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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung eines Mischwassers mit einer Sanitärarmatur. Sanitärarmaturen werden insbesondere zur Bereitstellung des Mischwassers in Duschen, Badewannen oder Waschtischen verwendet.
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Sanitärarmaturen haben die Aufgabe, ein Kaltwasser und ein Warmwasser zu einem Mischwasser mit einer gewünschten Mischwassertemperatur zu mischen. Hierzu werden das Kaltwasser von einer Kaltwasserquelle und das Warmwasser von einer Warmwasserquelle der Sanitärarmatur zugeführt und innerhalb der Sanitärarmatur in einem bestimmten Verhältnis zu einem Mischwasser gemischt. Bei der Warmwasserquelle kann es sich beispielsweise um eine (Zentral-)Heizung eines Gebäudes oder einen Boiler handeln. Häufig besteht das Problem, dass das Warmwasser in einer Warmwasserleitung zwischen der Warmwasserquelle und einem Auslass der Sanitärarmatur abkühlt, so dass bei Aktivierung der Sanitärarmatur zunächst nur kaltes Mischwasser zur Verfügung steht, bis das Warmwasser von der Warmwasserquelle mit einer ausreichenden Warmwassertemperatur nachgelaufen ist. Dies hat häufig zur Folge, dass bei Aktivierung der Sanitärarmatur das kalte Mischwasser ungenutzt abfließt, so dass teilweise nicht unwesentliche Mengen von Wasser verschwendet werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere ein Verfahren zur Bereitstellung eines Mischwassers mit einer Sanitärarmatur anzugeben, mit dem die Verschwendung von Wasser reduziert werden kann.
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Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängig formulierten Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
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Das vorgeschlagene Verfahren zur Bereitstellung eines Mischwassers mit einer Sanitärarmatur weist zumindest die folgenden Schritte auf:
- a) Aktivieren der Sanitärarmatur, wobei einem Auslass der Sanitärarmatur zumindest ein Fluidstrom von zumindest einer Fluidquelle zugeführt wird;
- b) Bestimmen einer Fluidtemperatur des zumindest einen Fluidstroms zwischen der zumindest einen Fluidquelle und dem Auslass; und
- c) Umleiten zumindest eines Teils des zumindest einen Fluidstroms zu einem Speicher, wenn die Fluidtemperatur eine Grenztemperatur unterschreitet.
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Bei dem Verfahren zur Bereitstellung eines Mischwassers wird eine Sanitärarmatur verwendet, die insbesondere nach Art einer Mischarmatur ausgebildet ist. Solche Mischarmaturen weisen insbesondere ein Thermostat auf, das insbesondere in Form einer Thermostatkartusche in einem Gehäuse der Mischarmatur angeordnet ist. Durch das Thermostat sind ein Kaltwasser und ein Warmwasser zu einem Mischwasser mit einer gewünschten Mischwassertemperatur mischbar, wobei die gewünschte Mischwassertemperatur durch einen Benutzer an der Sanitärarmatur einstellbar ist. Das Kaltwasser und das Warmwasser stellen in Strömungsrichtung vor dem Thermostat getrennte Fluidströme und in Strömungsrichtung nach dem Thermostat als Mischwasser einen gemeinsamen Fluidstrom dar. Das Mischwasser wird anschließend über einen Auslass der Sanitärarmatur zur Benutzung abgegeben. Bei dem Auslass kann es sich beispielsweise um eine Auslassöffnung eines Wasserhahns oder eine Duschbrause handeln.
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In Schritt a) wird die Sanitärarmatur aktiviert, wobei dem Auslass der Sanitärarmatur zumindest ein Fluidstrom von zumindest einer Fluidquelle zugeführt wird. Bei der zumindest einen Fluidquelle handelt es sich insbesondere um eine Kaltwasserquelle und/oder Warmwasserquelle. Bei der Kaltwasserquelle kann es sich insbesondere um einen (Kalt-)Wasseranschluss, beispielsweise nach Art eines Hausanschlusses an ein öffentliches Wasserversorgungsnetz, handeln. Bei der Warmwasserquelle kann es sich insbesondere um eine (Zentral-)Heizung oder einen Boiler handeln, die das Warmwasser mit einer Warmwassertemperatur von beispielsweise (mindestens) 50°C, 60°C oder 70°C bereitstellen. Damit ist bevorzugt, dass zwei Fluidquellen vorgesehen sind. Unter Aktivierung der Sanitärarmatur ist insbesondere das Öffnen eines Ventils der Sanitärarmatur zur Entnahme des Mischwassers zu verstehen. Hierzu kann die Sanitärarmatur entsprechende Hebel, Stellglieder und/oder (elektrische) Schalter aufweisen.
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Mit bzw. nach der Aktivierung der Sanitärarmatur in Schritt a) wird in Schritt b) eine Fluidtemperatur des zumindest einen Fluidstroms zwischen der zumindest einen Fluidquelle und dem Auslass der Sanitärarmatur bestimmt. Dies bedeutet insbesondere, dass die Fluidtemperatur entlang zumindest einer Fluidleitung zwischen der zumindest einen Fluidquelle und dem Auslass der Sanitärarmatur bestimmt wird. Fluidleitungen können hierbei insbesondere Rohrleitungen, insbesondere Kaltwasserleitungen, Warmwasserleitungen oder Mischwasserleitungen, und/oder Fluidführungen in einem Gehäuse der Sanitärarmatur darstellen. Die Bestimmung der Fluidtemperatur erfolgt insbesondere mit zumindest einem Temperatursensor, der insbesondere mit einer (elektronischen) Steuerung datenleitend verbunden sein kann.
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Gemäß Schritt c) wird zumindest ein Teil des zumindest einen Fluidstroms zu einem Speicher umgeleitet, wenn die Fluidtemperatur eine Grenztemperatur unterschreitet. Unter „Umleiten” ist insbesondere zu verstehen, dass zumindest ein Teil des zumindest einen Fluidstroms oder sogar der vollständige Fluidstrom statt aus dem Auslass der Sanitärarmatur zu dem Speicher geleitet wird. Dies kann insbesondere durch eine Abzweigung an zumindest einer Fluidleitung erfolgen, wobei die Abzweigung beispielsweise durch ein Ventil oder einen thermostatischen Regler bedarfsgerecht geöffnet werden kann. Das Umleiten beziehungsweise das Öffnen der Abzweigung erfolgt, wenn die Fluidtemperatur die (vorgegebene) Grenztemperatur unterschreitet. Bei der Grenztemperatur handelt sich insbesondere um eine Mindesttemperatur eines Warmwassers, mit der ein Mischwasser mit einer gewünschten Mischwassertemperatur mischbar ist. Die Grenztemperatur entspricht insbesondere der an der Sanitärarmatur eingestellten Mischwassertemperatur und/oder liegt insbesondere zwischen 45°C und 100°C, bevorzugt zwischen 45°C und 80°C und besonders bevorzugt zwischen 45°C und 60°C.
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Das Umleiten des zumindest einen Teils des zumindest einen Fluidstroms verhindert, dass durch den Auslass der Sanitärarmatur ein Mischwasser abläuft, dessen Mischwassertemperatur für die gewünschte Anwendung des Mischwassers, beispielsweise duschen, nicht ausreicht und somit nicht verwendbar ist. Stattdessen erfolgt eine Umleitung zumindest eines Teils des zumindest einen Fluidstroms in einen Speicher, so dass dieser für eine anderweitige Verwendung aus dem Speicher wieder entnehmbar ist. Bei dem Speicher kann es sich beispielsweise um einen Tank, eine Zisterne und/oder einen Spülkasten einer Toilette handeln. Somit kann der umgeleitete Fluidstrom beispielsweise zur Spülung einer Toilette oder zur Bewässerung von Pflanzen verwendet werden, so dass ein Wasserverbrauch reduzierbar ist.
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Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn zu Beginn der Aktivierung der Sanitärarmatur der zumindest eine Fluidstrom zu dem Speicher umgeleitet wird und wobei der zumindest eine Fluidstrom (dann bzw. erst) dem Auslass der Sanitärarmatur zugeführt wird, wenn die Fluidtemperatur die Grenztemperatur übersteigt. Dies bedeutet insbesondere, dass zu Beginn der Aktivierung der Sanitärarmatur, das heißt insbesondere, wenn eine Entnahme eines Mischwassers an der Sanitärarmatur aktiviert wird, die Umleitung zumindest eines Teils des zumindest einen Fluidstroms standardmäßig aktiviert ist. Sobald die Fluidtemperatur des Fluidstroms den (vorgegebenen) Grenzwert übersteigt, wird die Umleitung des Fluidstroms beendet und der Fluidstrom vollständig dem Auslass der Sanitärarmatur zugeführt. Sobald die Sanitärarmatur deaktiviert wird, das heißt, sobald die Entnahme des Fluidstroms an der Sanitärarmatur beendet wird, wird die Umleitung bevorzugt wieder aktiviert, so dass bei der nächsten Aktivierung der Sanitärarmatur wieder zunächst zumindest ein Teil des zumindest einen Fluidstroms umgeleitet wird. Hierzu kann in zumindest einer Fluidleitung ein Durchflusserkennungsmittel für den Fluidstrom angeordnet sein, mittels dem die Aktivierung oder Deaktivierung der Sanitärarmatur detektierbar ist.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn in Schritt a) ein Kaltwasser von einer Kaltwasserquelle und ein Warmwasser von einer Warmwasserquelle einem Thermostat der Sanitärarmatur zugeführt wird, das Kaltwasser und das Warmwasser durch das Thermostat zu dem Mischwasser gemischt wird, wobei in Schritt b) eine Mischwassertemperatur des Mischwassers bestimmt wird und wobei in Schritt c) das Mischwasser zu dem Speicher umgeleitet wird, wenn die Mischwassertemperatur die Grenztemperatur unterschreitet. Diese Ausgestaltung findet bevorzugt Anwendung bei digital gesteuerten Sanitärarmaturen, bei denen ein Wert der gewünschten Mischwassertemperatur durch einen Benutzer, beispielsweise über zumindest eine Eingabevorrichtung, vorgebbar ist. Hierbei kann beispielsweise mittels einer Steuerung festgestellt werden, ob die Mischwassertemperatur des Mischwassers in einer Mischwasserleitung, insbesondere zwischen dem Thermostat und dem Auslass der Sanitärarmatur, die Grenztemperatur unterschreitet, so dass eine Umleitung zumindest eines Teils des Mischwassers zu dem Speicher aktiviert wird. Die Grenztemperatur kann in diesem Fall der durch den Benutzer eingestellten Mischwassertemperatur entsprechend, gegebenenfalls unter Berücksichtigung einer Toleranz von beispielsweise +/–5°C.
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Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Grenztemperatur über eine Eingabevorrichtung der Sanitärarmatur vorgebbar (bzw. einstellbar) ist.
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Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn in Schritt c) die Umleitung des Mischwassers durch ein Ventil erfolgt und wobei in Schritt b) die Mischwassertemperatur mittels eines im Ventil integrierten Temperatursensors bestimmt wird. Bei dem Ventil kann es sich beispielsweise um ein Dreiwegeventil mit einem (einzelnen) Einlass und (mindestens) zwei Auslässen handeln, wobei der Einlass durch das Dreiwegeventil nach Bedarf mit einem der beiden Auslässe verbindbar ist. Jeweils einer der beiden Auslässe des Dreiwegeventils ist mit dem Auslass der Sanitärarmatur oder dem Speicher fluidleitend verbunden. Durch die Integration des Temperatursensors in das Ventil kann der Temperatursensor besonders einfach in eine Fluidleitung integriert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass in Schritt a) ein Kaltwasser von einer Kaltwasserquelle einem Thermostat der Sanitärarmatur und ein Warmwasser von einer Warmwasserquelle über einen thermostatischen Regler dem Thermostat zugeführt wird, wobei in Schritt b) durch den thermostatischen Regler eine Warmwassertemperatur des Warmwassers bestimmt wird und wobei in Schritt c) das Warmwasser durch den thermostatischen Regler zu dem Speicher geleitet wird, wenn die Warmwassertemperatur die Grenztemperatur unterschreitet. Der thermostatische Regler umfasst insbesondere ein Wachselement oder eine Formgedächtnislegierung, mittels denen das Warmwasser entweder zu dem Auslass der Sanitärarmatur oder zu dem Speicher leitbar ist. Durch diese Ausgestaltung ist insbesondere eine mechanische Sanitärarmatur mit einem Thermostat oder einer Thermostatkartusche mit einer Umleitung eines Fluidstroms nachrüstbar.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Dabei sind gleiche Bauteile in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen schematisch:
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1: ein erstes Ausführungsbeispiel einer Sanitärarmatur; und
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2: ein zweites Ausführungsbeispiel einer Sanitärarmatur.
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Die 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Sanitärarmatur 2 mit einem Thermostat 11. Dem Thermostat 11 wird ein Kaltwasser 7 über eine Kaltwasserleitung 16 von einer Kaltwasserquelle 8 und ein Warmwasser 9 über eine Warmwasserleitung 17 von einer Warmwasserquelle 10 zugeführt, wobei es sich bei der Kaltwasserquelle 8 und der Warmwasserquelle 10 um Fluidquellen 5 handelt. Das Kaltwasser 7 und das Warmwasser 9 werden durch das Thermostat 11 zu einem Mischwasser 1 mit einer gewünschten Mischwassertemperatur gemischt, wobei die Mischwassertemperatur durch eine (digitale) Eingabevorrichtung 12 durch einen Benutzer einstellbar ist. Das Mischwasser 1 ist über eine Mischwasserleitung 18 einem Auslass 3 der Sanitärarmatur 2 zuführbar, wobei es sich bei dem Auslass 3 in diesem Ausführungsbeispiel um einen Duschkopf einer Dusche handelt. Bei dem Kaltwasser 7, Warmwasser 9 und dem Mischwasser 1 handelt es sich jeweils um Fluidströme 4. In der Mischwasserleitung 18 ist zudem ein Ventil 13 mit einem Temperatursensor 14 angeordnet, wobei es sich bei dem Ventil 13 um ein Dreiwegeventil handelt. Wird die Sanitärarmatur 2 aktiviert, wird die Mischwassertemperatur des Mischwassers 1 durch den Temperatursensor 14 bestimmt und das Mischwasser 1 zu einem Speicher 6 über eine Abzweigung 19 umgeleitet, wenn die Mischwassertemperatur eine Grenztemperatur unterschreitet. Sobald die Mischwassertemperatur die Grenztemperatur überschreitet, wird das Mischwasser 1 durch das Ventil 13 dem Auslass 3 der Sanitärarmatur 2 zugeführt.
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Die 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Sanitärarmatur 2 mit einem Thermostat 11. Dem Thermostat 11 wird ein Kaltwasser 7 über eine Kaltwasserleitung 16 von einer Kaltwasserquelle 8 und ein Warmwasser 9 über eine Warmwasserleitung 17 von einer Warmwasserquelle 10 zugeführt, wobei es sich bei der Kaltwasserquelle 8 und der Warmwasserquelle 10 um Fluidquellen 5 handelt. Das Kaltwasser 7 und das Warmwasser 9 werden durch das Thermostat 11 zu einem Mischwasser 1 mit einer gewünschten Mischwassertemperatur gemischt, wobei die Mischwassertemperatur mittels eines hier nicht gezeigten (mechanischen) Stellmittels der Sanitärarmatur 2 durch einen Benutzer einstellbar ist. Das Mischwasser 1 ist über eine Mischwasserleitung 18 einem Auslass 3 der Sanitärarmatur 2 zuführbar, wobei es sich bei dem Auslass 3 in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls um einen Duschkopf einer Dusche handelt. Bei dem Kaltwasser 7, Warmwasser 9 und dem Mischwasser 1 handelt es sich jeweils um Fluidströme 4. In der Warmwasserleitung 17 ist ein thermostatischer Regler 15 angeordnet, durch den das Warmwasser 9 über eine Abzweigung 19 zu einem Speicher 6 umleitbar ist. Der thermostatischen Regler 15 ist ebenfalls über die Kaltwasserleitung 16 mit der Kaltwasserquelle 8 verbunden. Bei der Aktivierung der Sanitärarmatur 2 bestimmt der thermostatische Regler 15 eine Warmwassertemperatur des Warmwassers 9 in der Warmwasserleitung 17 und leitet das Warmwasser 9 über die Abzweigung 19 zu dem Speicher 6 um, wenn die Warmwassertemperatur eine Grenztemperatur unterschreitet.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann in vorteilhafter Weise ein Wasserverbrauch gesenkt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mischwasser
- 2
- Sanitärarmatur
- 3
- Auslass
- 4
- Fluidstrom
- 5
- Fluidquelle
- 6
- Speicher
- 7
- Kaltwasser
- 8
- Kaltwasserquelle
- 9
- Warmwasser
- 10
- Warmwasserquelle
- 11
- Thermostat
- 12
- Eingabevorrichtung
- 13
- Ventil
- 14
- Temperatursensor
- 15
- thermostatischer Regler
- 16
- Kaltwasserleitung
- 17
- Warmwasserleitung
- 18
- Mischwasserleitung
- 19
- Abzweigung
