DK164138B - Brugs-dampgenerator med automatisk styret tryk, isaer til smaa elektriske husholdningsapparater - Google Patents

Description

i

DK 164138 B

Nærværende opfindelse vedrører en brugs-dampgenerator med 5 automatisk styret tryk, især til små elektriske husholdningsapparater, hvilken dampgenerator fødes med en pumpe og anvender en elektrisk modstand som opvarmningsmiddel, hvorhos dampgeneratorens kedellegeme omfatter et rør lukket i begge ender.

10

Indenfor området små elektriske husholdningsapparater kendes et antal apparater, såsom strygejern, renseindretninger af forskellig slags og så videre, som til deres funktion kræver damp frembragt af en separat generator, der bruger 15 en elektrisk modstand som varmekilde.

Disse dampgeneratorer fyldes normalt manuelt ved kold kedel på en sådan måde, at når den mængde vand, der oprindeligt er fyldt i kedlen, er brugt, er det nødvendigt at lade ked-20 len køle ned og så fylde den igen med ferskvand og vente, indtil vandet opvarmes og bliver til damp.

Dette system indebærer den risiko at forårsage skoldninger på brugeren, hvis denne, fordi vedkommende har travlt, som 25 det ofte sker, prøver at åbne kedlen for at fylde den, før den er tilstrækkeligt afkølet.

Indtil nu er der foreslået adskillige indretninger bestående af ventiler og påfyldningskopper, men de løser ikke 30 ovennævnte problemer, undtagen hvis der anvendes komplicerede og dyre indretninger til dette formål.

Den letteste løsning ville i virkeligheden være at tilsætte vand med en mikropumpe, der allerede findes i handelen og 35 bruges for eksempel på kaffeperkulatorer, idet den optager vand fra et eksternt reservoir, men for at gøre dette er

DK 164138B

2 det ifølge kendt teknik nødvendigt at forsyne dampgeneratoren med adskillige indretninger, nemlig en indretning der styrer maksimum- og minimumvandniveau, trykstyret afbryder, termostat, ud over sikkerhedsventilen der allerede findes 5 på kendte manuelt fyldte dampgeneratorer, men selv en sådan åbenbar løsning, der bruges på større dampgeneratorer, giver ikke gode resultater ved en sådan anvendelse, fordi der, når der tilføres nyt vand i disse systemer, altid sker et tilsvarende fald i damptrykket, så det ofte er nødven-10 digt at afbryde anvendelsen af det dampforbrugende apparat.

Endvidere viser PCT offentliggørelsesskrift nr. W0 87/05681 en brugs-dampgenerator, der skal fyldes med en pumpe og anvender en elektrisk modstand som opvarmningsmiddel, hvor 15 kedellegemet i dampgeneratoren omfatter et i begge ender lukket rør, hvis nedre del udgør den egentlige kedel, der indeholder vand og opvarmningsmiddel, og hvis øvre del virker som dampkuppel. Styringen af pumpen udføres af en termostat, som er anbragt direkte på den nedre del af kedel-20 væggen ud for et forud fastsat maksimalt vandniveau. Når vandstanden falder, stiger temperaturen i kedelvæggen på det sted, hvor termostaten er anbragt, hvorefter pumpen aktiveres. Når kedelvæggen igen bliver afkølet ved fødningen med koldt vand, stoppes pumpen af termostaten.

25 I disse små dampgeneratorer er den største vanskelighed faktisk at føde dampgeneratoren med et så lille kvantum vand, at systemet afkøles uden at forårsage et så stort fald i damptrykket, at dampstrømmen begrænses eller afbry-30 des.

Det er formålet med opfindelsen at angive en sådan udformning af en dampgenerator, at der kan opnås en enkel og sikker styring, idet de nævnte ulemper samtidigt skal overvin-35 des.

DK 164138 B

3

Dette formål opnås ved en brugs-dampgenerator af den indledningsvis angivne art, hvilken dampgenerator ifølge opfindelsen er særegen ved, at kedellegemet består af et U-formet, buet rør, der er anbragt med de to ben oven over 5 hinanden, så det nederste ben har funktion som virkelig kedel indeholdende vand og opvarmningsmidlet, og det øverste ben har funktion som dampkuppel, at styringen af damptrykket udføres ved at anvende ændringen af rørets kurveform, når det indvendige tryk varierer, at der som trykfølende og 10 styrende middel er monteret en mikroafbryder mellem de to ender af det U-formede rørs ben, så mikroafbryderen kan sluttes under virkningen af de to ender af det U-formede rør, der nærmer sig hinanden, når trykket inden i røret falder, for at tillade elektrisk strøm at føres til varme-15 elementet, som er indsat i dampgeneratorens nederste ben, og mikroafbryderen kan åbnes og afbryde strømforsyningen, når det ønskede tryk er nået, og de to ben spredes fra hinanden i en afstand svarende til det maksimalt ønskede tryk, at styringen af pumpen, som er forbundet til kedlens neder-20 ste ben gennem et rør og tilfører vand til kedlen, er indrettet til at ske med en temperaturstyring anbragt enten på vandtilførselsrøret ved dets indgang, som er anbragt ved maksimumvandniveau i det nederste ben af det U-formede rør, der udgør dampgeneratorens kedel, eller direkte på væggen 25 af kedlens nederste ben også ved maksimumvandniveau, så pumpen kan aktiveres, når vandniveauet synker på girund af den højere temperatur af væggen, på hvilken temperaturstyringen er anbragt, og kan standses, når denne væg afkøles på grund af tilførslen af koldt vand.

30 Nærværende opfindelse anvender en pumpe som vandtilførende element i overtryksdampgeneratoren og afhjælper alle de ovennævnte mangler og gør det muligt at føde dampgeneratoren næsten uden at sænke dens indvendige tryk og kræver til 35 og med ikke til sin funktion de ovennævnte, specielle styre- og reguleringsindretninger, da den til dette formål an- vender en enkel mikroafbryder, som fungerer som trykregula tor, og en enkel temperaturregulator, der har den funktion at regulere tilførslen af koldt vand til kedlen.

DK 164138 B

4 5 Opfindelsen består i, at der er udtænkt en særlig form for kedlen til dampgeneratoren, med hvilken det er overordentlig let at opnå en meget følsom styring af trykvariationen i dampgeneratoren uden at bruge de kendte trykfølsomme afbrydere og indretninger, der styrer maksimum- og minimum-10 vandniveau, som kræver trykforskelle med en vis størrelse for at afbryde og indkoble den elektriske modstand, som er varmekilden i disse indretninger.

Det har vist sig, at der med denne dampgenerator opnås en 15 meget følsom trykregulering meget bedre end med de sædvanlige trykfølsomme afbrydere, da korte sprednings- og samlingsbevægelser af de to ben af U-røret, der danner kedlen, er tilstrækkelig til at opnå ud- og indkobling af varmeelementet, og det samme gælder for aktivering og standsning af 20 pumpen med termostaten, så kedlen med dette system fødes med så små vandmængder, at selvom de har en indflydelse på temperaturen af væggen, på hvilken temperaturstyringen er anbragt, ændres temperaturen af massen kun meget ubetydeligt, når der påfyldes vand, eller når vandniveauet sænkes, 25 og derfor påvirkes damptrykket heller ikke, da det holdes næsten konstant som følge af den form for regulering af trykket, som kan opnås ifølge opfindelsen, som forklaret ovenfor.

30 De uselvstændige krav angiver udførelsesformer, hvis hensigtsmæssighed vil fremgå af den efterfølgende detaljerede beskrivelse.

Dampgeneratoren ifølge opfindelsen skal forklares nærmere 35 idet følgende ved hjælp af en foretrukken udførelsesform samt tegningen, hvor:

DK 164138 B

5

Fig. 1 viser en vandret projektion af en dampgenerator ifølge nærværende opfindelse, som antydet med pilen 1 i fig. 2 og 4; 5 fig. 2 viser et billede forfra af dampgeneratoren ifølge opfindelsen, som antydet med pilen II (IV) i fig.

1; 10 fig. 3 viser et diagram over de elektriske forbindelser, og fig. 4 viser et billede af dampgeneratoren i fig. 2 drejet 90°.

15

Med henvisning til fig. 1 og 2 består dampgeneratoren i-følge nærværende opfindelse af en kedel 1 dannet af et rør af passende diameter til den påkrævede dampfrembringelse bøjet i form som et U og lukket i begge ender.

20

Dampgeneratoren er understøttet på en sådan måde, at når den placeres på et vandret plan, ligger de to ben 2 og 3 af U-røret i kedlen 1 i to over hinanden liggende parallelle planer, for eksempel ligger det øverste ben i en vinkel 25 på 45® i forhold til det nederste ben 2, som vist på tegningerne .

Gennem den forreste del af lukkebunden af det nederste ben 2 er der indsat en varmemodstand 4. Mellem de to ender af 30 benene 2 og 3 og uden for dem er der en mikroafbryder 5, for eksempel båret af en stang 6 monteret på det nederste ben 2, hvorved denne mikroaf bryder 5 er indsat i det elektriske kredsløb til varmemodstanden 4 i kedlen 1.

35 På det andet ben 3 af kedlen 1 og i en stilling, så den virker mod trykknappen på mikroaf bryderen 5, er der en re- guleringsskrue 7 med gevind på en holder, så det er muligt at ændre dens afstand fra mikroafbryderens 5 trykknap.

DK 164138 B

6 Når dampgeneratoren er kold, er enderne af begge ben i den 5 oprindeligt valgte stilling, og indst il 1 ingsskruen 7 reguleres, så den trykker på mikroaf bryderen 5 og slutter kredsløbet, der leverer elektrisk strøm til den elektriske varmemodstand 4.

10 Et reservoir 8 til en passende mængde koldt vand er anbragt ved siden af det U-formede element, som er dampgeneratorens kedel 1.

Et sådant reservoir 8 kan have en kapacitet lig med maksi-15 mumvolumenet af væske, der kan rummes i kedlen 1, når den er fyldt til maksimumniveau, eller det kan have endnu større kapacitet, og i sidstnævnte tilfælde skal det være forsynet med en niveauindikator til at vise en vandaftapning svarende til den mængde, der er nødvendig til at fylde ked-20 len 1 til dens maksimumniveau, når den første fyldning af kedlen udføres.

En elektrisk pumpe 9 af sædvanlig slags, for eksempel en elektromagnetisk pumpe, som almindeligvis bruges til små 25 husholdningsapparater, forbinder reservoiret 8 via rør 10 og 11 med det nederste ben 2 af kedlen 1 ved det sted, som vandet må nå ved et maksimumniveau i benet 2 af kedlen 1, som vist på fig. 2. En termostat 12 indsat i kredsløbet, der leverer elektrisk strøm til pumpen 9, er anbragt på 30 rørlængden 11 i en position tæt ved rørets indtræden i kedlen 1 eller på ydervæggen af benet 2 ved maksimumvandniveau i kedlen 1.

Til den øverste del af benet 3, som ligger over benet 2, er 35 der forbundet et rør 13 til afgang for dampen, der skal fø res til brugsapparatet, gennem en elektrisk ventil 14 sty-

DK 164138 B

7 ret af en trykknap 17 anbragt på samme brugsapparat (fig.

3).

Der findes også en sikkerhedsventil 15 til at fuldstændig-5 gøre styrings- og reguleringsindretningerne for kedlen. Endelig findes der også en trykknap 16, som muliggør manuel betjening af pumpen 9, som vist i fig. 3.

Fig. 3 er det elektriske diagram, som viser forbindelsen af 10 de forskellige indretninger, der findes til at aktivere kedlen, hvor der også er vist to signallamper 18 og 19, som er indrettet til at vise aktiveringen af henholdsvis varme-modstanden og påfyldningspumpen.

15 Det har vist sig, at hvis hældningen af det vandrette støtteplan på de to ben af U-røret, der danner kedlen ifølge opfindelsen, er 45°, kan indretningen samles, så den indtager to stillinger, den ene i en lodret udformning som vist 1 fig. 2, og den anden i en vandret udformning som vist i 20 fig. 4, og i begge arrangementer er der to over hinanden liggende planer for kedlens 1 ben 2 og 3, idet et sådant arrangement muliggør flere løsninger for samling af indretningen ifølge opfindelsen. I det højere arrangement i fig.

2 kan indretningen ifølge opfindelsen bruges som dampgene-25 rator for et strygejern, medens den i det lavere arrangement i fig. 4 kan bruges som dampgenerator for et rense- og vaskeapparat eventuelt monteret på hjul.

Arbejdsmåden for indretningen ifølge nærværende opfindelse 30 er følgende:

Hjælpereservoiret 8 fyldes op med vand. Vand overføres så til kedlen 1 til maksimumfyldningsniveauet ved at påvirke trykknappen 16 til manuel aktivering af pumpen 3, og dette 35 kan gøres på flere måder.

DK 164138 B

8

Hvis reservoiret 8 har samme kapacitet som kedlen 1 ved maksimumniveau, består arbejdet blot i at tømme reservoiret 8 og fylde det op igen.

5 Hvis reservoiret 8 har en større kapacitet end kedlen 1 ved maksimumniveau, består arbejdet i enten at tømme reservoiret indtil niveauraærket, der findes på det, og svarer til vandmængden, der kan rummes i kedlen 1 op til dens maksimumniveau, eller i at indstille stilleskruen 7 i en sådan 10 stilling, at den automatisk aktiverer mikroafbryderen 5, så den stopper pumpen ved trykket, der skabes i kedlen ved kompression af luften, der indeholdes deri, når vand under påfyldning når det forudbestemte maksimumniveau i kedlen.

15 Når vandet på grund af varmen, der frembringes af den e-lektriske modstand 4, producerer damp, og denne damp når det ønskede tryk, svarende til den første afbrydelse af signallampen 18, som reguleres ved at justere slaget af mikroaf bryderen 5 ved at påvirke stillingsskruen 7, er kedlen 20 klar til brug. Fra dette øjeblik og under hele anvendelsesperioden sker alt automatisk, idet det er tilstrækkeligt at holde vand i reservoiret 8.

Mikroafbryderen 5, som reguleres ved åbning og lukning af 25 kedlens 1 ben 2 og 3, styrer ind- og udkobling af den e-lektriske modstand 4, medens termostaten 12 styrer aktivering og standsning af fødepumpen 9.

Ved afprøvning fandt man ud af, at ved brug af dampgenera-30 toren ifølge nærværende opfindelse baseret på den særlige form af kedlen 1, som muliggjorde at erstatte den sædvanlige trykfølsomme afbryder med en enkel mikroafbryder 5 til at styre trykket såvel som den særlige position, i hvilken termostaten 2 er anbragt ved punktet med maksimumvandniveau 35 i kedlen, genoprettes det maksimale arbejdstryk under dampgeneratorens funktion næsten øjeblikkeligt efter dampleve- DK 164138 8 9 ring, og det samme sker, når der tilføres koldt vand.

Endvidere skal det bemærkes, at selvom kedlen er fyldt over det maksimalt tilladte niveau på grund af en fejl ved be-5 gyndelsen af arbejdscyklus, hindrer dette ikke pumpens normale funktion, fordi den del, der virker som dampkuppel, er meget stor, mere end 50% af hele kedelvoluménet. Det store volumen af den kedeldel, der virker som dampkuppel, er en yderligere fordel ved indretningen, fordi man ved afgangs-10 røret 13 altid får tør damp.

Endelig skal det bemærkes, at på basis af det elektriske diagram i fig. 3 er termostaten 12 shunt-forbundet til ledningen til mikroafbryderen 5, hvorved der opnås den y-15 derligere fordel, at tilførsel af koldt vand kun finder sted, når den elektriske modstand 4 er koblet ind, og i tilfælde af svigt af termostaten 12 med pumpen i funktion forårsager tilførslen af en større mængde vand en forøgelse af trykket i kedlen og derfor aktivering af mikroafbryderen 20 5.

Claims (9)

1. Brugs-dampgenerator med automatisk styret tryk, især til små elektriske husholdningsapparater, hvilken dampgenerator 5 fødes med en pumpe (9) og anvender en elektrisk modstand (4) som opvarmningsmiddel, hvorhos dampgeneratorens kedellegeme (1) omfatter et rør lukket i begge ender, kendetegnet ved, at kedellegemet (1) består af et U-formet, buet rør, der er anbragt med de to ben (2, 3) oven 10 over hinanden, så det nederste ben (2) har funktion som virkelig kedel indeholdende vand og opvarmningsmidlet (4), og det øverste ben (3) har funktion som dampkuppel, at styringen af damptrykket udføres ved at anvende ændringen af rørets kurveform, når det indvendige tryk varierer, at der 15 som trykfølende og styrende middel er monteret en mikroaf-bryder (5) mellem de to ender af det U-formede rørs ben (2, 3), så mikroafbryderen (5) kan sluttes under virkningen af de to ender af det U-formede rør, der nærmer sig hinanden, når trykket inden i røret falder, for at tillade elektrisk 20 strøm at føres til varmeelementet (4), som er indsat i dampgeneratorens nederste ben (2), og mikroaf bryderen (5) kan åbnes og afbryde strømforsyningen, når det ønskede tryk er nået, og de to ben (2, 3) spredes fra hinanden i en afstand svarende til det maksimalt ønskede tryk, at styringen 25 af pumpen (9), som er forbundet til kedlens (1) nederste ben (2) gennem et rør (11) og tilfører vand til kedlen, er indrettet til at ske med en temperaturstyring (12) anbragt enten på vandtilførselsrøret (11) ved dets indgang, som er anbragt ved maksimumvandniveau i det nederste ben (2) af 30 det U-f ormede rør, der udgør dampgeneratorens kedel, eller direkte på væggen af kedlens nederste ben (2) også ved maksimumvandniveau, så pumpen (9) kan aktiveres, når vandniveauet synker på grund af den højere temperatur af væggen, på hvilken temperaturstyringen (12) er anbragt, og kan 35 standses, når denne væg afkøles på grund af tilførslen af koldt vand. DK 164138 B 11

2. Dampgenerator ifølge krav 1, kendetegnet ved, at for at opnå åbning og lukning af mikroafbryderen (5), der virker som trykregulator, er mikroafbryderen (5) 5 monteret på det ene af de to ben af det U-formede rør på midler (6), så den er i kontakt med en stilleskrue (7) monteret på en holder på det andet ben af det' U-formede rør, hvilken stilleskrue virker på mikroafbryderens (5) trykknap på en sådan måde, at også det ønskede maksimumtryk inden i 10 dampgeneratoren reguleres ved justering af afstanden mellem stilleskruen (7) og mikroafbryderens (5) trykknap.

3. Dampgenerator ifølge krav 1, kendetegnet ved, at pumpen (9) optager vandtilførslen fra et hjælpere- 15 servoir (8), som kan fyldes når som helst, idet dette reservoir (8) er forbundet gennem et rør (10) til pumpens (9) sugeside.

4. Dampgenerator ifølge krav 1-3, kendetegnet 20 ved, at der findes en trykknap (16), som er indrettet til manuelt at aktivere pumpen (9) for at overføre den korrekte mængde vand fra reservoiret (8) til kedlen (1) op til det maksimalt tilladte niveau ved begyndelsen af hver ar-bejdscyklus. 25

5. Dampgenerator ifølge krav 4, kendetegnet ved, at for at fylde kedlen (1) op til dens maksimumniveau ved begyndelsen af hver arbejdscyklus, er reservoiret (8) konstrueret med et volumen svarende til kedlens (1) volu- 30 men, når den er fyldt op til maksimumniveau, så arbejdet består i at fylde reservoiret (8), tømme det fuldstændigt ved påvirkning af trykknappen (16) til manuel aktivering af pumpen, som leverer reservoirets indhold til kedlen (1), og derefter fylde det igen. 35

6. Dampgenerator ifølge krav 4, kendetegnet DK 164138 B 12 ved, at for at fylde kedlen (1) op til dens maksimumniveau ved begyndelsen af hver arbejdscyklus, når reservoiret (8) har et større volumen end kedlens (1) volumen, når den er fyldt op til maksimumniveau, er reservoiret (8) forsynet 5 med et mærke svarende til en mængde vand udtømt fra reservoiret (8) svarende til den mængde vand, der indeholdes i kedlen (1), når den er fyldt til sit maksimumniveau.

7. Dampgenerator ifølge krav 4, kendetegnet 10 ved, at for at fylde kedlen (1) op til dens maksimumniveau ved begyndelsen af en arbejdscyklus fra reservoiret (8), der har et volumen større end kedlens (1) volumen, når den er fyldt op til sit maksimumniveau, indstilles stilleskruen (7) til et tryk svarende til det, der frembringes i kedlen 15 (1) under virkningen af komprimeringen af luften, der inde holdes deri, som følge af opfyldning af kedlen (1) til dens maksimumniveau, så pumpen (9) automatisk standses, når det maksimalt tilladte niveau er nået i kedlen (1).

8. Dampgenerator ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at i det elektriske kredsløbsdiagram er. temperaturstyringen (12) monteret shunt-forbundet til mikroafbryderen (5) for at sikre, at vandpåfyldning kun sker, når den elektriske varmemodstand (4) er koblet ind, idet dette er 25 en ekstra sikkerhedsforanstaltning i tilfælde af svigt af temperaturstyringen, når pumpen er i funktion.

9. Dampgenerator ifølge krav 1, kendetegnet ved, at når hældningen af det U-formede rørs to ben, der 30 udgør kedlen, er således udformet, at det øverste ben (3) hælder 45® i forhold til det vandrette støtteplan for det nederste ben (2), kan kedlen indtage to stillinger drejet 90® i forhold til hinanden med hensyn til det vandrette plan, nemlig en lodret anbragt stilling (fig. 2) eller en 35 vandret anbragt stilling (fig. 4).