SANITÄRARMATUR MIT BYPASS-VENTIL

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Sanitärarmatur (1) mit Bypass (24) für Dusche, Wanne, Küchenspüle oder Waschbecken, bei der innerhalb der Armatur in den Wasser-Zuläufen (3,4) mindestens ein integriertes mechanisches oder elektrisches Bypass-Ventil (24) eingebaut ist, welches einen zweiten Abgang (5) zur weiteren Wassernutzung oder Speicherung hat, dadurch gekennzeichnet, dass zeit-, temperatur- und oder durchflussgesteuert das Leitungswasser vom Bypass-Ventil (24) in die Spülleitung abfließt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft Sanitärarmaturen mit integrierten Bypass-Ventilen für unterschiedliche Zapfstellen, wie zum Beispiel Dusche, Badewanne oder Waschbecken, im privaten, kommerziellen und öffentlichen Bereich nach dem Obergriff des Patentanspruches 1.

[0002] Die Hauptfunktion einer Sanitärarmatur besteht darin das kalte und heiße Wasser, welches aus der installierten Wasserleitung zur Verfügung gestellt wird, zu mischen und bedarfsgerecht den Verbraucher zur Verfügung zu stellen.
Bei der Verwendung von Trinkwasser bestehen die beiden Anforderungen Wassersparen und Trinkwasserhygiene. Werden Wasserleitungen über einen längeren Zeitraum nicht benutzt, kommt es zu einer Vermehrung von Bakterien und Schadstoffen im Wasser oberhalb der geforderten Grenzwerte. Eine Kontamination im Trinkwasser kann durch eine regelmäßige Spülung vermieden werden. In der EP 1964983 ist eine Vorrichtung zum selbststätigen Spülen von Wasserleitungen offenbart. Die bekannten Hygienespülsysteme sind eigenständige Module, die in der Wasserinstallation an unterschiedlichen Orten eingebaut werden, unabhängig von der Sanitärarmatur.

[0003] Die eingestellte Wunschtemperatur wird am Anfang des Zapfvorganges in der Regel nicht erreicht, weil das Wasser in der Heißwasserleitung sich in der Zeit der Nichtnutzung abgekühlt hat. Die Länge der Wasserleitung von der Armatur bis zum Wassererhitzer und die Zeitdauer zwischen den Nutzungen beeinflussen die abgekühlte Wassermenge. Der Benutzer lässt deshalb häufig vor der eigentlichen Nutzung des Mischwassers das nicht wunschgemäß temperierte Mischwasser ungenutzt in den Ablauf des Sanitärobjektes fließen. Es handelt sich dabei auf der einen Seite um das ökologische Problem des Wassersparens und auf der anderen Seite um ein Komfortproblem, wenn beispielweise beim Duschen am Anfang zu kaltes Wasser aus der Brause kommt und man zu lange auf die wunschgemäße Wassertemperatur warten muss.

[0004] Das Problem ist bekannt und kann beispielsweise durch den Einsatz einer Zirkulationspumpe behoben werden. Dabei wird das heiße Wasser im Leitungssystem für die Warmwasser-Versorgung kontinuierlich umgewälzt. Dazu muss eine separate Rückflussleitung installiert werden. Zusätzlich treten höhere Wärmeverluste und ein weiterer Energiebedarf für die Pumpe auf. Ökologisch und ökonomisch wird mit einem Zirkulationssystem das Problem nicht ausreichend gelöst.

[0005] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Sanitärarmatur mit integrierter Spülfunktion für Warm- und Kaltwasser zu schaffen, um die geforderte Trinkwasserhygiene zu erreichen, sowie den Wasserverbrauch zu reduzieren. Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.

[0006] Die Erfindung beruht auf dem Sachverhalt, dass ein Bypass-Ventil vor, hinter oder innerhalb des Absperrventils und in der Sanitärarmatur angeordnet ist. Zeit-, temperatur- und/oder durchflussgesteuert fließt das Leitungswasser im Bypass-Ventil in eine Spülleitung. Der Schaltvorgang wird manuell oder automatische durch unterschiedliche Technologien, wie beispielsweise hydraulische, elektrische, pneumatische, magnetische Funktionsweise, durchgeführt. Ein elektrisches Bypass-Ventil besteht zum Beispiel aus zwei Magnetventilen, einem Temperatursensor und einer elektronischen Steuerung, die über Kabel und/oder kabellos angesteuert werden kann. Die Bypass-Funktion lässt sich vorzugsweise mit einer integrierten Umstellung bei einem Absperrventil, beispielsweise durch ein motorgesteuertes Absperrventil mit keramischen Dichtscheiben, realisieren.

[0007] Das integrierte Bypass-Ventil in der Armatur soll sicherstellen, dass immer hygienisches Trinkwasser aus der Armatur kommt.

[0008] Die Ableitung des abgekühlten Wassers in der Warmwasserleitung erfolgt beim Öffnen der Sanitärarmatur, sodass für den Benutzer eine kurze Wartezeit entsteht. Alternativ kann eine Ableitung zeitversetzt vor dem Öffnen durch den Benutzer erfolgen, sodass beim Öffnen der Armatur sofort Wasser in der gewünschten Temperatur ausfließt. Dies ist mittels unterschiedlichere Technologien möglich, wie beispielweise ein automatisches Öffnen des Ventils aufgrund einer voreingestellte Zeit über eine Zeitschaltuhr oder durch eine elektrisches Signal zum Schalten des Ventils durch einen Sensor an der Tür, am Lichtschalter oder durch anderer elektrische Impulse. Dies bietet besonders bei Hotelbädern große Vorteile bei der Hygienesicherheit, der Wassereinsparung und einer Komforterhöhung für den Benutzer, da sofort die gewünschte Wassertemperatur zur Verfügung steht.

[0009] Die Bedienung des elektrischen Bypass-Ventils wird bei einer Anbindung an ein Smart-Home Netzwerk komfortabler durchgeführt, beispielsweise durch Berührungssensor, Fernbedienung über Smartphone und mittels einer intelligenten Steuerung, die das Benutzerverhalten speichert und auswertet. Personenbezogene Wunscheinstellungen hinsichtlich Wassertemperatur, Menge, Zeitdauer und weiteres können einprogrammiert werden.

[0010] Das Rücklaufwasser kann je nach Installation unterschiedlich genutzt werden. Eine einfache technische Lösung ist das Ableiten des Wassers in einen vorhandenen Regenwasser- oder Grauwassertank. Dieses Wasser wird dann in der Regel über eine separate Leitung beispielweise zur Bewässerung, Toilettenspülung oder für die Waschmaschine genutzt.

[0011] Bei der Integration in der Armatur wird das Bypass-Ventil vorzugsweise zwischen dem Warmwasseranschluss und der Mischeinheit, beispielweise einer manuelle, keramische Mischeinheit oder einer thermostatische Regeleinheit, platziert. Beispielsweise sind mechanische, elektrische oder automatische Bypass-Ventile einsetzbar. Aufgrund des Anschlusses für die Wasser-Rückführung ist eine Unterputzinstallation beziehungsweise eine Untertischmontage vorzugsweise anzuwenden. Bei Aufputz-Armaturen wird ein entsprechender Anschluss in der Wand montiert, sodass eine einfache Montage und ein Austausch der Armatur möglich sind.

[0012] Das thermische Bypass-Ventil mit elektrischer Ansteuerung bietet die Möglichkeit einer thermischen Desinfektion der Wasserleitungen bis zur Sanitärarmatur durchzuführen. Dabei wird das System so geschaltet, dass heißes Wasser über die Spülleitung abgeleitet wird. Dies bedeutet eine große Verbesserung für den Schutz der Nutzer gegen Verbrühungen und eine Verringerung des Wasserverbrauches.

[0013] Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

[0014] Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig.1

Ausführungsbeispiel eines elektrischen Bypass-Ventils

Fig.2

Eine Armatur mit zwei elektrischen Bypass-Ventilen

Fig.3

Ausführungsbeispiel einer elektronischen Armatur

Fig.4

Schnittdarstellung der elektronischen Armatur

Fig.5

Keramische Absperr- und Steuerscheiben

Fig.6

Anordnung der Öffnungen in den Scheiben

Fig.7

Ausführungsbeispiel eines Bedienpaneels

[0015] In Fig.1 ist schematisch ein elektrisches Bypass-Ventil 12 in einer Sanitärarmatur dargestellt. Bei der Anordnung des elektrischen Bypass-Ventils vor dem Misch- und Mengenventil der Armatur werden vorzugsweise zwei Ventile, beispielsweise Magnetventile, eingesetzt, die auch bei üblichem Wasserdruck in der Versorgungsleitung voll funktionsfähig sind und die beiden Abgänge jeweils zu 100% öffnen und schließen können. Die Einstellungen sind in der Regel temperatur-, durchfluss- und/oder zeitgesteuert.

[0016] Über eine Rohrleitung 3 wird das Warmwasser durch ein Magnetventil 13 zum Temperatur-Mischventil 8 der Sanitärarmatur 1 geleitet. Die Sanitärarmatur wird über die Kaltwasserleitung 4 mit Wasser versorgt. Das Bypass-Ventil 12, bestehend aus zwei Magnetventile 13 und 14, ist mit einer elektronischen Steuerung 15 verbunden. Ein Temperatursensor 42 meldet die Wassertemperatur in der Rohrleitung 3 an die elektronische Steuerung, die über die Kabelleitung 17 mit Strom versorgt wird. Die Bedienung des Bypass-Ventils kann über Kabel mit Betätigungselement 18 und/oder über Funksender 19 und Betätigungselement 20 erfolgen. Mittels der elektronischen Steuerung kann die Temperatur des Schaltpunktes zwischen den beiden Magnetventilen eingestellt werden. Liegt die Temperatur des ankommenden Wassers unter der eingestellten Temperatur des Schaltpunktes wird das Magnetventil 14 geöffnet und das Magnetventil 13 geschlossen, damit das ankommende Wasser zum Beispiel durch die Spülleitung 5 in einen Speicher geleitet wird. Ist die Temperatur des ankommenden Wassers höher als die eingestellte Temperatur des Schaltpunktes wird das Magnetventil 13 geöffnet und das Magnetventil 14 geschlossen, damit das ankommende Wasser zu Sanitärarmatur geleitet wird. Mittels der elektronischen Steuerung wird die zeit- und durchflussgesteuerte Spülung durchgeführt. Ebenso kann eine automatische thermische Desinfektion durchgeführt werden, bei der heißes Wasser in die Armatur eingeleitet und über die Spülleitung abgeleitet wird.

[0017] In Fig.2 ist schematische eine Sanitärarmatur 1 mit einem Bypass-Ventil 12 für die Warmwasserseite und einem weiteren Bypass-Ventil 23 für die Kaltwasserseite dargestellt. Bei der thermischen Desinfektion der Warmwasserleitung 3 wird das Warmwasser kurzzeitig auf mindestens 70°C erhitzt. Bei der thermischen Desinfektion der Kaltwasserleitung wird mittels eines Ventils am Warmwasserbereiter das mindestens 70°C heiße Wasser temporär durch die Kaltwasserleitung 4 geleitet.

[0018] In Fig. 3 ist eine elektronische Sanitärarmatur 24 mit zwei Zuläufen 3,4 und zwei Abgängen 5,11 dargestellt. Das zufließende Kalt- und Warmwasser wird mittels der zwei Absperr- und Umstellventile über elektrische Stellmotoren gesteuert und entsprechend der Voreinstellungen hinsichtlich Wassermenge, Mischwassertemperatur und Abgang geregelt. Die elektrischen Bauelemente, wie beispielsweise Stellmotoren, Elektronik 28, Sensorik und Funksender 19 werden durch eine Abdeckschale geschützt. Das Mischwasser aus dem Abgang 11 fließt zu der entsprechenden Zapfstelle, wie zum Beispiel am Waschtisch, Küchenspüle, Dusche oder Wanne. Es besteht in der Regel eine räumliche Trennung zwischen der Armatur und dem Auslauf an der Zapfstelle. Der Benutzer steuert die Armatur über ein Bedienpaneel, welches über Kabel oder Funk mit der Armatur verbunden ist.
Über das Absperr- und Umstellventil 26 wird Wasser für besondere Anwendungen in einen Speicher geleitet. Dieses Wasser kann dann für trinkwassersparende Anwendungen, wie beispielsweise für Toilettenspülung oder Bewässerungen eingesetzt werden. Bei der Hygienespülung wird die Kaltwasserleitung 4 gespült, wenn das Stagnationswasser sich über 25°C erwärmt hat. Die Umstellung auf eine Spülfunktion erfolgt automatisch zeit-, temperatur- und oder druckgesteuert.

[0019] Fig.4 zeigt einen Schnitt durch die Sanitärarmatur. Das Gehäuse 25 ist mit entsprechenden Anschlüssen für die Rohrleitung und die Funktionselementen ausgestattet. Durch die innenliegenden Wasserkanäle wird das Wasser aus den beiden Zuläufen in die gewählten Abläufe geleitet. Von den beiden Zuläufen kann das Wasser über das Absperr- und Umstellventil 26 entweder zum Auslauf der Zapfstelle 11 oder zum Speicherauslauf 5 geleitet werden. In der Mischkammer 43 vermischen sich das kalte und warme Leitungswasser. Die Wunschtemperatur wird durch das Verhältnis und Temperatur der beiden durchlaufenden Wassermengen eingestellt und elektronisch geregelt.

[0020] Fig. 5 zeigt in perspektivischer Darstellung die zwei keramischen Dichtscheiben. Das Prinzip eines 2-Scheiben-Ventils besteht darin, dass mit der drehbaren Scheibe der Wasserzufluss geschlossen oder geöffnet werden kann. Das Wasser strömt durch die drehbare Regulierscheibe 32 in eine Ventilkammer und dann durch eine weitere Öffnung in der Regulierscheibe zurück und durch eine Öffnung in der Ventilsitzscheibe 31 zum Auslauf. Die feststehende Ventilsitzscheibe besitzt drei Durchbrüche. Über die Zulauföffnung 33 fließt das Wasser aus der Leitung in das Ventil. Das zurückgeleitete Wasser kann über die zwei restlichen Durchbrüche 34,35 in der Scheibe entweder zur Zapfstelle oder in den Speicher geleitet werden. Mit der drehbaren Regulierscheibe wird das Ventil geschlossen und geöffnet. Durch den keilförmigen Durchbruch 37 fließt das Wasser in Richtung Zapfstellen und über die Drehstellung der Scheibe kann die durchfließende Wassermenge eingestellt werden. Durch den zweiten Durchbruch in der Regulierscheibe 36 fließt das Wasser durch die Ablauföffnung 35 in der Ventilsitzscheibe zum Speicher.

[0021] Fig. 6 zeigt die Draufsicht der beiden Ventilscheiben und die Anordnung der Durchbrüche.

[0022] Fig. 7 zeigt schematisch ein Bedienpaneel 38, welches über Kabel oder kabellos mit der Sanitärarmatur verbunden ist. Mit dem Bedienpaneel wird die Armatur an der Zapfstelle gesteuert, hinsichtlich der Wassermenge und Temperatur, beispielsweise mit den beiden Tasten beziehungsweise Schiebregler 40,41, sowie individuelle Grundeinstellungen und Programme, beispielsweise mit der Programmiertaste 39. Über das Bedienpaneel lassen sich außerdem unterschiedliche Funktionen der Sanitärarmatur programmieren, wie beispielsweise zeitgesteuerte thermische Desinfektionen oder temperaturgesteuerte Hygienespülungen der Kalt- und Warmwasserleitungen.

Bezugszeichenliste

1	Sanitärarmatur	25	Gehäuse
2	Wasserkanäle	26	Absperr- und Umstellventil
3	Warmwasser-Versorgungsleitung	27	Stellmotor
		28	Elektronik
4	Kaltwasser-Versorgungsleitung	29	Strom- und Datenkabel
		30	Gehäuseschale
5	Spülleitung	31	Ventilsitzscheibe
6	Warmwasser-Anschluss	32	Regulierscheibe
7	Kaltwasser-Anschluss	33	Zulauföffnung
8	Temperatur Mischventil	34	Ablauföffnung, Armatur
9	Ableitungsanschluss	35	Ablauföffnung, Speicher
10	Armaturengehäuse	36	Öffnung, Speicher
11	Armaturen Auslauf	37	Öffnung, Mengensteuerung
12	Bypass-Ventil, elektrisch	38	Bedienpaneel
13	Magnetventil Zulauf	39	Taste, Programmierung
14	Magnetventil Spülung	40	Taste, Temperatureinstellung
15	Elektronische Steuerung	41	Taste, Mengeneinstellung
16	Stromanschluss	42	Temperatursensor
17	Verbindungskabel	43	Mischkammer
18	Betätigungselement, Kabel
19	Funksender
20	Betätigungselement, kabellos
21	Magnetventil Zuleitung Kaltwasser
22	Magnetventil, Spülung Kaltwasser
23	Bypass-Ventil KW, elektrisch
24	Elektronische Armatur

Ansprüche

1. Sanitärarmatur mit Bypass (24) für Dusche, Wanne, Küchenspüle oder Waschbecken, bei der innerhalb der Armatur in den Wasser-Zuläufen (3,4) mindestens ein integriertes mechanisches oder elektrisches Bypass-Ventil eingebaut ist, welches einen zweiten Abgang (5) zur weiteren Wassernutzung oder Speicherung hat, dadurch gekennzeichnet, dass zeit-, temperatur- und oder durchflussgesteuert das Leitungswasser vom Bypass-Ventil in die Spülleitung abfließt.

2. Sanitärarmatur mit Bypass nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Spülfunktion in Abhängigkeit von der Nutzung der Armatur automatisch erfolgt.

3. Sanitärarmatur mit Bypass nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem motorgesteuerten Absperr- und Umstellventil die Durchflussmenge für einen oder mehrere Abgänge eingestellt werden kann.

4. Sanitärarmatur mit Bypass nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bypass-Ventil innerhalb des Wasserflusses ein Temperatorsensor und ein Aktor, wie beispielsweise ein Thermoelement, Memory-Metallbauteil, Magnetventil oder Stellmotor vorhanden sind.

5. Sanitärarmatur mit Bypass nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in oder vor der Armatur die Wassertemperatur und der Durchfluss an ein oder mehreren Stellen gemessen wird.

6. Sanitärarmatur mit Bypass nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Software die Armatur gesteuert, geregelt und die Daten abrufbar gespeichert werden.

7. Sanitärarmatur mit Bypass nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Bypass-Ventil mittels einer entsprechenden Fernsteuerung zur Durchführung einer thermischen Desinfektion genutzt wird, wobei kurzzeitig heißes Wasser durch das Rohrleitungssystem bis zum Bypass-Ventil und danach über die Spülleitung abfließt.

8. Sanitärarmatur mit Bypass nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypass-Ventil zur thermischen Desinfektion und Spülung der Kaltwasserleitung genutzt wird.

9. Sanitärarmatur mit Bypass nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Betätigungselemente die elektrischen Bypass-Ventile durch elektrische, magnetische, hydraulische und/oder pneumatische Signale angesteuert werden.

10. Sanitärarmatur mit Bypass nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umstellung des Bypass-Ventils automatisch erfolgt und zusätzlich eine manuelle Umstellung in beiden Richtungen durch Aktivieren eines Betätigungselementes gegeben ist.

11. Sanitärarmatur mit Bypass nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Installation einer Aufputz-Armatur über ein Anschlusselement mit drei Anschlüssen an die Rohrleitungen erfolgt.

12. Sanitärarmatur mit Bypass nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülleitung an eine weitere Zapfstelle angeschlossen wird.

Zeichnung