WO2005100852A1 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung farbiger flüssigkeitsströme für eine warmwasserarmatur - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur erzeugung farbiger flüssigkeitsströme für eine warmwasserarmatur Download PDF

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WO2005100852A1
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temperature
light
hot
fitting
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PCT/DE2005/000579
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Inventor
Reiner Buhlmann
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Saf Armaturen Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/14—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
    • B05B1/18—Roses; Shower heads
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/04—Water-basin installations specially adapted to wash-basins or baths
    • E03C1/0404—Constructional or functional features of the spout
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V33/00—Structural combinations of lighting devices with other articles, not otherwise provided for
    • F21V33/0004—Personal or domestic articles
    • F21V33/004—Sanitary equipment, e.g. mirrors, showers, toilet seats or paper dispensers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
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    • E03C1/04—Water-basin installations specially adapted to wash-basins or baths
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8158—With indicator, register, recorder, alarm or inspection means

Definitions

  • the invention relates to a method for generating colored liquid flows and a device according to the preamble of claim 5.
  • a liquid nozzle is known from patent specification EP 0181 896 B2, which is provided with an illumination source to achieve a white or colored water jet.
  • the lighting source consists of a light source that is located in fourteen different embodiments either directly at the outlet opening of the liquid or at a location distant therefrom. So that as little luminosity as possible is lost when the light propagates up to the outlet opening of the liquid, means are provided for low-loss light conduction.
  • the illuminants are housed inside the water outlet fitting, the fountain or the artificial waterfall either outside the supplied liquid or in the liquid itself. Suitable means ensure that the liquid does not come into contact with the illuminant and the electrically conductive parts.
  • a rotating prism or an optical grating can be placed in front of the lighting source.
  • a water jet in bright colors can be illuminated effectively.
  • Another white or colored water jet is known from US Pat. No. 6,393,192 B1 for an ornamental fountain.
  • the water circulates continuously from a pool via a pipe system to a higher outlet pipe, from where it runs back into the pool as a free stream of water.
  • the water movement is generated by a pump.
  • the lighting effect of the water is generated by means of a lighting source located outside the water cycle. From this light source, a fiber optic cable is led watertight into the pipe system up to the outlet pipe. It ends before the outlet, where the light beam passes into the water.
  • An artificial waterfall is also known from US Pat. No. 6,375,342 B1, in which light from a light source is guided through light guide cables to the lower edge of a water outlet opening.
  • the fiber optic cable is attached in such a way that the luminous ends of the individual fibers are located in a specific relationship with each other under the water outlet.
  • a light shower for shower use is known from utility model DE 299 00 790 U1.
  • the shower head is provided with a light source on the inside, which illuminates the rays of the emerging water through a diffusing screen and the light propagates in the water jets.
  • Faucets that are actuated by an actuating element or by a contact-free person detection make the detection of the individually set water temperature ranges impossible, since the medium only escapes when a person is detected and a presetting is therefore necessary. This requires the user to try out the functional temperature and harbors the risk of scalding from escaping hot water or, conversely, of hypothermia from excessively cold medium.
  • the manually set water temperature does not remain constant over the entire running-in period. The temperature is determined one after the other from the tub taken in water and felt from the water inlet. Afterwards, readjustments are made if necessary.
  • a tubular light guide that flows from the outside into the axis of the water jet by a curvature after the aerator.
  • Two diodes protrude into the through opening of this radiation former, which are electrically connected to each other by the conductivity of the water as soon as the hot water valve has been opened.
  • a switching device consisting of electronic components is provided, which is supplied with energy by a battery.
  • the water temperature is measured by a temperature sensor and the measurement result is fed to electronic evaluation electronics, which are dependent on the measured water temperature switches LEDs of a certain color or a different combination of colors on or off.
  • the color of the water jet indicates to the user of the tap that the water temperature is present.
  • the device should be able to be accommodated in the hot water outlet fitting in such a way that the freely visible part of the fitting does not have to be enlarged. Furthermore, the light rays emanating from the lamps should be introduced into the water jet with as little loss as possible. This object is achieved by the method according to claim 1 and the device according to claim 5.
  • a preferred temperature range is determined, the above and the temperature below form two further ranges. Each of these areas is given a specific color. Based on the labeling of red for warm and blue for cold water, it makes sense to use red for the upper area and blue for the lower area.
  • a third color is selected for the preferred medium temperature range, which can also be referred to as the target temperature range.
  • the method according to the invention provides that the device switches on as the pressure in the mixing chamber rises. This state is reached when the water inlet is opened. The temperature of the water in the mixing chamber is measured before it leaves the mixer tap. This actually existing temperature is assigned to the area in question “too cold", “target temperature area” or “too warm”. Thereupon the lamps of the color relating to the area are switched on and the user recognizes from the color of the water jet that whether a correction is necessary. If the water jet lights up in a color that indicates a temperature that is too cold or too warm, the user makes a correction by readjusting until the color of the water jet is identical to the target temperature range. This actual state is indicated by the color concerned, which is reached in the mixing chamber before the water escapes from the outlet fitting.
  • the device After the valve is closed, the device is switched off by the detection of the pressure drop. The process is operated with low current.
  • the device consists of a pressure switch, by means of which it is switched on and off depending on the pressure.
  • a pressure sensor is provided as the pressure measuring point and is arranged in the mixing chamber of the fitting. This pressure switch is functionally connected to the control block. When the operating pressure builds up in the mixing chamber, the pressure switch switches on the control block.
  • This control block receives signals from the temperature sensor also arranged in the mixing chamber, which it recognizes as the temperature of the mixed water. The temperature actually present in the mixing chamber is assigned to one of the three temperature ranges in the control block and the lamps are switched on with the color assigned to the range.
  • These lamps are diodes that are arranged in sufficient numbers on each multichip in each of the three colors.
  • This multichip is arranged together with the aerator in the outlet opening of the fitting.
  • the multichip and the pearlature protect the diodes from external influences.
  • the multichip is provided with openings to ensure sufficient water permeability.
  • the color radiation of the water flowing past the glowing diodes at the outlet of the fitting continues in the water jet and lights it up in the relevant one.
  • the operator operates the lever to regulate the water temperature, so that the inflow of the proportions of cold and warm water is changed.
  • a transformer is provided to supply the control block and the light-emitting diodes with low current.
  • a high luminous efficacy is achieved. 2.
  • the entire device requires little space so that it can be accommodated in a normal size hot water tap. 3.
  • the transformer is installed under the sink so that it is not visible with its supply line. 4.
  • Energy saving effect by saving hot water. 6. Avoid scalding from temperatures above 38 ° C by children and the disabled / seniors / diabetes mellitus. 7. Supplement in the field of gerontology / people with skin handicap for recreation and meditation. 8.
  • Legionella water hygiene management prevention of deaths due to legionella formation in stagnant water
  • Color therapy with green (against stress and hectic pace). 10. Avoidance of cooling of the body parts exposed to cold water, which is perceived as unpleasant. 11.
  • the drawing shows the block diagram with a control loop and a controlled system representation for a single-lever water outlet fitting. In the following, it is only called the valve.
  • the fitting is simplified in the drawing and shown schematically in section. In principle, it consists of the base body 1 and the outlet pipe 2. The inner diameter 3 of the outlet pipe 2 is represented by a circle.
  • On the base body 1 is the lever 4 shown in broken lines for the manual triggering of the water supply.
  • the outlet opening 5 for the water is provided with a aerator 6.
  • the mixing chamber 7, to which the outlet pipe 2 is connected, is located inside the base body 1.
  • the two lines 8, 9 for the cold water (KW) and the warm water (WW) lead to the mixing chamber 7.
  • the valve is equipped with a pressure switch 10, which is functionally connected via a line 11 to a pressure sensor 12 arranged in the mixing chamber 7 stands.
  • the valve also includes a control block 13 and a transformer 14.
  • the transformer 14 supplies the control block 13 with low current.
  • a line 15 leads from the control block 13 to a temperature sensor 16 arranged in the mixing chamber 7.
  • a multichip 18 equipped with light-emitting diodes (LED) 17 is arranged in the interior of the outlet pipe 2 in front of the outlet opening. Red light emitting diodes 17R, blue light emitting diodes 17B and green light emitting diodes 17Gr are used and installed on a printed circuit board.
  • LED light-emitting diodes
  • These light sources are arranged in the required number and the selected colors on the multichip 18 with the blue light-emitting diodes 17B, green light-emitting diodes 17Gr and red light-emitting diodes 17R and interconnected via the low-voltage line 19 in such a way that their intended color effect is created in the liquid jet 20.
  • the number of light emitting diodes 17 of each color depends on the light intensity of the diodes 17 used and on the total light intensity that is to be achieved.
  • the RGB LED available as a new development can also be used, in which the 3 colors red, green and blue are available in one component.
  • the multichip 18 equipped with the light-emitting diodes 17 is integrated into the aerator 6 and is thus protected as a module against external influences. There is also the possibility of installing the color diodes 17 directly in the aerator 6 without the printed circuit board. Depending on the temperature, the following three colors are defined for the appearance of the water jet flowing out of the water outlet fitting:
  • the lever 4 is actuated to trigger a water jet 20 from the fitting. Depending on the position of the lever 4, either only cold, only warm or proportionally cold and warm water is let into the mixing chamber 4.
  • the pressure build-up in the mixing chamber 7 is detected by means of the pressure sensor 12. This pressure build-up brings the control block 13 into operation via the pressure switch 10. A make contact releases the circuit.
  • the control block 13 receives signals from the temperature sensor 16 which it considers to be the actual temperature present recognizes.
  • the light-emitting diodes 17B, 17Gr and 17R of the color intended for the respective temperature range are now illuminated on the printed circuit board 18 by the control block 13.
  • the target color is introduced into the fluid.
  • the user of the fitting can recognize the water temperature from the colored appearance of the water jet 20 and, if necessary, carry out a correction by actuating the lever 4 before hand contact with the water.
  • the closing of the water inlet is detected as a pressure drop by the pressure sensor 12 and the device is switched off. Effective play of colors can also be done with / without changing the temperature with the three primary colors red, green and blue for all mixed colors. It is also possible to provide light-emitting diodes 17 of the colors red, yellow and blue and to additively mix these primary colors so that the colors intended for the respective temperature ranges are produced.
  • the control block 13 must be designed accordingly.
  • a switch for changing the operating mode can be provided.
  • a fitting equipped in this way can be used on wash basins, sinks, bathtubs, showers and other places for removing water of a preferred temperature range.

Abstract

Grundlage der Erfindung ist es, dem aus einer Warmwasserarmatur fliessenden Wasser temperaturabhängig in ein farbiges Aussehen zu versetzen. Dazu werden drei Temperaturbereiche gebildet, denen jeweils eine Farbe zugeordnet wird. Diese drei Bereiche sind der zu kalte, der zu warme und der gewollte Bereich. Zur Auslösung eines Wasserstrahls (20) aus der Armatur wird der Hebel ( 4) betätigt. Je nach der Stellung des Hebels (4) strömt entweder nur kaltes, nur warmes oder anteilig. kaltes und warmes Wasser in die Mischkammer (7) ein. Auf der Grundlage der in der Mischkammer (7) gemessenen Temperatur werden vom Regelblock (13) am Auslauf der Warmwasserarmatur angeordnete Dioden (17) einer für den jeweiligen Temperaturbereich bestimmten Farbe angesteuert und so zum Leuchten gebracht. Der an diesen Dioden (17) vorbei fliessende Wasserstrahl (20) leuchtet dann in dieser Farbe. Der Benutzer der Armatur kann aus der farbigen Erscheinung des Wasserstrahles (20) die Wassertemperatur erkennen und so erforderlichenfalls eine Korrektur durch die Betätigung des Hebels (4) vornehmen.

Description

Bezeichnung:
Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung farbiger Flüssigkeitsströme für eine
Warm wasserarmatur
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung farbiger Flüssigkeitsströme und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.
Es ist bekannt, den aus Wasserauslaufarmaturen, Springbrunnen, künstlichen Wasserfällen und dergleichen entweichenden Flüssigkeitsströmen zur Erzielung optischer Effekte ein weißes oder farbiges Aussehen zu verleihen. Dazu werden Lichtquellen genutzt, deren Lichtwellen in das Medium eingeleitet werden. Die beabsichtigten Leuchteffekte werden beim Auftreffen der Lichtwellen an den Rand des auslaufenden Wasserstrahles und auf ein Medium wie beispielsweise einem Waschbecken erzielt. Der Leuchteffekt über die gesamte Länge des Wasserstrahles entsteht durch die Reflexion der gerichteten Lichtwellen innerhalb des Wasserstrahles, wie er von Glasfaserkabeln bekannt ist. Unter Licht, Farbe und Leuchteffekt werden sichtbare Farbsignale verstanden, die mit normalsichtigen Auge im Fluid bzw. an der Stelle des Auftreffens des Fluids wahrgenommen werden. So ist aus der Patentschrift EP 0181 896 B2 eine Flüssigkeitsdüse bekannt, die mit einer Beleuchtungsquelle zur Erzielung eines weißen oder farbigen Wasserstrahls versehen ist. Die Beleuchtungsquelle besteht aus einem Leuchtmittel, dass sich in vierzehn unterschiedlichen Ausführungsformen entweder direkt an der Austrittsöffnung der Flüssigkeit oder einer davon entfernten Stelle befindet. Damit bei der Ausbreitung des Lichts bis zur Austrittsöffnung der Flüssigkeit möglichst wenig Leuchtkraft verloren geht, sind Mittel zur verlustarmen Lichtleitung vorgesehen. Die Leuchtmittel sind innerhalb der Wasserauslaufarmatur, dem Springbrunnen oder dem künstlichen Wasserfall entweder außerhalb der zugeführten Flüssigkeit oder in der Flüssigkeit selbst untergebracht. Dabei wird durch geeignete Mittel erreicht, dass die Flüssigkeit nicht mit dem Leuchtmittel und den elektrisch leitenden Teilen in Berührung kommt. Um einer Veränderung der Farbe des Wasserstrahls zu erreichen, kann vor die Beleuchtungsquelle ein drehbares Prisma oder ein optisches Gitter gesetzt werden. Mit Hilfe dieser Erfindung kann ein Wasserstrahl in kräftige Farben effektvoll zum Leuchten gebracht werden. Eine weiterer weiß oder farbig leuchtender Wasserstrahl ist aus der Patentschrift US 6 393 192 B1 für einen Zierbrunnen bekannt. Das Wasser zirkuliert ständig im Kreislauf von einem Becken über ein Rohrleitungssystem zu einem höher gelegten Auslaufrohr, von wo aus es als freier Wasserstrahl wieder in das Becken zurück läuft. Die Wasserbewegung wird mittels einer Pumpe erzeugt. Der Leuchteffekt des Wassers wird mittels einer außerhalb des Wasserkreislaufes befindlichen Leuchtquelle erzeugt. Von dieser Leuchtquelle wird ein Glasfaserkabel wasserdicht in das Rohrleitungssystem bis zum Auslaufrohr geführt. Es endet noch vor der Auslauföffnung, wo der Lichtstrahl in das Wasser übergeht. Aus der Patentschrift US 6 375 342 B1 ist weiterhin ein künstlicher Wasserfall bekannt, bei dem Licht von einer Leuchtquelle durch Lichtleitkabel zum unteren Rand einer Wasseraustrittsöffnung geleitet wird. Dabei ist das Lichtleitkabel so angebracht, dass sich die leuchtenden Enden der einzelnen Fasern in einer bestimmten Zuordnung zueinander unter dem Wasserauslauf befinden. Außerdem ist aus dem Gebrauchsmuster DE 299 00 790 U1 eine Leuchtbrause für den Duschgebrauch bekannt. Der Brauskopf ist innen mit einer Leuchtquelle versehen, die durch eine Streuscheibe die Strahlen des austretenden Wassers anleuchtet und sich das Licht in den Wasserstrahlen fortpflanzt. Mit diesen vorstehend gewürdigten bekannten Lösungen wird durch die leuchtenden Wasserstrahlen eine effektvolle Wirkung erreicht, die vom Betrachter als schön, beruhigend und ästhetisch empfunden wird. Armaturen, die durch ein Betätigungselement oder durch eine berührungsfreie Personenerfassung betätigt werden, machen die Erkennung der individuell eingestellten Wassertemperaturbereiche unmöglich, da das Medium erst bei einer Personendetection austritt und somit eine Voreinstellung notwendig ist. Dieses erfordert ein Ausprobieren der Funktionstemperatur durch den Benutzer und birgt die Gefahren der Verbrühung durch austretendes heißes Wasser oder im umgekehrten Fall der Personenunterkühlung durch zu kaltes Medium. Beim Anrichten eines Wannebades besteht oftmals das Problem, dass die manuell eingestellte Wassertemperatur nicht über die gesamte Einlaufdauer konstant bleibt. Die Ermittlung der Temperatur wird in bestimmten Abständen nacheinander vom in die Wanne eingelassenen Wasser und vom Wassereinlauf gefühlt. Danach wird erforderlichenfalls ein Nachregeln vorgenommen. Um den zur Bestimmung der Wassertemperatur erforderlichen Handkontakt einzusparen, ist es bekannt, mit Temperaturanzeigen ausgerüstete Wasserauslaufarmaturen zu verwenden. Zeigt die Einlasstemperatur eine Abweichung vom Sollwert, wird manuell ein Nachregeln vorgenommen. Weiterhin ist aus der Offenlegungsschrift DE 102 19 171 A1 eine Einhebelarmatur bekannt, die mit einem Betätigungselement zur automatischen Einstellung eines besonderen Mischungsverhältnis von kaltem und warmen Wasser zur sofortigen Bereitstellung von Wasser einer bestimmten Temperatur ausgerüstet ist. Eine solche Armatur eignet sich insbesondere für öffentliche Einrichtungen, wo unterschiedliche Benutzer ihre Hände waschen können, ohne dass jedes Mal durch Nachregeln und Testen die Wassertemperatur neu eingestellt werden muss. Betätigungselemente zur Regelung der Wassertemperatur können mit dem Mischhebel in funktioneller Verbindung stehende Neigungswinkellaufnehmer und/oder Beschleunigungsaufnehmer sein. Die gewünschte Wassertemperatur wird am Anfang eingestellt. Allen nachfolgenden Benutzern der Einhebelarmatur steht dann für das Händewaschen Wasser in einer angenehmen Temperatur zur Verfügung. So wird der Wasserverbrauch gesenkt, weil ein Einregeln der Wassertemperatur, bei dem eine bestimmte Wassermenge nutzlos abläuft, nicht mehr erforderlich ist. Außerdem wird die Gefahr des Verbrühens der Hände bei zu heiß eingestelltem Mischverhältnis vermieden. Wenn die Armatur Wasser in einer anderen Temperatur abgeben soll, wird diese neu eingestellt. Aus der Druckschrift DE 201 02 857 U1 ist bereits ein Wasserstrahlbeleuchter bekannt, der aus einer, an den Ausgang einer Warmwasserarmatur schraubbaren Strahlformer besteht und so den Wasseraustrittskanal der Armatur verlängert. Im Inneren des Strahlformers sind verschiedenfarbige Leuchtdioden angeordnet. Sie werden von einem rohrförmigen Lichtleiter umschlossen, der strömungstechnisch nach dem Perlator von außen durch eine Krümmung in die Achse des Wasserstrahls hineinführt. In die Durchgangsöffnung dieses Strahlungsformers ragen zwei Dioden hinein, die durch die Leitfähigkeit des Wassers elektrisch miteinander verbunden werden, sobald die Warmwasserarmatur geöffnet wurde. Dazu ist eine aus elektronischen Bauelementen bestehende Schalteinrichtung vorgesehen, die durch eine Batterie mit Energie versorgt wird. Durch einen Temperaturfühler wird die Wassertemperatur gemessen und das Messergebnis einer elektronischen Auswerteelektronik zugeführt, die in Abhängigkeit von der gemessenen Wassertemperatur Leuchtdioden einer bestimmten Farbe oder einer unterschiedlichen Kombination der Farben ein- bzw. ausschaltet. Damit wird dem Benutzer des Wasserhahns nach dem Öffnen durch die Farbe des Wasserstrahls die vorhandene Wassertemperatur signalisiert.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens für eine einfache Möglichkeit zur Erkennung der Temperatur des aus einer mit warmen und kalten Wasser gespeisten Warmwasserauslaufarmatur fließenden Wasser durch eine temperaturabhängige Änderung der Farbe des Wasserstrahls zu schaffen, auf deren Grundlage bei Bedarf eine manuelle Nachregelung zur Korrektur der Wassertemperatur vorgenommen werden kann. Die Vorrichtung soll so in der Warmwasserauslaufarmatur untergebracht werden können, dass der den frei sichtbaren Teil der Armatur nicht vergrößert werden muss. Weiterhin sollen die von den Leuchtmitteln ausgehenden Lichtstrahlen möglichst verlustarm in den Wasserstrahl eingeleitet werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren nach Anspruch 1 und die Vorrichtung nach Anspruch 5 gelöst. Erreicht wird dies dadurch, dass direkt im Bereich des Wasserauslaufs Leuchtdioden angeordnet und der aus der Armatur fließende Wasserstrahl durch die Leuchtdioden temperaturabhängig in festgelegten Temperaturstufen in ein farbiges Aussehen versetzt wird. Es wird ein bevorzugter Temperaturbereich bestimmt, die darüber und die darunter liegende Temperatur bilden zwei weitere Bereiche. Jeder dieser Bereiche erhält eine bestimmte Farbe. In Anlehnung an die Kennzeichnung von rot für warmes und blau für kaltes Wasser bietet es sich an, für den oberen Bereich rot und den unteren Bereich blau zu verwenden. Für den bevorzugten mittleren Temperaturbereich, der auch als Solltemperaturbereich bezeichnet werden kann, wird eine dritte Farbe gewählt.
Das Verfahren nach der Erfindung sieht vor, dass sich die Vorrichtung mit dem Anstieg des Druckes in der Mischkammer einschaltet. Dieser Zustand wird mit dem Öffnen des Wasserzulaufs erreicht. Es wird die Temperatur des in der Mischkammer befindlichen Wassers noch vor dem Austritt aus der Mischbatterie gemessen. Diese tatsächlich vorhandene Temperatur wird dem betreffenden Bereich „zu kalt", „Solltemperaturbereich" oder „zu warm" zugeordnet. Daraufhin werden die Leuchtmittel der den Bereich betreffenden Farbe eingeschaltet und der Nutzer erkennt an der Farbe des Wasserstrahls, ob eine Korrektur erforderlich ist. Leuchtet der Wasserstrahl in einer Farbe, die eine zu kalte oder zu warme Temperatur anzeigt, wird vom Nutzer durch ein Nachregeln so lange eine Korrektur vorgenommen, bis die Farbe des Wasserstrahls mit dem Sollbereich der Temperatur identisch ist. Dieser Ist-Zustand wird durch die betreffende Farbe angezeigt, die in der Mischkammer noch vor dem Entweichen des Wassers aus der Auslaufarmatur erreicht wird. Nach dem Schließen der Armatur wird die Vorrichtung durch das Erkennen des Druckabfalls ausgeschaltet. Das Verfahren wird mit Schwachstrom betrieben. Die Vorrichtung besteht aus einem Druckschalter, durch sie druckabhängig ein- und ausgeschaltet wird. Als Druckmessstelle ist ein Druckmessfühler vorgesehen, der in der Mischkammer der Armatur angeordnet ist. Dieser Druckschalter steht mit dem Regelblock in funktioneller Verbindung. Mit dem Aufbau des Betriebsdrucks in der Mischkammer schaltet der Druckschalter den Regelblock ein. Dieser Regelblock erhält von dem ebenfalls in der Mischkammer angeordneten Temperaturfühler Signale, die er als Temperatur des gemischten Wassers erkennt. Die tatsächlich in der Mischkammer vorhandene Temperatur wird im Regelblock einem der drei Temperaturbereiche zugeordnet und die Leuchtmittel mit der dem Bereich zugeordneten Farbe eingeschaltet. Diese Leuchtmittel sind Dioden, die in jeder der drei Farben in einer ausreichenden Anzahl auf einem Multichip angeordnet sind. Dieser Multichip ist zusammen mit dem Perlator in der Auslassöffnung der Armatur angeordnet. Dabei bilden der Multichip und der Perlatur einen Schutz für die Dioden vor äußeren Einflüssen. Zur Gewährleistung einer ausreichenden Durchlassfähigkeit des Wassers ist der Multichip mit Öffnungen versehen. Die Farbstrahlung des an den leuchtenden Dioden am Ausgang der Armatur vorbei fließenden Wassers setzt sich im Wasserstrahl fort und bringt diesen in der betreffenden zu Leuchten. Zur Reglung der Wassertemperatur betätigt der Bediener den Hebel, so dass der Zustrom der Anteile des kalten und des warmen Wassers verändert werden. Für die Versorgung des Regelblocks und der Leuchtdioden mit Schwachstrom ist ein Transformator vorgesehen. Mit der Anwendung der Erfindung sind folgende Vorteile verbunden: 1. Durch das Einleiten des Lichtes am Wasserauslauf treten keine Leuchtverluste auf. Es wird eine hohe Lichtausbeute erzielt. 2. Für die gesamte Vorrichtung besteht ein geringer Raumbedarf, so dass sie in einer Warmwasserarmatur normaler Größe untergebracht werden kann. 3. Der Transformator wird unter dem Waschbecken angebracht, so dass er mit seiner Zuleitung nicht sichtbar ist. 4. Emotionaler Komforteffekt durch eine Illumination im Luxusbereich (AHA- Effekt). 5. Energiespareffekt durch Heißwassereinsparung. 6. Vermeidung von Verbrühungen durch Temperaturen über 38 °C durch Kinder und Behinderte/Senioren/Diabetes mellitus. 7. Ergänzung im Bereich Gerontotechnik/Personen mit Hauthandicap für Rekreation und Meditation. 8. Legionellen-Wasserhygienemanagement (Vermeidung von Todesfällen durch Legionellenbildung im abgestandenen Wasser) > 55 °C zur Einhaltung von DVGW W 551 und W 552. 9. Farbtherapie mit grün (gegen Stress und Hektik). 10. Vermeidung von als unangenehm empfundenen Abkühlungen der dem kalten Wasser ausgesetzten Körperteilen. 11. Messung des Wasserdrucks und der Wassertemperatur gleich am Anfang des Wasserkanals in der Mischkammer der Armatur, so dass eine schnelle Inbetriebnahme und Reaktion der Vorrichtung möglich ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung zeigt das Blockschaltbild mit einem Regelkreis und einer Regelstreckendarstellung für eine Einhebelwasserauslaufarmatur. Sie wird im Folgenden nur noch Armatur genannt. Die Aarmatur ist in der Zeichnung vereinfacht und schematisch im Schnitt dargestellt. Sie besteht im Prinzip aus dem Grundkörper 1 und dem Auslaufrohr 2. Der Innendurchmesser 3 des Auslaufrohres 2 ist durch einen Kreis wiedergegeben. Auf dem Grundkörper 1 befindet sich der in unterbrochener Linienführung dargestellte Hebel 4 für die manuelle Auslösung des Wasserzulaufs. Die Auslauföffnung 5 für das Wasser ist mit einem Perlator 6 versehen. Im Inneren des Grundkörpers 1 befindet sich die Mischkammer 7, der sich das Auslaufrohr 2 anschließt. Zur Mischkammer 7 führen die beiden Leitungen 8, 9 für das kalte Wasser (KW) und das warme Wasser (WW). Die Armatur ist mit einem Druckschalter 10 ausgerüstet, der über eine Leitung 11 mit einem in der Mischkammer 7 angeordneten Druckmessfühler 12 in funktioneller Verbindung steht. Weiterhin gehören zur Armatur eine Regelblock 13 und ein Transformator 14. Durch den Transformator 14 wird dem Regelblock 13 Schwachstrom zugeführt. Vom Regelblock 13 führt eine Leitung 15 zu einem in der Mischkammer 7 angeordneten Temperaturfühler 16. Im Inneren des Auslaufrohres 2 ist vor der Auslauföffnung eine mit Leuchtdioden (LED) 17 bestückter Multichip 18 angeordnet. Es werden rote Leuchtdioden 17R, blaue Leuchtdioden 17B und grüne Leuchtdioden 17Gr verwendet und auf einer Leiterplatte installiert. Diese Lichtquellen werden in der erforderlichen Anzahl und den ausgewählten Farben auf dem Multichip 18 mit den blauen Leuchtdioden 17B, grünen Leuchtdioden 17Gr und roten Leuchtdioden 17R so angeordnet und über die Niederspannungsleitung 19 so verschaltet, dass eine in ihrer Erscheinung beabsichtigte Farbwirkung im Flüssigkeitsstrahl 20 entsteht. Die Anzahl der Leuchtdioden 17 einer jeden Farbe hängt Lichtstärke der verwendeten Dioden 17 und von der Gesamtlichtstärke ab, die erreicht werden soll. Anstelle der blauen, grünen und roten Leuchtdioden 17 können auch die als Neuentwicklung zur Verfügung stehenden RGB-LED eingesetzt werden, bei der in einem Bauelement die 3 Farben Rot, Grün und Blau zur Verfügung stehen. Der mit den Leuchtdioden 17 bestückte Multichip 18 wird in den Perlator 6 integriert und ist so als Baugruppe vor äußeren Einwirkungen geschützt. Es besteht auch die Möglichkeit, die Farbdioden 17 ohne die Leiterplatte direkt im Perlator 6 zu installieren. Für das Aussehen des aus der Wasserauslaufarmatur fließenden Wasserstrahls werden temperaturabhängig folgende drei Farben festgelegt:
- Für kaltes Wasser der Bereich bis ca. 18 °C → blaue Wasserfarbe
- Für warmes Wasser der Bereich 19 - 38 °C → grüne Wasserfarbe
- Für heißes Wasser der Bereich über 38 °C → rote Wasserfarbe.
Diese Temperaturbereiche und die Farbwahl sind nicht zwingend, sie können auch anders festgelegt werden. Zur Auslösung eines Wasserstrahls 20 aus der Armatur wird der Hebel 4 betätigt. Je nach der Stellung des Hebels 4 wird entweder nur kaltes, nur warmes oder anteilig kaltes und warmes Wasser in die Mischkammer 4 eingelassen. Mittels des Druckmessfühlers 12 wird der Druckaufbau in der Mischkammer 7 erfasst. Durch diesen Druckaufbau wird der Regelblock 13 über den Druckschalter 10 in Funktion gebracht. Dabei gibt ein Schließer den Stromkreis frei. Der Regelblock 13 erhält vom Temperaturfühler 16 Signale, die er als die vorhandene tatsächliche Temperatur erkennt. Durch den Regelblock 13 werden nun die Leuchtdioden 17B, 17Gr bzw. 17R der für den jeweiligen Temperaturbereich bestimmten Farbe auf der Leiterplatte 18 zum Leuchten gebracht. Die Sollfarbe wird in das Fluid eingeleitet. Der Benutzer der Armatur kann aus der farbigen Erscheinung des Wasserstrahles 20 die Wassertemperatur erkennen und so erforderlichenfalls bereits vor dem Wasserkontakt mit der Hand eine Korrektur durch die Betätigung des Hebels 4 vornehmen. Das Schließen des Wasserzulaufs wird als Druckabfall durch den Druckmessfühler 12 erfasst und die Vorrichtung ausgeschaltet. Effektvolle Farbenspiele können ebenfalls ohne/mit Temperaturänderung mit den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau zu allen Mischfarbtönen erfolgen. Es ist auch möglich, Leuchtdioden 17 der Farben rot, gelb und blau vorzusehen und diese Primärfarben additiv so zu mischen, dass die für die jeweiligen Temperaturbereiche bestimmten Farben entstehen. Dazu ist der Regelblock 13 entsprechend auszulegen. Wenn die temperaturabhängige farbige Veränderung des Wasserstrahls vorübergehend nicht benötigt wird, ist es auch möglich, mit den Leuchtdioden 17 temperaturunabhängig ein Farbspiel zu erzeugen. Dazu kann ein Schalter zum Wechseln der Betriebsart vorgesehen werden. Eine so ausgerüstete Armatur kann an Waschbecken, Spülbecken, Badewannen, Duschen und weiteren Stellen zur Entnahme von Wasser eines bevorzugten Temperaturbereiches eingesetzt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erzeugung farbiger Flüssigkeitsströme für eine Warmwasserarmatur, bei der in voneinander getrennten Leitungen (8; 9) warmes und kaltes Wasser zugeführt und die Zufuhr der Mengenverhältnisse des warmen und kalten Wassers so geregelt wird, dass eine bestimmte Temperatur entsteht, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a manuelles Öffnen der Ventile für das warme und kalte Wasser, b Einströmen des warmen und kalten Wassers in die Mischkammer (7) der Armatur, c Betätigen eines Druckschalters (10) bei einer Druckerhöhung in der Mischkammer (7) durch das einlaufende Wasser, d Einschalten eines Regelblocks (13) durch den Druckschalter (10), e Fühlen der Temperatur des in der Mischkammer (7) gemischten Wassers und Melden der so ermittelten Signale an den Regelblock (13), f Erkennen der ermittelten Signale als eine bestimmte Temperatur, g Einordnen der Temperatur zu einem von mehreren definierten Temperaturbereichen, h Zuordnen eines Temperaturbereiches zu einer bestimmten Leuchtfarbe, i Ansteuern der im Bereich der Ausflussöffnung (5) der Armatur angeordneten Dioden (17) der betreffenden Leuchtfarbe rot, blau oder gelb, j manuelle Nachregelung in dem Fall der vom Solltemperaturwert abweichenden temperaturabhängigen Leuchtfarbe, k manuelles Schließen der Ventile für das warme und kalte Wasser wenn kein Wasser mehr benötigt wird, I Ausschalten des Regelblocks (13) durch den Druckschalter (10) auf Grund des in der Mischkammer (7) abgenommenen Wasserdrucks.
2. Verfahren zur Erzeugung farbiger Flüssigkeitsströme für eine Warmwasserarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit nach Information vom Druckmessfühler (12) an einem Temperaturfühler (16) vorbeigeleitet wird, an dem jeweils ein unterschiedliches, temperaturabhängiges elektrisches Signal entsteht, welches an den Regelblock (13) zum Vergleichen der ermittelten Wassertemperatur mit den gestaffelten Sollwertbereichen und dem Ansteuern der betreffenden Leuchtdioden (17R, 17B, 17G) einer bestimmten Farbstrahlung abgegeben wird.
3. Verfahren zur Erzeugung farbiger Flüssigkeitsströme für eine Warmwasserarmatur nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zum Versetzen des Wassers in ein temperaturabhängiges farbiges Aussehen die Primärfarben rot, gelb und blau vorgesehen und diese Primärfarben zur Erzeugung eines Lichtes in jeder gewünschten Farbe additiv gemischt werden.
4. Verfahren zur Erzeugung farbiger Flüssigkeitsströme für eine Warmwasserarmatur nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass alternativ die temperaturabhängig erzeugten Leuchtfarben des Flüssigkeitsstromes umschaltbar sind in ein temperaturunabhängiges Erzeugen eines Farbspiels durch ein ständiges Wechseln der Leuchtfarben.
5. Vorrichtung für die Anwendung des Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4 , aus der entweder ein kalter, warmer oder aus kalten und warmen Wasser gemischtes Wasserstrahl entnehmbar ist, zum Messen der Temperatur des in der Warmwasserarmatur befindlichen Wassers ein Temperaturfühler (16) und unterschiedlich farbige Leuchtdioden (17) angeordnet sind und der Temperaturfühler (16) und die Leuchtdioden (17) mit einer mit Schwachstrom versorgten Schaltelektronik in funktioneller Verbindung stehen, durch die temperaturabhängig unterschiedlich farbige Leuchtdioden (17) ansteuerbar sind und im Strömungskanal Mittel vorgesehen sind, mit denen der Durchfluss von Wasser feststellbar und die Vorrichtung zur Erzeugung eines farbigen Flüssigkeitsstromes einschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die farbig unterschiedlich leuchtende Farbdioden (17) und/oder RGB-LED auf einer Leiterplatte (18) installiert und diese Leiterplatte (17) mit den Leuchtdioden (17) und/oder RGB-LED im Perlator (6) oder direkt im Perlator (6) untergebracht sind, die Warmwasserarmatur mit einem Druckschalter (10) ausgerüstet ist, der mit einem in der Mischkammer (7) im Inneren zur Feststellung des Durchflusses von Wassers angeordneten Druckmessfühler (12) in funktioneller Verbindung steht, weiterhin als Schaltelektronik ein Regelblock (13) vorgesehen ist, dem von einem Transformator (14) Schwachstrom zugeführt wird, vom Regelblock (13) eine Leitung (15) zum Temperaturfühler (16) führt, der bereits am Anfang des Kanals in der Mischkammer (7) angeordnet ist, der Regelblock (13) sowohl mit dem Druckschalter (10) als auch mit der mit Leuchtdioden (17) und/oder RGB-LED bestückten Leiterplatte (18) in funktioneller Verbindung steht, die Leiterplatte (18) mit den Leuchtdioden (17) und/oder RGB-LED genügend Freiraum für den Wasserdurchfluss aufweist und das Wasser so an den Leuchtdioden (17) und/oder RGB-LED vorbei geleitet wird, wobei sich die farbigen Leuchtstrahlen im Wasserstrahl (20) ausbreiten und so beim bei der Reflexion an Rand des Wasserstrahls (20) oder Auftreffen auf ein Hindernis eine sichtbare Farbwirkung erzielt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbe der Leuchtdioden (17) in der erforderlichen Anzahl und den ausgewählten Farben auf der Leiterplatte (18) so angeordnet und verschaltet werden, dass ein in seiner Wirkung beabsichtigtes farbiges Strahlbild im Flüssigkeitsstrom entsteht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Versetzen des Wassers in ein temperaturabhängiges farbiges Aussehen für die Primärfarbe rot eine rotleuchtende Diode (17R), gelb eine gelbleuchtende Diode (17G) und blau eine blauleuchtende Diode (17B) vorgesehen ist und der Regelblock (13) diese Leuchtdioden (17R, 17Ge und 17B) so ansteuert, dass diese Primärfarben zur Erzeugung eines Lichtes in jeder gewünschten Farbe additiv gemischt werden.
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