RU1794959C - Паровой утюг - Google Patents

Abstract

Использование: дл  глажени  изделий в быту и на производстве. Сущность изобретени : устройство имеет подошву с бачком дл  легкоплавкого материала, бачок дл  воды , механизм подъема, соединенный плунжером с подошвой или с бачком дл  легкоплавкого материала, а гильзой - с бачком дл  воды. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к бытовой технике , а именно к паровым утюгам.

Известен утюг, содержащий подошву, термоэлектрический нагревательный элемент , терморегул тор с переключателем диапазонов , систему пароувлажнени , кожух с ручкой и шнур дл  подсоединени  к электрической сети, Недостатком данного утюга  вл етс  сложность конструкции, больша  трудоемкость, значительна  себестоимость, низка  долговечность утюга и мала  эффективность системы парообразовани , обусловленна  тем, что камера испарени  системы пароувлажнени  забирает тепло непосредственно от подошвы вблизи зоны глажени  лиша  подошву равномерности температурного пол ; пар из камеры испарени , имеющий малое давление, устремл етс  не вниз к отверсти м в подошве в зону глажени , а вверх и проходит в зазоры между подошвой и кожухом, кожухом и терморегул тором и т.д.

Анализ аналогов показывает, что наиболее близким техническим решением по назначению и количеству признаков по отношению к предлагаемому  вл етс  паровой утюг, содержащий подошву, бачок, установленный над подошвой и снабженный клапаном дл  выпуска пара.

Недостатком утюга-прототипа  вл етс  то, что он сложен и трудоемок в изготовлении , позвол ет разогревать подошву до низкой температуры, обусловленной температурой парообразовани  воды (около 100°С), в нем отключение электроэнер гии производитс  подпружиненным контактом резиновой мембраны бачка. Если в электрическую сеть питани  нагревательного элемента подошвы вмонтировать дополнительный терморегул тор, то он позволит нагревать подошву до любой температуры, но тогда подошва будет нагревать расположенный над ней бачок с водой до этой же температуры, а это приведет к созданию в бачке высокого давлени  пара. Так при нагреве подошвы утюга до 200°С давление в бачке возрастет до 16 кгс/см2, а при нагреве до 227°С - до 27 кгс/см (Справочник химика , т. 1 Л-М. 1963, с. 725). При глажений изделий из льн ных тканей требуетс  разогрев подошвы утюга до 200-240°С (Лепаев Д.А. Электрическа  аппаратура бытового назначени .- М.: Легка  индустри , 1977, с. 28). При нагреве подошвы утюга до 200 (Л

N Ю

ел ю

240°С создаетс  давление пара на много превосход щее потребное давление. При открытии клапана дл  выпуска пара рабочий получит ожоги. Выше приведенные циф- ровые данные говор т о том, что в известном утюге нельз  нагревать подошву утюга до температур намного выше 100°С.

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона глаженип на более высокие температуры по сравнению с температурой парообразовани  воды, а также упрощение конструкции утюга.

Это достигаетс  тем, что бачок установлен с возможностью вертикального перемещени  относительно подошвы и снабжен механизмом подъема, выполненным в виде цилиндра, образованного неподвижным плунжером и подвижной гильзой, жестко соединенной с корпусом бачка.

Сопоставительный анализ за вл емого решени  с прототипом показывает, что за вл емый паровой утгог имеет существенные отличи  от прототипа и соответствует критерию новизна.

В доступных за вителю источниках ин- формации отсутствуют решени  с отличительными признаками за вл емого утюга, следовательно, предлагаемое решение соответствует критерию изобретени  существенные отличи .

На фиг. 1 показан паровой утюг, вид сверху; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1, слева бачок в нижнем положении, легкоплавкий материал в твердом состо нии, справа бачок в верхнем положении, легко-

5 0

5

0

5

0

плавкий материал в жидком состо нии; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1, выполненный по клапану выпуска пара.

Паровой утюг состоит из кожуха 1, бачка 2, аккумул тора теплоты 3, подошвы 4. На подошве 4 с помощью осей 5 закреплены откидные болты 6 с гайками-барашками 7. Аккумул тор теплоты 3 состоит из корпуса 8, крышки 9 и легкоплавкого материала 10. Бачок 2 состоит из корпуса 11, крышки 12, гильзы 13, плунжера 14 и клапана дл  выпуска пара, образованного иглоГ. 15, пружиной 16 и рычага 17. На кожухе 1 закреплен кронштейн 18с ручкой 19 и механизм поджима бачка 2 к аккумул тору теплоты 3, образованный винтами 20 с контргайками 21, шайбами 22 и пружинами 23. На плунжере 14 установлено уплотнительное кольцо 24, в корпусе 11 - уплотнительное кольцо 25, в крышке 12 - уплотнительное кольцо 26. Между подошвой 4 и аккумул тором теплоты 3 образована парова  камера 27, на подошве 4 выполнены отверсти  28 дл  подачи пара в зону глажени . Между кожухом 1 и кронштейном 18 установлена теплоизол ционна  (асбестова ) прокладка 29, а между крышкой 9 и плунжером 14 - прокладка 30. Ввбачке 2 показана вода 31. Бачок 2 снабжен заливной горловиной, пробкой горловины и предохранительным клапаном, которые на чертеже не показаны. Подошва 4 может быть снабжена термоэлектрическим нагревателем, а утюг снабжен терморегул тором и шнуром, которые также на чертеже не показаны.

Электрические утюги имеют следующие диапазоны: 80-110°С дл  капрона180-200°С дл  хлопка 140-160°С дл  шелка 200-240°С дл  льна 160-180°С дл  шерсти

Согласно справочника химика дл  первого диапазона в качестве примера могут быть использованы следующие легкоплавкие материалы:

Нафталин СюНе Углерод четырехбромистый СВгд Сурьма трехбромиста  ЗЬВгз Алюминий бромистый AlaBre Сероокись углерода COS

Тпл 80°С Тпл 90,1°С Тпл 97°С Тпл - 98°С Тпл 105°С

3 с. 591 3 с. 617 3 с. 601 3 с. 601 3 с. 615

Дл  второго диапазона - материалы: Мышь к трехиодистый AsiaТпл 142°С Олово четырехиодистое SnM Тпл 145°С Германий четырехиодистый GeM Тпл 146°С Титан четырехиодистый TIU . Тпл 150°С Индий In Тпл 156°С

Дл  третьего диапазона - материалы: Фосфор п тихлористый PCIsТпл 160°С Сурьма трехиодиста  ЗЫз Тпл 167°С Гидрохинон СбНб02 Тпл 170,3°С а-камфора СцНз02 Тпл. 178,5°С Литий Li Тпл 180°С

е примера могут б иалы:

3 с. 591 3 с. 617 3 с. 601 3 с. 601 3 с. 615

3 с. 605J 3 с. 603 3 с. 607 Зс. 613 3 с. 786

Зс. 613 3с. 611 3 с. 634 3 с. 657 Зс. 594

Дл  четвертого диапазона - материалы:

Углерод четырехфтористый CRТпл 183,67°С 3 с. 588 Кислота Д-нафтойна  СпНвОг Тпл 184°С 3 с. 660 n-аминофенол CeHyON Тпл 185°С 3 с 634 Алюминий йодистый Able Тпл 191°С Зс.601 Алюминий хлористый AlaCte Тпл 192,6°С 3 с. 601

Дл  п того диапазона - материалы:

Ниобий п тихлористый NbCteТпл 204,7°С 3 с. 610 Висмут трехбромистый Тпл 218°С 3 с. 605 Висмут треххлористый BiCla Тпл 229°С 3 с. 605 Олово Sn Тпл 231,85°С 3 с. 587 Олово хлористое SbCl2 Тпл 247°С . 3 с. 613

Помимо чистых металлов, солей и органических веществ в качестве легкоплавких материалов могут быть использованы сплавы металлов с узкими температурными интервалами кристаллизации.

С учетом наличи  у утюга п ти рабочих диапазонов, дл  каждого утюга (по нашему мнению) целесообразно изготовл ть п ть аккумул торов теплоты 3 и поставл ть их в комплекте с каждым утюгом. Полость, обра- зеванную корпусом 8 и крышкой 9 (при необходимости ) анодировать или покрывать эмалью, состава не разъедаемого легкоплавким материалом, когда последний находитс  в жидком состо нии.

После заполнени  корпуса 8 легкоплавг ким материалом 10 крышку 9 приваривают к корпусу 8 с помощью аргонной сварки (в массовом производстве утюгов данную операцию легко автоматизировать), или за- крепл ют с помощью винтов после нанесени  высокотемпературного кле  на верхний торец корпуса 8. Чтобы сменить аккумул тор теплоты 3, необходимо ослабить 3 гайки-барашки 7. откинуть болты б в стороны, сн ть кожух 1с закрепленными на нем детал ми 17-19, 29, бачок 2 сн ть с подошвы 4 аккумул тор теплоты 3 и установить другой аккумул тор теплоты с другим легкоплавким материалом. После этого по- ставить бачок 2, кожух 1, подн ть болты 6 и зат нуть на них гайки-барашки 7.

Утюг работает следующим образом. Утюг став т на электрическую плитку (специальную подставку), оснащенную термо- регул тором и переключателем диапазонов и нагревают до нужной температуры. Нагрев утюга можно осуществл ть на газовой плите/подставку дл  газовой плиты, предотвращающую перегрев утюга, мы предста- вим в отдельной за вке на изобретение. Нагрев утюга может быть осуществлен с помощью электротермического нагревател , если он вмонтирован в подошву утюга.

При нагреве подошвы 4 тепло передает- с  аккумул тору теплоты 3, происходит плавление легкоплавкого материала 10, а а

бачке 2 - нагрев воды 31. Когда температура в бачке 2 достигает 100°С, вода начинает кипеть, образу  пар, который создает давление на стенки бачка 2 и на верхний торец плунжера 14. При продолжении подвода тепла к бачку 2 в бачке 2 возрастает давление пара. Так как площадь верхнего торца бачка 2 больше площади нижнего торца бачка 2 на величину площади торца плунжера 14, то у бачка возникает подъемна  сила, котора  поднимает бачок 2 относительно плунжера 14. Подъему бачка 2 преп тствует пружины 23, которые отрегулированы на нужное давление винтами 20. Таким образом пока давление пара не достигает в бачке

2 нужного давлени , бачок 2 прижат к аккумул тору теплоты 3, и интенсивно нагреваетс  от аккумул тора теплоты 3.

Когда давление пара в бачке 2 превосходит критическую величину, бачок 2 поднимаетс , сжима  пружины 23. При подн тии бачка 2 между ним и аккумул тором теплоты

3 образуетс  зазор. Передача тепла от аккумул тора теплоты 3 к бачку 2 резко уменьшаетс , а это приводит к прекращению роста давлени  пара в б;чке 2. Если же давление, хот  и медленно, но продолжает расти, бачок продолжает подниматьс  и увеличиваетс  зазор между аккумул тором теплоты 3 и бачком 2. Таким образом можно нагреть подошву утюга до высокой температуры (например, до 240°С), а бачок нагреть только до 100°С или чуть больше, создав в бачке 2 нужное давление.

После нагрева утюга приступают к гла- жению. В процессе глажени  в аккумул торе теплоты 3 происходит кристаллизаци  легкоплавкого материала 10, сопровождающа с  выделением тепла, за счет чего обес- печиваетс  посто нна  температура подошвы (при выполнении аккумул тора теплоты 3 и подошвы 4 из алюминиевого сплава, обладающего большой теплопроводностью и большой площадью соприкосновени  между аккумул тором теплоты 3 с подошвой 4 можно достичь посто нства температуры подошвы утюга при глажений).

При необходимости пропариеани  разглаживаемой поверхности нажимают на рычаг 17, которым перемещают иглу 15 вниз. Радиальное отверстие иглы соедин етс  с полостью бачка 2. Пар из бачка 2 поступает с рздиальное отверстие иглы 15, из радиального отверсти  пар поступает в осевое отверстие иглы 15 и заполн ет паровую камеру 27, а из нее через отверсти  28 поступает на разглаживаемое изделие и пропаривает его. При выходе пара из бачка 2 в нем падает давление пара, пружины 23 опускают бачок 2, уменьша  или ликвидиру  зазор между бачком 2 и аккумул тором теплоты 3. Бачок 2 вновь начинает получать дополнительное тепло от аккумул тора теплоты 3 и давление пара в бачке 2 вновь возрастает, При прекращении приложени  усили  к рычагу 17 пружина 16 поднимает иглу 15, радиальное отверстие в игле 15 перекрываетс  крышкой 12, пар перестает поступать в камеру 27.

После того, когда весь материал 10 затвердевает , температура подошвы понижаетс  V; ут;ог вновь требуетс  подогреватель. Б процессе глажени  рабочий тратит примерно 60% времени на глажение, а 40% прсстЕмвает н  подставке (рабочий с;зо-р«чивай «искаженные издели , готовит пол, йжение новые издели  и т.д.). Если мощность нагревательного элемента (электроплитки ) вз ть в 2 раза большую по сравнению с потребной при глажений, то за небольшое врем  нахождени  утюга на электроплитке будет успевать расплавл тьФ и р м у л а и з о б р е т е н и   Паровой утюг, содержащий подошву, бачок дл  воды, установленный над подошвой и снабженный клапаном дл  выпуска пара, отличающийс   тем, что, с целью расширени  области применени  и упрощени  конструкции, он снабжен дополнительным бачком с легкоплавким материалом, бачок дл  воды установлен с возможностью

с  весь материал 10, который затем будет кристаллизоватьс  за большое врем . При подборе необходимой массы материала 10 можно достичь условий, при которых ликвидируютс  простои, св занные с поднагре- вом утюга.

При переходе на глажение изделий из другой ткани у электрической плитки пере- . ключают терморегул тор на другой режим

работы (на другую температуру), а в утюге замен ют аккумул тор теплоты 3 и устанавливают другой аккумул тор теплоты с легкоплавким материалом нужной температуры плавлени . На плунжер 14 можно не устанавливать уплотнительное кольцо 24, а вместо этого на верхнем торце гильзы 13 закрепить эластичную (резиновую) мембра- - ну, котора  предотвратит утечку пара из бачка через зазор между гильзой 13 и плунжером 14. Корпус 11 и гильзу 13 можно получать как единую отливку с последующим растачиванием в отливке отверсти  под плунжер.

.Таким образом, установка бачка с возможностью вертикального перемещени  подошвы позвол ет нагревать подошву и бачок одним нагревателем до разных температур , создава  в бачке любые нужные дав- .

лени , а это обеспечивает качественное и быстрое пропаривание изделий при глажений . Все известные паровые утюги не решают эту задачу. Кроме того за вл емый утюг-, проще, технологичнее и дешевле в изготов-

лении.

вертикального перемещени  и снабжен механизмом подъема, выполненным в виде цилиндра , образованного соединенным с подошвой или с бачком с легкоплавким материалом плунжером и подвижной гильзой, жестко соединенной с корпусом бачка дл  воды, причем бачок с легкоплавким материалом установлен между бачком дл  воды и. подошвой.

U