampfers (2) spritzt, so dass tropfenfreier Wasserdampf an einem Dampfstutzen (8) mit hohem Druck zur Verfügung steht.Device for vaporizing water by means of electrical heating, wherein a regulator contact ( 1 ), an evaporator ( 2 ) depending on a temperature to a supply voltage ( 12 ) to - or from this shuts off, a water pump ( 3 ), which after opening the controller contact ( 1 ) receives its supply voltage and via a suction hose ( 5 ) and a connection hose ( 6 ) Water in a water connection ( 7 ) of the dry-heated evaporator ( 2 ), so that drip-free water vapor at a steam neck ( 8th ) is available at high pressure. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (4) sich am Boden des Verdampfers (2) befindet.Device according to claim 1, characterized in that the heating element ( 4 ) at the bottom of the evaporator ( 2 ) is located. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Thermosicherung (9) und der Reglerkontakt (1) in dem im Betrieb heißesten Bereich des Heizelementes (4) am Boden des Verdampfers (2) befinden.Device according to claims 1 and 2, characterized in that a thermal fuse ( 9 ) and the controller contact ( 1 ) in the hottest area of the heating element ( 4 ) at the bottom of the evaporator ( 2 ) are located. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Wasserstutzen (7) über dem im Betrieb heißesten Bereich des Heizelementes (4) befindet.Device according to claims 1 to 3, characterized in that the water connection ( 7 ) over the hottest part of the heating element ( 4 ) is located. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (2) um einen Schrägstellungswinkel (10) zwischen 5° und 10° so geneigt steht, dass das Wasser in dem Verdampfer (2) auf die Seite des Anschlusses des Wasserstutzens (7) läuft.Device according to claims 1 to 4, characterized in that the evaporator ( 2 ) by a skew angle ( 10 ) is tilted between 5 ° and 10 ° so that the water in the evaporator ( 2 ) on the side of the connection of the water outlet ( 7 ) running. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im inneren Bereich des Verdampfers (2) ein Prallblech (11) den Austritt von sprudelndem Wasser am Dampfstutzen (8) verhindert.Device according to claims 1 to 5, characterized in that in the inner region of the evaporator ( 2 ) a baffle plate ( 11 ) the discharge of bubbling water at the steam pipe ( 8th ) prevented. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugte Dampfmenge über die elektrische Leistung des Heizelementes (4) durch Verändern der Versorgungsspannung (12) einstellbar ist.Device according to claims 1 to 6, characterized in that the amount of steam generated via the electrical power of the heating element ( 4 ) by changing the supply voltage ( 12 ) is adjustable. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Verdampfers (2) massearm aus Edelstahlblech mit einem Volumen von ungefähr 100 Milliliter besteht und der Durchmesser seiner Grundfläche ungefähr zehn mal größer ist als seine Höhe.Device according to claims 1 to 7, characterized in that the housing of the evaporator ( 2 ) Massearm of stainless steel sheet with a volume of approximately 100 milliliters and the diameter of its base is about ten times greater than its height. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Widerstand der Wasserpumpe (3) sehr viel größer ist als der elektrische Widerstand des Heizelementes (4).Device according to claims 1 to 8, characterized in that the electrical resistance of the water pump ( 3 ) is much larger than the electrical resistance of the heating element ( 4 ).
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