CN101204011A - 具有包括至少一个电容传感器的电致动装置的卫生配件 - Google Patents

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Abstract

本发明说明了一种具有电致动装置的卫生配件，该致动装置具有至少一个带有至少一个致动区域(3)的电容传感器(1)。致动区域(3)包括由绝缘材料制成的基底层(7)和至少部分导电的传感器层(9)，所述传感器层在功能上与电控单元相连接。传感器层(9)布置在基底层(7)的背向致动区域(3)的致动侧的一侧上，并通过导电的传导层(23)与控制单元相连接。

Description

具有包括至少一个电容传感器的电致动装置的卫生配件
技术领域
本发明涉及一种带有电致动装置的卫生配件，该电致动装置具有至少一个带有至少一个致动区域的电容传感器，其中，该致动区域具有由绝缘材料制成的基底层和至少部分导电的传感器层，该传感器层在功能上与电控单元相连接。
背景技术
在已知的卫生配件中使用用于电容传感器的层状结构的致动区域/检测区域。用这些传感器尤其可以调节从卫生配件中流出的水的温度和/或体积流量。也可以用这些传感器致动卫生配件的其它功能件，例如照明装置。致动区域/检测区域必须至少部分地由导电材料制成，这种材料与卫生配件的外表面没有电连接。此外，层式结构不应具有夹杂物，尤其是空气夹杂物，这些夹杂物会损害传感器的致动灵敏度。另外，值得期待的是，带有致动区域/检测区域的卫生配件具有吸引人的外观。
已知在光滑表面尤其是玻璃或有机玻璃上镀上传感器面。然而，这些传感器面对于机械载荷比较灵敏。因此，不能直接接触尤其是被气相沉积的铝面。相反，这些铝面甚至需要防接触保护，因为否则它们会很容易被损坏。因此，它们不适合用于卫生领域，在该领域内它们经常被致动并且还承受变化的外部影响，尤其是潮湿、清洁剂和温度波动。
发明内容
本发明的目的是，这样设计一种开头所述类型的卫生配件，使得传感器也经得起强烈的载荷尤其是机械载荷，并且此外卫生配件具有视觉上吸引人的外观。
按照本发明，所述目的这样实现，即，传感器层布置在基底层的背向致动区域的致动侧的一侧上，并且通过导电的传导层与控制单元相连接。
按照本发明，传感器对外被基底层保护不受电的和机械的外部影响。传感器层优选地“紧靠”在基底层上。这具有这样的优点，即，在传感器的外表面和传感器层之间形成几乎没有空气的连接，并且传感器具有这样高的电容灵敏度，使得可以完全不接触传感器层而致动该传感器。传感器层在控制单元的方向上的接触通过传导层进行。
在一个特别有利的实施形式中，传感器层可以与传导层以电容的形式连接。这具有这样的优点，即，难以接触的传感器层被以电容的形式结合，并因此具有至少一个与控制单元无接触的非电流连接。
有利地，传感器层可直接布置在基底层上，而传导层布置在传感器层背向基底层的一侧上，并且传感器层与传导层电流隔断。传导层优选地与传感器层的轮廓相匹配，使得能实现最优的电容传输。
传感器层和传导层可形成电容器的极板，并且传导层可与控制单元电连接。以这种方式，工厂方面可重复地预先给定电容。
为了提高传感器的动作灵敏度，可在传感器层与传导层之间布置具有高的介电常数的电介质，尤其是凝胶体或高柔韧的胶粘剂。这具有这样的优点，即，空气的含量由于其介电常数低而被保持得相对少，因为在任何情况下都有一个小的气隙。凝胶体和胶粘剂作为电介质具有这样的优点，即，从它们中不会产生机械载荷。
传导层可由黄铜制成，黄铜是一种很好的导电体并能实现好的尤其是耐腐蚀的电连接。
在另一个特别有利的实施形式中，传导层可与传感器层电连接。这具有这样的优点，即，实现了可靠的、尤其是尽可能不易受卫生配件中的电磁干扰影响的接触。
为了实现小的传感器总厚度，传导层尤其是透明的导电玻璃镀层可以直接布置在基底层上，而传感器层布置在传导层背向基底层的一侧上。在透明基底层上实现透明的传导层，尤其是透明的玻璃镀层例如ITO，那么可能反射金属光泽的传感器层从致动侧是可见的，这积极地影响卫生配件的视觉印象。
为了避免干扰的空气夹杂物，传感器层可直接布置在传导层上。此外，这使得能够可靠地接触传感器层。优选地，可在由玻璃或类似材料制成的基底层上为玻璃或类似材料镀上透明的导电镀层，并导电地制得通向尤其是气相沉积在所述导电镀层上的导电的传感器层的连接。
由耐用的、具有用于镀上传感器层的光滑表面的材料，特别是由玻璃、陶瓷或塑料、尤其是玻璃般透明的塑料例如有机玻璃或聚碳酸酯制成的基底层，在视觉上特别吸引人并非常牢固。
为了减小起阻尼作用的空气夹杂物，传感器层可以是用金属、尤其是铝或银气相沉积形成的面。此外，气相沉积的面不厚并在技术上简单地实现电容器极板。气相沉积的金属是优良的导体并能实现良好的电容耦合。此外，通过在透明的基底层上气相沉积由铝或银形成的传导层，实现了视觉上吸引人的有光泽的传感器表面。也可以气相沉积其它的金属，这些被相应地镀上的金属起例如滤色片的作用并因此仅反射相应的彩色光谱。
作为附加的尤其是防氧化的保护，传感器层可在其背向基底层的一侧上涂上保护层，尤其是介电保护漆。
尤其是利用至少一个弹簧触头和/或至少一个钎焊接头和/或至少一个导电橡胶体和/或至少一种自粘的铜粘结剂(铜粘合带)，传导层可以间接地尤其是通过印制电路板、或直接地与电控单元可靠地、牢固地并导电很好地连接。尤其是导电的透明的玻璃镀层，例如ITO面，能非常容易地与导电橡胶体或自粘的铜粘结剂接触。
为了获得吸引人的视觉设计，致动区域的表面可以是平的或弯曲的。此外，弯曲的表面具有这样的优点，即，它在触觉上能更好地被感知。
附图说明
下面根据附图对本发明的一些实施例进行详细说明。图中示出：
图1以横截面图示意性示出用于卫生配件的具有弯曲的致动区域的致动装置的电容传感器，其中，传感器层与传导层以电容的形式连接；
图2示意性示出按照图1的区域II内的传感器层和传导层的详细视图；
图3以横截面图示意性示出用于卫生配件的具有平的致动区域的致动装置的电容传感器，其中，传感器层与传导层电连接；
图4示意性示出按照图3的区域IV内的传感器层和传导层的详细视图。
具体实施方式
图1以横截面图示出一整体上用附图标记1表示的卫生配件的未示出的电致动装置的电容传感器。用该致动装置通过未示出的混合阀可调节从卫生配件中流出的水的温度和/或体积流量。
传感器1具有透镜状的传感器罩3作为致动区域，该传感器罩具有从在图1上部的致动侧观察凸出地弯曲的外表面。传感器罩3在下部终止于底面5。
传感器罩3具有由多个不同的层组成的多层结构，每个层在传感器罩3的整个面上具有均匀的层厚，其中，所有在下面将详细说明的层在传感器罩3的整个面上延伸。多层结构在图2中详细示出。
在图1、2中，作为最上面的外部保护层，布置有由绝缘的透明玻璃制成的基底层7。在该基底层上，从下面，也即在背向传感器罩3的致动侧的一侧上，直接气相沉积由铝形成的导电传感器层9。
在图1中，从传感器层9下面在该传感器背向基底层7的一侧涂上由介电保护漆制成的层19。
保护漆19与由具有高的介电常数的介电凝胶体21制成的层邻接，在该层凝胶体上，从下面在传感器层9的背向基底层层7的一侧上布置有黄铜制成的导电的传导层23。
传感器层9和传导层23形成电容器的极板，这两块极板在电流上被作为电介质的保护漆19和凝胶体21相互隔断。因此，传感器层9与传导层23以电容的形式连接。
在图1右侧，传导层23通过钎焊接头30与信号线32相连接。信号线32通向平的印制电路板34的触点33。
如图1左侧所示，传导层23可以替代地从下面通过由导电材料制成的弹簧37的弹簧触头36与印制电路板34的触点38电连接。
在由传感器罩3界定的区域的内部，印制电路板34布置在底面5上方并平行于该底面。
未示出的控制线从印制电路板34通至电控单元，该电控单元在功能上间接地与传感器层9相连接。
在例如用手指接触(传感器1)时，控制单元检测该传感器1中的电容变化并相应地控制混合阀。
为了致动传感器1，例如用手指从致动侧接触传感器罩3，是足够的。
代替或除了凝胶体21，也可以在传感器层9和传导层23之间布置另一种具有高介电常数的电介质，例如一种高柔韧的胶粘剂。除了或代替该粘胶剂也可以设置极小的气隙。
在图3和图4中详细示出的第二个实施例中，与在图1和图2所述的第一实施例中类似的元件设有增加了100的同样的附图标记，因此对它们的说明参见对第一实施例的说明。本实施例与第一实施例的不同之处在于，传感器101不是弯曲的而是平的。这里也没有如第一实施例中的底面5。传导层123与传感器层109不是以电容的形式连接而是电连接。因此，也不用在传导层123与传感器层109之间的电介质层。
传导层123是一层透明的导电镀层，优选为ITO层，该镀层在图3、4中从下面直接镀在玻璃制成的基底层107上。
传感器层109是直接气相沉积在传导层123的背向基底层107的一侧上的铝。因此，传感器层109和传导层123形成电容传感器101的电容器极板。
在图3、4中，从传感器层109下面在该传感器背向基底层107的一侧涂上由保护漆119制成的层。传感器层109没有在传导层123的整个下表面上延伸，因此在传导层下侧留有未气相地镀上铝的裸露边缘131。
在该裸露边缘131内，在图3、4左侧，一个基本上是正方形的由导电材料制成的导电橡胶体132以其上端侧形成与传导层123的下侧接触的触点136。
导电橡胶体132竖直向下地通向平行于传感器罩103布置的平的印制电路板134上的触点138。导电橡胶体132在传导层123与印制电路板134之间形成电连接。
类似于第一实施例，印制电路板134本身与未示出的控制单元相连接。传感器101的致动类似于第一实施例地进行。
在这两个实施例中，代替玻璃，基底层7、107也可以由其它绝缘的、耐用的、具有用于镀上传感器层9、109的光滑表面的材料制成，该材料特别是陶瓷或塑料、尤其是玻璃般透明的塑料例如有机玻璃或聚碳酸酯。
代替平的或凸出弯曲的形状，传感器罩3、103的表面也可以是任意其它形状的，例如凹形弯曲的。
代替气相地镀上铝的表面，传感器层9、109也可以是其它传导层，当透过透明基底层7、107观看时，该传导层能产生有美感的外观。
代替铝，也可以气相沉积其它金属例如银，来作为传感器层9、109。也可以气相沉积在相应地镀上后起例如滤色片作用并因而仅反射相应彩色光谱的金属。
代替弹簧37的弹簧触头36、具有钎焊接头30的信号线32或导电橡胶体132，传导层23、123或传感器层9也可以用自粘的铜粘结剂(铜粘合带)间接地、尤其是通过印制电路板34、134与电控单元相连接，或者也可在不用印制电路板时直接地与电控单元相连接。
代替用于调节水温和/或水体积流量的混合阀，用致动装置还可致动卫生配件的其它构件，例如照明装置和/或雾发生器。

Claims (14)

1.一种具有电致动装置的卫生配件，所述电致动装置具有至少一个带有至少一个致动区域的电容传感器，其中，所述致动区域具有由绝缘材料制成的基底层和至少部分导电并在功能上与电控单元连接的传感器层，
其特征在于，
传感器层(9；109)布置在基底层(7；107)的背向致动区域(3；103)的致动侧的一侧上，并通过导电的传导层(23；123)与控制单元相连接。
2.如权利要求1所述的卫生配件，其特征在于，传感器层(9)与传导层(23)以电容的形式连接。
3.如权利要求1或2所述的卫生配件，其特征在于，传感器层(9)直接布置在基底层(7)上，传导层(23)布置在传感器层(9)背向基底层(7)的一侧上，并且传感器层(9)与传导层(23)电流隔断。
4.如上述权利要求中任一项所述的卫生配件，其特征在于，传感器层(9)和传导层(23)形成电容器的极板，并且传导层(23)与控制单元电连接。
5.如上述权利要求中任一项所述的卫生配件，其特征在于，在传感器层(9)与传导层(23)之间布置有具有高介电常数的电介质，尤其是凝胶体(21)或高柔韧的胶粘剂。
6.如上述权利要求中任一项所述的卫生配件，其特征在于，传导层(23)由黄铜制成。
7.如权利要求1所述的卫生配件，其特征在于，传导层(123)与传感器层(109)电连接。
8.如权利要求1或7所述的卫生配件，其特征在于，传导层(123)尤其是透明的导电玻璃镀层直接布置在基底层(107)上，而传感器层(109)布置在传导层(123)背向基底层(107)的一侧上。
9.如权利要求1、7或8所述的卫生配件，其特征在于，传感器层(109)直接布置在传导层(123)上。
10.如上述权利要求中任一项所述的卫生配件，其特征在于，基底层(7；107)由耐用的、具有用于镀上传感器层(9，109)的光滑表面的材料制成，该材料特别是玻璃、陶瓷或塑料，尤其是玻璃般透明的塑料例如有机玻璃或聚碳酸酯。
11.如上述权利要求中任一项所述的卫生配件，其特征在于，传感器层(9；109)是用金属、尤其是铝或银气相地镀上的面。
12.如上述权利要求中任一项所述的卫生配件，其特征在于，传感器层(9；109)在其背向基底层(7；107)的一侧上涂上保护层(19；119)、尤其是介电保护漆(19)。
13.如上述权利要求中任一项所述的卫生配件，其特征在于，尤其是利用至少一个弹簧触头(36)和/或至少一个钎焊接头(30)和/或至少一个导电橡胶体(132)和/或至少一种自粘的铜粘结剂(铜粘合带)，传导层(23；123)间接地尤其是通过印制电路板(34；134)、或直接地与电控单元相连接。
14.如上述权利要求中任一项所述的卫生配件，其特征在于，致动区域(3；103)的表面是平的或弯曲的。
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Open date: 20080618