DE19513539A1

DE19513539A1 - Electric toothbrush with motor energised by plate capacitor

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Publication number: DE19513539A1
Application number: DE19513539A
Authority: DE
Original assignee: FINALPINA AG
Current assignee: FINALPINA AG
Priority date: 1995-04-10
Filing date: 1995-04-10
Publication date: 1996-10-17

Abstract

An electric toothbrush (2) or other device which is used for only short periods e.g. 3 mins has a motor (3) which is energised by a plate capacitor (4) having gold surfaces. A mains supplied sealed charging station (1) has a primary induction coil (7) which interacts with a secondary coil (6) in the base of the toothbrush (2) and charges the capacitor (4) rapidly via a series connected rectifier unit (5). The normal exponential discharge rate of the capacitor (4) is modified by an electronic voltage regulator (9) which optimises the transfer of the available capacitive energy over the period of use.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektrogerät mit einem elek trischen Energiespeicher und einem elektrischen Verbrau cher mit einem geringen Energiebedarf, welcher zum Ge brauch nur kurzfristig von einem elektrischen Netz zu entfernen ist.The invention relates to an electrical device with an elek trical energy storage and an electrical consumption cher with a low energy requirement, which leads to Ge need only a short time from an electrical network is remove.

Solche Energiespeicher sind allgemein bekannt und damit Stand der Technik. Das Entfernen eines Elektrogerätes vom elektrischen Netz kann aus Gründen des Komforts oder aus sicherheitstechnischen Gründen erforderlich sein. So ist z. B. in manchen Ländern ein Anschluß für ein elektrisches Netz in einem Badezimmer verboten. Im Badezimmer verwend bare Elektrogeräte benötigen dann einen eigenen Energie speicher und eine Ladestation außerhalb des Badezimmers.Such energy storage devices are generally known and therefore State of the art. Removing an electrical device from the electrical network can be for convenience or out safety reasons may be necessary. So is e.g. B. in some countries a connection for an electrical No net in a bathroom. Use in the bathroom Bare electrical devices then need their own energy storage and a charging station outside the bathroom.

Als Energiespeicher wurden bisher einmal verwendbare Bat terien oder wiederaufladbare Akkumulatoren eingesetzt. Einmal verwendbare Batterien haben den Nachteil umwelt schädlich und auf Dauer sehr kostspielig zu sein, so daß von deren Einsatz in einem regelmäßig gebrauchten Elek trogerät abgesehen werden sollte.Bat used once as energy storage series or rechargeable batteries are used. One-time use batteries have the disadvantage of environmental harmful and very expensive in the long run, so that from their use in a regularly used elec should be disregarded.

Auf Dauer preiswerter sind wiederaufladbare Akkumulato ren. Oftmals werden dafür sogenannte Nickel-Cadmium-Zel len eingesetzt. Diese haben jedoch den Nachteil einer langen Wiederaufladezeit. Weiterhin sind derartige Nic kel-Cadmium-Zellen sehr empfindlich gegen eine Überladung bzw. ein fehlerhaftes Aufladen. Sie benötigen deshalb eine elektronisch gesteuerte Ladestation. Auch ist die Häufigkeit des Wiederaufladens eng begrenzt, so daß rela tiv bald das nicht befriedigend zu lösende Problem der Entsorgung der Akkumulatoren auftritt. Rechargeable batteries are cheaper in the long run So-called nickel-cadmium cells are often used for this len used. However, these have the disadvantage of one long recharge time. Furthermore, such Nic Kel-cadmium cells are very sensitive to overcharging or incorrect charging. Therefore you need an electronically controlled charging station. That too is Frequency of recharging is narrowly limited, so that rela tiv soon the unsatisfactory problem of Disposal of the batteries occurs.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen elektri schen Energiespeicher für ein Elektrogerät der eingangs genannten Art zu schaffen, der in ökologischer Hinsicht möglichst unbedenklich ist.The invention is based on the problem of an electri energy storage for an electrical device of the beginning to create the kind mentioned in ecological terms is as safe as possible.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Energiespeicher ein Kondensator ist.This problem is solved according to the invention in that the energy storage is a capacitor.

Ein solcher Energiespeicher kann beliebig oft und ohne Probleme aufgeladen werden. Er hat deshalb im Gegensatz zu Batterien zumindest die gleiche Lebensdauer wie das Elektrogerät, in welchem er eingebaut ist. Zudem können Kondensatoren aus die Umwelt nicht belastenden Materia lien gefertigt werden und enthalten keine Chemikalien, so daß die Entsorgung zu keiner Umweltbelastung führt.Such an energy store can be used as often and without Problems being charged. He therefore has the opposite to batteries at least the same lifespan as that Electrical device in which it is installed. You can also Capacitors from materia not polluting the environment lien are manufactured and contain no chemicals, so that the disposal does not lead to environmental pollution.

Kondensatoren haben zwar eine geringere Kapazität als Ak kumulatoren, jedoch spielt dieser Nachteil bei vielen Elektrogeräten, welche nur kurzfristig benutzt und mit elektrischer Energie versorgt werden müssen, keine Rolle. Hinzu kommt, daß Kondensatoren im Gegensatz zu Akkumula toren eine sehr kurze Aufladezeit haben, so daß man bei nicht ausreichendem Energievorrat an einer Ladestation nachladen kann. Auch der generelle Nachteil, daß sich Kondensatoren relativ rasch von selbst entleeren, spielt bei Elektrogeräten, welche nur kurzfristig vom Netz ge trennt und benutzt werden, keine Rolle.Capacitors have a lower capacitance than Ak accumulators, but this disadvantage plays with many Electrical appliances that are used only for a short time and with electrical energy must be supplied, no role. In addition, capacitors are unlike accumulators gates have a very short charging time, so that one can insufficient energy supply at a charging station can reload. Also the general disadvantage that Drain capacitors relatively quickly, plays for electrical appliances that are only temporarily disconnected from the network separates and used, no matter.

Als elektrischer Verbraucher kommen fast alle Elektroge räte in Betracht, die nur kurzfristig vom elektrischen Netz zu entfernen sind und bisher mit Batterien oder Ak kumulatoren betrieben wurden. Die Erfindung ist jedoch optimal verwirklicht, wenn das Elektrogerät eine elektri sche Zahnbürste ist. Die Kapazität moderner Kondensatoren reicht für die übliche Dauer eines Zähneputzens, also ca. 3 Minuten aus. Selbst für den Fall, daß die Kapazität des Kondensators für das Zähneputzen nicht ausreichen sollte oder mehrere Personen hintereinander die Zahnbürste be nutzen wollen, wäre ihr Kondensator nach einem kurzen Einstecken in die Ladestation wieder aufgeladen.Almost all electrical appliances come as electrical consumers advises that are only for a short time from the electrical Mains are to be removed and previously with batteries or Ak accumulators were operated. However, the invention is optimally realized when the electrical device has an electri is a toothbrush. The capacity of modern capacitors sufficient for the usual duration of brushing your teeth, i.e. approx. 3 minutes off. Even in the event that the capacity of the Capacitor for brushing teeth should not be enough or several people in a row use the toothbrush would want to use their capacitor after a short Plug it into the charging station.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Kondensator Belegungen mit einer Oberflä che aus Gold hat. Dadurch wird eine geringe Aufladezeit und eine möglichst große Kapazität des Kondensators er reicht.An advantageous development of the invention exists in that the capacitor occupies a surface che made of gold. This will result in a low charging time and the largest possible capacitance of the capacitor enough.

Ein Energiespeicher kann z. B. über Stromschienen mit der Ladestation verbunden werden. Diese lassen sich vermei den, wenn zum Aufladen des Kondensators eine Ladestation mit einer primären Induktionsspule vorgesehen ist und wenn das Elektrogerät eine weitere sekundäre Induktions spule hat, welche beim in der Ladestation abgesetzten Elektrogerät über die primäre Induktionsspule greift. Diese Weiterbildung der Erfindung bringt einen großen Si cherheitsvorteil mit sich, da die Ladestation und das Elektrogerät jeweils vollständig wasserdicht gestaltet werden können. Weiterhin kann der Stromfluß von der Lade station zu dem Elektrogerät dann nicht durch Korrosion der Kontakte erschwert oder verhindert werden.An energy storage can, for. B. on tracks with the Charging station. These can be avoided the if a charging station for charging the capacitor is provided with a primary induction coil and if the electrical device another secondary induction has coil, which when deposited in the charging station Electrical device reaches over the primary induction coil. This development of the invention brings a large Si safety advantage as the charging station and that Electrical device designed completely waterproof can be. Furthermore, the current flow from the drawer station to the electrical device then not by corrosion the contacts are difficult or prevented.

Ein mit einem Kondensator betriebenes Elektrogerät vermag die im Kondensator gespeicherte Energie besonders optimal zu nutzen, wenn zwischen dem Kondensator und dem elektri schen Verbraucher ein Spannungsvergleichmäßiger angeord net ist.An electrical device operated with a capacitor can the energy stored in the capacitor is particularly optimal to use if between the capacitor and the electri between consumers is arranged a more voltage-equal is not.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Darstellung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be schrieben. Diese zeigt in einer einzigen Figur eine Teil schnittdarstellung durch eine elektrische Zahnbürste mit einem Kondensator als Energiespeicher.The invention permits numerous embodiments. For further presentation of their basic principle is one of them shown in the drawing and will be below wrote. This shows a part in a single figure sectional view with an electric toothbrush a capacitor as an energy store.

In eine Ladestation 1 ist eine elektrische Zahnbürste 2 eingesteckt. Die elektrische Zahnbürste 2 hat als elek trischen Verbraucher einen Elektromotor 3 und einen Kon densator 4 als Energiespeicher. Der Kondensator 4 ist über ein elektronisches Vorschaltgerät 5 mit einer sekun dären Induktionsspule 6 verbunden. Zur Aufladung des Kon densators 4 wird die sekundäre Induktionsspule 6 von ei ner primären Induktionsspule 7 erregt. Dazu muß die Lade station 1 mit einem nicht dargestellten elektrischen Netz verbunden werden. Der Elektromotor 3 ist über einen Schalter 8 und einen Spannungsvergleichmäßiger 9 mit dem Kondensator 4 verbunden. Dieser Spannungsvergleichmäßiger 9 ist eine elektronische Schaltung, die einen typischen, stark zeitabhängigen Spannungsverlauf des Kondensators 4, in einen über die Zeit vergleichmäßigteren Spannungsver lauf umwandelt. Der Kondensator 4 hat Belegungen 10 aus Gold.An electric toothbrush 2 is inserted into a charging station 1 . The electric toothbrush 2 has as an electrical consumer an electric motor 3 and a capacitor 4 as an energy store. The capacitor 4 is connected via an electronic ballast 5 to a secondary induction coil 6 . To charge the capacitor 4 , the secondary induction coil 6 is excited by a primary induction coil 7 . For this purpose, the charging station 1 must be connected to an electrical network, not shown. The electric motor 3 is connected to the capacitor 4 via a switch 8 and a voltage comparator 9 . This voltage comparator 9 is an electronic circuit which converts a typical, highly time-dependent voltage curve of the capacitor 4 into a voltage converter which is more uniform over time. The capacitor 4 has coatings 10 made of gold.

BezugszeichenlisteReference list

1 Ladestation
2 elektrische Zahnbürste
3 Elektromotor
4 Kondensator
5 elektronisches Vorschaltgerät
6 sekundäre Induktionsspule
7 primäre Induktionsspule
8 Schalter
9 Spannungsvergleichmäßiger
10 Belegungen 1 charging station
2 electric toothbrush
3 electric motor
4 capacitor
5 electronic ballast
6 secondary induction coil
7 primary induction coil
8 switches
9 More voltage-equal
10 assignments

Claims

1. Electrical device with an electrical energy storage device and an electrical consumer with a low energy demand, which can only be removed for a short time from an electrical network, characterized in that the energy storage device is a capacitor ( 4 ).

2. Electrical device with an electrical energy store according to claim 1, characterized in that the electrical device is an electric toothbrush ( 2 ).

3. Electrical device with an electrical energy store according to claims 1 or 2, characterized in that the capacitor ( 4 ) has coatings ( 10 ) with a surface of gold.

4. Electrical device with an electrical energy store according to at least one of the preceding claims, characterized in that a charging station ( 1 ) with a primary induction coil ( 7 ) is provided for charging the capacitor ( 4 ) and that the electrical device (electric toothbrush 2 ) has a secondary induction coil ( 6 ) which reaches over the primary induction coil ( 7 ) when the electrical device (electric toothbrush 2 ) is placed in the charging station ( 1 ).

5. Electrical device with an electrical energy store according to at least one of the preceding claims, characterized in that a voltage equalizer ( 9 ) is arranged between the capacitor ( 4 ) and the electrical consumer (electric motor 3 ).