EP4033040A1 - Verfahren zur reduzierung eines energiebedarfs einer sanitärarmatur und sanitärarmatur - Google Patents

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EP4033040A1
EP4033040A1 EP21214359.8A EP21214359A EP4033040A1 EP 4033040 A1 EP4033040 A1 EP 4033040A1 EP 21214359 A EP21214359 A EP 21214359A EP 4033040 A1 EP4033040 A1 EP 4033040A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sanitary fitting
liquid line
pressure
fitting
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP21214359.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Henning Brand
Harry Hopfauf
Michael Reppel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Grohe AG
Original Assignee
Grohe AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Grohe AG filed Critical Grohe AG
Publication of EP4033040A1 publication Critical patent/EP4033040A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/04—Water-basin installations specially adapted to wash-basins or baths
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/04—Water-basin installations specially adapted to wash-basins or baths
    • E03C1/0404—Constructional or functional features of the spout
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/05—Arrangements of devices on wash-basins, baths, sinks, or the like for remote control of taps
    • E03C1/055—Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like
    • E03C1/057—Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like touchless, i.e. using sensors

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a sanitary fitting and a sanitary fitting.
  • the sanitary fitting can be used in particular to provide a liquid as required at a washbasin, sink, shower and/or bathtub.
  • Sanitary fittings can have electrical loads that can be used, for example, to provide additional functions and/or convenience functions. Batteries are often used to supply energy to the electrical loads. To prolong battery life, it is desirable to turn on electrical loads only when water is being dispensed through the plumbing fixtures. Mechanical solutions are typically used for this, but they can often be susceptible to dirt (such as in the case of float switches) or only respond at higher flow rates of the water (such as in the case of turbines).
  • the object of the invention is therefore to at least partially solve the problems described with reference to the prior art and in particular to specify a method with which the energy requirement of a sanitary fitting can be reduced without using dirt-prone means.
  • a sanitary fitting is to be specified whose energy requirement can be reduced without using dirt-prone means.
  • Steps a) and b) and steps a) and c) can be carried out at least partially with a time overlap. Steps b) and c) can be carried out consecutively.
  • the sanitary fitting is used, for example, to provide a liquid, in particular water, at a sink, washbasin, shower and/or bathtub.
  • the sanitary fitting can have a fitting housing, which preferably consists at least partially of (cast) metal, such as brass, and/or plastic.
  • the faucet housing can have an outlet that is fixed to the faucet housing in a rigid or movable manner, in particular pivotable and/or at least partially extendable.
  • the fitting housing has an outlet opening for the liquid, through which the liquid can be discharged to an area surrounding the sanitary fitting.
  • a mousseur for example, can be arranged in the outlet opening.
  • the outlet opening can be formed on the outlet.
  • the fitting housing can be fastened in particular to a support, such as a worktop, a washbasin, the sink or washbasin.
  • the carrier can have a mounting opening into which the fitting housing can be inserted with a mounting section and/or on the the fitting housing can be fastened with a fastening element, for example in the manner of a nut.
  • the sanitary fitting can have a valve for controlling a withdrawal quantity of the liquid.
  • the valve can be designed, for example, in the manner of a mixing valve for mixing cold water with a cold water temperature and hot water with a hot water temperature to form a mixed water with a desired mixed water temperature.
  • the cold water temperature is in particular a maximum of 25° C. (Celsius), preferably 1° C. to 25° C., particularly preferably 5° C. to 20° C. and/or the hot water temperature is in particular a maximum of 90° C., preferably 25° C. to 90° C. more preferably 55°C to 65°C.
  • the mixing valve can be a mixing cartridge or a thermostatic cartridge, for example.
  • the sanitary fitting can have at least one actuating element.
  • the at least one actuating element can be, for example, an actuating handle, an actuating button, an actuating puck and/or a push plate.
  • the removal of the liquid or a property of the liquid can be controlled via the at least one actuating element.
  • the mixed water temperature and/or a withdrawal quantity of the liquid can be adjusted via the at least one actuating element.
  • the valve or mixing valve can be actuated by the at least one actuating element.
  • the sanitary fitting can also be an electronic sanitary fitting in which the valve, the mixing valve, the mixed water temperature and/or the amount of liquid removed can be controlled or actuated electronically.
  • the sanitary fitting can have an infrared sensor, for example, with which the hands of a user of the sanitary fitting can be detected in a liquid dispensing area of the sanitary fitting.
  • a pressure in a liquid line of the sanitary fitting is measured using a digital barometer.
  • the liquid line connects the valve to the outlet opening for the liquid.
  • the liquid line can in particular be closed and/or at least partially opened by the valve. In particular, no liquid can escape from the outlet opening when the liquid line is closed, whereas liquid can escape from the outlet opening in particular when the liquid line is at least partially open.
  • the liquid line can, for example, be designed at least partially in the manner of a (rigid) channel, pipeline and/or (flexible) hose line.
  • the liquid line can in particular run at least partially through the fitting housing and/or the outlet.
  • the digital barometer is in particular a pressure sensor for determining a (hydrostatic) air pressure.
  • a digital barometer differs from an analog barometer in particular by an integrated analog-to-digital conversion.
  • the digital barometer can have a digital interface for transmitting measured values, in particular to a controller of the digital barometer.
  • the digital interface can transmit the measured values via CANopen, Profibus, Inter-Integrated Circuit (I 2 C), Serial Peripheral Interface (SPI), Universal Asynchronous ReceiverTransmitter (UART) or Universal Serial Bus (USB), for example.
  • the digital interface can transmit the measured values, in particular as numerical values.
  • the digital barometer is in particular an electronic component and/or a microelectromechanical system (“MEMS").
  • MEMS microelectromechanical system
  • the digital barometer can be designed, for example, in the manner of a piezoresistive pressure sensor.
  • the digital barometer measures in particular an air pressure of the environment (plus any residual liquid still contained in the liquid line of, for example, 1 hPa (hectopascal) per centimeter water column above the digital barometer). If the valve is at least partially opened, the liquid line fills with liquid, so that the pressure in the liquid line increases. In particular, the liquid (along a flow path of the Dam up liquid in the liquid line) upstream of the mousseur, so that a dynamic pressure is created that adds to the air pressure around the sanitary fitting.
  • 1 hPa hectopascal
  • an electrical consumer of the sanitary fitting is activated when the pressure in the liquid line exceeds a threshold value.
  • the electrical consumer is arranged in particular in and/or on the fitting housing.
  • the electrical load is, in particular, a component that requires electrical energy to operate.
  • a function of the sanitary fitting can be controlled and/or actuated by means of the electrical consumer.
  • the electrical consumer can be a control, electronic control, processor, microcontroller, sensor, infrared sensor, display, LED display, temperature display (in particular for the mixed water temperature), radio transmitter, radio receiver, data communication module, Wifi module, Bluetooth module Act, data memory, actuator, actuator, switch, drive and / or electric motor.
  • “Activate” can be understood in particular as switching on the electrical load and/or waking up the electrical load from a stand-by mode. Furthermore, the activation can include, for example, supplying the electrical load with electrical energy. After activation, the electrical load can in particular be in an operational state.
  • the sanitary fitting can have an energy supply to supply the electrical consumer, the digital barometer and/or a controller for the digital barometer.
  • the energy supply can be connected to the sanitary fitting via an energy supply line.
  • the energy supply can in particular be a store for electrical energy and/or a source for electrical energy.
  • the energy supply can be a battery or a power pack.
  • the power supply line can in particular be a (flexible) cable.
  • the power supply line can be detachably connected to the sanitary fitting.
  • the power supply line can be connected to the sanitary fitting via a plug connection, for example.
  • the sanitary fitting can have a plug or a socket, for example in the area of a mounting opening of the fitting housing to whom the power supply line can be connected.
  • the plug or the socket can also be led out of the assembly opening or the fitting housing with the aid of a cable.
  • step c) the electrical consumer of the sanitary fitting is deactivated again when the pressure in the liquid line falls below the threshold value.
  • “Deactivating” can be understood here in particular as switching off the electrical load and/or resetting the electrical load to the stand-by mode. Furthermore, the deactivation can include interrupting the supply of electrical energy to the electrical consumer and/or disconnecting the electrical consumer from the energy supply. After deactivation, the electrical consumer can be in a non-operational state. Furthermore, the electrical load consumes no electrical energy or at least less electrical energy in the deactivated state than in the activated state. This reduces the energy consumption of the sanitary fitting.
  • the digital barometer is insensitive to contamination that can be carried along in the liquid, for example.
  • the digital barometer in step c), can be put into an idle state or stand-by mode, as a result of which the energy consumption can be further reduced. For example, in the quiescent state, the digital barometer may require approximately 10 ⁇ A (microamps) at 3 volts.
  • the digital barometer continues to regularly measure the pressure in the liquid line. If the pressure in the liquid line rises above the threshold value again, step b) is repeated. If the pressure in the liquid line then drops below the threshold value again, step c) is repeated, etc.
  • the digital barometer can measure pressure at a frequency greater than 1 Hz (Hertz). In particular, the digital barometer can measure pressure at a frequency of at least 2 Hz. In particular, this can mean that the digital barometer measures the pressure in the liquid line in step b) and/or in step c), in particular continuously, several times per second.
  • 1 Hz Hertz
  • the digital barometer can measure pressure at a frequency of at least 2 Hz. In particular, this can mean that the digital barometer measures the pressure in the liquid line in step b) and/or in step c), in particular continuously, several times per second.
  • the threshold can be 1,060 hPa to 1,300 hPa.
  • the threshold value can preferably be 1080 hPa to 1260 hPa, particularly preferably (approximately) 1100 hPa.
  • a threshold value of 1,100 hPa is particularly favorable because the hydrostatic air pressure does not rise above 1,100 hPa even at sea level.
  • the barometer may enable an electrical load controller when the fluid line pressure exceeds the threshold and disable the electrical load controller when the fluid line pressure is below the threshold.
  • the controller can in particular be designed in the manner of a processor or microcontroller.
  • the electrical consumer can be controlled, actuated and/or adjusted in particular by means of the controller.
  • “Activate” can be understood in particular as switching on the controller and/or waking up the controller from a stand-by mode. Furthermore, the activation can include, for example, supplying the controller with electrical energy. After activation, the controller can in particular be in a ready-to-operate state.
  • “Deactivating” can be understood here in particular as switching off the controller and/or resetting the controller to a stand-by mode.
  • the deactivation can include interrupting the supply of electrical energy to the controller and/or separating the controller from the energy supply.
  • the controller can be in a non-operational state.
  • the controller consumes no electrical energy in the deactivated state, or at least consumes less electrical energy than in the activated state. As a result, the energy consumption of the sanitary fitting can be further reduced.
  • the sanitary fitting can thus be provided with a reducible energy requirement.
  • the digital barometer can be arranged between a valve of the sanitary fitting and the outlet opening.
  • the digital barometer is arranged in particular along a flow path of the liquid between a valve of the sanitary fitting and the outlet opening and/or measures the pressure within the liquid line along the flow path of the liquid between the valve of the sanitary fitting and the outlet opening.
  • the digital barometer can be arranged in an opening of the liquid line.
  • the opening can be arranged, for example, in a side wall of the liquid line. In particular, the opening is not a longitudinal end of the liquid line.
  • the opening can be designed in the manner of a bore, for example.
  • a gap between the digital barometer and the opening can be sealed by a seal, for example in the manner of an O-ring, so that no liquid can escape from the opening of the liquid line.
  • the digital barometer can be protected by a membrane.
  • the membrane can, for example, be arranged or fastened in or on the opening of the liquid line. Furthermore, the membrane can hold the digital barometer from one formed in the liquid line Disconnect the liquid channel so that no liquid can leak from the liquid channel opening. Furthermore, the membrane can consist at least partially of a flexible material, so that the pressure in the liquid line can be measured by the digital barometer via the membrane.
  • the digital barometer can be attached to a circuit board of the sanitary fitting.
  • the digital barometer can be designed in particular as a surface-mounted component (surface-mounted device ("SMD")).
  • SMD surface-mounted device
  • the circuit board can be designed in particular in the manner of a printed circuit board and/or a mainboard.
  • the circuit board can comprise an electrically insulating material to which conductor tracks and/or electronic components are attached.
  • the digital barometer can be attached to the controller on a common circuit board. As a result, the sanitary fitting can be produced particularly cost-effectively.
  • FIG. 1 shows a sanitary fitting by way of example and schematically.
  • the 1 shows a sanitary fitting 1 in a longitudinal section.
  • the sanitary fitting 1 comprises a fitting housing 6 with an outlet 12.
  • the fitting housing 6 is attached to an upper side 13 of a carrier 14.
  • the fitting housing 6 extends with a mounting section 15 through a mounting opening 16 of the carrier 14.
  • the mounting section 16 has a thread 17 so that the fitting housing 6 can be fastened to the carrier 14 using a fastening element 18.
  • the fastening element 18 is designed here in the manner of a nut.
  • the sanitary fitting 1 comprises a cold water pipe 19 and a hot water pipe 20, through which cold water and hot water can be supplied to a valve 8, which is designed here in the manner of a mixing valve.
  • the mixing valve is arranged in the fitting housing 6 and serves to mix the cold water and the hot water to form a mixed water with a desired mixed water temperature.
  • the valve 8 is connected to an actuating element 21, which is designed here as an actuating lever. Both the mixed water temperature and a withdrawal quantity of the mixed water can be adjusted via the actuating element 21 .
  • the sanitary fitting 1 can also be in the form of a so-called electronic sanitary fitting 1 .
  • Such an electronic sanitary fitting 1 can be actuated, for example, with an infrared sensor, i.e. in particular without a mechanical actuating element 21.
  • the valve is connected to an outlet opening 7 of the fitting housing 6 via a liquid line 2, so that the mixed water mixed by the valve 8 flows via the liquid line 2 can be routed to the outlet opening 7 and can be released via the outlet opening 7 to an environment 22 of the sanitary fitting 1 .
  • a mousseur 23 is arranged in the outlet opening 7 .
  • the liquid line 2 has an opening 9 in a side wall 24, in which a digital barometer 3 is arranged, by means of which a pressure in the liquid line 2 can be measured.
  • the digital barometer 3 is separated from a liquid channel 25 formed in the liquid line 2 by a membrane 10 so that no mixed water can escape from the liquid line 2 through the opening 9 .
  • the membrane 10 is only optional.
  • a gap between the digital barometer 3 and the opening 9 can also be sealed with a seal, for example in the manner of an O-ring.
  • the barometer 3 is attached to a circuit board 11 together with a controller 5 .
  • the controller 5 is designed in the manner of a microcontroller and is used to control an electrical consumer 4, which is designed here as an LED display to display the mixed water temperature.
  • the sanitary fitting 1 also includes an energy source 26 for supplying energy to the controller 5, the digital barometer 3 and the electrical consumer 4.
  • the energy supply 26 is a battery which is arranged outside of the fitting housing 6 and is detachable with a cable 27 a socket 28 of the sanitary fitting 1 is connected.
  • the energy supply 26 can also be a power pack, for example in the form of a low-voltage power pack.
  • the valve 8 When the valve 8 is opened, the mixed water flows from the valve 8 in the direction of the outlet opening 7, so that a dynamic pressure is created upstream of the mousseur 23 and the pressure in the liquid line 2 thus increases. If the threshold value is exceeded, the digital barometer 3 wakes up the controller 5 from a stand-by mode, so that the controller 5 is activated. The controller 5 can then activate the electrical consumer 4 so that the mixed water temperature can be displayed by this. If the valve 8 is closed again, the pressure in the liquid line 2 falls below the threshold value. The controller 5 then deactivates the electrical load 4 and puts itself back into stand-by mode.
  • the present invention enables the energy requirement of a sanitary fitting to be reduced without using dirt-prone means.

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Abstract

Verfahren zur Reduzierung eines Energiebedarfs einer Sanitärarmatur (1), aufweisend zumindest die folgenden Schritte:a) Messen eines Drucks in einer Flüssigkeitsleitung (2) der Sanitärarmatur (1) mithilfe eines digitalen Barometers (3);b) Aktivieren eines elektrischen Verbrauchers (4) der Sanitärarmatur (1), wenn der Druck in der Flüssigkeitsleitung (2) einen Schwellenwert übersteigt; undc) Deaktivieren des elektrischen Verbrauchers (4) der Sanitärarmatur (1), wenn der Druck in der Flüssigkeitsleitung (2) den Schwellenwert unterschreitet.Zudem wird eine Sanitärarmatur (1) mit einem digitalen Barometer (3) vorgeschlagen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Sanitärarmatur und eine Sanitärarmatur. Die Sanitärarmatur kann insbesondere der bedarfsgerechten Bereitstellung einer Flüssigkeit an einem Waschbecken, Spülbecken, Dusche und/oder Badewanne dienen.
  • Sanitärarmaturen können elektrische Verbraucher aufweisen, die beispielsweise zur Bereitstellung von Zusatzfunktionen und/oder Komfortfunktionen dienen können. Zur Energieversorgung der elektrischen Verbraucher werden häufig Batterien verwendet. Zur Verlängerung der Lebensdauer der Batterien ist es wünschenswert, die elektrischen Verbraucher nur dann einzuschalten, wenn Wasser durch die Sanitärarmaturen abgegeben wird. Hierzu werden typischerweise mechanische Lösungen eingesetzt, die jedoch oft schmutzanfällig sein können (wie zum Beispiel im Falle von Schwimmschaltern) oder erst bei höheren Durchflussgeschwindigkeiten des Wassers ansprechen (wie zum Beispiel im Falle von Turbinen).
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere ein Verfahren anzugeben, mit dem der Energiebedarf einer Sanitärarmatur ohne schmutzanfällige Mittel reduzierbar ist. Zudem soll eine Sanitärarmatur angegeben werden, deren Energiebedarf ohne schmutzanfällige Mittel reduzierbar ist.
  • Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Verfahren und einer Sanitärarmatur gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen einzeln aufgeführten 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 Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
  • Hierzu trägt ein Verfahren zum Betrieb einer Sanitärarmatur (insbesondere zur Reduzierung eines Energiebedarfs der Sanitärarmatur) bei, das zumindest die folgenden Schritte aufweist:
    1. a) Messen eines Drucks in einer Flüssigkeitsleitung der Sanitärarmatur mithilfe eines digitalen Barometers;
    2. b) Aktivieren eines elektrischen Verbrauchers der Sanitärarmatur, wenn der Druck in der Flüssigkeitsleitung einen Schwellenwert übersteigt; und
    3. c) Deaktivieren des elektrischen Verbrauchers der Sanitärarmatur, wenn der Druck in der Flüssigkeitsleitung den Schwellenwert unterschreitet.
  • Die Schritte a) und b) und die Schritte a) und c) können zumindest teilweise zeitlich überlappend durchgeführt werden. Die Schritte b) und c) können aufeinanderfolgend durchgeführt werden.
  • Die Sanitärarmatur dient beispielsweise der Bereitstellung einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, an einem Spülbecken, Waschbecken, Dusche und/oder Badewanne. Die Sanitärarmatur kann ein Armaturengehäuse aufweisen, das bevorzugt zumindest teilweise aus (Guss-)Metall, wie zum Beispiel Messing, und/oder Kunststoff besteht. Das Armaturengehäuse kann einen Auslauf aufweisen, der starr oder bewegbar, insbesondere verschwenkbar und/oder zumindest teilweise ausziehbar, an dem Armaturengehäuse befestigt ist. Zudem weist das Armaturengehäuse eine Auslauföffnung für die Flüssigkeit auf, durch die die Flüssigkeit an eine Umgebung der Sanitärarmatur abgebbar ist. In der Auslauföffnung kann beispielsweise ein Mousseur angeordnet sein. Weiterhin kann die Auslauföffnung an dem Auslauf ausgebildet sein. Das Armaturengehäuse ist insbesondere an einem Träger, wie zum Beispiel einer Arbeitsplatte, einem Waschtisch, dem Spülbecken oder Waschbecken befestigbar. Hierzu kann der Träger eine Montageöffnung aufweisen, in die das Armaturengehäuse mit einem Montageabschnitt einsteckbar und/oder an der das Armaturengehäuse mit einem Befestigungselement, beispielsweise nach Art einer Mutter, befestigbar ist.
  • Die Sanitärarmatur kann ein Ventil zur Steuerung einer Entnahmemenge der Flüssigkeit aufweisen. Das Ventil kann beispielsweise nach Art eines Mischventils zum Mischen von Kaltwasser mit einer Kaltwassertemperatur und Warmwasser mit einer Warmwassertemperatur zu einem Mischwasser mit einer gewünschten Mischwassertemperatur ausgebildet sein. Die Kaltwassertemperatur beträgt insbesondere maximal 25 °C (Celsius), bevorzugt 1 °C bis 25 °C, besonders bevorzugt 5 °C bis 20 °C und/oder die Warmwassertemperatur insbesondere maximal 90 °C, bevorzugt 25 °C bis 90 °C, besonders bevorzugt 55 °C bis 65 °C. Bei dem Mischventil kann es sich beispielsweise um eine Mischkartusche oder Thermostatkartusche handeln.
  • Zur Betätigung der Sanitärarmatur kann die Sanitärarmatur zumindest ein Betätigungselement aufweisen. Bei dem zumindest einen Betätigungselement kann es sich beispielsweise um einen Betätigungsgriff, eine Betätigungstaste, einen Betätigungspuck, und/oder eine Drückerplatte handeln. Über das zumindest eine Betätigungselement ist insbesondere die Entnahme der Flüssigkeit bzw. eine Eigenschaft der Flüssigkeit steuerbar. Insbesondere kann über das zumindest eine Betätigungselement die Mischwassertemperatur und/oder eine Entnahmemenge der Flüssigkeit einstellbar sein. Weiterhin kann auch vorgesehen sein, dass durch das zumindest eine Betätigungselement das Ventil bzw. Mischventil betätigbar ist. Zudem kann es sich bei der Sanitärarmatur auch um eine elektronische Sanitärarmatur handeln, bei der das Ventil, das Mischventil, die Mischwassertemperatur und/oder die Entnahmemenge der Flüssigkeit elektronisch steuerbar bzw. betätigbar sind. Hierzu kann die Sanitärarmatur beispielsweise einen Infrarotsensor aufweisen, mit denen Hände eines Benutzers der Sanitärarmatur in einem Flüssigkeitsabgabebereich der Sanitärarmatur detektierbar sind.
  • In Schritt a) wird ein Druck in einer Flüssigkeitsleitung der Sanitärarmatur mithilfe eines digitalen Barometers gemessen. Die Flüssigkeitsleitung verbindet insbesondere das Ventil mit der Auslauföffnung der Flüssigkeit. Weiterhin kann die Flüssigkeitsleitung durch das Ventil insbesondere geschlossen und/oder zumindest teilweise geöffnet werden. Bei geschlossener Flüssigkeitsleitung kann aus der Auslauföffnung insbesondere keine Flüssigkeit austreten, wohingegen insbesondere bei zumindest teilweise geöffneter Flüssigkeitsleitung Flüssigkeit aus der Auslauföffnung austreten kann. Die Flüssigkeitsleitung kann beispielsweise zumindest teilweise nach Art eines (starren) Kanals, Rohrleitung und/oder (flexiblen) Schlauchleitung ausgebildet sein. Weiterhin kann die Flüssigkeitsleitung insbesondere zumindest teilweise durch das Armaturengehäuse und/oder den Auslauf verlaufen. Bei dem digitalen Barometer handelt es sich insbesondere um einen Drucksensor zur Bestimmung eines (hydrostatischen) Luftdrucks. Ein digitales Barometer unterscheidet sich von einem analogen Barometer insbesondere durch eine integrierte Analog-Digital-Wandlung. Das digitale Barometer kann zur Übermittlung von Messwerten, insbesondere an eine Steuerung des digitalen Barometers, eine digitale Schnittstelle aufweisen. Die digitale Schnittstelle kann die Messwerte beispielsweise per CANopen, Profibus, Inter-Integrated Circuit (I2C), Serial Peripheral Interface (SPI), Universal Asynchronous ReceiverTransmitter (UART) oder Universal Serial Bus (USB) übertragen. Weiterhin kann die digitale Schnittstelle die Messwerte insbesondere als Zahlenwerte übertragen. Bei dem digitalen Barometer handelt es sich insbesondere um eine elektronische Komponente und/oder ein mikroelektromechanisches System ("MEMS"). Weiterhin kann das digitale Barometer beispielsweise nach Art eines piezoresistiven Drucksensors ausgebildet sein. Da die Flüssigkeitsleitung über die Auslauföffnung mit einer Umgebung der Sanitärarmatur in Verbindung steht, misst das digitale Barometer bei geschlossenem Ventil in Schritt a) insbesondere einen Luftdruck der Umgebung (zuzüglich gegebenenfalls einer noch in der Flüssigkeitsleitung enthaltenen Restflüssigkeit von beispielsweise 1 hPa (Hektopascal) pro Zentimeter Wassersäule über dem digitalen Barometer). Wird das Ventil zumindest teilweise geöffnet, füllt sich die Flüssigkeitsleitung mit Flüssigkeit, sodass der Druck in der Flüssigkeitsleitung steigt. Insbesondere kann sich die Flüssigkeit (entlang eines Strömungspfads der Flüssigkeit in der Flüssigkeitsleitung) stromaufwärts des Mousseurs stauen, sodass ein Staudruck entsteht, der sich zu dem Luftdruck der Umgebung der Sanitärarmatur addiert.
  • In Schritt b) wird ein elektrischer Verbraucher der Sanitärarmatur aktiviert, wenn der Druck in der Flüssigkeitsleitung einen Schwellenwert übersteigt. Der elektrische Verbraucher ist insbesondere in und/oder an dem Armaturengehäuse angeordnet. Bei dem elektrischen Verbraucher handelt es sich insbesondere um eine Komponente, zu deren Betrieb elektrische Energie erforderlich ist. Mittels des elektrischen Verbrauchers kann beispielsweise eine Funktion der Sanitärarmatur steuerbar und/oder betätigbar sein. Beispielsweise kann es sich bei dem elektrischen Verbraucher um eine Steuerung, elektronische Steuerung, Prozessor, Mikrocontroller, Sensor, Infrarotsensor, Display, LED-Display, Temperaturanzeige (insbesondere für die Mischwassertemperatur), Funksender, Funkempfänger, Datenkommunikationsmodul, Wifi-Modul, Bluetooth-Modul, Datenspeicher, Aktor, Stellelement, Schalter, Antrieb und/oder Elektromotor handeln. Unter "Aktivieren" kann insbesondere ein Anschalten des elektrischen Verbrauchers und/oder Aufwecken des elektrischen Verbrauchers aus einem Stand-by-Modus verstanden werden. Weiterhin kann das Aktivieren beispielsweise ein Versorgen des elektrischen Verbrauchers mit elektrischer Energie umfassen. Nach dem Aktivieren kann sich der elektrische Verbraucher insbesondere in einem betriebsbereiten Zustand befinden. Zur Versorgung des elektrischen Verbrauchers, des digitalen Barometers und/oder einer Steuerung des digitalen Barometers kann die Sanitärarmatur eine Energieversorgung aufweisen. Die Energieversorgung kann über eine Energieversorgungsleitung mit der Sanitärarmatur verbunden sein. Bei der Energieversorgung kann es sich insbesondere um einen Speicher für elektrische Energie und/oder eine Quelle für elektrische Energie handeln. Zum Beispiel kann es sich bei der Energieversorgung um eine Batterie oder ein Netzteil handeln. Bei der Energieversorgungsleitung kann es sich insbesondere um ein (flexibles) Kabel handeln. Die Energieversorgungsleitung kann lösbar mit der Sanitärarmatur verbunden sein. Hierzu kann die Energieversorgungsleitung beispielsweise über eine Steckverbindung mit der Sanitärarmatur verbunden sein. Zum Beispiel kann die Sanitärarmatur, beispielsweise im Bereich einer Montageöffnung des Armaturengehäuses, einen Stecker oder eine Buchse aufweisen, mit dem oder der die Energieversorgungsleitung verbindbar ist. Alternativ kann der Stecker oder die Buchse auch mithilfe eines Kabels aus der Montageöffnung bzw. dem Armaturengehäuse herausgeführt sein.
  • Wird das Ventil der Sanitärarmatur wieder geschlossen, sinkt der Druck in der Flüssigkeitsleitung durch die abfließende Flüssigkeit. In Schritt c) wird der elektrische Verbraucher der Sanitärarmatur wieder deaktiviert, wenn der Druck in der Flüssigkeitsleitung den Schwellenwert unterschreitet. Unter "Deaktivieren" kann hier insbesondere ein Ausschalten des elektrischen Verbrauchers und/oder Rückstellen des elektrischen Verbrauchers in den Stand-by-Modus verstanden werden. Weiterhin kann das Deaktivieren ein Unterbrechen der Versorgung des elektrischen Verbrauchers mit elektrischer Energie und/oder ein Trennen des elektrischen Verbrauchers von der Energieversorgung umfassen. Nach dem Deaktivieren kann sich der elektrische Verbraucher insbesondere in einem nicht-betriebsbereiten Zustand befinden. Weiterhin verbraucht der elektrische Verbraucher im deaktivierten Zustand keine elektrische Energie oder zumindest weniger elektrische Energie als im aktivierten Zustand. Hierdurch wird der Energieverbrauch der Sanitärarmatur gesenkt. Zudem ist das digitale Barometer unempfindlich gegen Verschmutzungen, die beispielsweise in der Flüssigkeit mitgeführt werden können. Zusätzlich kann in Schritt c) das digitale Barometer in einen Ruhezustand bzw. Stand-by-Modus versetzt werden, wodurch der Energieverbrauch weiter senkbar ist. In dem Ruhezustand kann das digitale Barometer beispielsweise circa 10 µA (Mikroampere) bei 3 Volt benötigen. Das digitale Barometer misst im Ruhezustand weiterhin regelmäßig den Druck in der Flüssigkeitsleitung. Steigt der Druck in der Flüssigkeitsleitung wieder über den Schwellenwert, wird Schritt b) wiederholt. Sinkt der Druck in der Flüssigkeitsleitung anschließend wieder unter den Schwellenwert, wird entsprechend Schritt c) wiederholt, usw.
  • Das digitale Barometer kann den Druck mit einer Frequenz von über 1 Hz (Hertz) messen. Insbesondere kann das digitale Barometer den Druck mit einer Frequenz von mindestens 2 Hz messen. Dies kann insbesondere bedeuten, dass das digitale Barometer den Druck in der Flüssigkeitsleitung in Schritt b) und/oder in Schritt c), insbesondere kontinuierlich, mehrmals pro Sekunde misst.
  • Der Schwellenwert kann 1.060 hPa bis 1.300 hPa betragen. Bevorzugt kann der Schwellenwert 1.080 hPa bis 1.260 hPa, besonders bevorzugt (circa) 1.100 hPa betragen. Ein Schwellenwert von 1.100 hPa ist besonders günstig, weil selbst auf Meereshöhe der hydrostatische Luftdruck nicht über 1.100 hPa steigt.
  • Das Barometer kann eine Steuerung für den elektrischen Verbraucher aktivieren, wenn der Druck in der Flüssigkeitsleitung den Schwellenwert übersteigt, und die Steuerung für den elektrischen Verbraucher deaktivieren, wenn der Druck in der Flüssigkeitsleitung den Schwellenwert unterschreitet. Die Steuerung kann insbesondere nach Art eines Prozessors oder Mikrocontrollers ausgebildet sein. Mittels der Steuerung ist der elektrische Verbraucher insbesondere steuerbar, betätigbar und/oder einstellbar. Unter "Aktivieren" kann insbesondere ein Anschalten der Steuerung und/oder Aufwecken der Steuerung aus einem Stand-by-Modus verstanden werden. Weiterhin kann das Aktivieren beispielsweise ein Versorgen der Steuerung mit elektrischer Energie umfassen. Nach dem Aktivieren kann sich die Steuerung insbesondere in einem betriebsbereiten Zustand befinden. Unter "Deaktivieren" kann hier insbesondere ein Ausschalten der Steuerung und/oder Rückstellen der Steuerung in einen Stand-by-Modus verstanden werden. Weiterhin kann das Deaktivieren ein Unterbrechen der Versorgung der Steuerung mit elektrischer Energie und/oder ein Trennen der Steuerung von der Energieversorgung umfassen. Nach dem Deaktivieren kann sich die Steuerung insbesondere in einem nicht-betriebsbereiten Zustand befinden. Weiterhin verbraucht die Steuerung im deaktivierten Zustand keine elektrische Energie oder zumindest weniger elektrische Energie als im aktivierten Zustand. Hierdurch kann der Energieverbrauch der Sanitärarmatur weiter gesenkt werden.
  • Einem weiteren Aspekt der Erfindung folgend wird auch eine Sanitärarmatur vorgeschlagen, die zumindest Folgendes aufweist:
    • ein Armaturengehäuse mit einer Auslauföffnung für eine Flüssigkeit;
    • eine Flüssigkeitsleitung, die zu der Auslauföffnung führt;
    • einen elektrischen Verbraucher, der in oder an dem Armaturengehäuse angeordnet ist; und
    • ein digitales Barometer zur Messung eines Drucks in der Flüssigkeitsleitung.
  • Die Sanitärarmatur kann so mit einem reduzierbaren Energiebedarf bereitgestellt sein.
  • Das digitale Barometer kann zwischen einem Ventil der Sanitärarmatur und der Auslauföffnung angeordnet sein. Das digitale Barometer ist insbesondere entlang eines Strömungspfads der Flüssigkeit zwischen einem Ventil der Sanitärarmatur und der Auslauföffnung angeordnet und/oder misst den Druck innerhalb der Flüssigkeitsleitung entlang des Strömungspfads der Flüssigkeit zwischen dem Ventil der Sanitärarmatur und der Auslauföffnung.
  • Das digitale Barometer kann in einer Öffnung der Flüssigkeitsleitung angeordnet sein. Die Öffnung kann beispielsweise in einer Seitenwand der Flüssigkeitsleitung angeordnet sein. Bei der Öffnung handelt es sich insbesondere nicht um ein längsseitiges Ende der Flüssigkeitsleitung. Die Öffnung kann beispielsweise nach Art einer Bohrung ausgebildet sein. Ein Spalt zwischen dem digitalen Barometer und der Öffnung kann durch eine Dichtung, beispielsweise nach Art eines O-Rings, abgedichtet sein, sodass aus der Öffnung der Flüssigkeitsleitung keine Flüssigkeit austreten kann.
  • Das digitale Barometer kann durch eine Membran geschützt sein. Die Membran kann beispielsweise in oder an der Öffnung der Flüssigkeitsleitung angeordnet bzw. befestigt sein. Weiterhin kann die Membran das digitale Barometer von einem in der Flüssigkeitsleitung ausgebildeten Flüssigkeitskanal trennen, sodass keine Flüssigkeit aus der Öffnung des Flüssigkeitskanals austreten kann. Weiterhin kann die Membran zumindest teilweise aus einem flexiblen Material bestehen, sodass der Druck in der Flüssigkeitsleitung durch das digitale Barometer über die Membran messbar ist.
  • Das digitale Barometer kann an einer Platine der Sanitärarmatur befestigt sein. Hierzu kann das digitale Barometer insbesondere als oberflächenmontiertes Bauelement (surface-mounted device ("SMD")) ausgebildet sein. Die Platine kann insbesondere nach Art einer Leiterplatte und/oder eines Mainboards ausgebildet sein. Weiterhin kann die Platine ein elektrisch isolierendes Material umfassen, an dem Leiterbahnen und/oder elektronische Bauteile befestigt sind. Insbesondere kann das digitale Barometer mit der Steuerung an einer gemeinsamen Platine befestigt sein. Hierdurch ist die Sanitärarmatur besonders kostengünstig herstellbar.
  • Für weitere Einzelheiten der Sanitärarmatur wird vollumfänglich auf die Beschreibung des Verfahrens verwiesen.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figur näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figur eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigt, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist.
  • Fig. 1 zeigt beispielhaft und schematisch eine Sanitärarmatur.
  • Die Fig. 1 zeigt eine Sanitärarmatur 1 in einem Längsschnitt. Die Sanitärarmatur 1 umfasst ein Armaturengehäuse 6 mit einem Auslauf 12. Das Armaturengehäuse 6 ist auf einer Oberseite 13 eines Trägers 14 befestigt. Hierzu erstreckt sich das Armaturengehäuse 6 mit einem Montageabschnitt 15 durch eine Montageöffnung 16 des Trägers 14. Der Montageabschnitt 16 weist ein Gewinde 17 auf, sodass das Armaturengehäuse 6 mithilfe eines Befestigungselements 18 an dem Träger 14 befestigbar ist. Das Befestigungselement 18 ist hier nach Art einer Mutter ausgebildet.
  • Die Sanitärarmatur 1 umfasst eine Kaltwasserleitung 19 und eine Warmwasserleitung 20, durch die Kaltwasser und Warmwasser einem Ventil 8 zuführbar sind, das hier nach Art eines Mischventils ausgebildet ist. Das Mischventil ist in dem Armaturengehäuse 6 angeordnet und dient dem Mischen des Kaltwassers und des Warmwassers zu einem Mischwasser mit einer gewünschten Mischwassertemperatur. Hierzu ist das Ventil 8 mit einem Betätigungselement 21 verbunden, das hier als Betätigungshebel ausgebildet ist. Über das Betätigungselement 21 ist sowohl die Mischwassertemperatur als auch eine Entnahmemenge des Mischwassers einstellbar. Klarzustellen ist, dass die Sanitärarmatur 1 auch als sogenannte elektronische Sanitärarmatur 1 ausgebildet sein kann. Eine solche elektronische Sanitärarmatur 1 kann beispielsweise mit einem Infrarotsensor betätigbar sind, das heißt also insbesondere ohne mechanisches Betätigungselement 21. Das Ventil ist über eine Flüssigkeitsleitung 2 mit einer Auslauföffnung 7 des Armaturengehäuses 6 verbunden, sodass das durch das Ventil 8 gemischte Mischwasser über die Flüssigkeitsleitung 2 zu der Auslauföffnung 7 leitbar und über die Auslauföffnung 7 an eine Umgebung 22 der Sanitärarmatur 1 abgebbar ist. In der Auslauföffnung 7 ist ein Mousseur 23 angeordnet.
  • Die Flüssigkeitsleitung 2 weist in einer Seitenwand 24 eine Öffnung 9 auf, in der ein digitales Barometer 3 angeordnet ist, mittels dem ein Druck in der Flüssigkeitsleitung 2 messbar ist. Das digitale Barometer 3 ist durch eine Membran 10 von einem in der Flüssigkeitsleitung 2 ausgebildeten Flüssigkeitskanal 25 getrennt, sodass durch die Öffnung 9 kein Mischwasser aus der Flüssigkeitsleitung 2 austreten kann. Die Membran 10 ist jedoch lediglich optional. Alternativ kann ein Spalt zwischen dem digitalen Barometer 3 und der Öffnung 9 auch mit einer Dichtung, beispielsweise nach Art eines O-Rings, abgedichtet sein. Das Barometer 3 ist zusammen mit einer Steuerung 5 an einer Platine 11 befestigt. Die Steuerung 5 ist nach Art eines Mikrocontrollers ausgebildet und dient der Steuerung eines elektrischen Verbrauchers 4, der hier als LED-Display zur Anzeige der Mischwassertemperatur ausgebildet ist. Weiterhin umfasst die Sanitärarmatur 1 eine Energiequelle 26 zur Energieversorgung der Steuerung 5, des digitalen Barometers 3 und des elektrischen Verbrauchers 4. Bei der Energieversorgung 26 handelt es sich hier um eine Batterie, die außerhalb des Armaturengehäuses 6 angeordnet und mit einem Kabel 27 lösbar an einer Buchse 28 der Sanitärarmatur 1 angeschlossen ist. Alternativ kann es sich bei der Energieversorgung 26 auch um ein Netzteil, beispielweise nach Art eines Niederspannungsnetzteils, handeln. Bei geschlossenem Ventil 8 ist das Barometer 3 mit einem Luftdruck der Umgebung 22 (und gegebenenfalls mit einer noch in der Flüssigkeitsleitung 2 enthaltenen Restflüssigkeit) beaufschlagt, sodass das digitale Barometer 3 einen Druck misst, der unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts liegt. Beim Öffnen des Ventils 8 strömt das Mischwasser von dem Ventil 8 in Richtung der Auslauföffnung 7, sodass stromaufwärts des Mousseurs 23 ein Staudruck entsteht und somit der Druck in der Flüssigkeitsleitung 2 steigt. Bei Überschreiten des Schwellenwerts weckt das digitale Barometer 3 die Steuerung 5 aus einem Stand-by-Modus, sodass die Steuerung 5 aktiviert ist. Anschließend kann die Steuerung 5 den elektrischen Verbraucher 4 aktivieren, sodass durch diesen die Mischwassertemperatur anzeigbar ist. Wird das Ventil 8 wieder geschlossen, sinkt der Druck in der Flüssigkeitsleitung 2 unter den Schwellenwert. Die Steuerung 5 deaktiviert daraufhin den elektrischen Verbraucher 4 und versetzt sich wieder in den Stand-by-Modus.
  • Durch die vorliegende Erfindung ist der Energiebedarf einer Sanitärarmatur ohne schmutzanfällige Mittel reduzierbar.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Sanitärarmatur
    2
    Flüssigkeitsleitung
    3
    digitales Barometer
    4
    elektrischer Verbraucher
    5
    Steuerung
    6
    Armaturengehäuse
    7
    Auslauföffnung
    8
    Ventil
    9
    Öffnung
    10
    Membran
    11
    Platine
    12
    Auslauf
    13
    Oberseite
    14
    Träger
    15
    Montageabschnitt
    16
    Montageöffnung
    17
    Gewinde
    18
    Befestigungselement
    19
    Kaltwasserleitung
    20
    Warmwasserleitung
    21
    Betätigungselement
    22
    Umgebung
    23
    Mousseur
    24
    Seitenwand
    25
    Flüssigkeitskanal
    26
    Energiequelle
    27
    Kabel
    28
    Buchse

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Sanitärarmatur (1), aufweisend zumindest die folgenden Schritte:
    a) Messen eines Drucks in einer Flüssigkeitsleitung (2) der Sanitärarmatur (1) mithilfe eines digitalen Barometers (3);
    b) Aktivieren eines elektrischen Verbrauchers (4) der Sanitärarmatur (1), wenn der Druck in der Flüssigkeitsleitung (2) einen Schwellenwert übersteigt; und
    c) Deaktivieren des elektrischen Verbrauchers (4) der Sanitärarmatur (1), wenn der Druck in der Flüssigkeitsleitung (2) den Schwellenwert unterschreitet.
  2. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei das digitale Barometer (3) den Druck mit einer Frequenz von über 1 Hz misst.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Schwellenwert 1.060 hPa bis 1.300 hPa beträgt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Barometer (3) eine Steuerung (5) für den elektrischen Verbraucher (4) aktiviert, wenn der Druck in der Flüssigkeitsleitung (2) den Schwellenwert übersteigt, und die Steuerung (5) für den elektrischen Verbraucher (4) deaktiviert, wenn der Druck in der Flüssigkeitsleitung (2) den Schwellenwert unterschreitet.
  5. Sanitärarmatur (1), zumindest aufweisend:
    - ein Armaturengehäuse (6) mit einer Auslauföffnung (7) für eine Flüssigkeit;
    - eine Flüssigkeitsleitung (2), die zu der Auslauföffnung (7) führt;
    - einen elektrischen Verbraucher (4), der in oder an dem Armaturengehäuse (6) angeordnet ist; und
    - ein digitales Barometer (3) zur Messung eines Drucks in der Flüssigkeitsleitung (2).
  6. Sanitärarmatur (1) nach Patentanspruch 5, wobei das digitale Barometer (3) mit einer Steuerung (5) für den elektrischen Verbraucher (4) verbunden ist.
  7. Sanitärarmatur (1) nach Patentanspruch 5 oder 6, wobei das digitale Barometer (3) zwischen einem Ventil (8) der Sanitärarmatur (1) und der Auslauföffnung (7) angeordnet ist.
  8. Sanitärarmatur (1) nach einem der Patentansprüche 5 bis 7, wobei das digitale Barometer (3) in einer Öffnung (9) der Flüssigkeitsleitung (2) angeordnet ist.
  9. Sanitärarmatur (1) nach einem der Patentansprüche 5 bis 8, wobei das digitale Barometer (3) durch eine Membran (10) geschützt ist.
  10. Sanitärarmatur (1) nach einem der Patentansprüche 5 bis 9, wobei das digitale Barometer (3) an einer Platine (11) der Sanitärarmatur (1) befestigt ist.
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