CN102713386B - 沸水龙头 - Google Patents

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Abstract

公开了一种水龙头(1)，其包括操作该水龙头(1)的操作元件(5，6)，用于探测物体接触该水龙头(1)的至少一部分(5)并产生探测信号的传感器(14)，和用于基于该探测信号产生警报信号的发信装置(15，17，18)。该传感器(14)和发信装置(15，17，18)被配置成当水龙头(1)的至少一部分被接触时，便产生警报信号。还公开了一种包含该水龙头的热水系统。

Description

沸水龙头
本申请涉及一种水龙头，特别是厨房龙头，例如沸水龙头。
已知种类繁多的水龙头。例如用于关闭单独进水管的单一龙头，布置为用于开关不同进水管到共同出水管的混合龙头。另外，也已知用于冷却和/或过滤水的龙头。而且，用于产生(近似)沸水的龙头也已出现。由于这种多样性的出现，使用者好像不能确定喷出的水的(期望的)温度。这种不确定性可能使得厨房中的沸水龙头基本上存在危险性。对于已经存在的沸水龙头，试图通过进行不同于“非危险”龙头的操作来降低这种危险性。
已知的沸水龙头通过一次或多次按压操作面板上的把手进行操作，然后沸水喷出，操作面板上的灯亮起。
EP0792970公开的另一种沸水龙头具有“儿童保护”操作，其中，该操作必须通过操作把手来执行推转运动。该操作防止偶然打开龙头，但通常能轻易地由成年人执行以有目的地打开。
然而，还需要一种更安全的龙头，特别用于(近似)沸水时。实际上，即使有目的地打开龙头，甚至是通过例如上面所说的推转运动，这也并不能使使用者充分地意识到该龙头并非通常的龙头。而且最新型的沸水系统几乎不再初始的冷水流或“冷源”，也就是说(近似)沸水会很突然地从出水管喷出。正因如此，在该龙头下伸出手的使用者没有足够的时间对已经喷出的高温水做出反应。
被临近开关激活的操作元件，例如EP0497269中用于卫生应用的龙头中所用的操作元件因此并不适用于热水龙头或沸水龙头中的应用。这种操作下，手无意地靠近龙头可能导致烫伤。临近开关因而不适宜作为传感器，这是因为警报信号可能被意外地激活：在人并不想使用龙头的情况下，如果有手在龙头附近，可能会触发警报信号。因而频繁地导致的“错误的警报”会降低警报信号的有效性或者会导致水龙头自身的受损。
本申请的龙头因而提供了一种在实际操作龙头之前，在接触龙头时触发的警报信号。这样，使用者就能及时地被提醒打开龙头时可能存在的危险，从而使所述使用者能重新考虑操作和打开龙头。
因此龙头只有在使用者进行物理操作的情况下才打开，而不是仅仅接触龙头。通过传感器，警报信号只有在使用者实际地接触龙头的情况下才产生，于是发出其意图操作龙头的信号。通过这种方式，使用者能够在接触龙头去操作它和警报信号之间建立一种直接地显而易见的联系。使用者，尤其是对该龙头不熟悉的使用者，将在准备喷出热水或沸水之前被有效地提醒。优选地，龙头，尤其是其传感器，被构造成仅仅探测适当地接触操作元件，例如旋转把手或操作柄，这进一步地强调了信号和操作之间的直接关系。
优选地，信号是暂时的，例如持续预定的时间且该时间可调，或持续可变的时间，例如直到龙头被实际地打开。优选地，信号持续到龙头被使用后关闭和/或持续到传感器探测到物体的接触，使得接触和/或操作龙头与警报信号之间的关系对于使用者来说更加显而易见，并且警报功能增强。与持久存在的警报信号相比，即当无意去操作龙头时，这防止、降低或减弱了不期望的习惯于警报信号甚至被警报信号激怒。这提高了使用者对信号的接受和喜爱以及随之而来的信号的效果。
暂时的信号，尤其是与直接的明显的起因有关的信号，还能够比持续信号显示的更加强烈且不让人厌烦，因而其提供了更强的信号和更强的警报功能。而且暂时信号比持续信号消耗更少的能量。
如权利要求2的水龙头，其被布置为探测人身体的一部分，尤其是手。因此，绝缘物体(例如茶杯、切菜板之类的物品)无意触碰龙头不会触发警报信号。
权利要求3所述的水龙头，由于施加到龙头的至少一部分上的信号频率改变和/或相位改变，其提供了增强的探测可靠性及因此提高了警报功能，例如把手能够被敏感和可靠地探测。进一步地，例如电容探测的情形，龙头上应探测接触的部分可以是电绝缘的，这更增加了龙头的安全性。振荡电路可以与龙头保持一定距离地布置，例如在厨房橱柜布置龙头的工作面下，其中，电路的一部分与龙头的应探测触摸的那部分连接。基于非稳态多谐振荡器的电路可以设计为比谐振电路对于杂散电容具有更低的敏感度，该杂散电容为应当探测接触的部分和与之相距一定距离(例如在厨房橱柜中并远离龙头)布置的电路之间的电容。
通过提供具有带有滞后回线的非稳态多谐振荡器的探测电路，能在接触阻抗和/或快速阻抗变化的较大区间内可靠地操作，例如，对应于人穿着橡胶鞋底用干手接触龙头或光脚在导电的地上用湿手接触龙头的差异，同时帮助修正诸如浮动电压和/或泄漏电压的缓慢变化。因而权利要求4所述的水龙头提供了增强的安全性。
权利要求5所述的水龙头被布置为产生声音信号，这能提供有效的警报功能。合适的信号可以是一声嘟嘟信号，一串嘟嘟声，一段连续的旋律，一段乐曲和/或说话声。
权利要求6所述的龙头，通过光信号可以提供清楚的、易于识别的警报信号。红光通常与危险和热联系在一起，使得优选红色的光。该信号可以包括单个脉冲、闪光信号和/或持续的光。
光和/或声提供了与触觉信息，例如接触、按压和/或旋转，不同类型的信息，因而提供了组合的感觉信号从而获得了附加的警报功能。
权利要求7所述的龙头提供了增强的信号功能，因为通常龙头壳体与操作把手之间会存在一个狭缝，这产生了一个相对较黑的通常环形的龙头部分。在按压旋转把手的情况下尤其是这样，其中狭缝必须容纳和于推压运动的把手的移位。通过照射该黑的部分，光更加明显。而且通过使用把手遮挡光源，可以修饰性地去除光源。
权利要求8所述的龙头提供了围绕龙头的警报信号，使得其与方向无关。大体对称的信号在美学上更加适合，使得龙头和警报信号的可接受性增强。
在权利要求9所述的龙头中，其可以使用一个或多个镀铬龙头部件有效实现，光引导部件可避免至少一部分不期望的光路径。应当避免光引导部件由于老化而损坏，弄脏和/或变色，而龙头的外观不需要被适应。光的反射可能会发生在强反光的表面，其提供了较强的光产量。弯曲的和/或粗糙的表面可用于使将射出的光散射和/或分散。
权利要求10所述的水龙头，增强了信号的惊人效果，这是因为信号源是隐藏的，尤其是对于光信号，使得信号的警报功能增强。而且，由于隐藏布置的物体更少被触碰，信号装置的损坏几率降低。电子部件的隐藏布置进一步减少湿气对其的干扰以及由此可能导致的短路的发生。
通过防止单一运动，例如仅朝一个方向的推或扭，的操作，权利要求11所述的龙头提供了增强的(儿童)安全性。正因如此，防止了意外的和/或非有意的操作。优选，多重和/或组合运动包括推转和/或拉转运动。非直线的推动运动，例如锯齿形运动也是可行的。
具有上述水龙头的热水系统，提供了改进的防烫安全性。通过如权利要求13的系统，能够以安全的方式提供流动的沸水或很热的水。
本发明下面会根据附图来解释，这些附图通过非限制的说明示出了本发明的实施例。
这些图是示意图，并且可能没有按比例来绘制，省略了对于理解本发明不是必须的细节。实质上相似和/或实现了相似的功能的元件用同一附图标记来表示。
附图1为水龙头的侧视图；
附图2为附图1中II面的横截面细节图；
附图3为水龙头另一实施例的侧视图。
附图1示出了安装到工作面2上的厨房龙头1。龙头1包括进水管3，龙头壳体4，具有抓持装置6的操作把手5，以及出水管7。抓持装置6可以是手柄、缺口或凸起。
进水管3布置为与供水装置连接，例如在一定压力下，例如在给水总管压力下用于储存和加热水的压力容器D，通过该容器流动的沸水被供应给出水管7。
龙头1通过龙头壳体4和锁定螺母安装到工作面2上。龙头1通过相对于龙头壳体4移动把手5是可操作的。对把手5的操作需要在龙头壳体4的方向上平移运动以及随后围绕着龙头壳体4转动的推转运动。通过把手5对龙头1的操作可以是机械的，例如通过龙头壳体4内的与把手5相连接的旋阀，操作也可以是电子的，其中旋阀不需要布置于龙头壳体4内但可布置在压力容器D上或其附近。后面的实施例给出了龙头壳体4的更加自由的设计。
附图2示出了龙头壳体4、把手5和轴A的部分。该实施方式中，龙头壳体4、把手5和轴A为金属的，并通过这里基本环形形成的许多绝缘体8、9及10使彼此电绝缘。在龙头壳体4和把手5之间布置有电绝缘的压缩弹簧11，其用于确定把手5的默认位置，并为操作龙头1提供相对于龙头壳体4进行推运动的反作用力。为了适应推运动，并且由于实施例所示龙头壳体4和把手5的外周基本平齐，狭缝12被设置在龙头壳体4和把手5之间。
绝缘体10具有多个接线端与电路13电连接。电路13包括传感器14和信号发生器15。把手5通过绝缘体10上的导线通过可运动触头16与传感器14电连接，该动触头16这里是弹簧负载球，但是碳刷、滑动触头或其他的适于与龙头1的机械操作组合的触头类型也是可能的。
传感器14通过连接在把手5的至少一部分上提供交变电压，该部分可直接与电路连通或与之电容耦合。传感器14进一步包括一个或多个探测电路，例如鉴频器、带有计数器的表和/或其他的可能的可编程电子器件。当使用导电物体接触把手5的与传感器连接的部分时，例如人手，把手5和与之相连的电路部分的阻抗发生变化，尤其是对地的电容和/或电阻。阻抗变化对提供给把手5的交变电压的影响是可探测的，例如通过将所提供信号的振幅、频率和/或相位与一个或多个参考值相比较，使得接触是可探测的，并且可以生成指示已经探测到接触的探测信号。
传感器14与信号发生器15相连，使得探测信号可由信号发生器15处理，用于通过发信装置产生预期的警报信号，发信发生装置诸如是光源17，例如一个或多个灯或LED，和/或声源18，例如扬声器。
现在电子器件的速度很快，使得对接触的探测和产生警报信号可以在几微秒内，使用者体验其瞬间完成。如此快速的反应增强了接触与警报信号的直接联系。如此快的反应进一步提供了把手有效操作之前提供和/或引发启动警报信号，可能甚至在使用者已足够牢固地抓住把手使其能够完成操作之前。对于通过手柄和/或按压推钮操作龙头同样如此。正因如此，帮助及时地重新考虑操作。
在示出的龙头1中把手5与龙头1的剩余部分绝缘，因此接触龙头1的其他部分不起作用也不产生警报信号。另一选择是，除了把手5之外，或替代把手5，在探测电路中完全包括出水管7和/或龙头壳体4，并将传感器连接到它/它们。
龙头1示出的实施例中，多个光源17，诸如LED围绕龙头壳体4布置，使得其被把手5遮挡，防止损坏、喷水且直接可见。这里，光源17布置为使得其产生的光线照亮，与龙头壳体4和出水管7平行，并在龙头1外不可见。环形的光引导部件19设置为接收产生的光并通过一个或多个反射表面20使光线改变方向。这样，光被光引导部件19投向龙头壳体4的狭缝12中，从而通过龙头壳体4上的反射(见虚线表示的潜在的光路径)使得光被龙头1的潜在使用者发现。狭缝12的内侧可以是高反射的或哑光反射。假如多个光源17布置为规则地等间距地环绕龙头壳体4，例如一圈4个、6个、8个或12个LED，则灯光从龙头1的狭缝12以大致径向方向射出。对于使用者来说，在操作光源17时，尤其是当其射出红光时，就会知道龙头内部点亮或开始发光。由于光源17本身是不易可见的，尤其是本例子中其被布置在狭缝的阴影中，当发生突然和意外的触摸，龙头1、尤其是狭缝12会点亮，也就提供了清楚可见的警报信号。
本申请不限于上述实施例，其可以有多种变形，例如，作为光引导部件的代替，把手、手柄和/或龙头壳体上的反射面可能就足够了。作为远离龙头壳体的绝缘体10和电路13的替代，电路的一个或多个部分可以布置在龙头壳体和/或把手和/或手柄内。
一个或多个光源可以被布置为可能清楚可见用于，直接向外发光和/布置在龙头的外部侧上。
龙头的形状可以是不同的，例如具有如图3所示的布置为与龙头壳体和/或出水管同心的(推)转把手。
龙头并不需要是金属的，只需在预期接触的位置设置导电层，例如金属涂层，就足够用来电探测，从而实施该发明。
龙头可设置为在其至少一部分上，其接触应通过彼此相距一距离放置的导体被探测，其中龙头配置成在接触时产生两个或更多个导体之间的电容变化或短路，从而产生探测信号。以这种方式，传感器可以通过例如直流电压操作。
除明确的说明外，不同实施例中的部件或元件可组合或不同实施例。

Claims (14)

1.一种水龙头(1)，包括
龙头外壳和用户可操作的操作元件(5)，所述操作元件(5)附着到龙头外壳并且能够相对于龙头外壳移动以操作龙头(1)；
接触传感器(14)，可操作地连接至所述操作元件(5)以用于探测导电物体对龙头(1)的操作元件(5)的接触并产生探测信号；以及
用于根据探测信号产生警报信号的发信装置(15，17，18)；
其特征在于：
所述传感器(14)和所述发信装置(15，17，18)被配置成当所述操作元件(5)接触导电物体时立即产生警报信号，并且
所述发信装置(15，17，18)包括用于发出光信号作为警报信号的一个或多个光源(17)，其中所述光源(17)被布置为不能直接可见，以从所述龙头外壳(4)与所述操作元件(5，6)之间的缝隙(12)发射光，所述一个或多个光源(17)的布置被选择为使得，由所述一个或多个光源(17)发出的光在龙头(1)外能被看到之前，经历离开龙头(1)的部分(4，5；12)的一个或多个反射面和/或光引导部件(19)的一个或多个反射面(20)的一个或多个反射。
2.如权利要求1所述的水龙头(1)，其中所述传感器(14)包括振荡电路。
3.如权利要求2所述的水龙头(1)，其中所述传感器(14)包括具有滞后回线的非稳态多谐振荡器。
4.如权利要求1所述的水龙头(1)，其中发信装置(15，17，18)包括用于发出声音信号的声源(18)。
5.如权利要求1所述的水龙头(1)，其中龙头(1)包括出水管(7)，并且其中所述光源(17)被布置为至少围绕操作元件(5)和/或出水管(7)大体径向发散地发出光信号。
6.如权利要求1所述的水龙头(1)，其中龙头(1)的操作要求多重运动和/或组合运动。
7.如权利要求6所述的水龙头(1)，其中，所述操作元件(5)包含能够相对于所述龙头外壳(4)旋转的把手。
8.如权利要求7所述的水龙头(1)，其中，龙头的操作要求把手相对于所述龙头外壳的按压旋转运动。
9.如权利要求1所述的水龙头(1)，其中，所述水龙头是厨房龙头。
10.如权利要求1所述的水龙头(1)，其中，所述水龙头是沸水龙头。
11.如权利要求2所述的水龙头(1)，其中所述振荡电路包括谐振电路和/或非稳态多谐振荡器。
12.一种包括如前述任一权利要求所述的水龙头(1)的热水系统。
13.如权利要求12所述的热水系统，包括压力容器(D)，并且被布置为用于从龙头(1)的出水管(7)传输流动的温度高于90摄氏度的水。
14.如权利要求13所述的热水系统，被布置为用于从龙头(1)的出水管(7)传输流动的沸水。
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