DE3512370C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger zum Erzeugen von Wasserdampf für Dampfarbeitsgeräte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a steam generator for Generating water vapor for steam working equipment according to the generic term of claim 1.
Ein Dampferzeuger dieser Art ist durch die US-PS 8 09 839 bekannt. Der Verdampferhohlkern besteht dabei aus einem perforierten Blechteil, dessen Material für den elektrischen Strom einen hohen Widerstand aufweist und das zu einem hohltrichterförmigen Heizkörper gestaltet ist. Dieser als Verdampferhohlkern anzusprechende Heizkörper ist Teil eines Dampferzeugers, der aus zwei übereinander angeordneten Kammern besteht. Die untere Kammer des Dampferzeugers, die nach unten offen ist, nimmt den Verdampferhohlkern auf, während die obere Kammer, die mit der Spitze des Hohltrichterraumes des Verdampferhohlkerns über eine Spritzdüse in Verbindung steht, mit Wasser angefüllt ist.A steam generator of this type is known from US-PS 8 09 839 known. The vaporizer hollow core consists of one perforated sheet metal part, its material for electrical Current has a high resistance and that too a funnel-shaped radiator is designed. This Radiator to be addressed as a hollow evaporator is part of a steam generator, which consists of two arranged one above the other Chambers exists. The lower chamber of the steam generator, which is open at the bottom takes the evaporator hollow core on while the top chamber that is with the top of the hollow funnel space of the evaporator hollow core via a Spray nozzle communicates, is filled with water.
Für einen Dampferzeuger dieser Art ist es wesentlich, daß das über die Spritzdüse in den Verdampferhohlkern eingespritzte Wasser praktisch sofort verdampft, so daß es mit dem rotglühenden Widerstandsblech des Verdampferhohlkerns möglichst nicht in flüssigem Aggregatzustand in Berührung kommt, weil ansonsten mit dessen rascher Zerstörung zu rechnen ist; um diese zu verhindern, muß das Wasser in der oberen Kammer praktisch bis zum Siedepunkt erhitzt werden, bevor es durch die Spritzdüse hindurch in die untere Kammer gelangt.For a steam generator of this type, it is essential that that injected into the vaporizer hollow core via the spray nozzle Water evaporates practically immediately, so that it with the red-hot resistance sheet of the evaporator core if possible not in liquid state in contact comes because otherwise with its rapid destruction is to be expected; to prevent this, the water heated to boiling point in the upper chamber be before it goes through the spray nozzle into the lower chamber arrives.
Weiterhin sind Dampferzeuger mit elektrisch aufheizbarem Verdampferhohlkern beispielsweise durch die Literaturstelle US-PS 38 69 815 bekannt. Sie unterscheiden sich von dem zuerst genannten Dampferzeuger im wesentlichen dadurch, daß hier als Wärmespeicher nicht das zu verdampfende Vorratswasser verwendet wird, sondern der massiv gestaltete Verdampferhohlkern. Auch erfolgt hier die Steuerung der Wasserzufuhr nicht unmittelbar durch Steuern der Sprühdüsenöffnung, sondern durch Steuerung des Zulaufs des Wassers zur Sprühdüse.There are also steam generators with electrically heatable Evaporator hollow core, for example, by the reference US-PS 38 69 815 known. They are different of the former steam generator essentially in that here, as the heat store, not what is to be evaporated Storage water is used, but the solidly designed evaporator hollow core. Also done here the control of the water supply is not immediate Control the spray nozzle opening, but by controlling the Inlet of water to the spray nozzle.
Solche nach dem Injektionsprinzip gestaltete Dampferzeuger weisen im allgemeinen relativ große Abmessungen auf, da einerseits die für das Verdampfen des in den Verdampferhohlraum eingeleiteten Wassers erforderliche Verdampferfläche so groß gewählt sein muß, daß auch bei länger anhaltender ununterbrochener Dampfentnahme die Erzeugung des gewünschten Wasserdampfes keine Beeinträchtigung erfährt, und andererseits die Wärmespeicherfähigkeit - sei es in Form der Vorheizung einer ausreichenden Menge von zu verdampfenden Wasser oder durch das Aufheizen eines massiven Verdampferhohlkerns - so groß sein muß, daß sie die Trägheit der thermostatgesteuerten Heizung zu überbrücken vermag.Such steam generators designed according to the injection principle generally have relatively large dimensions, because on the one hand those for the evaporation of the evaporator cavity introduced evaporator surface required water must be chosen so large that even with longer sustained continuous steam extraction generation the desired water vapor no impairment experiences, and on the other hand the heat storage capacity - be it in the form of preheating a sufficient amount of water to be evaporated or by heating of a massive evaporator hollow core - must be so large that it is the inertia of the thermostat-controlled heating can bridge.
Soweit einer der bekannten Dampferzeuger zum wahlweisen Anschluß mehrerer Verbraucher, beispielsweise Dampfbügeleisen, vorgesehen ist, d. h. die Funktion einer zentralen Dampfversorgung ausübt, kommt seinen ralativ großen Abmessungen keine Bedeutung zu, weil in diesem Falle seine Aufstellung in unmittelbarer Nähe sämtlicher Verbraucher sowieso nicht möglich ist.So far one of the known steam generators for optional connection several consumers, for example steam irons, is provided, d. H. the function central steam supply comes its relatively large dimensions are of no importance because in in this case, its installation in the immediate vicinity all consumers is not possible anyway.
Ganz anders liegen jedoch dann die Verhältnisse, wenn ein solcher Dampferzeuger für lediglich einen einzigen Verbraucher, vorzugsweise ein Dampfbügeleisen, vorgesehen wird. Um unerwünschte Wärmeverluste zu vermeiden, ist es in diesem Falle wünschenswert, den Dampferzeuger in unmittelbarer Nähe des Verbrauchers aufzustellen. Dabei sollte der Dampferzeuger möglichst geringe Abmessungen haben, um den Arbeitsplatz nicht unnötig einzuengen. Auch ist es in diesem Zusammenhang wünschenswert, den Dampferzeuger hinsichtlich Gewicht und Abmessungen so zu gestalten, daß er sich zusammen mit dem Bügeleisen leicht zwischen verschiedenen Arbeitsplätzen je nach Bedarf hin- und herbewegen läßt.However, the situation is quite different if one such steam generator for only a single consumer, preferably a steam iron becomes. To avoid unwanted heat loss, it is in this case it is desirable to put the steam generator in in the immediate vicinity of the consumer. Here the steam generator should be as small as possible in order not to unnecessarily restrict the workplace. Also in this context it is desirable to use the steam generator in terms of weight and dimensions shape it together with the iron easily between different workplaces as required and let it move.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dampferzeuger zu schaffen, der geringe Abmessungen und ein niedriges Gewicht aufweist und auch bei engen Platzverhältnissen unmittelbar am Arbeitsplatz aufgestellt werden kann, sich für einen beweglichen Einsatz zwischen mehreren Arbeitsplätzen eignet und die an ihn zu stellenden Anforderungen hinsichtlich der Dampfleistung und Dampfqualität voll erfüllt.The invention is based on the object to create a steam generator that has small dimensions and a low weight and also at installed in tight spaces directly at the workplace can be, for a mobile use between several workplaces and the requirements to be imposed on him Steam output and steam quality fully met.
Ausgehend von einem Dampferzeuger der in der US-PS 8 09 839 beschriebenen Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmale gelöst.Starting from a steam generator in US-PS 8 09 839 described type will perform this task according to the Invention by the characterizing specified in claim 1 Features solved.
Der Erfindung liegt die wesentliche Erkenntnis zugrunde, daß durch die spezielle Gestaltung des Hohltrichterraumes im Zusammenhang mit einem der Wärmespeicherung dienenden massiven Verdampferhohlkern ein außerordentlich leistungsfähiger Kleindampferzeuger verwirklicht werden kann, der im Vergleich mit bekannten Dampferzeugern vergleichbarer Leistung mit kleineren Abmessungen und geringerem Gewicht auskommt. Weiterhin ist durch den Dampfauslaß im Boden der fußseitigen schmalen Rinne des Hohltrichterraumes die Reindampfabgabe - keine Vermischung von Wasser und Dampf - auch dann noch gewährleistet, wenn eine Dampfentnahme kontinuierlich über einen längeren Zeitraum hinweg erfolgen soll.The invention is based on the essential finding that due to the special design of the hollow funnel space in connection with one used for heat storage massive evaporator hollow core an extraordinary powerful small steam generator can be realized can, in comparison with known steam generators comparable performance with smaller dimensions and lighter weight. Furthermore, the Steam outlet in the bottom of the narrow channel of the foot Hollow funnel room the pure steam discharge - no mixing of water and steam - still guaranteed if steam is extracted continuously through a long period of time.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach dem Patentanspruch 1 sind in den weiteren Patentansprüchen 2 bis 10 angegeben.Advantageous embodiments of the object according to the Claim 1 are in the further claims 2 to 10 specified.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeutenBased on an embodiment shown in the drawing the invention is intended to be closer in the following are explained. Mean in the drawing
Fig. 1 ein als Tischgerät gestalteter Dampferzeuger in perspektivischer Darstellung Fig. 1 shows a steam generator designed as a table device in a perspective view
Fig. 2 eine senkrechte Schnittdarstellung des Verdampferhohlkerns des Dampferzeugers nach Fig. 1 FIG. 2 is a vertical sectional view of the hollow evaporator core of the steam generator according to FIG. 1
Fig. 3 die Darstellung des Schnitts A/A des Verdampferhohlkerns nach Fig. 2. Fig. 3 is an illustration of the section A / A of the evaporator hollow core of FIG. 2.
Der mit 1 bezeichnete Dampferzeuger nach Fig. 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das an der Oberseite mit Lüftungsschlitzen 3 versehen ist. Das Gehäuse 2 ist in der Höhe unterteilt und enthält im oberen Teil den nur in unterbrochener Linie angedeuteten Verdampferhohlkern 4, der - was nicht näher dargestellt ist - gegen das Gehäuse wärmeisoliert ist. Im unteren Teil des Gehäuses 2 befindet sich an der Frontseite der Netzschalter 5 mit einer Netzbetriebsanzeigeleuchte 5 a. An der Frontseite sind ferner ein Temperatureinstellknopf 6 für die Thermostatregelung 7 der elektrischen Heizung des Verdampferhohlkerns sowie zwei optische Betriebsanzeigen 8 für die steuerbare Druckwasserzufuhr 9 angeordnet. Diese steuerbare Druckwasserzufuhr 9 kann beispielsweise ein steuerbares Absperrventil im unter Druck stehenden Wasserzulauf oder aber eine den erforderlichen Spritzdruck erzeugende steuerbare Kontaktpumpe im Wasserzulauf sein.The designated 1 Steam generator according to Fig. 1 comprises a housing 2 which is provided at the top with ventilation slots 3. The housing 2 is divided in height and contains in the upper part the hollow evaporator core 4 , which is only indicated by a broken line and which - which is not shown in detail - is thermally insulated from the housing. In the lower part of the housing 2 is located on the front of the power switch 5 with a power indicator light 5 a . On the front, a temperature setting button 6 for the thermostat control 7 of the electrical heating of the evaporator hollow core and two optical operating displays 8 for the controllable pressurized water supply 9 are also arranged. This controllable pressurized water supply 9 can be, for example, a controllable shut-off valve in the pressurized water supply or a controllable contact pump in the water supply that generates the required spray pressure.
Auf der rechten unteren Seite weist das Gehäuse 2 Schraubanschlüsse 10 und 11 für den Anschluß an eine Wasserzuleitung und den Anschluß des zu einem Verbraucher führenden Dampfschlauches sowie einen elektrischen Steckeranschluß 12 für die steuerbare Druckwasserzufuhr 9 auf. Unterhalb dieser Anschlüsse ist das Netzanschlußkabel 13 für den Dampferzeuger aus dem Gehäuse 2 herausgeführt.On the lower right side, the housing has 2 screw connections 10 and 11 for the connection to a water supply line and the connection of the steam hose leading to a consumer, as well as an electrical plug connection 12 for the controllable pressure water supply 9 . The mains connection cable 13 for the steam generator is led out of the housing 2 below these connections.
Der Verdampferhohlkern nach Fig. 2 besteht aus einem Fußteil in Gestalt eines Massivkegels 14, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, dessen Kegelfuß durch den Ringflansch 15 verbreitert ist. Diesem Fußteil ist ein Deckelteil zugeordnet, das den Massivkegel 14 in Form einer Haube 16 überwölbt. Die Haube 16 geht an ihrem freien Rand in den Ringflansch 17 über, mit dem sie sich am Ringflansch 15 des Massivkegels 14 abstützt. Fußteil und Deckelteil sind im Bereich der Ringflansche 15 und 17 miteinander verschraubt. Hierzu weist der Ringflansch 17 gleichmäßig an seinem Umfang verteilte Bohrungen 18 auf, durch die hindurch Schrauben 19 in entsprechende Gewindebohrungen 20 im Flansch 15 eingreifen. Die Haube 16 und der Massivkegel 14 schließen im zusammengeschraubten Zustand als Verdampferraum einen Hohltrichterraum 21 in sich ein, der gegen die Hohltrichterraumspitze hin aufgeweitet ist und auf der gegenüberliegenden Seite einen zu einer Rinne 22 gestalteten Abschluß aufweist.The evaporator hollow core of Fig. 2 consists of a foot part in form of a solid cone 14, for example of an aluminum alloy, whose cone base is widened by the annular flange 15 °. This foot part is assigned a cover part that bulges the solid cone 14 in the form of a hood 16 . The hood 16 merges at its free edge into the ring flange 17 , with which it is supported on the ring flange 15 of the solid cone 14 . The foot part and cover part are screwed together in the area of the ring flanges 15 and 17 . For this purpose, the annular flange 17 has holes 18 distributed uniformly on its circumference, through which screws 19 engage corresponding threaded holes 20 in the flange 15 . The hood 16 and the solid cone 14 , when screwed together, enclose a hollow funnel space 21 as an evaporator space, which is widened towards the tip of the hollow funnel space and has an end formed into a groove 22 on the opposite side.
Wie Fig. 2 ferner erkennen läßt, weist die Haube 16, die beispielsweise ebenfalls aus einer Aluminiumlegierung besteht, oberhalb der Spitze des Massivkegels 14 eine konzentrisch zur Symmetrieachse der Haube 16 angeordnete Öffnung 23 auf, in die die Sprühdüse 24 eingesetzt ist. Die Sprühdüse 24 stützt sich mit ihrem Ringflansch 25 über eine Teflonringdichtung 26 gegen einen Absatz 27 der nach oben erweiterten Öffnung 23 ab und wird zusätzlich von oben durch ein Lochblech 28 gegen den Absatz 27 der Öffnung 23 verspannt. Das Lochblech 28, das sich hierbei über eine weitere Teflonringdichtung 26 am Ringflansch 26 abstützt, ist im Bereich seiner freien Enden jeweils über eine Feder 29 gegen den Kopf einer Schraube 30 verspannt, die in der Haube 16 verankert sind. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Sprühdüse 24 gegen die Haube 16 wärmeisoliert in die Öffnung 23 eingesetzt ist, und zwar so, daß durch Wärmedehnung auftretende Spannungen durch die Federn 29 ausgeglichen werden können. Auf ihrer Eingangsseite weist die Sprühdüse 24 einen Rohrnippel 32 auf, über den sie an einen Wasserschlauch anschließbar ist. Wie Fig. 2 ferner erkennen läßt, ist die Sprühdüse 24 für die Abgabe eines hohlkegelförmigen Sprühstrahls 33 gestaltet, der eine optimale Verteilung des eingesprühten Wassers auf die Innenwandung der Haube 16 und die Mantelfläche des Massivkegels 14 gewährleistet.As can also be seen in FIG. 2, the hood 16 , which, for example, also consists of an aluminum alloy, has an opening 23 above the top of the solid cone 14, concentrically with the symmetry axis of the hood 16 , into which the spray nozzle 24 is inserted. The spray nozzle 24 is supported with its ring flange 25 via a teflon ring seal 26 against a shoulder 27 of the opening 23 which is widened upwards and is additionally braced from above by a perforated plate 28 against the shoulder 27 of the opening 23 . The perforated plate 28 , which is supported on the ring flange 26 via a further Teflon ring seal 26 , is clamped in the area of its free ends by a spring 29 against the head of a screw 30 , which are anchored in the hood 16 . In this way it is ensured that the spray nozzle 24 is insulated against the hood 16 in the opening 23 , in such a way that stresses occurring due to thermal expansion can be compensated by the springs 29 . On its inlet side, the spray nozzle 24 has a pipe nipple 32 , via which it can be connected to a water hose. As can also be seen in FIG. 2, the spray nozzle 24 is designed for the delivery of a hollow-cone-shaped spray jet 33 , which ensures an optimal distribution of the sprayed water onto the inner wall of the hood 16 and the outer surface of the solid cone 14 .
Der Massivkegel 14 mit dem Ringflansch 15 ist, wie auch der Schnitt A/A nach Fig. 3 erkennen läßt, an seinem Kegelfuß mit einer zur Symmetrieachse des Massivkegels 14 konzentrischen Ausnehmung 34 mit trapezförmigem Querschnitt versehen, die in Richtung der Kegelspitze in eine zur Symmetrieachse des Massivkegels 14 konzentrische Gewindebohrung 35 übergeht. Die Ausnehmung 34 dient der Aufnahme eines Temperaturfühlers für die Thermostatregeleinrichtung der elektrischen Heizung, der hierbei in der Gewindebohrung 35 gehaltert ist. Die elektrische Heizung selbst besteht aus der Ringschleife eines Widerstandsdrahtes 36, der zusammen mit seiner Isolationshülle 37 in der Ebene des Schnitts A/A in das Fußteil eingegossen ist. Wie die Fig. 2und 3 zeigen, ist der Schleifendurchmesser des Widerstandsdrahts 36 so gewählt, daß der Widerstandsdraht stets unterhalb der Rinne 22 des Hohltrichterraumes 21 verläuft. Der Dampfauslaß 38 mündet, wie Fig. 2 erkennen läßt, bei der Schleifenöffnung des Widerstandsdrahts 36 in die Rinne 22 des Hohltrichterraums ein und weist an seinem ausgangsseitigen Ende ein Innengewinde für ein Anschlußstück auf.The solid cone 14 with the ring flange 15 is, as can also be seen in the section A / A according to FIG. 3, provided on its conical base with a recess 34 which is concentric with the axis of symmetry of the solid cone 14 and has a trapezoidal cross section, which in the direction of the cone tip into an axis of symmetry of the solid cone 14 concentric threaded bore 35 passes. The recess 34 serves to receive a temperature sensor for the thermostat control device of the electric heater, which is held here in the threaded bore 35 . The electrical heater itself consists of the ring loop of a resistance wire 36 , which is cast into the foot part together with its insulation sleeve 37 in the plane of the section A / A. As shown in FIGS. 2 and 3 show, the loop diameter of the resistance wire 36 is selected such that the resistance wire always extends the hollow space 21 below the hopper chute 22. The steam outlet 38 opens, as can be seen in FIG. 2, at the loop opening of the resistance wire 36 into the groove 22 of the hollow funnel chamber and has an internal thread for a connecting piece at its outlet end.
Beim Dampferzeuger nach Fig. 1 ist der Verdampferhohlkern mit seinem Fußteil nach unten im Gehäuse 2 angeordnet. Die Sprühdüse 24 sprüht in diesem Falle das zu verdampfende Wasser von oben nach unten in den Hohltrichterraum 21. Der Verdampferhohlkern kann in gleicher Weise auch mit seinem Fußteil nach oben im Gehäuse 2 untergebracht sein, wodurch die Sprühdüse 24 das Wasser von unten nach oben in den Hohltrichterraum einsprüht. In diesem Falle dürfte es jedoch zweckmäßig sein, auch in der Haube im Bereich der Sprühdüse eine Heizung vorzusehen.In the steam generator according to FIG. 1, the hollow evaporator core is arranged with its foot part down in the housing 2 . In this case, the spray nozzle 24 sprays the water to be evaporated from top to bottom into the hollow funnel space 21 . The vaporizer hollow core can also be accommodated in the same way with its foot part upward in the housing 2 , as a result of which the spray nozzle 24 sprays the water upward into the hollow funnel space. In this case, however, it should be useful to provide heating in the hood in the area of the spray nozzle.
Auch ist der Querschnitt der Haube, wie ihn Fig. 2 zeigt, nur eine von vielen möglichen Querschnittsformen. Insbesondere dann, wenn neben der Heizung im Fußteil oder anstelle einer Heizung im Fußteil eine Heizung in der Haube vorgesehen wird, dürfte es zweckmäßig sein, das Deckelteil anstatt in Gestalt einer Haube beispielsweise als Hohlzylinder auszubilden. Bei ausschließlicher Anordnung der Heizung im Deckelteil könnte das Fußteil auch die Gestalt eines Hohlkegels annehmen und auf diese Weise der Materialzuwachs im Bereich des Deckelteils ausgeglichen werden.The cross-section of the hood, as shown in FIG. 2, is only one of many possible cross-sectional shapes. In particular, if a heater is provided in the hood in addition to the heater in the base part or instead of a heater in the base part, it should be expedient to design the cover part instead of in the form of a hood, for example as a hollow cylinder. If the heater is arranged exclusively in the cover part, the foot part could also take the form of a hollow cone and in this way the increase in material in the region of the cover part could be compensated for.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform entsprechend den Figuren der Zeichnung ergeben sich für den Dampferzeuger folgende technische DatenIn a preferred embodiment according to the Figures of the drawing result for the steam generator following technical data
Verdampferhohlkern-Durchmesser125 mm Verdampferhohlkern-Höhe125 mm Dampfleitung1,5 Kg/h Anheizzeit3 Min. Elektrische Leistung1,2 KWEvaporator hollow core diameter 125 mm Evaporator hollow core height 125 mm Steam line 1.5 kg / h Warm-up time 3 min. Electrical power1.2 KW
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