EP2644790A1

EP2644790A1 - Duscheinrichtung für ein Dusch-WC mit einem Durchlauferhitzer

Info

Publication number: EP2644790A1
Application number: EP12002304.9A
Authority: EP
Inventors: Simon Bachmann
Original assignee: Geberit International AG
Current assignee: Geberit International AG
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2013-10-02

Abstract

Diese Erfindung betrifft eine Duscheinrichtung eines Dusch-WCs oder Bidets mit einem Thermoblock als Durchlauferhitzer. Der Thermoblock ist ein Metallguss-Durchlauferhitzer, bei dem das von dem zu erwärmenden Wasser durchströmte Gehäuse ganz oder im Wesentlichen aus einem Metallkörper besteht.

Description

Die vorliegend beschriebene Erfindung betrifft eine Duscheinrichtung für ein Dusch-WC oder Bidet mit einem Durchlauferhitzer zum Erwärmen von Wasser vor dem Austritt des Wassers aus einer Duschdüse.
Dusch-WCs und Bidets sind an sich bereits seit geraumer Zeit bekannt und weisen regelmäßig eine Duschdüse für einen Duschwasseraustritt auf. Das ausgetretene Duschwasser ist auf den Unterleib eines Benutzers gerichtet, insbesondere den Anal- oder Vaginalbereich, und zur Reinigung vorgesehen. Dazu wird das Wasser regelmäßig erwärmt, und zwar ungefähr auf Körpertemperatur.
Zur Erwärmung des Duschwassers sind Boiler bekannt, also Wasserbehälter mit darin vorgesehenem Heizelement, die einen bestimmten Vorrat erwärmen oder auf Temperatur halten. Außerdem sind Durchlauferhitzer bekannt, die kaltes Leitungswasser während des Durchlaufens auf die gewünschte Temperatur bringen und insoweit nicht an ein bestimmtes Wasservolumen gebunden sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine Duscheinrichtung für ein Dusch-WC oder Bidet hinsichtlich der Erwärmung des Wassers zu verbessern.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Duscheinrichtung für ein Dusch-WC oder ein Bidet mit einer Duschdüse für einen Duschwasseraustritt zu einem Benutzer, einem Duschwasseranschluss zur Versorgung der Duscheinrichtung mit Wasser und einem Durchlauferhitzer zum Erwärmen des Wassers vor dem Austritt aus der Duschdüse, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlauferhitzer ein Thermoblock ist,
sowie durch ein entsprechend ausgestattetes Dusch-WC und die Verwendung eines Thermoblocks für die Duscheinrichtung bzw. das Dusch-WC.
Die nachstehende Beschreibung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zum Betreiben eines Thermoblocks, einer Duscheinrichtung oder eines Dusch-WCs. Die Offenbarung ist im Hinblick auf alle diese Aspekte zu verstehen, ohne dass im Einzelnen explizit zwischen den Kategorien unterschieden wird.
Die Grundidee der Erfindung besteht also im Einsatz eines Thermoblocks als Durchlauferhitzer für eine WC- oder Bidet-Duscheinrichtung. Unter einem Thermoblock wird hier allgemein ein Metallguss-Durchlauferhitzer verstanden, bei dem das von dem zu erwärmenden Wasser durchströmte Gehäuse ganz oder im Wesentlichen aus einem Metallkörper besteht. Damit unterscheidet sich ein Thermoblock zum Beispiel von den bei Dusch-WCs gebräuchlichen keramischen Durchlauferhitzern. Insbesondere ist hier an einen Druckguss, vorzugsweise Aluminiumdruckguss gedacht. Eine an sich bekannte und auch in vorliegendem Zusammenhang günstige Ausgestaltung sieht ein Durchlauferhitzergehäuse in Schneckenform vor.
Thermoblöcke sind bislang nicht für die Erwärmung von Duschwasser im Dusch-WC oder Bidet benutzt worden, vermutlich weil dort keine besonderen Anforderungen an die Druckfestigkeit des Durchlauferhitzers gestellt werden bzw. relativ geringe Temperaturen angestrebt werden. In diesem Anwendungsbereich bieten die etablierten keramischen Durchlauferhitzer auch den grundsätzlichen Vorteil einer relativ geringen thermischen Trägheit und damit eines schnellen Ansprechverhaltens.
Allerdings hat der Erfinder erkannt, dass die Trägheit von Thermoblöcken in der Praxis durch einen spezifischen Vorteil aus seiner Sicht überkompensiert wird. Ferner schlägt die Erfindung auch Maßnahmen vor, diesen Nachteil zu verringern oder zu beheben.
Der spezifische Vorteil wird darin gesehen, dass Thermoblöcke in einer Duscheinrichtung deutlich weniger zum Verkalken neigen als keramische Durchlauferhitzer. Trotz der relativ geringen Temperaturanforderungen stellt sich die Verkalkung aus Sicht des Erfinders auch in den erfindungsgegenständlichen Duscheinrichtungen als lästiges Problem heraus, insbesondere auch weil ein Durchlauferhitzer in einer solchen Duscheinrichtung weniger leicht entkalkt oder ausgewechselt werden kann. Obwohl es grundsätzlich Maßnahmen gegen die mit der Kalkablagerung verbunden Probleme gibt, insbesondere in Form von Kalkfiltern zur Verhinderung eines Verstopfens der Düsenöffnung, sieht es der Erfinder dennoch als erstrebenswert an, das Ausmaß der Verkalkung schon im Ansatz zu verringern.
Zudem haben Tests gezeigt, dass Thermoblöcke aufgrund des Gussverfahrens eine besonders wirksame und gleichmäßige Wärmeübertragung auf das Wasser im wasserführenden Rohr bzw. entsprechenden Hohlraum im Thermoblack bieten und damit sogenannten Hot Spots, also lokalen Wärmezentren mit erhöhter Kalkbildung, entgegenwirken. Im Übrigen bieten sie eine gute Herstellbarkeit, insbesondere auch in Bezug auf die notwendigen Radien, und bilden i. d. R. eine vergleichsweise kleine Oberfläche zur Umgebung und damit eine moderate Wärmeabstrahlung und insbesondere keine freiliegenden und besonders stark abstrahlenden Heizkörper. Die metallische Vergussmasse kann minimiert und wegen der nah beieinanderliegenden Wicklungen auch das Bauvolumen klein gehalten werden. Schließlich lassen sich in Thermoblöcken durch Vermeiden von Übergängen zwischen unterschiedlichen Biegeradien und von scharfkantigen Stellen weitgehend homogene Strömungsbedingungen herstellen.
Der erwähnten Trägheit von Thermoblöcken kann in unterschiedlicher Form entgegengewirkt werden. Beispielsweise könnte eine Leistungssteuerung den Thermoblock zunächst mit einer überdimensionierten Heizleistung betreiben (und könnte der Thermoblock in diesem Sinn selbst überdimensioniert sein), um dann nach recht kurzer Zeit auf eine für einen geeigneten Dauerbetrieb ausgelegte Leistung zurückzusteuern.
Auch könnte man sich vorstellen, einen ersten Teil des geförderten Duschwassers zu verwerfen, bis eine geeignete Mindesttemperatur erreicht ist. Mit "Verwerfen" ist dabei lediglich gemeint, dass dieses Wasser nicht auf den Benutzer gerichtet wird. Es kann aber zum Beispiel stattdessen zur Reinigung von Teilen der Duscheinrichtung eingesetzt werden.
Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass eine Steuereinrichtung des Thermoblocks diesen vor dem eigentlichen Duschvorgang einschaltet und damit eine Vorheizphase vorsieht. Mit "Duschvorgang" ist damit ein Betriebszustand gemeint, in dem nicht nur Duschwasser gefördert wird, sondern dieses auch aus der Duschdüse austritt und auf den Benutzer gerichtet wird. In vielen Fällen ist dies mit dem Beginn der eigentlichen Wasserförderung gleichbedeutend, also etwa mit dem Öffnen eines Ventils oder dem Einschalten einer Wasserpumpe oder irgendeiner anderen Handlung, die den Wassertransport nach sich zieht. Die Vorheizphase mindert die trägheitsbedingten Probleme von Thermoblöcken und sorgt für ein schnelleres Erreichen des gewünschten Temperaturbereichs. Vorzugsweise umfasst die Vorheizphase einen Zeitraum von in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt mindestens 0,5 s, 1 s, 1,5 s, 2 s.
Im Einzelnen gibt es verschiedene jeweils günstige Möglichkeiten. Zunächst kann die Steuereinrichtung so ausgelegt sein, dass das Betätigen der Duschfunktion die Vorheizphase auslöst. Damit ist sowohl der Fall gemeint, dass die Vorheizphase zeitgleich mit dieser Betätigung beginnt oder eben in einem bestimmten zeitlichen Abstand danach, aber kausal als Folge dieser Betätigung. Wenn der Benutzer gegen Ende eines Toilettengangs die Duschfunktion betätigt, beispielsweise durch Drücken einer Taste, kann vor dem eigentlichen Duschvorgang noch eine Vorheizphase untergebracht werden. Zum einen könnte der Duschvorgang entsprechend verzögert werden, zum anderen steht aber wegen des in den meisten Fällen ohnehin notwendigen Ausfahrens eines Duscharms oder anderer Vorgänge ohnehin ein gewisses Zeitfenster zur Verfügung. Hierzu wird auf das erste Ausführungsbeispiel verwiesen.
In diesem Zusammenhang geht die Vorheizphase vorzugsweise pausenfrei in die Duschfunktion über, schließt sich also der Heizbetrieb während des eigentlichen Duschens unmittelbar an die Vorheizphase an. Die Pausenfreiheit ist steuerungstechnisch einfach und zudem im Hinblick auf die Vermeidung von Temperatursprüngen vorteilhaft.
Eine andere günstige Möglichkeit besteht darin, die Vorheizphase schon früher, nämlich durch eine Benutzererkennung, auszulösen. Auch hier ist mit "Auslösen" nicht zwingend Gleichzeitigkeit gemeint, vergleiche oben. Eine Benutzererkennung als solche ist bekannt. Sie kann beispielsweise über einen Raumsensor erfolgen und schon ansprechen, wenn ein potenzieller Benutzer das Bad betritt. Außerdem kommen zum Beispiel die Erfassung des Anhebens eines WC-Deckels oder der Gewichtsbelastung eines WC-Sitzes oder ein Annäherungssensor in Betracht.
In diesem Fall wird die Vorheizphase vorzugsweise selbsttätig beendet, wenn eine bestimmte Zeit abgelaufen ist und/oder ein bestimmter Temperaturschwellenwert an einem Messpunkt erreicht ist. Dadurch soll nicht nur ein übermäßiger Energieverbrauch vermieden werden sondern vor allem auch eine Überhitzung des Wassers. Infolge der Thermoblock-typischen Trägheit können solche Überhitzungen leichter auftreten als zum Beispiel bei keramischen Durchlauferhitzern. Durch die Auslösung des Vorheizbetriebs bei einer Benutzererkennung könnte die Vorheizphase sonst über eine nicht festgelegte Zeitspanne andauern. Das ist zwar grundsätzlich auch möglich, insbesondere in Verbindung mit einer entsprechend zuverlässigen Temperaturregelung, aber nicht bevorzugt. Wenn allerdings die Duschfunktion früh genug betätigt wird, kann der Vorheizbetrieb über diese Betätigung hinaus reichen oder sogar pausenfrel in den Heizbetrieb während der Duschfunktion übergehen. In diesem Zusammenhang wird auf das zweite bis fünfte Ausführungsbeispiel verwiesen.
Bei dieser Ausgestaltung kann ferner eine zusätzliche zweite (und grundsätzlich auch dritte) Vorheizphase vorgesehen sein, wenn nach der Beendigung der zweiten Vorheizphase ein bestimmter Zeitschwellenwert oder Temperaturschwellenwert über- bzw. unterschritten wird. Damit kann ein zu starkes Absinken der durch das Vorheizen bereits erreichten Temperatur des Thermoblocks bzw. des Wassers darin vermieden werden, andererseits kann eine solche zweite Vorheizphase auch deutlich kürzer gehalten werden als die erste, weil ja noch eine erhebliche Restwärme vorhanden ist. Hierzu wird auf das dritte und vierte Ausführungsbeispiel verwiesen.
Als Variante kann hier statt oder zusätzlich zu einer Auslösung der zweiten Vorheizphase durch das Überschreiten oder Unterschreiten des Schwellenwerts auch eine Auslösung der zweiten Vorheizphase durch die Betätigung der Duschfunktion in Betracht kommen, also analog wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, aber eben als zweite und nicht als erste bzw. einzige Vorheizphase, wozu auf das fünfte Ausführungsbeispiel verwiesen wird.
Ferner kann während eines Teils einer Vorheizphase oder nach einer Vorheizphase die Wasserförderung gestartet werden. Insbesondere mit einer relativ geringen Durchflussrate. Damit lässt sich der Übergang in den Duschbetrieb glätten, weil die Diskontinuität zu Anfang der normalen Wasserförderung im Duschbetrieb kleiner ausfällt und es damit weniger Schwierigkeiten mit einer ausreichend konstanten Temperatursteuerung gibt. Zusätzlich oder alternativ kann diese reduzierte Wasserförderung auch zu Reinigungszwecken eingesetzt werden, etwa um die Duschdüse zu spülen oder einen Duscharm zu reinigen, sei es mit der Duschdüse oder mit anderen Wasserdurchtrittsöffnungen. Bei dieser Ausgestaltung ist jedenfalls wegen des vorherigen Vorheizens (nämlich zumindest während eines Teils der Vorheizphase) eine gewisse Wassererwärmung vorhanden, was der Reinigung zugutekommt. Für die Reinigung ist nicht zwingend eine Reduktion der Wasserförderung vorzusehen; es kann vielmehr auch angestrebt sein, mit der vollen Durchflussrate zu reinigen.
Bevorzugt sind diese Ausgestaltungen insbesondere in Verbindung mit einer schon durch die Benutzererkennung ausgelösten Vorheizphase, die also in der Regel einen gewissen zeitlichen Abstand von der Betätigung der eigentlichen Duschfunktion hat. Das vierte Ausführungsbeispiel veranschaulicht dies. Dort geht dann die zweite Vorheizphase mit reduzierter Wasserförderung pausenfrei in den normalen Heizbetrieb während der Duschfunktion über.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich auf den Aufbau einer für das Vorheizen geeigneten Temperaturregeleinrichtung. Diese zeichnet sich durch einen Temperaturfühler aus, der nicht in oder an der von dem Durchlauferhitzer zur Duschdüse führenden Wasserleitung sondern in oder an dem Thermoblock selbst vorgesehen ist. Damit kann die Temperaturregeleinrichtung schon im Vorheizbetrieb arbeiten, auch wenn dabei keine Wasserförderung vorgesehen ist. Bevorzugt ist dabei eine Anordnung außen am Gehäuse des Thermoblocks, die vor allem auch wegen der sehr guten Temperaturleitfähigkeit des Metallgussmaterials eine ausreichende Wiedergabe der Temperatur in dem Thermoblock gewährleistet. Der Messwert des Temperaturfühlers kann als Ist-Wert der Regelung verwendet werden.
Schließlich kann in Ergänzung zu der Erfindung dem Problem des Verkalkens noch weiter begegnet werden, indem der Thermoblock nach Abschluss der eigentlichen Duschfunktion mit Kaltwasser nachgespült wird. Zum Beispiel kann also die Wasserförderung etwas länger laufen als der Heizbetrieb. Damit sinkt die Temperatur innerhalb des Thermoblocks schneller ab, als wenn Heizbetrieb und- Wasserförderung gleichzeitig enden. Da die Verkalkung stark temperaturabhängig ist, werden die auf die Restwärmephase nach dem Duschbetrieb entfallenden Verkalkungsbeiträge verringert.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei die einzelnen Merkmale auch in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein können und sich auf alle erwähnten Kategorien der Erfindung beziehen.

Figur 1: zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Dusch-WCs.
Figur 2: zeigt eine perspektivische Ansicht eines zu einer Duscheinrichtung des Dusch-WCs aus Figur 1 gehörende Thermoblocks.
Figur 3a bis c: zeigen eine Baugruppe mit zwei in Serie geschalteten Thermoblöcken, Steuerungselektronik und Sensorik.
Figuren 4 bis 8: zeigen jeweils ein Zeitverlaufsdiagramm für den Betrieb und insbesondere die Steuerung der Duscheinrichtung nach einem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel.

Figur 1 zeigt ein Dusch-WC 1 mit einem WC-Körper 2, der einen WC-Sitzring 3 und einen hier nicht gezeigten WC-Deckel aufweist. In einem Heckbereich des Dusch-WCs 1 ist der WC-Körper erhöht und bildet damit ein Gehäuse 4 für eine Duscheinrichtung, die mit einem kleinen Teil in eine WC-Schüssel hineinragt, und zwar insbesondere mit einem Fönarm 5 und einem Duscharm 6, die beide aus der WC-Schüssel herausbewegbar sind. In der WC-Schüssel ist jedenfalls ein Durchtritt hierfür vorhanden und die Duscheinrichtung ist In diesem Durchtritt mit dem Bezugszeichen 7 versehen. Das Gehäuse 4 weist seitlich Bedienungseinrichtungen 8 für die Duscheinrichtung 7 auf. Die Funktionen der Duscheinrichtung sind zunächst völlig konventionell und müssen hier nicht im Detail erläutert werden. Ein wesentlicher Aspekt der Duscheinrichtung ist jedenfalls die Bereitstellung auf eine geeignete Temperatur erwärmten Duschwassers zum Austritt aus einer Duschdüse des Duscharms 6.
Figur 2 zeigt perspektivisch einen Thermoblock 9 mit einem Aluminiumdruckgussgehäuse 10. Der Thermoblock weist eine Wasserzuleitung 11 und eine Wasseraustrittsleitung 12, d. h. entsprechende Rohrstutzen, sowie elektrische Anschlüsse 13 und 14 für den Heizstrom auf. Figur 2 verdeutlicht, dass das eintretende Wasser in einer Helixform über mehrere Windungen in dem Aluminiumdruckgussgehäuse 10 geleitet wird, wobei dieses Gehäuse 10 gleichzeitig durch einen Heizstrom geheizt wird und das Wasser auf eine gewünschte Temperatur erwärmt, bevor es aus der Wasseraustrittsleitung 12 herausfließt.
Im Übrigen zeigt Figur 2 einen Temperaturmesspunkt 15, der in sehr guter thermisch leitender Verbindung zum Gehäuse 10 steht, im vorliegendem Fall ein einstückig damit geformtes Gehäusetell ist. Hier kann ein Thermoelement befestigt werden, um einen annähernd für die Temperatur des in dem Gehäuse 10 enthaltenen Wassers stehenden Messwert zu erhalten.
Die Figuren 3a bis c zeigen eine komplette Baugruppe mit zwei Thermoblöcken des Typs aus Figur 2, wobei Figur 3a einen Schnitt entlang einer in Figur 2 von hinten links nach vorne rechts laufenden vertikalen Ebene zeigt, Figur 3b eine perspektivische Darstellung In der Perspektive der Figur 2 zeigt und Figur 3c eine perspektivische Darstellung, die die in Figur 3b nach hinten rechts weisende Seite zeigt.
In Figur 3a bezeichnen die Bezugszeichen 10 zwei über einander angeordnete und bezüglich einer horizontalen Ebene spiegelsymmetrisch (also "Rücken an Rücken") liegende Aluminiumdruckgusskörper 10 gemäß Figur 2; dabei ist rechts davon ein Stromanschluss 14 des oberen Thermoblocks und oben und darunter ein Stromanschluss 13 des unteren Thermoblocks zu erkennen. Die beiden Thermoblöcke sind eingefasst in einem Gehäuse 16, das ein oberes Gehäuseteil 16a und ein unteres Gehäuseteil 16b aufweist, die jeweils einer Rundkuchen- oder Gugelhupfform ähneln und spiegelsymmetrisch zu einander montiert sind. Ferner weist das Gehäuse einen rechts davon angeordneten dritten Gehäuseteil 16c auf, der (Figur 3a) eine nach rechts weisende und nach rechts offene Hohlform aufweist und links davon zusammen mit den beiden anderen Gehäuseteilen 16a und b einen geschlossenen Hohlraum definiert. Die beiden Gehäuseteile 16a und 16b sind durch ein dazwischen liegendes Montageteil 17 und eine nicht dargestellte und die Löcher 18 durchsetzende Schraube verbunden und ferner mit dem rechten Gehäuseteil 16c durch Schrauben 19 und 20.
Die nach rechts offene Hohlform des Gehäuseteils 16c dient zur Aufnahme einer nicht eingezeichneten Steuerungsplatine mit einem Mikrocontroller und weiteren elektronischen Bauteilen, die in dieser Hohlform vergossen werden können. Der abgeschlossene Raum links daneben (in Figur 3a) dient imWesentlichen der Leitungsführung und für elektronische Einzelbauelemente und ist durch Leitungsdurchtrittslöcher mir der Steuerungsplatine verbunden.
Figur 3b zeigt einen Wasserzufuhranschluss 20 der Baugruppe, der an einem Durchflussmesser 21 angebracht ist, an dem zur anderen Seite hin ein Temperatursensor 22 für das Frischwasser hängt. Von dem Durchflussmesser 21 aus führt ein Leitungsstück 23 nach unten zu einem Leitungsanschluss 12 des unteren Thermoblocks, der hier als Zufuhranschluss dient. Von dort strömt das Frischwasser durch diesen unteren Thermoblock und tritt, wie Figur 3c zeigt, durch eine Leitung 24 aus einem in Figur 3c nicht erkennbaren weiteren Anschluss 11 des unteren Thermoblocks aus, der hier also als Austritt für das bereits erwärmte Wasser dient. Die Leitung 24 führt zu dem Anschluss 11 des oberen Thermoblocks, der hier als Zufuhranschluss dient und ebenfalls nicht bezeichnet ist. Das im oberen Thermoblock erwärmte Wasser trifft dann durch dessen Anschluss 12 aus, den man in Figur 3c sieht. Dort ist ein Temperatursensor 25 für das vollständig erwärmte Duschwasser angeschlossen. Der nach oben weisende Wasserausgangsanschluss ist mit 26 bezeichnet.
Insgesamt enthält diese Baugruppe also zwei seriell verschaltete Thermoblöcke 9 des Typs aus Figur 2 zusammen mit einem Gehäuse 16, an dem eine Steuerplatine vergossen werden kann, sowie verschiedene Sensoren. Nicht dargestellt ist in den Figuren 3a bis c das an den Messpunkt 15 aus Figur 2 angeschlossene Thermoelement. Dieses ist in dem Hohlraum des Gehäuses 16 vorgesehen und mit der erwähnten Steuerplatine verbunden.
Die serielle Verschaltung zweier Thermoblöcke erlaubt eine Leistungsverdoppelung bei Rückgriff auf vorhandene Bauelemente, entspricht also einer modularen Bauweise.
Die Figuren 4 bis 8 verdeutlichen verschiedene Varianten, wie die durch die erwähnte Steuerplatine realisierte Steuerung den Betrieb der Duscheinrichtung 7 ablaufen lassen kann.
Figur 4 zeigt als erstes Ausführungsbeispiel auf der horizontalen Achse einen Zeitablauf von 0 Sekunden bis 30 Sekunden und in Bezug auf die vertikale Achse mit der durchgezogenen Linie 1 einen Temperaturverlauf an dem Messpunkt 15 aus Figur 2 mit der doppelt punktierten Strichlinie 2 die elektrische Leistungsaufnahme der Thermoblöcke 9, mit der einfach strichpunktierten Linie 3 symbolisch die Ausfahrposition des Duscharms 6, mit der einfach gestrichelten Linie 4 den mit dem Durchflussmesser 21 gemessenen Volumenstrom des Duschwassers beim Durchströmen der Thermoblöcke 9 und schließlich mit der kurz gestrichenen, fast punktierten Linie 5 den Ist-Tempäraturwert des aus dem oberen Thermoblock 9 aus der Leitung 12 austretenden Duschwassers. Letzterer Temperaturwert wird also durch den Temperatursensor 25 gemessen. Auf der Zeitachse sind Zeitpunkte t₀ bis t₄ aufgetragen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt keine an sich bei Dusch-WCs bekannte Benutzererkennung sondern wird zum Zeitpunkt t₀ vom Benutzer, der auf dem Dusch-WC 1 sitzt und dieses als WC bereits benutzt hat, über eines der Bedienelemente 8 aus Figur 1 die Duschfunktion betätigt. Gleichzeitig oder, wie hier gezeigt, auch etwas verzögert setzt zum Zeitpunkt t₁ der Leistungsbezug des Thermoblocks 9 ein und dieser beginnt, das in ihm befindliche Duschwasser aufzuheizen, vgl. die Kurve 2. Die Kurve 4 zeigt dabei, dass noch kein Wasser gefördert wird, also die Pumpe ausgeschaltet bleibt. Dementsprechend steigt gemäß Kurve 1 der Temperaturmesswert allmählich an.
Der entsprechende Temperaturmesswert entspricht, wie bereits erwähnt, nicht der realen Temperatur des geheizten Wassers In den Thermoblöcken 9 sondern der Thermoblocktemperatur an dem Messpunkt 15. Dieser Temperaturwert steht allerdings in einer sinnvollen Beziehung zur Wassertemperatur. Bei der Serienschaltung zweier Thermoblöcke kann einer der beiden oder ein Mittelwert der beiden Messpunkte 15 verwendet werden.
Nach einiger Zeit beginnt zum Zeitpunkt t₂ der Duscharm 6 auszufahren, um seine in Figur 1 dargestellte Position zu erreichen, was zum Zeitpunkt t₃ geschieht. Abhängig von der hierfür nötigen Zeit (t₃-t₂), von der vorgegebenen Soll-Wassertemperatur und von der Ausgangstemperatur an dem Messpunkt 15, also von der Lage der Kurve 1 vor dem Zeitpunkt t₁, kann t₁ mehr oder weniger deutlich früher liegen als t₂, um ein ausreichendes Vorheizen zu gewährleisten. Im Zeitpunkt t₃ wird nämlich wie Wasserpumpe eingeschaltet und beginnt, wie die Kurve 4 zeigt, das Wasser durch die Thermoblöcke 9 mit der gewünschten Förderrate zu fließen. Dementsprechend knickt die Kurve 1 mit dem Temperaturmesswert etwas ein, weil das nachgelieferte Wasser die Thermoblöcke 9 leicht abkühlt. Gleichzeitig kann stromabwärts von den Thermoblöcken 9 infolge des Wassertransports eine steile Temperaturerhöhung gemessen werden, vgl. den steilen Anstieg der Kurve 5. Das Einknicken dieser Kurve 5 nach dem ersten Maximum ist übrigens ein messtechnisches Artefakt und wird hier nicht weiter diskutiert.
Insgesamt kann man sich anhand dieses ersten Ausführungsbeispiels leicht vorstellen, dass das Einsetzen der Vorheizfunktion zum Zeitpunkt t₁ statt gleichzeitig mit dem Einschalten der Wasserpumpe zum Zeitpunkt t₃ für ein sehr viel früheres Erreichen angenehmer Wassertemperaturen sorgt, also die Kurve 5 sich schneller einem stationären Wert nähert.
Die elektrische Leistung während der Vorheizphase (also von t₁ bis t₃) ist hier identisch mit der elektrischen Leistung danach, also während der eigentlichen Duschphase. Diese beiden elektrischen Leistungswerte können natürlich auch voneinander abweichen. Ferner könnte die Vorheizphase früher oder später beginnen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird sie jedoch grundsätzlich durch die Betätigung der Duschfunktion im Zeitpunkt t₀ ausgelöst und kann demgegenüber durch eine fest voreingesteilte Zeit oder vielleicht auch eine von anderen Variablen abhängige Zeit verzögert sein.
Die Figur ist auch insoweit vereinfacht, als die elektrische Leistung der Thermoblöcke von der Regeleinrichtung in der Steuerplatine im Hinblick auf den Verlauf der Kurve 1 geregelt wird, also die Regelabweichung des Temperaturmesswerts von einem vorgegebenen Sollwert über die Leistungsaufnahme entscheidet. Dies ist in der Figur nicht dargestellt. Eine solche Regelung kann auch schon während der Vorheizphase aktiv sein und insbesondere verhindern, dass die Temperatur überschießt, wenn die Vorheizphase relativ früh begonnen wird bzw. das Wasser, zum Beispiel wegen einer relativ kurz davor erfolgten Benutzung der Duscheinrichtung 7, noch wärmer ist als gewöhnlich.
Schließlich kann die Vorheizphase auch beendet werden, bevor die eigentliche Duschphase beginnt, um ein Überschießen zu verhindern oder weil eine voreingestellte Zeit abgelaufen ist.
Für die folgenden Figuren 5 bis 8 gelten hinsichtlich der dargestellten' Achsen und Kurven sowie Kurvennummern die Ausführungen zur Figur 4.
Das zweite Ausführungsbeispiel in Figur 5 zeigt demgegenüber eine Variante mit Benutzererkennung, nämlich zum Zeitpunkt t₀. Dadurch wird zum Zeitpunkt t₁ der Leistungsbezug der Thermoblöcke 9 ausgelöst, wobei auch hier die Zeiten t₁ und t₀ zusammenfallen können. Die Vorheizphase endet bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel im Zeitpunkt t₂ und der Leistungsbezug zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂ kann von verschiedenen Parametem abhängen, zum Beispiel der Wasser-SollTemperatur, der ursprünglich vorhandenen Wassertemperatur etc.
Hier beginnt der Duscharm zum Zeitpunkt t₃ auszufahren, Insbesondere infolge einer nicht eingezeichneten Betätigung der eigentlichen Duschfunktion. Zum Zeitpunkt t₄ hat er seine Endlage erreicht und dann, oder etwas später zum Zeitpunkt t₅, startet die Wasserförderung und wird, vorzugsweise gleichzeitig, die Heizung eingeschaltet.
Wichtig ist hier die Auslösung der Vorheizphase durch die Benutzererkennung und damit früher als bei der eigentlichen Betätigung der Duschfunktion.
Im Übrigen gelten die Erläuterungen zur Figur 4 sinngemäß.
Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das hinsichtlich der Vorheizphase zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂ dem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht. Allerdings gibt es hier eine zweite Vorheizphase zwischen den Zeitpunkten t₃ und t₄, und zwar weil der Ablauf einer bestimmten maximalen Zeitdauer (t₃-t₂) oder das Unterschreiten einer bestimmten Mindesttemperatur der Kurve 1 erfasst wird. Die zweite Vorheizphase ist bei diesem Beispiel kürzer als die erste, weil sie auf einer höheren vorausgehenden Temperatur aufbaut.
Im Übrigen gelten die Ausführungen zum vorherigen zweiten Ausführungsbeispiel.
Es wäre auch möglich, bei oder nach dem Zeitpunkt t₀ eine Vorheizphase mit reduzierter Leistung zu beginnen und bis zur eigentlichen Duschfunktion ununterbrochen fortzusetzen. Das ist allerdings nicht eingezeichnet.
Das nächste vierte Ausführungsbeispiel in Figur 7 entspricht dem zweiten und dritten, was die Vorheizphase zwischen t₁ und t₂ angeht. Auch hier gibt es eine zweite Vorheizphase ab dem Zeitpunkt t₃, allerdings mit etwas reduzierter Leistung. Diese zweite Vorheizphase wird bis zum Beginn der eigentlichen Duschfunktion im Zeitpunkt t₃ fortgesetzt, was auch unabhängig vom nun Folgenden sinnvoll sein kann. Im Übrigen wird zwischen den Zeitpunkten t₃ und t₆, also während der zweiten Vorheizphase und bis zur eigentlichen Duschphase, mit reduzierter Rate Wasser gefördert. Damit kann zum einen eine bessere Annäherung an die gewünschte Wassertemperatur erreicht werden. Stattdessen oder zusätzlich kann damit aber auch ein Reinigungs- oder Vorspülvorgang mit angewärmten Wasser durchgeführt werden. Insbesondere können beide Vorteile gut kombiniert werden, sodass eine verbesserte Reinigung des Duscharms 6 und eine möglichst gute Annäherung der Solltemperatur nach dem Zeitpunkt t₆ kombiniert werden.
Schließlich zeigt die Figur 8 ein letztes und fünftes Ausführungsbeispiel. Dieses entspricht hinsichtlich der Vorheizphase zwischen t₁ und t₂ den vorherigen Ausführungsbeispielen und fügt dann eine zweite Vorheizphase ein, die der Vorheizphase aus dem ersten Ausführungsbeispiel der Figur 4 entspricht und hier (was nicht zwingend ist) kontinuierlich in den eigentlichen Duschbetrieb übergeht.

Claims

Duscheinrichtung (7) für ein Dusch-WC (1) oder ein Bidet mit
einer Duschdüse für einen Duschwasseraustritt zu einem Benutzer,
einem Duschwasseranschluss (20) zur Versorgung der Duscheinrichtung (7) mit Wasser und
einem Durchlauferhitzer (9) zum Erwärmen des Wassers vor dem Austritt aus der Duschdüse,
dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlauferhitzer ein Thermoblock (9) ist.
Duscheinrichtung nach Anspruch 1 mit einer Steuereinrichtung zum Steuern des Thermoblocks (9), die dazu ausgelegt ist, den Thermoblock (9) vor dem Beginn eines Duschvorgangs mit Wasseraustritt aus der Duschdüse zu einer Vorheizphase einzuschalten.
Duscheinrichtung nach Anspruch 2, bei der die Steuereinrichtung so ausgelegt ist, dass die Vorheizphase durch eine Betätigung einer Duschfunktion ausgelöst wird.
Duscheinrichtung nach Anspruch 3, bei der die Steuereinrichtung dazu auslegt ist, dass die Vorheizphase pausenfrei in einen Heizbetrieb während der Duschfunktion übergeht.
Duscheinrichtung nach Anspruch 2, bei der die Steuereinrichtung so ausgelegt ist, dass die Vorheizphase durch eine Benutzererkennung ausgelöst wird und zeitabhängig oder temperaturabhängig vor einer Betätigung der Duschfunktion enden kann.
Duscheinrichtung nach Anspruch 5, bei der die Steuereinrichtung so ausgelegt ist, dass nach der erwähnten Vorheizphase nach Über- bzw. Unterschreiten eines Temperatur- oder Zeitschwellenwerts eine zweite Vorheizphase startet.
Duscheinrichtung nach Anspruch 6, bei der die zweite Vorheizphase durch das Über- bzw. Unterschreiten des Schwellenwerts ausgelöst wird.
Duscheinrichtung nach Anspruch 6, bei der die Steuereinrichtung so ausgelegt ist, dass die zweite Vorheizphase durch die Betätigung der Duschfunktion ausgelöst wird, wenn der Schwellenwert dann überschritten worden ist.
Duscheinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, bei der die Steuereinrichtung auch die Wasserförderung steuert und dazu ausgelegt ist, dass nach zumindest einem Teil einer Vorheizphase eine Wasserförderung mit im Vergleich zur Duschfunktion reduzierter Durchflussrate startet.
Duscheinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, bei der die Steuereinrichtung auch die Wasserförderung steuert und so ausgelegt ist, dass nach zumindest einem Teil einer Vorheizphase eine Duschdüsen- und/oder Duscharmreinigung vor der Duschfunktion zur Reinigung des Benutzers und mit durch die Vorheizphase erwärmtem Wasser startet.
Duscheinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der die Vorheizphase eine Vorheizphase nach Anspruch 5 ist.
Duscheinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem Temperaturfühler (15) in oder an dem Thermoblock (9) und außerhalb einer Duschwasserleitung (26) zwischen dem Thermoblock (9) und der Duschdüse und mit einer Temperaturregeleinrichtung, die dazu ausgelegt ist, einen Messwert des Temperaturfühlers (15) als Ist-Wert zu verwenden.
Duscheinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die dazu ausgelegt ist, den Thermoblock (9) nach einer Duschfunktion mit Kaltwasser nachzuspülen, während er bereits ausgeschaltet ist.
Dusch-WC (1) mit einer Duscheinrichtung (7) nach einem der-vorstehenden Ansprüche.
Verwendung eines Thermoblocks (9) als Durchlauferhitzer für eine Duscheinrichtung (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 oder ein Dusch-WC (1) nach Anspruch 14.