DE19905985A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Trocknen von Personen und/oder Körperteilen - Google Patents

Abstract

Es ist bekannt, zum Trocknen von Personen und/oder deren Körperteilen, insbesondere von Händen, Heißluftgebläse zu verwenden. Diese sind aber energieaufwendig und laut. Es wird vorgeschlagen, die zur Trocknung notwendige Trocknungsenergie mit einer Infrarotstrahlungsquelle zu erzeugen, wobei die von der Infrarotstrahlungsquelle emittierte Strahlung auf die zu trocknende Person und/oder den zu trocknenden Körperteil trifft und zur thermischen Anregung des Wassers bzw. der Feuchte dient. Ein leichter Luftstrom unterstützt den Trocknungsvorgang durch einen Abtransport der verdampften Feuchte.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Trocknen von Personen und/oder deren Körperteilen.

Es existiert eine Vielzahl derartiger Vorrichtungen, insbesondere solche, die zum Händetrocknen vorgesehen sind. So sind in vielen öffentlichen Gebäuden, wie beispielsweise in Bahnhöfen, Flughäfen, Raststätten und großen Bürogebäuden häufig elektrisch betriebene Händetrockner installiert. Stoff- oder Papierhandtüchern gegenüber weisen sie den Vorteil auf, daß sie nicht gewaschen, ausgetauscht oder nachgefüllt werden müssen, nur wenig Wartung und Pflege erfordern und allzeit funktionsbereit sind. Hinsichtlich der hygienischen Erfordernisse weisen die elektrisch betriebenen Händetrockner zudem den Vorteil auf, daß sie nicht, wie Stoffhandtücher naß werden und als Nährboden für allerlei Keime dienen können. Papierhandtücher sind vom hygienischen Standpunkt aus gesehen zwar weniger problematisch als Stoffhandtücher, müssen jedoch regelmäßig nachgefüllt und entsorgt werden.

Herkömmliche, elektrisch betriebene Händetrockner basieren im wesentlichen auf dem Prinzip einer Konvektionstrocknung mit erwärmter Luft. Hierbei wird ein Heizdraht in der Regel mit elektrischer Energie erwärmt. Dieser Heizdraht wird von einem durch ein Gebläse erzeugten Luftstrom umströmt, der die zur Trocknung erforderliche Wärme aufnimmt. Die erwärmte Luft wird dann zu dem Wirkbereich, meist unterhalb des Trockners geführt, in welchem zu trocknende Hände und die an ihnen an­ haftende oder mit ihnen verbundene Feuchte einen Teil der Wärme aufnehmen. Der Luftstrom dient weiterhin zum Abtrans­ port der Feuchte.

Ein Nachteil dieser bekannten Händetrockner liegt darin, daß die Trocknungswärme zunächst vom Heizdraht auf die Luft über­ tragen werden muß. Ein weiterer Wärmeübergang findet bei der Abgabe von der Luft an die Hände statt. Um auf diese Weise eine zur Trocknung ausreichende Wärmemenge von dem Heizdraht auf die Hände zu übertragen, bedarf es deshalb einer sehr großen Luftmenge, die von einem Gebläse erzeugt werden muß. Um eine ausreichende Erwärmung der zuvor relativ kalten Luft zu erreichen, bedarf es der großen Luftmenge entsprechend großer Wärmeübergangsflächen am Heizdraht. Gleichzeitig muß der Heizdraht, an dem sich die Luft erwärmt, auf einer hohen Temperatur gehalten werden, und es muß verhindert werden, daß er sich durch die vorbeiströmende Luft übermäßig abkühlt. Aus diesen Gründen liegen typische elektrische Anschlußwerte die­ ser Geräte zwischen 1800 W und 2500 W.

Ein weiterer Nachteil herkömmlicher Händetrockner ist die von dem Gebläse verursachte starke Geräuschentwicklung aufgrund des starken Luftstroms, der erforderlich ist, damit der Trocknungsvorgang in einem zumutbaren Zeitraum beendet ist. Ein weiterer Nachteil ist, daß der Heizdraht als elektrischer Widerstandheizer mit einer aufgrund der großen Wärmeüber­ gangsfläche relativ hohen Wärmekapazität thermisch träge ist, so daß beim Start des Händetrockners zunächst kalte Luft ge­ fördert wird, die nicht wesentlich zum Trocknen beiträgt, wohingegen die Luft bei einem längeren Betrieb unangenehm heiß wird. Zudem verbleiben der Heizdraht bzw. die ihn umgebenden Gehäuseteile am Ende des Trocknungsvorgangs noch einige Zeit warm und die darin gespeicherte Wärmemenge geht ungenutzt verloren.

Darüber hinaus dient nur ein geringer Teil der erwärmten Luft tatsächlich zum Trocknen der nassen Hände bzw. Körperteile. Dies liegt zum einen daran, daß ein Großteil der Luft an den zu trocknenden Händen bzw. Körperteilen vorbeiströmt, ohne eine Trocknungswirkung zu entfalten, und zum anderen daran, daß die von der Luft übertragene Wärmeenergie sehr unspezi­ fisch an alles abgegeben wird, was sich im Luftstrom befin­ det, insbesondere auch an das Gehäuse des Trockners.

Ein weiterer zu nennender Nachteil dieser bisher üblichen Händetrockner ist die hohe Temperatur des Heizdrahtes, die im Bereich von 800°C bis 1200°C liegt. Aufgrund dieser hohen Temperaturen müssen große Mindestabstände zwischen dem Heiz­ draht und anderen Gehäuseteilen eingehalten werden. Aus die­ sem Grund kann ein derartiger Händetrockner nur in einem ge­ ringen Ausmaß verkleinert werden, so daß der Platzbedarf für einen solchen Händetrockner relativ groß ist. Eine Integra­ tion in Einrichtungsgegenstände ist, auch aufgrund der großen benötigten Luftmenge, nur schwer möglich.

Obgleich die bisher bekannten elektrisch betriebenen Hände­ trockner Vorteile gegenüber Papier- und Stoffhandtüchern aufweisen, werden diese Geräte vor allem wegen des hohen Energiebedarfs und der oft starken Geräuschentwicklung zumeist nur in Bürogebäuden und öffentlichen Gebäuden und nicht in Privathaushalten genutzt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Trocknen von Personen und/oder deren Körperteilen zur Verfügung zu stellen, die eine Trocknung bei einem verringerten Energiebedarf und geringer Geräuschent­ wicklung ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1, durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 11 sowie durch die Verwendung gemäß Patentanspruch 17 gelöst.

Ein Trockner gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Um­ wandlungseinrichtung auf, welche Primärenergie, insbesondere elektrische Energie in Trocknungsenergie umwandelt, wobei die Umwandlungseinrichtung als Infrarotstrahlungsquelle ausgebil­ det ist. Die Infrarotstrahlungsquelle ist derart angebracht, daß sie einen räumlichen Wirkbereich aufweist, in dem die von der Infrarotstrahlungsquelle emittierte Strahlung auf die feuchte und/oder die zu trocknende Person bzw. das zu trock­ nende Körperteil trifft und sich durch Absorption zumindest teilweise in thermische Energie umwandelt, welche die Trock­ nung bewirkt oder unterstützt.

Die Infrarotstrahlungsquelle ist hierbei so ausgelegt, daß der überwiegende Teil ihrer emittierten Strahlungsenergie im nahen Infrarot (NIR) liegt, wobei insbesondere das Emissions­ maximum der Infrarotstrahlungsquelle im NIR-Bereich lokali­ siert ist. Auf diese Weise liegt das Emissionsmaximum der Infrarotstrahlungsquelle in einem Wellenlängenbereich, in welchem Molekülschwingungen von Wasser angeregt werden. Der wesentliche Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß die Infrarotstrahlungsquelle speziell auf den Wellenlängenbereich abstimmbar ist, in welchem bevorzugt Molekülschwingungen von Wasser und diejenigen anderer Moleküle nur in untergeordnetem Maße angeregt werden.

Auf diese Weise wird die emittierte elektromagnetische Strah­ lung im wesentlichen von der einer Person oder einem Körper­ teil anhaftenden Feuchte absorbiert, wodurch die Feuchte thermisch angeregt und verdampft wird. Das mit Feuchte behaftete Körperteil selbst absorbiert hierbei keine oder nur geringfügig Strahlung, welche von der Infrarotstrah­ lungsquelle emittiert wird.

Erfindungsgemäß ist die Infrarotstrahlungsquelle als Halogenlampe ausgebildet, welche einen Glühdraht aufweist der von einem Lampenkörper umgeben ist. Der Lampenkörper ist zumindest für NIR-Strahlung durchlässig. Der Glühdraht der Halogenlampe ist hierbei die eigentliche Infrarotstrahlungs­ quelle. Aufgrund der Tatsache, daß die Masse des Glühdrahtes sehr gering ist, wird dieser unmittelbar nach dem Zuführen des Stromes warm und erreicht seine Endtemperatur in Sekundenbruchteilen. Aufgrund dessen beginnt der Trocknungsvorgang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung unmittelbar und ohne Einschaltverzögerung wie bei herkömmlichen Geräten. Das Erkalten nach dem Ausschalten ist ebenfalls praktisch verzögerungsfrei. Weiterhin ist es möglich, die Strahlungsquelle auf eine konstante (Glühfaden-)Temperatur zu regeln, um damit ein konstantes und vor allem optimales, der Anregungsfrequenz der Wassermoleküle angepaßtes Frequenzspektrum einzustellen. Über einen, auf die zu trocknenden Bereiche gerichteten Strahlungssensor ist es möglich, eine Leistungsabschaltung dann vorzunehmen, wenn der Bereich (z. B. die Hände) eine zu hohe Temperatur annehmen. Mittels eines solchen Sensors kann auch eine Regelung des Strahlers derart erfolgen, daß die zu trocknenden Bereiche eine vorbestimmte Temperatur über einen vorbestimmten Zeitraum behalten.

Die Lampe ist vorzugsweise röhrenförmig ausgebildet, wobei eine röhrenförmige Ringlampe eine besonders bevorzugte Aus­ führungsform ist. Vorteilhaft bei der Ausführung als Ring­ lampe ist, daß der Wirkbereich von der Lampe von allen Seiten gleichmäßig bestrahlt wird. Um eine möglichst gleichmäßige Bestrahlung der zu trocknenden Person und/oder deren Körper­ teilen zu gewährleisten, sind gemäß einer weiteren Ausfüh­ rungsform mehrere, insbesondere röhrenförmige NIR-Lampen vorgesehen. Die Infrarotstrahlungsquelle, vorzugsweise eine oder mehrere NIR-Lampen, sind gemäß einer Ausführungsform in einem Gehäuse angeordnet, welches zumindest eine offene Ge­ häuseseite aufweist. Hierbei ist die Lampe so in dem Gehäuse angeordnet, daß ihre Strahlung durch die offene Gehäuseseite hindurch in Richtung des Wirkbereichs gerichtet ist.

Um die im Wirkbereich nutzbare Strahlungsausbeute zu maximie­ ren, ist die Infrarotstrahlungsquelle (NIR-Lampe) an ihrer, der offenen Gehäuseseite gegenüberliegenden äußeren Oberfläche des Lampenkörpers mit einer Reflektorschicht ver­ sehen. Zudem sind Bauteile des Trockners, insbesondere Gehäu­ seteile, die der Strahlung der Infrarotstrahlungsquelle aus­ gesetzt sind, mit einem die Strahlung der Infrarotstrahlungs­ quelle reflektierenden Material bedeckt bzw. beschichtet, so daß die aus Richtung der Infrarotstrahlungsquelle einfallende Strahlung in den Wirkbereich reflektiert wird.

Auf der der offenen Gehäuseseite des Trockners gegenüberlie­ gende Seite der Lampe ist erfindungsgemäß ein Lüfter vorge­ sehen. Der Lüfter dient einerseits dazu, die Infrarotstrah­ lungsquelle zu kühlen und andererseits einen Luftstrom zu erzeugen, der durch die offene Gehäuseseite aus dem Gehäuse austritt um die durch die Einwirkung der NIR-Strahlung ver­ dampfte Feuchte aus dem Wirkbereich abzutransportieren und auf diese Weise die Trocknung zu unterstützen.

Da die Trocknung bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung im wesentlichen nicht auf einer Konventionstrocknung mittels eines warmen Luftstroms beruht, sondern auf einer thermischen Anregung der zu verdampfenden Fauchte mittels NIR-Strahlung, ist es nicht nötig, einen zur Erzeugung eines starken Luft­ stroms nötigen leistungsstarken Gebläsemotor mit entsprechend dimensionierten Ventilatorblättern zu verwenden. Bei der er­ findungsgemäßen Vorrichtung wird zwar auch ein Luftstrom er­ zeugt, dieser dient jedoch im wesentlichen nur zum Abtransport der verdampften Feuchte und nicht zum Wärmetransport und/oder zur Verdampfung der Feuchte. Aus diesem Grund ist ein im Vergleich zu einem herkömmlichen Gebläse sehr kleiner und relativ leistungsschwacher Lüfter ausreichend, da lediglich für einen geringen Luftstrom zum Abtransport der verdampften Feuchte gesorgt werden muß. Auf diese Weise wird ein Nachteil herkömmlicher Händetrockner, nämlich die hohe Geräuschentwicklung dieser Geräte während des Betriebs vermieden.

An dieser Stelle muß darauf hingewiesen werden, daß die Er­ wärmung des Luftstroms an der Infrarotstrahlungsquelle nicht entscheidend für die Funktion des erfindungsgemäßen Hände­ trockners ist, sondern diese Erwärmung lediglich einen die Trocknung unterstützenden Nebeneffekt hat. Das Funktions­ prinzip des erfindungsgemäßen Trockners beruht auf einer Verdampfung der Feuchte, die durch die Absorption von NIR- Strahlung in der Feuchte bzw. einer thermischen Anregung der Wassermoleküle durch die Absorption der Photonen verursacht ist. Ebenso ist es natürlich möglich, anstelle von bewegter warmer Luft bewegte kalte Luft zu verwenden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Trocknen von Personen und/oder deren Körperteilen, insbesondere von Händen ausge­ legt, wobei Trocknungsenergie auf die einer Person und/oder zumindest einem ihrer Körperteile anhaftenden Feuchte übertragen wird, so daß die Feuchte (also Wasser) thermisch angeregt und eine Trocknung bewirkt oder unterstützt wird. Die Trocknungsenergie wird hierbei in Form von elektromagnetischer Strahlungsenergie auf die Feuchte übertragen und wandelt sich durch Absorption, welche in der Feuchte stattfindet, zu einem wesentlichen Teil in eine die Trocknung bewirkende oder unterstützende thermische Energie um.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Strahlungsspek­ trum mit zumindest Strahlungsanteilen im Infrarot erzeugt. Die spektrale Verteilung dieses Strahlungsspektrums wird derart auf die Absorptionseigenschaften der Feuchte abge­ stimmt, daß die Absorption der Strahlung überwiegend, insbe­ sondere zu mehr als 80% in der Feuchte bzw. in den Wassermolekülen stattfindet.

Zur Unterstützung des Trocknungsvorgangs, insbesondere zum Abtransport des verdampften Wassers wird erfindungsgemäß ein Luftstrom erzeugt, welcher den zu trocknenden Körperteil oder die zu trocknende Person umströmt. Erfindungsgemäß wird diese Konvektion von einem Lüfter bewirkt. Mittels dieser Konvek­ tion werden Bauteile dieser Strahlungsquelle und/oder Bau­ teile des Trockners gekühlt. Bei diesem Kühlvorgang wird ein Trocknungsgas, vorzugsweise Luft, erwärmt und in Richtung der zu trocknenden Person und/oder deren Körperteilen geführt.

Es ist darauf hinzuweisen, daß gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Trocknen von Personen und/oder deren Körper­ teilen vorzugsweise eine Infrarotstrahlungsquelle verwendet wird. Die Infrarotstrahlungsquelle ist besonders bevorzugt als röhrenförmige Halogenlampe ausgebildet. Die Halogenlampe weist einen Wolfram-Glühdraht als Emitter der NIR-Strahlung und einen für NIR-Strahlung durchlässigen Lampenkörper auf. Der Lampenkörper ist vorzugsweise aus Quarzglas, welches für NIR-Strahlung durchlässig ist. Eine bevorzugte Ausführungs­ form einer erfindungsgemäß eingesetzten Halogenlampe ist als Ringlampe ausgebildet, wobei diese vorzugsweise konzentrisch um eine Achse angeordnet ist, so daß die von der Halogenlampe emittierte NIR-Strahlung den Wirkbereich optimal bestrahlt. Erfindungsgemäß ist die verwendete Infrarotstrahlungsquelle mit einer Emittertemperatur (Wandel-Temperatur) von mindestens 2300 K und insbesondere mehr als 2900 K betrieben.

Die Verwendung einer Lampe als Umwandlungseinrichtung zur Umwandlung von Primärenergie in Trocknungsenergie in einem erfindungsgemäßen Trockner für Personen und/oder deren Körperteile, bringt zahlreiche Vorteile mit sich.

Da mit einer erfindungsgemäß eingesetzten Halogenlampe primär NIR-Strahlung erzeugt wird, die dazu dient, die Molekül­ schwingungen von Wasser anzuregen, so daß dessen kinetische Energie erhöht wird und das Wasser somit zum Verdampfen angeregt wird, die Energieübertragung also durch Strahlung und nicht durch Konvektion stattfindet, entfällt der bei einem herkömmlichen Händetrockner auftretende Nachteil von zwei schlechten Wärmeübergängen. Aufgrund des neuartigen Prinzips zur Trocknung von Körperteilen mittels einer Energieübertragung durch Photonen auf die zu verdampfende Feuchte, wird die Notwendigkeit einer Wärmeübertragung zunächst vom Heizdraht auf das Transportmedium, nämlich Luft, und anschließend die Wärmeübertragung von der erwärmten Luft auf die zu trocknenden Körperteile vermieden. Der durch die­ sen relativ schlechten Wärmeübergang verursachte Wirkungs­ gradverlust wird auch aus der Tatsache ersichtlich, daß die Energieaufnahme herkömmlicher Händetrockner zwischen 1800 W und 2500 W liegt, womit ein relativ großflächiger und masse­ reicher Glühdraht auf Rot- bzw. Gelbglut erhitzt werden muß, um letztendlich eine durchschnittliche Trocknungslufttem­ peratur von ca. 40°C bis 50°C zu erhalten, mit welcher die mit Feuchte behafteten Personen und/oder deren Körperteile getrocknet werden können.

Bei der Verwendung einer NIR-Lampe als Umwandlungseinrichtung zur Erzeugung von Trocknungsenergie liegt die Temperatur des Emitters der NIR-Strahlung, nämlich des Glühdrahtes der NIR- Lampe zwar relativ hoch bei ca. 2500 K bis 3000 K, jedoch liegt die zur Erreichung gleicher Trocknungsleistung erforderliche Leistung lediglich bei 900 W bis 1200 W, also bei etwa der Hälfte eines herkömmlichen Händetrockners.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Verwendung einer NIR-Lamge zum Trocknen von Körperteilen liegt in der sehr guten Regelbarkeit und der hohen Einschalteffizienz, die dadurch zum Ausdruck kommt, daß die Emitter-Endtemperatur der NIR-Lampe nach dem Einschalten in Sekundenbruchteilen er­ reicht wird und die Trocknung von einem oder mehreren Körper­ teilen sofort und ohne nennenswerte Einschaltverzögerung beginnen kann, da die Wärmekapazität des Emitters der NIR- Strahlung, nämlich die des Glühdrahts der Halogenlampe deut­ lich geringer ist, als diejenige eines herkömmlichen Wider­ standsheizdrahtes.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung einer Halogenlampe ist, daß ihr Emissionsspektrum vom sichtbaren Bereich bis in den nahen Infrarotbereich reicht, so daß das zu trocknende Kör­ perteil von der Lampe auch im sichtbaren Bereich beleuchtet wird und nicht im Dunkeln liegt. Das Emissionsmaximum, also die Wellenlänge mit der größten spektralen Strahlungsfluß­ dichte der NIR-Lampe liegt jedoch im NIR-Bereich bei einer Wellenlänge von ca. 1,5 µm, so daß der Hauptteil, der emit­ tierten Strahlung für die Trocknung einer Person und/oder deren Körperteilen genutzt wird.

Ein weiterer, nicht unerheblicher Vorteil der Verwendung ei­ ner NIR-Lampe in einem Trockner ist, daß die emittierte Strahlung weitgehend auf die Absorptionseigenschaften der Feuchte (des Wassers), welche die Person und/oder deren Körperteile benetzt, abgestimmt werden kann, so daß der Hauptteil der emittierten Strahlung tatsächlich von dem die Person und/oder deren Körperteil benetzenden Wasser absorbiert wird, und nicht von anderen in den Wirkbereich der Lampe gelangenden Komponenten, wie z. B. der Person oder dem Körperteil selbst, oder von Komponenten des Gehäuses. Um eine dennoch mögliche Absorption der NIR-Strahlung durch Gehäusebauteile weiter zu minimieren, schlägt die vorliegende Erfindung zwei Maßnahmen vor, die unabhängig voneinander oder in Kombination vorgesehen sind. Erstens befindet sich auf der Infrarotstrahlungsquelle, die als Lampe ausgebildet ist, eine Reflektorschicht, die vorzugsweise auf der dem zu trocknenden Gegenstand abgewandten Seite außen auf dem Lampenkörper aufgebracht oder als gesonderter Reflektor vorgesehen ist. Auf diese Weise wird der in das Gehäuseinnere emittierte Strahlungsanteil in Richtung des zu trocknenden Körperteils reflektiert und die rückwärtigen, in Richtung des Lüfters liegenden Gehäuseteile werden nicht bestrahlt. Auf diese Weise wird die Effektivität der Lampe als Umwandlungsein­ richtung zur Erzeugung von Trocknungsenergie zusätzlich gesteigert. Als Reflektorschicht dient in aller Regel ein Metall, welches auf einen Teil der Außenseite des Quarz­ gehäuses des Lampenkörpers, durch welchen keine Strahlung dringen soll, aufgebracht ist. Vorzugsweise wird als Be­ schichtungsmaterial hierfür Gold eingesetzt, da es für die Reflexion von NIR-Strahlung optimale Absorptions- bzw. Reflexionseigenschaften aufweist, so daß eine sehr dünne Goldbeschichtung verwendet werden kann. Selbstverständlich ist es ebenso möglich, andere Reflexionsmedien, bevorzugt andere Metalle, wie z. B. Silber, Aluminium, Chrom usw. einzusetzen.

Um einen möglichen Absorptionsverlust der NIR-Strahlung an Gehäusebauteilen weiter zu minimieren, kann das Gehäuse auf seiner Innenseite, die NIR-Strahlung ausgesetzt ist, mit einem Reflektormedium beschichtet oder in sonstiger Weise verkleidet sein, so daß die NIR-Strahlung in Richtung des Wirkbereichs reflektiert wird und die nutzbare Strahlungs­ ausbeute zum Trocknen von Personen und/oder deren Körpertei­ len maximiert ist. Hierzu werden obengenannte Reflexions­ medien angewandt.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Wie in der Abbildung zu sehen ist, umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Gehäuse 10, das aus einem unteren Gehäuseteil 10a und einem oberen Gehäuseteil 10b zusammengesetzt ist. Der untere Gehäuseteil 10a ist mit einem Halter 21 an einer Wand oder einem Einrichtungsgegenstand befestigt. Der obere Gehäuseteil 10b ist am unteren Gehäuseteil 10a abnehmbar angebracht, um das Gehäuseinnere, beispielsweise für Reparatur-, Reinigungs- und Wartungsarbeiten zugänglich zu machen. Alternativ kann vorgesehen sein, daß der obere Gehäuseteil 10b anstelle des unteren Gehäuseteils 10a an einer Wand oder einem Einrichtungsgegenstand befestigbar ist.

Das Gehäuse weist eine offene Gehäuseseite 11 sowie Luftlö­ cher 12 auf, durch welche Luft zu einem Lüfter 14 strömen kann. Der Lüfter 14 wird durch eine Antriebseinrichtung 13 angetrieben. Im Betriebszustand fördert der Lüfter 14 Luft, die ihm durch Luftlöcher 12 zuströmt, in Richtung der offenen Gehäuseseite 11. In dieser Richtung befinden sich ein oder mehrere Luftleitbleche 15, so daß der Luftstrom durch die Geometrie des Gehäuses 10 und zumindest ein Luftleitblech 15 zwangsdirigiert wird. Der Luftstrom wird hierbei so gelenkt, daß er an zumindest einer Lampe 17 vorbeiströmt und sich dabei leicht erwärmt bzw. diese kühlt. Anschließend verläßt der Luftstrom durch die offene Gehäuseseite 11 das Gehäuse 10 und gelangt in den Wirkbereich des Trockners. In diesem Wirkbereich werden die zu trocknende Person und/oder deren zu trocknende Körperteile von der von der Lampe 17 emittierten NIR-Strahlung bestrahlt und von dem von dem Lüfter 14 erzeugten Luftstrom umströmt. Die NIR-Strahlung, welche von dem die Person und/oder deren Körperteil benetzenden Wasser absorbiert wird, regt dieses thermisch an, so daß es verdampft, während der Luftstrom das verdampfte Wasser abtransportiert.

Die NIR-Lampe 17 weist einen Glühdraht 20 auf, der in einem Lampenkörper 19 angeordnet ist. Der Lampenkörper 19 ist auf der dem Wirkbereich gegenüberliegenden Seite mit einer Re­ flektorschicht 18, vorzugsweise aus Gold beschichtet. Sofern die NIR-Lampe 17 als NIR-Ringlampe 17 ausgebildet ist, ist diese konzentrisch zu einer Achse 22 vorgesehen, welche eine Symmetrieachse auch für das Gehäuse 10 bildet.

Im folgenden werden weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.

So ist es beispielsweise möglich, zwischen der Infrarotstrah­ lungsquelle 17 und der offenen Gehäuseseite 11 eine für NIR- Strahlung durchlässige Schutzscheibe (nicht gezeigt) anzu­ bringen, so daß die Infrarotstrahlungsquelle 17 nicht ohne weiteres von Außen zugänglich ist, was insbesondere bei der Verwendung eines derartigen Trockners in öffentlichen Gebäu­ den vorteilhaft sein kann. Zusätzlich stellt eine derartige Scheibe für den Benutzer der Trocknungsvorrichtung einen Schutz gegen Verletzungen bei einem Zerbrechen der NIR-Lampe 17 dar. Diese Schutzscheibe kann hierbei relativ nahe an der Lampe angebracht sein oder sie kann die offene Gehäuseseite 11 praktisch völlig verschließen, wobei in diesem Fall Öffnungen in der oder ringsum die Schutzscheibe vorgesehen sind, damit der von dem Lüfter erzeugte Luftstrom ungehindert das Gehäuse 10 verlassen und die zu trocknende Person und/oder deren Körperteile umströmen kann.

Des weiteren kann die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Sen­ sor 16 zum automatischen Einschalten des erfindungsgemäßen Trockners umfassen. Ein derartiger Sensor 16 ist derart aus­ gelegt, daß er auf das Emissionsspektrum der NIR-Lampe 17 abgestimmt ist und auf diese nicht anspricht. Unter Beachtung dieser Bedingung können herkömmliche Ein- und Ausschaltein­ richtungen, wie sie auch in herkömmlichen Händetrocknern Verwendung finden, angewandt und auf herkömmliche Weise plaziert werden.

Bei einer weiteren Ausführungform wird die Abschaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem zweiten Sensor (nicht gezeigt) gesteuert, der auf den Absorptionsgrad der Person und/oder deren Körperteil, das zu trocknen ist, im NIR- Bereich und insbesondere im Bereich der optimalen Absorption von Wasser anspricht, so daß der Trocknungszustand der zu trocknenden Person und/oder deren Körperteils bestimmt werden kann und in Abhängigkeit davon die Abschaltung des Trockners gesteuert wird.

Eine weitere Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, anstelle einer Infrarotstrahlungsquelle mehre­ re Infrarotstrahlungsquellen zu verwenden. Hierbei können diese stabförmig, ringförmig, meanderförmig oder in sonstiger Weise ausgestaltet sein.

Auch ist es möglich, beispielsweise größere, individuell gestaltete Trocknungsvorrichtungen herzustellen, die kein Gehäuse aufweisen. Beispielsweise können in das Innere einer Duschkabine Infrarotstrahlungsquellen nach dem erfindungswe­ sentlichen Prinzip angebracht sein, welche von einer Person nach dem Duschen als Trockner genutzt werden. Unter dem er­ findungswesentlichen Prinzip ist an dieser Stelle zu verste­ hen, daß im wesentlichen die von den Infrarotstrahlungsquel­ len abgegebene NIR-Strahlung zur Anregung der der Person anhaftenden Feuchte genutzt wird. Zum Abtransport der ver­ dampften Feuchte können beispielsweise kleine Ventilatoren dienen, die ebenfalls an oder in den Wandungen der Duschka­ bine angebracht sind. Es kann jedoch ebenso ein größerer Ven­ tilator, der eine Konvektion in dem gesamten Raum erzeugt, in welchem sich die Duschkabine befindet, vorgesehen sein. Selbstverständlich ist eine derartige Anwendung der erfin­ dungsgemäßen Trocknungsvorrichtung für Personen und/oder deren Körperteil nicht nur auf eine Duschkabine beschränkt. Ebenso ist es möglich, einen Haartrockner gemäß der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung auszulegen. Je nach Anwendungsform ist eine Schutzscheibe zum Schutz vor Beschädigungen der NIR- Lampe und zum Schutz vor möglichen Verletzungen vorgesehen.

Falls das helle, von der Infrarotstrahlungsquelle emittierte Licht im sichtbaren Bereich als störend empfunden wird, kann die bereits oben beschriebene Scheibe selbstverständlich mit einem, die sichtbaren Wellen teilweise oder vollständig ab­ sorbierenden und für NIR-Strahlung durchlässigen Filter aus­ gestattet sein.

Als weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Trockners sind zu nennen, daß das Gehäuse, insbesondere eines Händetrockners, aufgrund der weitaus geringeren Temperatur, die an den warmen Teilen der Vorrichtung, hier der Infrarotstrahlungsquelle 17 auftritt - sie liegt bei etwa 500°C an den äußeren Teilen der NIR-Lampe im Vergleich zu herkömmlichen Händetrocknern mit 800°C bis 1200°C - kleiner dimensioniert sein kann. Somit ist der erfindungsgemäße Trockner mit einem reduzierten Platzbe­ darf aufstellbar und kann unter Umständen sogar in Möbel und/oder Einrichtungsgegenstände, insbesondere im privaten Bereich, integriert werden.

Da der erfindungsgemäße Trockner keinen, herkömmliche Windungen aufweisende Heizdraht enthält, an welchem sich beispielsweise Flusen, Haare und sonstige, sich in der Ansaugluft des Gebläses befindliche Schmutzteilchen bevorzugt ablagern können, sind die Wartungsintervalle eines erfindungsgemäßen Trockners einem herkömmlichen Trockner gegenüber verlängert, da die als Infrarotstrahlungsquelle dienende Lampe 17 nach außen eine glatte Oberfläche aufweist, an welcher Schmutzteilchen nicht bevorzugt hängenbleiben, wie an einem Heizdraht herkömmlicher Bauart.

Abschließend sollte betont werden, daß ein erfindungsgemäßer Trockner für Personen und/oder Körperteile einem herkömmli­ chen Trockner gegenüber mannigfaltige Vorteile mit sich bringt und bei einer wesentlich verringerten (halbierten) Leistungsaufnahme und einer erheblich reduzierten Geräuschentwicklung die gleichen oder bessere Trocknungsergebnisse erreicht.

Bezugszeichenliste

10

Gehäuse

10

a unteres Gehäuseteil

10

b oberes Gehäuseteil

11

offenen Gehäuseseite

12

Luftlöcher

13

Antriebseinrichtung

14

Lüfter

15

Luftleitblech

16

Sensor

17

NIR-Ringlampe (Umwandlungseinrichtung, Lampe, Infrarotstrahlungsquelle)

18

Reflektorschicht

19

Lampenkörper

20

Glühdraht

21

Halter

22

Achse

Claims (22)

1. Trockner für Personen und/oder deren Körperteile, insbe­ sondere Händetrockner mit einer Umwandlungseinrichtung zur Umwandlung von Primärenergie, nämlich elektrischer Energie in Trocknungsenergie, die für eine die Trocknung bewirkende oder unterstützende thermische Anregung von Wasser nutzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlungseinrichtung eine mit elektrischer Energie betreibbare Infrarotstrahlungsquelle (17) ist, die einen definierten räumlichen Wirkbereich hat, in den die von der Infrarotstrahlungsquelle (17) emittierte Strahlung ausgesandt wird.

2. Trockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der überwiegende Teil der von der Infrarotstrahlungsquelle (17) emittierten Strahlungsenergie im nahen Infrarot (NIR) liegt.

3. Trockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Emissionsmaximum der Infrarotstrahlungsquelle (17) im nahen Infrarot (NIR) liegt.

4. Trockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Emissionsmaximum der Infrarotstrahlungsquelle (17) in einem Wellenlängenbereich vorzugsweise bei 0,8-2 µm liegt, in dem Molekülschwingungen von Wasser angeregt werden.

5. Trockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarotstrahlungsquelle als Halogenlampe (17) ausge­ bildet ist, die einen Glühdraht (20) aufweist, der von ei­ nem Lampenkörper (19) umgeben ist, der für NIR-Strahlung durchlässig ist.

6. Trockner nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (10), in welchem die Infrarotstrahlungsquelle (17) angeordnet ist und das eine offene Gehäuseseite (11) aufweist, wobei die Infrarotstrahlungsquelle (17) an ihrer, der offenen Gehäuseseite (11) gegenüberliegenden äußeren Oberfläche des Lampenkörpers (19) mit einer Reflektorschicht (18) versehen ist.

7. Trockner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorschicht (18) aus Gold besteht.

8. Trockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Bauteile des Trockners, insbesondere Gehäuseteile (10, 10a, 10b), die der Strahlung der Infrarotstrahlungsquelle (17) ausgesetzt sind, aus einem die Strahlung reflektie­ renden Material bestehen oder mit einer die Strahlung re­ flektierenden Schicht bedeckt sind, so daß aus Richtung der Infrarotstrahlungsquelle (17) einfallende Strahlung in den Wirkbereich reflektierbar ist.

9. Trockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine für Strahlung im nahen Infrarot (NIR) durchlässige Abdeckung vorgesehen ist, die zwischen der Infrarot­ strahlungsquelle (17) und dem Wirkbereich angeordnet ist.

10. Trockner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lüfter (14) vorzugsweise auf einen, einer offenen Gehäuseseite gegenüberliegenden Seite der Infrarotstrahlungsquelle (17) vorgesehen ist.

11. Verfahren zum Trocknen von wenigstens einer Person und/­ oder deren Körperteilen, insbesondere von Händen, wobei Trocknungsenergie auf Wasser, das der Person und/oder zumindest einem ihrer Körperteile anhaftet, übertragen wird, so daß das Wasser thermisch angeregt und eine Trocknung bewirkt oder unterstützt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungsenergie in Form von elektromagnetischer Strahlungsenergie auf das Wasser übertragen wird und sich durch Absorption zumindest teilweise in die Trocknung bewirkende oder unterstützende thermische Energie umwandelt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strahlungsspektrum mit Strahlungsanteilen im Infrarot erzeugt wird, dessen spektrale Verteilung derart auf die Absorptionseigenschaften des Wassers und nicht der zu trocknenden Personen und/oder Körperteile abgestimmt ist, daß die Absorption der Strahlung überwiegend, insbesondere zu mehr als 80%, im Wasser stattfindet.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungsvorgang durch einen Strom von Trocknungsgas, insbesondere Luft, unterstützt wird, welches das vedampfte Wasser zumindest teilweise abtransportiert.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom durch einen Lüfter (14) erzeugt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom zur Kühlung von Bauteilen (18, 19) einer Strah­ lungsquelle (17), welche die elektromagnetische Strahlung emittiert und/oder von anderen Bauteilen eines Trockners verwendet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das beim Kühlvorgang erwärmte Trocknungsgas in Richtung der zu trocknenden Person(en) bzw. des zumindest einen Körperteils geführt wird.

17. Verwendung einer Infrarotstrahlungsquelle zum Trocknen von Personen und/oder deren Körperteilen, insbesondere bei der Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei von der Infrarotstrahlungsquelle (17) emittierte Strahlung auf die zu trocknende Person bzw. ein zu trocknendes Körperteil der Person trifft, so daß zumindest ein Teil der Strahlung vom Wasser absorbiert wird.

18. Verwendung einer Infrarotstrahlungsquelle nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarotstrahlungsquelle eine Halogenlampe (17) ist.

19. Verwendung einer Infrarotstrahlungsquelle (17) nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarotstrahlungsquelle (17) einen Wolframglühdraht (20) als Emitter der NIR-Strahlung und einen für NIR- Strahlung durchlässigen Lampenkörper (19) aufweist.

20. Verwendung einer Infrarotstrahlungsquelle nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Lampenkörper (19) der Infrarotstrahlungsquelle (17) aus Quarzglas besteht.

21. Verwendung einer Infrarotstrahlungsquelle nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarotstrahlungsquelle als Ringlampe ausgebildet ist.

22. Verwendung einer Infrarotstrahlungsquelle nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarotstrahlungsquelle (17) mit einer Emittertemperatur von mehr als 2500 Kelvin, insbesondere mehr als 2900 Kelvin betrieben wird.