[0001] Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Sprühgeräte, insbesondere auf eine
Wascheinrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer Wascheinrichtung gemäss dem Oberbegriff
der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche.
STAND DER TECHNIK
[0002] Eine derartige Wascheinrichtung ist beispielsweise aus
WO 2004/101163 A1 bekannt. Darin ist ein Duschkopf beschrieben, in welchem Wasserdüsen paarweise angeordnet
sind, so dass die Strahlen aus zwei Düsen eines Paares aufeinanderprallen und sich
dadurch in Tröpfchen auflösen. Zweck der Vorrichtung ist, ein angenehmes Duscherlebnis
bei unterschiedlichen Betriebsdrücken zwischen 0.2 bar und 10 bar zu ermöglichen und
auch den Wasserverbrauch gegenüber herkömmlichen Duschköpfen zu verkleinern. Dabei
soll aber verhindert werden, dass nebst den Wassertröpfchen auch ein Nebel aus sehr
feinen Tröpfchen entsteht. Dazu werden vorzugsweise die aufeinanderprallenden Strahlen
so angeordnet, dass sie einander nicht vollständig überschneiden.
[0003] Ferner ist z.B. aus
WO 98/07522 bekannt, eine Heizung in einer Duschbrause einzubauen, um Wasser unmittelbar vor
der Abgabe durch die Brause aufzuheizen. Es sind dabei aber hohe Heizleistungen entsprechend
der durchfliessenden Wassermenge erforderlich.
[0004] Im Produkthandbuch "The Heatstore Aqua-Flow. Pumped Electric Shower Handbook" der
Firma Heatstore Limited, Island Park, Bristow Broadway, Bristol BS11 9FB, von www.heatstore.co.uk
heruntergeladen am 7.11.2006, ist eine elektrische Dusche beschrieben. Die Dusche
ist dazu vorgesehen, von einer Zisterne gespeist zu werden, und weist deshalb eine
Pumpe zur Förderung des Wassers auf. Zum Aufheizen des Wassers ist eine zweistufige
elektrische Heizung vorgesehen, deren Heizleistung, je nach Modell 8.5 kW / 7.8 kW
oder 9.5 kW / 8.7 kW beträgt. Die Temperatur des abgegebenen Wassers wird durch Variieren
der Wasserdurchflussmenge eingestellt. Dazu ist ein handbetriebenes Steuerventil der
Pumpe nachgeschaltet. Der Eintrittsdruck vor dem Gerät darf, wohl zum Schutz der Pumpe,
nicht zu hoch sein, weshalb das Gerät nicht an ein Wasserversorgungsnetz angeschlossen
werden darf, und nicht mehr als 10 m unterhalb der Zisterne angeordnet sein darf.
Sowohl die Heizleistung als auch die Durchflussmenge sind somit relativ hoch.
[0005] DE 100 04 534 A1 beschreibt eine Hydromassagedüse zur Erzeugung eines pulsierenden Wasserstrahls.
Dazu wird die Massagedüse durch Pumpen oder Ventile entsprechend angesteuert. Die
Massagedüse ist für den Betrieb in einem Wasserbecken wie Duschbad, Whirlpool, Schwimmbad
oder Bewegungsbecken vorgesehen, also für einen Betrieb unter Wasser, so dass keine
Zerstäubung stattfindet.
[0006] BE 514 104 zeigt einen Sprühkopf mit Zerstäubung durch aufeinanderprallende Strahlen. Ein Sprühkern
weist vier oder mehr schräge Bohrungen mit einem Durchmesser von 1 mm oder 12 mm auf,
die auf einen gemeinsamen Brennpunkt gerichtet sind. Ein Sieb wirkt als Schmutzfilter.
Eine Druckerhöhung, beispielsweise durch eine Pumpe, ist jedoch nicht erwähnt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0007] Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Wascheinrichtung und ein Verfahren zum
Betrieb einer Wascheinrichtung, respektive zur Bereitstellung von Waschwasser, der
eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine Verringerung des Verbrauchs an Energie
und/oder Wasser gegenüber dem Stand der Technik ermöglicht.
[0008] Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine Wascheinrichtung zu schaffen, die mit
geringem Aufwand installierbar ist, und insbesondere auch in Gebäuden oder Anlagen
mit einem bestehenden Wassemetz und elektrischem Netz ohne wesentlichen Ausbau der
Netze installierbar ist.
[0009] Eine weitere Aufgabe ist, eine Wascheinrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer
Wascheinrichtung zu schaffen, welche keine Anfälligkeit bezüglich einer Verbreitung
von Erregerkrankheiten aufweisen.
[0010] Diese Aufgaben lösen eine Wascheinrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer Wascheinrichtung
mit den Merkmalen der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche.
[0011] Die Wascheinrichtung zur Abgabe von Wasser oder eines wasserbasierten Gemisches,
insbesondere im Sanitärbereich, beispielsweise in einer Dusche oder einem Waschtisch,
weist mindestens einen Auslass zum Versprühen von Flüssigkeiten mit niedriger Durchflussrate
und unter erhöhtem Druck auf, sowie mindestens eine Fördervorrichtung zur Erhöhung
eines Flüssigkeitsdrucks vor dem Versprühen auf einen Betriebsdruck des Auslasses.
[0012] Ist die Wascheinrichtung an einem Wasserversorgungsnetz angeschlossen, so liegt der
Betriebsdruck des Auslasses über dem Nominaldruck des Wasserversorgungsnetzes. Dieser
Nominaldruck beträgt typischerweise rund 2.5 bar, zum Schutz der Leitungen ist der
Druck in Hausinstallationen (je nach Vorschriften der örtlichen Wasserversorgungsgesellschaft)
beispielsweise auf maximal 5 bar oder 6 bar begrenzt.
[0013] Das Versprühen der Flüssigkeit geschieht naturgemäss in einem gasförmigen Medium,
bei einer Wascheinrichtung typischerweise in der Atmosphäre respektive der Umgebungsluft,
in welcher die Wascheinrichtung betrieben wird.
[0014] Die versprühte Flüssigkeit ist in der Regel Wasser oder ein wasserbasiertes Gemisch.
Dem Wasser kann also ein Zusatzstoff wie Seife oder ein anderes Reinigungs- oder Desinfektionsmittel
beigemischt werden. Das Gemisch kann aus allen Düsen kommen. Es ist auch möglich,
die Düsen jeweils mit verschiedenen Flüssigkeiten oder Flüssigkeitsgemischen zu versorgen,
zum Beispiel eine Düse mit Wasser und die andere mit flüssiger Seife, oder eine mit
Wasser und eine mit Desinfektionsmittel. In weiteren Ausführungsformen der Erfindung
sind gasförmige Fluide durch eigene Düsen zugeführt. Ein Gasstrahl unter hohem Druck
kann auch zum Zerstäuben eines Flüssigkeitsstrahls verwendet werden. Der Gasstrahl
kann insbesondere ein Dampfstrahl sein.
[0015] Die Wascheinrichtung kann neben dem Sanitärbereich auch im therapeutischen, Kosmetik-
sowie Pharma-Bereich Anwendung finden. Die zugemischten Flüssigkeiten können dabei
auch kosmetische oder medizinische Wirkstoffe enthalten.
[0016] Bei einer Anwendung in anderen Bereichen können dem Wasser Zusatzstoffe wie Nahrungsmittel,
Dünger, Pflanzenschutzmittel, etc. beigemischt werden, wobei eine gute Zerstäubung
und somit eine Vergrösserung der Gesamtoberfläche der zerstäubten Flüssigkeit stattfindet.
Grundsätzlich können auch andere als wasserbasierte Flüssigkeiten mit gleich gearteten
Mitteln versprüht werden, beispielsweise Brennstoffe in Antrieben oder Heizungen,
oder Chemikalien in der Prozesschemie. Industrielle Anwendungen der Zerstäubungsverfahren
und Zerstäubungsvorrichtungen zum Beschichten und Imprägnieren sind ebenfalls möglich.
[0017] Durch die Druckerhöhung wird es möglich, die Flüssigkeit trotz kleiner Durchflussrate
so zu versprühen, dass ein angenehmes Wasch- oder Duscherlebnis entsteht. Insbesondere
haben Versuche gezeigt, dass auf diese Weise auch bei unerwartet tiefen Durchflussraten
die Haut vollständig benässt wird, und nicht etwa das Gefühl entsteht, dass zuwenig
Wasser geliefert werde. Diese Empfindung ist darauf zurückzuführen, dass durch das
Versprühen respektive Zerstäuben mit erhöhtem Druck und entsprechend durch enge Düsen
die Partikelgrösse der Wassertropfen gegenüber herkömmlichen Duschen wesentlich verkleinert
wird. Dadurch ist die gesamte Oberfläche der Flüssigkeitströpfchen wesentlich grösser
als bei derselben Flüssigkeitsmenge bei grösseren Tropfen, und entsprechend ist auch
die Wirkung beim Benetzen des Körpers erhöht. Bei gleichem Volumen haben zum Beispiel
Tropfen von 50 Mikrometer Radius eine 20 Mal höhere Kontaktoberfläche als ein Tropfen
von 1 mm Radius.
[0018] Diese Fördervorrichtung oder Pumpe ist also als Teil der Wascheinrichtung vorzugsweise
lokal, in der Nähe des Auslasses respektive eines Duschkopfes angeordnet, also in
einem Badezimmer oder als Einbauelement einer mobilen oder stationären Duschkabine.
Grundsätzlich ist auch eine zentrale Druckerhöhung, beispielsweise in einem Gebäude
für mehrere Duscheinrichtungen denkbar. Eine solche zentrale Druckerhöhung kann für
das ganze Gebäude vorgesehen sein, oder es können mehrere Einheiten zur zentralen
Druckerhöhung eingesetzt werden, beispielsweise jeweils eine Einheit für ein Stockwerk
oder jeweils eine Einheit für einen senkrechten Versorgungsstrang durch mehrere Stockwerke.
Damit können Pumpengeräusche besser von den Benutzern ferngehalten werden. Bei den
vorzugsweise verwendeten Betriebsdrücken des Auslasses von 10 bis 40 oder 50 bar,
insbesondere 15 bis 25 bar, sind jedoch vorhandene Leitungen in Gebäuden in der Regel
überfordert und müssten dazu neue Druckwasserleitungen gelegt werden. Die Pumpe ist
beispielsweise elektrisch angetrieben.
[0019] Umgekehrt können, beim Einsatz von dezentralen Pumpen, auch mehrere Pumpen pro Wascheinrichtung
eingesetzt werden, insbesondere falls unterschiedliche Flüssigkeiten in der Wascheinrichtung
gemischt werden. So kann für jede der Flüssigkeiten eine eigene Pumpe vorgesehen sein,
und die Menge dieser Flüssigkeit durch Ansteuerung der jeweiligen Pumpe gesteuert
werden. Dabei geschieht die Mischung der Flüssigkeiten entweder vor dem Versprühen
oder beim Versprühen selber. Damit im zweiten Fall ein sauberes Versprühen stattfindet,
können beispielsweise die Pumpen koordiniert angesteuert werden, oder es kann für
jede der Flüssigkeiten mindestens ein Paar von gegeneinander gerichteten Düsen vorliegen,
welche durch dieselbe Pumpe gespeist werden. Somit findet für jede der Flüssigkeiten,
unabhängig von der genauen Fördermenge und Strahlgeschwindigkeit der anderen Flüssigkeit,
eine saubere Zerstäubung statt. Die Aufprallpunkte der mehreren Düsenpaare (entsprechen
den mehreren Flüssigkeiten) können koinzidieren oder beispielsweise in der Hauptsprührichtung
voneinander beabstandet sein.
[0020] Eine Steuerung der Durchflussmenge kann durch Steuerung der Pumpe(n) oder durch mechanische
Steuermittel am Auslass oder in der Zuleitung geschehen. Ein solches mechanisches
Steuermittel ist z.B. ein manuell verstellbares Reduzierventil.
[0021] Durch den geringen Wasserverbrauch ist die Wascheinrichtung besonders für den Einbau
in Transportmitteln wie Zügen, Flugzeugen, Wohnmobilen, oder anderen mobilen Einrichtungen
wie fahrbare Waschanlagen etc. geeignet. Andere Anwendungen sind beispielsweise in
Duschen oder Waschanlagen in öffentlichen Badeanstalten, in Geschirrspülmaschinen
oder zur Bewässerung von Pflanzen.
[0022] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Pumpe respektive ein Mittel
zur Druckerzeugung manuell betrieben. So kann auch ohne äussere Energieversorgung
zuerst manuell ein Druck in einem Druckspeicher erzeugt werden und anschliessend oder
auch über einen längeren Zeitraum eine Wascheinrichtung benutzt werden. Diese Ausführungsform
der Erfindung ist besonders vorteilhaft, wenn sie mit einer solaren Warmwassererzeugung
kombiniert ist. Damit erhält man eine vollständig autonome Wascheinheit mit geringem
Wasserverbrauch. Vorzugsweise ist dabei der Druckspeicher identisch mit einem Wasserspeicher
und weist ferner auch eine bestrahlbare Oberfläche zur Erwärmung des Wasserspeichers
auf. Der Druck kann dabei durch Expansion eines flexiblen Gefässes und/oder durch
Kompression eines Luftvolumens im Druckspeicher gespeichert werden.
[0023] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Wascheinrichtung eine
Heizvorrichtung zum Aufheizen des Wassers, bzw. der Flüssigkeit auf. Dank der geringen
Durchflussrate kann diese Heizung vergleichsweise klein ausgelegt werden. Insbesondere
kann sie als Durchlauferhitzer ausgebildet werden, also ohne Speicher, in welchem
das Wasser aufgeheizt wird, wie bei einer Boilerheizung oder Speicherheizung. Die
Heizung kann elektrisch, mit einem fluiden Brennstoff wie Gas oder Öl, oder anders
betrieben werden.
[0024] In einer anderen Ausführungsform der Erfindung geschieht die Versorgung mit Warmwasser
aus einem Boiler, also aus einer Speicherheizung, oder allgemein mit gespeichertem
Warmwasser.
[0025] Wegen der geringen benötigten Heizleistung kann eine elektrische Heizung mit bestehenden
elektrischen Hausinstallationen betrieben werden. Dadurch kann die Heizung dezentral
angeordnet werden, d.h. dass jede Dusche respektive Wascheinrichtung ihre eigene Heizung
aufweist, und keine zentrale Warmwasseraufbereitung benötigt wird. Daraus ergeben
sich, insbesondere für Anlagen in Hotels, verschiedene Vorteile:
- Es wird nur eine einzige Kaltwasserversorgung für die Wascheinrichtung benötigt, auf
eine Warmwasserversorgung kann verzichtet werden.
- Durch die dezentrale Heizung, die auch nur bei Bedarf ("on demand") geschieht, entfallen
die Speicherverluste und Leitungsverluste einer herkömmlichen zentralen Warmwasseraufbereitung.
- Da das System bis kurz vor Gebrauch nur Kaltwasser enthält, und insbesondere keine
Warmwasserspeicher vorhanden sind, können keine Kulturen von Krankheitserregern wie
z.B. Legionellen entstehen.
[0026] Die Heizvorrichtung ist vorzugsweise zum geregelten Aufheizen des Wassers vor der
Abgabe auf eine vorgegebene Abgabetemperatur eingerichtet. Damit kann eine Temperatur
durch eine manuell einstellbare Vorgabeeinrichtung, z.B. durch einen Drehknopf, vorgegeben
werden. Die Wassertemperatur wird gemessen und durch Anpassen der Heizleistung automatisch
geregelt. Dies ist wesentlich genauer, schneller und komfortabler als die herkömmliche
Temperaturregelung durch Einstellen eines Mischverhältnisses an einer Mischbatterie.
Vorzugsweise ist dabei die manuell einstellbare Vorgabetemperatur der Temperaturregelung
auf einen vorgegebenen Wert begrenzt, und/oder ist die Abgabetemperatur auf einen
vorgegebenen Wert begrenzt. Ein solcher Wert ist für Personenwascheinrichtungen beispielsweise
45°C oder 50°C oder 55°C. Damit werden einerseits Verbrühungen verhindert, und kann
andererseits die Heizleistung im Einklang mit der maximalen Durchflussmenge tief gehalten
respektive begrenzt werden.
[0027] In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird nach der Heizung
dem erhitzten Wasser ungeheiztes Wasser beigemischt, um die Wassertemperatur zu senken.
Damit kann die Heizung in einem anderen (effizienteren) Betriebspunkt betrieben werden,
als wenn die Heizung die abgesenkte Temperatur ohne Beimischung erreichen würde. Beispielsweise
kann die Heizung das Wasser auf rund 90°C aufheizen, worauf es (für Sanitäranwendungen)
durch Zumischen von kaltem Wasser wieder auf eine tiefere Abgabetemperatur gebracht
wird. Für andere Anwendungen kann auch eine höhere Abgabetemperatur verwendet werden.
[0028] Als Heizung eignen sich unter anderem Durchlauferhitzer wie sie in der
EP 0 832 400 B1 oder in der
EP 0 869 731 B1 offenbart sind. Diese Dokumente werden hiermit durch Referenz in die Anmeldung aufgenommen.
Demgemäss ist ein beheiztes Rohr so aufgehängt, so dass es im Betrieb bewegbar oder
verformbar ist. Ursache für die Bewegung oder Verformung können Temperaturänderungen,
Druckänderungen und/oder Vibrationen einer Pumpe sein. Dadurch werden Kalkablagerungen
im Rohr gelöst. Diese Durchlauferhitzer sind ursprünglich für Kaffeemaschinen und
damit - verglichen mit herkömmlichen Wasch- und Duscheinrichtungen - für relativ niedrige
Durchflussmengen konzipiert. Sie sind, eventuell unter Anpassung der Heizleistung,
mit Sprüheinrichtungen mit geringem Durchfluss gemäss der vorliegenden Erfindung kombinierbar.
Diese Durchlauferhitzer sind insbesondere für hohe Betriebsdrücke, beispielsweise
bis 10 bar oder mehr, geeignet. Die Temperaturregelung kann auch hier durch Regelung
der elektrischen Heizleistung oder durch Zumischen von Kaltwasser geschehen.
[0029] Die Wascheinrichtung weist also vorzugsweise eine Versorgung mit Kaltwasser und eine
Versorgung mit Energie für die Heizung, jedoch keine Versorgung mit Warmwasser auf.
Die Energieversorgung kann elektrisch oder eine Versorgung mit brennbarem Gas sein.
Eine andere Versorgung ist aber nicht auszuschliessen.
[0030] Die Wascheinrichtung kann somit als kompakte Baueinheit mit lediglich einem Kaltwasseranschluss
und einem elektrischen Versorgungsanschluss ausgebildet sein. Eine solche Baueinheit
enthält in einem Gehäuse die Druckpumpe und die Heizung, sowie vorzugsweise eine Vorbehandlungseinheit
für das zugeführte Wasser, bzw. Flüssigkeit. Die Vorbehandlungseinheit weist vorzugsweise
eine oder eine Kombination der folgenden Funktionen auf: Grobfilter, Mikrofilter,
Desinfektion, antibakterielle Behandlung, Entkalkung. Als Steuereingänge können Bedienungselememe
zur Temperatursteuerung und/oder Drucksteuerung vorhanden sein. Diese können an der
Baueinheit selber oder an einer abgesetzten Bedieneinheit angebracht sein.
[0031] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die maximale Durchflussmenge
des Auslasses 5 1/min oder 3 1/min, und vorzugsweise 1.0 bis 1.5 bis 2 1/min, was
einer Heizvorrichtung mit einer maximalen Heizleistung von ungefähr 3 kW entspricht.
[0032] In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die maximale Durchflussmenge
des Auslasses 1 1/min und vorzugsweise 0.5 1/min, was einer Heizvorrichtung mit einer
maximalen Heizleistung von ungefähr 1 kW entspricht. Diese Verhältnisse sind beispielsweise
für einen Auslass in einem Wasserhahn für ein Waschbecken (oder Spülbecken oder Spültisch)
geeignet.
[0033] Die oben genannten Durchflussmengen beziehen sich jeweils auf einen Düsensatz. Bei
Verwendung mehrerer Düsensätze wird der Durchfluss entsprechend erhöht. Die Heizleistung
für eine elektrische Heizung ist, je nach Absicherung und je nach Anzahl genutzter
Phasen, typischerweise auf 2, 4 oder 6 kW begrenzt. Damit ist auch maximale Durchflussmenge
bei einer dezentralen Heizung begrenzt, was einen wichtigen Anreiz zur Verringerung
der Durchflussmenge bei gleichzeitiger Erhaltung der Waschqualität darstellt.
[0034] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Wascheinrichtung
eine Mischvorrichtung zum Vermischen des Wassers mit Seife vor der Abgabe auf. Diese
Mischvorrichtung kann zuschaltbar und abschaltbar sein, so dass die Wascheinrichtung
in einem ersten und einem zweiten Betriebsmodus betreibbar ist, wobei im ersten Betriebsmodus
("Einseifen") dem Wasser Seife zugemischt wird und der Wasserdurchfluss beispielsweise
weniger als 31/min oder weniger als 1 1/min und vorzugsweise 0.5 1/min beträgt, und
im zweiten Betriebsmodus ("Spülen") dem Wasser keine Seife zugemischt wird und der
Wasserdurchfluss bis zu
1 1/min oder (bei einer Dusche) bis zu 3 1/min oder bis zu 5 l/min beträgt.
[0035] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Auslass einen Düsenkörper
auf, welcher Düsenkörper zwei Düsenscheiben aufweist, wobei die Düsenscheiben gegeneinander
in verschiedene Stellungen verdrehbar angeordnet sind. Dabei ist je nach Verdrehwinkel
ein Satz von Düsen der ersten Düsenscheibe mit unterschiedlichen Sätzen von Düsen
der zweiten Düsenscheibe verbunden. Falls die erste Düsenscheibe eine obere Düsenscheibe
ist, d.h. die Düsenscheibe die mit Druckwasser beaufschlagt ist, und die zweite Düsenscheibe
eine untere, die dem Verbraucher oder der Sprührichtung zugewandt ist, dann kann durch
Verdrehen der zweiten Düsenscheibe ein Düsensatz mit einer wählbaren Charakteristik
mit dem speisenden Düsenatz der oberen Düsenscheibe gekoppelt werden.
[0036] Falls die erste Düsenscheibe eine untere Düsenscheibe ist, kann durch Verdrehen der
ersten Düsenscheibe einer von verschiedenen speisenden Düsensätzen der zweiten, oberen
Düsenscheibe ausgewählt werden. Verschiedene speisende Düsensätze können beispielsweise
mit verschiedenden Flüssigkeiten oder Flüssigkeitskombinationen gespeist sein, so
dass durch Verdrehen der ersten Düsenscheibe eine Auswahl der Mischung der versprühten
Flüssigkeit möglich ist.
[0037] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Zerstäubung dadurch bewerkstelligt,
dass ein Flüssigkeitsstrahl mit einer hohen Relativgeschwindigkeit auf ein Hindernis
trifft. Dabei kann das Hindernis ein bewegter oder stehender Festkörper oder mindestens
ein weiterer Strahl eines Fluids, also ein Flüssigkeitsstrahl oder Gasstrahl sein.
Die Relativgeschwindigkeit entsteht aufgrund der Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstrahl
und/oder einer Bewegung des Festkörpers. Mittel zum Erzielen einer hohen Relativgeschwindigkeit
sind also Düsen zur Erzeugung eines Flüssigkeitsstrahls, unter Umständen in Verbindung
mit einer Pumpe zur Druckerhöhung, und/oder bewegte Festkörper, auf welche einer oder
mehrere Flüssigkeitsstrahlen treffen. Insbesondere kann ein solcher Festkörper, im
Folgenden auch Zerstäubungskörper genannt, mit hoher Umdrehungszahl rotiert werden.
Die Umdrehungszahl richtet sich nach der gewünschten Relativgeschwindigkeit und dem
Radius eines Aufprallpunktes eines Flüssigkeitsstrahles bezüglich der Rotationsachse.
[0038] Die Relativgeschwindigkeit zwischen den Partikeln im Flüssigkeitsstrahl und dem Zerstäubungskörper
beträgt über 20, 30 oder 40 m/s und vorzugsweise mindestens annähernd 50 m/s. Damit
wird eine geeignete Grösse und Geschwindigkeit des zerstäubten Strahls erreicht.
[0039] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Zerstäubung dadurch bewerkstelligt,
dass der Auslass mindestens einen Düsensatz mit mindestens zwei Düsen zur Erzeugung
von aufeinanderprallenden Flüssigkeitsstrahlen und zur Zerstäubung der Flüssigkeit
aufweist. Der Düsensatz weist beispielsweise zwei, drei, vier oder mehr Düsen auf,
deren Strahlen zumindest annähernd in einem Punkt aufeinandertreffen. In einer weiteren
Variante können die Strahlen absichtlich leicht verschoben werden, so dass sie nicht
in einem Punkt aufeinanderprallen, und so zum Beispiel ein Massagegefühl bewirken.
[0040] Falls die Flüssigkeit nebst Wasser ein weiteres Medium wie Seife aufweist, so kann
dieses weitere Medium der Versorgung aller Düsen oder aber nur einzelner Düsen beigemischt
werden. Dazu weist die Wascheinrichtung eine Mischvorrichtung zum Zumischen von Seife
in die Flüssigkeitsversorgung von mindestens einer der Düsen auf.
[0041] Bei ausreichend geringer Viskosität kann alternativ das weitere Medium als Flüssigkeit
ungemischt mindestens einer Düse zugeführt werden. In beiden Fällen werden die Flüssigkeiten
beim Aufeinanderprallen zusätzlich vermischt und verteilt. Grundsätzlich ist dabei
auch möglich, dass bei Versorgung von Düsen mit unterschiedlichen Flüssigkeiten auch
der Versorgungsdruck, die Art der mehreren verwendeten Pumpen und der Düsendurchmesser
der Düsen entsprechend den jeweiligen Flüssigkeiten untereinander variieren. Damit
kann eine optimale ausgeglichene Zerstäubung erreicht werden. Es kann zum Beispiel
auch von oben Seife zum Kollisionspunkt der aufeinanderprallenden Strahlen geführt
und so zugemischt werden.
[0042] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Wascheinrichtung Schutzkörper
auf, welche in Richtung der Düsen angeordnet sind, so dass ein Flüssigkeitsstrahl,
der nicht von anderen Flüssigkeitsstrahlen getroffen ist, auf einen Schutzkörper trifft.
Damit wird verhindert, dass bei Verstopfung einer Düse der Strahl aus einer anderen
Düse des Düsensatzes direkt auf die Haut oder die Augen trifft.
[0043] Es hat sich jedoch auch gezeigt, dass bei einer nicht perfekten Ausrichtung der Strahlen
eines Düsensatzes diese teilweise zerstäuben und der restliche Teil einen "Sticheleffekt"
auf der Haut hervorruft, der je nach Stärke und persönlicher Vorliebe als angenehm
oder als massierend empfunden werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung sind deshalb die Düsen nicht genau aufeinander ausgerichtet, sondern beispielsweise
nur mit einer Überschneidung der Strahlflächen von 60% oder 80%. Oder es kann zwischen
Betriebsarten mit unterschiedlicher Überschneidung und damit unterschiedlichem Duschgefühl
umgeschaltet werden. Dies kann durch Umschalten zwischen mehreren Düsensätzen geschehen,
oder durch mechanische Variation der Ausrichtung mindestens einer Düse eines Düsensatzes.
[0044] Durch die nur teilweise Überschneidung der Strahlflächen entsteht eine Asymmetrie
des zerstäubten Wasserstrahls. Andere Möglichkeiten zum Erzeugen einer Asymmetrie
sind beispielsweise die Verwendung von verschiedenen Düsendurchmessern bei mindestens
zwei Düsen eines Düsensatzes. Oder es können zwei Düsen eines Düsensatzes mit unterschiedlichen
Flüssigkeitsdrücken betrieben werden. Dies kann durch Verwendung separater Pumpen
je Düse oder durch Verwendung unterschiedlicher Druckreduziermittel (Drosseln) je
Düse erreicht werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, solche unterschiedlichen
Drücke pro Düse auch über die Zeit zu variieren und zu steuern. Damit kann die Form
und somit auch eine Bewegung des zerstäubten Strahls dynamisch variiert werden.
[0045] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Auslass genau einen
Düsensatz auf. Damit kann der Auslass sehr kompakt und einfach hergestellt werden.
[0046] Vorzugsweise beträgt ein Durchmesser der Düsen 3 zwischen 0.1 oder 0.2 oder 0.3 mm
und 1.3 mm bis 2 mm, insbesondere zwischen 0.4 mm und 0.7 mm. Die Länge der Düsen
beträgt, zur Erzielung einer laminaren Strömung im Strahl, mindestens das Doppelte
des Durchmessers. Vorzugsweise wird dabei als Betriebsdruck des Auslasses ein Druck
von 10 bar bis 50 bar, insbesondere von 15 bar bis 25 bar verwendet, wobei der Druck
vorzugsweise im wesentlichen konstant, also nicht pulsierend ist. Der halbe Aufprallwinkel,
relativ zur Vertikalen, liegt vorzugsweise zwischen 35 und 55 Grad, insbesondere bei
45 Grad. Er kann aber grundsätzlich zwischen Null und fast 90 Grad betragen.
[0047] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Druck durch einen Benutzer
einstellbar. Entweder wird dabei der Druck nach Gefühl des Benutzers gesteuert eingestellt,
oder es wird durch den Benutzer ein Sollwert vorgegeben, auf welchen mittels einer
Druckmessung durch eine Druckregelung geregelt wird.
[0048] In weiteren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung weist der Auslass mindestens
eine Düse zur Erzeugung eines Wasser- oder Flüssigkeitsstrahles auf, sowie einen beweglichen
oder fest angeordneten Zerstäubungskörper zum Zerstäuben dieses Strahles. Der Strahl
ist also auf den Zerstäubungskörper gerichtet. Ein fest angeordneter Zerstäubungskörper
ist fest am Auslass angebracht und ist nicht bezüglich des Strahls oder der Strahlen
bewegbar.
[0049] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Zerstäubungskörper bezüglich
der mindestens einen Düse entlang einer Linie bewegbar. Damit wird eine Änderung der
Zerstäubungscharakteristik respektive der Geometrie der beim Zerstäuben erzeugten
Tröpfchenwolke erzielt.
[0050] Vorzugsweise ist die Düse nach Massgabe der Position des Zerstäubungskörpers entlang
der genannten Linie jeweils auf einen anderen Bereich des Zerstäubungskörpers gerichtet.
Dabei weisen diese Bereiche unterschiedliche Eigenschaften auf, insbesondere eine
unterschiedliche Orientierung bezüglich des Strahls und/oder eine unterschiedliche
Oberflächenstruktur.
[0051] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Zerstäubungskörper
bezüglich der mindestens einen Düse um eine Drehachse rotierbar. Damit lassen sich
unterschiedliche Funktionen erzielen: Ähnlich wie bei der linearen Verschiebung kann
einerseits auch durch eine vorübergehende Drehung um die Drehachse ein anders gestalteter
Bereich des Zerstäubungskörpers in den Strahl oder die Strahlen gedreht werden, so
dass die Zerstäubungscharakteristik geändert wird. Andererseits kann durch eine dauernde
Drehung mit hoher Rotationsgeschwindigkeit eine Zerstäubung erreicht werden, ohne
dass der Flüssigkeitsstrahl aus der mindestens einen Düse einen besonders hohen Druck
respektive eine hohe Geschwindigkeit respektive eine hohe Energie aufweist. Diese
Ausführungsform lässt sich also auch ohne eine Druckerhöhung respektive Pumpe realisieren.
[0052] Vorzugsweise ist der Zerstäubungskörper zumindest annähernd ein Rotationsellipsoid,
insbesondere eine Kugel, oder zumindest annähernd eine Scheibe, wobei die mindestens
eine Düse auf eine Scheibenfläche oder auf einen Scheibenrand gerichtet ist. Der Zerstäubungskörper
kann auch eine prismatische Form mit beliebigem Querschnitt aufweisen.
[0053] Das Verfahren zum Betrieb einer Wascheinrichtung zur Abgabe von Wasser oder von einem
wasserbasierten Gemisch, und optional einer weiteren Flüssigkeit vorzugsweise im Sanitärbereich,
insbesondere in einer Dusche oder einem Waschtisch, weist die folgenden Schritte auf:
- Erhöhen des Wasserdrucks bzw. Flüssigkeitsdrucks auf einen Betriebsdruck eines Auslasses;
und
- Versprühen des Wassers bzw. der Flüssigkeit mittes des Auslasses unter erhöhtem Druck
und mit niedriger Durchflussrate.
[0054] Weitere bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.
Dabei sind Merkmale der Verfahrensansprüche sinngemäss mit den Vorrichtungsansprüchen
kombinierbar und umgekehrt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0055] Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen,
welche in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen
jeweils schematisch:
- Figur 1
- eine erste Ausführungsform einer Wascheinrichtung;
- Figur 2
- eine weitere Ausführungsform;
- Figur 3
- eine Ausgestaltung eines Schutzkörpers;
- Figur 4
- eine Baueinheit einer Wascheinrichtung;
- Figur 5
- eine Anlage mit mehreren Wascheinrichtungen;
- Figur 6
- eine Waschanlage oder Duschkabine;
- Figur 7
- eine Anordnung von zwei Düsen in einer Aufsicht a) und in einer Seitenansicht b);
- Figur 8
- eine Struktur einer Wasserscheibe, wie sie bei aufeinanderprallenden Wasserstrahlen
entsteht;
- Figur 9
- eine perspektivische Ansicht eines Düsensatzes mit drei Düsen;
- Figur 10
- eine Anordnung von zwei Düsenpaaren in einer Aufsicht a) und in einer Seitenansicht
b);
- Figur 11
- einen Auslass mit einer Seifenzuführung;
- Figur 12
- einen Düsenkörper mit zwei gegeneinander verdrehbaren Düsenscheiben;
- Figur 13
- einen einteiligen Düsenkörper;
- Figur 14 und 15
- Detailansichten von Düsenöffnungen;
- Figur 16
- einen zweiteiligen Düsenkörper;
- Figur 17
- einen Auslass mit einem Zerstäubungskörper;
- Figur 18 bis 20
- weitere Zerstäubungskörper;
- Figur 21 und 22
- eine Scheibe als Zerstäubungskörper;
- Figur 23
- eine gewölbte Scheibe als Zerstäubungskörper;
- Figur 24
- Druck- und Durchflussrelationen bei verschiedenen Düsenarten;
- Figur 25
- Heizleistungsbedarf bei verschiedenen Wasserdurchflüssen; und
- Figur 26
- Heizleistungsbedarf in Bezug zu Heizleistung.
[0056] Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung sind in der
Bezugszeichenliste zusammengefasst aufgelistet. Grundsätzlich sind in den Figuren
gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
[0057] Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Wascheinrichtung 10. Diese weist einen Auslass
1 mit mindestens einem Düsensatz 2 auf. Der Düsensatz 2 wiederum weist zwei oder mehr
Düsen 3 auf. Mit den Düsen 3 wird im Betrieb Flüssigkeit unter hohem Druck und somit
mit hoher Geschwindigkeit respektive Energie gerichtet abgegeben. Die Düsen 3 eines
Düsensatzes 2 sind so ausgerichtet, dass die abgegebenen Flüssigkeitsstrahlen einander
überschneiden und vorzugsweise in einem Punkt treffen. Dadurch wird die Flüssigkeit
zerstäubt und entfaltet so eine hohe nässende Wirkung. Die Flüssigkeit ist in der
Regel Wasser, wobei aber auch bei einer, mehreren oder allen Düsen eine andere Flüssigkeit
oder ein Gemisch von Wasser mit einem weiteren Stoff wie Seife, Desinfektionsmittel
etc. abgegeben werden kann.
[0058] Die Flüssigkeit wird dem Auslass 1 vorzugsweise über einen Schlauch 19 oder allgemein
über eine Auslassleitung zugeführt, welche auf den Betriebsdruck des Auslasses ausgelegt
ist, also diesem Betriebsdruck standhalten kann. Die Auslassleitung kann fest montiert
sein. Der Auslass kann eine fest montierte Brause sein oder eine von Hand gehaltene
und bewegbare Brause respektive ein Duschkopf. Die Flüssigkeit wird durch eine Heizung
5 aufgeheizt, welche eine Energieversorgung 13 aufweist, und durch eine Pumpe 6 gefördert
und auf einen erhöhten Betriebsdruck gebracht. In einer anderen Ausführungsform der
Erfindung ist die Heizung 5 in Fliessrichtung vor der Pumpe 6 angeordnet, so dass
also die Pumpe 6 zum Fördern des bereits erwärmten Wassers ausgebildet ist. Vorzugsweise
ist bei der Zuführung der Flüssigkeit 11 oder an einer anderen Stelle des Flüssigkeitspfades
ein Mikrofilter 7 angeordnet, um zu verhindern, dass die Düsen 3 verstopft werden.
In der gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist die Zuführung der Flüssigkeit eine
Kaltwasserversorgung 11.
[0059] Das Filter 7 ist vorzugsweise zum Filtern von Partikeln mit einer Grösse von über
100, insbesondere über 50 Mikrometern aus dem Wasser respektive der Flüssigkeit vorgesehen.
[0060] Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform, welche keine Heizung 5 aufweist, sondern stattdessen
über eine Mischbatterie 8 versorgt wird, mit welcher Wasser aus einer Kaltwasserversorgung
11 und einer Warmwasserversorgung 12 auf eine gewünschte Temperatur gemischt wird.
[0061] Als weitere Ausführungsform der Erfindung ist auch eine Seifenzuführung 15 eingezeichnet,
über welche mittels einer Mischvorrichtung 14 dem Wasser Seife zugemischt werden kann.
Anstelle von Seife können in dieser Weise auch andere fluide oder pulverförmige Zusatzstoffe
zugemischt werden. Die Mischvorrichtung 14 ist zweckmässigerweise ein- und ausschaltbar,
so dass zwischen einer Betriebsart "Einseifen" mit Seife und einer Betriebsart "Spülen"
ohne Seife umgeschaltet werden kann. In diesem Fall muss die Mischvorrichtung 14 ziemlich
nahe am Duschkopf angeordnet sein, so dass nach dem Ausschalten der Mischvorrichtung
14 möglichst bald nur noch Wasser den Duschkopf verlässt. Vorzugsweise wird bei der
Betriebsart "Spülen" gegenüber der Betriebsart "Einseifen" auch die geförderte Wassermenge
pro Zeiteinheit, also der Durchfluss, erhöht, beispielsweise durch Umschaltung zwischen
unterschiedlichen Düsensätzen 2, oder durch Erhöhung des Wasserdrucks durch die Pumpe
6, oder durch Variation der Düsendurchmesser.
[0062] Figur 3 zeigt eine Ausgestaltung eines Schutzkörpers 4. Mit dem Schutzkörper 4 wird ein Flüssigkeitsstrahl,
der nicht oder nur ungenügend auf einen anderen Flüssigkeitsstrahl trifft, aufgefangen.
Dies kann insbesondere dann geschehen, wenn eine Düse verstopft oder beschädigt ist.
Durch die Schutzkörper 4 wird verhindert, dass der Strahl unmittelbar auf die Haut
oder die Augen trifft. Die Schutzkörper 4 respektive entsprechende Ausformungen des
Auslasses 1 sind also derart angeordnet, dass sie jeweils in Strahlrichtung der einzelnen
Düsen 3 liegen, aber bei funktionsgemässem Betrieb des Auslasses 1 nicht wesentlich
von der zerstäubten Flüssigkeit getroffen werden, also die versprühte Flüssigkeit
nicht wesentlich behindern.
[0063] Figur 4 zeigt eine Baueinheit 16 einer Wascheinrichtung. In der Baueinheit 16 sind je nach
Ausführungsform die bisher vorgestellten Elemente wie insbesondere die Heizung 5,
Pumpe 6, Mikrofilter 7, und gegebenenfalls auch Mischvorrichtung 14 und Seifenzuführung
15 etc. in einer kompakten Einheit in einem Gehäuse zusammengefasst. Das Gehäuse weist
eine Energieversorgung 13 und eine Kaltwasserversorgung 11 auf, und speist den Auslass
1 über den Schlauch 19. Optional können Bedienelemente 18 zur Steuerung oder Regelung
von Temperatur und oder Druck an einer abgesetzten Bedieneinheit 17 angeordnet sein
In einer anderen Variante (strichliert eingezeichnet) sind die Bedienelemente 18 an
der Baueinheit 16 selber angeordnet.
[0064] In einer andere bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Baueinheit 16
dieselben Elemente mit Ausnahme der Pumpe 6 auf und ist an eine externe Pumpe zur
Druckerhöhung angeschlossen. Die externe Pumpe kann mehrere solcher Baueinheiten 16
versorgen. Ein Wascheinrichtungssystem gemäss dieser Ausführungsform weist also mindestens
eine Baueinheit 16 und eine externe Pumpe und eine Druckwasserleitung zur Speisung
der mindestens einen Baueinheit 16 durch die Pumpe 6 auf.
[0065] Zum Betreiben der Wascheinrichtung zur Abgabe von erwärmten Wasser werden vorzugsweise
die Pumpe 6 und die Heizung 5, ausgelöst durch die Bedieneinheit, eingeschaltet. Da
die Heizung 5 vorzugsweise keinen Speicher aufweist, kann quasi unmittelbar, also
ohne relevante Aufheizzeit, warmes Wasser bezogen werden. Gegebenenfalls kann dazu
die Pumpe mit einer kleinen Verzögerung um wenige Sekunden, d.h. weniger als 2 oder
5 oder 10 Sekunden eingeschaltet werden. Alternativ kann auch die Pumpe 6 in dieser
Zeit vom Stillstand aus gesteuert und graduell auf die normale Förderleistung hochgefahren
werden, so dass die Abgabetemperatur schon von Anfang an erhöht sein kann.
[0066] In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Einschalten und
Ausschalten der Wascheinrichtung durch einen elektrischen Schalter oder Sensor am
Auslass 1 gesteuert. Alternativ ist ein mechanisches Ventil am Auslass 1 oder in der
Zuführleitung 19 angeordnet. Beim Öffnen des Ventils durch einen Benutzer findet eine
Druckänderung in der Zuführleitung 19 statt, welche durch einen Sensor in der Baueinheit
16 erfasst wird, wonach die Wascheinrichtung, mit Pumpe 6 und gegebenenfalls auch
Heizung 5, durch die Steuerung der Baueinheit 16 eingeschaltet wird.
[0067] Figur 5 zeigt eine Anlage mit mehreren Wascheinrichtungen 10. Bei jeder der Wascheinrichtung
10 liegt an der Baueinheit 16 lediglich eine Kaltwasserversorgung 11 und die Energieversorgung
13 vor. Die Wascheinrichtungen 10 sind beispielsweise an mehreren Stellen eines Gebäudes
oder einer mobilen Waschanlage angeordnet.
[0068] Figur 6 zeigt eine Waschanlage oder Duschkabine. Darin sind mehrere Auslässe 1, die vorzugsweise
über eine gemeinsame Versorgungseinheit 16 mit aufgeheiztem Druckwasser versorgt werden,
über und seitlich des Waschraumes angeordnet. Es hat sich gezeigt, dass dadurch schnell
eine sehr gute, homogene Wärmeverteilung und ein angenehmes Duschgefühl entstehen.
Derselbe Effekt entsteht auch mit nur einem Düsenkopf, wenn die Duschkabine geschlossen
bleibt. Trotz der geringen verwendeten Wassermenge ist der Wärmeübergang auf den Körper
sehr gut. Die kleinen Tropfen wärmen die Raumluft sehr schnell auf, was ein homogenes
Wärmegefühl gibt. Die homogene Wärmeverteilung ist eine Folge davon, dass die Luft
durch die grosse Oberfläche der Tropfen schnell aufgewärmt wird. Die Tropfen kühlen
wegen ihrer kleinen Masse sofort ab. Es entsteht schnell ein Temperaturgleichgewicht.
[0069] Figur 7 zeigt schematisch eine Anordnung von zwei Düsen 3 in einer Aufsicht a), in Richtung
einer Hauptsprührichtung der Vorrichtung gesehen, und in einer Seitenansicht b). Die
aufeinander ausgerichteten Strahlen 21 der Flüssigkeit treffen sich in einem Zusammenprallpunkt
oder Aufprallpunkt 20. Die beiden Strahlen 21 definieren eine erste Ebene. Die durch
den Zusammenprall versprühten Wassertropfen bilden einen Sprühkörper, welcher symmetrisch
zu einer weiteren Ebene ist, wobei die zweite Ebene im wesentlichen senkrecht zur
ersten Ebene steht. In der Seitenansicht ist ein Winkel θ zwischen den Strahlen 21
und einer Winkelhalbierenden eingezeichnet.
[0070] Figur 8 zeigt die Struktur einer Wasserscheibe, wie sie bei aufeinanderprallenden Wasserstrahlen
entsteht. Wie in der
Figur 7 verläuft die Hauptsprührichtung auch in der
Figur 8 nach unten. Die gezeigten Parameter sind: v
o: Strahlgeschwindigkeit; r: Distanz Aufprallpunkt-Scheibenrand; 2θ: Aufprallwinkel;
h: Dicke der Scheibe; 2R: Strahldurchmesser; φ: Winkellage.
[0071] Werden zwei gleich starke Wasserstrahlen gegeneinander gerichtet, bildet sich zwischen
ihnen eine dünne Wasserscheibe. Die Scheibe löst sich bei einem bestimmten Abstand
vom Punkt des Zusammenpralls der beiden Strahlen auf, und erzeugt dadurch feine Tropfen.
[0072] Wenn die beiden Wasserstrahlen genau gleich stark sind, heben sich die vertikalen
Komponenten ihrer Impulse beim Zusammenprall auf, und durch den Druck, der im Augenblick
des Aufpralls entstanden ist, breitet sich eine dünne Wasserschicht horizontal aus.
Sobald hier Löcher entstehen, die sich durch die Oberflächenspannung des Wassers noch
vergrössern, wird die Scheibe zerstört.
[0073] Die Düsen und damit die erzeugten Flüssigkeitsstrahlen sind in der Regel rund, können
aber auch einen rechteckigen Querschnitt aufweisen oder allgemein von prismatischer
Form sein.
[0074] Durch die (für den Sanitärbereich) hohen Betriebsdrücke und die niedrigen Wassertemperaturen
werden Kalkablagerungen in den Düsen gar nicht gebildet oder dann wieder erodiert.
[0075] Figur 9 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht eines Düsensatzes 2 mit drei Düsen
3. Es entstehen beim Aufprallpunkt Wasserscheiben, deren Ebenen, von oben gesehen
und bei gleich starken Strahlen, in den Winkelhalbierenden zwischen den Strahlen liegen.
Analog können auch mehr als drei Düsen 3 im wesentlichen auf einem Kreis angeordnet
und auf den Zusammenprallpunkt gerichtet sein. Der halbe Aufprallwinkel θ liegt jeweils
zwischen den Strahlen und der senkrechten Symmetrieachse des Düsensatzes 2. Jede der
Düsen 3 wird über eine Düsenversorgungsleitung 22 von der gemeinsamen Pumpe 6 mit
Flüssigkeit versorgt. Die Düsenversorgungsleitungen 22 sind in der Figur nur schematisch
eingezeichnet, in Realität sind sie z.B. durch Hohlräume zwischen Einzelteilen des
Auslasses 1 gebildet. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden
verschiedene Düsen 3 mit verschiedenen Flüssigkeiten versorgt, also bei drei Düsen
mit zwei oder drei unterschiedlichen Flüssigkeiten. Solche unterschiedlichen Flüssigkeiten
sind beispielsweise Seifen, Seifenlösungen, Desinfektionsmittel etc.
[0076] In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Auslass 1 mehrere
Düsensätze auf, die in einer Reihe nebeneinander oder auf einem Kreisbogen oder Kreis
angeordnet sind.
[0077] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Auslass 1 mindestens zwei
Düsensätze auf, wobei die Düsen 3 zumindest annähernd in einer Ebene angeordnet sind,
und die Aufprallpunkte der beiden Düsensätze 2 in einer Richtung, die zumindest annähernd
senkrecht zu dieser Ebene verläuft, voneinander beabstandet sind.
Figur 10 zeigt schematisch eine solche Anordnung in einer Aufsicht a) und einer Seitenansicht
b): Zwei Düsensätze 2, 2' sind quer zueinander angeordnet: Die Strahlen 21 jedes Düsensatzes
2, 2' definieren eine Ebene des Düsensatzes 2, 2'. Die Ebenen der beiden Düsensätze
2, 2' stehen im Winkel zueinander, im gezeigten Beispiel mindestens annähernd rechtwinklig.
Die Aufprallpunkte der beiden Düsensätze 2, 2' sind vorzugsweise voneinander beabstandet,
liegen aber beide auf der Schnittgeraden der beiden Ebenen.
[0078] Figur 11 zeigt einen Auslass 1 mit einer Seifenzuführung 23. Die Seifenzuführung 23 ist im
Auslass 1 über dem Aufprallpunkt 20 angeordnet, so dass die zugeführte Seife in den
Bereich des Aufprallpunkts 20 tropft oder läuft. Die Seife wird durch die aufeinanderprallenden
Wasserstrahlen mitgerissen und vermischt. Die Seifenzuführung 23 ist vorzugsweise
steuerbar respektive ein- und ausschaltbar. Dazu weist sie beispielsweise ein Steuermittel,
beispielsweise einen Verschluss oder ein Ventil oder eine Pumpe auf, welches steuerbar
ist, das heisst über eine Steuerleitung oder von Hand ein- und ausschaltbar ist. In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Seifenzuführung als Dosiermittel
einen Zwischenspeicher auf. Der Zwischenspeicher wird bei der Betätigung des Steuermittels
mit einer bestimmten Menge von Seife gefüllt und gibt anschliessend diese Menge sukzessive
wieder an das zugeführte Wasser oder, wie in der Figur 11, zum Aufprallpunkt 20 ab,
bis er leer ist.
[0079] Die Seife kann flüssig oder pulverförmig sein, und kann mit der Seifenzuführung 23
näher an den Aufprallpunkt 23 geführt werden, als in der Figur angedeutet ist. Anstelle
von Seife können in dieser Weise auch andere fluide oder pulverförmige Zusatzstoffe
zugemischt werden. Es können auch gasförmige Zusatzstoffe zugeführt oder mit einer
eigenen Düse gerichtet als Gasstrahl auf den Aufprallpunkt 23 geblasen werden.
[0080] Figur 12 zeigt einen Düsenkörper 40 als Teil eines Auslasses 1. Die Düsen sind durch Bohrungen
in einem Düsenkörper gebildet. Beispielhaft sind drei Düsen gezeigt, aber es sind
in derselben Art auch Kombinationen von zwei, vier oder mehr Dösen realisierbar. In
der einfachsten Form ist der Düsenkörper 40 einstückig. In der Ausführungsform der
Figur 12 weist der Düsenkörper eine obere Düsenscheibe 41 und eine untere Düsenscheibe
42 auf, welche gegeneinander drehbar angeordnet sind. Die beiden Düsenscheiben 41,
42 werden beispielsweise durch eine Zentralschraube 45 und/oder durch einen Flanschring
46 gegeneinander gepresst. Die Befestigung am Auslass 1 kann ebenfalls mit der Zentralschraube
45 und/oder dem Flanschring 46 geschehen. Die
Figur 12 zeigt den Düsenkörper 40 im Querschnitt und die beiden Düsenscheiben 41, 42 separat
je in einer Aufsicht.
[0081] Der Düsenkörper 40 ist im Auslass 1 so angeordnet, dass die obere Düsenscheibe 41
mit der unter Druck stehenden Flüssigkeit beaufschlagt ist, und die untere Düsenscheibe
42 in die Sprührichtung weist. Die obere Düsenscheibe 41 weist einen Satz von oberen
Bohrungen 43 auf, und die untere Düsenscheibe 42 mindestens zwei Sätze von unteren
Bohrungen 44. Durch Verdrehen der Düsenscheiben gegeneinander wird die Stellung der
oberen Bohrungen 43 wahlweise mit der Stellung eines der Sätze der unteren Bohrungen
44 in Übereinstimmung gebracht. Es sind somit wahlweise unterschiedliche Sätze der
unteren Bohrungen 44 in Betrieb. Diese sind vorzugsweise unterschiedlich gestaltet,
so dass eine unterschiedliche Sprühcharakteristik ja nach Wahl des unteren Satzes
von Bohrungen resultiert. Diese unterschiedliche Gestaltung kann beispielsweise den
Durchmesser der Düsen oder ihre gegenseitige Ausrichtung betreffen.
[0082] In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die obere Düsenscheibe
41 mehrere Sätze von oberen Bohrungen 43 auf, die jeweils mit unterschiedlichen Flüssigkeiten
oder Flüssigkeitskombinationen gespeist werden. Die untere Düsenscheibe 42 weist in
dieser Ausführungsform nur einen Satz von unteren Bohrungen 44 auf, und ist durch
Verdrehen mit jeweils einem der Sätze der oberen Bohrungen 43 verbindbar, so dass
eine unterschiedliche Zusammensetzung der versprühten Flüssigkeit je nach Wahl des
oberen Satzes von Bohrungen resultiert.
[0083] Figur 13 zeigt einen einstückigen Düsenkörper 40 oder eine untere Düsenscheibe 42 im Querschnitt,
sowie Details der Düsenöffnungen. Der Düsenkörper 40 oder die Düsenscheibe 42 ist
vorzugsweise aus Metall oder aus einem technischen Kunststoff hergestellt, beispielsweise
durch Spritzguss, wobei die Düsenkanäle 48 vorzugsweise durch bewegliche Schieber
geformt sind. Der Kunststoff ist beispielsweise Polyoxymethylen (POM) oder Polyamid
(PA) oder Polyphenylensulfid (PPS), und kann mit Einlagerungen aus anderen Materialien
versehen sein.
[0084] Figur 14 zeigt eine Detailansicht eines Querschnitts durch eine erste Ausführungsform zur
Ausgestaltung der Düsenöffnungen, vorzugsweise unter Verwendung eines zweikomponenten-Spritzgussverfahrens.
Eine Düsenöffnung am äusseren Ende eines Düsenkanals 48 ist durch ein vorstehendes
Rohrstück 46 aus einem weicheren Kunststoff gebildet, der von dem härteren technischen
Kunststoff des Düsenkörpers 40 respektive der Düsenscheibe 42 umspritzt ist. Der weichere
Kunststoff kann von Hand verformt werden, so dass Kalkablagerungen abbrechen.
[0085] Figur 15 zeigt eine Detailansicht eines Querschnitts durch zweite Ausführungsform zur Ausgestaltung
der Düsenöffnungen. Eine Düsenöffnung am äusseren Ende eines Düsenkanals 48 ist durch
ein Rohrstück 47 aus Metall, beispielsweise Chromstahl gebildet, der von dem technischen
Kunststoff des Düsenkörpers 40 respektive der Düsenscheibe 42 umspritzt ist. Damit
können die Austrittsöffnungen der Düsen mit höherer Präzision gestaltet werden, als
dies bei einer Herstellung nur aus Kunststoff möglich wäre.
[0086] Zur Erzielung eines präzisen Strahls sind einerseits die Düsen ausreichend lang und
weisen eine glatte Innenfläche auf, wodurch eine laminare Strömung erzielt wird. Vorzugsweise
sind die Düsen mindestens doppelt so lang wie ihr Durchmesser. Andererseits sind die
Abrisskanten am Ende der Düsen-Innenseite geeignet geformt, vorzugsweise indem sie
einen rechten Winkel bilden. Dies gilt vorzugsweise für alle Ausführungsformen der
Erfindung.
[0087] Zur Erzielung einer hohen Präzision bezüglich der Ausrichtung der Düsen können die
Rohrstücke an einem einzigen Stück Metall ausgebildet und gemeinsam umspritzt sein,
wie in der
Figur 16 gezeigt. Insbesondere können die Düsenkanäle 48 in einem scheibenförmigen oder anders
geformten Einsatz 49 ausgebildet sein. Der Einsatz 49 ist zur Bildung des Düsenkörpers
40 respektive der Düsenscheibe 42 mit dem Kunststoff umspritzt, wobei der Kunststoff
eine Fortsetzung der Düsenkanäle 48 aufweist.
[0088] Figur 17 zeigt einen Auslass 1 mit einem Zerstäubungskörper 34. Der Zerstäubungskörper 34
ist in Richtung einer Achse 33 linear verschiebbar und/oder um diese Achse 33 drehbar
angeordnet. Eine Antriebseinheit 32 bewirkt diese Bewegung respektive Bewegungen und
weist dazu einen oder zwei einzelne Antriebe oder Motoren auf. Mindestens eine Düse
3 ist auf den Zerstäubungskörper 34 gerichtet, so dass im Betrieb der Wascheinrichtung
10 der Flüssigkeitstrahl dieser Düse 3 auf den Zerstäubungskörper 34 trifft. Bei einem
linear verschiebbaren Zerstäubungskörper 34 trifft der Strahl entsprechend der Position
des Zerstäubungskörpers 34 auf eine verschieden orientierte Oberfläche und/oder auf
eine verschieden strukturierte Oberfläche. Beispielsweise trifft beim Zerstäubungskörper
34 der
Figur 18, welcher beispielhaft ein Rotationsellipsoid ist, ein Strahl auf einen Sektor der
Oberfläche mit einem Höhenwinkel α bezüglich des Äquators des Ellipsoids. Damit variieren
der Aufprallwinkel des Strahls auf den Zerstäubungskörper 34 und die mittlere Richtung
des zerstäubten Strahls in Abhängigkeit des Höhenwinkels α.
[0089] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Zerstäubungskörper 34
entlang der Verschiebungsachse unterschiedliche Oberflächenstrukturen auf, so dass
durch Verschieben des Zerstäubungskörpers 34 unterschiedliche Zerstäubungscharakteristiken
erzielbar sind. Beispielsweise kann beim Zerstäubungskörper 34 der
Figur 17 die Oberfläche für unterschiedliche Bereiche von Höhenwinkeln α jeweils anderer Rauheiten
aufweisen.
Figur 18 zeigt einen Zerstäubungskörper 34 mit dieser Eigenenschaft, aber ohne dass er ein
Ellipsoid als Grundform aufweist. Der Zerstäubungskörper 34 ist im wesentlichen rotationssymmetrisch
und/oder prismatisch bezüglich der Achse oder Drehachse 33. Er weist beispielsweise
entlang der Drehachse 33 einen ersten Sektor 341 mit einer gezahnten Oberfläche, einen
zweiten Sektor 342 mit einer glatten Oberfläche und einen dritten Sektor 343 mit einer
aufgerauhten Oberfläche, ähnlich wie Schmirgelpapier, auf. Durch Verschieben des Zerstäubungskörpers
34 wird der Strahl auf dem einen oder anderen Sektor 341, 342, 343 mit ganz anderen
Eigenschaften zerstäubt. In der gezeigten Ausführungsform weist also jeder der Sektoren
eine unterschiedliche Oberflächenstruktur und einen oder mehrere unterschiedliche
Orientierungen der Oberfläche bezüglich eines Strahls auf.
[0090] In einer anderen Ausführungsform gemäss
Figur 19 ist der Zerstäubungskörper 34 ein Rotationszylinder, weist also bei Verschiebung
entlang der Achse 33 unterschiedliche Oberflächenstrukturen bei gleichbleibendem Aufprallwinkel
und Abstrahlwinkel auf. Eine solche Ausführungsform kann rotierend oder nicht rotierend
eingesetzt werden, wobei in beiden Fällen durch die Verschiebung entlang der Achse
33 die unterschiedlichen Oberflächen der Sektoren 341, 342, 343 zum Einsatz gebracht
werden.
[0091] Ein solcher Zerstäubungskörper 34 kann mit unterschiedlichen Betriebsarten eingesetzt
werden, wobei bestimmte Ausführungsformen der Erfindung auch nur auf einzelne dieser
Betriebsarten ausgerichtet sein können: In einer ersten Betriebsart werden die Wasser-
respektive Flüssigkeitsstrahlen 21 in den Düsen 3 mit hohem Druck erzeugt, und wird
die lineare Verschiebbarkeit des Zerstäubungskörpers 34 genutzt, um unterschiedliche
respektive dynamisch variierbare Zerstäubungseigenschaften zu erhalten. Dazu ist es
nicht unbedingt erforderlich, dass der Zerstäubungskörper 34 auch drehbar ist oder
gedreht wird. Die Energie zum Zerstäuben stammt aus der hohen Geschwindigkeit der
Strahlen. Durch Bewegen des Zerstäubungskörpers 34, sei es durch Verdrehen und/oder
Verschieben, können unterschiedlich strukturierte Oberflächenbereiche in den Bereich
des Strahls 21 gebracht werden.
[0092] In einer zweiten Betriebsart ist der Zerstäubungskörper 34 mit hoher Geschwindigkeit
um die Drehachse 33 drehbar. Die Energie zum Zerstäuben stammt aus der Drehung des
Zerstäubungskörpers 34, so dass die Düsen mit hohem Druck aber auch mit niedrigem
Druck, das heisst ohne eine Pumpe 6 betreibbar sind. Dabei kann der Zerstäubungskörper
34 wie in der ersten Betriebsart auch verschiebbar sein, er kann aber auch nicht verschiebbar
sein.
[0093] Figur 20 zeigt einen Zerstäubungskörper 34 in Form eines Rotationsellipsiods, mit weiteren
Sektoren 344, 345, 346, mit verschiedenen Oberflächenstrukturen. Beim Drehen des Zerstäubungskörpers
34 um die Drehachse 33 werden unterschiedliche Sektoren 344, 345, 346 vom Strahl 21
getroffen. Durch Verschieben entlang der Drehachse 33 werden der Aufprallwinkel und
der Abstrahlwinkel geändert. Dieser Zerstäubungskörper 34 ist also nicht für eine
schnelle Rotation zur Zerstäubung vorgesehen. Die weiteren Sektoren 344, 345, 346
entsprechen unterschiedlichen "Längengraden", währenddem die Sektoren 341, 342, 343
der
Figuren 18 und
19 unterschiedlichen "Breitengraden" oder Höhenwinkeln α entsprechen.
[0094] Figuren 21 und 22 zeigen eine Scheibe als Zerstäubungskörper. Hier ist mindestens eine Düse
3 auf eine Scheibenfläche 36 oder auf den Scheibenrand 37 ausgerichtet. Die Scheibenfläche
36 kann je nach Radius unterschiedliche Oberflächenstrukturen aufweisen, was in der
Figur 21 durch einen schattierten Bereich angedeutet ist. Die Scheibenfläche 36 kann auch
profiliert sein, das heisst dass die Scheibenfläche 36 nicht eben ist, sondern ein
rotationssymmetrisches Profil in Funktion des Radius aufweist. Durch Verschieben der
Düse 3 entlang des Radius sind auch hiermit unterschiedliche Aufprallwinkel und Abstrahlcharakteristiken
erzielbar.
[0095] Die Scheibenfläche 36 ist einer anderen Ausführungsform der Erfindung gemäss
Figur 23 gewölbt, beispielsweise in Form einer Kugelfläche, so dass auch der Abstrahlwinkel
vom Radius des Aufprallpunktes abhängt.
[0096] Geeignete Drehzahlen für rotierende Zerstäubungskörper 34 reichen von 5'000 bis 200'000
Umdrehungen pro Minute. Durch Variation der Drehzahl wird die mittlere Tröpfchengrösse
im zerstäubten Strahl variiert, wobei die Tröpfchengrösse von der Relativgeschwindigkeit
zwischen dem Strahl und dem Zerstäubungskörper 34 abhängt. Es zeigt sich, dass eine
Tröpfchengrösse von rund 20 bis 80 Mikrometern eine Relativgeschwindigkeit von rund
50 m/s benötigt. Dies bedeutet beispielsweise, dass dafür bei einem stehenden Zerstäubungskörper
34 der Strahl eine Geschwindigkeit von rund 50 m/s aufweisen muss. Umgekehrt, falls
der Strahl eine Geschwindigkeit von nur wenigen m/s aufweist, so muss sich der Zerstäubungskörper
34 am Aufprallpunkt mit dieser Geschwindigkeit bewegen. Beispielsweise bedeutet dies,
dass sich ein Oberflächenpunkt einer Scheibe oder eines Zylinders mit einem Durchmesser
von 30mm mit ca. 30'000 Umdrehungen pro Minute drehen muss.
[0097] Figur 24 zeigt Drücke P und Durchflussraten F für verschiedene Düsendurchmesser und Düsenanzahl.
Bei jeder Kurve steht der jeweilige Wert X/Y für eine Düsenanzahl X und Düsendurchmesser
Y in Millimetern, also beispielsweise 2/0.7 für eine Anordnung mit 2 Düsen von 0.7
mm Durchmesser.
[0098] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die maximale Durchflussmenge
des Auslasses 3 1/min, und vorzugsweise 1.5 bis 2 1/min, was einer Heizvorrichtung
mit einer Heizleistung von ungefähr 3 kW entspricht. Bevorzugt werden 3 Düsen mit
einem Durchmesser von 0.4 mm mit einem Druck von 20 bar betrieben. Der halbe Aufprallwinkel
θ beträgt vorzugsweise 45°. Die meisten, also rund 80% oder mehr der erzeugten Tröpfchen
haben dabei vorzugsweise einen Durchmesser von unter 100 Mikrometern.
[0099] Figur 25 zeigt einen Heizleistungsbedarf P in kW bei in Abhängigkeit der erzeugten Temperaturdifferenz
ΔT in Grad für verschiedene Wasserdurchflussmengen in Litern pro Minute. Eine Durchflussmenge
von 14 1/min entspricht einer normalen Dusche, 12 l/min entsprechen einer verstellbaren
Dusche, 9 1/min einer Spardusche und 1.5 1/min entsprechen einer Ausführungsform der
Erfindung. Um beispielsweise das kontinuierlich laufende Wasser um eine Temperaturdifferenz
von 30° zu erwärmen wird bei 12 Litern/Minute eine kontinuierliche Leistung von 25
kW benötigt. Dabei wird ein optimaler Wirkungsgrad der Heizung angenommen. Bei einer
Durchflussmenge von 1.5 1/min werden lediglich rund 2 kW benötigt.
[0100] Dies liegt im Rahmen einer Heizung 5, die durch eine gewöhnliche Hausinstallation
mit 230V Wechselstrom respektive 400V Drehstrom versorgt werden kann.
Figur 26 zeigt einen Heizleistungsbedarf für niedrige Durchflussmengen von 1, 2 und 3 1/min,
wie sie gemäss der Erfindung realisierbar sind. Dazu sind maximal realisierbare Werte
für Heizleistungen eingezeichnet: eine untere Horizontale bei einer ersten Heizleistung
von ca. 3.6 kW und eine obere Horizontale bei einer zweiten Heizleistung von ca. 6
kW. Dies entspricht einer Versorgung mit 230 respektive 400 Volt bei 16 Ampere.
[0101] Je nach Jahreszeit und gewünschter Wassertemperatur muss das Duschwasser um rund
20 bis 35 Grad aufgeheizt werden. Dies entspricht dem schattierten Bereich in der
Darstellung. In diesem Bereich kann also mit Durchflussmengen zwischen 1 und 2 Litern
eine elektrische Durchlauferhitzung "on demand" verwendet werden. Für höhere Durchflussmengen
ist eine Speicherheizung oder ein Boiler, oder eine leistungsfähigere Heizung notwendig.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0102]
- 1
- Auslass
- 2, 2'
- Düsensatz
- 3
- Düse
- 4
- Schutzkörper
- 5
- Heizung
- 6
- Pumpe
- 7
- Mikrofilter
- 8
- Mischbatterie
- 10
- Wascheinrichtung
- 11
- Kaltwasserversorgung
- 12
- Warmwasserversorgung
- 13
- Energieversorgung
- 14
- Mischvorrichtung
- 15
- Seifenzuführung
- 16
- Baueinheit
- 17
- Bedieneinheit
- 18
- Bedienelemente
- 19
- Schlauch, Zuführleitung
- 20
- Aufprallpunkt und Wasserscheibe
- 21
- Flüssigkeitsstrahl
- 22
- Düsenversorgungsleitung
- 23
- Seifenzuführung
- 32
- Antrieb
- 33
- Drehachse
- 34
- Zerstäubungskörper
- 341 - 346
- Sektoren des Zerstäubungskörpers
- 35
- Zerstäubungsscheibe
- 36
- Scheibenfläche
- 37
- Scheibenrand
1. Wascheinrichtung (10) zur Abgabe von Wasser oder eines wasserbasierten Gemisches,
insbesondere in einer Dusche oder einem Waschtisch, aufweisend mindestens einen Auslass
(1) zum Versprühen von Flüssigkeiten mit niedriger Durchflussrate und unter erhöhtem
Druck, und mindestens eine Fördervorrichtung (6) zur Erhöhung eines Flüssigkeitsdrucks
vor dem Versprühen auf einen Betriebsdruck des Auslasses,
aufweisend eine Mischvorrichtung (14) zum Vermischen von Flüssigkeiten, insbesondere
von Wasser mit Desinfektionsmittel oder mit Seife vor der Abgabe.
2. Wascheinrichtung (10) gemäss Anspruch 1, wobei die Wascheinrichtung (10) in einem
ersten und einem zweiten Betriebsmodus betreibbar ist, wobei im ersten Betriebsmodus
("Einseifen") dem Wasser eine weitere Flüssigkeit, vorzugsweise ein Desinfektionsmittel
oder Seife, zugemischt wird und im zweiten Betriebsmodus ("Spülen") dem Wasser keine
weitere Flüssigkeit zugemischt wird und der Wasserdurchfluss im zweiten Betriebsmodus
im Vergleich zum ersten Betriebsmodus erhöht ist.
3. Wascheinrichtung (10) gemäss Anspruch 2, wobei der Wasserdurchfluss im ersten Betriebsmodus
weniger als 3 1/min oder weniger als 1 1/min und vorzugsweise 0.5 1/min beträgt, und
der Wasserdurchfluss im zweiten Betriebsmodus bis zu 1 1/min oder (bei einer Dusche)
bis zu 3 1/min oder bis zu 5 1/min beträgt.
4. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, in welcher Düsen jeweils
mit verschiedenen Flüssigkeiten oder Flüssigkeitsgemischen versorgt werden.
5. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisend mindestens
einen Düsensatz (2) mit mindestens zwei Düsen (3) zur Erzeugung von aufeinanderprallenden
Flüssigkeitsstrahlen (21) zur Zerstäubung der Flüssigkeit, bzw. der Flüssigkeiten.
6. Wascheinrichtung (10) gemäss Anspruch 5, wobei für jede von unterschiedlichen Flüssigkeiten
mindestens ein Paar von gegeneinander gerichteten Düsen vorliegt.
7. Wascheinrichtung (10) gemäss Anspruch 6, wobei Aufprallpunkte (20) von mehreren Düsenpaaren,
entsprechend den unterschiedlichen Flüssigkeiten, voneinander beabstandet sind.
8. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 4 bis 7, aufweisend eine drehbare
Düsenscheibe (41) zur Auswahl eines von verschiedenen Düsensätzen und dadurch der
Mischung der versprühten Flüssigkeit.
9. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei von einer zur andern
Durchflussrate der beiden Betriebsmodi gewechselt wird indem der Wasserdruck durch
die Fördervorrichtung (6) angehoben oder gesenkt wird.
10. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei von einer zur andern
Durchflussrate der beiden Betriebsmodi gewechselt wird indem zwischen Düsensätzen
(2) umgeschaltet wird.
11. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Mischvorrichtung
(14) nahe beim Auslass (1) gelagert und nicht durch einen Schlauch oder Auslassleitung
(19) von ihm getrennt ist.
12. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 4 bis 11, wobei die Mischvorrichtung
(14) die weitere Flüssigkeit der Flüssigkeitsversorgung von mindestens einer aber
nicht von allen Düsen zumischt.
13. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 4 bis 12, worin eine Zufuhr (23)
für die Zufuhr der weiteren Flüssigkeit derart eingerichtet ist, dass sie die weitere
Flüssigkeit dem Bereich der Zusammenprallstelle (20) der Flüssigkeitsstrahlen zuführt.
14. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Heizvorrichtung
(5), die Fördervorrichtung (6), die Mischvorrichtung (14) und eine Seifenversorgung
(15) in einer Gesamtkonstruktion zu einer kompakten Einheit in einem Gehäuse zusammengruppiert
sind.
15. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche,
• wobei der Auslass (1) Teil eines Duschkopfes ist und die maximale Durchflussmenge
des Auslasses 3 1/min bis 5 1/min, und vorzugsweise 1 1/min bis 2 1/min beträgt, oder
• wobei der Auslass (1) Teil eines Wasserhahns ist und die maximale Durchflussmenge
des Auslasses 1 1/min und vorzugsweise 0.5 1/min beträgt.
16. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Fördervorrichtung
(6) zur Förderung des Wassers oder der Flüssigkeit mit einem Druck von 10 bar bis
50 bar, insbesondere von 15 bar bis 25 bar, vorgesehen ist.
17. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Durchmesser
der Düsen (3) zwischen 0.1 mm und 2 mm, insbesondere zwischen 0.3 mm und 1.3 mm, und
vorzugsweise zwischen 0.4 mm und 0.7 mm beträgt
18. Verfahren zum Betrieb einer Wascheinrichtung (10) zur Abgabe von Wasser oder von einem
wasserbasierten Gemisch durch einen Duschkopf oder einen Wasserhahn, insbesondere
in einer Dusche oder einem Waschtisch, aufweisend die folgenden Schritte:
• Erhöhen des Wasser-, bzw. Flüssigkeitsdrucks auf einen Betriebsdruck eines Auslasses
(1); und
• Versprühen des Wassers, bzw. Flüssigkeit mittels des Auslasses (1) unter erhöhtem
Druck und mit niedriger Durchflussrate,
• Mischen einer weiteren Flüssigkeit, wie z. Bsp. Desinfektionsmittel oder Seife,
mit dem Wasser oder wasserbasierten Gemisch vor der Abgabe.
19. Verfahren gemäss Anspruch 18, aufweisend den Schritt: Aufheizen des Wassers auf eine
vorgegebene Temperatur mittels eines elektrischen oder mit Gas betriebenen Durchlauferhitzers.