BRPI0619062A2 - dispositivo de lavagem e método de operação de um dispositivo de lavagem - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DE LAVAGEM E MéTODO DE OPERAçãO DE UM DISPOSITIVO DE LAVAGEM. A presente invenção refere-se a um dispositivo de lavagem (10) para distribuição de água no campo sanitário, em particular, em um chuveiro ou pia, que compreende uma saída (1) para pulverização de fluidos com uma baixa taxa de saída, além de um dispositivo de distribuição (6) para aumentar a pressão do fluido antes da pulverização. Em uma modalidade preferida da invenção, o dispositivo de lavagem (10) compreende um dispositivo de aquecimento (5) para aquecer a água. Em uma modalidade preferida da invenção, a atomização é realizada por meio de um jato de fluido (21) atingindo um obstáculo (21, 34) com uma alta velocidade relativa. Dessa forma, o obstáculo pode ser um corpo sólido móvel ou estacionário (34) ou pelo menos um jato de fluido adicional (21). Preferivelmente, a pulverização é realizada por meio da saída (1) compreendendo pelo menos um conjunto de bocal (2) com pelo menos dois bocais (3), para produção de impacto de jatos de fluido (21) e para atomização do fluido. O conjunto de bocal (2), por exemplo, compreende dois, três, quatro ou mais bocais (3), cujos jatos causam impacto um no outro pelo menos aproximadamente em um ponto.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO DE LAVAGEM E MÉTODO DE OPERAÇÃO DE UM DISPOSITIVO DE LA- VAGEM".

A presente invenção refere-se ao campo de aparelho de pulveri- zação, em particular a um dispositivo de lavagem e a um método de opera- ção de um dispositivo de lavagem de acordo com o preâmbulo das reivindi- cações de patente independentes respectivas.

Estado da Técnica

Tal dispositivo de lavagem é conhecido, por exemplo, a partir de WO 2004/101163 A1. Um chuveiro é descrito, no qual os bocais de água são dispostos em pares, de forma que jatos de dois bocais de um par causem impacto um no outro e criem gotículas dessa forma. A finalidade do disposi- tivo é fornecer uma sensação agradável durante o banho com diferentes pressões operacionais entre 0,02 mPa e 1 mPa (0,2 bar e 10 bar), e também se reduzir o consumo de água em comparação com os chuveiros conven- cionais. Dessa forma, além das gotículas de água, deve-se, no entanto, im- pedir a ocorrência de uma névoa muito fina de gotículas. Para isso, os jatos que causam impacto um no outro são preferivelmente dispostos de forma que não formem interseções totais um com o outro.

Adicionalmente, é sabido, por exemplo, a partir de WO 98/07522, a instalação de um aquecedor em um pulverizador de chuveiro, a fim de aquecer a água diretamente antes da distribuição através do pulveri- zador do chuveiro. Dessa forma, no entanto, uma grande quantidade de e- nergia de aquecimento é necessária de acordo com a quantidade de água que flui através da mesma.

Um chuveiro elétrico é descrito no manual do produto "The He- atstore Aqua-Flow Pumped Electric Shower Handbook" da Heatstore Limi- ted, Island Park, Bristow Broadways, Bristol BS 11 9FB, descarregado a par- tir de www.heatstore.co.uk em 11 de julho de 2006. O chuveiro é fornecido a fim de ser alimentado a partir de uma cisterna e, dessa forma, compreende uma bomba para distribuir a água. Um aquecimento elétrico de dois estágios é fornecido para aquecer a água, cuja energia de aquecimento é de 8,5 água distribuída é determinada por meio da variação da quantidade de pas- sagem de água. Uma válvula de controle operada manualmente é disposta a jusante da bomba para essa finalidade. A pressão de entrada na frente do aparelho pode não ser muito alta, provavelmente para proteção da bomba, que é porque o aparelho pode não ser conectado às tubulações principais de suprimento de água, e pode não ser disposto a mais de 10 metros sob a cis- terna. A energia de aquecimento além da quantidade de passagem é, dessa forma, relativamente alta.

DE 100 04 534 A1 descreve um bocal de hidromassagem para a produção de um jato de água pulsado. Para isso, o bocal de massagem é adequadamente ativado por bombas ou válvulas. O bocal de massagem é fornecido para operação em uma piscina tal como uma banheira, jacuzzi, piscina ou piscina de exercícios, dessa forma, para operação sob a água, de forma que nenhuma atomização ocorra.

BE 514 104 ilustra um cabeçote de pulverização com atomiza- ção por meio de jatos que causam impacto um no outro. Um núcleo de pul- verização compreende quatro ou mais orifícios oblíquos com um diâmetro de 1 mm a 12 mm, que são direcionados para um ponto focai comum. Uma pe- neira agre como um filtro de sujeira. Um aumento de pressão por uma bom- ba, por exemplo, no entanto, não é mencionado.

Descrição da Invenção

É, portanto, um objetivo da invenção se fornecer um dispositivo de lavagem e um método para operação de um dispositivo de lavagem, ou para preparação da água para lavagem, do tipo inicialmente mencionado, que permita a redução de consumo de energia e/ou água em comparação do o estado da técnica.

Um objetivo adicional da invenção é fornecer um dispositivo de lavagem que possa ser instalado com pouco esforço e em particular possa também ser instalado em edifícios ou instalações com uma tubulação princi- pai de água e instalações principais elétricas existentes, sem modificação significativa das mesmas.

Um objetivo adicional é fornecer um dispositivo de lavagem e um método para a operação de um dispositivo de lavagem, que não seja susce- tível ao espalhamento de doenças infecciosas.

Esses objetivos são alcançados por um dispositivo de lavagem e um método para operação de um dispositivo de lavagem com as caracterís- ticas das reivindicações de patente independentes respectivas.

O dispositivo de lavagem para distribuição de água ou mistura com base na água, em particular no campo sanitário, por exemplo, em um chuveiro ou uma pia, compreende pelo menos uma saída para a pulveriza- ção de fluidos com uma baixa taxa de fluxo e sob uma alta pressão, além de pelo menos um dispositivo de distribuição para o aumento da pressão de fluido para uma pressão operacional da saída, antes da pulverização.

Se o dispositivo de lavagem for conectado à tubulação principal de água, então a pressão operacional da saída está acima da pressão nomi- nal da tubulação principal da água. Essa pressão nominal é tipicamente de 250 kPa (2,5 bar), e a pressão nas instalações domésticas (dependendo das regulamentações da companhia de águas e esgotos local) é tipicamente limi- tada a 0,5 mPa (5 bar) ou 0,6 mPa (6 bar) para proteção dos condutos.

A pulverização do fluido é realizada naturalmente em um meio gasoso, e com um dispositivo de lavagem, tipicamente na atmosfera ou ar circundante, no qual o dispositivo de lavagem é operado.

O fluido pulverizado de forma geral é água ou uma mistura com base em água. Uma adição tal como sabão ou outro agente de limpeza ou desinfetante pode ser misturada na água. A mistura pode vir de todos os bocais. É possível também se suprir bocais diferentes com diferentes fluidos ou misturas de fluido, por exemplo, um bocal com água e outro com sabão líquido, ou um com água e outro com desinfetante. Em modalidades adicio- nais da invenção, os fluidos gasosos podem ser alimentados através de bo- cais individuais. Um jato de gás sob pressão também pode ser utilizado para atomizar um jato de fluido. O jato de gás pode, em particular, ser um jato de vapor.

O dispositivo de lavagem, além do campo sanitário, também po- de ser aplicado no campo terapêutico, e no campo de cosméticos além de no campo farmacêutico. Os fluidos misturados dessa forma também podem conter ingredientes cosméticos ou médicos ativos.

Com a aplicação em outros campos, aditivos tal como nutrientes, fertilizantes, pesticidas, etc. também podem ser misturados, onde uma boa atomização e, dessa forma, um aumento na superfície total do fluido a ser atomizado ocorre. Basicamente, os fluidos além dos baseados em água po- dem ser pulverizados com tipos similares de dispositivos, por exemplo, com- bustíveis em acionadores ou aquecedores, ou produtos químicos na química de processamento. As aplicações industriais dos métodos de atomização e dispositivos de atomização para revestimento e impregnação são da mesma forma possíveis.

Por meio de aumento de pressão, é possível, independente de uma pequena taxa de passagem, se pulverizar o fluido de forma que uma experiência agradável de lavagem ou de banho ocorra. Em particular, nas tentativas, descobriu-se que a pele é completamente umectada, mesmo com taxas de passagem inesperadamente baixas, e não há a sensação de que pouca água tenha sido distribuída. Essa percepção é devido ao fato de o tamanho de partículas de gotículas de água ser significativamente reduzido em comparação com os chuveiros convencionais, por conta da pulverização ou atomização com uma pressão aumentada e, de acordo, por meio de bo- cais mais estreitos. Por meio disso, toda a superfície da gotícula de fluido é significativamente maior do que a mesma quantidade de fluido com gotas maiores, e o efeito de umectação do corpo é, de acordo, também aumenta- do. Por exemplo, com o mesmo volume, as gotas de 50 micrômetros de raio possuem superfícies de contato 20 vezes maior do que uma gota de 1 mm de raio.

Esse dispositivo de distribuição ou bomba como parte do dispo- sitivo de lavagem é disposto de forma preferivelmente local, nas proximida- des da saída ou boca do chuveiro, em um banheiro ou como um elemento de instalação de um cubículo do chuveiro móvel ou estacionário. Basicamen- te, um aumento na pressão central, por exemplo, em um edifício para várias instalações também é possível. Tal aumento de pressão central pode ser fornecido para todo o edifício, ou várias unidades podem ser aplicadas para o aumento de pressão central, por exemplo, com uma unidade para cada andar, ou uma unidade para uma linha de suprimento vertical através de vá- rios andares. Dessa forma, os ruídos da bomba podem ser mantidos longe dos usuários de forma aperfeiçoada. No entanto, os condutos existentes nos edifícios de uma forma geral são sobrecarregados com pressões operacio- nais aplicadas preferivelmente da saída de 1 a 4 mPa ou 5 mPa (10 a 40 ou 50 bar), em particular 1,5 a 2,5 mPa (15 a 25 bar), e novos condutos de pressão para água terão que ser aplicados para isso. A bomba, por exemplo, é operada eletricamente.

Vice-versa, com a aplicação de bombas descentralizadas, é possível também se aplicar várias bombas por dispositivo de lavagem, em particular se diferentes fluidos forem misturados no dispositivo de lavagem. Dessa forma, é possível se fornecer uma bomba individual para cada um dos fluidos, e a quantidade desse fluido pode ser controlada por meio de ativação da respectiva bomba. Dessa forma, a mistura dos fluidos é realiza- da antes da pulverização ou durante a pulverização propriamente dita. A fim de se obter uma pulverização limpa no segundo caso, as bombas podem, por exemplo, ser ativadas de forma coordenada, ou pelo menos um par de bocais direcionados um contra o outro e que são alimentados pela mesma bomba podem estar presentes para cada um dos fluidos. Dessa forma, uma atomização limpa ocorre para cada um dos fluidos, independentemente da quantidade exata de distribuição e velocidade de jato do outro fluido. Os pontos de impacto dos vários pares de bocal (correspondentes a vários flui- dos) podem coincidir, ou podem, por exemplo, ser distanciados um do outro na direção de pulverização principal.

Um controle da quantidade de passagem pode ser realizado por meio do controle de bombas ou por meio de dispositivos de controle mecâni- co na saída ou no conduto de alimentação. Tal dispositivo de controle mecâ- nico é, por exemplo, uma válvula de redução manualmente ajustável.

O dispositivo de lavagem é particularmente adequado para insta- lação em dispositivos de transporte tal como trens, aeronaves, ou outras configurações móveis, tal como instalações de lavagem de viagem, etc. por conta do baixo consumo de água. Outras aplicações são, por exemplo, em chuveiros ou instalações de lavagem em banheiros de piscinas públicas, em lavadoras de louça ou para irrigação de plantas.

Em uma modalidade adicional da invenção, a bomba ou um dis- positivo para produção de pressão é operado de forma manual. Dessa for- ma, em primeiro lugar, a pressão pode ser produzida em um dispositivo de armazenamento de pressão sem suprimento de energia externo, e um dis- positivo de lavagem pode ser utilizado subseqüentemente ou por um período de tempo mais longo. Essa modalidade da invenção é particularmente vanta- josa quando é combinada com a produção solar de água quente. Com isso, se obtém uma unidade de lavagem completamente autônoma com um baixo consumo de água. Preferivelmente, o dispositivo de armazenamento de pressão é idêntico a um dispositivo de armazenamento de água, e adicio- nalmente compreende uma superfície que pode ser exposta à radiação, para aquecimento do dispositivo de armazenamento de água. A pressão pode ser dessa forma armazenada por meio de expansão de um frasco flexível e/ou por meio de compressão de um volume de ar no dispositivo de armazena- mento de pressão.

Em uma modalidade preferida da invenção, o dispositivo de la- vagem compreende um dispositivo de aquecimento para aquecer a água ou fluido. Esse aquecedor pode ser projetado de forma comparativamente pe- quena graças à baixa taxa de passagem. Em particular, pode ser projetado como um aquecedor de água sem tanque, dessa forma, sem qualquer dis- positivo de armazenamento no qual a água é aquecida, como é o caso com o aquecimento em caldeira ou o aquecimento de armazenamento térmico. O aquecedor pode ser operado eletricamente, com um combustível fluido tal como gás ou óleo, ou também de forma diferente.

Em outra modalidade da invenção, o suprimento com água quente é realizado a partir de um boiler, dessa forma, de uma instalação de aquecimento de armazenamento ou geralmente com água quente armaze- nada. Um aquecimento elétrico pode ser operado com instalações do- mésticas elétricas existentes por conta da baixa potência de aquecimento necessária. O aquecimento pode ser disposto de uma forma descentralizada por meio disso, isto é, cada chuveiro ou dispositivo de lavagem tem seu pró- prio aquecimento, e nenhum fornecimento de água quente central é neces- sário. Várias vantagens resultam disso, em particular para as instalações em hotéis.

É exigido apenas um único suprimento de água para o dispositi- vo de lavagem e pode-se fazer isso sem um suprimento de água quente;

As perdas de armazenamento e as perdas de conduto de um fornecimento de água quente central convencional são eliminadas, devido ao aquecimento descentralizado que só é realizado de acordo com a demanda;

Nenhuma cultura de doenças infecciosas tal como doença Iegi- onnaire pode surgir visto que o sistema só contém água fria até pouco tempo antes do uso.

O dispositivo de aquecimento é preferivelmente configurado para aquecer a água com um controle de circuito fechado pouco antes da distribu- ição a uma temperatura de distribuição predefinida. Com isso, pode-se con- figurar uma temperatura por meio de um dispositivo de configuração manu- almente ajustável, por exemplo, por meio de um disco. A temperatura da água é medida e é automaticamente controlada com um circuito fechado por meio de adaptação da potência de aquecimento. Isso é significativamente mais preciso, mais rápido e mais confortável do que a torneira. Preferivel- mente, dessa forma, a temperatura manualmente ajustável do controle de temperatura de circuito fechado é limitada a um valor predefinido e/ou a temperatura de distribuição é limitada a um valor predefinido. Tal valor para os dispositivos de lavagem para pessoas é de, por exemplo, 45°C ou 50°C ou 55°C. Com isso, por um lado se evita queimaduras, e por outro lado a potência de aquecimento pode ser mantida baixa ou limitada de acordo com a quantidade de passagem máxima.

Em outra modalidade preferida da invenção, a água não aqueci- da é misturada com a água aquecida depois do aquecimento, a fim de redu- zir a temperatura da água. Com isso, o aquecimento pode ser operado em um ponto de operação diferente (mais eficiente), do que se o aquecimento alcançasse a temperatura reduzida sem misturar. Por exemplo, o aquecedor pode aquecer a água a cerca de 90°C, onde (para aplicações sanitárias) a mesma pode ser trazida para uma temperatura de distribuição inferior por meio de mistura com água fria. Pode-se utilizar também uma temperatura de distribuição para outras aplicações.

Dentre outras coisas, os aquecedores de água sem tanque co- mo são descritos em EP 0 832 400 B1 ou em EP 0 869 731 B1 são adequa- dos para o aquecimento. Esses documentos são adotados no pedido por meio de referência. De acordo, um tubo aquecido é suspenso de forma que seja móvel ou deformável durante a operação. A causa do movimento ou deformação pode ser mudança de temperatura, mudança de pressão e/ou vibração de uma bomba. Incrustação no tubo pode ser destacado dessa forma. Esses aquecedores de água sem tanque foram originalmente conce- bidos para máquinas de café e, dessa forma, comparados com os dispositi- vos de lavagem e dispositivos de chuveiro convencionais, para quantidades de passagem relativamente pequenas. Podem ser combinados com disposi- tivos de pulverização com uma baixa passagem de acordo com a presente invenção, possivelmente enquanto adapta à potência de aquecimento. Es- ses aquecedores de água sem tanque são, em particular, adequados para altas pressões operacionais, em particular de até 1 mPa (10 bar) ou mais. O controle de circuito fechado da temperatura também pode ser realizado por meio de um controle de circuito fechado de potência de aquecimento elétrico ou por meio de mistura com água fria.

O dispositivo de lavagem, dessa forma, compreende preferivel- mente um suprimento com água fria e um suprimento com energia para a- quecimento, mas nenhum com água quente. O suprimento de energia pode ser um suprimento elétrico ou um suprimento com um gás combustível. Ou- tro suprimento, no entanto, pode não ser descartado.

A instalação de lavagem pode, dessa forma, ser projetada como uma unidade de construção compacta com apenas uma conexão de água fria e uma conexão de suprimento elétrico. Tal unidade de construção, em um alojamento contém a bomba de pressão e o aquecedor além de preferi- velmente uma unidade de pré-tratamento para a água alimentada, ou fluido. A unidade de pré-tratamento compreende uma ou uma combinação das fun- ções a seguir: filtragem grossa, filtragem fina, desirifecção, tratamento anti- bacteriano, desencrostação. Os elementos operacionais para o controle da temperatura e/ou pressão podem estar presentes como entradas de contro- le. As mesmas podem ser fixadas à unidade de construção propriamente dita ou em uma unidade operacional relocada.

Em uma modalidade preferida da invenção, a quantidade máxi- ma de passagem da saída é de 5 l/min ou 3 l/min, e preferivelmente 1,0 a 1,5 a 2 l/min, o que corresponde a um dispositivo de aquecimento com uma potência máxima de aquecimento de cerca de 3 kW.

Em uma modalidade preferida da invenção, a quantidade máxi- ma de passagem da saída é de 1 l/min e preferivelmente 0,5 l/min, o que corresponde a um dispositivo de aquecimento com uma potência de aque- cimento de cerca de 1 kW. Essas condições são adequadas, por exemplo, para uma saída em uma torneira de água para uma pia de lavagem (ou en- xágüe em bacia ou pia).

As quantidades de passagem mencionadas acima, em cada ca- so se referem a um conjunto de bocal. A passagem é aumentada de acordo quando da aplicação de vários conjuntos de bocal. A potência de aqueci- mento para um aquecedor elétrico é tipicamente limitada a 2, 4 ou 6 kW de- pendendo da proteção de fusível e do número de fases aplicadas. A quanti- dade máxima de passagem com um aquecimento descentralizado é limitada por meio disso, o que representa um incentivo importante para se reduzir a quantidade de passagem enquanto se mantém simultaneamente a qualidade da lavagem.

Em modalidades preferidas adicionais da invenção, o dispositivo de lavagem compreende um dispositivo de mistura para misturar a água com o sabão antes da distribuição. Esse dispositivo de mistura pode ser ligado e desligado, de forma que a instalação de lavagem possa ser operada em um primeiro modo de operação e um segundo modo de operação, onde o sabão e misturado à água e a passagem de água, por exemplo, é inferior a 3 l/min ou inferior a 1 l/min e é preferivelmente de 0,5 l/min, no primeiro modo de operação ("com espuma"), e nenhum sabão é misturado à água e a passa- gem de água é de até 1 l/min ou (com um chuveiro) de até 3 l/min ou até 5 l/min no segundo modo de operação ("enxágüe").

Em uma modalidade preferida da invenção, a saída compreende um corpo de bocal, o dito corpo de bocal compreendendo dois discos de bo- cal, onde os discos de bocal são dispostos de forma rotativa um com relação ao outro em posições diferentes. Dessa forma, um conjunto de bocais do primeiro disco de bocal é conectado a diferentes conjuntos de bocais do se- gundo disco de bocal, dependendo do ângulo de rotação. Se o primeiro dis- co de bocal for um disco de bocal superior, isso é, o disco de bocal que é impingido pela água pressurizada e o segundo disco de bocal for um inferior que está voltado para o consumidor ou na direção do jato, então um conjun- to de bocal com características selecionáveis pode ser acoplado ao conjunto de bocal de alimentação do disco de bocal superior por meio da rotação do segundo disco de bocal.

No caso de o primeiro disco de bocal ser um disco de bocal infe- rior, então um dos diferentes conjuntos de bocal de alimentação do segundo disco de bocal superior pode ser selecionado por meio de rotação do primei- ro disco de bocal. Diferentes conjuntos de bocal de alimentação, por exem- plo, podem ser alimentados com diferentes fluidos ou combinações de fluido, de forma que uma seleção da mistura de fluido pulverizado seja possível por meio da rotação do primeiro disco de bocal.

Em uma modalidade preferida da invenção, a atomização é rea- lizada por meio de um jato de fluido impingindo um obstáculo com uma velo- cidade relativa alta. Dessa forma, o obstáculo pode ser um corpo sólido mó- vel ou estacionário ou pelo menos um jato adicional de um fluido, dessa for- ma, um jato de líquido ou um jato de gás. A velocidade relativa surge por conta da velocidade do jato de fluido e/ou um movimento do corpo sólido. Meios para se alcançar uma velocidade relativa alta são, portanto, os bocais para produção de um jato de fluido, sob determinadas circunstâncias, em combinação com uma bomba para aumento de pressão, e/ou corpos sólidos móveis, nos quais um ou mais dos jatos de fluido impingem. Em particular, tal corpo sólido, doravante também chamado de corpo de atomização, pode girar com uma velocidade de alta revolução. A velocidade de revolução é direcionada para a velocidade relativa desejada e o raio de um ponto de im- pacto de um jato de fluido, com relação ao eixo geométrico de rotação.

A velocidade relativa entre as partículas no jato de fluido e o corpo de atomização está acima de 20, 30 ou 40 m/s e preferivelmente é de pelo menos aproximadamente 50 m/s. Um tamanho e velocidade adequados do jato atomizado são alcançados dessa forma.

Em uma modalidade preferida da invenção, a atomização é rea- lizada por meio da saída compreendendo pelo menos um conjunto de bocal com pelo menos dois bocais para produção de jatos de fluido que atingem um ao outro e para atomização do fluido. O conjunto de bocal, por exemplo, compreende dois, três, quatro ou mais bocais, cujos jatos atingem pelo me- nos aproximadamente um ao outro em um ponto. Em uma variação adicio- nal, os jatos podem ser deslocados deliberadamente e ligeiramente, de for- ma que não causem impacto em um ponto, a fim de, por exemplo, realizar uma sensação de massagem.

Se o fluido, além da água, compreender um meio adicional tal como sabão, então esse meio adicional pode ser misturado ao suprimento de todos os bocais ou, no entanto, apenas bocais individuais. Para esse fim, o dispositivo de lavagem compreende um dispositivo de mistura para mistu- rar o sabão no suprimento de fluido de pelo menos um dos bocais.

Com uma viscosidade adequadamente baixa, o meio adicional pode alternativamente ser alimentado como um líquido para pelo menos um bocal de forma não misturada. Em ambos os casos, os líquidos são mistura- dos e distribuídos adicionalmente depois de colidirem. Basicamente, também é possível quando do suprimento dos bocais com diferentes fluidos, se, des- sa forma, variar a pressão do suprimento, o tipo das várias bombas aplica- das e o diâmetro do bocal dos bocais entre si, de acordo com os respectivos líquidos. Uma atomização equilibrada ideal pode ser alcançada dessa forma. Por exemplo, o sabão pode ser guiado de cima do ponto de impacto dos ja- tos colidentes e, dessa forma, ser misturado.

Em uma modalidade preferida da invenção, o dispositivo de Ia- vagem compreende corpos de proteção que são dispostos na direção dos bocais, de forma que um jato de líquido que não seja atingido pelos outros jatos de fluido atinja um corpo de proteção. Com isso, de acordo com um bloqueio de um bocal, se impede que o jato de outro bocal do conjunto de bocal atinja diretamente a pele ou os olhos.

No entanto, descobriu-se que em não havendo o alinhamento perfeito dos jatos de um conjunto de bocal, o fluido parcialmente atomizado e a parte restante causam um efeito de "espetadas" na pele, que, depen- dendo da intensidade e da preferência pessoal, pode ser considerado agra- dável ou como uma massagem. Por essa razão, em uma modalidade prefe- rida da invenção, os bocais não são alinhados um com o outro de uma forma exata, mas, por exemplo, um com uma interseção (sobreposição) das super- fícies de jato de 60% ou 80%. Pode-se, no entanto, se mudar também de um modo operacional para outro com uma interseção diferente e, dessa forma, uma sensação de chuveiro diferente. Isso pode ser realizado por meio da comutação entre vários conjuntos de bocal, ou por meio de variação mecâ- nica do alinhamento de pelo menos um bocal de um conjunto de bocal.

Uma assimetria do jato de água atomizado surge por meio de uma interseção apenas parcial das superfícies do jato. Outras possibilidades para a produção de uma assimetria são, por exemplo, a aplicação de dife- rentes diâmetros de bocal com pelo menos dois bocais de um conjunto de bocal. No entanto, dois bocais de um conjunto de bocal também podem ser operados com diferentes pressões de fluido. Isso pode ser alcançado por meio de utilização de bombas separadas por bocal ou por meio da utilização de diferentes dispositivos de redução de pressão (aceleradores) por bocal. Basicamente, é possível também se variar e controlar diferentes pressões por bocal também com o tempo. O formato e, dessa forma, também um mo- vimento do jato atomizado pode ser variado dinamicamente dessa forma. Em uma modalidade preferida da invenção, a saída compreende exatamente um conjunto de bocal. A saída pode ser fabricada de uma forma muito compacta e simples dessa forma.

Preferivelmente, um diâmetro dos bocais 3 é de entre 0,1 ou 0,2 ou 0,3 mm e 1,3 mm a 2 mm, em particular entre 0,4 mm e 0,7mm. O com- primento dos bocais para alcançar um fluxo laminar no jato, é pelo menos o dobro do diâmetro. Preferivelmente, dessa forma, uma pressão de· 1 a 5 mPa (10 bar a 50 bar), em particular de 1,5 a 2,5 mPa (15 bar a 25 bar) é utilizada como a pressão operacional da saída, onde a pressão é preferivel- mente e essencialmente constante, dessa forma, não pulsante. Metade do ângulo de impacto com relação ao plano vertical, preferivelmente se encon- tra entre 35 e 55 graus, em particular a 45 graus. O mesmo pode, no entan- to, ser basicamente entre zero e quase 90 graus.

Em uma modalidade preferida da invenção, a pressão pode ser determinada por um usuário. Dessa forma, a pressão é determinada de for- ma controlada de acordo com a sensação do usuário, ou um valor nominal é determinado pelo usuário, ao qual se controla com um circuito fechado por meio de medição de pressão e por meio de uma regulagem de pressão.

Nas modalidades preferidas adicionais da invenção, a saída possui pelo menos um bocal para a produção de jato de água ou jato de flui- do, além de um corpo de atomização disposto de maneira móvel ou fixa para atomizar esse jato. O jato é, dessa forma, direcionado para o corpo de ato- mização. Um corpo de atomização disposto de maneira fixa é fixado à saída de forma fixa e não é móvel com relação ao jato ou jatos.

Em uma modalidade preferida da invenção, o corpo de atomiza- ção pode ser movido ao longo de uma linha com relação a pelo menos um bocal. Uma mudança nas características de atomização ou da geometria da nuvem de gotículas produzida durante a atomização é alcançada dessa for- ma.

Preferivelmente, o bocal é direcionado ao longo da linha men- cionada em cada caso em uma região diferente do coro de atomização, de acordo com a posição do corpo de atomização. Dessa forma, as regiões possuem características diferentes, em particular uma orientação diferente com relação ao jato e/ou uma estrutura de superfície diferente.

Em uma modalidade preferida adicional da invenção, o corpo de atomização pode ser girado em torno de um eixo geométrico de rotação com relação a pelo menos um bocal. Funções diferentes podem ser alcançadas dessa forma. Por um lado, uma região diferente do corpo de atomização po- de ser girada para dentro do jato ou jatos por meio de uma rotação temporá- ria em torno do eixo geométrico de rotação, de forma similar à do desloca- mento linear, de forma que as características de atomização sejam altera- das. Por um lado, pode-se alcançar uma atomização sem o jato de fluido de pelo menos um bocal possuindo uma pressão particularmente alta ou uma alta energia, por meio de uma rotação permanente com uma alta velocidade de rotação. Essa modalidade também pode, portanto, ser realizada sem um aumento de pressão ou bomba.

Preferivelmente1 o corpo de atomização é pelo menos aproxima- damente uma elipse de revolução, em particular uma esfera, ou pelo menos quase um disco, onde o pelo menos um bocal é direcionado para uma su- perfície do disco ou para uma borda do disco. O corpo de atomização tam- bém pode ter um formato de prisma com uma seção transversal arbitrária.

O método de operação de uma instalação de lavar para distribu- ição de água ou uma mistura com base em água, e opcionalmente um líqui- do adicional, preferivelmente no campo sanitário, em particular em um chu- veiro ou um pia, compreende as etapas a seguir:

aumento da pressão de água ou pressão de fluido para uma pressão operacional de uma saída;

pulverização da água ou fluido a uma pressão alta e baixa taxa de passagem através da saída.

Modalidades preferidas adicionais devem ser deduzidas a partir das reivindicações de patente dependentes. Dessa forma, as características ou métodos reivindicados podem ser combinados, de forma análoga, com as reivindicações de dispositivo e vice-versa.

Breve Descrição dos Desenhos A presente matéria da invenção é doravante explicada em maio- res detalhes por meio dos desenhos preferidos. Em cada caso são ilustrados esquematicamente na:

Figura 1 - uma primeira modalidade de um dispositivo de lava- gem;

Figura 2 - uma modalidade adicional;

Figura 3 - um desenho de um corpo de proteção;

Figura 4 - uma unidade de construção de um dispositivo de la- vagem;

Figura 5 - uma instalação com vários dispositivos de lavagem;

Figura 6 - uma instalação de lavagem ou cubículo do chuveiro;

Figura 7 - uma disposição de dois bocais em uma vista plana a) e em uma vista lateral b);

Figura 8 - uma estrutura de um disco de água, como surge com jatos de água impactantes;

Figura 9 - uma visa em perspectiva de um conjunto de bocal com três bocais;

Figura 10 - uma disposição de dois pares de bocal em uma vista plana a) e em uma vista lateral b);

Figura 11 - uma saída com uma alimentação de sabão;

Figura 12 - um corpo de bocal com dois discos de bocal que po- dem ser girados um para o outro;

Figura 13 - um corpo de bocal de peça única;

Figuras 14 e 15 - vistas detalhadas das aberturas de bocal;

Figura 16 - um corpo de bocal de duas partes;

Figura 17 - uma saída com um corpo atomizado;

Figs. 18 a 20 - corpos de atomização adicionais;

Figura 21 e 22 - um disco como um corpo de atomização;

Figura 23 - um disco arqueado como um corpo de atomização;

Figura 24 - relações de pressão e relações de rendimento com vários tipos de bocal;

Figura 25 - exigências de potência de calor com diferentes pas- sagens de água; e

Figura 26 - exigência de potência de calor com relação à potên- cia de aquecimento.

As referências numéricas utilizadas nos desenhos e seu signifi- cado são listados de forma conclusiva na lista de referências numéricas. Ba- sicamente, as mesmas partes são fornecidas com as mesmas referências numéricas nas figuras.

Formas de Realização da Invenção

A figura 1 ilustra uma primeira modalidade de um dispositivo de lavagem 10. Compreende uma saída 1 com pelo menos um conjunto de bo- cal 2. O conjunto de bocal 2, por sua vez, compreende dois ou mais bocais 3. O fluido em alta pressão e, dessa forma, uma alta velocidade ou energia é distribuído de uma forma direta com os bocais 3 em operação. Os bocais 3 de um conjunto de bocal 2 são direcionados de forma que os jatos de fluido distribuídos formem uma interseção um com o outro e preferivelmente se encontrem em um ponto. O fluido é atomizado dessa forma, e, desse modo, cria um efeito de umectação grande. O fluido, de uma forma geral, é água, onde, no entanto, outro fluido ou uma mistura de água com uma substância adicional tal como sabão, desinfetante, etc. pode ser distribuída em um, vá- rios ou todos os bocais.

O fluido é orientado para a saída 1 preferivelmente através de uma mangueira 19 ou geralmente através de um conduto de saída que é projetado com relação à pressão de operação da saída, dessa forma, pode suportar essa pressão de operação. O conduto de saída pode ser montado de forma fixa. A saída pode ser um chuveiro montado de forma fixa ou um chuveiro que seja móvel e manual. O líquido é aquecido pelo aquecedor 5 possuindo um suprimento de energia 13, e é distribuído por uma bomba 6 e trazido para uma pressão operacional aumentada. Em outra modalidade da invenção, o aquecedor 5 é disposto na frente da bomba 6 na direção do flu- xo, de forma que, portanto, a bomba 6 seja projetada para distribuição da água já aquecida. Preferivelmente, um microfiltro 7 é disposto na alimenta- ção do fluido 11 ou é disposto em outro local do percurso de fluido, a fim de impedir que os bocais 3 se tornem bloqueados. Na modalidade ilustrada da invenção, o suprimento de fluido é um suprimento de água fria 11.

O filtro 7 é preferivelmente fornecido para filtragem de partículas com um tamanho de mais de 100, em particular acima de 50 micrômetros, da água do líquido.

A figura 2 ilustra uma modalidade adicional que não possui a- quecimento 5 mas ao invés disso é suprida através de uma torneira de mis- tura 8, com a qual a água de um suprimento de água fria 11 e um suprimen- to de água quente 12 são misturadas para a temperatura desejada.

Uma alimentação de sabão 15 é adicionada como uma modali- dade adicional da invenção, através da qual o sabão pode ser misturado à água por meio de um dispositivo de mistura 14. Ao invés do sabão, outro fluido ou aditivo tipo pó pode ser misturado dessa forma. O dispositivo de mistura 14 pode ser ligado e desligado de forma útil, de modo que seja pos- sível se mudar entre um modo de operação "com espuma" com sabão, e um modo de operação "enxágüe" sem sabão. Nesse caso, o dispositivo de mis- tura 14 deve ser disposto extremamente perto do chuveiro, de forma que apenas a água saia do chuveiro depois da mudança do dispositivo de mistu- ra 14. Preferivelmente, a quantidade de água distribuída por unidade de tempo, dessa forma a passagem, é aumentada com o modo de operação de "enxágüe" em comparação com o modo de operação "com espuma", por exemplo, por meio da mudança entre diferentes conjuntos de bocal 2, ou por meio da elevação da pressão de água pela bomba 6, ou por meio da varia- ção do diâmetro do bocal.

A figura 3 ilustra um desenho de um corpo protetor 4. Um jato de fluido que não atinge outro jato de fluido, ou só o faz de uma forma inade- quada, pode ser capturado pelo corpo protetor 4. Esse pode ser particular- mente o caso se um bocal for bloqueado ou danificado. O jato é impedido de causar impacto direto na pele ou nos olhos por meio do corpo protetor 4. Os corpos protetores ou formações adequadas da saída 1 também são dispos- tos de forma que se encontrem, em cada caso, na direção de jato dos bocais individuais 3, mas com uma operação funcionalmente correta da saída 1 não sejam essencialmente atingidos pelo fluido atomizado, dessa forma, essen- cialmente não representam qualquer empecilho para o fluido pulverizado.

A figura 4 ilustra uma unidade de construção 16 de um dispositi- vo de lavagem. Dependendo da modalidade, os elementos apresentados anteriormente, tal como em particular o aquecedor 5, a bomba 6, o microfiltro 7 e, de acordo com o caso, também o dispositivo de mistura 14 e a alimen- tação de sabão 15, etc., são agrupados juntos em uma unidade compacta em um alojamento, na unidade de construção 16. O alojamento compreende um suprimento de energia 13 e um suprimento de água fria 11, e alimenta a saída 1 através da mangueira 19. Opcionalmente, os elementos operacio- nais 18 para o controle ou regulamentação (controle de circuito fechado) da temperatura ou pressão podem ser disposto em uma unidade operacional com recessos 17. Em outra variação (desenhada de forma tracejada), os elementos operacionais 18 são dispostos na unidade de construção 16 pro- priamente dita.

Em outra modalidade preferida da invenção, a unidade de cons- trução 16 possui os mesmos elementos com a exceção da bomba 6, e é co- nectada a uma bomba externa para aumentar a pressão. A bomba externa pode suprir várias unidades de construção como essa 16. Um sistema de dispositivo de lavagem de acordo com essa modalidade compreende, dessa forma, pelo menos uma unidade de construção 16 e uma bomba externa e um conduto de água pressurizada para alimentação da pelo menos uma u- nidade de construção 16 pela bomba 6.

Preferivelmente, a bomba 6 e o aquecedor 5, ativados pela uni- dade operacional, são ligados para operação do dispositivo de lavagem para distribuição da água aquecida. A água quente pode ser levada para dentro de forma quase direta, dessa forma, sem qualquer tempo de aquecimento significativo, visto que o aquecedor 5 preferivelmente não possui qualquer dispositivo de armazenamento. De acordo com o caso, a bomba pode ser ligada com um retardo pequeno de poucos segundos, isso é, menos de 2 ou 5 ou 10 segundos. Alternativamente, a bomba 6 nesse momento pode ser controlada de parada, e pode ser gradualmente levada para a potência de distribuição normal, de forma que a temperatura de distribuição possa ser aumentada já desde o começo.

Em outra modalidade preferida da invenção, o liga/desliga do dispositivo de lavar é controlado por um comutador elétrico ou sensor na saída 1. Alternativamente, uma válvula mecânica é disposta na saída 1 ou no conduto de alimentação 19. Quando o usuário abre a válvula, uma mu- dança de pressão no conduto de alimentação 19 ocorre, que é detectada por um sensor na unidade de construção 16, onde o dispositivo de lavagem, com a bomba e, de acordo com o caso, também o aquecedor 5, é ligado por meio do controle da unidade de construção 16.

A figura 5 ilustra uma instalação com vários dispositivos de lava- gem 10. Apenas um suprimento de água fria 11 e suprimento de energia 13 estão presentes em cada um dos dispositivos de lavagem 10. Os dispositi- vos de lavagem 10 são, por exemplo, dispostos em vários locais de um edi- fício ou uma instalação de lavagem móvel.

A figura 6 ilustra uma instalação de lavagem ou cubículo do chu- veiro. Várias saídas 1 que são preferivelmente supridas com água pressuri- zada aquecida através de uma unidade de suprimento comum 16, são dis- postas acima e lateralmente do espaço de lavagem. Descobriu-se que uma distribuição de calor homogênea muito boa e uma agradável sensação de chuveiro surgem dessa forma. O mesmo efeito surge também com apenas um bocal quando o cubículo do chuveiro permanece fechado. A transmissão térmica para o corpo é muito boa a despeito da pequena quantidade de água sendo utilizada. As gotas pequenas aquecem muito rapidamente o ar ambi- ente, que fornece uma sensação homogênea de calor. A distribuição homo- gênea de calor é devido ao fato de o ar ser aquecido muito rapidamente por meio da grande área de superfície das gotículas. As gotículas esfriam imedi- atamente por conta de sua pouca massa. Um equilíbrio de temperatura ocor- re muito rapidamente.

A figura 7 ilustra de forma esquemática a disposição de dois bo- cais 3 em uma vista plana a), observada na direção de uma direção de pul- verização principal do dispositivo, e em uma vista lateral b). Os jatos 21 do líquido que são alinhados um com o outro encontram em um ponto de im- pacto ou ponto de colisão 20. Os dois jatos 21 definem um primeiro plano. As gotículas quentes que são pulverizadas pelo impacto formam um corpo de pulverização que é simétrico a um plano adicional, onde o segundo plano é essencialmente perpendicular ao primeiro plano. Um ângulo θ entre os ja- tos 21 e uma linha divisória de um ângulo são desenhados na vista lateral.

A figura 8 ilustra a estrutura de um disco de água, à medida que o mesmo surge com o impacto dos jatos de água. Como na figura 7, a dire- ção de pulverização principal também corre para baixo na figura 8. Os parâ- metros ilustrados: v0; velocidade de jato; r: distância do ponto de impacto para a borda do disco; 2Θ: ângulo de impacto; h: espessura do disco; 2R: diâmetro do jato; φ: posição angular.

Se dois jatos de água igualmente fortes forem direcionados um contra o outro, então um disco de água fino é formado entre os mesmos. O disco se desintegra a uma determinada distância do ponto de impacto dos dois jatos, e produz gotas finas dessa forma.

Se os dois jatos de água forem igualmente fortes, então os com- ponentes verticais de seus impulsos neutralizam no impacto, e uma camada de água fina se propaga horizontalmente por meio da pressão que surgiu no momento do impacto. O disco é destruído tão longo os furos surgem, o que aumentam ainda mais em tamanho por conta da tensão de superfície da á- gua.

Os bocais e, dessa forma, os jatos de fluido produzidos de uma forma geral são redondos, mas também podem ser uma seção transversal retangular ou geralmente um formato prismático.

As calcificações nos bocais não são formadas de forma alguma ou sofrem novamente erosão por meio de pressões operacionais altas e bai- xas temperaturas da água (para o campo sanitário).

A figura 9 ilustra de forma esquemática uma vista em perspecti- va de um conjunto de bocal 2 com três bocais 3. Os discos de água, cujos planos, observados a partir de cima e com jatos igualmente fortes, se encon- tram na linha de divisão de ângulo entre os jatos, surgem no ponto de impac- to. De forma análoga, mais de 3 bocais 3 também podem ser dispostos es- sencialmente em um círculo e podem ser direcionados no ponto de impacto. Metade do ângulo de impacto φ se encontra, em cada caso, entre os jatos e o eixo geométrico perpendicular de simetria do conjunto de bocal 2. Cada um dos bocais 3 é suprido com fluido através de um conduto de suprimento de bocal 22 por meio da bomba comum 6. Os condutos de suprimento de bocal 22 só são desenhados de forma esquemática na figura, mas na verda- de são formados, por exemplo, por meio de cavidades entre as partes indivi- duais da saída 1. Em outra modalidade preferida da invenção, bocais dife- rentes 2 são supridos com líquidos diferentes, dessa forma, três bocais com dois ou três líquidos diferentes. Tais fluidos diferentes podem, por exemplo, ser sabão, soluções contendo sabão, desinfetantes, etc.

Em outra modalidade preferida da invenção, a saída 1 compre- ende vários conjuntos de bocal que são dispostos perto um do outro em uma seta ou são dispostos em um arco circular ou círculo.

Em uma modalidade adicional da invenção, a saída 1 compre- ende pelo menos dois conjuntos de bocal, onde os bocais 3 são dispostos pelo menos aproximadamente em um plano, e os pontos de impacto dos dois conjuntos de bocal 2 são distanciados um do outro em uma direção que corre pelo menos aproximadamente perpendicular a esse plano. A figura 10 ilustra de forma esquemática tal disposição em uma vista plana a) e uma vista lateral b): Dois conjuntos de bocal 2, 2' são dispostos de forma trans- versal um ao outro. Os jatos 21 de cada conjunto de bocal 2, 2' define um plano do conjunto de bocal 2, 2". Os planos dos dois conjuntos de bocal 2, 2' estado em um ângulo um com o outro, e no exemplo ilustrado são pelo me- nos aproximadamente em ângulos retos. Os pontos de impacto dos dois conjuntos de bocal 2, 2' são preferivelmente distanciados um do outro, mas ambos se encontram na linha de interseção dos dois planos.

A figura 11 ilustra uma saída 1 com uma alimentação de sabão 23. A alimentação de sabão 23 é disposta na saída 1 acima do ponto de im- pacto 20, de forma que o sabão alimentado caia ou corra para dentro da re- gião do ponto de impacto 20. O sabão é entranhado e misturado por meio de jatos de água que atingem um ao outro. A alimentação de sabão 23 é prefe- rivelmente controlável ou pode ser ligada e desligada. Para tal, compreende, por exemplo, um dispositivo de controle, por exemplo, um recinto ou uma válvula ou uma bomba que seja controlável, dispositivos esses que podem ser ligados e desligados através de um fio de controle ou manualmente. Em uma modalidade preferida da invenção, a alimentação de sabão, como um dispositivo de dosagem, compreende um dispositivo de armazenamento in- termediário. O dispositivo de armazenamento intermediário é preenchido com uma quantidade determinada de sabão mediante acionamento do dis- positivo de controle, e distribui subseqüentemente o mesmo novamente su- cessivamente para a água alimentada, como na figura 11, até o ponto de impacto 20, até que esteja vazio.

O sabão pode ser fluido ou em pó, e pode ser levado com a ali- mentação de sabão 23 mais para perto do ponto de impacto 23 do que é indicado na figura. Dessa forma, outros fluidos ou aditivos em pó também podem ser misturados ao invés do sabão. Além disso, aditivos gasosos po- dem ser supridos ou assoprados com seu próprio bocal como um jato de gás para o ponto de impacto 23 de forma direta.

A figura 12 ilustra um corpo de bocal 40 como parte de uma saí- da 1. Os bocais são formados por orifícios em um corpo de bocal. Três bo- cais são ilustrados por meio de exemplo, mas combinações de dois, quatro ou mais bocais podem ser realizadas da mesma forma. No caso mais sim- ples, o corpo de bocal 40 tem uma peça única. Na modalidade da figura 12, o corpo de bocal compreende um disco de bocal superior 41 e um disco de bocal inferior 42 que são dispostos de forma rotativa um com o outro. Os dois discos de bocal 41, 42 são pressionados um contra o outra, por exem- plo, por meio de um parafuso central 45 e/ou por meio de um anel de flange 46. A fixação na saída 1 pode, da mesma forma, ser realizada com um para- fuso central 45 e/ou anel de flange 46. A figura 12 ilustra o corpo de bocal 40 em seção transversal e os dois discos de bocal 41, 42, separadamente, em cada caso em uma vista plana.

O corpo de bocal 40 é disposto na saída 1, de forma que o disco de bocal superior 41 seja impingido com o fluido sob pressão, e o disco de bocal inferior 42 esteja voltado para a direção de pulverização. O disco de bocal superior 41 compreende um conjunto de orifícios superiores 43, e o disco de bocal inferior 42 pelo menos dois conjuntos de orifícios inferiores 44. A posição dos orifícios superiores 43 pode corresponder seletivamente à posição de um dos conjuntos dos orifícios inferiores 44 por meio da rotação dos discos de bocal um com relação ao outro. Dessa forma, conjuntos dife- rentes de orifícios inferiores 44 estão em operação de forma seletiva. Os mesmos são preferivelmente projetados de uma forma diferente, de modo que resultem características de pulverização diferentes, dependendo da se- leção do conjunto inferior de orifícios. Esse desenho diferente pode, por e- xemplo, se referir ao diâmetro dos bocais ou seu alinhamento mútuo.

Em outra modalidade preferida da invenção, o disco de bocal superior 41 compreende vários conjuntos de orifícios superiores 43, que, em cada caso, são alimentados com fluidos diferentes ou combinações de flui- do. O disco de bocal inferior 42 nessa modalidade só compreende um con- junto de orifícios inferiores 44, e pode ser conectado, em cada caso, a um dos conjuntos de orifícios superiores 43 por meio de rotação, de forma que uma composição diferente do fluido pulverizado resulte, dependendo da se- leção do conjunto superior de orifícios.

A figura 13 ilustra um corpo de bocal de peça única 40 ou um disco de bocal inferior 42, em seção transversal, além de detalhes das aber- turas de boca. O corpo de bocal 40 ou o disco de bocal 42 é preferivelmente fabricado a partir de metal ou um plástico técnico, por exemplo, por meio de moldagem por injeção, onde os canais de bocal 48 são preferivelmente for- mados por meio de elementos deslizantes móveis. O plástico, por exemplo, é polioximetileno (POM) ou poliamida (PA) ou sulfeto de polifenileno (PPS) e pode ser fornecido com inclusões de outros materiais.

A figura 14 ilustra uma vista detalhada de uma seção transversal através de uma primeira modalidade para o desenho das aberturas de bocal, preferivelmente enquanto utilizando um método de moldagem por injeção de dois componentes. Uma abertura de bocal na extremidade externa de um canal de bocal 48 é formada por uma peça de tubo de projeção 46 de um plástico mais macio, que é injetado perifericamente pelo plástico técnico mais duro do corpo de boca! 40 ou do disco de bocal 42. O plástico mais macio pode ser deformado por, de forma que incrustação seja removido.

A figura 15 ilustra uma vista detalhada dé uma seção transversal através de uma segunda modalidade para o desenho das aberturas de bo- cal. Uma abertura de bocal na extremidade externa de um canal de bocal 48 é formada por uma peça de tubo 47 metálica, por exemplo, de aço de cromo, que é injetada perifericamente pelo plástico técnico do corpo de bocal 40 ou disco de bocal 42. Com isso, as aberturas de saída dos bocais podem ser formadas com maior precisão do que seria possível com a fabricação ape- nas de plástico.

Por um lado os bocais são adequadamente longos e compreen- dem uma superfície interna suave, por meio da qual um fluxo laminar é al- cançado para se alcançar um jato preciso. Preferivelmente, os bocais são pelo menos o dobro do comprimento de seu diâmetro. Por outro lado, as bordas de reflexo na extremidade do lado interno do bocal são formatadas de maneira adequada, preferivelmente por meio da formação de um ângulo reto. Esse é preferivelmente o caso de todas as modalidades da invenção.

As peças de tubo podem ser formadas em uma peça única de metal e podem ser perifericamente injetadas juntas, como ilustrado na figura 16, para alcançar uma alta precisão. Em particular, os canais de bocal 48 podem ser formados em um inserto tipo disco ou inserto de formato diferente 49. O inserto 49 é perifericamente injetado com plástico, para a formação do corpo de bocal 40 ou disco de bocal 42, onde o plástico possui uma continu- ação dos canais de bocal 48.

A figura 17 ilustra uma saída 1 com um corpo de atomização 34. O corpo de atomização 34 é deslocável de forma linear na direção de um eixo geométrico 33 e/ou disposto de forma rotativa em torno desse eixo ge- ométrico 33. Uma unidade de acionamento 32 realiza esse movimento ou movimentos, e para isso, compreende um ou dois acionadores ou motores individuais. Pelo menos um bocal 3 é direcionado para o corpo de atomiza- ção 34, de forma que o jato de fluido desse bocal 3 impinja o corpo de ato- mização 34 na operação do dispositivo de lavagem 10. Com um corpo de atomização linearmente deslocável 34, o jato atinge uma superfície orienta- da diferentemente e/ou uma superfície estruturada diferentemente, de acor- do com a posição do corpo de atomização 34. Por exemplo, com o corpo de atomização 34 da figura 18, que, por exemplo, é uma elipse de revolução, um jato atinge um setor da superfície em um ângulo de altura α com relação ao equador da elipse. Dessa forma, o ângulo de impacto do jato no corpo de atomização 34 e a direção média do jato atomizado variam dependendo do ângulo de altura a.

Em uma modalidade preferida da invenção, o corpo de atomiza- ção 34 possui estruturas de superfície diferentes ao longo do eixo geométri- co de deslocamento, de forma que diferentes características de atomização possam ser alcançadas por meio do deslocamento do corpo de atomização 34. Por exemplo, com o corpo de atomização 34 da figura 17, a superfície para diferentes regiões dos ângulos de altura α pode, em cada caso, possuir asperezas diferentes. A figura 18 ilustra um corpo de atomização 34 com essa característica, mas sem possuir uma elipse como seu formato básico. O corpo de atomização 34 é essencialmente rotativamente simétrico e/ou prismático com relação ao eixo geométrico ou eixo geométrico de rotação 33. Por exemplo, ao longo do eixo geométrico de rotação 33, compreende um primeiro setor 341 com uma superfície dentada, um segundo setor 342 com uma superfície suave e um terceiro setor 343 com uma superfície áspe- ra, similar à uma lixa. Por meio do deslocamento do corpo de atomização 34, o jato é atomizado em um ou outro setor 341, 342, 343 com características completamente diferentes. Na modalidade ilustrada, portanto, cada um dos setores possui uma estrutura de superfície diferente e uma ou mais orienta- ções diferentes da superfície com relação a um jato.

Em outra modalidade de acordo com a figura 19, o corpo de a- tomização 34 é um cilindro de rotação, dessa forma, possui estruturas de superfície diferentes com um ângulo de impacto constante e ângulo de refle- xo com um deslocamento ao longo do eixo geométrico 33. Tal modalidade pode ser aplicada de forma rotativa ou não rotativa, onde em ambos os ca- sos as superfícies diferentes dos setores 341, 342, 343 podem ser aplicadas por meio do deslocamento ao longo do eixo geométrico 33.

Tal corpo de atomização 34 pode ser aplicado com diferentes mo- dos de operação, onde determinadas modalidades para a invenção também podem ser direcionadas apenas para modos de operação individuais. Em um primeiro modo operacional, os jatos de água ou jatos de fluido 21 nos bocais 3 são produzidos com alta pressão, e a capacidade de deslocamento linear do corpo de atomização 34 é utilizada a fim de se obter diferentes corpos de ato- mização ou corpos de atomização dinamicamente variáveis. Para tal, não é absolutamente necessário que o corpo de atomização 34 também seja rotativo ou seja girado. A energia para a atomização origina da alta velocidade dos ja- tos. Por meio da movimentação do corpo de atomização 34, seja por meio de rotação e/ou deslocamento, regiões de superfície estruturadas diferentemente podem ser trazidas para dentro da região do jato 21.

Em um segundo modo operacional, o corpo de atomização 34 é rotativo com uma alta velocidade em torno do eixo geométrico de rotação 33. A energia para a atomização origina da rotação do corpo de atomização 34, de forma que os bocais possam ser operados a alta pressão mas também a baixa pressão, o que significa que podem ser operados sem uma bomba 6. Dessa forma, o corpo de atomização 34 também pode ser deslocável como no primeiro modo de operação, mas também pode ser não deslocável.

A figura 20 ilustra um corpo de atomização 34 na forma de uma elipse de revolução, com setores adicionais 344, 345, 346 com diferentes estruturas de superfície. Com a rotação do corpo de atomização 34 em torno do eixo geométrico de rotação 33, diferentes setores 344, 345, 346 são atin- gidos pelo jato 21. O ângulo de impacto e o ângulo de reflexo são alterados por meio de deslocamento ao longo do eixo geométrico de rotação 33. Esse corpo de deslocamento 34 é, dessa forma, não vislumbrado para uma rota- ção rápida para fins de atomização. Os setores adicionais 344, 345, 346 cor- respondem a diferentes "graus de longitude" enquanto os setores 341, 342, 343 das figuras 18 e 19 correspondem a diferentes "graus de latitude" ou ângulos de altura a.

As figuras 21 e 22 ilustram um disco como um corpo de atomi- zação. Aqui, pelo menos um bocal 3 é direcionado para uma superfície de disco 36 ou para a borda do disco 37. A superfície de disco 36 pode ter dife- rentes estruturas de superfície dependendo do raio, que é indicado na figura 21 por uma região sombreada. A superfície de disco 36 também pode ser perfilada, o que significa que a superfície do disco 36 não é plana, mas pos- sui um perfil rotativo simétrico como uma função do raio. Com isso, diferen- tes ângulos de impacto e características de reflexo podem ser alcançados por meio do deslocamento do bocal 3 ao longo do raio.

A superfície de disco 36, em uma modalidade diferente da in- venção, é curva de acordo com a figura 23, por exemplo, na forma de uma superfície esférica, de forma que o ângulo de reflexo também dependa do raio do ponto de impacto.

Velocidades de rotação adequadas para a rotação de corpos de atomização 34 variam de 5Ό00 a 200Ό00 rpm. O tamanho médio de gotícula no jato atomizado varia por meio da variação da velocidade de rotação, onde o tamanho da gotícula depende da velocidade relativa entre o jato e o corpo de atomização 34. Foi ilustrado que um tamanho de gotícula de cerca de 20 a 80 micrômetros adquire uma velocidade relativa de cerca de 50 m/s. Isso, por exemplo, significa que para tal, com um corpo de atomização estacioná- rio 34, o jato deve ter uma velocidade de cerca de 50 m/s. Vice-versa, se o jato tiver uma velocidade de apenas poucos m/s, então o corpo de atomiza- ção 34 deve se mover nessa velocidade no ponto de impacto. Isso, por e- xemplo, significa que um ponto de superfície de um disco ou um cilindro com um diâmetro de 30 mm deve girar a aproximadamente 30Ό00 rpm.

A figura 24 ilustra pressões e taxas de passagem F para vários diâmetros de bocal e números de bocal. Com cada curva, o valor respectivo X/Y representa um número de bocal X e um diâmetro de boca Y em milíme- tros, dessa forma, por exemplo, 2/0.7 representa uma disposição com 2 bo- cais de 0,7 mm de diâmetro.

Em uma modalidade preferida da invenção, a quantidade máxi- ma de passagem da saída é de 3 l/min e preferivelmente 1,5 a 2 l/min, o que corresponde a um dispositivo de aquecimento com uma potência de aque- cimento de cerca de 3 kW. Preferivelmente, 3 bocais com um diâmetro de 0,4 mm são operados a uma pressão de 2 mPa (20 bar). Metade do ângulo de impacto φ é de preferivelmente 45°. Na maior parte, cerca de 80% ou mais das gotículas produzidas possuem preferivelmente um diâmetro de menos de 100 micrômetros.

A figura 25 ilustra uma exigência de potência de aquecimento P em kW para diferentes quantidades de passagem de água em litros por mi- nuto dependendo da diferença de temperatura produzida ΔΤ. Uma quantida- de de passagem de 14 l/min corresponde a um chuveiro normal, 12 l/min correspondem a um chuveiro ajustável, 9 l/min a um chuveiro econômico, e 1,5 l/min correspondem a uma modalidade da invenção. Uma potência con- tínua de 25 kW é exigida a fim de, por exemplo, aquecer água continuamen- te corrente a uma diferença de temperatura de 30° em 12 litros/minuto. Des- sa forma, uma eficiência ideal do aquecimento é considerada. Com uma quantidade de passagem de 1,5 l/min apenas cerca de 2 kW são exigidos.

Isso está dentro da estrutura de um aquecedor 5 que pode ser suprido por uma instalação doméstica comum com corrente alternada de 230 ν ou corrente trifásica de 400 V. A figura 26 ilustra um elemento de a- quecimento para baixas quantidades de passagem de 1,2 e 3 l/min, como pode ser percebido de acordo com a invenção. Para tal, os valores máximos realizáveis pra potências de aquecimento são desenhados em: uma linha horizontal inferior em uma primeira potência de aquecimento de aproxima- damente 3,6 kW e uma linha horizontal superior mais alta em uma segunda potência de aquecimento de aproximadamente 6 kW. Isso corresponde a um suprimento a 230 ou 400 Volts a 16 Amps.

A água do chuveiro deve ser aquecida a cerca de 20 a 35 graus dependendo da estação e da temperatura desejada de água. Isso corres- ponde à região sombreada na representação. Nessa região, dessa forma, um aquecimento elétrico instantâneo (sem tanque) pode ser utilizado para quantidades de passagem entre 1 e 2 litros. Um aquecedor de armazena- mento ou um aquecedor mais potente é necessário para quantidades de passagem maiores. Listagem de Referência

1 saída

2,2' conjunto de bocal

3 bocal

4 corpo protetor

5 aquecedor

6 bomba

7 microfiltro

8 torneira misturadora

10 dispositivo de lavagem

11 suprimento de água fria

12 suprimento de água morna

13 suprimento de energia

14 dispositivo de mistura

15 alimentação de sabão

16 unidade de construção

17 unidade operacional

18 elementos operacionais

19 mangueira, conduto de alimentação

20 ponto de impacto e disco de água

21 jato de fluido

22 conduto de suprimento de bocal

23 alimentação de sabão

32 acionador

33 eixo geométrico de rotação

34 corpo de atomização

341 -346 setores do corpo de atomização

35 disco de atomização

36 superfície de disco

37 borda de disco

Claims (25)

1. Dispositivo de lavagem (10) para distribuição de água ou uma mistura com base em água, em particular em um chuveiro ou uma pia, ca- racterizado por compreender pelo menos uma saída (1) para pulverizar flui- dos a uma vazão baixa e sob pressão aumentada, e pelo menos um disposi- tivo de distribuição (6) para aumentar uma pressão de fluido antes da pulve- rização, para uma pressão operacional da saída, em que a saída (1) com- preende precisamente um ou dois conjuntos de bocais (2) com pelo menos dois bocais (3) e preferivelmente três bocais (3) para produzir jatos de fluido de impacto (21) e para atomizar o fluido ou fluidos.

2. Dispositivo de lavagem (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender um dispositivo de aquecimento (5) para a - quecer a água ou a mistura.

3. Dispositivo de lavagem (10), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de aquecimento (5) é configu- rado para o aquecimento controlado por circuito fechado da água ou da mis- tura, para uma temperatura de distribuição definida.

4. Dispositivo de lavagem (10), de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado por compreender um suprimento de água fria (11) e um suprimento de energia (13) para o aquecedor (5), mas nenhum suprimento de água quente.

5. Dispositivo de lavagem (10), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o suprimento de energia (13) é um suprimen- to de energia elétrica e em que o dispositivo de aquecimento (5) funciona de acordo com o princípio de aquecimento instantâneo, isto é, não exige qual- quer dispositivo de armazenamento especial no qual a água ou a mistura seja aquecida.

6. Dispositivo de lavagem (10), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o suprimento de energia é um suprimento de combustível fluido, em particular um gás combustível.

7. Dispositivo de lavagem (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a temperatura de distri- buição é limitada a um valor definido, em particular de 45°C ou 50°C ou -55°C, e, no caso de um controle de circuito fechado de temperatura estar presente, também uma determinada temperatura, ajustável manualmente, do controle de circuito fechado de temperatura é limitada a tal valor determi- nado.

8. Dispositivo de lavagem (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a saída (1) é parte de um chuveiro, a quantidade de rendimento máximo da saída sendo de 3 l/min a 5 l/min, e preferivelmente de 1 l/min a 2 l/min.

9. Dispositivo de lavagem (10), de acordo com uma das reivindi- cações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a saída (1) é parte de uma torneira de água, a quantidade máxima de vazão da saída sendo de 1 l/min e preferivelmente de 0,5 l/min.

10. Dispositivo de lavagem (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o conjunto de bocal (2) compreende pelo menos três bocais (3).

11. Dispositivo de lavagem (10), de acordo com a reivindicação -1, caracterizado pelo fato de que um conjunto de bocal (2) é projetado ou operado de uma forma assimétrica, por meio de pelo menos uma das medi- das a seguir: pelo menos dois bocais (3) de um conjunto de bocal (3) podem ser operados em pressões diferentes.

12. Dispositivo de lavagem (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de que um diâmetro dos bocais (3) está entre 0,1 e 2 mm, em particular entre 0,3 e 1,3 mm, e preferivelmente entre 0,4 mm e 0,7 mm.

13. Dispositivo de lavagem (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizado por compreender um corpo de bocal (4), o dito corpo de bocal possuindo um primeiro disco de bocal (41; -42) e um segundo disco de bocal (42; 41) onde os discos de bocal (41, 42) são dispostos de forma rotativa um com relação ao outro nas diferentes po- sições, e dependendo do ângulo de rotação, um conjunto de bocais do pri- meiro disco de bocal (41; 42) é conectado a diferentes conjuntos de bocais do segundo disco de bocal (42; 41).

14. Dispositivo de lavagem (10), de acordo com uma das reivin- dicações de 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de distribui- ção (6) para a distribuição de água ou fluido com uma pressão de 1,0 MPa (10 bar) a 5,0 MPa (50 bar), em particular, de 1,5 MPa (15 bar) a 2,5 MPa (25 bar), é fornecido.

15. Dispositivo de lavagem (10), de acordo com a reivindicação -14, caracterizado pelo fato de que a pressão pode ser determinada por um usuário.

16. Dispositivo de lavagem (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 15, caracterizado pelo fato de que durante a ope- ração do conjunto de bocal uma parte predominante das partículas de fluido produzidas pelo impacto dos jatos de fluido, tem um diâmetro de menos de -100 micrômetros.

17. Dispositivo de lavagem (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 16, caracterizado por compreender um dispositivo de mistura (14) para misturar sabão no suprimento de fluido de pelo menos um dos bocais.

18. Dispositivo de lavagem (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 17, caracterizado por compreender um filtro (7) para filtrar partículas com um tamanho de mais de 100, em particular mais de 50 micrômetros, da água ou fluido.

19. Dispositivo de lavagem (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 18, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de distribuição (6) para aumento da pressão de fluido é uma bomba operada manualmente.

20. Dispositivo de lavagem (10), de acordo com uma das reivin- dicações de 1 a 19, caracterizado pelo fato de que uma alimentação (23) é disposta para alimentar um fluido adicional, por exemplo, sabão ou desinfe- tante, no ponto de impacto (20) dos jatos de fluido.

21. Dispositivo de lavagem (10) para distribuir água ou uma mis- tura à base de água, em particular em um chuveiro ou pia, caracterizado por compreender pelo menos uma saída (1) para atomizar fluidos em uma taxa de vazão baixa e sob pressão aumentada, e pelo menos um dispositivo de distribuição (6) para aumentar a pressão do fluido antes de pulverizar, para a pressão de operação da saída, compreendendo um dispositivo de misturar (14) para misturar fluidos, em particular água com desinfetante ou sabão, antes de distribuir, em que o dispositivo de misturar (14) pode ser ativado e desativado, e o dispositivo de lavagem (10) pode ser operado em um primeiro e segundo modos de operação, em que um fluido adicional, de preferência desinfetante ou sabão, é misturado à água no primeiro modo de operação ("com espuma"), e nenhum fluido adicional é misturado à água em um segundo modo de operação ("enxaguar") e a vazão da água é aumenta- da comparada ao primeiro modo de operação.

22. Dispositivo de lavagem, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a vazão da água é menor do que 1 l/min e de preferência é 0,5 l/min no primeiro modo de operação, e a vazão da água é até 2 l/min em um segundo modo de operação.

23. Método de operação de um dispositivo de lavagem (10) para distribuição de água ou uma mistura com base em água, e opcionalmente um fluido adicional, em particular em um chuveiro ou pia, caracterizado por compreender as etapas a seguir: aumentar a pressão de água ou pressão de fluido para uma pressão operacional de uma saída (1); e pulverizar a água ou fluido por meio da saída (1) com uma pres- são aumentada e com uma baixa taxa de vazão, em que para pulverizar o fluido, pelo menos dois jatos de fluido (21) são produzidos por exatamente um ou dois conjuntos de bocais (2) da saída (1) com pelo menos dois bocais (2) e de preferência três bocais (3), e impactam um com outro.

24. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por compreender a etapa de aquecimento da água para uma temperatura determinada por meio de um aquecedor elétrico sem tanque.

25. Método, de acordo com as reivindicações 23 ou 24, caracte- rizado por compreender a etapa de produzir uma pressão entre 1,0 MPa (10 bar) e 5,0 MPa (50 bar), em particular entre 1,5 MPa (15 bar) e 2,5 MPa (25 bar), e dispensando a água com uma quantidade de vazão máxima de 5 li- tros/min.