DE60006296T2

DE60006296T2 - Dampferzeuger für Reinigungsmaschinen, Bügeleisen, Kaffemaschinen und ähnliche Maschinen

Info

Publication number: DE60006296T2
Application number: DE60006296T
Authority: DE
Inventors: Cristiano Di Leta
Original assignee: EURO STAR Srl SUSEGANA; Euro Star Srl
Current assignee: EURO STAR Srl SUSEGANA; Euro Star Srl
Priority date: 1999-02-01
Filing date: 2000-01-13
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2020-01-14
Also published as: DE60006296D1; ES2209689T3; ITPN990015A1; ATE253657T1; EP1026306A1; EP1026306B1; IT1311200B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dampferzeuger mit automatischer Nachfüllfunktion, geeignet zum Einsatz für verschiedene Anwendungsfälle, wie zum Beispiel mit Dampfreinigungsgeräten, Bügeleisen, gebläseunterstützten Bügeltischen mit Nachfüllfunktion, Kaffee- und ähnlichen Brühmaschinen.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Dampferzeuger von kompakter Bauweise mit elektrischer Heizungsvorrichtung, der weiterhin an einen Wasserbehälter angeschlossen ist, von dem er gegebenenfalls über eine Pumpe und zugehörige Rohrleitungen mit Steuerventilen gespeist wird.
Dampferzeuger nach dem Stand der Technik gibt es im Wesentlichen in zwei Ausführungen, wobei die erste Ausführung ein internes elektrisches Heizelement hat, das wenigstens teilweise in Wasser eingetaucht ist, während die zweite Ausführung ein elektrisches Heizelement hat, das extern mit dem Boden des Dampferzeugers verbunden ist.
Dampferzeuger der ersten Ausführung haben eine Reihe ernsthafter Nachteile, die sich vor allem aus der Bildung von Kesselstein an dem elektrischen Heizelement ableiten, sowie aus einem ständigen Wechsel von Thermoschocks, denen das Heizelement ausgesetzt ist. Die Bildung von Kesselstein ist auf das Vorliegenden von Salzen in dem Wasser, das in Dampf umgewandelt wird, zurückzuführen, während Thermoschocks auf deutlichen Temperaturanstieg zurückzuführen sind, der in dem Abschnitt des elektrischen Heizelementes auftritt, der nicht in Wasser eingetaucht ist, und durch den gleichermaßen deutlichen Temperaturanstieg, der auftritt, wenn kaltes Wasser in den Kessel eingelassen wird.
Die zweite Ausführung von Dampferzeugern, wie sie zum Beispiel in EP 0 821 096 beschrieben und veranschaulicht wird und die als neuester Stand der Technik gilt, wurde vorgestellt in einem Versuch, die typischen Nachteile in Zusammenhang mit den oben erwähnten Geräten der ersten Bauweise zu überwinden. Jedoch ist auch diese Lösung noch nicht umfassend wirksam, da sie mit zahlreichen konstruktionsbedingten Schwierigkeiten und Funktionsbeschränkungen verbunden ist.
Erstens ist der Dampferzeuger mit einem Körper ausgestattet, der eine komplexe Form hat und aus zwei asymmetrischen Schalen besteht, wodurch somit die Montage innerhalb des jeweiligen Gehäusebehälters erschwert wird. Um weiterhin ordnungsgemäßen Betrieb zu erreichen, muss der Boden des Dampferzeugers mit wenigstens zwei Abschnitten auf unterschiedlichen Höhen (wobei der Boden vorzugsweise geneigt ist) versehen werden, so dass sich die Herstellung und Montage weiter komplizieren. Aufgrund dieser Änderung in der Höhe des Bodens des Dampferzeugers wird der Anbauort des Thermostats und der Wassereinlassöffnung stark eingeschränkt. Der Thermostat muss mit anderen Worten unter der elektrischen Heizplatte entsprechend dem Abschnitt derselben, der am höchsten gelegen ist, angebaut werden, und das Wasser muss so in den Dampferzeuger eingelassen werden, dass sichergestellt ist, dass es auf den am höchsten gelegenen Abschnitt des Bodens desselben auftrifft.
Solche konstruktionsbedingten Schwierigkeiten und Einschränkungen wie oben für einen Dampferzeuger der in EP 0 821 096 beschriebenen Art aufgezeigt haben weitergehende nachteilige Auswirkungen auf den Betrieb des Dampferzeugers an sich.
Wenn zum Beispiel ein Dampferzeuger mit einem Bügeleisen verbunden ist, muss darauf geachtet werden, dass die genaue und richtige Lage desselben Dampferzeugers beibehalten wird. Wenn der Dampferzeuger beispielsweise schräg abgestellt oder abgelegt wird, würde sich der Wasserstand in dem Dampferzeuger verändern, wobei die Bedingungen, die den Dampferzeugungsprozess und die Wassernachfüllfunktion für die Wiederherstellung des entsprechenden Wasserstandes in dem Kessel beherrschen, auf unannehmbare Weise verändert würden.
Eine grundlegende Forderung an eine solche Art von Geräten besteht bekanntermaßen einerseits in ihrer Fähigkeit der sehr raschen Erzeugung von Dampf und andererseits in der durchgängigen Aufrechterhaltung eines ausreichenden Wasserstandes im Innern der Geräte. Diese Forderungen stehen sich deutlich widersprechend entgegen.
Weiterhin können Dampferzeuger der genannten Art nicht mit Dampfreinigungsgeräten, zumindest nicht mit Industriereinigern, die normalerweise eine größere Geräteleistung in Bezug auf die rasche Dampferzeugung bei hohem Druck und auf rasches Einfüllen von Wasser erfordern, eingesetzt werden. In der Tat beschränkt die Anordnung des Heiz elementes unter dem Boden des Dampferzeugers die Heizleistung auf einen bestimmten Wert, und zwar wegen der begrenzten Fläche des Bodens selbst. Diese Fläche kann natürlich vergrößert werden, jedoch wäre die sich daraus ergebende zunehmende Größe des Dampferzeugers als Ganzes nicht annehmbar.
Die Europäische Patentanmeldung EP 0 681 141 A1 stellt einen Einstufen-Schnelldampferzeuger mit einer Platte aus Aluminium oder einem anderen geeigneten Werkstoff, einer Reihe äußerer Röhrenwiderstände und einem Netz von Innenkanälen mit wenigstens zwei vorgelagerten Kammern und einer nachgelagerten Ausgleichskammer vor. Die erste Vorkammer ist mit einem Injektor ausgestattet, der durch ein Bohrrohr mit einer Vielzahl von Mikrolöchern, die sich radial zu den Wänden der Vorkammer hin erstrecken, ausgebildet wird, um ein sofortiges Auftreffen von Wassermolekülen auf eine Fläche hoher Temperatur zu ermöglichen.
Das Europäische Patent EP 0 438 112 stellt ein Dampfbügeleisen mit einer Hybridlösung für den Dampferzeuger vor, der mit einer elektrischen Heizplatte versehen ist, die unter dem Boden des Dampferzeugers selbst angebracht ist, sowie mit einem Lförmigen elektrischen Heizelement, das innerhalb desselben angeordnet ist. Es ist sehr offensichtlich, dass eine solche Lösung in der Tat alle Nachteile aufweist, die üblicherweise die beiden oben genannten Ausführungen aufweisen.
Die jüngste vorgestellte Lösung für ein Dampfbügeleisen mit automatischer Wassernachfüllvorrichtung wird in dem Europäischen Patent EP 0 843 039 oftengelegt, wobei der Dampferzeuger erneut mit einem unter dem Boden desselben angeordneten Heizelement ausgerüstet ist und wobei das gesamte Gerät von einer mikroprozessorbasierten elektronischen Steuerungsanordnung geregelt wird. Die Kosten einer solchen elektronischen Steuerungsanordnung, die einen großen Teil der Gesamtkosten des Gerätes ausmachen, kommen zu den Nachteilen, die diese Art von Dampferzeugern, bei denen das Heizelement extern unter dem Boden des Dampferzeugers angeordnet ist, noch hinzu.
Daher besteht die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Dampferzeuger mit automatischer Wassernachfüllvorrichtung bereitzustellen, der die Nachteile und Beschränkungen überwindet, die Dampferzeuger des Standes der Technik üblicherweise aufweisen. Diese Aufgabe wird durch den Dampferzeuger nach Anspruch 1 gelöst.
Insbesondere bietet dieser neue Dampferzeuger eine größtmögliche Freiheit bei der Auswahl des Einbauortes sowohl der Wassereinlassöffnung als auch des Steuerthermostats, so dass die Menge, d. h. die Strömungsgeschwindigkeit des in den Dampferzeuger eingelassenen Wassers, als auch die Schnelligkeit der Dampferzeugung, verändert werden kann. Darüber hinaus ermöglicht die Anordnung des elektrischen Heizelementes eine höhere Leistung des Dampferzeugers bis hin zu einer Verdoppelung im Falle der Anwendung in industriellen Ausrüstungen oder Dampfreinigungsgeräten.
Der Dampferzeuger nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass er durch einen hohlen Körper ausgebildet wird, der mit seiner Hauptachse im Wesentlichen vertikal angeordnet ist und Seitenflächen hat, von denen eine Oberfläche größer ist als die Oberfläche seiner oberen und unteren Grundfläche, wobei das elektrische Heizelement mit wenigstens einer der Seitenflächen verbunden ist.
Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der untenstehenden Beschreibung in Form eines nicht beschränkenden Beispiels und unter Bezugnahme auf die anhängende Zeichnung besser verständlich werden. Dabei ist 1 eine schematische Darstellung des mit einem Bügeleisen verbundenen Dampferzeugers.
Der erfindungsgemäße Dampferzeuger besteht aus einem hohlen Körper 1, an dessen Außenfläche ein elektrisches Heizelement 2 angebracht ist. Der hohle Körper 1 ist hydraulisch über eine Pumpe 4 mit einem Wasserbehälter 3 verbunden. Der hohle Körper 1 besteht aus zwei Halbschalen 5 und 6, die miteinander am Umfangsrand derselben in einer im Wesentlichen vertikalen Ebene X-X verbunden sind. Der hohle Körper 1 hat vorzugsweise die Form eines Parallelepipeds, dessen Seitenflächen eine größere Oberfläche haben als die obere und die untere Grundfläche desselben. Der hohle Körper 1 kann natürlich eine beliebige andere geeignete Form haben, wie zum Beispiel eine runde Form.
Das elektrische Heizelement 2 ist mit der Außenfläche einer der Halbschalen (die in dem in der Abbildung gezeigten Beispiel mit 5 bezeichnete Halbschale) verbunden, d. h. mit einer vertikalen Seitenfläche des hohlen Körpers 1, so dass eine größere Fläche gewährleistet ist. Das Heizelement 2 ist mit Anschlussklemmen 8 zum Anschluss an die Netzstromversorgung versehen. Ein Thermostat 9, das den Betrieb der Pumpe 4 steuert, ist an dem elektrischen Heizelement 2 angebracht, möglicherweise zusammen mit einem weiteren Sicherheitsthermostat 10.
Wasser wird durch eine Öffnung 11, die in der Halbschale 6 gegenüber der Halbschale, die das elektrische Heizelement trägt, angeordnet ist, in den Dampferzeuger eingelassen. Die Öffnung 11 ist über eine Leitung 12, in der die Pumpe 4 eingefügt ist, mit dem Wasserbehälter 3 verbunden. Darüber hinaus ist die Öffnung 11 über ein Rohr 13, das von der Leitung 12 abzweigt, mit dem Wasserbehälter 3 verbunden. Dieses Abzweigrohr 13 ist mit einem Rückschlagventil 14 ausgerüstet und mündet in den oberen Abschnitt des Behälters 3 oberhalb des höchsten zulässigen Wasserstandes in dem gleichen Behälter. Das Abzweigrohr 13 dient als Wasserablass.
Der Behälter 13 ist natürlich mit einer Wassereinfüllöffnung versehen, die mit einer Verschlusskappe 15 verschlossen ist, und der hohle Körper 1 ist mit einem Bodenablauf versehen, der mit einer Verschlusskappe 16 verschlossen ist. Dieser Ablauf kann andererseits in dem oberen Bereich des Körpers 1 angeordnet werden.
In dem in der Abbildung beispielhaft veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Dampferzeuger über eine Leitung 18, an die ein elektromagnetisches Ventil 19 und ein Sicherheitsdruckschalter 20 angeschlossen sind, mit einem Dampfbügeleisen 17 verbunden. Darüber hinaus ist die Leitung 18 mit einem Abzweigrohr 21 versehen, das mit einem Sicherheitsventil 22 versehen ist.
Der erfindungsgemäße Dampferzeuger stellt eine Neuerung dar, die er grundlegend seiner im Wesentlichen vertikalen Anordnung verdankt, die im vollen Gegensatz zum bekannten Stand der Technik steht, bei dem Dampferzeuger dieser Art in einer im Wesentlichen horizontalen Anordnung entwickelt werden, wobei das zugehörige Heizelement in dem oder unter dem Boden angeordnet wird. Eine solche horizontale Anord nung wurde allgemein als vorteilhaft angesehen, da die Wärmeübertragung über die gesamte Oberfläche des Heizelementes selbst stattfand.
Die vorliegende Erfindung basiert im Gegensatz dazu auf der Beobachtung, dass wenn das Heizelement vertikal angeordnet wird, die Leistung des Dampferzeugers nicht bemerkenswert abnimmt, wohingegen wichtige Vorteile vom Standpunkt der Konstruktion wie auch der Funktion aus erzielt werden. In der Tat wird eine größtmögliche Freiheit bei der Auswahl das Anbauortes der Öffnung für das Einlassen des Wassers in den Dampferzeuger sowie des Anbauortes für den Wassereinlass und das Sicherheitsthermostat zur Steuerung des Wasservorlaufes in den Dampferzeuger und zur Verhinderung des Trockenlaufens, d. h. des Betriebes ohne Wasser, gewährleistet.
Es wurde experimentell bestätigt, dass der Wassereinlass auf einer beliebigen Seite des Körpers 1 angeordnet werden kann und dass der Wasserstrahl gegen die Wand gerichtet werden muss, die das elektrische Heizelement 2 auf ihrer Außenseite trägt, und zwar in einem Bereich, der sich in einem Abstand von mindestens 10 mm von der Achse des Steuerthermostats 9 befindet. Indem dieser Abstand und/oder die Größe der Wassereinlassöffnung 11 entsprechend verändert wird oder werden, kann die Menge des in den Dampferzeuger einzufüllenden Wassers entsprechend dem tatsächlichen Bedarf verändert werden, insbesondere durch Reduzieren der Häufigkeit des Zuschaltens der Pumpe 4, was einen großen Vorteil für die Haltbarkeit derselben bedeutet.
Insgesamt zeichnet sich der erfindungsgemäße Dampferzeuger durch eine einfache Konstruktion und eine kompakte Größe aus, so dass er problemlos in einem äußeren Gehäuse oder einer äußeren Umhausung (in der Abbildung nicht gezeigt) eingebaut werden kann. In der Tat muss er nicht genau vertikal angeordnet werden, da eine begrenzte Schräglage oder Neigung (zum Beispiel um bis zu 15 Grad) in einer beliebigen Richtung in Bezug auf seine Normalebene X-X die Leistung des Dampferzeugers nicht bemerkenswert beeinträchtigt.
Es muss schließlich betont werden, dass die Leistung des erfindungsgemäßen Dampferzeugers durch das Anbringen eines zweiten elektrischen Heizelementes ähnlich dem bereits beschriebenen Heizelement 2 auf der Außenfläche der zweiten Halbschale 6 weiter erhöht werden kann. Die Leistungsabgabe des Dampferzeugers kann so verdop pelt werden, dass er Dampf sehr rasch und mit hohem Druck erzeugt, und zwar auch in Phasen des Wassereinlassens, so wie dies in Zusammenhang mit der Anwendung in Dampfreinigungsgeräten notwendig ist.

Claims

Dampferzeuger mit automatischer Nachfüllung zum Einsatz in Verbindung mit Dampf-Reinigungseinrichtungen, Bügeleisen, gebläsegestützten Bügeltischen mit Nachfüllfunktion, Kaffee- und ähnlichen Brühmaschinen, der mit wenigstens einem elektrischen Heizelement (2) versehen ist, das an der Außenseite des Dampferzeugers angebracht und mit einem Steuerthermostat (9) ausgestattet ist, wobei der Dampferzeuger an einer Seite über eine Pumpe (4) und wenigstens ein Rohr (12) mit einem Wasserbehälter (3) verbunden ist und des Weiteren an der anderen Seite über ein Rohr (18), das mit einem elektromagnetischen Ventil (19) und einem Druckschalter (20) versehen ist, mit der dampfverbrauchenden Vorrichtung verbunden ist, wobei der Dampferzeuger durch einen hohlen Körper (1) gebildet wird, der aus einer ersten und einer zweiten Halbschale (5, 6) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Halbschale (5, 6) miteinander am Umfangsrand derselben in einer im Wesentlichen vertikalen Ebene (X-X) verbunden sind, wobei das elektrische Heizelement (2) außen an einer Seitenfläche der ersten Halbschale (5) angebracht ist, der hohle Körper (1) mit einer Wassereinlassöffnung (11) versehen ist, die sich an einer Seitenfläche der zweiten Halbschale (6) befindet, die der Seitenfläche der ersten Halbschale (5) gegenüberliegt, die das elektrische Heizelement (2) trägt, so dass ein Wasserstrahl, der über die Öffnung (11) in den Dampferzeuger eingelassen wird, auf die erste Halbschale gerichtet wird, die das Heizelement (2) trägt.
Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hohle Körper (1) die Form eines Parallelepipeds hat, dessen Seitenflächen eine größere Oberfläche haben als die obere oder untere Grundfläche desselben.
Dampferzeuger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hohle Körper (1) mit einer Neigung von bis zu 15° in jeder beliebigen Richtung in Bezug auf die Mittelebene (X-X) desselben angebracht ist.
Dampferzeuger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites elektrisches Heizelement (2) an der Außenfläche der zweiten Halbschale (6) angebracht ist.
Dampferzeuger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wassereinlassöffnung (11) an die obere Grundfläche des hohlen Körpers (1) angrenzend angeordnet ist.