JPH06505542A - 衛生設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 衛生設備 本発明は、導水管に接続される水流出部と、この水流出部に接続されている混合 弁と、該混合弁の前に接続され、接近感応型のセンサによって制御可能な遮断弁 とを有し、遮断弁が、センサの制御信号に応じて制御器により操作可能であり、 制御器に電気エネルギーを供給するため、導水管内に組み込まれるタービンと、 該タービンに付設され、有利にはエネルギー蓄積器に接続される発電機とが設け られている。無接触に操作可能な衛生設備に関するものである。

この種の衛生設備は、ドイツ特許第３９０５７５９号公報によって知られている 。この衛生設備では、タービンの領域において導水管はリングダクトとして構成 され、このリングダクト内にタービンの羽根が突出している。

そしてリングダクトの内部には、発電機の別個のケーシング内に、タービンの羽 根を担持する軸と、伝動装置とが配置されている。

電力網に接続しないで機能可能なこの公知の衛生設備は、発電機が導水管の中に 組み込まれているので、電気エネルギーをすべり接触を介して発電機から取り出 し、導水管から外部へ案内しなければならない。この場合、流動する水によって 変換可能なエネルギー量は少なく、生じるロスはかなり大きい。また発電機の密 封も困難な場合が多く、従って長期間にわたって支障のない、保守を必要としな い作動は不可能で゛ある。

従って本発明の課題は、冒頭で述べた無接触に操作可能な衛生設備を次のように 構成すること、即ち発電機から生じる電気エネルギーを支障なくほとんどロスな しに直接に制御器またはエネルギー蓄積器に供給可能であり、発電機またはその 他の部品を特別に密封する必要がないように構成することである。一方、とりわ け、発電機が高回転数で作動することができ、しかもそのために、ロスを生じさ せるような伝動装置を必要とすることなく作動でき、従って水の流動エネルギー を好都合に活用することができ、よって高効率が与えられるように構成すること である。また、このために必要な製造コストを安価に保持することができ、さら に導水管の中に取り付けられる部品の構成を簡潔に小型にすることにより、長期 間にわたって支障のない保守を必要としない作動が保証され、衛生設備をほぼ無 制限に使用でき、追加的に組み込むことができるようにすることをも課題とする ものである。

上記課題は、本発明によれば、冒頭で述べた種類の衛生設備において、タービン の回転ホイールが、導水管または管部材の水案内ダクト（リングダクト）内で、 流動方向に延びる軸線のまわ、りに回転駆動可能に支持され、且つ外側の領域に 、周方向に均等に配分して配置される複数個の永久磁石を備えていること、導水 管または管部材の壁のなかに、或いは導水管または管部材の上に、永久磁石の高 さで、導水管または管部材の軸線方向に向けられる２個または複数個の電磁コイ ルが取り付けられ、該電磁コイルが、タービンの回転ホイール内に配置される永 久磁石と共に発電機を形成していることによって解決される。

この場合、導水管は、水を貫流させることができる第１及び第２の中間壁を備え 、これらの中間壁の間にタービンの回転ホイールが配置され、回転ホイールは、 調心尖端部及び調心穴を用いて中間壁に回転可能に支持されるのが好ましい。

タービンを簡単に高回転数で回転させることができるように、タービンの回転ホ イールの前に配置される第１の中間壁は、該第１の中間壁の外側領域に形成され 有利には流動方向に傾斜して延びるように配置される１個または複数個のノズル 穴を備え、回転ホイールは、第１の中間壁のノズル穴の直径範囲に配置される誘 導羽根であって、有利には軸線がノズル穴の軸線に垂直に延びるように配置され る誘導羽根を備えている。この場合タービンの回転ホイールの誘導羽根の数量は 、第１の中間壁に形成されるノズル穴の数量に対応している。

また、タービンの回転ホイールは、軸線方向に突出する突出部を備え、該突出部 は、導水管の自由空隙に係合し、且つ突出部内に、有利には同期発電機として構 成される発電機の永久磁石が挿着されている。

本発明の他の有利な構成によれば、タービンの回転ホイールが、発電機の永久磁 石の内側に半径方向に配置され流動媒体によって付勢される誘導羽根を備えてい ることができる。

流動抵抗を減少させるため、両中間壁が外面に、及び（または）タービンの回転 ホイールが第１の中間壁とは逆の側に、円錐状に構成され流動に好都合に成形さ れた突出部材を備えていることができる。

両中間壁と、これらの間に配置されるタービンの回転ホイールとが、導水管に円 錐状に形成された拡大部の中に配置されていることができる。

エコロジー上の理由から、及び設置空間を小さくするため、エネルギー蓄積器は コンデンサによって形成されていることができる。

衛生設備を本発明にしたがって構成すると、コンパクトな構成が得られるばかり でなく、はとんど至る所に追加的に取り付けることができ、電流網に接続させる ことなく支障のない作動が可能であり、電気エネルギーを支障なく且つ大きな′ ロスを生じさせることなく発電機から制御器またはエネルギー蓄積器へ伝導させ ることができる。このためにすベリ接触は必要がなく、また電気ケーブルを導水 管内に配置する必要がない。むしろ導水管の中に取り付けられるコイルは定置で あり、制御器またはエネルギー蓄積器と支障なく接続させることができる。

取水の際に水はノズル穴から高速度でタービンの回転ホイールの羽根に供給され るので、高回転数も得られる。

従って衛生設備を作動させるため常に十分なエネルギー量が提供される。よって 、構造が簡潔であるにもかかわらず、水に含まれるエネルギーが十二分に活用さ れ、バッテリーの交換及び給電を必要とすることなく、長期間にわたって支障の ない、保守を必要としない作動が保証されている。

添付の図面には、本発明にしたがって構成された、無接触に操作可能な衛生設備 の実施例が図示されている。

次にこの実施例を詳細に説明する。

第１図は　本発明による衛生設備の構成図、第２図は　タービンと発電機を備え た導水管の縦断面図、 第３図は　第２図の線■−■による断面図、第４図は　第２図の線ＩＶ−ＩＶに よる断面図、第５図は　第２図の線ｖ−■による断面図、第６図は　タービンと 発電機の他の実施例を第２図に対応させて示した図、 である。

第１図に図示した衛生設備１は、混合弁６と、該混合弁６の後に接続されている 遮断弁８とを有している。遮断弁８はセンサ１０を用いて制御可能である。冷水 管２と導水管３から分岐管４と５を介して混合弁６に供給される水は、調整され た配水量に応じて混合弁６の中で混合され、遮断弁８がセンサ１０から送られて 来るパルスに応じて開弁すると流出部９から流出することができる。

流出部９には、導水管７を介して、混合された水が供給される。

電機子巻線部を備えている遮断弁８をセンナ１０のパルスに応じて励起させるた め、制御器１１が設けられている。制御器１１は、信号線１２を介してセンサ１ ０に接続され、他の信号線１３を介して遮断弁８に接続されている。さらに、制 御器１１に電気エネルギーを供給し、遮断弁８の電機子巻線部にも電気エネルギ ーを供給するため、制御器１１には、導線１５を介して、充電可能な蓄電池また はコンデンサとして構成されたエネルギー蓄積器１４が接続されている。しかし エネルギー蓄積器１４を設けなくとも作動は可能である。

このように制御器１１により流出部９への水の供給が制御され、センナ１０によ り制御器１１が作動すると、混合弁６の調整に応じて冷水と導水とを混合した水 が流出部９に供給される。

エネルギー蓄積器１４を電力網に関係なく充電することができるように、エネル ギー蓄積器１４には発電機３１が付設されている。発電機３１は、導線３４を介 してエネルギー蓄積器１４に接続されている。発電機３１はタービン２１と駆動 接続されている。タービン２１は、流動方向に延びる軸線Ａのまわりに、導水管 ７内を流れる水により回転駆動可能である。

特に第２図かられかるように、タービン２１と発電機３１とは、接続管として構 成された管部材１６の中に組み込まれている。このため管部材１６は円錐状の拡 大部１８を有し、ねじ山１７により管に容易に取付は可能である。タービン２１ の回転ホイール２２を回転可能に支持するため、管部材１６は第１の中間壁２３ と第２の中間壁２４とを備えている。両中間壁２３と２４の間において回転ホイ ール２２は尖端部の間で支持されている。

このため回転ホイール２２の中には挿入部材４１が挿入されている。挿入部材４ １は、片側に調心尖端部４２を備え、他の側に調心穴４３を備えている。調心穴 ４３には、第１の中間壁２３に取り付けられる調心尖端部４４が係合している。

そして挿入部材４１の調心尖端部４２は、流動ダクト２４″を備え従って流動良 好な第２の中間壁２４に挿入されている挿入体４５の調心穴４６に係合している 。

第１の中間壁２３には、直径方向にて外側の領域にノズル穴２５が形成され、タ ービン２１の回転ホイール２２は、これらのノズル穴２５に付設される誘導羽根 ２６を備えている。従って誘導羽根２６は、取水の際１こ、高速度でノズル穴２ ５から流出する水によって付勢され、その結果タービン２１の回転ホイール２２ が高回転数で回転する。

回転ホイール２２の、軸方向に突出して管部材１６の自由空隙２０に係合してい る突出部２７には、軸方同に延びる溝２８が形成され、この溝２８に永久磁石３ ２力＄挿着されている。永久磁石３２は、管部材１６の壁１６′内に配置され導 線３４を介してエネルギー蓄積器１４１こ接続されている電磁コイル３３と協働 し、その結果、タービン２１の回転ホイール２２が回転すると、電磁コイル３３ に電気出力が誘導される。このように、導水管７内を流動する水から取り出され るエネルギーは、大きなロスの発生なくエネルギー蓄積器１４に供給される。

第１の中間壁２３は、給水側に、流動に好都合に成形された突出部材２９を備え ている。この突出部材２９によってリングダクト１９が形成され、このリングダ クト１９を介して水がノズル穴２５に誘導される。そして、タービン２１の回転 ホイール２２も第２の中間壁２３の方向に突出している突出部材３０を有してい るので、タービン２１の領域及び発電機３１の領域において流動ロスは低く抑え られる。

第６図の実施例では、タービン２１′は半径方向にて発電機３１′の内側に配置 されている。このため、誘導羽根２６゛を備えているタービン２１′の回転ホイ ール２２′は、中間壁２３′と２４′に取り付けられる二つの調心尖端部４２′ と４４′の間で回転可能に保持され、外周に発電機３１′の永久磁石３２′を担 持している。

回転ホイール２２′が回転すると、永久磁石３２′は、管部材１６の壁１６′に 挿着されている電磁コイル３３′と協働し、その結果電磁コイル３３′に電気出 力が誘導される。この電気出力は導線３４を介してエネルギー蓄積器１４に、ま たは直接に制御器１１に供給可能である。

ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、　３　ＦＩＯ，４ＦＩＯ，５ ＦＩ０６　、ア。

フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ（ＢＦ 、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ、ＴＧ ）、ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＤＥ、　ＦＩ、　ＨＵ、ＪＰ。

ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ、ＭＧ、ＭＷ、Ｎｏ、ＰＬ、ＲＯ，ＲＵ、ＳＤ、ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．導水管（７）に接続される水流出部（９）と、この水流出部（９）に接続さ れている混合弁（６）と、該混合弁（６）の前に接続され、接近感応型のセンサ （１０）によって制御可能な遮断弁（８）とを有し、遮断弁（８）が、センサ（ １０）の制御信号に応じて制御器（１１）により操作可能であり、制御器（１１ ）に電気エネルギーを供給するため、導水管（７）内に組み込まれるタービン（ ２１）と、該タービン（２１）に付設され、有利にはエネルギー蓄積器（１４） に接続される発電機（３１）とが設けられている、無接触に操作可能な衛生設備 において、 タービン（２１）の回転ホイール（２２）が、導水管（７）または管部材（１６ ）の水案内ダクト（リングダクト１９）内で、流動方向に延びる軸線（Ａ）のま わりに回転駆動可能に支持され、且つ外側の領域に、周方向に均等に配分して配 置される複数個の永久磁石（３２）を備えていること、導水管（７）または管部 材（１６）の壁（１６′）のなかに、或いは導水管（７）または管部材（１６） の上に、永久磁石（３２）の高さで、導水管（７）または管部材（１６）の軸線 方向に向けられる２個または複数個の電磁コイル（３３）が取り付けられ、該電 磁コイル（３３）が、タービン（２１）の回転ホイール（２２）内に配置される 永久磁石（３２）と共に発電機（３１）を形成していること、を特徴とする、無 接触に操作可能な衛生設備。 ２．導水管（７，管部材１６）が、水を貫流させることができる第１及び第２の 中間壁（２３，２４）を備え、これらの中間壁（２３，２４）の間にタービン（ ２１）の回転ホイール（２２）が配置されていることを特徴とする、請求項１に 記載の無接触に操作可能な衛生設備。 ３．タービン（２１）の回転ホイール（２２）が、回転ホイール（２２）及び（ または）中間壁（２３，２４）に設けられる調心尖端部（４２，４４）及び調心 穴（４３，４６）を用いて中間壁（２３，２４）に回転可能に支持されているこ とを特徴とする、請求項２に記載の無接触に操作可能な衛生設備。 ４．タービン（２１）の回転ホイール（２２）の前に配置される第１の中間壁（ ２３）が、該第１の中間壁（２３）の外側領域に形成され有利には流動方向に傾 斜して延びるように配置される１個または複数個のノズル穴（２５）を備えてい ることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１つに記載の無接触に操作 可能な衛生設備。 ５．タービン（２１）の回転ホイール（２２）が、第１の中間壁（２３）のノズ ル穴（２５）の直径範囲に配置される誘導羽根（２６）であって、有利には軸線 がノズル穴（２５）の軸線に垂直に延びるように配置される誘導羽根（２６）を 備えていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１つに記載の無接 触に操作可能な衛生設備。 ６．タービン（２１）の回転ホイール（２２）の誘導羽根（２６）の数量が、第 １の中間壁（２３）に形成されるノズル穴（２５）の数量に対応していることを 特徴とする、請求項４または５に記載の無接触に操作可能な衛生設備。 ７．タービン（２１）の回転ホイール（２２）が、軸線方向に突出する突出部（ ２７）を備え、該突出部（２７）が、導水管（７，管部材１６）の自由空隙（２ ０）に係合し、且つ突出部（２７）内に、有利には同期発電機として構成される 発電機（３１）の永久磁石（３２）が挿着されていることを特徴とする、請求項 １から６までのいずれか１つに記載の無接触に操作可能な衛生設備。 ８．タービン（２１′）の回転ホイール（２２′）が、発電機（３１′）の永久 磁石（３２′）の内側に半径方向に配置され流動媒体によって付勢される誘導羽 根（２６′）を備えていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１ つに記載の無接触に操作可能な衛生設備。 ９．両中間壁（２３，２４）が外面に、及び（または）タービン（２１）の回転 ホイール（２２）が第１の中間壁（２３）とは逆の側に、円錐状に構成され流動 に好都合に成形された突出部材（２９，３０）を備えていることを特徴とする、 請求項１から８までのいずれか１つに記載の無接触に操作可能な衛生設備。 １０．両中間壁（２３，２４）と、これらの間に配置されるタービン（２１）の 回転ホイール（２２）とが、導水管（７，管部材１６）に円錐状に形成された拡 大部（１８）の中に配置されていることを特徴とする、請求項１から７までのい ずれか１つに記載の無接触に操作可能な衛生設備。 １１．エネルギー蓄積器（１４）がコンデンサによって形成されていることを特 徴とする、請求項１から１０までのいずれか１つに記載の無接触に操作可能な衛 生設備。