EP2412444A1 - Duschkopf für eine Duschvorrichtung - Google Patents

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EP2412444A1
EP2412444A1 EP11174792A EP11174792A EP2412444A1 EP 2412444 A1 EP2412444 A1 EP 2412444A1 EP 11174792 A EP11174792 A EP 11174792A EP 11174792 A EP11174792 A EP 11174792A EP 2412444 A1 EP2412444 A1 EP 2412444A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
shower head
water
control unit
flow
shower
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP11174792A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christof Ruhnke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Neoperl GmbH
Original Assignee
Rst Gesellschaft fur Wasserspartechnik Mbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rst Gesellschaft fur Wasserspartechnik Mbh filed Critical Rst Gesellschaft fur Wasserspartechnik Mbh
Publication of EP2412444A1 publication Critical patent/EP2412444A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/14—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
    • B05B1/18—Roses; Shower heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/004—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area comprising sensors for monitoring the delivery, e.g. by displaying the sensed value or generating an alarm
    • B05B12/006—Pressure or flow rate sensors
    • B05B12/008—Pressure or flow rate sensors integrated in or attached to a discharge apparatus, e.g. a spray gun
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/02—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling time, or sequence, of delivery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
    • F21V23/0442—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
    • B05B12/085—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to flow or pressure of liquid or other fluent material to be discharged

Definitions

  • the present invention relates to a shower head comprising an inlet for supplying water into the shower head, a drain for discharging water from the shower head, a control unit for controlling the light source, and one or more light sources for emitting a visible light signal and a power source for driving the light source. Furthermore, the invention relates to a shower device with a shower head according to the invention and a method for operating the shower head.
  • Such a shower head is from the DE 20 2004 016 297 known.
  • the shower head described therein is designed to give a visible and showering a visible visual effect for the showering people, which is effected by an illumination of the exiting from the shower head water jets.
  • the shower head is used especially in the wellness area and for light therapy.
  • the lighting of the water jets can be done in different colors, creating an appealing play of light is generated.
  • the DE 20 2008 007 597 shows a shower head having a number of LEDs, with which the water jets are illuminated during the showering with a constant color, with changing colors in a fixed frequency or with colors that change according to the temperature of the shower water.
  • the temperature of the shower water is constantly checked by means of a sensor. If a previously programmed temperature threshold (eg 30 ° C) is exceeded, the color of the light emitting diode unit changes, for example, from blue to white.
  • the DE 10 2009 004 283 describes a shower head intended to encourage the user to take a shower in a water-efficient and energy-efficient way.
  • the shower head to a flow measuring device, which is provided with a display device, so that the user of the shower head can determine the water consumption during showering and is thereby stopped to reduce this.
  • an audible or visual signal may be emitted from the display device or from the shower head when a certain or predetermined amount of water has passed the shower head.
  • Object of the present invention is therefore to provide a shower head that displays the user in a simple way the duration of the shower process and the water consumption during showering, thereby animate him to energy and water-saving shower behavior.
  • the shower head according to the invention comprises a flow regulator for limiting the flow of water through the shower head, and a flow detection unit for detecting the volume flow in the shower head and for generating corresponding signals that are readable by the control unit.
  • the invention will be described with reference to water, but it is also applicable to other liquids, especially water-based.
  • the Humanflußmengenregier is a relatively simple structure, which is correspondingly inexpensive to obtain. It limits the volume flow, which can flow through the shower head, precisely to a fixed value.
  • the flow detection unit generates corresponding signals as soon as there is a volume flow in the shower head, ie the water flows.
  • the flow-detecting unit may have an impeller which is rotated by the flow of water through the shower head in rotation. This rotation is detected by the flow detection unit purely qualitatively (rotation yes or no) and converted into corresponding signals, which are sent to the control unit.
  • the control unit has a time measuring unit and is caused by the signals of the flow rate detection unit to measure the time duration for which a volume flow is detected.
  • Volume flow begins as soon as additional water is supplied to the showerhead by opening a mixing valve or faucet and the water in the shower head begins to flow. The presence of a volume flow through the shower head thus signals the beginning of the shower process. If the water supply is stopped, the flow ends and the control unit stops the time measurement. The control unit turns on the light source either immediately or after a certain time when the flow detection unit registers a volume flow in the shower head. If the showering process exceeds a predefinable time duration, the light source is switched off again. This is the signal for the showering person to end the shower process and thus to make the shower process water-saving.
  • the volume flow through the flow regulator is regulated to a known level, the amount of water consumed within a certain time is known during the showering process. In this way, the showering people are given information about how long the showering process already takes and consumes a lot of water during the showering process has been. On a complex flow measuring device can be omitted.
  • the arrangement of the flow rate detection unit relative to the flow rate controller with respect to the flow direction of the water is arbitrary.
  • the flow detection unit comprises the energy source, the energy source having a generator operated by the volume flow of the water.
  • the flow rate detection unit may comprise an impeller which is rotated by the flowing water.
  • the rotation of the impeller is used not only for detecting a volume flow in the shower head, but also for generating electrical energy with which, among other things, the light sources and the control unit of the shower head can be operated.
  • the kinetic energy of the water is converted into electrical energy, so that the shower head requires no additional electrical energy that would have to be taken from the mains. Electricity consumption is reduced, which makes a contribution to resource-conserving handling, especially with fossil energy sources, with which the shower head CO 2 -neutral can be operated.
  • the energy source is typically realized in the form of batteries.
  • the batteries due to the wet space problematic elaborate precautions must be taken to operate the shower head with batteries, especially if the batteries should be interchangeable.
  • shower head can be dispensed with batteries, so that the protective measures can be omitted.
  • a further development of the shower head according to the invention is characterized by an energy storage device for storing the energy generated by the generator.
  • an energy storage device for storing the energy generated by the generator.
  • a further development of the present invention is characterized in that the color of the light signals can be varied by means of the control unit as a function of the time duration of the volume flow measured by the control unit.
  • the showering person several information can be provided.
  • the light signal generated by the light source has a first color. If the showering process exceeds a certain time, the color of the light signal is changed by means of the control unit, so that the user receives visual information that the showering process has exceeded a certain time and a certain amount of water has already been used up.
  • the control unit changes the color of the light as a function of the time duration for which a volume flow has been detected by the flow rate detection unit.
  • the Color change of the light signal signals to the showering person at the same time that the showering process has exceeded a certain period of time.
  • the color of the light signal can be changed, for example, by the control unit activating a color filter.
  • the control unit may also be programmed not only to change the color of the light source, but to bring the light source to blink or light up in a particular sequence.
  • the shower head comprises a housing and a connecting line between the inlet and the outlet, wherein the flow rate regulator is arranged in the connecting line.
  • the flow regulator can also be arranged in the supply line to the shower head, for example, directly behind a mixing valve or directly in front of the entrance to the shower head.
  • the integration of the flow regulator in the shower head has the advantage that a compact component is created and the user only has to connect the entire shower head. Furthermore, the flow regulator in the shower head is protected against external influences.
  • the light source comprises a number of LEDs of different colors.
  • LEDs have a high energy efficiency, develop no heat and can be made very small, so that they can be placed almost anywhere on the shower head. It is thus possible to arrange the LEDs clearly visible on the shower head, so that the user does not overlook the visual signal, regardless of the position in which he holds the shower head.
  • the light source is arranged so that it illuminates the escaping water.
  • the light is reflected by the jets of water and in particular by small drops of water, so that a particularly visibly and visually spectacular effect is generated, which allows the showering person in a particularly pleasant and almost incalculable way to perceive change in the color of the light and the information associated with it.
  • control unit is designed to store data relating to the shower process. It can be considered short-term interruptions of the shower process, for example, for applying a soap, so that the consumption of the shower before the interruption enters into the control of the light source. Furthermore, the data related to the showering process can be stored and read out for statistical purposes.
  • the shower device can also have a supply line for supplying water into the shower head, for example in the form of a flexible hose, a mixing valve and / or corresponding connections for connecting the supply line to the shower head and the mixing valve according to the invention.
  • the showering person is given an optical signal over the duration of the shower process and the associated water consumption via the control of the light sources, whereby the showering person should be animated to the resource-saving handling of water.
  • FIG. 1 shows a preferred embodiment of a shower device according to the invention based on a schematic sectional drawing.
  • FIG. 1 a shower device 10 according to the invention is illustrated by means of a schematic diagram.
  • the shower device 10 has a shower head 12, which in FIG. 1 is shown by a sectional view.
  • the shower head 12 comprises a housing 13 with an inlet 14, via which water can be introduced into the shower head 12.
  • a supply line 16 in the form of a flexible hose can be connected.
  • the shower head 12 has a drain 18, which comprises a plurality of openings 20, with which the escaping water can be separated into many small jets.
  • the water is passed via a connecting line 22 from the inlet 14 to the outlet 18.
  • a flow rate regulator 24 is arranged in the connecting line 22, which the volume flow of the water, the the shower head 12 happens, pressure-independent precisely reduced to a certain value.
  • a flow detection unit 26 is provided in the shower head 12, which can determine whether the water flows in the connecting line 22 or not.
  • the flow detection unit 26 generates signals depending on whether or not it detects a volume flow. These signals are forwarded to a control unit 28, which can measure the time duration for which the flow detection unit 26 detects a volume flow in the shower head.
  • the control unit 28 perform time-dependent switching operations.
  • data relating to the shower process can be stored with the control unit 28.
  • the flow rate detection unit 26 is connected to the control unit 28 via electric wires 30. Furthermore, at least one first light source 32 1 is provided, which can generate optical signals that are visible to the user. In the illustrated example, the first light source 32 1 has a number of LEDs 34 1 , which each generate light signals in different colors. The LEDs 34 1 are arranged to illuminate the exiting water. Alternatively or cumulatively, the light source 32 or LEDs 34 may also be mounted in a gripping portion 35 of the shower head 12 in which the housing has a reduced diameter so that the shower head can be conveniently gripped by the showering person.
  • a second light source 32 2 is provided in the gripping portion 35, which also has a number of LEDs 34 2 and at which the openings 20 opposite portion of the housing 13 are mounted.
  • the further light source 32 2 emits the same light signals as the first light source 32 1 .
  • the light signals the showering person are also clearly visible when he positioned the shower head 12 below the eye level.
  • the light source 32 and the control unit 28 are powered by a power source 36 with energy.
  • the flow rate detection unit comprises 26, the energy source 36, wherein the energy source 36 has a generator 38 operated by the volume flow of the water.
  • the flow rate detection unit 26 includes an impeller 39 which is rotated by the flowing water. The rotation of the impeller 39 is used on the one hand to detect the volume flow of water qualitatively. As soon as the water in the shower head 12 flows and the impeller 39 is rotated, the flow detection unit 26 generates a signal, which is forwarded to the control unit 28. On the other hand, the rotation of the impeller 39 is used to convert the kinetic energy of the flowing water into electrical energy to operate the light sources 32 and the control unit 28.
  • an energy store 40 for example in the form of an accumulator 42, is provided.
  • the energy storage 40 of the generator 38 generated, but not required power is stored.
  • the energy store 40 is designed as a separate unit, but may also be part of the control unit 28.
  • the user actuates an unillustrated mixing valve, which is part of the shower apparatus 10, whereby water flows into the showerhead 12.
  • the flow rate detection unit 26 registers the presence of a volume flow and sends corresponding signals to the control unit 28, thereby defining the start of the showering process.
  • the control unit 28 now begins to measure the duration of the showering process. At the same time, it can also ensure that the light source 32 is activated immediately or at a later time.
  • the light signal generated by the light source 32 has a first color in the activated state.
  • a shower time of 3 minutes is recommended. If the flow rate regulator 24 limits the volume flow to, for example, 10 l / min, 30 l of water are consumed after 3 min, which represents a resource-conserving consumption. With commercial Mischventüen not shown here, which are upstream of the shower head 12 upstream, volume flows of up to 24 L / min can be set. If the mixing valve is opened at just over a third, the flow regulator already has its effect. Since the vast majority of the showering persons opens the mixing valve completely or at least half, the intended use of the shower apparatus and the shower head 12 is ensured in the majority of cases.
  • the light signal of the light source 32 may be a green color to signal that the consumption is within an acceptable range and that the showering time does not exceed the recommended duration.
  • control unit 28 controls the light source 32 so that the color of the light generated by it changes.
  • the color may change from green to yellow or orange to signal that the showering time considered optimal has been exceeded and it is recommended that the showering be stopped.
  • control unit 28 then changes the color of the light source 32 to red, so that the user realizes that the showering time is clearly above the recommendation and the amount of water consumed can no longer be regarded as resource-conserving.
  • control unit 28 may illuminate the LEDs 34 in a particular sequence to animate the user to do the showering
  • controller 28 may illuminate the LEDs 34 in a particular sequence to animate the user to complete the showering process.
  • the control unit 28 may record data related to the showering operation for statistical purposes.
  • the volume flow is interrupted during a showering at least once, for example, for applying a soap or a shampoo.
  • the control unit 28 may be programmed to disregard interrupts until a certain period of time, in that the color of the light generated by the light source 32 is not reset to green when the volumetric flow is restarted, but the duration of the showering before the interruption Calculation of the total shower time taken into account and the existing before the interruption color of the light source 32 is maintained.

Landscapes

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Duschkopf, umfassend einen Zulauf (14) zum Zuführen von Wasser in den Duschkopf (12), einen Ablauf (18) zum Abführen von Wasser aus dem Duschkopf (12), eine oder mehrere Lichtquellen (32) zum Aussenden eines sichtbaren Lichtsignals, eine Steuereinheit (28) zum Ansteuern der Lichtquelle (32), und eine Energiequelle (36) zum Betreiben der Lichtquelle (32) und der Steuereinheit. Weiterhin ist ein Durchflussmengenregler (24) zum Begrenzen des durch den Duschkopf (12) geführten Volumenstroms des Wassers, und eine Durchfluss-Erfassungseinheit (26) zum Erfassen des Volumenstroms im Duschkopf (12) und zum Erzeugen entsprechender Signale, die von der Steuereinheit (28) lesbar sind, vorgesehen. Ferner betrifft die Erfindung eine Duschvorrichtung (10) mit einem erfindungsgemäßen Duschkopf und ein Verfahren zum Betreiben des erfindungsgemäßen Duschkopfes (10).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Duschkopf, umfassend einen Zulauf zum Zuführen von Wasser in den Duschkopf, einen Ablauf zum Abführen von Wasser aus dem Duschkopf, eine Steuereinheit zum Ansteuern der Lichtquelle, und eine oder mehrere Lichtquellen zum Aussenden eines sichtbaren Lichtsignals und eine Energiequelle zum Betreiben der Lichtquelle. Ferner betrifft die Erfindung eine Duschvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Duschkopf und ein Verfahren zum Betreiben des Duschkopfes.
  • Ein derartiger Duschkopf ist aus der DE 20 2004 016 297 bekannt. Der darin beschriebene Duschkopf ist darauf ausgelegt, beim Duschen einen sichtbaren und für die duschenden Personen einen entspannenden optischen Effekt zu erzielen, was durch eine Beleuchtung der aus dem Duschkopf austretenden Wasserstrahlen bewirkt wird. Der Duschkopf wird insbesondere im Wellnessbereich und zur Lichttherapie verwendet. Die Beleuchtung der Wasserstrahlen kann in verschiedenen Farben erfolgen, wodurch ein ansprechendes Lichtspiel erzeugt wird.
  • Die DE 20 2008 007 597 zeigt eine Duschkopf, der eine Anzahl von LEDs aufweist, mit denen die Wasserstrahlen während der Dauer des Duschvorgangs mit einer konstanten Farbe, mit wechselnden Farben in einer festen Frequenz oder mit Farben beleuchtet werden, die entsprechend der Temperatur des Duschwassers wechseln. Dabei wird mit Hilfe eines Sensors die Temperatur des Duschwassers ständig überprüft. Wird ein vorher einprogrammierter Temperaturschwellwert (z.B. 30°C) überschritten, wechselt die Farbe der Lichtemitterdioden-Einheit beispielsweise von blau nach weiß.
  • In beiden Fällen ist die Farbe der von der Lichtquelle ausgesandten Lichtsignale jedoch völlig unabhängig von der Menge des verbrauchten Wassers.
  • Die DE 10 2009 004 283 beschreibt einen Duschkopf, der den Benutzer dazu anregen soll, wasser-und energieeffizient zu duschen. Hierzu weist der Duschkopf eine Durchflussmesseinrichtung auf, der mit einer Anzeigevorrichtung versehen ist, so dass der Benutzer des Duschkopfes den Wasserverbrauch beim Duschen feststellen kann und dadurch angehalten wird, diesen zu reduzieren. Alternativ oder kumulativ kann ein akustisches oder optisches Signal von der Anzeigevorrichtung oder vom Duschkopf abgegeben werden, wenn eine bestimmte oder vorgegebene Wassermenge den Duschkopf passiert hat.
  • Nachteilig hieran ist, dass der Aufbau des Duschkopfes relativ komplex und damit teuer ist. Besondere ist eine aufwändig gestaltete Durchflussmesseinrichtung notwendig.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, einen Duschkopf anzugeben, der auf einfache Art und Weise dem Benutzer die Dauer des Duschvorgangs und den Wasserverbrauch während des Duschens anzeigt, um ihn hierdurch zu einem energie- und wassersparenden Duschverhalten zu animieren.
  • Gelöst wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der erfindungsgemäße Duschkopf einen Durchflussmengenregler zum Begrenzen des durch den Duschkopf geführten Volumenstroms des Wassers, und eine Durchfluss-Erfassungseinheit zum Erfassen des Volumenstroms im Duschkopf und zum Erzeugen entsprechender Signale, die von der Steuereinheit lesbar sind, umfasst. Die Erfindung wird anhand von Wasser beschrieben, jedoch ist sie auch auf andere Flüssigkeiten, insbesondere auf Wasserbasis, anwendbar.
  • Der Durchflussmengenregier ist ein relativ einfach aufgebautes Bauteil, welches entsprechend kostengünstig zu beziehen ist. Er begrenzt den Volumenstrom, welcher durch den Duschkopf fließen kann, präzise auf einen festen Wert. Die Durchfluss-Erfassungseinheit erzeugt entsprechende Signale, sobald ein Volumenstrom im Duschkopf vorhanden ist, das Wasser also strömt. Hierzu kann die Durchfluss-Erfassungseinheit ein Flügelrad aufweisen, das durch die Strömung des Wassers durch den Duschkopf in Drehung versetzt wird. Diese Drehung wird von der Durchfluss-Erfassungseinheit rein qualitativ erfasst (Drehung ja oder nein) und in entsprechende Signale umgewandelt, die an die Steuereinheit gesendet werden. Die Steuereinheit weist eine Zeitmesseinheit auf und wird von den Signalen der Durchfluss-Erfassungseinheit dazu veranlasst, die Zeitdauer zu messen, für die ein Volumenstrom erfasst wird.
  • Der Volumenstrom setzt ein, sobald weiteres Wasser dem Duschkopf durch Öffnen eines Mischventils oder eines Wasserhahns zugeführt wird und das Wasser im Duschkopf zu strömen beginnt. Das Vorhandensein eines Volumenstroms durch den Duschkopf signalisiert somit den Beginn des Duschvorgangs. Wird die Wasserzufuhr gestoppt, endet der Volumenstrom und die Steuereinheit beendet die Zeitmessung. Die Steuereinheit schaltet die Lichtquelle entweder sofort oder nach einer gewissen Zeit ein, wenn die Durchfluss-Erfassungseinheit einen Volumenstrom im Duschkopf registriert. Überschreitet der Duschvorgang eine vorgebbare Zeitdauer, wird die Lichtquelle wieder ausgeschaltet. Dies ist für die duschende Person das Signal, den Duschvorgang zu beenden und somit den Duschvorgang wassersparend zu gestalten.
  • Da der Volumenstrom durch den Durchflussmengenregler auf ein bekanntes Maß reguliert wird, ist die innerhalb einer bestimmten Zeit verbrauchte Wassermenge während des Duschvorgangs bekannt. Auf diese Weise wird der duschenden Personen eine Information darüber gegeben, wie lange der Duschvorgang bereits dauert und viel Wasser während des Duschvorgangs verbraucht worden ist. Auf eine komplexe Durchflussmesseinrichtung kann verzichtet werden.
  • Da die Durchfluss-Erfassungseinheit nur den Beginn und das Ende des Volumenstroms registrieren und die Steuereinheit zur Zeitmessung veranlassen muss, ist die Anordnung der Durchfluss-Erfassungseinheit relativ zum Durchflussmengenregler bezogen auf die Strömungsrichtung des Wassers frei wählbar.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Duschkopfes umfasst die Durchfluss-Erfassungseinheit die Energiequelle, wobei die Energiequelle einen vom Volumenstrom des Wassers betriebenen Generator aufweist. Wie bereits oben beschrieben, kann die Durchfluss-Erfassungseinheit ein Flügelrad umfassen, welches vom strömenden Wasser in Drehung versetzt wird. In dieser Weiterbildung wird die Drehung des Flügelrades nicht nur zur Erfassung eines Volumenstroms im Duschkopf, sondern auch zum Erzeugen von elektrischer Energie verwendet, mit der unter anderem die Lichtquellen und die Steuereinheit des Duschkopfes betrieben werden können. Die kinetische Energie des Wassers wird in elektrische Energie umgewandelt, so dass der Duschkopf keine zusätzliche elektrische Energie benötigt, die aus dem Stromnetz entnommen werden müsste. Der Stromverbrauch wird gesenkt, wodurch ein Beitrag zum ressourcenschonenden Umgang insbesondere mit fossilen Energiequellen geleistet wird, womit der Duschkopf CO2-neutral betrieben werden kann.
  • Bei aus dem Stand der Technik bekannten Duschköpfen ist die Energiequelle typischerweise in Form von Batterien realisiert. Aufgrund der Feuchtraumproblematik müssen jedoch aufwendige Schutzvorkehrungen getroffen werden, um den Duschkopf mit Batterien betreiben zu können, insbesondere dann, wenn die Batterien austauschbar sein sollen. In dieser Weiterbildung des erfindungsgemäßen Duschkopfes kann auf Batterien verzichtet werden, so dass die Schutzvorkehrungen entfallen können.
  • Eine Fortbildung des erfindungsgemäßen Duschkopfes zeichnet sich durch einen Energiespeicher zum Speichern der vom Generator erzeugten Energie aus. Hierdurch wird eine bestimmte Menge von elektrischer Energie gespeichert, so dass der Duschkopf und insbesondere die Steuereinheit und die Lichtquelle auch dann betrieben werden können, wenn das Wasser nicht strömt, also kein Volumenstrom vorhanden ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Volumenstrom kurz unterbrochen wird, wenn sich die duschende Person einseifen oder ein Shampoo auftragen will.
  • Eine Fortbildung der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Farbe der Lichtsignale in Abhängigkeit der von der Steuereinheit gemessenen Zeitdauer des Volumenstroms mittels der Steuereinheit veränderbar ist. Auf diese Weise können der duschenden Person mehrere Informationen zur Verfügung gestellt werden. Zu Beginn des Duschvorgangs weist das von der Lichtquelle erzeugte Lichtsignal eine erste Farbe auf. Überschreitet der Duschvorgang eine bestimmte Zeit, wird die Farbe des Lichtsignals mittels der Steuereinheit geändert, so dass der Benutzer eine optische Information darüber erhält, dass der Duschvorgang eine bestimmte Zeit überschritten und eine bestimmte Wassermenge bereits verbraucht ist. Darüber hinaus ist es ebenfalls möglich, die Farbe des Lichtsignals nochmals zu ändern, wenn eine noch größere Wassermenge verbraucht worden ist. So kann das von der Lichtquelle erzeugte Licht beispielsweise während der Zeit, bei der die verbrauchte Wassermenge unter 30 L liegt, eine grüne Farbe, zwischen 30 und 50 L eine gelbe oder orangene Farbe und über 50 L eine rote Farbe aufweisen. Da der Volumenstrom mittels des Durchflussmengenreglers auf ein bekanntes Maß begrenzt wird, ändert die Steuereinheit die Farbe des Lichts in Abhängigkeit der Zeitdauer, für die ein Volumenstrom von der Durchfluss-Erfassungseinheit erfasst worden ist. Die Farbänderung des Lichtsignals signalisiert der duschenden Person gleichzeitig auch, dass der Duschvorgang eine bestimmte Zeitdauer überschritten hat. Die Farbe des Lichtsignals kann beispielsweise dadurch geändert werden, dass die Steuereinheit einen Farbfilter aktiviert. Alternativ kann die Steuereinheit auch so programmiert werden, dass sie nicht nur die Farbe der Lichtquelle ändert, sondern die Lichtquelle zum Blinken oder zum Aufleuchten in einer bestimmen Abfolge bringt.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der Duschkopf ein Gehäuse und eine Verbindungsleitung zwischen dem Zulauf und dem Ablauf, wobei der Durchflussmengenregler in der Verbindungsleitung angeordnet ist. Grundsätzlich kann der Durchflussmengenregler auch in der Zuführleitung zum Duschkopf angeordnet werden, beispielsweise direkt hinter einem Mischventil oder direkt vor dem Eingang in den Duschkopf. Die Integration des Durchflussmengenreglers in den Duschkopf hat jedoch den Vorteil, dass ein kompaktes Bauteil geschaffen wird und der Benutzer nur den kompletten Duschkopf anschließen muss. Weiterhin ist der Durchflussmengenregler im Duschkopf gegen äußere Einflüsse geschützt.
  • In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Lichtquelle eine Anzahl von LEDs von unterschiedlicher Farbe. LEDs weisen eine hohe Energieeffizienz auf, entwickeln keine Wärme und können sehr klein ausgeführt werden, so dass sie nahezu überall am Duschkopf angeordnet werden können. Es ist somit möglich, die LEDs gut sichtbar am Duschkopf anzuordnen, so dass der Benutzer das optische Signal nicht übersieht, egal, in welcher Position er den Duschkopf hält.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Lichtquelle so angeordnet, dass sie das austretende Wasser beleuchtet. Das Licht wird durch die Wasserstrahlen und insbesondere durch kleine Wassertropfen reflektiert, so dass ein besonders gut sichtbarer und optisch beeindruckender Effekt erzeugt wird, welches es der duschenden Person auf besonders angenehme und nahezu unübersehbare Weise ermöglicht, Änderung in der Farbe des Lichts und die hiermit verbundenen Informationen wahrzunehmen.
  • Gemäß einer weiteren Fortbildung der vorliegenden Erfindung ist die Steuereinheit zum Speichern von auf den Duschvorgang bezogenen Daten ausgebildet. Es können kurzzeitige Unterbrechungen des Duschvorgangs, beispielsweise zum Auftragen einer Seife, berücksichtigt werden, so dass der Verbrauch des Duschvorgangs vor der Unterbrechung mit in die Ansteuerung der Lichtquelle eingeht. Weiterhin können die auf den Duschvorgang bezogenen Daten gespeichert und zu statistischen Zwecken ausgelesen werden.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Duschvorrichtung, umfassend einen Duschkopf nach einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele. Die Vorteile und technischen Effekte, die mit dem erfindungsgemäßen Duschkopf erzielt werden, werden auch mit der erfindungsgemäßen Duschvorrichtung realisiert. Die Duschvorrichtung kann neben dem Duschkopf noch eine Zuführleitung zum Zuführen von Wasser in den Duschkopf, beispielsweise in Form eines flexiblen Schlauchs, ein Mischventil und/oder entsprechende Anschlüsse zum Verbinden der Zuführleitung mit dem erfindungsgemäßen Duschkopf und dem Mischventil aufweisen.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Lichtquelle eines Duschkopfes nach einem der vorgenannten Ausführungsbeispiele, umfassend folgende Schritte:
    • Erfassen eines Volumenstroms des Wassers im Duschkopf mittels einer Durchfluss-Erfassungseinheit,
    • Ermitteln der Zeitdauer der Erfassung des Volumenstroms mittels einer Steuereinheit, und
    • Ansteuern von Lichtquellen in Abhängigkeit der ermittelten Zeitdauer.
  • Die für die erfindungsgemäße Vorrichtung genannten technischen Effekte und Vorteile können ebenfalls mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielt werden. Insbesondere wird der duschenden Person über die Ansteuerung der Lichtquellen ein optisches Signal über die Zeitdauer des Duschvorgangs und den damit verbundenen Wasserverbrauch gegeben, wodurch die duschende Person zum ressourcenschonenden Umgang mit Wasser animiert werden soll.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen im Detail erläutert.
  • Figur 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Duschvorrichtung anhand einer prinzipiellen Schnittzeichnung.
  • In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Duschvorrichtung 10 anhand einer Prinzipskizze dargestellt. Die Duschvorrichtung 10 weist einen Duschkopf 12 auf, der in Figur 1 anhand einer Schnittdarstellung gezeigt ist. Der Duschkopf 12 umfasst ein Gehäuse 13 mit einem Zulauf 14, über den Wasser in den Duschkopf 12 eingebracht werden kann. Hierzu kann beispielsweise eine Zuführleitung 16 in Form eines flexiblen Schlauches anschließbar sein. Weiterhin weist der Duschkopf 12 einen Ablauf 18 auf, der eine Vielzahl von Öffnungen 20 umfasst, mit denen das austretende Wasser in viele kleine Strahlen separiert werden kann. Innerhalb des Duschkopfes 12 wird das Wasser über eine Verbindungsleitung 22 vom Zulauf 14 zum Ablauf 18 geführt.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist in der Verbindungsleitung 22 ein Durchflussmengenregler 24 angeordnet, welcher den Volumenstrom des Wassers, der den Duschkopf 12 passiert, druckunabhängig präzise auf einen bestimmten Wert reduziert. Weiterhin ist eine Durchfluss-Erfassungseinheit 26 im Duschkopf 12 vorhanden, welche ermitteln kann, ob das Wasser in der Verbindungsleitung 22 strömt oder nicht. Die Durchfluss-Erfassungseinheit 26 generiert Signale abhängig davon, ob sie einen Volumenstrom erfasst oder nicht. Diese Signale werden an eine Steuereinheit 28 weitergeleitet, welche die Zeitdauer messen kann, für welche die Durchfiuss-Erfassungseinheit 26 einen Volumenstrom im Duschkopf erfasst. Weiterhin kann die Steuereinheit 28 zeitabhängige Schaltvorgänge durchführen. Ferner können mit der Steuereinheit 28 auf den Duschvorgang bezogene Daten gespeichert werden können.
  • Die Durchfluss-Erfassungseinheit 26 ist mit der Steuereinheit 28 über elektrische Leitungen 30 verbunden. Weiterhin ist mindestens eine erste Lichtquelle 321 vorgesehen, welche optische Signale erzeugen kann, die für den Benutzer sichtbar sind. Im dargestellten Beispiel weist die erste Lichtquelle 321 eine Anzahl von LEDs 341 auf, die jeweils Lichtsignale in unterschiedlichen Farben erzeugen. Die LEDs 341 sind so angeordnet, dass sie das austretende Wasser beleuchten. Alternativ oder kumulativ können die Lichtquelle 32 oder die LEDs 34 auch in einem Greifabschnitt 35 des Duschkopfes 12 angebracht sein, in dem das Gehäuse einen reduzierten Durchmesser aufweist, so dass der Duschkopf bequem von der duschenden Person ergriffen werden kann. Im dargestellten Beispiel ist im Greifabschnitt 35 eine zweite Lichtquelle 322 vorgesehen, die ebenfalls eine Anzahl von LEDs 342 aufweist und an dem den Öffnungen 20 gegenüberliegenden Abschnitt des Gehäuses 13 angebracht sind. Die weitere Lichtquelle 322 sendet die gleichen Lichtsignale aus wie die erste Lichtquelle 321. Hierdurch sind die Lichtsignale die duschende Person auch dann gut sichtbar, wenn er den Duschkopf 12 unterhalb der Augenhöhe positioniert.
  • Die Lichtquelle 32 und die Steuereinheit 28 werden über eine Energiequelle 36 mit Energie versorgt. Im dargestellten Beispiel umfasst die Durchfluss-Erfassungseinheit 26 die Energiequelle 36, wobei die Energiequelle 36 einen vom Volumenstrom des Wassers betriebenen Generator 38 aufweist. Die Durchfluss-Erfassungseinheit 26 umfasst ein Flügelrad 39, welches vom strömenden Wasser in Drehung versetzt wird. Die Drehung des Flügelrades 39 wird einerseits dazu verwendet, um den Volumenstrom des Wassers qualitativ zu erfassen. Sobald das Wasser im Duschkopf 12 strömt und das Flügelrad 39 in Drehung versetzt, erzeugt die Durchfluss-Erfassungseinheit 26 ein Signal, welches an die Steuereinheit 28 weitergeleitet wird. Andererseits wird die Drehung des Flügelrads 39 dazu verwendet, um die kinetische Energie des strömenden Wassers in elektrische Energie umzuwandeln, um die Lichtquellen 32 und die Steuereinheit 28 zu betreiben.
  • Um zu gewährleisten, dass die Lichtquellen 32 und die Steuereinheit 38 auch dann betrieben werden können, wenn das Wasser im Duschkopf 12 nicht strömt und sich somit das Flügelrad 39 nicht dreht, ist ein Energiespeicher 40, beispielsweise in Form eines Akkumulators 42, vorgesehen. Im Energiespeicher 40 wird der vom Generator 38 erzeugte, aber nicht benötigte Strom gespeichert. Im dargestellten Beispiel ist der Energiespeicher 40 als separate Einheit ausgeführt, kann aber auch Teil der Steuereinheit 28 sein.
  • Zu Beginn eines Duschvorgangs betätigt der Benutzer beispielsweise ein nicht dargestelltes Mischventil, welches Teil der Duschvorrichtung 10 ist, wodurch Wasser in den Duschkopf 12 strömt. Die Durchfluss-Erfassungseinheit 26 registriert das Vorhandensein eines Volumenstroms und sendet entsprechende Signale an die Steuereinheit 28, wodurch der Beginn des Duschvorgangs definiert wird. Die Steuereinheit 28 beginnt nun, die Dauer des Duschvorgangs zu messen. Gleichzeitig kann sie auch dafür sorgen, die Lichtquelle 32 sofort oder zu einem späteren Zeitpunkt zu aktivieren. Das von der Lichtquelle 32 erzeugte Lichtsignal weist im aktivierten Zustand eine erste Farbe auf.
  • Nach Angaben von Gesundheitsorganisationen ist eine Duschdauer von 3 min empfehlenswert. Begrenzt der Durchflussmengenregler 24 den Volumenstrom auf beispielsweise 10 L/min, so werden nach 3 min 30 L Wasser verbraucht, was einen ressourcenschonenden Verbrauch darstellt. Mit hier nicht dargestellten handelsüblichen Mischventüen, welche dem Duschkopf 12 stromaufwärts vorgeschaltet sind, können Volumenströme von bis zu 24 L/min eingestellt werden. Wird das Mischventil zu etwas mehr als einem Drittel geöffnet, entfaltet der Durchflussmengenregler bereits seine Wirkung. Da die überwiegende Mehrheit der duschenden Personen das Mischventil komplett oder mindestens zur Hälfte öffnet, ist der bestimmungsgemäße Gebrauch der Duschvorrichtung und des Duschkopfes 12 in den überwiegenden Fällen sichergestellt.
  • Liegt die Dauer des Duschvorgangs unter 3 min, kann das Lichtsignal der Lichtquelle 32 eine grüne Farbe haben, um zu signalisieren, dass der Verbrauch in einem akzeptablen Bereich liegt und der Duschvorgang die empfohlene Dauer nicht überschreitet.
  • Beim Überschreiten von 3 min steuert die Steuereinheit 28 die Lichtquelle 32 so an, dass die Farbe des von ihr erzeugten Lichts wechselt. Beispielsweise kann die Farbe von grün auf gelb oder orange wechseln, um zu signalisieren, dass die als optimal angesehene Zeitdauer des Duschvorgangs überschritten worden ist und es empfehlenswert ist, den Duschvorgang nun zu beenden.
  • Dauert der Duschvorgang weitere 2 min an, ändert die Steuereinheit 28 dann die Farbe der Lichtquelle 32 auf rot, so dass der Benutzer erkennt, dass nun die Duschdauer deutlich über der Empfehlung liegt und die verbrauchte Wassermenge nicht mehr als ressourcenschonend angesehen werden kann. Darüber hinaus kann die Steuereinheit 28 die LEDs 34 in einer bestimmten Abfolge zum Aufleuchten bringen, um den Benutzer dazu zu animieren, den Duschvorgang hinaus kann die Steuereinheit 28 die LEDs 34 in einer bestimmten Abfolge zum Aufleuchten bringen, um den Benutzer dazu zu animieren, den Duschvorgang zu beenden. Gleichzeitig kann die Steuereinheit 28 auf den Duschvorgang bezogene Daten zu statistischen Zwecken aufzeichnen.
  • Üblicherweise wird der Volumenstrom während eines Duschvorgangs mindestens einmal etwa zum Auftragen einer Seife oder eines Shampoos unterbrochen. Die Steuereinheit 28 kann so programmiert werden, dass Unterbrechungen bis zu einer bestimmten Zeitdauer insofern unberücksichtigt bleiben, als dass die Farbe des von der Lichtquelle 32 erzeugten Lichts beim erneuten Starten des Volumenstroms nicht wieder auf grün zurückgesetzt wird, sondern die Duschdauer vor der Unterbrechung bei der Berechnung der gesamten Duschdauer berücksichtigt und die vor der Unterbrechung vorhandene Farbe der Lichtquelle 32 beibehalten wird.
  • Die Priorität der DE 20 2010 010 719 und der DE 20 2011 002 583 wird in Anspruch genommen, wobei auf den Inhalt dieser prioritätsbegründenden Anmeldungen vollständig Bezug genommen und deren Inhalt vollständiger Bestandteil der Beschreibung zur vorliegenden Erfindung wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Duschvorrichtung
    12
    Duschkopf
    13
    Gehäuse
    14
    Zulauf
    16
    Zuführleitung
    18
    Ablauf
    20
    Öffnung
    22
    Verbindungsleitung
    24
    Durchflussmengenregler
    26
    Durchfluss-Erfassungseinheit
    28
    Steuereinheit
    30
    elektrische Leitungen
    321, 322
    Lichtquelle
    34
    LED
    35
    Greifabschnitt
    36
    Energiequelle
    38
    Generator
    39
    Flügelrad
    40
    Energiespeicher
    42
    Akku

Claims (10)

  1. Duschkopf, umfassend
    - einen Zulauf (14) zum Zuführen von Wasser in den Duschkopf (12),
    - einen Ablauf (18) zum Abführen von Wasser aus dem Duschkopf (12),
    - eine oder mehrere Lichtquellen (32) zum Aussenden eines sichtbaren Lichtsignals,
    - eine Steuereinheit (28) zum Ansteuern der Lichtquelle (32), und
    - eine Energiequelle (36) zum Betreiben der Lichtquelle (32) und der Steuereinheit,
    gekennzeichnet durch einen Durchflussmengenregler (24) zum Begrenzen des durch den Duschkopf (12) geführten Volumenstroms des Wassers, und eine Durchfluss-Erfassungseinheit (26) zum Erfassen des Volumenstroms im Duschkopf (12) und zum Erzeugen entsprechender Signale, die von der Steuereinheit (28) lesbar sind.
  2. Duschkopf nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Durchfluss-Erfassungseinheit (26) die Energiequelle (36) umfasst, wobei die Energiequelle (36) einen vom Volumenstrom des Wassers betriebenen Generator (38) aufweist.
  3. Duschkopf nach Anspruch 2,
    gekennzeichnet durch einen Energiespeicher (40) zum Speichern der vom Generator (38) erzeugten Energie.
  4. Duschkopf nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Farbe der Lichtsignale in Abhängigkeit der von der Steuereinheit (28) gemessenen Zeitdauer des Volumenstroms mittels der Steuereinheit (28) veränderbar ist.
  5. Duschkopf nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Duschkopf (12) ein Gehäuse (13) und eine Verbindungsleitung (22) zwischen dem Zulauf (14) und dem Ablauf (18) umfasst, wobei der Durchflussmengenregler (24) in der Verbindungsleitung (22) angeordnet ist.
  6. Duschkopf nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (32) eine Anzahl von LEDs (34) von unterschiedlicher Farbe umfasst.
  7. Duschkopf nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (32) so angeordnet ist, dass sie das austretende Wasser beleuchtet.
  8. Duschkopf nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (28) zum Speichern von auf den Duschvorgang bezogenen Daten ausgebildet ist.
  9. Duschvorrichtung, umfassend einen Duschkopf nach einem vorherigen Ansprüche.
  10. Verfahren zum Ansteuern einer Lichtquelle eines Duschkopfes (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend folgende Schritte:
    - Erfassen eines Volumenstroms des Wassers im Duschkopf (12) mittels einer Durchfluss-Erfassungseinheit (26),
    - Ermitteln der Zeitdauer der Erfassung des Volumenstroms mittels einer Steuereinheit (28), und
    - Ansteuern von Lichtquellen (32) in Abhängigkeit der ermittelten Zeitdauer.
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