WO2011103863A2 - Flow controller for fluids having an energy supply by means of the flow - Google Patents

Flow controller for fluids having an energy supply by means of the flow Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a fluid flow regulator with power supply via the flow of this liquid, consisting of a supply line for the liquid and a turbine wheel which is rotatably mounted and which can be flowed through by the liquid and which drives an electric generator which charges an energy storage and a point of use for the liquid.
  • liquid is supplied, from which only the heat contained in it is “consumed.”
  • the liquid itself is led back to the heater after cooling, in everyday usage it is also referred to as a “consumption” when taken from a dispenser for beverage liquids and is drunk.
  • a consumption of water is also the watering of plants.
  • CONFIRMATION COPY mechanical valves which are manually operated with a handwheel or with a lever.
  • electrically switchable valves that are not only used in large-scale systems, but also, for example, in public toilets for opening and closing the supply line of water for hand basins and urinals.
  • Lorenz describes a water wheel which is flown by the liquid at the tapping point. On the shaft of this water wheel, an electric generator is arranged, which turns the water wheel generates electrical energy which is used here for illumination of the water jet.
  • the invention has set itself the task of developing a means for removing liquids with a generator in the liquid stream, with which the energy generated from the electric generator can be used to control the liquid streams suitable for the particular application.
  • a central functional unit is to be created that is universally applicable and adaptable for applications of the most diverse types and sizes.
  • the invention teaches that the forwarding of the liquid can be blocked by a shut-off valve, which is electrically actuated by control electronics, which evaluates at least one sensor and which is adaptable to different types of sensors and the characteristics of different types of consumption points and the shut-off valve and the control electronics and the sensor of the energy storage are supplied with electrical energy.
  • the decisive feature of the invention is thus the connection of an electrically controllable shut-off valve with an adapted control electronics, which has a variability for the connection of different types of sensors.
  • the control electronics monitor the power supply for at least one sensor.
  • the ports for these sensors are available in hardware and additionally have a preprogrammed output. Select algorithms, one of which is used to adapt to the working characteristic of the sensor used.
  • control electronics are various software blocks for the evaluation of the sensors in adaptation to the particular application.
  • Another algorithm is a switching threshold for a proximity initiator with an analog output signal, e.g. depending on the approach of a body part to the initiator.
  • a multi-level evaluation of the sensor is useful if the electric shut-off valve allows several switching states, such as "half closed".
  • Another variant may be the timing of the shut-off valve, ie the rapid change between "open” and "closed".
  • a possibly increased energy requirement must be taken into account.
  • shut-off valve Another possible variant, which can be programmed into hardware and software of the control electronics, is an analog evaluation of a sensor and an analog control of the shut-off valve.
  • the shut-off valve are only partially opened to keep the water pressure within limits and therefore trigger only a subset of the maximum possible water flow. Only when the hand is close to the sensor and thus the desire for maximum water pressure is documented, the shut-off valve opens completely.
  • Another variant that can be selected by software is operation as a toilet flush or as an irrigation unit.
  • the control electronics must pass on a pulse towards a certain amount of liquid, ie the shut-off valve is switched off automatically after a certain time or after a certain amount measured by the control electronics.
  • Other variants are that two sensors act on a single shut-off valve or that the control electronics operates two shut-off valves, z. For hot and cold water.
  • control electronics Even in the simplest case of a control electronics according to the invention, the software and the hardware of the control electronics thus contain a plurality of subregions which can be variably adapted to different applications.
  • the electronic control system also has an input for at least one further sensor, whose signals as well as the signals of the first sensor can be evaluated by the control electronics and the adaptation to the respective
  • Another variant is that the second sensor primarily controls a second shut-off valve and the software ensures a connection of both shut-off valves care.
  • An inventive flow regulator is applicable wherever a liquid flows in a conduit which ends at a point at which the liquid is to develop a certain effect.
  • interesting applications are in the sanitary area of living and working spaces, such as sinks, bidets or showers or other points of withdrawal for water.
  • taps for bathtubs are often open until a certain capacity is reached.
  • Another desired parameter may be compliance with a specific be sertemperatur.
  • Variants of this operating mode are the temperature as a primary setpoint, which is superimposed by a specific filling quantity.
  • Another conceivable variant is the automatic control of the water temperature during its cooling during use of the bath by hot water is allowed to fall below a minimum temperature value.
  • Another characteristic requires the control of a radiator from a hot water heating system.
  • a turbine wheel is arranged in the supply line.
  • the turbine wheel consists of an axle which is rotatably mounted and arranged on the radially outwardly facing guide vanes.
  • Such a turbine is known on a very large scale as a Pelton turbine for hydroelectric power plants.
  • the flow regulator according to the invention is usually used in fluid lines with much smaller diameters, it may be more advantageous that the bearing of the turbine wheel outside the supply line and the discharge line is arranged on a relatively large diameter through which the liquid flows.
  • the turbine wheel is a thin-walled hollow cylinder, which is rotatably mounted on its outer side and which is equipped on its inside with radially oriented guide vanes.
  • These vanes can be in the middle in a streamlined Meeting central body, such as a teardrop-shaped body that urges the liquid in the outer region of the line cross-section, but unlike previously known turbines does not contain a rotary bearing.
  • permanent magnets are mounted on the outside of such a turbine wheel, which take over the function of the rotor from the electric generator.
  • stationary, electric coils are arranged at a very short distance from the permanent magnets.
  • the permanent magnets move past the coils at a very close distance, causing their magnetic field to pass through the coils.
  • an electrical current is induced in the coils, which can be tapped at the terminals of the coil.
  • the senor may be an ultrasonic sensor or an infrared sensor or a photocell detecting the presence of a hand or other body region.
  • control electronics changes the pressure of the outflowing liquid by means of a multi-stage or analog sensor as a function of the detected distance to a body part.
  • the invention proposes that in sanitary applications, the control electronics according to the invention for temperature control evaluates the signals of a second sensor, which detects a space located outside the point of consumption. At a certain location within this space, a body part or an object is introduced, whereupon the control electronics according to the invention changes the temperature setpoint.
  • the introduction of the body part into a first edge area may be e.g. increase the temperature and lower the introduction of the body part in a second edge region, the temperature.
  • a very simple indicator is a series of light emitting diodes distributed throughout the setting space. When the highest temperature is activated, eg a red LED lights up at a limit of the setting room. If, on the other hand, the lowest temperature is preselected, a blue LED lights up on the opposite edge of the setting room. The illumination of the LEDs may be the signal that the temperature adjustment has been activated. After a certain time, this display goes out automatically and thus indicates the readiness to perform a new temperature adjustment.
  • the flow control according to the invention requires a control for two separate shut-off valves.
  • a further enhancement of the comfort of such a flow control is the evaluation of a first temperature sensor, which detects the temperature of the hot liquid supplied and the evaluation of a second temperature sensor, which detects the temperature of the mixture. With this second sensor, the control electronics is able to automatically readjust the preselected temperature.
  • a further increase of the comfort as well as a considerable saving of water is achieved with the activation of a circulation line as required: If the supply line for the warm water is so long that it cools considerably between the heat source and the consumption source, then the flow control according to the invention can no longer achieve a desired temperature setpoint when the liquid directly behind the hot water shut-off valve has cooled below the desired set point.
  • a water-saving additional function is a so-called "circulation line", which is activated only when the initially sufficiently heated water has cooled down behind the shut-off valve the temperature of the water currently present at the shut-off valve, then the control electronics according to the invention initially does not switch the supply line to the tapping point. Upon actuation of the faucet according to the invention in this embodiment, therefore, no water flows out at the first moment. Instead, the supply line is connected by an electrically switchable changeover valve with a laxative circulation line. This circulation line brings the once hot, but now cooled water back to the heater until water arrives again with sufficiently high temperature in the supply line. Only then is switched by the control electronics, the changeover valve for the circulation line and released the shut-off valve for the outlet. Only now does water flow
  • shut-off valves of a flow regulator Various types are conceivable for the shut-off valves of a flow regulator according to the invention.
  • the shut-off valve has only the two positions “open” and “closed”. As soon as electrical energy is supplied, the shut-off valve opens. When no electrical voltage is applied, it is closed again by the force of a spring. This ensures that it will not accidentally open even if the energy fails.
  • the disadvantage is that energy is consumed continuously for the retention of the valve.
  • the invention proposes alternatively shut-off valves that require only a current pulse to be adjusted in a certain position. Without energy supply, they remain in this position. An undesirable, too long opening of the valve in case of failure of the electrical energy supply can be avoided by the state of charge of the energy storage is monitored and when falling below a minimum level the shut-off valves are still closed with the "last remainder" of the energy.
  • Most types of turbine wheels are optimized for a given water pressure at a given flow rate. If this operating point is significantly undercut, for example by halving the flow rate, then the amount of energy generated by the turbine wheel is not only halved, but decreases to a much greater extent. This can lead to the extent that when removing small amounts of water at a slow speed, the turbine wheel can no longer generate sufficient amount of energy to maintain the functionality of the flow regulator according to the invention.
  • the invention proposes, as a variant, that there is an intermediate container in which the liquid always flows in at nominal pressure and rated speed.
  • the access to the intermediate container must be controlled via a shut-off valve that only has the positions "open” and "closed”.
  • the liquid can be let out through a second shut-off valve with different positions even in its much lower flow rate. This ensures that the turbine wheel always operates in its nominal range and therefore achieves optimum efficiency.
  • the first shut-off valve must close and only reopen when the intermediate container is almost empty.
  • the flow regulator according to the invention since, in principle, the flow regulator according to the invention only draws its entire energy supply from the flowing liquid, it can happen during the repeated removal of very small amounts of liquid that the energy content of the energy store falls below a critical minimum limit. Therefore, the invention proposes as an advantageous variant that the voltage of the energy storage is continuously monitored by the control electronics. When the voltage of the energy store drops below a certain minimum value, the control electronics automatically open the shut-off valve and keep it open until the electric generator has increased the voltage of the energy store to a certain minimum value or by a certain amount.
  • control electronics should be controlled by a signal, e.g. to alert you to a light-emitting diode or acoustic message that you will soon open the tap.
  • a flow control according to the invention can also be used for the flushing of a toilet.
  • the first sensor of the control electronics is a contact on the cover of a toilet.
  • the turbine wheel is installed in the liquid supply of the cistern.
  • the shut-off valve is arranged in the outlet line of the liquid from the cistern. If, in the use of the toilet, the lid is opened and then closed again, the closing of the cover for the shut-off valve is the command to open for a certain time or until a certain amount of liquid flows through it. The duration or amount should therefore be programmable. Further refinement of this application automatically adjusts the amount of water used for flushing to the disposal task. This could be served by another sensor that detects the weight of the mass in the toilet bowl.
  • a flexible plastic balloon could be used in the trough of the toilet, which controls a sensor via a weight on it via a pneumatic line. With increasing control of this sensor and thus increasing weight of the mass and the amount of leached out of the cistern for flushing liquid is increased.
  • a completely different application of a flow regulator according to the invention is a radiator.
  • This is in principle a mostly metallic hollow body, which is flowed through by heated liquid.
  • the amount of liquid flowing through the heat stored in it through the walls of the radiator through to the room to be heated.
  • an inventive flow controller is applicable as a temperature controller.
  • a temperature sensor must detect the temperature of the room to be heated. Below an adjustable minimum temperature on the control electronics, the electric shut-off valve is opened, so that heated liquid flows through the radiator and heats the environment. As soon as the temperature sensor detects that the room temperature has risen to a second maximum value that can be set on the control electronics, the control electronics close the shut-off valve again.
  • a flow regulator Another very interesting area of application of a flow regulator according to the invention is the control of the irrigation of at least one plant in the soil or in another substrate.
  • the first sensor of the flow regulator must be a moisture sensor and the liquid be suitable for watering the plant, so may be provided with the appropriate nutrients and fertilizers.
  • the moisture sensor continuously measures the moisture in the soil or in the substrate. When falling below a preselected minimum value, the flow regulator opens the shut-off valve. If the moisture sensor responds quickly enough, it can stop hydration when it reaches its maximum humidity level.
  • control electronics should eject a certain pre-selected during commissioning amount of liquid.
  • a break should be inserted for the evaluation of the liquid sensor in the cycle, which corresponds at least to the mean penetration time of the liquid to the liquid sensor.
  • a flow regulator according to the invention is the automatic filling of any vessel that is to be filled with a liquid.
  • the invention proposes that at the end of the supply line a U-shaped end piece is arranged, which can be placed on the edge of the vessel.
  • the first sensor is arranged on this U-shaped end piece so that it is activated by placing the end piece on the edge of the vessel.
  • the control electronics opens the shut-off valve, so that the supply of liquid begins.
  • a second sensor For a timely closing of the shut-off valve, a second sensor must be attached to the abovementioned end piece, which detects that the level of the liquid has reached a certain distance from the edge of the vessel. When the second sensor passes this message on to the control electronics, it switches the shut-off valve back on.
  • This second sensor may be, for example, an ultrasonic sensor.
  • Another, quite simple embodiment are two electrodes that detect the conductivity of the liquid.
  • Another variant is a fork light barrier. Even with clear liquids, whirlpools form and air bubbles on the surface, which can be detected by this fork light barrier.
  • further electrical consumers can be connected to the energy store or to the control electronics, such as e.g. Lighting fixtures and / or heaters and / or other electrical appliances. It goes without saying that the dimensioning of the electric generator and the liquid pressure required for its operation and the required amount of liquid must be adapted to the consumers.
  • the turbine wheel and the shut-off valve in the outflow line of a central water reservoir of an irrigation system are arranged.
  • the turbine wheel and the electric generator are dimensioned so large that in addition to the shut-off valve still further electrical consumers can be operated, such. Lighting fixtures or heaters for plants to be watered.
  • the central water tank is emptied during the day, so it can be replenished at night with inexpensive downstream. Since the water reservoir is geometrically located higher than the areas to be irrigated, stored energy is available therein, which has been generated with relatively inexpensive night-time current. This energy can be accessed at any time of the day, even during the daytime hours during which the electrical energy from the grid is otherwise considerably more expensive.
  • This configuration is particularly advantageous if, in addition to the flow regulator according to the invention, the irrigation is also switched from a distribution of the water by spraying or spraying at high pressure to a dropwise supply of the water with direct lines to the plants.
  • the decisive advantage of the flow regulator according to the invention is that in that case the proportion of mechanical energy stored in the central water storage, which has previously been "wasted” on spraying the water, can instead be converted into otherwise usable electric energy Illumination or heating of the plants possible, which caused in comparison to the previous configuration, no significant overhead in operating costs.
  • Figure 1 shows a cross section through a flow regulator in one
  • Faucet on a sink A "faucet" on the edge of a wash basin is shown in cross-section in Figure 1.
  • the right part shows the columnar housing of the faucet in which the supply line 1 is integrated 1 shows very clearly how the liquid 2 ascends to the shut-off valve 6 in the supply line 1.
  • it is a sealing disk which is pressed by a hard plate onto an opening in the water tap.
  • a control 61 For the electrical actuation of the shut-off valve 6 serves a control 61, which is not shown in detail in FIG.
  • an electric generator 4 is constructed there on the turbine wheel 3, the essential components of which are the permanent magnets 41 on the rotating part of the electric generator 4 and the coils 42 in the stationary part of the electric generator 4.
  • the permanent magnets 41 are mounted on a sleeve which houses the turbine wheel 3 in its interior. Since the front part of the cylindrical sleeve is removed by drawing, behind the connecting surfaces of the four forward to be pointed to the viewer show fine 31 of the turbine wheel are clearly visible. These blades 31 tra- gene a streamlined displacement body in the center of the turbine wheel.
  • This streamlined body serves only to drive the flow of liquid to the outer portion of the vanes where the lever arm is sufficiently long with respect to the axis of rotation to generate torque.
  • the bearings of this turbine wheel are arranged outside on the sleeve, which contains the turbine wheel.
  • the invention proposes plain bearings for this application because they are surrounded by the liquid flow.
  • annular plain bearings are provided, which are recognizable in the sectional view of Figure 1 as a crosshatched rectangles. These plain bearings are both the bearing for the electric generator 4 on the outside and for the turbine wheel 3 on the inside of the two plain bearings.
  • FIG. 1 clearly shows how the connecting cable 43 of the coil 42 is guided in a cavity through the approximately horizontal part of the housing
  • Faucet is guided in the tower-like, vertical part.
  • the control electronics 7 is installed in a cavity, which is recognizable in Figure 1 as an electronic board, which is diagrammatically cross-cut. With this electronic board 7 and the two sensors 81 are wired.
  • the first sensor 81 consists of two parts, namely a transmitter and a receiver: When the pulses or beams emitted by the transmitter are reflected by a body below the outlet of the liquid 2, this signal can be received by the second part of the first sensor 81 whereupon the control 7, the control 61 of the shut-off valve 6 releases.
  • the cable 62 is clearly visible for electrical connection with the control 61 on top of the faucet.
  • the energy storage 9 is installed in the cavity of the vertical part of the faucet, the two poles are connected to the control electronics 7, so that from there the charge and the discharge of the energy storage device 9 can be monitored.
  • Figure 1 can be clearly seen how the outer housing of the head of the faucet, which is also the holder of the coil 42 is screwed with a screw thread in the horizontal arm of the faucet.
  • the stepwise sequence of assembly is well understood in Figure 1: It starts with the outer housing, then follows the upper sliding bearing of the coils, then the sleeve together with the inner turbine wheel, the outside fixed permanent magnet and the coils resting thereon and then the lower Plain bearing and finally the lower end ring, which fixes the bobbins in the outer housing and is also the support for the lower plain bearing.

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Abstract

The invention relates to a flow controller for fluids, having an energy supply by means of the flow of said fluid. Said flow controller consists of a supply line for the fluid and a turbine wheel which is rotationally mounted and through which the fluid flows and which drives an electric generator which charges the energy accumulator and a consumption point for the fluid. The forwarding of the liquid can be blocked by a shut-off valve which can be electrically controlled by control electronics which use at least one sensor and which can be adapted to various types of sensors and to the characteristics of the various types of consumption points and the shut-off valve, the control electronics and the sensor can be supplied with electric energy by the energy accumulator.

Description

Strömungsregler für Flüssigkeiten mit Energieversorgung über die Strömung  Flow regulator for liquids with power supply via the flow
Die Erfindung bezieht sich auf einen Strömungsregler für Flüssigkeiten mit Energieversorgung über die Strömung dieser Flüssigkeit, bestehend aus einer Zuführungsleitung für die Flüssigkeit und einem Turbinenrad, das drehbar gelagert ist und das von der Flüssigkeit durchströmt werden kann und das einen Elektrogenerator antreibt, der einen Energiespeicher auflädt und einer Verbrauchsstelle für die Flüssigkeit. The invention relates to a fluid flow regulator with power supply via the flow of this liquid, consisting of a supply line for the liquid and a turbine wheel which is rotatably mounted and which can be flowed through by the liquid and which drives an electric generator which charges an energy storage and a point of use for the liquid.
Auf aktuellem Stand der Technik ist der Verbrauch von Flüssigkeiten ein alltäglicher Vorgang für jedermann geworden. Das wohl häufigste Anwendungsbeispiel ist die Zuführung von Wasser zu Waschbecken, Toiletten, Duschen, Badewannen, Bidets und anderen Elementen im Sanitärbereich. In the current state of the art, the consumption of liquids has become a daily occurrence for everyone. Probably the most common application example is the supply of water to sinks, toilets, showers, bathtubs, bidets and other elements in the sanitary area.
Eine andere Form des Verbrauchs von Flüssigkeit ist ein Heizkörper. Hier wird Flüssigkeit zugeführt, von der nur die darin enthaltene Wärme„verbraucht" wird. Die Flüssigkeit selbst wird nach der Abkühlung wieder zurück zur Heizung geführt. Im alltäglichen Sprachgebrauch wird es auch als ein„Verbrauch" bezeichnet, wenn aus einem Spender für Getränkeflüssigkeiten entnommen und getrunken wird. Another form of consumption of liquid is a radiator. Here, liquid is supplied, from which only the heat contained in it is "consumed." The liquid itself is led back to the heater after cooling, in everyday usage it is also referred to as a "consumption" when taken from a dispenser for beverage liquids and is drunk.
Ein Verbrauch von Wasser ist auch das Bewässern von Pflanzen. A consumption of water is also the watering of plants.
Allen diesen Anwendungsfällen ist es gemeinsam, dass die Zuführung der Flüssigkeit zu der Verbrauchsstelle geregelt werden muss. Im einfachsten Fall muss sie nur aus- und eingeschaltet werden. Dafür sind auf aktuellem Stand der Technik zahlreiche Varianten von All these applications have in common that the supply of liquid to the point of consumption must be regulated. In the simplest case, it only has to be switched off and on. For this are on the current state of the art numerous variants of
BESTÄTIGUNGSKOPIE mechanischen Ventilen bekannt, die mit einem Handrad oder mit einem Hebel manuell betätigt werden. Bekannt sind auch elektrisch schaltbare Ventile, die nicht nur in Großanlagen eingesetzt werden, sondern z.B. auch in öffentlichen Toiletten zum Öffnen und Schlies- sen zur Zulaufleitung von Wasser für Handwaschbecken und Urinale. CONFIRMATION COPY mechanical valves, which are manually operated with a handwheel or with a lever. Also known are electrically switchable valves that are not only used in large-scale systems, but also, for example, in public toilets for opening and closing the supply line of water for hand basins and urinals.
Insbesondere von diesen Anwendungsfällen her ist es bekannt, dass mechanische Absperrventile verunreinigt sein können, so dass der Benutzer sie nur höchst ungerne berührt. Diese Berührung kann er vermeiden, wenn ein Sensor z.B. die Hände unter dem Wasserhahn eines Handwaschbeckens erfasst oder ein anderer Sensor erfasst, dass eine Person an ein Urinal heran tritt und sich dann wieder davon entfernt. In particular, from these applications, it is known that mechanical shut-off valves may be contaminated, so that the user touched them only very reluctant. He can avoid this contact when a sensor is used e.g. the hands under the faucet of a hand basin or another sensor detects that a person approaches a urinal and then moves away from it.
Diese elektrischen Schaltungen haben den Nachteil, dass nicht nur eine Wasserleitung zur Zapfstelle hin verlegt werden muss, sondern auch eine elektrische Leitung. Da die elektrische Leitung mit Flüssigkeit in Kontakt kommen kann, ist sie mit einer erhöhten Feuchtigkeitsbeständigkeit auszuführen. Ein Aufwand ist auch das Verlegen und Anschließen der Stromleitung. These electrical circuits have the disadvantage that not only a water pipe must be routed to the tapping point, but also an electrical line. Since the electric wire can come into contact with liquid, it is to be carried out with increased moisture resistance. An expense is also laying and connecting the power line.
Dieser Aufwand ist bei einem Neubau gegenüber dem Gesamtaufwand noch überschaubar. Bei nachträglicher Ausstattung einer Zapfstelle mit einem elektrisch betätigen Absperrventil ist jedoch ein erheblicher baulicher Aufwand erforderlich. This effort is still manageable in a new building compared to the total cost. For retrofitting a tapping point with an electrically operated shut-off valve, however, a considerable construction effort is required.
Auf aktuellem Stand der Technik beschreibt die Offenlegungsschrift DE 101 44 602, Lorenz ein Wasserrad, das von der Flüssigkeit an der Zapfstelle angeströmt wird. Auf der Welle dieses Wasserrades ist ein Elektrogenerator angeordnet, der beim Drehen des Wasserrades elektrische Energie erzeugt, die hier für Beleuchtung des Wasserstrahles verwendet wird. On the current state of the art, the published patent application DE 101 44 602, Lorenz describes a water wheel which is flown by the liquid at the tapping point. On the shaft of this water wheel, an electric generator is arranged, which turns the water wheel generates electrical energy which is used here for illumination of the water jet.
Diese Offenlegungsschrift liefert jedoch keinen Hinweis darauf, wie der Flüssigkeitsstrom selbst gesteuert werden kann. However, this publication does not provide any indication as to how the liquid flow itself can be controlled.
Auf diesem Hintergrund hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Einrichtung zur Entnahme von Flüssigkeiten mit einem Generator im Flüssigkeitsstrom entwickeln, mit der die aus dem elektrischen Generator erzeugte Energie dazu verwendet werden kann, die Flüssigkeitsströme passend zur jeweiligen Anwendung ansteuern zu können. Insbesondere soll dabei eine zentrale Funktionseinheit geschaffen werden, die für Anwendungen der verschiedensten Art und der verschiedensten Größe universell anwendbar und anpassbar ist. Against this background, the invention has set itself the task of developing a means for removing liquids with a generator in the liquid stream, with which the energy generated from the electric generator can be used to control the liquid streams suitable for the particular application. In particular, a central functional unit is to be created that is universally applicable and adaptable for applications of the most diverse types and sizes.
Als Lösung lehrt die Erfindung, dass die Weiterleitung der Flüssigkeit von einem Absperrventil sperrbar ist, das elektrisch von einer Steuerungselektronik ansteuerbar ist, die wenigstens einen Sensor auswertet und die an verschiedene Typen von Sensoren und die Charakteristika von verschiedenen Typen von Verbrauchsstellen anpassbar ist und das Absperrventil und die Steuerungselektronik und der Sensor von dem Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgbar sind. As a solution, the invention teaches that the forwarding of the liquid can be blocked by a shut-off valve, which is electrically actuated by control electronics, which evaluates at least one sensor and which is adaptable to different types of sensors and the characteristics of different types of consumption points and the shut-off valve and the control electronics and the sensor of the energy storage are supplied with electrical energy.
Das entscheidende Merkmal der Erfindung ist also die Verbindung eines elektrisch ansteuerbaren Absperrventils mit einer darauf ange- passten Steuerungselektronik, die für den Anschluss von verschiedenen Arten von Sensoren eine Variabilität aufweist. Die Steuerelekt ronik überwacht die Energieversorgung für wenigstens einen Sensor. Außerdem sind darauf die Anschlüsse für diese Sensoren hardwaremäßig vorhanden und zusätzlich eine vorprogrammierte Aus- wähl von Algorithmen, von denen einer zur Anpassung an die Arbeitskennlinie des jeweils verwendeten Sensors dient. The decisive feature of the invention is thus the connection of an electrically controllable shut-off valve with an adapted control electronics, which has a variability for the connection of different types of sensors. The control electronics monitor the power supply for at least one sensor. In addition, the ports for these sensors are available in hardware and additionally have a preprogrammed output. Select algorithms, one of which is used to adapt to the working characteristic of the sensor used.
Eine zusätzliche Ausstattung der Steuerungselektronik sind verschiedene Softwareblöcke für die Auswertungen der Sensoren in Anpassung an den jeweiligen Anwendungsfall. An additional feature of the control electronics are various software blocks for the evaluation of the sensors in adaptation to the particular application.
Für einen mechanischen Schalter ist es sinnvoll, dass er in der Steuerungselektronik„entprellt" wird. Bei einem Wechsel der Schalterstellung springt jeder Kontakt eines mechanischen Schalters nach dem ersten Auftreffen auf seine Kontaktfläche wieder etwas zurück und stößt sofort danach ein zweites Mal auf die Kontaktfläche auf, worauf der nächste Rückstoß folgt, jedoch mit stark abnehmender Amplitude. Diese Schwingungen müssen von der Steuerungselektronik unterdrückt werden und in einen klaren logischen Pegel umgewandelt werden, der bei einem Wechsel der Schalterstellung eindeutig nur ein einziges Mal wechselt. For a mechanical switch, it makes sense to "bounce" it in the control electronics When changing the switch position, each contact of a mechanical switch after the first impact on his contact surface jumps back a bit and then immediately after a second time on the contact surface followed by the next recoil, but with greatly decreasing amplitude, these vibrations must be suppressed by the control electronics and converted to a clear logic level, which clearly changes only once when the switch position is changed.
Ein anderer Algorithmus ist eine Schaltschwelle für einen Näherungsinitiator mit einem analogen Ausgangssignal, z.B. in Abhängigkeit von der Annäherung eines Körperteiles an den Initiator. Another algorithm is a switching threshold for a proximity initiator with an analog output signal, e.g. depending on the approach of a body part to the initiator.
Wenn das elektrische Absperrventil nur die beiden Zustände„gesperrt" und„offen" aufweist, so ist im einfachsten Fall auch die Auswertung des Sensors nur zweistufig. If the electric shut-off valve has only the two states "locked" and "open", so in the simplest case, the evaluation of the sensor only two stages.
Eine mehrstufige Auswertung des Sensors ist dann sinnvoll, wenn das elektrische Absperrventil mehrere Schaltzustände ermöglicht, wie z.B.„halb geschlossen". Eine andere Variante kann die Taktung des Absperrventils sein, also der schnelle Wechsel zwischen„offen" und„geschlossen". Hierbei muss jedoch ein evtl. gesteigerter Energiebedarf berücksichtigt werden. A multi-level evaluation of the sensor is useful if the electric shut-off valve allows several switching states, such as "half closed". Another variant may be the timing of the shut-off valve, ie the rapid change between "open" and "closed". Here, however, a possibly increased energy requirement must be taken into account.
Eine andere mögliche Variante, die in Hard- und Software der Steuerungselektronik einprogrammiert sein kann, ist eine analoge Auswertung eines Sensors und eine analoge Ansteuerung des Absperrventils. So kann z.B. bei relativ großem Abstand der Hände vom Sensor am Wasserhahn eines Handwaschbeckens das Absperrventil nur teilweise geöffnet werden, um den Wasserdruck in Grenzen zu halten und deshalb nur eine Teilmenge des maximal möglichen Wasserstromes auszulösen. Erst wenn die Hand ganz nah am Sensor steht und dadurch der Wunsch nach maximalem Wasserdruck dokumentiert wird, öffnet sich das Absperrventil ganz. Another possible variant, which can be programmed into hardware and software of the control electronics, is an analog evaluation of a sensor and an analog control of the shut-off valve. Thus, e.g. at relatively large distance of the hands from the sensor on the tap of a hand basin, the shut-off valve are only partially opened to keep the water pressure within limits and therefore trigger only a subset of the maximum possible water flow. Only when the hand is close to the sensor and thus the desire for maximum water pressure is documented, the shut-off valve opens completely.
Bei der Anwendung im Sanitärbereich, wie z.B. Handwaschbecken, Bidets und Duschen, bei denen das geförderte Wasser sofort in Kontakt mit einem Teil einer Person zu treten hat, fließt bei Aktivierung eines Sensors auch sofort und unmittelbar Flüssigkeit. Das Ende des Fließvorganges wird durch das Entfernen des menschlichen Körpers oder seiner nahe zum Sensor befindlichen Körperteile markiert. When used in the sanitary area, such. Hand basins, bidets and showers, where the pumped water has to immediately contact a part of a person, also immediately and immediately flow when activating a sensor. The end of the flow is marked by the removal of the human body or its parts close to the sensor.
Eine andere softwaremäßig wählbare Variante ist der Betrieb als Toilettenspülung oder als Bewässerungseinheit. Hier muss die Steuerungselektronik auf einen Impuls hin eine bestimmte Flüssigkeitsmenge durchlassen, d.h. das Absperrventil wird nach einer gewissen Zeit oder nach einer gewissen, von der Steuerungselektronik gemessenen Menge selbsttätig wieder abgeschaltet. Weitere Varianten sind, dass zwei Sensoren auf ein einziges Absperrventil wirken oder dass die Steuerungselektronik zwei Absperrventile betätigt, z. B. für heißes und für kaltes Wasser. Another variant that can be selected by software is operation as a toilet flush or as an irrigation unit. Here, the control electronics must pass on a pulse towards a certain amount of liquid, ie the shut-off valve is switched off automatically after a certain time or after a certain amount measured by the control electronics. Other variants are that two sensors act on a single shut-off valve or that the control electronics operates two shut-off valves, z. For hot and cold water.
Bereits im einfachsten Fall einer erfindungsgemäßen Steuerungselektronik enthält die Software und die Hardware der Steuerungselektronik also mehrere, variabel an verschiedene Anwendungen anpassbare Teilbereiche. Even in the simplest case of a control electronics according to the invention, the software and the hardware of the control electronics thus contain a plurality of subregions which can be variably adapted to different applications.
Darüber hinaus sind zahlreiche weitere Varianten interessant. Bereits erwähnt worden ist, dass die Steuerungselektronik auch einen Eingang für wenigstens einen weiteren Sensor aufweist, dessen Signale ebenso wie die Signale des ersten Sensors von der Steuerungselektronik auswertbar sind und die Anpassung an die jeweilige In addition, numerous other variants are interesting. It has already been mentioned that the electronic control system also has an input for at least one further sensor, whose signals as well as the signals of the first sensor can be evaluated by the control electronics and the adaptation to the respective
Verbrauchsstelle ermöglichen. Dabei wirken im einfachsten Fall beide Sensoren auf die Ansteuerung nur eines Absperrventils. Allow consumption point. In the simplest case, both sensors act to control only one shut-off valve.
Eine weitere Variante ist, dass der zweite Sensor primär ein zweites Absperrventil ansteuert und die Software für eine Verbindung beider Absperrventile Sorge trägt. Another variant is that the second sensor primarily controls a second shut-off valve and the software ensures a connection of both shut-off valves care.
Ein erfindungsgemäßer Strömungsregler ist überall dort anwendbar, wo eine Flüssigkeit in einer Leitung strömt, die an einem Punkt endet, an dem die Flüssigkeit eine bestimmte Wirkung entfalten soll. Interessant sind Anwendungen im Sanitärbereich von Wohn- und Arbeitsräumen, wie Waschbecken, Bidets oder Duschen oder andere Entnahmestellen für Wasser. An inventive flow regulator is applicable wherever a liquid flows in a conduit which ends at a point at which the liquid is to develop a certain effect. Interesting applications are in the sanitary area of living and working spaces, such as sinks, bidets or showers or other points of withdrawal for water.
Im Sanitärbereich sind Zapfstellen für Badewannen oft solange zu öffnen, bis eine bestimmte Füllmenge erreicht ist. Ein weiterer dabei gewünschter Parameter kann die Einhaltung einer bestimmten Was- sertemperatur sein. Varianten dieser Betriebsart sind die Temperatur als primärer Sollwert, der von einer bestimmten Füllmenge überlagert wird. Eine weitere, denkbare Variante ist die selbsttätige Regelung der Wassertemperatur bei deren Abkühlung während der Nutzung der Badewanne, indem bei Unterschreiten eines Temperatur- Mindestwertes heißes Wasser dazu gelassen wird. In the sanitary area taps for bathtubs are often open until a certain capacity is reached. Another desired parameter may be compliance with a specific be sertemperatur. Variants of this operating mode are the temperature as a primary setpoint, which is superimposed by a specific filling quantity. Another conceivable variant is the automatic control of the water temperature during its cooling during use of the bath by hot water is allowed to fall below a minimum temperature value.
Eine andere Charakteristik erfordert die Regelung eines Heizkörpers von einem Warm-Wasser-Heizungssystem. Another characteristic requires the control of a radiator from a hot water heating system.
Und wieder eine andere Charakteristik ist für das Bewässern einer Pflanze oder für einen Getränkespende erforderlich. And again another characteristic is required for watering a plant or for a beverage donation.
Allen Anwendungen gemeinsam ist, dass in der Zuführungsleitung ein Turbinenrad angeordnet ist. Bei einer für die Turbine bekannten Ausführung besteht das Turbinenrad aus einer Achse, die drehbar gelagert ist und auf der radial nach aussen weisende Leitschaufeln angeordnet sind. Eine derartige Turbine ist in sehr großem Maßstab als Pelton-Turbine für Wasserkraftwerke bekannt. Common to all applications is that a turbine wheel is arranged in the supply line. In an embodiment known for the turbine, the turbine wheel consists of an axle which is rotatably mounted and arranged on the radially outwardly facing guide vanes. Such a turbine is known on a very large scale as a Pelton turbine for hydroelectric power plants.
Da der erfindungsgemäße Strömungsregler jedoch meist bei Flüssigkeitsleitungen mit sehr viel kleineren Durchmessern eingesetzt wird, kann es vorteilhafter sein, dass das Lager des Turbinenrades außerhalb der Zuführungsleitung und der Abführungsleitung auf einem relativ sehr großen Durchmesser angeordnet ist, durch das die Flüssigkeit hindurch fließt. However, since the flow regulator according to the invention is usually used in fluid lines with much smaller diameters, it may be more advantageous that the bearing of the turbine wheel outside the supply line and the discharge line is arranged on a relatively large diameter through which the liquid flows.
In diesem Fall ist das Turbinenrad ein dünnwandiger Hohlzylinder, der auf seiner Außenseite drehbar gelagert ist und der auf seiner Innenseite mit radial ausgerichteten Leitschaufeln bestückt ist. Diese Leitschaufeln können sich in der Mitte in einem strömungsgünstigen zentralen Körper treffen, z.B. einem tropfenförmigen Körper, der die Flüssigkeit in den äußeren Bereich des Leitungsquerschnittes drängt, aber im Unterschied zu bisher bekannten Turbinen kein Drehlager enthält. In this case, the turbine wheel is a thin-walled hollow cylinder, which is rotatably mounted on its outer side and which is equipped on its inside with radially oriented guide vanes. These vanes can be in the middle in a streamlined Meeting central body, such as a teardrop-shaped body that urges the liquid in the outer region of the line cross-section, but unlike previously known turbines does not contain a rotary bearing.
In einer weiteren, vorteilhaften Variante sind auf der Außenseite eines solchen Turbinenrades Permanentmagneten befestigt, die die Funktion des Rotors vom Elektrogenerator übernehmen. Dazu sind in sehr geringem Abstand zu den Permanentmagneten ortsfeste, elektrische Spulen angeordnet. Wenn sich das Turbinenrad dreht, bewegen sich die Permanentmagneten in ganz geringem Abstand an den Spulen vorbei, wodurch ihr Magnetfeld die Spulen durchdringt. Dadurch wird in den Spulen ein elektrischer Strom induziert, der an den Anschlussklemmen der Spule abgezapft werden kann. In a further advantageous variant, permanent magnets are mounted on the outside of such a turbine wheel, which take over the function of the rotor from the electric generator. For this purpose, stationary, electric coils are arranged at a very short distance from the permanent magnets. As the turbine wheel rotates, the permanent magnets move past the coils at a very close distance, causing their magnetic field to pass through the coils. As a result, an electrical current is induced in the coils, which can be tapped at the terminals of the coil.
Zum Beispiel bei Sanitäranwendungen kann als Sensor ein Ultraschallsensor oder ein Infrarotsensor oder eine Lichtschranke das Vorhandensein einer Hand oder eines anderen Körperbereiches de- tektieren. For example, in sanitary applications, the sensor may be an ultrasonic sensor or an infrared sensor or a photocell detecting the presence of a hand or other body region.
Bei Sanitäranwendungen ist es in einer weiteren interessanten Ausführungsform sinnvoll, dass die Steuerungselektronik mittels eines mehrstufigen oder analogen Sensors in Abhängigkeit von dem er- fassten Abstand zu einem Körperteil den Druck der ausfließenden Flüssigkeit verändert. In sanitary applications, it is useful in another interesting embodiment that the control electronics changes the pressure of the outflowing liquid by means of a multi-stage or analog sensor as a function of the detected distance to a body part.
Eine weitere, sehr interessante Zusatzfunktion im Sanitärbereich ist die berührungslose Regelung der Wassertemperatur bei Another very interesting additional function in the sanitary area is the non-contact regulation of the water temperature
Verbrauchsstellen, z.B. in öffentlichen Toiletten. Dort ist es sehr sinnvoll, wenn die einzelnen Besucher den Wasserhahn nicht direkt berühren müssen und ihn deshalb auch ihrerseits nicht kontaminieren. Selbst wenn sie versehentlich trotzdem an den Wasserhahn stoßen, so ist der nächste Nutzer nicht gezwungen, den Wasserhahn zum Auslösen eines Wasserstrahls oder zum Verstellen der Wassertemperatur zu berühren. Consumption points, eg in public toilets. There it makes sense if the individual visitors do not have to touch the faucet directly and therefore do not contaminate it for their part. Even if they accidentally hit the faucet anyway, the next user is not forced to touch the faucet to trigger a jet of water or to adjust the water temperature.
Es gibt berührungslos auslösbare Wasserhähne, bei denen aber die Einstellung der Wassertemperatur nur durch Berühren und Verschwenken eines Hebels möglich ist. Das ist inkonsequent, denn dieser Wählhebel für die Temperatur kann wiederum eine Infektionsquelle sein. There are non-contact trigger taps, but in which the adjustment of the water temperature is only possible by touching and pivoting a lever. This is inconsistent because this selector lever for the temperature can in turn be a source of infection.
Deshalb schlägt die Erfindung vor, dass bei Sanitäranwendungen die erfindungsgemäße Steuerungselektronik zur Temperatursteuerung die Signale eines zweiten Sensors auswertet, der einen außerhalb der Verbrauchsstelle gelegenen Raum erfasst. An einen bestimmten Ort innerhalb dieses Raumes wird ein Körperteil oder ein Gegenstand eingebracht, woraufhin die erfindungsgemäße Steuerungselektronik den Temperatursollwert verändert. Das Einbringen des Körperteiles in einen ersten Randbereich kann z.B. die Temperatur erhöhen und das Einbringen des Körperteils in einen zweiten Randbereich die Temperatur absenken. Therefore, the invention proposes that in sanitary applications, the control electronics according to the invention for temperature control evaluates the signals of a second sensor, which detects a space located outside the point of consumption. At a certain location within this space, a body part or an object is introduced, whereupon the control electronics according to the invention changes the temperature setpoint. The introduction of the body part into a first edge area may be e.g. increase the temperature and lower the introduction of the body part in a second edge region, the temperature.
Die Bedienung eines solchen berührungslosen Temperaturstellers wird sehr erleichtert, wenn eine optische oder akustische Anzeige den eingestellten Temperatursollwert jeweils quittiert. Eine sehr einfache Anzeige ist eine Reihe von Leuchtdioden, die über den Einstellraum hinweg verteilt ist. Wenn die höchste Temperatur aktiviert ist, leuchtet z.B. an einer Grenze des Einstellraumes eine rote Leuchtdiode auf. Wenn hingegen die niedrigste Temperatur vorgewählt ist, leuchtet eine blaue Leuchtdiode am gegenüberliegenden Rand des Einstellraumes auf. Das Aufleuchten der Leuchtdioden kann das Signal dafür sein, dass die Temperaturverstellung aktiviert worden ist. Nach einer gewissen Zeit erlischt diese Anzeige selbsttätig und meldet damit die Betriebsbereitschaft, eine neue Temperaturverstellung ausführen zu können. The operation of such a non-contact temperature controller is greatly facilitated if an optical or acoustic display acknowledges the set temperature setpoint in each case. A very simple indicator is a series of light emitting diodes distributed throughout the setting space. When the highest temperature is activated, eg a red LED lights up at a limit of the setting room. If, on the other hand, the lowest temperature is preselected, a blue LED lights up on the opposite edge of the setting room. The illumination of the LEDs may be the signal that the temperature adjustment has been activated. After a certain time, this display goes out automatically and thus indicates the readiness to perform a new temperature adjustment.
Es entspricht den üblichen Konventionen, wenn eine solche Temperaturverstellung parallel zu der Vorderseite der Person ausgerichtet ist, die die Zapfstelle nutzt. Dann ist es empfehlenswert die Aktivierung der höchsten Temperatur links anzuordnen und die Aktivierung der niedrigsten Temperatur nur auf der rechten Seite zu ermöglichen. It conforms to the usual conventions when such a temperature adjustment is aligned parallel to the front of the person using the tap. Then it is advisable to arrange the activation of the highest temperature on the left and to enable the activation of the lowest temperature only on the right side.
Bei einer Alternative kann nur eine Schaltfunktion für„Temperatur erhöhen" und eine weitere Schaltfunktion für„Temperatur erniedrigen" vorhanden sein. In one alternative, only one switching function for "increase temperature" and another switching function for "decrease temperature" can be present.
Denkbar ist aber auch, dass mehrere Schaltfunktionen über den „Schaltraum" hinweg verteilt sind, so dass eine bestimmte Temperatur durch Einbringen eines Körperteiles oder eines Gegenstandes in diesen Raum als Sollwert aktiviert werden können. It is also conceivable, however, that several switching functions are distributed over the "switching space" away, so that a certain temperature can be activated by introducing a body part or an object in this room as a setpoint.
Die vorgenannte Temperaturregelung wird in den meisten Fällen dadurch erfolgen, dass zwei Flüssigkeiten mit jeweils voneinander verschiedenen Temperaturen gemischt werden. Dazu benötigt die erfindungsgemäße Strömungsregelung eine Ansteuerung für zwei voneinander getrennte Absperrventile. The aforementioned temperature control will in most cases be done by mixing two liquids with mutually different temperatures. For this purpose, the flow control according to the invention requires a control for two separate shut-off valves.
Dabei ist eine weitere interessante Ausführungsvariante, dass die Veränderung des Sollwertes für die Temperatur auch ohne eine Strömung der Flüssigkeit möglich ist. Diese Variante entspricht insoweit den weithin bekannten„Einhebelmischern", als dass die Winkelstellung des steuernden Hebels auf eine Reihe von Leuchtdioden oder eine digitale Anzeige des Temperatursollwertes übertragen wird. It is a further interesting embodiment that the change of the setpoint for the temperature is possible even without a flow of the liquid. This variant corresponds to the extent well-known "single-lever mixers", as that the angular position of the controlling lever on a series of LEDs or a digital display of the temperature setpoint is transmitted.
Eine weitere Steigerung des Komforts einer solchen Strömungsregelung ist die Auswertung von einem ersten Temperatursensor, der die Temperatur der zugeführten heißen Flüssigkeit erfasst und die Auswertung eines zweiten Temperatursensors, der die Temperatur der Mischung erfasst. Mit diesem zweiten Sensor wird die Steuerungselektronik in die Lage versetzt, selbsttätig die vorgewählte Temperatur nachzuregeln. A further enhancement of the comfort of such a flow control is the evaluation of a first temperature sensor, which detects the temperature of the hot liquid supplied and the evaluation of a second temperature sensor, which detects the temperature of the mixture. With this second sensor, the control electronics is able to automatically readjust the preselected temperature.
Eine weitere Steigerung des Komforts sowie eine nennenswerte Wasserersparnis wird mit der bedarfsweisen Aktivierung einer Zirkulationsleitung erreicht: Wenn die Zuführungsleitung für das warme Wasser so lang ist, dass es zwischen der Wärmequelle und der Verbrauchsquelle deutlich abkühlt, kann die erfindungsgemäße Strömungsregelung einen gewünschten Temperatursollwert dann nicht mehr einstellen, wenn die direkt hinter dem Absperrventil für das heiße Wasser befindliche Flüssigkeit unter den gewünschten Sollwert abgekühlt ist. A further increase of the comfort as well as a considerable saving of water is achieved with the activation of a circulation line as required: If the supply line for the warm water is so long that it cools considerably between the heat source and the consumption source, then the flow control according to the invention can no longer achieve a desired temperature setpoint when the liquid directly behind the hot water shut-off valve has cooled below the desired set point.
Eine wassersparende Zusatzfunktion ist eine sog.„Zirkulationsleitung", die nur dann aktiviert wird, wenn sich hinter dem Absperrventil das ursprünglich ausreichend erhitzte Wasser wieder abgekühlt hat. Wenn ein Startbefehl für das Zapfen von Wasser mit einem bestimmten Temperatursollwert gegeben wird, der höher ist als die Temperatur des aktuell am Absperrventil anstehenden Wassers, dann schaltet die erfindungsgemäße Steuerungselektronik die Zuführungsleitung zunächst einmal nicht auf die Zapfstelle. Bei einer Betätigung des erfindungsgemäßen Wasserhahnes in dieser Ausführungsform fließt also im ersten Moment kein Wasser heraus. Stattdessen wird die Zuführungsleitung durch ein elektrisch schaltbares Umschaltventil mit einer abführenden Zirkulationsleitung verbunden. Diese Zirkulationsleitung bringt das einstmals heiße, mittlerweile jedoch abgekühlte Wasser solange zur Heizung zurück, bis wieder Wasser mit ausreichend hoher Temperatur in der Zuführungsleitung ankommt. Erst dann wird von der Steuerelektronik das Umschaltventil für die Zirkulationsleitung zurückgeschaltet und das Ab- Sperrventil für den Auslass freigegeben. Erst jetzt fließt Wasser zurA water-saving additional function is a so-called "circulation line", which is activated only when the initially sufficiently heated water has cooled down behind the shut-off valve the temperature of the water currently present at the shut-off valve, then the control electronics according to the invention initially does not switch the supply line to the tapping point. Upon actuation of the faucet according to the invention in this embodiment, therefore, no water flows out at the first moment. Instead, the supply line is connected by an electrically switchable changeover valve with a laxative circulation line. This circulation line brings the once hot, but now cooled water back to the heater until water arrives again with sufficiently high temperature in the supply line. Only then is switched by the control electronics, the changeover valve for the circulation line and released the shut-off valve for the outlet. Only now does water flow
Verbrauchsstelle, aber mit genau der gewünschten Temperatur. Place of consumption, but with exactly the desired temperature.
Für die Absperrventile eines erfindungsgemäßen Strömungsreglers sind verschiedene Bauarten denkbar. In der einfachsten Ausführungsform weist das Absperrventil nur die beiden Positionen„offen" und„geschlossen" auf. Sobald elektrische Energie zugeführt wird, öffnet sich das Absperrventil. Wenn keine elektrische Spannung mehr anliegt, wird es von der Kraft einer Feder wieder geschlossen. Dadurch ist sichergestellt, dass es auch bei Ausfall der Energie keinesfalls versehentlich geöffnet wird. Nachteilig ist jedoch, dass für das Aufhalten des Ventils kontinuierlich Energie verbraucht wird. Various types are conceivable for the shut-off valves of a flow regulator according to the invention. In the simplest embodiment, the shut-off valve has only the two positions "open" and "closed". As soon as electrical energy is supplied, the shut-off valve opens. When no electrical voltage is applied, it is closed again by the force of a spring. This ensures that it will not accidentally open even if the energy fails. The disadvantage, however, is that energy is consumed continuously for the retention of the valve.
Deshalb schlägt die Erfindung alternativ Absperrventile vor, die nur einen Stromimpuls benötigen, um in eine bestimmte Position verstellt zu werden. Ohne Energiezufuhr verbleiben sie in dieser Stellung. Ein nicht erwünschtes, zu langes Öffnen des Ventils bei Ausfall der elektrischen Energieversorgung kann dadurch vermieden werden, dass der Ladezustand des Energiespeichers überwacht wird und bei Absinken unter einen Mindestwert die Absperrventile mit dem„letzten Rest" der Energie noch geschlossen werden. Die meisten Arten von Turbinenrädern sind auf einen bestimmten Wasserdruck bei einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit optimiert. Wenn dieser Arbeitspunkt deutlich unterschritten wird, z.B. durch eine Halbierung der Strömungsmenge, dann wird die vom Tur- binenrad erzeugte Energiemenge nicht nur halbiert, sondern sinkt in weit stärkerem Maße ab. Das kann soweit führen, dass bei der Entnahme von kleinen Wassermengen in langsamer Geschwindigkeit das Turbinenrad keine ausreichende Energiemenge mehr erzeugen kann, um die Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Strömungs- reglers aufrecht zu erhalten. Therefore, the invention proposes alternatively shut-off valves that require only a current pulse to be adjusted in a certain position. Without energy supply, they remain in this position. An undesirable, too long opening of the valve in case of failure of the electrical energy supply can be avoided by the state of charge of the energy storage is monitored and when falling below a minimum level the shut-off valves are still closed with the "last remainder" of the energy. Most types of turbine wheels are optimized for a given water pressure at a given flow rate. If this operating point is significantly undercut, for example by halving the flow rate, then the amount of energy generated by the turbine wheel is not only halved, but decreases to a much greater extent. This can lead to the extent that when removing small amounts of water at a slow speed, the turbine wheel can no longer generate sufficient amount of energy to maintain the functionality of the flow regulator according to the invention.
Für diese Fälle schlägt die Erfindung als eine Variante vor, dass ein Zwischenbehälter vorhanden ist, in den die Flüssigkeit stets mit Nenndruck und Nenngeschwindigkeit einströmt. Dazu muss der Zu- gang zum Zwischenbehälter über ein Absperrventil gesteuert werden, dass nur die Stellungen„offen" und„geschlossen" aufweist. Aus dem Zwischenbehälter heraus kann die Flüssigkeit durch ein zweites Absperrventil mit verschiedenen Stellungen auch in seiner sehr viel geringeren Strömungsgeschwindigkeit herausgelassen werden. Da- durch wird erreicht, dass das Turbinenrad stets in seinem Nennbereich arbeitet und deshalb optimalen Wirkungsgrad erreicht. Wenn der Zwischenbehälter gefüllt ist, muss sich das erste Absperrventil schliessen und erst dann wieder öffnen, wenn der Zwischenbehälter fast geleert ist. For these cases, the invention proposes, as a variant, that there is an intermediate container in which the liquid always flows in at nominal pressure and rated speed. For this, the access to the intermediate container must be controlled via a shut-off valve that only has the positions "open" and "closed". From the intermediate container, the liquid can be let out through a second shut-off valve with different positions even in its much lower flow rate. This ensures that the turbine wheel always operates in its nominal range and therefore achieves optimum efficiency. When the intermediate container is filled, the first shut-off valve must close and only reopen when the intermediate container is almost empty.
Da der erfindungsgemäße Strömungsregler prinzipiell seine gesamte Energiezufuhr nur aus der strömenden Flüssigkeit bezieht, kann es bei der wiederholten Entnahme von sehr geringen Flüssigkeitsmengen dazu kommen, dass der Energieinhalt des Energiespeichers un- ter eine kritische Mindestgrenze absinkt. Deshalb schlägt die Erfindung als eine vorteilhafte Variante vor, dass die Spannung des Energiespeichers laufend durch die Steuerungselektronik überwacht wird. Bei einem Absinken der Spannung des Energiespeichers unter einen bestimmten Mindestwert öffnet die Steuerungselektronik das Absperrventil selbsttätig und hält es solange offen, bis der Elektrogenerator die Spannung des Energiespeichers wieder auf einen bestimmten Mindestwert oder um einen bestimmten Betrag erhöht hat. Since, in principle, the flow regulator according to the invention only draws its entire energy supply from the flowing liquid, it can happen during the repeated removal of very small amounts of liquid that the energy content of the energy store falls below a critical minimum limit. Therefore, the invention proposes as an advantageous variant that the voltage of the energy storage is continuously monitored by the control electronics. When the voltage of the energy store drops below a certain minimum value, the control electronics automatically open the shut-off valve and keep it open until the electric generator has increased the voltage of the energy store to a certain minimum value or by a certain amount.
Diese Funktionalität setzt natürlich voraus, dass die Entnahme einer Flüssigkeitsmenge ohne Risiko und zu relativ geringen Kosten möglich ist. Bei einem Handwaschbecken wäre das vom Prinzip her denkbar. Sinnvollerweise sollte die Steuerungselektronik jedoch durch ein Signal, wie z.B. eine Leuchtdiode oder eine akustische Meldung darauf aufmerksam machen, dass sie in Kürze den Wasserhahn öffnen wird. Of course, this functionality requires that the removal of a liquid quantity without risk and at relatively low cost is possible. In a hand basin that would be conceivable in principle. However, it is reasonable that the control electronics should be controlled by a signal, e.g. to alert you to a light-emitting diode or acoustic message that you will soon open the tap.
Wie erwähnt, kann eine erfindungsgemäße Strömungsregelung auch für die Spülung einer Toilette eingesetzt werden. Dann ist der erste Sensor der Steuerelektronik ein Kontakt an der Abdeckung einer Toilette. Das Turbinenrad ist in die Flüssigkeitszuführung des Spülkastens eingebaut. Das Absperrventil ist in der Auslassleitung der Flüssigkeit aus dem Spülkasten angeordnet. Wenn bei der Benutzung der Toilette deren Deckel geöffnet und dann wieder verschlossen wird, so ist das Schliessen der Abdeckung für das Absperrventil der Befehl sich für eine bestimmte Zeit oder bis zum Durchfließen einer bestimmten Flüssigkeitsmenge zu öffnen. Die Zeitdauer oder die Menge sollte also programmierbar sein. Eine weitere Verfeinerung dieser Anwendung passt die Menge des zur Spülung eingesetzten Wasser selbsttätig der Entsorgungsaufgabe an. Dazu könnte ein weiterer Sensor dienen, der das Gewicht der in der Toilettenschüssel liegenden Masse erfasst. Als Sensor könnte in der Mulde der Toilette ein flexibler Kunststoffballon eingesetzt werden, der durch ein auf ihm lastendes Gewicht über eine Pneumatikleitung einen Sensor aussteuert. Mit zunehmender Aussteuerung dieses Sensors und damit zunehmendem Gewicht der Masse wird auch die Menge der aus dem Spülkasten zur Spülung ausgelasse- nen Flüssigkeit erhöht. As mentioned, a flow control according to the invention can also be used for the flushing of a toilet. Then the first sensor of the control electronics is a contact on the cover of a toilet. The turbine wheel is installed in the liquid supply of the cistern. The shut-off valve is arranged in the outlet line of the liquid from the cistern. If, in the use of the toilet, the lid is opened and then closed again, the closing of the cover for the shut-off valve is the command to open for a certain time or until a certain amount of liquid flows through it. The duration or amount should therefore be programmable. Further refinement of this application automatically adjusts the amount of water used for flushing to the disposal task. This could be served by another sensor that detects the weight of the mass in the toilet bowl. As a sensor, a flexible plastic balloon could be used in the trough of the toilet, which controls a sensor via a weight on it via a pneumatic line. With increasing control of this sensor and thus increasing weight of the mass and the amount of leached out of the cistern for flushing liquid is increased.
Eine ganz andere Anwendung eines erfindungsgemäßen Strömungsreglers ist ein Heizkörper. Das ist im Prinzip ein meist metallener Hohlkörper, der von erhitzter Flüssigkeit durchströmt wird. Dabei gibt die durchströmende Flüssigkeitsmenge die in ihr gespeicherte Wärme durch die Wände des Heizkörpers hindurch an den zu heizenden Raum ab. A completely different application of a flow regulator according to the invention is a radiator. This is in principle a mostly metallic hollow body, which is flowed through by heated liquid. In this case, the amount of liquid flowing through the heat stored in it through the walls of the radiator through to the room to be heated.
Dabei ist ein erfindungsgemäßer Strömungsregler als Temperaturregler anwendbar. Ein Temperatursensor muss die Temperatur des zu beheizenden Raumes erfassen. Unterhalb einer an der Steuerungselektronik einstellbaren Mindesttemperatur wird das elektrische Absperrventil geöffnet, so dass erhitzte Flüssigkeit durch den Heizkörper strömt und die Umgebung erwärmt. Sobald der Temperatursensor erfasst, dass die Raumtemperatur auf einen zweiten, an der Steuerungselektronik einstellbaren Höchstwert angestiegen ist, schließt die Steuerelektronik das Absperrventil wieder. In this case, an inventive flow controller is applicable as a temperature controller. A temperature sensor must detect the temperature of the room to be heated. Below an adjustable minimum temperature on the control electronics, the electric shut-off valve is opened, so that heated liquid flows through the radiator and heats the environment. As soon as the temperature sensor detects that the room temperature has risen to a second maximum value that can be set on the control electronics, the control electronics close the shut-off valve again.
Sinnvollerweise sollte der von aussen einstellbare Temperatursoll- wert zwischen diesen beiden Extrema liegen. Der durch den Abstand der Mindesttemperatur und der Höchsttemperatur bestimmte Schalt- hub ist in der Regel nur bei der Inbetriebnahme des Strömungsreglers zu wählen, nicht aber während des laufenden Betriebes zu justieren. Eine weitere, sinnvolle Zusatzfunktion einer Heizungsregelung ist dieIt makes sense to set the externally adjustable temperature setpoint between these two extremes. The switching interval determined by the distance between the minimum and maximum As a rule, hub should only be selected when commissioning the flow controller, but not during operation. Another useful additional function of a heating control is the
Möglichkeit einer pauschalen Absenkung des Temperatursollwertes für bestimmte Tageszeiten, z.B. die sog. Nachtabsenkung - oder für bestimmte Wochentage, also für vorhersehbar arbeitsfreie Tage in Büroräumen. Wenn die Öffnung von Fenster oder Türen z.B. durch einen Kontakt erfassbar ist, den die Steuerelektronik des erfindungsgemäßen Strömungsreglers kontinuierlich auswertet, so kann ein Wärmeverlust während des Lüftens durch Abschalten der Heizung reduziert werden. Possibility of a flat reduction of the temperature setpoint for certain times of the day, e.g. the so-called night reduction - or for certain days of the week, ie for predictable days off in offices. If the opening of windows or doors e.g. can be detected by a contact, which evaluates the control electronics of the flow controller according to the invention continuously, so heat loss during ventilation by switching off the heater can be reduced.
Ein anderer, sehr interessanter Anwendungsbereich eines erfindungsgemäßen Strömungsreglers ist die Kontrolle der Bewässerung wenigstens einer Pflanze im Erdreich oder in einem anderen Substrat. Dazu muss der erste Sensor des Strömungsreglers ein Feuchtigkeitssensor sein und die Flüssigkeit zum Bewässern der Pflanze geeignet sein, also unter Umständen mit den geeigneten Nährstoffen und Düngern versehen werden. Another very interesting area of application of a flow regulator according to the invention is the control of the irrigation of at least one plant in the soil or in another substrate. For this purpose, the first sensor of the flow regulator must be a moisture sensor and the liquid be suitable for watering the plant, so may be provided with the appropriate nutrients and fertilizers.
Der Feuchtigkeitssensor misst laufend die Feuchtigkeit im Erdreich oder im Substrat. Beim Unterschreiten eines vorgewählten Mindestwertes öffnet der Strömungsregler das Absperrventil. Wenn der Feuchtigkeitssensor ausreichend schnell reagiert, kann er bei Erreichen eines Höchstwertes für die Feuchtigkeit selber die Flüssigkeitszufuhr wieder beenden. The moisture sensor continuously measures the moisture in the soil or in the substrate. When falling below a preselected minimum value, the flow regulator opens the shut-off valve. If the moisture sensor responds quickly enough, it can stop hydration when it reaches its maximum humidity level.
Falls jedoch die Zeitverzögerung zwischen dem Aufbringen der Flüssigkeit auf dem Erdreich und der Erfassung durch den Flüssigkeits- sensor sehr groß ist, sollte die Steuerungselektronik eine bestimmte, bei der Inbetriebnahme vorgewählte Menge an Flüssigkeit ausstoßen. However, if the time delay between the application of the liquid to the soil and the detection by the liquid sensor is very large, the control electronics should eject a certain pre-selected during commissioning amount of liquid.
Danach sollte eine Pause für die Auswertung des Flüssigkeitssensors in den Zyklus eingeschoben werden, die wenigstens der mittleren Eindringzeit der Flüssigkeit bis zum Flüssigkeitssensor entspricht. Thereafter, a break should be inserted for the evaluation of the liquid sensor in the cycle, which corresponds at least to the mean penetration time of the liquid to the liquid sensor.
Eine andere, sehr interessante Anwendung eines erfindungsgemäßen Strömungsreglers ist die automatische Befüllung eines beliebigen Gefäßes, das mit einer Flüssigkeit befüllt werden soll. Für diese Ausführungsvariante schlägt die Erfindung vor, dass am Ende der Zuführungsleitung ein U-förmiges Endstück angeordnet wird, das auf den Rand des Gefäßes aufgesetzt werden kann. Der erste Sensor ist an diesem U-förmigen Endstück so angeordnet, dass er durch das Aufsetzen des Endstückes auf den Rand des Gefäßes aktiviert wird. Daraufhin öffnet die Steuerungselektronik das Absperrventil, so dass die Zufuhr von Flüssigkeit einsetzt. Another, very interesting application of a flow regulator according to the invention is the automatic filling of any vessel that is to be filled with a liquid. For this embodiment, the invention proposes that at the end of the supply line a U-shaped end piece is arranged, which can be placed on the edge of the vessel. The first sensor is arranged on this U-shaped end piece so that it is activated by placing the end piece on the edge of the vessel. Then the control electronics opens the shut-off valve, so that the supply of liquid begins.
Zum rechtzeitigen Schließen des Absperrventils muss an dem vorgenannten Endstück ein zweiter Sensor angebracht werden, der er- fasst, dass der Spiegel der Flüssigkeit einen bestimmten Abstand zum Rand des Gefäßes erreicht hat. Wenn der zweite Sensor diese Meldung an die Steuerungselektronik weiterreicht, schaltet diese das Absperrventil wieder zu. For a timely closing of the shut-off valve, a second sensor must be attached to the abovementioned end piece, which detects that the level of the liquid has reached a certain distance from the edge of the vessel. When the second sensor passes this message on to the control electronics, it switches the shut-off valve back on.
Dieser zweite Sensor kann z.B. ein Ultraschallsensor sein. Eine andere, recht einfache Ausführungsform sind zwei Elektroden, die die Leitfähigkeit der Flüssigkeit erfassen. Eine andere Variante ist eine Gabellichtschranke. Auch bei klaren Flüssigkeiten bilden sich Strudel und Luftblasen an der Oberfläche, die von dieser Gabellichtschranke erfasst werden können. This second sensor may be, for example, an ultrasonic sensor. Another, quite simple embodiment are two electrodes that detect the conductivity of the liquid. Another variant is a fork light barrier. Even with clear liquids, whirlpools form and air bubbles on the surface, which can be detected by this fork light barrier.
Als Ausführungsvariante können an den Energiespeicher oder an die Steuerungselektronik weitere elektrische Verbraucher angeschlossen werden, wie z.B. Beleuchtungskörper und/oder Heizungen und/oder andere Elektrogeräte. Es ist selbstverständlich, dass die Dimensionierung des Elektrogenerators und der zu seinem Betrieb erforderliche Flüssigkeitsdruck und die erforderliche Flüssigkeitsmenge an die Verbraucher angepasst sein muss. As an alternative embodiment, further electrical consumers can be connected to the energy store or to the control electronics, such as e.g. Lighting fixtures and / or heaters and / or other electrical appliances. It goes without saying that the dimensioning of the electric generator and the liquid pressure required for its operation and the required amount of liquid must be adapted to the consumers.
Bei einer weiteren, sehr vorteilhaften Anwendung eines erfindungsgemäßen Strömungsreglers sind das Turbinenrad und das Absperrventil in der Ausström leitung eines zentralen Wasserspeichers eines Bewässerungssystems angeordnet. Das Turbinenrad und der Elektrogenerator sind so groß dimensioniert, dass neben dem Absperrventil noch weitere elektrische Verbraucher betrieben werden können, wie z.B. Beleuchtungskörper oder Heizungen für zu bewässernde Pflanzen. In a further, very advantageous application of a flow controller according to the invention, the turbine wheel and the shut-off valve in the outflow line of a central water reservoir of an irrigation system are arranged. The turbine wheel and the electric generator are dimensioned so large that in addition to the shut-off valve still further electrical consumers can be operated, such. Lighting fixtures or heaters for plants to be watered.
Wenn der zentrale Wasserspeicher tagsüber entleert wird, so kann er nächtens mit kostengünstigem Nachstrom wieder aufgefüllt werden. Da der Wasserspeicher geometrisch höher als die zu bewässernden Flächen angeordnet ist, steht darin gespeicherte Energie bereit, die mit relativ kostengünstigem Nachtstrom erzeugt worden ist. Diese Energie kann zu beliebigen Tageszeiten abgerufen werden, auch zu den Tagesstunden, während derer die elektrische Energie aus dem Netz ansonsten erheblich teurer ist. If the central water tank is emptied during the day, so it can be replenished at night with inexpensive downstream. Since the water reservoir is geometrically located higher than the areas to be irrigated, stored energy is available therein, which has been generated with relatively inexpensive night-time current. This energy can be accessed at any time of the day, even during the daytime hours during which the electrical energy from the grid is otherwise considerably more expensive.
Immer wenn bewässert wird, wird damit auch der Elektrogenerator aktiviert und erzeugt elektrische Energie. Diese Energie kann z.B. für das Beheizen und das Beleuchten von Pflanzen in Gewächshäusern genutzt werden. Und das auch an Tagen im Frühjahr oder Herbst, wenn das Wetter noch sehr trübe ist und/oder die Außentemperatur noch recht niedrig ist. Whenever watering is done, it also activates the electric generator and generates electrical energy. This energy can eg for the heating and lighting of plants in greenhouses can be used. And also on days in spring or autumn, when the weather is still very cloudy and / or the outside temperature is still quite low.
Besonders vorteilhaft ist diese Konfiguration, wenn zusätzlich zum erfindungsgemäßen Strömungsregler auch noch die Bewässerung von einer Verteilung des Wassers durch Verspritzen oder Versprühen mit hohem Druck auf eine tröpfchenweise Zufuhr des Wassers mit direkten Leitungen zu den Pflanzen umgestellt wird. This configuration is particularly advantageous if, in addition to the flow regulator according to the invention, the irrigation is also switched from a distribution of the water by spraying or spraying at high pressure to a dropwise supply of the water with direct lines to the plants.
Der entscheidende Vorteil des erfindungsgemäßen Strömungsreglers ist, dass dann nämlich auch der Anteil der im zentralen Wasserspeicher gespeicherten mechanischen Energie, der zuvor für das Versprühen des Wassers„verschwendet" worden ist, stattdessen in anderweitig nochmals nutzbare elektrische Energie umgewandelt werden kann. Dadurch wird eine zusätzliche Beleuchtung oder Beheizung der Pflanzen möglich, die im Vergleich zu der vorherigen Konfiguration keinen wesentlichen Mehraufwand an Betriebskosten verursacht. The decisive advantage of the flow regulator according to the invention is that in that case the proportion of mechanical energy stored in the central water storage, which has previously been "wasted" on spraying the water, can instead be converted into otherwise usable electric energy Illumination or heating of the plants possible, which caused in comparison to the previous configuration, no significant overhead in operating costs.
Im Folgenden sollen weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung anhand eines Beispiels näher erläutert werden. Dieses soll die Erfindung jedoch nicht einschränken, sondern nur erläutern. Es zeigt in schematischer Darstellung: In the following, further details and features of the invention will be explained in more detail with reference to an example. However, this is not intended to limit the invention, but only to explain. It shows in a schematic representation:
Figur 1 Querschnitt durch einen Strömungsregler in einem Figure 1 shows a cross section through a flow regulator in one
Wasserhahn an einem Waschbecken In Figur 1 ist ein„Wasserhahn" am Rande eines Waschbeckens im Querschnitt wiedergegeben. Im rechten Teil ist das säulenartige Gehäuse des Wasserhahns zu erkennen, in das die Zuführungsleitung 1 integriert ist. Zu erkennen ist, wie diese Zuführungsleitung 1 nach unten hin mit einer Versorgung mit der Flüssigkeit 2 verbunden ist. Figur 1 zeigt sehr anschaulich, wie in der Zuführungsleitung 1 die Flüssigkeit 2 bis zum Absperrventil 6 aufsteigt. In der hier dargestellten Ausführungsform ist es eine Dichtungsscheibe, die von einem harten Teller auf eine Öffnung im Wasserhahn gedrückt wird. Zur elektrischen Betätigung des Absperrventiles 6 dient eine Ansteue- rung 61 , die in Figur nicht näher dargestellt ist. Faucet on a sink A "faucet" on the edge of a wash basin is shown in cross-section in Figure 1. The right part shows the columnar housing of the faucet in which the supply line 1 is integrated 1 shows very clearly how the liquid 2 ascends to the shut-off valve 6 in the supply line 1. In the embodiment shown here, it is a sealing disk which is pressed by a hard plate onto an opening in the water tap. For the electrical actuation of the shut-off valve 6 serves a control 61, which is not shown in detail in FIG.
In Figur 1 ist gut zu sehen, dass die Dichtungsplatte des Absperrventils 6 nach oben angehoben werden muss, um den Durchlass für die Flüssigkeit 2 freizugeben. Von da aus strömt sie dann weiter durch den etwa waagerechten Ausleger bis zum Auslass des dargestellten Wasserhahns. It can be clearly seen in FIG. 1 that the sealing plate of the shut-off valve 6 has to be lifted upwards in order to release the passage for the liquid 2. From there, it then flows on through the approximately horizontal boom to the outlet of the illustrated faucet.
In der gezeichneten Ausführungsform ist dort ein Elektrogenerator 4 auf dem Turbinenrad 3 aufgebaut, dessen wesentliche Bauteile die Permanentmagneten 41 auf dem rotierenden Teil des Elektrogenerators 4 und die Spulen 42 im stehenden Teil des Elektrogenerators 4 sind. Im Schnittbild der Figur 1 ist gut zu sehen, dass die Permanentmagneten 41 auf einer Hülse aufgebracht sind, die in ihrem Inneren das Turbinenrad 3 beherbergt. Da der vordere Teil der zylindrischen Hülse zeichnerisch abgenommen ist, werden dahinter die Verbindungsflächen der vier nach vorne auf den Betrachter zu weisenden Schau- fein 31 des Turbinenrades deutlich sichtbar. Diese Schaufeln 31 tra- gen einen stromlinienförmigen Verdrängungskörper in der Mitte des Turbinenrades. In the illustrated embodiment, an electric generator 4 is constructed there on the turbine wheel 3, the essential components of which are the permanent magnets 41 on the rotating part of the electric generator 4 and the coils 42 in the stationary part of the electric generator 4. In the sectional view of Figure 1 is easy to see that the permanent magnets 41 are mounted on a sleeve which houses the turbine wheel 3 in its interior. Since the front part of the cylindrical sleeve is removed by drawing, behind the connecting surfaces of the four forward to be pointed to the viewer show fine 31 of the turbine wheel are clearly visible. These blades 31 tra- gene a streamlined displacement body in the center of the turbine wheel.
Dieser stromlinienförmige Körper dient nur der Abdrängung des Flüssigkeitsstromes auf den äußeren Bereich der Leitschaufeln, wo der Hebelarm in Bezug auf die Drehachse ausreichend lang ist, um ein Drehmoment zu erzeugen. Abweichend von üblichen Wasserturbinen sind die Lager dieses Turbinenrades jedoch außen auf der Hülse angeordnet, die das Turbinenrad enthält. Die Erfindung schlägt für diesen Anwendungsfall Gleitlager vor, da sie vom Flüssigkeitsstrom umgeben sind. This streamlined body serves only to drive the flow of liquid to the outer portion of the vanes where the lever arm is sufficiently long with respect to the axis of rotation to generate torque. Deviating from conventional water turbines, however, the bearings of this turbine wheel are arranged outside on the sleeve, which contains the turbine wheel. The invention proposes plain bearings for this application because they are surrounded by the liquid flow.
In der gezeichneten Ausführungsform sind zwei ringförmige Gleitlager vorgesehen, die im Schnittbild der Figur 1 als kreuzschraffierte Rechtecke erkennbar sind. Diese Gleitlager sind sowohl das Lager für den Elektrogenerator 4 auf der Außenseite als auch für das Turbinenrad 3 auf der Innenseite der beiden Gleitlager. In the illustrated embodiment, two annular plain bearings are provided, which are recognizable in the sectional view of Figure 1 as a crosshatched rectangles. These plain bearings are both the bearing for the electric generator 4 on the outside and for the turbine wheel 3 on the inside of the two plain bearings.
In Figur 1 ist gut zu erkennen, wie von der Spule 42 das Anschluss- kabel 43 in einem Hohlraum durch den etwa horizontalen Teil desFIG. 1 clearly shows how the connecting cable 43 of the coil 42 is guided in a cavity through the approximately horizontal part of the housing
Wasserhahns in dessen turmartigen, senkrechten Teil geführt wird. Faucet is guided in the tower-like, vertical part.
Dort ist in einem Hohlraum die Steuerungselektronik 7 eingebaut, die in Figur 1 als eine Elektronikplatine erkennbar ist, die zeichnerisch quergeschnitten ist. Mit dieser Elektronikplatine 7 sind auch die beiden Sensoren 81 verdrahtet. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel besteht der erste Sensor 81 aus zwei Teilen, nämlich einem Sender und einem Empfänger: Wenn die vom Sender ausgestrahlten Impulse oder Strahlen von einem Körper unterhalb des Auslasses der Flüssigkeit 2 reflektiert werden, kann dieses Signal vom zweiten Teil des ersten Sensors 81 empfangen werden woraufhin die Steue- rungselektronik 7 die Ansteuerung 61 des Absperrventils 6 freigibt. In Figur 1 ist das Kabel 62 zur elektrischen Verbindung mit der Ansteuerung 61 oben auf dem Wasserhahn deutlich zu erkennen. There, the control electronics 7 is installed in a cavity, which is recognizable in Figure 1 as an electronic board, which is diagrammatically cross-cut. With this electronic board 7 and the two sensors 81 are wired. In the illustrated embodiment, the first sensor 81 consists of two parts, namely a transmitter and a receiver: When the pulses or beams emitted by the transmitter are reflected by a body below the outlet of the liquid 2, this signal can be received by the second part of the first sensor 81 whereupon the control 7, the control 61 of the shut-off valve 6 releases. In Figure 1, the cable 62 is clearly visible for electrical connection with the control 61 on top of the faucet.
In Figur 1 ist im Hohlraum des vertikalen Teiles vom Wasserhahn der Energiespeicher 9 eingebaut, dessen beide Pole mit der Steuerungselektronik 7 verbunden sind, so dass von dort aus die Ladung und die Entladung des Energiespeichers 9 überwacht werden kann. In Figure 1, the energy storage 9 is installed in the cavity of the vertical part of the faucet, the two poles are connected to the control electronics 7, so that from there the charge and the discharge of the energy storage device 9 can be monitored.
In Figur 1 wird eine integrierte Baugruppe erkennbar, bestehend aus dem Turbinenrad 3 in der Hülse mit den darauf außen aufgesetzten Gleitlagern und den ebenfalls außen auf der Außenseite der Hülse um das Turbinenrad aufgesetzten Permanentmagneten 41 sowie den Spulen 42 als stehender Teil des Elektrogenerators 4. In Figure 1, an integrated assembly can be seen, consisting of the turbine wheel 3 in the sleeve with the outside mounted slide bearings and also outside on the outside of the sleeve placed around the turbine permanent magnet 41 and the coil 42 as a stationary part of the electric generator. 4
In Figur 1 ist gut erkennbar, wie die das äußere Gehäuse des Kopfes vom Wasserhahn, das auch die Halterung der Spulen 42 ist, mit einem Schraubgewinde in den horizontalen Ausleger des Wasserhahns eingeschraubt ist. Auch die schrittweise Reihenfolge der Montage ist in Figur 1 gut nachvollziehbar: Sie beginnt mit dem äußeren Gehäuse, dann folgt das obere Gleitlager der Spulen, dann die Hülse mitsamt dem innerem Turbinenrad, dem außen befestigten Permanentmagneten und den darauf aufliegenden Spulen sowie daran anschließend das untere Gleitlager und schlussendlich der untere Abschlussring, der die Spulenkörper im äußeren Gehäuse fixiert und auch das Auflager für das untere Gleitlager ist. In Figure 1 can be clearly seen how the outer housing of the head of the faucet, which is also the holder of the coil 42 is screwed with a screw thread in the horizontal arm of the faucet. The stepwise sequence of assembly is well understood in Figure 1: It starts with the outer housing, then follows the upper sliding bearing of the coils, then the sleeve together with the inner turbine wheel, the outside fixed permanent magnet and the coils resting thereon and then the lower Plain bearing and finally the lower end ring, which fixes the bobbins in the outer housing and is also the support for the lower plain bearing.
Zusammen mit dem umgebenden Gehäuse entsteht so eine Baugruppe, die auch in ganz anderen Anwendungen genutzt werden kann. Auch die Elektronikplatine ist in andere Baugruppen anwendbar. Nur der Eingang für die jeweils verwendeten Sensoren ist auf die Besonderheiten jedes Anwendungsfalles abzustimmen, wofür auf der Elektronikplatine abrufbare Software und wählbare Hardware vorhanden ist. Together with the surrounding housing, this creates an assembly that can also be used in completely different applications. Even the electronic board is applicable to other assemblies. Only the input for the sensors used is on to fine-tune the specifics of each application, for which retrievable software and selectable hardware are available on the electronic board.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Zuführungsleitung für die Flüssigkeit 2 1 supply line for the liquid 2
2 Flüssigkeit, treibt auf dem Weg zur Verbrauchsstelle 5  2 liquid, drives on the way to the point of consumption 5
das Turbinenrad 3  the turbine wheel 3
3 Turbinenrad, angetrieben von Flüssigkeit 2, treibt Elektrogenerator 4  3 turbine wheel, driven by liquid 2, drives electric generator 4
31 Schaufeln des Turbinenrades 3  31 blades of the turbine wheel 3
32 Lager des Turbinenrades 3  32 bearings of the turbine wheel 3
4 Elektrogenerator, lädt Energiespeicher 9 auf 4 electric generator, energy storage 9 loads
41 Permanentmagneten, auf dem rotierenden Teil des Elektrogenerators 4  41 permanent magnets, on the rotating part of the electric generator. 4
42 Spulen, im stehenden Teil des Elektrogenerators 4  42 coils, in the stationary part of the electric generator. 4
43 Anschlusskabel der Spulen 42  43 connecting cable of the coils 42
5 Verbrauchsstelle 5 für die Flüssigkeit 2 5 point of use 5 for the liquid 2
6 Absperrventil, regelt den Strom der Flüssigkeit 2  6 shut-off valve, regulates the flow of liquid 2
61 Ansteuerung des Absperrventils 6  61 Control of the shut-off valve 6
62 Kabel zur Ansteuerung 61  62 cable for control 61
7 Steuerungselektronik, steuert Absperrventil 6  7 control electronics, controls shut-off valve 6
81 erster Sensor, von Steuerungselektronik 7 ausgewertet81 first sensor, evaluated by control electronics 7
82 zweiter Sensor, von Steuerungselektronik 7 ausgewertet82 second sensor, evaluated by control electronics 7
9 Energiespeicher, von Elektrogenerator 4 aufladbar 9 energy storage, rechargeable by electric generator 4

Claims

Ansprüche claims
Strömungsregler für Flüssigkeiten 2 mit Energieversorgung über die Strömung dieser Flüssigkeit 2, bestehend aus Flow regulator for liquids 2 with power supply via the flow of this liquid 2, consisting of
- einer Zuführungsleitung 1 für die Flüssigkeit 2 und  - A supply line 1 for the liquid 2 and
- einem Turbinenrad 3,  a turbine wheel 3,
- das drehbar gelagert ist und  - Is rotatably mounted and
- das von der Flüssigkeit 2 durchströmt werden kann und  - Can be flowed through by the liquid 2 and
- das einen Elektrogenerator 4 antreibt, der einen Energiespeicher 9 auflädt und  - Which drives an electric generator 4, which charges an energy storage 9 and
- einer Verbrauchsstelle 5 für die Flüssigkeit 2,  a consumption point 5 for the liquid 2,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
- eine Weiterleitung der Flüssigkeit 2 von einem Absperrventil 6 sperrbar ist,  a forwarding of the liquid 2 from a shut-off valve 6 can be blocked,
- das elektrisch von einer Steuerungselektronik 7 ansteuerbar ist, - Which is electrically controlled by a control electronics 7,
- die wenigstens einen Sensor 81 auswertet, und - Evaluates the at least one sensor 81, and
- die an verschiedene Typen von Sensoren und die Charakteristika von verschiedenen Typen von Verbrauchsstellen 5 anpassbar ist, und  - which is adaptable to different types of sensors and the characteristics of different types of consumption points 5, and
- Absperrventil 6 und Steuerungselektronik 7 und Sensor 81 von dem Energiespeicher 9 mit elektrischer Energie versorgbar sind.  - Shut-off valve 6 and control electronics 7 and sensor 81 are supplied by the energy storage 9 with electrical energy.
Strömungsregler nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungselektronik 7 wenigstens einen Eingang für einen zweiten Sensor 82 aufweist, dessen Signale Flow regulator according to claim 1, characterized in that the control electronics 7 has at least one input for a second sensor 82 whose signals
- von der Steuerelektronik 7 auswertbar und  - Evaluated by the control electronics 7 and
- in Anpassung an die jeweilige Verbrauchsstelle 5 bei der An- steuerung des Absperrventils 6 berücksichtigbar sind. Strömungsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrauchsstelle 5 - In adaptation to the respective consumption point 5 in the control of the shut-off valve 6 are considered. Flow regulator according to one of the preceding claims, characterized in that the consumption point 5
- ein Waschbecken oder  - a sink or
- eine Toilettenspülung  - a toilet flush
- eine Dusche oder  - a shower or
- eine Badewanne oder  - a bathtub or
- ein anderes Sanitärobjekt sind oder  - are another sanitary object or
- ein Heizkörper oder  - a radiator or
- ein Kühlkörper oder  - a heat sink or
- eine andere Temperierungseinrichtung sind oder  - Another temperature control device or
- ein Getränkespender oder  - a beverage dispenser or
- eine andere Flüssigkeitsausgabe ist oder  - another liquid dispenser is or
- eine zu bewässernde Pflanze oder  - a plant to be watered or
- eine andere land- oder forstwirtschaftliche Einrichtung ist.  - is another agricultural or forestry facility.
Strömungsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinenrad 3 ein dünnwandiger Hohlzylinder ist, Flow regulator according to one of the preceding claims, characterized in that the turbine wheel 3 is a thin-walled hollow cylinder,
- der auf seiner Außenseite drehbar gelagert ist und  - Is rotatably mounted on its outer side and
- der auf seiner Innenseite mit radial ausgerichteten Leitschaufeln 31 bestückt ist.  - Is equipped on its inside with radially oriented vanes 31.
5. Strömungsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. Flow regulator according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenseite des Turbinenrades 3 Permanentmagneten 41 befestigt sind,  characterized in that on the outside of the turbine wheel 3 permanent magnets 41 are attached,
- die in sehr geringem Abstand zu ortsfesten elektrischen Spulen 42 angeordnet sind und  - Which are arranged at a very small distance from stationary electric coil 42 and
- dadurch bei Drehung des Turbinenrades 3 einen elektrischen Strom abgeben. Strömungsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Sanitäranwendungen - Give off an electric current upon rotation of the turbine wheel 3. Flow regulator according to one of the preceding claims, characterized in that in sanitary applications
- ein Ultraschallsensor oder  an ultrasonic sensor or
- ein Infrarotsensor oder  an infrared sensor or
- eine Lichtschranke  - a photocell
das Vorhandensein von einer Hand oder einem anderen Körperbereich erfasst.  the presence of a hand or other body area detected.
Strömungsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Sanitäranwendungen die Steuerelektronik 7 mittels eines mehrstufigen oder analogen Sensors 8 in Abhängigkeit vom Abstand zu dem als nächstem wahrgenommenen Körperteil den Druck der ausfließenden Flüssigkeit 2 ändert. Flow regulator according to one of the preceding claims, characterized in that in sanitary applications, the control electronics 7 by means of a multi-stage or analog sensor 8 depending on the distance to the next perceived body part changes the pressure of the outflowing liquid 2.
8. Strömungsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. Flow regulator according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass bei Sanitäranwendungen die Steuerungselektronik 7 die Signale eines zweiten Sensors 82 zur Tempe- ratursteuerung erfasst, wobei  characterized in that in sanitary applications, the control electronics 7 detects the signals of a second sensor 82 for Tempe- ratursteuerung, wherein
- der zweite Sensor 82 einen außerhalb von der Verbrauchsstelle 5 gelegenen Raum erfasst und  - The second sensor 82 detects a location outside of the consumption point 5 space and
- das Eindringen eines Körperteiles und/oder eines Gegenstandes in einen ersten Randbereich des Raumes die Temperatur erhöht und - das Einbringen in einen zweiten Randbereich des Raumes die - The penetration of a body part and / or an object in a first edge region of the room increases the temperature and - the introduction into a second edge region of the room
Temperatur absenkt. Temperature lowers.
9. Strömungsregler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur durch Mischung von zwei Flüssigkeiten 2 mit jeweils voneinander verschiedenen Temperaturen verändert wird. 9. flow regulator according to claim 8, characterized in that the temperature is changed by mixing two liquids 2, each with different temperatures.
10. Strömungsregler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung des Sollwertes für die Temperatur auch ohne eine Strömung der Flüssigkeit 2 möglich ist. 10. Flow regulator according to claim 8, characterized in that the change of the setpoint for the temperature is possible even without a flow of the liquid 2.
11. Strömungsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 11. Flow regulator according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert und/oder der Istwert für die Temperatur durch eine Anzeige, z.B. in Stufen oder als Zahlenwert anzeigbar sind.  characterized in that the setpoint and / or the actual value for the temperature are indicated by a display, e.g. can be displayed in steps or as a numerical value.
12. Strömungsregler nach wenigstens einem der vorhergehenden 12. Flow controller according to at least one of the preceding
Ansprüche 8-11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektronik 7 einen zweiten Sensor 82 als Temperatursensor auswertet und in Abhängigkeit dieser Messung und des eingestellten Temperatursollwertes die Temperatur regelt. 3. Strömungsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,  Claims 8-11, characterized in that the control electronics 7 evaluates a second sensor 82 as a temperature sensor and controls the temperature as a function of this measurement and the set temperature setpoint. 3. Flow regulator according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
- die Zuführungsleitung 1 für die warme Flüssigkeit 2 von der  - The supply line 1 for the warm liquid 2 of the
Steuerungselektronik 7 auf eine abführende Zirkulationsleitung umschaltbar ist und  Control electronics 7 can be switched to a laxative circulation line and
- beim Startbefehl für einen Zulauf von Flüssigkeit 2 zur Verbrauchs- stelle 5 ein zweiter Sensor 82 die Temperatur in der Zuführungsleitung erfasst und  - When the start command for an inlet of liquid 2 to the consumption point 5, a second sensor 82 detects the temperature in the supply line and
- die Steuerelektronik 7 erst bei Erreichen des Temperatursollwertes den Zulauf zur Verbrauchsstelle 5 frei gibt und die Zirkulationsleitung absperrt. - The control electronics 7 only on reaching the temperature setpoint, the inlet to the point of consumption 5 releases and shuts off the circulation line.
14. Strömungsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventil 6 durch jeweils einen Stromimpuls in eine bestimmte Position verstellbar ist und ohne Energiezufuhr in dieser Stellung verbleibt. 14. Flow regulator according to one of the preceding claims, characterized in that the shut-off valve 6 is adjustable by a respective current pulse in a certain position and remains without energy supply in this position.
15. Strömungsregler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventil 6 nur über die beiden Positionen„offen" und „geschlossen" verfügt. 15. Flow regulator according to claim 14, characterized in that the shut-off valve 6 only has the two positions "open" and "closed".
16. Strömungsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit 2 ein erstes Absperrventil 6 durchströmt, das in der Nähe des Turbinenrades 3 an- geordnet ist und das nur die Stellungen„offen" und„geschlossen" aufweist und die Flüssigkeit 2 von dort in einen Zwischenbehälter fließt, dessen Auslass durch ein zweites Absperrventil mit mehreren Stellungen verschließbar ist. 16. Flow regulator according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid 2 flows through a first shut-off valve 6, which is arranged in the vicinity of the turbine wheel 3 and which has only the positions "open" and "closed" and the liquid. 2 from there flows into an intermediate container whose outlet can be closed by a second shut-off valve with several positions.
17. Strömungsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung des Energiespeichers 9 durch die Steuerungselektronik 7 überwachbar ist und bei einem Absinken der Spannung des Energiespeichers 2 unter einen bestimmten Mindestwert die Steuerelektronik 7 das Absperrventil 6 öffnet und solange offen hält, bis der Elektrogenerator 4 die Spannung des Energiespeichers 2 um einen bestimmten Betrag erhöht hat. 17. Flow regulator according to one of the preceding claims, characterized in that the voltage of the energy storage device 9 is monitored by the control electronics 7 and at a drop in the voltage of the energy storage device 2 below a certain minimum value, the control electronics 7 opens the shut-off valve 6 and holds open until the electric generator 4 has increased the voltage of the energy storage device 2 by a certain amount.
18. Strömungsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor 81 ein Kontakt an der Abdeckung einer Toilette ist, der von der Steuerungselektronik 7 erfassbar ist und das Turbinenrad 3 in einer Zuführungsleitung 1 des Spülkastens eingebaut ist und das Absperrventil 6 in der Auslassleitung der Flüssigkeit 2 aus dem Spülkasten angeordnet ist und nach dem Schliessen der Abdeckung der Toilette das Absperrventil 6 für eine bestimmte Zeit oder bis zum Durchfließen einer bestimmten Flüssigkeitsmenge geöffnet wird. 18. Flow regulator according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor 81 is a contact on the cover of a toilet, which is detectable by the control electronics 7 and the turbine wheel 3 is installed in a supply line 1 of the cistern and the shut-off valve 6 in the Outlet line of the liquid 2 is arranged from the cistern and after closing the cover of the toilet, the shut-off valve 6 is opened for a certain time or until the passage of a certain amount of liquid.
19. Strömungsregler nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen weiteren Sensor 82 das Gewicht einer in der Toilettenschüssel liegenden Masse erfassbar ist, der von der Steuerelekt- ronik 7 auswertbar ist und mit zunehmender Masse auch die Menge der aus dem Spülkasten zur Spülung ausgelassenen Menge an Flüssigkeit 2 erhöht wird. 19. Flow regulator according to claim 18, characterized in that the weight of a mass lying in the toilet bowl can be detected by a further sensor 82, which can be evaluated by the control electronics 7 and with increasing mass also the amount of discharged from the cistern for flushing Amount of liquid 2 is increased.
20. Strömungsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 20. Flow regulator according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Verbrauchsstelle 5 als ein durch Flüssigkeit 2 zu erhitzender oder zu kühlender Heizkörper der Sensor 81 ein Temperatursensor ist und  characterized in that at a point of consumption 5 as a liquid 2 to be heated or to be cooled radiator, the sensor 81 is a temperature sensor and
- unterhalb einer einstellbaren Mindesttemperatur das Absperrventil 6 offenbar ist und  - Below an adjustable minimum temperature, the shut-off valve 6 is obviously and
- bis zum Erreichen einer einstellbaren Höchsttemperatur offen bleibt und  - remains open until an adjustable maximum temperature is reached and
- ein Temperatursollwert, der etwa mittig zwischen diesen beiden Extrema liegt, von aussen in die Steuerelektronik 7 eingebbar ist. - A temperature setpoint, which is located approximately in the middle between these two extremes, from the outside into the control electronics 7 can be entered.
21. Strömungsregler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektronik 7 den Temperatursollwert in Abhängigkeit von der Tageszeit und/oder dem Wochentag und/oder der Öffnung von Fenster und/oder Türen verändert. 21. Flow regulator according to claim 10, characterized in that the control electronics 7 changes the temperature setpoint as a function of the time of day and / or the day of the week and / or the opening of windows and / or doors.
22. Strömungsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 22. Flow regulator according to one of the preceding claims, characterized in that
- die Verbrauchsstelle 5 wenigstens eine Pflanze im Erdreich oder in einem anderen Substrat ist und  - the point of consumption 5 is at least one plant in the ground or in another substrate, and
- der Sensor 81 ein Feuchtigkeitssensor ist und die Flüssigkeit 2 zum Bewässern der Pflanze dient.  - The sensor 81 is a moisture sensor and the liquid 2 is used to water the plant.
23. Strömungsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 23. Flow regulator according to one of the preceding claims, characterized in that
- die Verbrauchsstelle 5 ein Gefäß ist, das mit der Flüssigkeit 2 be- füllbar ist und  - The point of consumption 5 is a vessel which can be filled with the liquid 2 and
- die Zuführungsleitung 1 ein U-förmiges Endstück aufweist, das auf den Rand des Gefäßes aufsetzbar ist und  - The supply line 1 has a U-shaped end piece which is placed on the edge of the vessel and
- der erste Sensor 81 am U-förmigen Endstück angeordnet ist und - The first sensor 81 is disposed on the U-shaped end piece and
- beim Aufsetzen des Endstückes auf den Rand des Gefäßes durch die Steuerungselektronik 7 das Absperrventil 6 offenbar ist und- When placing the tail on the edge of the vessel by the control electronics 7, the shut-off valve 6 is obviously and
- der zweite Sensor 82 ebenfalls am Endstück angeordnet ist und- The second sensor 82 is also located on the tail and
- erfasst, dass der Spiegel der Flüssigkeit 2 einen bestimmten Abstand zum Rand des Gefäßes erreicht hat und - detects that the level of the liquid 2 has reached a certain distance to the edge of the vessel and
- bei diesem Stand das Absperrventil 6 durch die Steuerungselektronik 7 verschließbar ist. - In this state, the shut-off valve 6 is closed by the control electronics 7.
24. Strömungsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungselektronik 7 auf einer Platine angeordnet ist, die zu einem Hohlzylindersegment oder zu einer polygonalen Hohlsäule verformbar ist. 24. Flow regulator according to one of the preceding claims, characterized in that the control electronics 7 is arranged on a circuit board which is deformable to form a hollow cylinder segment or a polygonal hollow column.
25. Strömungsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 25. Flow regulator according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
an den Energiespeicher 9 oder an die Steuerungselektronik 7 weitere elektrische Verbraucher anschließbar und versorgbar sind, wie z.B. to the energy storage 9 or to the control electronics 7 further electrical consumers can be connected and supplied, such.
- Beleuchtungskörper und/oder - Lighting fixtures and / or
- Heizungen und/oder  - Heaters and / or
andere Elektrogeräte.  other electrical appliances.
26. Strömungsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 26. Flow regulator according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinenrad 3 und das Absperrventil 6 in der Ausströmleitung eines zentralen Wasserspeichers eines Bewässerungssystems angeordnet sind und das Turbinenrad 3 und der Elektrogenerator 4 so groß dimensioniert sind, dass neben dem Absperrventil 6 auch noch weitere elektrische Verbraucher betreibbar sind, wie z.B. Beleuchtungskörper oder Heizungen für zu bewässernde Pflanzen.  characterized in that the turbine wheel 3 and the shut-off valve 6 are arranged in the outflow line of a central water storage of an irrigation system and the turbine wheel 3 and the electric generator 4 are dimensioned so large that in addition to the shut-off valve 6 also further electrical consumers are operable, such. Lighting fixtures or heaters for plants to be watered.
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