DE69501877T2

DE69501877T2 - Wasserhahn zur automatischen wasserversorgung

Info

Publication number: DE69501877T2
Application number: DE69501877T
Authority: DE
Inventors: Claudio I-20149 Milano Fait
Original assignee: American Standard Inc
Current assignee: Trane US Inc
Priority date: 1994-11-08
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 1998-07-23
Anticipated expiration: 2015-11-01
Also published as: DE69501877D1; ES2113756T3; CA2180274A1; ITRE940095A1; JPH09505650A; AU3707295A; CN1068919C; CN1138358A; KR0183333B1; CA2180274C; EP0738356A1; IT1268853B1; US5855356A; WO1996014477A1; GR3026483T3; EP0738356B1; MX9602591A; BR9506466A; ITRE940095A0

Description

Technischer Bereich

Diese Erfindung betrifft einen Sanitärwasserhahn zur automatischen Wasserabgabe mit einer gewünschten Temperatur.

Stand der Technik

Zum Abgeben/Mischen von warmem und/oder kaltem Wasser benötigen bekannte Wasserhähne im allgemeinen die Betätigung geeigneter Steuerelemente, im allgemeinen durch den Kontakt mit der Hand (oder dem Fuß) des Benutzers.
Es sind auch Wasserhähne bekannt, die Wasser abgeben, wenn der Benutzer seine Hände in die Nähe des Wasserhahns bringt, so daß ein Abstandsmelder bzw. Näherungsschalter aktiviert wird, der die Wasserabgabe bestimmt. Solche Wasserhähne geben jedoch Wasser nur bei einer einzigen vorbestimmten Temperatur ab, und es ist nicht möglich, die Temperatur auf andere Weise als durch manuelle Einstellung der Steuerelemente (auf normale Art und Weise) zu regulieren.
Die DE-U-85 12039 (siehe Oberbegriff des Anspruchs 1) beschreibt ein Steuersystem für einen Wasserhahn mit mehreren elektronischen Sensoren, die nebeneinander nahe dem Wasserhahn angeordnet sind. Die Sensoren sind in einer linearen Anordnung oder einer zweidimensionalen Matrix positioniert, und die effektiven Achsen schneiden sich an einem gemeinsamen Punkt. Jeder gemeinsame Punkt überwacht eine ihm zugeordnete Zone und liegt im Auslaßbereich des Wasserhahns. Ebenso hat jeder Überwachungspunkt einen Absolutwert für die erforderliche Temperatur und einen Wert für die erforderliche Durchflußmenge, und wenn ein Körper in seinem Bereich erfaßt wird, werden diese Werte für Temperatur und Durchfluß automatisch und sofort eingestellt. Der Durchfluß beginnt und wird dann beendet, wenn kein Körper vorhanden ist. Die Düse (3) ist schräg angeordnet. Die Signale werden zur Steuerung der Warm- und Kaltwassermischung und für den Volumendurchfluß verwendet. Die Vorrichtung aus der DE-U-85 12039 hat zur Folge, daß die Wassertemperatur von dem Wasservolumendurchfluß oder umgekehrt abhängt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Wasserhahn zur Verfügung zu stellen, der Wasser bei der gewünschten Temperatur abgeben kann, ohne daß ein Kontakt zwischen den Händen (oder einem anderen Körperteil) des Benutzers und einem Teil des Wasserhahns erforderlich wäre und ohne das Wasserdurchflußvolumen zu beeinflussen. Der Zweck ist, die Benutzung des Wasserhahns bequemer, rascher und hygienischer zu machen.
Eine typische Anwendung des Wasserhahns der Erfindung ist in Waschräumen, die der Öffentlichkeit zugänglich sind (Restaurants, öffentlichen Toiletten, Büros, Gemeinschaftseinrichtungen, öffentlichen Verkehrsmitteln, usw.), wo die Hygieneanforderungen besonders spürbar sind.

Offenbarung der Erfindung

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch einen Wasserhahn gelöst, der die Merkmale von Anspruch 1 aufweist. Der Wasserhahn weist auf:
- einen einzelnen Sensor zur Bestimmung des Abstandes zwischen dem Wasserhahn und den Händen des Benutzers;
- Mittel zur Regulierung der Temperatur des Wassers, das der Auslaßöffnung des Wasserhahns zugeleitet wird; und
- Mittel zur Verarbeitung der Abstandswerte, die von dem einzelnen Sensor geliefert werden, und zur anschließenden Steuerung der Regulierungsmittel für die Wassertemperatur, so daß sich die Temperatur des von der Öffnung 11 abgegebenen Wassers auf der Basis des unterschiedlichen Abstandes der Hände 3 des Benutzers zu dem Wasserhahn ändert.
Während des Gebrauchs positioniert der Benutzer seine Hände unter dem Wasserhahn, der dann Wasser bei einer Temperatur abgibt, die sich in Abhängigkeit von dem Abstand der Hände zum Wasserhahn ändert. Zum Beispiel kann die Temperatur um so höher sein, je größer dieser Abstand ist und umgekehrt. Der Benutzer kann dann die Wasserabgabe steuern und die Temperatur einfach dadurch bestimmen, daß er seine Hände mit dem erforderlichen Abstand unter der Auslaßöffnung des Wasserhahns positioniert, ohne einen Teil davon zu berühren.
Die Erfindung wird in der Folge mit Hilfe der beiliegenden Figuren ausführlich beschrieben, die eines ihrer Ausführungsbeispiele zeigen.
Figur 1 ist eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Wasserhahns.
Figur 2 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Teniperaturregulierungsmittel 40.
Der Wasserhahn gemäß der Erfindung, der in Figur 1 sehr schematisch dargestellt ist, ist allgemein mit 1 bezeichnet und weist eine herkömmliche Wasserauslaßöffnung 11 auf, und ist wie gewöhnlich über einem Waschbecken 2 angeordnet, in dem das abgegebene Wasser gesammelt wird.
Mit dem Wasserhahn 1 ist ein einzelner Sensor 20 verbunden, der zur Bestimmung des Abstandes der Hände 3 des Benutzers von dem Wasserhahn vorgesehen ist. Der einzelne Sensor 20 ist sehr nahe der Auslaßöffnung 1 angeordnet (wie in Figur 1 dargestellt) und liegt dem darunterliegenden Waschbecken 2 gegenüber. Der einzelne Sensor 20 kann vom infrarotreflektierenden Typ sein oder kann Laserdioden oder Ultraschaltmittel aufweisen.
Der Wasserhahn umfaßt auch Mittel 30 zur Verarbeitung der Abstandswerte, die von dem einzelnen Sensor 20 geliefert werden. Insbesondere umfassen die Mittel 30 eine Mikrosteuerung 31, welche die von dem einzelnen Sensor 20 empfangene Information verarbeitet, um die gewünschte Funktion auszuführen. Die Mittel 30 wirken auch auf die Temperaturregulierungsmittel 40 für das Wasser, das der Auslaßöffnung 11 zugeleitet wird. Die Mikrosteuerung 31 enthält eine Software zur Steuerung der Mittel 40, so daß die abgegebene Temperatur von dem Abstand der Hände 3 zum Sensor 20 abhängt.
Zum Beispiel arbeitet die Mikrosteuerung 31 derart, indem sie den Raum unter der Öffnung 11 in mehrere Sektoren teilt und jedem Sektor eine bestimmte abgegebene Wassertemperatur zuordnet. Wenn zum Beispiel die Hände 3 in dem Sektor positioniert werden, welcher der Öffnung 11 am nächsten liegt, gibt diese Wasser mit "kalter" Temperatur ab; wenn die Hände 3 in dem Sektor positioniert werden, welcher der Öffnung 11 am entferntesten ist, gibt diese Wasser mit "warmer" bzw. "heißer" Temperatur ab; wenn schließlich die Hände 3 in einem der Zwischensektoren positioniert werden gibt die Öffnung 11 Wasser mit "lauwarmer" Temperatur ab, das mehr oder weniger warm ist.
Die Software der Mikrosteuerung 31 kann derart sein, daß die abgegebene Wassertemperatur sofort geändert wird, wenn sich der Abstand der Hände 3 zu der Öffnung 11 ändert.
Als Alternative kann die Temperatur, die durch die Gegenwart der Hände 3 in einem der Sektoren bestimmt wird, über einen bestimmten Zeitraum konstant gehalten werden, selbst wenn die Hände in einen anderen Sektor bewegt werden. In dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel umfassen die Mittel 40 eine Mehrzahl von Ein- Aus-Solenoid-Ventilen, die jeweils mit einer Quelle 42 verbunden sind, die dem Wasserhahn Kaltwasser zuleitet, oder mit einer Quelle 43, die dem Wasserhahn Warmwasser zuleitet.
Die Auslässe der Ventile 41 sind alle mit einem einzigen Auslaßrohr 44 verbunden, in dem das Wasser gemischt und der Öffnung 11 zugeleitet wird.
Durch eine Verbindungsvorrichtung 32 zwischen der Mikrosteuerung 31 und den Ventilen 41 wird das Öffnen und Schließen der letztgenannten durch die Software der Mikrosteuerung 31 in Übereinstimmung mit verschiedenen Kombinationen gesteuert, von welchen jede einer bestimmten Mischung von Warm- bzw. Heiß- und Kaltwasser mit einer bestimmten Temperatur entspricht, wobei alle diese Temperaturen unterschiedlich sind.
In dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Ventile 41 vorgesehen, mit welchen Begrenzungsmittel 45 zur Regulierung der Durchflußrate verbunden sind.
Jene Ventile 41, die mit V1 und V2 bezeichnet sind, sind an die Kaltwasserquelle 42 angeschlossen, während jene Ventile 41, die mit V3 und V4 bezeichnet sind, mit der Warm- bzw. Reißwasserquelle 43 verbunden sind.
Die Begrenzungsmittel 45 sind so eingestellt, daß die Durchflußrate durch die Ventile V2 und V4 die Hälfte derjenigen durch die Ventile V1 und V3 ist.
Somit werden durch Betätigen der Ventile V1-V4 fünf verschiedene Kombinationen mit fünf entsprechenden Temperaturen erhalten, das heißt eine kalte Temperatur, eine warme Temperatur und drei Zwischentemperaturen, plus eine Anordnung, in welcher der Wasserhahn kein Wasser abgibt, wie in der folgenden Tabelle dargestellt ist:
In einem anderen Ausführungsbeispiel (nicht dargestellt) der Mittel 40 verwenden diese proportionale Ventile zum Mischen von Warm- und Kaltwasser. Weitere Zusatzvorrichtungen können mit dem Wasserhahn der Erfindung zur Erleichterung des Gebrauchs verbunden sein.
Eine dieser Zusatzvorrichtungen ist ein Wassertemperaturanzeiger, insbesondere eine Leuchtanzeige für die abgegebene Wassertemperatur, die für gewöhnlich an der Oberseite der Auslaßöffnung 11 angeordnet ist, um verschiedenfarbige, der Wassertemperatur entsprechende Signale zu liefern, so daß der Benutzer die abgegebene Wassertemperatur nicht nur durch den direkten Kontakt mit den Händen, sondern auch visuell wahrnehmen kann.
Ein Temperatursensor (in den Figuren nicht dargestellt) für das abgegebene Wasser kann auch so positioniert sein, daß er von diesem gestreift wird, und kann zum Verschließen der Warmwasserquelle 43 vorgesehen sein, wenn die Temperatur einen im voraus eingestellten Maximalwert übersteigt.
Die Regulierungsmittel 40 können von einem anderen als dem dargestellten Typ sein. Sie können zum Beispiel elektrische Widerstandselemente umfassen, die in den Wasserstrom zu der Öffnung 11 eingetaucht sind, um von dem Mittel 30 aktiviert zu werden, so daß das abgegebene Wasser auf verschiedene Temperaturen erwärmt wird.
Es können zahlreiche praktische und auf die Anwendung bezogene Veränderungen der Erfindung, die in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist, durchgeführt werden, ohne vom Umfang des Erfindungsgedankens, der in der Folge beansprucht wird, Abstand zu nehmen.

Claims

1. Sanitärwasserhahn zur automatischen Abgabe von Wasser mit einer gewünschten Temperatur in Abhängigkeit von einem Näherungsschalter für die Hände des Benutzers unter dem Wasserhahn, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner folgendes aufweist:

- einen einzelnen Sensor (20), der nahe der Wasserauslaßöffnung (11) positioniert ist, um den Abstand zwischen dem Wasserhahn und den Händen (3) des Benutzers unter der Öffnung (11) zu bestimmen;

- Mittel (40) zum Regulieren der Temperatur des Wassers, das der Auslaßöffnung (11) des Wasserhahns zugeleitet wird; und

- Mittel (30) zum Verarbeiten der Abstandswerte, die von dem einzelnen Sensor (20) geliefert werden, und zum Steuern der Mittel (40) zum Regulieren der Temperatur des Wassers, so daß sich die Temperatur des von der Öffnung (11) abgegebenen Wassers auf der Basis des unterschiedlichen Abstandes der Hände (3) des Benutzers zu dem Wasserhahn ändert.

2. Wasserhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (30) zum Verarbeiten der Abstandswerte derart arbeiten, daß sie den Raum unter dem Wasserhahn in mehrere Sektoren teilen und jedem Sektor eine bestimmte abgegebene Wassertemperatur zuordnen.

3. Wasserhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regulierungsmittel (40) eine Mehrzahl von Ein-Aus-Ventilen (41) umfassen, die jeweils an eine Kaltwasserquelle (42) oder an eine Warmwasserquelle (43) angeschlossen sind und deren Auslässe alle an die Auslaßöffnung (11) des Wasserhahns angeschlossen sind, wobei die Ventile (41) von den Verarbeitungsmitteln (30) in verschiedenen Kombinationen geöffnet und geschlossen werden können, von welchen jede einer bestimmten Warm/Kaltwassermischung mit einer jeweiligen Temperatur entspricht.