JP6271082B2 - スチームアイロン - Google Patents

Description

本発明はスチームアイロン（蒸気アイロン）に関し、具体的には、改良された熱移転特性及び温度制御特性を備えるスチームアイロンに関する。

スチーム生成器と、スチーム生成器に連結されるアイロン掛けプレートとを含む、スチームアイロンは知られており、アイロン掛けプレートは、アイロン掛けされる衣類と接触する。スチーム生成器において生成されるスチーム（蒸気）が、アイロン掛けプレートにある孔を通じて衣類の上に放出される。そのようなアイロンは、スチーム生成器の動作を最適な温度範囲内に制御する制御電子機器を含む。アイロン掛けプレートは、スチーム生成器とアイロン掛けプレートとの間の接触の領域で蒸気生成器からの熱の伝導によって受動的に加熱される。制御電子機器は、最適な温度範囲内で、スチーム生成器及び熱的に連結されるアイロン掛けプレートの動作を維持する。

そのような既知のスチームアイロンにおけるスチーム生成器は、スチーム生成器内で比較的大きな温度オーバーシュート(temperature overshoot)を引き起こし得る、高出力加熱要素を含む。温度オーバーシュートが起こり、アイロンがある時間期間に亘って使用されないままにされる、特定の状況において、スチーム生成器内の熱エネルギは、アイロン掛けプレートを、最適な温度範囲の上限に向かう温度まで或いはそれを越える温度にさえも加熱させ得る。そのような過熱は、スチーム生成器がアイロン掛けプレートに連結される領域に近接するアイロン掛けプレート内にホットスポット(hot spots)も創り出し得る。
欧州出願公開第０６５１０８６号明細書は、熱絶縁剛化構造によってソールプレート（底面）から分離されるスチーム生成器を有するスチームアイロンを開示している。

上述の問題を実質的に軽減し或いは克服するスチームアイロンを提供することが本発明の目的である。

本発明によれば、本体部分と、本体部分と一体的に形成され且つ本体部分から離間させられるフランジとを含む、スチーム生成器であって、本体部分は、スチーム生成器を加熱する電気加熱要素を含む、スチーム生成器と、熱結合を介してスチーム生成器に連結され、且つ、熱結合を介したスチーム生成器からの熱の伝導によって受動的に加熱されるように構成される、アイロン掛けプレートとを含み、フランジは、スチーム生成器の本体を、フランジを通じる間接的な熱経路を介して、アイロン掛けプレートに熱的に結合させるために、アイロン掛けプレートと一体的に形成される熱分散領域と接触し、熱分散領域は、アイロン掛けプレートのアイロン掛け面に亘って均一に熱を消散させるように構成され、フランジ及び熱分散領域は、スチーム生成器の本体部分とアイロン掛けプレートとの間に空気間隙を形成するために、並びに、スチーム生成器の本体部分からアイロン掛けプレートへの熱の伝導を制限するために、スチーム生成器の本体部分をアイロン掛けプレートから離間させるように構成される、スチームアイロンが提供される。

これはスチーム生成器の過剰な加熱がアイロン掛けプレート上で対応する熱スパイクを引き起こすのを有利に回避する。その構成は、スチーム生成器の本体からの熱が、アイロン掛けプレートに達するために、回旋経路(convoluted path)を通じて伝導されなければならないことも意味する。

フランジは、スチーム生成器の本体部分から第１の方向に延びる第１の部分と、スチーム生成器の本体部分とフランジの第２の部分との間に間隙が定められるよう、第１の部分から延びる第２の部分とを含んでよい。

この構成のフランジは、熱経路の制限(restriction)を助け、スチーム生成器の本体をフランジ／熱経路及びアイロン掛けプレートから分離するのにも役立つ。フランジは、１〜３ｍｍの厚さであってよい。これは好適な熱制限性能をもたらす。

フランジとアイロン掛けプレートとの間の接触地点でのフランジの幅は、接触領域の少なくとも５０％に亘って、１〜３ｍｍの間であってよい。フランジの正確な幅は、スチーム生成器の周りの異なる地点で異なってよく、フランジの平均的な幅は、１〜３ｍｍの間であってよい。具体的には、アイロン掛けプレートでの接触地点でのフランジの平均的な幅は、１〜３ｍｍの間であってよい。

スチーム生成器は、フランジによってアイロン掛けプレートに排他的に連結されてよく、スチーム生成器の残部は、アイロン掛けプレートから離間させられてよい。代替的に、スチーム生成器は、フランジによってアイロン掛けプレートに主に連結され、スチーム生成器の残部は、スチーム生成器の隣接する表面の少なくとも７５％に亘って、アイロン掛けプレートから離間させられてよい。これは、スチーム生成器とアイロン掛けプレートとの間の一次的な熱移転経路がフランジを介してあり、いずれかの他の経路を介してアイロン掛けプレートに殆ど移転し得ない。

アイロン掛けプレートの質量に対する前記スチーム生成器の質量の比率は、１：１〜１．５：１の間であってよい。これはスチーム生成器とアイロン掛けプレートとの間の熱慣性のための好適な最適な比率であり、スチーム生成器のより素早い加熱及びアイロン掛けプレートのより少ない温度変動を保証する。

アイロン掛けプレートの熱分散領域は、アイロン掛けプレートを通じてフランジから伝導される熱の熱分散を強化するために、フランジがアイロン掛けプレートと接触する領域において増大される厚さの領域を含んでよい。これはスチーム生成器との接触地点に隣接するアイロン掛けプレート上のホットスポットを有利に回避する。

スチームアイロンは、スチームアイロンの動作を制御するコントローラを更に含んでよく、コントローラは、スチームアイロンの初期的な加熱後に第１の加熱動作を行い且つスチームアイロンの引き続きの動作中に第２の加熱動作を行うように、構成され、第１の加熱動作は、スチーム生成器を、第２の加熱動作でよりも高い温度範囲まで加熱することを含む。これは、スチーム生成器とアイロン掛けプレートとの間の制約された熱経路にも拘わらず、アイロン掛けプレートがより素早く動作温度に達するのを可能にする。

第１の加熱動作は、第１の最小の所定の温度より上に維持するようスチーム生成器を加熱することを含んでよく、第２の加熱動作は、第２の最小の所定の温度より上に維持するようスチーム生成器を加熱することを含み、第１の最小の温度は、第２の最小の温度よりも高い。

第２の加熱動作の間、スチーム生成器は、摂氏１４０〜２００度の間に維持されてよい。温度は、摂氏１６５度又は摂氏約１６５度に維持されるのが好ましい。

コントローラは、アイロン掛けプレートが所定の最小の動作温度に達するまで、第１の加熱動作を行うように構成されてよい。最小の動作温度は、摂氏１００度であってよい。この最小の温度は、生成されるスチームの凝結から生じる性能問題を回避するのに役立つ。

コントローラは、アイロン掛けプレートの温度が摂氏１００度〜摂氏１４５度の間に維持されるよう、スチーム生成器の温度を制御するように構成されてよい。

スチームアイロンは、コントローラに接続される運動センサ及び向きセンサの少なくとも１つを更に含んでよく、コントローラは、少なくとも１つのセンサによって検出されるような、アイロン掛け方向、速度、及びアイロン向きのうちの少なくとも１つのパラメータに依存して、スチーム生成器の加熱を制御するように構成される。これは、不使用時の過熱及び／又は長期間続く使用中の不十分な加熱(under-heating)を避けるために、スチームアイロンがアイロンの使用に従って適切に制御されるのを可能にする。

コントローラは、スチーム生成器の温度が、第１の所定の値よりも下に落ちるならば、コントローラが、スチームアイロンの初期的な加熱サイクルに亘るスチーム生成器ヒータスイッチオフ値を、第２の所定の値に設定するように、スチーム生成器の動作を制御するように構成されてよいのに対し、引き続きのアイロン掛け動作中、スチーム生成器は、第３の所定の温度値で作動させられ、第３の所定の温度値は、第１の所定の温度値よりも高く、第２の所定の温度値よりも低い。これは、スチーム生成器が最小の温度閾値より下に落ちる事態において、例えば、アイロンがオフにされ、その直ぐ後に再始動させられるならば、アイロン掛けプレートが急速に動作温度に戻されるのを有利に可能にする。スチーム生成器の温度は、スチーム生成器の本体部分の温度として測定されてよい。

様々な実施態様において、スチーム生成器のフランジは、例えば、１つの鋳造の場合において、一体成形品を形成するよう、スチーム生成器及びアイロン掛けプレートの両方と一体的であってよい。

フランジは、スチーム生成器の代わりに、アイロン掛けプレートの部分であることが予期されてよい。換言すれば、フランジは、アイロン掛けプレートから延びる。スチーム生成器とアイロン掛けプレートとの間の熱結合は、アイロン掛けプレートのフランジによって形成される間接的な熱経路を含んでよく、フランジはスチーム生成器と接触し、スチーム生成器の本体部分から離間させられ、フランジは、スチーム生成器の本体部分からアイロン掛けプレートへの熱の伝導を制約するよう、スチーム生成器の本体部分をアイロン掛けプレートから離間させるように構成される。

本発明のこれらの及び他の特徴は、以下に記載する実施態様を参照して明らかであり且つ解明されるであろう。

添付の図面を参照して、ほんの一例として、本発明の実施態様を今や記載する。

本発明の第１の実施態様のスチームアイロンの概略図を示している。 図１に示すスチームアイロンの線Ｘ−Ｘに沿う断面図を示している。 図２に示すスチームアイロンの部分の拡大図を示している。 既知のスチームアイロン構成の、図２の断面図に類似する断面図を示している。 図４に示す既知のスチームアイロン構成の部分の拡大断面図を示している。 従来的なスチームアイロン制御プロセスについての時間に対する温度のグラフを示している。 本発明のスチームアイロン制御プロセスについての時間に対する温度のグラフを示している。 本発明の第１の実施態様のスチームアイロンのための制御システムを概略的に示している。

図１乃至３を参照すると、本発明の第１の実施態様に従ったスチームアイロン１０（蒸気アイロン）が示されており、ハンドル１２を含むハウジング１１と、加熱アイロン掛けプレート１３とを含み、加熱されるアイロン掛けプレート１３は、使用中、アイロン掛けされる衣類と接触する。アイロン掛けプレート１３は、アイロン掛けされる衣類の上にスチーム（蒸気）を放出し得る複数の孔１４を含む。

スチームアイロン１０は、ハウジング１１内にスチーム生成器１５を含み、スチーム生成器１５は、スチーム生成器１５の本体を加熱する内部電気加熱要素１６を有する。スチームアイロン１０は、スチームに変換されるべき水をスチーム生成器１５に提供するように構成される水供給パイプ（図示せず）を備える水貯槽（図示せず）も含む。スチームアイロン１０は、スチーム生成器１５によって生成されるスチームをアイロン掛けプレート１３のスチーム孔１４を通じて放出し得るように構成される。

スチームアイロン１０は、貯槽からスチーム生成器に水を供給する水移動機構を含む。例示的な実施態様において、水移動機構は、使用者によって制御される電気ポンプ（図示せず）を含む。しかしながら、これは、代替的に、電気ポンプを備えない手動操作ポンピング機構を含んでよい。

図８に図式的に示すように、コントローラ１８が、加熱要素１６に接続され且つスチームアイロン１０にある多数のセンサに接続されて、コントローラがスチームアイロンの動作を制御するのを可能にする。スチームアイロン１０は、コントローラ１８に接続される、ボールセンサ又は加速度計を含んでよい、運動／向きセンサ１９を含む。これを用いて、スチームアイロン１０が動いているか或いは静止しているかを検出することによって、且つ／或いは、スチームアイロン１０が直立休止位置にあるか或いは水平動作位置にあるかを決定するスチームアイロン１０の傾斜角を検出することによって、スチームアイロン１０が使用中であるか否かを決定し得る。次に、（複数の）センサからの信号を用いて、スチーム生成器１５の加熱要素１６の動作を制御し得る。例えば、スチームアイロン１０が使用中であるか或いは動作位置にあるならば、加熱要素１６はスチーム生成器の設定温度に制御されてよく、スチームアイロン１０が使用中でないこと又は直立休止位置にあることが検出されるときに、或いは、スチームアイロン１０が使用中でないこと又は直立休止位置にあることが検出された所定の時間期間の後に、加熱要素１６はスチーム生成器の異なる設定温度に制御されてよく或いオフにさせられてよい。

スチーム生成器１５は、コントローラ１８に接続され且つスチーム生成器１５の温度を検出して検出する温度に依存する信号をコントローラ１８に提供するように構成される、サーミスタ２０も含む。任意的に、アイロン掛けプレート１３は、アイロン掛けプレート１３の温度を検出してアイロン掛けプレート１３の温度に依存する信号をコントローラ１８に提供するよう、コントローラ１８に接続される追加的なサーミスタ２１を含んでよい。

アイロン掛けプレート１３は、スチーム生成器１５からの熱移転によって受動的に加熱される。スチーム生成器１５は、本体部分１５ａと、本体部分１５ａの周縁から延びる接触フランジ２２とを含む。加熱要素１６は、本体部分１５ａ内に設けられる。スチーム生成器１５は、アイロン掛けプレート１３の上に配置され、スチーム生成器１５の本体１５ａの周囲の周りの接触フランジ２２を用いてアイロン掛けプレート１３と接触し、接触フランジ２２は、アイロン掛けプレート１３の周りに形成される凹部２３内に位置する。スチーム漏れを防止するよう、封止手段（図示せず）が凹部２３内に又は凹部２３の周りに設けられてよい。スチーム生成器１５の本体は、接触フランジ２２を除く殆ど全ての地点で、アイロン掛けプレート１３から分離され、それにより、実質的に懸架された熱質量構成(thermal mass configuration)である。具体的には、スチーム生成器１５の本体部分１５ａの中央部分に亘って、スチーム生成器１５とアイロン掛けプレート１３との間に空気間隙２４が設けられる。スチーム生成器１５の本体部分１５ａからの熱は、接触フランジ２２を通じた伝導によってアイロン掛けプレート１３に主として移転され、小さい割合のみが、接触フランジ２２以外の領域内の空気間隙２４に亘る放射又は伝導／対流によって、アイロン掛けプレート１３に移転される。即ち、スチーム生成器１５とアイロン掛けプレート１３との間の主要な熱結合は、接触フランジ２２である。アイロン掛けプレート１３のスチーム孔１４は、空気間隙２４と流体連通し、使用中、スチーム生成器１５は、空気間隙２４内にスチームをもたらし、次に、スチームは、スチーム孔１４を通じてスチームアイロン１０から放出される。

図２の断面図から、特に図３の断面図から、スチーム生成器１５の縁の周りの接触フランジ２２は狭く、狭い接触脚２５を備え、スチーム生成器１５は、接触脚２５で、寸法「ｄ」によって示されるように、アイロン掛けプレート１３と接触するのを見ることができる。接触フランジ２２は、スチーム生成器１５の本体部分１５ａとアイロン掛けプレート１３との間に比較的長く狭い熱経路も提供する。この熱経路は、スチーム生成器１５の本体部分１５ａから水平に延びる第１のフィン２６と、第１のフィン２６から垂直に延びる第２のフィン２７と、第２のフィン２７の遠隔端に位置する接触脚２５とを含む。この構成は、スチーム生成器１５の主要熱質量体(main thermal mass)、即ち、本体部分１５ａと、接触脚２５との間に、空気空間２８をもたらす。接触フランジ２２は、スチーム生成器１５の本体部分１５ａの水平に隣接する部分から離間する、垂直部分、即ち、第２のフィン２７を含む。それにより、第１及び第２のフィン２６，２７は、スチーム生成器１５の主要熱質量体、即ち、加熱要素１６とスチーム生成器１５の材料質量(material mass)の大部分とを含む、本体部分１５ａと、アイロン掛けプレート１３との間に、制限された熱経路をもたらす。この構成は、接触フランジ２２を介したスチーム生成器１５の本体部分１５ａとアイロン掛けプレート１３との間の熱経路が間接的であるような構成、即ち、熱経路は非線形であり、移転される熱が「グーズネック」型(“goose-neck” type)の形状における接触フランジ２２を通じる角度付けられた経路に従うことを必要とするような構成である。非線形の熱経路は１８０°以外の角度で第２の熱経路コンポーネントに接合される第１の熱経路コンポーネントを含む熱経路を指すことがある。第１の熱経路コンポーネント及び／又は第２の熱経路コンポーネントは、例えば、直線であってよく、湾曲してよく、或いは角度付けられてよい。この制約された熱経路構造は、スチーム生成器１５の本体部分１５ａの温度におけるあらゆる大きな変動がアイロン掛けプレート１３の温度における大きな変動を引き起こすのを防止するように作用し、それにより、熱「ダンパ」(thermal “damper”)として作用し、アイロン掛けプレート１３の温度がより一定なままであるのを可能にする。

図２及び図３は、接触フランジ２２がその上に位置するアイロン掛けプレート１３の凹部２３が、接触フランジ２２よりも広いことも例示しており、寸法「ｄ」よりも広い図２に示す寸法「ｒ」によって指し示している。また、アイロン掛けプレート１３は、凹部２３とアイロン掛けプレート１３のベース面３０との間に比較的大きな材料質量を有する、大きな熱分散領域２９を含む。アイロン掛けプレート１３は、アイロン掛けプレート１３の幅の残部に亘るよりも、熱分散領域２９の領域内でより厚い。よって、スチーム生成器１５がアイロン掛けプレート１３と接触する地点は、アイロン掛けプレート１３の反対側の残部の大部分がアイロン掛けプレート１３から離間するよりも、アイロン掛けプレート１３のアイロン掛け面３０から更に離間する。大きな熱分散領域２９は、スチーム生成器１５からの熱が、図３に矢印「ａ」で示すように、接触フランジ２２を介してアイロン掛けプレート１３の表面領域に亘って均一に消散し、且つスチーム生成器１５の接触フランジ２２の接触脚２５に近接するアイロン掛けプレート１３の表面に局所化される「ホットスポット」を回避するのを可能にするように、作用する。また、接触フランジ２２がその上に位置する凹部２３の幅「ｒ」が接触脚２５／接触フランジ２２の幅「ｄ」よりも大きいことは、スチーム生成器１５から移転される熱が、接触フランジ２２／接触脚２５から素早く且つ直ちに奪われ、アイロン掛けプレート１３に亘る均一な熱分散を強化することを意味する。

比較のために、既知のスチームアイロン１００の構成が図４及び図５に示されており、アイロン掛けプレート１１３に連結されたスチーム生成器１１５を含む。スチーム生成器１５のベースは、アイロン掛けプレート１３の上に直接的に位置する接触脚１２５を含む。接触脚１２５は、スチーム生成器１１５の主要熱質量体と接触脚１２５との間に実質的に制約されない直接的な熱経路があるよう、スチーム生成器１５の主要温度質量体と緊密に形成されることを、見ることができる。更に、接触脚１２５は、図５に幅「Ｄ」によって示すように、比較的広い。加えて、接触脚１２５がアイロン掛けプレート１１３と接触する地点は、アイロン掛けプレート１１３の幅の大部分と実質的に同じ厚さを有する。従って、接触脚１２５の周りには、本発明のスチームアイロン１０におけるように熱分散領域として作用する、増大した材料の厚み又は質量の領域がない。よって、熱はスチーム生成器１１５からアイロン掛けプレート１１３に直ちに移転され、局所化されたホットスポット１０１が、スチーム生成器１１５の接触脚１２５の位置に対応するアイロン掛けプレート１１３の表面１３０に創り出される。また、スチーム生成器１１５からアイロン掛けプレート１１３への実質的に制約されない熱経路は、スチーム生成器１１５の大きな温度変動がアイロン掛けプレート１１３に素早く且つ有意に影響を及ぼし、アイロン掛けプレート１１３において対応する大きな温度変動を引き起こすことを意味する。

スチーム生成器温度変動及び局所的ホットスポットの影響の既知のスチームアイロン１００構成と本発明のスチームアイロン１０との間の上述の相違は、スチーム生成器１５，１１５及びアイロン掛けプレート１３，１１３の相対的な熱質量によっても影響を及ぼされる。ここで、「熱質量」(“thermal mass”)とは、スチームアイロンの動作中に温度変化に晒されるコンポーネントを形成する材料の質量を意味する。即ち、既知のスチームアイロン１００は、アイロン掛けプレート１１３の熱質量よりも有意に大きな熱質量を備えるスチーム生成器１１５を含む。アイロン掛けプレートの熱質量に対するスチーム生成器の熱質量の比率は、典型的には、約２．５：１〜３：１である。これはスチーム生成器における温度変化がアイロン掛けプレート１１３の温度に素早く且つ有意に影響を及ぼすことを意味する。しかしながら、本発明のスチームアイロン１０において、スチーム生成器１５及びアイロン掛けプレート１３は、アイロン掛けプレートの熱質量に対するスチーム生成器の熱質量の比率が、約１：１〜１．５：１であるように構成される。これはアイロン掛けプレート１３（受動的な熱質量）の温度に影響を及ぼすスチーム生成器１５（能動的な熱質量）の温度変動の間の熱「減衰」(thermal “damping”)を更に助け、アイロン掛けプレート１３の温度が使用中により安定的なままであることを意味する。また、スチーム生成器１５のより低い熱質量は、より少ない熱エネルギがスチーム生成器１５内に蓄積されることを意味し、よって、スチームアイロン１０が静止的なままにされるとき、アイロン掛けプレート１３３は、既知のスチームアイロン１００における程に加熱させられず、最適な温度範囲に向かう又は最適な温度範囲より上の過剰なアイロン掛けプレートの温度を回避する。

既知のスチームアイロンに対する本発明のスチームアイロン１０の構成の利点は、スチーム生成器１３から直接的に受け取られる熱からのアイロン掛けプレート１３を通じた改良された熱分散が、中間プレートがスチーム生成器（即ち、能動的な熱源）とアイロン掛けプレート（即ち、アイロン掛けされる衣類と接触するようになる部分）との間に提供されるべき必要を回避することである。幾つかの既知のアイロンでは、ホットスポットを回避するために、スチーム生成器とアイロン掛けプレートとの間の熱分散を一様にするのに助けるよう、中間プレートが必要とされる。そのような構成において、熱は、初めに、スチーム生成器の別個の接触地点から、中間プレートを横断して拡散させられ、次に、より均一に分散させられる熱が、アイロン掛けプレートに移転される。中間プレートの必要を回避することは、本発明のスチームアイロンの構成をより単純にし、構成プロセスをより短くし、それにより、製造コスト及び部品コストを減少させる。

本発明のスチームアイロン１０では、使用者は、アイロン掛けされる異なる種類の織物の衣類を可能にするために、アイロンの温度を調節する必要がない。アイロンによって生成され且つ放出されるスチームは、衣類皺取り機能の大部分を遂行する。よって、アイロン掛けプレート１３を、摂氏１４５度より下のような比較的一定な温度に維持し得る。それにより、本発明のスチームアイロン１０の上述の構成は、スチームアイロン１０の使用に拘わらず、比較的一定な温度のアイロン掛けプレート１３を可能にするように作用する。それは、以下に説明する理由のために、スチーム生成器１５及びアイロン掛けプレート１３の温度を調節してアイロン掛けプレート１３を最適な温度限界内に維持するために、既知のスチームアイロンにおいて必要とされる複雑な制御アルゴリズムの代わりに、より堅牢な(robust)温度制御システムが用いられるのも可能にする。

本発明の例示的なスチームアイロン１０において、スチーム生成器温度は、最適に機能するために、摂氏約１６５度に設定されてよい。また、アイロン掛けプレート１３は、摂氏１００〜１４５度の間の最適な温度に維持されてよいが、アイロン掛けプレート１３は、摂氏１００度より上に加熱される必要がある。何故ならば、この温度より下では、生成されるスチームの凝結は、スチームアイロン性能にとって有害であり得るからである。従って、スチームアイロンの制御スキームは、摂氏１００度のアイロン掛けプレート温度より上で、スチームアクティブ化が可能にされるのを許容するに過ぎない。

「アイロン準備完了時間」(“iron ready time”)は、スチームアイロン１０が最初にオンにされるときに、アイロン掛けプレート１３及びスチーム生成器１５が動作温度に達するのに要する時間である。通常、これはアイロン掛けプレート１３及びスチーム生成器１５が室温から開始して動作温度に達する時間である。しかしながら、上述のような本発明のスチームアイロン１０の構成の故に、従来的な制御スキーム又はアルゴリズムが用いられるとするならば、アイロン準備完了時間は既知のスチームアイロン１００よりも長いであろう。従来的なスチームアイロンにおいて、スチーム生成器１１５は、それがサーミスタによって検出されるような最大温度に達するまで熱くなるよう概ね制御され、次に、その時点で、電力が切断されるので、スチーム生成器１１５は、それが最小の閾温度に達するまで冷たくなる。通常、冷たいところから開始するとき、温度遅延は特に加熱電力が高いときにより著しいので、初期的な温度オーバーシュートは高く、それは通常の動作におけるよりもずっと高い温度に上昇させられるスチーム生成器をもたらす。最大温度閾値に達するとき、電力は再びオンにされて、スチーム生成器１１５をより低い最大温度まで加熱し、その時点で、電力は再び切断され、スチーム生成器１１５は、それが更に減少させられた最大閾温度に達するまで加熱される。電力が再び切断され、スチーム生成器１１５は、それが最小閾温度に達するまで冷え、その時点で、電力が再び供給される。スチーム生成器１１５が同じ最小閾温度に達する毎に、スチーム生成器１１５は再びオンにされて、このサイクルは繰り返され、最大閾温度を減少させることは、スチーム生成器１１５を最適な動作温度の周りに落ち着かせることを目標とする。

図６は、既知のスチームアイロン１００からの従来的な制御アルゴリズムを用いて作動させられた、本発明のスチームアイロンに従って構成されたスチームアイロン１０上の地点で取られた、初期加熱プロセス中の様々な温度読取りのグラフを示している。線（ｉ）は、スチーム生成器１５の温度を表すサーミスタ２０の読取りを表している。線（ｉｉ）は、温度ヒューズでの温度である。線（ｉｉｉ）乃至（ｘｉｉ）は、アイロン掛けプレート１３がスチーム生成器１５によって受動的に加熱されるときの、アイロン掛けプレート１３の表面に亘る様々な地点での温度読取りを表している。そのようなアイロン掛けプレート温度読取りは、任意的に、アイロン掛けプレート内の又は上のサーミスタ２１によって検出されてよい。スチームアイロン１０がオンにされるとき、スチーム生成器１５は、摂氏約３０度から、摂氏約２２５度として示される第１の最大の温度閾値まで熱くなる。次に、電力が切断され、スチーム生成器１５は、それがその最小の温度閾値に達するまで冷え、最小の温度閾値が摂氏約１６５度であることを図６から見ることができる。次に、スチーム生成器１５は、再び給電され、より低い閾温度まで冷える前に、摂氏約１９０度のより低い最大の閾温度まで熱くなる。このサイクル中、アイロン掛けプレート１３の温度は、それが摂氏１００度のその最小の動作温度に達するまで、着実に増大する。図６に示すプロセスにおいて、これは、全てのアイロン掛けプレート温度プロット線がグラフの摂氏１００度線より上を通る地点で、ｘ軸と交差する垂直破線によって示されるような、ほぼ１４０秒の、２分を優に上回る、アイロン準備完了時間を要する。

従来的な制御アルゴリズムを用いるときよりも有意に素早いアイロン準備完了時間を成すために、実施態様は、本発明のスチームアイロン１０を作動させるための制御スキーム又はアルゴリズムを含んでよい。図７は、図６に示すグラフと類似するグラフを示しており、本発明のスチームアイロンに従って構成されたスチームアイロン１０上の地点で取られた、初期的な加熱プロセス中の様々な温度読取りを示している。しかしながら、図７のグラフは、本発明の制御アルゴリズムを用いて作動させられたスチームアイロン１０を示している。線（ｉ）は、スチーム生成器１５の温度を表すサーミスタ２０の読取りを表している。線（ｉｉ）は、温度ヒューズでの温度である。線（ｉｉｉ）乃至（ｘｖ）は、アイロン掛けプレート１３がスチーム生成器１５によって受動的に加熱されるときの、アイロン掛けプレート１３の表面に亘る様々な地点での温度の読取りを表している。

様々な実施態様に従った制御アルゴリズムは、スチーム生成器１５が制御されて減少させられた温度レベルの辺りに留まる前に、スチームアイロン１０の初期的なスイッチオンの後に、第１の１つ又はそれよりも多くのサイクルに亘って、スチーム生成器１５をより高い温度まで加熱することを含んでよい。これは、制御アルゴリズムのもっと後の動作サイクルの間よりも、スチーム生成器１５の初期的な加熱サイクルの間に、より高い最小の温度閾値を有することによって、達成される。図７を参照すると、スチーム生成器１５は、初期的に、摂氏約２２０度の最大の温度閾値まで加熱され、その時点で、加熱は停止させられ、スチーム生成器１５は冷え始める。しかしながら、初期的な最小の温度閾値は、比較的高い摂氏約１９０度に設定されており、その時点で、スチーム生成器１５は再び給電される。図７のグラフによって表される例示的な制御アルゴリズムにおいて、最大の温度閾値は、第２のサイクルに亘って同じままであり、よって、スチーム生成器１５は、スチーム生成器１５への電力が再び停止される前に、摂氏約２２０度まで再び熱くなる。スチーム生成器１５が初期的な最小の温度閾値まで冷えるときまでに、アイロン掛けプレート１３は、摂氏１００度の最小の動作温度に既に達している。図７に示すプロセスでは、全てのアイロン掛けプレート温度プロット線がグラフの摂氏１００度線より上を通る地点で、ｘ軸と交差する垂直破線によって示すように、これは、従来的な制御アルゴリズムが用いられる場合よりも約３０秒素早い、約１００秒を要する。従って、スチーム生成器１５を始動中に初期的な１つ又はそれよりも多くの加熱サイクルに亘って高温に維持することは、アイロン掛けプレート１３へのより素早い熱移転を保証し、よって、より素早いアイロン準備完了時間を保証する。アイロン掛けプレート１３がひとたび最小の動作温度に達すると、制御アルゴリズムは、減少させられた最小の温度閾値を用い、最大の温度閾値も、スチーム生成器１５が次に最適な動作温度の周りに維持されるように、相応して減少させられてよい。そのような最適な動作温度は、摂氏約１６５度であってよい。

上述の例示的な制御スキームは、スチーム生成器１５が、スチームアイロン１０の初期的な加熱後の第１の２つの加熱サイクルに亘って、高められた最大の温度閾値まで熱くなるのを可能にする。しかしながら、様々な実施態様に従った制御スキームは、この数の初期的な加熱サイクルに限定されることを意図せず、高められる最大の温度閾値は、本発明の範囲内で１つの又は２つよりも多くのサイクルであってよい。同様に、スチームアイロン１０の初期的な加熱中の初期的に高められる最小の温度閾値は、本発明の範囲内で１つよりも多くの加熱サイクル８に亘って存在してよい。更に、アイロン掛けプレート１３の温度が、摂氏１００度であってよい或いは本発明の範囲内の他の温度値であってよい所定の最小の動作温度にひとたび達すると、スチームアイロン１０の制御ユニット１８は、初期的な加熱サイクルの初期的な最大及び／又は最小の温度閾値を減少させるように構成されるだけでよい。

様々な実施態様に従った制御スキームは、上述の例示的な実施態様に与えられる特定の温度値に限定されることを意図せず、他の動作温度範囲及び閾値が本発明の範囲内に包含されることを意図する。１つの例示的な実施態様において、初期的な（複数の）加熱サイクル中、スチーム生成器１５は、摂氏約２００度に、例えば、摂氏２００度の両側の３〜１０度内に留まるように、制御されてよい。

様々な実施態様に従った制御スキームは、スチーム生成器１５の温度がより低い閾値より下に落ちることが検出されるならば、スチーム生成器１５のためのより低い動作温度設定に戻る前に、１つ又はそれよりも多くのサイクルに亘って、スチーム生成器１５の増大された加熱サイクルを、高められた加熱温度にもたらす、更なる機能を任意的に含んでよい。例えば、スチームアイロン１０がオフにされて、引き続き、再始動され、そして、オフ期間において、スチーム生成器１５が（第１の）所定の温度より下に落ちるならば、制御アルゴリズムをアクティブ化させて、スチーム生成器１５が加熱サイクル中にオフにされる温度を、高められた（第２の）所定の温度に設定してよい。スチーム生成器１５は、所定の数のサイクルに亘って、或いはアイロン掛けプレートが閾温度に達するまで、或いは設定される時間期間に亘って、この高められた（第２の）所定の温度まで、加熱され続けてよい。引き続き、制御アルゴリズムは、スチーム生成器１５が加熱サイクル中にオフにされて、スチームアイロン１０の引き続きの動作に亘って減少させられた（第３の）所定の温度になる、温度を設定してよい。そのようなアルゴリズムにおいて、第３の所定の温度は、第２の所定の温度よりも低いが、第１の所定の温度よりも高い。一例として、第１の所定の温度は、摂氏８０度であってよい。一層更には、第２の所定の温度は、摂氏約２００度であってよく、且つ／或いは、第３の所定の温度は、摂氏約１６５度であってよい。

本発明のスチームアイロン１０の例示的な実施態様において、接触脚寸法「ｄ」は、約１〜２ｍｍであってよい。また、接触フランジ２２の第１の及び／又は第２のフィン２６，２７の厚さは、約１〜２ｍｍであってよい。しかしながら、本発明はこれらの寸法に限定されることを意図せず、他の寸法が本発明の範囲内に入ることを意図する。

本発明のスチームアイロン１０の全体的な制御システムが、図８に概略的に示されている。コントローラ１８は、プロセッサ３１と、メモリユニット３２とを含む。メモリユニット３２は、スチーム生成器１５についての様々な閾値並びにアイロン掛けプレート１３及び／又はスチーム生成器１５についての最適な動作温度のような、スチームアイロン１０の動作を制御するための、多数の制御パラメータを格納してよい。コントローラ１８は、スチーム生成器１５の温度に関する信号を受信するよう、スチーム生成器１５のサーミスタ２０に接続される。任意的に、コントローラ１８は、アイロン掛けプレート１３の温度に関する信号を受信してよい。コントローラは、スチームアイロン１０の位置又は状態（即ち、使用中であるか否か）に依存する信号を受信するよう、スチームアイロン１０の本体内の運動／位置センサ１９にも接続される。コントローラ１８は、上述の制御スキームに従って加熱要素１６の動作を制御し得るために、スチーム生成器１５の加熱要素１６に接続される。

スチーム生成器１５の熱変動と受動的に加熱されるアイロン掛けプレート１３との間に「減衰」(“damping”)を伴う、本発明のスチームアイロン１０は、水貯槽からスチーム生成器１５への安定性のより少ない水投与速度により耐える。即ち、多量の水がスチーム生成器１５に供給されるならば、多量のスチームが生成され、スチーム生成器１５の本体は有意に冷える。しかしながら、スチーム生成器１５の主要熱質量は、既知のスチームアイロン１００におけるよりも低く、よって、スチーム生成器１５は、設定される動作温度に従って、より素早く加熱され得る。また、スチーム生成器１５とアイロン掛けプレート１３との間の制約された熱経路は、スチーム生成器１５の一時的に下げられた温度が、アイロン掛けプレート１３においてそのような温度降下を引き起こさないことを意味する。スチーム生成器の質量を減少させることによって、スチーム生成器１５の加熱要素１６の電源オン時間は、所定の温度に達するよう、減少させられる。また、より少ない熱がスチーム生成器１５内に貯蔵される。アイロン掛けプレート１３の相対質量を増大させることによっても、アイロン掛けプレート１３に移転される熱エネルギは、アイロン掛けプレート１３のより低い温度増大をもたらす。

本発明のスチームアイロン１０は、スチームアイロン１０の本体１１内に一体的な水貯槽を有するものとして記載されているが、本発明は、そのような構成に限定されることを意図せず、遠隔的な水貯槽を有するスチームアイロンの実施態様も包含することを意図する。そのようなスチームアイロン（図示せず）は、静止的なベース部分に含められる別個の貯槽から水ホースを介して水を供給される、アイロンの本体内のスチーム生成器を含んでよい。水移転機構は、スチームアイロンの本体内の或いはベース部分内の電気ポンプを含んでよい。使用中、ベースは固定されたままであり、スチームアイロン部分のみが使用者によって衣類に亘って移動させられる。そのような代替的な実施態様はより複雑な構造を有し、より多くの空間を占めるが、それはスチームアイロンの使用者移動可能な部分がより軽く且つ操作がより容易であるという利点を有する。何故ならば、それは水貯槽の重量を含まないからである。

本発明のスチームアイロン１０は、アイロン掛けプレート１３に１つのサーミスタ２１を有するものとして記載されているが、本発明はこの数に限定されず、アイロン掛けプレート１３は、アイロン掛けプレート１３上の異なる地点で温度を検出するよう、コントローラ１８に接続される複数のサーミスタ２１を含んでよい。

本発明の例示的なスチームアイロン１０は、実質的に水平な第１のフィン２６と実質的に垂直な第２のフィン２７とを含む接触フランジ２２を含むが、本発明はこの構成に限定されることを意図しない。具体的には、第２のフィン２７は、垂直に対してある角度で第１のフィン２６から下向きに延びてよい。一層更には、本発明は、図示し且つ記載するフィン２６，２７のような２つの別個のフランジ部分の間の角度付き構成を含む接触フランジ２２に限定されることを意図しない。本発明の範囲内の代替的な実施態様において、接触フランジは、連続的な湾曲形状又は湾曲形状に移行する直線区画を含んでよいが、スチーム生成器１５とアイロン掛けプレート１３との間の熱制約を依然としてもたらす。

図示するスチームアイロン１０の例示的な実施態様において、スチーム生成器１５の本体部分１５ａは、スチーム生成器１５の質量の大部分を含み、スチーム生成器１５の総質量のより一層小さい割合を占めるスチーム生成器１５の周辺フランジ２２を備える。例示的な実施態様において、スチーム生成器の本体部分１５ａの質量は、スチーム生成器１５の総質量の７５％〜９５％の間を含んでよく、スチーム生成器１５の総質量の８５％よりも大きくてよく、一層更には、スチーム生成器１５の総質量の９０％よりも大きくてよい。

図示し且つ記載する本発明のスチームアイロン１０のアイロン掛けプレート１３は、アイロン掛けプレート１３の幅の残部に亘ってよりも、熱分散領域２９の領域においてより厚い。この形状はアイロン掛けプレート１３に亘る接触フランジ２２からの最適な熱移転をもたらす。また、接触フランジ２２がその上に位置するアイロン掛けプレート１３の凹部２３は、寸法「ｄ」よりも広い図２に示される寸法「ｒ」によって指し示される、接触フランジ２２よりも広いものとして、図示され且つ記載されている。有利には、寸法「ｒ」は、寸法「ｄ」よりも少なくとも１ｍｍ大きい。具体的には、正確な幅「ｒ」及び「ｄ」はスチームアイロン１０の長さ及び断面に亘って異なることがあるので、アイロン掛けプレート１３の全体に対する凹部２３の平均的な幅「ｒ」は、好ましくは、スチーム生成器接触フランジ２２の全体に亘る平均的な幅「ｄ」よりも１ｍｍ大きい。

「含む」という用語は他の要素又はステップを排除せず、単数形は複数形を排除しないことが理解されるであろう。単一のプロセッサが、請求項中で引用される幾つかの品目の機能を充足してよい。特定の手段が相互に異なる従属項において引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを有利に用い得ないことを示さない。請求項中の如何なる参照符号も、請求項の範囲を限定するものとして解釈されてならない。

請求項はこの出願において構成の特定の組み合わせにおいて表されているが、本発明の開示の範囲は、それがいずれかの請求項において現在請求されている同じ発明に関係しようがしまいが並びにそれが親発明と同じ技術的課題の一部又は全部を軽減しようがしまいが、明示的であれ黙示的であれ本明細書中に開示されるあらゆる新規な構成若しくは構成のあらゆる新規な組み合わせ又はそれらのあらゆる一般化を含むことも理解されなければならない。これによって、本出願人は、本出願の又は本出願に由来するいずれかの更なる出願の審査中に、新しい請求項がそのような構成及び／又は構成の組み合わせに対して定められることがあることを予告する。

Claims (14)

1. 本体部分と、該本体部分と一体的に形成され且つ該本体部分から離間させられるフランジとを含む、スチーム生成器であって、前記本体部分は、スチーム生成器を加熱する電気加熱要素を含む、スチーム生成器と、
   熱結合を介して前記スチーム生成器に連結され、且つ、前記熱結合を介した前記スチーム生成器からの熱の伝導によって受動的に加熱されるように構成される、アイロン掛けプレートとを含み、
   前記フランジは、前記スチーム生成器の前記本体部分を、前記フランジを通じる間接的な熱経路を介して、前記アイロン掛けプレートに熱的に結合させるために、前記アイロン掛けプレートと一体的に形成される熱分散領域と接触し、該熱分散領域は、前記アイロン掛けプレートのアイロン掛け面に亘って均一に熱を消散させるように構成され、前記フランジ及び前記熱分散領域は、前記スチーム生成器の前記本体部分を前記アイロン掛けプレートから離間させて、前記スチーム生成器の前記本体部分と前記アイロン掛けプレートとの間に空気間隙を形成するように、並びに、前記スチーム生成器の前記本体部分から前記アイロン掛けプレートへの前記熱の伝導を制限するように、構成され、
   前記アイロン掛けプレートの前記熱分散領域は、前記アイロン掛けプレートを通じて前記フランジから伝導される熱の熱分散を強化するために、前記フランジが前記アイロン掛けプレートと接触する領域において増大される厚さの領域を含む、
   スチームアイロン。
2. 前記フランジは、前記スチーム生成器の前記本体部分から第１の方向に延びる第１の部分と、前記スチーム生成器の前記本体部分と前記フランジの第２の部分との間に間隙が定められるよう、前記第１の部分から延びる前記第２の部分とを含む、請求項１に記載のスチームアイロン。
3. 前記フランジは、１〜３ｍｍの厚さである、請求項１又は２に記載のスチームアイロン。
4. 前記フランジと前記アイロン掛けプレートとの間の接触地点での前記フランジの幅は、接触領域の少なくとも５０％に亘って、１〜３ｍｍの間である、請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載のスチームアイロン。
5. 前記スチーム生成器は、前記フランジによって前記アイロン掛けプレートに主に連結され、前記スチーム生成器の残部は、前記スチーム生成器の隣接する表面の少なくとも７５％に亘って、前記アイロン掛けプレートから離間させられる、請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載のスチームアイロン。
6. 前記アイロン掛けプレートの質量に対する前記スチーム生成器の質量の比率は、１：１〜１．５：１の間である、請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載のスチームアイロン。
7. 当該スチームアイロンの動作を制御するコントローラを更に含み、該コントローラは、当該スチームアイロンの初期的な加熱後に第１の加熱動作を行い且つ当該スチームアイロンの引き続きの動作中に第２の加熱動作を行うように、構成され、前記第１の加熱動作は、前記スチーム生成器を、前記第２の加熱動作でよりも高い温度範囲まで加熱することを含む、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載のスチームアイロン。
8. 前記第１の加熱動作は、第１の最小の所定の温度より上に留まるよう、前記スチーム生成器を加熱することを含み、前記第２の加熱動作は、第２の最小の所定の温度より上に留まるよう、前記スチーム生成器を加熱することを含み、前記第１の最小の温度は、前記第２の最小の温度よりも高い、請求項７に記載のスチームアイロン。
9. 前記第２の加熱動作の間、前記スチーム生成器は、摂氏１４０〜２００度の間に維持される、請求項７又は８に記載のスチームアイロン。
10. 前記コントローラは、前記アイロン掛けプレートが所定の最小の動作温度に達するまで、前記第１の加熱動作を行うように構成される、請求項７乃至９のうちのいずれか１項に記載のスチームアイロン。
11. 前記最小の動作温度は、摂氏１００度である、請求項１０に記載のスチームアイロン。
12. 前記コントローラは、前記アイロン掛けプレートの温度が摂氏１００度〜摂氏１４５度の間に維持されるよう、前記スチーム生成器の温度を制御するように構成される、請求項７乃至１１のうちのいずれか１項に記載のスチームアイロン。
13. 前記コントローラに接続される運動センサ及び向きセンサの少なくとも１つを更に含み、前記コントローラは、前記少なくとも１つのセンサによって検出されるような、アイロン掛け方向、速度、及びアイロン向きのうちの少なくとも１つのパラメータに依存して、前記スチーム生成器の加熱を制御するように構成される、請求項７乃至１２のうちのいずれか１項に記載のスチームアイロン。
14. 前記コントローラは、前記スチーム生成器の温度が、第１の所定の値よりも下に落ちるならば、前記コントローラが、当該スチームアイロンの初期的な加熱サイクルに亘るスチーム生成器ヒータスイッチオフ値を、第２の所定の値に設定するように、前記スチーム生成器の動作を制御するように構成されるのに対し、引き続きのアイロン掛け動作中、前記スチーム生成器は、第３の所定の温度値で作動させられ、該第３の所定の温度値は、前記第１の所定の温度値よりも高く、前記第２の所定の温度値よりも低い、請求項７乃至１３のうちのいずれか１項に記載のスチームアイロン。

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