JPH02501588A - 特に家庭用電気器具に使用される自己制御圧力によって動作する実用的なスチーム発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 特に家庭用電気器具に使用される自己制御圧力によって動作する実用的なスチー ム発生器発明の説明 本発明は自己制御圧力によって動作する実用的なスチーム発生器に関するもので あり、当該スチーム発生器は、特に、家庭用電気器具と共に使用される。

家庭用電気器具を動作する際にスチームを必要とするものが何種類か知られてい る。例えば、平板状のアイロンや洗浄器がそれである。この場合、スチームはこ れらの装置と分離されており、且つ熱源として電気抵抗を用いて発生させられる 。

これらのスチーム発生器は、一般には、手動式であり、ボイラーが冷たい時に水 が補充される。そして、次のような方法が利用されている。すなわち、ボイラー の中に最初に導入されていた水の量が使い切られた後に、先ず、ボイラーが冷た くされることが必要であり、そして、それからボイラーに新しい水が再び導入さ れ、その後、水が熱せられ、そしてスチームになるまで待ってから使用するとい う方法である。

このようなシステムでは、次のような場合にユーザーがスチザーが急いでいると き、ボイラーが未だ十分に冷え切ってぃない状態であるにも拘らず、当該ボイラ ーを開き、ボイラー内に水を再度入れようとする。この種のことは、しばしば行 われる。

バルブと充満用容器とからなる何種類かの装置が現在までに提案されている。然 しなから、それらの装置は前記した問題点を解決するものではなく、それを解決 しようとすると、極めて複雑で且つ高価な装置を用いなければならない。

実際、最も簡単な解決方法は、既に市場で流通しているようなマイクロポンプに よって水を加えることであろう。例えば、コーヒーパーコレータで使用されてい るように、外部のりザーバーから水を吸い上げる方法である。然しなから、そう するためには、従来の技術によってもスチーム発生器を提供する際に、数種類の 装置を必要とする。すなわち、最大水量および最小水量を制御する装置、圧力ス イッチ、サーモスタット、さらには、安全弁等を採用した装置である。これらは 既に手動操作によるスチーム発生器として知られているものである。然しなから 、これらの装置は前記の問題を明らかに解決するとは言うものの、スチーム発生 器のサイズがより大きなものよなり、前記したような家庭用器具としての使用分 野においては良好な結果を与えるものではない。蓋し、これらのシステムは新し い水を加えたときにスチームの圧力が必ず減少するので、そのために実際にスチ ームを使用しているときに、頻繁にその使用を中断しなければならないというこ とがあるからである。

実際問題として、このような小容量のスチーム発生器において、最大の難点は、 当該スチーム発生器に対して極めて少量の水しか供給出来ず、スチーム圧力を極 度に低下するものではないが、システム自体を冷却し、あるいはスチームの流れ を制約し、またはスチームの流れを遮断してしまうことがある。

本発明は、圧力の印加されているスチーム発生器の中に水を導入する要素として ポンプを使用するものであり、それによって、前記の問題を全て克服し、結果と して、ボイラーの中の内部圧力を殆ど減少することのないスチーム発生器を提供 することが出来、さらに、本発明に係るスチーム発生器を動作する際には、上記 したような特別の制御装置や調整器を必要とするものではない。前記の目的に対 しては、圧力調整器としての機能を持たせるべく採用した単純なマイクロスイッ チと、ボイラーに冷たい水を供給する調整機能を有する単純な温度制御器とが用 いられる。

本発明に係るスチーム発生器を構成するボイラーは特別な形状に形成され、これ によってスチーム発生器中における圧力変化の極めて微妙な制御を容易に行うこ とが出来る。そして、これを行うに際して、既存の圧力スイッチや最大、最小水 量制御装置を必要とすることはなく、また、スチーム発生器を構成する熱源とし ての電気抵抗の０Ｎ１０ＦＦ状態を切り換えるある大きさの差圧力を必要とする こともない。

前記の目的は、その両端部が閉塞されたＵ形状のパイプからなるボイラ一本体を 形成することによって達成される。前記パイプには二つの脚状の部分（以下、脚 部という）が設けられており、下方の脚部はボイラ一本体の機能を有しており、 水と熱発生部品が収容される。一方、上方の脚部はスチームドームの機能を有し ている。例えば、筒状のバネ圧力計のように、内部圧力の変化に伴い、前記パイ プを構成する湾曲形状が変化してスチーム圧力を制御する。そして、電気熱抵抗 器を０Ｎ１０ＦＦに切り替えるための制御部品として前記Ｕバイブの両脚部の端 部間に取り付けられた単純なマイクロスイッチが用いられる。

このマイクロスイッチはＵバイブの中において小さな圧力または無圧力状態にな ったときに両端部が互いに近づいて閉成され、それによってスチーム発生器の下 方の脚部に挿入された電気ヒータ素子の電流の供給が許容される。一方、所定の 圧力に到達すると、脚部はスチーム発生器に要求される最大圧力に相当する距離 拡開し、マイクロスイッチが開成され、電流は遮断される。温度制御器（サーモ スタット）によってポンプから供給される水の制御がなされるものであり、当該 温度制御器は、ボイラーとして用いられるＵバイブの下方の脚部における最大水 位点に対応する冷水供給パイプに取着されるか、前記最大水位点に対応するスチ −１・発生器の本体部に取着される。そして、この温度制御器の作用下に、ポン プは当該温度制御器が配設されている壁部の温度上昇に起因して水位が減少した 時に動作し、冷水が供給され、その壁部が直ちに冷却された時に停止する。

このシステムによって従来技術に係る圧力スイッチよりも高感度の圧力調整が可 能となる。すなわち、ボイラーを形成するＵパイプの２本の脚部の短いストロー クの開閉が加熱素子のＯＮ１０　Ｆ　Ｆ状態の切り替えを十分に遂し得る。同様 に、サーモスタットによってポンプの動作と停止が行なえる。このように、当該 システムにおいて、ボイラーには小容量の水が供給される。然しなから、この小 容量の水は温度制御器が取着されている壁面の温度に影響を与える。満水時であ っても低水位時においても全体としての温度は、無視出来る程の変化しかしない 。

従って、スチーム圧力は影響されない。前記したように、圧力の調整の観点から すると、スチーム圧力は一定に保持することが可能である。

本発明は以下の実施例と図面によってさらに明確に理解されるであろう。但し、 この実施例と図面は本発明を限定するものではない。

第１図は本発明に係るスチーム発生器の平面図、第２図は本発明に係るスチーム 発生器の正面図、第３図は電気的接続を表す線図、 第４図は第２図に示すスチーム発生器について９０°回転させた説明図である。

第１図と第２図に示されるように、本発明に係るスチーム発生器は、要求される スチーム発生量に対応する適当な径を有するパイプを用いてその両端部が閉塞さ れたＵ字状に形成されたボイラー１から構成されている。

このスチーム発生器は次に示すように支持されている。すなわち、水平面に置か れるときには、前記ボイラー１のＵバイブの両脚部２と３は二つの上下関係にあ る水平で且つ平行な平面上に配置される。例えば、上方の脚部３は、図から理解 されるように、下方の脚部２に対して４５°傾けられて置かれる。

この場合、下方の脚部２の閉塞された基部の前部を通じて電気熱抵抗器４が挿入 される。さらに、脚部２と３の両端部の外側には、例えば、下方の脚部２に取着 されたロッド６によって支持されたマイクロスイッチ５が取り付けられている。

当該マイクロスイッチ５はボイラー１に取り付けられた熱抵抗４に関連して電力 供給回路の中に組み込まれるものである。

ボイラー１の他方の脚部３には、前記マイクロスイッチ５を構成するブツシュボ タンに対して動作する位置に、支持部材に螺合する針状部材７が設けられる。従 って、この針状部材７はマイクロスイッチ５を構成するブツシュボタンからの距 離を調整することが可能である。

スチーム発生器が冷たい状態にあるときに、両方の脚部の端部は当初選択された 位置にあり、針状部材７はマイクロスイッチ５を押す状態に調整されており、従 って、前記電熱抵抗４に対し電流を供給するための回路が閉成される。

適当な量の冷水を貯留するリザーバ８はスチーム発生器を構成するスチームボイ ラー１であるＵ形状の部分に近接して配設される。

前記リザーバ８はボイラー１に導入される最大レベルに等しい最大容量を有する か、若しくはそれよりも大きな容量を有している。そして、後者の場合において は、特定の水位を示すインジケータが取着される。この場合、インジケータはボ イラー１に最初に水が導入された際にその最大レベルに対し当該ボイラー１を満 たす量に等しい水位を示す。

電気ポンプ９は周知のものであり、普通には電磁ポンプとして家庭用電気器具と して用いられている。この電気ポンプ９は管路１０．１１を介してボイラー１の 下方の脚部２とリザーバ８と接続され、その位置は前記水がボイラー１の下方の 脚部２に到達する最大レベル位置である。サーモスタット１２はポンプ９に電流 を供給する回路に挿入され、ボイラー１の水の導入口に対し近接した位置の管路 １１に、あるいはボイラー１の最大水位点における脚部２の外壁に配設される。

脚部２に対して上方にある脚部３の最上部にはスチームの出口用の管路１３が接 続される。パイプ１３はユーザーに供給されるスチームの導出口を形成する。な お、ブツシュボタンスイッチ１７によって制御される電気バルブ１４が設けられ る（第３図参照）。

ボイラー装置の制御と調整を完全にすべく安全弁１５が取り付けられている。最 後に、第３図に示すように、ブツシュボタンスイッチ１６が手動でポンプ９を動 作させるべく取着されている。

第３図はボイラーを動作すべく取着された種々の部品の電気回路の接続図であり 、パイロットランプ１８と１９が夫々電熱抵抗の動作と充填ポンプの動作を示す ために設けられている。

また、本発明に係るボイラ一本体に形成されているＵ形状パイプの両脚の間の水 平支持面に対する傾きは４５°である。従って、当該装置は二つの位置で利用す ることが出来る。一方の位置は、第２図に示すように、垂直状態に置く場合であ り、他方の位置は、第４図に示すように、水平方向に置いた場合である。

両方の位置において、ボイラー１の脚部２．３に対して二つの支持平面として配 設され、そのＬうな特徴から本発明に係る装置の組立品によって数種の問題が解 決する。第２図の高配置状態においては、平板状のアイロンに対するスチーム発 生器として用いられ、一方、第４図の低配置状態においては、例えば、車輪を取 り付けることによって洗浄器具に対するスチーム発生器として用いられる。

本発明に係る装置の動作を次に示す。

先ず、補助リザーバ８が水で満たされる。次いで、ブツシュボタンスイッチ１６ を動作させることによってポンプ３を手動で動作させ、水はボイラー１の最大導 入位置まで移送される。この場合、水の移送方法は数種類のことが考えられる。

例えば、リザーバ８の容量がボイラー１の最大容量に等しい場合には、その動作 は単にリザーバ８を空にし、次いでリザーバ８を再び充満するようにすればよい 。

若し、リザーバεの容量がボイラー１の最大容量よりも大きい場合には、リザー バ８に水位マークを設けて、その水位マークに至るまでリザーバ８を空にするよ うに動作させる。そこで、水の量に応じて、ボイラー１に導入された水の量はそ の最大水位になる。あるいは、前記針状部材７の位置を調整して、マイクロスイ ッチ５を自動的に駆動する位置とする。その結果、水が充填され、ボイラーの中 の予め定められた最大水位に到達したときに、その中にある空気の圧縮によって ボイラー内に圧力が生成され、その圧力でポンプが停止する。

電気抵抗４によって発生させられる熱によって水はスチームを生成し、このスチ ームが針状部材７によって動作するマイクロスイッチ５のストロークを適正に調 整することにより、規制される所望の圧力になると、先ず、パイロットランプ１ ８がＯＦＦ状態となり、ボイラーは使用可能となる。そして、この時点から使用 期間全てにわたって、全ての事象は自動的に行われ、水はリザーバ８に十分に保 持される。

実際、マイクロスイッチ５はボイラーｌの脚部２と脚部３の開閉動作に応じて調 整され、電熱抵抗４のスイッチング動作を制御する。一方、サーモスタッＨ２は 水導入用ポンプ９の駆動介し並びに停止動作を制御する。

本発明に係るスチーム発生器の使用によって次のことが試験され、そして、実証 された。すなわち、ボイラー１の特別な形状に基づき、従来の圧力スイッチに代 替して圧力を調整するために単純な構成のマイクロスイッチ５を用いることが出 来る。

また、同様に、温度制御器１２を特別な位置に、すなわち、ボイラーにおける最 大水位点に配設したことから、スチーム発生器の動作中における最大動作圧力は スチームを導出した後でも直ちに復帰状態となり、しかも、冷水が導入された時 にも同様となる。

さらに、次のような点を指摘することが出来る。例えば、ボイラーが動作開始時 において、何らかの不注意のために水が最大許容水位以上まで充填された場合、 ポンプの正常な動作を妨害するものではない。すなわち、スチームドームとして 作用する部分が極めて大きく、全体の容量の中の５０％以上あるからである。勿 論、スチームドームとして動作するボイラーの部分が極めて大きいことは本発明 装置の他の特徴の一つであり、管路１３の出力口からいつも乾燥したスチームが 得られるという理由による。

最後に、温度制御器１２について第３図の電気回路に基づきその動作を説明する 。温度制御器１２はマイクロスイッチ５の電線上で分路されており、これによっ て以下のような別の利点が得られる。すなわち、冷水が供給されるのは電熱抵抗 ４がＯＮ状態のときである。そして、ポンプが動作中に温度制御器１２が作動し ない場合には大容量の水が供給されボイラー内に圧力の増大をもたらし、従って 、マイクロスイッチ５が作動する。

持表平’ｇ−５０１５８８（５） 国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ボイラー本体（１）は両端部が閉塞されたＵ字状に湾曲形成されたパイプ 部材からなり、前記パイプ部材は二つの脚部（２、３）が上下関係で配設され、 下方の脚部（２）は水を貯留するボイラーそのものと加熱手段（４）を保持する よう機能し、上方の脚部（３）はスチームドームとしての機能を有し、スチーム の圧力制御はボイラーの内部圧力が変化するとき、パイプの湾曲形状を利用する ことにより遂行され、圧力の検出並びに制御手段として用いられるマイクロスイ ッチ（５）はＵ字状のパイプの両端部間に配設され、当該マイクロスイッチ（５ ）はパイプの内部圧力が減少したときに互いに接近するＵ字状の二つの端部の作 用下に閉成され、それによってスチーム発生器の下方の脚部（２）に挿入されて いる加熱素子（４）に対する電流の供給を許容し、一方、前記マイクロスイッチ （５）は所望の圧力に到達し且つ所望の最大圧力に対応する距離だけ二つの脚部 （２、３）が離間するとき、電流の供給を遮断するよう開成され、ボイラーに対 して水を供給するパイプ（１１）を介して当該ボイラーの下方の脚部（２）に接 続するポンプ（９）は温度制御器（１２）により制御されるものであり、前記温 度制御器（１２）はスチーム発生器のボイラーを形成するＵ字状パイプの下方の 脚部（２）にあって最大水位で且つその入口部位に配置された水供給パイプ（１ １）かあるいはボイラー（１）の下方の脚部（２）の本体の最大水位部位に直接 配置され、ポンプ（９）は温度制御器（１２）が装着される壁部が高温になるこ とにより水位が低くなるときに駆動され、冷水の供給により前記壁部が低くなる とき、その駆動が停止されるよう構成することを特徴とするポンプ（９）により 水を供給し且つ加熱手段として電気抵抗（４）を用いる、特に家庭用電気器具に 使用される自己制御圧力によって動作する実用的なスチーム発生器。 （２）請求項１記載のスチーム発生器において、圧力調整器として動作するマイ クロスイッチ（５）の開閉動作を行うために、前記マイクロスイッチ（５）は手 段（６）で前記Ｕ形状パイプの両脚部の中、一方の脚部に取り付けられてＵ形状 パイプの他方の脚部に支持部材に取着された針状部材（７）と接触可能であり、 且つマイクロスイッチ（５）を構成するプッシュボタンの動作は前記針状部とマ イクロスイッチのプッシュボタン間の距離を調整することによって遂行され、且 つスチーム発生器の内部における最大所定圧力が調整されることを特徴とする特 に家庭用電気器具に使用される自己制御圧力によって動作する実用的なスチーム 発生器。 （３）請求項１記載のスチーム発生器において、ポンプ（９）には任意の時点に おいて供給可能な補助リザーバ（８）から水が導入され、前記リザーバ（８）は ポンプ（９）の吸い込み側にパイプ（１０）を介して接続されるように構成する ことを特徴とする特に家庭用電気器具に使用される自己制御圧力によって動作す る実用的なスチーム発生器。 （４）請求項１乃至３のいずれかに記載のスチーム発生器において、プッシュボ タンスイッチ（１６）が配設され、当該プッシュボタンスイッチ（１６）は動作 開始時にリザーバ（８）からボイラー（１）に対して最大許容レベルまで適格な 水の量を導入すべく手動によりポンプ（９）を動作させるように構成することを 特徴とする特に家庭用電気器具に使用される自己制御圧力によって動作する実用 的なスチーム発生器。 （５）請求項４記載のスチーム発生器において、動作開始時において、その最大 レベルまでボイラーに水を導入する場合に、前記リザーバ（８）はボイラーの容 量の最大レベルに対応する容量に設計され、当該動作は、リザーバ（８）が満た されて、ボイラー（１）に対してその水を導入すべく手動操作によりプッシュボ タンスイッチ（１６）を動作させることによって全空にし、次いで再び満水とす るように構成することを特徴とする特に家庭用電気器具に使用される自己制御圧 力によって動作する実用的なスチーム発生器。 （６）請求項４記載のスチーム発生器において、動作開始時にボイラー（１）に は最大水位まで水が導入され、リザーバ（８）はボイラー（１）のその最大容量 よりも大きく形成され、当該リザーバ（８）にはマークが取着され、このマーク はボイラー（１）に保持される水の量がその最大レベルに至るまで導入されたと き、リザーバ（８）からの水が空になる量に対応して付けられることを特徴とす る特に家庭用電気器具に使用される自己制御圧力によって動作する実用的なスチ ーム発生器。 （７）請求項４記載のスチーム発生器において、動作開始時に、ボイラー（１） ではその最大水位まで水が導入され、リザーバ（８）はボイラー（１）の最大水 位まで水を導入したときよりも大きな容量に形成され、前記針状部（７）はその 中に保持される空気の圧力の効果に基づきボイラー（１）に形成される圧力に対 して調整され、その最大水位まで水を継続して導入するにつれて、ボイラー（１ ）内が最大許容水位に到達したときポンプは自動的に停止するようにされること を特徴とする特に家庭用電気器具に使用される自己制御圧力によって動作する実 用的なスチーム発生器。 （８）請求項１乃至４のいずれかに記載のスチーム発生器において、電気回路は 、温度制御器（１２）がマイクロスイッチ（５）と分路するように接続され、電 熱抵抗（４）が閉成状態にあるときにのみ水が満たされるように構成され、また 、ポンプが動作中に温度制御器（１２）が停止した場合には、付加的な安全制御 を遂行するよう構成することを特徴とする特に家庭用電気器具に使用される自己 制御圧力によって動作する実用的なスチーム発生器。 （９）請求項１記載のスチーム発生器において、ボイラーを形成するＵ形状のパ イプの両脚部に傾斜部が存在し、上方の脚部（３）は下方の脚部（２）の水平支 持平面に対して４５°傾けられてあり、ボイラー（１）はそのような水平面に関 して９０°異なる二つの位置が選択され、すなわち、第２図における垂直方向の 配置状態と第４図における垂直方向の配置状態が選択可能であるよう構成するこ とを特徴とする特に家庭用電気器具に使用される自己制御圧力によって動作する 実用的なスチーム発生器。