NL8802707A - Besturingsstelsel voor watertoevoer aan een watertappunt met behulp van infrarode lichaamswarmtedetectie. - Google Patents

Description

Besturingsstelsel voor watertoevoer aan een watertappunt met behulp van infrarode lichaamswarmtedfetectie.

De uitvinding heeft betrekking op een stelsel voor het besturen van de in- en uitschakeling van de watertoevoer aan een watertappunt, zoals bij een wastafel, urinoir, e.d.

Dergelijke stelsels zijn in de praktijk bekend. In zulk een stelsel is dan een zender voor ultrasone of hoogfrequente straling bij een watertappunt, zoals van een wastafel, gootsteen, urinoir e.d. gemonteerd. Wanneer de straling bij nadering van een persoon of door een beweging van een hand wordt onderbroken zal door de bijbehorende reflectie van de straling in de ontvanger een signaal worden opgewekt waardoor een afsluiter in de watertoevoerleiding van het watertappunt wordt geopend. Bij een opvolgende verwijdering of terugtrekking van de hand zal dit opnieuw worden gedetecteerd en zal door de ontvanger vervolgens een signaal worden opgewekt dat de afsluiter doet sluiten. Ook is een stelsel in de praktijk bekend waarbij wordt gewerkt met detectie van de doppler faseverschuiving van de uitgezonden straling.

In het algemeen zijn deze stelsels betrekkelijk gecompliceerd en is een actieve bron voor ultrasone of hoogfrequente straling en tenminste een afzonderlijke ontvanger voor de detectie daarvan vereist.

De uitvinding beoogt bovengenoemde problemen te ondervangen en een betrekkelijk eenvoudig stelsel aan te geven waarvoor geen actieve afzonderlijke stralingsbronnen nodig zijn.

Dit wordt bij een stelsel van de in de aanhef genoemde soort bereikt met behulp van een nabij het tappunt geplaatste, passieve infrarode lichaamswarmtedetector, een hierop aangesloten stuurschakeling, en een door de stuurschakeling gestuurde en in een bij het tappunt behorende watertoevoerleiding opgenomen afsluiter, waarbij in reactie op door beweging van een persoon nabij het tappunt veroorzaakte verandering in infrarode warmtestraling de detector een uitgangssignaal afgeeft aan de stuurschakeling voor de tijdelijke bekrachtiging van de afsluiter.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekeningen, waarin: figuur 1 een perspectivisch aanzicht toont van de tot · het stelsel volgens de uitvinding behorende behuizing van een passieve infrarode detector; figuur 2 een zijaanzicht toont van de behuizing uit figuur 1; figuur 3 een schema geeft van de stuurschakeling met detector bij toepassing van het stelsel voor een wastafeltappunt e.d.; en figuur 4 een schema geeft van de stuurschakeling met detector bij toepassing van het stelsel voor een urinoirtappunt.

Bovengenoemd stelsel volgens de uitvinding is gebaseerd op een bewegings- of lichaamswarmtedetector waarbij een passieve infrarode detector wordt toegepast. Deze reageert op lichaamswarmte van een te detecteren lichaam of lichaamsdeel, dat ca. 5° C warmer (of kouder) is dan de omgevingstemperatuur. Een voorwerp, zoals een lichaam, met een temperatuur boven de omgevingstemperatuur geeft energie in de vorm van infrarode straling af aan de omgeving. Dit effect wordt gebruikt voor de detectie van de aanwezigheid van lichamen of lichaamsdelen, waarbij de infrarode straling wordt opgevangen en in een elektrisch signaal wordt omgezet. Deze warmtedetectie is verschillend van optische en hoogfrequente, zoals infrarode bundel, detectie door deze zuiver passieve methode: het te detecteren voorwerp is eveneens de infrarode zender. Bij voorkeur wordt voor deze lichaamswarmtesensoren pyroelektrisch materiaal toegepast. Dit materiaal heeft een grote gevoeligheid. Door absorptie van infrarode straling wordt het polaire dipoolmoment van de moleculen van het materiaal gewijzigd. Uitwendig wordt deze wijziging dan waargenomen als een verandering van oppervlaktelading welke door elektroden kan worden gedetecteerd. Hierbij wordt de spanning afgegeven door de capaciteit, bepaald door het elektrode oppervlak en de diëlektrische constante van het materiaal, dan verder als een signaal verwerkt. Een dergelijk pyroelektrisch materiaal is bijvoorbeeld pyroelektrisch polyvinylideenfluoride (PVDF).

Het stelsel volgens de uitvinding is zodanig uitgevoerd dat de beweging van een lichaamsdeel of lichaam wordt gedetecteerd.

Tussen twee bewegingen is er een rustsituatie die door een ingebouwde t timer in de stuurschakeling van het stelsel wanneer nodig tot een maximum wordt begrensd. Elke nieuwe naderende beweging doet deze timer opnieuw starten. Het uitgangssignaal van de timer stuurt een in de water-toevoerleiding van het watertappunt opgenomen afsluiter of magneetklep. De infrarode detector heeft een betrekkelijk smalle bundel waardoor het stelsel in hoofdzaak is bestemd voor individuele bediening van het bij een wastafel3 gootsteen of urinoir e.d. behorende watertappunt.

De passieve infrarode detector is opgenomen in een behuizing bijv. van kunststof, welke een grondplaat 1 en een kap 2 omvat. De kap heeft bij benadering een afgeknotte-kegelvorm zoals is aangegeven in de figuren 1 en 2. De infrarode detector 4 is, met zijn ontvang-zijde naar de kegeltop gericht, scharnierend opgehangen in de kap 1. Door de detector te draaien kan een gewenste oriëntatie van de ontvang-bundel van de detector worden gerealiseerd. In de kap is een infrarood doorlatend venster 5, bijv. van polyethyleen, opgenomen.

De kunststofkap 1 is draaibaar rond de kegelas geklemd of bevestigd aan de grondplaat 2. Hiermede kan ook een verdere oriëntatie van de ontvangbundel worden ingesteld. De grondplaat is geschikt voor wand of plafondmontage. Op deze grondplaat is tevens de bij de detector behorende en via (niet getoonde) elektrische bedrading daarmede verbonden elektronische ontvang- en voedingsschakeling 6 gemonteerd. De voeding voor de schakeling bedraagt bijv. 24V,50 Hz. Tevens zijn de aansluitingen aangebracht via welke de afsluiter wordt bekrachtigd.

In figuur 3 is het schema aangegeven van de stuurschakeling voor toepassing van het stelsel bij een watertappunt van een wastafel e.d. Hierbij is 20 de bewegings- of lichaamswarmtedetector. Wanneer door de detector een infrarode lichaamswarmtestraling wordt gedetecteerd, die met een bepaalde temperatuur boven de omgevingstemperatuur overeenkomt, wordt een uitgangssignaal afgegeven aan de stuurschakeling 21. Wanneer de persoon zich verwijdert van het tappunt zal nu een temperatuurverlaging worden gedetecteerd en zal opnieuw een signaal aan de stuurschakeling worden afgegeven. Door de stuurschakeling wordt bij de eerste temperatuurverhoging een signaal afgegeven aan de in een waterleiding 25 opgenomen afsluiter 22 zodat deze opent en het watertappunt water afgeeft. In de stuurschakeling is tevens een niveauscha-kelaar 23 opgenomen. In de rustsituatie, d.w.z. voorafgaande aan de nadering van een persoon, is de niveauschakelaar zodanig ingesteld dat de schakeling een detectiedrempel met lage gevoeligheid heeft waardoor onbedoeld inschakelen wordt voorkomen. Zodra de detector een bepaalde warmtestraling detecteert, reageert de stuurschakeling en geeft een signaal af ter bekrachtiging van de afsluiter. Gelijktijdig slaat de niveauschakelaar om naar een meer gevoelige detectiedrempel. Hierdoor wordt bereikt dat op snellere wijze bewegingen van lichaamsdelen, zoals terugtrekkende handen, worden waargenomen en sneller de afsluiter 22 kan worden gesloten. Na het sluiten van de afsluiter wordt de niveauschakelaar weer in de stand met lage gevoeligheid gezet.

Tevens is in de stuurschakeling een timer 24 opgenomen die bijv. zes instelbare standen heeft. De bedoeling hiervan is dat bij onbedoelde detectie van een temperatuurverhoging en opening van de afsluiter deze na een bepaalde ingestelde tijd automatisch wordt afgeschakeld. De timer 24 heeft een instelbereik van 1 tot 63 seconden.

In figuur 4 is een schema aangegeven van de stuurschakeling voor toepassing van het stelsel bij een watertappunt van een urinoir e.d. Bij detectie van de nadering van een persoon zal opnieuw de detector 20 een uitgangssignaal afgeven aan de stuurschakeling 31. Bij deze uitvoering echter zal de afsluiter op dit moment nog niet worden geopend. Wanneer nu de bepaalde persoon zich verwijdert zal de detector opnieuw een signaal afgeven waardoor, na een vertraging van twee ê drie seconden, de afsluiter ten behoeve van een bepaalde spoeltijd wordt geopend. De spoeltijd van de afsluiter kan met de timer 32 worden ingesteld via een zes-standen schakelaar in 63 stappen van 1 tot 63 seconden. De tweede timer 33 verzorgt een onafhankelijke automatische spoelcyclus. Met deze timer kan periodiek, bijv. in een dag, een spoeling teweeggebracht worden om uitdrogen bijv. van de syphon van het urinoir tegen te gaan. De timer 33 heeft bijv. een zes-standen schakelaar met discrete stappen van 30 minuten.

Het spreekt vanzelf dat de boven aangegeven uitvoeringsvorm niet als beperkend moet worden opgevat. Zo kunnen meerdere modificaties en varianten door de deskundige worden aangebracht zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (8)

1. Stelsel voor het besturen van de in- en uitschakeling van de watertoevoer van een watertappunt, zoals bij een wastafel, urinoir e.d., voorzien van nabij het tappunt geplaatste, passieve infrarode lichaamswarmtedetector, een hierop aangesloten stuurschakeling, en een door de stuurschakeling gestuurde en in een bij het tappunt behorende watertoevoerleiding opgenomen afsluiter, waarbij in reactie op door beweging van een persoon nabij het tappunt veroorzaakte verandering in infrarode warmtestraling de detector een uitgangssignaal afgeeft aan de stuurschakeling voor de tijdelijke bekrachtiging van de afsluiter.

2. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de stuurschakeling voor de besturing van een watertappunt van een wastafel e.d. is uitgevoerd zodanig dat bij nadering resp. verwijdering van een persoon de stuurschakeling de afsluiter opent resp. sluit.

3. Stelsel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de stuurschakeling is uitgevoerd met een detectieniveauschakelaar zodanig dat de detectiegevoeligheid in rust laag is, en dat de detectiegevoeligheid na opening van de afsluiter wordt verhoogd zodat een verwijderende beweging van een hand direct wordt gedetecteerd en de afsluiter wordt gesloten, waarna de detectiegevoeligheid weer wordt verlaagd.

4. Stelsel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de stuurschakeling is uitgevoerd met een timer zodanig dat, na een door de detector en stuurschakeling teweeggebrachte opening van de afsluiter, de timer de afsluiter na verloop van een ingestelde tijd automatisch doet sluiten.

5. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de stuurschakeling voor de besturing van een watertappunt van een urinoir e.d. is uitgevoerd zodanig dat bij nadering van een persoon de stuurschakeling dit alleen registreert en dat bij verwijdering van die persoon de stuurschakeling de afsluiter voor een vooraf ingesteld spoelinterval opent. (j. Stelsel volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de stuurschakeling is uitgevoerd zodanig dat bij verwijdering van de persoon de afsluiter na een bepaalde vertraging wordt geopend.

7. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de detector is opgenomen in een voor wand- of plafondmontage geschikte behuizing voorzien van een aan de ontvangbundel van de detector aangepast infrarooddoorlatend venster.

8. Stelsel volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de behuizing van kunststof is en een kap met afgeknotte-kegelvorm en een grondplaat omvat, op welke grondplaat de elektronische ontvang- en voedingsschakeling van de detector is gemonteerd, en dat de detector met de ontvangzijde naar de kegeltop gericht scharnierend in de kap is opgehangen, welke kap draaibaar rond de kegelas aan de grondplaat is bevestigd.

9. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat als infrarode lichaamswarmtedetector een infrarode detector met pyroelektrisch materiaal wordt toegepast.