DE3512370C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger zum Erzeugen von Wasserdampf für Dampfarbeitsgeräte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein Dampferzeuger dieser Art ist durch die US-PS 8 09 839 bekannt. Der Verdampferhohlkern besteht dabei aus einem perforierten Blechteil, dessen Material für den elektrischen Strom einen hohen Widerstand aufweist und das zu einem hohltrichterförmigen Heizkörper gestaltet ist. Dieser als Verdampferhohlkern anzusprechende Heizkörper ist Teil eines Dampferzeugers, der aus zwei übereinander angeordneten Kammern besteht. Die untere Kammer des Dampferzeugers, die nach unten offen ist, nimmt den Verdampferhohlkern auf, während die obere Kammer, die mit der Spitze des Hohltrichterraumes des Verdampferhohlkerns über eine Spritzdüse in Verbindung steht, mit Wasser angefüllt ist.

Für einen Dampferzeuger dieser Art ist es wesentlich, daß das über die Spritzdüse in den Verdampferhohlkern eingespritzte Wasser praktisch sofort verdampft, so daß es mit dem rotglühenden Widerstandsblech des Verdampferhohlkerns möglichst nicht in flüssigem Aggregatzustand in Berührung kommt, weil ansonsten mit dessen rascher Zerstörung zu rechnen ist; um diese zu verhindern, muß das Wasser in der oberen Kammer praktisch bis zum Siedepunkt erhitzt werden, bevor es durch die Spritzdüse hindurch in die untere Kammer gelangt.

Weiterhin sind Dampferzeuger mit elektrisch aufheizbarem Verdampferhohlkern beispielsweise durch die Literaturstelle US-PS 38 69 815 bekannt. Sie unterscheiden sich von dem zuerst genannten Dampferzeuger im wesentlichen dadurch, daß hier als Wärmespeicher nicht das zu verdampfende Vorratswasser verwendet wird, sondern der massiv gestaltete Verdampferhohlkern. Auch erfolgt hier die Steuerung der Wasserzufuhr nicht unmittelbar durch Steuern der Sprühdüsenöffnung, sondern durch Steuerung des Zulaufs des Wassers zur Sprühdüse.

Solche nach dem Injektionsprinzip gestaltete Dampferzeuger weisen im allgemeinen relativ große Abmessungen auf, da einerseits die für das Verdampfen des in den Verdampferhohlraum eingeleiteten Wassers erforderliche Verdampferfläche so groß gewählt sein muß, daß auch bei länger anhaltender ununterbrochener Dampfentnahme die Erzeugung des gewünschten Wasserdampfes keine Beeinträchtigung erfährt, und andererseits die Wärmespeicherfähigkeit - sei es in Form der Vorheizung einer ausreichenden Menge von zu verdampfenden Wasser oder durch das Aufheizen eines massiven Verdampferhohlkerns - so groß sein muß, daß sie die Trägheit der thermostatgesteuerten Heizung zu überbrücken vermag.

Soweit einer der bekannten Dampferzeuger zum wahlweisen Anschluß mehrerer Verbraucher, beispielsweise Dampfbügeleisen, vorgesehen ist, d. h. die Funktion einer zentralen Dampfversorgung ausübt, kommt seinen ralativ großen Abmessungen keine Bedeutung zu, weil in diesem Falle seine Aufstellung in unmittelbarer Nähe sämtlicher Verbraucher sowieso nicht möglich ist.

Ganz anders liegen jedoch dann die Verhältnisse, wenn ein solcher Dampferzeuger für lediglich einen einzigen Verbraucher, vorzugsweise ein Dampfbügeleisen, vorgesehen wird. Um unerwünschte Wärmeverluste zu vermeiden, ist es in diesem Falle wünschenswert, den Dampferzeuger in unmittelbarer Nähe des Verbrauchers aufzustellen. Dabei sollte der Dampferzeuger möglichst geringe Abmessungen haben, um den Arbeitsplatz nicht unnötig einzuengen. Auch ist es in diesem Zusammenhang wünschenswert, den Dampferzeuger hinsichtlich Gewicht und Abmessungen so zu gestalten, daß er sich zusammen mit dem Bügeleisen leicht zwischen verschiedenen Arbeitsplätzen je nach Bedarf hin- und herbewegen läßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dampferzeuger zu schaffen, der geringe Abmessungen und ein niedriges Gewicht aufweist und auch bei engen Platzverhältnissen unmittelbar am Arbeitsplatz aufgestellt werden kann, sich für einen beweglichen Einsatz zwischen mehreren Arbeitsplätzen eignet und die an ihn zu stellenden Anforderungen hinsichtlich der Dampfleistung und Dampfqualität voll erfüllt.

Ausgehend von einem Dampferzeuger der in der US-PS 8 09 839 beschriebenen Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Der Erfindung liegt die wesentliche Erkenntnis zugrunde, daß durch die spezielle Gestaltung des Hohltrichterraumes im Zusammenhang mit einem der Wärmespeicherung dienenden massiven Verdampferhohlkern ein außerordentlich leistungsfähiger Kleindampferzeuger verwirklicht werden kann, der im Vergleich mit bekannten Dampferzeugern vergleichbarer Leistung mit kleineren Abmessungen und geringerem Gewicht auskommt. Weiterhin ist durch den Dampfauslaß im Boden der fußseitigen schmalen Rinne des Hohltrichterraumes die Reindampfabgabe - keine Vermischung von Wasser und Dampf - auch dann noch gewährleistet, wenn eine Dampfentnahme kontinuierlich über einen längeren Zeitraum hinweg erfolgen soll.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach dem Patentanspruch 1 sind in den weiteren Patentansprüchen 2 bis 10 angegeben.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeuten

Fig. 1 ein als Tischgerät gestalteter Dampferzeuger in perspektivischer Darstellung

Fig. 2 eine senkrechte Schnittdarstellung des Verdampferhohlkerns des Dampferzeugers nach Fig. 1

Fig. 3 die Darstellung des Schnitts A/A des Verdampferhohlkerns nach Fig. 2.

Der mit 1 bezeichnete Dampferzeuger nach Fig. 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das an der Oberseite mit Lüftungsschlitzen 3 versehen ist. Das Gehäuse 2 ist in der Höhe unterteilt und enthält im oberen Teil den nur in unterbrochener Linie angedeuteten Verdampferhohlkern 4, der - was nicht näher dargestellt ist - gegen das Gehäuse wärmeisoliert ist. Im unteren Teil des Gehäuses 2 befindet sich an der Frontseite der Netzschalter 5 mit einer Netzbetriebsanzeigeleuchte 5 a. An der Frontseite sind ferner ein Temperatureinstellknopf 6 für die Thermostatregelung 7 der elektrischen Heizung des Verdampferhohlkerns sowie zwei optische Betriebsanzeigen 8 für die steuerbare Druckwasserzufuhr 9 angeordnet. Diese steuerbare Druckwasserzufuhr 9 kann beispielsweise ein steuerbares Absperrventil im unter Druck stehenden Wasserzulauf oder aber eine den erforderlichen Spritzdruck erzeugende steuerbare Kontaktpumpe im Wasserzulauf sein.

Auf der rechten unteren Seite weist das Gehäuse 2 Schraubanschlüsse 10 und 11 für den Anschluß an eine Wasserzuleitung und den Anschluß des zu einem Verbraucher führenden Dampfschlauches sowie einen elektrischen Steckeranschluß 12 für die steuerbare Druckwasserzufuhr 9 auf. Unterhalb dieser Anschlüsse ist das Netzanschlußkabel 13 für den Dampferzeuger aus dem Gehäuse 2 herausgeführt.

Der Verdampferhohlkern nach Fig. 2 besteht aus einem Fußteil in Gestalt eines Massivkegels 14, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, dessen Kegelfuß durch den Ringflansch 15 verbreitert ist. Diesem Fußteil ist ein Deckelteil zugeordnet, das den Massivkegel 14 in Form einer Haube 16 überwölbt. Die Haube 16 geht an ihrem freien Rand in den Ringflansch 17 über, mit dem sie sich am Ringflansch 15 des Massivkegels 14 abstützt. Fußteil und Deckelteil sind im Bereich der Ringflansche 15 und 17 miteinander verschraubt. Hierzu weist der Ringflansch 17 gleichmäßig an seinem Umfang verteilte Bohrungen 18 auf, durch die hindurch Schrauben 19 in entsprechende Gewindebohrungen 20 im Flansch 15 eingreifen. Die Haube 16 und der Massivkegel 14 schließen im zusammengeschraubten Zustand als Verdampferraum einen Hohltrichterraum 21 in sich ein, der gegen die Hohltrichterraumspitze hin aufgeweitet ist und auf der gegenüberliegenden Seite einen zu einer Rinne 22 gestalteten Abschluß aufweist.

Wie Fig. 2 ferner erkennen läßt, weist die Haube 16, die beispielsweise ebenfalls aus einer Aluminiumlegierung besteht, oberhalb der Spitze des Massivkegels 14 eine konzentrisch zur Symmetrieachse der Haube 16 angeordnete Öffnung 23 auf, in die die Sprühdüse 24 eingesetzt ist. Die Sprühdüse 24 stützt sich mit ihrem Ringflansch 25 über eine Teflonringdichtung 26 gegen einen Absatz 27 der nach oben erweiterten Öffnung 23 ab und wird zusätzlich von oben durch ein Lochblech 28 gegen den Absatz 27 der Öffnung 23 verspannt. Das Lochblech 28, das sich hierbei über eine weitere Teflonringdichtung 26 am Ringflansch 26 abstützt, ist im Bereich seiner freien Enden jeweils über eine Feder 29 gegen den Kopf einer Schraube 30 verspannt, die in der Haube 16 verankert sind. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Sprühdüse 24 gegen die Haube 16 wärmeisoliert in die Öffnung 23 eingesetzt ist, und zwar so, daß durch Wärmedehnung auftretende Spannungen durch die Federn 29 ausgeglichen werden können. Auf ihrer Eingangsseite weist die Sprühdüse 24 einen Rohrnippel 32 auf, über den sie an einen Wasserschlauch anschließbar ist. Wie Fig. 2 ferner erkennen läßt, ist die Sprühdüse 24 für die Abgabe eines hohlkegelförmigen Sprühstrahls 33 gestaltet, der eine optimale Verteilung des eingesprühten Wassers auf die Innenwandung der Haube 16 und die Mantelfläche des Massivkegels 14 gewährleistet.

Der Massivkegel 14 mit dem Ringflansch 15 ist, wie auch der Schnitt A/A nach Fig. 3 erkennen läßt, an seinem Kegelfuß mit einer zur Symmetrieachse des Massivkegels 14 konzentrischen Ausnehmung 34 mit trapezförmigem Querschnitt versehen, die in Richtung der Kegelspitze in eine zur Symmetrieachse des Massivkegels 14 konzentrische Gewindebohrung 35 übergeht. Die Ausnehmung 34 dient der Aufnahme eines Temperaturfühlers für die Thermostatregeleinrichtung der elektrischen Heizung, der hierbei in der Gewindebohrung 35 gehaltert ist. Die elektrische Heizung selbst besteht aus der Ringschleife eines Widerstandsdrahtes 36, der zusammen mit seiner Isolationshülle 37 in der Ebene des Schnitts A/A in das Fußteil eingegossen ist. Wie die Fig. 2und 3 zeigen, ist der Schleifendurchmesser des Widerstandsdrahts 36 so gewählt, daß der Widerstandsdraht stets unterhalb der Rinne 22 des Hohltrichterraumes 21 verläuft. Der Dampfauslaß 38 mündet, wie Fig. 2 erkennen läßt, bei der Schleifenöffnung des Widerstandsdrahts 36 in die Rinne 22 des Hohltrichterraums ein und weist an seinem ausgangsseitigen Ende ein Innengewinde für ein Anschlußstück auf.

Beim Dampferzeuger nach Fig. 1 ist der Verdampferhohlkern mit seinem Fußteil nach unten im Gehäuse 2 angeordnet. Die Sprühdüse 24 sprüht in diesem Falle das zu verdampfende Wasser von oben nach unten in den Hohltrichterraum 21. Der Verdampferhohlkern kann in gleicher Weise auch mit seinem Fußteil nach oben im Gehäuse 2 untergebracht sein, wodurch die Sprühdüse 24 das Wasser von unten nach oben in den Hohltrichterraum einsprüht. In diesem Falle dürfte es jedoch zweckmäßig sein, auch in der Haube im Bereich der Sprühdüse eine Heizung vorzusehen.

Auch ist der Querschnitt der Haube, wie ihn Fig. 2 zeigt, nur eine von vielen möglichen Querschnittsformen. Insbesondere dann, wenn neben der Heizung im Fußteil oder anstelle einer Heizung im Fußteil eine Heizung in der Haube vorgesehen wird, dürfte es zweckmäßig sein, das Deckelteil anstatt in Gestalt einer Haube beispielsweise als Hohlzylinder auszubilden. Bei ausschließlicher Anordnung der Heizung im Deckelteil könnte das Fußteil auch die Gestalt eines Hohlkegels annehmen und auf diese Weise der Materialzuwachs im Bereich des Deckelteils ausgeglichen werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform entsprechend den Figuren der Zeichnung ergeben sich für den Dampferzeuger folgende technische Daten

Verdampferhohlkern-Durchmesser125 mm Verdampferhohlkern-Höhe125 mm Dampfleitung1,5 Kg/h Anheizzeit3 Min. Elektrische Leistung1,2 KW

Claims (10)

1. Dampferzeuger zum Erzeugen von Wasserdampf für Dampfarbeitsgeräte oder andere Verbraucher, insbesondere für Dampfbügeleisen, bestehend aus einem elektrisch aufheizbaren Verdampferhohlkörper mit einem als Hohltrichterraum gestalteten Verdampferraum, bei dem der zu einem Verbraucher hin für den Dampfaustritt offene Hohltrichterraum an seiner Spitze einen Wassereinlaß in Form einer Sprühdüse ausweist, die für die Abgabe eines hohlkegelförmigen Sprühstrahls ausgestaltet ist und mit einer steuerbaren Druckwasserzufuhr in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampferhohlkörper ein der Wärmespeicherung dienender massiver Verdampferhohlkern (4) ist, daß der Hohltrichterraum (21) einen sich von seiner Spitze mit der Sprühdüse (24) zu seinem ringförmigen Fußraum hin kontinuierlich verengenden Querschnitt hat, daß der ringförmige Fußraum des Hohltrichterraumes in eine schmale Rinne (22) ausmündet und daß der Hohltrichterraum (21) bis auf wenigstens eine Öffnung im Boden der Rinne (22) für den Dampfauslaß (38) allseits geschlossen ist.

2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampferhohlkern (4) auf der der Hohltrichterraumspitze gegenüberliegenden Außenseite eine Ausnehmung (34) zum Einsatz eines Temperaturfühlers aufweist.

3. Dampferzeuger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (34) in der Symmetrieachse des Hohltrichterraumes (21) angeordnet ist.

4. Dampferzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohltrichterraum (21) an seiner Spitze eine zu seiner Symmetrieachse konzentrisch angeordnete Öffnung (23) aufweist, in die die Sprühdüse zur Öffnung hin wärmeisoliert eingesetzt und gegen einen Anschlag federnd verspannt ist.

5. Dampferzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampferhohlkern (4) durch den Hohltrichterraum (21) in ein Fußteil (14) und in ein Deckelteil (16) unterteilt ist, wobei Fuß- und Deckelteil in Höhe der Rinne (22) des Hohltrichterraumes jeweils ringflanschartig verbreitert und über diese Verbreiterung in gut wärmeleitendem Kontakt lösbar, zum Beispiel durch Verschraubung, miteinander verbunden sind.

6. Dampferzeuger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß daß Fußteil als Massivkegel (14) ausgebildet ist, dessen Kegelfuß zum Ringflansch (15) verbreitert ist, und daß das Deckelteil als eine den Massivkegel überwölbende Haube (16) ausgebildet ist, die sich mit ihrem zum Ringflansch (17) geformten Haubenrand gegen den Ringflansch (15) des Massivkegels abstützt.

7. Dampferzeuger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Heizung in den Massivkegel (14) eingegossen ist.

8. Dampferzeuger nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der die elektrische Heizung darstellende Widerstandsdraht (36) in Form wenigstens einer Ringschleife im Kegelfuß des Massivkegels (14) eingegossen ist.

9. Dampferzeuger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Ringschleife des Widerstandsdrahtes (36) in etwa gleich dem Durchmesser des Massivkegels (14) in Höhe seines Übergangs in den Ringflansch (15) ist.

10. Dampferzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampferhohlkern (4) innerhalb einer wärmeisolierten Kammer eines Gehäuses (2) angeordnet ist, das zusätzlich die Thermostatregeleinrichtung (7) für die elektrische Heizung einschließlich des Netzschalters (5) und die steuerbare Druckwasserzufuhr (9) aufnimmt und eine Netzanschlußleitung (13) sowie nach außen geführte Anschlüsse für den Wasserzulauf (10), den abzugebenden Dampf (11) und die Steuerleitung (12) für die Druckwasserzufuhr aufweist.