本發明涉及蒸汽熨斗,并且特別涉及具有改進的熱傳遞和溫度控制性質的蒸汽熨斗。
背景技術:
已知蒸汽熨斗包括蒸汽發生器和熨燙板,熨燙板被耦合至蒸汽發生器并接觸待熨燙的衣服。在蒸汽發生器中生成的蒸汽通過熨燙板中的孔被排出到衣服上。這樣的熨斗包含控制電子器件,以將蒸汽發生器的操作控制在最佳溫度范圍內。在蒸汽發生器與熨燙板之間接觸的區域處,熨燙板由來自蒸汽發生器的熱傳導而被動地加熱。控制電子器件將蒸汽發生器和熱耦合的熨燙板的操作維持在最佳溫度范圍內。
這樣的已知蒸汽熨斗中的蒸汽發生器包括高功率加熱元件,其可以在蒸汽發生器中引起相對大的溫度過沖。在其中發生了溫度過沖并且熨斗在一段時間內保持未被使用的某些情形下,蒸汽發生器中的熱能可以引起熨燙板升溫至朝向或者甚至超過最佳溫度范圍的上限值的溫度。這樣的過熱還可以在熨燙板中接近蒸汽發生器被耦合至熨燙板所在的區域引起熱點。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種基本減輕或克服上面提到的問題的蒸汽熨斗。
根據本發明,提供了一種蒸汽熨斗,包括:蒸汽發生器,包括主體部分,主體部分具有電加熱元件以加熱蒸汽發生器;熨燙板,經由熱耦合被耦合至蒸汽發生器并且被配置成通過經由熱耦合來自蒸汽發生器的熱傳導而被動地被加熱;其中在蒸汽發生器與熨燙板之間的熱耦合包括由蒸汽發生器的凸緣形成的間接熱路徑,凸緣與熨燙板接觸并與蒸汽發生器的主體部分間隔開,凸緣還被配置成將蒸汽發生器的主體部分與熨燙板間隔開以限制從蒸汽發生器的主體部分到熨燙板的熱傳導。
這有利地避免了蒸汽發生器的過度加熱在熨燙板上引起對應的熱尖峰。該配置還意味著來自蒸汽發生器的主體的熱必須通過回旋的路徑來傳導以達到熨燙板。
凸緣可以包括從蒸汽發生器的主體部分在第一方向上延伸的第一部分,和從第一部分延伸的第二部分,使得在蒸汽發生器的主體部分與凸緣的第二部分之間限定出間隙。
該配置凸緣有助于熱路徑的限制,并且還幫助將蒸汽發生器的主體與凸緣/熱路徑并且與熨燙板分離。凸緣的厚度可以在1mm至3mm之間。這提供了優選的熱限制性能。
凸緣的在凸緣與熨燙板之間的接觸點處的寬度在至少50%的接觸區域上可以處于1mm至3mm之間。凸緣的確切寬度可以在圍繞蒸汽發生器的不同點處不同,并且凸緣的平均寬度可以處于1mm至3mm之間。特別地,凸緣的在熨燙板上的接觸點處的平均寬度可以處于1mm至3mm之間。
蒸汽發生器可以通過凸緣被單獨地耦合至熨燙板并且蒸汽發生器的其余部分可以與熨燙板間隔開。備選地,蒸汽發生器可以主要地通過凸緣被耦合至熨燙板并且蒸汽發生器的其余部分可以在蒸汽發生器的至少75%的相鄰表面上與熨燙板間隔開。這有利地確保蒸汽發生器與熨燙板之間的主要熱傳遞路徑是經由凸緣,并且少量可以經由任何其他路徑被輸送至熨燙板。
蒸汽發生器的質量與熨燙板的質量的比率可以在1:1與1.5:1之間。這是對于蒸汽發生器與熨燙板之間的熱慣性來說優選的最佳比率,以確保蒸汽發生器的快速加熱,和熨燙板的較少溫度波動。
熨燙板可以包括在凸緣接觸熨燙板所在的區域中的增加厚度的區域,以增強通過熨燙板從凸緣傳導的熱的熱分布。這有利地避免了在熨燙板的與蒸汽發生器相鄰的接觸點上的熱點。
蒸汽熨斗可以進一步包括控制器以控制蒸汽熨斗的操作,其中控制器被配置成在蒸汽熨斗的初始加熱時執行第一加熱操作,并且在蒸汽熨斗的隨后的操作期間執行第二加熱操作,其中第一加熱操作包括將蒸汽發生器加熱至比利用第二加熱操作時更高的溫度范圍。這使得熨燙板能夠快速地達到操作溫度,而不管蒸汽發生器與熨燙板之間的受限的熱路徑。
第一加熱操作可以包括加熱蒸汽發生器以保持高于第一最小預定溫度,并且第二加熱操作包括加熱蒸汽發生器以保持高于第二最小預定溫度,其中第一最小溫度高于第二最小溫度。
在第二加熱操作期間,蒸汽發生器可以被維持處于140攝氏度與200攝氏度之間的溫度。溫度優選被維持處于165攝氏度或大約165攝氏度。
控制器可以被配置成執行第一加熱操作直到熨燙板達到預定的最小操作溫度。最小操作溫度可以是100攝氏度。該最小溫度幫助避免由所生成的蒸汽的冷凝導致的性能問題。
控制器可以被配置成控制蒸汽發生器的溫度使得熨燙板的溫度被維持在100攝氏度與145攝氏度之間。
蒸汽熨斗可以進一步包括被連接至控制器的運動傳感器和定向傳感器中的至少一個,并且控制器被配置成依賴于通過至少一個傳感器檢測到的熨燙方向、速度和熨斗定向中的至少一個參數來控制蒸汽發生器的加熱。這使得能夠根據熨斗的使用而適當地控制蒸汽熨斗,以避免當未使用時的過熱和/或在持續使用期間的欠熱。
控制器可以被配置成控制蒸汽發生器的操作,使得如果蒸汽發生器的溫度下降到低于第一預定值,則控制器將用于蒸汽熨斗的初始加熱周期的蒸汽發生器加熱器開關OFF值設定至第二預定值,而在隨后的熨燙操作期間,蒸汽發生器以第三預定溫度值被操作,第三預定溫度值高于第一預定溫度值并且低于第二預定溫度值。這有利地使得能夠在蒸汽發生器下降至低于最小溫度閾值的情況下、例如如果熨斗被關閉并且此后不久被重新啟動的話將熨燙板迅速地帶回至操作溫度。蒸汽發生器的溫度可以被測量為蒸汽發生器的主體部分的溫度。
在各種實施例中,蒸汽發生器的凸緣可以與蒸汽發生器和熨燙板兩者為一體以形成單個零件,例如在一個鑄件的情況中。
可以設想到,凸緣是熨燙板的一部分而不是蒸汽發生器的一部分。換言之,凸緣從熨燙板延伸。蒸汽發生器與熨燙板之間的熱耦合可以包括由熨燙板的凸緣形成的間接熱路徑,凸緣與蒸汽發生器接觸并與蒸汽發生器的主體部分間隔開,凸緣被配置成將蒸汽發生器的主體部分與熨燙板間隔開以限制從蒸汽發生器的主體部分到熨燙板的熱傳導。
本發明的這些及其他方面將從下文中描述的實施例顯而易見,并將參照這些實施例進行闡述。
附圖說明
現在將參照附圖通過僅示例的方式來描述本發明的實施例,其中:
圖1示出本發明的第一實施例的蒸汽熨斗的示意圖;
圖2示出沿著圖1中示出的蒸汽熨斗的線X-X的截面圖;
圖3示出圖2中示出的蒸汽熨斗的圓圈部分的放大圖;
圖4示出類似于圖2的截面圖,但具有已知蒸汽熨斗的配置;
圖5示出圖4中示出的已知蒸汽熨斗的配置的圓圈部分的放大截面圖;
圖6示出用于傳統蒸汽熨斗控制過程的溫度對時間的圖表;
圖7示出用于本發明的蒸汽熨斗控制過程的溫度對時間的圖表;和
圖8示意性地示出用于本發明的第一實施例的蒸汽熨斗的控制系統。
具體實施方式
現在參見圖1至圖3,根據本發明的第一實施例的蒸汽熨斗10被示出,并且包括具有手柄12的外殼11和在使用中接觸被熨燙的衣服的被加熱的熨燙板13。熨燙板13包括多個蒸汽孔14,蒸汽可通過蒸汽孔14被排出到被熨燙的衣服上。
蒸汽熨斗10包括在外殼11內的蒸汽發生器15,其具有將蒸汽發生器15的本體加熱的內部電加熱元件16。蒸汽熨斗10還包括具有供水管(未示出)的儲水器(未示出),供水管被配置成向蒸汽發生器15提供水以轉換成蒸汽。蒸汽熨斗10被配置成使得由蒸汽發生器15生成的蒸汽可以通過熨燙板13中的蒸汽孔14而排出。
蒸汽熨斗10包括水輸送機構,以將水從儲水器供給至蒸汽發生器。在示例性實施例中水輸送機構包括由用戶控制的電動泵(未示出)。然而,這可以備選地包括沒有電動泵的手動操作機械泵送結構。
控制器18被連接至加熱元件16和蒸汽熨斗上的多個傳感器以使其能夠控制蒸汽熨斗的操作。蒸汽熨斗包括被連接至控制器18的運動/定向傳感器19,其可以包括球傳感器或加速度計。可以使用這些傳感器通過檢測蒸汽熨斗10是移動著還是靜止不動的來確定蒸汽熨斗10是否在使用,和/或確定蒸汽熨斗10的傾斜角度以確定蒸汽熨斗10是在直立停歇位置還是在水平操作位置。來自這些傳感器的信號接著可以用于控制蒸汽發生器15的加熱元件16的操作。例如,如果蒸汽熨斗10在使用中或在操作位置,則可以將加熱元件16控制成蒸汽發生器的設定溫度,并且當檢測到蒸汽熨斗10不在使用中或在直立停歇位置時或在檢測到蒸汽熨斗10不在使用中或在直立停歇位置預定時間段之后,加熱元件16可以被控制成蒸汽發生器的不同的設定溫度或者被關斷。
蒸汽發生器15還包括熱敏電阻20,其被連接至控制器18并且被配置成檢測蒸汽發生器15的溫度并將取決于檢測到的溫度的信號提供至控制器18。可選地,熨燙板13可以包括附加熱敏電阻21,其被連接至控制器18以檢測熨燙板13的溫度并將取決于熨燙板溫度的信號提供至控制器18。
熨燙板13由來自蒸汽發生器15的熱傳遞被動地加熱。蒸汽發生器15包括主體部分15a和從主體部分15a的外周緣延伸的接觸凸緣22。加熱元件16設置在主體部分15a內。蒸汽發生器15布置在熨燙板13上,并且借助于接觸凸緣22而與熨燙板13接觸,接觸凸緣22圍繞蒸汽發生器15的主體15a的周界且坐落在圍繞熨燙板13形成的凹部23內。密封部件(未示出)可以設置在凹部23中或周圍以防止蒸汽泄漏。蒸汽發生器15的主體在除接觸凸緣22外的幾乎所有點處與熨燙板13間隔開,并由此是基本懸置的熱質量配置。特別地,橫跨蒸汽發生器15的主體部分15a的中央部分,空氣間隙24設置在蒸汽發生器15與熨燙板13之間。來自蒸汽發生器15的主體部分15a的熱主要通過經過接觸凸緣22的傳導而被傳遞至熨燙板13,其中僅小比例通過在除接觸凸緣22以外的區域中橫跨空氣間隙24的輻射或傳導/對流而傳遞至熨燙板13。也就是,蒸汽發生器15與熨燙板13之間的主要熱耦合是接觸凸緣22。熨燙板13中的蒸汽孔14與空氣間隙24流體聯通,并且在使用中蒸汽發生器15將蒸汽提供到空氣間隙24內,該蒸汽接著通過蒸汽孔14從蒸汽熨斗10中排出。
從圖2并且特別是圖3的截面圖可以看出的是,圍繞蒸汽發生器15的邊緣的接觸凸緣22在其接觸熨燙板13的地方是窄的,具有窄的接觸足25,如用尺寸“d”所示。接觸凸緣22還在蒸汽發生器15的主體部分15a與熨燙板13之間提供了相對長且窄的熱路徑。該熱路徑包括從蒸汽發生器15的主體部分15a水平延伸的第一翼部26,和從第一翼部26豎直延伸的第二翼部27,接觸足25布置在第二翼部27的遠端。該配置在蒸汽發生器15的主熱質量(即主體部分15a)與接觸足25之間提供了空氣空間28。接觸凸緣22包括與蒸汽發生器15的主體部分15a的水平相鄰部分間隔開的豎直部分,即第二翼部27。第一和第二翼部26、27由此在蒸汽發生器15的主熱質量(即包括加熱元件16和蒸汽發生器15的材料質量的大部分的主體部分15a)與熨燙板13之間提供了受限的熱路徑。該配置使得經由接觸凸緣22在蒸汽發生器15的主體部分15a與熨燙板13之間的熱路徑是間接的,也就是,熱路徑是非線性的并且要求所傳遞的熱遵循以“鵝頸”型形狀通過接觸凸緣22的帶角度的路徑。非線性熱路徑可以是指包括以小于180°的角度接合到第二熱路徑分量的第一熱路徑分量的熱路徑。第一熱路徑分量和/或第二熱路徑分量可以例如是線性的、曲線的或帶角度的。該受限的熱路徑配置起作用以防止蒸汽發生器15的主體部分15a的溫度上的任何大的波動引起熨燙板溫度上的大的波動,由此充當熱“阻尼器”并允許熨燙板溫度保持更加一致。
圖2和圖3還圖示出熨燙板13的接觸凸緣22坐落所在的凹部23比接觸凸緣22寬,用比尺寸“d”寬的圖2中指示出的尺寸“r”示出。還有,熨燙板13包括在熨燙板13的凹部23與基部表面30之間具有相對大的材料質量的大的熱分布區29。熨燙板13在熱分布區29的區域中比熨燙板13的寬度的剩余部分厚。這樣,與熨燙板13的相反側的其余部分的大部分與熨燙表面30間隔開相比,蒸汽發生器15接觸熨燙板13所在的點與熨燙板13的熨燙表面30進一步間隔開。大的熱分布區29起作用以允許經由接觸凸緣22來自蒸汽發生器15的熱橫跨熨燙板13的表面區域均勻地消散,如用圖3中的箭頭“a”所示,并且以避免在熨燙板13的接近蒸汽發生器15的接觸凸緣22的接觸足25的表面上的局部“熱點”。還有,接觸凸緣22坐落所在的凹部23的寬度“r”大于接觸足25/接觸凸緣22的寬度“d”意味著從蒸汽發生器輸送的熱被快速且容易地從接觸凸緣22/接觸足25傳導開,增強了橫跨熨燙板13的均勻的熱分布。
為了比較,已知蒸汽熨斗100的配置被示出在圖4和圖5中,并且包括被耦合至熨燙板113的蒸汽發生器115。蒸汽發生器115的基部包括直接坐落在熨燙板113上的接觸足125。可以看出,接觸足125與蒸汽發生器115的主熱質量緊密地形成,使得在蒸汽發生器115的主熱質量與接觸足125之間存在有基本未受限且直接的熱路徑。此外,接觸足125相對寬,如用圖5中的寬度“D”所示。另外,接觸足125與熨燙板113接觸所在的點與熨燙板113的寬度的大部分是基本相同的厚度。因而,不存在如本發明的蒸汽熨斗10中那樣用以充當熱分布區的圍繞接觸足125的增加的材料質量或厚度的區域。這樣,熱容易從蒸汽發生器115傳遞至熨燙板113,并且在熨燙板113的對應于蒸汽發生器115的接觸足125的位置的表面130處產生了局部熱點101。還有,從蒸汽發生器115到熨燙板113的基本未受限的熱路徑意味著蒸汽發生器115的大的溫度波動快速且顯著地影響熨燙板113,并引起熨燙板113中的對應的大的溫度波動。
蒸汽發生器溫度波動和局部熱點的在本發明的蒸汽熨斗10與已知蒸汽熨斗100配置之間的上面描述的差異還受到蒸汽發生器15、115和熨燙板13、113的相對熱質量的影響。這里,“熱質量”意味著形成了在蒸汽熨斗的操作期間經受到溫度改變的部件的材料的質量。也就是,已知蒸汽熨斗100包括具有比熨燙板113的熱質量顯著地大的熱質量的蒸汽發生器115。典型地,蒸汽發生器熱質量與熨燙板熱質量的比率為大約2.5:1至3:1。這意味著蒸汽發生器115上的溫度改變快速且顯著地影響熨燙板113的溫度。然而在本發明的蒸汽熨斗10中,蒸汽發生器15和熨燙板13被配置成使得蒸汽發生器熱質量與熨燙板熱質量的比率為大約1:1至1.5:1。這進一步有助于影響著熨燙板13(被動熱質量)的溫度的蒸汽發生器15(主動熱質量)的溫度波動之間的熱“阻尼”,意味著熨燙板13的溫度在使用期間保持更加穩定。還有,蒸汽發生器15的較低熱質量意味著較少熱能量存儲在蒸汽發生器15中,并因此當蒸汽熨斗10保持靜態時,熨燙板13不像已知蒸汽熨斗100中那樣被加熱那么多,從而避免了朝向或超過最佳溫度范圍的過度的熨燙板溫度。
本發明的蒸汽熨斗10的配置優于已知蒸汽熨斗的優點在于,來自從蒸汽發生器13直接接收的熱的遍及熨燙板13的改進的熱分布避免對于待設置在蒸汽發生器(即,熱的主動源)與熨燙板(即,與被熨燙的衣服接觸的部分)之間的中間板的需要。在一些已知蒸汽熨斗中,需要中間板來幫助均衡蒸汽發生器與熨燙板之間的熱分布以避免熱點。在這樣的布置中,熱最初從蒸汽發生器的離散接觸點橫跨中間板擴散開,并且更加均勻分布的熱接著被傳遞至熨燙板。避免對于中間板的需要使得本發明的蒸汽熨斗的構造更簡單,使得構造過程更短并由此降低了制造和部件成本。
在本發明的蒸汽熨斗10中,用戶不需要調節熨斗的溫度以允許熨燙不同類型織物的衣服。由熨斗生成并排出的蒸汽執行衣服去皺功能的大部分。這樣,可以使熨燙板13維持處于相對恒定的溫度,諸如低于145攝氏度。本發明的蒸汽熨斗10的上面描述的特征由此起作用以允許相對恒定溫度的熨燙板13,而與蒸汽熨斗10的使用無關。還允許使用更加魯棒的溫度控制系統來代替已知蒸汽熨斗中用于調節蒸汽發生器15和熨燙板13的溫度以使熨燙板13維持在最佳溫度限值內所要求的復雜的控制算法,原因說明如下。
在本發明的示例性蒸汽熨斗10中,蒸汽發生器溫度可以被設定為用于最佳功能性的大約165攝氏度。還有,雖然熨燙板13可以被維持處于100攝氏度與145攝氏度之間的最佳溫度,但熨燙板13需要升溫到高于100攝氏度,因為低于該溫度,所生成的蒸汽的冷凝可能對蒸汽熨斗性能有害。因而,蒸汽熨斗的控制方案僅允許蒸汽激活在100攝氏度的熨燙板溫度以上被啟用。
“熨斗準備時間”是熨燙板13和蒸汽發生器15在蒸汽熨斗10被首次接通時達到操作溫度所花費的時間。通常這是熨燙板13和蒸汽發生器15從室溫開始達到操作溫度的時間。然而,與使用了傳統控制方案或算法的已知蒸汽熨斗100相比,歸因于上面所描述的本發明的蒸汽熨斗10的配置,熨斗準備時間將會較長。在傳統蒸汽熨斗中,蒸汽發生器115一般被控制成升溫直到其達到如用熱敏電阻所檢測到的最大溫度,在該點處接著切斷功率使得蒸汽發生器115冷卻下來直到其達到最小閾值溫度。正常情況下,當從涼開始時,由于熱延遲更加明顯(尤其是當加熱功率較高時),初始溫度過沖很高,這造成蒸汽發生器被抬高到比正常操作中高得多的溫度。當達到最小溫度閾值時,再次接通功率以將蒸汽發生器115加熱至較低的最大溫度,在該點處再次切斷功率并且將蒸汽發生器115加熱直到其達到進一步降低的最大閾值溫度。再次切斷功率并且蒸汽發生器115冷卻直到其達到最小閾值溫度,在該點處再次供給功率。該周期重復進行,其中每當蒸汽發生器115達到相同的最小閾值溫度時再次接通蒸汽發生器115,并且降低的最大閾值溫度旨在使蒸汽發生器115穩定在最佳操作溫度周圍。
圖6示出在根據本發明的蒸汽熨斗配置的但是使用來自已知蒸汽熨斗100的傳統控制算法來操作的蒸汽熨斗10上的點處取得的、在初始升溫過程期間的各種溫度讀數的圖表。線(i)表示代表著蒸汽發生器15的溫度的熱敏電阻20讀數。線(ii)是熱熔斷器處的溫度。線(iii)至(xii)表示隨著熨燙板13由蒸汽發生器15被動地加熱而在橫跨熨燙板13的表面的各個點處的溫度讀數。這樣的熨燙板溫度讀數可以可選地由熨燙板中或上的熱敏電阻21來檢測。當蒸汽熨斗10被接通時,蒸汽發生器15從大約30攝氏度升溫至第一最大溫度閾值(示出為大約225攝氏度)。接著切斷功率并且蒸汽發生器15冷卻直到其達到其最小溫度閾值,這可以從圖6看出是大約165攝氏度。蒸汽發生器15接著被再次供電并且在冷卻至較低閾值溫度之前升溫至大約190攝氏度的較低的最大閾值溫度。在該周期期間,熨燙板13的溫度穩定地增加直到其達到100攝氏度的其最小操作溫度。在圖6中示出的過程中,這花費將近140秒(大大超過2分鐘)的熨斗準備時間,如通過在所有熨燙板溫度繪制線都在圖表的100攝氏度線的上方通過所在的點處與x軸交叉的豎直虛線指示出的。
為了產生與使用傳統控制算法時的相比顯著地快的熨斗準備時間,實施例可以包括用于操作本發明的蒸汽熨斗10的控制方案或算法。圖7示出與圖6的類似的圖表,示出了在根據本發明的蒸汽熨斗配置的蒸汽熨斗10上的點處取得的在初始升溫過程期間的各種溫度讀數。然而,圖7的圖表示出了使用本發明的控制算法操作的蒸汽熨斗10。線(i)表示代表著蒸汽發生器15的溫度的熱敏電阻20讀數。線(ii)是在熱熔斷器處的溫度。線(iii)至(xv)表示隨著熨燙板13由蒸汽發生器15被動地加熱而在橫跨熨燙板13的表面的各個點處的溫度讀數。
根據各種實施例的控制算法可以包括:在蒸汽發生器15被控制成保持在降低的溫度水平周圍之前,在蒸汽熨斗10的初始通電時將蒸汽發生器15加熱至較高溫度持續前一個或多個的周期。這通過在蒸汽發生器15的初始加熱周期期間與在控制算法的后面的操作周期期間相比具有較高的最小溫度閾值來實現。參見圖7,蒸汽發生器15初始被加熱至大約220攝氏度的最大溫度閾值,在該點處停止加熱并且蒸汽發生器15開始冷卻。然而,初始最小溫度閾值被設定得相對高,大約190攝氏度,在該點處再次給蒸汽發生器15供電。在由圖7的圖表表示的示例性控制算法中,最大溫度閾值保持相同持續第二周期,并因此在再次停止給蒸汽發生器15的功率之前,蒸汽發生器再次加熱至大約220攝氏度。到蒸汽發生器15冷卻至初始最小溫度閾值為止,熨燙板13已經達到100攝氏度的最小操作溫度。在圖7中示出的過程中,如通過在所有熨燙板溫度繪制線都在圖表的100攝氏度線的上方通過所在的點處與x軸交叉的豎直虛線指示出的,這花費約100秒,比如果使用傳統控制算法時快大約30秒。因而,使蒸汽發生器15在啟動期間維持在升高的溫度持續初始的一個或更多的加熱周期確保了到熨燙板13的較快的熱傳遞,并因此確保了較快的熨斗準備時間。一旦熨燙板13已達到最小操作溫度,控制算法就使用降低的最小溫度閾值,并且也可以對應地降低最大溫度閾值使得蒸汽發生器15接著被維持在最佳操作溫度周圍。這樣的最佳操作溫度可以是大約165攝氏度。
上面所描述的示例性控制方案允許蒸汽發生器15在蒸汽熨斗10的初始加熱時升溫至升高的最大溫度閾值持續前兩個加熱周期。然而,根據各種實施例的控制方案不旨在限于該數量的初始加熱周期,并且升高的最大溫度閾值可以是本發明的范圍內的一個或超過兩個的周期。類似地,在蒸汽熨斗10的初始加熱期間蒸汽發生器15的初始升高的最小溫度閾值可以存在持續本發明的范圍內的超過一個的加熱周期。此外,蒸汽熨斗10的控制單元18可以被配置成一旦熨燙板13的溫度達到預定的最小操作溫度就僅降低初始加熱周期的初始最大和/或最小溫度閾值,預定的最小操作溫度可以是100攝氏度或者可以是在本發明的范圍內的另一溫度值。
根據各種實施例的控制方案不旨在限制于上面所描述的示例性實施例中所給定的具體溫度值,并且其他操作溫度范圍或閾值旨在被包含在本發明的范圍內。在一個示例性實施例中,在初始加熱周期期間,蒸汽發生器15可以被控制成保持在200攝氏度周圍、例如在200攝氏度的任一側上的3至10度內。
根據各種實施例的控制方案可以可選地包括進一步的功能,以如果檢測到蒸汽發生器15的溫度下降到低于較低閾值,則在恢復至為蒸汽發生器15設置的較低操作溫度之前,將蒸汽發生器15的增加的加熱周期提供至升高的加熱溫度持續一個或多個周期。例如,如果蒸汽熨斗10被關閉并且隨后被重新啟動,并且在關閉時段期間蒸汽發生器15下降到低于(第一)預定溫度,那么可以激活控制算法以將加熱周期中的蒸汽發生器15被關斷時的溫度設定為升高的(第二)預定溫度。蒸汽發生器15可以繼續被加熱至該升高的(第二)預定溫度持續預定數量的周期,或者直到熨燙板達到預定溫度,或者持續設定的時間時段。隨后,控制算法可以接著將加熱周期中的蒸汽發生器15被關斷時的溫度設定為降低的(第三)預定溫度,用于蒸汽熨斗10的正在進行的操作。在這樣的算法中,第三預定溫度將會低于第二預定溫度但高于第一預定溫度。作為示例,第一預定溫度可以是80攝氏度。又此外,第二預定溫度可以是大約200攝氏度,和/或第三預定溫度可以是大約165攝氏度。
在本發明的蒸汽熨斗10的示例性實施例中,接觸足尺寸“d”可以是大約1mm至2mm。還有,接觸凸緣22的第一和/或第二翼部26、27的厚度可以是大約1mm至2mm。然而,本發明不旨在限于這些尺寸并且其他尺寸旨在落入本發明的范圍內。
本發明的蒸汽熨斗10的總體控制系統被示意性地示出在圖8中。控制器18包括處理器31和存儲器單元32。存儲器單元32可以存儲用于控制蒸汽熨斗10的操作的多個控制參數,諸如用于蒸汽發生器15的各種閾值溫度和用于熨燙板15和/或蒸汽發生器15的最佳操作溫度。控制器18被連接至蒸汽發生器15的熱敏電阻20以便接收與蒸汽發生器15的溫度有關的信號。可選地,控制器18可以接收與熨燙板13的溫度有關的信號。控制器還被連接至蒸汽熨斗10的本體中的運動/位置傳感器19以接收取決于蒸汽熨斗10的位置或狀態(即,在使用中或未在使用中)的信號。控制器18被連接至蒸汽發生器15的加熱元件16,以便能夠依照上面所描述的控制方案來控制加熱元件16的操作。
在蒸汽發生器15與被動加熱的熨燙板13的熱波動之間具有“阻尼”的本發明的蒸汽熨斗10更加容忍從儲水器到蒸汽發生器15的不太穩定的水給料速率。也就是,如果大量的水被供給至蒸汽發生器15,則產生大量的蒸汽并且蒸汽發生器15的本體顯著地冷卻下來。然而,蒸汽發生器15的主熱質量比已知蒸汽熨斗100中的低,并因此蒸汽發生器15能夠根據設定的操作溫度被更加快速地加熱。還有,在蒸汽發生器15與熨燙板13之間的受限的熱路徑意味著蒸汽發生器15的短暫降低的溫度不會引起熨燙板13的溫度上的這樣的下降。通過減小蒸汽發生器15的質量,蒸汽發生器15的加熱元件16的通電時間被減少以達到預定溫度。還有,較少的熱被存儲在蒸汽發生器15中。通過還增加熨燙板13的相對質量,傳遞至熨燙板13的熱能造成熨燙板13的較低的溫度增加。
雖然本發明的蒸汽熨斗10被描述為具有在蒸汽熨斗10的本體11內的內部儲水器,但是本發明不旨在限于這樣的布置并且旨在也涵蓋具有遠程儲水器的蒸汽熨斗的實施例。這樣的蒸汽熨斗(未示出)可以包括在熨斗的本體內的蒸汽發生器,其經由水軟管從靜態基部部分中所含的單獨的儲蓄器被供給水。水輸送機構可以包括在蒸汽熨斗的本體中或在基部部分中的電動泵。在使用中,基部保持固定并且僅蒸汽熨斗部分由用戶橫跨衣服移動。雖然這樣的備選實施例具有更加復雜的構造并且占據更多的空間,但是其具有蒸汽熨斗的用戶可移動部分較輕并易于操縱的優點,因為它不含水源的重量。
雖然本發明的蒸汽熨斗10被描述為具有在熨燙板13上的一個熱敏電阻21,但是本發明不限于該數量并且熨燙板13可以包括被連接至控制器18的多個熱敏電阻21,以檢測在熨燙板13上的不同點處的溫度。
雖然本發明的示例性蒸汽熨斗10包括具有基本水平的第一翼部26和基本豎直的第二翼部27的接觸凸緣22,但是本發明不旨在限于該配置。特別地,第二翼部27可以從第一翼部26相對于豎直成角度地向下延伸。又此外,本發明不旨在限于包括在諸如示出且描述的翼部26、27等的兩個分離的凸緣部分之間的帶角度的配置的接觸凸緣22。在本發明的范圍內的備選實施例中,接觸凸緣可以包括連續彎曲的形狀,或者過渡到彎曲形狀的直線段,同時仍然在蒸汽發生器15與熨燙板13之間提供熱限制。
在示出的蒸汽熨斗10的示例性實施例中,蒸汽發生器15的主體部分15a包括蒸汽發生器15的質量的大部分,其中蒸汽發生器15的外周凸緣22部分占蒸汽發生器15的總質量的小得多的比例。在示例性實施例中,蒸汽發生器的主體部分15a的重量可以包括在蒸汽發生器15的總質量的75%至95%之間,并且可以大于蒸汽發生器15的總質量的85%,并且又此外可以大于蒸汽發生器15的總質量的90%。
示出并描述的本發明的蒸汽熨斗10的熨燙板13在熱分布區29的區域中比在熨燙板13的寬度的剩余部分上厚。這幫助提供從接觸凸緣22橫跨熨燙板13的最佳熱傳遞。還有,熨燙板13的接觸凸緣22坐落所在的凹部23如描述的那樣被示出為比接觸凸緣22寬,通過比尺寸“d”寬的在圖2中指示出的尺寸“r”示出。有利地,尺寸“r”比尺寸“d”大至少1mm。特別地,當確切的寬度“r”和“d”可以橫跨蒸汽熨斗10的長度和橫截面而變化時,跨越熨燙板13的整體的凹部23的平均寬度“r”優選地比橫跨蒸汽發生器接觸凸緣22的整體的平均寬度“d”大至少1mm。
應該領會的是,術語“包括”不排除其他元件或步驟并且不定冠詞“一”或“一個”不排除多個。單個處理器可以滿足權利要求中記載的若干項目的功能。相互不同的從屬權利要求中記載了某些措施這個純粹的事實不表明這些措施的組合不能有利地使用。權利要求中的任何附圖標記都不應該解釋為限制權利要求的范圍。
雖然已在該申請中將權利要求定制為特征的特定組合,但應該理解的是,本發明的公開的范圍也包括在這里或者明確地或者暗示地公開的任何新穎的特征或特征的任何新穎的組合或者其任何概括,無論其是否涉及與任何權利要求中目前要求保護的發明相同的發明且無論其是否減輕了與原發明所減輕的技術問題相同的技術問題中的任何一個或所有。申請人特此發出公告:新的權利要求可以在本申請的或由其衍生的任何進一步申請的審查期間被定制為這樣的特征和/或特征的組合。