EP2644790A1 - Shower device for a shower WC with a water heating unit - Google Patents
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- EP2644790A1 EP2644790A1 EP12002304.9A EP12002304A EP2644790A1 EP 2644790 A1 EP2644790 A1 EP 2644790A1 EP 12002304 A EP12002304 A EP 12002304A EP 2644790 A1 EP2644790 A1 EP 2644790A1
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03D—WATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
- E03D9/00—Sanitary or other accessories for lavatories ; Devices for cleaning or disinfecting the toilet room or the toilet bowl; Devices for eliminating smells
- E03D9/08—Devices in the bowl producing upwardly-directed sprays; Modifications of the bowl for use with such devices ; Bidets; Combinations of bowls with urinals or bidets; Hot-air or other devices mounted in or on the bowl, urinal or bidet for cleaning or disinfecting
Definitions
- the present invention relates to a shower device for a shower toilet or bidet with a water heater for heating water before the exit of the water from a shower nozzle.
- shower toilets and bidets have been known for quite some time and regularly have a shower nozzle for a shower water outlet.
- the leaked shower water is directed to the abdomen of a user, especially the anal or vaginal area, and provided for cleaning.
- the water is heated regularly, and approximately at body temperature.
- Boilers are known for heating the shower water, that is to say water containers with a heating element provided therein, which heat a particular supply or keep it at a temperature.
- water heaters are known to bring the cold tap water during the passage to the desired temperature and are not bound to a certain volume of water in this respect.
- the present invention has the technical object of improving a shower facility for a shower toilet or bidet with respect to the heating of the water.
- a shower device for a shower toilet or a bidet with a shower nozzle for a shower water outlet to a user a shower water connection for supplying the shower device with water and a water heater for heating the water before exiting the shower nozzle, characterized that the instantaneous water heater is a thermoblock, as well as an appropriately equipped shower toilet and the use of a thermoblock for the shower facility or the shower toilet.
- thermoblock thermoblock
- shower or shower toilet The revelation is to be understood with regard to all these aspects, without explicitly distinguishing between the categories in detail.
- thermoblock as a water heater for a toilet or bidet shower facility.
- a thermoblock is generally understood here a cast metal water heater, in which the flowed through by the water to be heated housing entirely or substantially consists of a metal body.
- a thermoblock differs from the ceramic instantaneous water heaters used in shower toilets. In particular, this is intended to die casting, preferably die-cast aluminum.
- a known per se and also in the present context favorable embodiment provides a water heater housing in the form of snails.
- Thermoblocks have not been used for the heating of shower water in the shower toilet or bidet, probably because there are no special requirements placed on the pressure resistance of the water heater or relatively low temperatures are desired.
- the established ceramic instantaneous water heater also has the fundamental advantage of a relatively low thermal inertia and thus a fast response.
- thermoblocks inertia of thermoblocks is overcompensated in his view by a specific advantage. Furthermore, the invention also proposes measures to reduce or remedy this disadvantage.
- thermoblocks can be counteracted in different ways.
- a power controller could initially operate the thermoblock with an oversized heat output (and the thermoblock could itself be over-dimensioned in this sense), then revert back to a power designed for proper continuous operation after a relatively short time.
- the control device may be designed so that the actuation of the shower function triggers the preheat phase.
- the preheating phase starts at the same time as this actuation or just at a certain time interval thereafter, but causally as a result of this actuation.
- the preheating phase is preferably terminated automatically when a certain time has elapsed and / or a certain temperature threshold has been reached at a measuring point.
- the preheat phase could otherwise continue for an undefined period of time. Although this is also possible in principle, especially in connection with a correspondingly reliable temperature control, but not preferred. However, if the shower function is actuated early enough, the preheat operation may extend beyond this actuation or even transition to heating during the shower function. In this connection, reference is made to the second to fifth embodiments.
- an additional second (and generally also third) preheating phase can also be provided if, after the end of the second preheating phase, a specific time threshold or temperature threshold value is exceeded or fallen short of. This can be a too great decrease in the already achieved by the preheating temperature of the thermoblock or the water can be avoided in it, on the other hand, such a second preheating also be kept significantly shorter than the first, because even a considerable residual heat is present.
- a specific time threshold or temperature threshold value is exceeded or fallen short of.
- a triggering of the second preheating by the operation of the shower function come into consideration, ie analogous to the first embodiment, but just as a second and not as first or only preheating phase, to which reference is made to the fifth embodiment.
- the water delivery can be started. Especially with a relatively low flow rate. This smoothes the transition to the shower operation because the Discontinuity at the beginning of the normal water delivery in the shower mode is smaller and thus there are fewer difficulties with a sufficiently constant temperature control. Additionally or alternatively, this reduced water delivery can also be used for cleaning purposes, such as to flush the shower nozzle or to clean a shower arm, either with the shower nozzle or with other water passages. In this embodiment, at least because of the previous preheating (namely, at least during a portion of the preheating phase) a certain amount of water heating is present, which benefits the cleaning. For the cleaning is not necessarily a reduction of the water supply provided; Rather, it may also be desirable to purify at the full flow rate.
- these embodiments are in particular in connection with an already initiated by the user recognition preheating, which thus usually has a certain time interval from the operation of the actual shower function.
- the fourth embodiment illustrates this. There then goes the second preheat with reduced water promotion non-stop in the normal heating during the shower function.
- Another embodiment of the invention relates to the construction of a temperature control device suitable for preheating.
- a temperature control device suitable for preheating.
- This is characterized by a temperature sensor which is not provided in or on the leading from the water heater to the shower nozzle water pipe but in or on the thermoblock itself.
- the temperature control device can already work in preheating, even if it is provided no water extraction.
- Preferred is an arrangement on the outside of the housing of the thermoblock, which ensures a sufficient reproduction of the temperature in the thermoblock especially because of the very good thermal conductivity of the metal casting material.
- the measured value of the temperature sensor can be used as the actual value of the control.
- FIG. 1 shows a shower toilet 1 with a toilet body 2, which has a toilet seat ring 3 and a toilet lid, not shown here.
- the toilet body In a rear area of the shower toilet 1, the toilet body is raised and thus forms a housing 4 for a shower device which projects with a small part into a toilet bowl, in particular with a hair dryer arm 5 and a shower arm 6, both can be moved out of the toilet bowl.
- a passage is provided in the toilet bowl and the shower unit is provided with the reference numeral 7 in this passage.
- the housing 4 has laterally operating devices 8 for the shower device 7.
- the functions of the shower device are initially completely conventional and need not be explained in detail here.
- An essential aspect of the shower device is in any case the provision of a suitable temperature heated shower water to exit from a shower nozzle of the shower arm. 6
- FIG. 2 shows in perspective a thermoblock 9 with an aluminum die-cast housing 10.
- the thermoblock has a water supply line 11 and a water outlet line 12, ie corresponding pipe socket, and electrical connections 13 and 14 for the heating current.
- FIG. 2 illustrates that the incoming water is passed in a helical shape over several turns in the die-cast aluminum housing 10, said housing 10 is heated simultaneously by a heating current and the water is heated to a desired temperature before it flows out of the water outlet conduit 12.
- FIG. 2 shows FIG. 2 a temperature measuring point 15, which is in very good thermally conductive connection to the housing 10, in the present case is an integrally formed therewith housing housing.
- a thermocouple can be attached to obtain an approximate value for the temperature of the water contained in the housing 10 measured value.
- FIGS. 3a to c show a complete assembly with two thermoblocks of the type FIG. 2 , in which FIG. 3a a section along an in FIG. 2 from left to right front right vertical plane shows FIG. 3b a perspective view In the perspective of FIG. 2 shows and Figure 3c a perspective view showing the in FIG. 3b pointing to the back right side shows.
- FIG. 3a The reference numerals 10 designate two aluminum die cast bodies 10 arranged above one another and mirror-symmetrical with respect to a horizontal plane (ie "back to back") FIG. 2 ; a power connection 14 of the upper thermoblock to the right and a current connection 13 of the lower thermoblock above and below can be seen to the right.
- the two thermoblocks are enclosed in a housing 16, which has an upper housing part 16a and a lower housing part 16b, each similar to a round cake or Gugelhupfform and are mounted mirror-symmetrically to each other.
- the housing has a third housing part 16 c arranged to the right thereof, which ( FIG.
- 3a has a hollow mold pointing to the right and open to the right and defines a closed cavity to the left thereof together with the other two housing parts 16a and b.
- the two housing parts 16a and 16b are connected by an intermediate mounting member 17 and a screw 18, not shown and passing through the holes, and further connected to the right housing part 16c by screws 19 and 20th
- the open to the right mold of the housing part 16c is used to hold a not shown control board with a microcontroller and other electronic components that can be cast in this mold.
- the closed room to the left (in FIG. 3a ) essentially serves the routing and for individual electronic components and is connected to the control board through line through holes.
- FIG. 3b shows a water supply port 20 of the assembly, which is attached to a flow meter 21, on the other side to a temperature sensor 22 depends on the fresh water.
- a line piece 23 leads down to a line connection 12 of the lower thermoblock, which serves here as a supply port.
- the fresh water flows through this lower thermoblock and enters, as Figure 3c shows, through a line 24 from a in Figure 3c unrecognizable further connection 11 of the lower thermoblock, which thus serves as an outlet for the already heated water.
- the line 24 leads to the terminal 11 of the upper thermoblock, which serves here as a supply port and is also not designated.
- the heated in the upper thermoblock water hits through its connection 12, which in Figure 3c sees.
- a temperature sensor 25 is connected for the fully heated shower water.
- the upwardly facing water outlet port is indicated at 26.
- this module thus contains two series-connected thermoblocks 9 of the type FIG. 2 together with a housing 16, on which a control board can be cast, and various sensors. Not shown in the FIGS. 3a to c that at the measuring point 15 off FIG. 2 connected thermocouple. This is provided in the cavity of the housing 16 and connected to the aforementioned control board.
- thermoblocks The serial connection of two thermoblocks allows a doubling of power when using existing components, thus corresponds to a modular design.
- FIGS. 4 to 8 illustrate different variants of how the realized by the mentioned control board control can run the operation of the shower device 7.
- FIG. 4 shows as a first embodiment on the horizontal axis a time lapse of 0 seconds to 30 seconds and with respect to the vertical axis with the solid line 1, a temperature profile at the measuring point 15 from FIG. 2 with the double dotted dashed line 2, the electrical power consumption of the thermoblocks 9, with the single-dotted line 3 symbolically the extended position of the shower arm 6, with the simple dashed line 4 measured by the flow meter 21 volume flow of shower water when flowing through the thermoblocks 9 and finally with the short dashed, almost dotted line 5 the actual Tempäraturwert the emerging from the upper thermoblock 9 from the line 12 shower water.
- the latter temperature value is thus measured by the temperature sensor 25. Times t 0 to t 4 are plotted on the time axis.
- thermoblock 9 shows that no water is being pumped, so the pump remains switched off. Accordingly, according to curve 1, the temperature reading gradually increases.
- the shower arm 6 After some time, at time t 2, the shower arm 6 starts to extend to its in FIG. 1 to achieve shown position, which happens at time t 3 .
- t may be 1 more or less significantly earlier are less than t 2 to ensure sufficient preheating.
- the water pump is turned on and, as the curve 4 shows, the water begins to flow through the thermoblocks 9 at the desired delivery rate. Accordingly, the curve 1 buckles slightly with the temperature reading because the replenished water slightly cools the thermoblocks 9.
- thermoblocks 9 a steep temperature rise can be measured downstream of the thermoblocks 9 as a result of the water transport, cf.
- the buckling of this curve 5 after the first maximum is a metrological artifact and will not be discussed further here.
- the electrical power during the preheating phase (ie from t 1 to t 3 ) is here identical to the electrical power thereafter, ie during the actual showering phase.
- these two electrical power values may differ.
- the preheat phase could start sooner or later. In this embodiment, however, it is basically triggered by the operation of the shower function at time t 0 and, in contrast, may be delayed by a fixed preset time or perhaps a time dependent on other variables.
- thermoblocks The figure is also simplified insofar as the electrical power of the thermoblocks is controlled by the control device in the control board with respect to the course of the curve 1, so decides the deviation of the temperature reading of a predetermined setpoint on the power consumption. This is in the figure not shown.
- Such a regulation can also be active during the preheating phase and, in particular, prevent the temperature from overshooting when the preheating phase is started relatively early or the water is even warmer than usual, for example because of the use of the shower device 7 relatively recently ,
- the preheat phase may also be terminated before the actual shower phase begins to prevent overshoot or because a preset time has elapsed.
- the second embodiment in FIG. 5 shows a variant with user identification, namely at time t 0 .
- the reference power of the thermal units 1 9 is triggered at the time t, where here too the times t 1 and t can coincide 0th
- the preheating phase ends in this second embodiment at the time t 2 and the power reference between the times t 1 and t 2 may depend on various parameters, for example the desired water temperature, the water temperature originally present, etc.
- time t 3 begins the shower arm at time t 3 extend, in particular as a result of not shown actuation of the actual shower function.
- time t 4 it has reached its end position and then, or a little later at time t 5 , starts the water delivery and, preferably simultaneously, the heating is turned on.
- FIG. 6 shows a further embodiment, which corresponds to the second embodiment with respect to the preheating phase between the times t 1 and t 2 .
- the second preheat phase is shorter than the first in this example because it builds up to a higher previous temperature.
- the next fourth embodiment in FIG. 7 corresponds to the second and third, as regards the preheat phase between t 1 and t 2 .
- This second preheating phase is continued until the beginning of the actual shower function at time t 3 , which may also be useful regardless of the following.
- water is conveyed at a reduced rate. This can be achieved on the one hand, a better approximation to the desired water temperature.
- it can also be used to perform a cleaning or pre-rinsing process with warmed-up water. In particular, both advantages can be combined well, so that an improved cleaning of the shower arm 6 and the best possible approximation of the desired temperature after the time t 6 are combined.
- FIG. 8 a last and fifth embodiment. This corresponds in terms of preheating between t 1 and t 2 to the previous embodiments and then inserts a second preheat phase, the preheating of the first embodiment of FIG. 4 corresponds and here (which is not mandatory) is continuously in the shower proper.
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Abstract
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.The present invention relates to a shower device for a shower toilet or bidet with a water heater for heating water before the exit of the water from a shower nozzle.
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.Shower toilets and bidets have been known for quite some time and regularly have a shower nozzle for a shower water outlet. The leaked shower water is directed to the abdomen of a user, especially the anal or vaginal area, and provided for cleaning. For this purpose, the water is heated regularly, and approximately at body temperature.
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.Boilers are known for heating the shower water, that is to say water containers with a heating element provided therein, which heat a particular supply or keep it at a temperature. In addition, water heaters are known to bring the cold tap water during the passage to the desired temperature and are not bound to a certain volume of water in this respect.
Der vorliegenden Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine Duscheinrichtung für ein Dusch-WC oder Bidet hinsichtlich der Erwärmung des Wassers zu verbessern.The present invention has the technical object of improving a shower facility for a shower toilet or bidet with respect to the heating of the water.
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.This object is achieved by a shower device for a shower toilet or a bidet with a shower nozzle for a shower water outlet to a user, a shower water connection for supplying the shower device with water and a water heater for heating the water before exiting the shower nozzle, characterized that the instantaneous water heater is a thermoblock,
as well as an appropriately equipped shower toilet and the use of a thermoblock for the shower facility or the shower toilet.
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.The following description also relates to a method of operating a thermoblock, shower or shower toilet. The revelation is to be understood with regard to all these aspects, without explicitly distinguishing between the categories in detail.
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.The basic idea of the invention therefore consists in the use of a thermoblock as a water heater for a toilet or bidet shower facility. Under a thermoblock is generally understood here a cast metal water heater, in which the flowed through by the water to be heated housing entirely or substantially consists of a metal body. For example, a thermoblock differs from the ceramic instantaneous water heaters used in shower toilets. In particular, this is intended to die casting, preferably die-cast aluminum. A known per se and also in the present context favorable embodiment provides a water heater housing in the form of snails.
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.Thermoblocks have not been used for the heating of shower water in the shower toilet or bidet, probably because there are no special requirements placed on the pressure resistance of the water heater or relatively low temperatures are desired. In this field of application, the established ceramic instantaneous water heater also has the fundamental advantage of a relatively low thermal inertia and thus a fast response.
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.However, the inventor has recognized that in practice the inertia of thermoblocks is overcompensated in his view by a specific advantage. Furthermore, the invention also proposes measures to reduce or remedy this disadvantage.
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.The specific advantage is seen in the fact that thermal blocks in a shower device are much less prone to calcification than ceramic water heaters. Despite the relatively low temperature requirements, the calcification turns out to be a troublesome problem from the inventor's point of view also in the inventive shower facilities, especially because a water heater can be less easily decalcified or replaced in such a shower device. Although there are basically measures against the problems associated with calcification, especially in the form of limescale to prevent clogging the nozzle opening, the inventor nevertheless regards it as desirable to reduce the extent of the calcification even in the beginning.
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.In addition, tests have shown that thermoblocks due to the casting process provide a particularly effective and uniform heat transfer to the water in the water-bearing pipe or corresponding cavity in the thermosheet and thus counteract so-called hot spots, ie local thermal centers with increased calcification. Moreover, they offer good manufacturability, in particular with regard to the necessary radii, and form i. d. R. a comparatively small surface area and thus a moderate heat radiation and in particular no exposed and particularly strong radiating radiator. The metallic potting compound can be minimized and because of the closely spaced windings and the overall volume can be kept small. Finally, largely homogeneous flow conditions can be produced in thermoblocks by avoiding transitions between different bending radii and sharp-edged points.
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.The mentioned inertia of thermoblocks can be counteracted in different ways. For example, a power controller could initially operate the thermoblock with an oversized heat output (and the thermoblock could itself be over-dimensioned in this sense), then revert back to a power designed for proper continuous operation after a relatively short time.
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.Also, one could imagine to discard a first part of the pumped shower water until a suitable minimum temperature is reached. By "discarding" is meant merely that this water is not directed at the user. However, it may for example be used instead for cleaning parts of the shower device.
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.Preferably, however, it is provided that a control device of the thermoblock turns on this before the actual showering process and thus provides a preheating phase. By "shower process" is meant an operating state in which not only shower water is conveyed, but also exits from the shower nozzle and directed to the user. In many cases, this is synonymous with the beginning of the actual promotion of water, so for example with the opening of a valve or turning on a water pump or any other action that entails water transport. The pre-heating phase reduces the inertial problems of thermoblocks and ensures faster reaching of the desired temperature range. Preferably, the preheating phase comprises a period of, in this order, more preferably at least 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 detail, there are various favorable possibilities. First, the control device may be designed so that the actuation of the shower function triggers the preheat phase. Thus, both the case is meant that the preheating phase starts at the same time as this actuation or just at a certain time interval thereafter, but causally as a result of this actuation. If the user presses the shower function towards the end of a toilet, for example by pressing a button, a pre-heating phase can be accommodated before the actual showering process. On the one hand, the showering process could be delayed accordingly, but on the other hand, because of the extension of a shower arm or other processes, which is in any case necessary in most cases anyway, a certain time window is available anyway. Reference is made to the first embodiment.
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.In this context, the preheating phase is preferably non-stop in the shower function, so closes the heating during the actual shower directly to the preheat phase. The pause freedom is control technology simple and also advantageous in terms of avoiding temperature jumps.
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.Another favorable possibility is to initiate the preheating phase earlier, namely by user recognition. Again, "triggering" does not necessarily mean simultaneity, see above. User recognition as such is known. For example, it can be done via a room sensor and already respond when a potential user enters the bathroom. In addition, for example, the detection of lifting a toilet lid or the weight load of a toilet seat or a proximity sensor come into consideration.
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.In this case, the preheating phase is preferably terminated automatically when a certain time has elapsed and / or a certain temperature threshold has been reached at a measuring point. This should not only avoid excessive energy consumption but also overheating of the water. Due to the thermoblock-typical inertia such overheating can occur more easily than, for example, ceramic continuous flow heaters. By triggering the preheat operation upon user detection, the preheat phase could otherwise continue for an undefined period of time. Although this is also possible in principle, especially in connection with a correspondingly reliable temperature control, but not preferred. However, if the shower function is actuated early enough, the preheat operation may extend beyond this actuation or even transition to heating during the shower function. In this connection, reference is made to the second to fifth embodiments.
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.In this embodiment, an additional second (and generally also third) preheating phase can also be provided if, after the end of the second preheating phase, a specific time threshold or temperature threshold value is exceeded or fallen short of. This can be a too great decrease in the already achieved by the preheating temperature of the thermoblock or the water can be avoided in it, on the other hand, such a second preheating also be kept significantly shorter than the first, because even a considerable residual heat is present. Reference is made to the third and fourth embodiments.
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.As a variant, instead of or in addition to a triggering of the second preheating phase by exceeding or falling below the threshold, a triggering of the second preheating by the operation of the shower function come into consideration, ie analogous to the first embodiment, but just as a second and not as first or only preheating phase, to which reference is made to the fifth embodiment.
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.Further, during part of a preheat phase or after a preheat phase, the water delivery can be started. Especially with a relatively low flow rate. This smoothes the transition to the shower operation because the Discontinuity at the beginning of the normal water delivery in the shower mode is smaller and thus there are fewer difficulties with a sufficiently constant temperature control. Additionally or alternatively, this reduced water delivery can also be used for cleaning purposes, such as to flush the shower nozzle or to clean a shower arm, either with the shower nozzle or with other water passages. In this embodiment, at least because of the previous preheating (namely, at least during a portion of the preheating phase) a certain amount of water heating is present, which benefits the cleaning. For the cleaning is not necessarily a reduction of the water supply provided; Rather, it may also be desirable to purify at the full flow rate.
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.Preferably, these embodiments are in particular in connection with an already initiated by the user recognition preheating, which thus usually has a certain time interval from the operation of the actual shower function. The fourth embodiment illustrates this. There then goes the second preheat with reduced water promotion non-stop in the normal heating during the shower function.
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.Another embodiment of the invention relates to the construction of a temperature control device suitable for preheating. This is characterized by a temperature sensor which is not provided in or on the leading from the water heater to the shower nozzle water pipe but in or on the thermoblock itself. Thus, the temperature control device can already work in preheating, even if it is provided no water extraction. Preferred is an arrangement on the outside of the housing of the thermoblock, which ensures a sufficient reproduction of the temperature in the thermoblock especially because of the very good thermal conductivity of the metal casting material. The measured value of the temperature sensor can be used as the actual value of the control.
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.Finally, in addition to the invention, the problem of calcification can be further counteracted by rinsing the thermoblock with cold water after completion of the actual shower function. For example, so the water production run slightly longer than the heating mode. Thus, the temperature within the thermoblock drops faster than when Heizbetrieb- and water delivery end at the same time. Since the calcification is strongly temperature-dependent, the calcification contributions attributable to the residual heat phase after the shower operation are reduced.
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 4bis 8- zeigen jeweils ein Zeitverlaufsdiagramm für den Betrieb und insbesondere die Steuerung der Duscheinrichtung nach einem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel.
- FIG. 1
- shows a perspective view of a shower toilet according to the invention.
- FIG. 2
- shows a perspective view of a shower to a device of the shower toilet
FIG. 1 belonging thermoblocks. - Figure 3a to c
- show an assembly with two series-connected thermoblocks, control electronics and sensors.
- FIGS. 4 to 8
- each show a timing diagram for the operation and in particular the control of the shower device according to a first to fifth embodiment.
Im Übrigen zeigt
Die
In
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
Insgesamt enthält diese Baugruppe also zwei seriell verschaltete Thermoblöcke 9 des Typs aus
Die serielle Verschaltung zweier Thermoblöcke erlaubt eine Leistungsverdoppelung bei Rückgriff auf vorhandene Bauelemente, entspricht also einer modularen Bauweise.The serial connection of two thermoblocks allows a doubling of power when using existing components, thus corresponds to a modular design.
Die
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
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.The corresponding temperature reading corresponds, as already mentioned, not the real temperature of the heated water In the thermoblocks 9 but the thermoblock temperature at the
Nach einiger Zeit beginnt zum Zeitpunkt t2 der Duscharm 6 auszufahren, um seine in
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.Overall, it can be easily imagined on the basis of this first embodiment that the onset of preheating at time t 1 instead of simultaneously with the switching of the water pump at time t 3 for a much earlier achieves pleasant water temperatures, ie the
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.The electrical power during the preheating phase (ie from t 1 to t 3 ) is here identical to the electrical power thereafter, ie during the actual showering phase. Of course, these two electrical power values may differ. Further, the preheat phase could start sooner or later. In this embodiment, however, it is basically triggered by the operation of the shower function at time t 0 and, in contrast, may be delayed by a fixed preset time or perhaps a time dependent on other variables.
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.The figure is also simplified insofar as the electrical power of the thermoblocks is controlled by the control device in the control board with respect to the course of the
Schließlich kann die Vorheizphase auch beendet werden, bevor die eigentliche Duschphase beginnt, um ein Überschießen zu verhindern oder weil eine voreingestellte Zeit abgelaufen ist.Finally, the preheat phase may also be terminated before the actual shower phase begins to prevent overshoot or because a preset time has elapsed.
Für die folgenden
Das zweite Ausführungsbeispiel in
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.Here begins the shower arm at time t 3 extend, in particular as a result of not shown actuation of the actual shower function. At time t 4 , it has reached its end position and then, or a little later at time t 5 , starts the water delivery and, preferably simultaneously, the heating is turned on.
Wichtig ist hier die Auslösung der Vorheizphase durch die Benutzererkennung und damit früher als bei der eigentlichen Betätigung der Duschfunktion.Important here is the triggering of the preheating phase by the user recognition and thus earlier than during the actual operation of the shower function.
Im Übrigen gelten die Erläuterungen zur
Im Übrigen gelten die Ausführungen zum vorherigen zweiten Ausführungsbeispiel.Otherwise, the comments on the previous second embodiment apply.
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.It would also be possible to start a preheat phase at reduced power at or after time t 0 and to continue uninterrupted until the actual shower function. This is not indicated.
Das nächste vierte Ausführungsbeispiel in
Schließlich zeigt die
Claims (15)
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.Shower facility (7) for a shower toilet (1) or a bidet with
a shower nozzle for a shower water outlet to a user,
a shower water connection (20) for supplying the shower device (7) with water and
a water heater (9) for heating the water before exiting the shower nozzle,
characterized in that the water heater is a thermoblock (9).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP12002304.9A EP2644790A1 (en) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | Shower device for a shower WC with a water heating unit |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP12002304.9A EP2644790A1 (en) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | Shower device for a shower WC with a water heating unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP2644790A1 true EP2644790A1 (en) | 2013-10-02 |
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ID=46027507
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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EP12002304.9A Withdrawn EP2644790A1 (en) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | Shower device for a shower WC with a water heating unit |
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Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2644790A1 (en) |
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- 2012-03-29 EP EP12002304.9A patent/EP2644790A1/en not_active Withdrawn
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