DE10014815A1 - Physikochemische Kesselsteinverhütungsvorrichtung mit einem flockenverhindernden Gitter für Dampfbügeleisen - Google Patents

Abstract

Dampfbügeleisen mit einer Wasserdurchlaufbahn, deren wenigstens ein Teilstück ein Kesselsteinverhütungsmittel (305) enthält, welches durch einen mittels Vernetzung oder Härtung einer wasserdampfdurchlässigen Organosiliziumverbindung mit einem hydrophilen Aktivstoff und einer Polyorganosiloxanmasse erzielten Silikonelastomer gebildet ist, wobei das Bügeleisen zudem ein Gitter (203) aufweist, welches nahe dem Verdampfungsbereich einer in einer metallischen Bügeleisensohle (100) vorgesehenen Dampfkammer (2) angeordnet ist, welche aus einem anderen Metall als das Heizelement besteht und durch welches der Dampffluß strömt

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dampfbügeleisen, bei welchem die Verdampfung fast augenblicklich stattfindet. Die Lebensdauer solcher Geräte ist durch die Kesselsteinbildung in der Dampfkammer begrenzt.

Es sind bereits zahlreiche Vorrichtungen zur Reduzierung der Kesselsteinbildung in Bügeleisen bekannt. Eines der leistungsfähigsten bekannten physikochemischen Systeme besteht darin, vor der Verdampfung ein phosphorhaltiges Mittel im Wasser diffundieren zu lassen, um die Kristallisation des Kesselsteins zu verhindern und dessen Abführung mit dem Dampffluß zu ermöglichen. In der Patentschrift FR 2757364 wird eine Ausgestaltungsform eines solchen Systems beschrieben, bei welchem die Diffusion von gut löslichem NatriumHexametaphosphat (HMPS) durch eine in die Wasserdurchlaufbahn eingesetzte Silikonmatrix kontrolliert wird. Es hat sich aber gezeigt, daß sich der Kesselstein unter Einwirkung des Dampfes teilsweise zusammenballt und in Form von mürben Flocken löst, wobei die Flocken klümpchenweise abgeführt werden und die Wäsche beschmutzen.

Die Partikel könnten mit einem Metallsieb in der Dampfkammer zurückgehalten werden, wie in den Patentschriften DE 30 06 783 und JP 6016099 vorgeschlagen. Gemäß einem in der Patentschrift FR 2696197 enthaltenen Vorschlag ist ebenfalls ein Siebvorgang vorgesehen, wobei zur Verbesserung der Verdampfung ein wannenförmiges Gitter mit nach oben gerichteten Rändern verwendet wird. Aber der bloße Einsatz eines Siebgitters ohne weitere Maßnahmen bewirkt langfristig die Verstopfung der Dampfkammer durch sehr harten, nicht abführbaren Kesselstein.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kesselsteinverhütungsvorrichtung zu schaffen, welche die Lebensdauer des Bügeleisens verlängert, indem der Kesselstein in Form eines für den Benutzer unsichtbaren Pulvers regelmäßig abgeführt und somit die Verstopfung der Dampfkammer und der Dampfkanäle des Bügeleisens verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß grundsätzlich dadurch gelöst, daß wenigstens ein Teilstück der Wasserdurchlaufbahn ein Kesselsteinverhütungsmittel enthält, welches durch einen mittels Vernetzung oder Härtung einer wasserdampfdurchlässigen Organosiliziumverbindung mit einem hydrophilen Aktivstoff und einer Polyorganosiloxanmasse erzielten Silikonelastomer gebildet ist, wobei das Bügeleisen zudem ein Gitter aufweist, welches nahe dem Verdampfungsbereich einer in einem metallischen Heizelement vorgesehenen Dampfkammer angeordnet ist, welches aus einem anderen Metall als das Heizelement besteht und durch welches der Dampffluß strömt.

Der hydrophile Aktivstoff ist vorzugsweise durch ein Natrium oder ein Kaliummetaphosphat gebildet.

Dabei zeigt es sich, daß keine sichtbaren Flocken durch die Dampfaustrittsöffnungen in der Bügeleisensohle austreten, sogar wenn die Gitterzwischenräume einen hydraulischen Durchmesser von ungefähr 2 mm auf­ weisen. Überraschenderweise sammelt sich der Kesselstein weder in der Dampfkammer noch in den Dampfkanälen an.

Das in der Dampfkammer des Bügeleisens angeordnete Gitter ist vorzugsweise zwischen zwei Wandungen der Dampfkammer festgeklemmt.

Der Vorgang, mittels welchem der Kesselstein in sehr feiner und unsichtbarer Form aus dem Bügeleisen austritt, kann nicht genau erklärt werden. Mögli­ cherweise werden die sich vom Verdampfungsbereich lösenden mürben Flocken zurückgehalten, reiben am Gitter und zerbröckeln. Es kann angenommen wer­ den, daß der sich auf dem Gitter absetzende Kesselstein infolge der thermi­ schen Dehnungen und Kontraktionen zerbröckelt. Es kann aber auch an ein unbekanntes Phänomen gedacht werden, welches sich aus der durch die Verschiedenheit der Metalle der Bügeleisensohle, d. h. der Dampfkammer und des Gitters, verursachten elektrischen Potentialdifferenz ergibt. Die Bildung der Potentialdifferenz könnte auf der durch die Klemmanordung des Gitters im Heiz­ element bewirkten elektrisch leitenden Verbindung beruhen.

Das Gitter ist vorzugsweise mit einer Goldschicht versehen.

Diese Schicht schützt das Gitter vor Oxidation. Es hat sich auch gezeigt, daß das Gitter eine große Potentialdifferenz zu dem aus Aluminium hergestellten Heizelement aufweist.

Gemäß einer anderen Ausführungsform besteht das Gitter aus rostfreiem Stahl. Das Gitter ist vor Oxidation geschützt und bewirkt eine Potentialdifferenz zu dem aus Aluminium hergestellten Heizelement.

Das Gitter besteht vorzugsweise aus Streckmetall.

Diese Maßnahme erleichtert das Zerbröckeln des auf dem Gitter abgesetzten Kesselsteins.

Das Kesselsteinverhütungsmittel ist vorzugsweise in einem Röhrchen enthalten und gibt seinen Aktivstoff durch wenigstens ein offenes Röhrchenende frei.

Die Silikonmatrix kann ohne Benötigung einer weiteren Gußform im Röhrchen eingeformt werden. Der Aktivstoff wird mit einer Kinetik der Größe eins durch allmähliches Abbröckeln der Matrixstirnseite abgegeben, die dem Röhrchen­ durchmesser entspricht und somit einwandfrei kontrolliert wird.

Das das Kesselsteinverhütungsmittel enthaltende Röhrchen ist vorzugsweise im Wasserbehälter des Bügeleisens angeordnet.

Es kann eine für die Lebensdauer des Bügeleisens ausreichende Menge an Kesselsteinverhütungsmittel vorgesehen sein. Das Kesselsteinverhütungsmittel kann aber auch in auswechselbarer Form vorgesehen sein. Die Anordnung im Wasserbehälter bedeutet eine durch die Einformung im Röhrchen ermöglichte große Vereinfachung.

Die Erfindung wird anhand des nachgehend beschriebenen Ausführungs­ beispiels und der beigefügten Zeichungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen vereinfachten Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Bügeleisen.

Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Draufsicht auf die Bügelsohle eines erfindungsgemäßen Bügeleisens.

Gemäß einer bevorzugten in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform umfaßt das Bügeleisen ein Heizelement (1) mit einer Dampfkammer (2), einen für die Dampferzeugung notwendigen WasserBehälter (3), eine Vorrichtung (4) für die tropfenweise Wasserversorgung der Dampfkammer (2) ausgehend vom Wasserbehälter (3) und ein Gehäuse (5) mit einem Handgriff.

Der Wasserbehälter (3) besteht aus zwei miteinander verbundenen Teilen (300) und (301) und weist eine durch einen Gleitdeckel (303) verschlossene Einfüll­ öffnung (302) auf. Im Inneren des Wasserbehälters ist ein röhrchenförmiges Teil (304) mit konstantem Durchmesser angebracht. Im Röhrchen (304) ist eine Matrix aus Silikonelastomer (305) eingeformt, wobei die Matrix in solider Form dispergiertes NatriumHexametaphosphat (HMPS) enthält. Das Röhrchen, dessen beide Enden offen sind und die Matrix aus Silikon (305) erkennen lassen, ist in der Weise angeordnet, daß es durch das Wasser im Behälter benetzt wird.

Das Heizelement (1) umfaßt ein die Wandungen der Dampfkammer (2) bildendes Heizelement aus Aluminium (100), ein röhrchenförmiges Heizelement mit spezifischem Widerstand (101), eine die Dampfkammer (2) verschließende Verschlußplatte (102), ein mit dem Heizelement (100) in thermischer Verbindung stehendes Deckblech (103), dessen Außenseite auf dem Bügelgut gleitet.

Die Dampfkammer (200) umfaßt einen auf Fig. 2 gezeigten Bereich (200), auf welchen die Wassertropfen fallen. Der Dampfbereich erweitert sich auf der Bü­ gelsohlenfläche im Bereich (201). Der Dampfbereich ist durch Rillen (202) und ein Gitter begrenzt, wobei das Gitter (203) vorzugsweise aus Streckmetall besteht und mit einer feinen Goldschicht versehen ist. Das Gitter (203) ist zwischen der Verschlußplatte und dem Boden der Dampfkammer (2) einge­ klemmt angeordnet, so daß der elektrische Kontakt zwischen der Platte (102), dem Gitter (203) und dem Heizelement (100) hergestellt ist. Die Potential­ differenz zwischen dem Gitter (203) und dem Heizelement (100) wird durch die Verschiedenheit der jeweiligen Metalle bewirkt.

Das Gitter weist Zwischenräume mit einer Weite von 0,3 mm bis 3 mm auf, wobei die Gitterstäbchen vorzugsweise eine eckige Querschnittsform aufweisen, d. h. dreieckig, quadratförmig oder rechteckig. Das Gitter besteht aus einem andersartigen Metall als die Dampfkammer, insbesondere aus rostfreiem Stahl, und ist nach Wunsch mit einer Goldschicht versehen, deren Stärke zwischen 10µ und 100µ beträgt.

Der Boden der Dampfkammer (2) ist vorteilhafterweise mit einer das LeidenfrostPhänomen bekämpfenden Verkleidung versehen. Der erzeugte Dampf kann über Durchgänge (206) und Kanäle (204) durch die Dampfaustrittsöffnungen (205) entweichen, welche direkt oder aber über andere unter der Sohlenfläche angeordnete Verteilungskanäle auf das Bügelgut münden.

Bei Raumtemperatur gibt die Silikonmatrize (305) nur sehr wenig Hexameta­ phosphat über ihre freien Enden ab, selbst wenn sie befeuchtet ist. Bei Benutzung des Bügeleisens füllt der Benutzer den Wasserbehälter (3) über die Einfüllöffnung (302) und verschließt diese mit dem Gleitdeckel (303). Ist das Bügeleisen heiß, erhöht sich die Temperatur im Wasserbehälter mäßig aber genügend, um die Diffusion des Hexametaphosphats im Wasser zu beschleu­ nigen, wobei der Dampf zu den hochhydrophilen Hexametaphosphatkörnern vordringt, welche Wasser aufnehmen, anschwellen und das Silikonnetz brechen. Die Diffusionsfläche des Hexametaphosphats rückt langsam in Achsrichtung des Röhrchens in der Matrix dem konstanten Querschnitt folgend voran, so daß die Diffusion bestens kontrolliert ist.

Die Länge und der Querschnitt des Röhrchens sind vorzugsweise so bemessen, daß die Diffusion des Kesselsteinverhütungsmittels über die ganze Lebensdauer des Bügeleisens hin stattfindet. Gemäß einer anderen Ausführungsform können das Röhrchen und die Matrix ausgewechselt werden.

Beim Bügeln betätigt ein Benutzer das Betätigungselement (40), damit Dampf auf die Wäsche gelangt. Das Wasser gelangt über die Eintropfvorrichtung aus dem Hexametaphosphat enthaltenden Behälter (3) bis in die Dampfkammer und tropft auf den Bereich (200), breitet sich je nach Abflußmenge mehr oder weniger weit im Bereich (201) der Kammer aus. Die Verdampfung erzeugt Dampf, der auf die Wäsche gelangt, nachdem er das Gitter (203) und danach die Durchgänge (206) und die Kanäle (204) durchquert und die Austritts­ öffnungen (205) in der Bügeleisensohle errreicht hat.

Dank der Wirkung des Hexametaphosphats weist der durch die Verdampfung hinterlassene Kesselstein eine vorwiegend feinpulverige Form auf und wird teilweise vom austretenden Dampf mitgenommen.

Ein anderer Teil des Kesselsteins haftet an den Wandungen der Dampfkammer und bildet eine bröckelige Schicht, die sich anschließend löst. Diese Kesselsteinflocken werden vom Gitter zurückgehalten. Ein weiterer Teil des Kesselsteins setzt sich direkt auf dem Gitter ab und bildet eine Kruste. Überraschenderweise zerfallen diese Kesselsteinflocken und -krusten im Bereich des Gitters in ein feines, mit bloßem Auge nicht sichtbares Pulver, welches über die Dampfaustrittsöffnungen aus dem Bügeleisen abgeführt wird. Man nimmt an, daß die am Gitter vorliegende Potentialdifferenz von ungefähr 2 bis 3 Volt eine Wandlung der Kohäsion der Kesselsteinkristalle bewirkt, wobei diese Wandlung durch die eckige Form des Querschnitts der Gitterstäbchen begünstigt wird. Das Gitter (203) genügt somit, den Durchgang von großen Partikeln zu verhindern und diese in feines Pulver zu verwandeln.

Gemäß einer anderen Ausführungsform wird das Hexametaphosphat durch eine anderes hydrophiles phosphorhaltiges Mittel ersetzt.

Dank dieser Mittel wird der Kesselstein regelmäßg in unsichtbarer Form und ohne Nachteil für Benutzer abgeführt. Die Lebensdauer des Bügeleisens wird durch das hydrophile Kesselsteinverhütungsmittel verlängert ohne daß das Mittel Nachteile aufweist, wie z. B. Fleckenbildung auf der Wäsche.

Claims (8)

1. Dampfbügeleisen mit einer Wasserdurchlaufbahn dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teilstück der Wasserdurchlaufbahn ein Kesselsteinverhütungsmittel (305) enthält, welches durch einen mittels Vernetzung oder Härtung einer wasserdampfdurchlässigen Organosiliziumverbindung mit einem hydrophilen Aktivstoff und einer Polyorganosiloxanmasse erzielten Silikonelastomer gebildet ist, wobei das Bügeleisen zudem ein Gitter (203) aufweist, welches nahe dem Verdampfungsbereich einer in einem metallischen Heizelement (100) vorgesehenen Dampfkammer (2) angeordnet ist, welches aus einem anderen Metall als die Bügeleisensohle besteht und durch welches der Dampffluß strömt.

2. Dampfbügeleisen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hydrophile Aktivstoff durch ein Natrium oder ein Kaliummetaphosphat gebildet ist.

3. Dampfbügeleisen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das in der Dampfkammer (2) des Bügeleisens angeordnete Gitter (203) zwischen zwei Wandungen der Dampfkammer eingeklemmt ist.

4. Dampfbügeleisen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Gitter (203) mit einer Goldschicht versehen ist.

5. Dampfbügeleisen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gitter aus rostfreiem Stahl besteht.

6. Dampfbügeleisen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter aus Streckmetall besteht.

7. Dampfbügeleisen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kesselsteinverhütungsmittel (305) in einem Röhrchen (304) enthalten ist und seinen Aktivstoff über wenigstens eines der Röhrchenenden freigibt.

8. Dampfbügeleisen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das das Kesselsteinverhütungsmittel enthaltende Röhrchen (304) im Wasserbehälter (3) des Bügeleisens angeordnet ist.