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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wassermischer zum variablen Mischen von Kaltwasser und Warmwasser, insbesondere zur Verwendung in Personentransportfahrzeugen.
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Mechanische Wasserhähne, die temperiertes Wasser bereitstellen, haben in der Regel ein Mischventil, das Teil des Wasserhahns ist. Bei elektronischen Armaturen ist der Wassermischer hingegen häufig dem Wasserhahn vorgelagert. Elektronischen Armaturen wird allerdings häufig nachgesagt, Stagnation und Keimbildung zu begünstigen. Zur Vermeidung der Stagnation kann der Rohrquerschnitt der Wasserleitungen möglichst gering gemacht werden, um das Volumen des stagnierenden Wassers so gering wie möglich zu halten. In vielen mobilen Anwendungen wie zum Beispiel in Personentransportfahrzeugen ist das Trinkwassersystem aber so konzipiert, dass das Wasser nur fließt, während es auch entnommen wird, wodurch die hygienische Wasserqualität beeinträchtigt werden kann.
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Durch Desinfektion kann die gesetzlich geforderte Trinkwasserqualität in Personentransportfahrzeugen sichergestellt werden. Es ist bekannt, dass Wasser mittels kurzwelliger UV-Strahlung entkeimt werden kann, wobei die entsprechenden Wasserdesinfektionsvorrichtungen mit ihren UV-Lichteinheiten vorteilhafterweise so nahe wie möglich vor der Wasserentnahmestelle (POU, „Point of Use“) platziert werden, um eine Rückverkeimung des Wassers zu verhindern. Aufgrund ihres geringeren Platzbedarfs und ihrer kürzeren Anlaufzeit sind insbesondere bei solchen POU-Desinfektionsvorrichtungen UV-Leuchtdioden vorteilhaft (im Vergleich zum Beispiel zu UV-Niederdruckstrahlern). Die
WO 2012/030589 A2 offenbart zum Beispiel ein solches POU-Wasserdesinfektionssystem für Personentransportfahrzeuge, das eine Reaktionskammer mit einem Wasserzulauf und einem Wasserablauf aufweist, in der eine Hülse mit UV-Leuchtdioden platziert ist, um das durch die Reaktionskammer strömende Wasser durch die UV-Strahlung zu entkeimen. Für den Einbau einer solchen POU-Desinfektionsvorrichtung wird jedoch zusätzlicher Bauraum benötigt. Außerdem erzeugt eine solche POU-Desinfektionsvorrichtung ein zusätzliches Wasservolumen vor der Wasserentnahmestelle, was die Zeit verlängert bis warmes Wasser aus der Wasserentnahmestelle fließt.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, das Desinfizieren von Wasser mittels UV-Strahlung in einer platzsparenden Bauweise mit guter Desinfektionsleistung zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Wassermischer mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß der Erfindung wird ein Wassermischer zum variablen Mischen von Kaltwasser und Warmwasser vorgeschlagen, der ein Mischergehäuse mit wenigstens einem Kaltwasserzulauf, wenigstens einem Warmwasserzulauf und wenigstens einem Mischwasserablauf; eine Mischkammer, die in dem Mischergehäuse aufgenommen ist und wenigstens eine mit dem wenigstens einen Kaltwasserzulauf koppelbare Kaltwasseröffnung, wenigstens eine mit dem wenigstens einen Warmwasserzulauf koppelbare Warmwasseröffnung und wenigstens eine mit dem wenigstens einen Mischwasserablauf verbundene Mischwasseröffnung aufweist; eine Mischverhältnis-Einstellvorrichtung zum Einstellen eines Mischverhältnisses zwischen Kaltwasser und Warmwasser; und eine UV-Lichterzeugungsvorrichtung mit wenigstens einer UV-Lichtquelle zum Bestrahlen von Wasser in der Mischkammer mit UV-Licht aufweist.
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Mit anderen Worten wird gemäß der Erfindung ein Wassermischer zum variablen Mischen von Kaltwasser und Warmwasser mit einer integrierten Wasserdesinfektionsfunktion vorgeschlagen. D.h. der erfindungsgemäße Wassermischer vereint die zwei Funktionen der Wassertemperierung und der Wasserdesinfektion. Durch die Integration der Wasserdesinfektionsvorrichtung in einen ohnehin vorhandenen Wassermischer erfolgt die Desinfektion nahe vor der Wasserentnahme an zum Beispiel einem Wasserhahn und kann auf eine zusätzliche Wasserdesinfektionsvorrichtung verzichtet werden und können so der Gesamtplatzbedarf und das Gesamtgewicht reduziert werden. Dies ist insbesondere in mobilen Anwendungen wie Personentransportfahrzeugen (insbesondere Passagierflugzeugen), aber auch in hygienisch sensiblen Bereichen wie Krankenhäusern und Pflegeheimen vorteilhaft.
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Der wenigstens eine Kaltwasserzulauf des Wassermischers ist mit einer Kaltwasserquelle verbindbar. Der wenigstens eine Warmwasserzulauf des Wassermischers ist mit einer Warmwasserquelle verbindbar. Die Kaltwasserquelle und die Warmwasserquelle weisen zum Beispiel ein gemeinsames Wasserreservoir oder separate Wasserreservoirs, Wasserleitungen (z.B. Rohre oder Schläuche) zum Verbinden des Wasserreservoirs mit dem jeweiligen Wasserzulauf, Druckerzeuger (z.B. Pumpe oder Kompressor) zur Wasserförderung und im Fall der Warmwasserquelle eine Heizvorrichtung auf. Der wenigstens eine Mischwasserablauf des Wassermischers ist mit einer Wasserentnahmestelle bzw. Zapfstelle wie zum Beispiel einem Wasserhahn für Trinkwasser beispielsweise in einer Flugzeugbordküche oder einer Flugzeugtoilette verbindbar.
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Die Koppelbarkeit einer Öffnung der Mischkammer mit einem zugehörigen Wasserzulauf des Mischergehäuses soll in diesem Zusammenhang bedeuten, dass die Verbindung variabel zwischen einem Anschluss des kompletten Querschnitts der Öffnung, einem Anschluss nur eines Teils des Querschnitts der Öffnung und einem fehlenden Anschluss der Öffnung am jeweiligen Wasserzulauf verändert werden kann. Diese Koppelbarkeit der Kalt- und Warmwasseröffnungen ermöglicht ein variables Mischverhältnis zwischen Kaltwasser und Warmwasser in der Mischkammer und damit eine variable Wassertemperatur des aus dem Mischwasserablauf ausströmenden Mischwassers. Die Koppelbarkeit der Kaltwasseröffnung und die Koppelbarkeit der Warmwasseröffnung können je nach Ausgestaltung der Mischkammer abhängig oder unabhängig voneinander konfiguriert sein.
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Die Mischverhältnis-Einstellvorrichtung zum Einstellen des Mischverhältnisses zwischen Kaltwasser und Warmwasser ist an die Ausgestaltung der Mischkammer angepasst. So kann die Mischverhältnis-Einstellvorrichtung beispielsweise einen manuellen oder elektrischen Drehantrieb für eine drehbare Mischkammer oder Aktoren für Ventile aufweisen. Die Mischverhältnis-Einstellvorrichtung ist bevorzugt mit einer Wassertemperatur-Bedieneinheit verbunden (z.B. leitungsgebunden, drahtlos oder mechanisch), die von einem Benutzer betätigt werden kann, um die gewünschte Wassertemperatur an der Wasserentnahmestelle einzustellen. Die Wassertemperatur-Bedieneinheit kann zum Beispiel ein einzelnes Bedienelement zum Auswählen der Mischtemperatur oder zwei Bedienelemente für die beiden Wasseranteile aufweisen. Die Wassertemperatur-Bedieneinheit kann in ein Betätigungselement der Zapfstelle integriert sein oder separat von diesem vorgesehen sein.
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Die UV-Lichterzeugungsvorrichtung emittiert kurzwelliges UV-Licht, vorzugsweise im Bereich kleiner 290 nm, bevorzugt mit einer Peak-Wellenlänge im Bereich von 254 bis 280 nm.
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Die UV-Lichterzeugungsvorrichtung weist vorzugsweise eine oder mehrere UV-Leuchtdioden zum Emittieren von UV-Licht auf. Dem Fachmann sind verschiedene Techniken zum Erzeugen von UV-Strahlung in Zusammenhang mit Wasserdesinfektionsvorrichtungen bekannt (z.B. Quecksilber-Niederdruckstrahler. Kaltkathodenstrahler, etc.), die grundsätzlich ebenfalls alle auch für den erfindungsgemäßen Wassermischer eingesetzt werden können. Die Verwendung von UV-Leuchtdioden ist jedoch bevorzugt, da diese einen geringen Platzbedarf haben und nach dem Einschalten sofort mit voller Leistung UV-Licht erzeugen, was eine längere hochwirksame UV-Bestrahlungsdauer gewährleistet, und auch für häufiges Ein- und Ausschalten geeignet sind und eine lange Lebensdauer haben. Die UV-Leuchtdioden sind zum Beispiel auf einer Leiterplatte montiert, die zum Beispiel an dem Mischergehäuse montiert ist.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Mischkammer als eine im Wesentlichen zylindrische Mischkammer mit einer ersten Stirnseite und einer zweiten Stirnseite ausgebildet und ist die UV-Lichterzeugungsvorrichtung an der ersten der beiden Stirnseiten der zylindrischen Mischkammer zum Einstrahlen von UV-Licht über diese eine erste Stirnseite ins Innere der Mischkammer angeordnet. Durch diese Form der Mischkammer und diese Platzierung der UV-Lichterzeugungsvorrichtung wird eine verbesserte Desinfektionsleistung erzielt.
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Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist bevorzugt der wenigstens eine Mischwasserablauf in der Nähe der ersten Stirnseite der zylindrischen Mischkammer und der wenigstens eine Warmwasserzulauf in der Nähe der zweiten Stirnseite der zylindrischen Mischkammer positioniert. Vorzugsweise ist der wenigstens eine Warmwasserzulauf dabei näher zur zweiten Stirnseite der zylindrischen Mischkammer positioniert als der wenigstens eine Kaltwasserzulauf. Durch die Anordnung des Warmwasserzulaufs entfernt von der UV-Lichterzeugungsvorrichtung kann diese vor hohen Wassertemperaturen und damit vor einer Überhitzung geschützt werden. Durch die Anordnung der Wasserzuläufe in der Nähe der zweiten Stirnseite und des Wasserablaufs in der Nähe der ersten Stirnseite der zylindrischen Mischkammer wird eine Wasserströmungsführung durch die Mischkammer erzeugt, die mit der UV-Lichteinstrahlung an der ersten Stirnseite eine verbesserte Wasserdesinfektionsleistung erzielt.
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Vorzugsweise ist die Innenwandfläche der Mischkammer zumindest teilweise UV-reflektierend ausgestaltet. Auf diese Weise kann die UV-Bestrahlung des Wassers in der Mischkammer verstärkt werden und kann so die Desinfektionsleistung weiter erhöht werden. Die Mischkammer kann zu diesem Zweck zum Beispiel aus einem UV-reflektierenden Material gefertigt sein.
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Der Wassermischer weist vorzugsweise ferner eine UV-durchlässige Wassersperre (z.B. aus Quarzglas oder PTFE) zwischen der Mischkammer und der UV-Lichterzeugungsvorrichtung auf, um die UV-Lichterzeugungsvorrichtung vor Wasser zu schützen.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Mischergehäuse rohrförmig ausgebildet und ist die Mischkammer im Mischergehäuse im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Bei dieser Ausgestaltung sind vorzugsweise die Wasserzuläufe und -abläufe an der Umfangswand des rohrförmigen Mischergehäuses und die Wasseröffnungen an der Mantelwand der zylindrischen Mischkammer vorgesehen sind. Dies ermöglicht einen kompakten Aufbau des Wassermischers.
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Bei dieser Ausgestaltung liegen im montierten Zustand des Wassermischers die Kalt- und Warmwasserzuläufe an der Unterseite des Mischergehäuses und liegt der Mischwasserablauf an der Oberseite des Mischergehäuses. Bei dieser Positionierung der Wasserzuläufe und -abläufe kann die Bildung von Luftblasen im Mischergehäuse und in der Mischkammer vermieden werden und kann die Mischkammer bei Bedarf über die Wasserzuläufe vollständig durch Schwerkraft entleert werden. So kann vorteilhafterweise ein Einfrieren von Wasser in der Mischkammer während Stillstandszeiten des zum Beispiel Personentransportfahrzeugs oder eine Vermehrung der Keime in der Mischkammer während Stagnation vermieden werden.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die UV-Lichterzeugungsvorrichtung ferner eine Kühlvorrichtung zum Kühlen der wenigstens einen UV-Lichtquelle auf.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die UV-Lichterzeugungsvorrichtung ferner einen UV-Sensor zum Überwachen der Funktionalität der UV-Lichterzeugungsvorrichtung und/oder einen Temperatursensor zum Überwachen einer Überhitzung der UV-Lichterzeugungsvorrichtung bzw. ihrer UV-Lichtquellen auf. Der UV-Sensor ist vorzugsweise auf der Leiterplatte montiert, auf der auch die UV-Lichtquellen montiert sind; und der Temperatursensor ist ebenfalls vorzugsweise auf der Leiterplatte montiert.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Wassermischer ferner eine Steuereinheit zum Ansteuern der UV-Lichterzeugungsvorrichtung auf, die die UV-Lichterzeugungsvorrichtung derart ansteuert, dass die UV-Lichterzeugungsvorrichtung UV-Licht während eines freigegebenen Wasserlaufs durch den Wassermischer emittiert. Bevorzugt ist steuert die Steuereinheit die UV-Lichterzeugungsvorrichtung außerdem derart an, dass diese UV-Licht auch zeitweise während eines gesperrten Wasserlaufs durch den Wassermischer emittiert. Durch diese bevorzugte spezielle Ansteuerung der UV-Lichterzeugungsvorrichtung werden deren Einschaltdauer und demzufolge die UV-Bestrahlungsdauer im Vergleich zu herkömmlichen Desinfektionssystemen, bei denen die UV-Bestrahlung nur während der Zeitdauer eines freigegebenen Wasserlaufs zur Zapfstelle eingeschaltet wird, verlängert, wodurch die Dauer der Bestrahlung der Keime, Mikroorganismen, etc. im Wasser verlängert und damit die Desinfektionswirkung erhöht werden. Außerdem können so auch ein im Wassermischer stehendes Wasser und die Innenflächen der Mischkammer besser desinfiziert werden. Aufgrund dieser erhöhten Desinfektionswirksamkeit besteht auch die Möglichkeit, die UV-Leistung der UV-Lichterzeugungsvorrichtung etwas zu reduzieren. So können zum Beispiel nur vier UV-Leuchtdioden mit jeweils 40mW UVC-Leistung für eine hohe Desinfektionsleistung ausreichen.
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Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinheit vorzugsweise ausgestaltet, um die UV-Lichterzeugungsvorrichtung so anzusteuern, dass die UV-Lichterzeugungsvorrichtung eine vorbestimmte Zeitdauer nach einem Sperren des Wasserlaufs durch den Wassermischer weiter UV-Licht emittiert und/oder bereits eine vorbestimmte Zeitdauer vor einem Öffnen des Wasserlaufs durch den Wassermischer UV-Licht emittiert. D.h. die Einschaltdauer der UV-Lichterzeugungsvorrichtung ist länger als die Dauer des Wasserlaufs durch den Wassermischer; die UV-Lichterzeugungsvorrichtung bleibt vorzugsweise etwa 2 bis 20 Sekunden, beispielsweise etwa 6 Sekunden nach dem Sperren des Wasserlaufs bzw. ist vorzugsweise schon etwa 0,5 bis 5 Sekunden, beispielsweise etwa 1 Sekunde vor dem Öffnen des Wasserlaufs eingeschaltet. Falls ein Betätigungselement zum Aktivieren (und in einer Variante auch zum Deaktivieren) der Zapfstelle vorhanden ist, wird dies beispielsweise realisiert, indem eine Ventilvorrichtung der Zapfstelle eine vorbestimmte Zeitdauer nach einem Betätigen des Betätigungselements zum Aktivieren der Zapfstelle (oder bei einem Betätigen des Betätigungselements zum Deaktivieren der Zapfstelle) geschlossen wird und die Steuereinheit die UV-Lichterzeugungsvorrichtung des Wassermischers eine vorbestimmte Zeitdauer nach dem Schließen der Ventilvorrichtung weiter UV-Licht emittieren lässt, bzw. die Ventilvorrichtung beim Betätigen des Betätigungselements zum Aktivieren der Zapfstelle zeitversetzt geöffnet wird und die Steuereinheit die UV-Lichterzeugungsvorrichtung des Wassermischers ab einem Betätigen des Betätigungselements zum Aktivieren der Zapfstelle UV-Licht emittieren lässt. Außerdem kann die Steuereinheit bevorzugt ausgestaltet sein, um die UV-Lichterzeugungsvorrichtung des Wassermischers während einer geschlossenen Ventilvorrichtung in vorbestimmten Zeitabständen jeweils für eine vorbestimmte Zeitdauer UV-Licht emittieren zu lassen, d.h. zum Beispiel während einer langen Nichtbenutzung der Zapfstelle die UV-Lichterzeugungsvorrichtung periodisch einzuschalten, um stehendes Wasser im Wassermischer und die Innenflächen der Mischkammer zu desinfizieren.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein Wasserversorgungssystem, das eine Kaltwasserquelle und eine Warmwasserquelle; einen oben beschriebenen Wassermischer der Erfindung, wobei der wenigstens eine Kaltwasserzulauf des Wassermischers mit der Kaltwasserquelle verbunden ist und der wenigstens eine Warmwasserzulauf des Wassermischers mit der Warmwasserquelle verbunden ist; und eine Zapfstelle, die mit dem wenigstens einen Mischwasserablauf des Wassermischers verbunden ist, aufweist.
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Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnung besser verständlich. Darin zeigt die einzige 1 größtenteils schematisch den Aufbau eines Wassermischers mit integrierter Wasserdesinfektionsfunktion gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Das in 1 beispielhaft dargestellte Ausführungsbeispiel eines Wassermischers gemäß der Erfindung ist in vorteilhafter Weise zum Beispiel in einem Wasserversorgungssystem eines Passagierflugzeugs (oder auch anderer Personentransportfahrzeuge) oder einem hygienisch sensiblen Bereich (z.B. Krankenhaus oder Pflegeheim) einsetzbar.
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Der Wassermischer 10 hat ein Mischergehäuse 12 aus Metall oder Kunststoff und mit einer rohrförmigen Grundform. Im eingebauten Zustand hat der Wassermischer 10 die in 1 dargestellte Orientierung. An der Unterseite des Mischergehäuses 12 sind an seiner Umfangswand ein Kaltwasserzulauf 14, der mit einer Kaltwasserquelle 15 verbindbar ist, und ein Warmwasserzulauf 16, der mit einer Warmwasserquelle 16 verbindbar ist, vorgesehen. An der Oberseite des Mischergehäuses 12 ist an seiner Umfangswand ein Mischwasserablauf 18 für temperiertes Mischwasser vorgesehen, der mit einer Zapfstelle 19 zum Beispiel in Form eines Wasserhahns verbindbar ist.
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Im Innern des Mischergehäuses 12 ist eine im Wesentlichen zylindrische Mischkammer 20 angeordnet. Die Mischkammer 20 ist vorzugsweise aus einem UV-reflektierenden Material gebildet, sodass die Innenwandflächen der Mischkammer 20 UV-reflektierend sind. Die zylindrische Mischkammer 20 weist an ihrer Mantelwand eine Kaltwasseröffnung 22, eine Warmwasseröffnung 23 und eine Mischwasseröffnung 24 auf. Die Mischwasseröffnung 24 ist im Bereich der ersten Stirnseite 25 (rechts in 1) platziert und mit dem in diesem Bereich vorgesehenen Mischwasserablauf 18 verbunden. Die Kaltwasseröffnung 22 und die Warmwasseröffnung 23 sind im Bereich der zweiten Stirnseite 26 (links in 1) platziert und mit den in diesem Bereich vorgesehenen Wasserzuläufen 14, 16 variabel koppelbar, wobei die Warmwasseröffnung 23 näher an der zweiten Stirnseite 26 platziert ist als die Kaltwasseröffnung 22 und damit möglichst weit von der ersten Stirnseite 25 entfernt ist.
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In dem Ausführungsbeispiel von 1 ist die Mischkammer 20 im Mischergehäuse 12 um ihre Längsachse drehbar. Die Mischkammer 20 ist deshalb im Bereich ihrer zweiten Stirnseite 26 mit einem Drehantrieb 28 (Mischverhältnis-Einstellvorrichtung im Sinne der Erfindung) versehen. Der Drehantrieb 28 ist mit einer Wassertemperatur-Bedieneinheit 29 verbunden, die zum Beispiel in ein Betätigungselement 42 an der Zapfstelle 19 integriert sein kann. Über die Bedieneinheit 29 kann ein Benutzer eine gewünschte Temperatur des Mischwassers einstellen, das die Mischkammer 20 aus dem Mischwasserablauf 18 verlässt und an der Zapfstelle 19 ausströmt. Das Mischverhältnis von Kaltwasser und Warmwasser in der Mischkammer 20 und damit die Temperatur des Mischwassers werden durch die Drehung der Mischkammer 20 und die entsprechende Kopplung der Öffnungen 22, 23 mit den Wasserzuläufen 14, 16 variabel eingestellt. Der Drehantrieb 28 kann je nach Ausführungsform zum Beispiel manuell oder elektrisch ausgestaltet sein.
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In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Mischkammer 20 auch unbeweglich in dem Mischergehäuse 12 sein und können ihre Kalt- und Warmwasseröffnungen 22, 23 über Ventile (als Mischverhältnis-Einstellvorrichtung) mit den Wasserzuläufen 14, 16 verbunden sein, wobei der Öffnungsgrad der Ventile variabel einstellbar ist.
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Wie in 1 veranschaulicht, weist der Wassermischer 10 außerdem im Bereich der ersten Stirnseite 25 seiner Mischkammer 20 außerhalb der Mischkammer 20 eine UV-Lichterzeugungsvorrichtung 30 auf, durch welche eine Wasserdesinfektionsfunktion in den Wassermischer 10 integriert wird.
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Die UV-Lichterzeugungsvorrichtung 30 hat eine Leiterplatte 33, auf der mehrere UV-Leuchtdioden als UV-Lichtquellen 32 montiert sind, um UV-Licht durch die erste Stirnseite 25 ins Innere der Mischkammer 20 zu strahlen, um so das Wasser im Wassermischer 10 und die Innenflächen der Mischkammer 20 mit UV-Licht zu bestrahlen und so zu entkeimen / desinfizieren. In einer erfolgreich getesteten Ausführungsform enthält die UV-Lichterzeugungsvorrichtung 30 vier UV-Leuchtdioden 32 mit einer UVC-Leistung von jeweils etwa 40 mW und einer Peak-Wellenlänge jeweils im Bereich von 254-280 nm.
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Zwischen der Mischkammer 20 und der UV-Lichterzeugungsvorrichtung 30 ist zudem eine Wassersperre 34 angeordnet, um die Leiterplatte 33 und die UV-Leuchtdioden 32 vor dem Wasser in dem Wassermischer 10 zu schützen. Die Wassersperre 34 ist aus einem UVdurchlässigen Material (z.B. Quarzglas oder PTFE) gefertigt.
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Die UV-Lichterzeugungsvorrichtung 30 enthält ferner wenigstens einen UV-Sensor 35 zum Überwachen der Funktionalität der UV-Lichterzeugungsvorrichtung 30, der auf der Leiterplatte 33 montiert ist, und zudem wenigstens einen Temperatursensor 36 zum Überwachen einer Überhitzung der UV-Lichterzeugungsvorrichtung 30 bzw. ihrer UV-Leuchtdioden 32 (z.B. Grenztemperatur von etwa 55°C), der ebenfalls auf der Leiterplatte 33 montiert ist. Außerdem weist die UV-Lichterzeugungsvorrichtung 30 vorzugsweise eine Kühlvorrichtung 38 zum Beispiel in Form eines Kühlkörpers zum Kühlen ihrer elektrischen Bauteile auf.
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Durch die beschriebenen Konfigurationen und (Relativ-)Platzierungen der Wasserzu- und -abläufe 14, 16, 18 und der UV-Lichterzeugungsvorrichtung 30 hat der Wassermischer 10 einige Vorteile:
- - relativ geringer Platzbedarf und relativ geringes Gewicht;
- - sehr gute Wasserdesinfektionsleistung;
- - Wasserdesinfektion relativ nahe an der Zapfstelle (POU);
- - Schutz der UV-Lichtquellen vor hohen Wassertemperaturen;
- - Vermeidung von Luftblasen in Mischergehäuse und Mischkammer;
- - Möglichkeit einer vollständigen Drainage durch Schwerkraft.
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Wie in 1 angedeutet, enthält das Wasserversorgungssystem neben dem Wassermischer 10 auch eine Kaltwasserquelle 15, die mit dem Kaltwasserzulauf 14 des Wassermischers 10 verbunden ist, eine Warmwasserquelle 17, die mit dem Warmwasserzulauf 16 des Wassermischers 10 verbunden ist, und eine Zapfstelle (z.B. Wasserhahn) 19, die mit dem Mischwasserablauf 18 des Wassermischers 10 verbunden ist. Die Kaltwasserquelle 15 enthält zum Beispiel ein Wasserreservoir, eine Leitung (z.B. Rohr oder Schlauch) und einen Druckerzeuger (z.B. Kompressor oder Pumpe) zur Wasserförderung aus dem Wasserreservoir zum Wassermischer 10. Die Warmwasserquelle 17 enthält zum Beispiel ein Wasserreservoir, eine Heizvorrichtung, eine Leitung (z.B. Rohr oder Schlauch) und einen Druckerzeuger (z.B. Kompressor oder Pumpe) zur Wasserförderung aus dem Wasserreservoir durch die Heizvorrichtung zum Wassermischer 10, wobei die Warmwasserquelle und die Kaltwasserquelle ein gemeinsames Wasserreservoir oder separate Wasserreservoirs haben können.
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Die Zapfstelle 19 ist zum Beispiel mit einem Betätigungselement 42 zum Beispiel in Form eines Hebels oder einer Drucktaste ausgestattet oder gekoppelt, über das ein Benutzer die Zapfstelle 19 aktivieren oder deaktivieren kann. Im stromaufwärtigen Endbereich der Zapfstelle oder stromauf vor der Zapfstelle 19 ist eine Ventilvorrichtung 43 angeordnet.
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Die Ventilvorrichtung 43 dient dem Freigeben oder Sperren eines Wasserlaufs von den Wasserquellen 15,17 über den Wassermischer 10 zu der und durch die Zapfstelle 19, indem die Ventilvorrichtung 43 geöffnet bzw. geschlossen wird. Wie bereits oben erwähnt, kann die Wassertemperatur-Bedieneinheit 29 zum Einstellen der Mischwassertemperatur des Wassermischers 10 in das Betätigungselement 42 der Zapfstelle 19 integriert oder mit dieser kombiniert sein.
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Wie in 1 dargestellt, weist der Wassermischer 10 außerdem eine Steuereinheit 40 auf. Diese Steuereinheit 40 dient dem Ansteuern der UV-Lichterzeugungsvorrichtung 30 des Wassermischers 10. Das Wasserversorgungssystem weist vorzugsweise außerdem eine Steuereinheit zum Ansteuern der Ventilvorrichtung 43 der Zapfstelle 19 auf, welche wahlweise mit der Steuereinheit 40 des Wassermischers 10 kombiniert ist oder als separate Steuereinheit zusätzlich zur Steuereinheit 40 des Wassermischers 10 vorgesehen und mit dieser gekoppelt ist.
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Die Steuereinheit 40 des Wassermischers 10 ist derart ausgestaltet, dass sie die UV-Lichterzeugungsvorrichtung 30 des Wassermischers 10 so ansteuert, dass diese das Innere der Mischkammer 20 mit UV-Licht bestrahlt, während der Wasserlauf durch die Ventilvorrichtung 43 durch das Wasserversorgungssystem und damit auch durch den Wassermischer 10 freigegeben ist.
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Zum Erhöhen der Desinfektionsleistung der UV-Lichterzeugungsvorrichtung 30 im Wassermischer 10 ist die Steuereinheit 40 vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie die UV-Lichterzeugungsvorrichtung 30 derart ansteuert, dass diese UV-Licht während eines freigegebenen Wasserlaufs und auch zeitweise während eines gesperrten Wasserlaufs durch den Wassermischer emittiert. Dies wird beispielsweise durchgeführt, wie nachfolgend beispielhaft beschrieben.
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In einem ersten Schritt wird zunächst geprüft, ob das Betätigungselement 42 vom Benutzer zum Aktivieren der Zapfstelle 19 betätigt worden ist. Falls dies der Fall ist, werden dann die Zapfstelle 19 und die Wasserdesinfektion aktiviert. Nach dem Betätigen des Betätigungselements 42 wird sofort die UV-Lichterzeugungsvorrichtung 30 eingeschaltet und damit die UV-Bestrahlung im Innern der Mischkammer 20 des Wassermischers 10 gestartet. Die Ventilvorrichtung 43 wird dann vorzugsweise um eine Zeitdauer (z.B. 1 Sekunde) zeitversetzt zur Betätigung des Betätigungselements 42 geöffnet, um den Wasserlauf durch den Wassermischer 10 und die Zapfstelle 19 freizugeben. Durch das zeitversetzte Öffnen der Ventilvorrichtung 43 gegenüber dem Start der UV-Bestrahlung werden bereits vor dem freigegebenen Wasserlauf das stehende Wasser im Wassermischer 10 und die Innenflächen der Mischkammer 20 mit UV-Licht bestrahlt und desinfiziert. Wenn der Wasserlauf dann automatisch nach einer vorgegebenen Betriebsdauer seit dem Öffnen der Ventilvorrichtung 43 oder durch ein Deaktivieren der Zapfstelle 19 durch eine Betätigung des Betätigungselements 42 durch Schließen der Ventilvorrichtung 43 beendet wird, wird die UV-Lichterzeugungsvorrichtung 30 erst nach Ablauf einer Zeitdauer (z.B. 6 Sekunden) nach dem Schließen der Ventilvorrichtung 43 ausgeschaltet, um die UV-Bestrahlung zu beenden. Durch dieses zeitversetzte Beenden der UV-Bestrahlung werden das stehende Wasser im Wassermischer 10 und die Innenflächen der Mischkammer 20 weiter mit UV-Licht bestrahlt und desinfiziert. Wahlweise kann die UV-Bestrahlung auch nur nach dem Sperren des Wasserlaufs verlängert werden oder nur vor dem Freigeben Wasserlaufs verlängert werden. Wenn die UV-Bestrahlung nicht nur während des freigegebenen Wasserlaufs durchgeführt wird, um das durch den Wassermischer 10 strömende Wasser zu desinfizieren, wie bei herkömmlichen Systemen, sondern die UV-Bestrahlung zusätzlich zeitweise während des gesperrten Wasserlaufs durchgeführt wird, um das im Wassermischer 10 stehende Wasser und die Innenflächen der Mischkammer 20 zu desinfizieren, kann die Desinfektionswirksamkeit der im Wassermischer 10 integrierten UV-Lichterzeugungsvorrichtung 30 deutlich erhöht werden. Optional kann zudem im Fall einer längeren Nichtbenutzung der Zapfstelle 19 periodisch eine UV-Bestrahlung in der Mischkammer 20 des Wassermischers 10 durchgeführt werden (für zum Beispiel 15 Sekunden), um das im Wassermischer 10 stehende Wasser und die Innenflächen der Mischkammer 20 in regelmäßigen Zeitabständen (z.B. 10 Minuten, 30 Minuten, 1 Stunde) immer wieder zu desinfizieren, wodurch die Desinfektionswirksamkeit der UV-Lichterzeugungsvorrichtung 30 weiter erhöht werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Wassermischer
- 12
- Mischergehäuse
- 14
- Kaltwasserzulauf
- 15
- Kaltwasserquelle
- 16
- Warmwasserzulauf
- 17
- Warmwasserquelle
- 18
- Mischwasserablauf
- 19
- Zapfstelle (z.B. Wasserhahn)
- 20
- zylindrische Mischkammer
- 22
- Kaltwasseröffnung
- 23
- Warmwasseröffnung
- 24
- Mischwasseröffnung
- 25
- erste Stirnseite der Mischkammer
- 26
- zweite Stirnseite der Mischkammer
- 28
- Mischverhältnis-Einstellvorrichtung
- 29
- Wassertemperatur-Bedieneinheit
- 30
- UV-Lichterzeugungsvorrichtung
- 32
- UV-Lichtquellen (insbes. UV-LEDs)
- 33
- Leiterplatte
- 34
- UV-durchlässige Wassersperre
- 35
- UV-Sensor
- 36
- Temperatursensor
- 38
- Kühlvorrichtung
- 40
- Steuereinheit
- 42
- Betätigungselement
- 43
- Ventilvorrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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