DE102013009189A1 - Sperrflüssigkeit - Google Patents

Abstract

Sperrflüssigkeit für wasserlose, sanitäre Anlagen auf Basis eines Öls enthalten Paraffinöl mit einem Anteil an ungesättigten und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen von weniger als 1 Gewichtsprozent.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Sperrflüssigkeit für wasserlos betriebene, sanitäre Anlagen auf Basis eines Öls.
• Mit zunehmender Wertlegung auf Wasserersparnis besteht ein Interesse an sanitären Anlagen wie Toiletten und Urinalen, die für eine Minimierung der Wassermenge bei Spülvorgang ausgelegt sind, um übermäßige Anforderungen an Wasserversorgungs- sowie Abwasserentsorgungssysteme zu verringern. In letzter Zeit jedoch haben Wasserknappheit genauso wie neue Umweltbedenken ein erhöhtes Sparbewusstsein entstehen lassen. Mit steigenden Wasserkosten ist das Interesse an brauchbaren wasserlos betriebenen Sanitärsystemen für einen breiten Anwendungsbereich gestiegen. Die meisten gattungsmäßigen wasserlosen Sanitärsysteme verwenden flüssigkeitsdichtende Geruchsverschlüsse.
• Um unangenehme Gerüche in wasserlos betriebenen, sanitären Anlagen zu vermeiden sind Flüssigkeiten entwickelt worden, die den Luftraum oberhalb einer Abflussleitung bzw. Siphon verschließen. Die Flüssigkeiten dienen insofern als Sperrmedium und als Geruchsverschluss für die Mündung des Auslassrohrs, um zu verhindern, dass Gerüche aus der Kanalisation in den sanitären Innenraum aufsteigen können.
• Die Verwendung von Öl als Sperrflüssigkeit in sanitären Anlagen ist im Allgemeinen bekannt.
• So ist die Verwendung von Öl in sanitären Anlagen zur Ausbildung eines Geruchsverschlusses in dem deutschen Patent DE 121356 beschrieben. In der Patentschrift ist jedoch nicht offenbart, welche die konkret verwendet werden.
• Demgegenüber ist in der DE 20 2006 002 906 U1 die spezielle Verwendung von Glyzerinöl als Sperrflüssigkeit in sanitären Anlagen, die in direkter Verbindung zu einem zum Schmutzwasserkanal stehen, bekannt. In dem Dokument wird ein Geruchsverschluss für einen Siphon offenbart, der eine Flüssigkeit auf Glycerin Basis enthält. Dies hat zwar den Vorteil, dass Gerüche aus dem Siphon nicht mehr in die Umgebungsluft einer sanitären Anlage austreten können. Dies erfolgt jedoch nur so lange bis sich das verwendete Glycerin mit den wässrigen Bestandteilen des Urins vermischt hat und/oder eine Reaktion des Glycerins mit Bestandteilen des Urins nicht erfolgt ist. Erfolgt eine Reaktion mit den Bestandteilen des Urins, so können sich Ablagerungen innerhalb des Siphons bilden, die zu Schichten anwachsen und zur Verstopfung des Siphons führen können und neben der Reinigung des Siphons alsbald eine Erneuerung des Glycerins erfordern.
• Weiterhin ist die Verwendung von Ethylenglykol als Sperrflüssigkeit in Toiletten und Urinalen aus der DE 28 214 79 B1 bekannt. Ethylenglykol, das in der Automobiltechnik als Bremsflüssigkeit und Frostschutzmittel für Kühlwasser Verwendung findet, ist jedoch toxisch. So kann der Kontakt eines Benutzer oder einer Reinigungsperson mit so einer Art Sperrflüssigkeit zu Vergiftungen oder Verätzungen führen. Zudem besteht die Gefahr der Oxidation des Ethylenglykols durch Luftsauerstoff zu Aldehyden und Carbonsäuren, die in Reaktion mit Bestandteilen des eingetragenen Urins Ablagerungen innerhalb des Siphons einer Toilette oder eines Urinals bilden können. Dies führt einerseits zum allmählichen Verbrauch der Sperrflüssigkeit und andererseits zur allmählichen Verstopfung des Siphons.
• Für die dauerhafte Wirksamkeit von Geruchsverschlüssen wasserlos betriebener, sanitärer Anlagen, wie Toiletten und Urinalen, z. B. in Form von Siphons existieren jedoch einige Schlüsselfaktoren, die zu beachten sind. Ein wesentlicher Faktor ist die Menge des Sperrflüssigkeitsverlustes, der unter normale Betriebsbedingungen über zeitliche Perioden und Häufigkeit der Benutzung stattfindet, da ein Verbrauch der Sperrflüssigkeit einen dauerhaften Geruchsverschluss nicht gewährleisten kann. Zudem entstehen Kosten für Personen, die den Verbrauch der Sperrflüssigkeit kontrollieren müssen und Kosten für das notwendige Nachfüllen der Sperrflüssigkeit.
• Aufgabe der Erfindung ist daher eine Sperrflüssigkeit für wasserlose Toiletten oder Urinale bereitzustellen, die einerseits einen möglichst guten Geruchsverschluss des Siphons gegenüber Schmutzwasserkanälen bietet und andererseits kaum ausgetauscht oder erneuert werden muss. Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die Sperrflüssigkeit ein Öl in Form eines Paraffinöls mit einem Anteil von ungesättigten und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen von weniger als 1 Gewichtsprozent enthält.
• Im Vergleich zu bekannten Sperrflüssigkeiten auf Basis eines Öls treten bei der erfindungsgemäßen Sperrflüssigkeit überraschenderweise praktisch keine Ablagerungen in den wasserlosen sanitären Anlagen auf.
• Die erfindungsgemäße Sperrflüssigkeit enthält Öl in Form eines Paraffinöls, das nur noch einen Anteil von weniger als 1 Gewichtsprozent an ungesättigten und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen und nur noch einen Anteil von weniger als 65 mg/kg an Schwefelverbindungen aufweist.
• Für die erfindungsgemäße Sperrflüssigkeit ist es entscheidend, dass eine Reaktion gegenüber O₂ und Urinbestandteilen nicht oder nur in sehr geringem Maße erfolgt, da solche Reaktionen zu Produkten führen, die einerseits einen Verbrauch der Sperrflüssigkeit und andererseits eine Verstopfung des Siphons durch Ablagerungen nach sich ziehen können. Um dieses Problem zu vermeiden besteht die erfindungsgemäße Sperrflüssigkeit in der Regel aus geradkettigen oder verzweigten, aliphatischen, gesättigten Kohlenwasserstoffen mit einer Kettenlänge von C₂₀ bis C₃₀. Die erfindungsgemäße Sperrflüssigkeit weist insofern nur noch einen Anteil von weniger als 1 Gewichtsprozent an ungesättigten und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen und nur einen Anteil an Schwefelverbindungen von weniger als 65 mg/kg. Aufgrund dieser chemischen Struktur ist die erfindungsgemäße Sperrflüssigkeit reaktionsträge gegenüber O₂ und Urinbestandteilen. Die erfindungsgemäße Sperrflüssigkeit wird durch O₂ und Urinbestandteilen nicht oxidiert und andere chemische Reaktionen erfolgen nicht oder nur in sehr geringem Masse. Dies führt dazu, dass ein Verbrauch der erfindungsgemäßen Sperrflüssigkeit bei wasserlos betriebenen sanitären Anlagen praktisch nicht erfolgt, da durch die langkettige, gesättigte Struktur des Paraffinöls eine Oxidationsbeständigkeit gegenüber der Außenluft und eine Reaktionsträgheit der Sperrflüssigkeit mit fäkalen Bestandteilen wie beispielsweise Urin gewährleistet bleibt.
• So wird beispielsweise eine Reaktion mit Harnsäure nicht oder nur in sehr geringem Maße stattfinden. Aufgrund der Reaktionsträgheit der eingesetzten Sperrflüssigkeit werden praktisch keine Reaktionsprodukte gebildet, die zu Ablagerungen im Siphon der wasserlos betriebenen sanitären Anlagen wie Toiletten und Urinale führen können. Die Sperrflüssigkeit bleibt insofern dauerhaft in ihrer Struktur unverändert und ermöglicht einen langwährenden, nicht zu erneuernden, dichtenden Abschluss des Siphons gegenüber der Außenumgebung.
• Die erfindungsgemäße Sperrflüssigkeit kann weiterhin ein Paraffinöl in Form eines Weißöls enthalten, welches bis auf Stabilisatoren, wie z. B. Tocopherol, keinerlei Zusätze aufweist. Es existieren allgemein zwei Arten von Weißöl, technisches und medizinisches Weißöl. Medizinisches Weißöl wird aufgrund seiner besonderen Reinheit auch in der Lebensmittelindustrie verwendet. Medizinisches Weißöl oder auch technisches Weißöl, welche allein oder zusammen Bestandteil der Sperrflüssigkeit sein können, zeigen keine toxischen Wirkungen bei kutanem Kontakt. Allergischen Reaktionen von Personen, die in Kontakt mit der erfindungsgemäßen Sperrflüssigkeit treten, wie beispielsweise beim Kontakt mit der Haut, sind daher nicht zu befürchten.
• Durch die geradkettigen oder verzweigten, aliphatischen, gesättigten Kohlenwasserstoffen mit einer Kettelänge von C₂₀ bis C₃₀ besitzt die erfindungsgemäße Sperrflüssigkeit einen Schmelzpunkt, der bis unter –10°C einen flüssigen Aggregatzustand gewährleistet. Dies ist deswegen wichtig, da wasserlos betriebene sanitäre Anlagen auch in Bereichen zum Einsatz kommen, in denen eine Umgebungstemperatur unter 0°C herrscht.
• Eingetragene Urinbestandteile verbleiben so in einem Bereich von 0°C bis –20°C gelöst und nicht nicht auf der Oberfläche der Sperrflüssigkeit. Auch durch den hohen Siedebereich von 350°C bis 460°C mit einem Dampfdruck in einem Bereich von < 0,1 hPa bei üblichen Raumtemperaturen wird gewährleistet, dass nur geringe Mengen der erfindungsgemäßen Sperrflüssigkeit in die Umgebung entweichen und eine Erneuerung des Öls nur in ganz beschränktem Masse erfolgen muss.
• Durch die zusätzlichen guten Viskositätseigenschaften in einem Bereich von etwa 20°C bis 100°C mit einer Viskosität von 50 mm²/s bis 4 mm²/s in den voranstehend genannten Temperaturbereichen bleibt die Sperrflüssigkeit so gleitfähig, dass ein Flüssigkeitsdurchtritt von Urinbestandteile nahezu unabhängig von den Außentemperaturen in den Siphon ermöglicht wird.
• Zudem ist die erfindungsgemäße Sperrflüssigkeit aufgrund seiner chemischen Eigenschaft hydrophob und weist mit einer Dichte in einem Bereich von 600 bis 1000 kg/m³' bevorzugt 700 bis 900 kg/m³ eine geringere Dichte als Wasser auf. Dies ermöglicht den Durchtritt von Urinbestandteilen bei der Benutzung wasserlos betriebener sanitärer Anlagen wie Toiletten und Urinalen und gewährleistet einen dichtenden Abschluss des in den Abwasserkanal mündenden Siphons gegenüber der Außenumgebung. Wegen der geringeren Dichte der erfindungsgemäßen Sperrflüssigkeit gegenüber wässrigen Urinbestandteilen erfolgt eine Überschichtung der wässrigen Phase mit der erfindungsgemäßen Sperrflüssigkeit, so dass eine Reaktion mit Folgeprodukten der aeroben, bakteriellen Zersetzung von Harnsäure zu NH₄OH nicht stattfinden kann. Die Folge ist, dass sowohl Geruchsbelastungen in die Umgebung als auch Ablagerungen innerhalb des Siphons unterleiben.
• Ebenso wird durch geringe Dichte der Sperrflüssigkeit gewährleistet, dass eine Durchmischung der Sperrflüssigkeit mit Harnsäure nicht oder nur in sehr geringem Maße stattfindet. Durch die chemische Struktur und Dichte verbleiben zudem Gegenstände wie beispielsweise Zigarettenasche auf der Oberfläche der erfindungsgemäßen Sperrflüssigkeit und geraten nicht in den Siphon bzw. Abflusskanal.
• Die erfindungsgemäße Sperrflüssigkeit kann eine geradkettige oder auch verzweigte Struktur aufweisen, wobei die Verwendung der geradkettigen oder verzweigten Struktur sich an dem Einsatzzweck der Sperrflüssigkeit orientiert. So liegt der Flammpunkt des Anteils der erfindungsgemäßen Sperrflüssigkeit oberhalb von etwa 200°C und die Selbstentzündung erfolgt erst in einem Bereich oberhalb von 320°C bis 360°C.
• Ungesättigte Verbindungen wie zum Beispiel ungesättigte Pflanzenöle können, wenn sie auf einer großen Oberfläche verteilt sind, durch direkte Oxidation mit Luftsauerstoff genügend Wärme erzeugen, um unter entsprechenden Bedingungen einen Schwelbrand und schließlich ein offenes Feuer auslösen. Die erfindungsgemäße Sperrflüssigkeit bietet aber aufgrund ihrer gesättigten Struktur eine Gewähr dafür, dass eine Oxidation durch Luftsauerstoff und eine entsprechende Wärmeerzeugung nicht erfolgt. Da die Oxidationsfähigkeit von Substanzen im Allgemeinen mit zunehmender Temperatur steigt, kann durch kann den Einsatz der erfindungsgemäßen Sperrflüssigkeit mit ihrem Anteil von ungesättigten Kohlenwasserstoffen in einem Bereich von weniger als 1 Gewichtsprozent auch in einem Temperaturbereich von –20°C bis 200°C gefahrlos erfolgen. So ist bei Einsatz der erfindungsgemäßen Sperrflüssigkeit bei wasserlos betriebener sanitärer Anlagen wie Urinalen und Toiletten eine Selbstentzündung auch bei Außentemperaturen in einem Bereich von –20°C bis 200°C selbst bei katalytischer Induktion wie beispielsweise Hineinwerfen von brennenden Zigarettenresten in Toiletten oder Urinale nahezu ausgeschlossen.
• Weiterhin weist die erfindungsgemäße Sperrflüssigkeit in einer besonderen Ausgestaltung einen zusätzlichen Anteil eines farbigen Additivs auf, welches in der Sperrflüssigkeit eine Löslichkeit von höchstens 0,001 Gewichtsprozenten besitzt.
• Durch die Zugabe eines solchen Additivs kann in wasserlos betriebenen Toiletten oder Urinalen bis zu einem bestimmten Sperrflüssigkeitsstand für Dritte erkennbar angezeigt werden, an welcher sich der Sperrflüssigkeitsstand in dem WC- oder Urinal Becken befindet.
• In einer bevorzugten Ausführungsform wird bei Verwendung eines farbigen Additivs zur erfindungsgemäßen Sperrflüssigkeit der Sperrflüssigkeitsstand leichter ablesbar, so beispielsweise wenn im Rahmen einer Säuberung der wasserlos betriebenen sanitären Anlangen wie Toiletten oder Urinale der Flüssigkeitsstand überprüft werden soll. Die geringe Löslichkeit des Additivs im erfindungsgemäßen Paraffinöl hat den Vorteil, dass nur ganz geringe Menge eines zusätzlichen Stoffes in die Verbindung eingetragen und so eine Kontamination des erfindungsgemäßen Paraffinöls verhindert wird. Dies minimiert für alle Personen die mit der Sperrflüssigkeit in Kontakt treten eine ungewollte Reaktion des Körpers auf Fremdsubstanzen wie beispielsweise eine allergische Reaktion.
• Das farbige Additiv kann in einer besonderen Ausgestaltung blau eingefärbt sein. Blaue Farbe im Zusammenhang mit Reinigungs- oder Desinfektionsmitteln hat in der Reinigungsbranche die Zuordnung von toxischer Unbedenklichkeit.
• In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Sperrflüssigkeit ein Tensid enthalten. Ein solches kann zur Sperrflüssigkeit zugesetzt werden, um Ablagerungen innerhalb des Siphons einer sanitären Anlage zu lösen und gegebenenfalls leichter reinigen zu können. In einer besonderen Anwendungsform kann das Tensid biologisch abbaubar ausgestaltet sein.
• Auch ist es möglich zur Sperrflüssigkeit einen Riechstoff, wie ein Parfum, zuzusetzen. Dies erfolgt in der Regel aus Gründen der Geruchsgestaltung. In der erfindungsgemäßen Sperrflüssigkeit können sich alle bekannten lipophilen Riech- oder Parfumstoffe lösen. Die Veränderung der Geruchswahrnehmung der Benutzer sanitärer Anlagen wie Toiletten oder Urinale kann dabei je nach Riechstoff und Riechstoffkonzentration eine stärkere oder schwächere Ausprägung erfahren, sodass sowohl eine sehr intensive als auch sehr dezente Geruchsgestaltung gewählt werden kann. In der Regel liegt der Anteil des Parfums als zusätzlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Sperrflüssigkeit in einem Bereich von 0,05 bis 0,15 Gewichtsprozenten.
• Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Paraffinöls mit einem Anteil von ungesättigten und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen von weniger als 1 Gewichtsprozent und einem Schmelzpunkt in einen Bereich von –10 bis –20°C, einem Siedebereich von 350°C bis 460°C und einen Dampfdruck in einem Bereich < 0,1 hPa in einem Temperaturbereich 20°C als Sperrflüssigkeit in wasserlos betriebenen sanitären Anlagen.
• Ebenso ist die Verwendung von Paraffinölen mit einer Viskosität in einem Bereich von 20°C bis 100°C mit einer Viskosität von 50 mm²/s bis 4 mm²/s und einer mittleren Dichte im Bereich von 600 kg/m³ bis 1000 kg/m³ als Sperrflüssigkeit für wasserlos betriebene, sanitäre Anlagen ein erfindungswesentlicher Aspekt der Erfindung.
• Die erfindungsgemäße Sperrflüssigkeit ist bevorzugt dazu geeignet in wasserlos betriebenen Urinalen verwendet zu werden.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 121356 [0005]
• DE 202006002906 U1 [0006]
• DE 2821479 B1 [0007]

Claims (10)

1. Sperrflüssigkeit für wasserlose, sanitäre Anlagen auf Basis eines Öls, dadurch gekennzeichnet, dass das Öl ein Paraffinöl mit einem Anteil von ungesättigten und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen von weniger als 1 Gewichtsprozent enthält.
2. Sperrflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Öl ein Paraffinöl in Form eines Weißöls enthält
3. Sperrflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Öl einen Schmelzpunkt in einen Bereich von –10°C bis –20°C, einen Siedebereich von 350°C bis 460°C und einen Dampfdruck in einem Bereich < 0,1 hPa bei einer Temperatur von 20°C aufweist.
4. Sperrflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Öl im Bereich von 20°C bis 100°C eine Viskosität von 50 mm²/s bis 4 mm²/s und eine Dichte im Bereich von 600 kg/m³ bis 1000 kg/m³ aufweist.
5. Sperrflüssigkeit nach einem der Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Öl einen Flammpunkt im Bereich oberhalb von 200°C aufweist und die Selbstentzündung in einem Bereich von 320°C bis 360°C erfolgt.
6. Sperrflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrflüssigkeit ein Additiv enthält.
7. Sperrflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrflüssigkeit einen Riechstoff enthält.
8. Verwendung von Öl mit einen Schmelzpunkt in einen Bereich von –10°C bis –20°C, einen Siedebereich von 350°C bis 460°C und einen Dampfdruck in einem Bereich < 0,1 hPa bei 20°C als Sperrflüssigkeit für sanitäre Anlagen.
9. Verwendung von Öl nach Anspruch 8 mit einer Viskosität von 50 mm²/s bis 4 mm²/s in einem Bereich von 20°C bis 100°C und einer mittleren Dichte im Bereich von 600 kg/m³ bis 1000 kg/m³ als Sperrflüssigkeit für sanitäre Anlagen.
10. Verwendung einer Sperrflüssigkeit nach einem der Ansprüche 8 oder 9 für wasserlos betriebene Urinale.