スチーマ及び衣服用スチーマ

本発明は、スプレーノズルに関する。特に、本発明は、例えば衣服用スチーマといった蒸熱電化製品の蒸気発生器と共に使用するための水スプレーノズルに関する。本発明は更に、本発明のスプレーノズルを組み込んだ衣服用スチーマに関する。

例えば衣服用スチーマといった多くのスチーム電化製品において、電気ポンプを使用して、加熱された表面上に給水し、蒸気を発生させる。幾つかのデバイスでは、投与ヘッドから単一の細流又は噴流として加熱された表面上に、給水される。幾つかの応用では、熱抽出及び蒸熱性能をより良くするために、水を大きい面積に亘って噴霧することが必要であり、これにより、スプレーノズル又はマルチジェットノズルが使用される。

従来のスプレーノズルは、一般に、水の噴霧化及び大きい拡がりを可能にする小さい開口を有する。通常、ノズルは金属や硬いポリマーで作られている。加圧下の水が、スプレーノズルを強制的に送られ、結果として得られる水の高速放出が、広い噴霧パターンをもたらす。水圧、ノズル開口のサイズ及びスプレーノズルの出口付近に渦を生成する特徴によって、スプレー液滴寸法及びスプレー角度が決定される。

圧力が高いほど、噴霧化及びスプレー角度は良くなるが、それ故に、流速も高くなければならない。流速を、蒸気発生器がサポートできる値まで下げるためには、ノズル開口が非常に小さくなければならない。衣服用スチーマのユーザは、操作中に、硬水を使用するため、特に水流がなく、残留水が蒸気チャンバ内の熱によって蒸発する停止期間中に、ノズル内に水垢が蓄積し、ノズルは水垢によって簡単に詰まってしまう。したがって、水流は、水垢蓄積によって妨げられ、蒸熱動作は損なわれるか又は阻止される。

米国特許第1,636,314号から、加圧下で液体を噴霧するスプレーノズルが知られている。当該スプレーノズルは、噴霧を提供するように、供給された流体の加圧下で開くスリットを有するエラストマーディスクを含む。しかし、スリットは比較的小さいので、噴霧パターンは比較的細く、また、スリットは、水垢で簡単に詰まってしまう。

米国特許第3,174,694号から、スリットを有する弾性放出管を含むノズル部品が知られている。放出管が手で曲げられると、スリットを介して、溶液が放出される。

本発明は、従来のスプレーノズルが持つ1つ以上の問題を実質的に軽減又は解決するスプレーノズルを提供することを目的とする。

本発明は、独立請求項によって規定される。従属請求項は、有利な実施形態を規定する。

本発明によれば、スプレーノズルが提供される。当該スプレーノズルは、近位端と遠位端とを含むエラストマー管と、近位端と遠位端との間でエラストマー管に形成され、エラストマー管から流体を噴き出させるスリットとを含み、流体は、近位端を通ってエラストマー管に入り、エラストマー管は、エラストマー管の変形を制限する補強要素を含む。

エラストマー管の近位端と遠位端との間で、エラストマー管にスリットを設けることによって、スリットは、広い噴霧パターンを噴霧するようなサイズにされる。補強要素は、エラストマー管の過度の膨張又は過度の変形を阻止する。

好適な実施形態では、エラストマー管は、円筒壁を含み、スリットは、当該円筒壁に形成される。

スリットは、エラストマー管の遠位端ではなく、エラストマー管の円筒壁に好都合に形成される。これは、より広い噴霧パターンを提供するために、スリットの長さを伸ばし、円筒壁の湾曲面の周りに延在させることが可能であることを意味する。

円筒壁は、好適には、長手軸を有し、スリットは、長手軸の周りの円周方向に延在する。

スリットは、長手軸の周りの円周方向に延在するので、線形又は直線である広い噴霧パターンを提供する。

好適な実施形態では、補強要素は、円筒壁を取り囲む。

補強要素が、円筒壁を取り囲むことを確実にすることによって、エラストマー管の長さに沿った過度の変形が制限又は阻止される。

補強要素は、好適には、エラストマー管の遠位端の周りに延在する。

補強要素を、エラストマー管の遠位端上に延在させることによって、長手方向における変形も制限される。

補強要素は、エラストマー管と一体に形成されてもよい。これは、エラストマー管を製造し易くし、組み立て時に、エラストマー管に別箇のコンポーネントを取り付けなくて済むようにする。

好適には、補強要素は、エラストマー管を形成する材料の厚さが増加された領域を含む。

厚さが増加された領域は、異なる材料を使用しなくて済むので、補強を提供する有利な方法である。

代替実施形態では、補強要素は、好適には、エラストマー管に固定される別箇のコンポーネントである。

別箇の要素は、エラストマー管を形成する材料よりも高い剛性を有してよく、したがって、エラストマー管の膨張を制限する。

一実施形態では、別箇のコンポーネントは、エラストマー管に固定されるハウジングを含む。

ハウジングは、エラストマー管を部分的に取り囲み、これにより、取り囲まれているエラストマー管の一部分のみが、特定の制限を超えて膨張しないようにされる。

他の好適な実施形態では、スリットは、エラストマー管の長手軸の周りの非円周方向において弓形であってよい。

非円周方向において、湾曲している又は別の方法で形付けられたスリットを提供することによって、様々な形状の噴霧パターンが達成可能である。

好適な実施形態のいずれにおいても、スリットは、対向するエッジを有し、エッジは、エラストマー管内の流体圧力が所定圧力を下回る場合は、閉位置において、互いに接触して置かれる。

所定圧力とは、良好な扇形噴霧を得るために必要な圧力である。所定圧力は、周囲圧力よりも100ミリバール以上であってよく、好適には、周囲環境よりも上で、3又は4バール未満である。

好適には、エラストマー管の遠位端は、閉じている。

閉じた端をエラストマー管に設けることによって、すべての流体は、スリットを介して出る必要がある。

代替実施形態では、エラストマー管の遠位端は、好適には、近位端及び遠位端の両方から流体がエラストマー管に入るために開いている。

本発明の別の態様によれば、チャンバと、チャンバ内へと延在し、水の蒸気への変換のために、タンクからチャンバ内へと給水する給水ホースとを含む蒸気発生器と、チャンバ内で給水ホースの端に取り付けられる、本発明のスプレーノズルとを含む衣服用スチーマが提供される。

本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施形態から明らかとなり、また、以下に説明される実施形態を参照して説明される。

本発明の実施形態を、ほんの一例として、添付図面を参照して説明する。

図1は、本発明の一実施形態によるスプレーノズルの斜視図である。

図2は、スプレーノズル内に液体が流れていない図1のスプレーノズルの側断面図である。

図3は、スプレーノズル内に液体が流れている図2と同じ図である。

図4Aは、図1乃至図3に示されるスプレーノズルの平面図である。

図4Bは、図4Aのスプレーノズルを使用して達成される典型的な扇形噴霧パターンを示す。

図5Aは、異なる形状のスリットを有する図1乃至図3に示されるスプレーノズルの平面図である。

図5Bは、図5Aのスプレーノズルを使用して達成される典型的な扇形噴霧パターンを示す。

図6は、一体型補強要素を含む図1乃至図5Bに示されるスプレーノズルの斜視図である。

図7は、補強要素を別箇のコンポーネントとして含む図1乃至図5Bに示されるスプレーノズルの斜視図である。

図8Aは、スプレーノズルが管路のループ回路の一部を形成する本発明による代替実施形態を示す。

図8Bは、スプレーノズルが管路のループ回路の一部を形成する本発明による代替実施形態を示す。

図8Cは、スプレーノズルが管路のループ回路の一部を形成する本発明による代替実施形態を示す。

図9は、本発明の実施形態によるスプレーノズルを組み込んだ衣服用スチーマの概略図である。

図1乃至図7に、スプレーノズル1が示されている。スプレーノズル1は、蒸気への変換のために、加熱された表面4上に水を噴霧するように、主に、衣服用スチーマ3(図9を参照)の蒸気発生器2に使用される。スプレーノズル1は、ノズル1によって排出された水が、水垢又は他の汚染物で詰まることなく、加熱された表面4全体に均一に広がることを確実にする。

図1は、給水ホース5の端に取り付けられている又はそこから延在しているように示されるスプレーノズル又はエラストマー管1の斜視図である。スプレーノズル1は、好適には、壁6によって形成されるスリーブであり、長手軸A−Aを有する。スプレーノズル1は、好適には、その近位端7、即ち、給水ホース5に取り付けられる端において開き、その遠位端8、即ち、給水ホース5から遠いその反対側の端において閉じている流体不浸透性の弾性材料から作られる。近位端7は、好適には、近位端7が取り付けられている給水ホース5の端の直径よりも小さい直径を有し、したがって、近位端7は、弾性変形され、強制的に給水ホース5の端の上にされ、これにより、スプレーノズル1は、給水ホース5の端に取り付けられる。次に、スプレーノズル1は、給水ホース5の端からスプレーノズル1を水が押して外すことがないように、最大水圧を常に超える摩擦によって、給水ホース5の端上に適切な位置に保持される。或いは、ホースコネクタ又はクランプ(図示せず)を使用して、ノズル1を給水ホース5上に保持してもよい。

近位端7から遠い壁6の反対側の遠位端8は、好適には閉じられている又は塞がれているため、スプレーノズル1から出る水流通路は、壁6に形成されたスリット9を介する通路だけである。壁6は、好適には円筒形である。当然ながら、壁6は、他の形態を取ってもよく、また、他の形状を有してもよい。例えば壁は、直線部と湾曲部との両方で構成されていてもよい。

図面に示されるように、スリット9は、円筒壁6に形成され、スプレーノズル1の近位端7及び遠位端8の両方から離間されている。スリット9は、好適には、円筒壁6の軸A−Aの周りの円周方向に延在する。スプレーノズル1を通る水流がない場合は、スリット9は、好適には、閉じたままである。即ち、スリット9の対向するエッジは、互いに当接した関係に置かれる。しかし、水「W」がスプレーノズル1内に流れ込み、スプレーノズル1内の圧力が、所定圧力を超えると、スリット9がある場所の材料が、好適には、スリット9の対向するエッジが離れるように変形し、これにより、図4に示されるように、水が噴き出ることが可能となる。スリット9の長さが、スリット9からの水噴流の散布パターンの幅を決定する。好適には、スリット9の長さは、スプレーノズル1の円周の半分以下である。

所定圧力は、スリット9の対向するエッジのシーリング力、例えばその弾力性及び引張強度といったスプレーノズル1の材料特性及びポンプ圧−流れ特性に依存する優れた扇形噴霧を得るために必要な圧力である。非常に大きい圧力は、ノズル1を分裂させる可能性があるので、圧力を、周囲環境よりも上で、3又は4バール未満に制限することが好適である。ポンプ18は、例えば0.5バール乃至11バールの圧力定格を有する。

図4Bは、スプレーノズル1が、図1乃至図3及び図4Aを参照して説明されたようなスリット9を有する場合に利用可能である1つのタイプの噴霧パターン「S」を概略的に示す。スリット9は、軸方向にずれることなく、円筒壁6の軸A−Aの周りの円周方向に延在するので、結果として得られる噴霧パターンは、実質的に線形である。

図5Bは、スリット9’が遠位端8に向かう方向に湾曲している点以外は、図1乃至図4Aのスプレーノズル1と同様であるスプレーノズル1の平面図を示す。図5Bは、スプレーノズル1が、図5Aに示されるようなスリット9’を有する場合に利用可能である1つのタイプの噴霧パターン「S」概略的に示す。スリット9’は湾曲しているので、結果として得られる噴霧パターンも、対応した弓形形状を有する。

当然ながら、スリット9は、他の形態を取ってもよく、また、他の形状を有してもよい。例えばスリットは、直線部と湾曲部との両方で構成されても、又は、波状プロファイルを有してもよい。円筒壁6には、2つ以上のスリット9、9’があってもよい。各スリット9は、その隣接するスリット9から軸方向に又は円周方向に離間されてよい。

図6及び図7を参照するに、補強要素10、11が、好適には、エラストマースプレーノズル1を部分的に取り囲む。補強要素10、11は、好適には、スプレーノズル1を形成する材料よりも硬い、又は、より弾性のある材料で形成され、スプレーノズル1の過度の変形を防止する。補強要素10、11は、スプレーノズル1に一体に形成されても、又は、スプレーノズル1に取り付けられる若しくはスプレーノズル1を密に取り囲む別箇のコンポーネント又はハウジング11であってもよい。図6の実施形態では、補強要素10は、好適には、湾曲面6に沿って、また、遠位端8に亘って延在する厚さが増加した領域又はウエストを含む。図7の実施形態では、補強要素11は、好適には、スプレーノズル1の上部を取り囲む別箇のキャップ又はハウジングを含む。

上記実施形態のそれぞれにおいて、エラストマー管1の遠位端は閉じている。しかし、図8A、図8B及び図8Cは、それぞれ、スプレーノズル1の両端が開いているが、給水ホース5が、好適には、分岐し、スプレーノズル1の両端12’に結合して、両端12’を介して、スプレーノズル1内に給水する可能な代替実施形態を示す。給水ホース5は、スプレーノズル1と共にループ回路を形成する。図8Aを特に参照するに、スプレーノズル1は、両端12、12’が給水ホース5に取り付けられると、湾曲形状となる。加圧及び噴霧効果は、前述の実施形態と同様である。

図9を参照するに、本発明の一実施形態によるスプレーノズル1を組み込んだ衣服用スチーマ3の概略図が示される。衣服用スチーマ3は、好適には、例えば水14といった液体の供給を含むチャンバ又はタンク13を含む。管15が、電動ポンプ18を用いて、タンク13と流体連結する。電動ポンプ18は、タンク13から水を引き込み、当該水を、給水ホース5を介して、蒸気発生器2のチャンバ16内にあるスプレーノズル1に供給する。水処理手段(図示せず)が水路に任意選択的に設けられていてもよい。好適には、蒸気チャンバ16内に加熱要素17がある。加熱要素17は、ノズル1からスリット9を介して噴霧された水が、表面4に接触し蒸気に変換されるように、表面4を加熱する。或いは、表面4は、蒸気チャンバ16の壁から形成されてもよく、したがって、加熱要素17は、蒸気チャンバ16と熱接続していてよい。加熱要素17は、好適には、例えばサーモスタット19である温度制御手段によって制御される。

ノズル1は、水の扇形噴流を、加熱された表面4上への単一の細流として方向付ける。スリット9は、好適には、噴流の広がりを制御するような形状にされ、及び/又は、サイズにされ、加熱された表面4が、水で全体的に均一に噴霧されることを確実にし、これにより、最大蒸気発生効率が提供される。

上記チャンバ16内で発生した蒸気は、好適には、チャンバ16から出口20を通過し、ホース21といった弾性細流供給管に沿って、例えば衣服にアイロンをかけるためのアイロン電化製品である手持ち式スチーマ22内へと入る。或いは(図示されていないが)、蒸気発生器は、手持ち式スチーマ内にあってもよく、その一方で、手持ち式スチーマ又は別箇の基部内にあるタンクから給水される。電気ポンプは、設計された流速(経時的に平均化される)を達成するためにパルス状に操作されてよい。

エラストマー材料は、例えばEPDM(エチレンプロピレンジエンモノマー)、シリコーンゴム、フルオロカーボンエラストマー、又は、他の耐温度若しくは蒸気エラストマー若しくはエラストマーポリマー混合物といった動作温度、特に衣服用スチーマの蒸気発生器内の動作温度に依存して、様々な弾性材料から選択されてよい。エラストマー管1の壁厚は、0.5mm乃至5mmであってよく、壁の内部寸法、即ち、円筒管の場合、その直径は、2mm乃至20mmであってよく、又は、最も好適には、2mm乃至15mmであってよい。エラストマー硬さは、30ショアA乃至90ショアAであってよい。

上記実施形態は、例示に過ぎず、本発明の技術アプローチを限定することを意図していない。本発明は、好適な実施形態を参照して詳細に説明されたが、当業者であれば、本発明の技術アプローチは、本発明の技術アプローチの精神及び範囲から逸脱することなく変更される又は同等に置換可能であることは理解できるであろう。これらの変更及び置換も、本発明の請求項の保護範囲に該当する。請求項において、「含む」との用語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、また、「a」又は「an」との不定冠詞も、複数形を排除するものではない。請求項における任意の参照符号は、範囲を限定するものと解釈されるべきではない。