Устройство и способ получения "быстрого пара" Российский патент 2021 года по МПК D06F39/00 

Настоящее изобретение имеет отношение к новому парогенераторному аппарату, способу получения пара и применениям, в которых возможно использование такого нового парогенераторного аппарата.

Предпосылки создания изобретения

Получение горячего пара необходимо во многих технических применениях в промышленности, например, в производственных процессах, в промышленных или бытовых применениях, подобных устройствам для чистки, и в бытовой технике, предназначенной для других применений. В бытовой технике такое применение имеет отношение к, например, устройствам для глажения и чистки.

Известные устройства, предназначенные для получения горячего пара, обладают рядом недостатков, один из которых заключается в необходимости длительного ожидания, прежде чем устройство заработает и пользователь сможет использовать пар. Кроме того, обычно такие устройства работают в порционном режиме, что требует дополнительного времени ожидания или восстановления работоспособности этих устройств после получения каждой порции. Другим недостатком нередко является предварительно установленное значение давления и невозможность регулирования и управления различных(-ыми) параметров(-ами) упомянутых процесса и устройства.

Таким образом, одной из задач настоящего изобретения является создание аппарата или устройств, которые уменьшают или устраняют недостатки известных устройств. Другая задача настоящего изобретения заключается в обеспечении наличия пара за относительно короткий промежуток времени с момента включения этого аппарата.

Сущность изобретения

В одном из аспектов настоящее изобретение имеет отношение к парогенераторному аппарату, который может обеспечить наличие пара за относительно короткий промежуток времени с момента включения этого аппарата.

В еще одном аспекте настоящее изобретение имеет отношение к способу получения горячего пара.

В еще одном аспекте настоящее изобретение имеет отношение к аппарату и способу получения горячего пара, в которых не требуются накопители или вместилища для хранения горячего пара перед его использованием.

В еще одном аспекте настоящее изобретение имеет отношение к устройствам, в которых применен такой парогенераторный аппарат.

Краткое описание фигур

На Фиг. 1 показан аппарат по настоящему изобретению, в котором средство (5) для нагревания окружено вместилищем (7) (упоминается также как вместилище для воды или камера для воды), наполненным водой (4). Средство (5) для нагревания содержит или соединено со средством (6) для определения температуры нагревательного элемента. Стрелка (15) указывает на поток воды внутрь вместилища (7), при этом впускное отверстие для воды явно не показано, а выпускное отверстие для пара (не показано явно) расположено на месте стрелки, указывающей в направлении соленоидного клапана (8), выпускающего пар (10). Кроме того, показаны насос (2) и датчик (3) вращения для насоса, которые соединяют резервуар (1) для воды с нагревательным элементом (5) и вместилищем для воды (7). Электронный блок (9) управления координирует работу и управляет всеми параметрами аппарата и процесса путем: управления (11) мощностью нагревательного элемента, регулирования (12) насоса и управления (13) производительностью и, соответственно, подаваемым объемом и давлением внутри вместилища (7), управления (14) соленоидом.

На Фиг. 2 показано управление регулируемой температурой нагревательного элемента и взаимосвязь компонентов (1), (2), (3), (4) устройства.

В приведенном примере осуществления описан способ по настоящему изобретению, шаги и последовательность шагов, выполняемых устройством, в рассмотренном для примера режиме работы.

Парогенераторный аппарат, используемый в устройстве, содержит вместилище для воды, перистальтический насос и быстродействующий нагревательный элемент.

Упомянутая последовательность шагов и параметры процесса более подробно описаны ниже.

Аспект №1 способа по настоящему изобретению.

A) Начало осуществления способа: перистальтический насос наполняет водой упомянутое вместилище (максимальный объем: 20 мл). После этого быстродействующий нагревательный элемент регулируют, пока не будет достигнута требуемая температура, значение которой составляет 200°С, при этом давление не будет превышать 8 бар (0,8 МПа); требуемые параметры получают за менее чем 13-18 с.

B) Система готова к выпуску пара: после выпуска пара из камеры для нагрева/воды при помощи регулируемого устройства, пар выпускают через специальное сопло с выпускным отверстием диаметром 0,1-1,5 мм для увеличения скорости пара. При выпускании пара производительность перистальтического насоса регулируют с учетом температуры быстродействующего нагревательного элемента, чтобы поддерживать оптимальное соотношение между производительностью этого перистальтического насоса и температурой этого быстродействующего нагревательного элемента.

Аспект №2 способа по настоящему изобретению.

A) Во время работы устройства и непрерывного осуществления процесса: быстродействующий нагревательный элемент регулируют так, чтобы достичь или поддерживать конкретное требуемое значение температуры (например, 500°С).

B) Система готова к выпуску пара: выпуск пара при помощи регулируемого устройства осуществляется одновременно с наполнением вместилища водой (максимальный объем: 20 мл) перистальтическим насосом с регулируемой конкретной производительностью.

Опять же, пар выпускают через специальное сопло с выпускным отверстием диаметром 0,1-1,5 мм для увеличения скорости пара. При выпускании пара производительность перистальтического насоса регулируют с учетом значения температуры быстродействующего нагревательного элемента таким образом, чтобы поддерживать оптимальное соотношение между производительностью этого перистальтического насоса и температурой этого быстродействующего нагревательного элемента.

Подробное описание

Далее приводится описание настоящего изобретения, в том числе подробное описание различных аспектов настоящего изобретения, а также описание его преимуществ по сравнению с известными устройствами.

Ниже следует подробное описание некоторых терминов по настоящему изобретению.

Термин "парогенераторный аппарат" в значении, используемом в этом описании, следует понимать как нагревательный элемент или нагревательный аппарат, или средство для нагревания, содержащий(-ее) вместилище или камеру для воды с впускным отверстием для воды и выпускным отверстием для получаемого пара, управляемый(-ое) при помощи средства управления.

Термин "быстрый пар" в значении, используемом в этом описании, следует понимать как пар, который может быть получен по требованию за очень короткий промежуток времени, и при этом не требуется длительного времени подготовки системы перед его получением; кроме того, в случае "быстрого пара", как подразумевается в этом описании, не требуется накопитель или вместилище, в которых пар приготавливают в определенном количестве, которое ограничивает объем используемого или готового к использованию пара. Получение "быстрого пара", в отличие от получения пара порциями, как в известных устройствах, напротив, будет осуществляться по требованию и непрерывно.

В значении, используемом в этом описании, термин "пар по требованию" следует понимать как пар, который может быть использован сразу после его получения в парогенераторном аппарате, и при этом получение пара может быть непрерывным, причем вода, или любая другая жидкость, или вода, содержащая другие жидкости или добавки, подается в парогенераторный аппарат на впускное отверстие для воды и отводится из парогенераторного аппарата через выпускное отверстие для пара.

Термин "давление" в значении, используемом в этом описании, относится к давлению, создаваемому насосом или средством для закачивания в диапазоне от приблизительно 0,5 бар (0,05 МПа) до приблизительно 10 бар (1 МПа), и которое может быть отрегулировано и согласовано с другим аппаратом или другими условиями процесса.

Термин "требуемая температура" в значении, используемом в этом описании, может относиться к температуре средства для нагревания или к температуре пара, полученного парогенераторным аппаратом. Требуемая температура может находиться в диапазоне от приблизительно 100°С до 550°С.

Термин "вместилище для воды" или "камера для воды" в значении, используемом в этом описании, относится к сосуду и объему, связанному со средством для нагревания, или окружающему это средство для нагревания, или образующему часть этого средства для нагревания. Этот объем может находиться в диапазоне от приблизительно 2 мл до 200 мл, или от 5 мл до 20 мл, или от 5 мл до 10 мл.

Термин "время нагрева" в значении, используемом в этом описании, означает время, которое требуется для достижения требуемой температуры, например, сосудом, целевой жидкостью, такой как вода, средством для нагревания; это время может составлять менее 20 с или менее 18 с, или от 10 с до 20 с, или от 13 с до 18 с.

В одном из аспектов настоящее изобретение относится к аппарату для получения "быстрого пара", содержащему: (i) средство для нагревания, (ii) средство для закачивания, (ш) средство управления, которое управляет средством для закачивания и средством для нагревания, при этом средство управления выполнено так, чтобы изменять температуру средства для нагревания при изменении давления средства для закачивания.

Одно из преимуществ аппарата по настоящему изобретению заключается в том, что наличие пара может быть обеспечено через непродолжительный промежуток времени после включения упомянутого аппарата, и пользователю не нужно ждать столько, сколько при использовании известных парогенераторных аппаратов.

Другое преимущество настоящего изобретения - отсутствие необходимости в накопителе пара. Накопитель пара, такой как описан в известных устройствах, представляет собой или вместилище, расположенное после парогенераторного модуля (например, нагревательного элемента), или вместилище, содержащее парогенераторный элемент и служащее при этом накопителем пара. Из парогенераторного элемента пар выпускают при помощи клапана. Один из недостатков такого парогенераторного аппарата - требуется относительно много времени на то, чтоб этот аппарат стал готов к выпуску пара. Еще один недостаток - ограниченный объем пара, который может быть некоторое время доступен для использования, то есть как только пар, содержащийся в этом накопителе пара, будет использован, или вода, содержащаяся в этом накопителе, будет использована, упомянутое вместилище необходимо повторно заполнить водой, а воду -повторно нагреть, что снова потребует некоторого времени, пока аппарат не станет готов к выпуску пара. Поэтому известные парогенераторные аппараты подразумевают длительное ожидание после их включения или в процессе использования.

Преимущество аппарата по настоящему изобретению заключается в том, что, в отличие от известных аппаратов, он может обеспечивать наличие пара очень быстро после включения. Чтобы выпуск пара стал возможным, аппарату необходим лишь очень короткий промежуток времени; соответственно, преимущество аппарата по настоящему изобретению заключается в минимальном времени ожидания до момента обеспечения наличия пара. Кроме того, в случае его использования не нужно ожидать готовности пара каждый раз, когда требуется повторное заполнение резервуара для воды.

С точки зрения конструкции и исполнения, настоящее изобретение также имеет преимущества, поскольку по сравнению с известными парогенераторными аппаратами оно требует меньше комплектующих или же комплектующих, которые имеют меньшие размеры. Соответственно, устройства могут быть выполнены по-разному, и во многих случаях иметь меньшие размеры, что представляет собой преимущество.

Преимущество одного из вариантов осуществления настоящего изобретения заключается в том, что парогенераторный аппарат выполнен с возможностью выдавать "быстрый пар" без продолжительного ожидания при использовании такого устройства. Также преимуществом такого парогенераторного аппарата по настоящему изобретению, в общем, является поддержание фиксированной или регулируемой, предварительно установленной или требуемой, температуры нагревательного элемента.

Основная идея и один из аспектов настоящего изобретения заключаются в том, что в начале процесса перистальтический насос заполняет водой вместилище (с максимальным объемом, например, от 10 мл до 20 мл). Быстродействующий нагревательный элемент регулируют, пока не будет достигнута требуемая температура, значение которой составляет 200°С, при этом давление не будет превышать 8 бар (0,8 МПа); эти целевые параметры получают менее чем за 18 с, например, за время от 13 с до 18 с. В этот момент система готова к выпуску пара. Пар выпускают с помощью регулируемого устройства из камеры для нагрева/воды/пара, при этом пар выпускают, например, через специальное сопло с выпускным отверстием диаметром приблизительно 0,1-1,5 мм. Это будет увеличивать скорость выпускаемого пара. При выпускании пара производительность перистальтического насоса регулируют с учетом температуры быстродействующего нагревательного элемента таким образом, чтобы поддерживать оптимальное соотношение между производительностью этого перистальтического насоса и температурой этого быстродействующего нагревательного элемента.

Во время работы устройства и непрерывного осуществления процесса нагревательный элемент регулируют так, чтобы достичь или поддерживать конкретное требуемое значение температуры (например, 500°С). Система готова к выпуску пара. Эта система выполнена так, чтобы одновременно выделять пар с помощью регулируемого устройства и наполнять водой вместилище перистальтическим насосом с регулируемой конкретной производительностью.

Выпуск пара осуществляется через специальное сопло с выпускным отверстием диаметром, например, 0,1-1,5 мм для увеличения его скорости. При выпускании пара производительность перистальтического насоса регулируют с учетом значения температуры быстродействующего нагревательного элемента таким образом, чтобы поддерживать оптимальное соотношение между производительностью этого перистальтического насоса и значением температуры этого быстродействующего нагревательного элемента.

Аппарат по настоящему изобретению может также содержать резервуар для воды, датчик вращения для средства для закачивания, средство для измерения производительности, средство для измерения температуры в средстве для нагревания, средство для измерения давления, вместилище для воды средства для нагревания, выпускной клапан для пара, впускное отверстие для воды и выпускное отверстие для пара на средстве для нагревания, и сопло для выпуска пара.

В одном из аспектов преимущество настоящего изобретения заключается также в том, что путем комбинирования блока (9) управления с измерительными средствами (3), (6) и путем осуществления (11), (12), (13), (14) можно, к примеру, поддерживать требуемую температуру нагревательного элемента (5) и регулировать другие средства (2) и (8), а также расход и давление воды при выпуске пара через соленоидный клапан (8). Другие параметры также можно поддерживать в требуемых значениях, и эти другие характеристики и параметры будут регулироваться для получения "быстрого пара". Таким образом, блок (9) управления обеспечивает общее управление различными параметрами.

Может быть использовано любое сопло, выполненное так, чтобы подавать пар в определенный участок. Упомянутое сопло предпочтительно имеет отверстие диаметром 0,1-1,5 мм.

Аппарат также может содержать дополнительный водяной контур, проходящий через вместилище средства для нагревания.

Аппарат может дополнительно характеризоваться тем, что не имеет ни одного вместилища для пара или дополнительного вместилища для пара. В известных устройствах используется вместилище для пара, которое вмещает в себе предварительно полученный пар, готовый к использованию, или вместилище, в котором содержится максимальный объем воды и пар, готовый к использованию.

В еще одном из аспектов аппарат по настоящему изобретению содержит средство для нагревания, которое представляет собой быстродействующее средство для нагревания, предпочтительно имеющее вместилище для воды объемом от 5 мл до 50 мл, предпочтительно - от 5 мл до 25 мл, более предпочтительно - 10 мл.

В аппарате, охарактеризованном формулой настоящего изобретения, средство для нагревания может быть настроено на любую предопределенную температуру, и его настраивают на требуемую температуру, при этом требуемая температура может изменяться в зависимости от применения и конкретного требования к используемому пару.

В аппарате по настоящему изобретению средство для нагревания может быть нагрето до температуры от 20°С до 550°С, предпочтительно от 100°С до 500°С.

Преимущество упомянутого аппарата заключается в том, что температура средства для нагревания может быть повышена до требуемой температуры за 2-60 с, предпочтительно за 3-25 с.

Используемое средство для нагревания будет иметь мощность, которая обычно используется для таких аппаратов, предпочтительно средство для нагревания имеет мощность от 1300 Вт до 2500 Вт, предпочтительно от 1400 Вт до 2000 Вт.

Паропроизводительность и/или давление могут быть изменены во время работы аппарата. Паропроизводительность и/или давление будут регулироваться по требованию и в соответствии с другими параметрами аппарата (такими как температура, давление и объем), которые могут потребоваться для получения пара.

Непредвиденно авторами была получена конструкция парогенераторного аппарата, которая позволяет получать "быстрый пар" без необходимости предварительного нагрева или длительного ожидания, прежде чем пар станет готов к использованию. Преимущества настоящего изобретения могут быть достигнуты электронным управлением требуемой температурой и температурой средства для нагревания, регулированием закачиваемых объемов и/или давления, создаваемого средством для закачивания. Кроме того, таким образом можно обеспечить наличие пара "по требованию" немедленно и в количестве, требуемом для соответствующего применения.

В одном из аспектов аппарат по настоящему изобретению содержит средство управления, которое осуществляет полностью или частично электронное управление, при этом средство управления может изменять и/или согласовывать температуру средства для нагревания, работу средства для закачивания, предпочтительно давление и/или производительность этого средства для закачивания, расход пара и/или давление пара на выпускном отверстии для пара и/или работу выпускного клапана для пара.

Средство управления может быть настроено на любое заранее заданное или любое переменное значение, имеющее отношение ко всем соответствующим частям аппарата и средствам, и последовательностям процесса [получения пара]. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения средство управления поддерживает постоянную заранее заданную температуру в средстве для нагревания, когда производительность средства для закачивания увеличивается.

При необходимости, возможно управление и регулирование производительностью(-и) средства для закачивания. Предпочтительно средство для закачивания может обеспечивать производительность от 0 г/мин до 100 г/мин, предпочтительно - от 0 г/мин до 75 г/мин, более предпочтительно - 35 г/мин.

При необходимости, возможно управление и регулирование давлением(-я) средства для закачивания. Предпочтительно давление, создаваемое средством для закачивания, составляет от 5 бар (0,5 МПа) до 15 бар (1,5 МПа), предпочтительно - от 7 бар (0,7 МПа) до 12 бар (1,2 МПа), более предпочтительно - 10 бар (1,0 МПа).

В предпочтительном аппарате температура внутри вместилища для воды средства для нагревания может быть уменьшена с помощью водяного контура.

В еще одном из аспектов настоящее изобретение имеет отношение к способу получения "быстрого пара", включающему такие шаги: (i) закачивание жидкости внутрь вместилища для воды средства для нагревания, (ii) регулирование температуры и давления в средстве для нагревания для достижения требуемой температуры и давления ниже максимального заданного значения давления, (iii) выпуск пара из средства для нагревания через средство для выпуска пара.

Одно из преимуществ способа по настоящему изобретению заключается в возможности быстрого получения пара, в котором "имеется потребность", без длительного времени, за которое все компоненты процесса придут в рабочее состояние. Пар будет получен за очень короткий промежуток времени после запуска процесса.

В предпочтительном способе средство выпуска пара представляет собой сопло, которое предпочтительно имеет выпускное отверстие 0,1-1,5 мм.

В способе по настоящему изобретению средство для нагревания будет настраиваться, а изменения температуры - будут регулироваться в соответствии с другими параметрами процесса. Температура средства для нагревания будет находиться в диапазоне от 100°С до 500°С, предпочтительно от 200°С до 500°С. Кроме того, давление в системе во время процесса и/или давление средства для закачивания будет устанавливаться и регулироваться в диапазоне, подходящем с точки зрения других условий и параметров процесса, а также в зависимости от заданной величины выхода пара. В предпочтительном варианте осуществления способа по настоящему изобретению средство для нагревания нагревают до 500°С и регулируют так, чтобы достичь требуемой температуры 200°С и/или максимального давления от 5 бар (0,5 МПа) до 15 бар (1,5 МПа), предпочтительно - менее 8 бар (0,8 МПа).

В упомянутом способе средство для нагревания будет настроено так, чтобы достичь требуемой температуры, которая может изменяться, как описано выше. Преимущество предложенного способа заключается в том, что упомянутая требуемая температура будет достигнута за очень короткий промежуток времени. Соответственно, горячий пар преимущественно также будет доступен через очень короткий промежуток времени. Требуемая температура предпочтительно достигается за 5-25 с, предпочтительно - за 7-15 с, более предпочтительно - за 7-11 с.

Соответственно, горячий пар также готов к выпуску для использования через промежуток времени от 5 с до 25 с, предпочтительно - от 7 с до 15 с, более предпочтительно - от 13 с до 18 с.

Выпуск горячего пара может регулироваться любыми средствами, известными специалисту в этой области, и эти средства соответствуют конкретным настройкам и применениям аппарата. В предпочтительном способе выпуск пара управляется выпускным клапаном для пара.

В способе по настоящему изобретению жидкость, предпочтительно воду, закачивают внутрь вместилища или в камеру для воды, соединенную со средством для нагревания, или окружающую это средство для нагревания, или образующую часть этого средства для нагревания, или размещенную любым пригодным образом вместе с этим средством для нагревания. Вода будет закачиваться в таком объеме и/или под таким давлением, которые пригодны и будут регулироваться в соответствии с другими параметрами процесса. Для обеспечения непрерывной подачи горячего пара закачивание жидкости в упомянутую камеру для воды должно осуществляться в зависимости от выпуска пара, включая, например, объем пара, скорость и т.д. В предпочтительном способе средство для закачивания - после выпуска пара - закачивает жидкость в упомянутое вместилище для воды средства для нагревания с заданной производительностью, которая регулируется в зависимости от температуры средства для нагревания.

В еще одном из аспектов способа по настоящему изобретению расход воды, подлежащей подаче в камеру для воды, и/или пара, который должен быть выпущен, будет регулироваться в соответствии с другими параметрами процесса, и предпочтительно производительность регулируют так, чтобы она находилась в диапазоне от 10 г/мин до 100 г/мин, предпочтительно - от 10 г/мин до 75 г/мин, более предпочтительно - 35 г/мин.

В еще одном из аспектов способа по настоящему изобретению устанавливают температуру, соответствующую требуемой температуре средств для нагревания, при этом требуемая температура может изменяться во время процесса получения пара в зависимости от различных параметров и с учетом объема выпускаемого пара. Предпочтительно, требуемую температуру в средстве для нагревания регулируют в диапазоне от 100°С до 500°С, предпочтительно - от 150°С до 250°С.

Одним из преимуществ предложенного способа является быстрая доступность пара. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения пар может выпускаться через менее чем 20 с, предпочтительно - через менее чем 15 с, более предпочтительно - через менее чем 13 с.

Аппарат и способ, описанные выше, могут использоваться и применяться в любом техническом, научно-исследовательском, промышленном, бытовом или любом другом применении, в котором требуется водяной пар.

Одним из возможных применений является применение парогенераторного аппарата и способа, которые описаны выше, в устройстве для чистки.

Такое устройство для чистки может быть любым известным устройством для чистки полов, стен, окон, штор или любых других поверхностей, которое будет содержать парогенераторный аппарат, который описан выше, имеющий любую или все особенность(-и) или любую комбинацию особенностей, раскрытых в этом описании.

В частности, такое устройство для чистки может представлять собой вакуумное устройство для чистки паром или устройство для чистки окон с использованием пара.

Одно из возможных применений парогенераторного аппарата и способа, которые описаны выше, - применение в гладильных машинах. Другие применения парогенераторного аппарата, как раскрыто в настоящем описании, могут охватывать, но не ограничиваются этим, паровую сушилку, различные виды кофеварочных машин, например, для приготовления горячего молока или пенки, которые могут использоваться отдельно или в сочетании с любыми кофеварочными машинами, пылесосы, включая паровые, гладильные приспособления.

Такое устройство для глаженья может представлять собой любое известное устройство для глаженья, в котором используется горячий пар. Такое устройство для глаженья может быть любым из известных устройств для глажения с паром, подобным ручному настольному устройству для глаженья с паром или применениям для профессионального использования, которые будут содержать описанный выше парогенераторный аппарат, имеющий любую или все особенность(-и) или любую комбинацию особенностей, раскрытых в этом описании.

Приведенные ниже примеры описывают предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения и не должны истолковываться как ограничивающие в каком-либо смысле настоящее изобретение. Специалистам в этой области техники следует принимать во внимание, что раскрытые в примерах характеристики, все и любые из них, могут комбинироваться со всеми и любыми из характеристик, описанных выше.

Примеры

Пример 1:

В этом примере подробно описаны компоненты, которые могут быть использованы в устройстве по настоящему изобретению:

Насос

Тип: Перистальтический Двунаправленный: Да Давление: 10 бар (1,0 МПа) (максимальное) Производительность: 0-50 г/мин

Нагревательный элемент:

Напряжение: 230 В Максимальная мощность: 2200 Вт Паропроизводительность: 47 г/мин Емкость: 0-10 мл

Вместилище:

Материал: Inox AISI 304 Объем: 20 мл (максимальный)

Впускное отверстие

Выпускное отверстие

Пример 2

В этом примере описано устройство по настоящему изобретению, шаги и последовательность шагов, выполняемых устройством в приведенном для примера режиме работы (Фиг. 2):

1. Пар отсутствует:

Регулирование мощности нагревательного элемента (Фиг. 1:5) для регулирования температуры (Фиг. 1:6).

Соленоидный клапан закрыт (Фиг. 1:8).

2. Изменение от состояния "пар отсутствует" до состояния "получение пара":

Регулирование насоса (Фиг. 1:2)

Регулирование мощности нагревательного элемента (Фиг. 1:5).

Открывание соленоидного клапана (Фиг. 1:8).

3. Получение пара:

Регулирование мощности нагревательного элемента (Фиг. 1:5).

Регулирование производительности насоса (Фиг. 1:2) для регулирования температуры (Фиг. 1:6) нагревательного элемента (Фиг. 1:5).

Соленоидный клапан открыт (Фиг. 1:8).

4. Изменение от состояния "получение пара" до состояния "прекращение получения пара":

Закрывание соленоидного клапана (Фиг. 1:8).

Регулирование мощности нагревательного элемента (Фиг. 1:5) для регулирования температуры (Фиг. 1:6).

Список обозначений (Фиг. 1-2)

1. Резервуар для воды (подача жидкости для получения "быстрого пара")

2. Насос

3. Датчик вращения для насоса

4. Вода внутри вместилища

5. Средство для нагревания/нагревательный элемент

6. Измерительное средство для определения температуры нагревательного элемента

7. Вместилище /вместилище для воды парогенераторного аппарата

8. Соленоидный клапан

9. Электронный блок управления

10. Пар

11. Управление мощностью нагревательного элемента

12. Регулирование насоса

13. Управление производительностью

14. Управление соленоидом

15. Вода

Изобретение относится к новому парогенераторному аппарату, способу получения пара и применениям, в которых может быть использован такой новый парогенераторный аппарат. Предлагается аппарат для получения быстрого пара, содержащий: средство для нагревания, представляющее собой быстродействующий нагревательный элемент, средство для закачивания, средство управления, которое управляет средством для закачивания и средством для нагревания, при этом средство управления выполнено с возможностью изменения температуры средства для нагревания при изменении давления средства для закачивания, средство для измерения температуры в средстве для нагревания, при этом при выпускании пара производительность средства для закачивания регулируют с учетом температуры быстродействующего нагревательного элемента, так чтобы поддерживать оптимальное соотношение между производительностью средства для закачивания и температурой быстродействующего нагревательного элемента. При этом данный аппарат производит пар без предварительного его получения, а средство для нагревания, представляющее собой быстродействующий нагревательный элемент, может быть настроено на требуемую температуру. Технический результат заявленного изобретения заключается в обеспечении наличия пара за относительно короткий промежуток времени с момента включения этого аппарата. 4 н. и 37 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Аппарат для получения быстрого пара, содержащий:

(i) средство для нагревания, представляющее собой быстродействующий нагревательный элемент, (ii) средство для закачивания, (iii) средство управления, которое управляет средством для закачивания и средством для нагревания, при этом средство управления выполнено с возможностью изменения температуры средства для нагревания при изменении давления средства для закачивания,

средство для измерения температуры в средстве для нагревания,

при этом при выпускании пара производительность средства для закачивания регулируют с учетом температуры быстродействующего нагревательного элемента, так чтобы поддерживать оптимальное соотношение между производительностью средства для закачивания и температурой быстродействующего нагревательного элемента,

при этом данный аппарат производит пар без предварительного его получения, а средство для нагревания, представляющее собой быстродействующий нагревательный элемент, может быть настроено на требуемую температуру.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит резервуар для воды, датчик вращения для средства для закачивания, средство для измерения производительности, средство для измерения давления, вместилище для воды средства для нагревания, выпускной клапан для пара, впускное отверстие для воды и выпускное отверстие для пара на средстве для нагревания, сопло для выпуска пара, и/или дополнительный водяной контур, проходящий через вместилище средства для нагревания.

3. Аппарат по п. 2, отличающийся тем, что упомянутое сопло для выпуска пара имеет отверстие, диаметр которого составляет 0,1-1,5 мм.

4. Аппарат по п. 2 или 3, отличающийся тем, что упомянутое средство для нагревания представляет собой быстродействующее средство для нагревания, имеющее вместилище для воды объемом от 5 мл до 50 мл.

5. Аппарат по п. 4, отличающийся тем, что упомянутое вместилище для воды имеет объем от 5 мл до 25 мл.

6. Аппарат по п. 5, отличающийся тем, что упомянутое вместилище для воды имеет объем 10 мл.

7. Аппарат по пп. 1-6, отличающийся тем, что упомянутое средство для нагревания может быть нагрето до температуры от 20°С до 550°С.

8. Аппарат по п. 7, отличающийся тем, что упомянутое средство для нагревания может быть нагрето до температуры от 100°С до 500°С.

9. Аппарат по п. 7 или 8, отличающийся тем, что температура упомянутого средства для нагревания может быть повышена до требуемой температуры за 2-60 с.

10. Аппарат по п. 9, отличающийся тем, что температура упомянутого средства для нагревания может быть повышена до требуемой температуры за 3-25 с.

11. Аппарат по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что упомянутое средство для нагревания имеет мощность от 1300 Вт до 2500 Вт.

12. Аппарат по п. 11, отличающийся тем, что упомянутое средство для нагревания имеет мощность от 1400 Вт до 2000 Вт.

13. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что паропроизводительность и/или давление пара могут быть изменены.

14. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что средство управления может изменять и/или согласовывать температуру средства для нагревания, работу средства для закачивания, расход пара и/или давление пара на выпускном отверстии для пара, и/или работу выпускного клапана для пара.

15. Аппарат по п. 14, отличающийся тем, что средство управления может изменять и/или согласовывать давление и/или производительность средства для закачивания.

16. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что средство управления поддерживает постоянную заранее заданную температуру в средстве для нагревания при увеличении производительности средства для закачивания.

17. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что средство для закачивания может обеспечивать производительность от 0 г/мин до 100 г/мин.

18. Аппарат по п. 17, отличающийся тем, что средство для закачивания может обеспечивать производительность от 0 г/мин до 75 г/мин.

19. Аппарат по п. 18, отличающийся тем, что средство для закачивания может обеспечивать производительность 35 г/мин.

20. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что давление, создаваемое средством для закачивания, составляет от 0,5 МПа до 1,5 МПа.

21. Аппарат по п. 20, отличающийся тем, что давление, создаваемое средством для закачивания, составляет от 0,7 МПа до 1,2 МПа.

22. Аппарат по п. 21, отличающийся тем, что давление, создаваемое средством для закачивания, составляет 1,0 МПа.

23. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что температура внутри вместилища средства для нагревания может быть уменьшена с помощью водяного контура.

24. Способ получения быстрого пара, включающий такие шаги: (i) закачивание жидкости внутрь вместилища для воды средства для нагревания, представляющего собой быстродействующий нагревательный элемент, (ii) регулирование температуры и давления в средстве для нагревания для достижения требуемой температуры и давления ниже максимального заданного значения давления, (iii) выпуск пара из средства для нагревания через средство для выпуска пара, при этом температуру средства для нагревания измеряют при помощи средства для измерения температуры в средстве для нагревания, и при этом при выпускании пара производительность средства для закачивания регулируют с учетом температуры быстродействующего нагревательного элемента, так чтобы поддерживать оптимальное соотношение между производительностью средства для закачивания и температурой быстродействующего нагревательного элемента, при этом аппарат для получения быстрого пара производит пар без предварительного его получения, и при этом средство для нагревания, представляющее собой быстродействующий нагревательный элемент, будет настраиваться на требуемую температуру.

25. Способ по п. 24, отличающийся тем, что средство для выпуска пара представляет собой сопло с выпускным отверстием 0,1-1,5 мм.

26. Способ по п. 24, отличающийся тем, что средство для нагревания нагревают до температуры до 500°С и регулируют так, чтобы достичь требуемой температуры 200°С и/или максимального давления от 0,5 МПа до 1,5 МПа.

27. Способ по п. 26, отличающийся тем, что упомянутое максимальное давление не достигает 0,8 МПа.

28. Способ по п. 24 или 25, отличающийся тем, что требуемую температуру достигают за 5-25 с.

29. Способ по п. 28, отличающийся тем, что требуемую температуру достигают за 7-15 с.

30. Способ по п. 29, отличающийся тем, что требуемую температуру достигают за 7-11 с.

31. Способ по любому из пп. 24-27, отличающийся тем, что выпуск пара регулируют с помощью клапана для выпуска пара.

32. Способ по любому из пп. 24-27, отличающийся тем, что после выпуска пара средство для закачивания закачивает жидкость внутрь вместилища для воды средства для нагревания с заданной производительностью, которую регулируют в зависимости от температуры средства для нагревания.

33. Способ по п. 31, отличающийся тем, что производительность регулируют так, чтобы она находилась в диапазоне от 10 г/мин до 100 г/мин.

34. Способ по п. 33, отличающийся тем, что производительность регулируют так, чтобы она находилась в диапазоне от 10 г/мин до 75 г/мин.

35. Способ по п. 34, отличающийся тем, что производительность регулируют так, чтобы она составляла 35 г/мин.

36. Способ по п. 31, отличающийся тем, что требуемую температуру в средстве для нагревания регулируют в диапазоне от 150°С до 250°С.

37. Способ по любому из пп. 24-35, отличающийся тем, что пар может выпускаться через менее чем 20 с.

38. Способ по п. 37, отличающийся тем, что пар может выпускаться через менее чем 15 с.

39. Способ по п. 38, отличающийся тем, что пар может выпускаться через менее чем 13-18 с.

40. Устройство для чистки, содержащее аппарат по п. 1.

41. Устройство для глажения, содержащее аппарат по п. 1.