CH698604B1

CH698604B1 - Wascheinrichtung.

Info

Publication number: CH698604B1
Application number: CH01890/05A
Authority: CH
Inventors: Elmar Mock; Andre Klopfenstein; Laurent Torriani
Original assignee: Creaholic Sa
Priority date: 2005-11-29
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2009-09-15
Also published as: CN102587461B; CA2629565C; EP2204508A3; JP2014097379A; DE502006007129D1; MY145378A; ES2346692T3; ZA200908041B; EP2210987B1; ZA200804290B; US20080301869A1; BRPI0619062A2; WO2007062536A3; WO2007062536A2; US8458826B2; CN102518180A; EP2204508A2; CN101316970A; JP2009517203A; CN102587461A

Abstract

Eine Wascheinrichtung (10) zur Abgabe von Wasser im Sanitärbereich, insbesondere in einer Dusche, weist einen Auslass (1) zum Versprühen von Flüssigkeiten mit niedriger Durchflussrate auf sowie eine Fördervorrichtung (6) zur Erhöhung eines Flüssigkeitsdrucks vor dem Versprühen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Wascheinrichtung (10) eine Heizvorrichtung (5) zum Aufheizen des Wassers auf.In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Zerstäubung dadurch bewerkstelligt, dass ein Flüssigkeitsstrahl (21) mit einer hohen Relativgeschwindigkeit auf ein Hindernis (21; 34) trifft. Dabei kann das Hindernis ein bewegter oder stehender Festkörper (34) oder mindestens ein weiterer Flüssigkeitsstrahl (21) sein. Vorzugsweise wird das Versprühen dadurch bewerkstelligt, dass der Auslass (1) mindestens einen Düsensatz (2) mit mindestens zwei Düsen (3) zur Erzeugung von aufeinanderprallenden Flüssigkeitsstrahlen (21) und zur Zerstäubung der Flüssigkeit aufweist. Der Düsensatz (2) weist beispielsweise zwei, drei, vier oder mehr Düsen (3) auf, deren Strahlen (21) zumindest annähernd in einem Punkt (20) aufeinandertreffen.

Description

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Sprühgeräte, insbesondere auf eine Wascheinrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer Wascheinrichtung gemäss dem Oberbegriff der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche.

Stand der Technik

[0002] Eine derartige Wascheinrichtung ist beispielsweise aus WO 2004/101 163 A1 bekannt. Darin ist ein Duschkopf beschrieben, in welchem Wasserdüsen paarweise angeordnet sind, so dass die Strahlen aus zwei Düsen eines Paares aufeinanderprallen und sich dadurch in Tröpfchen auflösen. Zweck der Vorrichtung ist, ein angenehmes Duscherlebnis bei unterschiedlichen Betriebsdrücken zwischen 0.2 bar und 10 bar zu ermöglichen und auch den Wasserverbrauch gegenüber herkömmlichen Duschköpfen zu verkleinern. Dabei soll aber verhindert werden, dass nebst den Wassertröpfchen auch ein Nebel aus sehr feinen Tröpfchen entsteht. Dazu werden vorzugsweise die aufeinanderprallenden Strahlen so angeordnet, dass sie einander nicht vollständig überschneiden.

[0003] Ferner ist z.B. aus WO 98/07 522 bekannt, eine Heizung in einer Duschbrause einzubauen, um Wasser unmittelbar vor der Abgabe durch die Brause aufzuheizen.

[0004] Es sind dabei aber hohe Heizleistungen entsprechend der durchfliessenden Wassermenge erforderlich.

Darstellung der Erfindung

[0005] Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Wascheinrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer Wascheinrichtung, respektive zur Bereitstellung von Waschwasser, der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine Verringerung des Verbrauchs an Energie und/oder Wasser gegenüber dem Stand der Technik ermöglicht.

[0006] Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine Wascheinrichtung zu schaffen, die mit geringem Aufwand installierbar ist, und insbesondere auch in Gebäuden oder Anlagen mit einem bestehenden Wassernetz und elektrischem Netz ohne wesentlichen Ausbau der Netze installierbar ist.

[0007] Eine weitere Aufgabe ist, eine Wascheinrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer Wascheinrichtung zu schaffen, welche keine Anfälligkeit bezüglich einer Verbreitung von Erregerkrankheiten aufweisen.

[0008] Diese Aufgaben lösen eine Wascheinrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer Wascheinrichtung mit den Merkmalen der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche.

[0009] Die Wascheinrichtung zur Abgabe von Wasser im Sanitärbereich, insbesondere in einer Dusche oder einem Waschtisch, weist einen Auslass zum Versprühen von Flüssigkeiten mit niedriger Durchflussrate auf sowie eine Fördervorrichtung zur Erhöhung eines Flüssigkeitsdrucks vor dem Versprühen.

[0010] Die versprühte Flüssigkeit ist meistens Wasser. Dem Wasser kann jedoch Seife oder ein anderes Reinigungs- oder Desinfektionsmittel beigemischt werden. Das Gemisch kann aus allen Düsen kommen. Es ist auch möglich, die Düsen jeweils mit verschiedenen Flüssigkeiten zu versorgen, zum Beispiel eine Düse mit Wasser und die andere mit Seife, oder eine mit Wasser und eine mit Desinfektionsmittel.

[0011] Die Wascheinrichtung kann neben dem Sanitärbereich auch im therapeutischen, Kosmetik- sowie Pharma-Bereich Anwendung finden. Die zugemischten Flüssigkeiten können dabei auch kosmetische oder medizinische Wirkstoffe enthalten.

[0012] Durch die Druckerhöhung wird es möglich, die Flüssigkeit trotz kleiner Durchflussrate so zu versprühen, dass ein angenehmes Wasch- oder Duscherlebnis entsteht. Insbesondere haben Versuche gezeigt, dass auf diese Weise auch bei unerwartet tiefen Durchflussraten die Haut vollständig benässt wird und nicht etwa das Gefühl entsteht, dass zu wenig Wasser geliefert werde. Diese Empfindung ist darauf zurückzuführen, dass durch das Versprühen respektive Zerstäuben mit erhöhtem Druck und entsprechend durch enge Düsen die Partikelgrösse der Wassertropfen gegenüber herkömmlichen Duschen wesentlich verkleinert wird. Dadurch ist die gesamte Oberfläche der Wassertröpfchen wesentlich grösser als bei derselben Wassermenge bei grösseren Tropfen, und entsprechend ist auch die Wirkung beim Benetzen des Körpers erhöht.

Bei gleichem Volumen haben zum Beispiel Tropfen von 50 Mikrometer Radius eine 20 Mal höhere Kontaktoberfläche als ein Tropfen von 1 mm Radius.

[0013] Diese Fördervorrichtung oder Pumpe ist also als Teil der Wascheinrichtung vorzugsweise lokal, in der Nähe des Auslasses respektive eines Duschkopfes angeordnet, also in einem Badezimmer oder als Einbauelement einer mobilen oder stationären Duschkabine. Grundsätzlich ist auch eine zentrale Druckerhöhung, beispielsweise in einem Gebäude für mehrere Duscheinrichtungen, denkbar. Bei den vorzugsweise verwendeten Drücken von 10 bis 50 bar, insbesondere 15 bis 25 bar, sind jedoch vorhandene Leitungen in Gebäuden in der Regel überfordert und müssten dazu neue Leitungen gelegt werden. Die Pumpe ist beispielsweise elektrisch angetrieben.

[0014] Durch den geringen Wasserverbrauch ist die Wascheinrichtung besonders für den Einbau in Transportmitteln wie Zügen, Flugzeugen, Wohnmobilen oder anderen mobilen Einrichtungen wie fahrbare Waschanlagen etc. geeignet. Andere Anwendungen sind beispielsweise in Duschen oder Waschanlagen in öffentlichen Badeanstalten, in Geschirrspülmaschinen oder zur Bewässerung von Pflanzen.

[0015] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Pumpe respektive ein Mittel zur Druckerzeugung manuell betrieben. So kann auch ohne äussere Energieversorgung zuerst manuell ein Druck in einem Druckspeicher erzeugt werden und anschliessend oder auch über einen längeren Zeitraum eine Wascheinrichtung benutzt werden. Diese Ausführungsform der Erfindung ist besonders vorteilhaft, wenn sie mit einer solaren Warmwassererzeugung kombiniert ist. Damit erhält man eine vollständig autonome Wascheinheit mit geringem Wasserverbrauch. Vorzugsweise ist dabei der Druckspeicher identisch mit einem Wasserspeicher und weist ferner auch eine bestrahlbare Oberfläche zur Erwärmung des Wasserspeichers auf. Der Druck kann dabei durch Expansion eines flexiblen Gefässes und/oder durch Kompression eines Luftvolumens im Druckspeicher gespeichert werden.

[0016] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Wascheinrichtung eine Heizvorrichtung zum Aufheizen des Wassers bzw. der Flüssigkeit auf. Dank der geringen Durchflussrate kann diese Heizung vergleichsweise klein ausgelegt werden. Insbesondere kann sie als Durchlauferhitzer ausgebildet werden, also ohne Speicher wie bei einer Boilerheizung. Die Heizung kann elektrisch, mit einem Brennstoff wie Gas oder Öl oder anders betrieben werden.

[0017] In einer anderen Ausführungsform der Erfindung geschieht die Versorgung mit Warmwasser aus einem Boiler, also aus einer Speicherheizung, oder allgemein mit gespeichertem Warmwasser.

[0018] Wegen der geringen benötigten Heizleistung kann eine elektrische Heizung mit bestehenden elektrischen Hausinstallationen betrieben werden. Dadurch kann die Heizung dezentral angeordnet werden, d.h. dass jede Dusche respektive Wascheinrichtung ihre eigene Heizung aufweist und keine zentrale Warmwasseraufbereitung benötigt wird.

Daraus ergeben sich, insbesondere für Anlagen in Hotels, verschiedene Vorteile:
Es wird nur eine einzige Kaltwasserversorgung für die Wascheinrichtung benötigt, auf eine Warmwasserversorgung kann verzichtet werden.
Durch die dezentrale Heizung, die auch nur bei Bedarf ("on demand") geschieht, entfallen die Speicherverluste und Leitungsverluste einer herkömmlichen zentralen Warmwasseraufbereitung.
Da das System bis kurz vor Gebrauch nur Kaltwasser enthält und insbesondere keine Warmwasserspeicher vorhanden sind, können keine Kulturen von Krankheitserregern wie z.B. Legionellen entstehen.

[0019] Die Heizvorrichtung ist vorzugsweise zum geregelten Aufheizen des Wassers vor der Abgabe auf eine vorgegebene Abgabetemperatur eingerichtet. Damit kann eine Temperatur durch eine manuell einstellbare Vorgabeeinrichtung, z.B. durch einen Drehknopf, vorgegeben werden. Die Wassertemperatur wird gemessen und durch Anpassen der Heizleistung automatisch geregelt. Dies ist wesentlich genauer, schneller und komfortabler als die herkömmliche Temperaturregelung durch Einstellen eines Mischverhältnisses an einer Mischbatterie. Vorzugsweise ist dabei die manuell einstellbare Vorgabetemperatur der Temperaturregelung auf 45[deg.]C begrenzt, und/oder ist die Abgabetemperatur auf 45[deg.]C begrenzt. Damit werden einerseits Verbrühungen verhindert und kann andererseits die Heizleistung im Einklang mit der maximalen Durchflussmenge tief gehalten respektive begrenzt werden.

[0020] Die Wascheinrichtung weist also vorzugsweise eine Versorgung mit Kaltwasser und eine Versorgung mit Energie für die Heizung, jedoch keine Versorgung mit Warmwasser auf. Die Energieversorgung kann elektrisch oder eine Versorgung mit brennbarem Gas sein. Eine andere Versorgung ist aber nicht auszuschliessen.

[0021] Die Wascheinrichtung kann somit als kompakte Baueinheit mit lediglich einem Kaltwasseranschluss und einem elektrischen Versorgungsanschluss ausgebildet sein. Eine solche Baueinheit enthält in einem Gehäuse die Druckpumpe und die Heizung sowie vorzugsweise ein Mikrofilter für das zugeführte Wasser bzw. Flüssigkeit. Als Steuereingänge können Bedienungselemente zur Temperatursteuerung und/oder Drucksteuerung vorhanden sein. Diese können an der Baueinheit selber oder an einer abgesetzten Bedieneinheit angebracht sein.

[0022] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die maximale Durchflussmenge des Auslasses 5 l/min oder 3 l/min, und vorzugsweise 1.0 bis 1.5 bis 2 l/min, was einer Heizvorrichtung mit einer maximalen Heizleistung von ungefähr 3 kW entspricht.

[0023] In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die maximale Durchflussmenge des Auslasses 1 l/min und vorzugsweise 0.5 l/min, was einer Heizvorrichtung mit einer maximalen Heizleistung von ungefähr 1 kW entspricht. Diese Verhältnisse sind beispielsweise für einen Auslass in einem Wasserhahn für ein Waschbecken (oder Spülbecken oder Spültisch) geeignet.

[0024] Die oben genannten Durchflussmengen beziehen sich jeweils auf einen Düsensatz. Bei Verwendung mehrerer Düsensätze wird der Durchfluss entsprechend erhöht. Die Heizleistung für eine elektrische Heizung ist, je nach Absicherung und je nach Anzahl genutzter Phasen, typischerweise auf 2, 4 oder 6 kW begrenzt. Damit ist auch die maximale Durchflussmenge bei einer dezentralen Heizung begrenzt, was einen wichtigen Anreiz zur Verringerung der Durchflussmenge bei gleichzeitiger Erhaltung der Waschqualität darstellt.

[0025] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Wascheinrichtung eine Mischvorrichtung zum Vermischen des Wassers mit Seife vor der Abgabe auf. Diese Mischvorrichtung kann zuschaltbar und abschaltbar sein, so dass die Wascheinrichtung in einem ersten und einem zweiten Betriebsmodus betreibbar ist, wobei im ersten Betriebsmodus ("Einseifen") dem Wasser Seife zugemischt wird und der Wasserdurchfluss beispielsweise weniger als 3 l/min oder weniger als 1 l/min und vorzugsweise 0.5 l/min beträgt und im zweiten Betriebsmodus ("Spülen") dem Wasser keine Seife zugemischt wird und der Wasserdurchfluss bis zu 1 l/min oder 2 l/min oder (bei einer Dusche) bis zu 3 l/min oder bis zu 5 l/min beträgt.

[0026] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Zerstäubung dadurch bewerkstelligt, dass ein Flüssigkeitsstrahl mit einer hohen Relativgeschwindigkeit auf ein Hindernis trifft. Dabei kann das Hindernis ein bewegter oder stehender Festkörper oder mindestens ein weiterer Flüssigkeitsstrahl sein. Die Relativgeschwindigkeit entsteht aufgrund der Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstrahls und/oder einer Bewegung des Festkörpers. Mittel zum Erzielen einer hohen Relativgeschwindigkeit sind also Düsen zur Erzeugung eines Flüssigkeitsstrahls, unter Umständen in Verbindung mit einer Pumpe zur Druckerhöhung, und/oder bewegte Festkörper, auf welche einer oder mehrere Flüssigkeitsstrahlen treffen. Insbesondere kann ein solcher Festkörper, im Folgenden auch Zerstäubungskörper genannt, mit hoher Umdrehungszahl rotiert werden.

Die Umdrehungszahl richtet sich nach der gewünschten Relativgeschwindigkeit und dem Radius eines Aufprallpunktes eines Flüssigkeitsstrahles bezüglich der Rotationsachse.

[0027] Die Relativgeschwindigkeit zwischen den Partikeln im Flüssigkeitsstrahl und dem Zerstäubungskörper beträgt über 20, 30 oder 40 m/s und vorzugsweise mindestens annähernd 50 m/s. Damit wird eine optimale Grösse und Geschwindigkeit des zerstäubten Strahls erreicht.

[0028] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Zerstäubung dadurch bewerkstelligt, dass der Auslass mindestens einen Düsensatz mit mindestens zwei Düsen zur Erzeugung von aufeinanderprallenden Flüssigkeitsstrahlen und zur Zerstäubung der Flüssigkeit aufweist. Der Düsensatz weist beispielsweise zwei, drei, vier oder mehr Düsen auf, deren Strahlen zumindest annähernd in einem Punkt aufeinandertreffen. In einer weiteren Variante können die Strahlen absichtlich leicht verschoben werden, so dass sie nicht in einem Punkt aufeinanderprallen und so zum Beispiel ein Massagegefühl bewirken.

[0029] Falls die Flüssigkeit nebst Wasser ein weiteres Medium wie Seife aufweist, so kann dieses weitere Medium der Versorgung aller Düsen oder aber nur einzelner Düsen beigemischt werden. Dazu weist die Wascheinrichtung eine Mischvorrichtung zum Zumischen von Seife in die Flüssigkeitsversorgung von mindestens einer der Düsen auf.

[0030] Bei ausreichend geringer Viskosität kann alternativ das weitere Medium als Flüssigkeit ungemischt mindestens einer Düse zugeführt werden. In beiden Fällen werden die Flüssigkeiten beim Aufeinanderprallen zusätzlich vermischt und verteilt. Grundsätzlich ist dabei auch möglich, dass bei Versorgung von Düsen mit unterschiedlichen Flüssigkeiten auch der Versorgungsdruck, die Art der mehreren verwendeten Pumpen und der Düsendurchmesser der Düsen entsprechend den jeweiligen Flüssigkeiten untereinander variieren. Damit kann eine optimale ausgeglichene Zerstäubung erreicht werden. Es kann zum Beispiel auch von oben Seife zum Kollisionspunkt der aufeinanderprallenden Strahlen geführt und so zugemischt werden.

[0031] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Wascheinrichtung Schutzkörper auf, welche in Richtung der Düsen angeordnet sind, so dass ein Flüssigkeitsstrahl, der nicht von anderen Flüssigkeitsstrahlen getroffen ist, auf einen Schutzkörper trifft. Damit wird verhindert, dass bei Verstopfung einer Düse der Strahl aus einer anderen Düse des Düsensatzes direkt auf die Haut oder die Augen trifft.

[0032] Es hat sich jedoch auch gezeigt, dass bei einer nicht perfekten Ausrichtung der Strahlen eines Düsensatzes diese teilweise zerstäuben und der restliche Teil einen "Sticheleffekt" auf der Haut hervorruft, der je nach Stärke und persönlicher Vorliebe als angenehm oder als massierend empfunden werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind deshalb die Düsen nicht genau aufeinander ausgerichtet, sondern beispielsweise nur mit einer Überschneidung der Strahlflächen von 60% oder 80%. Oder es kann zwischen Betriebsarten mit unterschiedlicher Überschneidung und damit unterschiedlichem Duschgefühl umgeschaltet werden. Dies kann durch Umschalten zwischen mehreren Düsensätzen geschehen oder durch mechanische Variation der Ausrichtung mindestens einer Düse eines Düsensatzes.

[0033] Durch die nur teilweise Überschneidung der Strahlflächen entsteht eine Asymmetrie des zerstäubten Wasserstrahls. Andere Möglichkeiten zum Erzeugen einer Asymmetrie sind beispielsweise die Verwendung von verschiedenen Düsendurchmessern bei mindestens zwei Düsen eines Düsensatzes. Oder es können zwei Düsen eines Düsensatzes mit unterschiedlichen Flüssigkeitsdrücken betrieben werden. Dies kann durch Verwendung separater Pumpen je Düse oder durch Verwendung unterschiedlicher Druckreduziermittel (Drosseln) je Düse erreicht werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, solche unterschiedlichen Drücke pro Düse auch über die Zeit zu variieren und zu steuern. Damit kann die Form und somit auch eine Bewegung des zerstäubten Strahls dynamisch variiert werden.

[0034] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Auslass genau einen Düsensatz auf. Damit kann der Auslass sehr kompakt und einfach hergestellt werden.

[0035] Vorzugsweise beträgt ein Durchmesser der Düsen 3 zwischen 0.1 oder 0.2 oder 0.3 mm und 1.3 mm bis 2 mm, insbesondere zwischen 0.4 mm und 0.7 mm. Vorzugsweise wird dabei ein Druck von 10 bar bis 50 bar, insbesondere von 15 bar bis 25 bar, verwendet. Der halbe Aufprallwinkel, relativ zur Vertikalen, liegt vorzugsweise zwischen 35 und 55 Grad, insbesondere bei 45 Grad. Er kann aber grundsätzlich zwischen Null und fast 90 Grad betragen.

[0036] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Druck durch einen Benutzer einstellbar. Entweder wird dabei der Druck nach Gefühl des Benutzers gesteuert eingestellt, oder es wird durch den Benutzer ein Sollwert vorgegeben, auf welchen mittels einer Druckmessung durch eine Druckregelung geregelt wird.

[0037] In weiteren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung weist der Auslass mindestens eine Düse zur Erzeugung eines Wasser- oder Flüssigkeitsstrahles auf sowie einen beweglichen oder fest angeordneten Zerstäubungskörper zum Zerstäuben dieses Strahles. Der Strahl ist also auf den Zerstäubungskörper gerichtet. Ein fest angeordneter Zerstäubungskörper ist fest am Auslass angebracht und ist nicht bezüglich des Strahls oder der Strahlen bewegbar.

[0038] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Zerstäubungskörper bezüglich der mindestens einen Düse entlang einer Linie bewegbar. Damit wird eine Änderung der Zerstäubungscharakteristik respektive der Geometrie der beim Zerstäuben erzeugten Tröpfchenwolke erzielt.

[0039] Vorzugsweise ist die Düse nach Massgabe der Position des Zerstäubungskörpers entlang der genannten Linie jeweils auf einen anderen Bereich des Zerstäubungskörpers gerichtet. Dabei weisen diese Bereiche unterschiedliche Eigenschaften auf, insbesondere eine unterschiedliche Orientierung bezüglich des Strahls und/oder eine unterschiedliche Oberflächenstruktur.

[0040] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Zerstäubungskörper bezüglich der mindestens einen Düse um eine Drehachse rotierbar. Damit lassen sich unterschiedliche Funktionen erzielen: Ähnlich wie bei der linearen Verschiebung kann einerseits auch durch eine vorübergehende Drehung um die Drehachse ein anders gestalteter Bereich des Zerstäubungskörpers in den Strahl oder die Strahlen gedreht werden, so dass die Zerstäubungscharakteristik geändert wird. Andererseits kann durch eine dauernde Drehung mit hoher Rotationsgeschwindigkeit eine Zerstäubung erreicht werden, ohne dass der Flüssigkeitsstrahl aus der mindestens einen Düse einen besonders hohen Druck respektive eine hohe Geschwindigkeit respektive eine hohe Energie aufweist. Diese Ausführungsform lässt sich also auch ohne eine Druckerhöhung respektive Pumpe realisieren.

[0041] Vorzugsweise ist der Zerstäubungskörper zumindest annähernd ein Rotationsellipsoid, insbesondere eine Kugel, oder zumindest annähernd eine Scheibe, wobei die mindestens eine Düse auf eine Scheibenfläche oder auf einen Scheibenrand gerichtet ist. Der Zerstäubungskörper kann auch eine prismatische Form mit beliebigem Querschnitt aufweisen.

[0042] Das Verfahren zum Betrieb einer Wascheinrichtung zur Abgabe von Wasser im Sanitärbereich, insbesondere in einer Dusche, weist die folgenden Schritte auf:
Erhöhen des Wasserdrucks; und
Versprühen des Wassers mit niedriger Durchflussrate.

[0043] Weitere bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor. Dabei sind Merkmale der Verfahrensansprüche sinngemäss mit den Vorrichtungsansprüchen kombinierbar und umgekehrt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0044] Im Folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen, welche in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
<tb>Fig. 1<sep>eine erste Ausführungsform einer Wascheinrichtung;

<tb>Fig. 2<sep>eine weitere Ausführungsform;

<tb>Fig. 3<sep>eine Ausgestaltung eines Schutzkörpers;

<tb>Fig. 4<sep>eine Baueinheit einer Wascheinrichtung;

<tb>Fig. 5<sep>eine Anlage mit mehreren Wascheinrichtungen;

<tb>Fig. 6<sep>eine Waschanlage oder Duschkabine;

<tb>Fig. 7<sep>eine Anordnung von zwei Düsen in einer Aufsicht a) und in einer Seitenansicht b);

<tb>Fig. 8<sep>eine Struktur einer Wasserscheibe, wie sie bei aufeinanderprallenden Wasserstrahlen entsteht;

<tb>Fig. 9<sep>eine perspektivische Ansicht eines Düsensatzes mit drei Düsen;

<tb>Fig. 10<sep>eine Anordnung von zwei Düsenpaaren in einer Aufsicht a) und in einer Seitenansicht b);

<tb>Fig. 11<sep>einen Auslass mit einer Seifenzuführung;

<tb>Fig. 12<sep>einen Auslass mit einem Zerstäubungskörper;

<tb>Fig. 13 bis 15<sep>weitere Zerstäubungskörper;

<tb>Fig. 16 und 17<sep>eine Scheibe als Zerstäubungskörper;

<tb>Fig. 18<sep>eine gewölbte Scheibe als Zerstäubungskörper;

<tb>Fig. 19<sep>Druck- und Durchflussrelationen bei verschiedenen Düsenarten;

<tb>Fig. 20<sep>Heizleistungsbedarf bei verschiedenen Wasserdurchflüssen; und

<tb>Fig. 21<sep>Heizleistungsbedarf in Bezug zu Heizleistung.

[0045] Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung sind in der Bezugszeichenliste zusammengefasst aufgelistet. Grundsätzlich sind in den Fig. gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wege zur Ausführung der Erfindung

[0046] Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Wascheinrichtung 10. Diese weist einen Auslass 1 mit mindestens einem Düsensatz 2 auf. Der Düsensatz 2 wiederum weist zwei oder mehr Düsen 3 auf. Mit den Düsen 3 wird im Betrieb Flüssigkeit unter hohem Druck und somit mit hoher Geschwindigkeit respektive Energie gerichtet abgegeben. Die Düsen 3 eines Düsensatzes 2 sind so ausgerichtet, dass die abgegebenen Flüssigkeitsstrahlen einander überschneiden und vorzugsweise in einem Punkt treffen. Dadurch wird die Flüssigkeit zerstäubt und entfaltet so eine hohe nässende Wirkung. Die Flüssigkeit ist in der Regel Wasser, wobei aber auch bei einer, mehreren oder allen Düsen eine andere Flüssigkeit oder ein Gemisch von Wasser mit einem weiteren Stoff wie Seife, Desinfektionsmittel etc. abgegeben werden kann.

[0047] Die Flüssigkeit wird dem Auslass 1 vorzugsweise über einen Schlauch 19 zugeführt. Der Auslass kann ein fest montierte Brause sein oder eine von Hand gehaltene und bewegbare Brause respektive ein Duschkopf. Die Flüssigkeit wird durch eine Heizung 5 aufgeheizt, welche eine Energieversorgung 13 aufweist, und durch eine Pumpe 6 gefördert und auf einen erhöhten Betriebsdruck gebracht. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Heizung 5 in Fliessrichtung vor der Pumpe 6 angeordnet. Vorzugsweise ist bei der Zuführung der Flüssigkeit 11 oder an einer anderen Stelle des Flüssigkeitspfades ein Mikrofilter 7 angeordnet, um zu verhindern, dass die Düsen 3 verstopft werden. In der gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist die Zuführung der Flüssigkeit eine Kaltwasserversorgung 11.

[0048] Das Filter 7 ist vorzugsweise zum Filtern von Partikeln mit einer Grösse von über 100, insbesondere über 50 Mikrometern aus dem Wasser respektive der Flüssigkeit vorgesehen.

[0049] Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform, welche keine Heizung 5 aufweist, sondern stattdessen über eine Mischbatterie 8 versorgt wird, mit welcher Wasser aus einer Kaltwasserversorgung 11 und einer Warmwasserversorgung 12 auf eine gewünschte Temperatur gemischt wird.

[0050] Als weitere Ausführungsform der Erfindung ist auch eine Seifenzuführung 15 eingezeichnet, über welche mittels einer Mischvorrichtung 14 dem Wasser Seife zugemischt werden kann. Die Mischvorrichtung 14 ist zweckmässigerweise ein- und ausschaltbar, so dass zwischen einer Betriebsart "Einseifen" mit Seife und einer Betriebsart "Spülen" ohne Seife umgeschaltet werden kann. In diesem Fall muss die Mischvorrichtung 14 ziemlich nahe am Duschkopf angeordnet sein, so dass nach dem Ausschalten der Mischvorrichtung 14 möglichst bald nur noch Wasser den Duschkopf verlässt.

Vorzugsweise wird bei der Betriebsart "Spülen" gegenüber der Betriebsart "Einseifen" auch die geförderte Wassermenge pro Zeiteinheit, also der Durchfluss, erhöht, beispielsweise durch Umschaltung zwischen unterschiedlichen Düsensätzen 2, oder durch Erhöhung des Wasserdrucks durch die Pumpe 6, oder durch Variation der Düsendurchmesser.

[0051] Fig. 3 zeigt eine Ausgestaltung eines Schutzkörpers 4. Mit dem Schutzkörper 4 wird ein Flüssigkeitsstrahl, der nicht oder nur ungenügend auf einen anderen Flüssigkeitsstrahl trifft, aufgefangen. Dies kann insbesondere dann geschehen, wenn eine Düse verstopft oder beschädigt ist. Durch die Schutzkörper 4 wird verhindert, dass der Strahl unmittelbar auf die Haut oder die Augen trifft. Die Schutzkörper 4 respektive entsprechende Ausformungen des Auslasses 1 sind also derart angeordnet, dass sie jeweils in Strahlrichtung der einzelnen Düsen 3 liegen, aber bei funktionsgemässem Betrieb des Auslasses 1 nicht wesentlich von der zerstäubten Flüssigkeit getroffen werden, also die versprühte Flüssigkeit nicht wesentlich behindern.

[0052] Fig. 4 zeigt eine Baueinheit 16 einer Wascheinrichtung. In der Baueinheit 16 sind je nach Ausführungsform die bisher vorgestellten Elemente wie insbesondere die Heizung 5, Pumpe 6, Mikrofilter 7 und gegebenenfalls auch Mischvorrichtung 14 und Seifenzuführung 15 etc. in einer kompakten Einheit in einem Gehäuse zusammengefasst. Das Gehäuse weist eine Energieversorgung 13 und eine Kaltwasserversorgung 11 auf und speist den Auslass 1 über den Schlauch 19. Optional können Bedienelemente 18 zur Steuerung oder Regelung von Temperatur und oder Druck an einer abgesetzten Bedieneinheit 17 angeordnet sein. In einer anderen Variante (strichliert eingezeichnet) sind die Bedienelemente 18 an der Baueinheit 16 selber angeordnet.

[0053] Fig. 5 zeigt eine Anlage mit mehreren Wascheinrichtungen 10. Bei jeder der Wascheinrichtungen 10 liegt an der Baueinheit 16 lediglich eine Kaltwasserversorgung 11 und die Energieversorgung 13 vor. Die Wascheinrichtungen 10 sind beispielsweise an mehreren Stellen eines Gebäudes oder einer mobilen Waschanlage angeordnet.

[0054] Fig. 6 zeigt eine Waschanlage oder Duschkabine. Darin sind mehrere Auslässe 1, die vorzugsweise über eine gemeinsame Versorgungseinheit 16 mit aufgeheiztem Druckwasser versorgt werden, über und seitlich des Waschraumes angeordnet. Es hat sich gezeigt, dass dadurch schnell eine sehr gute, homogene Wärmeverteilung und ein angenehmes Duschgefühl entstehen. Derselbe Effekt entsteht auch mit nur einem Düsenkopf, wenn die Duschkabine geschlossen bleibt. Trotz der geringen verwendeten Wassermenge ist der Wärmeübergang auf den Körper sehr gut. Die kleinen Tropfen wärmen die Raumluft sehr schnell auf, was ein homogenes Wärmegefühl gibt. Die homogene Wärmeverteilung ist eine Folge davon, dass die Luft durch die grosse Oberfläche der Tropfen schnell aufgewärmt wird. Die Tropfen kühlen wegen ihrer kleinen Masse sofort ab. Es entsteht schnell ein Temperaturgleichgewicht.

[0055] Fig. 7 zeigt schematisch eine Anordnung von zwei Düsen 3 in einer Aufsicht a), in Richtung einer Hauptsprührichtung der Vorrichtung gesehen, und in einer Seitenansicht b). Die aufeinander ausgerichteten Strahlen 21 der Flüssigkeit treffen sich in einem Zusammenprallpunk oder Aufprallpunkt 20. Die beiden Strahlen 21 definieren eine erste Ebene. Die durch den Zusammenprall versprühten Wassertropfen bilden einen Sprühkörper, welcher symmetrisch zu einer weiteren Ebene ist, wobei die zweite Ebene im Wesentlichen senkrecht zur ersten Ebene steht. In der Seitenansicht ist ein Winkel [theta] zwischen den Strahlen 21 und einer Winkelhalbierenden eingezeichnet.

[0056] Fig. 8 zeigt die Struktur einer Wasserscheibe, wie sie bei aufeinanderprallenden Wasserstrahlen entsteht. Im Gegensatz zur Fig. 7, bei welcher die Haupstrahlrichtung nach unten verläuft, verläuft in Fig. 8 die Hauptstrahlrichtung nach rechts. Die gezeigten Parameter sind: vo: Strahlgeschwindigkeit; r: Distanz Aufprallpunkt - Scheibenrand; 2[theta]: Aufprallwinkel; h: Dicke der Scheibe; 2R: Strahldurchmesser; [phi]: Winkellage.

[0057] Werden zwei gleich starke Wasserstrahlen gegeneinandergerichtet, bildet sich zwischen ihnen eine dünne Wasserscheibe. Die Scheibe löst sich bei einem bestimmten Abstand vom Punkt des Zusammenpralls der beiden Strahlen auf und erzeugt dadurch feine Tropfen.

[0058] Wenn die beiden Wasserstrahlen genau gleich stark sind, heben sich die vertikalen Komponenten ihrer Impulse beim Zusammenprall auf, und durch den Druck, der im Augenblick des Aufpralls entstanden ist, breitet sich eine dünne Wasserschicht horizontal aus. Sobald hier Löcher entstehen, die sich durch die Oberflächenspannung des Wassers noch vergrössern, wird die Scheibe zerstört.

[0059] Die Düsen und damit die erzeugten Flüssigkeitsstrahlen sind in der Regel rund, können aber auch einen rechteckigen Querschnitt aufweisen oder allgemein von prismatischer Form sein.

[0060] Durch die (für den Sanitärbereich) hohen Betriebsdrücke und die niedrigen Wassertemperaturen werden Kalkablagerungen in den Düsen gar nicht gebildet oder dann wieder erodiert.

[0061] Fig. 9 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht eines Düsensatzes 2 mit drei Düsen 3. Es entstehen beim Aufprallpunkt Wasserscheiben, deren Ebenen, von oben gesehen und bei gleich starken Strahlen, in den Winkelhalbierenden zwischen den Strahlen liegen. Analog können auch mehr als drei Düsen 3 im Wesentlichen auf einem Kreis angeordnet und auf den Zusammenprallpunkt gerichtet sein. Der halbe Aufprallwinkel [theta] liegt jeweils zwischen den Strahlen und der senkrechten Symmetrieachse des Düsensatzes 2. Jede der Düsen 3 wird über eine Düsenversorgungsleitung 22 von der gemeinsamen Pumpe 6 mit Flüssigkeit versorgt. Die Düsenversorgungsleitungen 22 sind in der Figur nur schematisch eingezeichnet, in Realität sind sie z.B. durch Hohlräume zwischen Einzelteilen des Auslasses 1 gebildet.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden verschiedene Düsen 3 mit verschiedenen Flüssigkeiten versorgt, also bei drei Düsen mit zwei oder drei unterschiedlichen Flüssigkeiten. Solche unterschiedlichen Flüssigkeiten sind beispielsweise Seifen, Seifenlösungen, Desinfektionsmittel etc.

[0062] In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Auslass 1 mehrere Düsensätze auf, die in einer Reihe nebeneinander oder auf einem Kreisbogen oder Kreis angeordnet sind.

[0063] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Auslass 1 mindestens zwei Düsensätze auf, wobei die Düsen 3 zumindest annähernd in einer Ebene angeordnet sind, und die Aufprallpunkte der beiden Düsensätze 2 in einer Richtung, die zumindest annähernd senkrecht zu dieser Ebene verläuft, voneinander beabstandet sind. Fig. 10zeigt schematisch eine solche Anordnung in einer Aufsicht a) und einer Seitenansicht b): Zwei Düsensätze 2, 2 sind quer zueinander angeordnet: Die Strahlen 21 jedes Düsensatzes 2, 2 definieren eine Ebene des Düsensatzes 2, 2. Die Ebenen der beiden Düsensätze 2, 2 stehen im Winkel zueinander, im gezeigten Beispiel mindestens annähernd rechtwinklig. Die Aufprallpunkte der beiden Düsensätze 2, 2 sind vorzugsweise voneinander beabstandet, liegen aber beide auf der Schnittgeraden der beiden Ebenen.

[0064] Fig. 11 zeigt einen Auslass 1 mit einer Seifenzuführung 23. Die Seifenzuführung 23 ist im Auslass 1 über dem Aufprallpunkt 20 angeordnet, so dass die zugeführte Seife in den Bereich des Aufprallpunkts 20 tropft oder läuft. Die Seife wird durch die aufeinanderprallenden Wasserstrahlen mitgerissen und vermischt. Die Seifenzuführung 23 ist vorzugsweise steuerbar respektive ein- und ausschaltbar. Dazu weist sie beispielsweise ein Steuermittel, beispielsweise einen Verschluss oder ein Ventil oder eine Pumpe auf, welches steuerbar ist, das heisst über eine Steuerleitung oder von Hand ein- und ausschaltbar ist.

[0065] Fig. 12 zeigt einen Auslass 1 mit einem Zerstäubungskörper 34. Der Zerstäubungskörper 34 ist in Richtung einer Achse 33 linear verschiebbar und/oder um diese Achse 33 drehbar angeordnet. Eine Antriebseinheit 32 bewirkt diese Bewegung respektive Bewegungen und weist dazu einen oder zwei einzelne Antriebe oder Motoren auf. Mindestens eine Düse 3 ist auf den Zerstäubungskörper 34 gerichtet, so dass im Betrieb der Wascheinrichtung 10 der Flüssigkeitsstrahl dieser Düse 3 auf den Zerstäubungskörper 34 trifft. Bei einem linear verschiebbaren Zerstäubungskörper 34 trifft der Strahl entsprechend der Position des Zerstäubungskörpers 34 auf eine verschieden orientierte Oberfläche und/oder auf eine verschieden strukturierte Oberfläche.

Beispielsweise trifft beim Zerstäubungskörper 34 der Fig. 12, welcher beispielhaft ein Rotationsellipsoid ist, ein Strahl auf einen Sektor der Oberfläche mit einem Höhenwinkel [alpha] bezüglich des Äquators des Ellipsoids. Damit variieren der Aufprallwinkel des Strahls auf den Zerstäubungskörper 34 und die mittlere Richtung des zerstäubten Strahls in Abhängigkeit des Höhenwinkels [alpha].

[0066] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Zerstäubungskörper 34 entlang der Verschiebungsachse unterschiedliche Oberflächenstrukturen auf, so dass durch Verschieben des Zerstäubungskörpers 34 unterschiedliche Zerstäubungscharakteristiken erzielbar sind. Beispielsweise kann beim Zerstäubungskörper 34 der Fig. 12die Oberfläche für unterschiedliche Bereiche von Höhenwinkeln [alpha] jeweils anderer Rauheiten auf weisen. Fig. 13 zeigt einen Zerstäubungskörper 34 mit dieser Eigenschaft, aber ohne dass er ein Ellipsoid als Grundform aufweist. Der Zerstäubungskörper 34 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch und/oder prismatisch bezüglich der Achse oder Drehachse 33.

Er weist beispielsweise entlang der Drehachse 33 einen ersten Sektor 341 mit einer gezahnten Oberfläche, einen zweiten Sektor 342 mit einer glatten Oberfläche und einen dritten Sektor 343 mit einer aufgerauten Oberfläche, ähnlich wie Schmirgelpapier, auf. Durch Verschieben des Zerstäubungskörpers 34 wird der Strahl auf dem einen oder anderen Sektor 341, 342, 343 mit ganz anderen Eigenschaften zerstäubt. In der gezeigten Ausführungsform weist also jeder der Sektoren eine unterschiedliche Oberflächenstruktur und einen oder mehrere unterschiedliche Orientierungen der Oberfläche bezüglich eines Strahls auf.

[0067] In einer anderen Ausführungsform gemäss Fig. 14 ist der Zerstäubungskörper 34 ein Rotationszylinder, weist also bei Verschiebung entlang der Achse 33 unterschiedliche Oberflächenstrukturen bei gleichbleibendem Aufprallwinkel und Abstrahlwinkel auf. Eine solche Ausführungsform kann rotierend oder nicht rotierend eingesetzt werden, wobei in beiden Fällen durch die Verschiebung entlang der Achse 33 die unterschiedlichen Oberflächen der Sektoren 341, 342, 343 zum Einsatz gebracht werden.

[0068] Ein solcher Zerstäubungskörper 34 kann mit unterschiedlichen Betriebsarten eingesetzt werden, wobei bestimmte Ausführungsformen der Erfindung auch nur auf einzelne dieser Betriebsarten ausgerichtet sein können: In einer ersten Betriebsart werden die Wasser- respektive Flüssigkeitsstrahlen 21 in den Düsen 3 mit hohem Druck erzeugt und wird die lineare Verschiebbarkeit des Zerstäubungskörpers 34 genutzt, um unterschiedliche respektive dynamisch variierbare Zerstäubungseigenschaften zu erhalten. Dazu ist es nicht unbedingt erforderlich, dass der Zerstäubungskörper 34 auch drehbar ist oder gedreht wird. Die Energie zum Zerstäuben stammt aus der hohen Geschwindigkeit der Strahlen.

Durch Bewegen des Zerstäubungskörpers 34, sei es durch Verdrehen und/oder Verschieben, können unterschiedlich strukturierte Oberflächenbereiche in den Bereich des Strahls 21 gebracht werden.

[0069] In einer zweiten Betriebsart ist der Zerstäubungskörper 34 mit hoher Geschwindigkeit um die Drehachse 33 drehbar. Die Energie zum Zerstäuben stammt aus der Drehung des Zerstäubungskörpers 34, so dass die Düsen mit hohem Druck, aber auch mit niedrigem Druck, das heisst ohne eine Pumpe 6, betreibbar sind. Dabei kann der Zerstäubungskörper 34 wie in der ersten Betriebsart auch verschiebbar sein, er kann aber auch nicht verschiebbar sein.

[0070] Fig. 15 zeigt einen Zerstäubungskörper 34 in Form eines Rotationsellipsoids, mit weiteren Sektoren 344, 345, 346, mit verschiedenen Oberflächenstrukturen. Beim Drehen des Zerstäubungskörpers 34 um die Drehachse 33 werden unterschiedliche Sektoren 344, 345, 346 vom Strahl 21 getroffen. Durch Verschieben entlang der Drehachse 33 werden der Aufprallwinkel und der Abstrahlwinkel geändert. Dieser Zerstäubungskörper 34 ist also nicht für eine schnelle Rotation zur Zerstäubung vorgesehen. Die weiteren Sektoren 344, 345, 346 entsprechen unterschiedlichen "Längengraden", währenddem die Sektoren 341, 342, 343 der Fig. 13 und 14unterschiedlichen "Breitengraden" oder Höhenwinkeln [alpha] entsprechen.

[0071] Fig. 16 und 17 zeigen eine Scheibe als Zerstäubungskörper. Hier ist mindestens eine Düse 3 auf eine Scheibenfläche 36 oder auf den Scheibenrand 37 ausgerichtet. Die Scheibenfläche 36 kann je nach Radius unterschiedliche Oberflächenstrukturen aufweisen, was in der Fig. 16 durch einen schattierten Bereich angedeutet ist. Die Scheibenfläche 36 kann auch profiliert sein, das heisst dass die Scheibenfläche 36 nicht eben ist, sondern ein rotationssymmetrisches Profil in Funktion des Radius aufweist. Durch Verschieben der Düse 3 entlang des Radius sind auch hiermit unterschiedliche Aufprallwinkel und Abstrahlcharakteristiken erzielbar.

[0072] Die Scheibenfläche 36 ist einer anderen Ausführungsform der Erfindung gemäss Fig. 18gewölbt, beispielsweise in Form einer Kugelfläche, so dass auch der Abstrahlwinkel vom Radius des Aufprallpunktes abhängt.

[0073] Geeignete Drehzahlen für rotierende Zerstäubungskörper 34 reichen von 5000 bis 200 000 Umdrehungen pro Minute. Durch Variation der Drehzahl wird die mittlere Tröpfchengrösse im zerstäubten Strahl variiert, wobei die Tröpfchengrösse von der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Strahl und dem Zerstäubungskörper 34 abhängt. Es zeigt sich, dass eine Tröpfchengrösse von rund 20 bis 80 Mikrometern eine Relativgeschwindigkeit von rund 50 m/s benötigt. Dies bedeutet beispielsweise, dass dafür bei einem stehenden Zerstäubungskörper 34 der Strahl eine Geschwindigkeit von rund 50 m/s aufweisen muss. Umgekehrt, falls der Strahl eine Geschwindigkeit von nur wenigen m/s aufweist, so muss sich der Zerstäubungskörper 34 am Aufprallpunkt mit dieser Geschwindigkeit bewegen.

Beispielsweise bedeutet dies, dass sich ein Oberflächenpunkt einer Scheibe oder eines Zylinders mit einem Durchmesser von 30 mm mit ca. 30 000 Umdrehungen pro Minute drehen muss.

[0074] Fig. 19 zeigt Drücke P und Durchflussraten F für verschiedene Düsendurchmesser und Düsenanzahl. Bei jeder Kurve steht der jeweilige Wert X/Y für eine Düsenanzahl X und Düsendurchmesser Y in Millimetern, also beispielsweise 2/0.7 für eine Anordnung mit 2 Düsen von 0.7 mm Durchmesser.

[0075] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die maximale Durchflussmenge des Auslasses 3 l/min, und vorzugsweise 1.5 bis 2 l/min, was einer Heizvorrichtung mit einer Heizleistung von ungefähr 3 kW entspricht. Bevorzugt werden 3 Düsen mit einem Durchmesser von 0.4 mm mit einem Druck von 20 bar betrieben. Der halbe Aufprallwinkel [theta] beträgt vorzugsweise 45[deg.]. Die meisten, also rund 80% oder mehr der erzeugten Tröpfchen haben dabei vorzugsweise einen Durchmesser von unter 100 Mikrometern.

[0076] Fig. 20 zeigt einen Heizleistungsbedarf P in kW bei in Abhängigkeit der erzeugten Temperaturdifferenz [Delta]T in Grad für verschiedene Wasserdurchflussmengen in Litern pro Minute. Eine Durchflussmenge von 14 l/min entspricht einer normalen Dusche, 12 l/min entsprechen einer verstellbaren Dusche, 9 l/min einer Spardusche und 1.5 l/min entsprechen einer Ausführungsform der Erfindung. Um beispielsweise das kontinuierlich laufende Wasser um eine Temperaturdifferenz von 30[deg.] zu erwärmen, wird bei 12 Litern/Minute eine kontinuierliche Leistung von 25 kW benötigt. Dabei wird ein optimaler Wirkungsgrad der Heizung angenommen. Bei einer Durchflussmenge von 1.5 l/min werden lediglich rund 2 kW benötigt.

[0077] Dies liegt im Rahmen einer Heizung 5, die durch eine gewöhnliche Hausinstallation mit 230 V Wechselstrom respektive 400 V Drehstrom versorgt werden kann. Fig. 21zeigt einen Heizleistungsbedarf für niedrige Durchflussmengen von 1, 2 und 3 l/min, wie sie gemäss der Erfindung realisierbar sind. Dazu sind maximal realisierbare Werte für Heizleistungen eingezeichnet: eine untere Horizontale bei einer ersten Heizleistung von ca. 3.6 kW und eine obere Horizontale bei einer zweiten Heizleistung von ca. 6 kW. Dies entspricht einer Versorgung mit 230 respektive 400 Volt bei 16 Ampere.

[0078] Je nach Jahreszeit und gewünschter Wassertemperatur muss das Duschwasser um rund 20 bis 35 Grad aufgeheizt werden. Dies entspricht dem schattierten Bereich in der Darstellung. In diesem Bereich kann also mit Durchflussmengen zwischen 1 und 2 Litern eine elektrische Durchlauferhitzung "on demand" verwendet werden. Für höhere Durchflussmengen ist eine Speicherheizung oder ein Boiler oder eine leistungsfähigere Heizung notwendig.

Bezugszeichenliste

[0079]
<tb>1<sep>Auslass

<tb>2, 2<sep>Düsensatz

<tb>3<sep>Düse

<tb>4<sep>Schutzkörper

<tb>5<sep>Heizung

<tb>6<sep>Pumpe

<tb>7<sep>Mikrofilter

<tb>8<sep>Mischbatterie

<tb>10<sep>Wascheinrichtung

<tb>11<sep>Kaltwasserversorgung

<tb>12<sep>Warmwasserversorgung

<tb>13<sep>Energieversorgung

<tb>14<sep>Mischvorrichtung

<tb>15<sep>Seifenzuführung

<tb>16<sep>Baueinheit

<tb>17<sep>Bedieneinheit

<tb>18<sep>Bedienelemente

<tb>19<sep>Schlauch

<tb>20<sep>Aufprallpunkt und

<tb><sep>Wasserscheibe

<tb>21<sep>Flüssigkeitsstrahl

<tb>22<sep>Düsenversorgungsleitung

<tb>23<sep>Seifenzuführung

<tb>32<sep>Antrieb

<tb>33<sep>Drehachse

<tb>34<sep>Zerstäubungskörper

<tb>341-346<sep>Sektoren des Zerstäubungskörpers

<tb>36<sep>Scheibenfläche

<tb>37<sep>Scheibenrand

Claims

1. Wascheinrichtung (10) zur Abgabe von Wasser im Sanitärbereich, insbesondere in einer Dusche, aufweisend einen Auslass (1) zum Versprühen von Flüssigkeiten mit niedriger Durchflussrate und eine Fördervorrichtung (6) zur Erhöhung eines Flüssigkeitsdrucks vor dem Versprühen.

2. Wascheinrichtung (10) gemäss Anspruch 1, aufweisend eine Heizvorrichtung (5) zum Aufheizen des Wassers.

3. Wascheinrichtung (10) gemäss Anspruch 2, wobei die Heizvorrichtung (5) zum geregelten Aufheizen des Wassers auf eine vorgegebene Abgabetemperatur eingerichtet ist.

4. Wascheinrichtung (10) gemäss Anspruch 2 oder 3, aufweisend eine Versorgung mit Kaltwasser (11) und eine Versorgung mit Energie (13) für die Heizung (5), jedoch keine Versorgung mit Warmwasser.

5. Wascheinrichtung (10) gemäss Anspruch 4, wobei die Versorgung mit Energie (13) eine elektrische Energieversorgung ist.

6. Wascheinrichtung (10) gemäss Anspruch 4, wobei die Versorgung mit Energie (13) eine Versorgung mit Gas ist.

7. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Heizvorrichtung (5) nach dem Durchlaufprinzip arbeitet respektive keinen besonderen Speicher zum Aufheizen des Wassers aufweist.

8. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Abgabetemperatur auf 45[deg.]C begrenzt ist, und, falls eine Temperaturregelung vorhanden ist, auch eine manuell einstellbare Vorgabetemperatur der Temperaturregelung auf 45[deg.]C begrenzt ist.

9. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der vorgängigen Ansprüche, wobei der Auslass (1) Teil eines Duschkopfes ist, die maximale Durchflussmenge des Auslasses 3 l/min bis 5 l/min, und vorzugsweise 1 l/min bis 2 l/min beträgt.

10. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Auslass (1) Teil eines Wasserhahns ist, die maximale Durchflussmenge des Auslasses 1 l/min und vorzugsweise 0.5 l/min beträgt.

11. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der vorgängigen Ansprüche, aufweisend eine Mischvorrichtung (14) zum Vermischen von Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser mit Desinfektionsmittel oder mit Seife vor der Abgabe.

12. Wascheinrichtung (10) gemäss Anspruch 11, wobei die Mischvorrichtung (14) zuschaltbar und abschaltbar ist.

13. Wascheinrichtung (10) gemäss Anspruch 12, wobei die Wascheinrichtung (10) in einem ersten und einem zweiten Betriebsmodus betreibbar ist, wobei im ersten Betriebsmodus dem Wasser eine weitere Flüssigkeit, vorzugsweise ein Desinfektionsmittel oder Seife, zugemischt wird und der Wasserdurchfluss weniger als 1 l/min und vorzugsweise 0.5 l/min beträgt, und im zweiten Betriebsmodus dem Wasser keine weitere Flüssigkeit zugemischt wird und der Wasserdurchfluss bis zu 2 l/min beträgt.

14. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der vorgängigen Ansprüche, wobei der Auslass (1) Mittel zum Erzielen einer hohen Relativgeschwindigkeit zwischen einem Flüssigkeitsstrahl (21) und einem Hindernis (21; 34) zum Zerstäuben des Flüssigkeitsstrahls (21) aufweist.

15. Wascheinrichtung (10) gemäss Anspruch 14, wobei der Auslass (1) mindestens einen Düsensatz (2) mit mindestens zwei Düsen (3) und vorzugsweise drei Düsen (3) zur Erzeugung von aufeinanderprallenden Flüssigkeitsstrahlen (21) und zur Zerstäubung der Flüssigkeit bzw. der Flüssigkeiten aufweist.

16. Wascheinrichtung (10) gemäss Anspruch 15, wobei ein Düsensatz (2) asymmetrisch ausgebildet oder betrieben wird, indem mindestens eine der folgenden Massnahmen zutrifft:

- mindestens zwei Düsen (3) eines Düsensatzes (2) sind gegeneinander verschoben, so dass ihre Strahlen nicht exakt aufeinandertreffen;

- mindestens zwei Düsen (3) eines Düsensatzes (2) weisen verschiedene Düsendurchmesser auf;

- mindestens zwei Düsen (3) eines Düsensatzes (2) sind mit unterschiedlichen Drücken betreibbar.

17. Wascheinrichtung (10) gemäss Anspruch 15 oder 16, aufweisend Schutzkörper (4), welche in Richtung der Düsen (3) angeordnet sind, so dass ein Flüssigkeitsstrahl (21), der nicht von anderen Flüssigkeitsstrahlen (21) getroffen ist, auf einen Schutzkörper (4) trifft.

18. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei der Auslass (1) genau zwei Düsensätze (2) aufweist.

19. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei der Auslass (1) genau einen Düsensatz (2) aufweist.

20. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei der Auslass (1) mehrere Düsensätze (2) aufweist, die in einer Reihe nebeneinander oder entlang eines Kreisbogens angeordnet sind.

21. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei der Auslass (1) mindestens zwei Düsensätze (2) aufweist und die Düsen (3) zumindest annähernd in einer Ebene angeordnet sind, und die Aufprallpunkte der beiden Düsensätze (2) in einer Richtung, die zumindest annähernd senkrecht zu dieser Ebene verläuft, voneinander beabstandet sind.

22. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 15 bis 21, wobei ein Durchmesser der Düsen (3) zwischen 0.1 mm und 2 mm, insbesondere zwischen 0.3 mm und 1.3 mm, und vorzugsweise zwischen 0.4 mm und 0.7 mm beträgt.

23. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 15 bis 22, wobei die Fördervorrichtung (6) zur Förderung des Wassers oder der Flüssigkeit mit einem Druck von 10 bar bis 50 bar, insbesondere von 15 bar bis 25 bar, vorgesehen ist.

24. Wascheinrichtung (10) gemäss Anspruch 23, wobei der Druck durch einen Benutzer einstellbar ist.

25. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 15 bis 24, wobei im Betrieb des Düsensatzes ein überwiegender Teil der durch den Zusammenprall der Flüssigkeitsstrahlen erzeugten Flüssigkeitspartikel einen Durchmesser von weniger als 100 Mikrometern aufweist.

26. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 15 bis 25, aufweisend eine Mischvorrichtung (14) zum Zumischen von Seife in die Flüssigkeitsversorgung von mindestens einer der Düsen.

27. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der vorgängigen Ansprüche, aufweisend ein Filter (7) zum Filtern von Partikeln mit einer Grösse von über 100, insbesondere zum Filtern von Partikeln mit einer Grösse von über 50 Mikrometern, aus dem Wasser respektive der Flüssigkeit.

28. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der vorgängigen Ansprüche, wobei die Fördervorrichtung (6) zur Erhöhung des Flüssigkeitsdrucks eine manuell betreibbare Pumpe ist.

29. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der vorgängigen Ansprüche, aufweisend mindestens eine Düse (3) zur Erzeugung eines Wasser- oder Flüssigkeitsstrahles (21) und einen am Auslass (1) fest montierten oder beweglichen Zerstäubungskörper (34) zum Zerstäuben dieses Strahles.

30. Wascheinrichtung (10) gemäss Anspruch 29, wobei der Zerstäubungskörper (34) bezüglich der mindestens einen Düse (3) entlang einer Linie bewegbar ist.

31. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 29 oder 30, wobei die Düse (3) nach Massgabe der Position des Zerstäubungskörpers (34) entlang der genannten Linie auf einen anderen Bereich (341, 342, 343) des Zerstäubungskörpers (34) gerichtet ist, diese Bereiche unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, insbesondere eine unterschiedliche Orientierung und/oder eine unterschiedliche Oberflächenstruktur.

32. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 29 bis 31, wobei der Zerstäubungskörper (34) bezüglich der mindestens einen Düse (3) um eine Drehachse (33) rotierbar ist.

33. Wascheinrichtung (10) gemäss Anspruch 31, wobei die Düse (3) nach Massgabe der Drehung des Zerstäubungskörpers (34) um die Drehachse (33) auf einen anderen Bereich (344, 345, 346) des Zerstäubungskörpers (34) gerichtet ist, und diese Bereiche unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, insbesondere eine unterschiedliche Orientierung und/oder eine unterschiedliche Oberflächenstruktur.

34. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 29 bis 33, wobei der Zerstäubungskörper (34) zumindest annähernd ein Rotationsellipsoid, insbesondere eine Kugel ist.

35. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 29 bis 33, wobei der Zerstäubungskörper (34) zumindest annähernd eine Scheibe ist, wobei die mindestens eine Düse (3) auf eine Scheibenfläche (36) oder auf einen Scheibenrand (37) gerichtet ist.

36. Wascheinrichtung (10) gemäss einem der Ansprüche 15 bis 28, in welcher eine Zuführung (23) zum Zuführen einer weiteren Flüssigkeit, beispielsweise von Seife oder einem Desinfektionsmittel, zum Aufprallpunkt (20) der Flüssigkeitsstrahlen angeordnet ist.

37. Verfahren zum Betrieb einer Wascheinrichtung (10) zur Abgabe von Wasser, und optional einer weiteren Flüssigkeit, im Sanitärbereich, insbesondere in einer Dusche, aufweisend die folgenden Schritte:

- Erhöhen des Wasser- bzw. Flüssigkeitsdrucks; und

- Versprühen des Wassers, bzw. Flüssigkeit, mit niedriger Durchflussrate.

38. Verfahren gemäss Anspruch 37, aufweisend den Schritt: Aufheizen des Wassers auf eine vorgegebene Temperatur mittels eines elektrischen Durchlauferhitzers.

39. Verfahren gemäss Anspruch 37 oder 38, aufweisend den Schritt: Erzeugen eines Druckes zwischen 10 und 50 bar, insbesondere zwischen 15 und 25 bar, und Abgabe des Wassers mit einer maximalen Durchflussmenge von 5 l/min.

40. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 37 bis 39, wobei zum Versprühen der Flüssigkeit mindestens zwei Flüssigkeitsstrahlen (21) aufeinanderprallen.