DE3234012A1

DE3234012A1 - Elektrische schaltungsanordnung fuer haartrockner, heizluefter und dergleichen

Info

Publication number: DE3234012A1
Application number: DE19823234012
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Weise
Original assignee: Braun GmbH
Current assignee: Braun GmbH
Priority date: 1982-09-14
Filing date: 1982-09-14
Publication date: 1984-03-15
Also published as: DE3234012C2

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltungsanordnung nach den
Oberbegriffen der Patentansprüche 1 oder 2.
Bei Haartrocknern, Heizlüftern oder Luftbefeuchtern ist in der Regel neben einem Gebläse eine elektrische Heizung vorgesehen, damit die auszublasende Luft erwärmt werden kann. Dabei können das Gebläse und die Heizung in mehreren Stufen betrieben werden, um Temperatur und Luftdurchsatz den erforderlichen Gegebenheiten anzupassen. Der Gebläsemotor wird bei derartigen Haartrocknern oft über eine Diode parallel zu einem Heizwiderstand betrieben (DE-AS 15 40 747, Fig.8).Es ist indessen bereits eine Schaltungsanordnung für Haartrockner bekannt, die mehrere Heizwiderstände und einen über eine Gleichrichter-Brücke gespeisten Gebläsemotor aufweist (US-PS 4,088,869, Fig.4). Der eine Versorgungsanschluß der Gleichrichterbrücke kann hierbei über jeweils einen Schalter mit zwei verschiedenen Heizwiderständen verbunden werden, während der andere Versorgungsanschluß an einem Anschluß der Wechselspannungsquelle liegt. Eine Verbindung zwischen einem Versorgungsanschluß der Gleichrichter-Schaltung und einer Mittelanzapfung der Heizwiderstände ist hierbei nicht vorgesehen. Die Variationsbreite der bekannten Schaltungsanordnung ist damit eingeschränkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die aus einer Wechselstromquelle gespeist wird und die wechselstrombetriebene Heizwiderstände und einen gleichstrombetriebenen Motor aufweist, wobei mehrere Betriebsmöglichkeiten gegeben sind und die Verwendung eines Halbwellenbetriebs vermieden wird.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 oder 2 gelöst.
Ein mit der Erfindung erzielter Vorteil besteht darin, daß die Heizwiderstände nicht über eine Diode im Halbwellenbetrieb arbeiten, so daß der hohe Gleichstromanteil, der bei einem Halbwellenbetrieb in das Versorgungsnetz zurückfließt, vermieden wird. Derartige Gleichstromanteile werden in einigen Ländern nicht zugelassen. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es somit möglich, auch sehr strenge Zulassungsbedingungen von Elektrogeräten zu erfüllen. Außerdem ist es mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung möglich, auf einen voll belastbaren Netzschalter zu verzichten. Die Kontakte der verwendeten Schalter brauchen nur der Schaltleistung entsprechend ausgelegt zu werden, wodurch sich eine Silbereinsparung ergibt.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden beschriebenen Zeichnungen. Es zeigen: Fig.la eine erste erfindungsgemäße Schaltungsanordnung; Fig.lb ein Schema zur Darstellung der Kontakteinstellungen der ersten erfindungsgemäße Schaltungsanordnung; Fig.2a eine zweite erfindungsgemäße Schaltungsanordnung; Fig.2b ein Schema zur Darstellung der Kontakteinstellungen der zweiten erfindungsgemäße Schaltungsanordnung.
In der Fig.la ist eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung 1 gezeigt, die mit ihren Eingangsklemmen 2, 3 an eine Netzwechselspannungsquelle UNetz angeschlossen ist. Parallel zu dieser Netzwechselspannung UNetz liegen ein Entladewiderstand 4 und ein Entstörkondensator 5, die jedoch für die vorliegende Erfindung nicht von entscheidender Bedeutung sind. An die Eingangsklemme 2 ist ein erster Heizwiderstand 6 angeschlossen, der aus den beiden Teilwiderständen 7, 8 besteht und über einen Schalter 9 an der Eingangsklemme 3 liegt.
Zwischen den beiden Teilwiderständen 7, 8 befindet sich ein Spannungsabgriff 10, der mit einem Kontakt 11 verbunden ist. An diesem Kontakt 11 ist ein Schalter 12 legbar, der auch mit einem zweiten Kontakt 13 verbunden werden kann. Der Schalter 12 ist an einen Versorgungsanschluß 14 der Graetz-Gleichrichter-Brückenschaltung 15 abgeschlossen, die vier Diode 16, 17, 18, 19 hat, die in bekannter Weise untereinander verbunden sind. Der zweite Versorgungsanschluß 20 der Gleichrichter-Schaltung 15 ist mit der Eingangsklemme 2 verbunden, während zwischen den beiden Speiseklemmen 21, 22 der Gleichrichter-Brüchenschaltung 15 ein Gleichstrommotor 23 liegt. An die Klemme 2 der Schaltungsanordnung 1 ist ein zweiter Heizwiderstand 24 abgeschlossen, der aus zwei Teilwiderständen 25, 26 besteht. Der Teilwiderstand 26 ist hierbei über einen Schalter 27 mit der Eingangsklemme 3 verbunden. Zwischen den beiden Teilwiderständen 25, 26 befindet sich ein Spannunsabgriff 28, der mit dem Kontakt 13 verbunden ist.
In der Fig.1b ist schematisch dargestellt, welche Wirkungen beim Oeffnen und/oder Schließen der einzelnen Schalter auftreten. Die schraffierte Kästchen bedeuten hierbei, daß ein Kontakt geschlossen ist, während die nichtschraffierten Kästchen andeuten, daß der betreffende Kontakt offen ist.
Sind die beiden Schalter 9, 27 offen, so ist die Schaltungsanordnung 1 außer Betrieb, weil keine Verbindung zum Anschluß 3 hergestellt ist. Werden die beiden Schalter 9, 27 jedoch geschlossen und ist der Schalter 12 mit dem Kontakt 11 in Berührung, so liegen alle Teilwiderstände 7, 8 bzw. 25, 26 an der vollen Netzspannung, d.h. die Heizung ist voll in Betrieb. An den beiden Widerständen 7, 8 werden beispielweise 380 Watt verbraucht, während an den beiden Widerständen 25, 26 beispielsweise 600 Watt verbraucht werden. Die Spannung, mit welcher der Motor 23 betrieben wird, bestimmt sich nach der am Punkt 10 anliegenden Spannung. Die Temperatur der ausgeblasenen Luft beträgt in diesem Fall ca. 89 Grad Celsius.
Ist der Schalter 9ausgeschaltet und der Schalter 27 eingeschaltet und steht der Schalter 12 mit dem Kontakt 13 in Verbindung, so heizen nur die Widersände 25, 26, d.h. es werden 600 Watt Heizleistung verbraucht. Die am Motor 23 anstehende Spannung ist nur von der Spannung im Spannungsabgriff 28 abhängig.
Da die Teilwiderstände 25, 26 einen Spannugsteiler bilden, kann man sie so auslegen, daß in Punkt 28 eine Spannung ansteht, die den Luftdurchsatz des durch den Motor 23 abgetriebenen Gebläses balbiert. Die ausgeblasene Luft hat in diesem Fall etwa eine Temperatur von 83 Grad Celsius.
Wird nun der Schalter 9 wieder eingeschaltet, der Schalter 27 aber geöffnet und wird außerdem der Schalter 12 mit dem Kontakt 11 in Berührung gebracht, so liegen nur die beiden Widerstände 7, 8 an der vollen Netzspannung und erzeugen eine Wärmeleistung von 380 Watt. Der Motor 23 liegt jedoch an der Spannung des Abgriffs 10 und bewirkt somit den vollen Luftdurchsatz. Hierdurch sinkt die Austrittstemperatur der Luft auf ca 47 Grad Celsius ab. Ob in der Stufe, bei der die Spannung des Punktes 28 am Motor anliegt, der Luftdurchsatz halbiert wird, hängt davon ab, wie das Verhältnis der Widerstände 25, 26 zueinander gewöhlt wird. Durch eine entsprechende llahl kann der Luftdurchsatz auch gedrittelt oder geviertelt etc. werden.
In der Fig.2a ist eine Variante der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung dargestellt, wie sie etwa bei einer Trocken-Haube Verwendung finden kann.
Die Bauelemente die den Bauelementen der Fig.la funktionsmäßig entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zu der Schaltungsordnung der Fig.la ist der eine Versorgungsanschluß 14 der Gleichrichter-Brückenschaltung 15 mit dem Spannungsabgriff 28 zwischen den Widerständen 25, 26 verbunden, während der Versorgungsanschluß 20 über einen Schalter 31 GiF dem Spannungsabgriff 10 zwischen den iderständen verbunden ist.
Die Tabelle in Fig.2b stellt die Zustände der Schaltungsanordnung 29 bei verschiedenen Stellungen der Schalter 9, 27, 31 dar. Sind alle Schalter 9, 27, 31 offen, so ist die Schaltungsanordnung 29 außer Betrieb. Sind dagegen alle Schalter 9, 27, 31 eingeschaltet, so ist der Teilheizwiderstand 7 durch den Schalter 31 kurzgeschlossen, und die Widerstände 8 bzw. 28, 26 liegen an der vollen Netzspannung. Die Leistung des Heizwiderstands 6 erhöht sich nach der Formel U2/Rges,weil Rges durch das Wegschalten des ; derstands 7 kleiner wurde. Die Versorgungsklemmen 14, 20 der Gleichrichter-Brückenschaltung 15liegen parallel zum Widersand 25, was vollen Luftdurchsatz bedeutet.
Bei dieser Schalter-Anordnung kann beispielsweise eine Heizleistung von 500 Watt bei vollem Luftdurchsatz erzeugt werden. Sind nur die Schalter 9 und 27 geschlossen und ist der Schalter 31 offen, so wird die Gleichrichter-Brücke 15 wieder von der Spannung am Widerstand 25 versorgt. Die Heizwiderstände 6 und 24 liegen nun beide an der vollen Netzspannung. Hierdurch ergibt sich eine Leistung von ca 350 Watt bei vollem Luftdurchsatz.
Ist nur der Schalter 27 geschlossen und sind die Schalter 9 und 31 geöffnet, so liegt nur an dem Heizwiderstand 24 die volle Netzspannung UNetz, was eine reduzierte Leistung auf z.B. 200 Watt bedeutet. Die Gleichrichter-Brücke 15 liegt parallel zum Widerstand 25,d.h. es wird der volle Luftdurchsatz erzeugt.
Die Erfindung ermöglicht mit relativ wenigen Schaltern eine Vieizahl von Betriebszuständen, wobei auch die Dimesionierung der Heizwiderstände eine Rolle spielt. Wie derartige Widerstände zu dimensionieren sind, ist aus der Spannungsteiler-Technik bekannt und braucht deshalb nicht näher erläutert zu werden. Durch den Einsatz von Thermostaten oder Thermoschaltern kann zusätzlich eine Oberhitzunq in jedem Fall ausqeschlossen werden.
Zweckmäßigerweise werden derartige Thermostaten in eine Hauptleitung gelegt, wie es die Fig.2a zeigt.
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Claims

Elektrische Schaltungsanordnung für Haartrockner, Heizlüfter und dergleichen Patentansprüche O Elektrische Schaltungsanordnung für Haartrockner, Heizlüfter und dergleichen, die aus einer Wechselspannungsquelle gespeist wird und sowohl einen über eine Gleichrichter-Brückenschaltung betriebenen Gleichstrom-Motor als auch zwei mit ihrem einen Ende gemeinsam mit einem Versorgungsanschluß der Gleichrichter-Brckenschaltung an einen ersten Anschluß der Wechselspannungsquelle angeschlossene Heizwiderstände aufweist, wobei die beiden Heizwiderstände jeweils in zwei Teilwiderstände aufgeteilt sind, zwischen denen jeweils ein Spannungsabgriff vorgesehen ist und wobei die Heizwiderstände mit ihrem jeweils anderen Ende über jeweils einen Schalter mit dem zweiten Anschluß der echselspannunsquelle verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Versorgungsanschluß der Gleichrichter-Brückenschaltung (15) über einen Schalter (12) wahlweise entweder mit dem Spannungsabgriff (10) des einen Heizwiderstandes (6 oder mit dem Spannungsabgriff (28) des anderen Heizwiderstandes (24) verbindbar ist.
2. Elektrische Schaltungsanordnung für Haartrockner, Heizlüfter und dergleichen, die aus einer Wechselspannungsquelle gespeist wird und sowohl einen über eine Gleichrichter-Brückenschaltung betriebenen Gleichstrom-Motor als auch zwei mit ihrem einen Ender gemeinsam mit einem Versorgungsanschluß der Gleichrichter-Brückenschaltung an einen ersten Anschluß der Wechselspannungsquelle angeschlossene Heizwiderstände aufweist, wobei die beiden Heizwiderstände jeweils in zwei Teilwiderstände aufgeteilt sind, zwischen denen jeweils ein Spannungsabgriff vorgesehen ist und wobei die Heizwiderstände mit ihrem jeweils anderen Ende über jeweils einen Schalter mit dem zweiten Anschluß der Wechselspannungsquelle verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Versorgungsanschluß (20) der Gleichrichter-Brückenschaltung (15) ueb.er einen Schalter (31) mit dem Spannungsabgriff (10) des einen Heizwiderstandes (6) verbunden ist, und daß der andere Versorgungsanschluß (14) der Gleichrichter-Brückenschaltung (15) an dem Spannungsabgriff (28) des anderen Heizwiderstandes (24) liegt.
3. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Wechselspannungsquelle (UNetz) ein Entstörkondensator (5) geschaltet ist.
4. Elektrische Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Wechselspannungsquelle (UNetz) ein Entladewiderstand geschaltet ist.
5. Elektrische Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Gleichstrom-Motor (23) ein Kondensator (30) geschaltet ist.
6. Elektrische Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichter-Brückenschaltung (15) eine Graetz-Schaltung ist.
7. Schaltunganordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem gemeinsamen Verbindungspunkt der beiden Heizwiderstände (6, 24) mit dem einen Versorgungsanschluß (20) einerseits und dem ersten Anschluß (2) der Wechselspannunsquelle (UNetz) im Thermoschalter (32) vorgesehen ist.