DE69620216T2

DE69620216T2 - Drahtloses temperaturüberwachungssystem

Info

Publication number: DE69620216T2
Application number: DE69620216T
Authority: DE
Inventors: Peter Zosimadis
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-11-13
Filing date: 1996-11-06
Publication date: 2002-12-12
Anticipated expiration: 2016-11-07
Also published as: BR9611578A; EP0861356A1; WO1997018359A1; JP2000500198A; AU706586B2; EP0861356B1; AU7275096A; CA2235545A1; CN1077188C; CA2235545C; NZ320085A; CN1202213A; ATE215156T1; DE69620216D1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein drahtloses Temperaturüberwachungssystem, das für die Herabsetzung der Gefahr einer Verbrühung für einen Benutzer zweckdienlich ist. Das System umfasst einen Temperatursensor/-sender am Ende eines Leitungshahns, der über eine drahtlose Verbindung mit einem Regler kommuniziert. Die drahtlose Verbindung wird verwendet, um die Installation auf einem Leitungshahn zu erleichtern. Die Erfindung kann auch eine digitale Anzeige mit akustischem- und/oder visuellem Alarm vorsehen, um anzuzeigen, ob eine voreingestellte Maximaltemperatur überschritten worden ist, sowie ein Abschaltventil, um den Wasserdurchfluß zum Leitungshahn zu unterbrechen.

Hintergrund der Erfindung

Die Gefahr einer Verbrühung durch die Verwendung von Heißwasser-Leitungshähnen durch gewisse Personengruppen, insbesondere Behinderte, ältere Personen oder kleine Kinder, ist in vielen Haushalten oder Institutionen gegeben. Oftmals verwechseln diese Personen die Hähne für heißes und kaltes Wasser auf einem Leitungshahn oder haben Schwierigkeiten damit, einen Leitungshahn zu bedienen, was dazu führt, dass sie gefährlich heißem Wasser aus dem Leitungshahn ausgesetzt sind. Gewöhnlich können Wassertemperatur über 42ºC Verletzungen auf der ungeschützten Haut verursachen. Während es in verschiedenen Heißwassergeräten möglich ist, den Thermostat auf eine niedrigere Temperatur einzustellen, ist bei vielen Heißwasserbehältern der Thermostat auf mehr als 60ºC eingestellt, um eine adäquate Heißwasserzufuhr an das System für Aufgaben wie das Waschen von Wäsche oder das Betreiben eines Geschirrspülers, wofür eine höhere Wassertemperatur erwünscht ist, sicherzustellen.
Demgemäß gibt es einen Bedarf für Produkte, die in effektiver Weise den Durchfluß an Heißwasser aus einem Leitungshahn regeln, so dass potentiell verbrühende Temperaturen durch bestimmte Leitungshähne in einem Heißwassersystem nicht überschritten werden.
Es gibt bereits bekannte Temperaturüberwachungs- und Abschaltsysteme für die Regulierung des Wasserdurchflusses oder eines Fluidstroms durch Leitungen. Es existieren auch Systeme für Leitungshähne, die den Wasserdurchfluß zu einem Leitungshahn regulieren und einstellen. Diese Systeme umfassten häufig Mechanismen für die elektronische Überwachung der Wassertemperatur und für das Anpassen des Stroms an Heiß- und Kaltwasser, um eine ausgewählte Temperatur zu regeln. Ein Nachteil dieser Systeme besteht darin, dass sie oftmals in höchstem Maß komplex sind und einen vollständigen Austausch eines gesamten Leitungshahns erfordern, um ihre Installation vorzunehmen. Diese Komplexität führt oftmals zu gesteigerten Kosten für den Benutzer.
Weiters können diese bekannten Systeme das ästhetische Aussehen eines bestimmten Leitungshahns stören, indem unansehnliche Befestigungen am Leitungshahn erforderlich sind, oder indem ein vollständiger Austausch eines Leitungshahns durch ein Design notwendig ist, das nicht zum Gesamteindruck eines Badezimmers oder einer Küche passt. So stört z. B. in jenen Systemen, in denen kein vollständiger Austausch des bestehenden Leitungshahns notwendig ist, die Installation das ästhetische Aussehen des Leitungshahns entweder durch sichtbare Drähte oder Ventile und/oder komplexe Bedienungsfelder.
Demgemäß gibt es einen Bedarf für Anti-Verbrühungs-Vorrichtungen, welche auf bestehenden Leitungshähnen installiert werden können, ohne dass das ästhetische Aussehen des Leitungshahns gestört wird, insbesondere ohne die Verwendung von unansehnlichen Drähten oder Mechanismen. Weiters gibt es einen Bedarf für Anti- Verbrühungs-Vorrichtungen, die in wenigen Minuten entweder durch einen Installateur oder einen Nichtfachmann mit minimalen Installationserfahrungen installiert werden können.
Insbesondere gibt es einen Bedarf für eine Vorrichtung, welche die Temperatur des Wassers, das aus einem Leitungshahn fließt, überwacht und die Temperaturinformation für eine Weiterverarbeitung über eine drahtlose Kommunikationsverbindung an einen Regler weitergibt. Information, die vom Regler erhalten wird, kann dazu verwendet werden, eine digitale Temperaturanzeige bereit zu stellen oder ein Abschaltventil für den Fall zu steuern, dass die Wassertemperatur einen voreingestellten Wert überschreitet.
Ein Überblick über den Stand der Technik zeigt an, dass Systeme existieren, welche eine Überwachung der Wassertemperatur, Regulierung sowie Abschalten im Fall von zu hohen Temperaturen bereit stellen. Diese umfassen Vorrichtungen, die in US-A- 4.256.258, US-A-5.184.642, US-A-4.756.030, US-A-4.886.207 und US-A-5.226.629 offenbart sind. Zusätzlich umfasst der Stand der Technik die WO-A-87/05352, welche eine automatische Durchflußsteuerung beschreibt, die auf einem herkömmlichen Leitungshahn angebracht werden kann, sowie die EP-A-0175 552, welche eine Vorrichtung sowie ein Verfahren für das Überwachen einer Reihe von Bedingungen von Flüssigkeiten an verschiedenen Stellen beschreibt. Jedoch offenbart keines dieser Patente eine Vorrichtung, welche sich auf die obig angeführten Probleme bezieht und sie löst, insbesondere wird keine Vorrichtung bereit gestellt, mit der bestehende Leitungshähne leicht nachgerüstet werden können, ohne das ästhetische Aussehen des Leitungshahns empfindlich zu stören.

Zusammenfassung der Erfindung

Hinsichtlich obig angeführter Bedürfnisse versucht die Erfindung, eine Anti- Verbrühungs-Vorrichtung bereit zu stellen, welche leicht auf bestehenden Leitungshähne angebracht werden kann und welche das Erscheinungsbild eines Leitungshahns nicht empfindlich stört.
Demgemäß stellt die Erfindung eine Temperaturfühlungsvorrichtung und einen Sender bereit, vorzugsweise für die Befestigung mittels eines Schraubrings mit einem Standardgewinde am Ende eines Leitungshahns. Die Temperaturinformation vom Leitungshahn wird drahtlos zu einem Regler übertragen, wo sie verwendet werden kann, um ein Heißwasser-Abschaltventil zu betätigen und vorzugsweise auch, um eine digitale Anzeige der tatsächlichen Temperatur bereit zu stellen. Im Fall eines Heißwasser-Abschaltventils wird bevorzugt, dass das Abschaltventil batteriebetrieben ist. In einer Ausführungsform sind der Regler und das Abschaltventil unterschiedliche Einheiten, die über eine drahtlose Verbindung kommunizieren.
In einer anderen Ausführungsform kann das System mit einem Rückstell-Schalter versehen sein, um es dem Benutzer zu ermöglichen, die Heißwasserzufuhr zu reaktivieren, wenn das System abgeschaltet worden ist.
Das System kann ebenfalls die Fähigkeit aufweisen, das Anti-Verbrühungssystem unwirksam zu machen, damit höhere Wassertemperaturen erzielt werden können. Dieses Merkmal der Außerkraftsetzung kann eine spezielle Tasteneingabe erfordern, um spezifische Aufgaben wie das Waschen von Kleidung oder Geschirr zu ermöglichen.
Somit wird in Übereinstimmung mit der Erfindung ein Leitungshahn-Regulierungssystem für die Überwachung der Temperatur eines Fluids, das aus einem Leitungshahn strömt, bereit gestellt, wobei das Leitungshahn-Regulierungssystem umfasst:
einen Temperatursensor und -sender zum Befestigen am Leitungshahn, wobei der Temperatursensor und -sender dazu bestimmt ist, Temperaturdaten zu erhalten, die sich auf ein Fluid beziehen, das aus einem Leitungshahn fließt, sowie zur drahtlosen Übertragung der Temperaturdaten; sowie einen Regler, um die Temperaturdaten aufzunehmen und zu verarbeiten, wobei der Regler Mittel zum Unterbrechen des Fluidstroms aus dem Leitungshahn aufweist, wenn die Temperatur des aus dem Leitungshahn fließenden Fluids einen voreingestellten Wert übersteigt.
In einer bevorzugten Ausführungsform überträgt der Temperatursensor und -sender kontinuierlich die Temperaturdaten und umfasst ein Mittel für das Übertragen eines Umgehungssignals. Vorzugsweise wird ein impulsbreitenmoduliertes Signal verwendet.
Die Ventileinheit umfasst vorzugsweise ein Mittel zum Umschalten zwischen einem Sicherheits-An- und einem Sicherheits-Aus-Modus, wenn ein Umgehungssignal erhalten wird. Erste und zweite Zeitgeberschaltungen werden vorzugsweise während des Betriebs der Sicherheits-An- und Sicherheits-Aus-Betriebsarten verwendet. Weiters wird bevorzugt, dass die Ventileinheit ein Mittel umfasst, um den Batteriezustand zu überprüfen, sowie ein Alarmmittel, um den Benutzer im Fall eines niedrigen Batteriezustands zu benachrichtigen.
In dieser Ausführungsform der Erfindung kann die Einheit weiters eine Basiseinheit für das Empfangen, Anzeigen und Interpretieren der Temperaturdaten aus dem Temperatursensor und -sender umfassen, welcher selbst ein Alarmmittel zur Benachrichtigung eines Benutzers für den Fall umfasst, dass die Temperatur des Fluids, das aus dem Leitungshahn fließt, eine voreingestellte Maximaltemperatur übersteigt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Diese und andere Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigeschlossenen Zeichnungen ersichtlich, wobei:
Fig. 1a eine Perspektive einer Ausführungsform der Erfindung ist, welche eine Drahtverbindung zwischen dem Regler und dem Abschaltventil veranschaulicht;
Fig. 1b eine Perspektive einer Ausführungsform der Erfindung ist, welche eine drahtlose Verbindung zwischen dem Regler und dem Abschaltventil darstellt;
Fig. 1c eine Perspektive einer Ausführungsform der Erfindung ist, welche eine Kombination aus Regler und Abschaltventil zeigt;
Fig. 2 eine Schnittansicht von oben eines typischen Temperatursensors/- Temperatursenders der Erfindung ist;
Fig. 3 ein Flussdiagramm des typischen Betriebs des Temperatursensors/- Temperatursenders in Übereinstimmung mit der Erfindung ist;
Fig. 4a eine schematische Darstellung der äußeren Merkmale eines typischen Reglers der Erfindung ist;
Fig. 4b eine schematische Darstellung der inneren Merkmale eines typischen Reglers der Erfindung ist;
Fig. 5 ein Flussdiagramm des typischen Betriebs des Reglers gemäß der Erfindung ist;
Fig. 6 eine schematische Darstellung der inneren Merkmale einer Ventilsteuerung der Erfindung ist;
Fig. 7 ein Flussdiagramm des typischen Betriebs der Ventilsteuerung gemäß der Erfindung ist;
Fig. 8 eine schematische Darstellung der äußeren Merkmale eines typischen Reglers der Erfindung ist;
Fig. 9 eine schematische Darstellung der Komponenten der Erfindung ist und die Kommunikationsverbindungen darstellt;
Fig. 10 ein Flussdiagramm ist, das ein bevorzugtes Regulierungsschema für den Betrieb des Temperatursensors/ Temperatursenders gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 11 ein Flussdiagramm ist, das ein bevorzugtes Regulierungsschema für den Betrieb der Basiseinheit gemäß der Erfindung veranschaulicht;
Fig. 12 ein Flussdiagramm ist, das ein bevorzugtes Regulierungsschema für den Betrieb der Ventileinheit gemäß der Erfindung zeigt.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Drei verschiedene Ausführungsformen einer drahtlosen Temperaturüberwachungs- Vorrichtung 10 sind in den Fig. 1a, 1b und 1c dargestellt.
Mit Bezug auf die Fig. 1a, 1b und 1c wird ein Leitungshahn 12 gezeigt, der auf einem Abflussbecken 14 montiert ist, wobei das Abflussbecken in Schnittansicht dargestellt ist. In jedem Fall wird die Temperaturüberwachungsvorrichtung 10 gezeigt, umfassend getrennte Komponenten, nämlich einen Temperatursensor/ Temperatursender 16, einen Regler 18 und ein Abschaltventil 20, die auf die Heißwasserzufuhr 21 des Leitungshahns 12 aufgebaut sind.
In der in Fig. 1a gezeigten Ausführungsform sind der Regler 18 und das Abschaltventil 20 durch eine Drahtverbindung 22 verbunden dargestellt. Der Regler 18 ist mit einer digitalen Anzeige dargestellt. Fig. 1b zeigt eine Ausführungsform mit einer drahtlosen Verbindung zwischen dem Regler 18 und dem Abschaltventil 20, wobei der Regler 18 ebenfalls eine digitale Anzeige aufweist. Fig. 1c zeigt eine Ausführungsform, in welcher der Regler 18 und das Abschaltventil 20 in einer einzelnen Einheit ohne eine digitale Anzeige kombiniert sind. Ein Rückstellknopf 24 auf dem Temperatursensor/Temperatursender 16 ist ebenfalls dargestellt.
Mit Bezug auf Fig. 2 ist der Temperatursensor/Temperatursender 16 eine kompakte Einheit mit einer Schaltung, welche die Temperatur des Wassers, das aus dem Leitungshahn 12 fließt, überwacht und die Temperaturinformation an den Regler 18 überträgt. Der Temperatursensor/Temperatursender 16 umfasst einen Sensor 26, eine Batterie 27 und einen Sender 28 mit einem Sensor-/Senderkörper 30. Der Sensor- /Senderkörper 30 ist vorzugsweise ein kompakter Körper mit einer Bohrung 32, um den Durchgang von Wasser zuzulassen. Der Körper 30 ist auch vorzugsweise mit Standard- Leitungshahngewinden ausgestattet, um das Befestigen des Körpers 30 am Leitungshahn 12 zu ermöglichen, wodurch Wasser durch die Bohrung 32 über den Sensor 26 fließen kann. Der Temperatursensor/Temperatursender 16 kann auch mit einem Rückstellknopf 24, um den Wasserdurchfluß zu reaktivieren, wenn das zugeordnete Abschaltventil 20 aktiviert wurde, und/oder einer Leuchtdiode 24a ausgestattet sein, welche als visueller Alarm dient.
Ein Flussdiagramm des Betriebs des Temperatursensor/Temperatursenders 16 ist in Fig. 3 dargestellt. Wird der Leitungshahn 12 nicht verwendet, befindet sich die Leitungshahnschaltung in einem Schlafmodus (Kästchen 40), in welchem ein Temperaturübertragungssignal nicht erzeugt und übertragen wird, um die Batterieleistung zu schonen. Im Schlafmodus 40 wird in periodischen Abständen die Temperatur vom Sensor 26 abgelesen (Kästchen 42). Die Batterieladung wird überprüft (Kästchen 43), und wenn sie als ausreichend befunden wird, wird die Änderungsrate der Temperatur (Kästchen 44) auf Basis der Temperaturablese, die ca. 1 Sekunde davor erfolgt ist, bestimmt. Wenn die Änderungsrate der Temperatur (Kästchen 44) niedriger als der voreingestellte Wert ist, so z. B. 2ºC pro Sekunde, bleibt die Schaltung weiter im Schlafmodus (Kästchen 40).
Beträgt die Änderungsrate der Temperatur (Kästchen 44) mehr als 2ºC pro Sekunde, so wird der Sender 28 eingeschaltet. Der Sender 28 bleibt für einen voreingestellten Zeitwert, z. B. 120 Sekunden, aktiv, danach wird der Sender abgeschaltet (Kästchen 46). Befindet sich der Sender auf AN, werden Temperaturdaten (Kästchen 48) gelesen und an den Regler 18 übertragen. Läuft der voreingestellte Zeitwert (Kästchen 50) aus, liest die Schaltung drei Temperaturen über einen Zeitrahmen von 15 Sekunden (Kästchen 52) aus und speichert diese Ablesungen. Die Schaltung bestimmt, ob die drei Temperaturablesungen gleich sind (Kästchen 54), und wenn dies der Fall ist, wird der Sender 28 abgeschaltet, und die Einheit wird in den Schlafmodus (Kästchen 40) zurückgestellt. Sind die drei Temperaturablesungen bei Kästchen 54 nicht gleich, so wird der Timer auf einen voreingestellten Wert zurückgesetzt, und der Sender 28 bleibt AN und setzt seine Übertragung der Temperaturdaten fort (Kästchen 48). Sowohl im AN als auch im AUS-Modus des Senders setzt die Schaltung die Überwachung des Status der Batterie 27 fort. Ist der Batteriestatus nicht OK, wird ein niedriges Batteriesignal (Kästchen 60) an den Regler 18 übertragen. Das niedrige Batteriesignal wird bei einer bestimmten Frequenz oder Impulsbreite übertragen.
In einer Ausführungsform der Erfindung mit einem Rückstellknopf auf dem Körper 30 kann die Schaltung bestimmen, ob die Wassertemperatur größer als ein voreingestellter Wert ist (Kästchen 62), so z. B. 42ºC. Überschreitet die Wassertemperatur diesen Wert, werden die Temperaturdaten weiter übertragen, und eine Leuchtdiode 24a kann aktiviert werden, um zu leuchten (Kästchen 64). Ein Drücken des Rückstellknopfs (Kästchen 66) verursacht, dass ein Rückstellsignal (Kästchen 68) bei einer bestimmten Frequenz oder Impulsbreite an den Regler 18 übertragen wird und dass die Leuchtdiode (Kästchen 70), falls vorhanden, abgeschaltet wird.
Mit Bezug auf die Fig. 4a und 4b umfasst der Regler 18 eine Schaltung, welche die Signale vom Temperatursensor/Temperatursender 16 empfängt und interpretiert. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Regler 18 einen LCD-Schirm 80, Druckknöpfe 82 und einen LED-Indikator 84. Intern umfasst der Regler 18 eine Stromversorgung 86 und eine Steuerschaltung 88, wie dies in Fig. 4b dargestellt ist. Ein Flussdiagramm des Betriebs der Steuerschaltung ist in Fig. 5 abgebildet.
Die Steuerschaltung 88 umfasst einen Schlafmodus, einen Sicherheits-AUS-Modus und einen Sicherheits-AN-Modus. Die Steuerschaltung 88 umfasst die Verwendung von fünf Betriebsfrequenzen und fünf Flagging-Variabeln. Dies ist jedoch so zu verstehen, dass der hierin beschriebene Betrieb des Reglers nur ein repräsentatives Beispiel verschiedener Regulierungsschemata ist, welche implementiert werden können.
Mit Bezug auf Fig. 5 werden während des Schlafmodus (Kästchen 100) Variablen, die mit "a", "b", "c", "v" und "s" bezeichnet werden, auf Null gesetzt. Der Batteriestatus sowohl des Reglers als auch der Leitungshahnschaltungen werden überprüft, die Regler- Batterie 86 durch einen Batterie-Überprüfungsschaltkreis und die Leitungshahnschaltungs-Batterien beim Empfangen eines Batterie-Spannungssignals (bezeichnete Frequenz 5) vom Temperatursensor/Temperatursender 16. Wenn die Batteriespannung jeder Schaltung nicht ausreichend ist, wird ein niedriger Batteriezustandindikator, so etwa die LED 84, aktiviert (Kästchen 104), was anzeigt, dass ein Tausch einer oder mehrerer Batterien erforderlich ist. Alternativ dazu kann ein LCD- Segment auf dem Reglerschirm beleuchtet werden, wodurch der niedrige Batteriestatus angezeigt wird. Bleibt die Variable "s" falsch (Kästchen 106), d. h. Null, wird ein Ventilabschalt-Signal (Kästchen 108) an das Abschaltventil 20 bei einer bestimmten Frequenz (bezeichnete Frequenz 2) gesendet. Ist "s" wahr, d. h. eins, wird die Überprüfung der Batteriespannung (Kästchen 102) wiederholt.
Ist die Batteriespannung (Kästchen 102) OK, bestimmt die Schaltung 88, ob es ein Temperaturübertragungssignal (Kästchen 110) empfängt. Wenn NEIN, bleibt die Schaltung im Schlafmodus (Kästchen 100). Wenn JA, was die Verwendung des Leitungshahns anzeigt, stellt die Schaltung 88 den Sicherheits-AN-Modus ein und legt die Variablen "a" und "v" mit wahr fest. Die Variable "a" aktiviert den LCD-Schirm 80. Die Variable "v" aktiviert das Abschaltventil 20, wodurch Wasser fließen kann (Kästchen 114). Die Schaltung 88 bestimmt daraufhin, ob eine Temperaturübertragung noch immer empfangen wird (Kästchen 116). Wenn NEIN, wird "v" mit falsch eingestellt, und das Abschaltventil 20 wird geschlossen (Kästchen 118).
Wird die Temperaturübertragung weiter empfangen (Kästchen 116), so empfängt die Schaltung 88 weiter die Temperaturübertragung und zeigt diese an (Kästchen 120) und sie überprüft, ob die Variable "b" wahr ist (Kästchen 122). Ist "b" wahr und T2 gleich Null (Kästchen 124) (T2 wird nachfolgend beschrieben), so wird die Einheit im Sicherheits-AN-Modus gehalten und "b" wird mit falsch festgelegt (Kästchen 126).
Wenn "b" falsch ist (Kästchen 122), überprüft die Schaltung 88, ob das Sicherheitsmerkmal auf AN ist (Kästchen 124a). Wenn NEIN, wird T2 mit einem voreingestellten Wert festgelegt, z. B. entsprechend 120 Sekunden AN-Zeit, und "b" wird auf wahr gesetzt (Kästchen 126a), wodurch das System in einen Umgehungszustand gestellt wird, in welchem die Wassertemperatur des Leitungshahns seine maximale Abschalttemperatur übersteigen darf. Das Sicherheitsmerkmal (Kästchen 124a) kann durch eine spezifische Tastenabfolge auf dem Regler 18 deaktiviert werden.
Wenn das Sicherheitsmerkmal (Kästchen 124a) AN ist, bestimmt die Schaltung 88, ob die Wassertemperatur die maximale Abschalttemperatur übersteigt (Kästchen 128). Wenn JA, wird der Alarm auf AN geschaltet, wodurch die LED 84 und/oder ein Summer-Alarm aktiviert werden, und v wird auf falsch gesetzt, wodurch das Ventil 20 geschlossen wird (Kästchen 130). Für ein drahtloses Modell erfolgt dies mit Hilfe einer bestimmten Hochfrequenz (bezeichnete Frequenz 2).
Wird der Rückstellknopf gedrückt oder die Frequenz 4 empfangen (Kästchen 132), wird eine Temperatur ausgelesen und diese angezeigt (Kästchen 134). Wird der Rückstellknopf nicht gedrückt oder die Frequenz 4 nicht empfangen, bleibt der Alarm auf AN (Kästchen 130).
Beim Kästchen 136 wird die Temperaturablese mit der maximalen Abschalttemperatur verglichen. Ist die Temperatur größer als die Abschalttemperatur, so wird die Temperatur abgelesen und angezeigt (Kästchen 134). Ist die Temperatur niedriger als die Abschalttemperatur, so wird der Alarm auf AUS geschaltet (Kästchen 138).
Nachdem der Alarm auf AUS geschaltet wurde, wird "v" auf wahr gesetzt, und das Abschaltventil 20 wird durch die Frequenz 3 eingeschaltet (drahtloses Modell) (Kästchen 140). Befindet sich das Ventil 20 auf AN, wird die Batteriespannung im Regler und im Leitungshahn überprüft (Kästchen 142). Sind die Batterieladungen OK, überprüft das System auf Temperaturablesungen (Kästchen 116). Sind die Batteriespannungen im Regler 18 oder die Temperatursensoren/Temperatursender 16 nicht OK (Kästchen 142), wird "s" auf falsch gesetzt und ein niedriger Batterieindikator (Kästchen 104) wird aktiviert.
Das Abschaltventil 20 ist ein Ventil, das auf der Heißwasserzufuhr 21 eines Leitungshahns 23 angebracht ist und reagiert auf den Regler 18. Das Abschaltventil 20 umfasst eine Abschaltventilschaltung 146, eine Batterie 148 und einen Drucksensor 149, welcher schematisch in Fig. 6 dargestellt ist.
Ein Diagramm eines Ventil-Steuerkreises ist in Fig. 7 dargestellt. Ist der Leitungshahn offen, befindet sich die Ventilsteuerung in einem Stand-by-Modus, wobei das Ventil geöffnet ist (Kästchen 150). Im Stand-by-Modus überprüft der Ventil-Steuerkreis den Zustand der Batterie 148 (Kästchen 152). Ist der Batteriestatus niedrig, wird das Ventil 20 abgeschaltet (Kästchen 154). Ist der Batteriestatus OK, wartet der Ventilkreis auf das Empfangen von Abschaltsignalen vom Regler 18. Diese können als drei unterschiedliche Frequenzen empfangen werden, wobei die bezeichnete Frequenz 1 das Ventil in einen Schlafmodus stellt (Kästchen 156), Frequenz 5 einen niedrigen Batteriezustand vom Regler 18 anzeigt (Kästchen 158) oder Frequenz 2 anzeigt, dass die maximale, voreingestellte Temperatur überschritten wurde (Kästchen 160).
Im Fall des Empfangs eines Frequenz 1-Schlafsignals (Kästchen 156), schaltet die Abschaltschaltung 146 das Ventil ab (Kästchen 162) und bleibt in diesem Zustand, bis ein Aktivierungssignal durch ein Drucksensorsignal empfangen wird (Kästchen 164). Ein Drucksensor 149 ist stromab des Ventils 20 montiert, um die Verwendung des Leitungshahns anzuzeigen. Demgemäß detektiert der Drucksensor 149, wenn der Leitungshahn zu ist, einen Leitungsdruck zwischen dem Abschaltventil und dem Leitungshahnventil. Ist der Leitungshahn geöffnet, fällt der Leitungsdruck, wodurch ein Signal erzeugt wird, um das Abschaltventil 20 auf AN zu schalten (Kästchen 168). Das Ventil bleibt im Stand-by-Modus AN (Kästchen 150). Wenn kein Drucksignal empfangen wird, wartet das System, wobei das Ventil AUS ist (Kästchen 166). Das Kästchen 164 stellt die Startposition des Programms während der Einschaltung oder des Batterietausches dar.
Im Fall des Empfangs eines Frequenz 5-Signals oder eines Frequenz 2-Signals, das einen niedrigen Batteriestatus im Regler anzeigt, oder eine entladene Batterie oder eine Wassertemperatur über der maximalen Temperatur, so wird das Ventil 20 ausgeschaltet (Kästchen 154). Wird ein Frequenz 3-Signal empfangen (Kästchen 170), wird das Ventil 20 eingeschaltet (Kästchen 174), andernfalls wartet die Schaltung auf das geeignete AN- Signal des Ventils (Kästchen 172).
Es können verschiedene Formen der Anzeige oder Programmierungsregulierung des Systems implementiert werden, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Ein typisches schematisches Diagramm eines Reglers 18 ist in Fig. 8 dargestellt. Programmierungssequenzen können es dem Benutzer ermöglichen, die maximale Abschalttemperatur festzusetzen, zwischen einer Anzeige in Fahrenheit oder Celsius zu wechseln, zwischen Sicherheits-AN- und Sicherheits-AUS-Betriebsarten zu wechseln sowie einen geeigneten akustischen- und visuellen Alarm vorzusehen, wenn eine gefährliche Wassertemperatur vorhanden ist. Die Anzeige kann auch den Batteriestatus des Reglers 18 und des Temperatursensor/Temperatursenders 16 zeigen.
Der Betrieb einer weiteren und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 9-12 dargestellt, welche Regelabläufe des Temperatursensor/ Temperatursenders 16, einer Anzeigeneinheit 18 und eines Abschaltventils 20 zeigen.
Mit Bezug auf Fig. 9 wird der Temperatursensor/Temperatursender 16 gezeigt, welcher über eine HF-Verbindung direkt mit der Basiseinheit 18 und dem Abschaltventil 20 kommuniziert. In dieser Ausführungsform überträgt der Temperatursensor/Temperatursender 16 Temperaturdaten sowohl an die Basiseinheit 18 als auch an das Abschaltventil 20.
Die Fig. 10-12 zeigen Regelabläufe für den Temperatursensor /Temperatursender 16, die Basiseinheit 18 bzw. das Abschaltventil 20. Mit Bezug auf Fig. 10 überträgt der Temperatursensor/Temperatursender 16 kontinuierlich Temperaturdaten, wie dies im Kästchen 200 dargestellt ist. Wird der Umgehungsknopf 24 niedergedrückt (Kästchen 202), wird ein spezifisches Umgehungssignal (Kästchen 204) übertragen. Der Temperatursensor/Temperatursender 16 beinhaltet die Verwendung eines impulsbreitenmodulierten Signals, wobei die Signalimpulsbreite proportional zu einer spezifischen Temperatur ist. Das Niederdrücken des Umgehungsknopfs löst das Übertragen eines spezifischen Signals einer bestimmten Impulsbreite aus, was von der Ventileinheit 20 als ein Umgehungssignal interpretiert wird.
Mit Bezug auf Fig. 11 empfängt und verarbeitet die Basiseinheit Temperaturdaten vom Temperatursensor/Temperatursender und zeigt diese Information an. Beim Einschalten (Kästchen 210) werden die Variablen "B" und "T" manuell mit B = 1 und T = 1 durch einen Schlüsselschalter, der auf der Basiseinheit angeordnet ist, eingestellt. Die Variable "B" zeigt die zwei Betriebsmodi an, nämlich den Sicherheits-AN- und den Sicherheits- AUS-Modus. Wenn B = 1, befindet sich die Basiseinheit im Sicherheitsmodus, wohingegen bei B = 0, sich die Basiseinheit im Sicherheits-AUS-Modus befindet. Die Variable "T" zeigt die Temperaturskala an. T = 1 zeigt die Temperatur in Grad Celsius an, während T = 0 die Temperatur in Grad Fahrenheit anzeigt. Nach dem Einschalten, beim Kästchen 212, bestimmt die Basiseinheit, ob sie Temperaturdaten empfängt. Wenn nicht, kehrt die Schaltung zum Einschalt-Modul zurück (Kästchen 210). Empfängt die Einheit Temperaturdaten, so bestimmt die Schaltung den Betriebsmodus. Wenn B = = 1 (Kästchen 214), werden die Temperaturdaten interpretiert und angezeigt (Kästchen 216). Übersteigt die Temperatur einen voreingestellten Sicherheitswert (Kästchen 218), schaltet sich ein Summer ein und die LCD-Anzeige leuchtet (Kästchen 220) und überprüft weiter den Empfang der Temperaturdaten (Kästchen 222). Unterschreitet die Temperatur einen voreingestellten Wert (Kästchen 218), so setzt die Einheit ähnlicherweise die Überprüfung des Temperaturdatenempfangs fort (Kästchen 222). Wurde die Einheit im Sicherheits-AUS-Modus eingestellt (Kästchen 214) und B = 0, werden die Temperaturdaten interpretiert und angezeigt (Kästchen 224). Darüber hinaus wird im Sicherheits-AUS-Modus kein Alarm aktiviert, wenn ein Signal, das Wasser mit hoher Temperatur entspricht, empfangen wird. Wie im Sicherheits-AN-Modus, überprüft die Einheit weiter den Temperaturdatenempfang (Kästchen 222). Werden bei Kästchen 222 keine Temperaturdaten empfangen, wird die Einschalt-Schaltung aktiviert (Kästchen 210).
Mit Bezug auf Fig. 12 wird ein Betrieb der Ventileinheit beschrieben. Im Allgemeinen empfängt und interpretiert die Ventileinheit Temperatur und Umgehungssignal-Daten vom Temperatursensor/Temperatursender. Die Ventileinheit weist drei Variablen auf, den Sicherheitsmodus, "S", das Ventil, "V" und den Summer, "B", wobei jede entweder 1 oder 0 sein kann. S = 0 entspricht dem Sicherheits-AUS-Modus, während S = 1 dem Sicherheits-AN-Modus entspricht. V = 0 schließt das Ventil, während V = 1 das Ventil öffnet; und B = 0 zeigt an, dass der Alarm ausgeschaltet ist, während B = 1 anzeigt, dass der Alarm eingeschaltet ist. Bei Kästchen 236 wird eine Überprüfung der Batterie durchgeführt. Ist die Batterieladung OK, bestimmt die Einheit weiter, ob Temperaturdaten empfangen werden (Kästchen 240), andernfalls wird V auf 0 gesetzt und der Summer wird periodisch klingen gelassen (Kästchen 238). Bei Kästchen 240 ist S = 1 und die Temperaturdaten werden interpretiert (Kästchen 244), wenn die Temperaturdaten empfangen werden (d. h. kein Umgehungssignal). Ist die Temperatur höher als die Abschalttemperatur (Kästchen 246), wird V mit 0 festgelegt (Ventil geschlossen), B wird auf 1 gesetzt (Alarm ein), und T2 zählt zurück (Kästchen 248). Typischerweise wäre 12 gleich 5 Sekunden. Wenn T2 = 0, sind demgemäß 5 Sekunden verstrichen (Kästchen 250), V wird mit 1 eingestellt (Ventil öffnet sich) und B auf 0 eingestellt (Alarm aus). Die Einheit überprüft weiter, ob sie Daten empfängt (Kästchen 252) und wenn dies der Fall ist, kehrt sie zu Kästchen 242 zurück. Bei Kästchen 246 überprüft die Einheit den Batteriestatus (Kästchen 254), wenn die Temperatur niedriger als die Abschalttemperatur ist. ist der Batteriestatus OK, kehrt die Schaltung zu Kästchen 240 zurück, andernfalls wird V mit 0 (Ventil geschlossen) eingestellt, und der Alarm klingt periodisch (Kästchen 256).
Bei Kästchen 242 wird S mit 0 festgelegt (Sicherheits-AUS-Modus) und die Zeitgebersequenz T beginnt damit, zurück zu zählen (Kästchen 258), wenn ein Umgehungssignal erhalten wird. Typischerweise wäre T gleich 5 Minuten. Sind 5 Minuten vergangen (Kästchen 260), wird S mit 1 festgelegt (Sicherheits-AN-Modus), und die Schaltung setzt mit Kästchen 252 fort.
Bei den Kästchen 240 und 252 kehrt die Schaltung zum Einschalten (Kästchen 230) zurück, wenn die Einheit keine Temperaturdaten oder ein Umgehungssignal erhält.
Demgemäß kann die Erfindung, da die Basiseinheit und die Ventileinheit Daten unabhängig voneinander vom Temperatursensor/Temperatursender erhalten, auf unterschiedliche Art und Weise implementiert werden. So kann z. B. die Basiseinheit ausgelassen werden, wobei die Temperatur des Wassers dem Benützer nicht angezeigt wird. Weiters kann die Ventileinheit ausgelassen werden, wodurch nur die Temperatur des Wassers dem Benützer angezeigt wird.
Vorzugsweise ist die Ventileinheit auch mit einem Drehschalter ausgerüstet, welcher es dem Benützer erlaubt, die Höhe der Abschalttemperatur auf diskrete Werte einzustellen.
Um die Installation in einer Umgebung zu erleichtern, in welcher zahlreiche Einheiten in unmittelbarer Nähe zu einander installiert werden können, sind der Temperatursensor/Temperatursender 16 sowie die Ventileinheit vorzugsweise mit einem Frequenzwähler ausgerüstet, um einen Betrieb der angrenzenden Einheiten bei unterschiedlichen Frequenzen zu ermöglichen, um auf diese Weise das Risiko von Interferenz zu minimieren.
In gewissen Einrichtungen, so etwa in Wohnheimen, Altersheimen, Tagesstätteneinrichtungen und Schulen, kann ein ganztägiger Anti-Verbrühungs-Schutz erwünscht sein. Demgemäß können Einheiten gebaut werden, welche eine Deaktivierung der Anti-Verbrühungseinheit nicht zulassen.
In anderen Einrichtungen, so etwa Wohnheimen, kann es erwünscht sein, ein Bedienpersonal vorzusehen, welches den Sicherheits-AN-Modus umgehen kann, wie dies zuvor angedeutet wurde.
Während die oben beschriebenen Ausführungsformen eine Hochfrequenz-Verbindung zwischen dem Temperatursensor/Temperatursender 16, dem Regler 18 und der Ventileinheit 20 umfassen, können auch andere drahtlose Verbindungen, wie etwa eine Leuchtdiode, Infrarot- oder Tonverbindungen verwendet werden.
Die in dieser Beschreibung verwendeten Termini und Ausdrücke werden zur Erläuterung und nicht für eine Einschränkung der Erfindung verwendet, und in der Verwendung solcher Termini und Ausdrücke gibt es keine Intention, jegliche Äquivalente der gezeigten und beschriebenen Merkmale oder Abschnitte davon auszuschließen, es wird vielmehr darauf hingewiesen, dass verschiedene Modifikationen im Umfang der Ansprüche möglich sind.

Claims

1. Leitungshahn-Regulierungssystem zur Überwachung der Temperatur eines Fluids, das aus einem Leitungshahn fließt, worin ein Temperatursensor und -sender (16) zum Befestigen am Leitungshahn vorgesehen ist, wobei der Temperatursensor und -sender dazu bestimmt ist, Temperaturdaten zu erhalten, die sich auf die Temperatur eines Fluids beziehen, das aus dem Leitungshahn fließt, sowie zur Übertragung der Temperaturdaten, und worin ein Regler (18) vorgesehen ist, um die Temperaturdaten zu empfangen und zu verarbeiten, worin der Regler Mittel zum Unterbrechen des Fluidstroms (20) aus dem Leitungshahn aufweist, wenn die Temperatur des aus dem Leitungshahn fließenden Fluids einen voreingestellten Wert übersteigt, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Temperaturdaten drahtlos erfolgt.

2. Leitungshahn-Regulierungssystem nach Anspruch 2, worin das Mittel zum Unterbrechen des Fluidstroms (20) aus dem Leitungshahn ein Solenoidventil ist.

3. Leitungshahn-Regulierungssystem nach Anspruch 2, worin das Mittel zum Unterbrechen des Fluidstroms (20) einen Ventil-Steuerkreis zur Steuerung des Solenoidventils umfasst, wobei der Ventil-Steuerkreis auf ein Abschaltsignal vom Regler (18) anspricht.

4. Leitungshahn-Regulierungssystem nach Anspruch 3, worin der Ventil-Steuerkreis einen Drucksensor zum Detektieren einer Druckänderung zwischen dem Solenoidventil und dem Leitungshahn umfasst und worin der Ventil-Steuerkreis auf die Druckänderung anspricht, indem er das Solenoidventil öffnet.

5. Leitungshahn-Regulierungssystem nach Anspruch 3 oder 4, worin das Solenoidventil batteriebetrieben ist.

6. Leitungshahn-Regulierungssystem nach Anspruch 5, worin der Ventil-Steuerkreis Mittel zum Detektieren und Anzeigen des Batteriestatus umfasst.

7. Leitungshahn-Regulierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin der Regler (18) batteriebetrieben ist und Mittel zum Detektieren und Anzeigen des Batteriestatus umfasst.

8. Leitungshahn-Regulierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin der Regler (18) weiters Temperaturanzeigemittel zum Anzeigen der Fluid- Temperatur umfasst.

9. Leitungshahn-Regulierungssystem nach Anspruch 8, worin das Temperaturanzeigemittel eine LCD-Anzeige ist.

10. Leitungshahn-Regulierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin der Temperatursensor und -sender (16) batteriebetrieben ist.

11. Leitungshahn-Regulierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin der Temperatursensor und -sender (16) Standard-Leitungshahngewinde zum Befestigen des Temperatursensors und -senders (16) am Leitungshahn umfasst.

12. Leitungshahn-Regulierungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin der Temperatursensor und -sender (16) mit dem Regler über eine Kommunikationsverbindung kommuniziert, die aus einer beliebigen aus einer Radiofrequenz-, Leuchtdioden- oder Infrarot-Kommunikationsverbindung ausgewählt ist.

13. Leitungshahn-Regulierungssystem zum Überwachen der Temperatur eines Fluids, das aus einem Leitungshahn fließt, worin ein Temperatursensor und -sender (16) zum Befestigen am Leitungshahn vorgesehen ist, wobei der Temperatursensor und -sender dazu bestimmt ist, Temperaturdaten zu erhalten, die sich auf die Temperatur eines Fluids beziehen, das aus dem Leitungshahn fließt, sowie zur kontinuierlichen Übertragung der Temperaturdaten, und worin ein Regler (18) vorgesehen ist, um die Temperaturdaten zu empfangen und zu verarbeiten, worin die Ventileinheit (20) Mittel zum Unterbrechen des Fluidstroms aus dem Leitungshahn aufweist, wenn die Temperatur des aus dem Leitungshahn fließenden Fluids einen voreingestellten Wert übersteigt, dadurch gekennzeichnet, dass die kontinuierliche Übertragung der Temperaturdaten drahtlos erfolgt.

14. Leitungshahn-Regulierungssystem nach Anspruch 13, worin der Temperatursensor und -sender (16) Mittel zum Übertragen eines Umgehungssignals (24) umfasst.

15. Leitungshahn-Regulierungssystem nach Anspruch 14, worin die Temperaturdaten und das Umgehungssignal pulsbreitenmoduliert sind.

16. Leitungshahn-Regulierungssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 15, worin die Ventileinheit (20) Mittel zum Hin- und Herschalten zwischen einem Sicherheits-An- und einem Sicherheits-Aus-Modus umfasst, worin die Ventileinheit zum Sicherheits-Aus- Modus schaltet, wenn sie ein Umgehungssignal empfängt.

17. Leitungshahn-Regulierungssystem nach Anspruch 16, worin der Sicherheits-Aus- Modus eine Countdown-Zeitgeberschaltung und eine erste Zeitverzögerung umfasst, um für eine Zeitverzögerung für die Reaktivierung des Sicherheits-An-Modus zu sorgen, wodurch die Ventileinheit nach Ablauf der ersten Zeitverzögerung in den Sicherheits- An-Modus umschaltet.

18. Leitungshahn-Regulierungssystem nach Anspruch 17, worin der Sicherheits-An- Modus eine zweite Countdown-Zeitgeberschaltung und eine zweite Zeitverzögerung umfasst, um das Öffnen der Mittel zum Unterbrechen des Fluidstroms zu verzögern, wenn die Temperatur des aus dem Leitungshahn fließenden Fluids einen voreingestellten Wert übersteigt.

19. Leitungshahn-Regulierungssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 18, worin die Ventileinheit (20) eine Batterie, Mittel zum Überprüfen des Batteriestatus sowie ein Alarmmittel zur Benachrichtigung eines Benutzers im Fall eines niedrigen Batteriestatus umfasst.

20. Leitungshahn-Regulierungssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 19, das weiters eine Basiseinheit (18) umfasst, um Temperaturdaten vom Temperatursensor und -sender (16) zu empfangen, anzuzeigen und zu interpretieren.

21. Leitungshahn-Regulierungssystem nach Anspruch 20, worin die Basiseinheit (18) ein Alarmmittel umfasst, um einen Benutzer darauf aufmerksam zu machen, wenn die Temperatur des aus dem Leitungshahn fließenden Fluids eine voreingestellte Maximaltemperatur übersteigt.