[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Badewanne mit einem in der Wandung angeordneten
elektrischen Verbraucher, wie eine Lichtquelle zur Beleuchtung des Innenraums, einer
Massagevorrichtung, einem Gebläse zum Eintrag von Luft in Wasser odgl..
[0002] Badewannen werden mit zusätzlichen elektrischen Verbrauchern ausgestattet, um einerseits
den Komfort für den Nutzer zu erhöhen und andererseits die Verwendungsmöglichkeiten
der Wannen zu erweitern. Unter anderem sind Lichtquellen in oder an der Wandung angebracht,
um den Innenraum der Wanne zu erleuchten, um sie beispielsweise zur therapeutischen
Behandlung mit Licht verwenden zu können. Desweiteren sind elektrisch betriebene Einrichtungen
zur Durchführung von Massagen bekannt sowie Gebläse zum Eintrag von Luft in Wasser,
um die Badewanne als Whirlpool zu nutzen. Die elektrischen Verbraucher werden im Regelfall
mit haushaltsüblichem Wechselstrom von 230 V/50 Hz betrieben und mit aufwendigen elektrischen
Sicherungen sowie Dichtungsvorrichtungen gegen das Eindringen von Wasser geschützt,
das zu einem elektrischen Kurzschluß und einer erheblichen Gefährdung des Nutzers
in der wassergefüllten Wanne führen würde.
[0003] Als nachteilig bei den bisherigen Badewannen mit einem elektrischen Verbraucher ist
anzusehen, daß das Gehäuse des Verbrauchers z. B. über eine Verschraubung an oder
in der Wandung der Wanne lösbar festgelegt ist und selbst mit aufwendigen Dichtungen
das Eindringen von Wasser nie vollständig auszuschließen ist, da bei einer elektrischen
Beleuchtung das Scheinwerferglas zerbrechen und Wasser in die Lampe eindringen kann.
[0004] Ausgehend vom Stand der Technik hat sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt, eine
Badewanne derart zu gestalten, daß eine elektrisch betriebene Vorrichtung an oder
in der Wandung angeordnet ist, wobei keine elektrische Zuleitung des Verbrauchers
unmittelbar an die externe Stromversorgung angeschlossen und die Entstehung von Kurzschlüssen
durch eindringendes Wasser mit Sicherheit unterbunden ist.
[0005] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an der Wandung eine mit Wechselspannung
beaufschlagbare Primärspule angeordnet ist, die Primärspule zumindest teilweise einen
Hohlraum umschreibt, der vom Innenraum der Badewanne her zugänglich ist, der Hohlraum
wasserdicht zum Wanneninnenraum hin abgedichtet ist, in den Hohlraum eine koaxiale
Sekundärspule zur Induktion einer elektrischen Wechselspannung zur Stromversorgung
eines elektrischen Verbrauchers lösbar eingesetzt ist, der elektrische Verbraucher
mit der Sekundärspule wasserdicht abgekapselt ist.
[0006] Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, daß zum Anschluß des elektrischen Geräts
an die externe Stromversorgung keine elektrisch leitfähigen Kabel verwendet werden,
sondern die Stromübertragung kontaktlos von der Primär- auf die Sekundärspule unter
Ausnutzung der elektromagnetischen Induktionsgesetze erfolgt. Dazu umschreibt die
Primärspule zumindest teilweise einen Hohlraum der an oder in der Wandung angeordnet
und vom Innenraum der Wanne her zugänglich ist. Er ist wasserdicht nach außen hin
abgekapselt, damit das Wasser in der Wanne nicht mit der Primärspule in Kontakt treten
kann. In den Hohlraum ist eine Sekundärspule koaxial zur Primärspule eingesetzt, so
daß sie im wesentlichen in ihrem Inneren angeordnet und vom wechselnden magnetischen
Fluß, der durch die an der Primärspule anliegende Wechselspannung induziert wird,
vollständig durchdrungen ist. Nach den Faradayschen Gesetzen wird daher in der Sekundärspule
eine Wechselspannung induziert, wobei sich die Größen der Spannungen zueinander verhalten
wie die Windungszahlen der jeweiligen Spulenund die Ströme im wesentlichen reziprok
dazu. Dabei ist der elektrische Verbraucher sowie die Sekundärspule in einem geschlossenen
Gehäuse angeordnet, dessen äußere Formgebung im wesentlichen dem Hohlraum entspricht,
um den Kontakt mit Wasser bzw. einen elektrischen Kurzschluß zu verhindern. Zumindest
die Sekundärspule ist in den Hohlraum, der von der Primärspule umschrieben wird, lösbar
eingesetzt, der Verbraucher kann auch in das Innere der Wanne hineinragen.
[0007] Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß keine unmittelbare Kontaktierung zwischen
dem haushaltsüblichen Wechselstromnetz und dem elektrischen Verbraucher besteht. Die
Stromübertragung erfolgt berührungslos über die elektromagnetische Induktion einer
Wechselspannung in der Sekundärspule durch den sich ändernden magnetischen Fluß in
der Primärspule. Dabei können verschiedene elektrische Verbraucher an der Sekundärspule
angeschlossen sein.
[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
[0009] Um das Gefährdungspotential für den Benutzer zu minimieren sind die Anzahl der Windungen
von Primär- und Sekundärspule derart ausgelegt, daß in der Sekundärspule lediglich
geringe Spannungen induziert werden, die bei einer Beschädigung der Kapselung des
elektrischen Verbrauchers und einem Eindringen von Wasser zwar ebenfalls zu einem
elektrischen Kurzschluß führen, aber aufgrund der geringen Spannungen kein gesundheitliches
Risiko darstellen. Insbesondere liegen an der Primärspule die haushaltsüblichen 230
V/50 Hz Wechselspannungen an und an der Sekundärspule eine 12 V-Spannung. Sie kann
in einem bekannten Gleichrichter in 12 V-Gleichspannung umgewandelt und zum Betrieb
von Glühbirnen oder LED's verwendet werden. Zur Verbesserung der Sicherheit ist an
der Primärspule ein ebenfalls bekannter FI-Schutzschalter angebracht, der beim Zusammenbrechen
der induzierten Spannung in der Sekundärspule aufgrund eines elektrischen Kurzschlusses
die Primärspule vom Netz abtrennt.
[0010] Um den Komfort des Nutzers nicht durch aus der Wandung herausragende Einbauten zu
schmälern, sind Sekundärspule und elektrischer Verbraucher derart ausgelegt, daß sie
vollständig in den Hohlraum einsetzbar sind. Das bedeutet, daß bei einer Lichtquelle
die vor der Glühbirne angeordnete Scheibe im wesentlichen bündig mit der Wandung der
Wanne abschließt.
[0011] Zur Erzielung unterschiedlichster Beleuchtungseffekte für den Innenraum der Wanne
ist vorgeschlagen, daß eine Lichtquelle wie eine Glühbirne oder eine LED mit einer
Sekundärspule zur Stromversorgung in den Hohlraum eingesetzt ist. Zusätzlich können
an der Lichtquelle elektrische Stellmotoren vorhanden sein, die ebenfalls mit dem
in der Sekundärspule induzierten Strom betrieben werden, mit denen die Lichtquelle
gedreht oder ein Wechselmagazin mit verschiedenen Farbfiltern für die Lichtquelle
betätigt werden kann.
[0012] In einer sinnvollen Weiterbildung der Erfindung weist der Hohlraum einen im wesentlichen
kreisrunden Querschnitt auf, dessen Längsachse senkrecht zur Wandung nach außen hin
orientiert ist. Dadurch kann der elektrische Verbraucher mit einer beliebigen Orientierung
bezüglich seiner Längsachse eingesetzt werden.
[0013] Insbesondere ist vorgeschlagen, daß eine den Hohlraum umschreibende Buchse lösbar
an oder in der Wandung der Wanne befestigbar ist, z. B. über eine Verschraubung, die
mit einem zusätzlichen Dichtring aus Gummi gegen das Austreten von Wasser aus der
Wanne abgedichtet ist.
[0014] Um ein unbeabsichtigtes Lösen des elektrischen Verbrauchers mit der Sekundärspule
aus dem Hohlraum zu verhindern, ist er lösbar im Hohlraum festgelegt, z. B. über eine
weitere Verschraubung, wobei am Verbraucher bzw. seiner Kapselung ein Außen- und am
Hohlraum bzw. der Buchse ein Innengewinde angebracht ist. Zusätzlich kann diese Verschraubung
mit einem O-Ring aus Gummi gegen das Eindringen von Wasser in den Raum zwischen den
Spulen abgesichert sein.
[0015] In den Hohlraum können auch elektrisch betriebene Massageeinrichtungen, die auf den
Körper des Nutzers einwirken, eingesetzt, oder ein elektrisch betriebenes Gebläse
zum Eintrag von Luft in Wasser zur Nutzung nach Art eines Whirlpools verwendet werden.
Dazu ist im Hohlraum am Boden eine Öffnung angebracht, durch die Luft angesaugt und
vom Gebläse ins Wasser eingeleitet wird. Zusätzlich können Rückschlagventile und weitere
Sicherungseinrichtungen angebracht werden, die das Austreten von Wasser aus der Wanne
verhindern.
[0016] Zur Erhöhung der Induktivität in der Primär- und Sekundärspule, und damit zur Verbesserung
des Wirkungsgrads bei der Energieübertragung, werden Primär- und/oder Sekundärspule
mit einem elektrisch leitfähigen Kern ausgestattet, insbesondere einem hierfür bekannten
Weicheisenkern. Bei der Sekundärspule ist er in ihrem Inneren angeordnet.
[0017] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden
Beschreibungsteil entnehmen, in dem anhand einer Zeichnung ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher dargestellt ist. Es zeigt:
- Figur 1
- eine Lichtquelle mit Sekundärspule, die in den Hohlraum eingesetzt sind.
[0018] Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich
um eine Lichtquelle, die in einen Hohlraum (1) in der Wandung (2) eingesetzt ist.
Er ist teilweise von einer Primärspule (3) umschrieben, die im wesentlichen unmittelbar
an seiner Außenseite anliegt und mit Wechselspannung beaufschlagbar ist. In seinem
Inneren, in dem Bereich, der von der Primärspule (3) umschrieben wird, ist eine koaxial
zur Primärspule (3) ausgerichtete Sekundärspule (4) angeordnet, die mit einem zusätzlichen
Weicheisenkern (5) zur Erhöhung der Induktivität ausgestattet ist. Aufgrund des sich
in der Primärspule (3) ändernden magnetischen Flusses wird in der Sekundärspule (4)
eine Wechselspannung induziert, wobei die Größen der Spannungen dem Verhältnis der
Windungszahlen der Spulen (3,4) entspricht. Zusätzlich kann ein nicht abgebildeter
Gleichrichter vorhanden sein, der die Wechselspannung in Gleichspannung umwandelt,
um über elektrische Leitungen (9) eine 12 V-Halogenlampe (10) oder eine LED zu betreiben.
Die Lichtquelle (6) mit der Sekundärspule (4) ist ihrerseits in einem wasserdicht
abgekapselten Gehäuse (7) eingesetzt, das über eine Verschraubung lösbar im Hohlraum
(1) festgelegt ist, um einen elektrischen Kurzschluß am Verbraucher zu unterbinden.
Der Hohlraum (1), z. B. in Form einer Buchse (8), wird ebenfalls mit einer Verschraubung
an der Wandung (2) der Wanne lösbar befestigt. Die zusätzliche Ausstattung mit Dichtungsringen,
einer Steuerung für die Verbraucher sowie mit elektrischen Sicherungen ist dem Fachmann
möglich. Zur Vereinfachung der Zeichnung wurde auf die Darstellung der Verschraubungen
verzichtet.
1. Badewanne mit einem in der Wandung angeordneten elektrischen Verbraucher, wie eine
Lichtquelle zur Beleuchtung des Innenraums, einer Massagevorrichtung, einem Gebläse
zum Eintrag von Luft in Wasser odgl.,
dadurch gekennzeichnet, daß
- an der Wandung (2) eine mit Wechselspannung beaufschlagbare Primärspule (3) angeordnet
ist,
- die Primärspule (3) zumindest teilweise einen Hohlraum (1) umschreibt, der vom Innenraum
der Badewanne her zugänglich ist,
- der Hohlraum (1) wasserdicht zum Wanneninnenraum hin abgedichtet ist,
- in den Hohlraum (1) eine koaxiale Sekundärspule (4) zur Induktion einer elektrischen
Wechselspannung zur Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers lösbar eingesetzt
ist,
- der elektrische Verbraucher mit der Sekundärspule (4) wasserdicht abgekapselt ist.
2. Badewanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär- (3) und Sekundärspule (4) derart aufeinander abgestimmt sind, daß die
in der Sekundärspule (4) induzierten Ströme und Spannungen für den Menschen ungefährlich
sind, insbesondere an der Primärspule (3) 230 V/50 Hz und an der Sekundärspule (4)
12 V anliegen.
3. Badewanne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärspule (4) und der elektrische Verbraucher vollständig in den Hohlraum
(1) einsetzbar sind.
4. Badewanne nach einem der vorgehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (6) eine Glühbirne oder LED ist.
5. Badewanne nach einem der vorgehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (1) einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt hat, insbesondere
seine Längsachse senkrecht zur Wandung (2) der Wanne orientiert ist.
6. Badewanne nach einem der vorgehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (1) in Form einer Buchse (8) ausgeführt ist, insbesondere sie mit einem
Gewinde ausgestattet und in eine Öffnung in der Wandung (2) einschraubbar ist.
7. Badewanne nach einem der vorgehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrsiche Verbraucher mit der Sekundärspule (4) im Hohlraum (1) lösbar festlegbar
ist, insbesondere über eine Verschraubung.
8. Badewanne nach einem der vorgehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Verbraucher eine Massageeinrichtung oder ein Gebläse ist.
9. Badewanne nach einem der vorgehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär- (3) und/oder Sekundärspule (4) mit einem elektrisch leitfähigen Kern
zur Erhöhung der Induktivität versehen ist, insbesondere mit einem Weicheisenkern
(5).