[0001] Die Erfindung fällt in das Gebiet der Sanitärtechnik. Sie betrifft eine Toilettenanlage mit WC-Schüssel, und einem Vorratsbehälter für Toilettenpapier. Verfahren und Vorrichtung dienen zur automatisierten Auslösung der Lüftung, zur Auslösung der Toilettenspülung und zur Optimierung der Wassermenge bei diesem Vorgang.
[0002] Stand der Technik ist die manuelle Toilettenspülung. Diese wird vom Benutzer betätigt, wenn der Abspülvorgang initiiert werden soll. Bereits die Berührung des Abspülhebels wird von einigen Benutzern als Hygieneproblem wahrgenommen. Zudem wird gelegentlich vergessen abzuspülen, was aus Gründen der Hygiene vermieden werden sollte. Eine berührungslose automatisierte Auslösung der Spülung würde diese Schwierigkeiten beheben.
[0003] Ein weiteres Problem ist der immense Wasserverbrauch bei der Toilettenspülung. In Zentraleuropa werden pro Person jährlich mehr als 10 000 Liter Wasser zur Toilettenspülung verwendet. Dieser Posten umfasst rund ein Drittel des gesamten privaten Wasserverbrauchs. Ein bekannter Ansatz zur Verringerung der bei der Toilettenspülung verwendeten Wassermenge ist die manuelle Toilettenspülung mit zwei Hebeln. Urin und Fäkalien können mit einer kleineren, respektive grösseren, Wassermenge fortgespült werden, indem der entsprechende Hebel betätigt wird. Trotz des simplen Funktionsprinzips setzt sich dieses System nur zögerlich durch und auch dort, wo es installiert ist, wird es nicht immer genutzt. Einige Personen sind mit der Bedeutung der beiden Hebel nicht vertraut.
Andere wiederum bedienen auch dann, wenn nur Urin zu spülen ist, aus Gewohnheit, oder entsprechend dem Wunsch nach besonderer Gründlichkeit, den "grossen" Hebel. In der Folge wird viel Wasser verschwendet. Auch hier wäre eine bedarfsgerechte automatisierte Wassermengendosierung hilfreich.
[0004] Zur Automatisierung der Toilettenspülung und einer gleichzeitigen bedarfsgerechten Regelung des Wasserverbrauchs enthält die Patentliteratur mehrere Lösungsansätze. So wird in US005 187 818A (Barett) vorgeschlagen die Toilette mit einem Sensor auszurüsten, der die Länge des Aufenthalts einer Person in der Toilettenkabine erfasst, die Spülung nach Verlassen der Kabine auslöst, und die Spülwassermenge bei einem Aufenthalt, der länger als eine definierte Vorgabezeit beträgt, vergrössert. Unbefriedigend ist bei dieser Lösung, dass die in der Toilettenkabine verbrachte Zeit und das notwendige Spülvolumen nur sehr grob korrelieren. Einen direkteren Ansatz verfolgt DE29 918 335U1 (Keramag).
Hier wird die Anwesenheit von Feststoff in der WC-Schüssel mit einem Sensor festgestellt, die Spülung bei Bedarf automatisch ausgelöst, und die Spülwassermenge entsprechend reguliert. Ähnlich geht EP137 8612A1 (Geberit) vor. Hier wird der Verschmutzungsgrad in der WC-Schüssel optisch erfasst und die Spülwassermenge entsprechend automatisch geregelt. Die in den beiden vorgenannten Schriften diskutierten Lösungen erfordern einen hohen Aufwand an spezialisierter Sensorik und stellen entsprechend hohe Ansprüche an die Datenauswertung. Weiterhin ist unbefriedigend, dass die Sensoren im unmittelbaren Umfeld der WC-Schüssel eingebaut werden müssen, was hygienetechnische Probleme mit sich bringen kann.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfaches und robustes Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung zu schaffen, die es erlauben, die Toilettenperipherie zu automatisieren. Hierbei soll insbesondere die Toilettenspülung automatisch ausgelöst und der Wasserverbrauch bedarfsgerecht variiert werden.
[0006] Diese Aufgabe wird gelöst durch das in den Patentansprüchen definierte Verfahren, sowie die entsprechende Vorrichtung. Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist folgende Elemente auf.
einen Vorratsbehälter (3) für Toilettenpapier
einen Sensor (4) zur Messung des Verbrauchs an Toilettenpapier
eine Datenverarbeitung (5), welche mit dem Sensor (4) verbunden ist
Aktuatoren (6, 7, 8), welche mit der Datenverarbeitung (5) verbunden sind
[0007] Der Kern der Erfindung beruht auf der Verwertung des Signals über den Papierverbrauch als Kriterium für die Auslösung eines Aktuators. Dieser Aktuator löst die Toilettenspülung und/oder die Toilettenlüftung aus oder greift in diese ein.
[0008] Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung. Die in der Figur dargestellten Elemente sind:
<tb>1<sep>WC-Schüssel
<tb>2<sep>Spülkasten
<tb>3<sep>Vorratsbehälter für Toilettenpapier
<tb>4<sep>Sensor für Papierverbrauch
<tb>5<sep>Datenverarbeitung
<tb>6<sep>Aktuator 1: automatisch auslösbares Venti
<tb>7<sep>Manuell auslösbares Ventil
<tb>8<sep>Aktuator 2: Lüfter
<tb>9<sep>Aktuator 3: Alarm
[0009] Während der Benutzung der Toilette registriert der Sensor (4) den Verbrauch an Toilettenpapier. Der Verbrauch wird an eine Datenverarbeitungseinheit (5) weitergeleitet. Die Datenverarbeitung (5) steuert den Aktuator (6), ein automatisches Spülventil.
[0010] Wenn Papier von der Rolle abgewickelt wird, dann wird die verbrauchte Menge an die Datenverarbeitung weitergemeldet. Diese löst die Spülung aus, z.B. zeitverzögert nach 20 Sekunden. Die minimale Spülmenge betrage 5 Liter. Zusätzliches Spülwasser wird proportional zum Papierverbrauch dosiert, z.B. 1 Liter je 20 cm abgewickeltes Papier. Falls kein Papier abgewickelt wird, so kann die Spülung über das Ventil 7 manuell betätigt werden. Die Datenverarbeitung steuert noch zusätzliche Aktuatoren an. So ist auch die Lüftung (8) proportional zum Papierverbrauch eingerichtet, z.B. 10 Sekunden Lüftungszeit je 20 cm abgewickeltes Papier. Falls die im Vorratsbehälter (3) befindliche Papier-Restmenge eine vorgegebene Reserve unterschreitet, wird der Alarm (10) ausgelöst, indem eine Warnlampe aktiviert wird.
[0011] Ausser der Spülung, der Lüftung und dem Papieralarm können noch weitere Aktuatoren in das System integriert werden, beispielsweise die Auslösung der Beleuchtung oder das Abspielen von Musik.
[0012] Falls der Vorratsbehälter (3) eine Papierrolle ist, so wird als Sensor (4) für den Papierverbrauch vorzugsweise ein Laufrad verwendet, welches auf der Papierrolle abrollt und so die Länge an verbrauchtem Papier abgreift. Die Übertragung des Signals vom Sensor (4) an die Datenverarbeitung (5) kann eine drahtlose Fernübertragung sein, deren Sender mittels einer in den Vorratsbehälter (3) integrierten Batterie mit elektrischer Energie versorgt wird. Diese Batterie kann durch einen Generator aufgeladen werden, welcher durch die Rotation der Papierrolle selbst, oder durch das Laufrad, angetrieben wird.
[0013] Das automatisch auslösbare Ventil (6) kann alternativ zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform mit dem manuell auslösbaren Ventil (7) derart gekoppelt sein, dass die Auslösung der Spülung immer manuell erfolgen muss, jedoch die Spülmenge proportional zum Papierverbrauch dosiert wird. Die manuelle Auslösung der Spülung kann auch über einen Schalter geschehen, der an dem Vorratsbehälter (3) für Toilettenpapier angebracht ist, und welcher ebenso wie der Sensor (4) mit der Datenverarbeitung (5) verbunden ist. Dies ermöglicht das Abspülen im Sitzen und ohne Rückwärtsdrehung, um den mit dem manuell auslösbaren Ventil (7) verbundenen Hebel zu bedienen.
[0014] Eine weitere Möglichkeit zur Automatisierung der Toilettenperipherie mittels Abtastung des Papierverbrauchs ist eine "Minimalspülung", welche z.B. 5 Sekunden nach dem Papierverbrauch ausgelöst wird. Bei Toiletten, die mit einem Wasserkasten ausgerüstet sind, ist es für eine einwandfreie Spülung gelegentlich notwendig mehr Wasser zu verwenden, als im Kasten gespeichert vorliegt. Wird kurz nach dem Papierverbrauch die Minimalspülung ausgelöst, so kann genügend Wasser in den Kasten nachlaufen, dass bei Beendigung des Toilettenganges die volle Spülmange verfügbar ist. Eine solche Minimalspülung hat auch den Vorteil der verringerten Geruchsbelästigung, da Fäkalien bereits vor Beendigung des Toilettenganges fortgespült werden.
[0015] Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann in naheliegender Weise mit weiterer Sensorik kombiniert werden (Lichtschranken, Druck-, Wärme-, und Bewegungssensoren etc.).
The invention falls within the field of sanitary engineering. It relates to a toilet facility with toilet bowl, and a reservoir for toilet paper. The method and device are used for the automated triggering of the ventilation, for triggering the flushing of the toilet and for optimizing the amount of water in this process.
State of the art is the manual toilet flush. This is operated by the user when the rinse is to be initiated. Already the touch of the rinse lever is perceived by some users as a hygiene problem. In addition, it is sometimes forgotten to rinse off what should be avoided for reasons of hygiene. A non-contact automated triggering of the flushing would solve these difficulties.
Another problem is the immense water consumption in toilet flushing. In Central Europe, more than 10,000 liters of water are used per year for toilet flushing per person. This item covers about one third of total private water consumption. One known approach to reducing the amount of water used in toilet flushing is manual toilet flushing with two levers. Urine and fecal matter can be flushed away with a smaller or larger amount of water by activating the appropriate lever. Despite the simple principle of operation, this system is slow to prevail and even where it is installed, it is not always used. Some people are unfamiliar with the meaning of the two levers.
Others, even if only urine has to be rinsed out of habit, or according to the desire for particular thoroughness, operate the "big" lever. As a result, a lot of water is wasted. Again, a needs-based automated water metering would be helpful.
To automate the toilet flushing and a simultaneous needs-based control of water consumption, the patent literature contains several approaches. Thus, US005 187 818A (Beret) proposes to equip the toilet with a sensor which detects the length of a person's stay in the toilet cubicle, which causes flushing after leaving the cubicle, and the flushing water volume for a stay longer than a defined default time is, increased. Unsatisfactory with this solution is that the time spent in the toilet cubicle and the necessary flushing volume correlate only very roughly. A more direct approach is followed by DE29 918 335U1 (Keramag).
Here, the presence of solid in the toilet bowl is detected with a sensor, the flushing triggered automatically when needed, and the amount of flushing water regulated accordingly. Similarly, EP137 8612A1 (Geberit). Here, the degree of soiling in the toilet bowl is visually detected and the amount of flushing water is regulated automatically. The solutions discussed in the two abovementioned publications require a great deal of specialized sensor technology and place correspondingly high demands on the data evaluation. Furthermore, it is unsatisfactory that the sensors must be installed in the immediate vicinity of the toilet bowl, which can bring hygiene problems with it.
The invention has for its object to provide a simple and robust method and a corresponding device that allow to automate the toilet periphery. Here, in particular, the toilet flushing should be triggered automatically and the water consumption can be varied as needed.
This object is achieved by the method defined in the claims, as well as the corresponding device. The inventive device has the following elements.
a reservoir (3) for toilet paper
a sensor (4) for measuring the consumption of toilet paper
a data processor (5) connected to the sensor (4)
Actuators (6, 7, 8), which are connected to the data processing (5)
The essence of the invention is based on the utilization of the signal on the paper consumption as a criterion for the triggering of an actuator. This actuator triggers the toilet flush and / or the toilet ventilation or intervenes in this.
Fig. 1 shows an exemplary embodiment of the inventive device. The elements shown in the figure are:
<Tb> 1 <sep> toilet bowl
<Tb> 2 <sep> cistern
<tb> 3 <sep> Reservoir for toilet paper
<tb> 4 <sep> Paper consumption sensor
<Tb> 5 <sep> Data Processing
<tb> 6 <sep> Actuator 1: automatic release valve
<tb> 7 <sep> Manually actuated valve
<tb> 8 <sep> Actuator 2: Fan
<tb> 9 <sep> Actuator 3: Alarm
During use of the toilet, the sensor (4) registers the consumption of toilet paper. Consumption is forwarded to a data processing unit (5). The data processing (5) controls the actuator (6), an automatic flush valve.
When paper is unwound from the roll, the amount consumed is passed on to the data processor. This triggers the rinse, e.g. delayed after 20 seconds. The minimum flush volume is 5 liters. Additional rinse water is metered in proportion to the paper consumption, e.g. 1 liter per 20 cm unwound paper. If no paper is unwound, the flushing can be manually operated via the valve 7. The data processing controls additional actuators. Thus, the ventilation (8) is also arranged proportionally to the paper consumption, e.g. 10 seconds ventilation time per 20 cm unwound paper. If the remaining amount of paper in the storage container (3) falls below a predetermined reserve, the alarm (10) is triggered by a warning lamp is activated.
In addition to the flushing, ventilation and paper alarm, other actuators can be integrated into the system, such as the triggering of the lighting or playing music.
If the storage container (3) is a roll of paper, it is preferably used as a sensor (4) for paper consumption, an impeller which rolls on the paper roll and thus picks up the length of used paper. The transmission of the signal from the sensor (4) to the data processing (5) may be a wireless remote transmission, whose transmitter is supplied by means of a battery in the reservoir (3) integrated battery with electrical energy. This battery can be charged by a generator, which is driven by the rotation of the roll of paper itself, or by the impeller.
The automatically triggerable valve (6) may alternatively be coupled to the embodiment shown in Fig. 1 with the manually releasable valve (7) such that the triggering of the flushing must always be done manually, but the flushing amount is proportioned to the paper consumption , The manual triggering of the flushing can also be done via a switch which is attached to the storage container (3) for toilet paper, and which as well as the sensor (4) with the data processing (5) is connected. This allows rinsing while seated and without reverse rotation to operate the lever connected to the manual release valve (7).
Another way to automate the toilet periphery by scanning the paper usage is a "minimum purge" which is e.g. 5 seconds after the paper consumption is triggered. For toilets equipped with a water box, it is occasionally necessary to use more water than is stored in the box for proper flushing. If the minimum flushing is triggered shortly after the paper consumption, then enough water can run into the box so that the full flushing length is available at the end of the toilet cycle. Such a minimum flushing also has the advantage of reduced odor nuisance, since fecal matter is flushed away even before the toilet has been shut down.
The inventive device can be combined in an obvious way with other sensors (light barriers, pressure, heat, and motion sensors, etc.).