DE3544002A1 - Pumpeneinrichtung fuer wirbelstrom-badeanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpeneinrichtung für Wirbelstrom- Badeanlagen, insbesondere für Wirbelstrom-Badewannen, welche eine Wasserpumpe mit einer an die Wanne angeschlossenen Saug­ leitung und mit einer Druckleitung zur Beaufschlagung von Massagedüsen, einen Elektro-Motor zum Antrieb der Wasser­ pumpe sowie eine Mischeinrichtung umfaßt, mit welcher den Wasserstrahlen der Massagedüsen Luft beigemischt werden kann.

In den letzten Jahren finden Wirbelstrom-Badeanlagen, die sogenannten Whirl-Pools, zunehmende Verbreitung, wobei ins­ besondere auch eine große Nachfrage nach Ein-Personen-Badewannen für den privaten Gebrauch besteht. Gerade bei diesen kleinen Whirl-Pool-Anlagen kommt es darauf an, daß mit einfachen, d.h. kostengünstigen und wartungsarmen Pumpeneinrichtungen ein möglichst hoher Wirbeleffekt erzielt wird.

Im Bereich der Whirl-Pool-Anlagen sind zwei verschiedene Systeme bekannt: Das "Jacuzzi-System" und "Len-Gordon-System"; vgl. z.B. die Beschreibung in der Zeitschrift "Schöner Wohnen" Heft 12/83. Bei dem Jacuzzi-System wird über eine Umwälzpumpe das Wasser zunächst aus der Wanne abgesaugt und mehreren, meist vier Massagedüsen in den Seitenwänden der Wanne zugeführt. Um den Effekt der Wasserstrahlen der Massagedüsen zu erhöhen, wird diesen außerdem Luft zugemischt. Als Mischeinrichtungen sind dabei nach dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe arbeitende Luft- Mischdüsen vorgesehen. Der Luftanteil ist regelbar doch sind ihm nach oben hin klare Grenzen gesetzt. Die bekannten Pumpen­ einrichtungen nach dem Jacuzzi-System müssen außerdem einen Durchlauferhitzer aufweisen, mit dem die Abkühlung des Bade­ wassers ausgeglichen werden kann die durch die Beimischung von Umgebungsluft deutlich beschleunigt wird.

Bei dem "Len-Gordon-System" ist anstelle einer Wasserpumpe ein Luft-Kompressor zur Beaufschlagung einer Vielzahl von Luftdüsen vorgesehen, welche im allgemeinen am Boden der Wanne angeordnet sind. Bei diesem System kommen somit keine Wasserstrahlen zum Einsatz und es wird ausschließlich der Massageeffekt der Luftblasen genutzt. Die Umgebungsluft erfährt zwar durch die Kompression eine Erwärmung, so daß eine beschleunigte Abkühlung des Badewassers verhindert wird, doch reicht die Wärme der Luft im allgemeinen nicht aus, um die normale Abkühlung des Badewassers zu unterbinden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Pumpeneinrichtung für Wirbelstrom-Badeanlagen zu schaffen, mit welcher bei einfachem Aufbau der Luftanteil der Massage­ strahlen erhöht werden kann und mit welcher bei minimalem Energieverbrauch die Badewassertemperatur konstant gehalten werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Elektromotor zusätzlich zur Wasserpumpe einen Luft-Kompressor antreibt, dessen freier Ansaugstutzen in der Nähe des Motors angeordnet und zum Motor hingerichtet ist und dessen Druck­ luftstrom den Wasserstrahlen der Massagedüsen über die Misch­ einrichtung zugeführt wird. Die erfindungsgemäße Pumpenein­ richtung arbeitet somit grundsätzlich nach dem Jacuzzi-System; doch läßt sich durch die Verwendung eines Kompressors der Luft­ anteil in den Massage-Wasserstrahlen deutlich erhöhen, so daß ein spezieIler, sehr intensiver Massageeffekt erreicht werden kann. Maßgeblich für diesen besonderen Massageeffekt ist dabei offenbar auch die Tatsache, daß die Luft dem Wasser unter erhöhtem Druck zugeführt wird und somit die Intensität des WasserstrahIs steigt. Da für den Antrieb der Wasserpumpe und des Luft-Kompressors lediglich ein einziger Motor benutzt wird behält die Pumpeneinrichtung einen einfachen, wartungsfreund­ lichen Aufbau und bleibt so kompakt, daß sie beispielsweise auch in einem üblichen Badezimmer noch einbaubar ist. Durch die spezifische Anordnung des freien Ansaugstutzen des Luft- Kompressors wird die Umgebungsluft über den Außenmantel des Motors hinweg angesaugt und nimmt auf diese Weise die Abwärme des Motors auf. Die Luft erfährt somit sowohl in der Ansaug­ phase als auch bei der Kompression eine Erwärmung, die die Abkühlung des Badewassers vollständig ausgleicht. Ein ge­ sonderter Durchlauferhitzer kann somit entfallen. Abgesehen von dem geringeren Geräteaufwand ergibt sich daraus auch eine erhebliche Energieeinsparung.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Mischeinrichtung ein Mischventil sein welches nahe des Druckstutzens der Wasserpumpe im Hauptteil der Wasser-Druck­ leitung angeordnet ist. Für den Wasser- und Luftstrom kann durch die frühzeitige Mischung eine gemeinsame Ringleitung benutzt werden, welche zu den einzelnen Massagedüsen führt. Die gesamte Regelung der Intensität und Mischung der Massage­ strahlen ist auf den Bereich des Motors räumlich konzentriert, so daß sich hinsichtlich Montage, Bedienung und Wartung eine erhebliche Vereinfachung ergibt.

Gemäß der Erfindung kann der Motor zwei einander gegenüber­ liegende Abtriebsenden zum Anschluß der Pumpe und des Kompressors aufweisen kann der Kompressor einen größeren Durchmesser als der Motor besitzen und kann der Ansaugstutzen des Kompressors im äußeren Bereich der motorseitigen Stirnfläche des Kompressors angeordnet sein. Pumpe und Kompressor sitzen somit ohne Zwischen­ getriebe oder dgl. auf einer gemeinsamen Welle. Wie praktische Versuche gezeigt haben, lassen sich dabei Pumpe und Kompressor in ihren Bauformen bequem so aneinander anpassen, daß ein Betrieb mit gleicher Drehzahl möglich ist.

Der Erfindung zufolge kann in der vom Kompressor zum Misch­ ventil führenden Luft-Druckleitung ein Verzweigungsventil angeordnet sein mit welchem ein Teil des Luftstroms in stufenloser Verstellung einem freien Abblasstutzen zuführbar ist. Über das Verzweigungsventil kann der Luftanteil der Massage-Wasserstrahlen geregelt werden. Bei sehr geringem Luftanteil wird die überschüssige Luft über den Abblasstutzen abgeblasen, so daß der Gesamtluftstrom gleich bleibt und stets eine ausreichende Motorkühlung gewährleistet ist.

In weiterer ausgestaltung der Erfindung kann in der Luft- Druckleitung ein Aufteilungsventil angeordnet sein mit welchem ein Teil des Luftstroms in stufenloser Verstellung einer Vielzahl von an der Wanne vorgesehenen Luftdüsen zu­ führbar ist. Somit kann die Pumpeneinrichtung auch im "Len-Gordon-System" betrieben werden bzw. in einer Mischform aus dem "Jacuzzi"- und dem "Len-Gordon-System".

In weiterer Verbesserung der Erfindung kann in der Wasser- Druckleitung ein Umleitungsventil angeordnet sein, mit welchem ein Teil des Wasserstroms in stufenloser Verstellung einer die Wasser-Druck- und Saugleitungen verbindenden Kurz­ schlußleitung zuführbar ist. Soll die Wirbelstrom-Badeanlage ausschließlich im "Len-Gordon-System" mit reiner Luftzuführung betrieben werden wird der in der Pumpe erzeugte Wasserstrom vollständig in die Kurzschlußleitung umgelenkt, so daß durch die mitlaufende Pumpe nur sehr geringe Bremsverluste entstehen.

Der Erfindung zufolge kann die Mantelfläche des Motors von einem Strömungsleitblech umgeben sein und kann der Stutzen des Kompressors in den Spalt zwischen Leitblech und Motor ragen. Durch das Leitblech wird eine besonders gute Wärme­ übertragung zwischen Motor und angesaugter Luft hergestellt.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen 8 bis 10 angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in der zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Pumpen­ einrichtung mit zugeordneter Wirbelstrom- Badewanne,

Fig. 2 den Motor der Pumpeneinrichtung mit Pumpe und Kompressor,

Fig. 3 den Motor mit Kompressor gemäß einem Schnitt III-III in Fig. 2 und

Fig. 4 eine alternative Ausgestaltung der Einheit aus Motor und Kompressor in einer analogen Darstellung zu Fig. 1.

Die Fig. 1 bis 3 veranschaulichen den Aufbau einer Pumpen­ einrichtung für eine Wirbelstrom-Badewanne 1, welche an ihren Seitenwänden 2 jeweils mit zwei Massagedüsen 3 ausgestattet ist. Im Betrieb wird das Badewasser zunächst über eine Saugdüse 4 aus der Wanne 1 abgesaugt und über eine Saugleitung 5 dem Ansaugstutzen 6 einer Wasser-Pumpe 7 zugeführt. Das Wasser verläßt die Pumpe 7 an einem Druckstutzen 8 und tritt in eine Druckleitung 9 ein. Die Druckleitung 9 verzweigt sich hinter ihrem Hauptteil zu einer die beiden Seiten 2 der Wanne 1 um­ greifenden Ringleitung 10, so daß alle Massagedüsen 3 mit gleichem Druck beaufschlagt werden können. Die Pumpe 7 wird von einem Elektro-Motor 11 angetrieben, dessen Antriebs­ welle 12 am gegenüberliegenden Ende gleichzeitig an den Rotor 13 eines Luft-Kompressors 14 angekoppelt ist; vgl. Fig. 2. Der Kompressor 14 besitzt einen größeren Durchmesser als der Motor 11 und trägt am äußeren Bereich seiner motor­ seitigen Stirnfläche 15 einen Ansaugstutzen 16. Unmittelbar neben dem Ansaugstutzen 16 ist der Druckstutzen 17 des Kompressors 14 angeordnet, von welchem aus die komprimierte Luft bei normalem Betrieb einer Luft-Druckleitung 18 zugeführt wird. Die Luft wird dem Wasserstrom mit Hilfe eines Mischventils 19 zugesetzt welches im Hauptteil der Wasser-Druckleitung 9 nahe des Pumpendruck­ stutzens 8 angeordnet ist. Ein Rückschlagventil 20 verhindert ein Eindringen von Wasser in die Luft-Druckleitung 18.

In der Luft-Druckleitung 18 ist ein Verzweigungsventil 21 eingeschaltet mit welchem ein Teil des Luftstroms einem freien Abblasstutzen 22 zuführbar ist wenn der dem Wasser zugemischte Luftanteil verringert werden soll. Das Ver­ zweigungsventil 21 ist durch eine am Wannenrand angebrachte Bedienungseinrichtung 23 stufenlos verstellbar. Die Verbindung zwischen der Bedienungseinrichtung 23 und dem Verzweigungs­ ventil 21 kann auf mechanischem Wege beispielsweise über einen Bowdenzug, oder elektrisch oder pneumatisch erfolgen. Das Verzweigungsventil 21 kann aber auch unmittelbar am Wannenrand angeordnet sein, so daß ein Übertragungsglied zur Bedienungseinrichtung 23 entfallen kann.

In der Luft-Druckleitung 18 ist weiterhin ein Aufteilungs­ ventil 24 vorgesehen, welches ebenfalls über eine Bedienungs­ einrichtung 25 stufenlos verstellbar ist. Mit dem Aufteilungs­ ventil 24 kann ein Teil des Luftstroms oder auch der gesamte Luftstrom einer Zweigleitung 26 zugeführt werden welche an eine Vielzahl von Luftdüsen 27 am Wannenboden angeschlossen ist. Auch die Zweigleitung 26 ist mit einem Rückschlagventil 28 ausgerüstet. Schließlich ist noch in der Wasser-Druck­ leitung 9 - entweder im Hauptteil oder nahe der Verzweigungs­ stelle in der Ringleitung 10 - ein Umleitungsventil 29 vorge­ sehen, welches über eine Bedienungseinrichtung 30 stufenlos verstellbar ist. Soll der Strahl der Massagedüsen 3 reduziert werden, kann über das Umleitungsventil 29 ein Teil des Wasser­ stroms einer Kurzschlußleitung 31 zugeführt werden, welche die Druckleitung 9 mit der Saugleitung 5 verbindet. Mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung ist eine nahezu beliebige Regelung der Wasser- und Luftströme möglich wobei auch eine vollständige Umstellung vom "Jacuzzi"- zum "Len-Gordon-System" möglich ist. Selbstverständlich ist auch in bekannter Weise zusätzlich noch eine Drehzahlregelung des Motors 11 einsetzbar, welche in der Zeichnung der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist.

Der Motor 11 ist von einem zylindrischen Strömungsleitblech 32 vollständig eingekapselt, wobei der Saugstutzen 16 des Kompressors 14 in den Spaltraum zwischen Leitblech 32 und der Mantelfläche 33 des Motors ragt. An dem dem Saugstutzen 16 gegenüberliegenden Ende des Motors 11 ist das Strömungs­ leitblech 32 mit einer Lufteintrittsöffnung 34 versehen, so daß die angesaugte Umgebungsluft zwischen Eintrittsöffnung 34 und Saugstutzen 16 auf der gesamten Länge am Motor entlang streicht. Zusätzlich steht der Ansaugstutzen 16 des Kompressors schräg zur Motorachse 35 so daß die Luft spiralenförmig um den Motor 11 herumgeleitet wird und somit eine optimale Aufnahme der Motorabwärme gewährleistet ist.

Für die Mehrzahl der Einsatzfälle wird allerdings auch eine einfachere Ausführungsform gemäß Fig. 4 genügen bei welcher die Abwärme des Motors 11 lediglich an der Oberseite von einem Strömungsleitblech 36 aufgefangen wird. In dieser Version ist der Ansaugstutzen 37 des Kompressors 14 parallel zur Motorachse 35 und damit auf den Bereich der größten Erwärmung ausgerichtet.

Claims (10)

1. Pumpeneinrichtung für Wirbelstrom-Badeanlagen, insbesondere für Wirbelstrom-Badewannen (1), welche eine Wasserpumpe (7) mit einer an die Wanne (1) angeschlossenen Saugleitung (5) und mit einer Druckleitung (9) zur Beaufschlagung von Massagedüsen (3) einen Elektro-Motor (11) zum Antrieb der Wasserpumpe (7) sowie eine Mischeinrichtung umfaßt, mit welcher den Wasserstrahlen der Massagedüsen (3) Luft beigemischt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (11) zusätzlich zur Wasser-Pumpe (7) einen Luft- Kompressor (14) antreibt, dessen freier Ansaugstutzen (16) in der Nähe des Motors (11) angeordnet und zum Motor (11) hin gerichtet ist und dessen Druckluftstrom den Wasser­ strahlen der Massagedüsen (3) über die Mischeinrichtung zugeführt wird.

2. Pumpeneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung ein Mischventil (19) ist, welches nahe des Druckstutzens (8) der Wasser-Pumpe (7) im Hauptteil der Wasser-Druckleitung (9) angeordnet ist.

3. Pumpeneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekenn­ zeichnet daß der Motor (11) zwei einander gegenüberliegende Antriebsenden zum Anschluß der Pumpe (7) und des Kompressors (14) aufweist, daß der Kompressor (14) einen größeren Durch­ messer als der Motor (11) besitzt und daß der Ansaugstutzen (16) des Kompressors (14) am äußeren Bereich der motorseitigen Stirnfläche (15) angeordnet ist.

4. Pumpeneinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der vom Kompressor (14) zum Mischventil (19) führenden Luft-Druckleitung (18) ein Verzweigungsventil (21) angeordnet ist mit welchem ein Teil des Luftstroms in stufenloser Ver­ stellung einem freien Abblasstutzen (22) zuführbar ist.

5. Pumpeneinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Luft-Druckleitung (18) ein Aufteilungsventil (24) angeordnet ist, mit welchem ein Teil des Luftstroms in stufen­ loser Verstellung einer Vielzahl von an der Wanne (1) vorge­ sehenen Luftdüsen (27) zuführbar ist.

6. Pumpeneinrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß in der Wasser-Druckleitung (9) ein Umleitungsventil (29) angeordnet ist, mit welchem ein Teil des Wasserstroms in stufenloser Verstellung einer die Wasser-Druck- und Saug­ leitungen (5, 9) verbindenden Kurzschlußleitung (31) zuführ­ bar ist.

7. Pumpeneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (33) des Motors (11) von einem Strömungs­ leitblech (32) umgeben ist und daß der Saugstutzen (16) des Kompressors (14) in den Spaltraum zwischen Leitblech (32) und Motor (11) ragt.

8. Pumpeneinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (32) zylindrisch ausgebildet ist und den Motor (11) vollständig einkapselt und daß an dem dem Saug­ stutzen (16) gegenüberliegenden Ende des Leitbleches (32) eine Lufteintrittsöffnung (34) vorgesehen ist.

9. Pumpeneinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugstutzen (16) des Kompressors (14) schräg zur Motorachse (35) gerichtet ist.

10. Pumpeneinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsleitblech (36) lediglich die Oberseite des Motors (11) abschirmt.