Title:
Brausekopf für belüfteten Brausestrahl
Kind Code:
A1
Abstract:

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brausekopf zur Bereitstellung eines belüfteten Brausestrahls mit einer Fluidzuführung (1, 12), einer Luftzuführung (2), einer Strahlscheibe (3) mit wenigstens einer aus dem Brausekopf herausführenden Strahlaustrittsöffnung (4), einem Fluidströmungsweg von der Fluidzuführung zu der wenigstens einen Strahlaustrittsöffnung, einer Belüftungsfluiderzeugungseinrichtung (5) zur Bereitstellung von belüftetem Fluid durch Zumischung von über die Luftzuführung zugeführter Luft zu über die Fluidzuführung zugeführtem Fluid in einem Luftzumischabschnitt (6) des Fluidströmungsweges und mit einem Luftströmungsweg von der Luftzuführung zu dem Luftzumischabschnitt.
Erfindungsgemäß hat der Fluidströmungsweg im Luftzumischabschnitt eine Hauptströmungsrichtung (HF), die bezüglich einer Längsachse der Strahlscheibe um einen Winkel (α) von mehr als 45° geneigt ist und der Luftströmungsweg mündet in den Luftzumischabschnitt mit einer Luft-Hauptzuströmrichtung (ZR), die einen Winkel von höchstens 45° mit der Hauptströmungsrichtung (HF) des Fluidströmungsweges im Luftzumischabschnitt (6) einschließt.
Verwendung z.B. für sanitäre Kopf-, Seiten- und Handbrausen.



Inventors:
Butzke, Klaus (77761, Schiltach, DE)
Kinle, Ulrich (77773, Schenkenzell, DE)
Kube, Reinhard (77709, Wolfach, DE)
Application Number:
DE102017203577A
Publication Date:
09/07/2017
Filing Date:
03/06/2017
Assignee:
Hansgrohe SE, 77761 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102007058835A1N/A2009-06-04
DE102007058259A1N/A2009-05-28
DE102006034266A1N/A2008-01-24
Foreign References:
EP00605401984-10-17
EP15697562007-02-07
EP18171112009-02-25
EP18277052008-07-09
201401450102014-05-29
201202349432012-09-20
Attorney, Agent or Firm:
Patentanwälte Ruff, Wilhelm, Beier, Dauster & Partner mbB, 70174, Stuttgart, DE
Claims:
1. Brausekopf zur Bereitstellung eines belüfteten Brausestrahls, insbesondere für eine sanitäre Kopf- oder Handbrause, mit
– einer Fluidzuführung (1, 12),
– einer Luftzuführung (2),
– einer Strahlscheibe (3) mit wenigstens einer aus dem Brausekopf herausführenden Strahlaustrittsöffnung (4),
– einem Fluidströmungsweg von der Fluidzuführung zu der wenigstens einen Strahlaustrittsöffnung,
– einer Belüftungsfluiderzeugungseinrichtung (5) zur Bereitstellung von belüftetem Fluid durch Zumischung von über die Luftzuführung zugeführter Luft zu über die Fluidzuführung zugeführtem Fluid in einem Luftzumischabschnitt (6) des Fluidströmungsweges und
– einem Luftströmungsweg von der Luftzuführung zu dem Luftzumischabschnitt,
dadurch gekennzeichnet, dass
– der Fluidströmungsweg im Luftzumischabschnitt (6) eine Hauptströmungsrichtung (HF) hat, die bezüglich einer Längsachse (L) der Strahlscheibe (3) um einen Winkel (α) von mehr als 45° geneigt ist und
– der Luftströmungsweg in den Luftzumischabschnitt mit einer Luft-Hauptzuströmrichtung (ZR) mündet, die einen Winkel (α2) von höchstens 45° mit der Hauptströmungsrichtung (HF) des Fluidströmungsweges im Luftzumischabschnitt (6) einschließt.

2. Brausekopf nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Luftzumischabschnitt des Fluidströmungsweges eine Luftansaugdüsenstruktur (6a) aufweist.

3. Brausekopf nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Luftströmungsweg wenigstens eine Luftzumischöffnung (16) aufweist, die in eine zugehörige, in den Luftzumischabschnitt ausmündende Luftkammer (16a) mit einer Öffnungslängsachse (HL) mündet, die mit der Längsachse der Strahlscheibe einen Winkel (γ) von weniger als 45° einschließt.

4. Brausekopf nach Ansprüche 1 bis 3, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Brausekopf ein Gehäuse (7), das an einer Vorderseite mit der Strahlscheibe abschließt, und eine Zwischenplatte (9) aufweist, wobei zwischen der Zwischenplatte und der Strahlscheibe eine Fluidaustrittskammer (10) des Fluidströmungsweges und zwischen der Zwischenplatte und einer Rückseite des Gehäuses ein Luftraum (11) des Luftströmungsweges gebildet sind und der Luftströmungsweg wenigstens eine Luftzumischöffnung (16) aufweist, die aus dem Luftraum ausmündet und in eine zugehörige, in den Luftzumischabschnitt ausmündende Luftkammer (16a) führt.

5. Brausekopf nach Anspruch 4, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Luftzumischöffnung von einer Ausmündungsstelle aus dem Luftraum bis zu einer Einmündungsstelle in die Luftkammer geradlinig verläuft.

6. Brausekopf nach Anspruch 4 oder 5, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsfluiderzeugungseinrichtung in die Zwischenplatte integriert ist.

7. Brausekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidströmungsweg eine von der Fluidzuführung gespeiste Verteilkammer (13), eine an die Strahlscheibe angrenzende Fluidaustrittskammer (10) und mehrere, den Luftzumischabschnitt enthaltende Luftzumischkanäle (6) aufweist, die strömungstechnisch parallel von der Verteilkammer zur Fluidaustrittskammer führen.

8. Brausekopf nach Anspruch 7, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidaustrittskammer in einem gegenüber der Verteilkammer radial weiter außen liegenden Bereich des Brausekopfs angeordnet ist und die Luftzumischkanäle mit radialer Hauptrichtungskomponente von der Verteilkammer zur Fluidaustrittskammer führen.

9. Brausekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiter dadurch gekennzeichnet, dass er eine Flachbauform mit einem Gehäuse (7) aufweist, das an einer Vorderseite mit der Strahlscheibe abschließt, wobei eine Rückseite (7a) des Gehäuses einen Abstand von seiner Vorderseite besitzt, der höchstens ein Fünftel einer maximalen Quererstreckung des Gehäuses beträgt.

10. Brausekopf nach einem der Ansprüche 4 bis 9, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidzuführung mittig in die Gehäuserückseite einmündet.

Description:

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brausekopf zur Bereitstellung eines belüfteten Brausestrahls nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Brausekopf wird bekanntermaßen dazu verwendet, einem Nutzer einen belüfteten Brausestrahl zur Verfügung zu stellen, d.h. einen als Brausestrahl mit zugemischter Luft belüftet aus dem Brausekopf austretenden Fluidstrahl, wobei das verwendete Fluid meistens Wasser ist, insbesondere bei Verwendung des Brausekopfs für eine sanitäre Kopf-, Seiten oder Handbrause, speziell für entsprechende sanitäre Dusch- und/oder Wannensysteme mit Kopf-, Seiten- und/oder Handbrausen.

Gattungsgemäße sanitäre Brauseköpfe dieser Art sind beispielsweise in den Patentschriften EP 0 060 540 B1, EP 1 569 756 B1, EP 1 817 111 B1 und EP 1 827 705 B1 sowie den Offenlegungsschriften DE 10 2006 034 266 A1, DE 10 2007 058 259 A1 und DE 10 2007 058 835 A1 offenbart.

Während bei den meisten herkömmlichen Brauseköpfen das Fluid im Luftzumischabschnitt im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse der Strahlscheibe strömt, wird es bei einem in der Offenlegungsschrift US 2014/0145010 A1 offenbarten gattungsgemäßen Brausekopf nach Eintritt in selbigen derart umgelenkt, dass es im Luftzumischabschnitt senkrecht zur Strahlscheibenlängsachse radial nach innen strömt. Die Luft wird parallel zur Strahlscheibenlängsachse in den Luftzumischabschnitt geleitet, d.h. sie trifft dort senkrecht auf den Fluidstrom.

In ähnlicher Weise trifft bei einem in der Offenlegungsschrift US 2012/0234943 A1 offenbarten weiteren gattungsgemäßen Brausekopf zuzumischende Luft, die über einen Ringspalt zugeführt wird, der einen längsmittig angeordneten Fluideinlass umgibt, senkrecht auf das Fluid, das am Ende des Fluideinlasses radial nach außen strömend umgelenkt wird. Im Luftzumischabschnitt ist dem ringförmigen Lufteinlass gegenüberliegend eine ringförmige Verwirbelungskammer vorgesehen, was zu einer besseren Luftbeimischung beitragen soll.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines Brausekopfs der eingangs genannten Art zugrunde, der hinsichtlich Belüftungscharakteristik, Brausestrahleigenschaften und/oder Fertigungsaufwand gegenüber dem oben erläuterten Stand der Technik eine weitere Verbesserung ermöglicht.

Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines Brausekopfs mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Der Brausekopf umfasst eine Fluidzuführung, eine Luftzuführung, eine Strahlscheibe mit wenigstens einer aus dem Brausekopf herausführenden Strahlaustrittsöffnung, einen Fluidströmungsweg von der Fluidzuführung zu der wenigstens einen Strahlaustrittsöffnung, eine Belüftungsfluiderzeugungseinrichtung zur Bereitstellung von belüftetem Fluid durch Zumischung von über die Luftzuführung zugeführter Luft zu über die Fluidzuführung zugeführtem Fluid in einem Luftzumischabschnitt des Fluidströmungsweges und einen Luftströmungsweg von der Luftzuführung zu dem Luftzumischabschnitt.

Erfindungsgemäß definiert hierbei der Fluidströmungsweg im Luftzumischabschnitt eine Hauptströmungsrichtung für das Fluid, die bezüglich einer Längsachse der Strahlscheibe um einen Winkel von mehr als 45° geneigt ist, wobei sie insbesondere senkrecht dazu sein kann. In entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung hat der Neigungswinkel einen beliebigen Wert zwischen 45° und 90°. Die Längsachse der Strahlscheibe, d.h. die zu ihrer Scheibenebene senkrechte Achse, entspricht hierbei meist auch einer Längsachse des Brausekopfs bzw. eines Brausekopfgehäuses, und die Richtung dieser Achse entspricht meist auch einer Hauptstrahlrichtung des bereitgestellten Brausestrahls, d.h. der Brausestrahl tritt mit einer Hauptstrahlrichtung aus dem Brausekopf aus, die bezüglich der Strahlscheibenlängsachse parallel oder um weniger als 45° geneigt ist. Mit Hauptstrahlrichtung ist gemeint, dass die Einzelstrahlen des Brausestrahls im Mittel eine überwiegend in dieser Richtung verlaufende Strahlrichtung besitzen. Der Luftströmungsweg mündet in den Luftzumischabschnitt mit einer Luft-Hauptzuströmrichtung, die einen Winkel von höchstens 45° mit der Hauptströmungsrichtung des Fluidströmungsweges im Luftzumischabschnitt einschließt, wobei dieser Winkel insbesondere 0° betragen oder zwischen 0° und ca. 10° liegen kann.

Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme strömt das Fluid im Luftzumischabschnitt hauptsächlich in eine Richtung, die bezüglich der Strahlscheibenlängsachse um mehr als 45° geneigt ist, einschließlich der Möglichkeit einer Neigung um 90°, d.h. eines dazu senkrechten Verlaufs. Dabei bedeutet der Begriff Hauptströmungsrichtung, dass die Fluidströmung überwiegend in dieser Richtung verläuft, d.h. mit einer in dieser Richtung größeren Richtungskomponente als in dazu senkrechter Richtung. Im Fall einer kanalförmigen Strömungsführung entspricht die Hauptströmungsrichtung somit einer Längsrichtung des betreffenden Strömungskanals. Im Gegensatz zu dieser erfindungsgemäßen Maßnahme hat der Fluidströmungsweg bei den herkömmlichen Brauseköpfen im Luftzumischabschnitt typischerweise eine Hauptströmungsrichtung, die im Wesentlichen parallel zur Strahlscheibenlängsachse ist. Dies ist andererseits typischerweise auch die Hauptströmungsrichtung des Fluids durch den Brausekopf hindurch insgesamt, d.h. von einem meist rückseitigen Zufuhrbereich bis zur vorderseitigen Strahlscheibe.

Durch die merkliche Neigung des Fluidströmungsweges bezüglich der Strahlscheibenlängsachse im Luftzumischabschnitt und durch das parallele oder unter einem Winkel von höchstens 45° zur Fluidströmung erfolgende Zuströmen der Luft zum Fluid ermöglicht die Erfindung eine sehr effektive Luftzumischung zum durch den Luftzumischabschnitt strömenden Fluid und damit die Bereitstellung eines Brausestrahls mit guter Belüftungscharakteristik unter gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer großen Gestaltungsfreiheit für den Brausekopf. Zur Belüftung strömt das Fluid im Luftzumischabschnitt nicht überwiegend in Strahlscheibenlängsrichtung, sondern überwiegend senkrecht dazu, und die Luft strömt der Fluidströmung mit merklich paralleler Richtungskomponente zu. Das erleichtert die Luftzufuhr und Luftbeimischung und erlaubt eine vergleichsweise große Strömungslänge des Luftzumischabschnitts, ohne dass dazu der Brausekopf in Längsrichtung entsprechend größer gebaut sein muss. Eine größere Länge des Luftzumischabschnitts kann die Luftzumischung und damit die Strahlbelüftung weiter verbessern. Die Orientierung des Fluidströmungswegs im Luftzumischabschnitt entlang einer zur Strahlscheibenlängsachse merklich geneigten oder gar annähernd oder exakt senkrechten Hauptströmungsrichtung kann zudem die Fertigung des Brausekopfs erleichtern. Die verwendete Luft braucht nicht über komplizierte und/oder mäandernde Luftkanalstrukturen zu einem im Wesentlichen parallel zur Strahlscheibenlängsachse verlaufenden Luftzumischabschnitt geführt werden, wie dies bei den meisten herkömmlichen Brauseköpfen der Fall ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. So weist in einer Weiterbildung der Erfindung der Luftzumischabschnitt des Fluidströmungsweges eine Luftansaugdüsenstruktur auf. Hierbei kann es sich z.B. um eine den Venturi-Effekt nutzende Düsenstruktur handeln. Dies ist einer effektiven Luftansaugung förderlich.

In einer Weiterbildung der Erfindung mündet wenigstens eine Luftzumischöffnung in eine zugehörige Luftkammer mit einer Öffnungslängsachse, die mit der Längsachse der Strahlscheibe einen Winkel von weniger als 45° einschließt, d.h. die Öffnungslängsachse verläuft mit einer Hauptrichtungskomponente in Richtung der Strahlscheibenlängsachse, wobei die Luftkammer ihrerseits in den Luftzumischabschnitt in der Luft-Hauptzuströmrichtung ausmündet. Speziell kann die Öffnungslängsachse z.B. parallel zur Strahlscheibenlängsachse und senkrecht zur Luft-Hauptzuströmrichtung sein. In entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung hat der Winkel einen beliebigen Wert zwischen 0° und 45°. In Kombination mit der Eigenschaft, dass der Fluidströmungsweg im Luftzumischabschnitt mit einer zur Strahlscheibenlängsachse senkrechten Hauptrichtungskomponente verläuft, lässt sich eine vorteilhaft effektive Luftzumischung erreichen. Hierbei kann die Längsachse der Luftzumischöffnung beispielsweise exakt oder annähernd senkrecht und die Luft-Hauptzuströmrichtung parallel oder annähernd parallel zur Hauptströmungsrichtung des Fluids im Luftzumischabschnitt verlaufen, d.h. die zuzumischende Luft wird in der Luftkammer senkrecht umgelenkt und gelangt mit im Wesentlichen paralleler Luft-Hauptzuströmrichtung in das Fluid.

In Weiterbildung der Erfindung beinhaltet der Brausekopf ein Gehäuse und eine Zwischenplatte, wobei die Zwischenplatte zusammen mit der Strahlscheibe eine zwischenliegende Fluidaustrittskammer definiert und die Zwischenplatte zusammen mit einer Gehäuserückseite einen zwischenliegenden Luftraum definiert, aus dem Luft über die wenigstens eine Luftzumischöffnung in eine zugehörige, in den Luftzumischabschnitt ausmündende Luftkammer geführt werden kann. Diese Maßnahme kann die Luftführung positiv beeinflussen, und sie ist fertigungstechnisch relativ einfach zu realisieren.

In Ausgestaltung dieser Maßnahme verläuft die wenigstens eine Luftzufuhröffnung vom Luftraum zur Luftkammer geradlinig. Dies minimiert Druckverluste für die zuzumischende Luft und hält den Fertigungsaufwand gering.

In einer anderweitigen Ausgestaltung dieser Maßnahme ist die Belüftungsfluiderzeugungseinrichtung mit ihrem Luftzumischabschnitt in die Zwischenplatte integriert, d.h. die Zwischenplatte weist entsprechende strömungsführende Strukturen auf, die den Luftzumischabschnitt des Fluidströmungsweges bilden. Dies stellt eine weitere fertigungstechnische Vereinfachung dar und begünstigt einen kompakten Aufbau des Brausekopfs.

In Weiterbildung der Erfindung umfasst der Fluidströmungsweg eine von der Fluidzuführung gespeiste Verteilkammer, eine an die Strahlscheibe angrenzende Sammelkammer und mehrere, den Luftzumischabschnitt enthaltende Luftzumischkanäle, die strömungstechnisch parallel von der Verteilkammer zur Sammelkammer führen. Dadurch wird zugeführtes Fluid von der Verteilkammer in die Luftzumischkanäle verteilt. Dort wird Luft zugemischt, und anschließend gelangen die aufgeteilten und belüfteten Fluidanteile in die Sammelkammer, von wo das belüftete Fluid als belüfteter Brausestrahl aus der oder den Strahlaustrittsöffnungen austreten kann. Dies ermöglicht eine sehr effektive Belüftung in den mehreren getrennten Luftzumischkanälen.

In Ausgestaltung dieser Maßnahme ist die Sammelkammer in einem gegenüber der Verteilkammer radial weiter außen liegenden Bereich des Brausekopfs angeordnet, und die Luftzumischkanäle führen mit radialer Hauptrichtungskomponente von der Verteilkammer zur Sammelkammer. Dies begünstigt eine bei Bedarf relativ flache Bauweise des Brausekopfs, d.h. mit vergleichsweise geringer Längsausdehnung, ohne dass dazu die Luftzumischkanäle in ihrer Längenausdehnung reduziert werden müssen oder mäanderförmig gestaltet werden müssen.

In Weiterbildung der Erfindung weist der Brausekopf eine Flachbauform mit einem Gehäuse auf, dessen Vorderseiten-Rückseiten-Abstand höchstens ein Fünftel einer maximalen Quererstreckung des Gehäuses beträgt. Dies realisiert einen sehr flach bauenden Brausekopf, ohne dass dies die Belüftungsfunktionalität nachteilig beeinflusst. In vorteilhaften Ausführungen beträgt dieser Abstand höchstens ein Siebtel oder sogar nur höchstens ein Zehntel der maximalen Gehäusequererstreckung.

In einer Weiterbildung der Erfindung mündet die Fluidzuführung des Brausekopfs mittig in die Rückseite seines Gehäuses ein, wobei die Rückseite als die der Strahlscheibe abgewandte Gehäuseseite definiert ist. Dies kann insbesondere für die Verwendung bei Kopfbrausen und Seitenbrausen von Vorteil sein.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:

1 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht eines Brausekopfs in kreisrunder Flachbauform,

2 eine Detailansicht eines einen Luftzumischabschnitt umfassenden Bereichs des Brausekopfs von 1,

3 eine perspektivische Detailansicht eines Luftzumischabschnitts für eine Brausekopfvariante in rechteckiger Flachbauform,

4 ein ausschnittweiser Querschnitt durch den Brausekopf von 1,

5 eine Längsschnittansicht längs einer Linie V-V von 4 und

6 eine Querschnittansicht längs einer Linie VI-VI von 5.

Der in den 1, 2 und 4 bis 6 dargestellte Brausekopf in kreisrunder Flachbauform dient zur Bereitstellung eines belüfteten Brausestrahls und kann beispielsweise als sanitäre Kopfbrause dienen. Der Brausekopf umfasst eine Fluidzuführung, eine Luftzuführung, eine Strahlscheibe 3 mit wenigstens einer aus dem Brausekopf herausführenden Strahlaustrittsöffnung 4, einen Fluidströmungsweg von der Fluidzuführung zu der wenigstens einen Strahlaustrittsöffnung 4 sowie eine Belüftungsfluiderzeugungseinrichtung 5 mit einem Luftzumischabschnitt 6 des Fluidströmungsweges und einen Luftströmungsweg von der Luftzuführung zu dem Luftzumischabschnitt 5. Die Fluidzuführung ist im gezeigten Beispiel von einem Anschlussstutzen 1, mit dem der Brausekopf z.B. zur Bereitstellung einer sanitären Kopfbrause an eine wand- oder deckenseitige Duschwasserversorgung eines Duschraums angeschlossen werden kann, und einem Einlassstutzen 12 des Brausekopfs gebildet. An einer dadurch definierten Vorderseite schließt ein Gehäuse 7 des Brausekopfs mit der Strahlscheibe 3 ab, während der Einlassstutzen 12 mittig in eine der Strahlscheibe 3 abgewandte Rückseite 7a des Gehäuses 7 führt. Der Einlassstutzen 12 ist über ein Kugelgelenk 8 an den Anschlussstutzen 1 gekoppelt, so dass das Gehäuse 7 allseitig gegenüber dem Anschlussstutzen 1 verschwenkbar ist, wozu der Einlassstutzen 12 eine als Gelenkschale fungierende Überwurfmutter aufweisen kann.

Der axiale Abstand der Strahlscheibe 3 von der Gehäuserückseite 7a und damit die axiale Bauhöhe des Brausekopfs ohne seinen Anschlussstutzen 1 kann relativ gering sein, z.B. höchstens ein Fünftel einer maximalen Quererstreckung des Gehäuses 7, d.h. von dessen Außendurchmesser, in entsprechenden Ausführungen höchstens ein Siebtel oder sogar nur etwa höchstens ein Zehntel hiervon.

Im gezeigten Beispiel weist die Strahlscheibe eine Mehrzahl von Strahlaustrittsöffnungen 4 auf, die über die gesamte Fläche oder eine z.B. ring- oder sektorförmige Teilfläche der Strahlscheibe 3 verteilt angeordnet sind. In einer alternativen Ausführung weist die Strahlscheibe nur eine einzige Strahlaustrittsöffnung auf. Im gezeigten Beispiel umfasst die Luftzuführung mehrere umfangsseitig am Brausegehäuse 7 angeordnete Lufteinlassöffnungen 2. In alternativen Ausführungen ist nur eine einzige umfangsseitige Lufteinlassöffnung vorhanden, und/oder die Luftzuführung beinhaltet eine oder mehrere Lufteinlassöffnungen an der Gehäuserückseite 7a und/oder eine oder mehrere spaltförmige Lufteinlassöffnungen am umfangseitigen Rand zwischen Strahlscheibe 3 und Gehäuse 7. Weiter alternativ kann der Lufteintritt in an sich herkömmlicher Weise von der Strahlscheibenseite her durch eine mittige Einlassöffnung realisiert sein.

Der Fluidströmungsweg hat im Luftzumischabschnitt 6 der Belüftungsfluiderzeugungseinrichtung 5 eine Hauptströmungsrichtung HF, die bezüglich einer Längsachse L der Strahlscheibe um einen Winkel α geneigt ist, der größer als 45° ist. Dabei kann der Winkel α anwendungsfall- und bedarfsabhängig irgendeinen beliebigen, bei der Konstruktion des Brausekopfs festlegbaren Wert größer als 45° haben, bis einschließlich dem maximal möglichen Neigungswinkel von 90°. Wenn im letztgenannten Fall der Brausekopf für eine Kopfbrause verwendet wird und diese sich in Gebrauchsstellung mit vertikal verlaufender Strahlscheibenlängsachse L befindet, ist die Hauptströmungsrichtung HF des Fluidströmungsweges im Luftzumischabschnitt 6 somit im Wesentlichen horizontal orientiert. Auch die bis auf eine etwaige geringfügige Wölbung ebene Strahlscheibe 3 liegt dann in einer Horizontalebene. Die Strahlscheibenlängsachse L entspricht im gezeigten Beispiel gleichzeitig einer Längsachse des Brausekopfgehäuses 7 und damit des Brausekopfs insgesamt.

Der Brausekopf der 1, 2 und 4 bis 6 umfasst des Weiteren eine Zwischenplatte 9 im Gehäuseinnenraum zwischen Strahlscheibe 3 und Gehäuserückseite 7a, wobei sie über jeweilige Abstandselemente einen gewissen Abstand zur Strahlscheibe 3 und zur Gehäuserückseite 7a einhält. Dadurch ist zwischen der Zwischenplatte 9 und der Strahlscheibe 3 eine Fluidaustrittskammer 10 des Fluidströmungsweges gebildet, und zwischen der Zwischenplatte 9 und der Gehäuserückseite 7a ist ein Luftraum 11 des Luftströmungsweges gebildet. Der Luftraum 11 steht über die eine oder mehreren Lufteinlassöffnungen 2 mit dem Außenraum des Brausekopfs in Luftverbindung.

Die Zwischenplatte 9 ist aus zwei Plattenscheibenteilen 9a, 9b aufgebaut, zwischen denen sich die Belüftungsfluiderzeugungseinrichtung 5 befindet, d.h. letztere ist in diesem Ausführungsbeispiel in die Zwischenplatte 9 integriert. Dazu sind in einem Bereich, in dem die beiden Plattenscheibenteile 9a, 9b einen axialen Abstand zwischen sich belassen, eine Mehrzahl von den Luftzumischabschnitt des Fluidströmungsweges bildenden Luftzumischkanälen 6 gebildet, die jeweils in einer radialen Richtung verlaufen, d.h. die Hauptströmungsrichtung HF von durchströmendem Fluid verläuft für jeden der Luftzumischkanäle 6 in einer Radialebene des kreisrunden Brausekopfs. Beispielsweise können zwischen drei und sechzehn solcher Luftzumischkanäle 6 in Umfangsrichtung äquidistant verteilt angeordnet sein. Die Luftzumischkanäle 6 brauchen mit ihrer Längserstreckung nicht exakt in radialer Richtung verlaufen, sondern können in entsprechenden Ausführungsvarianten mit einer zusätzlichen Umfangsrichtungskomponente und/oder Axialrichtungskomponente verlaufen.

An ihrer radial inneren Seite definiert die Zwischenplatte 9 zusammen mit dem Eintrittsstutzen 12 eine Verteilkammer 13, in die über die Fluidzuführung zugeführtes Fluid gelangt und aus der das Fluid in die strahlenförmig radial nach außen abgehenden Luftzumischkanäle 6 verteilt wird. Ein Austrittsbereich der Verteilkammer 13 ist als Beruhigungszone mit im Abstand voneinander und vorzugsweise auf zwei Radiuslinien zueinander versetzt angeordneten, axialstiftförmigen Strömungsberuhigungselementen 14 realisiert. Diese optionale Maßnahme bewirkt eine Beruhigung der Fluidströmung bei Eintritt in die Luftzumischkanäle 6. Die Luftzumischkanäle 6 sind durch eine entsprechende Axialwandstruktur zwischen den beiden Plattenscheibenteilen 9a, 9b definiert, wobei in Umfangsrichtung zwischen den einzelnen Luftzumischkanälen 6 gewichtsreduzierende Aussparungen 15 in der Zwischenplatte 9 vorgesehen sein können.

Das luftraumseitige Plattenscheibenteil 9a erstreckt sich radial nach außen bis zum umgebenden Gehäuse 7 und schließt dadurch den Luftraum 11 in Richtung Vorderseite des Brausekopfs ab. Im Unterschied dazu endet das strahlscheibenseitige Plattenscheibenteil 9b mit radialem Abstand vor dem Umfangsrand des Brausekopfgehäuses 7 und der Strahlscheibe 3, so dass ein radial äußerer Ringspalt gebildet ist, durch den hindurch das aus den Luftzumischkanälen 6 ausströmende Fluid in die Fluidaustrittskammer 10 zwischen der Zwischenplatte 9 und der Strahlscheibe 3 gelangen kann. Der Fluidströmungsweg des Brausekopfs führt folglich von der Fluidzuführung am Anschlussstutzen 1 über den Einlassstutzen 12 zur Verteilkammer 13, von wo das Fluid strömungstechnisch parallel auf die Luftzumischkanäle 6 zwecks dortiger Belüftung aufgeteilt wird. Nach Austritt aus den Luftzumischkanälen 6 vereinigen sich die einzelnen belüfteten Fluidströmungszweige wieder über den Ringspalt zwischen dem Plattenscheibenteil 9b und dem Umfangsrand des Gehäuses 7 in der als Sammelkammer fungierenden Fluidaustrittskammer 10. Von dort tritt das belüftete Fluid schließlich als Brausestrahl durch den oder die Strahlaustrittsöffnungen 4 hindurch aus dem Brausekopf aus. Dieser Fluidströmungsweg ist in den 1 und 2 durch zugehörige Fluidströmungspfeile F symbolisiert.

Optional weist der Luftzumischabschnitt, im gezeigten Beispiel der 1 und 2 durch die Luftzumischkanäle 6 gebildet, eine Luftansaugdüsenstruktur 6a auf. Im gezeigten Beispiel ist die Luftansaugdüsenstruktur 6a als Wandstruktur zur Bildung einer Venturi-Düse realisiert. Dazu ist der jeweilige Luftzumischkanal 6 durch eine entsprechende Düsenwandstruktur unter Bildung der besagten Venturi-Düse verengt, wie insbesondere aus 2 zu erkennen. In alternativen Ausführungsformen beinhaltet der Luftzumischabschnitt eine andere herkömmliche Luftansaugdüsenstruktur, oder der Luftzumischabschnitt bleibt ohne spezielle Luftansaugdüsenstruktur.

Der Strömungsweg für zuzumischende Luft L von der Luftzuführung, z.B. den Lufteinlassöffnungen 2, zum Luftzumischabschnitt 6 umfasst für jeden Luftzumischkanal 6 eine Luftzumischöffnung 16 mit einer Öffnungslängsachse HL und eine Luftkammer 16a, in welche die Luftzumischöffnung 16 ausmündet. Die Öffnungslängsachse HL ist bezüglich der Strahlscheibenlängsachse L parallel oder um einen Winkel γ von weniger als 45° geneigt. Dabei kann der Winkel γ anwendungsfall- bzw. bedarfsabhängig einen beliebigen Wert zwischen 0° und 45° haben. Die Luftzumischöffnung 16 hat im gezeigten Beispiel der 1, 2 und 4 bis 6 einen geradlinigen Verlauf durch den luftraumseitigen Plattenscheibenteil 9a der Zwischenplatte 9 hindurch und mündet aus dem Luftraum 11 aus.

Die Luftkammer 16a liegt vorteilhaft in einem Unterdruckbereich neben der Luftansaugdüsenstruktur 6a, von letzterer seitlich lediglich durch eine Wandung 6b getrennt, die eine der die Luftansaugdüsenstruktur 6a definierenden Wandungen bildet. Die Luftkammer 16a und somit der Luftströmungsweg mündet in den Luftzumischabschnitt 6 mit einer Luft-Hauptzuströmrichtung ZR, die einen Winkel α2 von höchstens 45° mit der Hauptströmungsrichtung HF des Fluidströmungsweges im Luftzumischabschnitt 6 einschließt. Auf diese Weise wird Luft sehr effektiv aus dem Luftraum 11 durch die Luftzumischöffnungen 16 hindurch in die Luftkammern 16a und von dort in die Luftzumischkanäle 6 angesaugt, wenn Fluid durch die betreffenden Luftzumischkanäle 6 hindurchströmt. Die Öffnungslängsachse HL der Luftzumischöffnung 16 schließt mit der Hauptströmungsrichtung HF des Fluids im Luftzumischabschnitt 6 einen Winkel β ein, der vorzugsweise mehr als 45° und bevorzugter zwischen 80° und 90° beträgt, wie dies im Beispiel der 1, 2 und 4 bis 6 der Fall ist. Der Winkel α2 kann insbesondere 0° oder nur wenig mehr betragen, so dass in diesem Fall die angesaugte Luft unter einem relativen großen Winkel β zur Hauptströmungsrichtung HF des Fluids in die Luftkammern 16a gelangt und von dort im Wesentlichen parallel zum Fluid in den Luftzumischabschnitt 6 strömt, was eine sehr effektive und gleichmäßige Belüftung des Fluids begünstigt.

Durch die zur Strahlscheibenlängsachse L merklich geneigte Hauptströmungsrichtung HF des Fluids im Luftzumischabschnitt 6 steht für den Luftzumischabschnitt 6 und damit für eine effektive Belüftung des Fluids eine relativ lange Wegstrecke zur Verfügung, ohne dass dies die axiale Baulänge des Brausekopfs notwendigerweise verlängert und ohne dass hierfür mäanderförmige Strömungsführungsstrukturen für das Fluid und/oder die Luft benötigt werden. Zu einer guten Belüftung des Fluids trägt weiter bei, dass das Fluid vor der Luftbeimischung um einen relativ großen Winkel umgelenkt wird, z.B. von der axialen Zufuhrrichtung im Anschlussstutzen 1 und Eintrittsstutzen 12 in die dazu annähernd senkrechte Hauptströmungsrichtung HF im Luftzumischabschnitt 6, wodurch die Fließgeschwindigkeit des Fluids im Luftzumischabschnitt 6 reduziert werden kann, und dass die Luft in den Luftkammern 16a umgelenkt wird und parallel oder jedenfalls mit paralleler Hauptrichtungskomponente zum Fluid in den Luftzumischabschnitt 6 strömt. Dazu trägt weiter bei, dass ein großer Gesamtquerschnitt für das Fluid im Luftzumischabschnitt 6 zur Verfügung steht, indem das zugeführte Fluid auf die mehreren Luftzumischkanäle 6 aufgeteilt wird und diese in einem gegenüber dem mittigen Fluidzufuhrabschnitt radial weiter außen liegenden Bereich des Brausekopfs angeordnet sind, wo mehr Kanalbauraum verfügbar ist.

Die dergestalt realisierte Belüftungsfluiderzeugungseinrichtung 5 ermöglicht eine sehr effektive Belüftung des Fluids. Das von ihr bereitgestellte, belüftete Fluid gelangt auf vergleichsweise kurzem Weg aus dem Luftzumischabschnitt 6 in die Fluidaustrittskammer 10 und von dort als belüfteter Brausestrahl durch die Strahlaustrittsöffnungen 4 hindurch nach außen. Dadurch wird zuverlässig vermieden, dass sich Luft und Fluid wieder merklich entmischen, bevor das belüftete Fluid als Brausestrahl aus dem Brausekopf austritt.

Alternativ zu der in den 1, 2 und 4 bis 6 gezeigten kreisrunden Bauform sind sämtliche andere herkömmliche Bauformen für den erfindungsgemäßen Brausekopf möglich. 3 zeigt in einem hierfür interessierenden Ausschnitt eine Belüftungsfluiderzeugungseinrichtung 5‘, wie sie für eine Rechteck-Flachbauform eines entsprechenden Brausekopfs verwendbar ist. Dabei sind in 3 zum leichteren Verständnis für identische und funktionell äquivalente Komponenten gleiche Bezugszeichen verwendet wie beim Beispiel der 1 und 2. Beim Brausekopf gemäß 3 sind für die insoweit modifizierte Belüftungsfluiderzeugungseinrichtung 5‘ die den Luftzumischabschnitt bildenden Luftzumischkanäle 6 in einer Reihe nebeneinanderliegend angeordnet. Ebenso sind die Luftzumischöffnungen 16 und Luftkammern 16a nebeneinander in einer Reihe angeordnet. Das aus den Luftzumischkanälen 6 austretende Fluid gelangt über eine Lochstruktur 17 einer Trägerplatte 18, welche die Wandstruktur des Luftzumischabschnitts 6 trägt, in eine darunterliegende Fluidaustrittskammer. Alternativ kann die Trägerplatte 18 gleichzeitig als Strahlscheibe fungieren, die einen der Lochstruktur 17 entsprechenden Brausestrahl bereitstellt. In diesem Fall fungieren die Öffnungen der Lochstruktur 17 als die Strahlaustrittsöffnungen der Strahlscheibe. Das Fluid F gelangt über je eine Zutrittsöffnung 19 in den jeweiligen Luftzumischkanal 6, wobei es vor Eintritt in den Luftzumischabschnitt 6 wiederum einen Winkel von mehr als 45° und z.B. vorzugsweise etwa 90° umgelenkt wird. Zuzumischende Luft L gelangt, wie beim Ausführungsbeispiel der 1, 2 und 4 bis 6, über die Luftzumischöffnungen 16 in die Luftkammern 16a und von dort annähernd parallel zum Fluid in den Luftzumischabschnitt und dort auf das in der Hauptströmungsrichtung HF strömende Fluid.

Wie die gezeigten und oben erläuterten Ausführungsbeispiele deutlich machen, stellt die Erfindung einen vorteilhaften Brausekopf zur Verfügung, mit dem sich ein sehr homogen belüfteter Brausestrahl bereitstellen lässt. Bei Bedarf kann der Brausekopf sehr flach gebaut sein. Die Belüftungsfluiderzeugungseinrichtung einschließlich ihrer Luftansaugstruktur lässt sich problemlos in entsprechende Kunststoffspritzgussteile integrieren, z.B. in entsprechende Gehäuseteile und/oder in die erwähnte Zwischenplatte des Brausekopfs. Der belüftete Brausestrahl kann beispielsweise ein ringförmiger Softstrahl in einem radial äußeren Abschnitt einer Kopfbrause oder ein ganzflächiger Softstrahl über die gesamte Strahlscheibenfläche hinweg sein. Das Anordnen des Luftzumischabschnitts des Fluidströmungsweges in einem gegenüber der Strahlscheiben-Längsachse bzw. der Brausekopf-Längsachse deutlich geneigten Brausekopfbereich begünstigt eine homogene Belüftung des Fluidstrahls und belässt viel konstruktiven und gestalterischen Freiraum. Die Fließgeschwindigkeit des Fluids im Luftzumischabschnitt lässt sich vergleichsweise gering halten, und eine Verlagerung des Luftzumischabschnitts in einen Brausekopfbereich radial außerhalb eines mittigen Fluidzuführungsbereichs lässt mehr Platz für strömungsgünstige Konturen sowohl für die Fluidführung als auch für die Luftbeimischung. Insbesondere kann problemlos eine effektiv luftansaugende Düsenstruktur im Luftzumischabschnitt ausgebildet sein.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • EP 0060540 B1 [0003]
  • EP 1569756 B1 [0003]
  • EP 1817111 B1 [0003]
  • EP 1827705 B1 [0003]
  • DE 102006034266 A1 [0003]
  • DE 102007058259 A1 [0003]
  • DE 102007058835 A1 [0003]
  • US 2014/0145010 A1 [0004]
  • US 2012/0234943 A1 [0005]