DE69714110T2 - Method and device for flushing a urinal - Google Patents

Method and device for flushing a urinal

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Abstract

The invention relates to a method and a device for flushing a urinal (1). In accordance with the invention, a vibration in the urinal or the liquid (4) contained in it generated by the use of the urinal is detected by a vibration transducer, such as a piezoelectric transducer (9), after which flushing is started by an electric signal emitted by the transducer. The transducer (9) may be located on the outer surface of the wall (10) of a trough-shaped urinal vessel (2), or the transducer (9", 9"') may be located on the outer surface of the urinal wall at the urinal bottom or in the water seal (5), or the transducer (9", 9"") may be located in the liquid (4) provided at the urinal bottom or in the water seal (5). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spülen eines Urinals und eine Urinalspüleinrichtung zur Ausführung des Verfahrens.The invention relates to a method for flushing a urinal and a urinal flushing device for carrying out the method.

Am häufigsten sind Urinale mit einem mechanischen Hahn oder Druckknopf ausgestattet, mit denen der Benutzer das Urinal nach der Benutzung spült. In diesem Zusammenhang besteht das Problem, dass der Benutzer den Hahn teilweise oder ganz offen lassen kann, so dass Wasser verschwendet wird, oder es ganz unterlassen kann, das Urinal zu spülen.Most commonly, urinals are equipped with a mechanical tap or push button that allows the user to flush the urinal after use. The problem with this is that the user may leave the tap partially or fully open, wasting water, or may neglect to flush the urinal altogether.

Besonders in öffentlichen Toiletten wurden Lösungen angewendet, bei denen das Urinal automatisch gespült wird, unabhängig von dem Verhalten des Benutzers. Eine Lösung besteht in Fotozellen und Detektoren, die die Anwesenheit eines Benutzers erfassen und die Spülung mit einer gewissen Verzögerung starten, nachdem der Benutzer den Lichtstrahl unterbrochen hat. Solche Einrichtungen sind jedoch teuer und haben die Tendenz, Vandalismus ausgesetzt zu sein, wenn sie an sichtbaren Positionen platziert sind. Ferner werden langsame Benutzer ein übermäßiges Spülen verursachen, was mit einer Verschwendung von Spülwasser einhergeht.Especially in public toilets, solutions have been applied where the urinal is flushed automatically, regardless of the user's behavior. One solution consists of photocells and detectors that detect the presence of a user and start the flush with a certain delay after the user has interrupted the light beam. However, such devices are expensive and tend to be subject to vandalism if they are placed in visible positions. Furthermore, slow users will cause excessive flushing, which entails a waste of flush water.

Als optionale Lösung wurden Wandler verwendet, die unter der Einwirkung von in das Urinal eintretendem Harnstoff aktiviert werden und das Spülen starten. Mithin ist es bekannt, Wandler in Urinalen zu montieren, die auf den Wärmegehalt in dem Harnstoff reagieren, siehe z. B. Dokument CH-A-862 357, oder auf eine Änderung in der elektrischen Leitfähigkeit, die durch den Harnstoff in der Urinalflüssigkeit erzeugt wird, reagieren, siehe z. B. Dokument FR-A-2 072 019. Elektrisch arbeitende Wandler starten die Urinalspülung automatisch mit einer spezifischen Verzögerung nach dem Moment, in dem der Wandler eine Temperatur oberhalb eines gesetzten Schwellenwertes oder eine Änderung in der elektrischen Leitfähigkeit erfasst hat. Ein Vorteil dieser Sensoren gegenüber optischen Lösungen besteht darin, dass sie so eingestellt werden können, das Spülen in einem einzigen Schritt auszuführen und nur dann, wenn ein Spülen nötig ist.As an optional solution, transducers have been used that are activated by the action of urea entering the urinal and start flushing. It is therefore known to mount transducers in urinals that react to the heat content in the urea, see for example document CH-A-862 357, or to a change in the electrical conductivity produced by the urea in the urinal fluid, see for example document FR-A-2 072 019. Electrically operated transducers start the urinal flush automatically with a specific delay after the moment when the transducer has detected a temperature above a set threshold or a change in the electrical conductivity. An advantage of these sensors over optical solutions is that they can be set to perform flushing in a single step and only when flushing is necessary.

Eine Begrenzung eines Wandlers, der Veränderungen in der elektrischen Leitfähigkeit, die durch Harnstoff verursacht werden, besteht darin, dass er, um funktionsfähig zu sein, in der in dem Urinal enthaltenen Flüssigkeit oder in seiner Wasserdichtung innerhalb der Urinalwand positioniert sein muss. Das Anbringen eines solchen Wandlers in seine Position ist, insbesondere wenn ein Urinal nachgerüstet wird, unangenehm. Ein Sensor, der die Flüssigkeitstemperatur beobachtet, ist ebenfalls am wirksamsten, wenn er in der in dem Urinalflüssigkeitsraum enthaltenen Flüssigkeit oder in der Wasserdichtung angebracht wird, obwohl es auch möglich ist, einen sensitiven Temperatursensor auf der äußeren Oberfläche der Urinalwand anzuordnen. In diesem Fall muss der Sensor dennoch an dem Flüssigkeitsraum oder an der Wasserdichtung angeordnet sein und kann eine reduzierte Urinalwanddicke bei dem Sensor erforderlich machen. Für bekannte Leitfähigkeits- und Temperatursensoren können auch Probleme bestehen, eine ausreichend niedrige Auslöseschwelle zu erreichen, d. h. die Veränderung, die den Sensor zum Aktivieren der Spülung veranlasst.A limitation of a transducer that detects changes in electrical conductivity caused by urea is that, to be functional, it must be positioned in the fluid contained in the urinal or in its water seal inside the urinal wall. Fitting such a transducer into position is inconvenient, particularly when retrofitting a urinal. A sensor that monitors fluid temperature is also most effective when mounted in the fluid contained in the urinal fluid compartment or in the water seal, although it is also possible to place a sensitive temperature sensor on the external surface of the urinal wall. In this case, the sensor must still be located at the fluid compartment or at the water seal and may require a reduced urinal wall thickness at the sensor. For known conductivity and temperature sensors, there may also be problems in achieving a sufficiently low trigger threshold, i.e. the change that causes the sensor to activate the flush.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, eine neue Lösung zum Feststellen des Bedarfs für eine Spülung in einem Urinal und zum Starten der Spülung auf Grundlage der Detektion von Harnstoff in dem Urinal durch einen elektrisch arbeitenden Sensor zu schaffen. Die Erfindung ist in Verfahrensanspruch 1 und in Vorrichtungsanspruch 5 definiert und besteht im Wesentlichen darin, dass eine durch Benutzung des Urinals, d. h. durch in das Urinal eintretenden Harnstoff, verursachte Vibration in dem Urinal oder in der darin enthaltenen Flüssigkeit durch einen Vibrationswandler detektiert wird und dass das Spülen durch ein von dem Wandler ausgesendetes Signal gestartet wird.The purpose of the invention is to provide a new solution for determining the need for flushing in a urinal and for starting the flushing based on the detection of urea in the urinal by an electrically operating sensor. The invention is defined in method claim 1 and in device claim 5 and consists essentially in that a vibration in the urinal or in the liquid contained therein caused by use of the urinal, i.e. by urea entering the urinal, is detected by a vibration transducer and that the flushing is started by a signal emitted by the transducer.

Der Vorteil der Verwendung mechanischer Vibration als Grund für eine Spülung des Urinals besteht darin, dass die Vibration an der Wand des Urinals oder in seiner Wasserdichtung genauso einfach wie in der in dem Urinal oder seiner Wasserdichtung enthaltenen Flüssigkeit detektiert werden kann, und dass sogar geringfügige, momentane Vibrationen beispielsweise durch Verwendung eines piezoelektrischen Wandlers identifiziert werden können. In diesem Fall hängt die Aktivierung der Spülung kaum von der Menge an in das Urinal eintretenden Harnstoff ab, und daher wird im praktischen Betrieb kein Schwellenwert für die zu überschreitende Menge, um die Spülung auszulösen, auftreten. Die Aktivierung der Spülung kann mit einer spezifischen Verzögerung in Beziehung zu einem Abnehmen oder Verschwinden der durch den Wandler detektierten Vibration stehen, und auf diese Weise wird eine optimale zeitliche Steuerung der Spülung bezüglich der Benutzung des Urinall erreicht.The advantage of using mechanical vibration as a reason for flushing the urinal is that the vibration can be detected in the wall of the urinal or in its water seal as easily as in the liquid contained in the urinal or its water seal, and that even small, instantaneous vibrations can be identified, for example, by using a piezoelectric transducer. In this case, the activation of the flush depends little on the amount of urea entering the urinal and therefore, in practical operation, no threshold value for the amount to be exceeded to trigger the flush will occur. The activation of the flush can be related with a specific delay to a decrease or disappearance of the vibration detected by the transducer and in this way an optimal timing of the flush with respect to the use of the urinal is achieved.

Neben einem Verfahren zum Spülen eines Urinals betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum Spülen eines Urinals mit einem Wandler, der in Verbindung mit dem Urinal angebracht ist und die Notwendigkeit zum Spülen erfasst, und dazu ausgestaltet ist, eine in das Urinal gerichtete Wasserspülung zu starten, und die gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass der Wandler ein Vibrationswandler ist, der eine durch die Benutzung in dem Urinal und/oder in der darin enthaltenen Flüssigkeit verursachte Vibration detektiert.In addition to a method for flushing a urinal, the invention relates to a device for flushing a urinal with a transducer which is mounted in connection with the urinal and detects the need for flushing and is designed to start a water flush directed into the urinal, and which is characterized according to the invention in that the transducer is a vibration transducer which detects a vibration caused by use in the urinal and/or in the liquid contained therein.

Gemäß der Erfindung kann die Position des Vibrationswandlers in dem Urinal variieren, jedoch ist der Wandler am meisten bevorzugt an einer geeigneten Stelle außerhalb der Wand des Urinals oder seiner Wasserdichtung platziert. Der Wandler kann an der äußeren Oberfläche der Rückwand des Urinals, sogar erheblich höher als das Flüssigkeitsniveau in dem Urinal, angebracht sein. Als Option kann der Wandler in dem Bereich des Urinalbodens oder der Wasserdichtung, an der äußeren Oberfläche der Urinalwand angeordnet sein. Es ist auch möglich, den Wandler in dem Flüssigkeitsraum am Urinalboden oder in der Wasserdichtung innerhalb der Wand, die das Urinal oder die Wasserabflussleitung in der Wasserdichtung definiert, anzuordnen.According to the invention, the position of the vibration transducer in the urinal can vary, but the transducer is most preferably placed at a suitable location outside the wall of the urinal or its water seal. The transducer can be mounted on the outer surface of the rear wall of the urinal, even considerably higher than the liquid level in the urinal. As an option, the transducer can be arranged in the area of the urinal floor or the water seal, on the outer surface of the urinal wall. It is also possible to arrange the transducer in the liquid space at the urinal floor or in the water seal inside the wall defining the urinal or the water drainage line in the water seal.

Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen und unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in denen:The invention will now be described by way of example and with reference to the accompanying drawings in which:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Urinals gemäß der Erfindung ist, undFig. 1 is a front view of a urinal according to the invention, and

Fig. 2 eine Seitenansicht des Urinals aus Fig. 1 ist, in der die optionalen Positionen für den Vibrationswandler angedeutet sind.Fig. 2 is a side view of the urinal of Fig. 1, in which the optional positions for the vibration transducer are indicated.

Das in den Zeichnungen gezeigte Urinal 1 besteht aus einem wannenartigen Behälter 2 aus Keramikmaterial, der mit einer Einlassleitung für Spülwasser ausgestattet ist, mit einem kanalartigen Raum, der von seinem Boden ausgeht, die Flüssigkeit 4 enthält und zu einer spiralförmigen Wasserdichtung 5 zu einer Flüssigkeitsauslassleitung 6 überleitet. Die Leitung 3 ist mit einem Magnetventil 7 versehen, das geöffnet und geschlossen werden kann, um die Zufuhr von Spülwasser zu steuern. Das Spülwasser wird aus einem Tank (nicht dargestellt) oberhalb des Urinals, der als Sammelbehälter dient, zugeführt. Eine Flüssigkeitsmenge, die der zugeführten Menge an Spülwasser entspricht, wird aus dem Urinal als Überfluss durch die Wasserdichtung 5 zu der Auslassleitung 6 in einer solchen Weise abgeleitet, dass das Niveau der Flüssigkeitsoberfläche 8 am Urinalboden konstant bleibt.The urinal 1 shown in the drawings consists of a tub-like container 2 made of ceramic material, which is provided with an inlet pipe for flushing water, with a channel-like space extending from its bottom, containing liquid 4 and leading to a spiral water seal 5 to a liquid outlet pipe 6. The pipe 3 is provided with a solenoid valve 7 which can be opened and closed to control the supply of flushing water. The flushing water is supplied from a tank (not shown) above the urinal which serves as a collecting container. An amount of liquid corresponding to the amount of flushing water supplied is discharged from the urinal as overflow through the water seal 5 to the outlet pipe 6 in such a way that the level of the liquid surface 8 at the urinal bottom remains constant.

Das Spülen des in den Zeichnungen illustrierten Urinals 1 wird durch einen piezoelektrischen Wandler gesteuert, der auf Vibrationen sensitiv ist und in dem Urinal angebracht ist. Wenn das Urinal benutzt wird, erzeugt eintretender Harnstoff mechanische Vibrationen nicht nur in dem Keramikmaterial der Urinalwände und der Wasserdichtung, sondern auch in der in dem Urinalwasserraum 4 und in der Wasserdichtung 5 enthaltenen Flüssigkeit, und ein geeignet positionierter, sensitiver piezeoelektrischer Wandler 9 wird eine solche Vibration unmittelbar detektieren. Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte piezoelektrische Wandler 9 ist an der äußeren Oberfläche der Rückwand 10 der Urinalwanne 2 angebracht und über einen Leiter 11 mit einer elektrischen Steuereinheit 12 verbunden, die die Spülung regelt, und von da mit einem Magnetventil 7 in der Spülwasserleitung 3. Der piezoelektrische Wandler 9 detektiert mithin unmittelbar die Benutzung des Urinals, d. h. in die Warme 2 eintretenden Harnstoff, und das von dem Wandler ausgesendete elektrische Signal ist dazu ausgelegt, die Spülung zu starten, indem das Magnetventil 7 geöffnet wird, z. B. mit einer spezifischen, festgesetzten Verzögerung, nachdem die durch die Benutzung des Urinals verursachte Vibration aufgehört hat. Wenn die vorgegebene Menge an Spülwasser in das Urinal 1 geflossen ist, schließt das Magnetventil 7 automatisch.The flushing of the urinal 1 illustrated in the drawings is controlled by a piezoelectric transducer which is sensitive to vibrations and is mounted in the urinal. When the urinal is used, incoming urea generates mechanical vibrations not only in the ceramic material of the urinal walls and the water seal, but also in the liquid contained in the urinal water chamber 4 and the water seal 5, and a suitably positioned, sensitive piezoelectric transducer 9 will immediately detect such vibration. The piezoelectric transducer 9 shown in Figs. 1 and 2 is mounted on the outer surface of the rear wall 10 of the urinal pan 2 and is connected via a conductor 11 to an electrical control unit 12 which regulates the flushing and from there to a solenoid valve 7 in the flush water line 3. The piezoelectric transducer 9 thus immediately detects the use of the urinal, ie urea entering the urinal 2, and the electrical signal emitted by the transducer is designed to start the flushing by opening the solenoid valve 7, e.g. with a specific, fixed delay after the vibration caused by the use of the urinal has ceased. When the predetermined amount of flushing water has flowed into the urinal 1, the solenoid valve 7 closes automatically.

Die bevorzugten oder überhaupt möglichen Positionierungen des Vibrationswandlers 9 in dem Urinal 1 hängen einerseits von der Gestaltung der Urinalwanne 2 und der Wasserdichtung 5 und andererseits von der Sensitivität des Wandlers ab. Die in den Fig. 1 und 2 illustrierte Position 9 des Wandlers an der Rückwand 10 der Urinalwanne ist für das in der Zeichnung dargestellte Urinalmodell besonders vorteilhaft. Geeignete Positionen für den Wandler in anderen Typen von Urinalen sind für Fachleute offensichtlich.The preferred or even possible positions of the vibration transducer 9 in the urinal 1 depend on the one hand on the design of the urinal pan 2 and the water seal 5 and on the other hand on the sensitivity of the transducer. The position 9 of the transducer on the rear wall 10 of the urinal pan illustrated in Figs. 1 and 2 is particularly advantageous for the urinal model shown in the drawing. Suitable positions for the transducer in other types of urinals are obvious to those skilled in the art.

Neben der Position 9 an der Rückwand 10 der Urinalwanne zeigt Fig. 2 eine Anzahl von optionalen Positionen für den Vibrationswandler. Mithin kann der Wandler an einem Punkt 9' an der äußeren Oberfläche des Flüssigkeitsraums 4, der vom Urinalboden startet, an einem Punkt 9" innerhalb der Flüssigkeitsraums 4, wo der Wandler eine durch die Benutzung des Urinals in der Flüssigkeit am Urinalboden erzeugte Vibration detektiert, an einem Punkt 9''' an der äußeren Oberfläche der die Wasserdichtung 5 definierenden Wand, oder an einem Punkt 9"" in der in der Wasserdichtung 5 enthaltenen Flüssigkeit angeordnet sein.In addition to the position 9 on the rear wall 10 of the urinal pan, Fig. 2 shows a number of optional positions for the vibration transducer. Thus, the transducer can be arranged at a point 9' on the outer surface of the liquid space 4 starting from the urinal floor, at a point 9" within the liquid space 4, where the transducer detects a vibration generated by the use of the urinal in the liquid at the urinal floor, at a point 9''' on the outer surface of the wall defining the water seal 5, or at a point 9"" in the liquid contained in the water seal 5.

Für Fachleute ist offensichtlich, dass die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung nicht auf die obigen Beispiele beschränkt sind, sondern innerhalb des Umfangs der nachfolgenden Ansprüche variiert werden können. Mithin kann die Form des Urinals von der in der Zeichnung dargestellten abweichen und anstatt einer spiralförmigen Wasserdichtung kann es eine herkömmliche S-förmige Wasserdichtung enthalten, und der Vibrationswandler kann entweder an der äußeren Oberfläche der Wasserdichtungswand oder in der in der Wasserdichtung enthaltenen Flüssigkeit angebracht sein.It will be obvious to those skilled in the art that the various embodiments of the invention are not limited to the above examples, but can be varied within the scope of the following claims. Thus, the shape of the urinal can differ from that shown in the drawing and instead of a spiral water seal it can contain a conventional S-shaped water seal and the vibration transducer can be mounted either on the outer surface of the water seal wall or in the liquid contained in the water seal.

Claims (10)

1. Verfahren zum Spülen eines Urinals (1), dadurch gekennzeichnet, dass eine durch die Benutzung des Urinals (1) erzeugte Vibration in dem Urinal oder der darin enthaltenen Flüssigkeit (4) mit einem Vibrationswandler (9) detektiert wird und dass das Spülen durch ein von dem Wandler ausgesendetes Signal gestartet wird.1. Method for flushing a urinal (1), characterized in that a vibration generated by the use of the urinal (1) in the urinal or the liquid contained therein (4) is detected by a vibration transducer (9) and that the flushing is started by a signal emitted by the transducer. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibration mit einem piezoelektrischen Wandler (9) detektiert wird.2. Method according to claim 1, characterized in that the vibration is detected with a piezoelectric transducer (9). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibration in der Urinalwand (10) detektiert wird.3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the vibration in the urinal wall (10) is detected. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibration in der in dem Urinal (1) enthaltenen Flüssigkeit oder in seiner Wasserdichtung (5) detektiert wird.4. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the vibration is detected in the liquid contained in the urinal (1) or in its water seal (5). 5. Urinalspüleinrichtung mit einem Wandler (9), der in Verbindung mit einem Urinal (1) plaziert ist, um die Notwendigkeit zum Spülen zu erfassen, und der dazu ausgestattet ist, einen Spülstrom zu starten, der in das Urinal zu richten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler ein Vibrationswandler (9) ist, der eine Vibration in dem Urinal (1) und/oder der darin enthaltenen Flüssigkeit detektiert, die durch die Benutzung des Urinals erzeugt wird.5. Urinal flushing device with a transducer (9) placed in connection with a urinal (1) to detect the need for flushing and which is equipped to start a flushing flow to be directed into the urinal, characterized in that the transducer is a vibration transducer (9) which detects a vibration in the urinal (1) and/or the liquid contained therein which is generated by the use of the urinal. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler ein piezoelektrischer Wandler (9) ist.6. Device according to claim 5, characterized in that the transducer is a piezoelectric transducer (9). 7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler (9) an der äußeren Oberfläche der Rückwand (10) des Urinals angeordnet ist.7. Device according to claim 5 or 6, characterized in that the transducer (9) is arranged on the outer surface of the rear wall (10) of the urinal. 8. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler (9', 9''') im Bereich des Urinalbodens oder der Wasserdichtung (5) an der äußeren Oberfläche der Urinalwand angeordnet ist.8. Device according to claim 5 or 6, characterized in that the transducer (9', 9''') is arranged in the area of the urinal floor or the water seal (5) on the outer surface of the urinal wall. 9. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler (9") in dem Flüssigkeitsraum (4) am Urinalboden, innerhalb der Urinalwand angeordnet ist.9. Device according to claim 5 or 6, characterized in that the transducer (9") is arranged in the liquid space (4) on the urinal floor, within the urinal wall. 10. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler (9"") in der Urinalwasserdichtung (5) innerhalb der Wand angeordnet ist.10. Device according to claim 5 or 6, characterized in that the transducer (9"") is arranged in the urinal water seal (5) inside the wall.
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