DE4006135A1 - Gasbetriebenes haarpflegegeraet mit wenigstens zwei verdampfern - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Gerät für den persönlichen 8edarf mit einem Behälter zur Aufnahme von verflüssigtem Gas, das über mindestens eine Drossel einer Heizung zugeführt wird.

Es ist bereits bekannt, die Heizung gasbetriebenener Geräte mit konstanter Temperatur zu betreiben. Bei diesen Geräten wird der Brenner jedoch auch in der Aufheizphase mit gaskonstanter Durch­ flußrate versorgt, so daß es verhältnismäßig lange dauert, bis der Brenner die geforderte Temperatur erreicht hat. Aus diesem Grund verwendet man bei aufwendigen Geräten Temperaturregler. Aus der US-A1 43 54 482 ist bereits ein Bimetall-Temperaturregler bekannt, der ein entsprechendes Ventil steuert und dadurch sichergestellt, daß in der Aufheizphase dem Brenner in kürzerer Zeiteinheit mehr Gas zur Verfügung gestellt wird, als nach Erreichung der gewünsch­ ten Betriebstemperatur erforderlich ist. Derartige Temperatur­ regler arbeiten zwar zufriedenstellend, sind jedoch wegen der zu­ sätzlichen Regelungsvorrichtung aufwendig und teuer. Da die Heiz­ leistung für die Aufheizphase ausgelegt ist, benötigen die Geräte in der Regel zusätzlich einen Übertemperaturschutz, der sie eben­ falls verteuert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen baulichen Mitteln, ohne eine Temperaturregelung die Aufheizzeitdauer der eingangs erwähnten Geräte zu verkürzen und eine Überhitzung des Gerätes zu vermeiden. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Gaszufuhr durch eine Hintereinanderschaltung von wenigstens zwei Drosseln bestimmt wird, zwischen denen ein Behälter eines vorge­ gebenen Volumens angeordnet ist.

Durch die Hintereinanderschaltung der Drosseln unter Zwischen­ schaltung des Behälters kann in der Startphase bzw. in der Auf­ heizphase des Gerätes dem Brenner in der gleichen Zeiteinheit mehr Gas zur Verfügung gestellt werden, als nach Erreichen der Be­ triebstemperatur der Heizung erforderlich ist.

Auf diese Weise wird der Brenner ohne Aufwand an Regel- oder Steuermitteln in der gewünschten Weise mit Brennstoff versorgt und der Temperaturverlauf in der Startphase ohne Temperaturregler der­ art gesteuert, daß der Brenner nach sehr kurzer Zeit seine Be­ triebstemperatur erreicht hat. Hat der Brenner seine Betriebs­ temperatur bzw. seine Solltemperatur erreicht, wird die Gaszufuhr nicht mehr im wesentlichen durch die erste Drossel für großen Gas­ durchsatz sondern über eine Hintereinanderschaltung der wenigstens zwei oder auch mehr Drosseln bestimmt.

Eine derartige Einrichtung läßt sich insbesondere, aber nicht aus­ schließlich, bei solchen Geräten einsetzen, die mit katalytischer Verbrennung oder mit offener Gasflamme betrieben werden und bei denen eine konstante Temperatur bzw. eine konstante Heizleistung gewünscht wird. Hierzu ist es vorteilhaft, daß die beiden Drosseln als Verdampfer ausgebildet sind, wobei der erste Verdampfer an die Auslaßöffnung des ersten Behälters und der zweite Verdampfer an die Auslaßöffnung eines zweiten Behälters angeschlossen ist. Der kleinere Behälter ist dabei so dimensioniert, daß sich in ihm vor der Benutzung des Geräts in etwa diejenige Flüssiggasmenge an­ sammelt, die zur Abgabe der erforderlichen Wärmeleistung während der Aufheizphase erforderlich ist. Außerdem ist es vorteilhaft, daß der zweite Verdampfer zwischen dem kleineren Behälter und einer Düse vorgesehen ist, an die sich die Heizung anschließt, und daß die Auslaßöffnung des kleineren Behälters über eine steuerbare Verschlußvorrichtung verschließbar ist. Dadurch wird sicherge­ stellt, daß sich in dem kleineren Behälter vor der Startphase Flüssiggas ansammeln kann, bis in beiden Behältern ein in etwa gleiches Druckniveau herrscht. Nach Öffnen der Verschlußeinrich­ tung kann aus dem kleineren Behälter in relativ kurzer Zeit eine große Gasmenge zum Brenner der Heizung abfließen, wobei zusätzlich aus dem größeren Behälter Brennstoff aufgrund der entstehenden Druckdifferenz zwischen den Behältern nachfließt. Sobald der Be­ harrungszustand erreicht worden ist und die Heizung ihre Betriebs­ temperatur erreicht hat, stellt sich ein Gasdurchfluß ein, der dem Strömungswiderstand der Hintereinanderschaltung beider Verdampfer entspricht.

Die Dimensionierung der Durchlässigkeit der Verdampfer und des Volumens des Zwischenbehälters wird durch die Dauer der Aufheiz­ phase und die erforderliche Wärmeleistung bestimmt. Weitere Vor­ teile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darge­ stellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Behälter für den Brennstoff, wobei der zweite Behälter zwischen zwei Verdampfern angeordnet ist,

Fig. 2 einen Temperaturverlauf über die Aufheizzeit einer gasbetriebenen Heizung,

Fig. 3 den Brennstoffverbrauch des gasbetriebenen Brenners in der Aufheizphase der Heizung und nach Erreichung der Betriebstemperatur.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Behälter eines in der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dargestellten Gerätes für den persön­ lichen Bedarf bezeichnet, das beispielsweise ein Gaslockenstab mit einem gasbetriebenen Brenner für eine Heizung sein kann. Der Be­ hälter 1 dient zur Aufnahme von Flüssiggas, das über einen ersten Verdampfer 2 in einer Leitung 4 einem zweiten Behälter 3 mit kleinerem Fassungsvermögen zugeführt wird. Eine Auslaßöffnung 9 des kleineren Behälters 3 ist über eine Verschlußeinrichtung bzw. ein Ventil 7 verschließbar. Befindet sich das Gerät nicht im Arbeitseinsatz, so ist die Auslaßöffnung 9 mittels des Ventils 7 verschlossen. Das in dem kleineren Behälter 3 in flüssiger bzw. in gasförmiger Form angesammelte Gas kann nicht zu einem nachgeschal­ teten Brenner abfließen, der zum Betrieb einer nicht dargestellten Heizung dient. Ein derartiger Brenner ist bereits im Detail in der US-A 43 54 482 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt durch aus­ drücklichen Hinweis Bestandteil dieser Anmeldung ist.

An die Auslaßöffnung 9 des kleineren Behälters 3 schließt sich eine Leitung 10 an, in der ein zweiter Verdampfer 5 vorgesehen ist, dessen Durchflußrate vorzugsweise in etwa gleich oder größer ist als die Durchflußrate des ersten Verdampfers 2. Hinter dem Verdampfer 5 sitzt eine Düse 6, über die ein Brenner mit Brenn­ stoff in gasförmiger Form versorgt werden kann, der wiederum eine Heizung betreibt. Es ist auch ohne weiteres möglich, das Ventil 7 stromabwärts des Verdampfers 5 anzuordnen, ohne den Rahmen der Er­ findung zu verlassen.

Um eine kurze Aufheizzeit zu erzielen, muß anfangs mit einer höhe­ ren Leistung geheizt werden. Dies wird in vorteilhafter Weise da­ durch erreicht, daß in der Aufheizphase dem Brenner in kurzer Zeiteinheit mehr Brennstoff zur Verfügung gestellt wird, als nach Erreichung der Betriebstemperatur erforderlich ist. Der Brenn­ stoffverbrauch eines Brenners mit geregelter Brennstoffversorgung ergibt sich in der Aufheizphase aus dem Verlauf der Kurve D in der Phase I gemäß Fig. 3.

Wenn die Heizleistung auf die Anforderung im Beharrungszustand einer zu beheizenden Fläche ausgelegt wird, steigt die Temperatur nach einer Ubergangsfunktion gemäß folgender Formel:

x = V (1-e^-t/T).

V ist ein Verstärkungsfaktor, T entspricht der Zeitkonstante und t gibt die Zeitkoordinate wieder. Hieraus folgt für den Aufheiz­ vorgang mit konstanter Heizleistung, daß nach der Zeit t=T etwa 63% der Solltemperatur und nach der Zeit t=3T etwa 95% der Soll­ temperatur erreicht werden.

Um also eine kurze Aufheizphase zu erzielen, wird die Heizleistung für die Aufheizphase ausgelegt. Bei herkömmlichen Geräten muß die Heizleistung mittels eines Temperaturreglers oder einer Steuerung reduziert werden, da sonst die Temperatur über das zulässige Maß hinaussteigen würde (vergl. Kurve C in Fig. 2). Der Betrieb bei konstanter Heizleistung ist durch den Kurvenverlauf A wiederge­ geben.

Um einen Temperaturverlauf gemäß der Kurve B ohne aufwendigen Steuer- oder Regelaufwand zu erzielen, ist hinter dem ersten Ver­ dampfer 2 der kleinere Behälter 3 mit einem zusätzlichen Speicher­ volumen vorgesehen, der vor dem Ventil 7, bis es geöffnet wird, Brennstoff ansammelt. Wird bei Inbetriebnahme das Ventil 7 geöff­ net, dann bestimmt im wesentlichen der zweite Verdampfer 5 die Durchflußmenge des Brennstoffes aus der Düse 6 (vergl. Phase I in Fig. 3). Der zweite Verdampfer 5 bestimmt so lange die Durchfluß­ menge, bis der kleinere Behälter 3 kein Flüssiggas mehr enthält (siehe Phase II). In der Phase II sinkt der Druck im Behälter 3 allmählich ab, wodurch sich die aus der Düse 6 austretende Brenn­ stoffmenge verringert. In der Phase III stellt sich dann der Durchfluß ein, der der Hintereinanderschaltung der Strömungswider­ stände der beiden Verdampfer 2, 5 entspricht. In der Phase III bleibt die Temperatur und auch die aus der Düse 6 strömende Brenn­ stoffmenge im wesentlichen konstant. Mit dem zusätzlichen Fas­ sungsvermögen aus dem zweiten Behälter 3 kann also ein schnelleres Erreichen der Solltemperatur erzielt werden, ohne daß eine auf­ wendige und somit teuere Temperaturregelung bzw. zusätzliche Tem­ peratursteuerung eingesetzt werden müßte.

Die Wahl der einzusetzenden Materialien für die Verdampfer und Be­ hälter ist aus dem Stand der Technik zum Beispiel für Gasfeuer­ zeuge bekannt. Der Fachmann ist somit in die Lage versetzt, eine entsprechende Auswahl zu treffen. Es können auch mehrere Ver­ dampfer mit entsprechenden Zwischenbehältern hintereinanderge­ schaltet werden, um eine exaktere Anpassung an die speziellen Be­ dürfnisse zu gewährleisten. Hierdurch wird der Rahmen der Erfin­ dung nicht verlassen.

Claims (10)

1. Gerät für den persönlichen Bedarf mit einem Behälter (1) zur Aufnahme von verflüssigtem Gas, das über mindestens eine Drossel einer Heizung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszufuhr durch eine Hintereinanderschaltung von wenigstens zwei Drosseln (5, 2) bestimmt wird, zwischen denen ein Behälter (3) eines vorgegebenen Volumens angeordnet ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drosseln als Verdampfer (2, 5) ausgebildet sind.

3. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Auslaßöffnung (9) des zweiten Behälters (3) über eine steuerbare Verschlußvorrichtung verschließbar ist.

4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Fassungsvermögen des kleineren Behälters (3) in etwa der Flüssiggasmenge entspricht, die für ein Aufheizen der Heizung auf eine Sollbetriebstemperatur benötigt wird.

5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Verdampfer (5) vorzugsweise eine in etwa gleiche oder höhere Durchlässigkeit aufweist als der erste Verdampfer (2).

6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Durchlässigkeit des ersten Verdampfers (2) im wesentlichen durch den Gasbedarf während der stationären Phase (Phase III) festgelegt wird.

7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Durchlässigkeit des zweiten Verdampfers (5) durch den Brennstoffbedarf während der Aufheizphase (Phase I) festgelegt wird.

8 . Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Volumen des zweiten Behälters (3) durch die Dauer der Aufheizphase (Phase I) festgelegt wird.

9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnt, daß mehrere Drosseln unter Zwischenschaltung von Be­ hältern hintereinandergeschaltet sind.

10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Düse (6) mittels eines Ventils (7) ver­ schließbar ist.