Haartrockener

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Haartrockner mit einer Heizeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Ein gattungsgemäßer Haartrocknerweist eine Heizeinrichtung mit gewickelten und stromdurchflossenen Heizdrähten aus Metallauf. Die Heizdrähte können entweder mit gleichem oder mit variablem Radius gewickelt sein, so dass nicht nur die Luft nahe der Gehäusewandung, sondern auch in der Mitte des Luftstroms direkt beheizt werden kann. Die Heizdrähte werden üblicherweise auf Mikanithalterungen aufgewickelt und bilden dann entsprechend der zur Verfügung stehenden Flügel quadratische oder sechseckige Strukturen.

[0003] Die DE 10004177 A1 offenbart ein elektrisches Heizelement, insbesondere für einen Strahlheizkörper eines Elektroherdes, das aus halbleitender Keramik besteht, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung. Die DE 10320659 A1 offenbart eine Heizvorrichtung, insbesondere für eine Umluftheizung eines Gargeräts, mit einem, im Luftstrom eines Gebläses zur Erwärmung der von diesem geförderten Luft angeordneten elektrischen Heizelement, das ein elektrisch beheizbares, wärmeleitendes und gasdurchlässiges Keramikmaterial aufweist, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Heizelement zumindest in Teilsegmenten ringförmig um einen radialen Auslassbereich des Gebläses angeordnet ist. Die CA 2 500 588 A1 offenbart eine Heizeinrichtung, z.B. für einen Haartrockner, mit einem Block aus Kunststoffschaum, der eine elektrisch leitende Beschichtung aufweist. Die EP 1 528 837 A1 betrifft eine elektrisch beheizbare Struktur aus einem elektrisch leitenden Kunststoff.

[0004] Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, eine im Hinblick auf das Gewicht, den Bauraum und die Qualität der Luft verbesserte Ausführungsform für Haartrockner der gattungsgemäßen Art anzugeben, die sich insbesondere durch eine alternative Heizeinrichtung auszeichnet.

[0005] Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0006] Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Heizeinrichtung eines gattungsgemäßen Haartrockners, völlig neuartig und damit alternativ zu bisher bekannten Heizeinrichtungen mit Heizdrähten auszubilden. Die erfindungsgemäße Heizeinrichtung weist dazu ein elektrisch nicht leitendes Substrat als Trägermaterial sowie eine darauf angeordnete elektrisch leitfähige Beschichtung auf, die sich in stromdurchflossenem Zustand erhitzt. Bei der Ausführungsform wird somit anstatt eines stromdurchflossenen metallischen Heizdrahtes ein elektrischer Isolator (Substrat) verwendet, der mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung überzogen wird. Wichtig bei der Auswahl der passenden Systeme ist dabei die Kompatibilität von isolierendem und elektrisch leitendem Material. Weiterhin sind die Widerstandswerte, insbesondere die Flächenwiderstandswerte von Bedeutung, um die Fläche und/oder Geometrie zu bestimmen, die für den benötigten Widerstand der Heizeinrichtung gebraucht werden. Bis zu einem gewissen Grad kann der Widerstand auch über die Schichtdicke der elektrisch leitfähigen Beschichtung eingestellt werden, wonach auf jeden Fall auch die Leistungsdichte, das heißt die Leistung, die je Flächeneinheit in das System eingebracht werden darf, beachtet werden muss. Für das elektrisch isolierte Material seien beispielhaft Glas, Glasfasern und Keramik genannt. Es können selbstverständlich aber auch hochtemperaturbeständige Kunststoffe oder Silikone zum Einsatz kommen. Als elektrisch leitende Beschichtung seien beispielhaft kohlenstoffhaltige Werkstoffe (z.B. mit Carbon Nanotubes und/oder Graphit und/oder Ruß) Indiumzinnoxid (ITO) und Antimonzinnoxid (ATO) oder metallhaltige Beschichtungen (z.B. Bedampfungen)) genannt.

[0007] Hinsichtlich der einsetzbaren Heizungsgeometrien ist es insbesondere bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung in einem Haartrockner von großem Vorteil, wenn das Substrat eine vergleichsweise hohe Porosität aufweist und dadurch eine große Oberfläche, über die die Wärmeübertragung erfolgen kann. Der zu erwärmende Luftstrom wird somit vorzugsweise durch das Substrat geleitet. Bei den Heizungsgeometrien seien folgende Beispiele erwähnt: Fasern (z.B. Glasfasern, z.B. beschichtet mit ATO) poröse Schäume (z.B. Keramik oder Glas, z.B. beschichtet mit kohlenstoffhaltigen Materialien oder ATO), Vliese (z.B. Glas, z.B. beschichtet mit ATO), Röhren (z.B. Glas oder Keramik, z.B. beschichtet mit ATO oder kohlenstoffhaltigem Material). Durch die Verwendung von Substraten, wie beispielsweise Glas, Kunststoff oder Keramik, die in der Regel deutlich leichter sind als die Metalle herkömmlicher Heizdrähte, bietet die erfindungsgemäße Heizeinrichtung zudem die Möglichkeit, leichtere Haartrockner zu bauen. In diesem Sinne wirken können auch hochtemperaturbeständige Kunststoffe oder Silikone. Durch die Verwendung beschichteter Substrate wird insbesondere für die Wärmeübertragung deutlich weniger Bauraum benötigt als bei konventionellen Heizdrahtheizungen. Dies sollte ebenfalls für gewickelte Glasfaserheizkörper gelten, sofern der Widerstand je Länge dieses Systems höher ist als der des konventionellen Heizdrahtes, also mit weniger Drahtlänge der gleiche Widerstand und somit die gleiche Heizleistung generiert werden können. Hierbei ist stets darauf zu achten, dass die Heizeinrichtung die entstehenden Leistungsdichten je Fläche und gegebenenfalls je Volumen langfristig aushält. Werden beschichtete Glasfasern verwendet, können die erforderlichen Trägerplatten in der Regel kleiner gestaltet werden, z.B. kürzer da weniger Wicklungen erforderlich sind. Dies wiederum ergibt neuen Spielraum und neue Bauraumreserven oder aber eröffnet die Möglichkeit, den Haartrockner an sich kleiner zu bauen.

[0008] Erfindungsgemäß weist das Substrat und/oder die leitfähige Beschichtung katalytisch aktive Substanzen auf. Derartige katalytisch aktive Substanzen können beispielsweise anorganische poröse Materialien sein, wie beispielsweise Zeolithe oder Perlite, die gegebenenfalls zusätzlich eine Fettspeicherung bzw. generell eine Geruchsstoffspeicherung bewirken können. Eine derartige Luft reinigende Wirkung istauch bei katalytisch aktiven Substanzen in Haartrocknern oder Warmluftstylingbürsten von großem Vorteil, da gleichzeitig beim Trocknen der Haare die Qualität der Luft verbessert wird. Eine solche Heizeinrichtung mit katalytisch aktiven Substanzen könnte demzufolge auch bei Heißluftgebläsen zum Beheizen von Räumen Anwendung finden.

[0009] Eine Herstellung der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung kann beispielsweise wie folgt erfolgen: Ausgegangen wird im vorliegenden Fall von einem mit Carbon Nanotubes (CNT) angereicherten Keramikschlicker, der durch den CNT-Anteil so eingestellt ist, dass er nach einem abschließenden Temperaturschritt einen festen keramischen Körper, insbesondere in der Art einer Beschichtung, mit definiertem elektrischem Widerstand ergibt. Der elektrische Widerstand muss in einem Bereich liegen, der ein elektrisches Beheizen des Materials ermöglicht (z.B. bei einer Betriebsspannung von 230 V einen Gesamtwiderstand von kleiner als 1 kOhm). Aus diesem Keramikschlicker wird nun ein beheizbarer Schaumkörper hergestellt, in dem zunächst ein offenzelliger, organischer Schaum über ein Tauchverfahren mit dem mit CNTs versetzten Keramikschlicker überzogen wird. Anschließend wird beides zusammen gebrannt, wobei die Organik verbrennt und ein offenzelliger, keramischer Schaum in Form des ursprünglichen organischen Schaums zurück bleibt. Dieser Schaumkörper kann nun dank seines durch die CNT verminderten Widerstandes als Heizer genutzt werden.

[0010] Alternativ kann selbstverständlich auch ein leitfähiger offenzelliger Keramikschaum wie folgt hergestellt werden: Ein bestehender Keramikschaum aus kommerzieller Oxid- oder Silicatkeramik (also nicht elektrisch leitfähig) wird mit einer zusätzlichen leitfähigen Schicht aus CNTs beschichtet. Um den Schaum als Umluftheizer nutzen zu können, muss noch eine geeignete elektrische Kontaktierung erfolgen, beispielsweise durch ein partielles Metallisieren. Wird nun diese Heizeinrichtung in den Umluftstrom eingebracht, kann er durch das Anlegen elektrischer Spannung bis zum Glühen erwärmt werden und erhitzt so die ihn durchströmende Luft. Durch die sehr große zur Verfügung stehende Kontaktoberfläche zwischen der Heizeinrichtung und der diese überströmenden Luft sowie die dort herrschende turbulente Strömung ergibt sich ein besonders guter Wärmeübergang. Zusätzlich besteht die Möglichkeit einer Beschichtung der Kontaktoberfläche mit katalytisch aktiven Materialien, aufgrund der hohen herrschenden Temperaturen eine katalytische Reinigung der Luft direkt an der Heizeinrichtung ermöglichen.

[0011] Die Vorteile der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung liegen insbesondere in der vergleichsweise hohen Aufheizgeschwindigkeit, den im Vergleich zum Metall basierenden Heizdrähten höheren Temperaturen, einer hohen Effektivität, der Möglichkeit zur Umluftkatalyse sowie der generellen Nickel- und Chromfreiheit.

[0012] Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

[0013] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

[0014] Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen. Dabei zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1

ein in der Art eines Haartrockners,

Fig. 2

eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung.

[0015] Entsprechend der Fig. 1 weist ein Haartrockner 4 eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung 2 auf. Die erfindungsgemäße Heizeinrichtung 2 weist ein elektrisch nicht leitfähiges Substrat 5 als Trägermaterial sowie eine darauf angeordnete, elektrisch leitfähige Beschichtung 6 auf, die sich in stromdurchflossenem Zustand erhitzt.

[0016] Das Substrat 5 kann beispielsweise Glas, Glasfasern, Kunststoff, hier insbesondere Silikon oder Keramik aufweisen, wobei das Substrat 5 generell aus Siliziumdioxid (Si2O), Aluminiumoxid (Al2O3) oder aus Siliziumnitrid (Si3N4) ausgebildet sein kann.

[0017] Demgegenüber kann die elektrisch leitfähige Beschichtung 6 kohlenstoffhaltig sein, insbesondere graphithaltig, rußhaltig, oder aus Carbon Nanotubes, oder metallhaltig sein. Ebenfalls denkbar ist eine Ausbildung aus Indiumzinnoxid (ITO) oder Antimonzinnoxid (ATO). Generell besitzt das Substrat 5 eine poröse, insbesondere schaumartige und luftdurchlässige Struktur und kann eine Porosität von 70 bis 95 % aufweisen. In diesem Fall ist das Substrat 5 luftdurchlässig und besitzt zudem eine vergleichsweise große innere Oberfläche, die zu einer guten Wärmeübertragung führt. Durch die hohe innere Oberfläche, hervorgerufen durch die große Porosität, wird zudem eine turbulente Strömung beim Durchströmen der Heizeinrichtung 2 und damit ebenfalls eine gute Wärmeübertragung erzielt.

[0018] Die Beschichtung 6 kann beispielsweise mittels Bedampfen, Bedrucken oder Besprühen auf das Substrat 5 aufgebracht werden. Generell kann das Substrat 5 und/oder die leitfähige Beschichtung 6 zusätzlich katalytisch anorganische poröse Materialbestandteile, wie beispielsweise Zeolithe oder Perlite, oder aber andere katalytisch aktive Substanzen aufweisen, die insbesondere eine katalytische Wirkung entfalten und beispielsweise eine Geruchsemission oder aber auch eine Geruchsspeicherung, insbesondere eine Fettspeicherung, bewirken. Die an diesen katalytisch aktiven Substanzen entstehende Verbrennungswärme könnte zusätzlich zur Erhitzung der durchströmenden Luft (Energielabeling) dienen bzw. Wärmeverluste ausgleichen.

[0019] Die Durchströmung der Heizeinrichtung 2 mit der zu erwärmenden Luft kann beispielsweise mittels eines Lüfters 8 (vgl. Fig. 1,2) erfolgen. Mit der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung lässt sich eine effektive Beheizung der zu erwärmenden Luft erzielen und ein generell komplett andersartiges Heizkonzept in bisher bekannten Haartrocknern 4 erzielen.

Bezugszeichenliste

[0020] 

2

Heizeinrichtung

4

Haartrockner

5

Substrat

6

Beschichtung

8

Lüfter

Ansprüche

1. Haartrockner (4) mit einer Heizeinrichtung (2), wobei die Heizeinrichtung (2) ein elektrisch nicht leitfähiges Substrat (5) als Trägermaterial sowie eine darauf angeordnete elektrisch leitfähige Beschichtung (6) aufweist, die sich in stromdurchflossenem Zustand erhitzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (5) und/oder die leitfähige Beschichtung (6) katalytisch aktive Substanzen aufweist.

2. Haartrockner (4) nach Anspruch 1, , dadurch gekennzeichnet,

- dass das Substrat (5) Glas, Glasfasern, Kunststoff, insbesondere Silikon, oder Keramik aufweist, und/oder

- dass das Substrat (5) aus Siliziumdioxid (Si2O), Aluminiumoxid (Al2O3) oder Siliziumnitrid (Si3N4) ausgebildet ist.

3. Haartrockner (4) nach Anspruch 1, oder 2 , dadurch gekennzeichnet,
dass die elektrisch leitfähige Beschichtung (6) kohlenstoffhaltig ist, insbesondere Graphit, Ruß, Carbon Nanotubes, Indiumzinnoxid (ITO), Antimonzinnoxid (ATO) oder metallhaltig ist.

4. Haartrockner (4) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
dass das Substrat (5) eine poröse, insbesondere schaumartige, luftdurchlässige Struktur aufweist.

5. Haartrockner (4) nach Anspruch 1, 2,3 oder 4 dadurch gekennzeichnet,
dass die Beschichtung (6) mittels Bedampfen, Bedrucken oder Besprühen auf das Substrat aufgebracht sind.

6. Haartrockner (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Substrat (5) und/oder die leitfähige Beschichtung (6) katalytisch anorganische poröse Materialbestandteile, wie Zeolithe oder Perlite, aufweist.

7. Haartrockner (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Substrat (5) eine Porosität von 70-95% aufweist.

Claims

1. Hairdryer (4) having a heating device (2), wherein the heating device (2) comprises an electrically non-conductive substrate (5) as support material and an electrically conductive coating (6) arranged thereon, said electrically conductive coating being heated in a current-conducting state, characterised in that the substrate (5) and/or the conductive coating (6) comprises catalytically active substances.

2. Hairdryer (4) according to claim 4, characterised in that

- the substrate (5) comprises glass, glass fibres, plastic, in particular silicone, or ceramic, and/or

- the substrate (5) is formed from silicon dioxide (Si2O), alumina (Al2O3) or silicon nitride (Si3N4).

3. Hairdryer (4) according to claim 1, or 2, characterised in that
the electrically conductive coating (6) contains carbon, in particular graphite, carbon black, carbon nanotubes, indium tin oxide (ITO), antimony tin oxide (ATO), or contains metal.

4. Hairdryer (4) according to claim 1, 2 or 3, characterised in that
the substrate (5) has a porous, in particular foam-like, air-permeable structure.

5. Hairdryer (4) according to claim 1, 2, 3 or 4, characterised in that the coating (6) is applied to the substrate by means of vapour deposition, printing or spraying.

6. Hairdryer (4) according to one of the preceding claims, characterised in that the substrate (5) and/or the conductive coating (6) comprises catalytically inorganic porous material components, such as zeolites or perlites.

7. Hairdryer (4) according to one of the preceding claims, characterised in that the substrate (5) has a porosity of 70-95%.

Revendications

1. Sèche-cheveux (4) doté d'un dispositif de chauffage (2), le dispositif de chauffage (2) comprenant un substrat (5) électriquement non conducteur en tant que matériau de support ainsi qu'un revêtement (6) électriquement conducteur disposé dessus qui s'échauffe lorsqu'il est parcouru par le courant, caractérisé en ce que le substrat (5) et/ou le revêtement conducteur (6) comprend des substances catalytiquement actives.

2. Sèche-cheveux (4) selon la revendication 1, caractérisé en ce que

- le substrat (5) comprend du verre, des fibres de verre, de la matière plastique, en particulier de la silicone, ou de la céramique, et/ou

- le substrat (5) est constitué de dioxyde de silicium (Si2O), d'oxyde d'aluminium (Al2O3) ou de nitrure de silicium (Si3N4).

3. Sèche-cheveux (4) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le revêtement (6) électriquement conducteur contient du carbone, en particulier du graphite, de la suie, des nanotubes de carbone, de l'oxyde d'indium et d'étain (ITO), de l'oxyde d'antimoine et d'étain (ATO), ou il contient du métal.

4. Sèche-cheveux (4) selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le substrat (5) possède une structure poreuse, en particulier de type mousse, perméable à l'air.

5. Sèche-cheveux (4) selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que le revêtement (6) est déposé sur le substrat par vaporisation, impression ou pulvérisation.

6. Sèche-cheveux (4) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le substrat (5) et/ou le revêtement conducteur (6) comprend des composants de matériau catalytiques inorganiques poreux, comme des zéolithes ou des perlites.

7. Sèche-cheveux (4) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le substrat (5) a une porosité de 70-95 %.

Zeichnung