專利名稱：用于熱水龍頭的產(chǎn)生彩色液體流的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于產(chǎn)生彩色液體流的方法及根據(jù)權(quán)利要求5的前序部分的裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，給予從出水龍頭、噴泉、人造瀑布及類似設(shè)施流出的液體流以白色或彩色的外觀，用于實現(xiàn)光學的效果。為此使用了一些光源，所述光源的光波被導(dǎo)入到介質(zhì)中。當光波到達流出的水束的邊緣上及到達一種介質(zhì)如洗手盆上時，該有意的發(fā)光效應(yīng)被實現(xiàn)。在水束整個長度上的發(fā)光效應(yīng)通過定向的光波在水束內(nèi)部的反射來形成，如由玻璃纖維光纜所公知的那樣。對于光、彩色及發(fā)光效應(yīng)被理解為可見的色彩信號，該色彩信號在流體中或流體到達(Auftreffen)的位置上可用正常視力的眼睛看到。
例如由專利文獻EP 0 181 896 B2公開了一種液體噴嘴，它設(shè)有一個照明光源，用于產(chǎn)生一個白色的或彩色的水束。照明光源由一種發(fā)光裝置組成，它以十四個不同的實施形式或緊鄰地位于液體出口上或位于一個遠離該出口的部位上。為了使光傳播到液體出口時損失盡可能少的發(fā)發(fā)光強度，設(shè)置了光導(dǎo)損耗小的裝置。發(fā)光裝置在出水龍頭、噴泉或人造瀑布的內(nèi)部被設(shè)置在輸入的液體的外部或液體本身中。在此，通過合適的措施來達到液體不與發(fā)光裝置及導(dǎo)電部分相接觸。為了達到水束顏色的變化，可在照明光源的前面放置一個可轉(zhuǎn)動的棱鏡或光柵。借助該發(fā)明可使水束以強烈的色彩富有效果地發(fā)光。
由專利文獻US 6 393 192 B1公開了用于一種裝飾性噴泉的另一發(fā)白色及彩色光的水束。水在一個循環(huán)回路中不斷地從一個水池通過一個管道系統(tǒng)循環(huán)到一個位于高處的流出管，從這里起，水作為自由的水束又回流到水池內(nèi)。水的運動借助一個泵來產(chǎn)生。水的發(fā)光效應(yīng)借助一個位于水循環(huán)回路之外的光源來產(chǎn)生。一個玻璃纖維光纜水密地從該光源導(dǎo)入管道系統(tǒng)中一直達到流出管。該光纜結(jié)束在出口的前面，光束在這里過渡到水中。
此外，由專利文獻US 6 375 342 B1公開了一種人造瀑布，其中光從一個光源通過光纜導(dǎo)向一個水出口的下邊緣。在此，這樣設(shè)置光纜，使得各個纖維的發(fā)光端部彼此以一定的關(guān)系位于水出口的下面。
此外由實用新型DE 299 00 790 U1公開了一種用于淋浴應(yīng)用的發(fā)光噴頭。該噴頭在內(nèi)部設(shè)有一個光源，該光源通過一個彌散屏照亮流出的水束及使光傳播到水束中。
在以上引證的這些已知方案中，通過發(fā)光的水束達到一種富有效果的作用，這被觀察者感受到美、安靜及藝術(shù)的享受。
通過一個操作部件或通過一個無接觸的人員探測來操作的龍頭不可能使人知道被個別調(diào)節(jié)的水溫范圍，因為只有當人測試時水才流出及由此必需預(yù)調(diào)節(jié)。這需要由使用者來嘗試工作溫度及冒有被流出的燙水燙傷的危險或在相反情況下流出過冷的水使人感到過冷。
在準備盆浴時經(jīng)常存在一個問題，即手動調(diào)節(jié)的水溫在整個流入持續(xù)時間上不保持恒定。溫度的檢測將以一定時間間隔相繼地由流入盆中的水及由水入口來感知。然后在需要的情況下進行再調(diào)節(jié)。為了節(jié)省為確定水溫所需的手接觸，已知使用裝有溫度顯示器的出水龍頭。如果流入溫度顯示與給定值有偏差，則手動地進行再調(diào)節(jié)。
此外由公開文獻DE 102 19 171 A1公開了一種單柄龍頭，它設(shè)有一個操作部件，用于自動地調(diào)節(jié)冷水及熱水的混合比例，以立即提供一定溫度的水。這種龍頭尤其適用于公共設(shè)施，在那里不同的使用者可以洗其手，無需每次通過再調(diào)節(jié)及測試來重新調(diào)節(jié)水溫。用于調(diào)節(jié)水溫的操作部件可以是與混水手柄作用連接的傾角傳感器和/或加速度傳感器。所需的水溫在開始時被調(diào)節(jié)。單柄龍頭的所有以后的使用者則可用舒適溫度的水來洗手。由此使水消耗減少，因為不再需要調(diào)節(jié)水溫，在該調(diào)節(jié)時一定水量將白白地流掉。此外可避免當調(diào)節(jié)到過燙的混合比例時燙傷手的危險。當龍頭應(yīng)以其它溫度給出水時，將重新調(diào)節(jié)它。
由出版文獻DE 201 02 857 U1已公開了一種水束照明器，它由一個可擰在熱水龍頭出口上的水束成型器組成及由此使龍頭的水流出通道加長。在水束成型器內(nèi)部設(shè)有不同顏色的發(fā)光二極管。它們被一個管狀的光導(dǎo)體包圍，后者在射束成型器后面在流體技術(shù)上從外部通過彎曲導(dǎo)入水束的軸線中。在該水束成型器的通孔中伸入兩個二極管，一旦熱水龍頭被打開，它們通過水的導(dǎo)電性彼此電連接。為此設(shè)有一個由電子元件組成的電路裝置，后者通過電池供給能量。通過一個溫度傳感器測量水溫，測量結(jié)果被輸送到一個電子分析處理單元，后者根據(jù)測量的水溫接通或關(guān)斷某種顏色或不同顏色組合的發(fā)光二極管。由此對水龍頭的使用者在打開后通過水束的顏色告知現(xiàn)有的水溫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種用于通過水束的與溫度相關(guān)的顏色的變化來識別從一個被供給熱水及冷水的熱水出水龍頭中流出的水的溫度的簡單可能性的方法及應(yīng)用該方法的裝置，在其基礎(chǔ)上需要時可進行手動再調(diào)節(jié)以校正水溫。該裝置可這樣地設(shè)置在熱水出水龍頭中，以致可看到的龍頭部分不必增大。此外由發(fā)光裝置射出的光束應(yīng)盡可能損耗小地導(dǎo)入水束。
根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)將通過根據(jù)權(quán)利要求1的方法及根據(jù)權(quán)利要求5的裝置來解決。它將這樣來實現(xiàn)直接在水出口的區(qū)域中設(shè)置發(fā)光二極管及從龍頭流出的水束通過發(fā)光二極管與溫度相關(guān)地以確定的溫度級別顯示彩色的外觀。將確定一個優(yōu)選的溫度范圍，在該溫度范圍以上及以下的溫度構(gòu)成另外兩個范圍。這些范圍的每個包括一個確定的顏色。借鑒紅色用于熱水及藍色用于冷水的標記將適合于對于上范圍使用紅色及對于下范圍使用藍色。對于最優(yōu)選的中間溫度范圍-它也被稱為給定溫度范圍-可選用第三顏色。
根據(jù)本發(fā)明的方法在于，該裝置隨著混合室中的壓力上升被接通。該狀態(tài)通過水入口的打開來達到。處于混合室中的水的溫度在從冷熱水混合水嘴流出前被測量。該實際出現(xiàn)的溫度配置給相關(guān)的范圍“過冷”、“給定溫度范圍”或“過熱”。因此與該范圍相關(guān)的顏色的發(fā)光裝置被接通及使用者根據(jù)水束的顏色來辨別是否需要校正。如果水束以指示過冷或過熱的顏色發(fā)光，則由使用者通過再調(diào)節(jié)進行校正，直到水束的顏色與給定溫度范圍相一致為止。該實際狀態(tài)通過相應(yīng)的顏色來指示，在混合室中，水還未流出水龍頭前就達到該顏色。在龍頭關(guān)閉后該裝置通過壓力下降的識別被關(guān)斷。該方法將用弱電流工作。
該裝置由一個壓力開關(guān)組成，通過它根據(jù)壓力來接通及關(guān)斷。作為測壓點設(shè)置了一個壓力測量傳感器，它被設(shè)置在龍頭的混合室中。該壓力開關(guān)與調(diào)整塊形成作用連接。隨著工作壓力在混合室中的建立，壓力開關(guān)接通調(diào)整塊。調(diào)整塊由也設(shè)在混合室中的溫度傳感器得到一個信號，它將該信號識別為混合水的溫度。在混合室中存在的實際溫度在調(diào)整塊中將對應(yīng)到三個溫度范圍中的一個及接通具有配置給該范圍的顏色的發(fā)光裝置。該發(fā)光裝置為二極管，它以三種顏色的每種及以足夠的數(shù)目被設(shè)置在一個多片上。該多片與射束成型器一起被設(shè)置在龍頭的出口內(nèi)。在此，該多片與射束成型器一起構(gòu)成用于二極管的抵抗外界影響的防護。為了保證水的足夠的通過性，多片上設(shè)有一些開口。在龍頭出口上的發(fā)光二極管旁邊流過的水的顏色在水束中延續(xù)及使該水束發(fā)出相應(yīng)的光。為了調(diào)節(jié)水溫使用者對手柄進行操作，以使得流入的冷水與熱水的比例改變。為了對調(diào)整塊及發(fā)光二極管供給弱電流設(shè)置了一個變壓器。
與本發(fā)明的應(yīng)用相聯(lián)系地具有以下優(yōu)點1.通過光在水出口上的導(dǎo)入將不出現(xiàn)光損耗。可實現(xiàn)高的光效率。
2.對于整個裝置具有小的空間需求，由此它可被設(shè)置在常規(guī)尺寸的熱水龍頭中。
3.變壓器被設(shè)置在洗手盆的下面，以致它與其導(dǎo)線不會被看見。
4.通過在豪華氛圍(Luxusbereich)中的照明帶來情感上的舒適效果(AHA效應(yīng))。
5.通過節(jié)省燙水帶來節(jié)能作用。
6.避免兒童及殘疾人/老人/糖尿病人被38℃以上的溫度燙傷。
7.在老年病(Gerontotechnik)/皮膚缺陷者范圍中作為保養(yǎng)(Rekreation)及治療(Meditation)的輔助。
8.＞55℃時的軍團菌水衛(wèi)生管理(避免由在陳舊水中通過軍團菌的形成引起的死亡)，以遵守DVGW的W551及W552。
9.使用綠色的顏色治療(抗緊張及疲勞)。
10.避免受到冷水的身體部位感到不舒服的降溫。
11.在龍頭的混合室中的水通道開始部分同時測量水壓力及水溫，由此可達到裝置的快速投入工作及響應(yīng)。


在圖1中表示出本發(fā)明的一個實施例。該附圖表示用于一個單柄出水龍頭的、具有一個調(diào)節(jié)回路及一個調(diào)節(jié)對象顯示的框圖。在下面該單柄出水龍頭僅被稱為龍頭。
具體實施例方式
該龍頭在附圖中簡化及示意性地用剖面圖表示。它主要由基體1及流出管2組成。該流出管2的內(nèi)徑3通過一個圓圈來給出。在基體1上具有用虛線輪廓表示的、用于手動引起水流入的手柄4。水的流出口5設(shè)有一個射束成型器(Perlator)6。在基體1的內(nèi)部具有混合室7，流出管2與該混合室相連接。兩個用于冷水(KW)及熱水(WW)的管道8，9通到混合室7。該龍頭裝有一個壓力開關(guān)10，它通過導(dǎo)線11與一個設(shè)在混合室7中的壓力傳感器12作用連接。此外屬于該龍頭的還有一個調(diào)整塊13及一個變壓器14。通過該變壓器14對調(diào)整塊13輸送弱電流。從調(diào)整塊13引出一個導(dǎo)線15到設(shè)在混合室7中的一個溫度傳感器16上。在流出管2的內(nèi)部，在流出口的前面設(shè)有一個裝有一些發(fā)光二極管(LED)17的多片18。將使用紅色發(fā)光二極管17R、藍色發(fā)光二極管17B及綠色發(fā)光二極管17Gr并將它們安裝在一個印刷電路板上。這些光源將以所需的數(shù)目及選擇出的顏色這樣地設(shè)置在具有藍色發(fā)光二極管17B、綠色發(fā)光二極管17Gr及紅色發(fā)光二極管17R的多片18上及通過低壓導(dǎo)線19這樣地連接，以致在液體流束20中形成在其外觀上預(yù)期達到的色彩效果。每種顏色的發(fā)光二極管17的數(shù)目與所使用的二極管17的發(fā)光強度及與應(yīng)達到的總發(fā)光強度相關(guān)。也可使用作為新開發(fā)產(chǎn)品供使用的RGB-LED來代替藍色、綠色及紅色的發(fā)光二極管17，其中在一個器件中可提供紅、綠及藍3種顏色。裝有發(fā)光二極管17的多片18被集成在射束成型器6中及由此作為組件防止受到外界影響。也具有這樣的可能性，彩色二極管17不用印刷電路板直接安裝在射束成型器6中。
對于從出水龍頭流出的水束的外觀將與溫度相關(guān)地被確定為以下三種顏色
-對于上至約18℃的冷水 →藍水顏色-對于19-38℃范圍的熱水 →綠水顏色-對于38℃以上范圍的燙水→紅水顏色該溫度范圍及顏色選擇不是強制的，它們也可不同地進行確定。
為了從該龍頭釋放一個水束20，對手柄4進行操作。視手柄4的位置而定，向混合室4或僅放入冷水、僅放入熱水或按比例地放入冷水及熱水。借助壓力傳感器12可檢測出混合室7中壓力的建立。由于該壓力的建立，通過壓力開關(guān)10使調(diào)整塊13投入工作。在此，一個動合觸點開啟電流回路。調(diào)整塊13從溫度傳感器16得到一些信號，它將所述信號識別為實際存在的溫度。通過該調(diào)整塊13現(xiàn)在使印刷電路板18上的、確定用于相應(yīng)溫度范圍的顏色的發(fā)光二極管17B、17Gr或17R發(fā)光。該給定顏色被導(dǎo)入流體中。該龍頭的使用者可根據(jù)水束20的色彩外觀來識別水的溫度及由此在需要的情況下可在水與手接觸前通過操作手柄4進行校正。
水流入的關(guān)閉將作為壓力下降由壓力傳感器12檢測到及裝置被關(guān)閉。
也可不隨著/隨著溫度改變地用紅、綠及藍三種基色形成所有的混色色調(diào)來進行富有效果的色彩變幻。
也可以設(shè)置紅、黃及藍顏色的發(fā)光二極管17及這樣地將這些原色相加地混合，以致產(chǎn)生確定用于相應(yīng)的溫度范圍的顏色。為此應(yīng)相應(yīng)地設(shè)計調(diào)整塊13。
當暫時不需要水束的與溫度相關(guān)的顏色改變時，也可以用這些發(fā)光二極管17來與溫度無關(guān)地產(chǎn)生色彩變幻。為此可設(shè)置一個用于更換工作方式的開關(guān)。
一種這樣地構(gòu)成的龍頭可用在洗手盆、水槽、浴缸、淋浴裝置及其它用于取出一種優(yōu)選溫度范圍的水的地方。
權(quán)利要求
1.用于熱水龍頭的產(chǎn)生彩色液體流的方法，在該熱水龍頭上，以相互分開的管道(8；9)供應(yīng)熱水及冷水，熱水及冷水供應(yīng)量的比例被這樣地調(diào)節(jié)，以致產(chǎn)生確定的溫度，其特征在于以下的步驟a)手動地打開用于熱水及冷水的閥，b)熱水及冷水流入到龍頭的混合室(7)中，c)當混合室(7)中由于流入的水而壓力升高時，對一個壓力開關(guān)(10)進行操作，d)通過壓力開關(guān)(10)接通一個調(diào)整塊(13)，e)感知在混合室(7)中混合的水的溫度及將這樣求得的信號傳送到調(diào)整塊(13)，f)將求得的信號識別為一個確定的溫度，g)將該溫度對應(yīng)到多個被定義的溫度范圍中的一個上，h)將一個溫度范圍配置給一個確定的發(fā)光顏色，i)控制相應(yīng)紅、藍或黃發(fā)光顏色的被設(shè)在龍頭流出口(5)的區(qū)域中的二極管(17)，j)在與溫度相關(guān)的發(fā)光顏色偏離給定溫度值的情況下，手動地進行再調(diào)節(jié)，k)當不再需要水時，手動地關(guān)閉用于熱水及冷水的閥，l)基于在混合室(7)中下降的水壓力，通過壓力開關(guān)(10)關(guān)斷調(diào)整塊(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用于熱水龍頭的產(chǎn)生彩色液體流的方法，其特征在于液體根據(jù)壓力傳感器(12)的信息從溫度傳感器(16)旁邊流過，在該溫度傳感器上每次產(chǎn)生一個不同的、與溫度相關(guān)的電信號，該電信號被輸送到調(diào)整塊(13)，用于將求得的水溫與分級的給定值范圍進行比較及控制一個確定顏色光束的相關(guān)發(fā)光二極管(17R，17B，17G)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的用于熱水龍頭的產(chǎn)生彩色液體流的方法，其特征在于為了使水形成與溫度相關(guān)的彩色外觀，設(shè)置了紅、黃及藍原色并使這些原色相加地混合以產(chǎn)生任意一種所需顏色的光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的用于熱水龍頭的產(chǎn)生彩色液體流的方法，其特征在于可變換地將液體流的與溫度相關(guān)地產(chǎn)生的發(fā)光顏色轉(zhuǎn)換成與溫度無關(guān)地通過持續(xù)變換發(fā)光顏色產(chǎn)生的色彩變幻。
5.用于應(yīng)用根據(jù)權(quán)利要求1至4的方法的裝置，由該裝置可取出或者冷水束、熱水束或者由冷水及熱水混合的水束，為了測量處于熱水龍頭中水的溫度，設(shè)有一個溫度傳感器(16)及不同顏色的發(fā)光二極管(17)，并且溫度傳感器(16)及發(fā)光二極管(17)與用弱電流供電的開關(guān)電子裝置作用連接，通過該開關(guān)電子裝置可與溫度相關(guān)地控制一些不同顏色的發(fā)光二極管(17)，及在流動通道中設(shè)有一些裝置，借助這些裝置可確定水的流過且可接通用于產(chǎn)生彩色液體流的裝置，其特征在于發(fā)不同顏色光的彩色發(fā)光二極管(17)和/或RGB-LED被安裝在一個印刷電路板(18)上，及該具有發(fā)光二極管(17)和/或RGB-LED的印刷電路板(18)被設(shè)置在射束成型器(6)中或直接設(shè)置在射束成型器(6)中，該熱水龍頭裝有一個壓力開關(guān)(10)，該壓力開關(guān)與一個設(shè)在混合室(7)的內(nèi)部中用于確定水的流過的壓力測量傳感器(12)作用連接，此外設(shè)有一個調(diào)整塊(13)作為開關(guān)電子裝置，由一個變壓器(14)對它供給弱電流，由調(diào)整塊(13)引出一個導(dǎo)線(15)到溫度傳感器(16)，該溫度傳感器已被設(shè)置在混合室(7)內(nèi)的通道的開始處，調(diào)整塊(13)既與壓力開關(guān)(10)也與裝有發(fā)光二極管(17)和/或RGB-LED的印刷電路板(18)作用連接，帶發(fā)光二極管(17)和/或RGB-LED的印刷電路板(18)具有用于水流過的足夠自由空間并且水由此從發(fā)光二極管(17)和/或RGB-LED旁邊流過，其中彩色光束在水束(20)中傳播及由此當在水束(20)的邊緣上反射或到達一個障礙物上時實現(xiàn)一種可見的色彩效果。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其特征在于發(fā)光二極管(17)的顏色以所需數(shù)目及選擇出的顏色在印刷電路板(18)上被這樣地布置及被連接，以致在液體流中形成其效果上有意的彩色射束圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其特征在于為了使水形成一種與溫度相關(guān)的彩色外觀，對于原色紅設(shè)置了一個發(fā)紅光的二極管(17R)，對于原色黃設(shè)置了一個發(fā)黃光的二極管(17G)及對于原色藍設(shè)置了一個發(fā)藍光的二極管(17B)，并且調(diào)整塊(13)這樣地控制這些發(fā)光二極管(17R，17Ge及17B)，使得這些原色被相加地混合以產(chǎn)生任意一種所需顏色的光。
全文摘要
本發(fā)明的主題是與溫度相關(guān)地給予從熱水龍頭流出的水以有顏色的外觀。為此構(gòu)成三個溫度范圍，對它們分別配置了一種顏色。這三個范圍為過冷、過熱及所需的范圍。為了從水龍頭釋放水束(20)將操作一個手柄(4)。視手柄(4)的位置而定，向混合室(7)僅流入冷水、僅流入熱水或按比例地流入冷水及熱水。基于在混合室(7)中測量的溫度，由調(diào)整塊(13)來控制一些設(shè)在熱水龍頭出口處的、確定用于相應(yīng)溫度范圍的顏色的二極管(17)并且使它們發(fā)光。在該二極管(17)旁邊流過的水束(20)將以該顏色發(fā)亮。水龍頭的使用者可根據(jù)水束(20)的彩色外觀識別出水溫及在需要的情況下通過操作手柄(4)進行校正。
文檔編號E03C1/04GK1942705SQ200580011038
公開日2007年4月4日 申請日期2005年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月13日
發(fā)明者賴納·布爾曼 申請人:薩夫配件有限責任公司