CN111971514B - 热空气鼓风机及用于运行热空气鼓风机的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热空气鼓风机，其包括用于产生空气流的鼓风装置、用于加热空气流的加热装置以及与鼓风装置和加热装置相连接的控制单元。在此，控制单元构成为用于这样调节或者控制鼓风装置，使得鼓风装置在加热装置接通时产生相比于运行空气流减小的初始空气流。此外提出一种用于运行所述热空气鼓风机的方法，所述方法具有如下步骤：接通加热装置以及产生相比于运行空气流减小的初始空气流。
Description
技术领域
本发明涉及一种热空气鼓风机、尤其涉及一种蓄电池运行的热空气手持设备，并且本发明涉及一种用于运行所述热空气鼓风机的方法。
背景技术
热空气鼓风机(也称热风枪或者热风机)是一种电动工具，借助该热空气鼓风机能够有针对性地加热工作区域(工件)。为此目的，借助鼓风装置(例如风扇轮)对环境空气进行抽吸、借助加热装置加热并且然后通过排出管吹出到工作区域上。仅示例性地列举以下常见的热空气鼓风机的应用领域：去除粘合膜、塑料的焊接、塑料的成型、(尤其是在木材或者金属上)去除漆层或者涂层、消毒实验室设备、干燥物品。
基于(尤其是在锂离子蓄电池领域的)蓄电池技术的不断发展，开始能够将在本专利申请时还仅经由有线的外部的电流供应装置来供应能源的装置设置为蓄电池运行的手持设备。由于在有线运行的热空气鼓风机中可供使用的1600瓦至2300瓦的范围内的常见供电功率在蓄电池运行的手持鼓风机中无法实现，而是蓄电池运行的手持鼓风机以600瓦至900瓦的范围内的功率工作，因此将电能有效转化为热空气鼓风机功率对于蓄电池运行的热空气鼓风机的运行而言具有重要意义。
EP 1 956 317 A2涉及一种热风枪以及一种用于运行该热风枪的方法。为了运行有线的热风枪，使用者首先将与该热风枪连接的电源线插入到插座中。使用者可通过控制设备设置相应的运行值，其中，所设置的值或程序会被显示在操作显示器上。通过按下操作按钮，该热风枪根据所输入的值或设置的程序开始工作，并继续操作直到程序结束，触发安全程序或将操作按钮切换回关闭位置。因此，按下开关启动该热风枪的操作，其中，风扇转速从静止状态提高到运行转速速度，并且空气流也从零提高到运行空气流。
由US 4,711,988 A已知一种电吹风机，该电吹风机包括用于产生通过吹风机的空气流的风扇、用于加热空气流的加热器件以及用于以多种运行模式进行运行的切换器件。该切换器件由用于选择运行模式的操作按钮来操作。所述多种运行模式包括第一运行模式，在第一运行模式中，加热器件以第一加热速率产生热，并且风扇器件以第一空气流速率产生空气流。在第二运行模式中，加热器件以小于第一加热速率的第二加热速率产生热，并且风扇器件以小于或等于第一空气流速率的第二空气流速率产生空气流。
CN 108 800 560 A描述了一种热风枪，其中，热风枪的手柄部分可枢转地安装到手枪状的装置部分，使得在握住手柄部分时，装置部分可以从水平位置枢转到竖直位置。由此可由手枪状的热空气鼓风机产生用于手动运行的长形的热空气鼓风机。
DE 20 2011 052 043 U1描述了一种用于局部加热热塑性塑料的热空气手持装置，其具有壳体，该壳体构成具有进气口的杆状手柄部。该热空气手持装置还具有从手柄部分伸出的空气导管，其径向限定空气通道，其中，电加热元件被容纳在空气导管中，并且带有风扇轮的电动马达被容纳在手柄部分中。在手柄部分的内部设置有电子控制装置，其带有连接在加热元件或电动马达上游的各一个半导体功率开关，并且在手柄部分的外部设置有显示面板和用于该热空气手持装置的操作装置。所述电子控制装置构成为微处理器控制装置，所述显示面板构成为电子数字显示器，并且所述操作装置构成为数字操作装置。所述数字操作装置具有唯一的通用操作面板，为了接通和/或断开热空气手持装置并且为了确定微处理器控制装置的控制数据，该通用操作面板可相对于手柄在至少两个方向上运动。
发明内容
因此，本发明的任务在于，提出一种热空气鼓风机、尤其是一种蓄电池运行的手持式热空气鼓风机，并且提出一种用于运行这种热空气鼓风机的方法，在所述方法中能够在短时间内能源有效地达到运行空气流的运行温度。
该任务通过根据本公开所描述的热空气鼓风机以及本公开所描述的用于运行这种热空气鼓风机的方法来实现。
根据本发明提出一种热空气鼓风机，所述热空气鼓风机包括用于产生空气流的鼓风装置、用于加热空气流的加热装置和与所述鼓风装置和所述加热装置相连接的控制单元。在此，所述控制单元构成为用于这样调节或者控制所述鼓风装置，使得所述鼓风装置在所述加热装置接通时产生相比于运行空气流减小的初始空气流。
为了从初始空气流到运行空气流的优化的过渡，所述控制单元这样调节鼓风装置，使得空气流的空气量从初始空气流的空气量开始、阶梯状跨至少一个等级地或者逐渐地被提高到运行空气流的空气量。也就是说，根据本发明提出一种蓄电池运行的手持式热空气鼓风机或者热风枪，其中，一方面加热装置被供应以最大的功率，并且另一方面鼓风装置不会立即产生运行空气流，所述运行空气流也就是用于要在预热阶段之后执行的工作过程设置为恒定的空气流。相反，在接通加热装置或者热空气鼓风机时，首先通过鼓风装置产生减小的初始空气流，该初始空气流相比于运行空气流而言减小，即在其空气量或者空气体积流方面更小。因此，通过在鼓风装置的低的鼓风效率的情况下对加热装置的加热线圈的预热，能够在短时间内达到运行温度并且此外防止(与增加的电流消耗相关的)加热线圈的冷却。在达到预定的阈值温度之后或者在经过预定的时间之后，鼓风机接着被切换到满负荷运行，即产生运行空气流。
为了基于加热装置的加热线圈的小的冷却而实现加热装置尽可能快速的预热，适宜的是，初始空气流与运行空气流的空气量的比在10％与90％之间的范围内，优选在20％与70％之间的范围内，并且尤其在30％与60％之间的范围内。
在此，在运行所述蓄电池运行的手持式热空气鼓风机时，有利的是，所述运行空气流的空气量在50l/min与450l/min之间的范围内，优选在100l/min与400l/min之间的范围内，并且尤其在200l/min与350l/min之间的范围内。
对于在初始阶段中优化的最大的预热而言，有利的是，在开始时已产生满负荷的加热功率，即所述控制单元这样调节加热装置，使得加热装置产生恒定的加热功率。
对于在不使用传感器的情况下根据本发明的方法的简单的实施而言，有利的是，所述控制单元这样控制鼓风装置，使得初始空气流的空气量在预定的时间内保持恒定并且在经过预定的时间之后被提高到运行空气流的空气量。
此外，根据本发明的热空气鼓风机可包括与控制单元连接的传感单元，用于测量在加热装置下游的空气流的温度和/或加热装置的温度。
对于加热装置的可靠的运行而言并且为了避免加热装置的过热，特别有利的是，所述控制单元这样调节鼓风装置，使得初始空气流的空气量根据由传感单元测量的温度而被提高至运行空气流的空气量。
在此，特别适宜的是，所述控制单元这样控制鼓风装置，使得初始空气流的空气量在由传感单元测量的温度达到温度阈值时被提高到运行空气流的空气量。
本发明尤其适宜于在仅减小的供电功率可供使用的情况下的热空气鼓风机中使用。因此，有利的是，所述热空气鼓风机具有无线的电流供应装置。
尤其适宜的是，无线的热空气鼓风机构成为蓄电池运行的手持设备。
对于根据本发明的鼓风装置的简单的实施而言，有利的是，所述鼓风装置包括电动马达和可借助所述电动马达驱动的至少一个风扇轮，所述至少一个风扇轮用于产生空气流。
基于本发明的能源有效的预热方法，有利的是，所述加热装置构成为用于产生在100W与1500W之间的范围内的恒定的加热功率、优选在200W与1000W之间的范围内的恒定的加热功率、以及尤其是在600W与900W之间的范围的恒定的加热功率。
对于所述热空气鼓风机的简单的运行启动而言，适宜的是，所述热空气鼓风机还包括运行开关、鼓风装置和控制单元，所述运行开关用于接通和断开热空气鼓风机、尤其是至少接通和断开加热装置。
此外，根据本发明提出一种用于运行根据本发明的热空气鼓风机的方法，其中，首先将加热装置接通，并且然后替代于产生常见的最大的运行空气流、产生相比于运行空气流减小的初始空气流。
附图说明
本发明的另外的优点、特征和细节从下面对优选的实施例的描述中以及借助附图得出。附图如下：
图1是根据本发明构成为蓄电池运行的手持设备的热空气鼓风机的高度示意性的示图；
图2是在根据本发明的第一实施例的热空气鼓风机运行时由加热装置产生的加热功率的时间曲线图以及由鼓风装置产生的空气流的空气量或体积流的时间曲线图；
图3是在根据本发明的第二实施例的热空气鼓风机运行时由加热装置产生的加热功率的时间曲线图、加热装置的温度的时间曲线图以及由鼓风装置产生的空气流的空气量或体积流的时间曲线图。
在各附图中，相同的构件和具有相同功能的构件以相同的附图标记标识。
具体实施方式
图1示出根据本发明的热空气鼓风机10的高度简化的示意图。
在图1中示出的热空气鼓风机10具有伸长构造的壳体12，在该壳体的一端设置有用于加热的空气的空气出口14。该加热的空气通过(在其他方面已知的)加热装置16产生，借助鼓风装置18使通过空气入口(未示出)吸入的空气穿过该加热装置并且能够(在加热到最高约500℃的运行温度之后)从空气出口14排出。在此，运行温度在400℃与500℃之间。
为了产生空气流，鼓风装置18具有电动马达20和可借助电动马达20驱动的至少一个风扇轮22。鼓风装置18的电动马达20构成为换向电动马达。
为了加热空气流LS，加热装置16具有至少一个加热线圈16a。在此，加热线圈16a可例如由镍铬丝制成。加热装置16构成为用于产生在100W与1500W之间的范围内的、优选在200W与1000W之间的范围内的、以及尤其在600W与900W之间的范围内的恒定的加热功率。
示意性示出的控制单元24不仅借助构成为温度传感器的、设置在出口侧的传感单元26进行温度调节(例如调节到可设定的额定值)，而且也适当地控制加热装置16或鼓风装置18。在此，控制单元24能够控制或者调节和监控具有不同的工作等级的热空气鼓风机运行。如此，控制单元24可例如使热空气鼓风机10以至少两个不同的加热功率或者空气流LS的相应的空气流温度运行。
热空气鼓风机10的电能供应通过蓄电池模块28实现，该蓄电池模块28能够以已知的方式安装在或卡入在热空气鼓风机10的枪形的手柄区段30的底侧。蓄电池模块28具有电能存储装置28a，该电能存储装置优选构成为蓄电池。
在此，可将锂离子蓄电池蓄设置为电的蓄电池28a，该锂离子蓄电池可设置在36V或者18V的运行电压上。通过将蓄电池模块28设置为电流供应装置，可提供根据本发明的热空气鼓风机10在例如600W或900W的范围内的热空气鼓风机功率。
也就是说，根据图1中示出的实施例，热空气鼓风机10具有无线的电流供应装置。该无线的热空气鼓风机10可构成为蓄电池运行的手持设备。但是，本发明不应限于蓄电池运行的热空气鼓风机的运行，而是可在适于能源有效且快速地达到运行温度的所有应用内使用。
此外，热空气鼓风机10可具有运行开关32，通过该运行开关可将热空气鼓风机10、尤其将至少加热装置16、鼓风装置和控制单元24接通或者断开。为此，运行开关32、鼓风装置18、加热装置16和传感单元26这样与控制单元24电连接，使得电信号从控制单元24传输至装置16、18和/或通过控制单元24向装置16、18供应以电功率。
此外，控制单元24从运行开关32接收接通/断开信号，通过接通/断开信号可触发加热装置16的接通。此外，控制单元24与传感单元26电连接，以便接收测量信号、或(例如在使用Pt 100温度传感元件的情况下)仅测量通过传感单元26的测量电流。
即如图1中示出的那样，根据本发明的热空气鼓风机10包括用于产生空气流LS的鼓风装置18，该空气流在通过加热装置16加热之后在空气出口14处排出。控制单元24与鼓风装置18和加热装置16电连接。
下面，应对热空气鼓风机10的根据本发明的功能以及相应的运行方法进行阐述。
本发明的目的是，能量有效地、即特别适于在使用蓄电池运行的热空气鼓风机的情况下尽可能快速地产生空气流LS的运行温度，尽管相比于有线运行的热空气鼓风机而言仅小的加热功率可供使用。根据本发明，这通过以下方式实现：在接通加热装置16时，鼓风装置18通过控制单元24这样被调节，使得鼓风装置18产生相比于运行空气流减小的初始空气流作为空气流LS。
如下空气流LS被定义为运行空气流，该空气流通过鼓风装置18在热空气鼓风机10持续运行的工作运行中产生。也就是说，运行空气流与初始空气流的区别在于，该运行空气流在热空气鼓风机10的预热阶段之后恒定地通过鼓风装置18产生，相反，初始空气流可被理解为如下空气流LS：在加热装置16接通之后立即通过鼓风装置18产生的空气流LS。
由于鼓风装置18并非在加热装置16接通之后立即产生最大的运行空气流，而是产生减小的初始空气流，因此加热装置16或者加热装置16的加热线圈16a能够更快速地被加热，因为(相比于由于更强的运行空气流的冷却而言)由于初始空气流而存在的冷却较小或者减小。
在图2中示意性地示出加热装置16的加热功率PH的时间曲线和鼓风装置18的空气流LS的空气量Q的时间曲线。
如从图2(a)中可见，在时间点t0、即在加热装置16接通时，加热功率PH立即通过控制单元24切换至加热装置16的满负荷的加热功率P1。
与之相反(参见图2(b))，控制单元24在加热装置16接通时这样控制鼓风装置18，使得该鼓风装置不会在时间点t0立即产生具有空气量或者体积流Q2的运行空气流，而是首先产生产生具有空气量或者体积流Q1的初始空气流。也就是说，控制单元24这样调节加热装置16，使得加热装置16在加热装置16接通之后立即产生恒定的加热功率PH。
如进一步从图2(b)中可见，控制单元24在加热装置16或者热空气鼓风机10接通之后这样调节鼓风装置18，使得空气流LS的空气量Q从初始空气流的空气量Q1开始阶梯状跨至少一个等级地或者逐渐地被提高到运行空气流的空气量Q2。
如从图2(c)中可见，在初始空气流Q1和运行空气流Q2之间的过渡也可经由多个等级实现。在此，在从Q1阶梯状地过渡到Q2之前，将空气量Q3设置为中间空气流。此外，也可以考虑，该过渡不仅阶梯状地实现，而且以恒定的斜率或者借助任意的连续的特性曲线逐渐地从具有空气量Q1的初始空气流被提高到具有空气量Q2的运行空气流。此外，也可行的是，通过鼓风装置18产生由阶梯状的升高和逐渐的升高的混合，如图2(c)中通过虚线的特性曲线示出的那样。在此，也可行的是，初始空气流Q”1位于零点处并且然后从时间点t0起被提高。
也就是说，如从图2(b)中可见，初始空气流和运行空气流的空气量的比Q1/Q2可以约为50％。但是也可行的是，该初始空气流和运行空气流的空气量的比Q1/Q2在0％与90％之间的范围内、在10％与90％之间的范围内、优选在20％与70％之间的范围内、并且尤其在30％与60％之间的范围内。
在空气量的绝对值方面，鼓风装置18的初始空气流的空气量Q1可以在0l/min与400l/min之间的范围内、在10l/min与400 1/min之间的范围内、优选在20l/min与300l/min之间的范围内、在20l/min与200l/min之间的范围内、在50l/min与200l/min之间的范围内、并且尤其是在50l/min与150 1/min之间的范围内。在空气量的绝对值方面，鼓风装置18的运行空气流的空气量Q2可以在50l/min与450l/min之间的范围内、优选在100l/min与4001/min之间的范围内、以及尤其是在200l/min与350 1/min之间的范围内。
在图2中示出的实施例中，鼓风装置18能够通过控制单元24被这样控制，使得初始空气流的空气量Q1从接通加热装置16的时间点t0起在预定的时间Δt内保持恒定并且在经过该预定的时间Δt之后在时间点t1被提高到运行空气流的空气量Q2。也就是说，由此不对鼓风装置进行调节，而是仅在经过预定的时间Δt之后将空气流从初始空气流Q1切换到运行空气流Q2，该预定的时间可借助控制单元24中的简单的计时机构来确定。在此，预定的时间Δt可在1s与150s之间、在5s与100s之间、在5s与40s之间的范围内，以及尤其在5s与25s之间的范围内。
在图3中示出根据本发明的第二实施例的运行方法。
根据本发明的第二实施例，控制单元24这样调节鼓风装置18，使得初始空气流的空气量Q1根据由传感单元26测量的温度T被提高至运行空气流的空气量Q2。
为此，传感单元26可测量加热装置16下游的空气流的温度和/或加热装置16本身的温度。为此，可例如在加热装置16的陶瓷的壳体上设置有温度传感器，该温度传感器位于加热装置16的加热线圈16a附近。通过传感单元26测量哪个温度对于根据本发明的方法和功能而言不那么重要。但是，在此应当指出的是，例如加热线圈16a本身的温度可基于其与温度有关的电阻而确定。
如在图3(a)中示出的那样，在接通加热装置16之后，将加热装置16的加热功率PH调节至满负荷的功率P1。基于热空气鼓风机10的运行的初始阶段或者预热阶段中的减小的初始空气流Q1(参见图3(c))，由传感单元26测量的加热装置16的温度T快速升高，如在图3(b)中示出的那样。
在达到阈值温度T1的情况下，控制单元24这样调节鼓风装置18，使得该鼓风装置阶梯状地从初始空气流Q1切换到运行空气流Q2。从切换时间点t1起，加热装置16的温度T基于提高的鼓风功率而升高得不太迅速并且逐渐地过渡到运行温度T2。在此，阈值温度T1可在100摄氏度与600摄氏度之间的范围内、在100摄氏度与500摄氏度之间的范围内、在200摄氏度与400摄氏度之间的范围内、或者在250摄氏度与350摄氏度之间的范围内。在此，运行温度T2可在200摄氏度与700摄氏度之间的范围内、在300摄氏度与700摄氏度之间的范围内、在400摄氏度与700摄氏度之间的范围内、或者在500摄氏度与600摄氏度之间的范围内。
由此，通过根据本发明的方法，迅速达到运行温度T2，同时实现了能源有效地启动热空气鼓风机10。这原因在于，热空气鼓风机10的电流消耗由于鼓风装置18未达到满负荷的冷却功率而减小并且被完全用于对加热装置16进行加热。作为有利的副带作用，也提高了可操作性，因为对于工作过程的开始而言更快速地达到了运行温度。
本发明不限于所示出的实施例或运行模式，而是存在诸多另外的和可替选的设置可能性与选择可能性。
Claims (20)
1.一种热空气鼓风机(10)，包括：
-鼓风装置(18)，用于产生空气流(LS)；
-加热装置(16)，用于加热空气流(LS)；和
-与所述鼓风装置(18)和所述加热装置(16)连接的控制单元(24)，所述控制单元(24)构成为用于这样调节或控制所述鼓风装置(18)，使得所述鼓风装置(18)在所述加热装置(16)接通时产生相比于运行空气流减小的初始空气流，其中，所述控制单元(24)这样调节所述鼓风装置(18)，使得所述空气流(LS)的空气量(Q)从所述初始空气流的空气量(Q1)开始阶梯状跨至少一个等级地或者逐渐地被提高至所述运行空气流的空气量(Q2)。
2.根据权利要求1所述的热空气鼓风机，其特征在于，所述初始空气流的空气量与所述运行空气流的空气量的比(Q1/Q2)在10％与90％之间的范围内。
3.根据权利要求2所述的热空气鼓风机，其特征在于，所述初始空气流的空气量与所述运行空气流的空气量的比(Q1/Q2)在20％与70％之间的范围内。
4.根据权利要求2所述的热空气鼓风机，其特征在于，所述初始空气流的空气量与所述运行空气流的空气量的比(Q1/Q2)在30％与60％之间的范围内。
5.根据权利要求1所述的热空气鼓风机(10)，其特征在于，所述运行空气流的空气量(Q2)在50l/min与450l/min之间的范围内。
6.根据权利要求5所述的热空气鼓风机(10)，其特征在于，所述运行空气流的空气量(Q2)在100l/min与400l/min之间的范围内。
7.根据权利要求5所述的热空气鼓风机(10)，其特征在于，所述运行空气流的空气量(Q2)在200l/min与350l/min之间的范围内。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的热空气鼓风机(10)，其特征在于，所述控制单元(24)这样调节所述加热装置(16)，使得所述加热装置(16)产生恒定的加热功率(P1)。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的热空气鼓风机(10)，其特征在于，所述控制单元(24)这样控制所述鼓风装置(18)，使得所述初始空气流的空气量(Q1)在预定的时间(Δt)中保持恒定并且在经过所述预定的时间(Δt)之后被提高至所述运行空气流的空气量(Q2)。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的热空气鼓风机(10)，所述热空气鼓风机还包括：与所述控制单元(24)连接的传感单元(26)，用于测量所述加热装置(16)下游的空气流(LS)的温度(T)和/或所述加热装置(16)的温度。
11.根据权利要求10所述的热空气鼓风机(10)，其特征在于，所述控制单元(24)这样调节所述鼓风装置(18)，使得所述初始空气流的空气量(Q1)根据由所述传感单元(26)测量的温度(T)而被提高至所述运行空气流的空气量(Q2)。
12.根据权利要求11所述的热空气鼓风机(10)，其特征在于，所述控制单元(24)这样调节所述鼓风装置(18)，使得所述初始空气流的空气量(Q1)在由所述传感单元(26)测量的温度(T)达到温度阈值(T1)时被提高至所述运行空气流的空气量(Q2)。
13.根据权利要求1至7中任一项所述的热空气鼓风机(10)，其特征在于，所述热空气鼓风机(10)具有无线的电流供应装置。
14.根据权利要求13所述的热空气鼓风机(10)，其特征在于，无线的所述热空气鼓风机(10)构成为蓄电池驱动的手持设备。
15.根据权利要求1至7中任一项所述的热空气鼓风机(10)，其特征在于，所述鼓风装置(18)包括电动马达(20)和能够借助所述电动马达(20)驱动的至少一个风扇轮(22)，用于产生空气流(LS)。
16.根据权利要求1至7中任一项所述的热空气鼓风机(10)，其特征在于，所述加热装置(16)构成为用于产生在100W与1500W之间的范围内的恒定的加热功率(PH)。
17.根据权利要求16所述的热空气鼓风机(10)，其特征在于，所述加热装置(16)构成为用于产生在200W与1000W之间的范围内的恒定的加热功率(PH)。
18.根据权利要求16所述的热空气鼓风机(10)，其特征在于，所述加热装置(16)构成为用于产生在600W与900W之间的范围内的恒定的加热功率(PH)。
19.根据权利要求1至7中任一项所述的热空气鼓风机(10)，所述热空气鼓风机还包括：运行开关(32)、鼓风装置(18)和控制单元(24)，所述运行开关用于接通至少所述加热装置(16)。
20.一种用于运行热空气鼓风机(10)的方法，所述热空气鼓风机是根据权利要求1至19中任一项所述的热空气鼓风机，所述方法包括如下步骤：
-接通加热装置(16)；
-产生相比于运行空气流减小的初始空气流；以及
-将空气流(LS)的空气量(Q)从所述初始空气流的空气量(Q1)开始阶梯状跨至少一个等级地或者逐渐地提高至所述运行空气流的空气量(Q2)。
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