DE202021103094U1 - Arrangement for saving shower water - Google Patents
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Abstract
Anordnung zum Einsparen von Duschwasser,
mit einem Ventil,
welches dazu bestimmt ist, in die zu einem Duschkopf (8) führende Duschwasserleitung eingebaut zu werden, und welches automatisch zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung umschaltbar ist, derart, dass es automatisch den durch die Duschwasserleitung fließenden Duschwasser-Strom in seiner Offenstellung freigibt oder in seiner Schließstellung unterbricht,
und mit einem Sensor (10),
der dazu bestimmt ist,
die Anwesenheit einer in der Dusche befindlichen Person zu detektieren und in diesem Fall ein Anwesenheitssignal zu erzeugen,
und dass das Ventil elektrisch ansteuerbar ist, derart, dass mittels elektrischer Öffnungs- oder Schließsignale das Ventil wahlweise in seine Offenstellung oder in seine Schließstellung beweglich ist,
,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensor (10) derart ausgestaltet und dazu bestimmt ist, lediglich einen als Sensorbereich bezeichneten Teilbereich innerhalb der Dusche sensorisch zu erfassen, derart, dass neben dem Sensorbereich ein den Aufenthalt einer Person ermöglichender Blindbereich innerhalb der Dusche verbleibt.
Arrangement for saving shower water,
with a valve,
which is intended to be installed in the shower water line leading to a shower head (8), and which can be automatically switched between an open position and a closed position, in such a way that it automatically releases the shower water stream flowing through the shower water line in its open position or in interrupts its closed position,
and with a sensor (10),
which is destined to
to detect the presence of a person in the shower and in this case to generate a presence signal,
and that the valve can be controlled electrically in such a way that the valve can be moved either into its open position or into its closed position by means of electrical opening or closing signals,
,
characterized,
that the sensor (10) is designed and intended to detect by sensors only a sub-area called the sensor area within the shower, in such a way that, in addition to the sensor area, there remains a blind area within the shower that allows a person to stay.
Description
Die Neuerung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The innovation relates to an arrangement according to the preamble of
Eine gattungsfremde Anordnung, um Duschwasser einzusparen, ist aus der Praxis bekannt. Sie weist eine Zeitschalt-Einrichtung auf, mittels welcher das Ventil der Anordnung, das zusätzlich zu einer ohnehin vorgesehenen Duscharmatur in der Duschwasserleitung angeordnet ist, nach Öffnung nur für eine vorbestimmte Zeitdauer in seiner Offenstellung verbleibt und anschließend automatisch in seine Schließstellung umschaltet. Die Zeitschalt-Einrichtung wird typischerweise durch Einwurf einer Münze aktiviert. Der Effekt, Duschwasser einzusparen, resultiert in diesen Fällen erstens aus der Motivation der duschenden Person, möglichst wenig Münzen zu investieren. Aber sowohl in diesen Fällen als auch bei gattungsgemäßen Anordnungen, bei denen das Ventil ohne Münzeinwurf als Drucktastenventil ausgestaltet ist und nach Betätigung der Drucktaste das Ventil zeitgesteuert in seine Schließstellung zurückkehrt, wird als zweiter Einsparungseffekt erreicht, dass der Duschwasser-Strom nach Beendigung des Duschbads zuverlässig unterbrochen wird, beispielsweise in öffentlichen Einrichtungen, in welchen die duschende Personen die Dusche verlassen, ohne die Duscharmatur zu schließen. A non-generic arrangement to save shower water is known from practice. It has a time switch device by means of which the valve of the arrangement, which is arranged in the shower water pipe in addition to a shower fitting provided anyway, only remains in its open position for a predetermined period of time after opening and then automatically switches to its closed position. The time switch device is typically activated by inserting a coin. The effect of saving shower water in these cases results firstly from the showering person's motivation to invest as few coins as possible. But both in these cases and in generic arrangements in which the valve is designed as a push-button valve without inserting coins and the valve returns to its closed position in a timed manner after the push-button is pressed, the second saving effect achieved is that the shower water flow is reliable after the shower is finished is interrupted, for example in public facilities in which the showering people leave the shower without closing the shower faucet.
Während des Duschens findet die Unterbrechung des Duschwasser-Stroms ausschließlich zeitgesteuert statt, abhängig von der voreingestellten Zeit der Zeitschalt-Einrichtung. Wenn beispielsweise die duschende Person nicht dem Duschwasser ausgesetzt sein möchte, z.B. während des Auftrags von Seife oder Shampoo, wird diese Person die Duscharmatur typischerweise nicht betätigen, um zu vermeiden, anschließend Menge und Temperatur des Duschwasser-Stroms erneut einstellen zu müssen. Vielmehr tritt sie üblicherweise zur Seite, um dem Duschwasser auszuweichen, so dass auch während der Zeiten, in denen das Duschwasser nicht benötigt wird, der Duschwasser-Strom unvermindert weiter fließt. In privaten Haushalten haben daher gattungsgemäße Anordnungen zum Einsparen von Duschwasser keine Verbreitung gefunden, da einerseits die Schließung der Duscharmatur nach Beendigung des Duschbads üblicherweise sichergestellt ist und andererseits die nicht zum Duschverhalten passende, ausschließlich zeitgesteuerte Unterbrechung des Duschwasser-Stroms zu unerwünschten Situationen führen kann, nämlich zur Unterbrechung des Duschwasser-Stroms zur Unzeit.While showering, the shower water flow is only interrupted in a time-controlled manner, depending on the preset time of the timer. If, for example, the showering person does not want to be exposed to the shower water, e.g. while soap or shampoo is being applied, this person will typically not operate the shower fitting in order to avoid having to readjust the amount and temperature of the shower water flow afterwards. Rather, it usually steps to the side in order to avoid the shower water, so that the shower water flow continues unabated even during the times when the shower water is not needed. In private households, generic arrangements for saving shower water have therefore not found widespread use, since on the one hand the closure of the shower fitting is usually ensured after the shower is finished and on the other hand the exclusively time-controlled interruption of the shower water flow that does not match the shower behavior can lead to undesirable situations, namely to interrupt the shower water flow at an inopportune time.
Eine gattungsgemäße Anordnung ist aus der
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anordnung dahingehend zu verbessern, dass diese sowohl die Einsparung eines besonders großen Anteils an Duschwasser ermöglicht als auch die Steuerung des Duschwasser-Stroms in individueller Anpassung an das Duschverhalten der jeweils duschenden Person.The object of the innovation is to improve a generic arrangement in such a way that it enables both the saving of a particularly large proportion of shower water and the control of the shower water flow in an individual adaptation to the showering behavior of the showering person.
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved by an arrangement with the features of
Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, sensorisch die Anwesenheit der duschenden Person zu erfassen. Hierzu ist ein Sensor vorgesehen, der lediglich einen als Sensorbereich bezeichneten Teilbereich innerhalb der Dusche sensorisch erfasst. Dadurch verbleibt neben dem Sensorbereich ein Bereich innerhalb der Dusche, in welchem die Anwesenheit der Person nicht erfasst wird und der so groß bemessen ist, dass sich darin eine Person aufhalten kann. Dieser vom Sensor nicht erfasste Bereich wird als Blindbereich bezeichnet. Beispielsweise kann der Sensor als eine Sensorfläche am oder im Boden der Dusche ausgestaltet sein, wobei die Sensorfläche sich beispielsweise dort innerhalb der Duschebefindet, wo das Duschwasser auf die Bodenfläche der Dusche auftrifft. Stellt sich eine Person in den Sensorbereich, also beispielsweise auf die erwähnte Sensorfläche, so öffnet automatisch das Ventil der Anordnung, und wenn die Person aus dem Sensorbereich in den Blindbereich wechselt, also beispielsweise die Sensorfläche verlässt und sich daneben auf den Duschboden stellt, wird das Ventil automatisch geschlossen. Dies entspricht dem oben geschilderten, praxisüblichen Verhalten, während des Auftragens von Seife oder Shampoo neben den Duschwasser-Strahl zu treten. Neuerungsgemäß wird während derartiger Unterbrechungen oder Pausenzeiten der Duschwasser-Strom zuverlässig ebenfalls unterbrochen, so dass der Effekt der Wassereinsparung maximiert wird, und zwar in exakter, individueller Anpassung an das jeweilige Verhalten der die Dusche benutzenden Person. Somit ist die vorschlagsgemäße Anordnung auch hervorragend geeignet für eine Anwendung in privaten Haushalten.In other words, the innovation suggests sensing the presence of the showering person. For this purpose, a sensor is provided which only senses a sub-area within the shower called the sensor area. As a result, in addition to the sensor area, there remains an area within the shower in which the presence of the person is not detected and which is dimensioned so large that a person can stay in it. This area not detected by the sensor is called the blind area. For example, the sensor can be designed as a sensor surface on or in the floor of the shower, the sensor surface being located, for example, within the shower where the shower water hits the floor surface of the shower. If a person stands in the sensor area, for example on the sensor area mentioned, the valve of the arrangement opens automatically, and if the person changes from the sensor area to the blind area, for example leaves the sensor area and stands next to it on the shower floor, this will happen Valve closed automatically. This corresponds to the usual practice described above of standing next to the shower water jet while applying soap or shampoo. According to the innovation, the shower water flow is also reliably interrupted during such interruptions or pauses, so that the effect of water saving is maximized, specifically in an exact, individual adaptation to the respective behavior of the person using the shower. The proposed arrangement is therefore also ideally suited for use in private households.
Gleichzeitig wird ebenfalls nach wie vor sichergestellt, wie beim gattungsbildenden Stand der Technik, dass nach Beendigung des Duschbads der Duschwasser-Strom unterbrochen wird, so dass auch in öffentlichen Einrichtungen, in denen möglicherweise die Duscharmatur nach Beendigung des Duschbads nicht geschlossen wird, die Wassereinsparung ebenso erreicht wird wie durch eine zeitgesteuerte Anordnung. In Fällen, wo die zeitgesteuerte Anordnung kurz vor Beendigung des Duschbads noch einmal betätigt wurde, ermöglicht die neuerungsgemäß Anordnung sogar einen verbesserten Einsparungseffekt, weil der zeitgesteuerte Nachlauf des Duschwasser-Stroms vermieden wird und stattdessen das Ventil in seine Schließstellung geführt wird, sobald die Person die Sensorfläche verlässt.At the same time, it is also ensured, as in the case of the generic prior art, that the flow of shower water is interrupted after the shower is finished, so that even in public facilities where the shower faucet may be used after the end of the shower Shower bath is not closed, the water saving is achieved as well as by a time-controlled arrangement. In cases where the time-controlled arrangement was actuated again shortly before the end of the shower, the arrangement according to the invention even enables an improved saving effect, because the time-controlled after-run of the shower water flow is avoided and instead the valve is brought into its closed position as soon as the person the Leaves the sensor area.
Vorschlagsgemäß ist der Sensor derart ausgestaltet und dazu bestimmt, dass er lediglich den Sensorbereich bezeichneten Teilbereich innerhalb der Dusche sensorisch erfasst.According to the proposal, the sensor is designed and intended in such a way that it senses only the sub-area within the shower that is designated as the sensor area.
Dies kann einerseits durch eine entsprechende konstruktive Ausgestaltung des Sensors erreicht werden, z. B. durch eine Blende, die vor einem mit Strahlen arbeitenden Sensor angeordnet ist, z. B. einem als Kamera, als Radar oder dergleichen ausgestalteten Sensor. Eine Verstellbarkeit der Blende kann ermöglichen, den Erfassungsbereich des Sensors wie gewünscht an die jeweilige Einbaulage und die Ausgestaltung der Dusche, z. B. deren Größe, anzupassen.This can be achieved on the one hand by a corresponding structural design of the sensor, for. B. by a diaphragm which is arranged in front of a working with beams sensor, z. B. a sensor designed as a camera, radar or the like. An adjustability of the panel can make it possible to adjust the detection area of the sensor as desired to the respective installation position and the design of the shower, e.g. B. adjust their size.
Andererseits kann unabhängig von der konstruktiven Ausgestaltung des Sensors dessen Erfassungsbereich dadurch beeinflusst und wunschgemäß angepasst werden, dass die Ausrichtung des Sensors beeinflusst werden kann, z. B. indem dieser schwenkbar gelagert ist. Bei entsprechender Ausrichtung des Sensors ist z. B. nur ein Teil von dessen Erfassungsbereich in den Innenraum der Dusche gerichtet und bildet dort den Sensorbereich, während ein anderer Teil des Erfassungsbereichs gegen eine Wand der Dusche gerichtet ist, so dass neben dem Sensorbereich noch ein ausreichend großer Blindbereich in der Dusche verbleibt, in welchem sich eine Person aufhalten kann.On the other hand, regardless of the structural design of the sensor, its detection range can be influenced and adapted as required so that the alignment of the sensor can be influenced, e.g. B. by this is pivoted. With the appropriate alignment of the sensor is z. B. only part of its detection area is directed into the interior of the shower and forms the sensor area there, while another part of the detection area is directed against a wall of the shower, so that a sufficiently large blind area remains in the shower in addition to the sensor area which a person can stay.
Die beiden genannten Möglichkeiten, nämlich erstens die konstruktive Ausgestaltung und zweitens die Ausrichtbarkeit des Sensors, können vorteilhaft in Kombination verwirklicht sein, um zuverlässig einerseits den Sensorbereich und den Blindbereich auch bei unterschiedlichen Montageorten und unterschiedlich ausgestalteten Duschen einrichten zu können.The two possibilities mentioned, namely first the structural design and second the alignability of the sensor, can advantageously be implemented in combination in order to be able to reliably set up the sensor area and the blind area even with different installation locations and differently designed showers.
Eine technisch vergleichsweise einfache Ausgestaltung des Sensors kann in Form einer druckempfindlichen Sensormatte verwirklicht sein, die auf den Boden der Dusche aufgelegt wird, und zwar nur auf einen Teilbereich des Bodens. Die Sensormatte macht für den Benutzer der Dusche unmittelbar deutlich, wo sich der Sensorbereich befindet, und außerdem ist der Sensorbereich auf den untersten Bereich in der Dusche beschränkt, nämlich auf die Sensormatte selbst, so dass nach dem Verlassen der Sensormatte der gesamte Raum oberhalb der Sensormatte innerhalb der Dusche genutzt werden kann, ohne dass eine unerwünschte Öffnung des Ventils ausgelöst wird. Die duschende Person kann sich dementsprechend problemlos oberhalb der Sensormatte bewegen, beispielsweise ihre Arme oder Beine anwinkeln, ohne dabei in den Sensorbereich zu geraten.A technically comparatively simple design of the sensor can be implemented in the form of a pressure-sensitive sensor mat that is placed on the floor of the shower, specifically only on a partial area of the floor. The sensor mat makes it immediately clear to the shower user where the sensor area is located, and the sensor area is also limited to the lowest area in the shower, namely the sensor mat itself, so that after leaving the sensor mat, the entire space above the sensor mat can be used inside the shower without triggering an undesired opening of the valve. The showering person can accordingly move easily above the sensor mat, for example bend their arms or legs, without getting into the sensor area.
Nachfolgend wird rein beispielhaft die Neuerung anhand eines Beispiels erläutert, bei welchem der Sensor als Sensorfläche ausgestaltet ist, also entweder als ein in den Boden der Dusche integrierter Sensor, oder als eine Sensormatte, die nachträglich bei jeder beliebigen vorhandenen Dusche nachgerüstet werden kann, indem sie auf den Boden der Dusche aufgelegt wird. Die Ausgestaltung der vorschlagsgemäßen Anordnung zum Einsparen von Duschwasser ist trotz dieser beispielhaften Erwähnung einer Sensorfläche nicht darauf eingeschränkt, dass der Sensor als Sensorfläche ausgestaltet sein muss.In the following, the innovation is explained purely by way of example using an example in which the sensor is designed as a sensor surface, i.e. either as a sensor integrated into the floor of the shower, or as a sensor mat that can be retrofitted to any existing shower by adding is placed on the floor of the shower. Despite this exemplary mention of a sensor surface, the configuration of the proposed arrangement for saving shower water is not restricted to the fact that the sensor must be configured as a sensor surface.
Die Anwesenheit der Person auf der Sensorfläche wird sensorisch erfasst. In Abhängigkeit davon wird entweder ein Anwesenheitssignal erzeugt, wenn sich die Person auf der Sensorfläche befindet, oder aber es wird ein Abwesenheitssignal erzeugt, wenn keine Anwesenheit einer Person auf der Sensorfläche detektiert wird. Wesentlich ist lediglich, dass automatisch sensorisch unterschieden werden kann, ob sich eine Person auf der Sensorfläche befindet oder nicht. Aus mehreren Gründen kann es vorteilhaft sein, die Anwesenheit der Person zur Erzeugung eines Anwesenheitssignals zu nutzen, so dass diese Funktionsweise der vorschlagsgemäßen Anordnung nachfolgend stets beschrieben wird, ohne jedoch die umgekehrte Funktionsweise grundsätzlich auszuschließen. Da erwartungsgemäß die Ruhezeiten, in denen sich keine Person auf der Sensorfläche aufhält, erheblich größer sein werden als die Nutzungszeiten, in denen sich eine Person auf der Sensorfläche aufhält, ist eine deutliche Energieeinsparung damit verbunden, nicht Abwesenheitssignale, sondern vielmehr Anwesenheitssignale zu erzeugen.The presence of the person on the sensor surface is recorded by sensors. Depending on this, either a presence signal is generated when the person is on the sensor surface, or an absence signal is generated when the presence of a person on the sensor surface is not detected. It is only essential that a sensor can automatically distinguish whether or not a person is on the sensor surface. For several reasons it can be advantageous to use the presence of the person to generate a presence signal, so that this mode of operation of the proposed arrangement is always described below without, however, fundamentally excluding the reverse mode of operation. Since, as expected, the rest times when no person is on the sensor surface will be considerably longer than the usage times when a person is on the sensor surface, significant energy savings are associated with generating presence signals rather than absence signals.
Das Ventil der vorschlagsgemäßen Anordnung ist elektrisch ansteuerbar. Das von der Sensorfläche ausgegebene Signal, typischerweise das Anwesenheitssignal, kann daher genutzt werden, um das Ventil aus seiner Schließstellung in seine Offenstellung zu steuern. Dies kann unmittelbar mittels des auf das Ventil einwirkenden Anwesenheitssignals erfolgen. Jedoch kann in Art einer Schnittstelle eine Steuerung vorgesehen sein, welche die Anwesenheitssignale auswertet und dann ihrerseits das Ventil ansteuert. Das Signal, welches das Ventil in seiner Offen- oder in seine Schließstellung führt, wird dementsprechend als Öffnungs- oder Schließsignal bezeichnet, unabhängig davon, ob es sich dabei unmittelbar um das Anwesenheits- oder Abwesenheitssignal oder um ein von der erwähnten Steuerung erzeugtes Signal handelt.The valve of the proposed arrangement can be controlled electrically. The signal output by the sensor surface, typically the presence signal, can therefore be used to control the valve from its closed position into its open position. This can be done directly by means of the presence signal acting on the valve. However, a controller can be provided in the form of an interface, which evaluates the presence signals and then in turn controls the valve. The signal that guides the valve in its open or closed position is accordingly referred to as an open or close signal, regardless of whether it is there is directly about the presence or absence signal or a signal generated by the mentioned control.
Die Übertragung der Signale von der Sensorfläche zum Ventil kann drahtgebunden erfolgen, beispielsweise wenn die Sensorfläche in den Boden der Dusche integriert ist und eine entsprechende Signalleitung zu einer Ventilbaugruppe verläuft, die beispielsweise in einer Wand der Dusche verborgen eingebaut sein kann und dort die Duschwasserleitung im Abstand von dem Duschkopf wahlweise unterbricht oder freigibt.The signals from the sensor surface to the valve can be transmitted by wire, for example if the sensor surface is integrated into the floor of the shower and a corresponding signal line runs to a valve assembly, which can be hidden in a wall of the shower, for example, and the shower water pipe there at a distance optionally interrupts or releases from the shower head.
In einer anderen Ausgestaltung erfolgt die Signalübertragung über eine Funkverbindung, so dass die Verlegung einer Signalleitung nicht erforderlich ist und die vorschlagsgemäße Anordnung auch in bereits vorhandenen Duschen nachträglich installiert werden kann, ohne die vorhandenen Boden- oder Wandflächen der Dusche öffnen zu müssen. Der Sensorfläche ist in diesem Fall ein Sender zugeordnet, der das Anwesenheits- oder Abwesenheitssignal aussendet, und dem Ventil ist ein Funkempfänger zugeordnet, der die Anwesenheits- oder Abwesenheitssignale empfängt. Aufgrund der erwartungsgemäß vergleichsweise geringen Energiedichte der Funksignale kann bei dieser Ausgestaltung der Anordnung vorteilhaft die bereits erwähnte Steuerung vorgesehen sein, die anhand der vergleichsweise schwachen empfangenen Anwesenheits- oder Abwesenheitssignale ausreichend starke Öffnungs- oder Schließsignale aussendet, um die Bewegung des Ventils in seine Offen- oder Schließstellung zu bewirken.In another embodiment, the signal is transmitted via a radio link, so that the laying of a signal line is not necessary and the proposed arrangement can also be retrofitted in existing showers without having to open the existing floor or wall surfaces of the shower. In this case, the sensor surface is assigned a transmitter that transmits the presence or absence signal, and a radio receiver that receives the presence or absence signals is assigned to the valve. Due to the expected comparatively low energy density of the radio signals, the already mentioned control can advantageously be provided in this embodiment of the arrangement, which sends out sufficiently strong opening or closing signals based on the comparatively weak presence or absence signals received to initiate the movement of the valve in its open or closed position To effect closed position.
In einer Ausgestaltung kann das Ventil als Magnetventil ausgestaltet sein. Magnetventile nehmen typischerweise automatisch eine bestimmte Schaltstellung ein, beispielsweise unterstützt durch die Kraft einer vorgespannten Feder. Gegen die Federwirkung kann der Ventilkörper des Magnetventil in seine andere Schaltstellung geführt werden, wenn ein Elektromagnet mit Energie versorgt wird. Für die vorschlagsgemäße Anordnung kann daher vorgesehen sein, dass das Magnetventil automatisch seine Schließstellung einnimmt und gegen die Federwirkung in seine Offenstellung bewegt und in dieser Offenstellung gehalten werden kann, so lange, wie das Anwesenheitssignal erzeugt wird - bzw. das Abwesenheitssignal unterbrochen ist.In one embodiment, the valve can be designed as a solenoid valve. Solenoid valves typically automatically assume a certain switching position, for example supported by the force of a pretensioned spring. Against the spring action, the valve body of the solenoid valve can be moved into its other switching position when an electromagnet is supplied with energy. For the proposed arrangement it can therefore be provided that the solenoid valve automatically assumes its closed position and moved against the spring action into its open position and held in this open position as long as the presence signal is generated - or the absence signal is interrupted.
In einer anderen Ausgestaltung kann das Ventil als elektrisches Stellglied ausgestaltet sein. Hierdurch wird ein Betrieb der Anordnung ermöglicht, der möglichst wenig elektrische Energie erfordert. Um das Stellglied in eine bestimmte Position zu bewegen und dann in dieser Position zu halten, ist kein dauerhaft anhaltendes Signal erforderlich, sondern lediglich ein impulsartiges Signal, da das Stellglied seine Position automatisch beibehält.In another embodiment, the valve can be designed as an electrical actuator. This enables the arrangement to be operated which requires as little electrical energy as possible. In order to move the actuator into a certain position and then to hold it in this position, no permanent signal is required, but only a pulse-like signal, since the actuator automatically maintains its position.
Wenn die Sensorfläche nicht in den Boden der Dusche integriert ist, sondern vielmehr als separate Sensormatte ausgestaltet ist, kann sie vorteilhaft außer dem Funksender auch eine autarke elektrische Energiequelle aufweisen. Auf diese Weise wird eine Nachrüstung einer vorhandenen Dusche mit einer vorschlagsgemäßen Anordnung besonders einfach ermöglicht. Außerdem wird durch das separate Bauelement, welches die Sensormatte darstellt, Benutzern der Dusche unmittelbar deutlich, wo sie sich aufhalten können, um entweder den Duschwasser-Strom fließen zu lassen oder zu unterbrechen.If the sensor surface is not integrated into the floor of the shower, but rather is designed as a separate sensor mat, it can advantageously also have a self-sufficient electrical energy source in addition to the radio transmitter. In this way, retrofitting an existing shower with an arrangement according to the proposal is made possible in a particularly simple manner. In addition, the separate component, which is the sensor mat, makes it immediately clear to users of the shower where they can be, either to let the shower water flow or to interrupt it.
Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die Sensorfläche in eine Bodenfläche integriert ist, die dazu bestimmt ist, den Boden einer Dusche zu bilden. Es kann sich dabei um eine Duschwanne bzw. Duschtasse handeln, oder um eine separate Bodenfläche, falls der Boden der Dusche aus mehreren Bauteilen besteht und beispielsweise um die Bodenfläche herum eine Ablaufrinne verläuft, und daher diese Bodenfläche als separates Bauteil ausgestaltet ist. Die Energieversorgung der Sensorfläche kann von außen erfolgen, so dass die Sensorfläche nicht notwendigerweise mit einer autarken Energiequelle ausgestattet sein muss. Wenn die Sensorfläche in die Bodenfläche der Dusche integriert ist, kann eine optische oder haptische Gestaltung, zum Beispiel in Form einer Riffelung oder Aufrauhung, deutlich machen, in welchem Bereich dieser Bodenfläche die Sensorfläche angeordnet ist, um den Benutzern der Dusche deutlich zu machen, wo sie sich aufhalten können, um entweder den Duschwasser-Strom fließen zu lassen oder zu unterbrechen.Alternatively, it can be provided that the sensor surface is integrated into a floor surface which is intended to form the floor of a shower. It can be a shower tray or shower tray, or a separate floor surface if the floor of the shower consists of several components and, for example, a drainage channel runs around the floor surface, and this floor surface is therefore designed as a separate component. The energy supply of the sensor surface can take place from the outside, so that the sensor surface does not necessarily have to be equipped with an autarkic energy source. If the sensor surface is integrated into the floor surface of the shower, an optical or haptic design, for example in the form of a corrugation or roughening, can make it clear in which area of this floor surface the sensor surface is arranged, in order to make it clear to the users of the shower where they can stop to either let the shower water flow or stop it.
Für die erwähnte Möglichkeit, die neuerungsgemäße Anordnung bei einer vorhandenen Dusche nachzurüsten, können vorteilhaft das Ventil und eine autarke elektrische Energiequelle zu einer gemeinsamen Baugruppe zusammengefasst sein. Diese Baugruppe kann nahe dem Duschkopf in die Duschwasserleitung eingesetzt werden. Sie weist hierzu einerseits einen ersten Gewindeanschluss auf, der den Anschluss des Duschkopfes an diese Baugruppe ermöglicht, indem das Anschlussgewinde des Duschkopfes mit dem Gewindeanschluss der Baugruppe verschraubt werden kann. Andererseits weist die Baugruppe einen zweiten Gewindeanschluss auf, mit dem ein Duschschlauch verschraubt werden kann. Die Baugruppe kann daher als Zwischenstück zwischen dem Duschschlauch und dem Duschkopf eingesetzt werden, statt den Duschkopf unmittelbar mit dem Duschschlauch zu verschrauben. In dem Fall, dass der Sensor Sensorsignale aussendet, die per Funk übertragen werden, weist die erwähnte Baugruppe auch einen dem Ventil zugeordneten Funkempfänger auf, so dass diese Baugruppe beispielsweise nahe dem Duschkopf montiert werden kann und der Sensor beispielsweise als die erwähnte Sensormatte ausgestaltet sein kann, die auf dem Boden der Dusche liegt.For the mentioned possibility of retrofitting the arrangement according to the innovation in an existing shower, the valve and an autarkic electrical energy source can advantageously be combined to form a common assembly. This assembly can be inserted into the shower water pipe near the shower head. For this purpose, it has on the one hand a first threaded connection which enables the shower head to be connected to this assembly, in that the connection thread of the shower head can be screwed to the threaded connection of the assembly. On the other hand, the assembly has a second threaded connection with which a shower hose can be screwed. The assembly can therefore be used as an intermediate piece between the shower hose and the shower head, instead of screwing the shower head directly to the shower hose. In the event that the sensor sends out sensor signals that are transmitted by radio, the mentioned assembly also has a radio receiver assigned to the valve, so that this assembly can be mounted, for example, near the shower head and the sensor, for example, as the one mentioned Sensor mat can be designed that lies on the floor of the shower.
Alternativ zu dieser beschriebenen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Baugruppe, die das Ventil und die autarke elektrische Energiequelle aufweist, nicht zwischen Duschkopf und Duschschlauch angeordnet wird, sondern dort, wo der Duschschlauch an einen Wandauslass der Duschwasserleitung angeschlossen wird. Während die Gewindeanschlüsse der Baugruppe möglicherweise genauso ausgestaltet sind wie beim Anschluss an den Duschschlauch und den Duschkopf können die Abmessungen der Baugruppe und insbesondere die Lage der Gewindeanschlüsse daran angepasst sein, dass die Baugruppe wandnah montiert werden kann. Wenn der Duschkopf samt Duschschlauch nicht in einer als Duschstange bezeichneten Halterung angeordnet ist, sondern in der Hand gehalten wird, wird die Handhabung des Duschkopfes bei dieser beschriebenen Ausgestaltung erleichtert, weil die Baugruppe mit ihren baulichen Abmessungen und ihrem Gewicht nicht zusammen mit dem Duschkopf gehandhabt zu werden braucht, sondern am Wandauslass ortsfest verbleibt und von der Baugruppe aus der Duschschlauch bis zum Duschkopf verläuft. Auch in diesem Fall kann die Ventilbaugruppe ggf. auch einen Funkempfänger enthalten, wenn vorgesehen ist, dass die Sensorsignale mittels Funk übertragen werden.As an alternative to this embodiment described, it can be provided that the assembly that has the valve and the self-sufficient electrical energy source is not arranged between the shower head and shower hose, but rather where the shower hose is connected to a wall outlet of the shower water pipe. While the threaded connections of the assembly may be configured in the same way as when connecting to the shower hose and the shower head, the dimensions of the assembly and in particular the position of the threaded connections can be adapted so that the assembly can be mounted close to the wall. If the shower head including shower hose is not arranged in a holder called a shower rod, but is held in the hand, the handling of the shower head is facilitated in this embodiment described because the assembly with its structural dimensions and weight is not handled together with the shower head is needed, but remains stationary at the wall outlet and runs from the assembly from the shower hose to the shower head. In this case too, the valve assembly can optionally also contain a radio receiver if it is provided that the sensor signals are transmitted by radio.
Angesichts der Möglichkeit, mit der erwähnten Ventilbaugruppe eine Nachrüstung bestehender Duschen zu ermöglichen, kann eine besonders einfache Nachrüstung dadurch ermöglicht werden, dass die zu montierende Baugruppe auch den Sensor selbst enthält. Die Vereinfachung bei der Nachrüstung wirkt sich in mehrfacher Hinsicht aus:
- Erstens müssen nicht zwei separate Elemente der Anordnung installiert werden, so dass schon allein dadurch der Installationsaufwand bei der Nachrüstung reduziert wird.
- Firstly, it is not necessary to install two separate elements of the arrangement, so that this alone reduces the installation effort when retrofitting.
Zweitens kann auf die Funkübertragungsmittel verzichtet werden, da innerhalb der Ventilbaugruppe die Signalübertragung vom Sensor zum Ventil oder zu einer Steuerung drahtgebunden auf kürzestem Wege erfolgen kann.Secondly, the radio transmission means can be dispensed with, since the signal transmission from the sensor to the valve or to a controller can take place in the shortest possible way in a wired manner within the valve assembly.
Drittens ist auch keine eigene, zweite Energieversorgung eines separaten zweiten, den Sensor enthaltenden Elements erforderlich, vielmehr können sämtliche Komponenten der gesamten Ventilbaugruppe denselben Energiespeicher nutzen.Thirdly, no separate, second energy supply of a separate second element containing the sensor is required; rather, all components of the entire valve assembly can use the same energy store.
Viertens kann die konstruktive Ausgestaltung der vorschlagsgemäßen Anordnung insofern vereinfacht werden, als die Ventilbaugruppe auf einfachere Weise gegen Wasser geschützt werden kann als wenn eine Sensorfläche vorgesehen ist, die am Boden der Dusche vorgesehen ist und somit der Druckbelastung durch die duschende Person ausgesetzt ist, und auch dem aus einer erheblichen Höhe auftreffenden Wasser ausgesetzt ist, und die schließlich auch ggf. vollständig unter Wasser liegen kann, wenn sich beispielsweise in einer Duschtasse das Wasser bis zu einer gewissen, die Höhe der Sensorfläche übersteigenden Höhe aufstaut. Vielmehr kann die Ventilbaugruppe einschließlich des Sensors im Bereich des Duschkopfes oder eines Wandauslasses angeordnet werden und muss lediglich spritzwassergeschützt ausgestaltet werden.Fourth, the structural design of the proposed arrangement can be simplified insofar as the valve assembly can be protected against water in a simpler way than if a sensor surface is provided, which is provided on the floor of the shower and is thus exposed to the pressure load from the showering person, and also is exposed to water hitting from a considerable height, and which can ultimately also be completely submerged if, for example, the water in a shower tray builds up to a certain height exceeding the height of the sensor surface. Rather, the valve assembly including the sensor can be arranged in the area of the shower head or a wall outlet and only needs to be configured to be splash-proof.
Wenn die Ventilbaugruppe beispielsweise im Bereich des Duschkopfes installiert wird und auch den Sensor enthält, kann der Sensor beispielsweise als Radar ausgestaltet sein. Dabei besteht die Möglichkeit, den Erfassungsbereich des Radars nach unten hin zu begrenzen. Insbesondere wenn diese Justierung durch den Benutzer selbst vorgenommen werden kann, kann sie beispielsweise auf den Kopf der Person abgestimmt werden. Sobald die Person ihren Kopf aus dem Sensorbereich bewegt, beispielsweise indem sie zur Seite tritt, wird das Ventil automatisch geschlossen und der Duschwasser-Strom unterbrochen. Anschließend kann die Person ihre Arme und Beine weitgehend frei bewegen, ohne in den Sensorbereich zu kommen.If the valve assembly is installed, for example, in the area of the shower head and also contains the sensor, the sensor can be designed as a radar, for example. It is possible to limit the detection range of the radar towards the bottom. In particular, if this adjustment can be carried out by the user himself, it can be adapted to the person's head, for example. As soon as the person moves their head out of the sensor area, for example by stepping to the side, the valve is automatically closed and the shower water flow is interrupted. The person can then move their arms and legs largely freely without coming into the sensor area.
Wenn die Ventilbaugruppe nicht in der Nähe des Duschkopfes, sondern an einem Wandauslass installiert wird und auch den Sensor enthält, kann der Sensor beispielsweise eine annähernd horizontalen Erfassungsbereich aufweisen und so ausgerichtet sein, dass lediglich ein Teilbereich des Querschnitts der Dusche im Erfassungsbereich liegt. Wenn eine Person sich außerhalb dieses Teilbereichs, nämlich im Blindbereich aufhält, besteht oberhalb dieses Erfassungsbereich ein großer Raum, in welchem die Person Beispielsweise ihre Arme und ihren Oberkörper frei bewegen kann, ohne in den Erfassungsbereich zu geraten.If the valve assembly is not installed near the shower head but at a wall outlet and also contains the sensor, the sensor can, for example, have an approximately horizontal detection area and be oriented so that only a partial area of the cross section of the shower is in the detection area. If a person is outside this sub-area, namely in the blind area, there is a large space above this detection area in which the person can move their arms and upper body freely, for example, without getting into the detection area.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Ventil in seiner Schließstellung die Duschwasserleitung vollständig unterbricht. Auf diese Weise wird eine maximale Wassereinsparung ermöglicht.In one embodiment it can be provided that the valve completely interrupts the shower water line in its closed position. In this way, maximum water savings are made possible.
In einer anderen Ausgestaltung kann eine lediglich teilweise Unterbrechung vorgesehen sein, so dass der Duschwasser-Strom lediglich reduziert, jedoch nicht vollständig unterbrochen wird. Dies ermöglicht beispielsweise, nach dem Shampoonieren eine Shampooflasche zu reinigen, bevor diese zurückgestellt wird und bevor anschließend wieder der volle Duschwasser-Strom genutzt wird. Der reduzierte Duschwasser-Strom wird im Rahmen des vorliegenden Vorschlags auch als Kontrollstrahl bezeichnet. Er zeigt an, dass die Duscharmatur nicht geschlossen ist. In öffentlichen Einrichtungen bedeutet dies, dass beispielsweise ein Hausmeister oder Bademeister erkennen kann, welche Duscharmatur noch geschlossen werden müssen, während andererseits jedoch bis zum Schließen der Duscharmatur eine erhebliche Wassermenge eingespart werden kann im Vergleich dazu, wenn der gesamte Duschwasser-Strom ungehindert fließen würde. In privaten Haushalten wird der Kontrollstrahl erwartungsgemäß dazu führen, dass die Ventilbaugruppe nicht als eine Art Komfortschaltung missbraucht wird und die Dusche mit geöffneter Duscharmatur verlassen wird. Auf diese Weise kann ein unerwünscht großer Duschwasserverbrauch oder ggf. auch eine Überschwemmung und ein damit verbundener Schaden vermieden werden, der möglicherweise auftreten könnte, wenn die Duscharmatur nicht geschlossen würde und lediglich die Ventilbaugruppe dem gesamten Wasserdruck ausgesetzt wäre und nach einiger Zeit aufgrund des Wasserdrucks öffnen würde. Durch den Kontrollstrahl wird in diesem Zusammenhang außerdem erreicht, dass nach dem Schließen der Duscharmatur der Leitung bis zur Ventilbaugruppe nicht weiterhin unter dem Wasserdruck steht, sondern dieser Druck vielmehr abgebaut werden kann, da das Ventil auch in seiner Schließstellung die Duschwasserleitung nicht vollständig, sondern lediglich teilweise unterbricht.In another embodiment, an only partial interruption can be provided so that the shower water flow is only reduced, but not completely interrupted. This makes it possible, for example, to clean a shampoo bottle after shampooing, before it is put back and before the full flow of shower water is used again. The reduced shower water flow is also referred to as the control jet in the context of the present proposal. It indicates that the shower faucet is not closed is. In public facilities this means that, for example, a caretaker or pool attendant can recognize which shower fittings still need to be closed, while on the other hand a considerable amount of water can be saved until the shower fitting is closed compared to if the entire shower water flow were to flow unhindered. In private households, the control jet will, as expected, mean that the valve assembly is not misused as a kind of comfort switch and that the shower is left with the shower faucet open. In this way, undesirably large shower water consumption or possibly also flooding and the associated damage can be avoided, which could possibly occur if the shower fitting were not closed and only the valve assembly would be exposed to the entire water pressure and open after some time due to the water pressure would. In this context, the control jet also ensures that after the shower fitting is closed, the line to the valve assembly is no longer under the water pressure, but rather this pressure can be reduced, since the valve does not completely but only the shower water line in its closed position partially interrupts.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Ventil an die Wünsche der Benutzer insofern angepasst werden kann, als seine Schließstellung und / oder seine Offenstellung eingestellt werden kann, das Ventil also programmiert werden kann. Beispielsweise kann dadurch, dass in der Offenstellung das Ventil nicht vollständig öffnet, der Effekt des Wassersparens auch dann noch unterstützt werden, wenn der Duschwasser-Strom genutzt werden soll. Und in der Schließstellung kann wie oben beschrieben vorgesehen sein, das Ventil den Duschwasser-Strom nicht vollständig unterbrechen zu lassen. Insbesondere wenn ein elektrisches Stellglied als Ventil genutzt wird, ist eine solche Programmierung in technischer Hinsicht problemlos möglich. Auf das entsprechende Öffnungs- oder Schließsignal hin bewegt sich das Ventil bis in die zuvor programmierte Stellung. Um die Programmierung auch für den jeweiligen Anwender möglichst einfach zu machen, kann sie beispielsweise über eine App erfolgen, so dass dem Anwender auf dem Display eines Mobilfunkgeräts die verschiedenen Einstellmöglichkeiten visualisiert werden und auch eine Rückmeldung angezeigt werden kann, die beispielsweise die Information enthält, dass der entsprechende Programmierbefehl empfangen und umgesetzt wurde und die gewünschte Programmierung somit erfolgt ist.In one embodiment, it can be provided that the valve can be adapted to the wishes of the user insofar as its closed position and / or its open position can be set, that is, the valve can be programmed. For example, because the valve does not open completely in the open position, the water-saving effect can also be supported when the shower water flow is to be used. And in the closed position, as described above, it can be provided that the valve does not completely interrupt the flow of shower water. In particular, when an electric actuator is used as a valve, such programming is possible without problems from a technical point of view. In response to the corresponding opening or closing signal, the valve moves to the previously programmed position. In order to make programming as easy as possible for the respective user, it can be done via an app, for example, so that the various setting options are visualized for the user on the display of a mobile device and a feedback can also be displayed that contains, for example, the information that the corresponding programming command has been received and implemented and the desired programming has thus taken place.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Sensorfläche einen optischen Sensor aufweist, der beispielsweise in Art einer Lichtschranke oder mittels einer Kamera die Anwesenheit einer Person auf der Sensorfläche erfasst. Die erwähnte Lichtschranke kann beispielsweise aus der Sensorfläche nach oben gerichtete Lichtstrahlen nutzen, die von einer auf der Sensorfläche stehenden Person reflektiert werden, so dass die entsprechenden Empfangsflächen für das reflektierte Licht ebenfalls in der Sensorfläche angeordnet sein können.In one embodiment, it can be provided that the sensor surface has an optical sensor that detects the presence of a person on the sensor surface, for example in the manner of a light barrier or by means of a camera. The mentioned light barrier can use light beams directed upwards from the sensor surface, which are reflected by a person standing on the sensor surface, so that the corresponding receiving surfaces for the reflected light can also be arranged in the sensor surface.
In einer anderen, als vorteilhaft angesehenen Ausgestaltung kann die Sensorfläche allerdings einen Drucksensor aufweisen. Dies ermöglicht eine unkomplizierte und besonders funktionssichere Ausgestaltung der Sensorfläche, da beispielsweise Verschmutzungen der Sensorfläche oder auch das aus der Dusche austretende Wasser nicht zu unerwünschten Reflexionen führen können, die beispielsweise die Funktion eines optischen Sensors beeinträchtigen könnten.In another embodiment that is considered advantageous, however, the sensor surface can have a pressure sensor. This enables an uncomplicated and particularly functionally reliable design of the sensor surface, since, for example, dirt on the sensor surface or the water escaping from the shower cannot lead to unwanted reflections that could impair the function of an optical sensor, for example.
Aus Sicherheitsgründen ist vorteilhaft ein elektrischer Niederspannungs-Betrieb der Anordnung vorgesehen, mit Spannungen, die weniger als 12 V betragen. Daher sind vorzugsweise sämtliche Komponenten der Anordnung darauf ausgelegt, mit einer Spannung von weniger als 12 V zu arbeiten. Insbesondere kann vorteilhaft die verwendete Spannung weniger als 9 V betragen, und in einer als besonders vorteilhaft erachteten Ausführung können die elektrischen Komponenten mit einer Spannung von weniger als 5 V betrieben werden. In ersten praktischen Versuchen hat sich herausgestellt, dass eine autarke Energieversorgung sowohl der Sensorfläche als auch der Ventilbaugruppe mit handelsüblichen Akkumulatoren hervorragend und über einen ausreichend langen Nutzungszeitraum möglich ist, die eine Nennspannung aufweisen, welche zwischen 3 und 4 V liegt.For safety reasons, an electrical low-voltage operation of the arrangement is advantageously provided, with voltages that are less than 12 volts. Therefore, all components of the arrangement are preferably designed to operate with a voltage of less than 12 volts. In particular, the voltage used can advantageously be less than 9 V, and in an embodiment considered to be particularly advantageous, the electrical components can be operated with a voltage of less than 5 V. In the first practical tests it has been found that an independent energy supply of both the sensor surface and the valve assembly with commercially available accumulators is excellent and possible over a sufficiently long period of use, which have a nominal voltage between 3 and 4 V.
Die Verwendung von Akkumulatoren ermöglicht ökologisch vorteilhaft einen jahrelangen Betrieb der elektrischen Energiespeicher. Eine Betriebsspannung von 5 V oder weniger stellt nicht nur eine gesundheitlich besonders sichere Ausgestaltung der Anordnung dar, sondern ermöglicht es, wiederaufladbare elektrische Energiespeicher zu nutzen, die an handelsüblichen und weitverbreiteten USB-Anschlüssen aufgeladen werden können, beispielsweise mithilfe von Netzteilen, wie sie für Mobilfunkgeräte verwendet werden, oder mithilfe von sogenannten Powerbanks.The use of accumulators enables the electrical energy storage device to be operated for years in an ecologically advantageous manner. An operating voltage of 5 V or less is not only a design of the arrangement that is particularly safe from a health point of view, but also makes it possible to use rechargeable electrical energy storage devices that can be charged at commercially available and widespread USB connections, for example with the help of power packs such as those used for mobile radio devices be used, or with the help of so-called power banks.
In einer Ausgestaltung kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Komponenten der Anordnung wasserdicht gekapselt sind. Um den elektrischen Energiespeicher aufladen zu können, kann beispielsweise vorgesehen sein, dass dieser induktiv aufgeladen werden kann.In one embodiment, it can advantageously be provided that the components of the arrangement are encapsulated in a watertight manner. In order to be able to charge the electrical energy store, it can be provided, for example, that it can be charged inductively.
Es kann vorgesehen sein, die Anordnung in eine „Smart Home“-Umgebung einzubinden, so dass beispielsweise Statusmeldungen wie z.B. über den Batteriestand auf einem Mobilfunkgerät wie z.B. einem Smartphone angezeigt werden können, ebenso Fehlermeldungen o. ä. Informationen. Weiterhin kann über diese Einbindung eine Beeinflussung der Anordnung erfolgen, beispielsweise kann vorgesehen sein, die Empfindlichkeit des Sensors zu beeinflussen, so dass auf diese Weise die Aufteilung des Raums innerhalb der Dusche in einerseits den Sensorbereich und andererseits den Blindbereich vom Benutzer der Anordnung beeinflusst werden kann. Die Anordnung kann dementsprechend in derart ausgestaltet sein, dass sie eine Funkverbindung zu der eine „Smart Home“-Umgebung aufbauen und die entsprechenden Signale aussenden und ggf. empfangen kann.Provision can be made to integrate the arrangement into a “smart home” environment so that, for example, status messages such as the battery level can be displayed on a mobile radio device such as a smartphone, as well as error messages or similar information. Furthermore, this integration can influence the arrangement, for example it can be provided to influence the sensitivity of the sensor so that in this way the division of the space within the shower into the sensor area on the one hand and the blind area on the other hand can be influenced by the user of the arrangement . The arrangement can accordingly be configured in such a way that it can establish a radio connection to the “smart home” environment and transmit and, if necessary, receive the corresponding signals.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Anordnung selbst elektrische Energie erzeugt, die für ihren Betrieb genutzt werden kann. Unterschiedliche Arten elektrischer Generatoren können verwendet werden, gegebenenfalls auch in Kombination, um zu sich ergänzen und die Ausbeute der erzeugten elektrischen Energie zu maximieren. Im Bereich der Sensorfläche muss lediglich die Funktionsweise des Sensors selbst sowie der Betrieb des Funksenders ermöglicht werden, was vergleichsweise wenig elektrische Energie erfordert. Durch die Erzeugung elektrischer Energie im Bereich der Sensorfläche kann daher möglicherweise ein vollständig autarker Betrieb der Sensorfläche erreicht werden. Wenn die erzeugte Energiemenge jedoch nicht dazu ausreicht, die Sensorfläche energetisch autark zu betreiben, so kann zumindest die erzeugte Energie dazu genutzt werden, einen Energiespeicher zu laden, so dass bis zum Verbrauch des Energiespeichers oder bis zur nächsten erforderlichen externen Aufladung des Energiespeichers die Nutzungsdauer des Energiespeichers verlängert werden kann. Durch die Möglichkeit, den Energieverbrauch mittels des Generators zumindest teilweise zu kompensieren, kann ein Energiespeicher mit einer geringen elektrischen Speicherkapazität und dementsprechend kleinen baulichen Abmessungen verwendet werden, was beispielsweise bei der Ausgestaltung der Sensorfläche als separates Bauteil, nämlich in Form einer Sensormatte, besonders vorteilhaft sein kann.In one embodiment it can be provided that the arrangement itself generates electrical energy that can be used for its operation. Different types of electrical generators can be used, possibly also in combination, in order to complement one another and to maximize the yield of the electrical energy generated. In the area of the sensor surface, only the functionality of the sensor itself and the operation of the radio transmitter must be enabled, which requires comparatively little electrical energy. By generating electrical energy in the area of the sensor surface, it is therefore possible that completely self-sufficient operation of the sensor surface can be achieved. However, if the amount of energy generated is not sufficient to operate the sensor surface energetically self-sufficient, at least the energy generated can be used to charge an energy storage device, so that until the energy storage device is consumed or until the next external charging of the energy storage device is required, the useful life of the Energy storage can be extended. Due to the possibility of at least partially compensating for the energy consumption by means of the generator, an energy storage device with a low electrical storage capacity and correspondingly small structural dimensions can be used, which is particularly advantageous when designing the sensor surface as a separate component, namely in the form of a sensor mat can.
Beispielsweise kann die Sensorfläche einen elektrischen Generator aufweisen, der durch Druck betätigt wird, beispielsweise durch das Gewicht einer Person, welche die Sensorfläche betritt. Dieser durch Druck betätigte Generator erzeugt die elektrische Energie, die für den Betrieb des Sensors und / oder des Funksenders erforderlich ist. Diese Energie kann unmittelbar dem Sensor bzw. dem Funksender zugeführt werden, vorteilhaft jedoch kann diese Energie in einem elektrischen Energiespeicher zwischengespeichert werden. Bei einem autarken Betrieb der Sensorfläche kann die gespeicherte Energie später abgerufen werden, und bei einem nicht autarken Betrieb kann durch die Auffüllung des Energiespeichers mittels des Generators die Nutzungsdauer des Energiespeichers bis zum nächsten Austausch bzw. bis zur nächsten Aufladung verlängert werden.For example, the sensor surface can have an electrical generator that is actuated by pressure, for example by the weight of a person who steps on the sensor surface. This pressure-operated generator generates the electrical energy required to operate the sensor and / or the radio transmitter. This energy can be fed directly to the sensor or the radio transmitter, but this energy can advantageously be temporarily stored in an electrical energy store. If the sensor surface is operated independently, the stored energy can be retrieved later, and if the sensor surface is not operated independently, filling the energy storage device with the generator can extend the service life of the energy storage device until the next replacement or charging.
Eine Ausgestaltung eines druckabhängigen Generators in der Sensorfläche kann darin bestehen, eines oder mehrere Piezo-Elemente zu verwenden.A configuration of a pressure-dependent generator in the sensor surface can consist in using one or more piezo elements.
Auch dem Ventil kann ein elektrischer Generator zugeordnet sein. Da mechanische Arbeit verrichtet werden muss, um das Ventil in seine Offenstellung oder in seine Schließstellung zu führen, zusätzlich zu dem Energiebedarf eines eventuell vorhandenen Funkempfängers und einer eventuell vorhandenen Steuerung, ist erwartungsgemäß der Energiebedarf der Ventilbaugruppe größer als der Energiebedarf der Sensorfläche.An electric generator can also be assigned to the valve. Since mechanical work has to be carried out in order to move the valve into its open or closed position, in addition to the energy requirement of any radio receiver and any controller, the energy requirement of the valve assembly is expected to be greater than the energy requirement of the sensor surface.
Ein dem Ventil zugeordneter Generator kann in einer Ausgestaltung einen Impeller aufweisen, der durch den Duschwasser Strom angetrieben wird. Auf diese Weise wird ein Drehantrieb für einen dynamoartigen Generator bereitgestellt, so dass während der gesamten Nutzungsdauer der Dusche, wenn nämlich das Duschwasser strömt, elektrische Energie erzeugt werden kann.In one embodiment, a generator assigned to the valve can have an impeller which is driven by the shower water current. In this way, a rotary drive for a dynamo-type generator is provided, so that electrical energy can be generated during the entire service life of the shower, namely when the shower water is flowing.
Eine Ausgestaltung des elektrischen Generators, die im Bereich der Sensorfläche oder auch im Bereich des Ventils genutzt werden kann, kann die Verwendung eines Dehnstoffelements vorsehen, welches in einem Temperaturbereich von 20 bis 35 °C arbeitet, also in diesem Bereich temperaturabhängig unterschiedliche Abmessungen aufweist. Ausgehend von einer Raumtemperatur von etwa 20 °C dehnt sich ein solches Dehnstoffelement aus, wenn es durch das warme Duschwasser erwärmt wird. Durch eine entsprechende Positionierung des Dehnstoffelements in der Sensorfläche oder in der Ventilbaugruppe kann die gewünschte Wärmeübertragung vom Duschwasser auf das Dehnstoffelement sichergestellt werden. Anschließend, nach dem Duschbad, nimmt das Dehnstoffelement allmählich wieder seine ursprüngliche Ausdehnung entsprechend der Raumtemperatur an. Die Expansions- und Kontraktions-Bewegungen des Dehnstoffelements in einer oder auch in beiden Richtungen können als Druck- und / oder Zugkräfte zum Antrieb eines Generators genutzt werden.An embodiment of the electrical generator that can be used in the area of the sensor surface or in the area of the valve can provide for the use of an expansion element which operates in a temperature range of 20 to 35 ° C, i.e. has different dimensions in this area depending on the temperature. Starting from a room temperature of around 20 ° C, such an expansion element expands when it is heated by the warm shower water. By appropriately positioning the expansion element in the sensor surface or in the valve assembly, the desired heat transfer from the shower water to the expansion element can be ensured. Subsequently, after the shower, the expansion element gradually returns to its original expansion according to room temperature. The expansion and contraction movements of the expansion element in one or in both directions can be used as compressive and / or tensile forces to drive a generator.
Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird anhand der rein schematischen Darstellung nachfolgend näher erläutert.An exemplary embodiment of the innovation is explained in more detail below on the basis of the purely schematic illustration.
Die Zeichnung zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts aus einer Duschkabine
An einer Wand
Eine Anordnung zum Einsparen von Duschwasser weist einerseits eine Sensorfläche
Die Anordnung zum Einsparen von Duschwasser weist weiterhin eine Ventilbaugruppe
Wenn das Anwesenheitssignal entfällt, beispielsweise wenn eine Person die Sensorfläche
Mittels der Anordnung zum Einsparen von Duschwasser mit dementsprechend der Duschwasser-Strom automatisch stets dann unterbrochen, unabhängig von der Einstellung der Duscharmatur
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- DuschkabineShower cubicle
- 22
- BodenflächeFloor area
- 33rd
- RaumbodenRoom floor
- 44th
- WandWall
- 55
- Deckeceiling
- 66th
- DuscharmaturShower faucet
- 77th
- DuschschlauchShower hose
- 88th
- DuschkopfShower head
- 99
- DuschstangeShower rod
- 1010
- SensorflächeSensor area
- 1111
- VentilbaugruppeValve assembly
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWAELTE OLBRICHT, BUCHHOLD, KEULERTZ PA, DE |