DE102007012946A1

DE102007012946A1 - Gerät und Verfahren zur Anzeige der Temperatur von ausfließenden Fluiden

Info

Publication number: DE102007012946A1
Application number: DE200710012946
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-03-14
Filing date: 2007-03-14
Publication date: 2008-09-18

Abstract

Adapter für Auslaufarmaturen zur Signalisierung der Temperatur des auslaufenden Fluids, gekennzeichnet dadurch, dass sich innerhalb des Adapters ein Temperatursensor (18) in thermischen Kontakt mit dem auslaufenden Fluid, eine analoge oder digitale Auswerteelektronik (15), eine Mikroturbine (9) mit Generator (4) zur Energieversorgung, einem zusätzlichen Energiespeicher (16) sowie die zur Signalisierung erforderlichen optischen oder akustischen Komponenten befinden.

Description

Problemstellung/Stand der Technik
Es ist hilfreich die Temperatur von Fluiden wie z. B. bei Auslaufarmaturen angezeigt zu bekommen, um z. B. Verbrühungen oder Kälteschocks bei Berührung zu vermeiden. Bei normalen Auslaufarmaturen (z. B. Wasserhahn, Dusche) ist für den Nutzer nicht erkennbar wie hoch die Temperatur des ausfließenden Wassers ist dadurch besteht die Gefahr der Verbrühung bei zu hoher Temperatur oder eines Kälteschocks bei zu niedriger Temperatur. Die Stellung des häufig verwendeten Einhebelmischers bei Auslaufarmaturen gibt nur eine grobe Orientierung, denn die Mischtemperatur ist zusätzlich abhängig von den nicht bekannten Temperaturen des zugeführten Warm- und Kaltwassers.
In DE 20 2005 008 739 U1 wird eine Erfindung beschrieben, bei der der ausfließende Wasserstrahl farbig beleuchtet wird, insofern stellt dies keine Lösung der beschriebenen Problemstellung dar, da mit der Beleuchtung keine Information über die Wassertemperatur gegeben wird. In DEB3 10 2004 017 736 wird eine temperaturabhängige farbige Beleuchtung des Wasserstrahls beschrieben. Nachteilig hierbei ist aber, dass die bestehende Wasserauslaufarmatur ersetzt werden muss und zusätzlich elektrische Anschlüsse zur Energieversorgung erforderlich sind. Dies bedingt hohe Herstellungskosten, was den potenziellen Anwenderkreis einschränkt.
Problemlösung
Ziel der hier vorgestellten Erfindung ist ein kostengünstiger Adapter, als Ergänzung für handelsübliche Auslaufarmaturen, der die Temperatur des ausfließenden Fluids über einen Temperatursensor (18) misst und dem Nutzer durch geeignete optische oder akustische Signale anzeigt, wobei die Energieversorgung des Systems primär durch eine integrierte Mikroturbine mit Generator (9, 4) erfolgt, die durch das ausfließende Fluid angetrieben wird. Der Adapter ist zusätzlich dadurch gekennzeichnet, das er an das am Auslauf befindliche Gewinde einfach angeschraubt werden kann.
Um auch bei zeitweise geringem Durchfluss die Energieversorgung sicherzustellen, kann das System zusätzlich mit einem Energiespeicher (16) wie z. B. Akkumulator oder Kondensator großer Kapazität oder einer Kombination aus Kondensator und Akkumulator ausgestattet werden. Die Aufladung dieses Energiespeichers erfolgt durch die Mikroturbine (9) mit Generator (4), wobei zunächst der Kondensator geladen wird und anschließend der Akkumulator durch den Kondensator geladen wird. Vorteil dieser Problemlösung ist, dass auch bei kurzzeitiger Nutzung Energie für längere Zeit gespeichert werden kann. Kondensatoren können zwar schnell geladen werden, halten aber aufgrund von Leckströmen den Ladungszustand nur für kurze Zeit (einige Tage). Akkumulatoren dagegen halten den Ladezustand für lange Zeit, können aber nicht innerhalb kurzer Zeit aufgeladen werden. Die Kombination der beiden Energiespeicher vermeidet die jeweils spezifischen Nachteile. Alternativ kann die Energieversorgung auch ausschließlich durch Batterien oder wideraufladbare Akkumulatoren erfolgen. Eine integrierte Elektronik (15) wertet das Signal des Temperatursensors (18) aus und steuert entsprechend den Vorgaben z. B. die Lichtquellen (17) an, so dass sich eine der Temperatur entsprechende Mischfarbe ergibt.
Vorteil dieser integrierten Lösung ist, dass keine zusätzlichen elektrischen Installationen erforderlich sind, was die Installationskosten erheblich reduziert, und damit einen größeren Nutzerkreis anspricht. Es ist auch möglich die Komponenten zur Signalisierung der Fluidtemperatur (Temperatursensor, Lichtquellen, Elektronik, Turbine, Generator und Energiespeicher in eine Auslaufarmatur zu integrieren. Der Vorteil der einfachen und preiswerten Montage würde dadurch zwar verloren gehen, aber es wäre ein autarkes System, das keine zusätzliche elektrische Verkabelung benötigt.
Eine Möglichkeit der optischen Visualisierung der Temperatur des Fluids z. B. Wasser bei einer Wasserauslaufarmatur kann erfindungsgemäß durch eine Beleuchtung mit Lichtquellen charakteristischer Farbe (Wellenlänge des Lichts) erreicht werden. Durch entsprechende Anordnung der Lichtquellen, die dadurch das Fluid als optischen Wellenleiter nutzen, wird durch immer vorhandene Inhomogenitäten im Fluid (z. B. Wasser) eine Streuung des im ausfließenden Medium geführten Lichtes bewirkt, dadurch strahlt das Fluid einen Teil des geführten Lichtes ab und wird so für den Nutzer sichtbar. Über die Farbe des gestreuten Lichtes wird dem Nutzer die Temperatur des Fluids angezeigt. So kann z. B. zu kaltes Wasser durch eine blaue Lichtquelle, zu heißes Wasser durch eine rote Lichtquelle beleuchtet werden. Temperaturen im ungefährlichen oder komfortablen Temperaturbereich können durch additive Mischfarben von blau/rot oder Lichtquellen anderer Farbe angezeigt werden, es sind unterschiedliche Farbkombinationen möglich und können den jeweiligen regionalen oder saisonalen Ansprüchen angepasst werden. Als Lichtquellen können herkömmliche thermische Strahler wie z. B. Glühlampen mit entsprechenden Farbfiltern verwendet werden oder aber die besser geeigneten Halbleiterelemente wie zum Beispiel Laser oder LED die in verschiedenen Farben und mit hoher Strahlungsleistung preiswert verfügbar sind.
Alternativ oder zusätzlich können die verwendeten Lichtquellen temperaturabhängig mit niedriger, für das menschliche Auge wahrnehmbarer Frequenz moduliert oder getaktet werden, so dass z. B. zu kaltes oder zu heißes Wasser durch ein pulsierendes oder getaktetes Lichtsignal und Wasser angenehmer Temperatur durch ein kontinuierliches Lichtsignal angezeigt werden.
Für sehbehinderte Nutzer kann die Signalisierung erfindungsgemäß alternativ oder ergänzend durch temperaturabhängige akustische Signale z. B. eine temperaturabhängige Frequenzmodulation im Hörbereich des Menschen erfolgen.
Da eine dauernde Signalisierung der Temperatur häufig nicht gewünscht ist, kann diese erfindungsgemäß alternativ so gestaltet werden, dass nur zu Beginn der Fluidentnahme und anschließend nur bei einer Temperaturänderung die optische/akustische Temperaturanzeige erfolgt. Die Signalisierung der Temperatur erfolgt nur solange bis die Temperatur über einen voreingestellten Zeitraum innerhalb einer vorgegeben Temperaturspanne stabil bleibt. Beträgt z. B. die Temperaturänderung über eine Zeit von 30 Sekunden nicht mehr als ±5°C so kann davon ausgegangen werden, dass der Nutzer mit dieser Temperatur zufrieden ist, eine weitere Signalisierung ist daher nicht erforderlich. Ändert sich die Temperatur während der Nutzung um eine vorgegebene Temperaturspanne, z. B. ±5°C so erfolgt erneut die optische oder akustische Signalisierung, so dass der Nutzer ggf. reagieren kann.

1: Gehäuseboden
2: Plexiglasplatte
3: Gehäusemitte-Spritzguss
4: Generator
5: Magnetkopplung-Turbine
6: Gehäusedeckel
7: Deckel-Turbinengehäuse
8: Lagerbuchse Oben
9: Turbinenrad
10: Boden-Turbinengehäuse
11: Welle
12: Lagerbuchse Unten
13: Trennabdeckung
14: Magnetkopplung-Generator
15: Elektronik mit LED

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 202005008739 U1 [0002]
- DE 102004017736 B3 [0002]

Claims

Adapter für Auslaufarmaturen zur Signalisierung der Temperatur des auslaufenden Fluids, gekennzeichnet dadurch, dass sich innerhalb des Adapters ein Temperatursensor (18) in thermischen Kontakt mit dem auslaufenden Fluid, eine analoge oder digitale Auswerteelektronik (15), eine Mikroturbine (9) mit Generator (4) zur Energieversorgung, einem zusätzlichen Energiespeicher (16) sowie die zur Signalisierung erforderlichen optischen oder akustischen Komponenten befinden.
Adapter für Auslaufarmaturen entsprechend Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Kraftübertragung zwischen Mikroturbine (9) und Generator (4) durch magnetische Feldwirkung erfolgt.
Adapter für Auslaufarmaturen entsprechend Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die zur Energieversorgung integrierte Mikroturbine mit Generator durch Batterien oder wideraufladbare Akkumulatoren ersetzt wird.
Adapter für Auslaufarmaturen entsprechend Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Anzeige der Temperatur des auslaufenden Fluids durch mindestens zwei verschiedenfarbige LED (17) erfolgt, deren Licht in den Strahl des auslaufenden Fluids eingekoppelt wird.
Adapter für Auslaufarmaturen nach Anspruch 1 und 4, gekennzeichnet dadurch, dass die Strahlungsintensität der verschiedenfarbigen LED (17) unterschiedlich, abhängig von der Temperatur verändert wird. Die Strahlungsintensität kann z. B. durch Änderung der Amplituden der Versorgungsspannungen der LED oder durch Pulsweitenmodulation (PWM) erfolgen.
Adapter für Auslaufarmaturen entsprechend Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Signalisierung der Temperatur zumindest zeitweise akustisch erfolgt.
Adapter für Auslaufarmaturen entsprechend Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Energiespeicher (16) aus einem Kondensator hoher Kapazität und einem Akkumulator sowie einer integrierten Ladeelektronik besteht. Dadurch gekennzeichnet, dass die zunächst im Kondensator gespeicherte Energie über eine geeignete Ladeelektronik in den Akkumulator transferiert wird.
Adapter für Auslaufarmaturen entsprechend Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die akustische oder optische Anzeige der Temperatur nur zu Beginn des Fluidflusses für eine vorgegebene Zeit erfolgt und erst bei einer Änderung der Temperatur wieder aktiviert wird.