-
Diese Erfindung betrifft ein Wasserklosett (im Folgenden kurz WC) mit einer Sitzringheizung.
-
WCs sind allgemein verbreitete Einrichtungen und weisen regelmäßig eine WC-Schüssel mit einer Wasserspülung auf. Üblicherweise sind auf dem oberen Rand der eigentlichen Schüsselöffnung zusätzliche Sitzeinrichtungen angeordnet, die in aller Regel eine Ringform, also eine geschlossene Form um die Schüsselöffnung herum, aufweisen. Im Folgenden wird der Einfachheit halber von einem Sitzring gesprochen, ohne dass damit zwingend eine geschlossene Form gemeint ist, weil es darauf nicht ankommt. Beispielsweise könnte der Sitzring auch an der Vorderseite des WCs eine Öffnung haben, also aus zwei sich vorne nicht ganz treffenden Bögen bestehen. Genauso wenig soll der Begriff ”Sitzring” auf eine kreisförmige oder auch nur runde Geometrie eingeschränkt sein. Gemeint ist viel mehr eine über dem die eigentliche Schüssel aufweisenden Schüsselkörper angeordnete und von diesem z. B. zu Reinigungszwecken abhebbare Sitzeinrichtung, die in der Praxis gelegentlich auch als ”Toilettenbrille” bezeichnet wird.
-
In aller Regel sind solche Sitzringe in einer hinteren Bereich über ein Drehgelenk direkt oder mittelbar mit dem Schüsselkörper verbunden und können über dieses Gelenk hoch- und heruntergeklappt werden, insbesondere um die Reinigung des Schüsselköpers und des Sitzrings zu erleichtern. ”Hinten” bezeichnet dabei einen Bereich des WCs, der die Spülwasserzufuhr und die Abwasserableitung aufweist und in aller Regel vor oder an einer Instaliationswand angeordnet ist.
-
Bei komfortorientierten und etwas aufwendigeren WCs sind Sitzringheizungen bekannt, die mit elektrischer Energie betrieben werden und den Sitzring vor oder bei der Benutzung anwärmen. In der Regel handelt es sich um Widerstandsheizungen oder auch Induktionsheizungen.
-
Es ist ferner bekannt, die Heizenergie für die elektrische Heizung drahtlos in den Sitzring zu übertragen, insbesondere durch eine Induktionsheizung, bei der die abgestrahlten magnetischen Wellen in dem Sitzrang absorbiert und in Wärme umgewandelt werden.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt auf dieser Grundlage die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes WC mit heizbarem Sitzring anzugeben.
-
Dazu bezieht sich die Erfindung auf ein WC mit einem Klosettschüsselkörper, einem Sitzring, der darauf beweglich angebracht ist, einer elektrischen Heizung in dem Sitzring und einer Energieübertragungseinrichtung zur drahtlosen Übertragung von Heizenergie zu der Heizung von außerhalb des Sitzrings, gekennzeichnet durch einen elektrischen Energiespeicherin dem Sitzring, der durch die drahtlos übertragene Heizenergie aufladbar ist und diese an die Heizung abgeben kann.
-
Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine entsprechende Verwendung eines WCs zum Heizen eines WC-Sitzrings. Bevorzugte Ausgestaltungen der verschiedenen Aspekte der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden im Folgenden neben den Grundgedanken der Erfindung näher erläutert.
-
Die Grundidee der Erfindung liegt in einem elektrischen Energiespeicher, insbesondere Akku, in dem Sitzring, der einerseits mit der drahtlos übertragenen Heizenergie aufladbar ist und andererseits diese im Bedarfsfall an die Sitzringheizung abgeben kann. Durch diesen elektrischen Energiespeicher entfällt die Notwendigkeit, die Heizenergie genau gleichzeitig zur Nachfrage der Sitzringheizung zu übertragen. Die Heizenergie kann also insbesondere (auch) in Zeitphasen übertragen werden, in denen die Sitzringheizung gar nicht aktiv ist. Z. B. kann die Heizenergie in Zeitphasen übertragen werden, in denen Strom billig zur Verfügung steht, insbesondere nachts, oder z. B. nach einer Nutzung des WCs, weil dann eine unmittelbar folgende neue Nutzung besonders unwahrscheinlich ist und der Nutzer von einer Störstrahlung infolge der drahtlosen Energieübertragung nicht, auch nicht geringfügig, betroffen ist.
-
Besonders bevorzugt ist aber (zusätzlich oder alternativ), dass der erfindungsgemäße Energiespeicher dazu genutzt wird, die übertragene Leistung deutlich kleiner auszulegen als die eigentliche Heizleistung der Sitzringheizung. Durch die kleinere drahtlose Übertragungsleistung kann z. B. die Störstrahlung verringert wenden. Ferner kann die elektrische Versorgung der Sitzringheizung (inklusive der Energieübertragungseinrichtung) entsprechend kleiner ausgelegt werden. Wenn z. B. bei einem Dusch-WC andere elektrisch zu versorgende technische Einrichtungen zusätzlich vorhanden sind, wird die entsprechende in der Auslegung zu berücksichtigende Anschlussleistung, insbesondere z. B. die Größe eines Netzgeräts, nur unwesentlich erhöht.
-
Insbesondere ist es aber bevorzugt, die Energieübertragungseinrichtung selbst nur für diese kleinere übertragene Leistung zu dimensionieren. Durch die entsprechende kleinere elektrische Auslegung der Anschlusswerte und/oder der Energieübertragungseinrichtung selbst, also insbesondere der Sende- und Empfangsspulen bei einer hier bevorzugt in Betracht kommenden Flachspulenanordnung, können wesentliche Vorteile hinsichtlich Baukosten und Baugröße der entsprechenden Teile erzielt werden. Da die Sitzringheizung insbesondere bei einem privat genutzten WC nur während eines sehr kleinen Zeitanteils in Betrieb ist, kann die Zwischenspeicherung in dem Sitzring-integrierten Energiespeicher somit für ein erhebliches quantitatives Auseinanderfallen der Auslegung der elektrischen Versorgung und/oder der elektrischen Leistungsfähigkeit der Energieübertragungseinrichtung einerseits und der Heizleistung der Sitzringheizung selbst andererseits sorgen/führen.
-
Eine günstige geometrische Anordnung des elektrischen Energiespeichers liegt im hinteren Bereich, also gelenkseitigem Teil des Sitzrings. Dort kann der Sitzring im Bedarfsfall etwas dicker oder breiter ausgeführt werden, ohne dass das wesentlich stört. Außerdem liegt der elektrische Energiespeicher dann zumindest bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in der Nähe oder direkt bei der Energieübertragungseinrichtung. Auch diese bzw. der im Sitzring integrierte Teil liegt vorzugsweise in dem gelenkseitigen Sitzringteil.
-
Das Vorstehende gilt insbesondere dann, wenn das WC einen Gehäuseaufbau im hinteren Bereich aufweist, der auf dem eigentlichen Schüsselkörper aufsitzt und technische Einrichtungen des WCs enthält. Ein solcher Aufbau kann dann vorzugsweise die Gelenke für den Sitzring (und in der Regel auch für einen zusätzlich vorgesehenen WC-Deckel) aufweisen. In dem Aufbau könnte auch ein Teil der Energieübertragungseinrichtung und/oder eine Zentralsteuerung für die Sitringheizung vor gesehen sein. Im Zusammenhang mit einem solchen Aufbau lässt sich eine leichte Verdickung des Sitzrings im hinteren Bereich besonders unauffällig ausführen.
-
Bevorzugt wird die Erfindung bei einem Dusch-WC eingesetzt, dass eine Duscheinrichtung zur Reinigung des WC-Benutzers nach der WC-Benutzung aufweist. Solche Dusch-WCs sind an sich bekannt und bilden ein höherpreisiges und technisch umfangreicher ausgestattetes Produktsegment. In diesem Zusammenhang werden Komfortmerkmale wie Sitzringheizungen vom Verbraucher besonders stark nachgefragt und lassen sich wegen der für die Duscheinrichtung und eventuelle weitere technische Vorrichtungen ohnehin notwendigen Volumina in dem WC gut unterbringen. Dies gilt insbesondere im Zusammenhang mit dem gerade erwähnten Aufbau im hinteren Bereich des Schüsselkörpers.
-
Die Energieübertragungseinrichtung arbeitet, wie bereits erwähnt, vorzugsweise mit Flachspulen. Diese lassen sich z. B. günstig in zumindest einem der Sitzringgelenke Integrieren. Eine weitere sehr günstige Möglichkeit für die Anordnung der Energieübertragungseinrichtung und insbesondere der Flachspulen liegt zwischen den Gelenken statt direkt in oder bei ihnen). Diese Variante kann vor allem bei einem motorischen Antrieb des Sitzrings oder Deckels von Vorteil sein, weil dann die Motoren im Bereich der Gelenke Bauvolumen blockieren und eine zusätzliche Anordnung der Spulen dort schwieriger sein kann. So können beispielsweise mittig zwischen den Gelenken in einer zu der Gelenkachse derselben senkrechten Ebene eine Sendespule und eine Empfangsspule angeordnet werden. Das Ausführungsbeispiel zeigt, dass dabei z. B. ein Fortsatz des Sitzrings nach hinten vorspringt in einen Schlitz, in dem er in der Nähe zu einer entsprechenden Sendespule angeordnet ist. In diesem Vorsprung des Sitzrings kann dann die Empfangsspule liegen. Umgekehrt ist natürlich auch ein Vorsprung möglich, der sich in einen Schlitz des Sitzrings hinein erstreckt.
-
Die Steuerung der Sitzringheizung kann ganz oder teilweise auch von außerhalb des Sitzrings erfolgen, insbesondere aus dem bereits erwähnten Aufbau oder auch aus Hohlräumen oder Vertiefungen des eigentlichen Schüsselkörpers. Dazu werden Steuersignale drahtlos in den Sitzring übertragen. Auch Erfassungssignale, z. B. Signale eines Temperatursensors oder einer Ladezustandsabfrage des erfindungsgemäßen Energiespeichers, werden im Bedarfsfall vorzugsweise drahtlos aus dem Sitzring übertragen. Besonders bevorzugter Weise geschieht dies durch Aufmodulation dieser Signale auf die drahtlose Energieübertragung. Damit ist nur ein Satz Sende- und Empfangsspulen bzw. eine einheitliche Energieübertragungseinrichtung notwendig.
-
In dieser Form und auch unabhängig davon ist ganz generell bevorzugt, dass der Sitzring erfindungsgemäß ohne Kabelverbindungen montiert ist und insbesondere ohne das Lösen oder Bestehenbleiben solcher Kabelverbindungen zum restlichen WC abgebaut werden kann. Dies betrifft vorzugsweise auch einen Abbau des Sitzrings von dem erwähnten Aufbau im hinteren Bereich des Schüsselkörpers. Damit lässt sich die Reinigung des Sitzrings besonders leicht durchführen und werden Störungen durch Beschädigung der Kabel infolge bewegungsbedingter Brüche oder unachtsamer Handhabung vermieden.
-
Im Folgenden wir die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert, deren einzelne Merkmale auch in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein können. Die Offenbarung bezieht sich dabei auf alle Anspruchskategorien.
-
1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen WC als erstes Ausführungsbeispiel in Seitenansicht.
-
2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild dazu.
-
3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel unten in Draufsicht und darüber einen Teil davon in Seitenansicht in zwei verschiedenen Positionen.
-
4 entspricht in der Darstellungsweise 3, zeigt aber ein drittes Ausführungsbeispiel.
-
5 entspricht in der Darstellungsweise den 3 und 4, zeigt aber ein fünftes Ausführungsbeispiel.
-
Das Grundprinzip der Erfindung lässt sich leicht anhand 1 darstellen. Ein schematisch dargestelltes Dusch-WC weist einen Schüsselkörper 1 und eine schematisch gezeichnete WC-Brille, den hier sogenannten Sitzring 2, darauf auf. Beide sind über ein Drehgelenk 3 gelenkig verbunden, sodass sich der Sitzring aus der gezeigten Position gegen den Uhrzeigersinn um ungefähr 90° aufklappen lässt.
-
Der Sitzring 2 verfügt über eine Sitzringheizung, die einen Heizwiderstand 4 aufweist. Darüberhinaus sind eine Heizungssteuerung 5 und ein erfindungsgemäßer elektrische Akku 6 vorgesehen, der über eine mit zwei schematisch dargestellten Flachspulen 7 und 8 arbeitende Energieübertragungseinrichtung aufgeladen werden kann. Dabei ist die Flachspule 7 im Sitzring 2 integriert und die Flachspule 8 im Schüsselkörper 1. Die Energieübertragungseinrichtung wird insgesamt mit 9 bezeichnet. Sie ist in an sich bekannter Weise an das elektrische Versorgungsnetz angeschlossen.
-
Ferner weist das WC eine in dem Schüsselkörper 1 integrierte Duscheinrichtung auf, die ebenfalls an die Stromversorgung angeschlossen ist und darüberhinaus einen eigenen Wasseranschluss hat. Damit kann ein in die nicht dargestellte Schüssel hinein ausfahrbarer Duscharm mit Warmwasser versorgt werden, um die gewünschte Reinigungsfunktion auszuführen. Diese Details sind Stand der Technik und werden hier nicht im einzelnen dargestellt.
-
Grundsätzlich hält die Energieübertragungseinrichtung 9 den Akku 6 aufgeladen, wie dies z. B. von elektrischen Haushaltsgeräten mit Akku wie Rasierapparaten, Zahnbürsten und ähnlichem bekannt ist. Dazu werden durch die Senderflachspule 8 per Induktion Ladeströme in der Empfängerflachspule 7 induziert. In 1 nicht dargestellt ist ein von der Empfängerspule 7 versorgter Laderegler (vergleiche 2), dessen Betrieb von der Heizungssteuerung 5 gesteuert wird. Ferner kann die Heizungsteuerung 5 über einen ebenfalls nicht dargestellten Temperatursensor die Temperatur des Sitzrings im Sitzbereich, also in 1 rechts von der Steuerung 5, abfragen und bei einer Detektion der Anwesenheit eines Benutzers über einen ebenfalls nicht dargestellten Sensor die Heizung einschalten. Dazu wird aus dem Akku 6 ein Heizstrom an den Heizwiderstand 4 gegeben, wobei die elektrische Leistung mit z. B. 50 W deutlich über der Leistung der Energieübertragungseinrichtung 9 von z. B. 5 W liegt.
-
Währenddessen kann der Ladebetrieb fortschreiten, reicht aber nicht zur Aufrechterhaltung des Heizstroms aus. Die Kapazität des Akkus 6 gibt also eine maximale Heizzeit vor, die ausreichend bemessen ist, damit die Heizung insgesamt eine gewünschte Oberflächentemperatur des Sitzrings 2 erreichen kann. Dementsprechend schaltet die Heizungsteuerung 5 die Heizleistung ab oder verringert diese. Wenn der Benutzer das WC verlässt, wird die Heizung ganz ausgeschaltet und die fehlende Ladung in dem Akku 6 über eine gewisse Zeitspanne durch die Energieübertragungseinrichtung 9 ersetzt.
-
Wesentlich ist, dass die Energieübertragungseinrichtung 9 klein und kostengünstig ist und die Zusatzkosten und die weitere Baugröße des Akkus 6 mehr als wettmacht.
-
2 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild zu dem ersten Ausführungsbeispiel. Dabei ist links unten mit HA eine Hauptsteuerung des Dusch-WCs bezeichnet, die unter anderem mit der Senderspule 8 verbunden ist. Die Senderspule 8 überträgt induktiv Energie und auch modulierte Signale auf die Empfängerspule 7, die über einen Laderegler LA den Akku AK lädt. Der Akku AK (bzw. 6) versorgt über eine Heizungssteuerung HE (bzw. 5) den Heizwiderstand HD (bzw. 4). Die Heizungssteuerung HE wiederum kann über den Laderegler LA den Zustand des Akkus AK, insbesondere den Ladezustand, überwachen. Ferner kann die Heizungssteuerung HE über den Laderegler LA mit der Hauptsteuerung HA kommunizieren, wie im Folgenden erläutert.
-
Die Heizungssteuerung HE kann über aufmodulierte Signale von der Hauptsteuerung HA angesteuert werden und umgekehrt unter Verwendung der Empfängerspule 7 als Senderspule Signale zurücksenden. Damit kann zwischen den beiden Steuerung HA und HE eine Aufgabenteilung stattfinden. Beispielsweise kann die Heizungssteuerung HE den eigentlichen Heizvorgang und über den Laderegler LA den Ladevorgang steuern, wobei sie nach Abschluss eines Ladevorgangs ein entsprechendes Signal zur Beendigung der Beaufschlagung der Senderspule 8 ausgeben kann (alternativ könnte die Hauptsteuerung HA die geringere Stromabnahme der Senderspule 8 erfassen und diese dann abschalten, bis ein neues Startsignal von der Heizungssteuerung HE erfolgt). Die Hauptsteuerung HA wiederum kann zum Beispiel über entsprechende Bewegungsmelder, kapazitive Sensoren oder Gewichtssensoren im Sitzring das Annähern oder die Anwesenheit eines Benutzers erfassen, die auch für die Duschsteuerung wichtig sind, und dies durch aufmodulierte Signale an die Heizungssteuerung HE geben. Die Zuständigkeitstrennung zwischen beiden Steuerungen kann z. B. eine Temperaturregelung der Sitzringheizung durch die Heizungssteuerung 6 und eine Einschalt-/Ausschaltregelung und eine Temperaturvorgabe durch die Hauptsteuerung vorsehen.
-
3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, das in weiteren Einzelheiten dargestellt ist. Ein wesentlicher Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel besteht damit, dass hier die Senderspule nicht im Schüsselkörper 1 sondern in einem Gehäuseaufbau 10 untergebracht ist. Es werden dennoch für entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet.
-
Die oberen Darstellungen sind eine Seitenansicht dieses Gehäuseaufbaus 10 zusammen mit dem Sitzring 2 und einem WC-Deckel 11, der in herabgeklapptem Zustand (untere Seitenansicht) den Sitzring 2 überdeckt und unabhängig von diesem hochgeklappt werden kann. Beide drehen sich um integriert ausgeführte Gelenke, die der Einfachheit halber auch hier mit 3 bezeichnet sind.
-
Deutlich erkennbar ist ferner der Heizwiderstand 4. Der Heizwiderstand 4 ist hier breit dargestellt, es kann sich nämlich um eine entsprechend breite dünne Folie handeln. Ein mäandrierend verlegter Draht ist natürlich genauso möglich. Der Heizwiderstand 4 ist angeschlossen an eine Heizungssteuerung 5, die mit einem Akku 6 kombiniert ausgeführt ist. Beide werden von einer Empfängerspule 7 versorgt, die vertikal über einer entsprechenden Senderspule 8 angeordnet ist. Die oberen Seitenansichten zeigen, dass sich die beiden Flachspulen 7 und 8 beim Hochklappen des Sitzrings 2 voneinander trennen, dieses Ausführungsbeispiel also einen herabgeklappten Zustand des Sitzrings 2 während des Ladevorgangs voraussetzt.
-
Der Gehäuseaufbau 10 enthält die bereits anhand 2 beschriebene Hauptsteuerung, die hier mit 12 bezeichnet ist und neben der Senderspule 8 außerdem zwei Motoren 13 und 14 für eine motorische Bewegung des Sitzrings 2 und des WC-Deckels 11 ansteuert. Der Gehäuseaufbau 10 kann mit dem WC-Deckel 11 und dem Sitzring 2 auf einem keramischen Schüsselkörper entsprechend dem Schüsselkörper 1 aus 1 aufgebaut sein und zusätzlich zu den dargestellten Einrichtungen auch die gesamte Technik oder einen wesentlichen Teil der Technik der Dusch-Einrichtung des WCs enthalten.
-
4 zeigt als drittes Ausführungsbeispiel eine Variante zu dem zweiten Ausführungsbeispiel aus 3. Im Unterschied dazu sind hier die Flachspulen 7 und 8 der Energieübertragungseinrichtung 9 nicht horizontal angeordnet sondern vertikal und daher mit 7' und 8' bezeichnet. Sie liegen in dem in der Draufsicht linken Gelenk 3 des Sitzrings 2 und enthalten zentrische Öffnungen, die für den Durchtritt der entsprechenden Gelenkachse beziehungsweise Motorwelle sorgen.
-
In 4 ist in der unteren (Draufsicht-)Darstellung eine Schnittebene V eingezeichnet, der die Schnittansichten darüber hinsichtlich des Schnitts durch das Gelenk 3 entsprechen, nämlich durch die Flachspule 7' hindurch. Im Übrigen sind in den oberen Darstellungen der 4 analog zur 3 auch außerhalb dieser Schnittebene liegende Elemente mit eingezeichnet und mit den entsprechenden Bezugszeichen versehen.
-
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Ladeleistung der Energieübertragungseinrichtung 9 also unabhängig von der Kippposition des Sitzrings 2 übertragen werden.
-
In vielen Fällen kann es aber als nachteilig empfunden werden, dass die Motorwelle bzw. Gelenkachse (im Bereich des Abtriebs des Antriebsmotors 13 und des Gelenks 3 des Sitzrings 2) und die beiden Flachspulen 7' und 8' in unmittelbarer räumlicher Nachbarschaft angeordnet sind. Dementsprechend zeigt 5 ein viertes Ausführungsbeispiel, bei dem die Flachspulen wieder vertikal angeordnet sind, jedoch außerhalb der Gelenke 3. Vorzugsweise liegen sie in diesem Beispiel mittig dazwischen, wie die Draufsicht unten in 5 zeigt. Wieder bezeichnet die gestrichelte Linie V diesbezüglich die Schnittebene, die in den obigen Darstellungen eingehalten ist und erneut durch die Empfänger-Flachspule 7' läuft.
-
Dazu weist der Sitzring einen nach hinten auskragenden Vorsprung 15 auf, der in der unteren Darstellung der 5 gestrichelt dargestellt ist und in eine Aussparung 16 des Gehäuseaufbaus hineinragt, der dementsprechend mit 10' bezeichnet ist. Der mit diesem Vorsprung 15 versehene Sitzring trägt das Bezugszeichen 2'. Obwohl die bildliche Darstellung die koaxiale Lage der Flachspulen 7 und 8' relativ zu den Gelenken 3 verdeutlicht, handelt es sich hier allerdings nicht um ein drittes Gelenk.
-
Man erkennt bei den Ausführungsbeispielen durchweg, dass keine weiteren Kabelverbindungen zwischen den jeweiligen Sitzringen 2 und dem übrigen WC vorgesehen sind, auch nicht zwischen dem Sitzring 2 und dem jeweiligen Gehäuseaufbau 10. Viel mehr werden über die Flachspulen 7, 8, 7', 8' außerdem aufmodulierte Signale übertragen, mit denen die Hauptsteuerung 12 und die Heizungssteuerung 6 kommunizieren können.
-
Dementsprechend kann durch Lösen der Gelenkverbindungen 3 der Sitzring leicht abgebaut und z. B. gereinigt werden, ohne dass dazu Kabelverbindungen gelöst werden müssten oder im getrennten Zustand noch Kabelverbindungen bestünden.
