EP0675236A1 - Verfahren zum selbsttätigen Auslösen eines Spülvorganges - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for automatically triggering a flushing process for urinals with an electrically operable shut-off valve in the water inlet and a temperature sensor arranged in the odor trap, the signals of which are evaluated by an electronic control and evaluation unit for controlling the shut-off valve.
- a urinal with an automatic temperature-controlled flushing device in which a temperature sensor arranged outside the odor trap triggers a flushing process as soon as it detects a temperature increase due to urine impingement.
- This is intended to avoid the disadvantages which occurred when arranging temperature sensors in the odor trap, in particular because the temperature increase in the odor trap often does not lead to evaluable signals.
- the arrangement of the temperature sensors outside the odor trap does not always lead to the generation of clearly evaluable signals.
- the invention has for its object to develop the method described above for automatically triggering a flushing process for urinals such that reliably evaluable signals for triggering a flushing process are generated under all operating conditions with at least one temperature sensor arranged in the odor trap.
- control and evaluation unit uses the values supplied by the temperature sensor to determine the temperature gradient and at If a predeterminable minimum value for the temperature gradient is exceeded, a rinsing process is triggered.
- a flushing process is always triggered when the temperature change rate, i.e. the change in the determined temperature over time exceeds a certain, adjustable value, for example by introducing urine or also dirty water. Since the method according to the invention does not record the absolute temperature, but rather the temperature rise over time with the aid of the control and evaluation unit, the invention avoids unnecessary rinsing processes which are caused by an increase or decrease in the absolute temperature detected by the temperature sensor due to heating or cooling the ambient air would arise.
- a relatively small change in the temperature gradient for example a change in temperature of 0.2 ° C per second, is sufficient to trigger the desired flushing process, since such a change in the temperature gradient is not caused by heating or cooling of the ambient air, but only by introducing urine or dirty water can be caused.
- the temperature sensor in the odor trap of the urinal i.e. If it is arranged invisibly, there is no need to install visible parts such as light barriers or infrared sensors to trigger the rinsing processes. This reduces the risk of deliberate destruction, which is triggered in particular by recognizing visible control parts.
- a urinal 2 fastened to a wall 1, the water outlet 3 of which is connected to a water supply line 4.
- a water turbine 6, which drives an electric generator 7, is arranged behind a shut-off valve 5.
- the shut-off valve 5 is actuated by an electromagnet 8.
- an odor trap 9 is connected, which ends in a drain line 10.
- a temperature sensor 12 is attached to the odor trap 9, which is protected from access by a cover 11, and is connected to an electronic control and evaluation unit 14 by a signal line 13.
- the energy supply of this electronic control and evaluation unit 14 is provided by a capacitor 15, the charging voltage of which is generated by the electrical energy generated in the generator 7 and which is supplied to the capacitor 15 by a charging line 16.
- the electronic control and evaluation unit 14 is connected to the electromagnet 8 via a control line 17.
- the temperature and gradient in the odor trap 9 is determined by the control and evaluation unit 14 on the basis of the values supplied by the temperature sensor 12.
- the diagram according to FIG. 2 shows the temperature curve over time t with solid lines. It can be seen that after a previous rinsing process, the water temperature of, for example 12 ° Celsius slowly due to the warmer ambient air to the room temperature T1 of, for example, 20 ° Celsius. If at the time t1 urine with a temperature of about 36 ° Celsius is introduced into the urinal 2 and thus into the odor trap 9, the temperature T rises from the value T1 significantly faster than by heating the ambient air to a value T2.
- This rinsing process in turn brings cold water into the odor trap 9, so that the temperature determined by the temperature sensor 12 in the odor trap 9 drops in accordance with the diagram in FIG. 2. Subsequently, the temperature rises slowly due to the warmer ambient air.
- a temperature-proportional signal is generated, which is integrated in the RC element 6.2.
- a switching signal is always triggered by forwarding to comparators 6.3 and 6.4 when the current sensor signal exceeds the switching threshold which results from the integration signal and from electrical coupling of the comparator.
- the averages, comparisons and operations required to trigger the rinsing process are created using a suitable computer program.
- the rule applies that a rinsing process is triggered when the current temperature T is a small amount greater than the average value of the last minutes. Even if the temperature drops by a certain amount in a certain time, a rinsing process is triggered.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum selbsttätigen Auslösen eines Spülvorganges für Urinale mit einem elektrisch betätigbaren Absperrventil im Wasserzulauf und einem im Geruchverschluß angeordneten Temperatursensor, dessen Signale von einer elektronischen Steuer- und Auswerteeinheit zur Steuerung des Absperrventils ausgewertet werden.
- Aus DE 92 00 161 U1 ist ein Urinal mit einer selbsttätigen temperaturgesteuerten Spüleinrichtung bekannt, bei der ein außerhalb des Geruchverschlusses angeordneter Temperatursensor einen Spülvorgang auslöst, sobald dieser eine Temperaturerhöhung durch Auftreffen von Urin feststellt. Hierdurch sollen die Nachteile vermieden werden, die beim Anordnen von Temperatursensoren im Geruchverschluß insbesondere dadurch auftraten, daß die Temperaturerhöhung im Geruchverschluß häufig nicht zu auswertbaren Signalen führt. Auch die Anordnung der Temperatursensoren außerhalb des Geruchverschlusses führt nicht in allen Fällen zur Erzeugung eindeutig auswertbarer Signale.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren zum selbsttätigen Auslösen eines Spülvorganges für Urinale derart weiterzubilden, daß mit mindestens einem im Geruchverschluß angeordneten Temperatursensor unter allen Betriebsbedingungen zuverlässig auswertbare Signale zum Auslösen eines Spülvorganges erzeugt werden.
- Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß durch die Steuer- und Auswerteeinheit anhand der vom Temperatursensor gelieferten Werte der Temperaturgradient ermittelt und bei Überschreiten eines vorgebbaren Minimalwertes für den Temperaturgradienten ein Spülvorgang ausgelöst wird.
- Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird unabhängig von der jeweiligen absoluten Temperatur im Geruchverschluß und auch bei langsamen Temperaturveränderungen aufgrund der Erwärmung oder Abkühlung der Umgebungsluft immer dann ein Spülvorgang ausgelöst, wenn die Temperaturänderungsgeschwindigkeit, d.h. die Veränderung der ermittelten Temperatur über die Zeit einen bestimmten, einstellbaren Wert überschreitet, beispielsweise durch Einleiten von Urin oder auch von Schmutzwasser. Da mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht die absolute Temperatur, sondern der Temperaturanstieg über die Zeit mit Hilfe der Steuer- und Auswerteeinheit erfaßt wird, vermeidet die Erfindung überflüssige Spülvorgänge, die durch eine Erhöhung oder Absenkung der mittels des Temperatursensors erfaßten absoluten Temperatur aufgrund einer Erwärmung oder Abkühlung der Umgebungsluft entstehen würden. Andererseits genügt eine verhältnismäßig kleine Veränderung des Temperaturgradienten, beispielsweise eine Temperaturänderung von 0,2° C pro Sekunde, um den gewünschten Spülvorgang auszulösen, da eine derartige Veränderung des Temperaturgradienten nicht durch eine Erwärmung oder Abkühlung der Umgebungsluft, sondern ausschließlich durch Einleiten von Urin oder Schmutzwasser verursacht werden kann.
- Da beim erfindungsgemäßen Verfahren der Temperatursensor im Geruchverschluß des Urinals, d.h. unsichtbar angeordnet wird, entfällt die Installation sichtbarer Teile, wie Lichtschranken oder Infrarotsensoren zur Auslösung der Spülvorgänge. Hierdurch verringert sich die Gefahr von mutwilligen Zerstörungen, die insbesondere durch das Erkennen sichtbarer Steuerungsteile ausgelöst werden.
- Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen, die Auslösung des Spülvorganges zeitverzögert durchzuführen. Hierdurch wird sichergestellt, daß der Spülvorgang erst nach Abschluß der Benutzung des Urinals erfolgt.
- Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum selbsttätigen Auslösen eines Spülvorganges zur Spülung eines Urinals schematisch dargestellt, und zwar zeigen:
- Fig. 1
- schematisch einen senkrechten Schnitt durch ein Urinal mit einem am Geruchverschluß angeordneten Temperatursensor,
- Fig. 2
- ein Diagramm mit dem Temperaturverlauf über der Zeit und
- Fig. 3
- ein Ausführungsbeispiel einer elektronischen Schaltung zur Erzeugung eines Schaltsignals für das Auslösen der Spülvorgänge.
- In dem schematischen senkrechten Schnitt gemäß Fig. 1 ist ein an einer Wand 1 befestigtes Urinal 2 zu erkennen, dessen Wasserauslauf 3 an eine Wasserzuleitung 4 angeschlossen ist. In dieser Wasserzuleitung 4 ist hinter einem Absperrventil 5 eine Wasserturbine 6 angeordnet, die einen elektrischen Generator 7 antreibt. Die Betätigung des Absperrventils 5 erfolgt durch einen Elektromagneten 8.
- Am tiefsten Punkt des im Urinal 2 ausgebildeten Beckens ist ein Geruchverschluß 9 angeschlossen, der in einer Abflußleitung 10 endet. An dem durch eine Abdeckung 11 vor Zugriff geschützten Geruchverschluß 9 ist ein Temperatursensor 12 angebracht, der durch eine Signalleitung 13 mit einer elektronischen Steuer- und Auswerteeinheit 14 verbunden ist. Die Energieversorgung dieser elektronischen Steuer- und Auswerteeinheit 14 erfolgt durch einen Kondensator 15, dessen Ladespannung durch die im Generator 7 erzeugte elektrische Energie erzeugt wird, die dem Kondensator 15 durch eine Ladeleitung 16 zugeführt wird. Über eine Steuerleitung 17 ist die elektronische Steuer- und Auswerteeinheit 14 mit dem Elektromagneten 8 verbunden.
- Um bei Benutzung des Urinals 2 einen vorzugsweise zeitverzögerten Spülvorgang auszulösen, wird durch die Steuer- und Auswerteeinheit 14 anhand der vom Temperatursensor 12 gelieferten Werte der Temperaturgradient im Geruchverschluß 9 ermittelt. Das Diagramm gemäß Fig. 2 zeigt mit ausgezogenen Linien den Temperaturverlauf über der Zeit t. Es ist zu erkennen, daß nach einem vorangegangenen Spülvorgang die Wassertemperatur von beispielsweise 12 ° Celsius aufgrund der wärmeren Umgebungsluft langsam auf die Raumtemperatur T₁ von beispielsweise 20° Celsius ansteigt. Wenn nunmehr zum Zeitpunkt t₁ Urin mit einer Temperatur von ca. 36° Celsius in das Urinal 2 und damit in den Geruchverschluß 9 eingeleitet wird, steigt die Temperatur T vom Wert T₁ deutlich schneller als durch die Erwärmung der Umgebungsluft auf einen Wert T₂ an. Der von der Steuer- und Auswerteeinheit 14 ermittelte Temperaturgradient, d.h. die Veränderung der ermittelten Temperatur T über der Zeit t übersteigt hierbei einen vorgebbaren Minimalwert für den Temperaturgradienten, der im Diagramm als gepunktete Parallele zum Verlauf der Temperatur T eingezeichnet ist. Zum Zeitpunkt t₂ wird somit durch die Steuer- und Auswerteeinheit 14 ein Spülvorgang ausgelöst.
- Durch diesen Spülvorgang gelangt wiederum kaltes Wasser in den Geruchverschluß 9, so daß die durch den Temperatursensor 12 ermittelte Temperatur im Geruchverschluß 9 entsprechend dem Diagramm gemäß Fig. 2 absinkt. Anschließend ergibt sich wiederum ein durch die wärmere Umgebungsluft langsames Ansteigen der Temperatur.
- Wenn nunmehr durch Einleiten von kaltem Schmutzwasser zum Zeitpunkt t₃ die Temperatur T vom Wert T₃ sehr schnell auf die Temperatur T₄ absinkt, ergibt sich eine diesmal negative Änderung des Temperaturgradienten unter gleichzeitiger Überschreitung des vorgegebenen Minimalwertes. Demzufolge wird zum Zeitpunkt t₄ wiederum ein Spülvorgang ausgelöst. Da dieser mit noch kälterem Wasser durchgeführt wird, fällt die Temperatur im Geruchverschluß 9 auch nach dem Spülvorgang ab, wie dies das Ende des Temperaturverlaufs im Diagramm nach Fig. 2 zeigt. Durch die Anordnung des Temperatursensors 12 in der Nähe des oberen Wasserspiegels im Geruchverschluß 9 ergibt sich einerseits ein inniger Wärmekontakt; andererseits werden sichtbare Installationen zur Auslösung der Spülvorgänge vermieden. Durch die Heranziehung einer über einen vorgebbaren Minimalwert liegenden Veränderung des Temperaturgradienten führen langsame Änderungen der durch den Temperatursensor 12 festgestellten Temperaturen im Geruchverschluß 9 aufgrund von Veränderungen der Umgebungstemperatur nicht zur Auslösung von Spülvorgängen. Durch Einleiten von Urin oder Schmutzwasser verursachte Temperatursprünge werden jedoch sofort erfaßt und führen zu einem vorzugsweise verzögerten Auslösen eines Spülvorganges.
- Mit der in Fig. 3 dargestellten Schaltung 6.1 wird ein temperatur-proportionales Signal erzeugt, das im RC-Glied 6.2 integriert wird. Durch Weiterleitung an Komparatoren 6.3 und 6.4 wird immer dann ein Schaltsignal ausgelöst, wenn das aktuelle Sensorsignal die Schaltschwelle überschreitet, die sich aus dem Integrationssignal und durch elektrische Mitkopplung des Komparators ergibt. Mit Hilfe eines Mikroprozessors werden die für die Auslösung des Spülvorganges erforderlichen Mittelwertbildungen, Vergleiche und Operationen unter Verwendung eines geeigneten Rechenprogramms erstellt. Hierbei gilt einerseits die Regel, daß dann ein Spülvorgang ausgelöst wird, wenn die aktuelle Temperatur T um einen geringen Betrag größer ist als der Durchschnittswert der letzten Minuten. Auch wenn die Temperatur in einer bestimmten Zeit um einen bestimmten Betrag absinkt, wird ein Spülvorgang ausgelöst.
-
- 1
- Wand
- 2
- Urinal
- 3
- Wasserauslauf
- 4
- Wasserzuleitung
- 5
- Absperrventil
- 6
- Wasserturbine
- 7
- Generator
- 8
- Elektromagnet
- 9
- Geruchverschluß
- 10
- Abflußleitung
- 11
- Abdeckung
- 12
- Temperatursensor
- 13
- Signalleitung
- 14
- Steuer- und Auswerteeinheit
- 15
- Kondensator
- 16
- Ladeleitung
- 17
- Steuerleitung
- 6.1
- Schaltung
- 6.2
- RC-Glied
- 6.3
- Komparator
- 6.4
- Komparator
- t
- Zeit
- t₁
- Urineinleitung
- t₂
- Spülvorgangauslösung
- t₃
- Schmutzwassereinleitung
- t₄
- Spülvorgangsauslösung
- T
- Temperatur
- T₁
- Raumtemperatur
- T₂
- Auslösetemperatur
- T₃
- Raumtemperatur
- T₄
- Auslösetemperatur
Claims (2)
- Verfahren zum selbsttätigen Auslösen eines Spülvorganges für Urinale (2) mit einem elektrisch betätigbaren Absperrventil (5) im Wasserzulauf (4) und einem im Geruchverschluß (9) angeordneten Temperatursensor (12), dessen Signale von einer elektronischen Steuer- und Auswerteeinheit (14) zur Steuerung des Absperrventils (5) ausgewertet werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch die Steuer- und Auswerteeinheit (14) anhand der vom Temperatursensor (12) gelieferten Werte der Temperaturgradient ermittelt und bei Überschreiten eines vorgebbaren Minimalwertes für den Temperaturgradienten ein Spülvorgang ausgelöst wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung des Spülvorganges zeitverzögert erfolgt.
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