Warmlufttrockner <B>für Hände und andere</B> Körperteile sowie <B>Kopfhaare</B> Für die Trocknung der nach dem Waschen nassen Hände und anderer Körperteile, insbesondere des Ge sichtes sowie von Kopfhaaren, werden Apparate ver wendet, die erwärmte Luft auf die zu behandelnden Stellen blasen. Die bekannten Apparate dieser Art un terscheiden sich in der Art der Luftführung, Anordnung, Zahl und Grösse der Warmluft-Austrittsöffnungen. Da gegen ist allen diesen Apparaten gemeinsam, dass die zu erwärmende Luft dem Umgebungsraum entnommen und direkt über einen, in der Regel elektrischen Heizkörper geführt wird.
Durch die Erwärmung der Luft nimmt nun wohl ihre Enthalpie zu, der Gehalt an Wasserdampf bleibt jedoch unverändert. Für den Trocknungsvorgang ist nun aber nicht die Temperaturdifferenz der Warmluft gegenüber dem zu behandelnden Körperteil allein mass- gebend, sondern ebensosehr die Dampfspannungsdiffe- renz zwischen der an der Körperoberfläche haftenden Feuchtigkeit und derjenigen .des in der Luft enthaltenen Wasserdampfes. Je grösser die Feuchtigkeit der Raum luft ist, desto grösser ist auch deren Dampfspannung und diese erfährt mit der Erwärmung der Luft keine Ände rung.
Der Trocknungsvorgang ist zu gleicher Zeit ein Energie- und ein Stoffaustausch, nämlich ein Stoffaus tausch, indem vom feuchten Körperteil Wasserdampf in die Luft übertritt und ein Energieaustausch, indem Wärme von der Luft an die Körperoberfläche übertra gen wird, zur Verdunstung des an dieser haftenden Was serfilmes.
Der Stoffaustausch erfolgt nur so lange, als die Dampfspannung an :der Körperoberfläche höher ist, als jene des in der Luft enthaltenen Wasserdampfes. Die Dampfspannung .des Wasserdampfes an der Körper- ob2rfläche ist gegzben,durch die Oberflächentemperatur und den Trockeheitsgrad. Für die Hände liegt die Tem peratur z. B. im Bereich von 24-27 C, die relative Feuchtigkeit für trockene Hände im Bereich von 40-50 ,'o, für nasse Hände im Bereich von 50-70 0/0. Als Mittelwert kann die Dampfspannung an der trocke nen Hand zu 1,5 mbar und an der nassen Hand zu 2,0 mbar angenommen werden.
Der Luftzustand in Räumen, in welchen beispiels weise Händetrockner installiert sind, variiert sehr stark. Insbesondere während der warmen Jahreszeit können Temperaturen zwischen 18 und 22 C und relative Luft feuchtigkeiten von 65-80 % festgestellt werden. Der Mittelwert der Dampfspannung beträgt hiefür etwa 1,7 mbar. Dieser Wert erfährt mit der Erwärmung d.er Luft keine Änderung.
Da die Dampfspannung in der Luft mit 1,7 mbar übe:- dem Wert von 1,5 mbar für die Oberfläche der trockenen Hand liegt, .kann keine voll ständige Trocknung erzielt werden, weil gegen das Ende des Trocknungsvorganges die für .den Stoffaustausch erforderliche Dampfspannungsdifferenz zwischen der Körperoberfläche und der Warmluft fehlt.
Durch zeitli che Erstreckung des Trocknungsvorganges kann eine Erwärmung .der Körparoberlläche und damit eine Stei gerung der Dampfspannung des diese bedeckenden Wasserfilmes erzielt werden, so dass sich wieder eine wirksame Dampspannungsdifferenz für den Stoffaus tausch einstellt. Dies ist aber mit einem Mehraufwand an Zeit und Energie verbunden, indem Wärme nicht nur für die Verdunstung des Wasserfilmes, sondern auch für die Erwärmung der Körperoberfläche beansprucht wird.
Werden die Hände dem Warmluftstrom entzogen, so kühlt sich ihre Oberfläche ab, begleitet von einer Steige rung der relativen Feuchte; es macht sich ein unbefriedi- gendes Feuchtigkeitsgefühl bemerkbar. Das Ergebnis der Trocknung und die für diese aufzuwendende Zeit sind somit vom Wassergehalt der Luft im Umgebungs raum abhängig. Diese Mängel der bekannten Warmluft trockner werden durch die Erfindung behoben, indem der Einfluss des unterschiedlichen Zustandes der Luft im Umg :bungsraum weitgehend ausgeschaltet wird.
Die Erfindung betrifft einen Warmlufttrockner für Hände und andere Körperteile sowie für Kopfhaare, mit einem in einem Gehäuse eingebauten Gebläse zur Er zeugung eines Luftstromes sowie Mitteln zur Erwär- mung,dieses Luftstromes und einem im Gehäuse ange ordneten oder an dieses angeschlossenen, nach aussen offenen Behandlungsraum, welcherWarmlufttrockner da- durch gekennzeichnet ist,
dass den Mitteln zur Erwär mung des Luftstromes eine Vorrichtung zur vorgängigen Entfeuchtung .der angesaugten Luft auf eine die Wasser dampfspannung an der zu trocknenden Körperoberflä che unterschreitende Wasserdampfspannung vorge schaltet ist.
Die Entfeuchtung der angesaugten Luft bewirkt eine Herabsetzung .der Dampfspannung des im Warmluft strom enthaltenen Wasserdampfes. Diese Entfeuchtung kann entweder nach dem Absorptionsverfahren oder durch Abkühlung der angesaugten Luft vorgängig der Erwärmung .derselben auf .die gewünschte Behandlungs temperatur vorgenommen werden, und es wird .dadurch erreicht,
dass während der ganzen Dauer eines Trock- nungsvorganges eine für den Stoffaustausch wirksame Dampfspannungsdifferenz aufrechterhalten bleibt, ohne dass die zu trocknende Körperoberfläche eine Tempera tursteigerung erfahren .muss.
In der Zeichnung sind, zwei beispielsweise Ausfüh rungsformen des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Warmlufttrockner für Hände .und an dere Körperteile sowie für Kopfhaare, mit Trocknung der Luft durch Absorption, und Fig. 2 einen Warmlufttrockner für Hände und an dere Körperteile sowie für Kopfhaare, mit Trocknung der Luft durch Kühlung.
Der in der Fig. 1 dargestellte Warmlufttrockner be sitzt ein Gehäuse 1, essen oberer Teil durch eine verti kale Wand 2 in zwei Kammern 3 und 3' unterteilt ist, welche mit Lufteintritts- bzw. -austrittsöffnungen 4 bzw. 4' versehen sind. In jeder Kammer 3 und 3' ist ein pris matischer, mindestens annähernd die ganze Quer schnittsfläche der Kammer 3 bzw. 3' deckender Behälter 5 bzw. 5', .dessen Decken- und Bodenfläche durch Drahtgaze oder dergleichen gebildet ist, angeordnet, welcher den Absorbanten, d. h. eine hygroskopische Substanz, enthält. Unter jedem dieser Behälter 5 bzw. 5' ist ein flacher, elektrischer Heizkörper 6 bzw. 6' ange bracht. Die Kammern 3 und 3' sind nach untendurch einen Zwischenboden 7 abgeschlossen.
Durch zwei auf dem mittleren Teil des Zwischenbodens 7 symmetrisch angeordnete, geneigte, oben an die vertikale Wand 2 anschliessende Wände 8 und 8' ist über dem Zwischen boden 7 ein Ansaugraum 9 gebildet, welcher durch je eine in der Wand 8 bzw. 8' vorgesehene Öffnung 10 bzw. 10' mit den Kammern 3 und 3' verbunden ist. In den aussenseitig der unteren Enden der Wände 8 und 8' befindlichen Teilen des Zwischenbodens 7 ist je eine Öffnung 11 bzw. 11' vorgesehen. Die Öffnungen 10 und 11 bzw. 10' und 11' sind durch je eine Klappe 12 bzw. 12' wechselweise abschliessbar.
Im Ansaugraum 9 ist ein Elektromotor 13 mit vertikaler Welle ,angeordnet und im Zwischenboden 7 ist eine Ansaugöffnung 14 vorgesehen. Unterhalb des Zwischenbodens 7 ist auf der Welle des Elektromotors 13 ein Gebläserad 15 angeord net, welches Luft aus dem Ansaugraum 9 ansaugt und um einen Leitkörper 16 und durch zwei Schächte, in welchen je ein elektrischer Heizkörper 17 bzw. 1<B>7</B> an geordnet ist, in einen Druckraum 18 im unteren Teil des Gehäuses 1 fördert.
Im Druckraum 18 ist der nach aus sen offene Behandlungsraum 19 angeordnet, in dessen Wandung Eintrittsöffnungen 20 verteilt angeordnet sind, durch welche die Luft aus dem Druckraum 18 in den Behandlungsraum 19 eintreten kann.
Dieser in .der Fig. 1 dargestellte Warmlufttrockner wirkt wie folgt: Die Klappen 12 und 12' werden so eingestellt, dass die eine der Öffnungen 10 bzw. 10' geöffnet, die andere geschlossen, die eine der Öffnungen<B>11'</B> bzw. 11 geöff net und die andere geschlossen ist. In der dargestellten Einstellung ist beispeilsweise die Öffnung 10 offen, die Öffnung 11 geschlossen, die Öffnung 10' geschlossen und die Öffnung l l' offen. Werden nun der Elektromo tor 13 und die elektrischen Heizkörper 6, 6', 17 und 17' eingeschaltet, so saugt das Gebläserad 15 Luft an.
Die angesaugte Luft tritt hierbei :durch die Eintrittsöffnungen 4 in die Kammer 3, durchströmt den mit Absorbent ge füllten Behälter 5, wobei ihr Feuchtigkeit entzogen wird und wobei sie gleichzeitig eine gewisse Erwärmung er fährt, da die latente Wärme des absorbierten Wasser dampfes eine Temperatursteigerung des Absorbenten bewirkt, und wird anschliessend vom Heizkörper 6 er wärmt. Die .in dieser Weise entfeuchtete und erwärmte Luft gelangt durch die Öffnung 10 in den Ansaugraum 9 und wird aus diesem durch die Absaugöffnung 14 abge saugt.
Der grössere Teil dieser Luft gelangt über den Heizkörper 17, durch welchen sie auf die für die Be handlung erwünschte Temperatur gebracht wird, in den Druckraum 18 und aus diesem durch die Eintrittsöff nungen 20 in den Behandlungsraum 19. Ein kleinerer Teil der durch das Gebläserad 15 .aus dem Ansaugraum 9 abgesaugten Luft strömt durch die Öffnung 11' in die Kammer 3' und durch den Behälter 5', um dann durch die Austrittsöffnungen 4' in den Umgebungsraum aus zuströmen. Dieser kleinere Luftstrom wird durch den Heizkörper 6' so hoch erwärmt, dass er im Absorbent ,des Behälters 5' enthaltenes Wasser aufnimmt und mit sich abführt.
Ist .der Absorbent im Behälter 5 infolge wiederholter Aufnahme von Wasserdampf nicht mehr ausreichend wirksam, erfolgt durch geeignete Mittel die Umstellung der Klappen 12 und 12', so dass die Öffnung 10 ge schlossen, die Öffnung 11 geöffnet, die Öffnung 10' ge öffnet und die Öffnung 11' geschlossen wird. Die Wir kung ist sinngemäss die gleiche, nur dass jetzt die ein strömende Luft durch die Eintrittsöffnungen 4' in die Kammer 3' gelangt, .durch den Absorbenten im Behälter 5' entfeuchtet und etwas erwärmt und durch den Heiz körper 6' stärker erwärmt wird, während der Absorbent im Behälter 5 in der Kammer 3 wie vorstehend be schrieben regeneriert wird.
Dieser Warmlufttrockner kann an Stelle der beiden Kammern 3 und 3' nur eine Kammer und an Stelle der beiden Behälter 5 und 5' mit Absorbent nur einen sol chen Behälter aufweisen, wenn die Regeneration des Absorbenten in die betriebstote Zeit, d. h. also z. B. in die Nachtstunden, verlegt wird. Dies bedingt aber eine wesentlich grössere Menge Absorbent und grössere Ab messungen des Gehäuses.
Der in der Fig. 2 dargestellte Warmlufttrockner be sitzt ein Gehäuse 21, welches in seinem mittleren Teil auf der einen Seite oberhalb eines Zwischenbodens 22 eine Eintrittsöffnung 23 aufweist. Über der Eintrittsöff nung 23 ist im Gehäuse 21 ein Kaltwasserbehälter 24 mit vertikalen Kühlflächen 25 angeordnet. Die durch die Eintrittsöffnung 23 eintretende Luft wird durch ein Leitblech 26 zwischen die Kühlflächen 25 des Kaltwas serbehälters 24 geleitet. Oberhalb des Kaltwasserbehäl ters 24 ist im Gehäuse 21 ein Warmwasserbehälter 27 mit vertikalen Heizrippen 28 angeordnet.
Die zwischen den Kühlflächen 25 des Kaltwasserbehälters 24 nustre- tende Luft wird zwischen die Heizflächen 28 des Warm wasserbehälters 27 geleitet und tritt, nachdem es diese bestrichen hat, erwärmt in den oberen Teil des Gehäuses 21 aus. Im Kaltwasserbehälter ist ein als Rohrschlange ausgebildeter Verdampfer 29 angeordnet, welcher einer seits an eine Expansionsvorrichtung 31 und andererseits an einen Verdichter 30 angeschlossen ist. Im Warmwas serbehälter 27 ist ein als Rohrschlange ausgebildeter Kondensator 32 angeordnet, welcher ebenfalls einerseits an den Verdichter 30 und andererseits an die Expan sionsvorrichtung 31 angeschlossen ist.
Der Verdampfer 29 und der Kondensator 32 werden von einem Kälte mittel durchflossen. Über dem Zwischenboden 22 ist ein Elektromotor 33 mit vertikaler Welle gelagert, auf des sen eine Ansaugöffnung 34 im Zwischenboden 22 durchsetzender Welle ein Gebläserad 35 angeordnet ist. Dieses Gebläserad 35 saugt Luft durch die Ansaugöff nung 24 aus dem oberen Teil des Gehäuses 21 und drückt diese in einen im unteren Teil des Gehäuses 21, unterhalb des Zwischenbodens 22 befindlichen Druck raum 36. In diesem Druckraum 36 befindet sich der nach aussen offen.-. Behandlungsraum 37, in dessen Wandung Lufteintrittsöffnungen 38 verteilt vorgesehen sind.
Der in der Fig.2 dargestellte Warmlufttrockner wirkt wie folgt: Durch den Luftstrom wird dem Kaltwasserbehälter 24 Wärme zugeführt. Diese Wärme bewirkt die Ver dampfung von Kältemittel im Verdampfer 29. Der Käl temitteldampf wird vom Verdichter 30 verdichtet und in den Kondensator 32 g _drückt, wo er sich unter Wärme abgabe verflüssigt. Das im Warmwasserbehälter 27 be findliche Wasser wird erwärmt. In der Expansionsvor richtung wird das Kältemittel expandiert und im Ver dampfer 29 erneut verdampft, wobei es dem Wasser im Kaltwasserbehälter 24 Wärme entzieht und dieses bis zur Eisbildung abkühlt.
Ist der gewünschte Ausgangszu stand erreicht, so wird der Verdichter 30, beispielsweise durch einen Pressostaten, ausgeschaltet. Da sich im Kaltwasserbehälter 24 Eiswasser, d. h. Wasser einer Temperatur von 0 C bzfindet, kann die Temperatur .der Kühlflächen 25 des Kaltwasserbehälters 24 den Gefrier punkt nicht unterschreiten und eine Eisbildung an die sen Kühlflächen 25 ist zuverlässig vermieden.
Wird nun für einen Trocknungsvorgang der Elektro motor 33 eingeschaltet, so wird Luft durch die Eintritts öffnung 23 angesaugt, welche die Kühlflächen 25 des Kaltwasserbehälters 24 und hernach die Heizflächen 28 des Warmwasserbehälters 27 bestreicht, in den oberen Teil des Gehäuses gelangt und aus diesem durch das Gebläserad 35 in den Druckraum 36 gefördert wird, aus welchem sie durch die Eintrittsöffnungen 38 in den Be handlungsraum 37 strömt.
Die .durch die Eintrittsöff nung 23 einströmende Luft wird an den Kühlflächen 25 des Kaltwasserbehälters 24 gekühlt, wobei sich der gröss- te Teil des in ihr enthaltenen Wasserdampfes an diesen Kühlflächen 25 in Form von Wasser niederschlägt, wel ches Wasser in geeigneter Weise .abgleitet wird. Dem nm Kaltwasserbehälter 24 enthaltenen Wasser wird Wärme zugeführt, wobei ein Teil des in ihm enthaltenen Eises geschmolzen wird. Die abgekühlte und dadurch entfeuchtete Luft bestreicht hierauf die Heizflächen 28 des Warmwasserbehälters 27, an welchem sie sich auf die für die B; handlung erwünschte Temperatur er wärmt.
Dem Wasser im Warmwasserbehälter 27 wird dadurch Wärme entzogen. Nach einer gewissen Be triebszeit steigt der Druck des Kältemittel.dampfes im Verdampfer 29 an und bei Erreichen eines oberen Wer tes dieses Druckes wird der Verdichter 30 wieder in Be trieb gesetzt. Dadurch wird eine erneute Abkühlung des Wassers im Kaltwasserbehälter 24 mit erneuter Eisbil dung und eine Wiedererwärmung des Wassers im Warmwasserbehälter 27 bewirkt.
Die Ein- und Ausschaltung des Kältesystems 24-32 und diejenige des Elektromotors 33 mit dem Gebläserad 35 erfolgen unabhängig voneinander, und zwar .die er stere nach Massgabe des Betriebszustandes des Kältesy stems 24-32 und die letztere durch Betätigung eines Schalters immer dann, wenn ein Trocknungsvorgang verlangt wird. Die Einschaltdauer des Elektromotors 33 kann in an sich bekannter Weise auf mechanische, ther mische oder .elektronische Art zeitlich begrenzt werden.
Das Speichervermögen des Kaltwasserbehälters 24 ,an Kälte und des Warmwasserbehälters 27 an Wärme beträgt ein Mehrfaches des für einen Trocknungsvor- gang erforderlichen Wertes. Die Kühl- bzw. Heizleistung wird bestimmt durch die Leistungsfähigkeit der Wärme austauschflächen, d. h. der flächenmässigen Bemessung der Kühlflächen 25 und der Heizflächen 28. Dagegen ist die Kühl- bzw. Heizleistung nicht direkt abhängig von der Kühl- bzw. Heizleistung des Kältesystems 24-32; diese berechnet sich aus der Summe des Kühl- und Er wärmungsbedarfes mehrerer Trocknungsvorgänge über eine längere Zeit.
Das Speichervermögen des Kaltwas- serb-.hälters 24 und des Warmwasserbehälters 27 lässt sich beispielsweise so bemessen, dass zehn Trocknungs- vorgänge in mittelbarer Folge den Energiebedarf auf zehn Minuten konzentrieren, dessen Deckung durch das Kältesystem 24-32 sich dagegen über eine Stunde er streckt. Die Nennleistung des Kältesystems 24-32 kann in diesem Falle sechs mal kleiner vorgesehen werden, als es bei unmittelbarer Deckung des Energiebedarfes erforderlich wäre.
Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Abmessungen des Warmlufttrockners und auf dessen Leistungsbedarf aus; der Anschlusswert in Watt ist ein Bruchteil dessen eines bekannten Warmlufttrockners. Der Energiebezug erstreckt sich dabei allerdings über einen grösseren Zeitraum, ohne jedoch im Endergebnis höher .auszufallen.
Anstelle der beschriebenen Kompressions-Kühlvor- richtung kann auch eine nach dem Absorptionsprinzip arbeitende Kühlvorrichtung oder eine thermoelektrische Kühlvorrichtung vorgesehen sein.
Bei beiden beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemässen Warmlufttrockners wird mit Vorteil an den Eintrittsöffnungen 4, 4' bzw. 23, durch welche die Luft aus dem Umgebungsraum in das Gehäuse 1 bzw. 21 eintritt, ein in der Zeichnung nicht dargestellter Filter vorgesehen, um die in der Luft enthaltenen Staub teile aufzufangen und von dem zu trocknenden Körper teil fernzuhalten.
Ferner kann bei beiden beschriebenen Ausführungs formen des .erfindungsg--mässen Warmlufttrockners die in den Behandlungsraum 19 bzw. 37 eintretende Luft mittels eines an den Lufteintrittsöffnungen 20 bzw. 38 oder an anderer geeigneter Stelle angeordneten, in der Zeichnung nicht dargestellten, keimtötend wirkenden Ozonisators ozonisiert werden.
Es kann aber auch eine Quelle radioaktiver Strahlung an geeigneter Stellung eing2ibaut sein, deren radioaktive Strahlung zur Abtö- tung der in der Luft vorhandenen Keime ausreicht, ohne jedoch die .den Warmlufttrockner benützende Person zu gefährden.