DE3234012C2

DE3234012C2 -

Info

Publication number: DE3234012C2
Application number: DE19823234012
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim 6042 Altenstadt De Weise
Original assignee: Braun GmbH
Current assignee: Braun GmbH
Priority date: 1982-09-14
Filing date: 1982-09-14
Publication date: 1990-09-27
Also published as: DE3234012A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Schaltungsanordnung für Warmluftgeräte nach dem Oberbegriff der unabhängigen Pa tentansprüche 1 und 2.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist bereits aus der DE-A1 31 01 057 bekannt. Diese Druckschrift offenbart eine elek trische Schaltung zum mehrstufigen Betrieb von mindestens zwei parallel geschalteten Heizwiderständen, wobei die Leistung des Motors sich selbsttätig der jeweiligen Heizstufe anpaßt. Hierzu ist an beiden Heizwiderständen jeweils ein Spannungsabgriff vor gesehen, die parallel geschaltet und an die Diodenbrücke ange schlossen sind. Allerdings läßt sich mit dieser Schaltungsanord nung die Drehzahl des Gleichstrommotors und damit der Luftdurch satz des Warmluftgerätes in den einzelnen Schaltstufen jeweils nur proportional zur Heizleistung einstellen. Durch die Tatsache, daß sich die Betriebsspannung des Gleichstrommotors in allen Be triebsstufen direkt proportional zur Gesamtheizleistung des Gerä tes verhält, kann zwar ohne weiteres eine konstante Luftaus trittstemperatur in jeder Betriebsstufe erreicht werden. Anderer seits ist es mit dieser Schaltungsanordnung jedoch nicht möglich, die Drehzahl bzw. Versorgungsspannung des Gleichstrommotors in anderer Weise als der angegebenen zu variieren. Die Realisierung beispielsweise eines hohen Luftdurchsatzes des Warmluftgerätes bei geringer Heizleistung ist mit dieser bekannten Schaltungsan ordnung nicht möglich.

In der Regel ist bei Haartrockner, Heizlüftern oder Luftbefeuch tern neben einem Gebläse eine elektrische Heizung vorgesehen, da mit 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 an zupassen. 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 Schaltungsanord nung für Haartrockner bekannt, die mehrere Heizwiderstände und einen über eine Gleichrichter-Brücke gespeisten Gebläsemotor auf weist (US-PS 40 88 869, Fig. 4). Der eine Versorgungsanschluß der Gleichrichter-Brücke kann hierbei über jeweils einen Schalter mit zwei verschiedenen Heizwiderständen verbunden werden, während der andere Versorgungsanschluß an einem Anschluß der Wechselspan nungsquelle liegt. Eine Verbindung zwischen einem Versorungsan schluß der Gleichrichter-Schaltung und einer Mittelanzapfung der Heizwiderstände ist hierbei nicht vorgesehen. Die Variations breite der bekannten Schaltungsanordnung ist damit eingeschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanord nung zu schaffen, die aus einer Wechselstromquelle gespeist wird und die wechselstrombetriebene Heizwiderstände und einen gleich strombetriebenen Motor aufweist, wobei mehrere Betriebsmöglich keiten gegeben sind und die Verwendung eines Halbwellenbetriebs vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordung mit den Merkma len der unabhängigen Patentansprüche 1 und 2 gelöst.

Ein mit der Erfindung erzielter Vorteil besteht darin, daß die Heizwiderstände nicht über eine Diode im Halbwellenbetrieb arbei ten, so daß der hohe Gleichstromanteil, der bei einem Halbwellen betrieb in das Versorgungsnetz zurückfließt, vermieden wird. Derartige Gleichstromanteile werden in einigen Ländern nicht zu gelassen. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es somit mög lich, auch sehr strenge Zulassungsbedingungen von Elektrogeräten zu erfüllen. Außerdem ist es mit der erfindungsgemäßen Schal tungsanordnung 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 vorteilhafte Ausgestaltun gen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a eine erste Ausführungsform der Schaltungsanordnung,

Fig. 1b ein Schema zur Darstellung der Kontakteinstellungen des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 2a eine zweite Ausführungsform der Schaltungsanordnung,

Fig. 2b ein Schema zur Darstellung der Kontakteinstellungen des zweiten Auführungsbeispiels.

In der Fig. 1a ist eine erste Schaltungsanordnung 1 gezeigt, die mit ihren Eingangsklemmen 2, 3 an eine Netzwechselspannungsquelle U _Netz angeschlossen ist. Parallel zu dieser Netzwechselspannung U _Netz liegen ein Entladewiderstand 4 und ein Entstörkondensator 5. An die Eingangsklemme 2 ist ein erster Heizwiderstand 6 ange schlossen, 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 einem Versorgungs anschluß 14 der Graetz-Gleichrichter-Brückenschaltung 15 ange schlossen, die vier Dioden 16, 17, 18, 19 umfaßt, die in bekann ter Weise untereinander verbunden sind. Der zweite Versorgungsan schluß 20 der Gleichrichter-Schaltung 15 ist mit der Eingangs klemme 2 verbunden, während zwischen den beiden Speiseklemmen 21, 22 der Gleichrichter-Brückenschaltung 15 ein Gleichstrommotor 23 liegt. An die Klemme 2 der Schaltungsanordnung 1 ist ein zweiter Heizwiderstand 24 angeschlossen, 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 Spannungsabgriff 28, der mit dem Kontakt 13 verbunden ist.

In der Fig. 1b ist schematisch dargestellt, welche Wirkungen beim Öffnen und/oder Schließen der einzelnen Schalter auftreten. Die schraffierten Kästchen bedeuten hierbei, daß ein Kontakt geschlos sen ist, während die nichtschraffierten Kästchen andeuten, daß der betreffende Kontakt offen ist.

Sind die beiden Schalter 9, 27 offen, so ist die Schaltungsanord nung 1 außer Betrieb, weil keine Verbindung zum Anschluß 3 herge stellt ist. Werden die beiden Schalter 9, 27 jedoch geschlossen und ist der Schalter 12 mit dem Kontakt 11 in Berührung, so lie gen alle Teilwiderstände 7, 8 bzw. 25, 26 an der vollen Netzspan nung, d.h. die Heizung ist voll in Betrieb. An den beiden Wider ständen 7, 8 werden beispielsweise 380 Watt verbraucht, während an den beiden Widerständen 25, 26 beispielsweise 600 Watt ver braucht 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 9 ausgeschaltet und der Schalter 27 eingeschal tet und steht der Schalter 12 mit dem Kontakt 13 in Verbindung, so heizen nur die Widerstände 25, 26 d.h. es werden 600 Watt Heizleistung verbraucht. Die am Motor 23 anstehende Spannung ist nur von der Spannung am Spannungsabgriff 28 abhängig. Da die Teilwiderstände 25, 26 einen Spannungsteiler bilden, kann man sie so auslegen, daß am Punkt 28 eine Spannung entsteht, die den Luftdurchsatz des durch den Motor 23 angetriebenen Gebläses halbiert. 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 wird jedoch mit der Spannung des Abgriffs 10 beaufschlagt und bewirkt somit den vollen Luftdurchsatz. Hier durch 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 gewählt wird. Durch eine entsprechende Wahl kann der Luftdurchsatz auch gedrittelt oder geviertelt etc. werden.

In der Fig. 2a ist eine zweite Ausführungsform der Schaltungsan ordnung dargestellt, wie sie etwa bei einer Trockenhaube Verwen dung finden kann.

Die Bauelemente, die den Bauelementen der Fig. 1a funktionsmäßig entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Im Unter schied zu der Schaltungsanordnung der Fig. 1a ist der eine Ver sorgungsanschluß 14 der Gleichrichter-Brückenschaltung 15 mit dem Spannungsabgriff 28 zwischen den Widerständen 25, 26 verbunden, während der Versorgungsanschluß 20 über einen Schalter 31 mit dem Spannungsabgriff 10 zwischen den Widerständen verbunden ist.

Die Tabelle in Fig. 2b stellt die Zustände der Schaltungsanord nung 29 bei verschiedenen Stellungen der Schalter 9, 27, 31 dar. Sind alle Schalter 9, 27, 31 offen, so ist die Schaltungsanord nung 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. 25, 26 liegen an der vollen Netzspannung. Die Leistung des Heizwiderstands 6 er höht sich nach der Formel U²/Rges, weil Rges durch das Kurz schließen des Widerstandes 7 kleiner wurde. Die Versorgungsklem men 14, 20 der Gleichrichter-Brückenschaltung 15 liegen parallel zum Widerstand 25, was vollen Luftdurchsatz bedeutet. Bei dieser Schalter-Anordnung kann beispielsweise eine Heizleistung von 500 Watt bei vollem Luftdurchsatz erzeugt werden. Sind nur die Schal ter 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 U _Netz, 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 beschriebenen Schaltungsanordnungen ermöglichen mit relativ wenigen Schaltern eine Vielzahl von Betriebszuständen, wobei auch die Dimensionierung der Heizwiderstände eine Rolle spielt. Wie derartige Widerstände zu dimensionieren sind, ist aus der Span nungsteiler-Technik bekannt und braucht deshalb nicht näher er läutert zu werden. Durch den Einsatz von Thermostaten oder Ther moschaltern kann zusätzlich eine Überhitzung in jedem Fall auge schlossen werden. Zweckmäßigerweise werden derartige Thermostate 32 in eine Hauptleitung gelegt, wie es die Fig. 2a zeigt.

Claims

1. Elektrische Schaltungsanordnung für Warmluftgeräte, wie Haartrockner oder Heizlüfter, die aus einer Wechselspan nungsquelle gespeist wird, mit einem über eine Gleichrich ter-Brückenschaltung (15) betriebenen Gleichstrommotor (23) sowie zwei Heizwiderständen (6, 24), die jeweils einen Span nungsabgriff (10, 28) aufweisen, wobei die einen Enden der zwei Heizwiderstände (6, 24) gemeinsam mit einem ersten Versorgungsanschluß (20) der Gleichrichter-Brückenschaltung (15) mit einem ersten Anschluß (2) der Wechselspannungsquel le verbunden sind und die anderen Enden der zwei Heizwider stände (6, 24) über Schaltmittel (27) mit einem zweiten An schluß (3) der Wechselspannungsquelle verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Versorgungsanschluß (14) der Gleichrich ter-Brückenschaltung (15) über Schaltmittel (12) mit dem Spannungsabgriff (10) des ersten Heizwiderstandes (6) oder mit dem Spannungsabgriff (28) des zweiten Heizwiderstandes (24) verbindbar ist.

2. Elektrische Schaltungsanordnung für Warmluftgeräte, wie Haartrockner oder Heizlüfter, die aus einer Wechselspan nungsquelle gespeist wird, mit einem über eine Gleichrich ter-Brückenschaltung (15) betriebenen Gleichstrommotor (23) sowie zwei Heizwiderständen (6, 24), die jeweils einen Span nungsabgriff (10, 28) aufweisen, wobei die einen Enden der zwei Heizwiderstände (6, 24) gemeinsam mit einem ersten Versorgungsanschluß (20) der Gleichrichter-Brückenschaltung (15) mit einem ersten Anschluß (2) der Wechselspannungsquel le verbunden sind und die anderen Enden der zwei Heizwider stände (6, 24) über Schaltmittel (27) mit einem zweiten An schluß (3) der Wechselspannungsquelle verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Versorgungsanschluß (14) der Gleichrich ter-Brückenschaltung (15) mit dem Spannungsabgriff (28) des zweiten Heizwiderstandes (24) verbunden und der Spannungsab griff (10) des ersten Heizwiderstandes (6) über Schaltmittel (31) mit einem Anschluß (2 bzw. 3) der Wechselspannungsquel le verbindbar ist.

3. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Wechselspannungsquelle ein Entstörkondensa tor (5) geschaltet ist.

4. Elektrische Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Wechselspannungsquelle ein Entladewider stand (4) 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. Schalteranordnung 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 Wechselspan nungsquelle ein Thermoschalter (32) vorgesehen ist.