DE2124294B2

DE2124294B2 - Warmluftgerät, insbesondere für Händetrockner

Info

Publication number: DE2124294B2
Application number: DE2124294A
Authority: DE
Inventors: Norbert Dr.-Ing. 4220 Dinslaken Kliemann
Original assignee: Pintsch Bamag Antriebs- und Verkehrstechnik 4220 Dinslaken GmbH
Current assignee: Pintsch Bamag Antriebs- und Verkehrstechnik 4220 Dinslaken GmbH
Priority date: 1971-05-15
Filing date: 1971-05-15
Publication date: 1974-06-12
Also published as: IT953750B; DE2124294A1; DE2124294C3; DD99503A5; FR2139533A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Warmluftgerät zur Erzeugung eines nur intermittierend benötigten Warmluftstromes, insbesondere Händetrockner zum Einbau in Fahrzeuge mit begrenzter Leistungsfähigkeit der elektrischen Anlage, bestehend aus einer elektrischen Heizeinrichtung und aus einem den Luftstrom erzeugenden und bei Bedarf einschaltbareii Gebläse.

Geräte dieser Art bedürfen zu ihrer Funktion einer relativ hohen elektrischen Leistung, die in der Mehrzahl der Fälle ohne weiteres aus dem Netz, z. B. aus dem Netzeines Gebäudes, entnommen werden kann. Eine Verwendung solcher Geräte ist jedoch dort nicht möglich, wo das Netz nicht mit einer derart hohen Leistung belastet werden darf, obwohl die Energie als Mittelwert über eine längere Zeit von der Stromversorgungsanlage geliefert werden könnte, beispielsweise bei Eisenbahnfahrzeugen, Bussen oder kleineren Schiffen, bei denen die elektrische Anlage meist aus einem Generator kleinerer Leistung und aus einer Pufferbatterie besteht.

Es sind zwar Händetrockner bekanntgeworden (deutsche Patentschrift 547 221), bei denen zusätzlich zu der elektrischen Heizeinrichtung, die zur Erwärmung des Luftstromes dient, noch eine Hilfsheizspirale geringerer Leistung vorgesehen ist, die ständig beaufschlagt ist und die Aufgabe hat, die Wandungen des Händetrockners stets auf einer Temperatur zu halten, die hoch genug ist, um beim Einschalten des Gerätes eine durch die sonst nötige Aufheizung der Wände bedingte Anlaufzeit bis zur vollen Erwärmung des Luftstromes zu vermeiden. Bei dieser bekannten Bauart wird aber trotzdem die gesamte Heizenergie

zur Erwärmung des Luftstromes beim Einschalten des Gerätes benötigt, so daß solche Geräte beispielsweise im Eisenbahnbetrieb nicht eingesetzt werden können, weil die hohe Energie beim gleichzeitigen Einschalten mehrerer Händetrockner von der Versorgungsanlage nicht aufgebracht werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, solche nicht ständig, sondern lediglich in bestimmten Arbeitsspielen in Betrieb stehenden Warmluftgeräte,

deren größte Benutzungshäufigkeit in relativ engen Grenzen festlegbar ist, derart auszubilden, daß Spitzen im Energiebedarf vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die gesamte Heizenergie ausschließlich einem Speichermedium mit solcher Wärmekapazität zugeführt wird, daß Wärmeenergie für ein oder mehrere Arbeitespiele zur Verfugung steht und daß die elektrische Heizeinrichtung über die Temperatur des Speichermediums steuerbar und nur für eine Leistung ausgelegt ist, die dem Mittelwert der insgesamt benötigten Energie entspricht.

Durch diese Ausgestaltung wird es möglich, Warmluftgeräte überall da einzusetzen, wo die zur Verfügung stehende elektrische Energie nicht ausreichen würde, um die für ein Arbeitsspiel z. B. eines Händetrockners oder die für mehrere gleichzeitig eingeschaltete Händetrockner nötige Wärmeenergie aufzubringen. Die erfindungsgemäßen Warmluftgeräte können auch bei Stillstand eines Fahrzeuges benutzt werden, wenn nur die Batterie belastet wird. Gleichzeitig ist aber auch die Gewähr dafür gegeben, daß im nicht benutzten Zustand das Speienermedium auf konstanter Temperatur gehalten wird. Die Einschaltung des Gerätes kann aber auch zusätzlich durch den Einschaltbefehl des Lüftermotors vorgenommen werden, damit während der Einschaltung des Lüftermotors bereits unabhängig von der Temperatur des Speichermediums die Beheizung wieder zugeschaltet wird.

Für den Fall, daß das Gerät für mehrere Arbeitsspiele ausgelegt werden soll, kann der Speicherraum groß? Oberflächen und eine selbsttätige Umlenkung des Luttstromes, z. B. mit bimetallgesteuerten Klappen, aufweisen, derart, daß durch die Oberflächen bei allen Arbeitsspielen annähernd die gleiche Ausblaselemperatur erreicht wird. Bei absinkender Temperatur kann dadurch eine immer größer werdende wärmeabgebende Fläche zur Verfügung gestellt werden. Eine andere Möglichkeit der Anpassung der Blaslufttemperatur an die Temperatur des Speichermediums kann darin bestehen, in Abhängigkeit von der Temperatur des Speichermediums die Luftgeschwindigkeit beispielsweise durch Drehzahländerung des Elektromotors zu verändern.

Vo/teilhaft kann die Wiedereinschaltung der Heizeinrichtung von einem oder mehreren zusätzlichen Kriterien, z. B. der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges oder dem Ladezustand der Batterie, abhängig sein.

Zur Beheizung kann vorteilhaft ein mäanderförmigcr Stabheizkörpe· verwendet werden. Ferner kann die geometrische Ausbildung von Heizkörper und Speicherraum so aufeinander abgestimmt sein, daß zwischen dem Heizkörper und der wärmeabgebenden Wandung des Speicherraumes nur geringfügig unterschiedliche Abstände entstehen.

Bei Verwendung flüssiger oder schmelzbarer Speichermedien kann der untere Teil des Speicherraumes als Auffangbehälter für die gesamte Menge der Speicherflüssigkeit ausgebildet sein.

Zur Aufnahme der Wärmeausdehnung des Speichermediums kann ein besonderer Ausdehnungskörper vorgesehen sein. Zur Aufnahme der Wärmeausdehnung des Speicherraumes kann dieser ferner so ausgebildet seir, daß er elastisch der Volumenänderung folgen kam,. Vorteilhaft kann ein besonderer, von den wärmeerzeugenden Teilen getrennter Raum zur Unterbringung der Antriebs- und Steuergeräte vorgesehen sein.

Der Speicherraum kann mit seinen KühlflBcnen als Gußteil ausgebildet sein, dessen Deckel als Tröger fur alle Geräte dient, die in den Speicherraum hineinragen.

Die Ansprüche 2 bis 13 haben keine selbständige Bedeutung, sondern gelten nur in Verbindung mit Anspruch L

In der Zeichnung ist ein Warmluftgerat gemäß der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel schematisch

ίο dargestellt.
Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Händetrockner,

Fig. 2 einen Querschnitt durch dieses Gerät, und

F i g. 3 einen Teilschnitt durch den unteren Bereich eines Warmluftgerätes ähnlich F i g. 2, jedoch in einer Ausführungsform mit einem Auffangraum für die Speicherflüssigkeit.

Der mit Warmluft arbeitende Händetrockner 1 ist

ao mit einem Gehäuse 2 versehen, das einen Steuerraum 3 und einen mit einer Isolierschicht 4 ausgestatteten Raum 5 aufweist. In dem Steuerraum 3 ist ein Elektromotor 6, ein Thermostat 7, ein Ausdehnungsgefäß 8 und ein Schalter 9 angeordnet. In dem

*5 Raum 5 befindet sich ein durch den Elektromotor 6 angetriebener Lüfter 10 und ein Speicherkörper 11. In dem Speicherkörper 11 ist eine mäanderförmig verlegte elektrische Heizeinrichtung 12 angeordnet. Die Außenseiten des Speicherkörpers 11, gegebenen-

falls auch die Innenseiten, sind mit Kühlrippen 13 versehen.

Der Lüfter 10 saugt Luft aus der Umgebung des Händetrockners 1 durch die Öffnung 14 in den Raum 5 im Gehäuse 2inPfeilrichtunj! ia ein und bläst sie über die Kühlrippen 13 des Speicherkörpers 11, wobei sie anschließend durch die öffnung 16 aus dem Händetrockner austritt. Der Speicherkörper 11 ist mit einem wärmespeichernden Medium 17 von vorzugsweise hoher Wärmeleitfähigkeit, z. ä. Paraffin, gefüllt. Der Thermostat 7 dient dazu, die Temperatur des wärmespeichernden Mediums 17 nicht über einen bestimmten Wert hinausgehen zu lassen, bzw. auf einem bestimmten Wert zu halter Das Ausdehnungsgefäß 8 stellt einen Ausdehnungsraum für die tempe-

raturabhängige Volumenänderung des Mediums 17 dar.

Über den Schalter 9 wird der Lüfter 10 für eine bestimmte, dem Verwendungszweck angepaßte Zeit, eingeschaltet.

Die Einschaltung der Beheizung des Speicherkörpers 11 kann z. B. so erfolgen, daß sie ausschließlich von dem Thermostat 7 gesteuert wird. d. h., daß im nicht benutzten Zustand das Speichermedium auf konstanter Temperatur gehalten wird; erst bei Absin-

ken der Temperatur infolge der Einschaltung des Lüfters lö erfolgt nach dem Absinken unter den eingestellten Temperalurwcrt die Wiedereinschaltung der Heizeinrichtung 12.
Es kann aber auch vorteilhaft sein, wenn während der Einschaltung des Lüfters 10 bereits unabhängig von der Temperatur des Speichermediunis 17 die Heizeinrichtung 12 wieder zugeschaltet wird. Dazu kann eine Abhängigkeit der Einschaltung der Heizeinrichtung vom Einschaltbefehl des Elektromotors 6 zusätzlich angewendet werden.

Für den Fall, daß die Auslegung des Speicherkörpers 11 für mehrere Arbeitsspiele vorgesehen werden soll, kann eine weitere Möglichkeit angewendet wer-

den. Bei einer derartigen Betriebsweise sinkt naturgemäß im Laufe mehrerer Arbeitsspiele die Temperatur des Speichermediums 17 und damit der geförderten Luft immer weiter ab. Um annähernd gleiche Verhältnisse für die Lufttemperatur zu erhalten, kann die Luftführung dann so angeordnet werden, daß durch z. B. bimetallgesteuerte Klappen bei absinkender Temperatur eine immer größer werdende wärmeabgebende Fläche zur Verfügung gestellt wird. Ein mögliches Beispiel zeigt die Bypass-Klappe 18, die eine zusätzliche Ansaugöffnung bei hoher Speichertemperatur freigibt und bei weiteren Arbeitsspielen schließt. Eine andere Möglichkeit der Anpassung der Blaslufttemperatur an die Temperatur des Speichermediums besteht darin, daß in Abhängigkeit von der Temperatur des Speichermediums die Luftgeschwindigkeit, z. B. durch Drehzahländerung des Elektromotors, verändert wird.

Für Anwendungen, bei denen es auf eine besonders große gespeicherte Wärmemenge ankommt, könnte ^J° das notwendige Volumen u. U. unangemessen groß werden. In einem derartigen Fall besteht eine Möglichkeit zur Verkleinerung des Volumens darin, daß ein Stoff zur Wärmespeicherung gewählt wird, dessen Schmelztemperatur innerhalb oder an der unteren Grenze des Arbeitstemperaturintervalls liegt. Dadurch wird ermöglicht, daß bei Abkühlung im Bereich der Erstarrungstemperatur die gespeicherte Schmelzwärme ebenfalls ausgenutzt wird und damit ein zusätzlicher Energieanteil ohne Volumenvergrößerung zur Verfügung steht.

Bei der Anwendung von Geräten nach der Erfindung, z. B. in Eisenbahnfahrzeugen, kann es schließlich notwendig werden, die Wiedereinschaltung der Heizung außer von der Temperatur des Speichermediums von weiteren Kriterien abhängig zu machen, so z. B. muß die Wiedereinschaltung der Heizung bei Stillstand des Fahrzeuges unterbrochen werden, damit beim Abstellen der Fahrzeuge die Fahrzeugbatterie nicht durch die Beheizung des Gerätes völlig entladen wird. Damit aber eine Benutzung z. B. in Bahnhöfen dennoch ermöglicht wird, kann hierbei die Dauer des Stillstandes als weiteres Kriterium angeführt werden, so daß z. B. erst nach mehr als 30minütigem Aufenthalt eine Wiedereinschaltung der Heizung verhindert wird. Desgleichen ist denkbar, daß die Wiedereinschaltung der Heizung bei Unterschreiten eines bestimmten Spannungswertes der Fahrzeugbatterie verriegelt wird.

Für eine einwandfreie Wirksamkeit der Anordnung Heizeinrichtung-Speichermedium ist es notwendig, daß eine gute Wärmeverteilung und Ableitung gewährleistet sind. Vorteilhaft läßt sich hierzu ein mäanderförmiger Stabheizkörper verwenden, so daß dadurch zwischen dem Heizstab und den wärmeabgebenden Wandungen des Speicherraumes nur geringfügig unterschiedliche Abstände entstehen. Bei der Vervcndung von flüssigen oder schmelzbaren Speichermedien könnte bei einer Undichtigkeit des Speicherraumes erhitzte Speichermasse austreten und mit dem Luftstrom mitgerissen werden. Zur Verhinderung eines derartigen Falles kann, wie in der Fig. 3 gezeigt, der untere Teil des Gehäuses 2 konstruktiv zweckmäßig so ausgebildet werden, daß ein Auffangraum 19 für die Speicherflüssigkeit entsteht, so daß ein gefahrloser Betrieb gewährleistet bleibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

X. Warmluftgerät zur Erzeugung eines nur intermittierend benötigten Warmiuftstromes, -insbesondere Händetrockner zum Einbau in Fahrzeuge mit begrenzter Leistungsfähigkeit der elektrischen Anlage, bestehend aus einer elektrischen Heizeinrichtung und aus einem den Luftstrom erzeugenden und bei Bedarf einschaltbaren Gebläse, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Heizenergie ausschließlich einem Speichermedium (17) mit solcher Wärmekapazität zugeführt wird, daß Wärmeenergie für ein oder mehrere Arbeitsspiele zur Verfügung steht und daß die elektrische Heizeinrichtung (12) über die Temperatur des Speichermediums (17) steuerbar und nur für eine Leistung ausgelegt ist, die dem Mittelwert der insgesamt benötigten Energie entspricht.

2. Warmruftgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Heizeinrichtung (12) zusätzlich durch einen Impuls des Gebläsemotors (10) einschaltbar ist.

3. Warmluftgerät nach den Ansprüchen 1 und

2, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermedium (17) in einem Speicherraum (11) mit temperaturabhängig schaltenden. Steuerklappen angeordnet ist, derart, daß durch die Umsteuerung der Luftführung die Größe der Wärmetauschflächen verändert und Dei allen Arbeitsspielen annähernd die gleiche Ausblase?emper"tur erreicht wird.

4. Warmluftgerat n?ch den Ansprüchen 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, oaß zur Speicherung der Wärmemenge ein Medium (17) mit einer innerhalb oder an der unteren Grenze des Betriebstemperaturintervalls liegenden Schmelztemperatur verwendet wird, das die Ausnutzung der Schmelzwärme bei der Abkühlung gestattet.

5. Warmluftgerät nach den Ansprüchen 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedereinschaltung der Heizeinrichtung (12) von einem oder mehreren zusätzlichen Kriterien, z. B. der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges, der Dauer eines Stillstandes, oder dem Ladezustand der Batterie, abhängig ist.

6. Warmluftgerät nach den Ansprüchen 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasluftgeschwindigkeit bei Über- oder Unterschreiten einer bestimmten Temperatur des Speichermediums (17) verändert wird.

7. Warmluftgerät nach den Ansprüchen 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beheizung ein mäanderförmigd Stabheizkörper (12) verwendet wird.

8. Warmluftgerät nach den Ansprüchen 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Ausbildung von Heizkörper (12) und Speicherraum (11) so aufeinander abgestimmt ist, daß zwischen dem Heizkörper und der wärmeabgebenden Wandung des Speicherraumes nur geringfügig unterschiedliche Abstände entstehen.

9. Warmluftgerät nach den Ansprüchen 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung flüssiger oder schmelzbarer Speichermedien der untere Teil des Gehäuses als Auffangbehälter für die gesamte Menge der Speicherflüssigkeit ausgebildet ist.

IQ. Warmluftgeriit nach den Ansprüchen 1 bis

9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der Wärmeausdehnung des Speichermediums (17) ein besonderer Ausdehnungskörper (8) vorgesehen ist.

11. Warinluftgerät nach den Ansprüchen 1 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der Wärmeausdehnung des Speichermediums (17) der Speieberraum elastisch der Voiumenänderung folgen kann,

12. Warmluftgerät nach den Ansprüchen 1 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß ein besonderer, von den wärmeerzeugenden Teilen getrennter Raum (3) zur Unterbringung der Antriebs- und Steuergeräte vorgesehen ist.

13. Warmluftgerät nach den Ansprüchen 1 bis

12, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherraum (11) mit seinen Kühlflächen als Gußteil ausgebildet ist und dessen Deckel ais 1 rager für alle Geräte dient, die in den Speicherraum hineinragen.