DE4203414A1 - Dampfbuegeleisen mit austauschbarem filtereinsatz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Dampfbügeleisen mit einem austauschba­ ren Filtereinsatz, der ein Filtermaterial zur Entfernung der Här­ tebildner aus Leitungswasser enthält.

Die direkte Verwendung von Leitungswasser in einem Dampfbügeleisen ist problematisch, da sich, bedingt durch die Wasserhärte, in der Dampfkammer des Dampfbügeleisens Ablagerungen, insbesondere Kalk, bilden, die die am Boden des Bügeleisens befindlichen Dampfaus­ trittsöffnungen mit der Zeit zusetzen und damit die Dampfleistung nach und nach verringern und schließlich die Abgabe von Dampf gänzlich verhindern.

Zur Vermeidung dieses Nachteils wird für Dampfbügeleisen die Ver­ wendung von destilliertem oder entkalktem Wasser empfohlen. Bei Verwendung von destilliertem Wasser muß die Hausfrau ständig für einen ausreichenden Vorrat sorgen. Zudem ist destilliertes Wasser relativ teuer. Ein Entkalken von Leitungswasser kann die Hausfrau selbst durchführen. Es werden dazu sog. Schnellentkalkungsgeräte angeboten, bei denen das Leitungswasser durch eine Filtereinrich­ tung mit auswechselbarer Filterpatrone geleitet und in einem Vor­ ratsgefäß aufgefangen wird. Diese Methode ist für die Hausfrau um­ ständlich, da das Leitungswasser zur Enthärtung zunächst in ein separates Gefäß filtriert werden muß und erst dann aus diesem in das Dampfbügeleisen gefüllt werden kann.

Es ist bereits ein Dampfbügeleisen bekannt, das direkt mit Lei­ tungswasser betrieben werden kann. Dieses Geräte ist mit kalkun­ empfindlichen Dampfaustrittsöffnungen ausgestattet. Es eignet sich jedoch nur für Leitungswasser mit einer Wasserhärte von bis zu 17°dH. Eine Filtereinrichtung für das Leitungswasser ist bei die­ sem Dampfbügeleisen nicht vorgesehen, so daß Ablagerungen, insbe­ sondere von Kalk, und damit das Zusetzen der Dampfaustrittsöffnun­ gen letztlich nicht vermieden werden können.

Bei einem weiteren bekannten Dampfbügeleisen ist in das Griffge­ häuse nahe der Abstellfläche eine austauschbare Filterkassette eingesetzt, die mit einem Filtermaterial, das mit einem Farbindi­ kator eingefärbt ist, gefüllt ist. Durch einen von außen durch den durchsichtigen Boden der Filterkassette erkennbaren Farbumschlag des Filtermaterials wird ein Erschöpfen der Filterkapazität anzeigt und die Filterkassette muß ausgewechselt werden. Das nach­ gefüllte Leitungswasser durchfließt die Filterkassette, bevor es in den Wassertank gelangt. Bedingt durch die Lage der Filterkas­ sette und dadurch, daß ihre Einlaß- und Auslaßöffnung auf der gleichen Seite der Kassette angebracht sind, ist eine besondere Abdichtung der Öffnungen erforderlich und ein Betrieb des Dampfbü­ geleisen ohne Filterkassette nicht möglich. Das Wasser durchströmt auf seinem Weg zum Wassertank im wesentlichen nur den nahe der Einlaß- und der Auslaßöffnung gelegenen Teil des Filtermaterials, so daß es sich in diesem Bereich schnell erschöpft und das Wasser anschließend weitgehend ungefiltert in den Wassertank fließt. Nachteilig ist auch, daß sich die Filterkassette und der Wasser­ tank auf gleichem Niveau befinden und beim Bügeln erwärmtes Wasser in die Filterkassette eindringen und das Filtermaterial auf diese Weise beschädigt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Dampfbügeleisen der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der Filtereinsatz eine hohe Filterwirkung aufweist, das Filtermaterial gleichmäßig durchströmt und ausgenutzt wird und das Dampfbügeleisen auch ohne Filterein­ satz betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Fil­ tereinsatz in den Gebrauchslagen des Dampfbügeleisens über dem Wassertank liegt und einen zwischen Wassereinlaß und Wassertank angeordneten Filter hat, der vom Leitungswasser in axialer Rich­ tung durchströmt wird, wobei der gesamte Durchtrittsquerschnitt des Filters auf der Einlaßseite angeströmt wird.

Durch diese Ausgestaltung des Filtereinsatzes fließt das Leitungs­ wasser gleichmäßig durch das gesamte Filtermaterial. Das Filterma­ terial kann dabei optimal ausgenutzt werden und das Leitungswasser kann vollständig enthärtet werden. Durch die Anordnung des Fil­ tereinsatzes oberhalb des Wassertankes kommt sowohl beim Auffüllen des Wasservorrats, wie beim Bügeln und beim Abstellen des Dampfbü­ geleisens das Filtermaterial nur mit kaltem Wasser in Berührung. Dadurch wird einerseits vermieden, daß sich wärmeempfindliches Filtermaterial durch die Berührung mit heißem Wasser zersetzt und dabei unerwünschte Dämpfe entwickelt. Zum anderen macht diese Anordnung eine zusätzliche thermische Isolierung des Wassertanks Überflüssig. Eine zusätzliche Wassertransportvorrichtung wie z. B. eine Pumpe ist nicht erforderlich. Eine aufwendige Abdichtung der Filtereinrichtung zum Wassertank hin wird ebenfalls nicht benötigt und das Auswechseln des Filtereinsatzes ist einfach und ohne Ver­ schütten oder Auslaufen von Wasser zu bewerkstelligen. Ebenso ist es möglich, das Dampfbügeleisen ohne Filtereinsatz zu betreiben, beispielsweise in Regionen mit Leitungswasser von nur sehr gerin­ ger Wasserhärte oder wenn zeitweilig bei Verstopfen oder Erschöp­ fung des Filtereinsatzes kein neuer Filtereinsatz zur Hand ist.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Filtereinsatz so ausgelegt ist, daß die maximale Filtriergeschwindigkeit ca. 1 cm/s beträgt. Hierbei ergeben sich für den Filtereinsatz günstige Abmessungen, die an die Größe eines Dampfbügeleisens angepaßt sind, und es wird eine möglichst vollständige Enthärtung des Leitungswassers erreicht. Um ein möglichst problemloses und gleichmäßiges Durch­ laufen des Leitungswassers durch den Filtereinsatz zu gewährlei­ sten, ist es von Vorteil, wenn parallel zum Filtereinsatz ein Ent­ lüftungskanal angeordnet ist,der mit dem Wassertank verbunden ist und aus dem Luft und das bei der Enthärtung entstehende Kohlendio­ xid aus dem Wassertank entweichen kann.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß nur ein Teil des Leitungswassers den Filtereinsatz durchläuft, während der andere Teil über eine Bypassleitung ungefiltert in den Wassertank gelang. Der Anteil des gefilterten Leitungswassers kann 30% bis 70% betragen. Auf diese Weise wird erreicht, daß der pH-Wert des Wassers im Wassertank stets im neutralen Bereich liegt und damit die Lebensdauer der Sohle des Dampfbügeleisens erhöht wird, da eine Korrosion aufgrund von pH-Schwankungen, die sich bei einer vollständigen Filtration des zugeführten Leitungswassers ergeben können, vermieden wird. Weiterhin erhöht sich die effektive Fil­ terkapazität des Filtereinsatzes, ohne daß jedoch die Dampflei­ stung des Dampfbügeleisens gemindert wird. Der Anteil des Lei­ tungswassers, der gefiltert wird bzw. durch die Bypassleitung fließt, ist von der Wasserhärte des Leitungswassers abhängig. Zur Anpassung an die jeweilige Wasserhärte kann es vorgesehen sein, daß der Durchlaßquerschnitt der Bypassleitung einstellbar ist. Als günstig wird es angesehen, wenn die Bypassleitung in dem Fil­ tereinsatz integriert ist.

Für Leitungswasser mit einem hohen Anteil an Carbonathärte ist es zweckmäßig, wenn die Enthärtung -in zwei aufeinanderfolgenden Stu­ fen erfolgt und das Leitungswasser zur Entcarbonisierung zunächst eine Schicht eines selektiv enthärtenden Filtermaterials und anschließend eine darunter angeordnete Schicht eines Filtermateri­ als zur vollständigen Enthärtung bzw. Demineralisierung durch­ strömt, wobei die beiden Filterschichten durch ein Sieb voneinan­ der getrennt sind. Diese Kombination eines selektiven Vorfilters mit einer anschließenden "Vollfiltration" verhindert pH-Schwankun­ gen des gefilterten Wassers, die wegen der Korrosionsanfälligkeit der Bügeleisensohle unerwünscht sind und auftreten, wenn nur ein Filtermaterial verwendet wird, da bei Leitungswasser mit hohem Carbonatanteil der kationische Anteil des Filtermaterials schnell aufgebraucht wird und das Filterwasser durch den anionischen Über­ schuß alkalisch wird.

Um das Einfüllen des Leitungswassers in den Filtereinsatz zu erleichtern, ist erfindungsgemäß ein Einfüllstutzen vorgesehen. Der Einfüllstutzen kann am Griffgehäuse angeordnet sind. Er kann aber auch am Filtereinsatz ausgebildet sein. Es ist zweckmäßig, den Einfüllstutzen mit einem Verschluß zu versehen. Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn der Einfüllstutzen aus mehre­ ren, ineinandergreifenden Ringen besteht, die teleskopartig aus­ ziehbar sind. Wird der ausgezogene Einfüllstutzen mit Leitungswas­ ser gefüllt, so erhöht sich der hydrostatische Druck im Leitungs­ wassers an der Eintrittsöffnung des Filters und beeinflußt die Filtriergeschwindigkeit und damit den Grad der Enthärtung des Was­ sers. Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß der Einfüllstutzen mit Markierungen versehen sein kann, die verschiedenen Wasserhär­ tebereichen entsprechen und vorgeben, wie hoch der Einfüllstutzen mit Wasser gefüllt werden soll, um die für den jeweiligen Wasser­ härtebereich erforderliche Enthärtung durch Beeinflussung der Fil­ triergeschwindigkeit zu erreichen. Bei dem teleskopartig auszieh­ baren Einfüllstutzen kann dies durch Einstellen der Ausziehhöhe erreicht werden.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann der Filtereinsatz auch separat außerhalb des Dampfbügeleisens zur Enthärtung von Leitungswasser verwendet werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines teilweise geschnitte­ nen Dampfbügeleisens mit einem auswechselbaren Filterein­ satz gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil des Filtereinsatzes gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Einfüllstutzens für ein erfindungsgemäßes Dampfbügeleisen und

Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren An­ wendung des auswechselbaren Filtereinsatzes gemäß Fig. 1.

Das in Fig. 1 dargestellte Dampfbügeleisen weist eine Sohle 1 mit nicht dargestellten Öffnungen zum Austritt des Dampfes auf. Über der Sohle 1 befindet sich eine Dampfkammer 2, in der Wasser aufge­ heizt und zum Kochen gebracht wird. Die Dampfkammer 2 steht mit dem darüber angeordneten Wassertank 3 über ein Dampfstopventil 4 in Verbindung, das mit einem Stößel 5 geöffnet und geschlossenen werden kann. Der Wassertank 3 kann fest installiert oder aus dem ihn umgebenden Griffgehäuse 6 herausnehmbar sein. Das Griffgehäuse 6 beinhaltet die elektrischen Anschlußteile des Dampfbügeleisens und an seinem hinteren Ende befindet sich eine abgeschrägte Fläche 7, auf der das Dampfbügeleisen vor allem in heißem Zustand abge­ stellt werden kann. In einer Grifföffnung unterhalb des Griffs 8 ist ein Temperaturwählschalter 9 angeordnet. Im vorderen Ende des Griffgehäuses 6 befindet sich eine zylindrische Ausnehmung 10, in der ein Filtereinsatz 11 eingesetzt ist, und parallel zur Ausneh­ mung 10 verläuft ein Entlüftungskanal 12, der mit dem Wassertank 3 verbunden ist. Der Filtereinsatz 11 ist an seinem unteren Ende über einen Dichtsitz 13 an den Wassertank 3 angeschlossen. Er besteht aus drei zylindrischen Ringen 14, 15, 16, die in der dar­ gestellten Lage übereinander angeordnet sind und mit ihren Enden dicht ineinandergreifen und dadurch ein Rohr bilden. Das obere Ende des Rohrs ragt über das Griffgehäuse 6 hinaus und bildet mit seinen oberen Ringen 15, 16 einen Einfüllstutzen 17, der mit einem auf dem obersten Ring 16 aufgesetzten Deckel 18 verschlossen ist. Wird der Deckel 18 abgenommen, so kann Leitungswasser bequem und einfach in das Rohr eingefüllt werden. Nach dem Einfüllen können die Ringe 14, 15, 16 teleskopartig ineinander geschoben werden, wobei der Ring 15 den Ring 14 und der Ring 16 den Ring 15 umgibt.

Im Innern des Ringes 14 befindet sich der Filter 19, den das Lei­ tungswasser zur Enthärtung durchströmen muß, bevor es im Wasser­ tank 3 bevorratet wird. Zum Durchströmen steht dem Leitungswasser der gesamte Durchtrittsquerschnitt im Ring 14 zur Verfügung, wobei dieser Querschnitt auch auf der Einlaßseite des Filters 19 ange­ strömt wird. Der als 2-Schichtfilter ausgebildete Filter 19 ist in Fig. 2 ausschnittweise vergrößert dargestellt. Er wird am oberen Ende von einem Einlaufsieb 20 und am unteren Ende von einem Aus­ laufsieb 21 begrenzt. Dazwischen ist ein Zwischensieb 22 angeord­ net. Zwischen dem Einlaßsieb 20 und dem Zwischensieb 22 befindet sich als Vorfilter ein Filterbett 23, das mit einem kationischen Ionenaustauscherharz gefüllt ist, durch das aus dem durchfließen­ den Leitungswasser selektiv nur als Hydrogencarbonat in Lösung befindliche Calcium- und Magnesiumionen ausgetauscht werden. Dabei gehen Wasserstoffionen (H+) in Lösung, die mit den Hydrogencarbo­ nationen (HCO₃⁻) reagieren, wobei Kohlendioxid (CO₂) und Wasser (H₂O) gebildet wird. Zwischen dem Zwischensieb 22 und dem Auslaß­ sieb 21 ist ein Filterbett 24 angeordnet, das mit einem Standard- Ionenaustauscherharz gefüllt ist und zur vollständigen Enthärtung bzw. Demineralisierung von Leitungswasser alle Anionen gegen H+ und alle Kationen gegen OH⁻ austauschen kann. Die vorgeschaltete Entcarbonisierung des Leitungswassers im Filterbett 23 verhindert, insbesondere bei Leitungswasser mit einem hohen Anteil an Car­ bonathärte, daß die Kationen des Standard-Ionenaustauscherharzes im Filterbett 24 schnell aufgebraucht werden und dann nur noch Anionen verfügbar sind und vermeidet dadurch, daß das filtrierte Wasser in zunehmendem Maße alkalisch wird und die Bügeleisensohle korrodiert. Die vollständige Enthärtung des Leitungswassers im Filterbett 24 kann somit mit äquivalenten Anteilen an Kat- und Anionen ablaufen.

Die Austauschvorgänge von Kationen und Anionen im Filterbett 24 können jedoch ungleich ablaufen. Es läßt sich daher nicht voll­ ständig vermeiden, daß der pH-Wert des Filterwassers schwankt. Solche Schwankungen des pH-Werts sind unerwünscht, weil dadurch Korrosion gefördert wird, die die Lebensdauer der Bügeleisensohle herabsetzt. Zur Vermeidung dieses Nachteils wird nicht das gesamte Leitungswasser durch den Filter 19 geleitet, sondern es fließt ein Teil ungefiltert durch eine axial-mittige Bypassleitung 25 im Fil­ ter 19 in den Wassertank 3, wo sich beide Teile vermischen. Es wird dadurch erreicht, daß der pH-Wert des Wassers im Wassertank 3 stets im neutralen Bereich liegt. Der Anteil des gefilterten Lei­ tungswassers ist abhängig von der Härte des Leitungswassers und kann zwischen 30% und 70% liegen. Dieses Verhältnis wird durch den Durchlaßquerschnitt der Bypassleitung 25 bestimmt.

Das Filtermaterial in den Filterbetten 23 und 24 kann mit einem Farbindikator angereichert sein. Die Erschöpfung der Filterkapazi­ tät des Filters 19 wird dann durch einen Umschlag des Farbindika­ tors angezeigt, der durch ein im Filter 19 vorgesehenes, jedoch nicht dargestelltes Fenster sichtbar ist.

Fig. 3 zeigt einen oberen Teil eines Dampfbügeleisens mit einem am vorderen Ende eines Griffgehäuses 26 angeordneten Einfüllstut­ zen 27, durch den Leitungswasser über einen im Griffgehäuse 26 befindlichen Filtereinsatz in den Wassertank des Dampfbügeleisens nachgefüllt werden kann. Der Einfüllstutzen 27 besteht aus drei zylindrischen Ringen 28, 29, 30, die teleskopartig ineinander angeordnet sind, wobei der unterste Ring 28, der den größten Durchmesser hat, starr am Griffgehäuse 26 befestigt ist. In den Ring 28 ist der Ring 29 mit geringerem Durchmesser eingesetzt und in diesen wiederum der Ring 30 mit geringstem Durchmesser. Zur Verlängerung des Einfüllstutzen 27 und zum bequemen Einfüllen von Leitungswasser können die Ringe 29 und 30 aus der dargestellten Lage teleskopartig nach oben ausgezogen werden. Hierdurch erhöht sich der hydrostatische Druck im Leitungswasser an der Eintritts­ öffnung des Filters, wodurch sich die Filtriergeschwindigkeit erhöht und sich die Nachfüllzeit entsprechend reduziert. Durch die Ausziehhöhe des Einfüllstutzens 27 kann die Filtriergeschwindig­ keit und dadurch der Grad der Enthärtung beeinflußt werden.

Fig. 4 zeigt eine Anwendungsmöglichkeit des Filtereinsatzes 11 gemäß Fig. 1 zur Enthärtung von Wasser außerhalb eines Dampfbü­ geleisens. Hierbei wird der Filtereinsatz 11 in die Öffnung eines Deckels 31 eingesetzt, der ein Aufnahmegerät 32 für das filtrierte Wasser verschließt.

Claims (17)

1. Dampfbügeleisen mit einem austauschbaren Filtereinsatz, der ein Filtermaterial zur Entfernung der Härtebildner aus Lei­ tungswasser enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz (11) in den Gebrauchslagen des Dampfbü­ geleisens über dem Wassertank (3) liegt und einen zwischen Wassereinlaß und Wassertank (3) angeordneten Filter (19) hat, der vom Leitungswasser in axialer Richtung durchströmt wird, wobei der gesamte Durchtrittsquerschnitt des Filters (19) auf der Einlaßseite angeströmt wird.

2. Dampfbügeleisen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz (11) so ausgelegt ist, daß die maximale Filtriergeschwindigkeit ca. 1 cm/s beträgt.

3. Dampfbügeleisen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Filtereinsatz (11) ein Entlüftungskanal (12) vorgesehen ist, der mit dem Wassertank (3) verbunden ist.

4. Dampfbügeleisen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teil des Leitungswassers den Filter (19) durch­ läuft, während der andere Teil über eine Bypassleitung (25) ungefiltert in den Wassertank (3) gelangt.

5. Dampfbügeleisen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des gefilterten Leitungswassers 30% bis 70% beträgt.

6. Dampfbügeleisen nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaßquerschnitt der Bypassleitung (25) einstell­ bar ist.

7. Dampfbügeleisen nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypassleitung (25) im Filter (19) integriert ist.

8. Dampfbügeleisen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enthärtung des Leitungswassers in zwei aufeinander­ folgenden Stufen erfolgt und das Leitungswasser zur Entcarbo­ nisierung zunächst eine Schicht (23) eines selektiv ent­ härtenden Filtermaterials und anschließend ein darunter ange­ ordnete Schicht (24) eines Filtermaterial für eine vollstän­ digen Enthärtung bzw. Demineralisierung durchströmt, wobei die beiden Filterschichten durch ein Sieb (22) voneinander getrennt sind.

9. Dampfbügeleisen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einfüllen des Leitungswassers in den Filtereinsatz ein Einfüllstutzen (17, 27) vorgesehen ist.

10. Dampfbügeleisen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfüllstutzen (27) am Griffgehäuse angeordnet ist.

11. Dampfbügeleisen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfüllstutzen (17) am Filtereinsatz (11) ausgebildet ist.

12. Dampfbügeleisen nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfüllstutzen (17; 27) aus mehreren, ineinandergrei­ fenden Ringen (14, 15, 16; 28, 29, 30) besteht und teleskop­ artig ausziehbar ist.

13. Dampfbügeleisen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfüllstutzen (17, 27) mit Markierungen versehen ist, die verschiedenen Wasserhärtebereichen entsprechen.

14. Dampfbügeleisen nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfüllstutzen (17, 27) mit einem Deckel (18) verse­ hen ist.

15. Filtereinsatz für ein Dampfbügeleisen nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse, das an bei­ den Enden offen ist, wobei am oberen Ende ein Einfüllstutzen (17) angeordnet ist, der vorzugsweise aus mehreren, überein­ anderliegenden und teleskopartig ausziehbaren Ringen (14, 15, 16) besteht, und in dessen Innenraum quer zur Längsachse wenigstens zwei Siebe (20, 21) vorgesehen sind, zwischen denen wenigstens eine Schicht eines Filtermaterials zur Ent­ härtung von Wasser eingefüllt ist.

16. Filtereinsatz nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Filtermaterial axial durchdringende Bypasslei­ tung (25) vorgesehen ist.

17. Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischensieb (22) vorgesehen ist, das zwei Filter­ schichten (23, 24) voneinander trennt.