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Die
Erfindung betrifft eine sanitäre
Mischarmatur mit einer elektronischen Anzeigevorrichtung zum Anzeigen
der Wassertemperatur und des Wasservolumenstroms und einer Steuereinheit
für die Anzeigevorrichtung.
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Darüber hinaus
betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer elektronischen
Anzeigevorrichtung einer sanitären
Mischarmatur, bei dem die Wassertemperatur und der Wasservolumenstrom mit
der Anzeigevorrichtung angezeigt wird.
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Um
einen Benutzer über
die Wassertemperatur und den Wasservolumenstrom zu informieren, weisen
bekannte sanitäre
Mischarmaturen Anzeigevorrichtungen mit Digitalanzeigen auf. Mit
diesen sind zwar numerische Werte für die augenblickliche Wassertemperatur
und den augenblicklichen Wasservolumenstrom präzise darstellbar, allerdings muss
der Benutzer die Werte lesen und interpretieren können. Insbesondere
für Vorschulkinder,
die noch nicht lesen können,
und fehlsichtige Personen, die beispielsweise in einer Dusche keine
Sehhilfe tragen und daher nicht in der Lage sind, Zahlen zu erkennen,
bereitet bereits das Lesen Probleme. Aber auch bei schlechten Lichtverhältnissen
ist das Entziffern von numerischen Werten auf einer Digitalanzeige
oft mit Fehlern behaftet.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine sanitäre Mischarmatur und ein Verfahren
der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass mit der Anzeigevorrichtung
gleichzeitig die Wassertemperatur und der Wasservolumenstrom in
einer Weise dargestellt werden, dass diese Parameter vom Benutzer
auch bei schlechten Lichtverhältnissen
oder verminderter Sehfähigkeit
erfasst werden können und
ohne dass eine weitere Interpretation erforderlich ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Anzeigevorrichtung wenigstens ein Leuchtmittel aufweist,
das eine Vielzahl von Leuchtelementen umfasst, die abhängig von
dem Wasservolumenstrom einzeln ansteuerbar sind und deren Farbe
abhängig
von der Wassertemperatur veränderbar
ist.
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Erfindungsgemäß weist
die Anzeigevorrichtung ein Leuchtmittel auf, mit dem die Wassertemperatur
und der Wasservolumenstrom gleichzeitig quasi-analog darstellbar
sind. Dies wird dadurch ermöglicht,
dass aus der Anzahl der angesteuerten Leuchtelemente der Wasservolumenstrom
und gleichzeitig aus der Farbe der Leuchtelemente die Wassertemperatur
leicht erfassbar ist.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
sind die Leuchtelemente in einer Reihe angeordnet, so dass besonders
einfach eine Änderung
des Wasservolumenstroms erfasst werden kann.
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Als
besonders zweckmäßig hat
sich eine weitere Ausführungsform
herausgestellt, bei der die Leuchtelemente eine Vielzahl von einzeln
ansteuerbaren Leuchtkörpern
unterschiedlicher Farbe, insbesondere aus blau und rot strahlenden
Leuchtkörpern, umfassen.
So ist es möglich
durch entsprechendes Ansteuern der verschiedenfarbigen Leuchtkörper auch
Mischfarben zu erzeugen, um eine kontinuierliche, analoge oder quasi-analoge
Darstellung der aktuellen Wassertemperatur zu erreichen. Da es üblich ist,
die Farbe Blau mit kaltem Wasser und die Farbe Rot mit warmem Wasser
in Verbindung zu bringen, ist diese Darstellung für den Benutzer
besonders leicht verständlich.
Technisch besonders einfach lassen sich die Leuchtkörper auf
blau und rot strahlenden Leuchtdioden realisieren, die einfach montierbar, leicht
anzusteuern und wartungsfrei sind. Darüber hinaus sind Leuchtdioden
mit geringem Energieaufwand betreibbar.
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Insbesondere
zum Schutz des Leuchtmittels beispielsweise vor Spritzwasser sieht
eine weitere vorteilhafte Ausführungsform
vor, vor dem Leuchtmittel eine Scheibe, insbesondere eine Streuscheibe aus
einem opaken Material, anzuordnen. Opakes Material hat den Vorteil,
dass die Leuchtkörper
selbst nicht sichtbar sind, und somit der Eindruck eines homogenen
Leuchtbandes entsteht.
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Damit
der Benutzer über
die vorgenommene Einstellung der Wassertemperatur beziehungsweise des
Volumenstroms informiert wird, kann die Steuereinheit mit einer
Eingabeeinheit für
die Sollwerte der Wassertemperatur und des Wasservolumenstroms verbunden
sein.
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Um
den Benutzer über
die aktuellen Werte der Wassertemperatur und des Wasservolumenstroms
zu informieren, kann die Steuereinheit mit einer Erfassungseinheit
zum Erfassen der Istwerte der Wassertemperatur und des Wasservolumenstroms verbunden
sein.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird Licht mit einer vom Wasservolumenstrom abhängigen Quantität, insbesondere
einer räumlichen
Ausdehnung, erzeugt, dessen Farbe abhängig von der Wassertemperatur
verändert
wird. Auf diese Weise ist es möglich,
mit der Anzeigevorrichtung gleichzeitig beide Parameter darzustellen.
Jeder Wassertemperatur wird hier eine Farbe zugeordnet. Jedem Wasservolumenstrom
wird eine entsprechende räumliche Ausdehnung
der Lichtquelle oder eine Lichtintensität zugewiesen.
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Als
zweckmäßig hat
sich eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens herausgestellt,
bei dem abhängig
vom Wasservolumenstrom eine zu diesem im Wesentlichen proportionale
Anzahl von Leuchtelementen der Anzeigevorrichtung aktiviert wird.
Mit einer zunehmenden räumlichen Ausdehnung
der Leuchtelemente assoziiert der Benutzer besonders leicht eine
Zunahme des Wasservolumenstroms.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass
bei Betätigung
einer Eingabeeinheit für
die Wassertemperatur und/oder den Wasservolumenstrom ein Lichtsignal
ausgegeben wird. Auf diese Weise wird der Benutzer zusätzlich über die
erfolgreiche Betätigung
der Eingabeeinheit informiert.
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Zusätzlich ist
bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen,
dass bei Erreichen einer vorgegebenen oder vorgebbaren Wassertemperatur
und/oder eines vorgegebenen oder vorgebbaren Wasservolumenstroms
ein Lichtsignal ausgegeben wird. Dies erhöht den Bedienkomfort, da der
Benutzer beispielsweise dar über
informiert wird, dass keine weitere Temperaturänderung oder Änderung
des Wasservolumenstroms mehr möglich
ist, weil beispielsweise zum Verändern dieser
Werte einzustellende Ventile in einer Kaltwasserspeiseleitung beziehungsweise
Warmwasserspeiseleitung ihre vorgegebenen Endpositionen erreicht
haben. Darüber
hinaus kann beim Überschreiten
einer vorgebbaren Grenztemperatur, beispielsweise von 40°C, ein Warnsignal
für den
Benutzer ausgegeben werden.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es
zeigen
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1 schematisch
ein erstes Ausführungsbeispiel
einer Anzeigevorrichtung einer sanitären Mischarmatur für die Wassertemperatur
und den Wasservolumenstrom;
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2 schematisch
ein zweites Ausführungsbeispiel
einer Anzeigevorrichtung einer sanitären Mischarmatur für die Wassertemperatur
und den Wasservolumenstrom, die hinter einer Streuscheibe angeordnet
ist;
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3 ein
Ablaufschema eines Verfahrens zum Ansteuern der in 1 und 2 dargestellten Anzeigevorrichtungen.
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In 1 ist
ein erstes Ausführungsbeispiel einer
Anzeigevorrichtung 1 einer nicht dargestellten sanitären Mischarmatur
gezeigt. Mit der Anzeigevorrichtung 1 sind gleichzeitig
die Wassertemperatur und der Wasservolumenstrom visuell darstellbar.
Es können
entweder mit nicht dargestellten Sensoren erfassbare Istwerte oder über eine
nicht dargestellte Eingabeeinheit vom Benutzer eingebbare Sollwerte angezeigt
werden.
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Die
Anzeigevorrichtung 1 weist ein Leuchtmittel in Form eines
Leuchtbandes 2 auf. Das Leuchtband 2 ist entlang
des Kreisbogens einer kreissegmentförmigen Befestigungsplatte 3 angeordnet.
Die Sehne der Befestigungsplatte 3 ist mittig durch eine im
wesentlichen halbkreisförmige
Aussparung 7 für einen
nicht dargestellten Wasserauslauf der sanitären Mischarmatur unterbrochen.
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Das
Leuchtband 2 umfasst eine Vielzahl von Leuchtelementen,
die durch Leuchtdiodenpaare 4 realisiert sind. Jedes Leuchtdiodenpaar 4 umfasst
in der Figur jeweils links eine rot strahlende Leuchtdiode 5 und
rechts eine blau strahlende Leuchtdiode 6 als Leuchtkörper.
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Jede
Leuchtdiode 5, 6 ist mit einer nicht dargestellten
Steuereinheit der sanitären
Mischarmatur abhängig
von der Wassertemperatur und den Wasservolumenstrom einzeln ansteuerbar.
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Bei
der maximal erreichbaren Wassertemperatur, bei der lediglich ein
nicht dargestelltes Warmwasserventil in einer Warmwasserspeiseleitung
wenigstens zu einem Teil geöffnet
und ein nicht dargestelltes Kaltwasserventil in einer Kaltwasserspeiseleitung
geschlossen ist, werden lediglich rot strahlende, bei der minimal
erreichbaren Wassertemperatur, bei der die Einstellung der beiden
Ventile umgekehrt ist, lediglich blau strahlende Leuchtdioden 5, 6 so
aktiviert, dass sie leuchten.
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Ist
kein Wasservolumenstrom vorhanden, so leuchtet keine der Leuchtdioden 5, 6.
Bei einem maximalen Wasservolumenstrom leuchten abhängig von
der Wassertemperatur alle rot strahlenden und/oder alle blau strahlenden
Leuchtdioden 5, 6.
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Um
Zwischenwerte der Wassertemperatur darzustellen, werden sowohl die
rot strahlenden Leuchtdioden 5 als auch die blau strahlenden
Leuchtdioden 6 angesteuert, wodurch bei jedem Leuchtdiodenpaar 4 eine
Mischfarbe entsteht. Je größer die Wassertemperatur
ist, umso mehr Energie wird mit der Steuereinheit an die rot strahlenden
Leuchtdioden 5 übermittelt
und um so weniger Energie wird an die blau strahlenden Leuchtdioden 6 übermittelt,
so dass die rot strahlenden Leuchtdioden 5 heller leuchten
als die blau strahlenden Leuchtdioden 6. Bei einer kleineren
Wassertemperatur wird das Energieverhältnis und somit das Helligkeitsverhältnis entsprechend
verschoben. Auf diese Weise ergeben sich kontinuierlich verändernde
Mischfarben, die vom Benutzer sehr leicht als Temperaturdarstellung
erkannt werden. Im Laufe einer Veränderung der Wassertemperatur
von kalt nach warm wird so ein Farbspektrum von Blau über Violett
nach Rot durchlaufen.
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Bei
einem minimalen Wasservolumenstrom, bei dem wenigstens eines der
Ventile minimal geöffnet
sind, werden abhängig
von der Wassertemperatur lediglich die Leuchtdioden 5, 6 des
Leuchtdiodenpaares 4 in der Mitte des Leuchtbandes 2 angesteuert.
Wird der Wasservolumenstrom vergrößert, so werden ausgehend von
der Mitte des Leuchtbandes 2 symmetrisch in Richtung seiner
gegenüberliegenden
Enden entsprechende Leuchtdioden 5, 6 weiterer
Leuchtdiodenpaare 4 angesteuert, bis bei einem maximalen
Wasservolumenstrom, bei dem wenigstens eines der Ventile maximal
geöffnet
ist, die Leuchtdioden 5, 6 aller Leuchtdiodenpaare 4 angesteuert
werden.
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Wird
eine vorgegebene Endstellung eines der beiden Ventile, das heißt eine
vollständige Öffnung oder
Schließung,
oder eine vorgebbarer Grenztemperaturwert, vorzugsweise 40 °C, erreicht,
so werden die aktivierten Leuchtdioden 5, 6 in
einem Burst-Mode
so angesteuert, dass sie blinken, um dem Benutzer zu warnen.
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In 2 ist
ein zweites Ausführungsbeispiel einer
Anzeigevorrichtung 101 einer sanitären Mischarmatur dargestellt.
Die Anzeigevorrichtung 101 unterscheidet sich von der Anzeigevorrichtung 1 des
in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels dadurch, dass
statt der Leuchtdiodenpaare 4 mehrfarbig strahlende Leuchtdioden 104 als
Leuchtelemente vorgesehen sind, die ein Leuchtband 102 bilden,
Die mehrfarbig strahlenden Leuchtdioden 104 haben eine
wesentlich geringere räumliche
Ausdehnung als die Leuchtdiodenpaare 4.
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Durch
entsprechendes Ansteuern abhängig von
der Wassertemperatur ändern
die Leuchtdioden 104 ihre Farbe analog zu den im ersten
Ausführungsbeispiel
verwendeten Leuchtdiodenpaaren 4.
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Darüber hinaus
ist eine gebogene Streuscheibe 110 aus opakem Material
in 2 unten vor dem Leuchtband 102 angeordnet.
Durch die Streuscheibe 110 hindurch erscheint das Licht
der Leuchtdioden 104 diffus, so dass der Eindruck eines
homogenen Leuchtbandes 102 erzeugt wird.
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In 3 ist
ein Ablaufschema eines Verfahrens zum Ansteuern der in 1 und 2 dargestellten
Anzeigevorrichtungen 1; 101 dargestellt.
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Das
Verfahren wird mit einem Schritt 201 entweder durch Betätigen einer
nicht dargestellten Eingabeeinheit für die Wassertemperatur beziehungsweise
den Wasservolumenstrom oder automatisch mit der Steuereinheit gestartet.
Dies hängt
davon ab, ob die Anzeigevorrichtung 1; 101 zur
Darstellung der Istwerte oder der Sollwerte eingesetzt wird. Die
Istwerte werden dann dargestellt, wenn diese zuvor mit Sensoren
erfasst wurden, die Sollwerte werden nach der Betätigung einer
Eingabeeinheit dargestellt.
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Anschließend wird
in einem Überprüfungsschritt 202 geprüft, ob der
Wasservolumenstrom geändert
wurde.
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Wird
im Überprüfungsschritt 202 erkannt, dass
der Wasservolumenstrom geändert
wurde, so wird in einem weiteren Schritt 203 die Anzahl
der zu aktivierenden, also leuchtenden Leuchtdioden 5, 6; 104 ermittelt.
Anschließend
wird in einem Überprüfungsschritt 204 geprüft, ob der
maximale oder der minmale Wasservolumenstrom erreicht ist, das heißt wenigstens
eines der beiden Ventile maximal geöffnet beziehungsweise geschlossen
ist.
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Falls
der maximale oder der minimale Wasservolumenstrom erreicht ist,
werden in einem Schritt 205 die aktivierten Leuchtdioden 5, 6; 104 mit
der Steuereinheit so angesteuert, dass diese im Burst-Mode blinken,
um den Benutzer zu warnen. Daraufhin wird das Verfahren mit einem Überprüfungsschritt 207 für die Wassertemperatur
fortgesetzt.
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Falls
statt dessen im Überprüfungsschritt 204 erkannt
wird, dass weder der maximale, noch der der minimale Wasservolumenstrom
erreicht ist, werden in einem Schritt 206 die entsprechenden
Leuchtdioden 5, 6; 144 in entsprechender
Anzahl aktiviert.
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Wird
im Überprüfungsschritt 202 hingegen erkannt,
dass der Wasservolumenstrom nicht verändert wurde, so wird das Verfahren
direkt mit dem Überprüfungsschritt 207 fortgesetzt.
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Im Überprüfungsschritt 207 wird
geprüft,
ob die Wassertemperatur verändert
wurde.
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Ergibt
die Überprüfung, dass
die Wassertemperatur nicht verändert
wurde, so wird das Verfahren zur Anzeigensteuerung mit einem Schritt 212 beendet
und zu einem späteren
Zeitpunkt bei eines weiteren Betätigung
eines Eingabeelements beziehungsweise automatisch mit dem Schritt 201 erneut
gestartet.
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Wird
im Überprüfungsschritt 207 hingegen festgestellt,
dass die Wassertemperatur verändert wurde,
so wird das Verfahren mit einem Schritt 208 fortgesetzt,
in dem die Intensität
der zu aktivierten roten Strahlung zur Intensität der zu aktivierten blauen Strahlung
ermittelt wird.
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Dann
wird in einem Überprüfungsschritt 209 geprüft, ob die
Wassertemperatur bereits ihr Maximum oder ihr Minimum erreicht hat,
also eines der beiden Ventile bereits vollständig geschlossen beziehungsweise
geöffnet
ist.
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Hat
die Wassertemperatur bereits ihr Maximum oder ihr Minimum erreicht,
so werden in einem Schritt 210 mit der Steuereinheit die
aktivierten Leuchtdioden 5, 6; 104 im
Burst-Mode angesteuert, so dass diese blinken. Anschließend wird
das Verfahren mit dem Verfahrensschritt 212 beendet.
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Hat
die Wassertemperatur hingegen weder ihr Maximum, noch ihr Minimum
erreicht, so wird in einem Schritt 211 die Intensität der aktivierten
roten Strahlung zur Intensität
der aktivierten blauen Strahlung entsprechend verändert und
anschließend
das Verfahren mit dem Schritt 212 beendet.
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Statt
oder zusätzlich
zu den rot strahlenden Leuchtdioden 5 und den blau strahlenden
Leuchtdioden 6 können
auch Leuchtdioden mit anderen Farben vorgesehen sein, beispielsweise
auch grüne Leuchtdioden,
wodurch eine noch feinere Abstufung im Farbenspektrum ermöglicht wird.
Ebenso können die
mehrfarbigen Leuchtdioden 104 mehr als zwei unterschiedliche
Farbanteile aufweisen.
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Statt
der opaken Streuscheibe 110 kann auch eine andere gebogene
Scheibe aus lichtdurchlässigem
Material vorgesehen sein. Es kann auch eine lichtundurchlässige Fläche mit
den Leuchtdioden 5, 6; 104 indirekt beleuchtet
werden.
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Statt
der Leuchtdiodenpaare 4 im ersten Ausführungsbeispiel können auch
die mehrfarbigen Leuchtdioden 104 auf dem zweiten Ausführungsbeispiel
und umgekehrt verwendet werden. Es können auch andere Leuchtkörper statt
der Leuchtdioden verwendet werden.
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Die
Leuchtdioden 5, 6; 104 können bei
einer Wasservolumenstromänderung
statt ausgehend von der Mitte des Leuchtbandes 2; 102 auch
ausgehend von einem Ende oder symmetrisch ausgehend von beiden Enden
aktiviert werden.
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Bei
dem Verfahren zur Anzeigensteuerung können auch zuerst der Überprüfungsschritt 207 und die
darauf folgenden Schritte 208 bis 211, und anschließend der Überprüfungsschritt 202 und
die darauf folgenden Schritte 203 bis 206 ausgeführt werden.
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Es
kann auch eine Überprüfung dahingehend
stattfinden, ob ein vorgebbarer Grenzwert der Wassertemperatur oder
des Wasservolumenstroms über-
oder unterschritten wurde, woraufhin entsprechende Leuchtdioden 5, 6; 104 im
Burst-Mode, das heißt
blinkend, angesteuert werden. Beispielsweise können die rot strahlenden Leuchtdioden 5 blinkend beziehungsweise
die mehrfarbigen Leuchtdioden 104 rot blinkend angesteuert
werden, wenn die Wassertemperatur 40 °C übersteigt.
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Es
kann auch vorgesehen sein, dass die aktivierten oder alle Leuchtdioden 5, 6; 104 im Burst-Mode
blinkend angesteuert werden, sobald die Eingabeeinheit betätigt wird,
um dem Benutzer die Eingabe zu bestätigen. Im Burst-Mode kann statt
einem einmaligen Blinken auch ein mehrfaches Aufblitzen der entsprechenden
Leuchtdioden 5, 6; 104 erfolgen.