DE8512039U1 - Arrangement for the contactless control of the outlet temperature and the outlet quantity at a tap with an outlet nozzle and with at least two supply lines - Google Patents
Arrangement for the contactless control of the outlet temperature and the outlet quantity at a tap with an outlet nozzle and with at least two supply linesInfo
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Description
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Die Erfindung bezieht sich, auf eine Anordnung zur Regelung der Zulaufe zu einer Zapfstelle mit wenigstens zwei Zuleitungen insbesondere Wasserzuleitungen für Warm- und Kaltwasser ".- und einem in diese eingefügten Regelventil das von mehreren Überwachungstas.tern, deren Wirkfeld sich im Auslaufbereich der Zapfstelle befindet, indirekt über eine Regelelektronik bei Wahrnehmung eines Körpers im Wirkbereich angesteuert wird. Die Überwachungstaster sind rangmäßig untereinander berechtigt, jedem einzelnen Überwachungstaster ist ein fester lemperatur- .The invention relates to an arrangement for controlling the inflow to a tap with at least two supply lines, in particular water supply lines for hot and cold water , and a control valve inserted into these, which is controlled by several monitoring buttons, the effective field of which is located in the outlet area of the tap, indirectly via an electronic control unit when a body is detected in the effective area. The monitoring buttons are ranked among each other, and each individual monitoring button is assigned a fixed temperature.
und, oder Auslaufmengenwert vorgegeben, je nach Anordnung in den Dimensionen kann der Benutzer die Zapfstelle berührungslos regeln.and, or discharge quantity value specified, depending on the arrangement in the dimensions, the user can control the tap without contact.
Anordnungen dieser Art sind bisher nicht bekannt geworden. Es gibt bisher nur manuell regelbare Armaturen, und solche mit einer elektronischen Zulaufsteuerung.Arrangements of this type have not yet been reported. So far there are only manually adjustable fittings and those with electronic inlet control.
Daher ist es die Aufgabe der Erfindung eine berührungslose Regelung für Zapfstellen der Eingangs genannten Art zu schaffen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß' ein Überwachungssystem mit berührungslos ansprechbaren Überwachungstastern den Auslaufbereich der Zapfstelle überwacht und bei Wahrnehmung eines Körpers diesen lokalisiert. Ist der Ort des Körpers festgestellt, so wird gemäß einem festgelegten' Temperatur und Mengenwert, und unter Berücksichtigung der Vorlauftemperaturen und -drücke das Regelventil angesteuert.Therefore, the object of the invention is to create a contactless control for tapping points of the type mentioned at the beginning. This object is achieved according to the invention in that a monitoring system with contactless monitoring buttons monitors the outlet area of the tapping point and localizes it when a body is detected. Once the location of the body is determined, the control valve is controlled according to a specified temperature and quantity value, and taking into account the flow temperatures and pressures.
Während des Zapfens kann eine ständige Nachregelung bei einer Änderung der Vorlauftemperatur oder -drücke erfolgen. Bei einer Ortsveränderung des Körpsrs wird während des Zapfens zeitverzögert nachgeregelt, . ■-,.':.. ' -t'"·-During tapping, a constant readjustment can be made if the flow temperature or pressure changes. If the body changes location, a time-delayed readjustment is made during tapping. ■-,.':.. ' -t'"·-
Das Auslaufstück 5 des Auslaufrohres 2 ist in.der Regel schräg nach hinten angeordnet, da dadurch der Wasserstrahl je nach Auslaufmenge, mehr oder weniger, gekrümmt den hinteren Raum durchdringt. Hierdurch wird ein zusätzlicher Spritzschutz für den Benutzer erreicht. Je nach Wasserauslaufmenge befindet sich der Wasserstrahl 6 an einem anderen Ort. Je mehr der Benutzer seine Hände ,_ ' ■"·■ · . in den Wirkbereich streckt, desto mehr Wasser kommt zum Fließen. Ähnlich wird die Wahl der Temperatur durchgeführt. Durch übereinander angeordnete Überwachungstaster wird das Wirkfeld im Auslaufbereich in Höhenbereiche aufgeteilt und überwacht. So kann der Benutzer durch verschiedene Höhenlagen seiner Hände die Temperatur des Mischwassers wählen. Je nach festgelegter Zuordnung z.B. weiter oben = "wärmer" und weiter unten ="kälter" kann ein Zusammenhang von Höhenlage und Temperaturzuord*- nung geschaffen werden.The outlet piece 5 of the outlet pipe 2 is usually arranged at an angle to the rear, as this means that the water jet penetrates the rear space in a more or less curved manner depending on the amount of water being discharged. This provides additional splash protection for the user. Depending on the amount of water being discharged, the water jet 6 is in a different location. The more the user stretches his hands into the effective area, the more water flows. The temperature is selected in a similar way. Monitoring buttons arranged one above the other divide the effective area in the outlet area into height ranges and monitor them. The user can thus select the temperature of the mixed water by placing his hands at different heights. Depending on the specified assignment, e.g. higher up = "warmer" and lower down = "colder", a connection can be created between height and temperature assignment.
Um die Rangordnung der einzelnen Überwachungstaster, bestehend aus einem Sender und einem Empfänger, zu gewährleisten sind diesen jeweils unterschiedliche Betriebsfrequenzen oder auch Frequenzmodulationen zugeordnet.In order to ensure the hierarchy of the individual monitoring buttons, consisting of a transmitter and a receiver, different operating frequencies or frequency modulations are assigned to each of them.
Die Ausführung des Auslaufrohres kann,um zu verhindern, daß lange Wartezeiten für die Ankunft des Warmwassers aus dem Rohrsystem entstehen, mit einer Heizung für das Auslaufrohr oder einem Kunststoffauslaufrohr versehen werden, letzteres bewirkt außerdem eine bessere Wärmeisolierung.In order to avoid long waiting times for the hot water to arrive from the pipe system, the outlet pipe can be fitted with a heater for the outlet pipe or a plastic outlet pipe, the latter also providing better thermal insulation.
Das Mischverhältnis von Warm- und Kaltwasser sowie die Auslaufmenge wird über sogenannte Motor- Dreiwegeventile, von der Regerelektronik angesteuert, geregelt. Diese Regelventile könnenThe mixing ratio of hot and cold water as well as the discharge volume is regulated by so-called motor three-way valves, controlled by the control electronics. These control valves can
mit Hilfe ihrer Motore ■with the help of their engines ■
verschiedene Stellungen des Yentiles einregeln. Über die Regelelektronik werden festprogrammierte, durch die Lage eines Kör pers im Wirkbereich der einzelnen Überwachungstaster, z.Bv Reflexlichttaster gewählten, Sollwerte für Auslaufmenge und Mischverhältnis mit den Istwerten verglichen und ggf. korrigiert. Die Istwerte werden über Temperatur- und Druckmeßfühler im Auslauf gemessen. Ebenfalls'werden diese Meßwerte in den Vorläufen gemessen, anschließend wird die richtige Einstellung des Regelventiles mit Hilfe der Regelelektronik berechnet,und eingestellt,adjust the valve to different positions. The control electronics compare the setpoint values for the discharge quantity and mixing ratio, which are selected by the position of a body in the effective range of the individual monitoring buttons, e.g. a reflex light button, with the actual values and correct them if necessary. The actual values are measured using temperature and pressure sensors in the outlet. These measured values are also measured in the flow lines, and the correct setting of the control valve is then calculated and set using the control electronics.
Der Vorteil .dieser vollelekitronisch geregelten Zapfstelle ist die Möglichkeit berührungslos und optimal schnell das gewünschte Mischverhältnis und die Auslaufmenge zu erreichen. Durch die berührungslose Betätigung erzielt man ein Optimum an Hygiene. Auch wird durch die extrem schnelle Einstellungsmöglichkeit zur Wasser- und Energieeinsparung beigetragen.The advantage of this fully electronically controlled tap is the ability to quickly and contactlessly achieve the desired mixing ratio and flow rate. The contactless operation ensures optimum hygiene. The extremely quick adjustment option also helps to save water and energy.
Anwendungsbereiche sind die Medizintechnik, Lebensmittelindus trie, Behindertenstätten, öfentliche Sanitäreinrichtungen aber auch der private Haushalt,Areas of application include medical technology, the food industry, homes for the disabled, public sanitary facilities but also private households,
Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteran-Sprüchen. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.
In der Zeichnung sind beispielsweise gewählte Ausführungsformen
dargestellt.
Es zeigte
Fig. 1 . eine Anordnung der Überwachungstaster, Sender undThe drawing shows selected embodiments as examples.
It showed
Fig. 1 . an arrangement of the monitoring buttons, transmitters and
Empfänger in einem Gehäuse gemeinsam integriert Pig. 2 eine Anordnung der Überwachungstaster, Sender und Empfänger gegenüberliegend in zwei GehäusenReceiver integrated together in one housing Pig. 2 an arrangement of the monitoring buttons, transmitter and receiver opposite each other in two housings
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Fig« 3 eine Anordnung der Überwachungstaster, Sender iind Empfänger in einem Wandeinbaugehäuse integriertFig« 3 an arrangement of the monitoring buttons, transmitter and receiver integrated in a wall-mounted housing
Pig. 4 einen Schnitt des AuslaufröhresPig. 4 a section of the outlet pipe
Pig. 5 eine schematische Darstellung der Meß- und Regeleinrichtungen .. . ·Pig. 5 a schematic representation of the measuring and control devices .. . ·
Gemäß Figur 1 sind in einem Gehäuse (4) mehrere Überwachungstaster (5) bestehend aus Sender- und Empfängerelementen integriert. In diesem Beispiel bestehen die Überwachungstaster aus Reflexlichttastern deren optische Achsen, durch die Lage der einzelnen Sender- und Empfängerelemente,' so ausgerichtet sind, daß sie sich in einem Raumgitter (19) senkrecht unterhalb des Auslaufes (2) schneiden. Dieses gedachte Raumgitter (19) besteht aus einer Ebene deren Yerbindungslinienschnittpunkte die Achsenschnittpunkte der Reflexlichttaster darstellen, es dient lediglich' zur Yeranschaulichung.According to Figure 1, several monitoring buttons (5) consisting of transmitter and receiver elements are integrated in a housing (4). In this example, the monitoring buttons consist of reflected light buttons whose optical axes, due to the position of the individual transmitter and receiver elements, are aligned in such a way that they intersect in a spatial grid (19) vertically below the outlet (2). This imaginary spatial grid (19) consists of a plane whose connecting line intersections represent the axis intersections of the reflected light buttons; it is only used for illustration purposes.
Gemäß Pig. 2 sind hier zwei gegenüberliegende Gehäuse (.4) auf einem Waschtisch (1) angebracht. Für die Überwachungstaster (5) können hier z.B. Einweglichtschranken eingesetzt werden. Hierbei sind mehrere Überwachungstaster (5) übereinander und nebeneinander angebracht. Die Darstellung ist eine Draufsicht auf eine Waschtischanlage.According to Figure 2, two opposing housings (.4) are mounted on a washbasin (1). One-way light barriers can be used for the monitoring buttons (5), for example. Several monitoring buttons (5) are mounted one above the other and next to each other. The illustration is a top view of a washbasin system.
Gemäß Figur 3 sind mehrere Überwachungstaster, vorzugsweise Reflexlichttastea? (5) in einem Wandeinbaugehäuse (4) integriert. .Hierbei ist die Höhenlage in die Ebenen a bis &rgr; und 25'.der Zusammenhang zur Mischtemperatur dargestellt. Desweiteren wird der mögliche Terlauf des Wasserstrahles (6) in Abhängigzur Auslaufmenge gezeigt.According to Figure 3, several monitoring buttons, preferably reflex light buttons (5) are integrated in a wall-mounted housing (4). .Here, the height in the levels a to ρ and 25'.the relationship to the mixing temperature is shown. Furthermore, the possible flow of the water jet (6) is shown depending on the flow rate.
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Gemäß Figur 4 besteht das Auslaufrohr, aus einem schrägen Teilstück (3), einem Gehäuse (2) einer integrierten Heizung (7), einem Temperaturfühler (17) zur Messung der Auslauftemperatur und einem Auslaufdruckfühler (14).According to Figure 4, the outlet pipe consists of an inclined section (3), a housing (2), an integrated heater (7), a temperature sensor (17) for measuring the outlet temperature and an outlet pressure sensor (14).
Gemäß Figur 5 ist eine schematische Darstellung des Aufbaues der Meß- und Regeleinrichtungen gezeigt. In der Kaltwasserleitung (8) befinden sich ein Vorlauftemperaturfühler (12) und ein Vorlaufdruckmesser (15), ebenso befinden sich in der Warmwasserzulaufleitung (9) ein Vorlauftemperaturfühler (13) und ein Vorlaufdruckmesser (16). In der Auslaufleitung (10) für Mischwasser befindet sich ein Auslauftemperaturfühler (17) und ein Auslaufdruckmesser (14). Die Regelelektronik (11) regelt mit Hilfe der Meßeinrichtungen (12 bis 17) das Regelventil (18).Figure 5 shows a schematic representation of the structure of the measuring and control devices. In the cold water line (8) there is a flow temperature sensor (12) and a flow pressure gauge (15), and in the hot water supply line (9) there is also a flow temperature sensor (13) and a flow pressure gauge (16). In the outlet line (10) for mixed water there is an outlet temperature sensor (17) and an outlet pressure gauge (14). The control electronics (11) control the control valve (18) with the help of the measuring devices (12 to 17).
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Zur "berührungslosen Regelung des Mischverhältnis und der Auslaufmenge eines Mischmediums einer Zapfstelle, mit wenigstens zwei Zuleitungen, wird der Bewegungs-ereich unterhalb eines Auslaufrohres von berührungslos anzusteuernden Überwachungstastern abgetastet. Diese Überwachungstaster dienen der*Lokalisierung eines Körpers im Auslaufbereich. Aufgrund des registrierten Aufenthaltortes werden über eine Regelelektronik und einem Segelventil die für diesen Ort .-vorprogrammierten Mischverhältnisse und Auslaufmengen eingestellt. So kann z. B. ein Benutzer durch den Aufenthaltsort seiner Hände im Wirkbereich der Überwachungstaster eine völlig berührungslose Mischtemperatur-und Auslaufmengenregelung bewirken. Diese Neuerung bringt eine Verbesserung der Hygiene und des Bedienungskomforts, sowie eine Wasser- und Energieeinsparung mit sich.For the "contactless control of the mixing ratio and the discharge quantity of a mixing medium from a tap with at least two supply lines, the movement area below an outlet pipe is scanned by monitoring buttons that can be controlled contactlessly. These monitoring buttons are used to locate a body in the discharge area. Based on the registered location, the mixing ratios and discharge quantities pre-programmed for this location are set via control electronics and a sail valve. For example, a user can achieve completely contactless control of the mixing temperature and discharge quantity by placing his hands in the effective range of the monitoring buttons. This innovation improves hygiene and ease of use, as well as saving water and energy.
Auf eine Darstellung der Lichtstrahlen (20) in den unterschiedlichen Höhenebenen b bis &rgr; wurde zur besseren "Verständlichkeit -verzichtet. Die Darstellung der Lichtstrahlen in der Ebene a entspricht der gleichen Anordnung wie in den Ebenen b bis p. *A representation of the light rays (20) in the different height levels b to &rgr; was omitted for better "understandability". The representation of the light rays in the level a corresponds to the same arrangement as in the levels b to p. *
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