Электроутюг

(56) Патент США М 4430553кл. О 06 Р 75/24, 1984. орный заводи В,Л. Реуто ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Изобретение относится к производству электроутюгов, других бытовых электронагревательных приборов и электротермического оборудования.Известен электроутюг, содержащий подошву, термоэлектрический нагреватель, кожух с ручкой и терморегулятор.Недостатком электроутюга является то, что он не позволяет гладить изделия при оптимальной температуре из каждой ткани. Терморегулятором можно установить один из следующих диапазонов: 80-110 С для капрона, 140-160 С для шелка, 160 - 180 С для шерсти, 180-2000 С для хлопка, 200 - 240.С для льна. Разброс температур в каждом диапазоне неоправданно велик в 20 - 40 С. Термореле в терморегуляторе часто смыкает и размыкает контакты, что приводит к их подгоранию и быстрому выходу из строя терморегулятора, а последний определяет долговечность всего электроутюга. Наиболее близким к предлагаемому является электроутюг, содержащий подошву, термоэлектрический нагреватель, кожух с ручкой и терморегулятор.(57) Использование: для глажения изделий в быту и на производстве. Сущность изобретения: устройство содержит тепловой аккумулятор, выполненный в виде герметичной емкости, заполненной легкоплавким материалом, или из двух частей, между которыми размещен термоэлектрический нагреватель и имеет привод в виде клинового механизма. 2 з,п. ф-лы, 3 ил. Однако он не позволяет гладить изделия при оптимальной температуре из каждой ткани. Терморегулятором можно установить один из следующих диапазонов: 75-115 С для капрона, 105 - 1550 С для шелка, 145-205 С для хлопка, Разброс температур в каждом диапазоне недопустимо велик в 40 - 60 С. Шерстяные и льняные ткани и изделия из них исчезли из глажения вообще. Термореле в терморегуляторе часто (хотя и реже по сравнению с первым аналогом) смыкает и размыкает контакты, что приводит к их подгоранию и быстрому выходу из строя терморегулятора, а терморегулятор определяет долговечность всего утюга. Увеличение разброса температур в каждом диапазоне по сравнению с первым аналогом обусловлено удлинением циклов между смыканиями и размыканиями контактов в терморегуляторе и некоторым увеличением за счет этого долговечности терморегулятора, а значит и всего утюга в целом. Однако увеличение долговечности достигнуто в ущерб потребительским свойствам электроутюга. Если гладить шелковые и хлопчатобумажные ткани на низких пре 173029310 20 25 30 35 40 45 50 55 дельных температурах для их диапазонов,то разглаживания изделий практически непроисходит. В конечном итоге это ведет кснижению производительности при глажении и дополнительному расходу электрической энергии.Цель изобретения - повышение производительности труда и уменьшение расходаэлектроэнергии на глажение путем использования самых оптимальных температур(режимов) глажения, предотвращение порчи (прожогов) изделий при глажении путемстабилизации температуры нагрева подошвы, а также увеличение долговечностиэлектроутюга за счет повышения долговечности терморегулятора путем удлиненияцикла между смыканиями и размыканиямиконтактов и уменьшения их подгорания.Поставленная цель достигается тем, чтоэлектроутюг снабжен тепловым аккумулятором, установленным над подошвой с возможностью вертикального перемещения иимеющим привод вертикального перемещения, привод вертикального перемещениявыполнен в виде клинового механизма, перемещаемого винтом, при этом тепловойаккумулятор выполнен нижней и верхнейчастями, между которыми установлен термоэлектрический нагреватель, а в тепловойаккумулятор помещен легкоплавкий материал с температурой плавления, равноймаксимальной температуре подошвы приглажении изделий,На фиг, 1 показан электроутюг, видсверху; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг, 1; нафиг. 3 - разрез Б - Б на фиг, 2.Электроутюг состоит из кожуха 1, бачка2, теплового аккумулятора 3, термоэлектрического нагревателя 4, подошвы 5, терморегулятора 6, термометра 7. На кожухе 1закреплен кронштейн 8, брус 9, выполненоотверстие 10 и паз 11. На кронштейне 8установлена ручка 12 и кронштейн 13, Набрусе 9 закреплены пружинные контакты14, соединенные с электрошнуром (присоединение электрошнура и терморегулятора 6не показано).Бачок 2 предназначен для образованияпара, он состоит из корпуса 15, крышки 16,плунжера 17, уплотнител ьного (резинового)кольца 18, теплоизоляционной (асбестовой)прокладки 19, иглы 20 с кнопкой 21, шайб22, пружин 23 и 24, винтов 25, гаек 26, Набачке выполнено отверстие для заливки воды 27, заглушенное пробкой (ни отверстие,ни пробка не показаны).Тепловой аккумулятор 3 установлен надподошвой 5, он выполнен нижней 28 и верхней 29 частями. Нижняя часть 28 образована корпусом 30 и крышкой 31, а верхняя часть 29 - корпусом 32 и крышкой 33. В нижнюю 28 и верхнюю 29 части теплового аккумулятора 3 помещен легкоплавкий материал 34 с температурой плавления, равной максимальной температуре подошвы 5 утюга при глажении изделий. Между нижней 28 и верхней 29 частями теплового аккумулятора 3 установлен термоэлектрический нагреватель 4, состоящий из трубки 35, нихромовой или фехралевой спирали 36 и электроизоляционного материала 37 (например окиси бериллия, имеющей высокую теплопроводность), Тепловой аккумулятор 3 установлен с возможностью вертикальногоперемещения и снабжен приводом вертикального перемещения, причем привод вертикального перемещения выполнен в видеклинового механизма, образованного клиновой вилкой 38, перемещаемой винтом 39 с ручкой 40 (в ручке 40 выполнено радиальное резьбовое отверстие, в которое ввинчен стопор: резьбовое отверстие и стопор непоказаны), причем винт 39 ввинчен в резьбовое отверстие кронштейна 41, закрепленного на корпусе 30.На подошве 5 закреплена планка 42, которая с подошвой 5 образует паровую камеру 43 и торцовой паз 44 для установки в него термометра 7. На подошве 5 выполнены вертикальные отверстия 45 для подачи пара в зону глажения. Терморегулятор 6 установлен в нише 46, образованной в тепловом аккумуляторе 3, Терморегулятор 6 снабжен регулировочным винтом 47, который поворачивают отверткой через отверстие 10 в кожухе 1. В подошву 5 ввинчены шпильки 48, на которые надеты пружины 49, втулки 50 и навинчены гайки 51, В деталях 15, 16 и 42 выполнены кольцевые канавки, в которые вставлены уплотнительные кольца 52,Детали 5, 15, 16, 30 - 33, 35 и 42 выполнены из материала с высокой теплопроводностью (например из алюминиевого сплава), а детали 1, 8, 13, 20, 39 - 41, 48 - из материала с низкой теплопроводностью (напримерр, из титанового сплава или из нержавеющей стали),Пока не известна оптимальная верхняя температура подошвы, необходимая для глажения льняных тканей, то в качестве легкоплавкого материала 34 принимают один из следующих материаловОЛОВО Тпл = 232 ССоль Тпл = 236 ССоль Тпл = 241 ССоль Тпл =241 ССоль Тпл = 247 ССоль Тпп = 254 ССоль Тпл = 254 С10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Соль Тпл = 255 СПомимо чистых металлов и солей в качестве легкоплавкого материала могут быть использованы органические вещества и сплавы металлов с узким температурным интервалом кристаллизации,Электроутюг работает следующим образом,После подачи электроэнергии к нагревателю 4 происходит нагрев аккумулятора 3 до температуры плавления материала 34, При дальнейшем подводе электроэнергии к нагревателю 4 происходит плавление материала 34 при постоянной (или близкой к постоянной) температуре. После расплавления всего материала 34 температура аккумулятора 3 вновь начинает расти. Терморегулятор 6, отрегулированный на определенный верхний предел температуры; отключает подвод электроэнергии к нагревателю 4 при небольшом превышении температуры аккумулятора 3 над температурой плавления материала (например при превышении на 2 - 3 С),Если клиновая вилка 38 выведена в крайнее правое положение (фиг, 3) и аккумулятор 3 лежит на подошве 5, то последнее нагревается практически до такой же температуры, до какой нагревается аккумулятор 3. Если же аккумулятор 3 не лежит всей плоскостью на верхнем торце подошвы, а лежит только на клиньях вилки 38, а между аккумулятором 3 и подошвой 5 (а также планкой 42) имеется зазор, то нагрев подошвы 5 отстает от нагрева аккумулятора 3, причем, чем больше зазор между аккумулятором 3 и подошвой 5, тем больше отставание в нагреве подошвы 5 от нагрева аккумулятора 3, Это обусловлено низкой теплопроводностью воздуха, находящегося в зазоре между аккумулятором 3 и подошвой 5, и малым контактом аккумулятора 3 с подошвой 5 через другие детали, выполненные из материалов с низкой теплопроводностью (при низких температурах, до которых нагревается аккумулятор 3, тепло передается практически только за счет теплопроводности материалов, в т.ч. и теплопроводности воздуха), Имея в подошве 5 термометр 7 поворачивают в винт 39, вдвигая или выдвигая клиновую вилку 38, легко устанавливая нужный зазор между аккумулятором 3 и подошвой 5, а имея на ручке 40 градуправку в градусах температуры легко устанавливают температуру подошвы, при которой собираются гладить изделия.Опытным путем легко подбирают нужную температуру для глажения каждой ткани, которую приходится гладить. При нагреве аккумулятора 3 от него на. гревается бачок 2, а в последнем нагревается вода 27. При нагреве воды до 100 С вода начинает кипеть, образуется пар, в бачке 2 создается давление пара, которое стремится поднять бачок 2 относительно плунжера 17 за счет разности площадей верхнего и нижнего торцов бачка на величину площади плунжера 17. Пока давление пара в бачке 2 мало, последний удерживается в нижнем положении за счет веса самого бачка, силы трения между бачком 2 и уплотнительным кольцом 18, а также усилием пружин 24. Однако с ростом температуры бачка 2 возрастает в нем давление пара и он поднимается. Между бачком 2 и аккумулятором 3 образуется зазор, подвод тепла к бачку 2 уменьшается или прекращается практически полностью,В бачке 2 находится вода и пар под определенным давлением, на которое отрегулированы пружины 24. При необходимости пропаривания изделий при глажении, нажимают на кнопку 21, перемещают иглу 20 вниз, при этом радиальное отверстие иглы 20 соединяется с полостью бачка 2. В данное отверстие иглы 20 устремляется пар, Из радиального отверстия пар перемещается в осевое отверстие иглы 20, а из него в паровую камеру 43. Из камеры 43 пар выходит через вертикальные отверстия 45 подошвы 5 и попадает на разглаживаемое изделие, распаривая его, При уменьшении давления пара в бачке пружины 24 отпускают бачок 2, приближая его к аккумулятору 3, а это приводит к увеличению подвода тепла к бачку 2 и возрастанию в нем давления пара. При прекращении приложения усилия к кнопке 21 пружина 23 возвращает иглу 20 в верхнее положение, радиальное отверстие иглы 20 перекры вается крышкой 16, подача пара в камеру 43 прекращается,При работе утюгом аккумулятор 3 постоянно снабжает теплом бачок 2 и подошву 5,однако температура аккумулятора 3 остается практически постоянной. Это обусловлено тем, что в нем происходит кристаллизация материала 34 и выделение теплоты кристаллизации. Постоянство температуры аккумулятора 3 сохраняется до тех пор, пока в нем не затвердеет весь материал 34, В дальнейшем температура аккумулятора 3 начинает понижаться. Однако, как только температура аккумулятора понизится на 2 - 3 С по сравнению с температурой кристаллизации материала 34, терморегулятор 6 сомкнет контакты и электроэнергия вновь начнет поступать к нагревателю 4, он вновь начнет питать теплом1730293 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 аккумулятор 3 и вновь будет плавиться материал 34.Электроутюг имеет четыре температурные зоны, Наиболее нагретой зоной является аккумулятор 3. Поддержание постоянства температуры в данной зоне осуществляется за счет плавления и кристаллизации материала 34, Предотвращение перегрева жидкого материала 34, охлаждение твердого материала 34 осуществлят терморегулятор б, Менее нагретой зоной является (как правило) подошва 5, Уменьшение температуры подошвы 5 на определенную величину по отношению к аккумулятору 3 осуществляется изменением зазора между аккумулятором 3 и подошвой 5. Контроль температуры подошвы 5 осуществляется термометром 7, постоянно показывающим фактическую температуру (термометр установлен со спиральной биметаллической пластиной, которая при нагреве и охлаждении изменяет угол закручивания),Еще менее нагретой зоной электроутюга является бачок 2, давление в котором регулируется пружинами 24, т.е. изменение температуры бачка регулируется своеобразным реле давление, выполненным пружинами 24 Во всех известных утюгах распаривать изделия при глажении можно только в тех случаях, когда подошва нагрева выше температуры 100 С, в предлагаемом электроутюге подошва может быть нагрета до более низкой температуры по сравнению с температурой бачка 2, Четвертая зона, имеющая самую низкую температуру, - это кожух 1 и закрепленные на нем детали. При выполнении кожуха 1 из материала с низкой теплоп роводностью, отсутствие непосредственного контакта его с нагревательным бачком 2, аккумулятором 3 и подошвой 5 должно привести к ничтожно малому разогреву кожуха 1 во время работы электроутюга.Таким образом, предлагаемый электроутюг позволяет вести глажение изделий на самых оптимальных режимах глажения, что предотвращает порчу изделий, снижает расход электроэнергии на глажение, повышает производительность труда при глажении и увеличивает долговечность электроутюга за счет увеличения срока службы терморегулятора, поскольку последний в электроутюге будет срабатывать намного реже, чем в существующих электроутюгах, и его контакты будут служить намного дольше по времени. Использование в качестве материала 37 окиси бериллия приводит к снижению температуры нагрева спирали 36, а это увеличивает долговечность нагревателя 4,При падении известного утюга, прежде всего ломается ручка, При падении предлагаемого электроутюга ручка 12 остается целой, так как ее предохранит кронштейн 8. Не сломается и кнопка 21, ее предохранит кронштейн 13. Если у электроутюга все же выйдет из строя нагреватель 4, то он легко может быть заменен новым, В подавляющем большинстве выпускаемых электроутюгов нагреватель 4 залит в подошву и при выходе из строя нагревателя 4 приходится выбрасывать вместе с нагревателем и подошву, т.е, весь электроутюг. Предлагаемый электроутюг имеет более высокие потребительские свойства, большую долговечность и поддается ремонту.Формула изобретения 1. Электроутюг, содержащий подошву, термоэлектрический нагреватель, кожух с ручкой, терморегулятор, тепловой аккумулятор, установленный над подошвой с возможностью вертикального перемещения, привод вертикального перемещения, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации и долговечности электроутюга, тепловой аккумулятор выполнен в виде герметичной емкости, заполненной легкоплавким материалом с температурой плавления, равной максимальной температуре подошвы при глажении изделий.2, Электроутюг по п. 1, отл и ч а ющ и й с я тем, что тепловой аккумулятор выполнен из нижней и верхней частей, между которыми установлен термоэлектрический нагреватель.З,Электроутюг по п.1,отличающ и й с я тем, что привод вертикального перемещения теплового аккумулятора выполнен в виде клинового механизма, перемещаемого винтом.(о е едактор Н,в екто равцов Тиражнного комитета по из 3035, Москва, Ж, Р ательский ком оизводстве аказ 1496 ВНИИПИ Госудаель П. БыкМ.Моргента ьЪс Подписноеениям и открытиям при ГКНкая наб 4/5 ент", г. Ужгород. ул.Гагарина. 10