具有蒸汽促进剂涂层的熨烫系统技术方案

本发明专利技术涉及一种包括蒸汽产生装置的熨烫系统，蒸汽产生装置包括设置有涂层(11)的蒸汽室，涂层(11)包括涂层基础材料(15)与至少部分地嵌入涂层基础材料(15)的金属颗粒(25)，其中涂层基础材料(15)包括混合金属硅酸盐化合物，其中混合金属硅酸盐化合物包括碱金属元素和第一金属元素，其中金属颗粒(25)包括第二金属元素，并且其中第一金属元素和第二金属元素是元素周期表中的相同化学元素。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有蒸汽促进剂涂层的熨烫系统
本专利技术涉及一种包括设置有涂层的蒸汽产生装置的熨烫系统。
技术介绍
包括涂层的蒸汽产生装置在本领域是已知的。例如，US3,694,942描述了一种包括硅酸钠和水合氧化铝的涂层组分，该涂层组分被沉积在蒸汽熨烫装置中的闪蒸室的表面上。该涂层被加热，最为便利地通过应用到已经被加热的表面并且优选被加热到约375℉，以将其转化为一种更为不溶的形式。
技术实现思路
在1个大气压下加热水到100℃以上会将其转化为蒸汽。然而，当水被施加到非常热的表面以产生蒸汽时，蒸汽可在该表面和水滴之间形成绝热层，从而有效地减缓水的蒸发。水滴开始在表面上弹跳而不是蒸发成蒸汽。这种效应被称为莱顿弗罗斯特效应，并且通常发生在160℃以上。实际上，该效应在蒸汽熨斗中被观察到，其中水被添加到所谓的蒸汽室中，该蒸汽室产生用于熨烫过程的蒸汽。涵盖在腔室中呈现如肋等的特殊结构来帮助扩散水、使用金属网或涂层的各种方法可以被采用来防止莱顿弗罗斯特效应。涂层尤其可以有效地防止该效应。使用涂层时，两种不同的机制可以防止莱顿弗罗斯特效应。第一种机制基于热铝表面的热绝缘。在没有水的情况下涂层略微降低表面温度，并且防止水接触热铝基材。在一些水接触所述表面的那一刻，表面立即被有效地冷却至莱顿弗罗斯特效应温度以下。因此，对于这种类型的蒸汽促进剂材料所必要的是：它们是热绝缘的并且不具有大规模的开孔孔隙度(例如，耐高温的有机材料)。第二种机制通过良好润湿、将水吸收到多孔结构中和高表面粗糙度的组合来抵消莱顿弗罗斯特效应。对于这种机制，无机材料是尤其适合的。层厚度似乎是一个重要参数，但其影响取决于蒸汽促进剂材料的类型。厚的无孔层会防止直至高温的莱顿弗罗斯特效应。然而，如果该层太厚，则通过该层的热传导可能过多地限制蒸发速率。尤其在较低温度和高剂量率下，水可能从熨斗中泄漏出来。如果该层太薄，则低温下的蒸发速率可能更高。然而，该系统可能更容易产生莱顿弗罗斯特效应，并且接触表面的水可能弹跳出来，导致蒸汽熨斗在高温下喷溅。对于多孔层，可以在低温下(由于更好的扩散)和高温下均实现高蒸发速率。层厚度可能受涂层的机械性能的限制。如果层超过某一特定的临界厚度，剥落可被观察到。理想的蒸汽促进剂材料是在不具有缺点(热绝缘、不良润湿和剥落)的情况下将两种类别(转移到高温的莱顿弗罗斯特效应、良好的润湿和水扩散到多孔结构中)的最佳特性结合。一些已知的涂层在防止蒸汽熨斗中的莱顿弗罗斯特效应方面可能作用相当积极。然而，机械强度可能仍然是缺点之一。随着时间的推移，水垢(scale)将建立(由于涂层的多孔性)在层中和层上，并且由于在水垢层的生长期间所建立的内部应力，该层可能会剥落。就防止层变得太厚而使蒸汽速率减慢太多(由于所述层的热绝缘效果)而言，剥落可能是积极的。然而，剥落可能会去除整个层而留下裸铝或留下太薄的层，而使莱顿弗罗斯特效应将再次发生。因此，本专利技术的一个方面是提供一种替代的蒸汽产生装置，其包括设置有涂层的蒸汽(产生)室，该涂层还优选地至少部分地消除上述缺点中的一个或多个缺点。本专利技术由独立权利要求限定。从属权利要求限定了有利的实施例。在第一方面，本专利技术提供一种包括蒸汽产生装置的熨烫系统，所述蒸汽产生装置包括设置有涂层的蒸汽室，涂层包括涂层基础材料和至少部分地嵌入涂层基础材料的金属颗粒，其中涂层基础材料包括混合金属硅酸盐化合物(混合金属硅酸盐)，其中混合金属硅酸盐化合物包括碱金属元素和第一金属元素，特别地，其中金属颗粒包括第二金属元素，并且特别地，其中第一金属元素和第二金属元素是元素周期表中的相同化学元素。根据本专利技术，提供了一种蒸汽产生装置，该装置包括设置有涂层的蒸汽室。混合金属硅酸盐的存在，特别是嵌入金属颗粒的混合金属硅酸盐的存在，提供了非常耐用的涂层。涂层显示出蒸汽促进剂涂层的大部分所需特征：它不仅将莱顿弗罗斯特效应转移到更高的温度，显示出良好的润湿性能和水扩散到其多孔结构中，当形成在涂层的顶部上(和涂层的孔隙中)的水垢层剥落(剥落掉)时，涂层还可以大体上不恶化。特别是，使用这种涂层，剥落可能发生在水垢层和涂层(顶部)的界面处。此外，这种蒸汽产生装置可以包括诸如闪蒸室的蒸汽产生器。因此，在实施例中，蒸汽室也可以被表示为蒸汽产生室。蒸汽室可以具有金属壁，尤其是铝，涂层被施加在金属壁上。也可以应用术语“设备”作为术语“装置”的替代。与包括碱金属硅酸盐(在涂层中包括相同碱金属元素和硅元素但是不含第一金属元素)的相似涂层相比，包括有碱金属元素、上述第一金属元素和上述硅元素的混合金属硅酸盐能够一种改进的涂层，该涂层尤其具有改进的耐用性。涂层的提高强度可能是在碱金属硅酸盐中掺入了第一金属元素的结果。术语“碱式硅酸盐(alkalisilicate)”、“碱式的硅酸盐(alkalisilicate)”、“碱金属硅酸盐(alkalimetalsilicate)”是指不包括第一金属元素的硅酸盐，例如水玻璃。术语“混合金属硅酸盐”是指碱金属第一金属硅酸盐，即，混合金属硅酸盐(包括碱金属元素和第一金属元素的硅酸盐)，例如LiaAlbSicOd，NaeZnfSigOd和KhAliSijOd，其中下标表示不同元素的相互比例。例如，在LiaAlbSicOd中，Li:Al:Si:O的比率包括a:b:c:d。然而，应注意的是，可以不用总是清楚地限定精确的组分。特别地，(全部)a、b、c、d、e、f、g、h、i和j为非零。术语“涂层基础材料”尤其是指混合金属硅酸盐和任选的已经列出的碱金属硅酸盐，该碱金属硅酸盐特别地形成用于金属颗粒和任选的诸如填料的其他材料的基体。涂层尤其可以由碱金属硅酸盐制备，例如水玻璃和金属颗粒(提供包括金属颗粒的混合金属硅酸盐)(也见下文)。已经发现的是，向碱金属硅酸盐中添加金属颗粒会降低固化涂层(包括混合金属硅酸盐)的溶解度。据信金属与碱金属硅酸盐的反应(部分地)是造成这种有益效果的原因。将金属与碱金属硅酸盐以Si:金属:碱金属的特定比例混合提供了包括金属颗粒在碱金属硅酸盐中的分散体(尤其是“悬混液”)的涂层组分，涂层组分在混合后仍然是液体，但是在高温下干燥/固化后，所提供的混合金属硅酸盐可能变得不溶(参见下文)。似乎在硅酸盐中掺入至少部分金属已经有效地降低了干燥/固化后硅酸盐的溶解度。在不受理论束缚的情况下，假设使用金属颗粒作为金属(元素)的来源允许提供反应所需量的金属来使碱金属硅酸盐不溶解。在碱性环境下，金属颗粒中的金属可以在室温下(尤其在制造表面处的涂层期间，也见下文)与硅酸盐快速(已经)反应，特别是其中金属颗粒被嵌入硅酸盐中。在升高的温度下(例如在涂层固化期间)，碱性元素的迁移率可以增加，从而允许金属中更多的金属分解和扩散并进一步与硅酸盐反应，特别地，从而使涂层致密化。特别地，金属颗粒中的金属可以分解直到涂层包括使得碱性元素基本上变得不能移动的密度。特别地，所述迁移率可以与固化温度成比例。特别地，所述迁移率可以与涂层的密度成反比。另外，金属颗粒在室温下将颗粒嵌入硅酸盐中的所述快速反应可以防止金属(颗粒)的腐蚀。特别是，被腐蚀金属的存在可能使涂层的产品质量变差，特别是涂层的强度变差。实验上，例如发现用被腐蚀的铝(AlOH3)代替铝颗粒导致涂层强度受损，并且导致特别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括蒸汽产生装置(100)的熨烫系统(1000)，所述蒸汽产生装置(100)包括设置有涂层(11)的蒸汽室(6)，所述涂层(11)包括涂层基础材料(15)和至少部分地嵌入所述涂层基础材料(15)中的金属颗粒(25)，其中所述涂层基础材料(15)包括混合金属硅酸盐化合物，其中所述混合金属硅酸盐化合物包括碱金属元素和第一金属元素，其中所述金属颗粒(25)包括第二金属元素，并且其中所述第一金属元素和所述第二金属元素是元素周期表中的相同化学元素。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.14 EP 16193851.91.一种包括蒸汽产生装置(100)的熨烫系统(1000)，所述蒸汽产生装置(100)包括设置有涂层(11)的蒸汽室(6)，所述涂层(11)包括涂层基础材料(15)和至少部分地嵌入所述涂层基础材料(15)中的金属颗粒(25)，其中所述涂层基础材料(15)包括混合金属硅酸盐化合物，其中所述混合金属硅酸盐化合物包括碱金属元素和第一金属元素，其中所述金属颗粒(25)包括第二金属元素，并且其中所述第一金属元素和所述第二金属元素是元素周期表中的相同化学元素。2.根据权利要求1所述的熨烫系统(1000)，其中所述第二金属元素从由钙、镁、锌和铝组成的组中被选择。3.根据前述权利要求中任一项所述的熨烫系统(1000)，其中所述混合金属硅酸盐化合物包括从由锂、钠和钾组成的组中被选择的一种或多种碱金属元素。4.根据前述权利要求中任一项所述的熨烫系统(1000)，其中所述金属颗粒(25)具有选自从0.1μm至5μm的范围的加权平均的平均直径(26)。5.根据前述权利要求中任一项所述的熨烫系统(1000)，其中所述涂层(11)还包括二氧化硅颗粒(30)。6.根据前述权利要求中任一项所述的熨烫系统(1000)，其中所述涂层(11)还包括玻璃鳞片(31)。7.根据前述权利要求中任一项所述的熨烫系统(1000)，其中所述金属颗粒(25)的重量的至少99％由所述第二金属元素组成，并且其中所述涂层(11)包括选自从30μm至120μm的...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·韦尔斯特拉，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL