Sanitärarmatur mit externer Energieerzeugungseinrichtung

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Sanitärarmatur (1) mit einem Gehäuse, das wenigstens einen ersten Eintritt für Kaltwasser und einen zweiten Eintritt für Warmwasser sowie eine Mischeinrichtung (4) zur wahlweisen Mischung von Warm- und Kaltwasser aufweist, die durch erste und zweite Leitungsmittel (5, 7) an einer Eingangsseite (9) mit dem ersten und zweiten Eintritt (24, 25) und an einer Ausgangsseite (10) durch ein drittes Leitungsmittel (11) für Mischwasser mit einem Mischwasseraustritt (14) für gemischtes Wasser verbunden ist. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen der Mischeinrichtung (4) und dem Mischwasseraustritt (14) angeordnete dritte Leitungsmittel (11) wenigstens einen Zwischenaustritt (12) und ein Zwischeneintritt (13) am Gehäuse (2) der Sanitärarmatur (1) vorgesehen ist, wobei das Mischwasser zwischen dem Zwischenaustritt (12) und dem Zwischeneintritt (13) zwecks Erzeugung von Energie durch eine Energieerzeugungseinrichtung (3) geleitet werden

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sanitärarmatur mit einem Gehäuse, das wenigstens einen ersten Eintritt für Kaltwasser und einen zweiten Eintritt für Warmwasser sowie eine Mischeinrichtung zur wahlweisen Mischung von Warmund Kaltwasser aufweist.

[0002] Die Mischeinrichtung ist dabei an einer Eingangsseite durch erste und zweite Leitungsmittel mit einem ersten und zweiten Eintritt und an einer Ausgangsseite durch ein drittes Leitungsmittel für Mischwasser mit einem Zwischenaustritt verbunden. Derartige Sanitärarmaturen kommen beispielsweise an Waschtischen oder in Küchen zum Einsatz. Besonders bekannte Ausführungsformen bilden dabei die so genannten Einhebelmischer.

[0003] Bei derartigen Sanitärarmaturen kommen im zunehmenden Maße Ausführungsformen zum Einsatz, die elektrische Verbraucher umfassen. Hierbei gilt es, die Energieversorgung der elektrischen Verbraucher möglichst dauerhaft sicherzustellen.

[0004] Es sind bereits Sanitärarmaturen bekannt, welche Generatoren oder Energiespeicher zur Erzeugung elektrischer Energie aufweisen. Beispielsweise ist eine solche Sanitärarmatur aus der DE 41 24 154 A1 bekannt. Bei der darin beschriebenen Sanitärarmatur wird Wasser aus einer Kaltwasser- und einer Warmwasserleitung durch einen Mischer geleitet, an dem anschließend eine Turbine vorgesehen ist. Die Turbine erzeugt beim Durchströmen von Wasser über einen angeschlossenen Generator elektrische Energie. Der Generator seinerseits ist mit einem Energiespeicher zur Zwischenspeicherung der erzeugten elektrischen Energie verbunden.

[0005] Nachteilig bei den bekannten Lösungen ist die Tatsache, dass der benötigte Bauraum für Generator, Turbine und Energiespeicher in der Sanitärarmatur vorzusehen ist. Dies geht gleichzeitig mit erheblichen Einschränkungen im Hinblick auf die Gestaltungsmöglichkeiten des Designs der Sanitärarmatur einher.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es daher, die sich aus dem Stand der Technik ergebenden Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere eine Sanitärarmatur anzugeben, die bei gleichzeitiger Erzeugung elektrischer Energie keine oder nur sehr geringe Beschränkungen hinsichtlich der gestalterischen Freiheiten aufweist.

[0007] Diese Aufgaben werden mit einer Sanitärarmatur gemäß dem Merkmal des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängig formulierten Patentansprüchen einzeln ausgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt werden.

[0008] Durch die Anordnung der dritten Leitungsmittel zwischen der Mischeinrichtung und dem Mischwasseraustritt und der Verwendung des Zwischenaustritts und Zwischeneintritts ist es möglich, die Energieerzeugungsvorrichtung außerhalb des Gehäuses der Sanitärarmatur anzuordnen. Gemäß der Erfindung wird das Kaltwasser und das Warmwasser in der Mischeinrichtung zunächst zusammengeführt, um einen möglichst hohen Volumenstrom zu erreichen. Dann wird der erzeugte Mischwasserstrom am Zwischenaustritt aus dem Gehäuse der Sanitärarmatur herausgeleitet, um die Energieerzeugungsvorrichtung zu durchströmen und dabei Energie in Form elektrischer Energie zu erzeugen. Nach dem Durchströmen der Energieerzeugungsvorrichtung wird der Mischwasserstrom wieder zurück zum Zwischeneintritt geleitet und kann von dort in Richtung des Mischwasseraustritts weiterfließen. Durch die Erfindung ist es nicht mehr erforderlich, den Bauraum für die Energieerzeugungsvorrichtung innerhalb des Gehäuses vorzusehen. Es können somit insbesondere sehr schlanke und filigrane Gehäuseformen realisiert werden, ohne auf den benötigten Bauraum für die Energieerzeugungseinrichtung Rücksicht nehmen zu müssen.

[0009] Bevorzugterweise ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Energieerzeugungsvorrichtung eine Turbine mit einem verbundenen Generator zur Erzeugung eines elektrischen Stromes ist. Derartige Generatoren sind bereits verfügbar und können während der Betriebsphase der Sanitärarmatur ausreichend elektrische Energie erzeugen, um die elektrischen Verbraucher über Tage und Wochen mit elektrischer Energie zu versorgen.

[0010] Insbesondere ist es im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung vorteilhaft, wenn der Zwischenaustritt und der Zwischeneintritt an einer Gehäuseaußenseite der Sanitärarmatur angeordnet sind. Hierdurch ist es besonders leicht möglich, die dritten Leitungsmittel mit der Sanitärarmatur zu verbinden, was insbesondere bei der Montage eine signifikante Erleichterung darstellt.

[0011] Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn wenigstens der Zwischenaustritt oder der Zwischeneintritt vorzugsweise an einer Unterseite der Sanitärarmatur angeordnet ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es möglich, die dritten Leitungsmittel vollständig unterhalb eines Waschtisches oder Spültisches zu führen, so dass diese nicht im Sichtbereich verlaufen.

[0012] Weiterhin ist es bei bestimmten Anwendungsfällen sinnvoll, als Energieerzeugungsvorrichtung einen Rotationsantrieb für den Generator zu verwenden. Hierzu kann beispielsweise eine umgekehrt wirkende Kolbenpumpe verwendet werden. Mit Hilfe kolbengetriebener Generatoren können beispielsweise sehr hohe Antriebskräfte bei gleichzeitig relativ geringen Volumenströmen realisiert werden.

[0013] Zur Zwischenspeicherung der erzeugten elektrischen Energie ist es weiterhin besonders vorteilhaft, wenn die Energieerzeugungsvorrichtung mit einem Speicher für elektrische Energie verbunden ist. Ein solcher Speicher kann beispielsweise ein Kondensator oder ein bekannter Akkumulator sein.

[0014] Gemäß der vorliegenden Erfindung kann je nach Bedarf auch zumindest die Turbine außerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Das bedeutet, dass zumindest der Bauraum für die Turbinen nicht mehr innerhalb des Gehäuses vorgehalten werden muss.

[0015] Bei anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen kann zusätzlich wenigstens der Energiespeicher, der Generator oder eine Steuerelektronik außerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Hierdurch kann je nach Bedarf die Energieerzeugungsvorrichtung ganz oder teilweise außerhalb beziehungsweise innerhalb des Gehäuses angeordnet werden.

[0016] Schließlich ist bei einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass wenigstens der Zwischenaustritt oder der Zwischeneintritt eine Bypass-Funktion erfüllt und dadurch bei nicht verbundenen dritten Leitungsmitteln das Mischwasser unmittelbar vom Ausgang der Mischeinrichtung zum Mischwasseraustritt leitet. Die Armatur kann in diesem Fall mit und ohne Energieerzeugungsvorrichtung betrieben werden. Solange keine Energieerzeugungsvorrichtung mit der Sanitärarmatur verbunden ist, wirkt die Bypass-Funktion und leitet das Mischwasser unmittelbar von der Mischeinrichtung zum Mischwasseraustritt. Dies entspricht der Funktion einer bekannten Mischarmatur. Werden jedoch dritte Leitungsmittel am Zwischenaustritt und Zwischeneintritt angeschlossen und eine Energieerzeugungsvorrichtung in einer Reihenschaltung mit diesen angeordnet, so wird das Mischwasser durch diesen Leitungsweg geleitet und der unmittelbare Bypassweg zwischen Mischeinrichtung und Mischwasseraustritt unterbrochen. Sieht man zudem am Zwischeneintritt und Zwischenaustritt Schnellverschlusseinrichtungen oder Schnellkupplungen, beziehungsweise andere geeignete Kupplungssysteme für druckbeaufschlagtes Wasser vor, kann die so gestaltete Sanitärarmatur wahlweise mit und ohne Energieerzeugungsvorrichtung betrieben werden. Darüber hinaus kann bei dieser Gestaltung eine spätere Nachrüstung der Energieerzeugungsvorrichtung problemlos erfolgen.

[0017] Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung zeigen, auf die sie jedoch nicht beschränkt ist. In der Zeichnung zeigt:

Figur 1

eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Sanitärarmatur; und

Figur 2

eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Sanitärarmatur mit externer Energieerzeugungsvorrichtung.

[0018] In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Sanitärarmatur 1 in einer schematischen Darstellung gezeigt. Die Sanitärarmatur besteht aus einem Gehäuse 2 und einer externen Energieerzeugungsvorrichtung 3. Im Gehäuse 2 der Sanitärarmatur 1 befindet sich eine Mischeinrichtung 4, die über ein erstes Leitungsmittel 5 mit einem Kaltwasseranschluss 6 und über ein zweites Leitungsmittel 7 mit einem Heißwasseranschluss 8 verbunden ist. Das erste Leitungsmittel 5 tritt an einem ersten Eintritt 24 und das zweite Leitungsmittel 7 an einem zweiten Eintritt 25 in das Gehäuse 2 ein. Vorliegend sind die Leitungsmittel, welche den Wasserstrom durch die Energieerzeugungsvorrichtung 3 leiten mit einer unterbrochenen Strichlinie dargestellt. Die Mischeinrichtung 4 weist eine Eingangsseite 9 und eine Ausgangsseite 10 auf. Von der Ausgangsseite 10 der Mischeinrichtung 4 führt ein drittes Leitungsmittel 11 hin zur Energieerzeugungsvorrichtung 3, die außerhalb des Gehäuses 2 liegt. An einem Zwischenaustritt 12 wird das dritte Leitungsmittel aus dem Gehäuse 2 herausgeführt. Dementsprechend gibt es an einer anderen Stelle des Gehäuses 2 einen Zwischeneintritt 13, an dem das dritte Leitungsmittel 11 wieder zurück in das Gehäuse 2 und anschließend weiter zu einem Mischwasseraustritt 14 geführt wird. Nachdem die über das erste Leitungsmittel 5 und das zweite Leitungsmittel 7 in das Gehäuse 2 eingeleiteten Volumenströme von Kaltund Warmwasser im Mischer zusammengeführt worden sind, fließt der vereinigte und damit im Volumen maximierte Mischwasserstrom hin zu einer Turbine 15, die mit einem Generator gekoppelt ist. Nach dem Austritt aus der Turbine strömt der Mischwasserstrom weiter durch ein Magnetventil 16 und verlässt danach die Energieerzeugungsvorrichtung 3 und deren Gehäusekörper 17, um anschließend über den Zwischeneintritt 13 wieder in das Gehäuse 2 zurückgeleitet zu werden. Das Magnetventil 16 kann dabei wahlweise vor oder hinter der Energieerzeugungsvorrichtung 3 angeordnet sein. Sowohl innerhalb des Gehäuses 2 als auch innerhalb der Energieerzeugungsvorrichtung 3 sind weiterhin noch elektronische Bauteile, wie ein Infrarotsensor 18, das Magnetventil 16, eine Speicherelektronik 19 und eine Batterie 20 vorgesehen. Die elektrischen Verbindungen sind schematisch anhand der durchgehenden Linien aufgezeigt. Tritt ein Objekt in den Erfassungsbereich des Infrarotsensors 18, so veranlasst dieser die Durchleitung des Mischwasserstroms durch das Magnetventil 16, indem dieses geöffnet wird. Anstelle des beschriebenen Infrarotsensors 18 kann aber auch jede andere geeignete Art von Sensoren zur eingesetzt werden. Die nötige Steuerelektronik und Bereitstellung der benötigten Energie erfolgt über die Speicherelektronik 19, die als Energiespeicher mit der Batterie 20 verbunden ist. Bei der besonders bevorzugten Ausführungsvariante gemäß dieser Figur ist eine Bypassleitung 21 vorgesehen, die vorliegend durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist. Diese Bypassleitung 21 führt unmittelbar vom Zwischenaustritt 12 zum Mischwasseraustritt 14. Der Zwischenaustritt 12 ist dabei mit einer Umschaltfunktion versehen, die eine Durchleitung des Mischwasserstroms vom Mischer 4 zur Turbine 15 vorsieht, sofern am Zwischenaustritt 12 ein drittes Leitungsmittel 11 angeschlossen ist. Ist diese Verbindung nicht vorhanden, wird der Mischwasserstrom über die Bypassleitung unmittelbar zum Mischwasseraustritt 14 geleitet. Eine solche Umstellfunktion kann beispielsweise durch entsprechende Kupplungsstecker realisiert sein. In diesem Fall kann die gesamte Energieerzeugungsvorrichtung 3 wahlweise über den als Schnittstelle ausgebildeten Zwischenaustritt 12 und den Zwischeneintritt 13 an beziehungsweise abgekuppelt werden. Die erfindungsgemäße Sanitärarmatur 1 ist somit wahlweise im konventionellen manuellen Mischbetrieb ohne Energieerzeugung oder mit angekuppelter Energieerzeugungsvorrichtung mit Energieerzeugung zu betreiben.

[0019] In Figur 2 ist eine andere konkrete Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sanitärarmatur 1 in einer Frontansicht dargestellt. Das Gehäuse 2 ist mit einer Unterseite 23 auf einer Ebene 22 montiert und weist einen Mischwasseraustritt 14 auf, an dem gemischtes Wasser austritt. Zur Erfassung eines Schaltvorganges ist am Gehäuse 2 ein Infrarotsensor 18 vorgesehen. An der Unterseite des Gehäuses befinden sich ein Zwischenaustritt 12 und ein Zwischeneintritt 13, die durch dritte Leitungsmittel 11 unter Reihenschaltung der Energieerzeugungsvorrichtung 3 mit dem Gehäusekörper 17 verbunden sind. Ferner sind in der Bildebene davorliegend der erste und zweite Eintritt 24, 25 der ersten und zweiten Leitungsmittel 5, 7 in das Gehäuse 2 gut erkennbar dargestellt. Das gemischte Wasser tritt zwischendurch über den Zwischenaustritt 12 aus dem Gehäuse 2 aus, durchfließt nach unten hin das dritte Leitungsmittel 11 und wird nach dem Durchströmen und Antreiben der Turbine 15 in der Energieerzeugungsvorrichtung 3 wieder zurückgeleitet zum Zwischeneintritt 13, um von dort zum Mischwasseraustritt 14 weiter zu fließen.

[0020] Anhand der Figur 2 wird insbesondere deutlich, dass die erfindungsgemäße Anordnung der Komponentenenergieerzeugungsvorrichtung außerhalb des Gehäuses 2 erhebliche Bauraumvorteile für das Gehäuse 2 mit sich bringt.

[0021] Abschließend ist festzustellen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Im Rahmen der Patentansprüche sind vielmehr zahlreiche Abwandlungen der Erfindung möglich. So können beispielsweise je nach Anwendungsfall verschiedene Antriebsarten gewählt werden, um die Strömungsenergie des Mischwasserstroms umzuwandeln. Zudem können je nach Bauraumbedarf des Gehäuses 2 Teile der Energieerzeugungsvorrichtung nach Bedarf wahlweise innerhalb des Gehäusekörpers 17 oder des Gehäusekörpers 2 angeordnet werden.

Bezugszeichenliste:

[0022] 

1

Sanitärarmatur

2

Gehäuse

3

Energieerzeugungsvorrichtung

4

Mischeinrichtung

5

erstes Leitungsmittel

6

Kaltwasseranschluss

7

zweites Leitungsmittel

8

Heißwasseranschluss

9

Eingangsseite

10

Ausgangsseite

11

drittes Leitungsmittel

12

Zwischenaustritt

13

Zwischeneintritt

14

Mischwasseraustritt

15

Turbine mit Generator

16

Magnetventil

17

Gehäusekörper

18

Infrarotsensor

19

Speicherelektronik

20

Batterie

21

Bypassleitung

22

Ebene

Ansprüche

1. Sanitärarmatur (1) mit einem Gehäuse, das wenigstens einen ersten Eintritt für Kaltwasser und einen zweiten Eintritt für Warmwasser sowie eine Mischeinrichtung (4) zur wahlweisen Mischung von Warm- und Kaltwasser aufweist, die durch erste und zweite Leitungsmittel (5, 7) an einer Eingangsseite (9) mit dem ersten und zweiten Eintritt (24, 25) und an einer Ausgangsseite (10) durch ein drittes Leitungsmittel (11) für Mischwasser mit einem Mischwasseraustritt (14) für gemischtes Wasser verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Mischeinrichtung (4) und dem Mischwasseraustritt (14) angeordnete dritte Leitungsmittel (11) wenigstens einen Zwischenaustritt (12) und ein Zwischeneintritt (13) am Gehäuse (2) der Sanitärarmatur (1) vorgesehen ist, wobei das Mischwasser zwischen dem Zwischenaustritt (12) und dem Zwischeneintritt (13) zwecks Erzeugung von Energie durch eine Energieerzeugungseinrichtung (3) geleitet werden.

2. Sanitärarmatur (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieerzeugungsvorrichtung (3) eine Turbine (15a) mit einem verbundenen Generator (15b) zur Erzeugung eines elektrischen Stroms ist.

3. Sanitärarmatur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenaustritt (12) und der Zwischeneintritt (13) an einer Gehäuseaußenseite der des Gehäuses (2) der Sanitärarmatur (1) angeordnet sind.

4. Sanitärarmatur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenaustritt (12) und der Zwischeneintritt (13) vorzugsweise an einer Unterseite (23) des Gehäuses (2) der Sanitärarmatur (1) angeordnet sind.

5. Sanitärarmatur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieerzeugungsvorrichtung (3) einen Rotationsantrieb (15a) für den Generator (15b) umfasst.

6. Sanitärarmatur (1) nach einem der vorhergehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieerzeugungsvorrichtung (3) mit einem Speicher (20) für elektrische Energie zur Speicherung der erzeugten Energie verbunden ist.

7. Sanitärarmatur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Turbine (15a) außerhalb des Gehäuses (2) angeordnet ist.

8. Sanitärarmatur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich wenigstens der Energiespeicher (20), der Generator (15b) oder eine Steuerelektrik (19) außerhalb des Gehäuses (2) angeordnet ist.

9. Sanitärarmatur (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der Zwischenaustritt (12) oder der Zwischeneintritt (13) eine Bypassfunktion ausüben und bei nicht verbundenen dritten Leitungsmitteln (11) das Mischwasser unmittelbar über eine Bypassleitung (21) zum Mischwasseraustritt (14) leitet.

Zeichnung