DE69514702T2 - Erhitzer mit erzwungener Luftströmung mit Infrarot-Aufnehmer - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Heizgerät mit Luftzirkulation, z. B. DE-A42 08 680, bestehend aus einem Gehäuse mit einem Lufteinlaß und einem Luftauslaß, zwischen denen eine Vorrichtung zur Abgabe eines warmen Luftstroms angeordnet ist, bestehend aus einer Luftzirkulationsvorrichtung und einer Lufterwärmungsvorrichtung, einer Detektorvorrichtung zum Messen einer Strahlung, die von einem dem warmen Luftstrom ausgesetzten Körper abgegeben wird, und einer Vorrichtung zum Steuern der Heizvorrichtung unter Berücksichtigung der gemessenen abgegebenen Strahlung.
• Es kann sich dabei z. B. um einen Haartrockner, einen elektrischen Heizkörper mit Luftzirkulation u. a. handeln.
• Das Trocknen der Haare besteht darin, das von den Haaren aufgenommene Wasser mit Hilfe eines warmen Luftstroms zur Evaporation zu bringen. Dies wird mit Hilfe eines Ventilators erreicht, der einen Luftstrom abgibt, welcher wiederum beim Strömungskontakt mit der Heizvorrichtung erwärmt wird. Zu Beginn des Evaporationsvorgangs bildet das von den Haaren aufgenommene Wasser einen Wärmeschutz, der ein Verbrennen der Kopfhaut verhindert. Nach und nach mit dem Verdampfen des Wassers bietet dieses immer weniger Schutz, und der warme Luftstrom kann ein brennendes Gefühl oder selbst eine Verbrennung auf der Kopfhaut sowie ein Austrocknen und Beschädigen der Haare verursachen.
• Um zu verhindern, daß die Haare und die Kopfhaut im Laufe des Trocknungsvorgangs einen zu großen Temperaturanstieg erleiden, wurde überlegt, die Temperatur der Haare zu messen.
• Unter den Methoden, die Detektoren ohne direkten Kontakt mit den Haaren verwenden, kennt man die in dem Dokument GB-A-2.093.343 beschriebene. Diese Methode besteht im Abstandsmessen der Haartemperatur mit Hilfe eines außen am Gehäuse des Haartrockners angebrachten Infrarotsensors. Eine Optik ermöglicht es, den dem Trocknen ausgesetzten Haarbereich anzuvisieren. Der Infrarotdetektor wirkt auf die Heizvorrichtung ein, sobald eine vorbestimmte Temperatur erreicht ist.
• Doch ein Haartrockner dieses Typs weist Nachteile auf. Insbesondere muß der anvisierte Punkt des Infrarotsensors mit dem erwärmten Bereich übereinstimmen. Folglich muß man den Haartrockner für eine korrekte Funktionsweise in einem gleichbleibenden Abstand halten. Bei einem zu kleinen oder zu großen Abstand wird die Messung aufgrund der Parallaxe falsch, und das Einwirken des Detektors auf die Heizvorrichtung wird nicht richtig vorgenommen, was die zuvor beschriebenen Verbrennungen verursacht. Dies ist besonders nachteilig, wenn der Haartrockner von einer dritten Person gehandhabt wird: Friseur bei einem Kunden, Haare trocknen bei einem Kind oder wenn eine Person lange Haare trocknet und dann keinerlei Sinneswahrnehmung besteht.
• Eine andere Art von der Erfindung betroffenes Gerät besteht aus Heizkörpern, die einen warmen Luftstrom erzeugen. Ein solcher Heizkörper kann derart angeordnet sein, daß ein Gegenstand der Wirkung des Warmluftstroms ausgesetzt und bewirkt wird, daß der besagte Gegenstand eine anormal hohe Temperatur erreicht, die seine Beschädigung verursachen kann. Fälle, wo diese Situationen eintreten, sind z. B.:
• - ein gegenüber einem Heizkörper abgelegtes Handtuch,
• - ein tragbarer Heizkörper, nahe einem Gegenstand abgestellt: Vorhang, Möbel u. a.,
• und alle anderen ähnlichen Situationen.
• Das Ziel der Erfindung ist, jedes Verbrennungsrisiko bei der Verwendung eines solchen Heizgeräts zu vermeiden. Insbesondere im Falle eines Haartrockners ist das Ziel der Erfindung, jedes Verbrennungsrisiko zu vermeiden, ohne dem Anwender eine zu präzise Handhabung des Haartrockners abzufordern.
• Dieses Ziel wird mit einem Heizgerät erreicht, bei dem die Detektionsvorrichtung im Warmluftstrahl angeordnet ist, auf oder nahe seiner Strahlungsachse.
• Die folgende Beschreibung betrifft vorzugsweise einen Haartrockner, der ein Fachmann jedoch leicht alle für den Fall anderer Heizgeräte erforderlichen Kenntnisse entnehmen kann, was es somit ermöglicht, diese für die Verwendung besonders sicher zu machen.
• So sieht der Detektor ungeachtet des Abstands, mit dem der Haartrockner zum Haar gehalten wird, immer genau den Bereich, der den warmen Luftstrom erhält, und es gibt kein Problem der Parallaxe und folglich keine Messungsfehler mehr. Es besteht folglich keine Verbrennungsgefahr mehr.
• Man bringt die Erfassungsvorrichtung auf oder nahe der Verlängerungsachse des warmen Luftstroms an.
• Je nach dem Typ der Detektionsvorrichtung kann es zur Gewährleistung einer angemessenen Funktionsweise Wünschenswert sein, eine Vorrichtung zur Verminderung von störenden Temperaturanstiegen der Detektionsvorrichtung infolge der Heizvorrichtung vorzusehen. Dabei kann es sich um einen Schutz handeln, der das direkte Auftreffen des warmen Luftstroms auf die Detektionsvorrichtung vermeidet.
• Diese wie noch weitere Aspekte der Erfindung werden anhand der nachstehend beschriebenen Durchführungsformen verdeutlicht.
• Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren besser verstanden, die als Beispiele gegeben werden und folgendes darstellen:
• Fig. 1: Ein Schema eines Haartrockners nach der Erfindung.
• Fig. 2, Fig. 3: Zwei Schemen des Auslaßendes des Haartrockners mit einem Sensor, der von einer Vorrichtung zur Verminderung seines Temperaturanstiegs geschützt wird.
• Fig. 4: Ein Schema des Auslaßendes des Haartrockners mit einem Sensor, der von einer nicht erwärmten Luftmuffe geschützt wird.
• Fig. 5, 6: Zwei Schemen eines Sensors mit einer Kollimationsvorrichtung.
• Fig. 1 zeigt einen Haartrockner 5 mit einem Gehäuse 10 und, zwischen einem Lufteinlaß 11 und einem Luftauslaß 12, einer Luftzirkulationsvorrichtung 13, gefolgt von einer Vorrichtung 14 zum Erwärmen der zirkulierenden Luft. Die Luftzirkulationsvorrichtung 13 wird z. B. aus einem Ventilator gebildet. Die Luftzirkulationsvorrichtung 13 und die Vorrichtung 14 sind an eine elektrische Stromversorgung 16 angeschlossen und können zum Erwärmen der Luft über einen Schalter 15 in Betrieb genommen werden. Zur Verwendung des Haartrockners richtet der Anwender den warmen Luftstrom 17, der aus dem Luftauslaß 12 austritt, auf seine Haare 8.
• Der Erfindung zufolge bringt man auf dem Weg des warmen Luftstroms 17 eine Vorrichtung 20 zum Messen der von den Haaren abgegebenen Wärmestrahlung an, z. B. einen Infrarotsensor. Der Sensor 20 ist mit einer Vorrichtung 18 zum Steuern der Heizvorrichtung 14 entsprechend der auf den Haaren gemessenen Temperatur verbunden. Man legt dafür eine bestimmte Temperatur fest, und wenn diese erreicht wird, vermindert oder stoppt die Steuervorrichtung 18 die Vorrichtung zum Heizen 14 und/oder der Ventila tion. Die Vorrichtung des Sensors ermöglicht es diesem, die Temperaturvariationen des Haarbereichs zu erfassen, der den warmen Luftstrom erhält. Es besteht kein Parallaxeneffekt mehr und somit keinen für seine angemessene Funktionsweise zu haltenden Abstand.
• Dies hat den Vorteil, daß es nicht mehr möglich ist, beim Erwärmen eines Bereichs Verbrennungen zu verursachen, während die Temperatur eines anderen Bereichs gemessen wird.
• Der Sensor wird auf oder nahe der symmetrischen XX-Achse des warmen Luftstroms angebracht. Er kann jedoch auch zur Achse versetzt werden.
• Es ist die Verwendung jedes Sensors möglich, der eine von den Haaren abgegebene Infrarotstrahlung messen und auf dem Weg des warmen Luftstroms angebracht werden kann, wenn er dort nur geringfügig beeinträchtigt wird. Z. B.: beständiger temperaturabhängiger Sensor, pyroelektrischer Sensor, Thermoelement-Sensor u. a.
• Zum Erfassen des Wärmestroms verwendet man vorzugsweise einen aus einer Vielzahl an elementaren Zellen gebildeten, eine thermoelektrische Kraft entwickelnden Sensor. Eine Zelle wird aus einem Stapel Leiter- und/oder Halbleiterschichten gebildet, damit die Zelle als Reaktion auf einen Wärmestrom ein unterschiedliches elektrisches Fotential entwickelt. Ein solcher Sensor wird z. B. in den Dokumenten FR 2.471.055 und FR 2.598.803 beschrieben.
• Ein solcher Sensor hat nicht nur den Vorteil, eine große Anzahl elementarer Zellen (mehrere hundert) aufzuweisen, um ein hohes Signal abzugeben, sondern auch:
• - eine geringe Wärmeträgheit aufzuweisen,
• - geringe Abmessungen aufzuweisen, was es ermöglicht, ihn am Ausgang des Haartrockners anzuordnen, ohne den warmen Luftstrom bezeichnend zu ändern,
• - einen ziemlich breiten Bildwinkel aufzuweisen, um die aus dem Haar kommende Wärmestrahlung zu erfassen, ohne die Verwendung eines Aufnahmeobjektivs zu erfordern,
• - eine Beständigkeit gegen die beim Betrieb des Haartrockners freigesetzten Temperaturen aufzuweisen.
• Dennoch ist es gemäß Fig. 2 möglich, den Sensor mit Schutzvorrichtungen 22 zu schützen, die verhindert, daß die warme Luft direkt auf die Hinterseite des Sensors auftrifft. Es kann sich um eine Schutzmuffe handeln, die den warmen Luftstrom umleitet und vom Sensor fernhält. Die Muffe kann auf einen Schutz 23 geschmälert werden ( Fig. 3).
• Es kann sich auch um eine luftdurchströmte Muffe 24 vom nicht erwärmten Lufteinlaß 11 handeln, die der Temperaturkühlung des Sensors dient (Fig. 4).
• Um es dem Temperatursensor 20 zu ermöglichen, nur den dem warmen Luftstrom ausgesetzten Bereich des Haars zu berücksichtigen, ist es möglich, dem Sensor eine Kollimationsvorrichtung hinzuzufügen.
• Die Begrenzung der Öffnung des Wärmestrahls kann durch Anbringen eines vom Sensor 20 vorspringenden Teils 25 erhalten werden (Fig. 5). Die Begrenzung der Öffnung kann auch durch Anbringen einer Linse 26 (Fig. 6) erhalten werden, die die Wärmestrahlung auf den Sensor 20 fokussiert.

Claims (4)

1. Die Erfindung betrifft ein Heizgerät mit Luftzirkulation (5), bestehend aus einem Gehäuse (10) mit einem Lufteinlaß (11) und einem Luftauslaß (12), zwischen denen eine Vorrichtung zur Abgabe eines warmen Luftstroms angeordnet ist, bestehend aus einer Luftzirkulationsvorrichtung (13) und einer Lufterwärmungsvorrichtung (14), einer Detektorvorrichtung (20) zum Messen einer Strahlung, die von einem dem warmen Luftstrom ausgesetzten Körper (8) abgegeben wird, und einer Vorrichtung (18) zum Steuern der Heizvorrichtung (14) unter Berücksichtigung der gemessenen abgegebenen Strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionsvorrichtung (20) im warmen Luftstrom angeordnet ist, aus oder nahe seiner Verlängerungsachse (XX).

2. Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Vorrichtungen (22, 23, 24) zur Verminderung von Temperaturanstiegen der Detektionsvorrichtung (20) enthält.

3. Heizgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese die Verminderungen bewirkenden Vorrichtungen (22) einen Schutz (23) enthalten, der das direkte Auftreffen des warmen Luftstroms auf die Detektionsvorrichtung (20) verhindert.

4. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer Kollimationsvorrichtung (25, 26) versehen ist, die die vom Körper (8) abgegebene, auf die Detektionsvorrichtung (20) auftreffende Wärmestrahlung auf einen Strahl geringer Öffnung (a) begrenzt.