DE2517597A1

DE2517597A1 - Proximity on-off switch for hand drier - has light source and photodetector picking up light scattered from users hands beneath drier.

Info

Publication number: DE2517597A1
Application number: DE19752517597
Authority: DE
Inventors: Volker Ing Grad Bierwirth; Gottfried Dipl Phys Neumann
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1975-04-21
Filing date: 1975-04-21
Publication date: 1976-11-04

Abstract

The proximity on/off switch, which is used to control hand driers, switches the drier on when the person with wet hands places them beneath the unit and switches the unit off again when the person removes his hands. This avoids time-dependent switching and the possibility of incompletely dry hands and also the unhygienic aspect of a mechanical on/off switch being touched by several persons. A light-emitting element is directed down beneath the unit and a photodetector picks up the light scattered back from the person's hands and thereby triggers the heater and fan motor.

Description

Schaltungsanordnung zur berührungslosen An- und Abschaltung insbesondere von Händetrocknern Die Erfindung bctrifft cine Schaltungsanordnung zur berührungslosen An- und Abschaltung von elektrischen Arbeitsgeräten, insbesondere Händetrocknern.Circuit arrangement for contactless switching on and off in particular of hand dryers The invention applies to a circuit arrangement for contactless Switching on and off electrical work equipment, in particular hand dryers.

Die bekannten Händetrockner werden mittels eines Drucktastenschalters eingeschaltet. Das Abschalten erfolgt selbsttätig nach einer geiYissen Zeit durch eine mechanische Abschalt-Verzögerung. Verbesserungsbedürftig ist diese Schaltanordnung einerseits hinsichtlich der Hygiene, da die notwendige Berührung des Drucktastenschalters durch verschiedene Personen mit nassen Händen unhygienisch ist. Andererseits ist bei den bekannten Händetrocknern die tatsächliche Lauf zeit nicht an die individuell unterschiedliche Trocknungsdauer angepasst, da die Abschaltverzögerung konstant ist. In den meisten Fällen muß zur völligen Trocknung der Hände das Gerät nochmals eingeschaltet werden, onne daß die gesamte zweite Einschaltdauer zur Händetrockung benötigt wird. Dies bedeutet einen erhöhten Stromverbrauch.The known hand dryers are operated by means of a push button switch switched on. It switches off automatically after a certain amount of time a mechanical switch-off delay. This switching arrangement is in need of improvement on the one hand in terms of hygiene, since the necessary touch of the push button switch is unsanitary from different people with wet hands. On the other hand is With the known hand dryers, the actual running time does not depend on the individual Different drying times adapted, as the switch-off delay is constant is. In most cases, the device must be repeated to dry the hands completely be switched on, onne that the entire second switch-on time to dry hands is needed. This means an increased power consumption.

Ansich könnte in Erwägung gezogen werden, den Händetrockner mit einen berührungslosen An- und abschalter zu versehen, der mit einer Hochfrequenzfeld arbeitet, wobei ein Schwingkreis durch Einbringen der Hände in das Hochfrequcnzfeld verstimmt wird und diese Verstimmung zur Schaltung des Händetrockners ausgenutzt wird. Eine derartige Anordnung hat jedoch Nachteile, die ihren Einsatz ausschließen. Zum einen ist damit zu rechnen, daß das Hochfrequenzfeld zu Funkstörungen führt. Zum anderen muß die Anordnung so empfindlich gemacht werden, daß die Hände zum Einschalten des Händetrockners nicht allzu nahe anL das Gerätegehäuse gebracht werden müssen. Dies hat aber den Nachteil, daß der Händetrockner auch einschaltet, wenn beispielsweise Personen am Händetrockner vorbeigehen.. Weiterhin müsste das Hochfrequenzfeld an den jeweiligen Anbringungsort angepasst sein, da mit unterschiedlichen Umgebungskapazitäten zu rechnen ist, so daß zu bbefürchten ist, daß an beßtimmten Anbringungsorten der Händetrockner ständig eingeschaltet bleibt.In and of itself, the hand dryer could be considered with one to provide a non-contact on and off switch that works with a high-frequency field, whereby an oscillating circuit is detuned by bringing the hands into the high frequency field and this detuning to the switching of the hand dryer exploited will. However, such an arrangement has disadvantages which preclude its use. On the one hand, it is to be expected that the high-frequency field will lead to radio interference. On the other hand, the arrangement must be made so sensitive that the hands can be switched on the hand dryer do not have to be brought too close to the device housing. However, this has the disadvantage that the hand dryer also switches on when, for example People walking past the hand dryer .. Furthermore, the high-frequency field should be on be adapted to the respective mounting location, as with different environmental capacities is to be expected, so that it is to be feared that the Hand dryer remains switched on all the time.

Aufgabe der ERfindung ist es eine Schaltungsanordnung der obengenannten Art vorzuschlagen, die berührungslos arbeitet, und bei der die An- und Abschaltung des Arbeitsgeräts an die individuellen Wünsche angepasst ist, ohne daß ein über einen weiten Raumbereien streuendes Hochfrequenzfeld erforderlich ist.The object of the invention is a circuit arrangement of the above To propose a type that works without contact, and with which the switching on and off of the implement is adapted to individual needs without an over A high frequency field scattering over a wide area is required.

Erfindungsgemäf ist die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß ein lichtemi@@ierender Sender und ein lichtempfindlicher Empfänger vorgesehen sind, wobei die Sende- und Empfangsrichtung auf den Arbeitsbereich des Arbeitsgeräts gerichtet sind, und daß dem Empfänger eine Steuerschaltung nachgeschaltet ist, die das Arbeitsgerät mindestens während der Empfänger von ten Lichtanteilen des Senders beaufschlagt ist, eingeschaltet hält . Der Sender strahlt bei der Erfindung ständig einen Lichtstrahl ab. Sobald beispielsweise eine Hand in den Lichtstrahl gebracht :wird, fällt Streulicht auf den Empfänger, der dann über die Steuerschaltung das Arbeitsgerät einschaltet. Wird die Hand aus dem Lichtstrahl genommen, dann ist der Empfänger nicht mehr von von dem Sender stammenden Streulicht beaufschlagt und das Arbeitsgerät schaltet ab.According to the invention, the object is achieved in that a light emitting transmitter and a light-sensitive receiver are provided, the sending and receiving direction being directed to the working area of the implement are, and that the receiver is followed by a control circuit that controls the implement at least while the receiver is acted upon by th light components of the transmitter is on, keeps on. In the case of the invention, the transmitter constantly emits a light beam away. As soon as, for example, a hand in the beam of light brought : is, stray light falls on the receiver, which then via the control circuit the The implement switches on. If the hand is taken from the beam of light, then that is Receiver is no longer exposed to scattered light from the transmitter and that The implement switches off.

Vorzugsweise strahlt der Sender Lichtimpulse mit einer wesentlich uber der Netzfrequenz, insbesondere bei 2,5 kHz, liegenden Impulsfrequenz ab und dem Empfänger ist ein llochpass nachgeschaltet, dessen Grenzfrequenz wesentlich über der Netzfrequenz, insbesondere bei 1 kHz, liegt. Hierdurcll ist gewährleistet, daß nicht Licht aus einer anderen Lichtquelle als dem Sender zum Einschalten des Arbeitsgerät führt. Insbesondere ist eine Beeinflussung des Empfängers durch Gleichlicht, 50 Hz - und 100 Hz - Licht vermieden. Darüber hinaus sind unter 1 kHz liegende elektrische Störimpulse wirkungslos gemacht.Preferably, the transmitter emits light pulses with a substantial amount Pulse frequency above the mains frequency, in particular at 2.5 kHz, from and The receiver is followed by a hole pass whose cut-off frequency is essential above the mains frequency, in particular at 1 kHz. This ensures that that there is no light from a light source other than the transmitter used to switch on the Implement leads. In particular, the recipient is influenced by constant light, 50 Hz and 100 Hz light avoided. In addition, there are electrical values below 1 kHz Interfering impulses made ineffective.

Vorzugsweise liegt das vom Sender ausgestrahlte Licht im Infrarotbereich.The light emitted by the transmitter is preferably in the infrared range.

Um zu vermeiden, daß das Arbeitsgerät beim ganz kurzen Entf ernen der Hände aus dem Lichtstrahl sofort abschaltet, ist in bevorzugt er Ausgestaltung der Erfindung zur verzögerten Abschaltung des Arbeitsgeräts ein Speicherkondensator vorgesehen.In order to avoid that the implement is removed during a very short distance the hands from the light beam immediately switches off, he is a preferred embodiment the invention for the delayed shutdown of the implement, a storage capacitor intended.

Bei einem Händetrockner sind vorzugsweise der Sender und Empfänger im Bereich der Austrittsöffnung des Luftstroms angeordnet.In the case of a hand dryer, the transmitter and receiver are preferred arranged in the area of the outlet opening of the air flow.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung eines Ausführungsbeispiels und den Unteransprüchen.Further refinements of the invention emerge from the following Description of the drawings of an embodiment and the subclaims.

In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 schematisch die Anordnung eines Senders und Empfängers an einem Händetrockner und Fig. 2 ein Schaltbild, Ein Händetrockner 1 ist an seiner Unterseite mit einer Austrittsöffnung 2 für den der Händetrocknung dienenden Warmluftstrom versehen. An der Unterseite des Händetrockners 1 isi; weiterhin ein Lichtsender 3 und ein Lichtempfänger 4 angeordnet.The drawings show: FIG. 1 schematically the arrangement of a transmitter and receiver on a hand dryer and FIG. 2 is a circuit diagram, a hand dryer 1 is on its underside with an outlet opening 2 for drying hands serving hot air flow. On the underside of the hand dryer 1 isi; Farther a light transmitter 3 and a light receiver 4 are arranged.

In Fig. 1 ist schematisch dargestellt, wie vom Sender 3-ausgehendc Lichtstrahlen teilweise zum Empfänger 4 durch eine in den Lichtstrahl u.. damit Luftstrom gehaltene Hand zurückgestreut werden.In Fig. 1 is shown schematically how from the transmitter 3-ausgangsc Light beams partially to the receiver 4 through a in the light beam u .. so Hand held by the airflow.

Ein im Händetrockner vorgesehenes Gebläse mit Heizwicklung ist über einen Relaiskontakt 5 mit den Polen RundMp des Stromnetzes verbunden. Direkt am Lichtnetz liegt zur Gleichspannungsversorgung der Schaltungsanordnung ein Transformator 6 mit nachgeschaltetem Gleichrichter 7 und Siebglied 8.A fan with heating coil provided in the hand dryer is over a relay contact 5 connected to the poles RundMp of the power grid. Right on The lighting network is connected to the DC voltage supply the circuit arrangement a transformer 6 with a downstream rectifier 7 and filter element 8.

An den Gleichrichter @ ist eine Senderschaltung 9 angeschlossen. Diese ist von einem astabilen Multivibrator mit Transistoren T 1 und T 2, Arbeitswiderstand R 1, R 2, R 3 und R 4 sowie zwei.A transmitter circuit 9 is connected to the rectifier @. These is from an astable multivibrator with transistors T 1 and T 2, working resistance R 1, R 2, R 3 and R 4 and two.

Kopplungskondensatoren C 1 und C 2 gebildet. An dem Kollektor des Transistors T 1 liegt in Serie zum Widerstand R 1 eine lichtemittierende Diode D 1. Die Diode ist von Stromimpulsen einer Frequenz von 2,5 KHz durchflossen, sie giWb entsprechende Lichtimpulse ab. Diese Liegen im Infrarotbereich.Coupling capacitors C 1 and C 2 are formed. At the collector of the The transistor T 1 has a light-emitting diode D connected in series with the resistor R 1 1. Current pulses with a frequency of 2.5 KHz flow through the diode, they giWb emits corresponding light pulses. These are in the infrared range.

An den Gleichrichter ¢ ist weiter eine Lmpfangs- und Steuerschaltung 10 angeschlossen. Diese preis; eingangsseitig einen lichtempfindlichen Transistor T 3 auf, dem ein Hochpass mit einem Kondensator C 3 und einem Widerstand R 5 parallel R 9 nachgeschaltet ist. Die Grenzfrequenz des Hochpasses liegt bei 1 kHz, der Widerstand R 5 parallel R 9 bzw. der Kondensator C 3 ist mit einem Operationsverstärker J 1 verbunden. Iin Gegenkopplungszweig des Operationsverstärkers ist ein RC-Glied R 6, C 4 vorgesehen. Dieses ist so bemcssen, daß der Operationsverstärker nur Signale mit einer Frequenz über 1 kHz vcrstrkt.A receiving and control circuit is also connected to the rectifier ¢ 10 connected. This price; a light-sensitive transistor on the input side T 3 to which a high pass with a capacitor C 3 and a resistor R 5 in parallel R 9 is connected downstream. The cutoff frequency of the high pass is 1 kHz, the resistor R 5 in parallel with R 9 or the capacitor C 3 is connected to an operational amplifier J 1 tied together. An RC element R is in the negative feedback branch of the operational amplifier 6, C 4 provided. This is so dimensioned that the operational amplifier only signals amplified at a frequency above 1 kHz.

Am Ausgang des Operationsverstärkers liegt über einen Kondensator C 5 die Basis eines weiteren Transistors T 4. Der Kollektor des Transistors T 4 liegt an einem Ladekondensator C ó und über elnen Patladewiderstané R 7 an der @asis oines Schalttr@@@ ors @ @ In Serie zuv @@@@ekto@@ @terstr@@ke de@ @ @@org T 5 liest ei St@@ @@ @@@@@ 12 des Rel@@@ mit dem Relaiskontakt 5.At the output of the operational amplifier there is a capacitor C 5 is the base of a further transistor T 4. The collector of transistor T 4 is connected to a charging capacitor C ó and via elnen Patladewiderstané R 7 to the @asis oines switching door @@@ ors @ @ In series zuv @@@@ ekto @@ @ terstr @@ ke de @ @ @@ org T 5 reads ei St @@ @@ @@@@@ 12 des Rel @@@ with the relay contact 5.

Weitere Widerstände R 8, R10, R 11,R 12,R13 der üblichen Schaltungsanpassung.Further resistors R 8, R10, R 11, R 12, R13 of the usual circuit adaptation.

Die Funktionsweise der beschriebenen Schaltung ist folgende: Die den Sonder 3 darstellende Diode D 1 strahlt Lichtimpulse ab. Diese gelangen, falls sich eine Hand im Lichtstrahl befindet, durch Strouung zu dem den Empfänger 4 bildenden lichtempfindlichen Transistor T 3.. Falls die Signalfrequenz über 1 kHz liegt, verstärkt der Operationsverstärker 11 diese Signale und schaltet den Transdstor T 4 durch. Dadurch lädt sich der Kondensator C 6. sopald die am Kondensator C 6 abfallende Spannung einen bestimmten Wert überschritten hat, wird der Transistor T 5 leitend. Durch die Steuerwicklung 12 flie@t Strom. Der Schaltkontakt 5 schließt sich, Das Gebläse sowie die Heizung des Händetrockners sind dadurch eingeschaltet.The operation of the circuit described is as follows: The den Diode D 1, representing special 3, emits light pulses. These arrive in case a hand is in the light beam, by stroking to the receiver 4 forming light-sensitive transistor T 3 .. If the signal frequency is above 1 kHz, amplified the operational amplifier 11 these signals and switches the transducer T 4 through. As a result, the capacitor C 6 is charged as well as the one falling across the capacitor C 6 If the voltage has exceeded a certain value, the transistor T 5 becomes conductive. Current flows through the control winding 12. The switch contact 5 closes, that The fan and the hand dryer heater are switched on.

Fallen die vom Sender stammenden Lichtimpulse kurzzeitig, beispielsweise für 2 @is 10 Sekunden aus, dann bleibt der Transistor T 5 aufgrund der Ladung des Kondensators C 6 weiter leitend.If the light pulses from the transmitter fall briefly, for example for 2 @is 10 seconds off, then the transistor T 5 remains due to the charge of the Capacitor C 6 further conductive.

Wenn die Hände sndgültig getrocknet sind, werden diese aus dem Heißluftstrom und damit dem Lichtstrahl genommen. Der Transistor T 3 empfängt kein Streulicht mehr. Der Transistor T 4 und nach der Entladung des Kondensators C 6 auch der Transistor T 5 sperren. Der Schaltkontakt 5 öffnet sich und das Gebläse sowie die Heizung des Händetrockners schalten ab. When the hands are completely dry, they are removed from the stream of hot air and thus taken from the ray of light. The transistor T 3 does not receive any stray light more. The transistor T 4 and after the discharge of the capacitor C 6 also the transistor Block T 5. The switching contact 5 opens and the fan and heater of the Hand dryers switch off.

Optische oder elektrische Störsignale mit einer Frequenz unter 1 kHz werden durch den Operationsverstärker nicht verstärktOptical or electrical interference signals with a frequency below 1 kHz are not amplified by the operational amplifier

Claims

Claims 1. Circuit arrangement for contactless connection and Switching off electrical work devices, in particular hand dryers, thereby characterized in that a light-emitting transmitter (3, D 1) and oin more light-sensitive Receivers (4, T 3) are provided, the transmission and reception direction on the Working area of the implement are directed, and that the receiver (T 3) a Control circuit (11, T 4, T 5) is connected downstream, which the implement, at least while the receiver (T 3) of backscattered light components of the transmitter (3, D 1) is applied, keeps switched on.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the transmitter (3, D 1) light pulses with a substantially above the mains frequency Emits pulse frequency and that the receiver (4, T 3) has a high-pass filter (C3, R5 in parallel R 9) is connected downstream, the limit frequency of which is significantly above the mains frequency.

3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the pulse frequency is 2.5 kHz.

4. Circuit arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that that the cutoff frequency of the high pass is 1 kHz.

5. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the light emitted from the transmitter (3, D I) is in the infrared range lies.

6, control device according to claim 5, characterized in that g e k- e n n -z e i C h n e t that the difference I can be selected internally between 4 or 2 Kelvin.

7. switching arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a visual circuit (9) consists of an astable multivibrator, which feeds a light emitting diode (D 1).

8. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a receiving circuit 10 has a sensitive transistor (T 3) has that the transistor (T 3) is followed by an operational amplifier (11) that operates above a lower limit frequency that corresponds to the limit frequency of the high pass (R 5, C 3) essentially coincides.

9. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized marked that the transmitting (9) and receiving un @ control circuit 1V of the same DC voltage source (6, 7, 8) is fed.

10. Circuit arrangement according to claim 8, characterized in that the operational amplifier 11 is a charging circuit with a charging transistor (T 4), the storage capacitor (C 6) and a switching transistor (T 5) with a discharge resistor (R 7) on the basis is connected downstream.

11. Circuit arrangement according to one of the preceding claims for Hand dryer, characterized in that the transmitter (3) and receiver (4) in the area the outlet opening (2) of the air flow are arranged.

L e r s e i t e