Die Erfindung betrifft ein Dampfbügeleisen mit einem austauschbaren Filtereinsatz, der ein Filtermaterial zur Entfernung der Härtebildner aus Leitungswasser enthält, wobei der Filtereinsatz in den Gebrauchslagen des Dampfbügeleisens über bzw. hinter dem Wassertank liegt und einen zwischen Wassereinlaß und Wassertank bzw. zwischen Wassertank und Dampfkammer angeordneten Filter hat, der vom Leitungswasser in axialer Richtung durchströmt wird.
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 Dampfaustrittsöffnungen 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 Verwendung 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 Filtereinrichtung mit auswechselbarer Filterpatrone geleitet und in einem Vorratsgefäß aufgefangen wird. Diese Methode ist für die Hausfrau umständlich, 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 von der Anmelderin selbst hergestelltes Dampfbügeleisen, Typ Braun 5000 protector, bekannt, das direkt mit Leitungswasser betrieben werden kann. Dieses Geräte ist mit kalkunempfindlichen unempfindlichen Dampfaustrittsöffnungen ausgestattet. Es eignet sich jedoch nur für Leitungswasser mit einer Wasserhärte von bis zu 17° dH. Eine Filtereinrichtung für das Leitungswasser ist bei diesem Dampfbügeleisen nicht vorgesehen, so daß Ablagerungen, insbesondere von Kalk, und damit das Zusetzen der Dampfaustrittsöffnungen letztlich nicht vermieden werden können.
Bei einem weiteren bekannten Dampfbügeleisen (DE-37 29 800 A1) ist in das Griffgehäuse nahe der Abstellfläche eine austauschbare Filterkassette eingesetzt, die mit einem Filtermaterial, das mit einem Farbindikator 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 nachgefüllte Leitungswasser durchfließt die Filterkassette, bevor es in den Wassertank gelangt. Bedingt durch die Lage der Filterkassette und dadurch, daß ihre Einlaßund Auslaßöffnung auf der gleichen Seite der Kassette angebracht sind, ist eine besondere Abdichtung der Öffnungen erforderlich und ein Betrieb des Dampfbügeleisen ohne Filterkassette nicht möglich. Das Wasser durchströmt auf seinem Weg zum Wassertank im wesentlichen nur den nahe der Einlaßund 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 Wassertank 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 und bei dem gleichzeitig die Lebensdauer der Bügeleisensohle hoch ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nur ein Teil des Leitungswassers den Filter durchläuft, während der andere Teil über eine Bypassleitung ungefiltert in den Wassertank bzw. in die Dampfkammer gelangt. Durch die Erfindung kann der Anteil des gefilterten Leitungswassers 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 Filterkapazität des Filtereinsatzes, ohne daß jedoch die Dampfleistung des Dampfbügeleisens gemindert wird. Der Anteil des Leitungswassers, der gefiltert wird bzw. durch die Bypassleitung fließt, ist von der Wasserhärte des Leitungswassers abhängig. Dabei ist es gleichgültig, ob der Wasserfilter vor oder nach dem Wassertank am Bügeleisen angeordnet ist, entscheidend ist dabei nur, daß das in die Dampfkammer der Bügeleisensohle eintropfende Wasser sowohl mit dem enthärteten Wasser wie mit dem nicht enthärteten Wasser vermischt wird. 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 Filtereinsatz integriert ist.
Wird der gesammte Durchtrittsquerschnitt des Filters auf der Einlaßseite angeströmt, so fließt der Hauptanteil des Leitungswassers gleichmäßig durch das gesamte Filtermaterial. Das Filtermaterial kann dabei optimal ausgenutzt werden und das Leitungswasser kann je nach Größe der Bypassleitung entsprechend enthärtet werden. Durch die Anordnung des Filtereinsatzes oberhalb des Wassertankes kommt sowohl beim Auffüllen des Wasservorrats, wie beim Bügeln und beim Abstellen des Dampfbügeleisens 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 Verschütten oder Auslaufen von Wasser zu bewerkstelligen. Ebenso ist es möglich, das Dampfbügeleisen ohne Filtereinsatz zu betreiben, beispielsweise in Regionen mit Leitungswasser von nur sehr geringer Wasserhärte oder wenn zeitweilig bei Verstopfen oder Erschöpfung 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 für Bügeleisen teilweise Enthärtung des Leitungswassers erreicht. Um ein möglichst problemloses und gleichmäßiges Durchlaufen des Leitungswassers durch den Filtereinsatz zu gewährleisten, ist es von Vorteil, wenn parallel zum Filtereinsatz ein Entlüftungskanal angeordnet ist,der mit dem Wassertank verbunden ist und aus dem Luft und das bei der Enthärtung entstehende Kohlendioxid aus dem Wassertank entweichen kann.
Für Leitungswasser mit einem hohen Anteil an Carbonathärte ist es zweckmäßig, wenn die Enthärtung in zwei aufeinanderfolgenden Stufen erfolgt und das Leitungswasser zur Entcarbonisierung zunächst eine Schicht eines selektiv enthärtenden Filtermaterials und anschließend eine darunter angeordnete Schicht eines Filtermaterials zur vollständigen Enthärtung bzw. Demineralisierung durchströmt, wobei die beiden Filterschichten durch ein Sieb voneinander getrennt sind. Diese Kombination eines selektiven Vorfilters mit einer anschließenden "Vollfiltration" verhindert pH-Schwankungen 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 Überschuß 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 mehreren, ineinandergreifenden Ringen besteht, die teleskopartig ausziehbar sind. Wird der ausgezogene Einfüllstutzen mit Leitungswasser gefüllt, so erhöht sich der hydrostatische Druck im Leitungswassers an der Eintrittsöffnung des Filters und beeinflußt die Filtriergeschwindigkeit und damit den Grad der Enthärtung des Wassers. Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß der Einfüllstutzen mit Markierungen versehen sein kann, die verschiedenen Wasserhärtebereichen entsprechen und vorgeben, wie hoch der Einfüllstutzen mit Wasser gefüllt werden soll, um die für den jeweiligen Wasserhärtebereich erforderliche Enthärtung durch Beeinflussung der Filtriergeschwindigkeit zu erreichen. Bei dem teleskopartig ausziehbaren 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 geschnittenen Dampfbügeleisens mit einem auswechselbaren Filtereinsatz 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 Anwendung des auswechselbaren Filtereinsatzes gemäß Fig. 1.
Das in Figur 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 aufgeheizt 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 abgestellt 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 Ausnehmung 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 dargestellten 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 Leitungswasser zur Enthärtung durchströmen muß, bevor es im Wassertank 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 angeströmt wird. Der als 2-Schichtfilter ausgebildete Filter 19 ist in Figur 2 ausschnittweise vergrößert dargestellt. Er wird am oberen Ende von einem Einlaufsieb 20 und am unteren Ende von einem Auslaufsieb 21 begrenzt. Dazwischen ist ein Zwischensieb 22 angeordnet. 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 durchfließenden Leitungswasser selektiv nur als Hydrogencarbonat in Lösung befindliche Calciumund Magnesiumionen ausgetauscht werden. Dabei gehen Wasserstoffionen (H⁺) in Lösung, die mit den Hydrogencarbonationen (HCO
Die Austauschvorgänge von Kationen und Anionen im Filterbett 24 können jedoch ungleich ablaufen. Es läßt sich daher nicht vollständig 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 Filter 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 Leitungswassers 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 Filterkapazität des Filters 19 wird dann durch einen Umschlag des Farbindikators angezeigt, der durch ein im Filter 19 vorgesehenes, jedoch nicht dargestelltes Fenster sichtbar ist.
Figur 3 zeigt einen oberen Teil eines Dampfbügeleisens mit einem am vorderen Ende eines Griffgehäuses 26 angeordneten Einfüllstutzen 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 Eintrittsöffnung des Filters, wodurch sich die Filtriergeschwindigkeit erhöht und sich die Nachfüllzeit entsprechend reduziert. Durch die Ausziehhöhe des Einfüllstutzens 27 kann die Filtriergeschwindigkeit und dadurch der Grad der Enthärtung beeinflußt werden.
Figur 4 zeigt eine Anwendungsmöglichkeit des Filtereinsatzes 11 gemäß Figur 1 zur Enthärtung von Wasser außerhalb eines Dampfbügeleisens. Hierbei wird der Filtereinsatz 11 in die Öffnung eines Deckels 31 eingesetzt, der ein Aufnahmegerät 32 für das filtrierte Wasser verschließt.