EP1147758A2 - Badewanne mit einem in der Wandung angeordneten elektrischen Verbraucher - Google Patents

Badewanne mit einem in der Wandung angeordneten elektrischen Verbraucher Download PDF

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EP1147758A2
EP1147758A2 EP01105197A EP01105197A EP1147758A2 EP 1147758 A2 EP1147758 A2 EP 1147758A2 EP 01105197 A EP01105197 A EP 01105197A EP 01105197 A EP01105197 A EP 01105197A EP 1147758 A2 EP1147758 A2 EP 1147758A2
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    • F21V33/0004—Personal or domestic articles
    • F21V33/004—Sanitary equipment, e.g. mirrors, showers, toilet seats or paper dispensers

Definitions

  • the invention relates to a bathtub an electrical consumer arranged in the wall, like a light source to illuminate the Interior, a massage device, a blower for the entry of air into water or the like.
  • Bathtubs come with additional electric Consumers equipped to provide comfort increase for the user and on the other hand the Expand the possible uses of the tubs.
  • light sources are in or on the wall attached to illuminate the interior of the tub, for example for therapeutic purposes To be able to use treatment with light.
  • electrically operated devices for Implementation of massages known and blowers for Entry of air in water to the bath as To use the whirlpool.
  • the electrical consumers are usually with household alternating current operated from 230 V / 50 Hz and with complex electrical fuses and sealing devices protected against the ingress of water, the to an electrical short circuit and a significant one Endangering the user in the water-filled Tub would lead.
  • the invention tasked with a bathtub like this shape that an electrically powered device is arranged on or in the wall, wherein no electrical supply to the consumer immediately connected to the external power supply and the emergence of short circuits due to intrusion Water is definitely prevented.
  • this object is achieved by that an AC voltage can be applied to the wall Primary coil is arranged, the primary coil at least partially circumscribes a cavity, accessible from the inside of the bathtub the cavity is watertight to the tub interior is sealed in the cavity a coaxial secondary coil for induction of a electrical AC voltage for power supply an electrical consumer releasably used is the electrical consumer with the secondary coil is waterproof sealed.
  • the main idea of the invention is that for connecting the electrical device to the external Power supply no electrically conductive cables be used, but the power transmission contactless from the primary to the secondary coil below Exploitation of electromagnetic induction laws he follows.
  • the primary coil at least circumscribes this partially a cavity on or in the Wall arranged and from the interior of the tub is accessible. It is waterproof to the outside encapsulated so that the water in the tub does not can come into contact with the primary coil.
  • In the Cavity is a secondary coil coaxial with the primary coil used so that they are essentially in their Arranged inside and changing from magnetic River that flows through the primary coil AC voltage is induced completely is permeated.
  • AC voltage is therefore in the secondary coil induced, the magnitudes of voltages behave like the number of turns of the respective coils and the currents essentially reciprocal.
  • the electrical consumer as well as the secondary coil in a closed Housing arranged, the outer shape essentially corresponds to the cavity to the contact with water or an electrical short circuit prevent.
  • At least the secondary coil is in the Cavity that is circumscribed by the primary coil used detachably, the consumer can also in that Protrude inside the tub.
  • the advantage of the invention is that none direct contact between the usual household AC network and the electrical consumer consists.
  • the power transmission takes place without contact about electromagnetic induction an alternating voltage in the secondary coil the changing magnetic flux in the primary coil.
  • Different electrical consumers can be connected to the secondary coil.
  • a light source like a light bulb or an LED with a secondary coil for power supply is inserted into the cavity.
  • electric servomotors at the light source be present, also with that in the secondary coil induced current are operated with which the light source rotated or an interchangeable magazine with different color filters for the light source can be operated.
  • the cavity has a substantially circular shape Cross section on, whose longitudinal axis is vertical is oriented towards the wall towards the outside.
  • the cavity circumscribing socket releasably on or in the Wall of the tub is attachable, for. B. via a Screw connection with an additional sealing ring made of rubber against the leakage of water from the Tub is sealed.
  • Electrically powered can also be used in the cavity Massage facilities applied to the body of the user act, used, or an electrically operated Blower for the entry of air into water used as a whirlpool become. For this there is an opening in the cavity on the floor attached, sucked in by the air and by the blower is introduced into the water. In addition, you can Check valves and other safety devices be attached, which the leakage of Prevent water from the tub.
  • primary and / or secondary coil with an electrical conductive core, especially one known soft iron core.
  • the secondary coil With the secondary coil it is arranged inside.
  • the invention is a light source, into a cavity (1) in the wall (2) is used. It is partly from a primary coil (3) circumscribed, which is essentially immediate lies on the outside and with AC voltage can be applied. Inside, in the area from the primary coil (3) is coaxial with the primary coil (3) aligned secondary coil (4) arranged with an additional soft iron core (5) to increase the inductance is equipped. Because of of the changing magnetic in the primary coil (3) Flow is in the secondary coil (4) AC voltage induced, the sizes of the Voltages the ratio of the number of turns of the Coils (3,4) corresponds. In addition, one cannot shown rectifier, which the AC to DC converts to a 12 V halogen lamp via electrical cables (9) (10) or to operate an LED.
  • the light source (6) with the secondary coil (4) is in turn inserted in a watertight encapsulated housing (7), the detachable with a screw in Cavity (1) is set to an electrical To prevent a short circuit at the consumer.
  • the cavity (1) e.g. B. in the form of a socket (8) also with a screw on the wall (2) releasably attached to the tub.
  • the additional Equipped with sealing rings, a control for consumers as well as with electrical fuses is possible for the specialist. For simplification the drawing was based on the representation of the screw connections waived.

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Abstract

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., wobei an der Wandung (2) eine mit Wechselspannung beaufschlagbare Primärspule (3) angeordnet ist, die Primärspule (3) einen Hohlraum (1) umschreibt, der vom Innenraum der Badewanne her zugänglich ist, der Hohlraum (1) wasserdicht nach Außen 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.

Description

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..
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims (9)

  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).
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