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Die
vorliegende Erfindung betrifft Wassererhitzungsvorrichtungen und
insbesondere Wassererhitzungsvorrichtungen, welche Mittel zum Behandeln des
in der Vorrichtung erhitzten Wassers enthalten.
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Eine
Wassererhitzungsvorrichtung, welche Wasserbehandlungsmittel zum
Entfernen von Verunreinigungen, Gerüchen, Kalkablagerung/Kesselstein usw.
aus dem Wasser enthält,
wurde z.B. in der internationalen Patentanmeldung WO 01/47399 der
Anmelderin vorgeschlagen. Diese Vorrichtung umfasst eine Wassererhitzungskammer,
eine Kammer zur Aufnahme von zu erhitzendem Wasser und Wasserbehandlungsmittel,
genauer gesagt eine Kartusche, welche zwischen der Wasseraufnahmekammer
und der Wassererhitzungskammer angeordnet ist, sodass das Wasser
zur Erhitzung durch das Behandlungsmittel in die Erhitzungskammer
strömen
muss.
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Eine
Vorrichtung dieses Typs wurde außerdem kommerziell von Brita
unter der Handelsbezeichnung Acclario® hergestellt.
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Eine ähnliche
Vorrichtung ist in der US-B1-6178290 beschrieben. In diesem Produkt wird
der Auslass von der Behandlungskartusche in die Wassererhitzungskammer
wahlweise durch ein manuell betätigbares
Strömungssteuerventil
geöffnet und
geschlossen. Wenn die Wasseraufnahmekammer zuerst mit Wasser gefüllt wird,
kann das Ventil entweder offen oder geschlossen sein, um jedoch eine
Strömung
des Wassers durch die Behandlungskartusche zu ermöglichen,
muss es geöffnet
sein. Wenn die gewünschte
Wassermenge einmal in die Wassererhitzungskammer geflossen ist,
so wird das Ventil manuell geschlossen, woraufhin die der Erhitzungskammer
zugeordnete Heizung in Betrieb gesetzt werden kann, um das Wasser
in dieser Kammer zu erhitzen. Eine Verriegelung verhindert, dass das Erhitzungsmittel
bis zu einem solchen Zeitpunkt in Betrieb gesetzt wird, an dem das
Strömungssteuerventil
geschlossen ist.
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Diese
Anordnung hat den Vorteil, dass dann, wenn das Ventil einmal geschlossen
ist, kein unerhitztes Wasser in die Erhitzungskammer fließen kann,
nachdem Wasser in dieser Kammer gekocht hat und dadurch das erhitzte
Wasser kühlt.
Sie weist jedoch den Nachteil auf, dass sie langsam ist und die Fertigstellung
der Filterung des Wassers vor dem Start der Erhitzung erfordert,
und dass sie außerdem den
manuellen Eingriff nach dem Beginn der Filterung erfordert, um das
Erhitzen zu starten.
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die oben genannten Probleme
zu überwinden
oder zu mindern, und stellt nach einem ersten Aspekt eine Wassererhitzungsvorrichtung
bereit, umfassend:
eine Wassererhitzungskammer, welche dieser
zugeordnete Wassererhitzungsmittel aufweist;
eine Wasseraufnahmekammer
zum Aufnehmen von in der Wassererhitzungskammer zu erhitzendem Wasser;
Wasserbehandlungsmittel,
welche zwischen der Wasseraufnahmekammer und der Wassererhitzungskammer
so angeordnet sind, dass Wasser von der Wasseraufnahmekammer zu
der Wassererhitzungskammer durch die Behandlungsmittel strömt;
ein
Strömungssteuerventil,
welches die Strömung von
Wasser von den Wasserbehandlungsmitteln zu der Wassererhitzungskammer
steuert/regelt und eine koch/siedeempfindliche Steuerung/Regelung,
welche den Erhitzungsmitteln zugeordnet ist und dazu betreibbar
ist, im Falle eines Kochens/Siedens von Wasser in der Wassererhitzungskammer
die Stromzufuhr zu den Erhitzungsmitteln zu unterbrechen oder zu
reduzieren, wobei:
das Strömungssteuer-/-regelventil
betriebsmäßig mit der
koch-/-siedeempfindlichen
Steuerung/Regelung gekoppelt ist, sodass auf eine Betätigung der
Steuerung/Regelung hin das Strömungssteuer-/-regelventil schließt, um die
Strömung
von Wasser in die Wassererhitzungskammer hinein zu verhindern.
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Die
vorliegende Erfindung ist gegenüber
der US-B1-6178290 durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 1
gekennzeichnet.
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Gemäß der Erfindung
wird somit das Strömungssteuer-/-regelventil
automatisch geschlossen, wenn Wasser einmal in der Wassererhitzungskammer
kocht/siedet, um so den Eintritt von unerhitztem Wasser in die Erhitzungskammer
und ein Kühlen
des gekochten/gesiedeten Wassers zu verhindern. Davor kann jedoch
eine Erhitzung und ein Filtern gleichzeitig stattfinden.
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Die
Koch-/Siedesteuerung/-regelung kann betriebsmäßig mit dem Strömungssteuer-/-regelventil
in irgendeiner geeigneten Weise gekoppelt sein. Beispielsweise können sie
elektrisch, elektromechanisch oder elektronisch miteinander verbunden
sein, wobei ein Signal durch die Koch-/Siedesteuerung/-regelung
gesendet wird, um das Ventil zu schließen. Vorzugsweise ist jedoch
das Ventil mechanisch mit der Koch-/Siedesteuerung/-regelung durch ein
geeignetes Verbindungsglied gekoppelt.
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Die
Koch-/Siedesteuerung/-regelung umfasst vorzugsweise einen wärmeempfindlichen
Aktuator, wie etwa einen Bimetallaktuator, welcher eine Betriebsbewegung
erzeugt, die einen Satz von Schaltkontakten öffnet und die außerdem auf
geeignete Weise an das Ventil übertragen
wird. In der bevorzugten Ausführungsform
arbeitet der Aktuator so, dass er einen Auslösehebel bewegt, welcher mit
dem Ventil geeignet verbunden ist.
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Eine
Steuerung/Regelung dieses Typs ist die U18-Steuerung/Regelung der
Anmelderin, deren Funktionsprinzip in der WO 95/34187 beschrieben ist.
Diese Steuerung/Regelung umfasst außerdem eine Überhitzungsschutzsteuerunglregelung
für die Erhitzungsmittel.
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Ein
mögliches
Problem, welches bei der oben genannten Anordnung auftreten könnte, liegt darin,
dass dann, wenn das Strömungssteuer-/-regelventil
nicht erneut geöffnet
wird, wenn oder bevor die Heizung erneut aktiviert wird, es möglich ist,
dass die Wassererhitzungskammer möglicherweise kein Wasser enthält, wenn
die Heizung erneut aktiviert wird, wodurch eine Überhitzung der Erhitzungsmittel verursacht
wird, was zur Betätigung
der Schutzsteuerung/-regelung
führt.
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Um
dieses Problem zu überwinden,
ist das Strömungssteuer-/-regelventil
vorzugsweise betriebsmäßig mit
einem Ein-Aus-Schalter für
die Erhitzungsmittel gekoppelt, sodass das Strömungssteuer-/-regelventil geöffnet wird,
wenn die Erhitzungsmittel eingeschaltet werden. Dies wird es ermöglichen, dass
sich irgendwelches Wasser, das sich in der Behandlungskartusche
angesammelt hat, sofort in die Erhitzungskammer und auf die Basis
der Erhitzungskammer ausgegeben wird, um zu verhindern, dass die
Heizung (welche üblicherweise
an der Unterseite der Basis befestigt oder vorgesehen ist) überhitzt.
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Der
Ein-Aus-Schalter kann ein separater Schalter sein, ist jedoch vorzugsweise
Teil der Koch-/Siedesteuerung/-regelung oder mit dieser gekoppelt,
z.B. Teil einer integrierten Steuerung/Regelung, wie etwa die oben
diskutierte Steuerung/Regelung U1830 der Anmelderin.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
ist das Strömungssteuer-/-regelventil
alternativ oder, stärker bevorzugt,
zusätzlich
betriebsmäßig mit
Füllmitteln gekoppelt,
die der Wasseraufnahmekammer zugeordnet sind, sodass das Ventil
in Antwort auf eine Betätigung
der Füllmittel öffnet. Dies
erlaubt es, dass irgendwelches Wasser, das in der Kartusche verbleibt, in
die Erhitzungskammer abläuft,
während
die Aufnahmekammer erneut gefüllt
wird.
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Das
Füllmittel
kann beispielsweise einen Deckel, eine Tüllenabdeckung oder ein anderes
Element umfassen, welches zu öffnen
ist, um ein Füllen der
Wasseraufnahmekammer zu ermöglichen.
Eine Bewegung des Deckels oder des Elements kann dann auf geeignete
Weise mit dem Strömungssteuer-/- regelventil und dem
koch-/siedeempfindlichen Ventil so gekoppelt werden, dass es geöffnet wird.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
sind die Füllmittel
betriebsmäßig mit
dem Ein-Aus-Schalter derart gekoppelt, dass eine Bewegung der Füllmittel zu
einer Füllstellung
nicht diesen Schalter von seinem Aus- zu seinem Ein-Zustand bewegt.
Dies wird verhindern, dass die Vorrichtung aktiviert wird, bevor der
Nutzer den Schalter tatsächlich
in eine Ein-Stellung stellt.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
kann ein Totgangmechanismus zwischen den Füllmitteln und dem Ein-Aus-Schalter
vorgesehen sein.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung wird nun, lediglich beispielhaft und unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, wobei:
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1 eine
schematische Ausführungsform der
Erfindung zeigt;
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2 einen
Schaltplan der in 1 gezeigten Vorrichtung zeigt;
und
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3A bis 3C verschiedene
Betriebszustände
der Ausführungsform
der 1 zeigen.
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Unter
Bezugnahme auf 1 umfasst eine schnurlose Wasserkoch-/siedevorrichtung 2 gemäß der Erfindung
eine Wassererhitzungskammer 4, eine Wasseraufnahmekammer 6 und
einen Wasserbehandlungsfilter 8, der zwischen der Wasseraufnahmekammer 6 und
der Wassererhitzungskammer 4 angeordnet ist. Die Wasseraufnahmekammer 6 kann geeignet
in oder an der Wassererhitzungskammer 4 angebracht sein.
Die Wasserbehandlungskartusche 8 ist in einem Sockel 10 aufgenommen,
der in der Basis der Wasseraufnahmekammer 6 vorgesehen
ist. Ein Einwegströmungssteuer-/-regelventil 12 ist
in der Basis des Sockels 10 angeordnet, um die Strömung von
Wasser in die Erhitzungskammer 4 zu steuern/zu regeln.
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Wasser
in der Wassererhitzungskammer 4 wird durch Erhitzungsmittel
in Form eines geschichteten elektrischen Heizelements 14,
das an der Unterseite der Basis der Wassererhitzungskammer 6 geeignet
angebracht ist, erhitzt. Alternativ könnten die Erhitzungsmittel
ein an der Unterseite der Basis vorgesehenes Dickfilm-Heizelement
umfassen. Das Heizelement 14 weist eine Nennleistung von
ungefähr
2 bis 2,2 kW auf.
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Strom
wird der Heizung 14 durch einen schnurlosen elektrischen
Verbinder 16 zugeführt, welcher
einen komplementären
Stromzuführungsverbinder
an einer Stormzuführungsbasis
der Vorrichtung (nicht gezeigt) in Eingriff nimmt.
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In
der gezeigten Ausführungsform
bildet der Verbinder 16 einen Teil einer integrierten Steuerung/Regelung 18 für die Vorrichtung.
Insbesondere ist er vorzugsweise eine der U18-Steuerungen/Regelungen
der Anmelderin, welche einen elektrischen Verbinder, Überhitzungsschutzmittel
für die
Heizung 14 und eine dampfempfindliche Koch-/Siedesteuerung/-regelung
enthält.
Details einer solchen Steuerung/Regelung sind in der WO 95/34187
offenbart.
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Kurz
gesagt umfasst jedoch die Steuerung/Regelung 18 einen dampfempfindlichen
Bimetallaktuator, welcher unterhalb des Bodens der Wassererhitzungskammer 6 angeordnet
ist, welchem Dampf von der Wassererhitzungskammer 6 durch
einen Dampfkanal (nicht gezeigt) zugeleitet wird. Der Bimetallaktuator
wirkt als ein Auslösehebel 20 der Steuerung/Regelung 18,
um einen Satz von Kontakten innerhalb der Steuerung/Regelung 18 zu öffnen, wenn
Wasser in der Erhitzungskammer kocht/siedet. Der Auslösehebel 20 ist
außerdem
mit einem schwenkbar angebrachten Ein-Aus-Knopf 22 für die Heizung 14 über eine
Stange 24 gekoppelt. Gemäß der Erfindung ist der Auslösehebel 20 mit
dem Strömungssteuer-/-regelventil 12 durch
einen Verbindungsgliedmechanismus 26 verbunden. Wie schematisch
gezeigt ist, umfasst das Verbindungsglied 26 die Stange 24,
welche schwenkbar an ihrem unteren Ende 28 mit dem Auslösehebel 20 verbunden
ist. Das obere Ende 30 der Stange 24 ist mit einer Lasche 32 versehen,
welche eine obere Fläche 34 aufweist,
die unter dem Ende 36 eines schwenkbar angebrachten Arms 38 liegt.
Der Arm 38 ist in Eingriff mit dem oberen Ende 40 eines
L-förmigen
Elements 42. Das untere Ende 44 des L-förmigen Elements 36 ist
mit dem Strömungssteuer-/-regelventil 12 gekoppelt.
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Zusätzlich dem
Vorstehenden ist die Wasseraufnahmekammer 4 durch einen
Deckel 46 geschlossen, der um einen Schwenkpunkt 48 angebracht
ist ( 3). Das Ende 49 des
Deckels 40 ist so angeordnet, dass es in Wechselwirkung
mit dem Schwenkarm 38 steht, wie nachfolgend weiter beschrieben
wird.
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Die
Stange 24 ist mit dem Ein-Aus-Knopf 22 und dem
Schwenkarm 38 durch einen Totgangmechanismus 50 gekoppelt.
Das obere Ende 30 der Stange 24 ist mit einer
Tasche 52 ausgebildet, welche ein Bein 54 aufnimmt,
das von dem Ein-Aus-Knopf 22 herabhängt. In einer Grenzstellung erstreckt
sich das Bein 54 in die Öffnung 56 der Tasche
hinein (wie in 3A gezeigt) und in der anderen
ist es vollständig
innerhalb der Tasche 52 aufgenommen (wie in 3C gezeigt).
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Ferner
sind gegenüberliegende
Endflächen 58, 60 der
Lasche 34 und des Schwenkarms 38 abgewinkelt,
sodass aus nachfolgend zu beschreibenden Gründen sich die Lasche 32 nach
unten hinter den Schwenkarm 38 bewegen kann.
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Beginnend
mit dem in 1 und 3A gezeigten
Betriebszustand befindet sich der Ein-Aus-Knopf 22 in einer
Ein-Stellung und die Heizung 14 ist aktiviert. Wie gezeigt,
ist Wasser sowohl in der Aufnahmekammer 4 als auch in der
Erhitzungskammer 6 vorhanden. Das Ventil 12 ist
geöffnet,
sodass die Strömung
von Wasser von der Aufnahmekammer 4 in die Erhitzungskammer 6 erlaubt wird.
In diesem Betriebszustand wird dann Wasser gleichzeitig sowohl behandelt
als auch erhitzt.
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Das
Wasser wird weiterhin in die Wassererhitzungskammer 6 ablaufen, während das
Wasser darin erhitzt wird. Wenn jedoch das Wasser in der Wassererhitzungskammer
kocht/siedet, so wird die koch-/siedeempfindliche Steuerung/Regelung
arbeiten und der Auslösehebel 20 wird
in seine "Aus"-Stellung ausgelöst, wie
in 3B gezeigt.
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Dies
schaltet die Heizung 14 aus, um das Kochen/Sieden von Wasser
in der Kammer 6 zu beenden. Es bewirkt außerdem eine
Bewegung der Stange 24 nach oben. Dies wird zwei Dinge
bewirken. Erstens wird es den Ein-Aus-Knopf 22 aufgrund der
Wechselwirkung zwischen dem Bein 4 des Knopfs und der Öffnung 56 der
Tasche 52 in seine Aus-Stellung verschwenken. Zweitens
wird es bewirken, dass die obere Fläche 34 der Lasche 32 den Schwenkarm 38 aufnimmt
und das L-Element 42 anhebt, wodurch das Ventil 12 geschlossen
wird. Dies verhindert, dass irgendwelches kaltes Wasser in die Erhitzungskammer 6 eintritt,
um das gekochte/gesiedete Wasser darin zu kühlen. Irgendwelches unbehandeltes
Wasser wird sich in der Kartusche 8 ansammeln, um mit einem
Schlag ausgelassen zu werden, wenn das Ventil 12 noch einmal
geöffnet
wird, wie nachfolgend beschrieben wird.
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Erhitztes
Wasser kann dann aus der Erhitzungskammer 6 ausgegossen
werden. Wenn es erwünscht
ist, die Vorrichtung erneut zu füllen,
so wird der Deckel 46, wie in 3C gezeigt,
angehoben. Eine Öffnung
des Deckels 46 drückt
das L-förmige Element 42 über den
Schwenkarm 36 nach unten, um das Ventil 12 zu öffnen, wodurch
ermöglicht
wird, dass irgendwelches Wasser, das sich in der Kartusche 8 angesammelt
hat, sofort in die Erhitzungskammer 6 fließt. Die
Vorrichtung wird dann von ihrer Strombasis abgenommen, zu einem
Hahn gebracht und gefüllt.
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Aufgrund
der Form und der Relativpositionen der Endflächen 58, 60 der
Lasche 54 und des Schwenkarms 38 kann sich der
Schwenkarm 38 nach unten hinter die Lasche 32 bewegen,
wodurch der Ein-Aus-Knopf 22 in seiner Aus-Stellung belassen
wird. Dies verhindert, dass die Stange 24 nach unten bewegt
wird und die Schaltkontakte in der Steuer-/Regeleinheit 18 schließt, sodass
die Heizung 14 ausgeschaltet bleibt.
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Wenn
somit die Vorrichtung auf ihre Strombasis zurückgesetzt wird, so wird die
Heizung nicht eingeschaltet, bis der Ein-Aus-Knopf 22,
wie in 3A gezeigt, durch den Nutzer
in seine Ein-Stellung bewegt wird. Wenn der Knopf 22 einmal
in seine Ein-Stellung bewegt ist, so wird der oben beschriebene
Betriebszyklus wiederholt.
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Es
wird offensichtlich sein, dass Modifikationen an der oben beschriebenen
Ausführungsform durchgeführt werden
können,
ohne den Inhalt der Ansprüche
zu verlassen. Beispielsweise kann in einer einfacheren Ausführungsform
der Schwenkarm 38 so arbeiten, dass er die Stange 24 bei
einer Öffnung nach
unten bewegt, um die Schaltkontakte in der Steuer-/Regeleinheit 18 zu
schließen,
in welchem Fall der beschriebene Totgangmechanismus weggelassen
werden kann, wobei ein Knopf 22 direkter an dem Auslösehebel 20 angebracht
ist.
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Während ferner
die Koch-/Siedesteuerung/-regelung als Teil einer integrierten Steuerung/Regelung/Verbindereinheit
beschrieben wurde, so ist dies nicht wesentlich, da diese eine diskrete Einheit
sein kann. Ferner ist die Erfindung nicht auf schnurlose Vorrichtungen
beschränkt
und kann auch auf Vorrichtungen mit Schnur angewendet werden.