ES2300697T3

ES2300697T3 - WATER EVAPORATION DEVICE BY ELECTRICAL HEATING.

Info

Publication number: ES2300697T3
Application number: ES04029412T
Authority: ES
Inventors: Dietmar Dr.-Ing. Berghanel
Original assignee: BERGHANEL ELEKTROTECHNIK
Current assignee: BERGHANEL ELEKTROTECHNIK
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2004-12-11
Publication date: 2008-06-16
Anticipated expiration: 2024-12-11
Also published as: ATE384915T1; EP1544539A1; DK1544539T3; DE502004006032D1; SI1544539T1; EP1544539B1; DE10358940B3; PL1544539T3

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

Dispositivo de evaporación de agua por medio de calentamiento eléctrico.Water evaporation device by means of electric heating

La invención concierne a un dispositivo de evaporación de agua por medio de calentamiento eléctrico para su aplicación en aparatos electrodomésticos y herramientas eléctricas, con el cual se genera vapor exento de gotas de una manera sumamente sencilla.The invention concerns a device of evaporation of water by means of electric heating for application in household appliances and power tools, with which drop-free steam is generated in an extremely simple.

Se conoce por el documento DE 4309240 el recurso de dosificar agua para generación de vapor en una dosis plana calentada por medio de una bomba, para lo cual la bomba alimenta al evaporador regulado en temperatura una cantidad ajustable del líquido que se ha de evaporar. En este circuito es desventajoso el hecho de que se varía la capacidad de la bomba por medio de una resistencia antepuesta y de que la puesta en funcionamiento de la bomba se efectúa por medio de un interruptor adicional por vía manual o con componentes de mando externos no descritos con
detalle.Document DE 4309240 is known as the resource for dosing water for steam generation in a flat dose heated by means of a pump, for which the pump feeds the temperature regulated evaporator an adjustable amount of the liquid to be evaporated. In this circuit, the fact that the capacity of the pump is varied by means of a resistor is varied and that the pump is put into operation by means of an additional switch manually or with external control components not described with
detail.

En el documento EP 1 026 306 se describe un generador de vapor con bomba para una plancha. En este documento se presenta el gran coste de construcción sin entrar en detalles sobre una conexión eléctrica mutua de la bomba y el sistema de calentamiento.EP 1 026 306 describes a steam generator with pump for an iron. In this document you It presents the great cost of construction without going into details about a mutual electrical connection of the pump and the system heating.

Se conoce también por el documento EP 1 151 705 el recurso de regular la temperatura de un compartimiento de cocción al vapor por alimentación de agua a un generador de vapor dispuesto en el compartimiento de cocción. En este documento se regula el proceso de generación de vapor por medio de un complicado sistema de medida y evaluación. Esta disposición costosa y limitada al caso de aplicación especial no puede utilizarse convenientemente para soluciones que sean muy sencillas.It is also known from EP 1 151 705 the resource of regulating the temperature of a compartment of steam cooking by feeding water to a steam generator arranged in the cooking compartment. In this document you regulates the steam generation process by means of a complicated Measurement and evaluation system. This expensive and limited provision in the case of special application it cannot be conveniently used for solutions that are very simple.

En máquinas de café exprés se hace que hierva y se evapore continuamente agua en un evaporador de fundición de aluminio. En este procedimiento es desventajoso el hecho de que el tiempo de calentamiento es largo, el vapor de agua no está disponible en forma exenta de gotas, puesto que no existe este requisito para máquinas de café exprés, y los evaporadores de aluminio tienden muy fuertemente a la formación de residuos.In espresso machines it is made to boil and water is evaporated continuously in a smelter evaporator aluminum. The fact that the heating time is long, water vapor is not available in drop-free form, since this does not exist requirement for espresso machines, and evaporators of Aluminum tend very strongly to the formation of waste.

El problema de la invención radica en un dispositivo de evaporación de agua por medio de calentamiento eléctrico, con el que, de una manera sumamente sencilla y con un mínimo de componentes baratos, se genere vapor de agua exento de gotas para su aplicación en aparatos electrodomésticos y herramientas eléctricas.The problem of the invention lies in a water evaporation device by heating electric, with which, in a very simple way and with a minimum of cheap components, water vapor is generated free of drops for application in household appliances and electric tools.

Según la invención, el problema se resuelve por medio de las características de la reivindicación principal. En las reivindicaciones subordinadas se presentan ejecuciones de la invención.According to the invention, the problem is solved by means of the characteristics of the main claim. In the subordinate claims are executions of the invention.

La ventaja de la invención consiste en que se genera vapor de agua exento de gotas de una manera sumamente sencilla con un mínimo de componentes y el dispositivo según la invención se emplea como componente de funcionamiento autónomo. Otra ventaja es que, debido a la estructura de poca masa del evaporador, se alcanza rápidamente la temperatura de trabajo y, debido a pequeños tiempos muertos al variar la tensión de alimentación, se produce también una variación inmediata de la capacidad de producción de vapor.The advantage of the invention is that it generates drop-free water vapor in an extremely simple with a minimum of components and the device according to the The invention is used as a component of autonomous operation. Another advantage is that, due to the low mass structure of the evaporator, the working temperature is reached quickly and, due to small downtimes as the voltage of feeding, there is also an immediate variation of the steam production capacity.

Se explica seguidamente la invención con más detalle ayudándose de un ejemplo de realización.The invention is explained below with more detail using an example of realization.

Los dibujos correspondientes muestran:The corresponding drawings show:

La figura 1, la conexión mutua de principio de los distintos componentes en alzado lateral yFigure 1, the mutual connection of principle of the different components in side elevation and

La figura 2, la conexión mutua de principio de los distintos componentes en vista desde abajo.Figure 2, the mutual connection of principle of the different components seen from below.

El dispositivo se calienta aplicando la tensión de alimentación 12 con el elemento de calentamiento 4 al fondo del evaporador 2.The device is heated by applying tension supply 12 with the heating element 4 at the bottom of the evaporator 2.

Al alcanzarse una temperatura determinada por el contacto 1 de un regulador, por ejemplo 160ºC, se abre dicho contacto 1 del regulador y el elemento de calentamiento 4 queda desconectado de la tensión de alimentación 12. Como consecuencia, una gran parte de la tensión de alimentación 12 se mantiene aplicada al contacto 1 del regulador y la bomba de agua 3 comienza a inyectar agua en el racor de agua 7 del evaporador 2 a través del tubo flexible de aspiración 5 y del tubo flexible de unión 6. El agua se evapora inmediatamente en el evaporador calentado 2 y queda disponible sin gotas en el racor de vapor 8 como vapor con alta presión. Se enfría entonces el evaporador 2 y, al alcanzarse una temperatura determinada también por el contacto 1 del regulador, por ejemplo 120ºC, se cierra nuevamente dicho contacto 1 del regulador, la bomba de agua 3 ya no recibe la tensión de alimentación 12 y se calienta de nuevo el elemento de calentamiento 4. Este proceso se repite continuamente.Upon reaching a temperature determined by the contact 1 of a regulator, for example 160 ° C, said regulator contact 1 and heating element 4 remains disconnected from the supply voltage 12. As a result, a large part of the supply voltage 12 remains applied to contact 1 of the regulator and the water pump 3 starts to inject water into the water fitting 7 of evaporator 2 through the suction hose 5 and connection hose 6. The water evaporates immediately in the heated evaporator 2 and remains available without drops on steam fitting 8 as high steam Pressure. The evaporator 2 is then cooled and, upon reaching a temperature also determined by regulator contact 1, for example 120 ° C, said contact 1 of the regulator, water pump 3 no longer receives voltage from supply 12 and the heating element is heated again 4. This process is repeated continuously.

La tensión de alimentación 12 está disponible en el elemento de calentamiento 4 durante la fase de calentamiento, y durante el bombeo de agua en la bomba de agua 3 disminuye una pequeña parte de esta tensión en el elemento de calentamiento 4. Sin embargo, dado que la resistencia eléctrica de la bomba es muchísimo mayor (aproximadamente un centenar de veces mayor) que la resistencia eléctrica del elemento de calentamiento 4, se tiene a pesar de todo que, durante el bombeo y después de la regulación del divisor de tensión, una gran parte de la tensión de alimentación 12 se aplica a la bomba de agua 3.The supply voltage 12 is available in the heating element 4 during the heating phase, and during the pumping of water in the water pump 3 a small part of this voltage in the heating element 4. However, since the electrical resistance of the pump is much greater (about a hundred times greater) than the electrical resistance of the heating element 4, it has to in spite of everything that, during the pumping and after the regulation of the voltage divider, a large part of the supply voltage 12 It is applied to the water pump 3.

Por razones de seguridad, el contacto 1 del regulador está conectado en serie con el fusible térmico 9 y ambos elementos se encuentran situados por fuera en el sitio más caliente en funcionamiento del fondo del evaporador 2. En este sitio se inyecta también por dentro en el evaporador 2 el agua a evaporar que proviene del racor de agua 7.For security reasons, contact 1 of the regulator is connected in series with thermal fuse 9 and both elements are located outside in the hottest place in operation of the bottom of the evaporator 2. This site is it also injects the water to evaporate inside the evaporator 2 which comes from the water fitting 7.

Ventajosamente, la carcasa del evaporador 2 está hecha de chapa de acero fino, es así de poca masa y tiene tiempos de calentamiento muy cortos. La carcasa tiene un volumen de aproximadamente 100 mililitros y es de construcción muy plana. El diámetro de la superficie de base es aproximadamente 10 veces mayor que la altura. La forma del evaporador 2 no tiene que ser cilíndrica. Ésta es ciertamente ventajosa en el aspecto tecnológico, pero son adecuadas también otras geometrías. En una ejecución ventajosa de la invención el evaporador 2 está inclinado con respecto a la horizontal en la medida del ángulo 10 de posición oblicua. Este ángulo está comprendido, por ejemplo, entre 5º y 10º y la inclinación es siempre tal que el agua circule hacia el lado del racor de agua 7, es decir, hacia el sitio más caliente en funcionamiento.Advantageously, the evaporator housing 2 is made of stainless steel sheet, it is that low mass and has times heating very short. The housing has a volume of approximately 100 milliliters and is very flat construction. He base surface diameter is approximately 10 times larger That height. The shape of evaporator 2 does not have to be cylindrical This is certainly advantageous in the technological aspect, but other geometries are also suitable. In an execution advantageous of the invention the evaporator 2 is inclined with with respect to the horizontal in the measure of the position angle 10 oblique This angle is, for example, between 5º and 10º and the inclination is always such that water circulates to the side from the water fitting 7, that is, towards the hottest place in functioning.

En otra ejecución ventajosa de la invención se encuentra en el interior del evaporador 2 una chapa deflectora 11 situada delante del racor de vapor 8. Se impide así que salga agua borboteante fuera del racor de vapor 8.In another advantageous embodiment of the invention, inside the evaporator 2 a deflector plate 11 located in front of the steam fitting 8. Water is prevented from leaving bubbling out of the steam fitting 8.

Es ventajoso también que la cantidad de vapor se obtenga de manera sumamente sencilla mediante tan sólo una variación de la tensión de alimentación 12, puesto que con la potencia eléctrica del elemento de calentamiento 4 se varían también los tiempos de conexión del contacto 1 del regulador y, por tanto, los intervalos de generación de vapor.It is also advantageous that the amount of steam is get extremely simple by just one variation of the supply voltage 12, since with the electric power of heating element 4 is varied also the connection times of the regulator contact 1 and, for Therefore, the steam generation intervals.

Claims

1. Water evaporation device by means of electric heating, which contains an evaporator, a regulator and a water pump, the water pump (3) being connected in parallel with the contact (1) of the regulator, characterized in that the pump of water obtains its supply voltage by opening the contact (1) of the regulator at a certain temperature and injects water into a water fitting (7) of the evaporator (2) heated dry through a flexible suction tube (5) and a flexible connection tube (5), so that in a steam fitting (8) water vapor free of drops with high pressure is available.

2. Device according to claim 1, characterized in that the heating element (4) is located at the bottom of the evaporator (2).

Device according to claims 1 and 2, characterized in that a thermal fuse (9) and the contact (1) of the regulator are arranged at the bottom of the evaporator (2) in the area of the heating element (4) which is more Warm up during operation.

Device according to claims 1 to 3, characterized in that the water fitting (7) is on the hottest area of the heating element (4) during operation.

Device according to claims 1 to 4, characterized in that the evaporator (2) is inclined to the extent of an angle (10) of oblique position between 5 ° and 10 ° so that the water runs in the evaporator (2) towards the water supply connection side (7).

Device according to claims 1 to 5, characterized in that in the inner zone of the evaporator (2) a deflector plate (11) prevents the outflow of bubbling water in the steam fitting (8).

Device according to claims 1 to 6, characterized in that the amount of steam generated can be adjusted through the electrical power of the heating element (4) by variation of the supply voltage (12).

Device according to claims 1 to 7, characterized in that the evaporator housing (2) has a low mass and consists of stainless steel sheet, with a volume of approximately 100 milliliters, and the diameter of its base surface is approximately 10 times greater than its height.

Device according to claims 1 to 8, characterized in that the electrical resistance of the water pump (3) is much greater than the electrical resistance of the heating element (4).