JP2008525086A - 蒸気発生装置における使用のためのボイラ - Google Patents

Abstract

水を加熱して蒸気にするためのボイラ（１）は、底壁（１２）と、頂壁（１３）と、これらの壁（１２，１３）の間に延在する円周壁（１４）とを含む。ボイラ（１）が蒸気を生成し且つ蒸気アイロン（２０）のような機器に蒸気を供給するための蒸気生成装置内に取り付けられるとき、ボイラ（１）は傾斜された向きを付与される。ボイラ筐体（１０）の頂壁の下方部分（１３ａ）には、ボイラ筐体（１０）によって取り囲まれたボイラ空間（１１）に水を入らせるための入口開口（１５）が配置される。水が入口開口（１５）を通じて供給されるとき、水は円周壁の下方ゾーン（１４ａ）上に着き、円周壁に沿ってさらに下向き方向に流れる。結果的に、水は、ボイラ空間内に既に存在する水に達するときに予加熱され、蒸気生成が中断される危険性はない。

Description

本発明は、ボイラ空間を取り囲むボイラ筐体を含み、ボイラ空間内に水を入らせる入口開口がボイラ筐体内に配置される、水を加熱するためのボイラに関する。

そのようなボイラは一般的に知られ、蒸気アイロン掛け装置、アイロン掛けされるべき物体に蒸気を供給し得る活性アイロン掛け板、顔面サウナ装置、蒸気洗浄装置、及び、コーヒーメーカを含む様々な種類の個人装置に適用されている。

欧州公報ＥＰ０８５５５５５号は、アイロンとの組み合わせで使用されるのに適したボイラを開示しており、ボイラは水平蝶番軸について振動し、且つ、ばねによって支持された移動部材上に配置されている。蒸気が生成され、ボイラ内部の水の量が減少されるとき、移動部材は、移動部材の上昇が、所望の限定された量の冷水がボイラに導入されるのを可能にするよう、マイクロスイッチを介して電気ポンプの動作を引き起こすまで、ばねによって漸進的に上昇される。プロセス中、注入される水の量は、既に沸騰している水の残留量に対して限定的であるので、実際的には、蒸気を送り出すボイラの能力に変化はない。

米国特許第５８８１２０７号は、自動供給を備える蒸気発生器を開示しており、それは設定閾値に配置された容器のゾーン内に配置されたレベルセンサを有する。蒸気発生器の動作中、液体が閾レベルに達するか否かを確証するために、センサは温度を測定し、それを基準温度と比較する。さらに、蒸気発生器は、蒸気タッピング動作と関連して作用する調節手段を有するので、センサ温度は変動範囲に亘って液体のレベルに関連して変動して基準温度との比較を可能にし、基準温度は変動範囲内に留まる。このようにして、特筆すべきことに、液体と気体との間に安定平衡があるときのみならず、液体が沸騰するときに、有用な信号が提供される。

欧州公報ＥＰ０４３８１１２号は、圧力スイッチとサーモスタットとを有する別個のボイラによって生成される蒸気を送り出すための電気弁を活性化するためのボタンを有する蒸気アイロンを開示している。再充填可能な水タンクが、非復帰／自動トリガリング弁を用いてボイラに接続された少なくとも１つのポンプに接続されている。温度センサ及び／又はボイラの重量を検出するセンサが、ポンプを活性化するために提供される。ボイラは、少なくとも１つのレベルスイッチを有し得る。この装置は低容量ボイラをもたらすことを可能にし、同時に、連続的且つ一定な蒸気の送出しを可能にする。

欧州公報ＥＰ０８２１０９６号は、蒸気発生装置を開示しており、蒸気発生装置は、ボイラと、水タンクと、水タンクをボイラに接続し且つその内部に挿入された供給ポンプを有する水供給パイプとを含む。ボイラは、傾斜底部を有し、加熱板がその上に外的に取り付けられている。実際的な実施態様において、加熱板は、加熱板と底部との間の熱伝導性ペーストの塗布を用いたボルト締めによって、底部と締まり嵌め状に関連付けられている。

ボイラ内部の水レベルが所定の最小値より下に落ちるときに、水の供給を制御する目的のために、蒸気発生装置はサーモスタットスイッチを含み、サーモスタットスイッチは送出しポンプを活性化することができ、ボイラの傾斜底部の頂部ゾーン内に配置される。ボイラに水が進入する孔は、サーモスタットスイッチが取り付けられるゾーンの領域に配置される。

既知の蒸気発生装置では、ボイラ内部の水レベルが所定の最小値よりも下にあるとき、ボイラの底部の頂部ゾーンは最早水によって覆われない。頂部の熱挙動の特性は、水が頂部ゾーンより上に存在するか否かに強く依存する。ボイラ内部の水レベルがボイラの底部の頂部ゾーンのレベルより下に落ちたことを、頂部ゾーンの熱挙動の感知された特性の解釈が示すときに、サーモスタットスイッチはポンプを活性化するよう構成される。

ボイラの底部の傾斜構造の結果として、ボイラが常にある量の水を包含することを保証するので、水レベルが所定の最小値よりも下に落ちなければならないとしても、蒸気生成は中断に晒されない。

欧州公報ＥＰ０８２１０９６号から既知の蒸気発生装置の不利点は、水を入らせるための孔がボイラの底部の頂部ゾーンの領域に位置付けられる必要があることであり、孔の位置が自由に選択され得ないことである。例えば、孔は、ボイラの底部の下方ゾーンへの水の流れのためのアクセスを提供するよう位置付けられ得ない。何故ならば、そのような場合には、下方ゾーン内に存在する比較的少量の加熱水が新しく供給される冷水と直ちに混合されるからであり、それは蒸気生成の中断を招く。そのような不利な状況を回避するために、新しく供給される水がボイラの底部の頂部ゾーンに着くことを保証することが必要であるので、ボイラの底部の可能な限り大きな部分は、それがボイラ内に既に存在する水と混合する前に、新しく供給される水を予加熱するために使用され得る。

連続的な蒸気生成を保証するために水を入らせるための孔の位置がボイラの底部の頂部ゾーンより上にある必要がない本発明のボイラの設計の変更を提案する。

本発明によって提供される第一の解決策によれば、水を加熱するためのボイラが提供され、ボイラ空間を取り囲むボイラ筐体を含み、水を前記ボイラ空間に入らせるための入口開口は、ボイラ筐体内に配置され、ボイラの底部側に位置する壁の一部以外の前記ボイラ筐体の壁の一部に水の流れのためのアクセスを提供し、ボイラの動作中、ボイラ筐体の壁の第一に述べられた部分は、ボイラ空間に進入する水がボイラ空間内に既に存在する水と混合する前に、ボイラ空間に進入する水を加熱するプロセスに含まれる。

前段落に述べられたようなボイラにおいて、ボイラの動作中、熱いボイラ筐体の壁は、ボイラ空間に進入する水がボイラ空間内に既に存在する水と混合する前に、ボイラ空間に進入する水を加熱するプロセスに関わる。このようにして、ボイラの底部側に位置する壁の利用可能な表面が部分的にのみ使用されているか或いは全く使用されていないとしても、新しく供給される水がボイラ空間内に既に存在する水と混合するときに、新しく供給される水を蒸気生成が中断されない程度に加熱するのに十分な大きさの表面を有することが可能である。

一般的に、本発明によって提供される第一の解決策は、水を加熱する目的のために、この壁を使用することに加えて、或いは、この壁を使用することの代わりに、ボイラの底部側に位置する壁とは別の部分を使用することに要約される。多くの実際的な場合に、熱を発生するための加熱手段は、ボイラの底部側に位置する壁の外側にのみ設けられるが、そのような場合においてさえ、水を加熱するために、別の壁の一部を使用することが依然として可能である。何故ならば、他の壁はボイラの底部側に位置する壁との接触を通じて、並びに、ボイラ内部で生成される蒸気との接触を通じて加熱されるからである。

入口開口の様々な位置を可能にする利点の他に、第一の解決策は、本発明に従ったボイラが蒸気発生装置に適用されるときに、間欠ポンピングと呼ばれる現象を回避する利点を提供する。欧州公報ＥＰ０８２１０９６号から既知の蒸気発生装置では、ボイラ内の水レベルが所定の最低値よりも下に落ち且つポンプがサーモスタットスイッチによって活性化されるときに、水がボイラに供給され、ボイラの傾斜底部の頂部ゾーン上に着き、且つ、底部の下方ゾーンの方向に流れる。水が底部の頂部ゾーン上に着く結果として、このゾーンの温度は急激に降下する。サーモスタットスイッチが温度降下を感知するや否や、ボイラ内の水の総量が底部の頂部ゾーンを覆うのに十分でないとしても、それはポンプを非活性化する。ポンプが非活性化されるや否や、底部の剥き出しにされた頂部ゾーンの温度は急激に上昇し、サーモスタットスイッチはポンプを再び活性化する。底部の頂部ゾーンが覆われる所定値に水レベルが達するまで、この周期は反復される。

本発明に従ったボイラにおいて、新しく供給される水は、ボイラの底部側に位置する壁に達する前に、ボイラ筐体の他の壁との接触による影響下で加熱される。このようにして、間欠ポンピングがより少ない程度で起こること、或いは、全く起こらないことさえも達成される。さらなる利点は、ボイラの加熱手段に対する熱電撃効果が低減され、それによって、これらの手段の信頼性及び耐久性が増大することである。

ボイラ筐体の壁は、新鮮な水の流れによって辿られるべき経路内に位置付けられる突出板又は類似物を備え得る。本発明の範囲内において、そのような突出板又は類似手段は、ボイラの底部側に位置する壁の部分以外のボイラ筐体の壁の一部としても見なされる。

ボイラの加熱手段はボイラ筐体の外側に接続される。好ましくは、加熱手段とボイラ筐体との間の接続は、ろう接、はんだ付け、又は、溶接のような熱の影響下で材料を共に溶接することを含む接続方法を用いて構築され、このようにして、ボイラ筐体を通じた加熱手段から水への熱移転が極めて効率的に生じることが達成される。具体的には、加熱手段が、ろう接、はんだ付け、又は、溶接のような接続方法を用いてボイラ筐体に直接的に接続される状況では、中間金属層が加熱手段とボイラ筐体との間に形成され、熱の移転は、加熱手段がねじ又は類似の締結手段を用いてボイラ筐体に取り付けられる状況よりも効率的に起こる。

ボイラの好適実施態様において、加熱手段は、熱を発生するための加熱素子と、熱を分配するための加熱板とを含み、加熱板は、ろう接、はんだ付け、又は、溶接のような熱の影響下で材料を共に溶融することを含む接続方法を用いてボイラ筐体の外側に接続され、加熱素子は、類似の接続方法を用いて加熱板に接続される。

他の好適実施態様において、ボイラ筐体は、底壁と、頂壁と、底壁と頂壁との間に延在する円周壁とを含み、底壁はボイラの底部側に位置し、頂壁はボイラの頂部側に位置し、ボイラ空間内に水を入らせるための入口開口は、水の流れのためのアクセスを円周壁の一部に設けられる。ボイラの長手軸の向きが垂線から逸れる場合には、入口開口はボイラ筐体の頂壁内に簡単に設けられ、同時に、円周壁の一部への水の流れのためのアクセスを提供し得る。有利に、円周壁は、下方ゾーンと上方ゾーンとを含み、入口開口が、円周壁の上方ゾーンへの水の流れのためのアクセスを提供するために配置される。そのような場合には、新しく供給される水を加熱するために適用されるボイラ筐体の比較的大きな表面が得られることが可能である。

本発明の範囲内で、ボイラ筐体の頂壁への水の流れのためのアクセスをもたらすために入口開口が配置されることも可能である。そのような場合には、新しく供給される水は、底壁又はボイラ空間内に既に存在する水に達する前に、円周壁及び頂壁の一部に沿って流れ得る。

有利に、ボイラ筐体の頂壁は、下方部分と上方部分とを含み、上方部分は下方部分よりも高いレベルに配置され、入口開口は頂壁の前記下方部分内に配置される。実際には、そのような実施態様において、頂壁は平面シートを含み、平面シートは水平に対して傾斜された向きを有する。入口開口を頂壁の上方部分の代わりに頂壁の下方部分に配置することの利点は、ボイラ及び水供給ホールをボイラに接続するための接続手段の全長が減少され得ることである。ボイラが限定的な空間を提供する機器、例えば、手持ち蒸気アイロンにおいて使用される場合に、これは特に有利である。

ボイラ筐体の底壁も、下方部分と上方部分とを含み、上方部分は下方部分よりも高いレベルに配置される。実際には、そのような実施態様において、底壁は、水平に対して傾斜した向きを有する平面シートを含み得る。このようにして、底壁の地域が、水平向きを有し且つ同一の水平寸法を有する底壁に対して増大されることが達成される。結果的に、底壁の外側を覆う加熱板又は類似物はより大きくあり得る。さらに、底壁の傾斜向きの故に、下方部分のみが水で覆われるのに対し上方部分は覆われない状況を有することが可能である。そのような状況を検出することは比較的容易であるので、傾斜底壁を有するボイラ内の水レベルを制御することは比較的容易である。底壁の傾斜向きの他の利点は、水のバッファ量がボイラ内に存在するので、蒸気生成の中断が防止され得ることである。

本発明によって提供される第二の解決策によれば、水を加熱するためのボイラが提供され、ボイラ空間を取り囲むボイラ筐体と、ボイラ筐体の内容物を加熱するための加熱手段とを含み、加熱手段は、ろう接、はんだ付け、又は、溶接のような、熱の影響下で材料を共に溶融することを含む接続方法を用いて、ボイラ筐体の外側に接続される。そのようなボイラでは、ねじ又は類似の締結手段を用いてボイラ筐体上に取り付けられる加熱手段を含むボイラと比較して、ボイラ筐体の壁を通じて加熱手段からボイラ空間内に存在する水への熱の移転の効率は改良される。このようにして、新しく供給される水がボイラ空間内に既に存在する水と混合するときに、新しく供給される水を蒸気生成が中断されない程度に加熱するために、より小さな表面を使用することが可能である。結果的に、入口開口を位置付けるときに、水を加熱するために可能な限り大きな表面を得る要件を考慮する必要はない。傾斜した底壁を有するボイラ筐体の場合には、これは、底壁の上方部分への水の流れのためのアクセスを提供するために、入口開口が必ずしも必要ないことを暗示する。

オランダ国公報ＮＬ９５００３２２号は、前段落に述べられたようなボイラを開示している。具体的には、オランダ国公報ＮＬ９５００３２２号から既知のボイラは、溶接によってボイラ筐体の底部に接続されたコイル形状の抵抗加熱素子を有する。

本発明によって提供される第二の解決策によれば、加熱手段は、熱を発生するための加熱素子及び熱を分配するための加熱板の両方を含み、加熱板は、ろう接、はんだ付け、又は、溶接のような熱の影響下で材料を共に溶融することを含む接続方法を用いて、ボイラ筐体の外側に接続され、加熱素子は、類似の接続方法を用いて加熱板に接続される。

本発明は、蒸気発生装置にも関し、水を収容するための水タンクと、本発明に従ったボイラと、ポンプを含む、前記ボイラのボイラ空間内に配置される入口開口を通じて水タンクからの水をボイラのボイラ空間に供給するための供給手段とを含む。さらに、本発明は、本発明に従ったボイラを含む家庭用電化製品に関し、家庭用電化製品は、例えば、蒸気アイロン掛け装置、活性アイロン掛けボード、顔面サウナ装置、蒸気洗浄装置、又は、コーヒーメーカーであり得る。

本発明は図面を参照してより詳細に説明される。図面中、類似の部分は同一の参照符号によって表示される。

図１は、蒸気アイロン掛け装置１００を概略的に示しており、本発明の第一好適実施態様に従ったボイラ１を含み、以下において、それを第一ボイラ１とも呼ぶ。ボイラ１の主機能は、水を加熱して蒸気にすることである。本来的に、ボイラ１はプラスチック筐体（図示せず）内に取り付けられる。

ボイラ１は、ボイラ１の動作中に水を蒸気に変換するプロセスが起こるボイラ空間１１を取り囲むボイラ筐体１０を含む。ボイラ筐体１０は、好ましくは、ステンレス鋼から成り、シリンダのように成形され、底壁１２と頂壁１３とを含む。図示の実施例において、底壁１２及び頂壁１３の双方は平面シートを含む。さらに、ボイラ筐体１０は、底壁１２と頂壁１３との間に延在する円周壁１４を含む。ボイラ１の好適実施態様において、円周壁１４は円形の円周を有するが、それは円周壁１４が異なって成形され得るという事実を変更しない。

図示の実施例において、ボイラ筐体１０の底壁１２及び頂壁１３は、互いに対して実質的に平行に延在している。円周壁１４の中心軸が、底壁１２及び頂壁１３の双方に対して実質的に垂直に延び、円周壁１４の直径がその高さに亘って一定である。ボイラ筐体１０は上方成型シェルと下方成型シェルとを含み得る。それらは、適切な接続方法を用いて、例えば、溶接によって、互いに接続される。

ボイラ１は、ボイラ筐体１０の底壁１２及び頂壁１３が水平に対して傾斜されるよう向けられる。この向きの結果として、底壁１２及び頂壁１３の双方において下方部分１２ａ，１３ａと上方部分１２ｂ、１３ｂとを識別し、円周壁１４において下方ゾーン１４ａと上方ゾーン１４ｂとを識別し、且つ、ボイラ１において下方領域１ａと上方領域１ｂとを識別することが可能である。

ボイラ空間１１に水を入らせる目的のために、入口開口１５が頂壁１３の下方部分１３ａに配置されている。ボイラ空間１１から蒸気を出させる目的のために、出口開口１６が、円周壁１４が頂壁１３に接続される場所の付近で、円周壁１４の上方ゾーン１４ｂ内に配置されている。

蒸気アイロン掛け装置１００は、蒸気アイロン２０を含む。蒸気アイロン２０の設計及び動作は、ここでは説明されない。何故ならば、蒸気アイロンは概ね既知であり、よって、本発明はそのような蒸気アイロン２０に関係しないからである。蒸気アイロン２０は、蒸気送出し孔２１を通じて、ボイラ１の出口開口１６に接続されており、蒸気送出し孔２１の上には、蒸気解放のための電磁弁２２が配置されている。

蒸気アイロン掛け装置１００は、水を収容するための水タンク３０と、ボイラ１の入口開口１５を通じて水タンク３０からの水をボイラ１のボイラ空間１１に供給するための供給構造４０とをさらに含む。供給構造４０は、水タンク３０からの水をボイラ１に注入するための電気水ポンプ４１を含む。入口側で、ポンプ４１は、ポンプホース４２を通じて、水タンク３０に接続されている。出口側で、ポンプ４１は、脱気弁４３に接続されている。この弁４３を用いることで、使用後にボイラ１が冷却する結果として、真空がボイラ空間１１内に形成されるときに、ボイラ１が水で過充填される状況は、回避される。脱気弁４３は、脱気ホース４４を通じて、水タンク３０に接続されている。さらに、出口側で、ポンプ４１は、水供給ホース４５を通じて、ボイラ１の入口開口１５に接続されている。

ボイラ空間１１内に存在する水を加熱する目的のために、ボイラ１は、リング形状又はＵ字形状の加熱素子と、その動作中に加熱素子５０によって生成される熱を分配するための加熱板５１とを含む。好ましくは、加熱素子５０を形成する材料は金属を含み、同様のことが加熱板５１を形成する材料にも当て嵌まる。

加熱板５１は、ボイラ筐体１０の底壁１２の外表面の大部分を覆い、ろう接、はんだ付け、又は、溶接のような熱の影響下で金属材料を共に溶融することを含む接続方法を用いて底壁１２に接続されている。このようにして、加熱板５１と底壁１２との間に中間金属層が形成され、加熱素子５０の動作中の加熱板５１から底壁１２への熱の移動を極めて効率的にする。加熱素子５０は加熱板５１の下方表面５２上に配置され、加熱素子５０と加熱板５１との間の接続が、加熱板５１と底壁１２との間の接続と同様に、或いは、鋳造によって構築される。結果的に、加熱素子５０及び加熱板５１も中間金属層によって互いに接続され、加熱素子５０の動作中、加熱素子５０から加熱板５１への熱移転も極めて効率的である。

加熱板５１とボイラ筐体１０との間、並びに、加熱素子５０と加熱板５１との間の接続を構築する目的のために、スタッド溶接のような接続方法を適用することは可能であることが付記される。さらに、加熱板５１とボイラ筐体１０との間の接続及び加熱素子５０と加熱板５１との間の接続の少なくとも１つが、熱の影響下で材料を共に溶融することを含む接続方法を用いる以外の他の方法で構築されるときに、極めて効率的な熱移転を実現することも可能である。例えば、接続は、耐熱接着剤を塗布することによって構築され得る。ボイラ１の加熱手段５０，５１はボイラ筐体１０に何らかの形式で直接的に接続され且つ互いに直接的に接続されることが重要である。

ボイラ筐体１０の頂壁１３上には、安全弁１７及びプレソスタット５３が配置されている。プレソスタット５３は、所定圧力がボイラ空間１１内で維持される必要のある条件に基づいて加熱素子５０の動作を制御する働きをし、所定圧力はボイラ空間１１内の所定量の蒸気の存在に関係する。圧力が所定圧力よりも低いと思われるとき、加熱素子５０はスイッチオンされ、圧力が所定圧力以上であると思われるとき、加熱素子５０はスイッチオフされる。

蒸気アイロン掛け装置１００の動作中、ボイラ空間１１内に存在する水は蒸気に変換され、蒸気は蒸気アイロン２０に供給される。連続的な蒸気生成を保証するために、並びに、ボイラ１が沸騰して乾燥する状況を回避するために、ボイラ１はボイラ１内の水レベルを制御するための手段を備え、これらの手段は、水レベルが所定の最低限度よりも下にあるときにポンプ４１を活性化し、且つ、水レベルが所定の最大限度にあるときにポンプ４１を停止するよう構成される。具体的には、これらの手段はサーモスタットスイッチ４６を含み、それはボイラ１の上方領域１ｂにおいて加熱板５１の下方表面５２上に配置される。

サーモスタットスイッチ４６は、温度を感知するための感知構成素子と、感知構成素子によって遂行される温度測定の結果に基づいて制御されるスイッチング構成素子とを含む。サーモスタットスイッチ４６のこれらの構成素子が互いに離れて配置されることは可能である。ボイラ１は、サーモスタットスイッチ４６以外の如何なる他の適切なサーマルスイッチング手段、例えば、電子コントローラを備えるサーミスタをも含み得る。

好適な可能性によれば、サーモスタットスイッチ４６は、加熱素子５０に近接して配置され、加熱素子５０から加熱板５１の残部にではなく、むしろサーモスタットスイッチ４６へ熱を方向付けるために、熱バリヤが加熱板５１内に配置される。実際的な実施例において、そのような熱バリヤは加熱板５１内のスロットとして形成され得る。

ボイラ１内の水レベルが制御される方法が図１を参照して今や説明される。図面中、水が底壁１２全体を覆う水レベルは点線によって表され且つ参照符号Ａによって示されている。水レベルがレベルＡ以上であるとき、ボイラ空間１１内の水の量はボイラの通常操作のために十分である。しかしながら、水レベルがレベルＡよりも下に落ち、水が底壁１２の上方部分１２ｂを覆わないときには、ボイラ１が沸騰して乾燥し且つ蒸気の生成が中断される状況を回避するために、水の新しい供給が必要とされる。図１中、水がボイラ空間１１内に存在するが、水が底壁１２の上方部分１２ｂを晒したままにする水レベルは、点線で表され且つ参照符号Ｂによって示されている。

水レベルがレベルＢと一致するとき、底壁１２の上方部分１２ｂの温度は、この部分１２ｂが水で覆われる状況と関連する通常温度よりも著しく高い。サーモスタットスイッチ４６のスイッチング構成素子が開放位置から閉塞位置に置かれるスイッチング温度は通常温度よりも上であるので、スイッチング構成素子は、水レベルがレベルＡ以上にある限り開放位置に留まる。水レベルがレベルＡからレベルＢに落ちるとき、底壁１２の上方部分１２ｂの温度は通常温度よりの高くなり、ある瞬間に、スイッチング構成素子のスイッチング温度よりも高くなる。その瞬間に、スイッチング構成素子は閉塞され、結果的に、ポンプ４１は活性化される。

ポンプ４１の動作の結果として、水は、ポンプホース４２及び水供給ホース４５を通じて水タンク３０からボイラ１に注入される。水は入口開口１５を通じてボイラ空間１１に進入する。ボイラ空間１１内で、水は、主として重力の影響の下で、実質的に垂直な仮想経路を辿りながら落ちる。図１において、この経路は点線によって表され、参照符号Ｃによって示されている。入口開口１５が頂壁１３の下方部分１３ａ内に配置されているという事実を条件として、新しく供給される水は、具体的には、円周壁１４の下方ゾーン１４ａの位置で、円周壁１４上に着く。図１において、水が円周壁１４に着く位置は、参照符号Ｄによって示されている。水が円周壁１４に接触するや否や、水は円周壁１４に沿って下向き方向に流れ始める。プロセス中、水は円周壁１４との接触の影響下で加熱される。その結果、新しく供給される水がボイラ空間１１内に既に存在する水に達し且つこの水と混合されるとき、水の全量の温度は蒸気の生成のために十分なレベルに留まる。

水はボイラ１の下方領域１ａに供給されるので、底壁１２の上方部分１２ｂの温度が供給される水の流れによって直接的に影響される状況は回避される。結果的に、底壁１２の上方部分１２ｂの温度は、底壁１２が水で覆われている程度の正確な表示として作用する。有利な結果として、閉塞位置から開放位置へのサーモスタットスイッチ４６のスイッチング構成素子の時期尚早なスイッチングは起こらない。

水の供給の結果として、ボイラ１内の水レベルは上昇し、ボイラ筐体１０の底壁１２は水で完全に覆われる。水との接触の影響下で、サーモスタットスイッチ４６と関連する底壁１２の部分１２ｂの温度は強く減少し、それはサーモスタットスイッチ４６のスイッチング構成素子を閉塞位置から開放位置に切り換えさせ、それによって、ポンプ４１は非活性化され、水タンク３０からボイラ１への水の供給は停止される。

蒸気アイロン掛け装置１００及びボイラ１の動作中、蒸気発生に起因して最小に達する並びに水タンク３０からのいず供給に起因して最大に達する水の量は連続的に反復され、ボイラ１の蒸気生成が中断されないことが保証される。

第一ボイラ１の代替的な実施態様において、入口開口１５は、加熱素子５０と関連する底壁１２の一部よりも上に位置付けられる。図１中、水供給ホース４５の端部の関連する代替的な構成並びに新しく供給される水によって辿られる関連する代替的な仮想経路は、点線によって示されている。

この代替的な実施態様において、ボイラ１の蒸気性能は最適化される。何故ならば、新しく供給される水は、ボイラ１の最も熱いゾーン、即ち、加熱素子５０と関連付けられるリング形状又はＵ字形状ゾーンに直接的に達するからである。この事実に基づき、新しく供給される水が円周壁１４との接触を通じて予加熱されていないとしても、蒸気生成が水の供給によって中断されないことも保証される。

図２は、蒸気アイロン掛け装置１０１を概略的に示しており、本発明の第二好適実施態様に従ったボイラ２を含み、以下において、それを第二ボイラ２とも呼ぶ。

第二ボイラ２は、かなりの程度、第一ボイラ１と類似している。唯一の重要な違いは、入口開口１５の位置とボイラ筐体１０の頂壁１３の形状とに関する。

第二ボイラ２のボイラ筐体１０の頂壁１３は、２つの段部とそれらの間の移行部分とを有するシートを含み、２つの段部の最も高い所は頂壁１３の上方部分１３ｂであり、入口開口１５は移行部分に配置されている。この構造の故に、水がボイラ空間１１に供給されるとき、水は実質的に水平流でボイラ空間１１に進入する。重力の影響下で、流れは下向き方向に曲げられ、円周壁１４上、具体的には、円周壁１４の上方ゾーン１４ｂの一部で終了する。図２中、新しく供給される水によって辿られる仮想経路は点線によって表され且つ参照符号Ｃによって示され、水が円周壁１４上に着く位置は参照符号Ｄによって示されている。水が円周壁１４の上方ゾーン１４ｂ上に着いた後、それは円周壁１４に沿って下向き方向に流れる。

第二ボイラ２において、新しく供給される水は、それがボイラ筐体１０の底壁１２の上方部分１２ｂに達する前に予加熱される。そのようにして、底壁１２の上方部分１２ｂの温度降下の制限が達成されるので、加熱素子５０及び加熱板５１に対する熱衝撃効果は減少され、間欠ポンピングはより少ない程度で起こるか或いは全く起こりさえしない。

図３及び４は、本発明の第三好適実施態様に従ったボイラ３を示しており、以下において、それを第三ボイラ３とも呼ぶ。

第三ボイラ３は、かなりの程度、第一ボイラ１に類似している。唯一の重要な違いは、入口開口１５の位置及びボイラ筐体１０の頂壁１３の形状に関する。

第三ボイラ３のボイラ筐体１０の頂壁１３は、より低いレベルに延びる第一部分１３ｃとより高いレベルに延びる第二部分１３ｄとを有するシートを含み、第一部分１３ｃはシートの円周の一部と接する。第一部分１３ｃ及び第二部分１３ｄは、移行部分１３ｅを通じて互いに接続され、互いに対して並びに第一部分１３ｃ及び第二部分１３ｄの両方の外表面に対して実質的に垂直に延びる２つの表面を含む。第一部分１３ｃは、頂壁１３の下方部分１３ａに位置付けられ、入口開口１５は移行部分１３ｅの表面の１つ、具体的には、ボイラ３が傾斜される仮想系車軸に対して実質的に垂直に延びる表面内に配置されている。

ボイラ筐体１０の頂壁１３内の入口開口１５の特定の位置の結果として、水がボイラ空間１１に供給されるとき、水は実質的に水平な流れでボイラ空間１１に進入する。重力の影響下で、流れは下向き方向に曲げられ、円周壁１４、具体的には、円周壁１４の下方ゾーン１４ａの位置で終了する。図３中、新しく供給さっる水によって辿られる仮想経路は点線によって表され且つ参照符号Ｃによって示され、水が円周壁１４に着く位置は参照符号Ｄによって示されている。水が円周壁１４の下方ゾーン１４ａ上に着いた後、それは円周壁１４に沿って下向き方向に流れる。

新しく供給される水の流れが第三ボイラ３のボイラ筐体１０の円周壁１４上に着く位置は、新しく供給される水の流れが第一ボイラ１のボイラ筐体１０の円周壁１４上に着く位置とさほど違わない。結果的に、第三ボイラ３は第一ボイラ１と同様に機能し、水の供給が起こるときに蒸気の生成は停止せず、水の供給の時期尚早な中断は回避される。

凹んだ第一部分１３ｃを備える第三ボイラ３の頂壁１３の形状の利点は、水供給ホース４５が入口開口１５に接続されているときに、接続は第二部分１３ｄのレベルより下に配置されるので、ボイラ３及びそれに接続される供給構造４０のコンパクトな設計が得られることである。

図５及び６は、本発明の第四好適実施態様に従ったボイラ４を示しており、以下において第四ボイラ４とも呼ぶ。

第四ボイラ４は、かなりの程度、第三ボイラ３に類似している。唯一の重要な違いは、ボイラ筐体１０の頂壁１３の第一部分１３ｃの位置に関する。第四ボイラ４において、第一部分１３ｃは頂壁１３の上方部分１３ｂに位置するのに対し、入口開口１５も、ボイラ４が傾斜する仮想傾斜軸に対して実質的に垂直に延びる移行部分１３ｅの表面に配置されている。

第四ボイラ４内に新しく供給される水によって辿られる仮想経路は、第三ボイラ３内に新しく供給される水によって辿られる経路と同等である。実際には、唯一の重要な違いは、第四ボイラ４においては、経路はボイラ４の上方領域３ａに位置しているのに対し、第三ボイラ３においては、経路はボイラ３の下方領域３ａに位置していることである。結果的に、第四ボイラ４においては、新しく供給される水の流れは、円周壁１４の上方ゾーン１４ｂ上で終了する。図５では、新しく供給される水によって辿られる仮想経路は点線によって表され且つ参照符号Ｃによって示され、水が円周壁１４上に着く位置は参照符号Ｄによって示されている。水が円周壁１４の上方ゾーン１４ｂ上に着いた後、それは円周壁１４に沿って下向き方向に流れる。

新しく供給される水の流れが第四ボイラ４のボイラ筐体１０上に着く位置は、新しく供給される水の流れが第二ボイラ２のボイラ筐体１０の円周壁１４上に着く位置と余り異ならない。結果的に、第四ボイラ４は第二ボイラ２と同様に機能し、新しく供給される水は、ボイラ筐体１０の底壁１２の上方部分１２ｂに達する前に予加熱される。

本発明の範囲は前記に議論された実施例に限定されず、添付の請求項に定められるような本発明の範囲から逸脱することなしに、その幾つかの修正及び変更が可能であることは当業者に明らかであろう。

本発明に従ったボイラ１，２，３，４は、全ての種類の装置において使用されるのに適している。ボイラ１，２，３，４の用途は、蒸気アイロン掛け装置１００，１０１において開示された用途に決して限定されない。

ボイラ１，２と関連する開示された蒸気アイロン掛け装置１００，１０１の構成素子、ボイラ１，２に水を供給するために配置された構成素子、及び、蒸気アイロン２０に蒸気を供給するために配置された構成素子の全部、即ち、蒸気アイロン２０以外の蒸気アイロン掛け装置１００，１０１の全ての他の構成素子の全部も、蒸気発生装置と呼ばれる。図１及び２に示されるような蒸気発生装置は、蒸気を使用し得る如何なる機器との組み合わせにも適用され得る。

本発明の範囲内において、ボイラ１，２，３，４がボイラ筐体１０の内容物を加熱するための加熱手段を含むことは重要である。原則的に、加熱手段の設計は自由に選択され得る。例えば、加熱板５１は省略され得るし、加熱素子５０は必ずしもリング形状又はＵ字形状である必要はなく、ボイラ１，２，３，４は１つよりも多くの加熱素子５０を含み得る。

安全弁１７、蒸気送出しホース２１上の電磁弁２２、及び、脱気弁４３のような構成素子は、類似の機能を遂行し得る他の構成素子と置換され得る。いずれにしても、これらの構成素子は本発明に本質的ではない。

ボイラ筐体１０の底壁１２及び頂壁１３は、必ずしも互いに実質的に平行に延在する必要はない。底壁１２は水平に対して傾斜されるのが好ましいので、ボイラ１，２，３，４内の水レベルを制御するプロセスは、サーモスタットスイッチ４６を使用することによって、比較的簡単に遂行され得る。

ボイラ１，２，３，４の正しい操作の観点から、水平とボイラ筐体１０の底壁１２との間の角度は、好ましくは、５°よりも大きく４０°よりも小さい。角度は５°と２５°との間であるのがさらに一層好ましく、５°と１５°との間の角度であるのが最も好ましい。

前記には、水を加熱して蒸気にするためのボイラ１，２，３，４が記載されている。ボイラ１，２，３，４は、底壁１２と、頂壁１３と、底壁１２と頂壁１３との間に延在する周囲壁１４とを含む。ボイラ１，２，３，４が蒸気を発生し且つ蒸気アイロン２０のような機器に蒸気を適用するための蒸気発生装置に取り付けられるとき、ボイラ１，２，３，４は傾斜された向きが付与される。

ボイラ筐体１０によって取り囲まれるボイラ空間１１に水を入らせる目的のために、入口開口１５がボイラ筐体１０内に配置される。本発明の第一好適実施態様に従ったボイラ１では、入口開口１５はボイラ筐体１０の頂壁１３の下方部分１３ａ内に配置される。水が入口開口１５を通じて供給されるとき、水は円周壁１４の下方ゾーン１４ａ上に着き、円周壁１４に沿ってさらに下向き方向に流れる。結果的に、水は、ボイラ空間１１内に既に存在する水に達するときに予加熱され、蒸気生成が中断される危険性はない。

本発明の第一好適実施態様に従ったボイラを含むアイロン掛け装置を示す概略図である。 本発明の第二好適実施態様に従ったボイラを含むアイロン掛け装置を示す概略図である。 本発明の第三好適実施態様に従ったボイラを示す上面図である。 図３に示されるボイラを示す側面図である。 本発明の第四好適実施態様に従ったボイラを示す上面図である。 図５に示されるボイラを示す側面図である。

符号の説明

１ ボイラ（第一ボイラ）
２ ボイラ（第二ボイラ）
３ ボイラ（第三ボイラ）
４ ボイラ（第四ボイラ）
１ｂ 上方領域
１０ ボイラ筐体
１１ ボイラ空間
１２ 底壁
１２ａ 下方ゾーン
１２ｂ 上方ゾーン
１３ 頂壁
１３ａ 下方ゾーン
１３ｂ 上方ゾーン
１３ｃ 第一部分
１３ｄ 第二部分
１３ｅ 移行部分
１４ 円周壁
１４ａ 下方ゾーン
１４ｂ 上方ゾーン
１５ 入口開口
１６ 出口開口
１７ 安全弁
２１ 蒸気送出しホース
２２ 電磁弁
３０ 水タンク
４０ 供給構造
４１ ポンプ
４２ ポンプホース
４３ 脱気弁
４４ 脱気ホール
４５ 水供給ホース
４６ サーモスタットスイッチ
５０ 加熱素子
５１ 加熱板
５２ 下方表面
５３ プレススタット(pressostat)
１００ 蒸気アイロン掛け装置
１０１ 蒸気アイロン掛け装置

Claims (17)

1. 水を加熱するためのボイラであって、
   ボイラ空間を取り囲むボイラ筐体を含み、
   水を前記ボイラ空間に入らせる入口開口が前記ボイラ筐体内に配置され、前記ボイラの底部側に位置する壁の一部以外の前記ボイラ筐体の壁の一部に水の流れのためのアクセスを提供する、
   ボイラ。
2. 前記ボイラ筐体は、底壁と、頂壁と、前記底壁と前記頂壁との間に延在する円周壁とを含み、前記底壁は前記ボイラの底部側に位置し、前記頂壁は前記ボイラの頂部側に位置し、前記ボイラ空間内に水を入らせるための前記入口開口は、水の流れのためのアクセスを前記円周壁の一部に設けられる、請求項１に記載のボイラ。
3. 前記円周壁は、下方ゾーンと上方ゾーンとを含み、前記ボイラ空間に水を入らせるための前記入口開口は、水の流れのためのアクセスを前記円周壁の前記上方ゾーンに設けるよう配置される、請求項２に記載のボイラ。
4. 前記ボイラ筐体の前記頂壁は、下方部分と上方部分とを含み、該上方部分は、前記下方部分よりも高いレベルに配置され、前記入口開口は、前記頂壁の前記下方部分内に配置される、請求項１に記載のボイラ。
5. 前記ボイラ筐体の前記底壁は、下方部分と上方部分とを含み、該上方部分は前記下方部分よりも高いレベルに配置される、請求項２乃至４のうちのいずれかに記載のボイラ。
6. 前記ボイラ筐体の内容物を加熱するための加熱手段をさらに含み、該加熱手段は、ろう接、はんだ付け、又は、溶接のような、熱の影響下で材料を共に溶融することを含む接続方法を用いて、前記ボイラ筐体の外側に接続される、請求項１乃至５のうちのいずれかに記載のボイラ。
7. 水を収容するための水タンクと、
   請求項１乃至６のうちのいずれかに記載のボイラと、
   ポンプを含む、前記ボイラの前記ボイラ空間内に配置される前記入口開口を通じて前記水タンクからの水を前記ボイラの前記ボイラ空間に供給するための供給手段とを含む、
   蒸気発生装置。
8. 前記供給手段は、前記入口開口を通じて、前記ボイラの底部側に位置する壁の一部以外の前記ボイラ筐体の壁の一部に水の流れを方向付けるよう構成される、請求項７に記載の蒸気発生装置。
9. 前記供給手段の前記ポンプを制御するためのサーマルスイッチング手段をさらに含み、前記ボイラ筐体の前記底壁は、下方部分と上方部分とを含み、該上方部分は前記下方部分よりも高いレベルに配置され、前記サーマルスイッチング手段は、前記底壁の前記上方部分の外側に配置される、請求項７又は８に記載の蒸気発生装置。
10. 水を加熱するためのボイラであって、
    ボイラ空間を取り囲むボイラ筐体と、
    該ボイラ筐体の内容物を加熱するための加熱手段とを含み、
    該加熱手段は、ろう接、はんだ付け、又は、溶接のような、熱の影響下で材料を共に溶融することを含む接続方法を用いて、前記ボイラ筐体の外側に接続される、
    ボイラ。
11. 前記ボイラ空間に水を入らせるための入口開口が前記ボイラ筐体内に配置され、前記加熱手段が外的に配置される前記ボイラ筐体の一部に水の流れのためのアクセスを提供する、請求項１０に記載のボイラ。
12. 前記加熱手段は、熱を発生するための加熱素子と、熱を分配するための加熱板とを含み、該加熱板は、ろう接、はんだ付け、又は、溶接のような、熱の影響下で材料を共に溶融することを含む接続方法を用いて、前記ボイラ筐体の外側に接続され、前記加熱素子は、類似の接続方法を用いて前記加熱板に接続される、請求項１０又は１１に記載のボイラ。
13. 前記ボイラ筐体の底壁は、下方部分と上方部分とを含み、該上方部分は前記下方部分よりも高いレベルに配置される、請求項１０乃至１２のうちのいずれかに記載のボイラ。
14. 水を収容するための水タンクと、
    請求項１０乃至１３のうちのいずれかに記載のボイラと、
    ポンプを含む、前記ボイラの前記ボイラ空間内に配置される前記入口開口を通じて前記水タンクからの水を前記ボイラの前記ボイラ空間に供給するための供給手段とを含む、
    蒸気発生装置。
15. 前記供給手段の前記ポンプを制御するためのサーマルスイッチング手段をさらに含み、前記ボイラ筐体の前記底壁は、下方部分と上方部分とを含み、該上方部分は前記下方部分よりも高いレベルに配置され、前記サーマルスイッチング手段は、前記底壁の前記上方部分の外側に配置される、請求項１４に記載の蒸気発生装置。
16. 前記ボイラの前記加熱手段は、熱を発生するための加熱素子と、熱を分配するための加熱板とを含み、前記サーマルスイッチング手段は、前記加熱素子に近接して配置され、前記加熱素子から前記加熱板の残部によりも、むしろ前記サーマルスイッチング手段に熱を方向付けるために、熱バリヤが前記加熱板内に配置される、請求項１５に記載の蒸気発生装置。
17. 請求項１乃至６及び９乃至１２のうちのいずれかに記載のボイラを含む、蒸気アイロン掛け装置、活性アイロン掛け板、顔面サウナ装置、蒸気洗浄装置、又は、コーヒーメーカーのような家庭用電化製品。

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