Электрический утюг Советский патент 1991 года по МПК D06F75/26 

Изобретение относится к электрическим утюгам, применяемым в швейном производстве, быту и сфере услуг, в особенности для влажно-тепловой обработки тканевых материалов и изделий из них, в частности для глажения.

Цель изобретения - сокращение расхода электроэнергии и повышение надежности путем упрощения конструкци.. утюга, облегчение температурных условий работы, а также повышение коэффициента мощности и уменьшения расхода обмоточного проводника, упрощение технологии изготовления и ремонта индукционного средства нагрева.

На фиг,1 приведен электрический утюг с двумя вариантами исполнения сердечника, вид сбоку; на фиг.2 - размещение индукционного средства нагрева электрического утюга с двумя вариантами исполнения сердечника, вид сверху; на фиг.З - взаимное расположение сердечника индукционного средства нагрева и опоры для него; на фиг.4 - принципиальная схема электрических цепей электрического утюга.

Электрический утюг содержит корпус с ручкой 1, закрепляемые на подошве 2. Сердечник 3 с помощью элементов крепления арматуры 4 прижат к подошве 2 непосредственно (вариант А, П-образный сердечник) или через промежуточную опору 5 (вариант Б, прямоугольный сердечник). На сердечнике 3 размещена обмотка 6, к которой через токовод 7 подведено напряжение U-JDT источника питания переменного тока. Для уменьшения нагрева обмотки 6 поверхность

о

ч

V

СП ГО

подошвы 2 под обмоткой 6 покрыта теплоизоляционным материалом 8, например, асбестом. Для уменьшения нагрева корпуса его внутреннюю поверхность можно покрыть теплоизоляционным материалом 9. Обмотка 6 сердечника 3 состоит из двух частей: несекционированной W0 и секционированной Wi..., Wn, соединенные между собой с помощью переключателя 10, который может быть смонтирован на корпусе или на ручке.

Электрический утюг работает следующим образом.

Переключатель 10 устанавливают на нужную позицию (режим работы), например, Сн (синтетика), затем включают токовод 7 в сеть и к клеммам а и б подводят переменное напряжение U . При этом в цепи, содержащей последовательно соединенные несекционированную и секционированную части обмоток (W0.Wi...,Wn) возникает переменный ток, создающий переменный магнитный поток Ф в контуре со- держащем сердечник 3 и подошву 2 (вариант А) или сердечник 3, опоры 5 и подошву 2 (вариант Б). Благодаря токам Фуко и гистерезису выделяемое в подошве 2 тепло разогревает ее. Аналогично работает электрический утюг на всех остальных позициях (Шл - шелк, Шр - шерсть, Хл - хлопок, Лн - лен). При этом последовательно с несекционированной частью обмотки б включено соответствующее число секций секционированной части обмотки 6, общее индуктивное сопротивление которых определяет температуру нагрева подошвы 2 утюга. Число позиций переключателя 10 может быть уменьшено или увеличено в зависимости от конкретного назначения утюга.

Количество витков несекционированной части W0 и секционированной части

WiWn обмотки 6 при заданном сечении

сердечника 3 и принятой толщине подошвы 2 выбирают таким, чтобы температура подошвы 2 при соответствующем положении переключателя 10 была в заданных пределах для обрабатываемого утюгом материала.

У обмотки 6 не происходит излишнего нагрева, так как она размещена на сердечнике 3, в котором, практически, нет выделения тепла, а нагревание обмотки 6 от лучеиспускания подошвы 2 существенно ограничено слоем теплоизолирующего материала 8, который размещен между обмоткой 6 и подошвой 2. Нагрев сердечника 3 происходит только за счет теплопрово- димости его от нагретой подошвы 2. Однако за счет потерь тепла в теле концевых участков сердечника 3, а тем более при наличии

опор 5, температура сердечника 3 всегда ниже температуры подошвы 2.

При выборе размеров сердечника 3 следует стремиться, чтобы его ширина в была

возможно ближе к ширине В подошвы 2, что способствует равномерности нагрева подошвы 2. Следует также стремиться к максимальному отношению длины обмотки 6, размещенной на сердечнике 3, к ее поперечным размерам, учитывая возможность размещения сердечника 3 в корпусе по его длине. Отношение длины обмотки 6 к ее поперечным размерам должно быть не менее единицы, что позволяет при минимальных габаритах и минимальном расходе обмоточного провода иметь наибольшую индуктивность индукционного средства нагрева.

Для улучшения коэффициента мощности к клеммам а и б подключен конденсатор С, величину емкости которого определяют

из соотношения w L -,-, где L - индук

соС тивность цепи между точками а и б в пот жении переключателя 10 для наиболее- часто встречающегося режима работы электрического утюга, со- круговая часта питающего напряжения.

Нелинейные сопротивления HCi и НС2,

в качестве которых можно использовать, например, варисторы или встречно включенные стабилитроны, предназначены для ограничения коммутационных перенапряжений, воздействующих на корпусе и

межвитковую изоляцию индукционного средства нагрева, которые возникают при выключении утюга или при переключении под напряжения выводов секционировз ной части (Wi...Wn) обмотки 6.

Электрический утюг обеспечивает ob легчение температурных условий работы индукционного средства нагрева, сокращение числа элементов в электрической схеме при одновременном упрощении подошвы и

повышения надежности работы корпусной и межвитковой изоляции указанного средства нагрева, улучшение коэффициента мощность, а также использования электрической энергии и обмоточного провода, упрощение технологии изготовления и ремонта индукционного средства нагрева.

Формула изобретения

1. Электрический утюг, содержащий корпус с ручкой, элементы крепления, маг- нитопровод индукционного средства нагрева с тоководом, состоящий из подошвы утюга и сердечника индукционной катушки, выполненный из ферромагнитного материала, нелинейное сопротивление, подключенное к обмотке катушки, регулятор температуры, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода электроэнергии и повышения надежности путем упрощения конструкции утюга и облегчения температурных условий работы, обмотка индукционного средства нагрева расположена над подошвой, с плоскостью которой сопряжен сердечник, при этом обмотка, ось которой параллельна плоскости подошвы, состоит из двух последовательно соединенных частей, первая из которых несекционирована, а вторая секционирована, а в качестве регулятора температуры применен переключатель, подключенный к концу несекционированной части и к выводам секционированной части обмотки, число которых на единицу больше числа ступеней нагрева, причем начало несекционированной и конец секционированной частей обмотки присоединены к полюсам тоководов. 2. Утюг по п. 1,отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента мощности и уменьшения расхода обмоточного проводника, минимальная длина обмотки индукционного средства нагрева равна ее поперечным размерам, а наибольшая длина определена условиями ее размещения в корпусе утюга, при этом между полюсами токовода включен конденсатор, величина емкости С которого определена

из соотношения со L --, где L - индукшС

тивность средства нагрева в наиболее встречающемся режиме работы утюга, например, на позиции Хлопок, ш- круговая частота питающей электросети переменно- - го тока.

3. Утюг по п.2, отличающийся тем, 5 что, с целью упрощения технологии изготовления и ремонта индукционного средства нагрева, сердечник обмотки выполнен в виде прямоугольного стержня и через опорный элемент, выполненный из одинакового

0 со стержнем материала, прижат к подошве элементом крепления причем поперечное сечение опорного элемента, а также площадь соприкосновения опирающегося конца сердечника с опорным элементом,

5 должны быть не менее поперечного сечения сердечника, высота сердечника относительно подошвы определена условиями размещения обмотки и термоизолирующей прокладки.

0 4. Утюг, по п.З, отл и а ю щи йся тем, что сердечник индукционного средства нагрева и опорный элемент выполнены из листовой электротехнической стали, причем сердечник и элемент крепления состыкова5 ны ребрами листов.

5. Утюг по п. 1.отличающийся тем, что, с целью ограничения коммутационных перенапряжений и улучшения условий работы контактов переключателя, в него вве0 дено второе нелинейное сопротивление, причем первое нелинейное сопротивление включено параллельно несекционированной части обмотки индукционного средства нагрева, а второе включено между началом

5 секционированной частью и полюсам токовода.

Изобретение относится к электрическим утюгам, применяемым в швейном производстве, в быту и сфере услуг, в особенности для влажной тепловой обработки тканевых материалов или изделий из них. Цель изобретения - сокращение расхода электроэнергии, повышение надежности путем упрощения конструкции утюга, облегчение температурных условий работы, а также повышение коэффициента мощности и уменьшения расхода обмоточного проводника, упрощение технологии изготовления и ремонта индукционного средства нагрева. Для достижения поставленной цели обмотка индукционного средства нагрева состоит из двух частей, одна из которых несекционирована, а другая секционирована. Между ними включен переключатель выводов секционированной части, число выводов которой на единицу больше числа ступеней нагрева. Минимальная длина обмотки индукционного средства нагрева равна ее поперечным размерам, а наибольшая длина определена условиями ее размещения в корпусе утюга. Между полюсами токовода включен конденсатор. Сердечник обмотки выполнен в виде прямоугольного стержня и через элемент крепления прижат к подошве. 4 з.п. ф-лы. 4 ил.

8

За руд я/п6

Вариант А

Вариант 5

Фиг.З

Вариант А

Фиг. 2.

Фиг.