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Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger und insbesondere einen Dampferzeuger, der einen Ein/Aus-Betrieb einer Heizung gemäß einem Innendruck automatisch steuern kann.
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In letzter Zeit weisen Kleidungsbehandlungsmaschinen, z. B. eine Waschmaschine, ein Trockner und ein Refresher („Auffrischer“), meistens einen Dampferzeuger zur Dampfzufuhr zu Kleidungsstücken auf.
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In der Waschmaschine ermöglicht der in einer Anfangsperiode zugeführte Dampf den Kleidungsstücken, schnell naß zu werden, der in einem Spülgang zugeführte Dampf sorgt für eine Sterilisierwirkung, und der in einem Trockengang zugeführte Dampf entfernt Knitterfalten aus den Kleidungsstücken. Weiterhin sorgt der in den Trockner oder Refresher eingesprühte Dampf für eine Sterilisierwirkung, entfernt Knitterfalten aus den Kleidungsstücken und lockert die Kleidungsstücke auf, um für eine Auffrischwirkung zu sorgen.
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Um den Dampf in die Kleidungsbehandlungsmaschine zu sprühen, ist allgemein ein Dampferzeuger zur Dampferzeugung an einer Seite der Kleidungsbehandlungsmaschine vorgesehen. Der Dampferzeuger erzeugt Dampf durch Erwärmen von in einem Gehäuse enthaltenem Wasser mit Hilfe einer Heizung. Bei der Wassererwärmung wird ein hoher Druck auf das Wasser enthaltende Gehäuse ausgeübt. Wird ein hoher Druck auf das Gehäuse ausgeübt, kommt es bei Verstopfung eines Dampfabgabeanschlusses mit Fremdstoffen zu einer anomalen Druckerhöhung im Gehäuse, was Beschädigung des Dampferzeugers oder Explosion verursacht.
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Allerdings ist der herkömmliche Dampferzeuger nicht mit einer Einheit zum Detektieren eines Drucks des Dampferzeugers versehen, um einen Betrieb des Dampferzeugers automatisch zu steuern. Somit sollte ein Benutzer den Druck des Dampferzeugers manuell kontrollieren, was für den Benutzer unbequem ist.
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Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger, der ein oder mehrere Probleme infolge von Einschränkungen und Nachteilen der verwandten Technik im wesentlichen überwindet.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist, einen Dampferzeuger bereitzustellen, der einen Ein/Aus-Betrieb einer Heizung gemäß einem Innendruck automatisch steuern kann.
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Diese Aufgabe wird durch einen Dampferzeuger gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Vorzugsweise steuert die Steuereinheit den Betrieb der Heizung so, daß er gestoppt wird, wenn der Innendruck des Gehäuses gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck ist.
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Gemäß einem weiteren Zweck der Erfindung wird eine Kleidungsbehandlungsmaschine gemäß Anspruch 3 bereit gestellt.
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Gemäß einem weiteren Zweck der Erfindung wird eine Geschirrspülmaschine gemäß Anspruch 4 bereit gestellt.
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Verständlich sollte sein, daß sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die nachfolgende nähere Beschreibung der Erfindung exemplarisch und erläuternd sind und eine nähere Erklärung der beanspruchten Erfindung liefern sollen.
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Die beigefügten Zeichnungen, die zum besseren Verständnis der Erfindung bestimmt und in diese Anmeldung aufgenommen und Teil davon sind, veranschaulichen eine (mehrere) Ausführungsform(en) der Erfindung und dienen gemeinsam mit der Beschreibung zur Erläuterung des Erfindungsgrundsatzes. Es zeigen:
- 1 eine Perspektivansicht einer Konfiguration eines Dampferzeugers;
- 2 eine Perspektivansicht eines Dampferzeugers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 3 eine Querschnittansicht an einer Linie III-III von 2, die eine spezifische Konfiguration eines ersten Beispiels für die Schaltereinheit von 2 zeigt;
- 4 eine Querschnittansicht an einer Linie III-III von 2, die eine spezifische Konfiguration eines erfindungsgemäßen Beispiels für die Schaltereinheit von 2 zeigt;
- 5 eine Perspektivansicht eines Dampferzeugers; und
- 6 einen Ablaufplan eines Steuerverfahrens des Dampferzeugers.
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Im folgenden wird auf die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung näher eingegangen, für die Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Nach Möglichkeit werden in den Zeichnungen durchweg die gleichen Bezugszahlen zur Bezeichnung der gleichen oder ähnlicher Teile verwendet.
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Nachstehend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
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1 zeigt eine Perspektivansicht einer Konfiguration eines Dampferzeugers.
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Gemäß 1 weist ein Dampferzeuger 10 ein Gehäuse 20 zum Aufnehmen von Wasser und eine Heizung 40 zum Erwärmen von Wasser im Gehäuse 20 auf, um Dampf zu erzeugen. Wird also Wasser von einer Wasserzufuhrquelle dem Gehäuse 20 zugeführt, so wird das im Gehäuse 20 enthaltene Wasser durch die Heizung 40 erwärmt, um Dampf zu erzeugen und den Dampf zu einer gewünschten Position zu sprühen.
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Allerdings wird beim Erwärmen des Wassers durch die Heizung 40, um Dampf zu erzeugen, allgemein ein hoher Druck auf das Gehäuse 20 ausgeübt. Ist bei Ausübung eines hohen Drucks auf das Gehäuse 20 ein Dampfabgabeanschluß 60 zum Sprühen von Dampf mit Fremdstoffen o. ä. verstopft, steigt ein Druck im Gehäuse 20 anomal, was Beschädigung des Gehäuses 20 oder Explosion bewirkt.
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Jedoch ist der herkömmliche Dampferzeuger nicht mit einer Einheit zum Detektieren eines Drucks des Dampferzeugers 10 versehen, um einen Betrieb des Dampferzeugers 10 automatisch zu steuern. Somit sollte ein Benutzer den Druck des Dampferzeugers 10 manuell kontrollieren, was für den Benutzer unbequem ist.
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Um dieses Problem zu lösen, weist der erfindungsgemäße Dampferzeuger somit eine Einheit auf, die eine Heizung gemäß einem Innendruck steuern kann, was anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben wird.
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2 zeigt eine Perspektivansicht eines Dampferzeugers.
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Mit Bezug auf 2 verfügt ein Dampferzeuger 100 über das Gehäuse 20, in dem Wasser enthalten ist und erwärmt wird, die Heizung 40 zum Erwärmen von Wasser im Gehäuse 20, um Dampf zu erzeugen, und eine Steuereinheit 120 zum Steuern eines Betriebs der Heizung 40 gemäß einem Innendruck des Gehäuses 20.
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Insbesondere steuert die Steuereinheit 120 einen Betrieb des Dampferzeugers 100, speziell einen Betrieb der Heizung 40 so, daß er gestoppt wird, wenn der Innendruck des Gehäuses 20 gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck ist.
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Das heißt, ist im Dampferzeuger 100 der Dampfabgabeanschluß 60 des Gehäuses 20 mit Fremdstoffen verstopft, z. B. Calciumverbindungen, und steigt der Innendruck des Gehäuses 20 auf mindestens einen vorbestimmten Druck, während das Wasser erwärmt wird, um Dampf zu erzeugen, stoppt die Steuereinheit 120 den Betrieb der Heizung 40, um einen weiteren Druckanstieg zu verhindern, wodurch sie Beschädigung und Bruch des Dampferzeugers 100 vermeidet.
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Gemäß 2 kann die Steuereinheit 120 eine Schaltereinheit aufweisen, die ein „EIN“-Signal erzeugt, um den Betrieb der Heizung 40 zu stoppen, wenn der Innendruck des Gehäuses 20 gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck ist.
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Das heißt, die als Schaltereinheit 120 ausgebildete Steuereinheit erzeugt ein „Ein“-Signal, um den Betrieb der Heizung 40 zu stoppen, wenn der Innendruck des Gehäuses 20 gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck ist. Die Schaltereinheit 120 ist an einer Seite des Gehäuses 20 angeordnet, vorzugsweise an einem oberen Abschnitt des Gehäuses 20. Grund dafür ist, daß sich bei Sieden des Wassers im Gehäuse 20 und bei Zunahme des Drucks der Dampf am oberen Abschnitt des Gehäuses 20 befindet. Folglich kann die am oberen Abschnitt des Gehäuses 20 eingebaute Schaltereinheit 120 den Druck leicht detektieren.
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3 zeigt eine Querschnittansicht an einer Linie III-III von 2, die eine spezifische Konfiguration eines ersten Beispiels für die Schaltereinheit 120 veranschaulicht.
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Gemäß 3 verfügt die Schaltereinheit 120 über eine erste elastische Wand 122, die sich gemäß dem Innendruck des Gehäuses 20 ausdehnt, und ein Paar Kontaktschalter 140, die auf der ersten elastischen Wand 122 bzw. einer Innenfläche des Gehäuses 20 angeordnet sind, die zur ersten elastischen Wand 122 weist. Die Kontaktschalter 140 stehen gemäß der Ausdehnung der ersten elastischen Wand 122 selektiv miteinander in Kontakt.
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Das heißt, gemäß 3 hat mindestens ein Abschnitt des Gehäuses 20 einen Doppelwandaufbau mit einer Innenwand 132 und einer Außenwand 130. Vorzugsweise ist ein Abschnitt der Innenwand 132 als erste elastische Wand 122 ausgebildet, die sich gemäß dem Innendruck des Gehäuses 20 ausdehnt. Steigt also der Innendruck des Gehäuses 20, kann sich die erste elastische Wand 122 mit einer Zunahme des Drucks ausdehnen.
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Weiterhin sind die Kontaktschalter 140 auf den zueinander weisenden Oberflächen der Außenwand 130 des Gehäuses 20 bzw. der ersten elastischen Wand 122 positioniert. Steigt der Innendruck des Gehäuses 20, dehnt sich die erste elastische Wand 122 aus und hebt sich an. Als Ergebnis stehen die Kontaktschalter 140 miteinander in Kontakt, um ein „Ein“-Signal zu erzeugen. Erzeugen die Kontaktschalter 140 ein Signal, empfängt eine Steuerung (nicht gezeigt) das erzeugte Signal, um den Betrieb der Heizung 40 zu stoppen, was eine weitere Zunahme des Innendrucks des Gehäuses 20 verhindert.
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Im Dampferzeuger 100 dieses Beispiels kann ein Druck, bei dem die Kontaktschalter 140 ein Signal erzeugen, durch Einstellen eines Materials der ersten elastischen Wand 122 oder eines Abstands zwischen der Außenwand 130 und der ersten elastischen Wand 122 eingestellt werden, auf denen die Kontaktschalter 140 eingebaut sind. Das heißt, ein Druck, bei dem die Kontaktschalter 140 miteinander in Kontakt stehen, kann erhöht werden, indem die erste elastische Wand 122 mit Hilfe eines elastischen Materials mit einem hohen Elastizitätskoeffizienten hergestellt oder indem ein Abstand zwischen der Außenwand 130 und der ersten elastischen Wand 122 vergrößert wird.
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4 zeigt eine Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Konfiguration für die Schaltereinheit.
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Eine erfindungsgemäße Schaltereinheit 220 unterscheidet sich vom Beispiel gemäß 3 dadurch, daß eine zweite elastische Wand 224 an einer spezifischen Position des Gehäuses 20 in Entsprechung zu einer ersten elastischen Wand 222 vorgesehen ist und Kontaktschalter 240 auf den zueinander weisenden Oberflächen der ersten bzw. zweiten elastischen Wand 222 und 224 angeordnet sind. Das zweite Beispiel wird mit Schwerpunkt auf dem Unterschied beschrieben.
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Gemäß 4 sind die erste elastische Wand 222 und die zweite elastische Wand 224 an spezifischen Positionen der Innenwand 132 bzw. Außenwand 130 des Gehäuses 20 angeordnet. Vorzugsweise sind die erste und zweite elastische Wand 222 und 224 so positioniert, daß sie zueinander weisen, und Kontaktschalter 240 sind auf den zueinander weisenden Oberflächen der ersten bzw. zweiten elastischen Wand 222 und 224 eingebaut.
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Wie in 3 dehnt sich also mit zunehmendem Innendruck des Gehäuses 20 die erste elastische Wand 222 aus, und die Kontaktschalter 240 stehen miteinander in Kontakt, um ein Signal zu erzeugen. Allerdings weist die erfindungsgemäße Konfiguration die zweite elastische Wand 224 auf, um Bruch des Dampferzeugers wirksamer zu verhindern.
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Das heißt, obwohl der Betrieb der Heizung 40 durch ein von den Kontaktschaltern 240 erzeugtes Signal gestoppt wird, wenn sich die erste elastische Wand 222 ausdehnt, sinkt der Innendruck des Gehäuses 20 nicht sofort, sondern nach einer vorbestimmten Zeitspanne. Da also trotz des Betriebsstopps der Heizung 40 der Innendruck des Gehäuses 20 für eine vorbestimmte Zeitspanne auf einem hohen Druck bleibt, kann er Beschädigung und Bruch des Gehäuses 20 verursachen.
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Da aber die erfindungsgemäße Konfiguration die zweite elastische Wand 224 zusätzlich zur ersten elastischen Wand 222 aufweist, dehnt sich auch die zweite elastische Wand 224 aus, nachdem die Kontaktschalter 240 ein Signal erzeugen, wenn sich die erste elastische Wand 222 ausdehnt. Da sich also trotz kontinuierlicher Beibehaltung des Innendrucks des Gehäuses 20 auf einem hohen Druck nach Betriebsstopp der Heizung 40 sowohl die erste als auch die zweite elastische Wand 224 ausdehnen, ist es möglich, Bruch des Gehäuses 20 infolge eines Anstiegs des Innendrucks des Gehäuses 20 zu verhindern.
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5 zeigt eine Perspektivansicht eines anderen Dampferzeugers.
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Mit Bezug auf 5 weist ein Dampferzeuger 200 eine Steuereinheit zum Steuern der Heizung 40 gemäß dem Innendruck des Gehäuses 20 auf, wobei die Steuereinheit einen Drucksensor 320, der den Innendruck des Gehäuses 20 mißt, und eine Steuerung (nicht gezeigt) hat, die den Betrieb der Heizung 40 gemäß dem durch den Drucksensor 320 gemessenen Druck steuert.
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Insbesondere ist der Drucksensor 320 an einer Seite des Gehäuses 20 angeordnet und mißt den Innendruck des Gehäuses 20, um die Meßergebnisse zur Steuerung zu übertragen. In diesem Fall ist der Drucksensor 320 vorzugsweise an einem oberen Abschnitt des Gehäuses 20 eingebaut. Grund dafür ist, daß sich bei Sieden des Wassers im Gehäuse 20 und bei Zunahme des Drucks der Dampf am oberen Abschnitt des Gehäuses 20 befindet. Folglich kann der am oberen Abschnitt des Gehäuses 20 eingebaute Drucksensor 320 den Druck leicht detektieren.
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Weiterhin steuert die Steuerung die Heizung 40 gemäß den vom Drucksensor 320 übertragenen Meßergebnissen. Das heißt, ist im Dampferzeuger 200 der Dampfabgabeanschluß 60 des Gehäuses 20 mit Fremdstoffen verstopft, z. B. Calciumverbindungen, und steigt der Innendruck des Gehäuses 20 auf mindestens einen vorbestimmten Druck, während das Wasser erwärmt wird, um Dampf zu erzeugen, steuert die Steuerung eine Betriebszeit der Heizung 40 oder stoppt den Betrieb der Heizung 40, um einen weiteren Druckanstieg zu verhindern, wodurch sie Beschädigung und Bruch des Dampferzeugers 200 unterbindet.
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Obwohl also nur ein Ein/Aus-Betrieb der Heizung durch einfaches Detektieren des Innendrucks des Gehäuses in der ersten Ausführungsform gesteuert wird, können die Betriebszeit der Heizung wie auch der Ein/Aus-Betrieb der Heizung in der zweiten Ausführungsform gemäß dem Innendruck des Gehäuses gesteuert werden. Nachstehend wird dies näher beschrieben.
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Die Steuerung steuert eine Erwärmungszeit der Heizung 40 gemäß einem vom Drucksensor 320 übertragenen Druckmeßwert. Steigt insbesondere der vom Drucksensor 320 übertragene Druckmeßwert, reduziert die Steuerung eine Wassererwärmungszeit. Das heißt, wenn der Innendruck des Gehäuses 20 steigt, steuert die Steuerung eine voreingestellte Erwärmungszeit so, daß sie reduziert wird, damit der Innendruck des Gehäuses 20 nicht einen vorbestimmten Druck übersteigt.
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Ist ferner der vom Drucksensor 320 übertragene Druckmeßwert gleich oder größer als der vorbestimmte Druck, steuert die Steuerung vorzugsweise den Betrieb der Heizung 40 so, daß er gestoppt wird. Das heißt, ist der Innendruck des Gehäuses 20 gleich oder größer als der vorbestimmte Druck, steuert die Steuerung den Betrieb der Heizung 40 so, daß er gestoppt wird, was einen weiteren Anstieg des Innendrucks des Gehäuses 20 verhindert.
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Somit steuert im Dampferzeuger die Steuerung den Betrieb der Heizung 40 gemäß dem durch den Drucksensor 320 gemessenen Druckwert. Steigt insbesondere der gemessene Druck, reduziert die Steuerung eine Erwärmungszeit der Heizung 40. Ist ferner der gemessene Druck gleich oder größer als der vorbestimmte Druck, steuert die Steuerung den Betrieb der Heizung 40 so, daß er gestoppt wird.
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Weiterhin kann der verwendete Drucksensor 320 vorzugsweise ein Membrandrucksensor sein, ist aber nicht darauf beschränkt.
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Im folgenden wird der Betrieb des Dampferzeugers mit der vorstehenden Konfiguration anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. 6 zeigt einen Ablaufplan des Betriebs des Dampferzeugers.
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Ist der Dampferzeuger 100 oder 200 in einer Kleidungsbehandlungsmaschine zur Dampfzufuhr zu den Kleidungsstücken eingebaut, wird zunächst Wasser in das Gehäuse 20 geführt. Ein externer Wasserhahn oder eine Wasserkartusche kann als Wasserzufuhrquelle verwendet werden.
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Danach wird die Heizung 40 betrieben, um Dampf zu erzeugen. Das Wasser wird durch den Betrieb der Heizung 40 erwärmt, um den Dampf zu erzeugen (S610) . Der erzeugte Dampf wird den Kleidungsstücken zugeführt, um für eine Auffrischwirkung zu sorgen.
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Steigt ferner bei der Wassererwärmung zur Dampferzeugung der Innendruck des Gehäuses 20 infolge von Verstopfung des Dampfabgabeanschlusses 60 des Gehäuses 20 auf einen vorbestimmten Druck oder darüber, mißt der Drucksensor 320 den Innendruck des Gehäuses 20 (S630). Während der Wassererwärmung durch die Heizung 40 mißt der Drucksensor 320 den Druck vorzugsweise kontinuierlich. Der gemessene Druck wird zur Steuerung übertragen.
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Die Steuerung steuert den Betrieb der Heizung 40 gemäß dem vom Drucksensor 320 übertragenen Meßdruck (S650). Das heißt, steigt der Innendruck des Gehäuses 20 z. B. infolge von Verstopfung des Dampfabgabeanschlusses 60 des Gehäuses 20, reduziert die Steuerung eine voreingestellte Betriebszeit der Heizung 40, was eine Zunahme des Innendrucks des Gehäuses 20 verhindert.
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Steigt ferner der Innendruck des Gehäuses 20 mindestens auf einen vorbestimmten Druck, steuert die Steuerung den Betrieb der Heizung 40 so, daß er gestoppt wird, was Beschädigung und Bruch des Gehäuses 20 verhindert.
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Steigt ferner bei vorgesehener Schaltereinheit als Steuereinheit zum Steuern des Betriebs der Heizung der Innendruck des Gehäuses 20 mindestens auf einen vorbestimmten Druck infolge von Verstopfung des Dampfabgabeanschlusses 60 des Gehäuses 20, erzeugt die Schaltereinheit 120 oder 220 ein „Ein“-Signal, und die Steuerung stoppt den Betrieb der Heizung gemäß dem Signal, wodurch sie einen Anstieg des Innendrucks des Gehäuses 20 verhindert.
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Obwohl ferner der Dampferzeuger in der Erfindung in der Kleidungsbehandlungsmaschine zum Einsatz kommt, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der Dampf auf Geschirr gesprüht werden, bevor das Geschirr in einer Geschirrspülmaschine gespült wird. Dadurch läßt sich das Geschirr leicht spülen.