EP1147758B1 - Badewanne mit einem in der Wandung angeordneten elektrischen Verbraucher - Google Patents
Badewanne mit einem in der Wandung angeordneten elektrischen Verbraucher Download PDFInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V33/00—Structural combinations of lighting devices with other articles, not otherwise provided for
- F21V33/0004—Personal or domestic articles
- F21V33/004—Sanitary equipment, e.g. mirrors, showers, toilet seats or paper dispensers
Definitions
- the invention relates to a bathtub with an electrical load arranged in the wall, such as a light source for illuminating the interior, a massage device, a blower for introducing air into water or the like.
- Bathtubs are equipped with additional electrical consumers, on the one hand to increase the comfort for the user and on the other hand to expand the use of the tubs.
- light sources are mounted in or on the wall to illuminate the interior of the tub to use them, for example, for therapeutic treatment with light can.
- electrically operated facilities for performing massages are known as well as blowers for introducing air into water to use the bath as a whirlpool.
- the electrical consumers are normally operated with household alternating current of 230 V / 50 Hz and protected with expensive electrical fuses and sealing devices against the ingress of water, which would lead to an electrical short circuit and a significant risk to the user in the water-filled tub.
- a disadvantage of the previous bathtubs with an electrical consumer is to be considered that the housing of the consumer z. B. via a screw on or in the wall of the tub solvable is fixed and the intrusion of water is never completely ruled out even with elaborate seals, since in an electric lighting the headlight glass break and water can penetrate into the lamp.
- the invention has for its object to make a bathtub so that an electrically operated device is arranged on or in the wall, with no electrical lead of the consumer directly connected to the external power supply and the formation of short circuits penetrating water is prevented with certainty.
- this object is achieved in that on the wall is acted upon with AC primary coil is arranged, the primary coil at least partially circumscribes a cavity which is accessible from the interior of the bathtub forth, the cavity is sealed watertight to the tub interior, in the cavity a coaxial Secondary coil for the induction of an electrical AC voltage for powering an electrical load is releasably used, the electrical consumers with the secondary coil is waterproof encapsulated.
- the primary coil at least partially circumscribes a cavity which is arranged on or in the wall and accessible from the interior of the tub. It is encapsulated watertight to the outside, so that the water in the tub can not come into contact with the primary coil.
- a secondary coil is used coaxially with the primary coil; so that it is arranged substantially in its interior and completely permeated by the alternating magnetic flux which is induced by the voltage applied to the primary coil AC voltage.
- an alternating voltage is induced in the secondary coil, the magnitudes of the voltages being related to each other like the number of turns of the respective coils and the currents substantially reciprocally thereto.
- the electrical load and the secondary coil is arranged in a closed housing whose outer shape substantially corresponds to the cavity in order to prevent contact with water or an electrical short circuit.
- At least the secondary coil is releasably inserted into the cavity, which is circumscribed by the primary coil, the consumer can also protrude into the interior of the tub.
- the advantage of the invention is that there is no direct contact between the common household AC mains and the electrical load.
- the power transmission takes place without contact via the electromagnetic induction of an alternating voltage in the secondary coil the changing magnetic flux in the primary coil.
- various electrical consumers can be connected to the secondary coil.
- the number of turns of the primary and secondary coils are designed so that only low voltages are induced in the secondary coil, which in case of damage to the encapsulation of the electrical load and water penetration also to an electrical Short circuit, but due to the low voltages pose no health risk.
- the usual household 230 V / 50 Hz alternating voltages are applied to the primary coil and a 12 V voltage to the secondary coil. It can be converted into 12 V DC voltage in a known rectifier and used to operate incandescent bulbs or LEDs.
- a likewise known residual current circuit breaker is mounted on the primary coil, which disconnects the primary coil from the network upon collapse of the induced voltage in the secondary coil due to an electrical short circuit.
- secondary coil and electrical consumers are designed so that they are fully inserted into the cavity. That means that with one light source arranged in front of the bulb disc is substantially flush with the wall of the tub.
- a light source such as a light bulb or an LED is used with a secondary coil for power supply into the cavity.
- electric servomotors may be present at the light source, which are also operated with the induced current in the secondary coil, with which the light source can be rotated or a removable magazine with different color filters for the light source can be operated.
- the cavity has a substantially circular cross-section, whose longitudinal axis is oriented perpendicular to the wall to the outside.
- a sleeve circumscribing socket is detachably fastened to or in the wall of the tub, z. B. via a screw, which is sealed with an additional rubber sealing ring against the escape of water from the tub.
- Electrically operated massage devices acting on the body of the user may also be inserted into the cavity, or an electrically operated fan for introducing air into water for use in the manner of a whirlpool may be used.
- an opening is mounted in the cavity at the bottom, is sucked through the air and introduced into the water by the blower.
- check valves and other safety devices can be installed, which prevent the escape of water from the tub.
- primary and / or secondary coil are equipped with an electrically conductive core, in particular a known soft iron core.
- an electrically conductive core in particular a known soft iron core.
- the secondary coil it is arranged in its interior.
- a light source which is inserted into a cavity (1) in the wall (2). It is partially circumscribed by a primary coil (3), which rests substantially directly on its outer side and can be acted upon by alternating voltage.
- a secondary coil (4) oriented coaxially with the primary coil (3) is arranged, which is equipped with an additional soft iron core (5) for increasing the inductance. Due to the magnetic flux changing in the primary coil (3), an alternating voltage is induced in the secondary coil (4), the magnitudes of the voltages corresponding to the ratio of the number of turns of the coils (3, 4).
- an unillustrated rectifier may be present which converts the AC voltage to DC voltage to drive a 12V halogen lamp (10) or an LED via electrical leads (9).
- the light source (6) with the secondary coil (4) is in turn used in a waterproof encapsulated housing (7) which is fixed via a screw detachably in the cavity (1) to an electric Short circuit at the consumer to prevent.
- the cavity (1), z. B. in the form of a socket (8) is also releasably secured with a screw on the wall (2) of the trough.
- the additional equipment with sealing rings, a control for the consumer as well as electrical fuses is the specialist. To simplify the drawing was dispensed with the representation of the fittings.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Badewanne mit einem in der Wandung angeordneten elektrischen Verbraucher, wie eine Lichtquelle zur Beleuchtung des Innenraums, einer Massagevorrichtung, einem Gebläse zum Eintrag von Luft in Wasser odgl..
- Badewannen werden mit zusätzlichen elektrischen Verbrauchern ausgestattet, um einerseits den Komfort für den Nutzer zu erhöhen und andererseits die Verwendungsmöglichkeiten der Wannen zu erweitern. Unter anderem sind Lichtquellen in oder an der Wandung angebracht, um den Innenraum der Wanne zu erleuchten, um sie beispielsweise zur therapeutischen Behandlung mit Licht verwenden zu können. Desweiteren sind elektrisch betriebene Einrichtungen zur Durchführung von Massagen bekannt sowie Gebläse zum Eintrag von Luft in Wasser, um die Badewanne als Whirlpool zu nutzen. Die elektrischen Verbraucher werden im Regelfall mit haushaltsüblichem Wechselstrom von 230 V/50 Hz betrieben und mit aufwendigen elektrischen Sicherungen sowie Dichtungsvorrichtungen gegen das Eindringen von Wasser geschützt, das zu einem elektrischen Kurzschluß und einer erheblichen Gefährdung des Nutzers in der wassergefüllten Wanne führen würde.
- Als nachteilig bei den bisherigen Badewannen mit einem elektrischen Verbraucher ist anzusehen, daß das Gehäuse des Verbrauchers z. B. über eine Verschraubung an oder in der Wandung der Wanne lösbar festgelegt ist und selbst mit aufwendigen Dichtungen das Eindringen von Wasser nie vollständig auszuschließen ist, da bei einer elektrischen Beleuchtung das Scheinwerferglas zerbrechen und Wasser in die Lampe eindringen kann.
- Ausgehend vom Stand der Technik hat sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt, eine Badewanne derart zu gestalten, daß eine elektrisch betriebene Vorrichtung an oder in der Wandung angeordnet ist, wobei keine elektrische Zuleitung des Verbrauchers unmittelbar an die externe Stromversorgung angeschlossen und die Entstehung von Kurzschlüssen durch eindringendes Wasser mit Sicherheit unterbunden ist.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an der Wandung eine mit Wechselspannung beaufschlagbare Primärspule angeordnet ist, die Primärspule zumindest teilweise einen Hohlraum umschreibt, der vom Innenraum der Badewanne her zugänglich ist, der Hohlraum wasserdicht zum Wanneninnenraum hin abgedichtet ist, in den Hohlraum eine koaxiale Sekundärspule zur Induktion einer elektrischen Wechselspannung zur Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers lösbar eingesetzt ist, der elektrische Verbraucher mit der Sekundärspule wasserdicht abgekapselt ist.
- Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, daß zum Anschluß des elektrischen Geräts an die externe Stromversorgung keine elektrisch leitfähigen Kabel verwendet werden, sondern die Stromübertragung kontaktlos von der Primär- auf die Sekundärspule unter Ausnutzung der elektromagnetischen Induktionsgesetze erfolgt. Dazu umschreibt die Primärspule zumindest teilweise einen Hohlraum der an oder in der Wandung angeordnet und vom Innenraum der Wanne her zugänglich ist. Er ist wasserdicht nach außen hin abgekapselt, damit das Wasser in der Wanne nicht mit der Primärspule in Kontakt treten kann. In den Hohlraum ist eine Sekundärspule koaxial zur Primärspule eingesetzt; so daß sie im wesentlichen in ihrem Inneren angeordnet und vom wechselnden magnetischen Fluß, der durch die an der Primärspule anliegende Wechselspannung induziert wird, vollständig durchdrungen ist. Nach den Faradayschen Gesetzen wird daher in der Sekundärspule eine Wechselspannung induziert, wobei sich die Größen der Spannungen zueinander verhalten wie die Windungszahlen der jeweiligen Spulenund die Ströme im wesentlichen reziprok dazu. Dabei ist der elektrische Verbraucher sowie die Sekundärspule in einem geschlossenen Gehäuse angeordnet, dessen äußere Formgebung im wesentlichen dem Hohlraum entspricht, um den Kontakt mit Wasser bzw. einen elektrischen Kurzschluß zu verhindern. Zumindest die Sekundärspule ist in den Hohlraum, der von der Primärspule umschrieben wird, lösbar eingesetzt, der Verbraucher kann auch in das Innere der Wanne hineinragen.
- Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß keine unmittelbare Kontaktierung zwischen dem haushaltsüblichen Wechselstromnetz und dem elektrischen Verbraucher besteht. Die Stromübertragung erfolgt berührungslos über die elektromagnetische Induktion einer Wechselspannung in der Sekundärspule durch den sich ändernden magnetischen Fluß in der Primärspule. Dabei können verschiedene elektrische Verbraucher an der Sekundärspule angeschlossen sein.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
- Um das Gefährdungspotential für den Benutzer zu minimieren sind die Anzahl der Windungen von Primär- und Sekundärspule derart ausgelegt, daß in der Sekundärspule lediglich geringe Spannungen induziert werden, die bei einer Beschädigung der Kapselung des elektrischen Verbrauchers und einem Eindringen von Wasser zwar ebenfalls zu einem elektrischen Kurzschluß führen, aber aufgrund der geringen Spannungen kein gesundheitliches Risiko darstellen. Insbesondere liegen an der Primärspule die haushaltsüblichen 230 V/50 Hz Wechselspannungen an und an der Sekundärspule eine 12 V-Spannung. Sie kann in einem bekannten Gleichrichter in 12 V-Gleichspannung umgewandelt und zum Betrieb von Glühbirnen oder LED's verwendet werden. Zur Verbesserung der Sicherheit ist an der Primärspule ein ebenfalls bekannter FI-Schutzschalter angebracht, der beim Zusammenbrechen der induzierten Spannung in der Sekundärspule aufgrund eines elektrischen Kurzschlusses die Primärspule vom Netz abtrennt.
- Um den Komfort des Nutzers nicht durch aus der Wandung herausragende Einbauten zu schmälern, sind Sekundärspule und elektrischer Verbraucher derart ausgelegt, daß sie vollständig in den Hohlraum einsetzbar sind. Das bedeutet, daß bei einer Lichtquelle die vor der Glühbirne angeordnete Scheibe im wesentlichen bündig mit der Wandung der Wanne abschließt.
- Zur Erzielung unterschiedlichster Beleuchtungseffekte für den Innenraum der Wanne ist vorgeschlagen, daß eine Lichtquelle wie eine Glühbirne oder eine LED mit einer Sekundärspule zur Stromversorgung in den Hohlraum eingesetzt ist. Zusätzlich können an der Lichtquelle elektrische Stellmotoren vorhanden sein, die ebenfalls mit dem in der Sekundärspule induzierten Strom betrieben werden, mit denen die Lichtquelle gedreht oder ein Wechselmagazin mit verschiedenen Farbfiltern für die Lichtquelle betätigt werden kann.
- In einer sinnvollen Weiterbildung der Erfindung weist der Hohlraum einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt auf, dessen Längsachse senkrecht zur Wandung nach außen hin orientiert ist. Dadurch kann der elektrische Verbraucher mit einer beliebigen Orientierung bezüglich seiner Längsachse eingesetzt werden.
- Insbesondere ist vorgeschlagen, daß eine den Hohlraum umschreibende Buchse lösbar an oder in der Wandung der Wanne befestigbar ist, z. B. über eine Verschraubung, die mit einem zusätzlichen Dichtring aus Gummi gegen das Austreten von Wasser aus der Wanne abgedichtet ist.
- Um ein unbeabsichtigtes Lösen des elektrischen Verbrauchers mit der Sekundärspule aus dem Hohlraum zu verhindern, ist er lösbar im Hohlraum festgelegt, z. B. über eine weitere Verschraubung, wobei am Verbraucher bzw. seiner Kapselung ein Außen- und am Hohlraum bzw. der Buchse ein Innengewinde angebracht ist. Zusätzlich kann diese Verschraubung mit einem O-Ring aus Gummi gegen das Eindringen von Wasser in den Raum zwischen den Spulen abgesichert sein.
- In den Hohlraum können auch elektrisch betriebene Massageeinrichtungen, die auf den Körper des Nutzers einwirken, eingesetzt, oder ein elektrisch betriebenes Gebläse zum Eintrag von Luft in Wasser zur Nutzung nach Art eines Whirlpools verwendet werden. Dazu ist im Hohlraum am Boden eine Öffnung angebracht, durch die Luft angesaugt und vom Gebläse ins Wasser eingeleitet wird. Zusätzlich können Rückschlagventile und weitere Sicherungseinrichtungen angebracht werden, die das Austreten von Wasser aus der Wanne verhindern.
- Zur Erhöhung der Induktivität in der Primär- und Sekundärspule, und damit zur Verbesserung des Wirkungsgrads bei der Energieübertragung, werden Primär- und/oder Sekundärspule mit einem elektrisch leitfähigen Kern ausgestattet, insbesondere einem hierfür bekannten Weicheisenkern. Bei der Sekundärspule ist er in ihrem Inneren angeordnet.
- Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem anhand einer Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher dargestellt ist. Es zeigt:
- Figur 1
- eine Lichtquelle mit Sekundärspule, die in den Hohlraum eingesetzt sind.
- Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich um eine Lichtquelle, die in einen Hohlraum (1) in der Wandung (2) eingesetzt ist. Er ist teilweise von einer Primärspule (3) umschrieben, die im wesentlichen unmittelbar an seiner Außenseite anliegt und mit Wechselspannung beaufschlagbar ist. In seinem Inneren, in dem Bereich, der von der Primärspule (3) umschrieben wird, ist eine koaxial zur Primärspule (3) ausgerichtete Sekundärspule (4) angeordnet, die mit einem zusätzlichen Weicheisenkern (5) zur Erhöhung der Induktivität ausgestattet ist. Aufgrund des sich in der Primärspule (3) ändernden magnetischen Flusses wird in der Sekundärspule (4) eine Wechselspannung induziert, wobei die Größen der Spannungen dem Verhältnis der Windungszahlen der Spulen (3,4) entspricht. Zusätzlich kann ein nicht abgebildeter Gleichrichter vorhanden sein, der die Wechselspannung in Gleichspannung umwandelt, um über elektrische Leitungen (9) eine 12 V-Halogenlampe (10) oder eine LED zu betreiben. Die Lichtquelle (6) mit der Sekundärspule (4) ist ihrerseits in einem wasserdicht abgekapselten Gehäuse (7) eingesetzt, das über eine Verschraubung lösbar im Hohlraum (1) festgelegt ist, um einen elektrischen Kurzschluß am Verbraucher zu unterbinden. Der Hohlraum (1), z. B. in Form einer Buchse (8), wird ebenfalls mit einer Verschraubung an der Wandung (2) der Wanne lösbar befestigt. Die zusätzliche Ausstattung mit Dichtungsringen, einer Steuerung für die Verbraucher sowie mit elektrischen Sicherungen ist dem Fachmann möglich. Zur Vereinfachung der Zeichnung wurde auf die Darstellung der Verschraubungen verzichtet.
Claims (9)
- Badewanne mit einem in der Wandung angeordneten elektrischen Verbraucher, wie eine Lichtquelle zur Beleuchtung des Innenraums, einer Massagevorrichtung, einem Gebläse zum Eintrag von Luft in Wasser odgl., dadurch gekennzeichnet, daß- an der Wandung (2) eine mit Wechselspannung beaufschlagbare Primärspule (3) angeordnet ist,- die Primärspule (3) zumindest teilweise einen Hohlraum (1) umschreibt, der vom Innenraum der Badewanne her zugänglich ist,- der Hohlraum (1) wasserdicht zum Wanneninnenraum hin abgedichtet ist,- in den Hohlraum (1) eine koaxiale Sekundärspule (4) zur Induktion einer elektrischen Wechselspannung zur Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers lösbar eingesetzt ist,- der elektrische Verbraucher mit der Sekundärspule (4) wasserdicht abgekapselt ist.
- Badewanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär- (3) und Sekundärspule (4) derart aufeinander abgestimmt sind, daß die in der Sekundärspule (4) induzierten Ströme und Spannungen für den Menschen ungefährlich sind, insbesondere an der Primärspule (3) 230 V/50 Hz und an der Sekundärspule (4) 12 V anliegen.
- Badewanne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärspule (4) und der elektrische Verbraucher vollständig in den Hohlraum (1) einsetzbar sind.
- Badewanne nach einem der vorgehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (6) eine Glühbirne oder LED ist.
- Badewanne nach einem der vorgehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (1) einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt hat, insbesondere seine Längsachse senkrecht zur Wandung (2) der Wanne orientiert ist.
- Badewanne nach einem der vorgehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (1) in Form einer Buchse (8) ausgeführt ist, insbesondere sie mit einem Gewinde ausgestattet und in eine Öffnung in der Wandung (2) einschraubbar ist.
- Badewanne nach einem der vorgehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrsiche Verbraucher mit der Sekundärspule (4) im Hohlraum (1) lösbar festlegbar ist, insbesondere über eine Verschraubung.
- Badewanne nach einem der vorgehenden Ansprüchen, dadurch gekenazeichnet, daß der elektrische Verbraucher eine Massageeinrichtung oder ein Gebläse ist.
- Badewanne nach einem der vorgehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär- (3) und/oder Sekundärspule (4) mit einem elektrisch leitfähigen Kern zur Erhöhung der Induktivität versehen ist, insbesondere mit einem Weicheisenkern (5) .
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