NO168913B - Bruks-dampgenerator med selvstyrt trykk, saerlig for smaa, elektriske husholdningsapparater - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en bruks-dampgenerator (utility steam generator) med selvstyrt trykk som er særlig egnet for benyttelse sammen med små, elektriske husholdningsapparater.

På området små, elektriske husholdningsapparater er det kjent en rekke anordninger, såsom strykejern, rengjø-ringsanordninger av forskjellige typer, osv., ■ som for sin •drift krever damp som produseres av en separat generator og som benytter en elektrisk motstand som varmekilde.

Disse dampgeneratorer fylles vanligvis manuelt ved kald koker (boiler) på en slik mate at når den vannmengde som opprinnelig ble ifylt i kokeren er oppbrukt, er det først nødvendig å la kokeren avkjøles og deretter å fylle den på nytt med nytt vann og vente inntil vannet er oppvar-met og blir til damp.

Dette system har den fare at det kan forårsake for-brenninger av brukeren når denne, når han har hastverk slik det ofte hender, forsøker å åpne kokeren for å fylle den på nytt før den er blitt tilstrekkelig avkjølt.

Det er hittil blitt foreslått flere anordninger, bestående av ventiler og fyllebegre, men disse løser ikke det ovennevnte problem med mindre kompliserte og dyre anordninger benyttes for dette formål.

Den letteste løsning ville riktignok være å tilsette vann ved hjelp av en mikropumpe som allerede er tilgjengelig på markedet og som benyttes for eksempel på kaffeperkolatorer (kaf fémaskiner), idet den tar opp vann fra et ytre reservoar, men for å gjøre dette ifølge den kjente teknikk er det nød-vendig å forsyne dampgeneratoren med flere anordninger, nemlig en anordning som styrer maksimalt og minimalt vann-nivå, en trykkbryter og en termostat, i tillegg til den sikkerhetsventil som allerede er anordnet på kjente, manuelt fylte dampgeneratorer. Selv en sådan nærliggende løsning, som benyttes i dampgeneratorene av større størrelse, gir imidlertid ikke gode resultater ved en sådan anvendelse på grunn av at det med disse systemer, når nytt vann tilset-tes, alltid opptrer en tilsvarende damptrykkreduksjon, slik at det ofte er nødvendig å avbryte anvendelsen av det damput-

nyttende apparat.

I disse små dampgeneratorer består i virkeligheten den største vanskelighet i å forsyne dampgeneratoren med en så liten vannmengde at systemet avkjøles uten å forårsake en sådan overdreven reduksjon av damptrykket at dampstrømmen begrenses eller avbrytes.

Den foreliggende oppfinnelse gjør bruk av en pumpe som vannfyllende element i den trykksatte dampgenerator, og overvinner alle de ovennevnte ulemper og tillater mating av dampgeneratoren nesten uten å redusere dens indre trykk, og for dens drift krever den dessuten ikke de ovenfor angit-te, spesielle styre- og reguleringsanordninger, da den for dette formål benytter en enkel mikrobryter som fungerer som trykkregulator, og en enkel temperaturstyreenhet som har som funksjon å regulere tilførselen av kaldt vann til kokeren.

Oppfinnelsen består i å ha uttenkt en spesiell form for dampgeneratorens koker ifølge hvilken det er særdeles enkelt å oppnå en meget følsom styring av trykkvariasjonen i dampgeneratoren uten å benytte de kjente trykkbrytere og anordningene som styrer maksimalt og minimalt vann-nivå, hvilke krever trykkforskjeller av en viss størrelse for å slå av og på den elektriske motstand som utgjør varmekilden i disse anordninger.

Dette oppnås ved å utføre kokerlegemet med et U-formet, bøyd rør som er lukket i begge ender, og montere

det nevnte rør med de to ben anordnet ever. hverandre (super-posed), slik at det nedre ben fungerer som virkelig koker hvor vann og varmeelementer er inneholdt, og det øvre ben fungerer som dampkuppel, ved å kontrollere damptrykket med variasjonen av krumning av røret i overensstemmelse med variasjonen av det indre trykk, slik det skjer f.eks. i rørformede fjærtrykkmålere, og ved å benytte en enkel mikrobryter som styreelement for å slå på og av den elektriske varmemotstand, og som anbringes mellom de to ender av U-rørets ben, slik at mikrobryteren lukkes når de to ender nærmer seg hverandre når det inne i U-røret er lite eller ikke noe trykk og matestrømmen til det elektriske varme-

element som er innført i dampgeneratorens nedre ben, derfor tillates å flyte, mens den åpnes og bryter strømmen når benene, idet det ønskede trykk oppnås, spres fra hverandre den avstand som svarer til det maksimale trykk som kreves i dampgeneratoren, og ved å utføre styring av vanntilførselen fra pumpen ved hjelp av en temperaturstyreenhet (termostat) som er anbrakt enten på kaldtvannstilførselsrøret som er anordnet ved det maksimale vann-nivå i det nedre ben av U-røret som benyttes som koker, eller på dampgeneratorens legeme ved det maksimale vann-nivå, slik at pumpen igangsettes når vann-nivået avtar på grunn av den høyere temperatur på veggen på hvilken temperaturstyreenheten er anordnet, og stoppes når den nevnte vegg avkjøles nesten med det samme på grunn av kaldtvannstilførselen.

Det har vist seg at man med dette system oppnår en meget følsom trykkregulering, mye mer enn med de konvensjonelle trykkbrytere, da korte åpnings- og lukkebevegelser av de to ben av U-røret som utgjør kokeren, er tilstrekkelige til å oppnå utkopling og innkopling av varmeelementet, og det samme gjelder for igangsetting og stopping av pumpen ved hjelp av termostaten, på en slik måte at kokeren med dette system mates med så små vannmengder at temperaturen på massen ved fylling av vann eller ved senkning av vann-nivået, selv om vannmengdene har en innvirkning på temperaturen på den vegg på hvilken temperaturstyreenheten er anbrakt, endres bare på helt neglisjerbar måte, og damptrykket derfor ikke blir påvirket da det holdes nesten konstant på grunn av den type trykkregulering som kan oppnås i overensstemmelse med oppfinnelsen, slik som foran angitt.

Oppfinnelsen vil bli bedre forståttt ved henvisning til den etterfølgende beskrivelse av en utførelse som er gitt bare som et ikke-begrensende eksempel og som er vist på tegningene, der fig. 1 viser et grunnriss av en dampgene-rafor ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser et frontriss av dampgeneratoren ifølge oppfinnelsen, fig. 3 viser et skjema-tisk riss av de elektriske forbindelser, og fig. 4 viser et 90° dreid riss av dampgeneratoren på fig. 2.

Idet det henvises til fig. 1 og 2, består dampgenera-ratoren ifølge oppfinnelsen av en koker 1 som er dannet av et rør med passende diameter i overensstemmelse med den dampproduksjon som kreves, og ' som er bøyd i form av en U og lukket i begge ender.

Dampgeneratoren er understøttet på en slik måte at når dén er plassert på et horisontalt plan, ligger de to ben 2 og 3 av kokerens 1 U-rør i to. over hverandre anbrakte, horisontale, parallelle plan. For eksempel er det øvre ben 3 skråttstilt i en vinkel på 45° i forhold til det nedre ben 2, som vist på tegningene.

Gjennom den fremre del av det nedre bens 2 lukkebasis er det innført en elektrisk oppvarmingsmotstand 4. Mellom de to ender av benene 2 og 3 og utenfor disse er det anordnet en mikrobryter 5, f.eks. understøttet av en stang 6 som er montert på det nedre ben 2, idet mikrobryteren 5 er innkoplet i den elektriske kraftforsyningskrets for kokerens 1 oppvarmingsmotstand 4.

På kokerens 1 andre ben 3, og i en slik stilling at den virker mot mikrobryterens 5 trykknapp, er det anordnet en stift 7 som er skruegjenget på en understøttelse slik at det er mulig å modifisere dens avstand fra mikrobryterens 5 trykknapp.

Når dampgeneratoren er kald, er endene av begge ben i den opprinnelig valgte stilling, og stiften 7 er regu-lert slik at den skyver på mikrobryteren 5 og lukker den krets som tilfører elektrisk strøm til den elektriske oppvarmingsmotstand 4.

Et reservoar 8 for en passende mengde kaldt vann er anordnet nær det U-formede element som utgjør dampgeneratorens dampkoker 1.

Et sådant reservoar 8 kan ha en kapasitet som er lik det maksimale volum av væske som kan være inneholdt i kokeren 1 når den er oppfylt til det maksimale nivå, eller det kan også ha en større kapasitet, og i det sistnevnte tilfelle må det være forsynt med en nivåindikator for å vise et vannuttak som er lik den mengde som kreves for å fylle kokeren 1 til sitt maksimumsnivå når den første fylling av kokeren 1 er' utført.

En elektriske pumpe 9 av konvensjonell type, såsom en elektromagnetisk pumpe som er vanlig benyttet for små husholdningsapparater, forbinder reservoaret 8 via rørene 10 og 11 med kokerens 1 nedre ben 2 på stedet for det maksimumsnivå som vann kan nå i kokerens 1 ben 2. En termostat 12 som er innkoplet i den krets som tilfører elektrisk strøm til pumpen 9, er anordnet på rørlengden 11 i en stilling like opp til rørlengdens inngang i kokeren 1, eller på benets 2 ytre vegg ved det maksimale vann-nivå i kokeren 1.

I den øvre del av benet 3, som er anbrakt over benet 2, er det innkoplet et rør 13 for utløp av damp som skal tilføres til brukeren eller utnytteren, via en elektrisk ventil 14 som styres ved- hjelp av en trykknapp 17 som er anordnet på den samme utnytter (fig. 3).

En sikkerhetsventil 15 er også anordnet for å full-ende kokerens styre- og reguleringsanordninger. Endelig er det også anordnet en trykknapp 16 som tillater manuell drift av pumpen 9, som vist på fig. 3.

På fig. 3 er vist det elektriske diagram som viser tilkoplingene av de forskjellige anordninger som er innrettet til å drive kokeren, hvor det også er vist to indikatorlamper 18 og 19 som er egnet til å vise henholdsvis påvirkningen av oppvarmingsmotstanden og fyllepumpen.

Det ble også funnet at dersom hellingen av det horisontale • understøttelsesplan mellom de to ben av U-røret som utgjør kokerlegemet ifølge oppfinnelsen, er 45°, kan anordningen monteres slik at den kan innta to stillinger, den ene i vertikal oppstilling (development) som vist på fig. 2, og den andre i horisontal oppstilling som vist på fig. 4, idet arrangementet i begge posisjoner er i to over hverandre anbrakte plan for kokerens 1 ben 2 og 3. Et sådant trekk tillater flere løsninger for monteringen av anordningen ifølge oppfinnelsen, på grunn av at den i det høyere arrangement på fig. 2 kan benyttes som dampgenerator for et strykejern, mens den i det lavere arrangement på fig. 2 kan benyttes som dampgenerator for et rengjørings- og vaskeapparat, eventuelt montert på hjul.

Virkemåten av anordningen ifølge oppfinnelsen er

som følger.

Hjelpereservoaret 8 fylles med vann. Vann overføres deretter til kokeren 1 opp til dens maksimale fyllingsnivå ved å påvirke trykknappen 16 for den manuelle drift av pumpen 9, og for å gjøre dette finnes flere muligheter.

Dersom reservoaret 8 har en kapasitet som er lik kapasiteten av kokeren 1 ved dens maksimumsnivå, består operasjonen bare i å tømme reservoaret 8 og deretter fylle det på nytt.

Dersom reservoaret 8 har en kapasitet som er større enn kapasiteten til kokeren 1 ved dens maksimumsnivå, består operasjonen enten i å tømme reservoaret 8 opp til det nivå-merke som er anordnet på denne og svarende til den vannmengde som kan inneholdes i kokeren 1 opp til dens maksimumsnivå, eller i å kalibrere stiften 7 i en slik stilling at den automatisk påvirker mikrobryteren 5 slik at pumpen stoppes ved det trykk som frembringes i kokeren ved kompresjon av luft som er inneholdt i denne, når vann under fylling når det forutbestemte maksimumsnivå i kokeren.

Når vann produserer damp på grunn av virkningen av den varme som frembringes av den elektriske motstand 4, og dampen oppnår det ønskede trykk som svarer til- den første utkopling av indikatorlampen 18, og som skal reguleres ved å justere slaglengden av mikrobryteren 5 som virker på stiften 7, er kokeren klar for bruk. Fra dette øyeblikk, og under hele 'bruksperioden, skjer alt automatisk, idet det er tilstrekkelig å sørge for vann i reservoaret 8.

Mikrobryteren 5, som innstilles ved åpning og lukning av kokerens 1 ben 2 og 3, styrer innkopling og utkopling av den elektriske motstand 4, mens termostaten 12 styrer igangsetting og stopping av matepumpen 9.

Det ble prøvd og funnet at ved bruk av dampgeneratoren ifølge oppfinnelsen, basert på den spesielle form på kokeren 1 som tillot at den konvensjonelle trykkbryter kunne erstattes av en enkel mikrobryter for å regulere trykket, såvel som med den spesielle stilling i hvilken temperaturstyreenheten 12 er anbrakt på stedet for maksimalt vann-nivå i kokeren, gjenopptas det maksimale driftstrykk under drift av dampgeneratoren nesten øyeblikkelig etter en damp-avgivelse, og det samme skjer når kaldt vann tilføres.

Det skal videre påpekes at selv om kokeren fylles over det maksimale, tillatelige nivå ps grunn av en eller annen feil ved begynnelsen av arbeidssyklusen, hindrer imidlertid ikke dette regulær drift av pumpen, på grunn av at den del som virker som dampkuppel, er meget stor, mer enn 50% av hele kokervolumet. Det store volum av den kokerdel som virker som dampkuppel, utgjør et ytterligere særtrekk ved anordningen, på grunn av at man ved utløpsrøret 13 alltid oppnår tørr damp.

Endelig skal det påpekes at temperaturstyreenheten 12 på grunnlag av det elektriske koplingsskjema på fig. 3 er parallellkoplet med ledningen for mikrobryteren 5, slik at man oppnår de ytterligere fordeler at tilførsel av kaldt vann skjer bare med den elektriske motstand 4 innkoplet, og slik at tilførselen av en større vannmengde, i tilfelle av en svikt av temperaturstyreenheten 12 med pumpen i funksjon, i kokeren forårsaker en trykkøkning og derfor påvirkning av mikrobryteren 5.

Claims (9)

1. Bruks-dampgenerator med selvstyrt trykk, særlig for små, elektriske husholdningsapparater, for mating ved hjelp av en pumpe (9) og som benytter en elektrisk motstand (4) som oppvarmingsanordning, KARAKTERISERT VED at kokerlegemet (1) omfatter et U-formet, bøyd rør som er lukket i begge ender, idet røret er . montert med de to ben (2, 3) anordnet over hverandre, slik at det nedre ben (2) fungerer som virkelig koker som inneholder vann og oppvar-mingsanordningen (4) og det øvre ben (3) fungerer som dampkuppel, at damptrykkstyringen utføres ved å utnytte variasjonen av rørkrumningen når rørets indre trykk varierer, at det som trykkføle- og styreanordning benyttes en mikrobryter (5) som er montert mellom de to ender av det U-formede rørs ben (2, 3), slik at mikrobryteren (5) lukkes under virkningen av at de to ender av det U-formede rør nærmer seg hverandre når trykket inne i røret avtar, slik at elektrisk strøm tillates å tilføres til varmeelementet (4) som er innsatt i dampgeneratorens nedre ben... (2), og mikrobryteren (5) åpnes og bryter strømtilførselen når det ønskede trykk oppnås og de to ben (2, 3) spres fra hverandre den avstand som svarer til det maksimale, ønskede trykk, og at styring av pumpen (9) som er forbundet med kckerlegernets' (1) nedre ben (2) via et rør (11) som tilfører vann til kokeren, bevirkes av en temperaturstyreenhet (12) som er anbrakt enten på vanntilførselsrøret (11) ved dets inngang som er anordnet ved det maksimale vann-nivå i det nedre ben (2) av det U-formede rør som danner dampgeneratorens koker, eller direkte på legemet av kokerens nedre ben (2), også ved det maksimale vann-nivå, slik at pumpen (9) igangsettes når vann-nivået synker på grunn av den høyere temperatur på veggen på hvilken temperaturstyreenheten (12) er anbrakt, og stoppes når den nevnte vegg avkjøles på grunn av tilførselen av kaldt vann.

2. Dampgenerator ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at mikrobryteren (5), for å oppnå åpning og lukning av mikrobryteren som virker som trykkregulator, er montert på det ene av det U-formede rørs to ben på en anordning (6) slik at den er i kontakt med en stift (7) som er montert på en understøttelse på det U-formede rørs andre ben og virker på mikrobryterens (5) trykknapp slik at også det maksimale, ønskede trykk inne i dampgeneratoren reguleres ved justering av avstanden mellom stiften og mikrobryterens trykknapp.

3. Dampgenerator ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at pumpen (9) tilføres vann fra et hjelpereservoar (8) som kan fylles ved hvilket som helst tidspunkt, idet reservoaret (8) via et rør (10) er forbundet med pumpens (9) sugeside.

4. Dampgenerator ifølge ett av kravene 1-3, KARAKTERISERT VED at det er anordnet en trykknapp (16) som er innrettet for manuell påvirkning av pumpen (9) for å overføre den riktige vannmengde fra reservoaret (8) til kokeren (1) opp til det maksimale, tillatelige nivå ved begynnelsen av arbeidssyklusen.

5. Dampgenerator ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at reservoaret (8), for fylling av kokeren (1) opp til dens maksimumsnivå ved arbeidssyklusens begynnelse, er konstruert med et volum som svarer til volumet av kokeren fylt opp til dens maksimumsnivå, slik at operasjonen består i fylling av reservoaret (8), fullstendig tømming av dette ved påvirkning av trykknappen (16) for den manuelle drift av pumpen som tilfører reservoarets innhold til kokeren (1), og deretter gjentatt fylling av reservoaret.

6. Dampgenerator ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at for fylling av kokeren (1) opp til dens maksimumsnivå ved arbeidssyklusens begynnelse når reservoaret (8) har et volum som er større enn volumet av kokeren (1) fylt til dens maksimumsnivå, er reservoaret (8) forsynt med et merke som svarer til en vannmengde uttømt fra reservoaret (8) som svarer til den vannmengde som skal være inneholdt i kokeren (1) når den er fylt opp til sitt maksimumsnivå.

7. Dampgenerator ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at for fylling av kokeren (1) opp til dens maksimumsnivå ved arbeidssyklusens begynnelse fra et reservoar (8) med et volum som er større enn volumet av kokeren (1) fylt til sitt maksimumsnivå, er stiften (7) kalibrert på et trykk som svarer til det trykk som frembringes i kokeren (1) under virkningen av kompresjon av luften som er inneholdt i denne, som en konsekvens av fylling av kokeren opp til dens maksimumsnivå, slik at pumpen automatisk stoppes når det maksimale, tillatelige nivå oppnås inne i kokeren (1).

8. Dampgenerator ifølge ett av kravene 1-4, KARAKTERISERT VED at temperaturstyreenheten (12) i den elektriske krets er montert parallellkoplet med mikrobryteren (5) for å sikre at vannfylling inntreffer bare når den elektriske oppvarmingsmotstand (4) er innkoplet, idet dette også er en ekstra sikkerhetsforanstaltning i tilfelle av svikt av temperaturstyreenheten når pumpen er i drift.

9. Dampgenerator ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at når skråstillingen av de to ben av det U-formede rør som danner kokeren, er slik anordnet at det øvre ben (3) er skråttstilt en vinkel på 45° i forhold til det horisontale støtteplan for det nedre ben (2), kan kokeren (1) innta to stillinger som er dreid 90° i forhold tii hverandre med hensyn til et sådant horisontalt plan, nemlig enten en verti-kalt anordnet stilling (fig. 2) eller en horisontalt anordnet stilling (fig. 4).