TW202012737A - 蒸汽產生裝置及蒸汽式熨斗 - Google Patents

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Abstract

蒸汽產生裝置具備：加熱器、可藉由加熱器加熱之汽化室、儲水之水箱、連通水箱與汽化室之流通部及防垢劑，該防垢劑會溶出防垢成分於從水箱透過流通部供給至汽化室的水中。防垢劑含有丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物。根據本態樣，防垢劑可長時間溶出適當濃度的防垢成分於生成蒸汽所需的水中。其結果，可抑制垢在汽化室內偏析及堆積。

Description

蒸汽產生裝置及蒸汽式熨斗
本揭示涉及一種蒸汽產生裝置及具備蒸汽產生裝置之蒸汽式熨斗。
發明背景 家庭及業務上使用之蒸汽式熨斗等所具備的蒸汽產生裝置通常係使用自來水。自來水含有鈣、鎂等各種離子。該等成分會隨溫度變化、水之pH變化、溶劑的消失而作為固體成分析出。該固體成分會阻礙熱傳導或阻塞水通道，降低蒸汽產生機能。
析出至蒸汽孔內的固體成分不僅會使蒸汽產生機能變差，也有損蒸汽式熨斗的外觀。
因此，既有技術係使用經利用離子交換樹脂等去除會致使析出固體成分之離子的水。然而，離子交換樹脂所具有的離子交換容量是有限的。因此，既有技術需要具有充分離子交換量之大離子交換樹脂。
使用離子交換樹脂時，必須於水中添加氯化鈉等，以使離子交換樹脂再生。或可交換離子交換樹脂，用以替代使離子交換樹脂再生。然而，該等方法都必須定期執行，費時費力。
而其他方法包含使用以艾提壯酸為基底之化合物或膦酸鹽化合物作為防垢劑來抑制垢析出的方法(譬如，國際公開第2011/110979號(以下稱專利文獻1)或日本專利特開平6-254299號公報(以下稱專利文獻2)。
發明概要 然而，專利文獻1中記載之防垢劑溶解度大，因此很難長期維持適於防垢的防垢劑濃度。為了解決該問題，有文獻提議一種機械式計量裝置。然而，所需添加量極為少量，所以很難用該裝置進行計量。
以添加稀溶液之方法來說，為了提供所需量，必須擴大裝置容積。因此，這項方法不適用電氣產品。而為了添加過剩量，必須增加初始充填量，結果會使裝置容積變大。因此，這項方法也不適用電氣產品。
專利文獻1中記載利用壓縮進行丸粒化。但，隨時間經過溶解愈盛而使丸粒崩壞，從而無法控制防垢劑的溶出量。
專利文獻1中亦記載了以薄膜控制溶出。但，以薄膜來控制水箱內之水中所含防垢劑的濃度時，若為了在導水初期提高防垢劑濃度而增加薄膜的穿透率，則導水初期之濃度將與經過預定時間後之防垢劑的濃度大相逕庭。因此，若抑制經過預定時間後的濃度，就不可能取得適合導水初期的濃度。
專利文獻2中揭示一種以利用膦酸化合物之防垢劑來抑制垢析出的方法。該方法係用膦酸化合物捕捉鈣或鎂來抑制垢析出。然而，雖可促進垢排出系統外部，但在通往汽化室的供給部附近會析出許多垢。結果會變得無法給水而阻礙蒸汽產生。
本揭示目的在於提供一種具備防垢劑之蒸汽產生裝置，其可使該防垢劑長時間溶出適當濃度的防垢成分，藉以抑制在汽化室內析出垢，同時可使垢大致均勻地生成於汽化室之內面。
本揭示一態樣之蒸汽產生裝置具備：加熱器、可藉由加熱器加熱之汽化室、儲水之水箱、連通水箱與汽化室之流通部及防垢劑，該防垢劑會溶出防垢成分於自水箱透過流通部而供給至汽化室的水中。防垢劑含有丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物。
丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物對水的溶解性佳，但因屬高分子，所以在水中的擴散速度較慢。根據本態樣，可長時間溶出適當濃度的防垢成分於生成蒸汽所需的水中。結果可抑制垢在汽化室內偏析及堆積。
用以實施發明之形態 本揭示之第1態樣之蒸汽產生裝置具備：加熱器、可藉由加熱器加熱之汽化室、儲水之水箱、連通水箱與汽化室之流通部及防垢劑，該防垢劑會溶出防垢成分於自水箱透過流通部而供給至汽化室的水中。防垢劑含有丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物。
在本揭示之第2態樣之蒸汽產生裝置中，除第1態樣外，丙烯酸聚合物改質物為磺酸改質。
在本揭示之第3態樣之蒸汽產生裝置中，除第1態樣外，防垢劑為與樹脂複合的藥劑。
在本揭示之第4態樣之蒸汽產生裝置中，除第3態樣外，樹脂與丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物具親和性。
在本揭示之第5態樣之蒸汽產生裝置中，除第4態樣外，樹脂為丙烯酸改質聚乙烯。
在本揭示之第6態樣之蒸汽產生裝置中，除第4態樣外，樹脂為丙烯酸樹脂。
在本揭示之第7態樣之蒸汽產生裝置中，除第1態樣外，防垢劑配置在水箱內。
在本揭示之第8態樣之蒸汽產生裝置中，除第1態樣外，防垢劑配置在流通部。
本揭示之第9態樣之蒸汽式熨斗具有本體且該本體具備把手、基座與第1態樣之蒸汽產生裝置。
以下，參照圖式，說明本發明的實施形態。 (實施形態1)
圖1為示意圖，其顯示具備本實施形態之蒸汽產生裝置之蒸汽式熨斗的構成。圖1中所示狀態係呈現放置在布上使用時的方向。
如圖1所示，本實施形態之蒸汽式熨斗具備本體1、配置在本體1之上部的把手2、配置在本體1之底面的基座3、及配置在本體1內的蒸汽產生裝置4。蒸汽產生裝置4具有儲水的水箱5、使水汽化的汽化室6、以及將基座3及汽化室6加熱的加熱器7。
水箱5具有用以注入水的給水口8。包含流量調整部9a的流通部9連通水箱5與汽化室6。流量調整部9a譬如係以電動的送水泵或可以溫度作調節的流量調整閥構成，可調節流通流通部9之水，以對汽化室6供給預定量的水。基座3係用以撫平衣料皺痕的熨斗之熨燙面，且具有多個蒸汽孔10。蒸汽通路11連通汽化室6與蒸汽孔10。
要使用上述構成之蒸汽式熨斗，使用者須從給水口8於水箱5注入預定量的自來水。使用者開啟電源後，加熱器7即會通電而加熱基座3及汽化室6。汽化室6之溫度上升到預定溫度後，儲存在水箱5中的水便會一點一點地輸送到汽化室6。當水滴至汽化室6中後，水會瞬間蒸發而產生蒸汽。該蒸汽便會通過蒸汽通路11從多個蒸汽孔10噴出。
接著參照圖2~圖4說明在上述構成之蒸汽式熨斗中使用的防垢劑。圖2~圖4係顯示本實施形態之防垢劑在蒸汽式熨斗中之配置例的示意圖。
如圖2~圖4所示，容置在套管13中的防垢劑12係配置在本體1內。在圖2所示例中，防垢劑12係配置在給水口8與水箱5之間。在圖3所示例中，防垢劑12係配置在水箱5內之底部且在流通部9之入口附近。在圖4所示例中，防垢劑12係配置在連通水箱5與汽化室6的流通部9。
套管13具有通水的格孔(未圖示)。水若穿過格孔流入套管13內，便會從防垢劑12溶出防垢成分。藉由調整格孔之大小，可控制水流量，因此可調整防垢成分的溶出量。
防垢劑12係化學式(1)所示丙烯酸聚合物或化學式(2)所示丙烯酸聚合物改質物。
Figure 02_image001
Figure 02_image003
聚合物之分子量宜為1000~100000左右。該範圍之分子量的丙烯酸聚合物及丙烯酸聚合物改質物對水的溶解性佳。但，該等為高分子，所以在水中的擴散速度較慢。因此，可長時間溶出適當濃度的防垢成分於生成蒸汽所需的水中。
分子量若為1000以下，則分子量小且主鏈短。因此能展現螯合效果。但會因為對水之分散效果及分子鏈對粒子的纏繞，使得粒子間的結合不易減弱。分子量小者，對水之溶解及擴散大。因此，很難控制適當的溶出量。分子量若大於100000，則即使捕捉離子，也會因為分子量大而容易在水中沉降，偏析出垢。因此，很難控制適當的溶出量。
如上述，在本實施形態中，防垢劑12係化學式(1)所示丙烯酸聚合物或化學式(2)所示丙烯酸聚合物改質物。在化學式(1)、(2)中，以X表示之部分可為以氫原子表示之丙烯酸聚合物、以鈉原子表示之鈉鹽、或以銨(NH3)表示之銨鹽。
丙烯酸聚合物為酸性，所以會使已析出之垢成分溶出。防垢劑12為丙烯酸聚合物時，藉由利用鈉鹽或銨鹽，可使水之pH接近中性。藉此，可抑制結構零件等之腐蝕。
化學式(2)所示丙烯酸聚合物改質物包含：化學式(2)中以Z表示之部分為苯環的丙烯酸苯乙烯共聚物及其鹽、以Y及Z表示之部分為羧酸之丙烯酸馬來酸共聚物及其鹽、以及化學式(2)、(3)中以Z表示之部分為磺酸基之丙烯酸磺酸乙烯酯共聚物及其鹽。
防垢劑12尤宜為化學式(3)所示丙烯酸磺酸乙烯酯共聚物之鈉鹽。
Figure 02_image005
丙烯酸聚合物磺酸改質物對陽離子具螯合作用。而且，丙烯酸聚合物磺酸改質物因具有磺酸基，所以對水之親和性很高。
因此，不管汽化室6之條件如何，很少會在汽化室6之內面發生偏析。結果，可在汽化室6內更均勻地析出垢。汽化室6之條件包含汽化室6的預計溫度及實際溫度、溫度分布、使用感測器之控制、加熱器7開及加熱器7關的時機、汽化室6內面的濡濕性、汽化室6的截面尺寸。
防垢劑12可形成為與樹脂複合而成的藥劑。可利用之樹脂包含熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂、1液硬化型樹脂、2液硬化型樹脂、UV硬化性樹脂、橡膠。可用於防垢劑12的樹脂的熔融溫度在100度以上且250度以下即可，宜為120度以上且230度以下。
熔融溫度低的樹脂溶液會因熱而軟化，溶出許多的防垢成分。因此，熔融溫度低的樹脂不宜。而熔融溫度高的樹脂必須加熱至高溫度才能成型。防垢成分會被加熱分解，因此熔融溫度高的樹脂不宜。
熱塑性樹脂可針對各種要求選擇簡便的成型法，故尤為適宜。熱塑性樹脂包含聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、耐衝撃性聚苯乙烯(HIPS)、對排聚苯乙烯(SPS)、丙烯腈・丁二烯・苯乙烯樹脂(ABS)、丙烯腈・苯乙烯樹脂(AS或SAN)、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)。
硬化性樹脂包含苯酚樹脂、胺基樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂。硬化前之主原料係選擇具有黏度且在已混合之防垢劑硬化結束前都不會分離者。添加硬化劑時，宜不殘留未反應之硬化劑。即使有未反應之硬化劑殘留，該硬化劑只要不溶於水即可。添加劑亦同樣以不溶於水為宜。
橡膠包含異戊二烯橡膠、丁二烯橡膠、苯乙烯・丁二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、腈橡膠、聚異丁烯、乙烯丙烯橡膠、丙烯酸橡膠、胺甲酸乙酯橡膠。
丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物經由樹脂複合後，會從複合物表面溶出於水中。存在於複合物表面的丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物溶出於水中而減少後，存在於複合物內部的丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物會在物理上受制於樹脂的情況下往複合物表面移動。
如所述丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物從複合物表面之溶出及丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物從複合物內部往表面之移動會反覆進行。藉此，可長時間溶出適當濃度之防垢成分於利用於蒸汽之水中。
用於複合之樹脂宜與丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物具親和性。與丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物具親和性之樹脂也很容易利用在低分子之丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物上。
藉由使用親和性高的樹脂，丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物不僅在物理上受拘束，同樣受分子間之相互作用所拘束。藉由該作用，可控制往表面移動的移動性。防垢劑12藉由利用低分子聚合物，而在水中具有優異的分散性。藉此，可在汽化室6之內面更均勻地析出垢。
具有親和性之樹脂在聚合物內部具有具極性之官能基。亦可為可藉由添加分散劑或利用具有反應性之官能基行聚合物化時及樹脂成型時之反應而提高親和性的樹脂。
就具有親和性之樹脂選擇丙烯酸改質聚乙烯時，丙烯酸改質聚乙烯於聚合物內部具有丙烯醯基部位，因此與丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物具高親和性。藉由利用丙烯酸改質聚乙烯，即使在樹脂成型之低溫區域中依舊可與樹脂複合化。因此，可抑制所使用之丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物的熱分解。藉此，可無損原本的性質而形成防垢劑12。
就具有親和性之樹脂選擇丙烯酸樹脂時，丙烯酸樹脂具有與丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物類似的分子結構，因此與該等具高親和性。丙烯酸樹脂係一般使用之熱塑性樹脂，可視需求以射出成型、壓製成型等各種成型法進行加工。
丙烯酸樹脂具有熱硬化型、1液硬化型、2液硬化型或UV硬化型等多樣種類，因此可根據所需量、形狀選擇成型法。丙烯酸樹脂如硬化性樹脂般具有網目結構，因此複合物內部是呈現物理上不易移動之狀態。因此，可利用低分子之丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物。
防垢劑12之溶出量可藉由與水之接觸方式、接觸時間等來控制。防垢劑12譬如可配置在水箱5內。將防垢劑12配置在水箱5內時，即容易預設與水之接觸時間。
在圖2所示例中，防垢劑12係配置在給水口8與水箱5之間。在該構成中，防垢劑12只有在使用者於水箱5中注水時這段較短的時間內會與水接觸。即，防垢劑12只要形成為可藉由與常溫水短時間接觸而溶出適當濃度即可。如此一來，便可控制防垢劑12之溶出量。
在圖3所示例中，防垢劑12係配置在水箱5內之底部且在流通部9通往汽化室6的入口附近。在該構成中，防垢劑12只要水箱5內有水，便幾乎隨時與水接觸。因此，防垢劑12與水接觸時間較長。即，防垢劑12只要形成為可藉由與水長時間接觸而溶出適當濃度即可。如此一來，便可控制防垢劑12之溶出量。
防垢劑12亦可配置在水箱5內之上部、側面。蒸汽式熨斗在使用時與不使用時的擺設方式不同。如此一來，有鑑於防垢劑12之配置位置、蒸汽式熨斗的使用方法等，可預設防垢劑12與水之接觸時間。藉此，可控制防垢劑12之溶出量。
在圖4所示例中，防垢劑12係配置在連通水箱5與汽化室6的流通部9。在該構成中，防垢劑12只有在為了產生蒸汽而透過流通部9將水供給至汽化室6時這段較短時間內會與水接觸。即，防垢劑12只要形成為可藉由與水短時間接觸而溶出適當濃度即可。如此一來，便可控制防垢劑12之溶出量。
在圖4所示例中，流通部9與汽化室6鄰近，因此防垢劑12之溫度會因來自汽化室6之熱而上升。藉此將增加防垢劑12之溶出量。所以在圖4所示例中，必須顧及此事來進行設計。
如以上說明，本實施形態之蒸汽產生裝置4具備：加熱器7、可藉由加熱器7加熱之汽化室6、儲水之水箱5、連通水箱5與汽化室6之流通部9及防垢劑12，該防垢劑12會溶出防垢成分於從水箱5透過流通部9供給至汽化室6的水中。防垢劑12含有丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物。
丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物對水的溶解性佳，但因屬高分子，所以在水中的擴散速度較慢。根據本實施形態之防垢劑12，可長時間溶出適當濃度的防垢成分於生成蒸汽所需的水中。結果可抑制垢在汽化室內偏析及堆積。
本實施形態之蒸汽式熨斗具有本體1且該本體1具備把手2、配置在底面的基座3及蒸汽產生裝置4。根據本實施形態之蒸汽式熨斗，無須長時間追加藥劑即可抑制在汽化室6內的垢析出，維持適當的蒸汽產生。
1:本體 2:把手 3:基座 4:蒸汽產生裝置 5:水箱 6:汽化室 7:加熱器 8:給水口 9:流通部 9a:流量調整部 10:蒸汽孔 11:蒸汽通路 12:防垢劑 13:套管
圖1為示意圖，其顯示具備本揭示實施形態之蒸汽產生裝置之蒸汽式熨斗的構成。
圖2係顯示實施形態之防垢劑在蒸汽式熨斗中之配置例的示意圖。
圖3係顯示實施形態之防垢劑在蒸汽式熨斗中之配置例的示意圖。
圖4係顯示實施形態之防垢劑在蒸汽式熨斗中之配置例的示意圖。
1:本體
2:把手
3:基座
4:蒸汽產生裝置
5:水箱
6:汽化室
7:加熱器
8:給水口
9:流通部
9a:流量調整部
10:蒸汽孔
11:蒸汽通路
12:防垢劑
13:套管

Claims (9)

  1. 一種蒸汽產生裝置，具備： 加熱器； 汽化室，係構成為可藉由前述加熱器加熱； 水箱，係構成為可儲水； 流通部，係連通前述水箱與前述汽化室；及 防垢劑，係構成為會溶出防垢成分於自前述水箱透過前述流通部而供給至前述汽化室的前述水中； 前述防垢劑含有丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物。
  2. 如請求項1之蒸汽產生裝置，其中前述丙烯酸聚合物改質物為磺酸改質。
  3. 如請求項1之蒸汽產生裝置，其中前述防垢劑係與樹脂複合的藥劑。
  4. 如請求項3之蒸汽產生裝置，其中前述樹脂與丙烯酸聚合物或丙烯酸聚合物改質物具親和性。
  5. 如請求項4之蒸汽產生裝置，其中前述樹脂為丙烯酸改質聚乙烯。
  6. 如請求項4之蒸汽產生裝置，其中前述樹脂為丙烯酸樹脂。
  7. 如請求項1之蒸汽產生裝置，其中前述防垢劑配置在前述水箱內。
  8. 如請求項1之蒸汽產生裝置，其中前述防垢劑配置在前述流通部。
  9. 一種蒸汽式熨斗，具有本體且該本體具備把手、基座與如請求項1之蒸汽產生裝置。
TW108117854A 2018-06-08 2019-05-23 蒸汽產生裝置及蒸汽式熨斗 TW202012737A (zh)

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